«Қолданбалы биология және топырақтану негіздері»
жүктеу/скачать 3,34 Mb. Pdf көрінісі
|
toleubaev-koldanbaly-biologia
| Физикалық сіңіру
қабілеті оның тҥйіршіктерінің сыртқы молекулалық кҥш әсерімен газды және ерітінді заттарды сіңіріп, ӛз бойында ҧстап тҧру қабілетін айтады. Топырақтардың физикалық сіңіру қабілеттілігі – бҧл коллоидтық бӛлшектердің топырақ ерітініділерінен су ҥлбірлерінің беткі керілуін тӛмендететін заттардың молекулаларын сіңіру қабілеттілігі. Бҧған тҥрлі бояулы немесе иісті заттардың топырақ қабатынан ӛткенде сҥзіліп шығуы мысал бола алады. Топырақ коллоидтары (грекше kolla – желім, lіdos – тҥр деген сӛзден). Бҧл жоғары дисперстік фаза мен дисперстіік ортадан тҧратын гетерогенді жҥйе. Сонымен қатар топырақ коллоидтары топыраққа енгізілген тҧздар катиондармен алмасады. Мҧның негізінде біріншіден, физикалық сырттық қуат арқылы сіңіру (адсорбация) бар да, екіншіден - ӛзара алмасу химиялық реакциясы бар.Топырақ коллоидының қҧрамындағы натрийдің орнына кальций тҥзіледі, ал бҧл элементтің топырақ реакциясы мен қҧрылымын жақсартуда орны зор. Топырақ қабаты тым сілтілі болса, яғни онда натрий катионы кӛп болса, мҧндай топырақ кӛбіне қҧрылымсыз келеді су, ауа және қоректік режимдері тапшы болады, болмашы ғана су тисе батпақ, ал кепсе қабыршыққа айналады.Табиғатта коллоидтардың екі тҥрлі шығу жолы бар: біріншісі – тау жыныстары, екіншісі – органикалық заттар. Осыған байланысты топырақтың коллоид бӛлігінің қҧрамына органикалық және минералдық заттар кіреді: біріншісі – топырақ шіріндісінің қҧрамында, екіншісі – балшық қҧрамында болады. Сіңіру қабілеті - әр топырақта әр тҥрлі дәрежеде болады. Ол кӛбіне топырақтағы ӛте жоғары бӛлшектенген (дисперсті) тҥйірлерге, коллоидты бӛлшектерге байланысты. Топырақта коллоидты бӛлшектер кӛбейген сайын оның сіңіру қабілеті де арта тҥседі. Топырақ коллоидтарын шамамен диаметрі микронмен есептелетін әр текті заттардың бӛлшектері қҧрайды. (1 микрон 0,001 мм-ге тең, 0,001 микронды миллимикрон дейді). Коллоид бӛлшектердің ірілігі 0,1 микроннан 1 миллимикронға шейін болады. Топырақ коллоидтарының бір бӛлігі минералдың бытырап, тозданып, физикалық бҧзылуынан жаралады да, екіншісі конденсациялық әдіспен органикалық қалдықтардың ӛзгеріп химиялық бҧзылу нәтижесінде пайда болады. Коллоидтар топырақта золь – коллоидтық ерітінді және гель коллоидты қоймалжың тҧнба кҥйлерінде кездеседі. Коллоидтар бір кҥйінен екінші кҥйге кӛше береді. Коллоидтардың ерітіндіден тҧнбаға кӛшуін коагуляция (шӛгу), керісінше тҧнбадан ерітіндіге кӛшуін пептизация (ыдырау) дейді. Тҧнбадан ерітіндіге кӛшу қайталанатын немесе қайталанбайтын процесс болады. Топырақ жаралуына коллоидтар коагуляциясының маңызы зор. Коллоидтар топырақтың жоғарғы және тӛменгі температурада кепкенінде немесе тоңазығанда коагуляцияланады. Бірақ коагуляцияның басты жағдайына электролиттердің (тҧздардың, қышқылдардың және негіздердің) әсері жатады. Электролит деп суға ерігенде оң немесе теріс зарядты иондарға бӛлінетін заттарды айтады – (NaCl → Na + Cl); коагуляция электролиттердің ең аз ―коагуляция босағасы‖ деп аталатын концентрациясында (ерітіндінің қоюлануында) ӛтеді. Бытыраңқы дәрежесі жоғары болған коллоидты бӛлшектердің электр заряды бар. Кӛбінесе топырақ коллоидтері теріс зарядты болып келеді. Тек алюминий мен темір гидраттары оң зарядты. Коагуляция процесі коллоидтердің зарядтарын жоғалтуына байланысты. Теріс зарядты коллоидтар оң зарядты катиондармен, ал темір мен алюминий коллоидтері теріс зарядты аниондармен тоғысқанда коагуляцияланады. Коагуляциялау қабілеті катиондардың валенттілігіне және атомдық салмағына байланысты. Белсенді жылдам коагулянттерге ҥш валентті (Al мен Fe) содан кейін екі валентті (Сa мен Mg) катиондар жатады. Бір валентті катиондар (K, NH 4 әсіресе Na) сәл коагуляцияланады, тіпті қарама-қарсы топырақ коллоидтерін ыдыратды. Тек Н катионы соңғылардан коагуляциялау қабілеті бойынша оқшау тҧрады да, екі валентті катиондарға жақындайды. Коллоидтер коагуляциясына топыраққа кӛп тараған кальций катионының маңызы зор. Топырақ коллоидтары қҧрамы бойынша ҥш топқа бӛлінеді: органикалық, минералдық және органды-минералдық.Топырақта минералдық коллоидтар балшық қҧрамында басымырақ болады. Органикалық коллоидтар топырақ шіріндісінің қҧрамында мол. Органды-минералдық коллоидтар шірінді заттар мен минералды кешен (комплекс) қоспалары арқылы беріледі.Топырақ коллоидтары ӛте ҥлкен меншікті беттер мен энергияға ие болуына байланысты, топырақтардағы жҥретін барлық ҥрдістерге белсенді қатысады. Топырақ коллоидтарының әр алуан қҧрамы, топырақтағы ылғалдың әсерінен олардың коллоидты ерітінділері - зольдардың жылжуға қабілеттілігі және гель тҥрінде бекуі, коллоидтарының қҧрамы мен касиеттері арқылы ерекшеленетін топырақ қабаттарының - горизонттардың пайда болуына, органикалық және органикалық- минералдық заттардың аналық жынысқа тереңдеп енуіне алып келеді.Топырақ коллоидтарын қанықтыратын катиондарға және олардың желімдегіш қабілетіне байланысты мӛлшерлері және суға беріктігі жағынан әртҥрлі, топырақтың сулық-физикалық қасиеттерін сипаттайтын топырақ тҥйіртпектері қҧралады. Коллоидтар диссоциацияға қабілеттілігі және осыған байланысты химиялық белсенділігі арқылы топырақтағы барлық физикалық-химиялық ҥрдістерге қатысады да, қоректік элементтердің топырақ ерітіндісінде әрқашан болуын және топырақтың ең маңызды қасиеттерінің бірі – сіңіру қабілетінің тҧрақты болуын қамтамасыз етеді. |