Бақылау сұрақтары және тапсырмалар:
Топырақтағы қандай да бір аниондардың химиялық сіңіруі неге тәуелді екендігін айтып беріңіз.
Топырақтардың фосфор қышқылын химиялық сіңіруінің өсетін қарқындылығы туралы жазыңыз.
Топырақтардың физикалық-химиялық сіңіруін түсіндіріп беріңіз.
Топырақтың катиондарды сіңіруі қалай жүреді?
Табиғи жағдайда топырақта қандай алмаспалы-сіңіретін катиондары болатындығын атаңыз?
Топырақтың аниондарды сіңіруі қалай жүреді?
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Муравин Э.А., Ромадина Л.В., Литвинский В.А. Агрохимия – М. Изд. Центр «Академия» 2016
2.Агрохимия (под ред. Минеева В.Г.) - М., 2004
3. Минеев В.Г. История развития агрохимии в России и за рубежом (в 2 томах). – М., 2005
4. Малимбаева А.Ж. Применение удобрений в интенсивном земледелии. Алматы, 2011
5.Агрохимия: Учебник для вузов / Под ред. Б.А.Ягодина. – М., 1989. – 655 б.
6.Почвоведение в 2 частях (Часть 1. Почва и почвообразование) / под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. – М.: Высшая школа, 1988. – 400 б.
7.Практикум по агрохимии / Под ред. Ягодина Б.А. – М.: Агропромиздат. – 1987. – 512 б.
8.Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв / Избр. соч. Т.1. – М., 1955. – С. 241-384.
9.Методы агрохимических анализов почв. Определение подвижных форм фосфора и калия в топырақх по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. ОСТ 46 40-76. – М., 1977. – 110 б.
1.9. Табиғаттағы буферлік аймақтар мен буферлік ерітінділер
Топырақ реакциясының қалыптасуына топырақ түзуші үдерістердің сипаты маңызды із қалдырады. Бұл үдеріс кей жағдайларда негіздер мен қышқылдануының жоғалуына әкелсе, ал кейбір жағдайларда топырақты негіздермен бірте-бірте байытылуы байқалады. Су режімінің шаймалау сипаты тұздардың топырақтан шығарылуына әкеледі, ерітіндіге сіңген Ca2+ және Mg2+ сутегі иондарына алмасып, кезекті сілтіленуге мүмкіндік береді.
Топырақ ерітіндісіндегі сутегі мен гидроксил иондары және олардың қатынасынан топырақ реакциясы туындайды. Топырақ реакциясы бірнеше факторлардың: топырақтың минералды бөлігінің химиялық және минералогиялық құрамына, еркін тұздардың болуына, органикалық заттардың құрамы мен сапасына, топырақ ауасы құрамына, топырақ ылғалдылығына, организмдердің өмірлік белсенділігінің біріккен әсеріне байланысты. Топырақтағы тұздар - топырақ реакциясының ең маңызды реттеушісі болып табылады. Бейтарап, қышқылдық, сілтілі тұздар қатты фазадан ылғалды және құрғақ күйде ерітіндіге өткенде, топырақ ерітіндісіндегі реакция сипатына және сырттан келген заттармен өзара әрекеттесуіне әсер етеді.
Жоғары оқу орындарының студенттері мен магистранттарын агрохимиялық және экологиялық бағытта даярлауда топырақ зерттеу күрделі нысан болуы керек. Топырақтану – топырақ туралы ғылым саласы, оның негізі жаратылыстану-тарихи және қолданбалы ғылымдармен, сонымен қатар химия, биохимия, агрохимия және тағы басқа ғылым салаларымен тығыз байланысты.
Сонымен «Топырақтану» оқулығында топырақтың қышқылдық-негіздік қасиеттерінің өзгерісіне бірқатар мысалдар келтіріледі: 1) топырақтағы күкіртті металдардың (сульфидтердің) тотығуы және топырақ түзуші жыныстарда күкірт қышқылы түзілуі мүмкін, яғни ол топырақтың күшті қышқылдануына алып келеді (су ағызған кезде мангролық немесе маршелік топырақтардың pH 7-8-ден бастап 2-3-ке дейін өзгеруі мүмкін); 2) топырақ ерітіндісінің едәуір қышқылдануы гуминді қышқылдар мен фульво қышқылдарының қанықпаған катиондарының түзілуіне алып келеді (pH 3-3,5-ға дейін төмендеуі мүмкін); 3) аз ыдырайтын органикалық заттардың қалдықтары, орман қоқыстарының pH 3,5-5, ал мүктер 2,5-3 болады. Саңырауқұлақтар мен бактериялардың тіршілік етуі нәтижесінде өсімдік қоқыстарының ыдырауы, топырақтағы тамырлар немесе жәндіктердің пайда болуында еркін органикалық қышқылдар сірке, қымыздық, лимон сияқты тағы басқа заттар қатысуы мүмкін.
Оқу сапасын жақсарту үшін жақын пәнаралық пәндер есебінен таным үдерістерін белсендіру қажет. Сонымен химия саласын зерттеу кезінде қышқылдық-негіздік қасиеттердің маңызы зор, бірақ топырақтану ғылымында студенттер мен магистранттарға бұл әлдеқайда жаңаша болып көрінуі мүмкін. Өйткені топырақтануда негізгі акцент олар үшін күтпеген әртүрлі табиғи жағдайлардағы байланыстар қасиеттеріне ерекше назар аудатады. Себебі студенттер, магистранттар өтілген жаңа пәндерін игере бастайды: біріншіден, өткен материалдарды еске түсіреді, екіншіден, жаңаны сыни көзқараспен және сенімсіздікпен талдайды. Әрі қарай топырақтанудағы топырақтың қышқылдық және негіздік функцияларының қалай қолданылатынын және топырақтың буферлігін анықтау жөнінде материал толығырақ келтіріледі.
Кез келген қышқылдық-негіздік байланыстардың қасиеттері қышқылдар мен негіздердің Бренстед-Лоури теориясына негізделген. Бұл теория бойынша, протон беруге қабілетті кез келген заттар қышқылдар болып есептелінеді, сонымен қатар біріктірілген негізге өтетін заттар. Негіз - протонды қосып алып, онымен бірге қышқылға айналатын зат. Сулы ерітінділерде қышқылдар протонды суға береді, негіздер протонды судан алады:
CH3COOH + H2O ↔ CH3COO- + H3O+
Сірке қышқылы протонды суға бере отырып, негізге CH3COO- айналады, су негіздік қызмет атқара отырып және CH3COOH-тен протон қосып алып, қышқыл H3O-ға ауысады.
Қышқылдар мен негіздердің беріктігі сандық түрде қышқыл-негіз жұптардың компоненттері арасындағы протон тасымалдануы реакцияның тепе-теңдік константасы арқылы бағаланады. Біреуінің құрамына зерттелетін қосылыс, екіншісі – еріткіштің молекуласын қамтиды (H2O). Константа қышқылдан су молекуласына протонды тасымалдауды сипаттайды, Ka мен белгіленеді (acid – қышқыл):
Ка =
Судан негізге қарай протон тасымалданатын қайтымды процесте тепе-теңдік константасы Kb мен сипатталады:
Kb = .
Кез келген қышқылды-негізді біріккен жұбының Ka және Kb константа өнімдері еріткіштің (H2O) иондық өніміне тең:
Ka Kb= [H3O+][OH-] = [H+][OH-] = = 10-14
Топырақтың негізбен қанықтыру дәрежесі – бұл сіңіру сыйымдылығының пайыздық қатынасында көрсетілген ауыспалы негіздердің (әдетте Ca2+ + Mg2+) саны:
V = 100 = ∙ 100
Мұндағы, V – негізбен қанығу дәрежесі, %; S – ауысқан негіздердің саны, мг-экв/100 г топырақ; E – сіңіру сыйымдылығы, мг-экв/100 г; H – гидролиттік қышқылдығы, мг-экв/100 г. Сондықтан топырақтың негіздермен қанықпауы таңдалған pH-тағы сіңіру сыйымдылығы мен ауыспалы негіздердің топырақ құрамы арасындағы айырмашылықпен сипатталады.
Қышқылдық топырақтың қышқылдығын төмендету мақсатында оны доломит ұнымен белсенді түрде өңдейді. Топырақтың қанықтылық дәрежесін салыстыру кезінде далалық тәжірибелермен анықталған әктену шкаласы құрылды (10-кесте).
10-кесте
Достарыңызбен бөлісу: |