CCF20091008026

i ujemny, co nadaje jej właściwości wody łączą się ze sobą przez wii

iwadropolu). Poszczególne cząsteczki

tworząc asocjacje (ryc. 7).

Ryc. 7. Pojedyncze cząsteczki wody i ich asocjacje (wg L. Czarneckiego i in., 1995)

Dzięki dużej polamości cząsteczek woda ma zdolność rozpuszczania soli oraz uwadniania cząstek ilastych. Powierzchnia większości cząstek ilastych ma przewagę ładunków ujemnych. Pole elektryczne cząstki oddziałuje na dipolowe cząsteczki wody, powodując ich orientację i przyciąganie. Jednocześnie ładunek cząstki jest zobojętniany częściowo przez kationy, które również orientują cząsteczki wody w swoim polu i przyciągają je. Na podstawie stopnia związania wody z cząstkami mineralnymi, modyfikując różne klasyfikacje, można wyróżnić następujące typy:

1.    Woda w sieci krystalicznej minerałów:

1.1.    Woda konstytucyjna (woda chemicznie związana),

1.2.    Woda krystalizacyjna,

1.3.    Woda zeolitowa;

2.    Woda związana:

2.1.    Woda higroskopijna (higroskopowa); woda silnie związana = woda ad-

sorbowana (adsorpcyjna),

2.2.    Woda błonkowa (błonkowata), woda słabo związana,

2.3.    Woda kapilarna;

3.    Woda wolna;

4.    Woda w stanie stałym (lód);

5.    Woda w stanie gazowym.

Woda w sieci krystalicznej minerałów. Woda konstytucyjna (chemicznie związana) zawarta jest w sieci krystalicznej minerałów w postaci grup wodorotlenowych lub H₃0+. Wchodzi ona w skład hydratów typu wodorotlenki, np. Ca(OH>2. Może być wydzielana z sieci krystalicznej w temperaturze ponad 300°C. Wydzielaniu jej towarzyszy efekt endotcrmiczny. Prowadzi to do zniszczenia struktury minerału. Woda krystalizacyjna jest zawarta w sieci krystalicznej minerałów w swojej molekularnej formie (H₂0). Może być wydzielona z sieci w stosunkowo niskich temperaturach: 100-300°C. Towarzyszy temu efekt endotermiczny. Po wydzieleniu wody krystalizacyjnej następuje w minerałach zmiana wielu właściwości chemicznych i fizycznych, często zniszczenie minerału i wytworzenie się nowego.

Woda związana. Pojęcie to określa wodę związaną z powierzchnią cząstek stałych dzięki siłom międzycząsteczkowym (siły van der Waalsa) oraz poprzez przyciąganie elektrostatyczne i wiązania wodorowe. Nie daje się wydzielić z gruntu pod działaniem siły ciężkości. Wyróżnia się wodę higroskopijną (wodę adsorbowa-ną) oraz wodę błonkową (błonkowatą). Niektórzy autorzy całą wodę związaną określają jako wodę adsorbowaną o różnej koncentracji jonów. Odgrywa ona znaczną rolę (ilościowo i jakościowo) w całej wodzie znajdującej się w gruntach. Jej obecność wpływa m.in. na plastyczność i przylepność gruntu. Maksymalna ilość wody związanej może być określona z pewnym przybliżeniem przez wilgotność końca pęcznienia lub wilgotność granicy płynności. Ilość wody higroskopijnej określa wilgotność próbki powietrznosuchej (tzn. przetrzymywanej w laboratorium w temperaturze 20°C przy prężności pary wodnej ok. 0,50). Wilgotność gruntu uzyskana przez adsorpcję pary wodnej z powietrza, przy prężności tej pary bliskiej 1, określana jest jako pojemność higroskopowa (maksymalna higroskopowość). Jej wartość waha się od 0,1 do 39% wagowo (Gleboznawstwo, 1995) i przykładowo wynosi:

montmorillonit	30-39%	less	0,82%
hydromiki	2,5-7,0%	ił	ok. 5%
kaolinit	2,2-3,9%	mada	ok. 3%
piasek	0,1-0,3%	gytia	22-24%

Woda wolna ma zdolność do przemieszczania się pod wpływem grawitacji i różnicy ciśnienia grawitacyjnego. Grunty spoiste przy obecności wody wolnej upłynniają się. Woda wolna pojawia się w gruncie przy zwiększeniu wilgotności powyżej granicy płynności. W tym przypadku woda wolna może stanowić część wody porowej.

Woda porowa. W gruntoznawstwie pojęciem woda porowa określa się bądź całą wodę, która wypełnia pory gruntu (w takim przypadku zalicza się da niej również wodę wolną), bądź tylko wodę związaną. Od charakteru (składu chemicznego i stopnia mineralizacji) wody porowej zależą niektóre właściwości gruntu. Stwierdzono m.in., że hydrofilność (wyrażona przez wilgotność higroskopijną, granice konsystencji, wilgotność pęcznienia) odzwierciedlająca ilość wody związanej w gruncie maleje ze wzrostem mineralizacji wody porowej.

55