Дәріс 1 Топырақ түзілу процесі. Топыраққұраушы фактролар

Химиялық үгілу – тау жыныстары құрамындағы әр түрлі тұздардың немесе басқа қосылыстардың суда, қышқыл мен сілтіде еруінен және ауадағы оттегімен тотығуынан пайда болатын құбылыс. Мұның нәтижесінде химиялық құрамы жағынан жаңадан минералдық заттар пайда болады. Бұл заттар өздерінің суда ерігіштік қасиетіне, өзіндік салмағына қарай әр жерлерге түрліше шөгеді.

• Химиялық үгілу – тау жыныстары құрамындағы әр түрлі тұздардың немесе басқа қосылыстардың суда, қышқыл мен сілтіде еруінен және ауадағы оттегімен тотығуынан пайда болатын құбылыс. Мұның нәтижесінде химиялық құрамы жағынан жаңадан минералдық заттар пайда болады. Бұл заттар өздерінің суда ерігіштік қасиетіне, өзіндік салмағына қарай әр жерлерге түрліше шөгеді.

• Химиялық үгілу кезінде жүретін реакциялардың бірі тотығу реакциясы, мысалы, сульфидтердің сулы ортада молекулалық оттегімен әрекеттесуін көрсететін болсақ:
• 2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2 FeSO4 + 2 H2SO4;
• 12 FeSO4 + 6H2O + 3O2 = 4 Fe2 (SO4)3 + 4Fe(OH)3;
• 2Fe2 (SO4)3 + 9H2O = 2Fe2O3∙3H2O + 6H2SO4.
• Қарбонаттың бикарбонатқа ауысуынан ерігіштігі артады:
• CaCO3 + CO2 +H2O = Ca(HCO3)2

• Топырақ жамылғысы мен бастапқы топыраққұраушы фактролардың арасындағы байланысты В.В.Докучаев мына формуламен көрсетті:
• П=f(К, О, Г, Р)Т,
• бұл жердегі П – топырақ, К-климат, О-организм, Г – тау жыныстары, Р-бедер, Т-уақыт.
• Нитрификация.
• Аммонификация үрдісінен аммиак топырақта тотығып алдымен азотты, содан кейін азот қышқылына ауысады. Аммиакты тұздардың нитраттарға дейін тотығуы нитрификация деп аталады. Бұл үрдіс екі фазада жүреді:
• 2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O + 66,5 ккал
• 2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 17 ккал
• Бұл үрдіс аэрациясы жақсы, ортасы нейтралдыға жақын, органикалық заттарға бай, су құбылымы қолайлы топырақтарда (шымды-күлгін, қара, қара қоңыр топырақтарда) жүреді.

• Гидролиз кезінде кристал торындағы сілтілі және сілтілі жер металдардың катиондары сутек ионымен алмасады, мысалы ортоклаздан каолиниттің түзілуін қарастырайық:
• K2Al2Si6O16 + 2H2O→H2Al2Si6O16 + 2KOH.
• Түзілген негіз (КОН) ортоклаздың кристалды торын ары қарай бұзып каолинит пен кремнеземге ыдыратады:
• H2Al2Si6O16 + nH2O → H2Al2Si2O8H2O + 4SiO2 nH2O
• Көмір қышқылының СО2 әсерінен негіз КОН карбонаттарға ауысады:
• 2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O
• Силикаттардың гидролиздену нәтижесінде үгілуге химиялық және термодинамикалық тұрақты жаңа өнімдер түзіледі. Сонымен судың әсерінен гидратация үрдісі жүреді, яғни су бөлшектерін қосып алатын химиялық үрдіс, мысалы:
• 2Fe2O3 + 3 H2O = 2Fe2O3 ∙ 3 H2O
• гематит лимонит