Buforowość- właściwość polegająca naprzeciw działaniu zmianom swojego odczynu w czasie działania na nią kwasami lub zasadami. Zdolność tą posiadają min ilaste, sub. org, fosforany.
Pojemność buforowa- określa wrażliwość określonej ilości roztworu na dodawanie mocnego kwasu lub zasady, zależy od stężenia kwasu i jego soli.
Sorpcja - zdolność gleby do zatrzymywania i pochłaniania różnych składników takich jak:
•woda •gazy •drobne cząstki stałe •molekuły• jony• mikroorganizmy. To jeden z ważniejszych czynników warunkujących żyzność gleby
Rodzaje sorpcji:
a). Sorpcja wymienna ( fizykochemiczna) - Polega na wymianie jonów pomiędzy roztworem glebowym a koloidalnym kompleksem sorpcyjnym gleby, na miejsce jonów zasorbowanych na pow. koloidów glebowych wchodzi równoważna chemicznie ilość jonów z roztworu glebowego.
b). Sorpcja chemiczna - Powstawanie w glebie nie rozpuszczalnych związków w skutek reakcji chemicznych. Takie strącone sole jeśli nie podlegają procesom wymywania, są magazynowane w glebie; sorpcja ta ma szczególne znaczenie w przypadku anionów kwasu fosforowego, gdyż w glebie są nierozpuszczalne fosforany żelaza, wapnia i glinu.
c). Sorpcja biologiczna - Spełnia w glebach podobną rolę wobec jonów kwasu azotowego, siarkowego i solnego jak sorpcja chemiczna wobec anionu kwasu fosforowego. W tym przypadku sorbentami są żywe organizmy, które pobierają i zatrzymują jony w swych organizmach na okres życia. Po obumarciu organizmy te ulegają rozkładowi uwalniając pobrane składniki, które staja się przyswajalne dla roślin.
d). Sorpcja fizyczna - Powoduje zatrzymanie przez gleby całych molekuł pary wodnej, CO2, tlenu, amoniaku oraz niektórych bakterii. Z tym rodzajem sorpcji jest związane powstawanie wody higroskopowej w glebie. Jest ona zjawiskiem powierzchniowym, o jej wielkości będzie decydować wielkość powierzchni gleb.
e). Sorpcja mechaniczna - Gleba w swoich przestworach może zatrzymywać mechanicznie zawiesiny wypłukiwane z warstw wierzchnich. Dzięki temu przesączająca się przez glebę woda jest oczyszczana z drobnych zawiesin jak np. bakterie.
Skład i budowa glebowego kompleksu sorpc:
O zjawiskach sorpcyjnych zachodzących w glebach decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza stała, zwana sorpcyjnym kompleksem glebowym.
Kompleks sorpcyjny gleb zbud. jest z koloidów glebowych : - minerały ilaste - krystaliczne uwodnione tlenki żelaza i glinu - minerały bezpostaciowe - próchnica - kompleksy ilasto-próchniczne
Elektrokinetyczne właściwości sorpcyjnego kompleksu glebowego:
Najważniejszą właściwością tych koloidów jest ładunek elektryczny na ich powierzchni, wynikający z budowy ich jądra. Pojedyncza cząstka koloidalna, zwana mielą składa się w/g. Gorbunowa z :
a). jądra, zwanego ultramikronem, o budowie krystalicznej lub amorficznej oraz o strukturze zbitej lub porowatej,
b). wewnętrznej powłoki jonów dodatnio lub ujemnie naładowanych, które można uważać za część składową jądra,
c). zewnętrznej warstwy kompensujących jonów o znaku przeciwnym niż jony wewnętrznej powłoki.
Czynniki wpływające na sorpcję wymienną:
Sorpcja wymienna uzależniona jest od następujących czynników:
1. Budowy sorbentu - wielkość jego powierzchni sorpcyjnej wielkość ładunku decydują o energii wiązania i ilości wiązanych jonów.
2. Odczyn gleby.
3. Rodzaje kationów - wpływ rodzaju kationu na sorpcję wymienną zależy od wartościowości, wielkości oraz stopnia uwodnienia kationów
4. Od rodzaju towarzyszącego anionu - sorpcje niektórych kationów wielowartościowych zależy od rodzaju towarzyszącego anionom. Kationy te zachowują się jak jednowartościowe przy czym nadmiar ładunku jest neutralizowany przez towarzyszące aniony.
5. Stężenie kationów w roztworze - wzrost stężenia jakiegoś kationu w roztworze glebowym wpływa na wzrost wymiany kationowej powodowanej przez ten kation.
6. Temperatury - temp. zwiększa szybkość reakcji jonów wymiennych ale prawdopodobnie obniża wielkość sorpcji.
Mechanizm sorpcji wymiennej:
Sorpcję wymienną możemy podzielić na sorpcję wymienną kationów i sorpcję wymienną anionów. W obydwu tych rodzajach dochodzi do wymiany jonów między roztworem glebowym a koloidalnym kompleksem sorpcyjnym gleby.
a). Sorpcja wymienna kationów - Elektroujemny ładunek przeważającej większości koloidów glebowych decyduje o tym, że w glebach występuje przede wszystkim sorpcja wymienna kationów. Podczas reakcji wymiany ustala się między ilością kationów wymiennych, a ilością kationów zawartych w roztworze, stan dynamicznej równowagi. Jeżeli więc roztwór glebowy zostanie wzbogacony w jakiś kation, to określona ilość tego kationu wejdzie do kompleksu sorpcyjnego gleby. Odwrotnie, jeżeli korzenie roślin pobiorą z roztworu glebowego określony kation, wówczas odpowiednia ilość tego kationu z stałej fazy do roztworu glebowego. W ten sposób zostają wyrównane stężenia jonów pomiędzy roztworem glebowym i kompleksem sorpcyjnym. Sorpcja wymienna jonów w glebie może zachodzić bez udziału roztworu glebowego.
b). Sorpcja wymienna anionów - Niektóre z anionów podlegają sorpcji wymiennej, ale znaczenie jej, w porównaniu do sorpcji kationów jest niewielkie. Aniony sorbowane są głównie przez uwodnione tlenki żelaza i glinu, które mają charakter koloidów amfoterycznych
Pojemność sorpcyjna gleb i suma zasadowych kationów wymiennych oraz stopień wysycenia gleb zasadami:
Całkowitą ilość kationów wymiennych łącznie z jonami wodorowymi, którą jest w stanie zasorbować 100g gleby nazywamy pojemnością sorpcyjną gleb. Pojemność sorpcyjna gleb wzrasta wraz ze wzrostem pH. Gdy odczyn jest kwaśny jony wymienne wodoru są związane przez ładunki trwałe minerałów ilastych i przez próchnicę.
Pojemność sorpcyjna gleb w stosunku do kationów jest wielkością zmienną zależną od właściwości danej gleby.
Gleby zawierające w swym kompleksie sorpcyjnym większe ilości wymiennych jonów wodorowych nazywamy sorpcyjnie nienasyconymi, w odróżnieniu od gleb sorpcyjnie nasyconych, których kompleks sorpcyjny jest wysycany jonami wapnia, magnezu i itp.
Najbardziej korzystne dla gleb wartości pojemności sorpcyjnej udziału poszczególnych kationów wymiennych i stopnia nasycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami powinny być w/g. Schachtschabla następujące: T od 15-20 milirówn. - na 100g gleby; wymienne: H+ od 0 do 3, Ca2+ od 12 do 17, Mg2+ od 2 do 3 milirówn. Na 100g gleby; V od 80 do 100%.
Rodzaje kwasowości gleb i kwasowość hydrolityczna:
Stan gleby, w którym odczyn jest kwaśny, tj. występuje przewaga jonów wodorowych w roztworze i w kompleksie sorpcyjnym nad jonami wodorotlenowymi, nazywamy kwasowością gleby. Wyróżnia się dwa rodzaje kwasowości:
a). czynną - pochodzi od jonów wodorowych roztworu glebowego,
b). potencjalna - spowodowana przez wymienne jony wodoru i glinu zasorbowane przez koloidy glebowe.
Kwasowość potencjalna ujawnia się w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli obojętnych lub hydrolizujących zasadowo. W pierwszym przypadku mówimy o kwasowości wymiennej w drugim o kwasowości hydrolitycznej. Odejmując kwasowość wymienną od hydrolitycznej otrzymujemy właściwą kwasowość hydrolityczną