On peut diviser les substances humiques en deux grands groupes, ayant chacun des propriétés
relativement indépendantes de leur origine :
- acides fulviques : composés solubles en solution aqueuse pour une large gamme de
pH,
- acides humiques : composés solubles uniquement en milieu alcalin et parfois même
totalement insolubles.
Bien que les propriétés observables visuellement (couleur...) soient dues surtout aux acides
humiques (noire), les acides fulviques représentent souvent la fraction la plus importante des
substances humiques totales (elles peuvent constituer jusqu'à 85 % du carbone organique total
(BUFFLE, 1977). Néanmoins, il n'existe pas de séparation nette entre ces deux classes de
composés, mais au contraire une évolution graduelle des propriétés d'un type à l'autre. Le
passage des acides fulviques aux acides humiques se traduit par une augmentation du poids
moléculaire, une augmentation de la teneur en carbone qui est compensée par une diminution
de la teneur en oxygène et une diminution des groupements COOH. Pour ces deux types de
substances humiques, le nombre de groupements carboxyliques et phénoliques est important, et
on peut facilement imaginer que des réactions de complexation avec des ions minéraux peuvent
avoir lieu, notamment au sein de l'eau interstitielle d'un sédiment.
L4.3.2 Réactions sur les particules minérales solides
L'interaction entre les substances humiques et les particules minérales se traduit, soit par une
association qui est stabilisée par simple physisorption de la substance humique (liaisons
hydrogène), soit par complexation mixte d'un même ion métallique entre le composé organique
et la particule minérale (argile). Ce type d'interaction peut conduire à deux résultats :
- les groupements de la substance humique restés libres peuvent se combiner à une
autre particule minérale, ce qui favorise l'agglomération des particules entre elles ; la substance
humique servant alors de pont, de manière identique au rôle des polyélectrolytes en floculation
- la stabilité des complexes formés entre l'ion métallique et le composé organique est
suffisamment forte pour dissocier l'ion métallique de la particule minérale. Le complexe est
alors remis en solution. Si l'ion métallique fait partie d'une structure assurant la cohésion de la
particule minérale, il s'en suit une dissolution de la particule par les substances humiques.
On pense que le processus d'agglomération se produit davantage avec les acides humiques de
poids moléculaire élevé, en raison de leur pouvoir complexant plus faible et par le fait que la
molécule organique servant de pont doit avoir une taille suffisamment importante. Au
contraire, la décomposition des argiles, s'observe plutôt avec les acides fulviques en raison de
leur plus grande solubilité dans l'eau et de leur pouvoir complexant plus élevé. Cependant, ces
hypothèses restent actuellement à confirmer (BUFFLE, 1977).
I.4.3.3 Réactions avec les composés minéraux dissous
On suppose qu'il existe différents types d'interactions entre les substances humiques et les
composés minéraux dissous. Ces derniers peuvent être, non seulement des ions métalliques
hydratés, mais aussi des complexes formés avec d'autres ligands surtout minéraux (MeHCO/,
MeCO3‘, MeOH\..) (BUFFLE, 1977). Les principales réactions sont décrites ainsi :
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relativement indépendantes de leur origine :
- acides fulviques : composés solubles en solution aqueuse pour une large gamme de
pH,
- acides humiques : composés solubles uniquement en milieu alcalin et parfois même
totalement insolubles.
Bien que les propriétés observables visuellement (couleur...) soient dues surtout aux acides
humiques (noire), les acides fulviques représentent souvent la fraction la plus importante des
substances humiques totales (elles peuvent constituer jusqu'à 85 % du carbone organique total
(BUFFLE, 1977). Néanmoins, il n'existe pas de séparation nette entre ces deux classes de
composés, mais au contraire une évolution graduelle des propriétés d'un type à l'autre. Le
passage des acides fulviques aux acides humiques se traduit par une augmentation du poids
moléculaire, une augmentation de la teneur en carbone qui est compensée par une diminution
de la teneur en oxygène et une diminution des groupements COOH. Pour ces deux types de
substances humiques, le nombre de groupements carboxyliques et phénoliques est important, et
on peut facilement imaginer que des réactions de complexation avec des ions minéraux peuvent
avoir lieu, notamment au sein de l'eau interstitielle d'un sédiment.
L4.3.2 Réactions sur les particules minérales solides
L'interaction entre les substances humiques et les particules minérales se traduit, soit par une
association qui est stabilisée par simple physisorption de la substance humique (liaisons
hydrogène), soit par complexation mixte d'un même ion métallique entre le composé organique
et la particule minérale (argile). Ce type d'interaction peut conduire à deux résultats :
- les groupements de la substance humique restés libres peuvent se combiner à une
autre particule minérale, ce qui favorise l'agglomération des particules entre elles ; la substance
humique servant alors de pont, de manière identique au rôle des polyélectrolytes en floculation
- la stabilité des complexes formés entre l'ion métallique et le composé organique est
suffisamment forte pour dissocier l'ion métallique de la particule minérale. Le complexe est
alors remis en solution. Si l'ion métallique fait partie d'une structure assurant la cohésion de la
particule minérale, il s'en suit une dissolution de la particule par les substances humiques.
On pense que le processus d'agglomération se produit davantage avec les acides humiques de
poids moléculaire élevé, en raison de leur pouvoir complexant plus faible et par le fait que la
molécule organique servant de pont doit avoir une taille suffisamment importante. Au
contraire, la décomposition des argiles, s'observe plutôt avec les acides fulviques en raison de
leur plus grande solubilité dans l'eau et de leur pouvoir complexant plus élevé. Cependant, ces
hypothèses restent actuellement à confirmer (BUFFLE, 1977).
I.4.3.3 Réactions avec les composés minéraux dissous
On suppose qu'il existe différents types d'interactions entre les substances humiques et les
composés minéraux dissous. Ces derniers peuvent être, non seulement des ions métalliques
hydratés, mais aussi des complexes formés avec d'autres ligands surtout minéraux (MeHCO/,
MeCO3‘, MeOH\..) (BUFFLE, 1977). Les principales réactions sont décrites ainsi :
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