Почвенные коллоиды, строение мицеллы, емкость поглощения.

Почва – природное образование. Твердая фаза. Многокомпонентное образование – дисперсная среда. Дисперсная система = дисперсная фаза + дисперсионная среда.

3 группы дисперсных систем:

1. Суспензия (эмульсия), (до 0.001 мм или до 1микрона). Проявляется явление Тиндаля – просвечиваются насквозь. Частицы фазы представлены вторичными минералами.

2. Коллоидные растворы (от 0.001 – 0.000001 мм или от 1микрона до 1миллимикрона).

3. Истинные растворы (< 0. 000001 мм).

Явление Тиндаля – частицы просвещаются светом насквозь в мутных средах.

Коллоидами называются минеральные, органические и органно-минеральные частицы и молекулы размером от микрона до

В коллоидных растворах частицы фазы представлены группами молекул. Явление Тиндаля не проявляется.

Истинные растворы частицы фазы представлены отдельными молекулами или ионами. Коллоидные растворы обладают сорбционной (поглотительной способностью).

Природа сорбционной способности.

AgBr (бромистое серебро).

(+) Ag (●)

Br (●)

Природа сорбционной способности на примере простейшего коллоида AgBr

В AgBr – центральный ион Br связан с 6-ю ионами Ag противоположного заряда. К ионам серебра будут притягиваться ионы брома. На связь с поверхностными ионами серебра затрачивается 1/ 2 – 1/6 отрицательного заряда брома.

Ag ←Br ^-

Br^- ← K⁺

Мицелла – коллоидная частица с двойным электрическим слоем. Внутренняя часть мицеллы – ядро.
1- ядро; 2 – потенциалообразущий слой; 3 - неподвижный (внутренний) слой компенсирующих ионов; 4 – диффузный слой. 4 + 5 = слой подвижных компенсирующих ионов. Мицелла без диффузного слоя – частица.

Ацитоид (-) заряд потенциала образующего слоя(K, Ca, Fe, Al)	базоиды (Br, Cl, PO4,)

Емкость поглощения – это количество ионов поглощенные коллоидами содержащихся в 100 г почвы (мг/экв.)

ЕКО (емкость катионного обмена). ЕАО (емкость анеонового обмена).

Еп =ЕКО + ЕАО.

2 момента величины емкости поглощения зависят от:

1. Содержание в почве илистой фракции.

2. Содержание гумуса.

По строению ядра 3 группы коллоидов:

1. Минеральные коллоиды. Ядро образовано вторичными минералами, которые являются продуктами химического выветривания и которые входят в состав илистой фракции мелкозема. Множество вторичных минералов.

Большая емкость поглощения: монтмориллонит. Если присутствует в составе илистой фракции много коллоидов, то больше величина емкости поглощения.

Средняя емкость поглощения: каолин, каолинит, гидрослюды.

Маленькая емкость поглощения: Гетит, гематит, гидрогитит.

2. Органические коллоиды. Ядро образовано молекулами гуминовых кислот и белковых соединений.

3. Органоминеральные коллоиды. Ядро образовано одновременно и минеральными и органическими соединениями.

9. Вода в почве: формы почвенной влаги. Типы водного режима и их влияние на почвообразование.

Почвенная влага.Говоря о физике почвы, коснемся вкратце вопроса о почвенной влаге. Вода в почве содержится в нескольких формах:

1. Гравитационная вода. Подпертая водонепроницаемым слоем грунтовая вода, свободно передвигающаяся по горизонтали. Заполняет все полости между комками почвы и перемещается ↓.

2. Доступная капиллярная вода. Содержится в порах и крупных капиллярах. Доступна в любой момент для усвоения корнями растений.

3. Недоступная капиллярная вода. Содержится в наиболее мелких капиллярах, но за счет сил поверхностного натяжения на частичках почвы недоступна для растений.

4. Гигроскопическая вода. Пленки из молекул воды, адсорбированных на поверхности минеральных частиц. Абсолютно недоступна для растений.

Важным параметром влажности почвы является влага завядания. В зависимости от свойств почвы (в основном от механического состава) влага завядания может быть разной. Наиболее низка она в песчаных почвах, где между крупными частичками не образуется мелких капилляров и вода из пор быстро просачивается вниз. Остается только гигроскопическая влага. Средних значений этот параметр достигает в глинистых почвах, где между коллоидными частичками много мелких капилляров и мало крупных. В таких почвах влага завядания представлена недоступной капиллярной водой. Максимальных или оптимальных значений этот показатель достигает в суглинистых или супесчаных почвах, где в изобилии сочетаются друг с другом крупные и мелкие капилляры и поры.

Рис. 9. Подвешенная (1) и подпертая (2) капиллярная влага.
ГВ – грунтовые воды; В – водоупор

Капиллярная вода бывает подпертой и подвешенной (рис. 9). Подпертая капиллярная влага наблюдается на границе водоносного горизонта, где по его верхней границе поднимается вверх по капиллярам. Подвешенная капиллярная влага образуется в верхней части почвы после дождя. Наиболее высоко поднимается подпертая влага и длительнее всего подвешенная удерживается в легкосуглинистых почвах. Это почвы, обладающие наилучшими лесорастительными свойствами. Однако если на таких почвах водоупор залегает относительно близко к поверхности, происходит смыкание подпертой и подвешенной капиллярной каймы и происходит заболачивание.

5. Кристаллизационная вода – входит в состав почвенных минералов. Недоступна, не принимает участие в почвообразовании

6. Парообразная форма.

7. Сорбционно – связанная вода (гигроскопическая, пленочная)