грунтові колоїди

Грунтові колоїди - Здатність грунту поглинати рідини, гази, сольові розчини і утримувати тверді частинки називається поглинаючою здатністю грунту. Вона обумовлює утримання ґрунтом різних розчинних з'єднань, в тому числі біологічно важливих для життя рослин і мікроорганізмів елементів живлення.

Вирішальне значення в явищах поглинальної здатності грунтів належить тонкодисперсним частинкам розміром менше 0,2 мкм (0,0002 мм), так званим колоїдам. При роздробленні (диспергування) частинок нерозчинної речовини грунту різко зростає їх питома поверхня. Так, у ґрунтових колоїдів питома поверхня досягає 10 - 50 м 2 і більше на 1 г речовини. Цим, зокрема, і пояснюється висока активність ґрунтових колоїдів при поглинанні та інших фізико - хімічних процесах, що відбуваються в грунті.

За складом грунтові колоїди ділять на мінеральні, органічні і органо. Мінеральні колоїди представлені переважно вторинними мінералами (гідроокисами заліза, алюмінію, кремнію, а також тонкодисперсної фракцією первинних мінералів (кварц, слюда)). Органічні колоїди складаються з різних перегнійних речовин і мають високу ступінь дисперсності. Органомінеральні колоїди виникають при взаємодії перегнійних речовин з вторинними мінералами.

ванних молекул основної речовини. Навколо ядра розташований внутрішній шар іонів, який називають шаром потенциалопределяющих іонів. Ці іони, що несуть електричний заряд, міцно утримуються ядром і не можуть бути отдіссоцііровани. Ядро з шаром потенциалопределяющих іонів називають гранулою. До поверхні її примикає нерухомий шар компенсуючих іонів (противоионов), який міцно утримується електростатичними силами. Цей шар, який має протилежний по знаку і зазвичай менший за величиною заряд, ніж шар потенциалопределяющих іонів, разом з гранулою утворює колоїдну частинку. Колоїдну частку оточує зовнішній шар компенсуючих іонів, який утворює дифузний шар. Дифузний шар разом з колоїдної часткою утворює міцели. Заряд колоїдної міцели визначають іони, що знаходяться у поверхні ядра.

Між нерухомим шаром рідини, що прилягає до ядра частинки, і дифузним шаром виникає різниця потенціалів, яка називається електрокінетичних потенціалом, або дзета - потенціалом.

Колоїди поділяють на ацідоіди, що мають негативний заряд, і базоіди, заряд яких позитивний.

Більшість ґрунтових колоїдів є ацідоідамі. До них відносяться гумусові кислоти, глинисті мінерали і крем - некіслота у вільному стані. Вони містять в дифузному шарі різні катіони і здатні отдіссоцііровать в розчин нони Н +. Na + К +. Са 2+. Mg 2+ і ін.

Базоіди в грунті представлені переважно гідратами "окису алюмінію, заліза і білковими речовинами. Вони здатні отдіссоцііровать в розчин аніони ОН - і містять в дифузному шарі різні аніони (Cl, SO4. NO2. РО4 і ін.).

Деякі колоїди при зміні реакції середовища змінюють знак заряду. Такі колоїди називають амфолітоідамі. Властивостями амфолітоідов мають багато базоіди.

Грунтові колоїди, як і іони розчинних речовин, можуть гідратованих, утримуючи навколо себе шари орієнтованих молекул води. Ця водна оболонка охороняє колоїди від злипання, надає стійкість їх розчинів.

Здатність до гідратації у різних колоїдів виражена неоднаково. Органічні колоїди, в тому числі і гумусові кислоти, як правило, сильно гидратируются і набухають у воді. Вони називаються гідрофільними. Багато мінеральні колоїди слабо набухають у воді, здатні швидко випадати в осад. Вони називаються гідрофобними.

Колоїди можуть перебувати в грунті у формі колоїдного розчину (золь) або пластівчасті осаду (гель). Стан золю колоїди зберігають, зокрема, при високому ступені гідратації або при наявності у них електричного заряду. При певних умовах колоїдні частинки можуть втратити водну оболонку або заряд, тоді первісна ступінь їх дисперсності порушується і вони згортаються. Процес агрегації колоїдів з утворенням аморфного осаду називається коагуляцією.

Коагуляція грунтових колоїдів відбувається при їх «старіння», зневодненні (иссушении, виморожування) і взаємне притягання разноименно заряджених частинок. Однак найбільше коагулююча вплив на колоїди надають електроліти (розчини кислот, лугів, солей). Розрізняють коагуляцію необоротну і оборотну. При оборотної коагуляції утворився гель в певних умовах здатний знову диспергувати і перейти в колоїдний розчин. Цей процес, протилежний коагуляції, називається пептизацією. Оборотна коагуляція може спостерігатися, коли осадження колоїдів відбувається за участю одновалентних катіонів (Na +. До +. Н +. NH4 Li +). В даному випадку видалення з грунту надлишку цих катіонів супроводжується диспергированием ґрунтових колоїдів. Отже, процес коагуляції ґрунтових колоїдів під впливом одновалентних катіонів звернемо і не може забезпечити створення водопрочной структури грунту. Необоротна коагуляція відбувається тільки під впливом двовалентних (Са 2+. Mg 2+) і тривалентних (Al 3+. Fe 3+) катіонів.

Пептизація ґрунтових колоїдів призводить до руйнування структури грунту, збіднення її гумусом і колоїдами.
Читайте також