Равновесие ионного обмена в почвах

Для комплексных смесей различных обменивающихся пермутитов, присутствующих во многих видах почв, даже уравнения такого типа не могут дать удовлетворительных констант равновесия, если обменные свойства компонентов сильно разнятся, например в случае вторичных или аллювиальных почв. В природных первичных почвах монтмориллонитового и гидрослюдистого типа обменные свойства различных минералов более или менее аналогичны и результаты получаются относительно приемлемыми. Другая важная задача состоит в решении вопроса о влиянии третьих и четвертых добавочных ионов на константу обмена для данной пары ионов. Константа равновесия обмена между ионами цезия и кальция была определена на бентоните из Юты н фактически не изменялась от присутствия других ионов в системе. [c.686]

Теоретические и экспериментальные исследования по равновесию ионного обмена на природных объектах [8—10, 17—40, 109—1321 касались в основном обмена ионов на почвах ж минералах. Не останавливаясь на ранних работах по ионному обмену на минералах, опубликованных еще в прошлом веке (работы Уэя, Лемберга и др.), рассмотрим ионный обмен на почвах. Особенности ионного обмена на почвах связаны с наличием органического поглощающего комплекса почв [41]. Однако термодинамика обычно рассматривает процессы ионного обмена независимо от механизма связы-вания ионов. Поэтому теоретические представления, касающиеся равновесия ионного обмена па почвах, могут быть распространены на ионный обмен в горных породах. [c.64]

Процесс обменной адсорбции ионов связан с проявлением химических сил взаимодействия. Энергия связи ионов с адсорбентом при ионообменной адсорбции, как правило, значительно превосходит энергию связи при молекулярной адсорбции. Обменная адсорбция ионов протекает с очень большой скоростью. Многочисленные исследования (Уэй, К. К. Гедройц, Вигнер и др.) показали, что скорость реакции обмена ионов в почвах и на других адсорбентах настолько велика, что адсорбционное равновесие практически достигается за несколько минут, а иногда и в течение столь малого промежутка времени, что его трудно измерить. [c.67]

В случае материалов, находящих практическое применение в качестве ионитов, таких как, например, синтетические алюмосиликаты, синтетические смолы или уг.та, обработанные серной кислотой, обмен ионов почти полностью протекает внутри зерен ионита, который имеет структуру геля, иногда напоминающую губку с порами молекулярного масштаба. Подобные материалы не создают затруднений при разделении раствора и твердого тела для целей анализа и позволяют отчетливо разграничить ионы, связанные с твердым телом, от ионов, находящихся в растворе. Единственное осложнение заключается в том, что поры геля могут содержать некоторое количество растворенной соли, которое окажется значительным в концентрированных растворах (см. 6). Однако в таких ионитах, как глины и почвы, частицы твердого тела очень малы и обладают очень большой внешней поверхностью. Обмен ионов происходит в значительной степени на этой внешней поверхности, и способные к обмену катионы отчасти удерживаются в виде диффузного двойного слоя, постепенно исчезающего при переходе с поверхности частицы в раствор. В этом случае трудно точно определить положение границы раздела между ионитом и раствором, и при отборе пробы ионита для анализа невозможно полностью отмыть ее от раствора без нарушения этого диффузного двойного слоя. Это обстоятельство делает более трудным практическое и теоретическое исследование равновесия ионного обмена в глинах и почвенных коллоидах по сравнению с зернистыми ионитами [1]. Тем не менее обмен ионов [c.7]

В соответствии с принципами ионнообменных равновесий были рассчитаны константы обменной адсорбции ионов кальция и стронция на почвах и найдена термодинамическая характеристика ДР, которая может быть использована для выяснения конкуренции кальция в явлениях поглощения и обмена ионов стронция почвами, а также для более глубокого понимания роли кальция как своеобразного буфера при переходе радиоактивных изотопов стронция из почв в растения. [c.131]

Пополнение запасов обменного калия объясняется постепенным, но постоянным восстановлением равновесия между обеими формами калия в почве, смещаемого под влиянием растения. Корни выделяют ионы водорода, которые вытесняют другие катионы и среди них калий из минералов почвы. К. К. Гедройц еще в 1916 г. показал, что даже, казалось бы, полное удаление обменного калия из черноземной почвы кальцием и магнием не нарушало калийного питания некоторых культур в первый год. Интересные факты получили в этом направлении и другие исследователи. Так, проанализировав урожай картофеля на супесчаной почве Соликамской опытной станции и формы калия в ней при 20-летнем бессменном возделывании этой культуры нашли, что убыль обменного калия за этот срок составляла 150— 170 кг, а из необменных запасов его в почве картофель поглотил еще 400— 600 кг на 1 га КгО. [c.289]

Пополнение запасов обменного калия объясняется постепенным, но постоянным восстановлением равновесия между обеими формами калия в почве, смещаемого под влиянием растения. Корни выделяют ионы водорода,, которые вытесняют другие катионы и среди них калий из минералов почвы. К. К. Гедройц еще в 1916 г. показал, что даже, казалось бы, полное удаление обменного калия из черноземной почвы кальцием и магнием не нарушало калийного питания некоторых культур в первый год. [c.270]

Реакция обмена между катионами раствора и почвенного поглощающего комплекса заканчивается установлением некоторого подвижного равновесия. Характер обменной реакции (установление равновесия) в сильной степени зависит от состава и концентрации раствора, его объема, природы обменивающихся катионов и свойств почвы. При изменении состава, количества и концентрации раствора в результате увлажнения или высушивания почвы, внесения удобрений, образования минеральных солей при разложении органического вещества микроорганизмами, выделения СО2 и других веществ корнями растений это равновесие смещается, и тогда одни катионы переходят из раствара в поглощенное состояние, а другие из поглощенного состояния — в почвенный раствор. Так, при заделке в почву растворимых солей (КС1, NH4 I, NaNOa и др.) концентрация почвенного раствора повышается, катионы соли вступают в обменную реакцию с катионами почвенного поглощающего комплекса, часть их поглощается почвой. При усвоении какого-либо катиона растениями концентрация его в растворе снижается, этот катион из поглощенного состояния переходит в раствор в обмен на ионы водорода или другие катионы, находящиеся в почвенном растворе. [c.118]

Во многих работах [9, 10, 17—22, 24—26 была установлена эквивалентность и обратимость обмена на почвах катионов щелочных ж щелочноземельных металлов. При обмене ионов одинаковой валентности выполняется уравнение закона действующих масс в форме равенства (3.17) [19,24—25], т. е. коэффициент равновесия является величиной, постоянной для данного обмена. Численные значения К , для обмена КНаК Ч- КК 4- на легкосуглинистой и [c.65]

Мы определили понятие поглощающего комплекса в главе И. Катионы К+, заряженные положительно, присутствуют лишь в незначительном количестве в почвенном растворе, так как они энергично удерживаются глинисто-перегнойным комплексом почвы, заряженным отрицательно. Таким образом, имеется равновесное состояние между количеством калия в почвенном растворе и его количеством, обменнопоглощенным в комплексе. Когда растение поглощает калий из почвенного раствора, то глинисто-перегнойный комплекс освобождает некоторое количество ионов К+, которые переходят в раствор, для восстановления равновесия. Поэтому калий раствора и калий комплекса составляют единое целое, доступное для питания растения оно представляет собой обменный , или доступный, калий. [c.167]

Скорость обмена катионов между жидкой и твердой фазами почвы также весьма высокая. Так, Барбье и независимо от него Рейгемайер нашли, что обмен ионами, находящимися в растворе и в твердой фазе в поглощенном состоянии, совершается многократно в течение нескольких минут. Таким образом, скорость высвобождения из твердой фазы ионов для выравнивания их концентрации н почвенном растворе не является лимитирующим фактором. Но большое значение имеет величина концентрации почвенного раствора, находящегося в равновесии с твердой фазой почвы. Именно эта величина и -определяет интенсивность снабжения корней растений питательными веществами. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология