Состав и строение почвенного поглощающего комплекса (часть 1)
6-09-2011, 18:18
В состав почвенного поглощающего комплекса входят почвенные коллоиды, т. е. частицы меньше 0,00025 мм и более крупные частицы — до 0,001 мм, имеющие некоторые свойства, сходные со свойствами коллоидов, хотя и обладающие гораздо меньшей физико-химической поглотительной способностью. Почвенные коллоиды подразделяют на органические, минеральные и органоминеральные (состав и строение последних изучены мало). Органические коллоиды представлены преимущественно гумусовыми веществами (гуминовые кислоты, фульвокислоты и их соли). В состав минеральных коллоидов входят как кристаллические соединения, главным образом глинистые минералы (каолинитовой и монтмориллонитовой групп и группы гидрослюд), так и аморфные (кремниевая кислота, гидраты полуторных окислов и др.).
Способность органических коллоидов и минералов глин к обменному поглощению катионов обусловлена их отрицательным зарядом. Положительный заряд имеют коллоидные гидроокиси железа и алюминия. Остальные почвенные коллоиды заряжены отрицательно. Поэтому способность большинства почв к обменному поглощению катионов выражена сильнее, чем к поглощению анионов.
У органических коллоидов (гумусовых веществ) отрицательный заряд и способность к обменному поглощению катионов обусловлены карбоксильными группами (СООН), которые придают им кислотные (ацидоидные) свойства, и фенольными гидроксильными (ОН) группами; водород их может быть замещен другими катионами.
Четыре карбоксильные группы в молекуле гуминовой кислоты могут диссоциировать ионы Н+ и обменивать их на другие катионы при разных значениях рН — первый ион Н+ замещается при рН 4,5, второй — при рН 7, третий и четвертый — при рН 9 и выше. Водород фенольных гидроксилов может вытесняться основаниями только при сильнощелочной реакции среды. Следовательно, при кислой и нейтральной реакциях в обменном поглощении участвуют только две карбоксильные группы молекулы гуминовой кислоты. Водород их при рН ниже 7 способен отщепляться и замешаться другими катионами с образованием соответствующих гуматов. Связанные гумусовыми веществами основания при взаимодействии с почвенным раствором могут обмениваться на любые другие катионы.
Из минеральных коллоидных частиц отрицательным зарядом и способностью к обменному поглощению катионов обладают алюмосиликатные минералы, особенно вторичные (глинистые) минералы каолинитовой и монтмориллонитовой групп и гидрослюды.
Способность органических коллоидов и минералов глин к обменному поглощению катионов обусловлена их отрицательным зарядом. Положительный заряд имеют коллоидные гидроокиси железа и алюминия. Остальные почвенные коллоиды заряжены отрицательно. Поэтому способность большинства почв к обменному поглощению катионов выражена сильнее, чем к поглощению анионов.
У органических коллоидов (гумусовых веществ) отрицательный заряд и способность к обменному поглощению катионов обусловлены карбоксильными группами (СООН), которые придают им кислотные (ацидоидные) свойства, и фенольными гидроксильными (ОН) группами; водород их может быть замещен другими катионами.
Четыре карбоксильные группы в молекуле гуминовой кислоты могут диссоциировать ионы Н+ и обменивать их на другие катионы при разных значениях рН — первый ион Н+ замещается при рН 4,5, второй — при рН 7, третий и четвертый — при рН 9 и выше. Водород фенольных гидроксилов может вытесняться основаниями только при сильнощелочной реакции среды. Следовательно, при кислой и нейтральной реакциях в обменном поглощении участвуют только две карбоксильные группы молекулы гуминовой кислоты. Водород их при рН ниже 7 способен отщепляться и замешаться другими катионами с образованием соответствующих гуматов. Связанные гумусовыми веществами основания при взаимодействии с почвенным раствором могут обмениваться на любые другие катионы.
Из минеральных коллоидных частиц отрицательным зарядом и способностью к обменному поглощению катионов обладают алюмосиликатные минералы, особенно вторичные (глинистые) минералы каолинитовой и монтмориллонитовой групп и гидрослюды.