L'acido umico e l'acido fulvico sono termini che non si riferiscono a un composto chimico o a una molecola distinti. Non esiste una formula chimica, un peso molecolare o una struttura definita o specifica per l'acido fulvico o umico. Pertanto, un termine più accurato da utilizzare è il plurale acidi fulvici e acidi umici. Il termine acido fulvico si riferisce a una vasta classe di diverse centinaia di vari complessi che presentano differenze fisiche e chimiche fondamentali rispetto ai complessi di acido umico. All'interno dei complessi di acidi fulvici o di acidi umici vi è un'ampia variazione di diverse miscele di molecole multiple, pesi molecolari e gruppi funzionali.

La definizione più comunemente accettata di acido fulvico è la frazione delle sostanze umiche che sono solubili sia in condizioni acide che alcaline. Gli acidi umici sono invece le frazioni solubili solo in condizioni alcaline. Gli acidi fulvici hanno: 1) dimensioni più piccole, 2) peso molecolare più basso, 3) maggiore contenuto di ossigeno, 4) maggiore reattività chimica e 5) maggiore attività microbica rispetto agli acidi umici.

Non esiste un metodo diretto per caratterizzare o quantificare l'acido fulvico o umico. Tutti i tentativi di caratterizzare o quantificare fino ad oggi sono stime, e come tali è stato difficile sviluppare un metodo standard. I primi tentativi di quantificazione hanno utilizzato metodi colorimetrici (Mehlich, 1984) per quantificare i prodotti di acido umico e fulvico confrontando l'intensità del colore con le quantità standard di acido umico Aldrich. I ricercatori hanno dimostrato che lotti diversi di campioni di acido umico presentano misurazioni colorimetriche diverse. Inoltre, il metodo colorimetrico non

non distinguono i fulvici dagli umici. Pertanto, un prodotto fulvico che presenta anche piccole quantità di contaminanti umici avrà un colore più scuro e, come tale, riporterà letture colorimetriche più elevate rispetto a un campione fulvico più puro. Anche altri contaminanti organici e inorganici hanno un impatto sul colore e, se presenti nel campione, saranno misurati e segnalati come umici o fulvici. Anche i frammenti e i derivati della lignina, un polimero organico molto comune nelle piante, sono di colore marrone scuro. La lignina viene solubilizzata e rimossa dal legno e da altre biomasse nelle operazioni di produzione di pasta e carta. Le acque reflue provenienti dalla pasta di legno e dalla carta contengono spesso alte concentrazioni di lignina e di derivati della lignina che, con questo metodo, non si distinguono dalle sostanze umiche. Infine, utilizzando questo metodo i produttori potrebbero dichiarare una concentrazione di acido fulvico nelle soluzioni pari o superiore a 30%, ma questo significa qualcosa? Cosa ottiene davvero il cliente? Senza un'analisi più dettagliata, può davvero saperlo?

Il Dipartimento dell'alimentazione e dell'agricoltura della California (CDFA) è intervenuto per creare un test standard per la quantificazione dell'acido umico. Il metodo è più preciso di quello colorimetrico e può dare luogo a concentrazioni più consistenti. Per i campioni tipici, la quantificazione con il metodo CDFA spesso risultava in concentrazioni inferiori alla metà di quelle misurate con il metodo colorimetrico. Nel 1990 J.M Verploegh e L.A Brandvold hanno pubblicato dei passaggi aggiuntivi al CDFA che consentono di quantificare anche la frazione di acido fulvico. Il metodo non tiene conto dell'influenza del contenuto di ceneri dovuto alla presenza di sostanze inorganiche come potassio (K), sodio (Na) e calcio (Ca). Inoltre, ancora una volta, qualsiasi specie organica insolubile in acido come la lignina di Klasson, che costituisce la maggior parte della lignina nella biomassa, sarebbe insolubile in acido e contribuirebbe ai livelli di acido umico quantificati dal metodo CDFA. D'altra parte, la maggior parte dei composti organici comuni, come zuccheri, polisaccaridi, aminoacidi, proteine, carboidrati e altri acidi organici, sono solubili in soluzioni acide e quindi, se presenti nel campione, verrebbero quantificati come acido fulvico da questo metodo.

Sono state le preoccupazioni per le carenze di questi metodi che hanno portato il Associazione commerciale dei prodotti umici (HPTA) per intraprendere lo sviluppo di un nuovo metodo standardizzato. Dopo otto anni di ricerca dedicata da parte dell'HPTA, l'organizzazione è riuscita a stabilire uno standard internazionale per l'analisi degli acidi umici e degli acidi fulvici idrofobici nei prodotti umici commerciali. Il nuovo standard internazionale (ISO 19822:2018) è stato pubblicato dalla Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) nell'agosto del 2018. A partire dal 2014, il metodo era già stato approvato dall'Agenzia per i diritti fondamentali. Associazione dei funzionari americani per il controllo degli alimenti vegetali (AAPFCO).

Il nuovo metodo standard può ancora essere suscettibile alla presenza di lignina di Klasson o di altra materia organica insolubile in acido per la quantificazione dell'acido umico, tuttavia rappresenta un grande miglioramento in quanto elimina l'influenza della cenere sulla quantificazione dell'acido umico. Inoltre, il metodo ISO può essere utilizzato solo per quantificare i 30 - 50% (in peso) di complessi di acido fulvico che presentano interazioni idrofobiche. I singoli complessi di acido fulvico contengono sia società idrofobe che idrofile. Di conseguenza, il comportamento di un complesso di acido fulvico è una funzione della probabilità. I complessi di acidi fulvici che hanno una maggiore concentrazione di società idrofobiche hanno una maggiore tendenza a mostrare un comportamento idrofobico. Inoltre, anche i lignosolfonati (comuni derivati della lignina prodotti dalla produzione di pasta di legno e carta) hanno un comportamento idrofobico e sarebbero indistinguibili dall'acido fulvico con questo metodo. Per questo motivo, il nuovo metodo ISO propone di testare la presenza di zolfo e, se le concentrazioni di zolfo sono superiori a 0,75%, di effettuare un'ulteriore caratterizzazione utilizzando Spettroscopia infrarossa con trasformata di Fournier (FTIR) per confermare l'assenza di lignosolfonati.

Sebbene abbia i suoi limiti, il nuovo metodo ISO è il miglior metodo che abbiamo incontrato finora per affrontare l'inflazione della quantità di acido fulvico riportata dagli inorganici e dalla maggior parte degli additivi o adulteranti organici non fulvici. In qualità di membri della Humic Products Trade Association (HPTA) siamo molto favorevoli allo sviluppo di un nuovo metodo standard volto a consentire un mezzo più accurato per misurare e confrontare i prodotti sul mercato.

Visita http://www.humictrade.org per maggiori informazioni.