Обменное поглощение - катион
Cтраница 2
У органических коллоидов ( гумусовых веществ) отрицательный заряд и способность к обменному поглощению катионов обусловлены карбоксильными группами ( СООН), которые придают им кислотные ( ацидоидные) свойства. Гумусовые вещества содержат карбоксильные и фенольные гидроксиль-ные ( ОН) группы, водород их может быть замещен другими катионами. [16]
 |
Строение молекулы гуминовой кислоты ( по Драгунову. [17] |
Фенольные гидроксильные и карбоксильные группы в гуминовой кислоте обусловливают участие ее в процессах обменного поглощения катионов, определяют кислотные свойства этой кислоты. [18]
Поскольку в данном случае происходит обмен катионов, то поглощение такого типа называют обменным поглощением катионов, а способность почвы к реакциям обменного поглощения называют обменной поглотительной способностью. [19]
При пропускании исследуемой воды или солевого раствора через колонку с катионитом в водородной форме происходит обменное поглощение катионов с выделением в раствор эквивалентного количества ионов водорода, соответствующего общему содержанию анионов сильных кислот. [20]
Повышение минерализации вод ведет не только к концентрированию солей, но и к появлению в составе воды некоторых новых солей вследствие процессов так называемого обменного поглощения катионов воды породами, с которыми вода соприкасается. [21]
При рН выше 6 и особенно 7 может происходить диссоциация этих ионов водорода и замещение их другими катионами, то есть отрицательный заряд и обменная способность глинистых минералов в этом случае обусловлены не только изоморфными замещениями, но частично также кислородными ионами по краям тетраэдров. Следовательно, обменное поглощение катионов глинистыми минералами зависит от реакции среды: при нейтральной и щелочной реакции оно выше, чем при кислой. Особенно заметно увеличивается способность к поглощению оснований при переходе от кислой к нейтральной и щелочной реакциям за счет связывания их кислородными ионами по краям тетраэдров у минералов типа каолинита. У минералов же монтмориллонитовой группы обменное поглощение обусловливается в основном изоморфными замещениями в тетраэдрических и октаэдрических слоях кристаллической решетки. [22]
В почвах, имеющих слабокислую, нейтральную или щелочную реакцию, обменное поглощение анионов выражено очень слабо или его вовсе нет. Обменное поглощение анионов менее изучено, чем обменное поглощение катионов. Антипова-Каратаева, Н. П. Ремезова и других ученых показали, что анионы NOg и С1 в пределах возможных в почвах реакций практически не поглощаются. Только красноземы, особенно их нижние горизонты, характеризующиеся очень кислой реакцией и большим количеством полуторных окислов, способны поглощать эти анионы. [23]
В почвах, имеющих слабокислую, нейтральную или щелочную реакцию, обменное поглощение анионов выражено очень слабо или его вовсе нет. Обменное поглощение анионов менее изучено, чем обменное поглощение катионов. Антипова-Каратаева, Н. П. Ремезова и других ученых показали, что анионы N0, и СГ в пределах возможных в почвах реакций практически не поглощаются. Только красноземы, особенно их нижние горизонты, характеризующиеся очень кислой реакцией и большим количеством полуторных окислов, способны поглощать эти анионы. [24]
Фульвокислоты по сравнению с гуминовыми кислотами характеризуются меньшей степенью конденсированности частиц, преобладанием в их структуре боковых цепей линейно полимеризованного углерода и меньшим участием сеток ароматического углерода. Так же как и гуминовые кислоты, они содержат фенольные гидроксилы, метоксильные и карбоксильные группы и способны к обменному поглощению катионов. Кальциевые и магниевые соли фульвокислот ( фульваты) растворимы в воде, а соли алюминия и железа - в кислотной и щелочной среде и нерастворимы при нейтральной реакции. На долю азота фульвокислот приходится от 20 до 40 % общего азота почвы. [25]
Фульвокислоты по сравнению с гуминовыми кислотами характеризуются меньшей степенью конденсированное частиц, преобладанием в их структуре боковых цепей линейно полимеризованного углерода и меньшим участием сеток ароматического углерода. Так же как и гуминовые кислоты, они содержат фенольные гидроксилы, метоксильные и карбоксильные группы и способны к обменному поглощению катионов. Фульвокислоты более подвижны, азотистые соединения в их молекуле связаны менее прочно и значительно легче подвергаются кислотному гидролизу, чем азотистые соединения гуминовых кислот. На долю азота фульвокислот приходится от 20 до 40 % общего азота почвы. [26]
 |
Схема, иллюстрирующая появление свободных отрицательных зарядов в решетке монтмориллонита в результате замещения кремния алюминием и алюминия магнием ( по Чу-хрову. [27] |
У минералов группы каолинита изоморфные замещения выражены слабо. Кроме того, связь между пакетами у них значительно прочнее, межпакетные промежутки меньше, и поэтому взаимодействие с раствором и обменное поглощение катионов происходят только на внешней поверхности микрокристаллических частиц. [28]
Таким образом, у минералов каолинитовой группы при кислой реакции может быть одновременно и отрицательный и положительный заряд на разных участках. Следовательно, чем больше содержится гидроокисей алюминия и железа и минералов каолинитовой группы и чем уже соотношение между содержанием кремнекислоты и полуторных окислов ( Si02: A1203) в составе мелкодисперсной фракции почвы, тем ниже, как правило ( особенно при кислой реакции), способность к обменному поглощению катионов, а способность к обменному поглощению анионов, наоборот, возрастает. [29]
В большинстве почв аморфные коллоиды гидроокисей алюминия и железа-ведут себя как основания. Основные свойства этих коллоидов особенно сильно преобладают в кислых дерново-подзолистых почвах и красноземах. По мере увеличения в составе мелкодисперсной фракции почвы содержания алюминия и железа способность к обменному поглощению катионов снижается, а способность к обменному поглощению анионов сильно возрастает. [30]
Страницы: 1 2 3