Состав и строение почвенного поглощающего комплекса (часть 4)
6-09-2011, 18:34
У минералов каолинитовой группы пакет кристаллической решетки образован из двух связанных между собой через общие атомы кислорода слоев: слоя кремнекислородных тетраэдров и алюмогидроксильных октаэдров.
У минералов монтмориллонитовой группы пакет кристаллической решетки образован из трех слоев: одного октаэдрического и двух присоединенных к нему тетраэдрических. Различное строение кристаллической решетки этих двух групп минералов определяет их различные свойства, в частности их различную поглотительную способность и набухаемость.
У каолинита расстояние от нижней части одного пакета до нижней части другого пакета равно 0,715 нм, а у монтмориллонита оно больше и может существенно меняться (от 0,94 до 2,14 нм) за счет сокращения или расширения межпакетного пространства. При увлажнении вода входит в межпакетное пространство и монтмориллонит сильно набухает.
Возникновение отрицательного заряда у этих минералов связано главным образом с изоморфными замещениями в кремне-кислородных тетраэдрах и алюмогидроксильных октаэдрах, из которых построена их кристаллическая решетка. Так, в кремне-кислородных, тетраэдрических слоях часть ионов кремния (четырехвалентных) внутри тетраэдров может быть изоморфно замещена ионами алюминия (трехвалентными), в результате чего возникают отрицательные заряды. Схематически это можно представить так: соединение состава (SiO2)n нейтрально, но при замещении атома кремния на атом алюминия появляется один отрицательный заряд, при замещении двух атомов кремния на атомы алюминия — два отрицательных заряда и т. д.
Возникающие отрицательные заряды компенсируются соответствующим количеством К+, Nа+, Са2+ и других катионов. Эти катионы способны к диссоциации и эквивалентному обмену на любые катионы почвенного раствора.
Аналогично в алюмогидроксильных октаэдрических слоях часть трехвалентных ионов алюминия внутри октаэдров может быть замещена двухвалентными ионами магния. В этом случае также возникают отрицательные заряды, которые компенсируются ионами кальция и другими катионами. Возможность замещения Si4+ на Аl3+ и Аl3+ на Мg2+ в силикатных и алюмосиликатных структурах связана с размерами радиусов указанных ионов.
У минералов монтмориллонитовой группы пакет кристаллической решетки образован из трех слоев: одного октаэдрического и двух присоединенных к нему тетраэдрических. Различное строение кристаллической решетки этих двух групп минералов определяет их различные свойства, в частности их различную поглотительную способность и набухаемость.
У каолинита расстояние от нижней части одного пакета до нижней части другого пакета равно 0,715 нм, а у монтмориллонита оно больше и может существенно меняться (от 0,94 до 2,14 нм) за счет сокращения или расширения межпакетного пространства. При увлажнении вода входит в межпакетное пространство и монтмориллонит сильно набухает.
Возникновение отрицательного заряда у этих минералов связано главным образом с изоморфными замещениями в кремне-кислородных тетраэдрах и алюмогидроксильных октаэдрах, из которых построена их кристаллическая решетка. Так, в кремне-кислородных, тетраэдрических слоях часть ионов кремния (четырехвалентных) внутри тетраэдров может быть изоморфно замещена ионами алюминия (трехвалентными), в результате чего возникают отрицательные заряды. Схематически это можно представить так: соединение состава (SiO2)n нейтрально, но при замещении атома кремния на атом алюминия появляется один отрицательный заряд, при замещении двух атомов кремния на атомы алюминия — два отрицательных заряда и т. д.
Возникающие отрицательные заряды компенсируются соответствующим количеством К+, Nа+, Са2+ и других катионов. Эти катионы способны к диссоциации и эквивалентному обмену на любые катионы почвенного раствора.
Аналогично в алюмогидроксильных октаэдрических слоях часть трехвалентных ионов алюминия внутри октаэдров может быть замещена двухвалентными ионами магния. В этом случае также возникают отрицательные заряды, которые компенсируются ионами кальция и другими катионами. Возможность замещения Si4+ на Аl3+ и Аl3+ на Мg2+ в силикатных и алюмосиликатных структурах связана с размерами радиусов указанных ионов.