Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Почвоведение -> Белицина Г.Д. -> "Почвоведение Том 1 " -> 79

Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.

Белицина Г.Д., Васильевская В.Д., Гришина Л.А., Евдокимова Т.И. Почвоведение Том 1 — М.: Высшая школа, 1988. — 400 c.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка): pochvovedinietom11988.pdf
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 175 >> Следующая

5. Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность — способность почвы поглощать и обменивать ионы, находящиеся на поверхности коллоидных частиц, на эквивалентное количество ионов раствора, взаимодействующего с твердой фазой почвы. Это свойство почвы обусловлено наличием в ее составе так называемого почвенного поглощающего комплекса (ППК), связанного с почвенными коллоидами.
178
9.2. Почвенный поглощающий комплекс (ППК). Почвенные коллоиды
Обменная поглотительная способность почв обусловлена наличием в ней почвенного поглощающего комплекса. Почвенный поглощающий комплекс (ППК) — это совокупность минеральных, органических и органоминеральных соединений высокой степени дисперсности, нерастворимых в воде и способных поглощать и обменивать поглощенные ионы.
Почва относится к гетерогенным полидисперсным образованиям, для которых коллоидное состояние вещества имеет большое значение. Поглотительной способностью обладают как коллоидные частицы (0,2—0,001 мкм), так и предколлоидная фракция (0,2— 1 мкм). Диаметр частиц в 1 мкм представляет собой грань, отделяющую механические элементы с резко выраженной поглотительной способностью.
Почвенные коллоиды образуются в процессе выветривания и почвообразования в результате дробления крупных частиц или путем соединения молекулярно раздробленных веществ и, вообще говоря, подчиняются законам, установленным для таких систем в физической и коллоидной химии. В почве хорошо развита поверхность раздела между твердой (дисперсная фаза), жидкой и газообразной (дисперсионная среда) фазами. Между ними постоянно происходят процессы взаимодействия, устанавливается динамическое равновесие.
Характерной особенностью почвенных коллоидов является наличие большой суммарной и удельной (поверхность почвенных частиц в м2 или см в единице массы или объема почвы) поверхности. Представление о поверхности коллоидов можно получить при подсчете площади всех сторон кубиков, образованных при дроблении 1 см3 твердого тела (табл. 31).
Таблица 31. Площадь поверхностей граней кубиков (по К. К. Гедройцу)
Длина ребра, см Число кубиков Общая поверхность граней, см2
1 1 6
0,1 103 60
0,01 106 600
0,001 109 6 000
0,000 0001 1021 60 000 000
Как видно из таблицы, при делении 1 см3 вещества таким образом, что каждое ребро нового кубика равно 0,0000001 см, общая поверхность всех кубиков составляет 60 000 000 см2, или 0,6 га.
179
Таблица 32. Состав и свойства поверхности наиболее обычных коллоидов почв (Е. Bresler, В. L. Mc Neal, D. L. Carter, 1982)
Коллоид Типичный состав Удельная поверхность, м /г EKO, мг-экв на 100 г
Гумус 50-60% С (ср. 58%); 3-5% Н; 35-45% О; 0,5-1% Р; 0,3-0,5% S 500—1000 80—100 (рН4) 150—200 (рН6) 200—300 (рН 8)
Смектиты:
монтмориллонит (Al0 3Si7 7) (Al2 6F3+0 , Mg0 5) О21(ОН), • пН2О 600—800 80—120
нонтронит (^Alp 7Si7 3) Fe3*<OM(OH)l •nHjO
бейделлит (Al^Si^^l^^OH^n^O
Слюды и гидрослюды:
мусковит ^A^S^Al^^OH).
биотит K2Al2Si6(Fe2+,Mg)602l(0H)4
«иллит» 100—200 20—40
Вермикулит (Al2,3Si5,7) (Al3Fe3+1,2, ^Mg0,3)O20 (OH), • n^O 600—800 150—175
Хлорит (Al2Si6)Al2Mg10O20(OH)16 100—200 20—40
1 : 1 минералы:
каолинит Si4Al4O10(OH)8 30—50 3—6
галлуазит Si4Al4On(OH)8 • 4H2O 40—80 10—20
Гидроксиды Fe—Al—O—OH—OH2 гели 2—3
«Аллофан» Si—Al — Fe — 0 — 0Н — 0H2 гель 500—1000 80—150
Аттапульгит Si8Mg5(OH2)4O20(OH)2^4H2O 20—40
Удельная поверхность является одним из параметров, определяющих химическую активность почв, так как с увеличением дисперсности частиц их химическая активность возрастает.
Удельная поверхность (в м2/г) коллоидов гумусового горизонта различных суглинистых почв составляет:
Особенности поглотительной способности различных почв в значительной степени обусловлены составом почвенного поглощающего комплекса, составом и строением почвенных коллоидов (табл. 32)
9.3. Строение и заряд почвенных коллоидов
В почвах всегда присутствуют минеральные, органические и органоминеральные коллоиды, состав и количественное соотношение которых зависит от характера почвообразующих пород и типа почвообразования.
Основу коллоидной частицы, называемой, по предложению Г. Вигнера, коллоидной мицеллой, составляет ее ядро, природой которого во многом определяется поведение почвенных коллоидов Ядро коллоидной мицеллы представляет собой сложное соединение аморфного или кристаллического строения различного химического состава (табл. 32). Обобщенная схема строения коллоидной мицеллы, которой для наглядности придана шарообразная форма, представлена на рис. 35.
На поверхности ядра расположен прочно удерживаемый слой ионов, несущий заряд, — слой потенциалопределяющих ионов. Ядро мицеллы вместе со слоем потенциалопределяющих ионов называется гранулой. Между гранулой и раствором, окружающим коллоид, возникает термодинамический потенциал (рис 36), под влиянием которого из раствора притягиваются ионы противоположного знака (компенсирующие ионы). Так, вокруг ядра коллоидной мицеллы образуется двойной электрический слой, состоящий из слоя потенциалопределяющих и слоя компенсирующих ионов Компенсирующие ионы, в свою очередь, располагаются вокруг гранулы двумя слоями Один — неподвижный слой, прочно удерживаемый электростатическими силами потенциалопределяющих ионов (слой Гельмгольца). Гранула вместе с неподвижным слоем компенсирующих ионов называется коллоидной частицей. Между коллоидной частицей и окружающим раствором возникает элект-рокинетический потенциал (дзета-потенциал), под влиянием которого находится второй (диффузный) слой компенсирующих ионов, обладающих способностью к эквивалентному обмену на ионы того же знака заряда из окружающего раствора
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed