Absorpcja- przenikanie masy absorbenta polegający na pochłanianiu danego składnika przez ciało stałe lub ciekłe. Podlegają jej pary, cząstki niezdysocjowane oraz jony z roztworów

Adsorpcja- sorpcja powierzchniowa- wiązanie cząstek cieczy lub gazu na powierzchni ciała stałego (adsorbenta), zachodzi na granicy faz

 

Sorpcja gleby- zdolność pochłaniania i zatrzymywania przez glebę różnych składników, w tym cząstek stałych i drobnoustrojów z zawiesin, drobin i jonów z roztworów oraz par i gazów z powietrza

 

Znaczenie sorpcji:

• Reguluje odczyn gleby

• Magazynowanie składników pokarmowych uwalniających się w procesach wietrzenia i z nawozów

• Zatrzymywanie i neutralizowanie szkodliwych substancji

• Udział w odżywianiu gleby

 

W skład kompleksu sorpcyjnego wchodzą:

• Koloidy mineralne

  • Glinokrzemiany- gł. minerały ilaste, krzemionka

  • Krystaliczne tlenki i wodorotlenki żelaza i glinu

  • Minerały amorficzne

• Koloidy organiczne

  • Próchnica

  • Żywe bakterie

• Koloidy mineralno- organiczne, tj. kompleksowe połączenia próchnicy z minerałami ilastymi

 

Koloidy glebowe- to takie układy, które w ośrodku dyspersyjnym zawierają cząstki o średnicy <1 lub <2 mikrometra

 

Układ dyspersyjny- dwufazowy- w którym cząstki jakiegoś ciała ...

 

W zależności od stopnia rozdrobnienia cząstek zawieszonych wyróżnia się:

• Zawiesiny- <0,1 mikrometra, pozostają na sączkach z bibuły

• Dyspersoidy 0,1-0,001 nie przechodzą przez ultrafiltry

• Roztwory rzeczywiste <0,001 przechodzą przez ultrafiltry

 

Dyfuzja- przenikanie cząstek jednej substancji do drugiej przy bezpośrednim kontakcie

Dializa- proces rozdzielania substancji polegający na różnej zdolności przenikania przez przegrody półprzepuszczalne

 

Większość koloidów gleb mają ładunek ujemny. Wyróżnia się koloidy:

• Trwałe (niezależne od pH)- występują głównie na wewnętrznej powierzchni minerałów ilastych o sieci krystalicznej typu 2:1

• Nietrwałe (zależne od pH)- występują głównie w koloidach próchnicznych oraz minerałach ilastych o sieci krystalicznej typu 1:1. Źródłem tych ładunków są grupy hydroksylowe karboksylowe i fenolowe

 

Pojedyncza cząstka koloidalna składa się z:

• Jądra krystalicznego lub amorficznego

• Wewn powłoki jonów naładowanych dodatnio lub ujemnie

• Zewn powłoki kompensujących jonów o ładunku przeciwnym do poprzedniej warstwy

 

Rodzaje sorpcji:

• Mechaniczna

• Fizyczna

• Chemiczna

• Wymienna

• Biologiczna

 

1. MECHANICZNA- mechaniczne zatrzymywanie w porach glebowych drobnoustrojów i różnego rodzaju zawiesin na zasadzie filtru

Zależy od:

• Składu granulometrycznego

• Zróżnicowanie porowatości

• Struktury gleby

 

Im gleba ma więcej frakcji drobniejszych tym silniej sorbuje mechanicznie.

 

1. FIZYCZNA- zdolność fazy stałej do zagęszczania i zatrzymywania na swej powierzchni gazów, molekuł pary wodnej oraz niektórych mikroorganizmów. Procesy te spowodowane są działaniem sił Van der Waalsa, które występują na powierzchni granicznej fazy stałej i ośrodka dyspersyjnego. O wielkości tej sorpcji decyduje wielkość powierzchni właściwej gleby, koloidy glebowe, zwłaszcza minerały ilaste.

 

Energia powierzchniowa to iloczyn całkowitej powierzchni fazy stałej i napięcia powierzchniowego ośrodka dyspersyjnego. Ep= p * alfa

 

Sf jest wynikiem dążności układów dwufazowych do zmniejszenia energii powierzchniowej . Może to nastąpić poprzez zmniejszenie napięcia powierzchniowego .

 

Wyróżnia się sorpcje fizyczne:

• Dodatnią- gdy na powierzchni cząstek glebowych zagęszczane są kwasy organiczne, alkaloidy, barwniki, które zmniejszają napięcie powierzchniowe

• Ujemną- gdy na powierzchni koloidów glebowych odpychane są kwasy nieorganiczne, sole, cukry, które zmniejszają napięcie powierzchniowe

 

W efekcie tych zjawisk powstają niejednorodności koncentracji roztworów glebowych.

Sorpcja ta ma duże znaczeni w zatrzymywaniu par i gazów: stopień zatrzymywania:

Woda> co2> o2> n2

 

Co jest zależne od:

• Temperatury

• Ciśnienia

• Wilgotności

• Uziarnienia gleby

 

Znaczenie sorpcji fizycznej:

 

• Decyduje o składzie powietrza glebowego

• Decyduje o max higroskopijności gleby

• Decyduje o czymś tam z wodą

 

1. CHEMICZNA- powstawanie w glebie nierozpuszczalnych soli w wyniku reakcji pomiędzy jonami znajdującymi się w roztworach glebowych lub na powierzchni kompleksu glebowego. Sorpcji tej podlegają w dużym stopniu: aniony kwasu fosforowego PO₄^3-, kwasu węglowego CO₃^2-, kwasu siarkowego SO₄^2-

 

Na podmokłych obszarach w wyniku procesów biochemicznych i oksydacyjnych tworzą się różnej wielkości konkrecje żelaziste.

 

1. BIOLOGICZNA- selektywne zatrzymywanie w glebie różnych składników za pośrednictwem roślin i mikroorganizmów. Biologicznie sorbowane są kationy i aniony pobierane z głębszych warstw gleby przez korzenie roślin które po obumarciu i rozkładzie tych roślin wracają do gleby.

Wiązanie azotu z powietrza atmosferycznego i glebowego przez bakterie symbiontyczne i wolno żyjące, który po przetworzeniu w złożone związki organiczne może być wykorzystywany przez rośliny.

Sorpcji biologicznej podlegają jony kwasu azotowego NO3-, które nie podlegają innym rodzajom sorpcji, co zapobiega wymywaniu tej formy azotu z gleby.

Zbyt intensywna sorpcja biologiczna może spowodować czasowy niedobór pewnych składników pokarmowych dla roślin, trzeba więc w tym wypadku nawozić glebę.

Sorpcja biologiczna odgrywa ważną rolę w glebach lekkich ze względu na małą ilość koloidów organicznych i mineralnych.

 

1. WYMIENNA- polega na wymianie jonów pomiędzy kompleksem sorpcyjnym (najbardziej rozdrobniona koloidalna część fazy stałej gleby) a roztworem glebowym

 

Skład kompleksu sorpcyjnego:

• Minerały ilaste

• Minerały amorficzne- alofany

• Wodorotlenki Fe i Al.

• Koloidalna krzemionka

• Próchnica

• Połączenia organiczno- mineralne

 

Zdolność wymiany koloidów mineralnych zależy od:

• Typu sieci krystalicznej minerałów ilastych

• Wielkości ładunku

• Powierzchni właściwej

 

Zdolność wymiany koloidów organicznych i organiczno- mineralnych zależy od:

• Budowy struktur ich drobin

• Ilości i jakości grup funkcyjnych karboksylowych i fenolowych

 

Wymiana kationów zachodzi do momentu ustalenia się stanu dynamicznej równowagi pomiędzy stężeniem jonów w kompleksie sorpcyjnym i roztworze glebowym.

 

Stężenie jonów w roztworze glebowym wzrasta wskutek :

• Uwalniania w procesie wietrzenia czegoś tam