Поглинювальназдатність і кислотність грунту
1. ПоглинальнуЗДАТНІСТЬ ГРУНТУ
При виконанніпопередніх завдань ми переконалися в тому, що грунт має досить складний склад.Великі і тонкодисперсні мінеральні частинки, залишки тварин і рослиннихорганізмів, а так само специфічні грунтові, органічні сполуки утворюютьскладну структуру з великою кількістю порожнеч і пір різної конфігурації. Пористагрунтова маса, проникна для води і повітря, є своєріднимприродним фільтром. Властивість грунту затримувати, поглинати тверді, рідкі тагазоподібні речовини, що знаходяться в зіткненні з твердою фазою грунту,називається її поглинальною здатністю (Практікум. .., 2001).
Ця здатність грунтувизначається різними причинами. Творець вчення про поглотительнойздатності грунту академік К.К. Гедройц розрізняв кілька типів поглотительнойздатності грунту.
Механічнапоглинальна здатність. При фільтрації води через грунт в грунтових порах ікапілярах затримуються відносно великі частки, зважені вповерхневих водах: дрібні частинки глини та піску, дрібний органічнийдетрітус і т.п. Механічна поглинальна здатність грунту обумовлюєчистоту ключових грунтових вод, що утворюються з поверхні вод, митних відвеликої кількості механічних домішок. Явище механічної поглотительнойздатності використовується при влаштуванні штучних фільтрів для очищенняводи.
Молекулярно-сорбційна(Фізична) поглинальна здатність. Обумовлюється тяжінням окремих молекул доповерхні твердих грунтових часток в результаті прояву так званоїповерхневої енергії. Інтенсивність прояву поверхневої енергії залежитьвід величини поверхні грунтових частинок і, отже, зобов'язана присутностів грунті тонкодисперсних частинок. Ці частинки можуть притягувати молекули газів(Наприклад, молекули водяної пари з повітря), молекул рідких речовин. ВЗокрема, наявність плівковою вологи навколо грунтових частинок обумовленоповерхневими силами. Нарешті, в результаті поверхневої енергії грунтовимичастками поглинаються недіссоціірованную на іони молекули речовин, що знаходятьсяу вигляді молекулярного розчину. Наприклад, при проходженні через грунт гнойовоїрідоти з останньої поглинаються молекули органічних сполук внаслідок їхтяжіння до поверхні тонких частинок. В результаті цього ж явищавідбувається знебарвлення неконцентрірованних водних розчинів аніліновихфарб при проходженні їх через грунт.
Слід підкреслити, щосорбованих молекули не входять до складу твердих частинок, а лишеконцентруються у їх поверхні.
Іонно-сорбційна (фізико-хімічна)іліобменная поглинальна здатність , що представляє, за висловом К.К. Гедройця, поглинальнуздатність у тісному сенсі цього слова, полягає в обміні сорбованихіонів тонкодисперсної частини грунту на іони грунтового розчину. Між грунтовоївисокодисперсної масою (грунтовим поглинаючим комплексом) і грунтовимрозчином існує динамічна рівновага. Зміна в складі грунтовогорозчину викликає відповідні зміни в складі поглинених іонів. Особливоважливе значення в іонному грунтовому обміні мають катіони. Поглинання аніонівменш вивчено.
Різні типи грунтіввідрізняються величиною ємності поглинання і мають певний склад поглиненихкатіонів.
Грунти, поглиненийкомплекс яких представлений катіонами металів (переважно катіонамилугів і лужних земель), називаються насиченими. До них відносяться чорноземи,каштанові грунти, сіроземи і ряд інших грунтів, переважно ариднихландшафтів. Грунти, що містять у складі поглиненого комплексу іон водню,називаються ненасиченими. Сюди відносяться підзолисті грунти, червоноземи і іншігрунти, переважно гумідних ландшафтів.
Величина ємностіпоглинання грунтів визначається мінеральним складом високодисперсної частини порід,на яких сформовані ці грунти, і вмістом в них гумусу. Як правило,глинисті важкі грунти мають велику ємність поглинання, ніж піщані.
Склад поглинених катіоніввпливає на ряд важливих властивостей грунту. Зокрема, здатність до розпадугрунтових агрегатів на механічні частки, максимальна гігроскопічність,висота підняття води, пластичність, електропровідність і ряд інших якостейгрунту є найбільшими у разі переважання в поглиненому комплексінатрію. Ступінь вираженості цих властивостей зменшується при переважанні впоглиненому комплексі калію, магнію, кальцію. Швидкість всмоктування води,міцність структури грунтів і деякі інші показники будуть послідовнозменшуватися при переважанні кальцію, магнію, калію і натрію.
Хімічнапоглинальна здатність - освіту важко розчинних хімічних сполук у результатіобмінних реакцій в грунтовому розчині. Наприклад, виникнення новоутвореньгіпсу в грунті протікає в такий спосіб:
Біологічнапоглинальна здатність грунту обумовлена ​​присутністю в ній тваринних і рослинних організмів.У процесі свого життєвого циклу рослини і тварини накопичують деякіхімічні елементи, необхідні для нормальної життєдіяльності організмів.Після відмирання останніх накопичені елементи частково затримуються в грунті.Таким чином грунт поступово збагачується певними елементами. наприклад,вуглецем, азотом, фосфором та ін, а також деякими мікроелементами.
Методи визначенняхімічного та біологічного поглинання грунту поки не розроблені.Кількісний аналіз іонносорбціонной (обмінної) поглинаючої спроможностішироко застосовується при аналізі грунту у вигляді визначення обмінних катіонів іємності поглинання.
1.1 кислотності грунту
Кислотність грунтіввизначається величиною концентрації іонів водню в грунтовому розчині. Вода,в слабкому ступені піддаючись електролітичної дисоціації, розпадається на дваіона: Н + і ОН-. Концентрація цих іонів незначна; твір концентрації
[Н +] [ОН-] = 10-14.
У абсолютно чистій водіповинно знаходитися рівну кількість
[Н +] = [ОН-] = 10-7.
Кислоти, присутнів грунтовому розчині, підвищують концентрацію Н +-іонів ([Н +]> 10-7) істворюють кислу реакцію. Присутність підстав або лугів підвищує концентраціюОН +-іонів і створює лужну реакцію ([Н +] <10-7).
Оскільки мати справу зтакими малими показниками незручно, оперують з негативним десятковимлогарифмом величин концентрацій Н +-іона. Цей логарифм позначається через рН.Отже,
рН =-Ig [Н] +.
У нейтральних розчинахвеличина рН = 7, в лужних рН> 7, в кислих-рН <7. Величина рНгрунтового розчину змінюється від 3 до 9. Ступінь кислотності грунтів є надзвичайноважливим показником, так як визначає багато генетичні та виробничіякості грунту. У залежності від ступеня кислотності грунтових розчинів угрунті розчиняються різні легко-і середньо розчинні сполуки. У кислихгрунтах відсутні хлориди, сульфати, карбонати. У нейтральних грунтахприсутні карбонати і сліди сульфатів. В грунтах з лужною реакцієюнакопичуються не тільки карбонати, але і сульфати і хлориди.
Різні рослини напротягом багатовікового процесу природного відбору пристосувалися допевної концентрації елементів у різних грунтах. Кожна рослина маєпевний інтервал кислотності, при якому воно може нормально розвиватися.
Розрізняють активну(Актуальну), обмінну і гідролітичну кислотність грунту.
Активна кислотністьзалежить від концентрації іонів водню в грунтовому розчині і визначається придопомоги водних витяжок з грунту розчинами нейтральних солей (зазвичай розчиномхлористого калію). Повне витіснення поглинених іонів водню досягаєтьсявпливом на грунт розчином гідролітично лужної солі (зазвичай розчином оцтовокислогонатрію). У цьому випадку кислотність називається гідролітичною (Практікум. ..,2001).
1.2 ВИЗНАЧЕННЯ рНВодні витяжки колориметричним методом
1. Середню пробу грунтурозтирають у фарфоровій ступці товкачем і просівають через сито з величиноюотвори в 1 мм.
2. Беруть наважку в 25 р. і поміщають в конічну колбу ємністю 250 см 3 . У колбу наливають 125 см 3 дистильованої води. Вм...
