Поиск

Поглощение почвой электролитов
28.10.2015

Водная пленка, образующаяся вокруг высокодисперсных частиц почвы, является сферой целого ряда тонких реакций, протекающих в почве. Пленка сорбированной воды имеет совершенно иную концентрацию электролитов, чем почвенный раствор.
Отношение различных электролитов к коллоидной частице с окружающей ее пленкой сорбированной воды может быть диаметрально противоположным. Молекулы некоторых электролитов поглощаются полностью коллоидальными частицами почвы. Эта так называемая положительная адсорбция электролитов имеет место в тех случаях, когда происходит одновременное поглощение как анионной, так и катионной части молекулы. Широко распространены случаи положительного поглощения солей фосфорной кислоты. То же отмечается в отношении углекислых или кремнекислых солей.
Проблеме химии фосфора в почвах посвящены специальные монографии Д.Л. Аскинази и А.В. Соколова. Д.Л. Аскинази экспериментально показал, что химическое поглощение фосфатов особенно резко проявляется при взаимодействии суперфосфата с кислой почвой, насыщенной алюминием. Эта реакция сопровождается исчезновением из раствора и Ca+2, и H2PO4-.
В подобных случаях сначала происходит поглощение анионов PO4-3, H2PO4-, СО3-2 или SiO3-2 внутренним, потенциалопределяющим слоем коллоидной частицы. Сорбированный анион в свою очередь удерживает катионную часть молекулы. Ряд исследователей наблюдали это явление, которое обычно сопровождается еще и увеличением емкости поглощения.
Однако некоторые электролиты, как, например, NaNO3, NaCl, проявляют эффект отрицательной адсорбции. Эти электролиты в почвенном растворе не сорбируются коллоидальными почвенными частицами, а, наоборот, как бы от них отталкиваются и повышают концентрацию внешней части почвенного раствора. В сущности происходит одностороннее поглощение сухой почвой воды, с отталкиванием электролита в несорбированный водный раствор.
Явление отрицательной адсорбции и одновременно с этим протекающее явление поглощения почвенными коллоидами воды в форме так называемой связанной воды («нерастворяющего объема воды») оказывают весьма сильное влияние на концентрацию и состав растворов, циркулирующих в почвенных горизонтах. Происходит существенное возрастание концентрации почвенного раствора в той части, которая не поглощена коллоидными частицами. Возрастание концентрации почвенного раствора, естественно, может сопровождаться выпадением некоторых солей в осадок и сдвигами в физико-химической поглотительной способности.
В результате явления отрицательной адсорбции соли азотной кислоты чрезвычайно легко выщелачиваются из почв атмосферными осадками. Поэтому не рекомендуется вносить всю норму азотных удобрений в почву под зиму. Отрицательная адсорбция хлоридов, наоборот, является положительным моментом с точки зрения мелиорации засоленных почв. Находясь во внешней, не сорбированной почвенными частицами порции почвенного раствора, хлориды при промывке засоленных почв относительно легко отмываются и уходят вместе с промывными нисходящими токами свободной гравитационной воды. Если бы хлориды натрия обладали эффектом положительной молекулярной адсорбции, мелиорация солончаковых почв методом промывок была бы несравненно труднее.
Явление поглощения молекул электролитов почвой может быть использовано, в случае необходимости, для частичной очистки питьевых вод от солей или OB. Однако вследствие слабого молекулярного поглощения электролитов почвой подобная очистка может быть произведена лишь почвенной колонной большой высоты.