plik


ÿþFIZYKOCHEMICZNE WAAZCIWOZCI GLEB ODCZYN GLEB Odczyn jest okre[lany przez stosunek jonów wodorowych, H+, do jonów wodorotlenowych OH-, na które dysocjuje woda: H2O = H+ + OH- W wodzie destylowanej [H+] = [OH-] = 10-7 mol/dm3. Odpowiada to odczynowi obojtnemu. Wzrost st\enia jonów [H+] (spadek [OH-]) powoduje, \e roztwór staje si kwa[ny. Wzrost st\enia jonów [OH-] (spadek [H+]) powoduje, \e roztwór staje si zasadowy. Odczyn gleby wyra\a si warto[ci pH pH = -log [H+] roztwory kwa[ne  pH < 7 roztwory obojtne  pH = 7 roztwory zasadowe  pH > 7 Zakres ph spotykany w wikszo[ci gleb mineralnych ODCZYN GLEB  cd. W Polsce przewa\aj gleby o odczynie kwa[nym; gleby kwa[ne i bardzo kwa[ne zajmuj 50% powierzchni kraju, gleby sBabo kwa[ne  30%, gleby obojtne i zasadowe  20%. KWASOWOZ I ZASADOWOZ GLEB KWASOWOZ I ZASADOWOZ GLEB Kwasowo[  stan gleby, w którym jej odczyn jest kwa[ny 1. Kwasowo[ czynna  pochodzi od jonów H+ roztworu glebowego 2. Kwasowo[ potencjalna  pochodzi od jonów H+ i Al3+ zaadsorbowanych przez koloidy glebowe kwasowo[ wymienna  ujawnia si w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli obojtnych - KCl kwasowo[ hydrolityczna - ujawnia si w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli hydrolizujcych zasadowo  (CH3COO)2Ca KWASOWOZ I ZASADOWOZ GLEB  cd. KWASOWOZ I ZASADOWOZ GLEB  cd. K+ Al3+ K+ K+ Al3+ K+ Gleba + 8KCl Gleba +2AlCl3 + 2HCl K+ H+ K+ H+ K+ K+ H+ Gleba + (CH3COO)2Ca Ca2+ Gleba + 2CH3COOH H+ BUFOROWE WAAZCIWOZCI GLEBY WBa[ciwo[ci buforowe gleby - zdolno[ gleby do przeciwstawiania si zmianie odczynu SORPCYJNE WAAZCIWOZCI GLEB Sorpcja  powierzchnia ciaBa staBego (gleby) przyciga Sorpcja i zatrzymuje warstw jonów, atomów lub molekuB. Za zdolno[ci sorpcyjne gleby odpowiada kompleks sorpcyjny zbudowany z koloidów glebowych: mineraBy ilaste (smektyty, wermikulit, illit, kaolinit) krystaliczne i amorficzne tlenki \elaza i glinu mineraBy bezpostaciowe próchnica kompleksy ilasto-próchnicze Dziki wBa[ciwo[ciom sorpcyjnym gleby mo\liwe jest: regulacja w nich odczynu magazynowanie dostarczanych w nawozach skBadników pokarmowych ro[lin neutralizacja szkodliwych dla organizmów \ywych substancji, które dostaj si do gleby Rodzaje sorpcji w glebie: Rodzaje sorpcji w glebie: Wymiana jonowa  jon z roztworu wymienia (zastpuje) Wymiana jonowa jon z powierzchni lub struktury ciaBa staBego Sorpcja chemiczna  powstawanie na powierzchni Sorpcja chemiczna gleby trwaBych wizaD chemicznych (kompleksów) midzy sorbentem a sorbatem Sorpcja fizyczna  zagszczanie na powierzchni Sorpcja fizyczna czstek gleby molekuB innych ciaB (cieczy, gazów) wskutek dziaBania siB van der Waalsa Sorpcja biologiczna  pobieranie i zatrzymywanie Sorpcja biologiczna jonów z roztworu przez organizmy \ywe Przyczyn wymiany jonowej i sorpcji chemicznej Przyczyn s nie skompensowane Badunki elektryczne wystpujce na powierzchni koloidów glebowych. yródBem tych Badunków s: Niewysycone wizania (warto[ciowo[ci) wystpujce na krawdziach i zewntrznych pBaszczyznach mineraBów ilastych (pakietów) oraz czstkach próchnicy. S to Badunki zmienne poniewa\ ich wielko[ zmienia si wraz z odczynem gleby. Wewntrzwarstwowa wymiana w krysztaBach mineraBów ilastych. S to Badunki trwaBe poniewa\ ich wielko[ nie zale\y od pH. Zmienne pH roztworów glebowych (pHZPC)  w przypadku koloidów glebowych z grupy wodorotlenków Fe i Al Aadunki zmienne  mineraBy ilaste Aadunki trwaBe  mineraBy ilaste Aadunki zmienne  próchnica pHZPC Jednym z najwa\niejszych rodzajów sorpcji na koloidach glebowych jest wymiana jonowa. Polega ona na tym, \e jon wymiana jonowa z roztworu glebowego wymienia (zastpuje) jon z powierz- chni lub struktury koloidu glebowego. Wymianie jonowej ulegaj przede wszystkim kationy  sorpcja wymienna kationów (cation exchange) sorpcja wymienna kationów cation exchange a zdecydowanie w mniejszym stopniu aniony  sorpcja wymienna anionów (anion exchange). sorpcja wymienna anionów anion exchange Najcz[ciej spotykanymi kationami w glebach s: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+ - kationy o charakterze zasadowym Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+ H+, Al3+ - kationy o charakterze kwasowym H+, Al3+ SORPCJA WYMIENNA KATIONÓW Kationy wymienne +2 Ca+2 Ca Ca+2 +2 Ca + Ca+2 - - K H+ - - K + H +2 Ca Al+3 - - O Mg+2 +2 Mg - - Mg+2 L +2 Ca - - O K+ + K K+ H+ - - I Mg+2 +2 - - Ca+2 Ca D +3 Al H+ - - - Al+3 Miar pojemno[ci wymiany kationów (CEC) i anionów (AEC) jest mM/kg mM/kg Inne, stosowane, jednostki pojemno[ci wymiany jonów: cmol(+)/kg = 0,01 M/kg = 10mM/kg cmol(+)/kg mval/kg = mM/kg× ×warto[ciowo[ pierwiastka × × mval/kg Rozmiary wymiany kationów w glebie zale\ od: skBadu mineralnego sorbentu i wielko[ci jego ziaren, rodzaju sorbowanego kationu i jego st\enia, rodzaju towarzyszcego anionu, pH roztworu, temperatury, WpByw skBadu mineralnego gleby na wielko[ WpByw skBadu mineralnego jej pojemno[ci sorpcyjnej Pojemno[ sorpcyjna niektórych skBadników gleb [cmol(+)/kg] SkBadnik CEC SkBadnik CEC kaolinit 3-15 chloryt 10-40 haloizyt 5-10 alofan 100 montmorillonit 80-120 uwod. tl. Fe i Al 4 wermikulit 100-200 illit 20-50 próchnica 150-250 WpByw rodzaju kationu na sorpcj wymienn zale\y WpByw rodzaju kationu na sorpcj wymienn od warto[ciowo[ci, wielko[ci i stopnia uwodnienia kationów Wraz ze wzrostem warto[ciowo[ci kationów wzrasta ich warto[ciowo[ci zdolno[ wymienna. Generalnie zgodnie ze schematem: Li+ < Na+ < NH4+ = K+ < Mg2+ < Ca2+ < Al3+ < Fe3+ < H+ Zdolno[ wymienna jonów o tej samej warto[ciowo[ci zale\y od wielko[ci ich [rednic. Kation tym chtniej wielko[ci wchodzi do kompleksu sorpcyjnego, im wiksza jest jego [rednica. Im wiksza jest [rednica jonów, tym sBabsze jest pole elektryczne przez nie wytwarzane - mniejszy stopieD ich uwodnienia. Wraz ze wzrostem [rednicy jonów uwodnionych uwodnienia mniej chtnie wchodz one do kompleksu sorpcyjnego gleby. WpByw rodzaju towarzyszcego anionu na WpByw rodzaju towarzyszcego anionu wielko[ wymiany kationu Sorpcja niektórych kationów wielowarto[ciowych mo\e zale\e od rodzaju towarzyszcych anionów. Kationy te zachowuj si jak jednowarto[ciowe, przy czym nad- miar Badunku jest neutralizowany przez towarzyszce aniony, takie jak: OH-, Cl- i NO3-. W ten sposób s sorbowane kationy: CuCl+, ZnCl+, FeOH2+, Fe(OH)2 i Al(OH2)2+. WpByw pH na wielko[ sorpcji Cr(III) WpByw pH na wielko[ sorpcji Cr(III) 100 90 80 70 60 50 40 hydroliza Cr(III) darniowa ruda \elaza 30 torf iBowiec smektytowy 20 iBowiec smektyt.-zeolitowy kaolin szlamowany 10 popióB lotny 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 pH Sorpcja Cr(III) [%] Pojemno[ sorpcyjn gleby (CEC) oblicza si wyznaczajc sum kationów metali o charakterze zasadowym (Ca, Mg, Na, K) i jonów wodoru znajdujcych si w kompleksie sorpcyjnym gleby. Dokonuje si tego poprzez potraktowanie próbki gleby roztworem zawierajcym 1M NH4+ i oznaczenie w roztworze po reakcji zawarto[ci Ca, Mg, Na i K oraz pH, które jest miar zawarto[ci jonów H+. Wyznaczona w ten sposób warto[ CEC nazywana jest pojemno[ci caBkowit. pojemno[ci caBkowit Pojemno[ potencjaln wyznacza si traktujc próbk na Pojemno[ potencjaln przykBad roztworem zawierajcym 1M Mg2+ w celu wysycenia wszystkich potencjalnych pozycji wymiennych a nastpnie desorbuje si magnez roztworem zawierajcym 1M Ba2+ lub 1M NH4+. PrzykBady warto[ci CEC Bielica Gleba brunatna Rdzina 50 mM / kg 120 mM / kg 50 mM / kg 120 mM / kg 240 mM / kg 240 mM / kg

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Praca kontrolna sem IV LO 14 15 10 V
sem IV OWiK wykres Molliera
sem IV OWiK egz zadanie 2 wilgotnosc
2010 wiosna RiM Mechatronicy sem IV II termin
Cwiczenie nr 5 konsystencja mb budownictwo sem IV
Maszyny Elektryczne 2 (sem IV) Zasada działania silnika i prądnicy prądu stałego
Karta katalogu ocen konc Elementy Mechatroniki Mechatronicy sem IV
11 03 08 sem IV

więcej podobnych podstron