Összetétele és eredete talajkolloidok
A koncepció a kolloidok. Fizikailag, a talaj egy összetett polidiszperz rendszer, amely számos komponens, beleértve a talaj kolloidok.
Talajkolloidok nevezzük részecskék, amelynek átmérője kisebb, mint 0,1 mikron.
Minden talajkolloidok összetétele osztható 3 nagy csoportra - ásványi, szerves és szerves.
Ásványi kolloidokat mutatjuk elsősorban szekunder részecskék ásványi anyagok, különösen agyagok a montmorillonit, nontronit, halloysit, kaolinit, beidellit, allofánok és részecskék ásványi anyagok csoportjába tartozó hidroxidok, - vas-hidroxidot [Fe (OH) 3 # 8729; nH 2O], az alumínium [A1 (OH) 3 # 8729; n H2 O], mangán (Mn 2 O3 # 8729; n H2 O), szilícium-dioxid (SiO 2 # 8729; nH 2O), és mások.
Szerves kolloidok képviseli részecskék különböző talaj humuszanyagok.
Szerves és ásványi kolloidok állnak részecskék kölcsönhatásából képződik a szerves és ásványi kolloidok.
A jelenléte kolloidok a talajban teljes mértékben függ annak tartalmát az agyag és a humusz.
A szerkezet a kolloidok. A kolloidok olyan anyagok, amelyek egy erősen diszpergált állapotban. Minden kolloid részecske oldat fajlagos elektromos töltést. A legtöbb talajkolloidok, mind ásványi és szerves, van egy negatív töltés.
Kolloid részecskék úgynevezett micella. Ez egy bonyolult szerkezet. A belső rész egy töltőanyagból a alkotó molekulák az ömlesztett anyag micellák. Ez a rész, amely viseli a nevét a micella mag is képviselheti vagy amorf szerv vagy egy test egy elkülönült kristályos szerkezetű. Kémiailag, a lényege a micellák jellemzi a különböző összetételű. Például, mesterségesen előállított kolloidok, amelyek magja áll vas-oxid, alumínium-oxid, szilícium-dioxid, és egyéb fehérje molekulák.
A felszínen a mag egy réteg molekulák. Ez a réteg az úgynevezett ionos vagy elektromos kettős réteg.
Amikor az ionos disszociációja molekulák és az egyik réteg felfekszik ionok közvetlenül a mag részecskék és a diszperziós közeg úgy van elrendezve, ellentétes töltésű ionok.
Ionok felületén marad a rendszermag említett potenciális meghatározó ionok vagy ionok a belső réteg vagy lemez a villamos kettős réteg.
Ionok található kerületén kívül a belső réteg és a töltéshordozók ellenkező előjelű, hogy létrehozzák a külső réteg ionok; Ez a réteg az úgynevezett külső köpeny a villamos kettős réteg, az adszorbens réteg van, a kompenzáló ionok vagy elleniont.
A töltés a részecskék attól függ, hogy milyen ionok - anionok vagy kationok - közvetlenül szomszédos a mag. Ha a mag szomszédos anionok részecske negatív töltést hordoz, és körülötte a környező környezet dispersioinoy vannak pozitív töltésű kationokat; Ha a kernel szomszédos kationok, részecske pozitív töltést hordoz, és a környező diszperziós közeg negatív töltésű anionok.
Így, vázlatosan, az egyes kolloid részecske (micella) 3 alkatrész, amelyek egymáshoz vannak csatlakoztatva egy másik teljesítmény: 1) egy belső mag, amely a jelen lévő anyag kolloid állapotban; 2) A belső bélés a kettős réteg, amely a maghoz, azt lehet mondani, rögzített és meghatározza a részecske töltés, és 3) egy külső, vagy diffúz réteg ionok ellenkező elektromos töltéssel.
A koncepció egy töltés kolloidok, tehát, nem utal a micella egészére, hanem csak annak egy részét anélkül, hogy a diffúziós réteg vagy anélkül otdissotsiirovannyh ionok. Jó példa erre a micella szerkezetét kovasav (N. I. Gorbunovu).
A belső mag a micella molekulákból áll SiO 2 egység; -A belső obklada ionok SiO 3 -. által alkotott disszociációja H 2Si 03 molekulák; egy diffúziós réteg lesz a H + ionok. Mivel a részecske ionos rétege, amely ionok SiO 3 -. negatív töltésű kolloid részecske önmagában is negatív töltésű.
Ez a töltés kompenzálja összege ellentétes előjelű díjaknak ionok alkotó külső réteg a kolloid részecskék. Összességében tehát a kolloid részecske elektromosan semleges. De bizonyos vizes oldatban általában nagyon kicsi, része a külső réteg az ionok körülvevő részecske hasítjuk vízben, amely egy diffúziós réteget. Emiatt inherens részecske töltés nem teljesen kompenzált, és ez szerez egy bizonyos lehetséges, az úgynevezett elektrokinetikai vagy zéta potenciál.
A zéta-potenciál mérése a sorrendben néhány tíz mV.
Like-töltésű részecskék taszítják egymást, és minél nagyobb a potenciál, annál erősebb a taszítás.
Állapota a kolloid részecskék, amelyek a zéta-potenciál értéke nulla nevezik izoelektromos pont.
Az adatok nagy része a talajkolloidok negatív töltés, és csak egy kis részük pozitívan töltött. Kolloidok, amelyek negatív töltést, az úgynevezett acidoids, pozitív töltésű kolloidok bazoidami úgynevezett kolloidokat változó költség jel - amfolitoidami.
A legtöbb talaj acidoids kolloidokat és tartalmazza kationok a diffúz réteg. Azáltal acidoids kolloidálisan diszpergált forma szilícium-dioxid, agyagásványok (montmorillonit, beidellit, halloysit, allofán, stb), mangán-oxid-hidrátok (M n 2 O3 # 8729; n H2 O) és a huminsav. Azáltal acidoids és tartalmazza Szerves-ásványi kolloidok alkotó agyagásványok, huminsavak bevont filmek.
A lényeges tulajdonságait jellemző kolloidok kell megjegyezni, hogy a hidrofil és hidrofób, t. E. Az arány a kolloidok a víz.
Hidrofil kolloidok adszorbeálunk a víz felszínén molekulák, azzal jellemezve, hogy a képesség, hogy duzzadnak sok vízben, és stabilak maradnak az állam kolloid oldat. Ezzel szemben, a hidrofil, hidrofób kolloidok nem adszorbeálja a vízmolekulák: jellemzi őket enyhe duzzanata, és a képesség, hogy kicsapjuk, és mozgassa.
Talaj kolloidok is alkalmazhatók egy és a másik csoport vagy foglalnak egy közbenső helyzetben, jellegüktől függően.
Ebben a szerves kolloidok általában mindig sokkal hidrofilebb, mint az ásványi.
Koagulálása és peptizálása kolloidok. Minden kolloidok lehetnek két különböző állapotban: 1) állapotában a kolloid oldatot, és 2) egy gélállapotúak, pelyhesített vagy amorf csapadék - gél.
A szol kolloid képesek mindaddig, amíg van egy díjat. De amint ez a terhelés, így vagy úgy meg kell semmisíteni, vagy csökkeni fog, így a gravitációs erő lesz taszító erők, az egyedi kolloid részecskék elkezdenek összeolvadni a nagyobb aggregátumok és beleesik az üledéket. Ezt a folyamatot nevezik kolloidok alvadási vagy koaguláció. Az ellentétes folyamat, azaz. E. Az átmenet a gél szuszpenzióban, vagy szol, az úgynevezett peptizálása.
A folyamat a koagulációs kolloidok történik, mégpedig elsősorban a kölcsönhatás elektrolitok kolloidok, t. E. oldataival sók, savak és lúgok. Így kolloidok, negatívan töltött részecskéket a koagulált kationok azonos kolloidokat egy pozitív töltés - anionok. Mivel a talaj uralja a negatív töltésű kolloidok a koagulációs előfordulhat elsősorban hatása alatt pozitív töltésű kationokat a talaj oldatot.
Különböző kationok vegyértékétől függően és atomsúlya eltérő töltés nagyságát, és ezért annak koaguláló képességén változik.
Az egyértékű kationok csomósodik gyengébb kétértékű; bivalens - gyengébb, mint három vegyértékű. Szerint a mértéke azon képességének fokozására, a koaguláló közös kationok a talaj-oldatban az alábbi sorrendben:
Az egyetlen kivétel az ion H *, amely magasabb, mint a koaguláló képességét két vegyértékű ionok.
Koagulációs kolloid lehet reverzibilis és irreverzibilis, azaz, az egyik esetben a szol alakítjuk gél ismét oldatba mennek ..; a másik - az átmenet a gélt egy szol nehéz lesz, vagy teljesen lehetetlen. Ebben a reverzibilis koagulációs okozza a befolyása az egyértékű kationok (Na +, K + H +.), Egy maradandó - kétértékű (Ca ++ Mg ++.), Valamint a háromértékű kationok, mint például Al +++ és Fe +++. Ezért, ha a csapadék vagy koagulálással kolloidok miatt egyértékű kationok, például véralvadási törékeny.
Ezzel szemben, véralvadási, által gyártott két- és háromértékű kationok még több különböző nagy szilárdság és ellenállás a feloldjuk víz hatására.
Összeomló talajkolloidok, amellett, hogy az intézkedések a elektrolitok előfordulhat kölcsönös koagulációs ellentétes töltésű kolloidok szárítással és befagyasztása a talaj, valamint a hatása alatt az idő eredményeként az úgynevezett elöregedése kolloidok.
Így, kolloidok alkotják a legaktívabb és fontos része a talaj, amely elsősorban bepároljuk, és a talaj azon képességét, hogy mindenféle reakciók.
Minden talajkolloidok együttesen egy kolloid talaj abszorbeáló komplexe berendezés abszorpciós jelenséget.
Az érték az elnyelő komplex különböző talajok nem ugyanaz. Agyagos és agyagos talajok humuszban gazdag jelentős mennyiségű, jellemző a magas nedvszívó komplex; homokos talajok, humuszban szegény, az összeg a felszívódás komplex esetek többségében elhanyagolható.