Коллоидты ерітінділер туралы түсінік
Коллоидты бөлшектер сумен бірге коллоидты ерітінді-
лердің екі түрін құрайды – золь – коллоидты ерітінділерінің
лайлы түрі және гель. Золь түрінде, әсіресе олардың өте ұсақ
бөлшектері, топыраққа тереңдеп енуге қабілетті. Бөлшектері
шөкпейді, себебі олардың әрқайсысы бірдей зарядқа ие. Бірдей
зарядты бөлшектер бір-бірін тебетіні белгілі. Егер тебілу күші
ауырлық күшінен көп болса, онда олардың барлығы қалқыма
күйде болады. Бөлшектердің шөгуі үшін, ерітіндіге қарама-
қарсы заряды бар заттарды енгізу керек. Бұл заттар электролит-
тер. Бұларға бірінші кезекте қарапайым минералдық тұздар
жатады.
Кәдімгі топырақ ерітіндісінде бұзылу мен топырақтың
түзілуі кезінде босайтын қарапайым минералды тұздар бары
белгілі. Тұздардың немесе электролиттердің молекулалары суда
жақсы диссоциацияланған. Металдардың оң зарядталған ион-
дары теріс зарядталған коллоидты бөлшектермен өзара әрекет-
тесіп оларды бейтараптайды. Электрге бейтарап бөлшектер
ауырлық күшінің әсерінен суда ақырындап бір-бірімен жабы-
сып, өте ірі топырақ түйіртпектерін құрап, жұқа топырақ сызат-
тарында үлбір мен түйіншектер жасай отырып шөге бастайды.
Суды ұстай отырып, олар коллоидты ерітіндінің жаңа түрі –
гельді түзеді. Гель жағдайында коллоидты ерітінді желімдегіш
қасиетке ие болады (грекше cola – желім, cldos – түрлі, яғни
жабыстырғыш).
Зольдің гельге өту үдерісі коагуляция. Электролит тұз-
дардың коагуляция үрдісі басталатын концентрациясын
коагуляция баспалдағы деп атайды, ол катиондардың валент-
тілігі мен атомдар салмағына тәуелді болады. Олар, коллоид-
тарда коагуляция әсерінің көбеюіне қарай, лиотропты заттар
түзеді: Li
+
, Na
4
+
, NH
4
+
, K
+
, Ca
2
+
, Mg
2
+
, Fe
3
+
. Коагуляция үдерісін
туғызатын ең төменгі концентрацияға темір мен алюминий ие,
өте әлсіз коагулятор – бір валентті элементтер, одан кейін екі
валентті; толық және тез коагуляция үш валентті элементтердің
әрекеттесуі кезінде жүреді.
Жауыннан кейін, әсіресе көктемде, топырақта судың мөл-
шері артады да, коллоидтардың бір бөлігі гельден зольға ауы-
сады. Бұның болу себебі, су қосылған кезде электролит кон-
центрациясы азаяды да бірдей зарядтарға ие болып бір-бірінен
тебіледі – пелетизация үдерісі жүреді. Мұндай коллоидтар қай-
тымды коллоидтар деп аталады. Бір валентті элементтердің
катиондарымен қаныққан коллоидтар (Li
+
, Na
+
, NH
4
+
) гельден
зольға ауысуға қабілетті қайтымды коллоидты құрайды. Бұның
болуы, бөлшектер өзара су үлбірлерімен бөлініп тұруы салда-
рынан және су қосылған кезде тез ажырайтындығынан. Қайтым-
сыз коллоидтар екі және үш валентті элементтердің әсерлерінен
пайда болады, яғни коагуляциядан кейін суды кез келген
мөлшерде қосса да, олар золь жағдайына ауыспайды.
Әдетте коагуляция кезінде су молекуласын тұту үдерісі
жүреді, сонымен қоса элементтің валенттілігі мен атомдық
салмағы аз болған сайын, гель өзінде суды көп мөлшерде ұстап
тұра алады. N
+
-пен қаныққан гельдер өз салмағынан 1000 есе
артық суды ұстауға қабілетті. Осы қасиетті пайдалана отырып,
натрий тұздарынан және силикаттар коллоидтарынан кәдімгі
кеңсе желімін дайындайды. Көп мөлшерде суды ұстайтын
коллоидтар гидрофильді коллоидтар деп аталады (грекше: hydor
– су, pelleo – жақсы көремін). Оларға Na
+
, K
+
, Ca
2
+
, Mg
2
+
қанық-
қан коллоидтар жатады. Аз мөлшерде суды ұстайтын коллоид-
тар гидрофобты коллоидтар (герекше: phobos – үрей) деп ата-
лады. Коагуляция кезінде бұл коллоидтар суы мүлдем жоқ
гельдер мен ұнтақтар – седименттер құрайды. Оларды желімдеу
қабілетті болмайды.
Топырақтағы қарашірік заттарының гельдері өте жақсы
желімдегіш қабілетке ие. Бұл коллоидтар топырақ бөлшектерін
жақсы желімдейді, олар қайтымсыз, сол себепті өте жақсы
құрылым құрушы болып табылады. Берік түйіртпектер құра-
майды және судың әсерінен сутегімен бірге қаныққан кол-
лоидтар еріп, тарайды. Темірмен қаныққан коллоидтар өте
берік, құрамында су аз, топырақтың тығыз горизонттарының
пайда болуына себеп болады.
Коллоидтардың коагуляция зарядтары әртүрлі коллоид-
тардың бір-бірін бейтараптандыруы, су мөлшерінің азаюы, мы-
салы судың булануы, қатуы, жылынуы кезінде жүреді. Табиғи
жағдайларда су бөлшектерінің босауы мен коллоидтардың
«ескіруі» жүреді, яғни гельдер жоғалтады. Гельдердегі судың
жоғалуы басында олардың желімдегіш қабілетін азайтады, одан
кейін ол қабілет толық жойылады. Қарашіріктің сусызданған
гельдері қайтымсыз, желімдеу қабілеті жоқ және оларды микро-
ағзалар нашар пайдаланады.
Көктемде, көбінесе топырақ ерітіндісі суылған кезде,
катиондар мен аниондар мөлшері азайып, органикалық заттың
золі және минералдардан туындаған коллоидты бөлшектер
судың төмен ағуына байланысты, топырақ кескіні (профиль)
бойымен төмен жылжиды.
Достарыңызбен бөлісу: |