Почва как коллоидная система

Задачей исследователей, проектировщиков и производственников является создание на предприятиях безотходной технологии, при которой рационально используются природные ресурсы окружающей среды от загрязнений. Загрязнители (твердые, жидкие и газообразные) могут образовывать с водой, воздухом и почвой коллоидные системы, от устойчивости которых в значительной мере зависит чистота окружающей среды. [c.260]

Огромное значение имеет коллоидная химия в земледелии. Почва является сложнейшей коллоидной системой. Размер и форма частиц почвы, наряду с их природой, определяют водопроницаемость и поглотительную способность почвы, которые в свою очередь влияют на урожайность. Пески, обладающие невысокой дисперсностью, легко пропускают воду, высокодисперсные же глины, наоборот, хорошо удерживают влагу. Присутствие щелочей повышает дисперсность и гидрофильность почв. В противоположность этому соли кальция коагулируют почву и понижают ее гидрофильность. На этом основано известкование почвы, применяемое для того, чтобы понизить способность почвы удерживать влагу. В последнее время широко применяются так называемые структурирующие агенты на основе некоторых полимеров, внесение которых в почву устраняет эрозию и придает почве желательные свойства. [c.30]

Внутренняя структура, а следовательно, и механические свойства коллоидных и дисперсных систем определяются взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды и между собой. Изучению внутренней структуры и строения материалов посвящен раздел коллоидной химии, названный физико-химической механикой. Физико-химическая механика дисперсных систем изучает их реологические свойства в связи с внутренним строением и решает вопросы управления ими с целью получения новых материалов. Значение этого раздела коллоидной химии очень велико и с практической, и с теоретической точки зрения. Такие системы, как цементные растворы, растворы полимеров, глинистые суспензии, лаки, краски, пасты, бумажная масса, почвы, биологические системы, обладают определенной структурой и потому характеризуются особыми структурно-механическими свойствами. [c.427]

Влияние степени дисперсности частиц на изменение свойств коллоидной системы можно проследить на самых различных объектах почвах, глинах, пигментах, всевозможных пастах, затертых красках, искусственных драгоценных камнях и т, д. [c.135]

Коллоидные системы очень широко распространены в природе и технике. Почвы, торф, глины, бактерии, споры и другие частицы биологического происхождения, различные пористые тела, волокнистые материалы, порошки, пыли и туманы — все это объекты коллоидной химии. Такие процессы как дробление, фильтрация, адсорбция — лежат в основе многих производств пищевых продуктов. Используемое в отраслях пищевой промышленности сырье и получаемые продукты питания в большинстве представляют собой или коллоидные системы, или высокомолекулярные вещества. [c.10]

Тиксотропные свойства могут иметь не только коллоидные системы. Некоторые концентрированные суспензии, эмульсии, растворы высокомолекулярных соединений также тиксотропны. Тиксотропия часто проявляется в природе. Так, грунты, в обычных условиях достаточно твердые, легко разжижаются при вибрациях или ударах. Тиксотропными свойствами почвы объясняются оползни. [c.209]

В основе всех жизненных процессов, а также структур живых организмов, тканей и клеток лежат такие вещества, как белки, нуклеиновые кислоты, крахмал, гликоген, целлюлоза, построенные из гигантских цепных молекул. Продукты питания (хлеб, мясо, рыба, овощи), одежда и обувь (текстильные ткани, искусственное волокно, кожа, резина, пластмассы) образованы различного рода коллоидными системами. Изменение структуры и поглощающих свойств почв, выветривание горных пород, вынос частиц ила и глин реками, образование облаков и туманов — тесно связаны с коллоидными процессами. Производство строительных материалов (цемент, гипс), добыча и переработка нефти (бурение скважин, обезвоживание нефти), обогащение ценных руд методом флотации, производство лаков и красок, кинофотоматериалов, бумаги, сажи, удобрений в значительной степени основано на использовании свойств различных суспензий и эмульсий. В фармацевтической промышленности многие лекарственные вещества производятся в форме тонких суспензий или эмульсий, мазей, паст, кремов. Важное значение в промышленности, в сельском хозяйстве и в военном деле имеют различные дымы и туманы. Развитие авиационной и автомобильной промышленности, машиностроения и приборостроения было бы невозможно без резины и различных пластмасс. Изделия из целлюлозы, резины, пластмасс, искусственного волокна приобретают все большее значение в технике и в быту. Можно сказать, что материальная основа современной цивилизации и самого существования человека и всего биологического мира связана с коллоидными системами. [c.7]

В природе коллоидные системы образуются преимущественно путем механического диспергирования — при обвалах, выветривании, эрозии почв, замерзании воды в трещинах и др. [c.20]

Свойства многих порошкообразных материалов, в частности соответствующих строительных материалов, могут существенно изменяться при адсорбции на их поверхности тех или других веществ.. На этом основана, например, гидрофобизация цемента при обработке его растворами солей высокомолекулярных органических кислот и др. Почвой адсорбируются различные растворенные вещества из природных вод. П. А. Ребиндер нашел, что адсорбционные процессы могут приводить к понижению прочности некоторых материалов (металлов, горных пород) и это дает возможность интенсифицировать процессы их механической обработки. Коллоидные системы вследствие очень малых размеров частиц обладают настолько большой поверхностью раздела, что адсорбционные процессы развиваются на них особенно интенсивно. [c.371]

Грунт — это горные породы, расположенные ниже зоны жизнедеятельности большинства микроорганизмов и растений и не подвергаемые выветриванию. Между почвой и грунтом нет четкой границы. Так как влажную почву и грунт, являющиеся гетерогенной капиллярно-пористой, а часто и коллоидной системой, можно считать проводниками второго рода, т. е. электролитами, то процесс коррозии металла в почве и грунте можно рассматривать [c.196]

Наконец, благодаря тому, что адсорбент на своей поверхности уже имеет ионы, при адсорбции электролитов (ионов) наблюдается обменная адсорбция. В этом случае адсорбированное количество ионов отвечает эквивалентному количеству вытесненных с поверхности адсорбента ионов того же знака. Обменная адсорбция очень распространена в коллоидных системах. Она имеет очень большое значение при изучении почв (К. Гедройц) ею пользуются для замены нежелательных ионов в воде, применяемой для технических целей, например, для умягчения воды для паровых котлов при борьбе с накипью. [c.178]

Растительные и животные организмы в основном представляют собой коллоидные системы, и протекающие в них сложные жизненные процессы имеют преимущественно коллоидно-химический характер. Огромное значение имеет учение о коллоидах для развития биологии и медицины, а также в почвоведении. Почва является сложнейшей коллоидной системой. Размер и форма частиц почвы определяют водопроницаемость и поглотительную способность, что сказывается на урожайности. [c.157]

Почва и грунт представляют собой капиллярнопористые, часто коллоидные системы, поры которых заполнены воздухом и влагой. Они могут быть рассмотрены как твердые микропористые электролиты с очень больщой микро- и макронеоднородностью строения и свойств и почти полным отсутствием механического перемешивания и конвекции их твердой основы. [c.143]

Коллоидные системы и растворы высокомолекулярных соединений весьма распространены в природе. Белки, кровь, лимфа у животных, белки, углеводы, пектины слизи у растений находятся в коллоидном состоянии. Коллоиды почв играют чрезвычайно большую роль в их плодородии. [c.308]

К коллоидным системам почвы относятся дисперсные системы, в которых дисперсионной средой является почвенный раствор, а дисперсной фазой — частицы почвы размерами от 0,1 до 0,001 мкм в диаметре. [c.351]

Не случайно Оствальд назвал коллоидные системы еми-ром обойденных величин — в его время коллоидные растворы были мало изучены и плохо использовались человеком. В наши дни коллоидные растворы систематически изучаются специальной наукой — коллоидной химией. Значение коллоидных растворов исключительно велико, в широком смысле слова коллоидами являются все живые и растительные организмы. Большую часть пищи мы принимаем в коллоидном состоянии. Коллоидную систему представляет собой почва. Многие химические производства немыслимы без коллоидных растворов. Коллоиды — это и разнообразные строительные материалы, многие лекарства, краски и пр. [c.114]

Коллоидные системы очень широко распространены как в природе, так и в промышленности. К коллоидам относятся многие минералы, они являются важной составной частью почв расти- [c.165]

Коагуляция, вызываемая одновременным действием нескольких электролитов, имеет место в природных коллоидных системах (например, в почвах) и представляет поэтому значительный интерес. Данные по изучению этого явления свидетельствуют о его сложности. [c.210]

Так как влажную почву, являющуюся гетерогенной капи-лярно-пористой коллоидной системой, в общем мы можем рассматривать как проводник 2-го рода, т. е. электролит, то вполне естественными и обоснованными являются многочисленные попытки ученых [3, 4, 9—25] трактовать процессы коррозии металлов в почве с позиций обычной электрохимической теории. [c.95]

Почва является гетерогенной капиллярно-пористой коллоидной системой, обладающей ионной проводимостью. [c.154]

Почва и грунт представляют собой капиллярнопористые, часто коллоидные системы, поры которых заполнены воздухом и влагой, прнчем вода с частицами почвы и грунта может быть связана физико-механически (в порах или в виде поверхностных пленок на стенках пор), физико-химически (в коллоидных образованиях и в адсорбированных пленках) и химически (в виде гидратированных химических соединений). Их можно рассматривать как твердые микропористые электролиты с очень большой микро- и макронеоднородностью строения и свойств и почти полным отсутствием механического перемешивания и конвекции их твердой основы. [c.384]

Коллоиды очень широко распространены в природе и играют важную практическую роль, чем и определяется не только научное, но и народнохозяйственное значение коллоидной химии. Драгоценные камни, а также другие минералы в недрах земли, пищевые продукты, одежда, обувь, дым, облака, мутная вода в природных водоемах, почва, глина — все это не что иное, как коллоидные системы. Такие биологические жидкости, как кровь, плазма, лимфа, спинно-мозговая жидкость, белки, крахмал, слизи и камеди, являются коллоидами. [c.278]

Периодические коллоидные системы (ПКС) — это системы, состоящие из микрообъектов, взаимодействующих на большом (по сравнению с размерами атомов) расстоянии. Многие естественные и искусственные полутвердые (или полужидкие ) гетерогенные системы представляют собой ПКС. Они обладают ценными во многих отношениях (или, наоборот, нежелательными в ряде случаев) упруго-пластично-вязкими свойствами большинство этих систем способно к тиксотропным превращениям. ПКС широко распространены в природе (глины, грунты, почвы), их используют в промышленности (керамическая масса, цементные пасты, битумы, консистентные смазки). В зависимости от величины приложенной нагрузки и времени ее действия ПКС способны вести себя, как упругие твердые тела или как легкотекучие жидкости, после снятия нагрузки прочность их самопроизвольно восстанавливается. [c.19]

Аэрозолями называют коллоидные системы, образованные жидкими или твердыми частицами в газах (обычно в воздухе). Аэрозоли получают путем диспергирования при различных взрывах, при истирании, измельчении и др., и путем конденсации— из паров воды и углеводородов, при испарении из распыленных растворов, при химических реакциях некоторых газов (реакции NHs и H l с выделением дыма NH4 ) и др. В природе аэрозоли образуются путем диспергирования при обвалах, в водопадах, при выветривании и эрозии почв, а путем конденсации — при появлении облаков и туманов, при вулканических извержениях и др. Обычно методами диспергирования образуются более грубодисперсные и неоднородные аэрозоли, чем методами конденсации. Аэрозоли с жидкими частицами называют туманами, аэрозоли с твердыгуШ частицами, полученные путем диспергирования, — пылью, а конденсационные аэрозоли с твердыми частицами — дымами. [c.163]

Например, Сринивасан рассмотрел доступную информацию о роли кремния в питании растений и пришел к заключению, что силикат в почве способствует поглощению фосфора. В других исследованиях, выполненных этим же автором [128], было показано, что растворимый кремнезем (или силикат-ион) адсорбируется определенными компонентами почвы, в частности глинами. Соотношение между концентрацией и степенью удерживания силикат-иона оказывается логарифмическим, что указывает на наличие адсорбции. Было продемонстрировано, что гели оксида алюминия и оксида железа адсорбировали силикат-ионы почти так же, как и почвы, образуя адсорбционный комплекс, из которого силикат удаляется промыванием с большим трудом. Далее было показано, что в том случае, когда почва обрабатывается растворимым силикатом, фоСфат-ионы адсорбируются менее прочно. Силикагель не адсорбирует фосфат-ионы. Следовательно, ясно, что добавление силиката может привести к определенному эффекту в питании растения, поскольку силикат вытесняет фосфат-ионы, находящиеся в адсорбированном состоянии на поверхности почвы и, таким образом, делает фосфат более доступным для растения. Бастисс [129] также показал, что фосфат-ионы можно освободить из адсорбированного состояния на некоторых почвах посредством добавления растворимого кремнезема. Этот прием особенно эффективен для лате-ритных почв, на которых фосфат-ионы прочно адсорбируются. Последние становятся недоступными для растений из-за образования нерастворимых фосфатов железа и алюминия. В почвах такого типа добавление силиката ведет к вытеснению адсорбированных фосфат-ионов, так что в результате урожаи зерновых удваиваются или утраиваются, если среда щелочная, видоизмененная за счет добавления силиката, и возрастают вплоть до пятикратного размера, если среда нейтральная. Отмечалось также заметное увеличение в растении содержания 8102, Р2О5 и железа. Вытеснение фосфат-ионов из некоторого вида почв силикатом было также продемонстрировано путем измерения изотерм адсорбции [130]. Обработка почв силикатами натрия и калия вела к понижению их способности адсорбировать фосфат из раствора. Вероятно, силикат изолирует активные адсорбционные центры коллоидной системы и сам удерживается более сильно, чем фосфат-ионы. Это приводит к предотвращению адсорбции фосфата. [c.1032]

Дюшон [135] пришел к заключению, что благоприятное действие коллоидного кремнезема на урожаи культур в песчаной среде при недостаточном содержании фосфорной кислоты, используемой в качестве удобрения, обусловлено главным образом физическими свойствами коллоидной системы и заключается в улучшении физического состояния песчаной почвы и использования имеющегося фосфора. Хэмпл [136] пришел к аналогичному заключению. [c.1033]

Суспензионный эффект. Известно, что pH водной вытяжки почвы и почвенной суспензии отличаются друг от друга. Если стеклянный электрод и солевой мостик погружены в осадок кислой почвы, то измеренное значение pH заметно ниже значения, полученного аналогичным путем в фильтрате или отстое [127]. Это явление, известное как суспензионный эффект или эффект Вичнера — Пальмана, обусловлено, вероятно, аномальным диффузионным потенциалом в коллоидных системах [128, 129]. Полагают, что коллоидные частицы влияют на относительные скорости ионов калия и хлора. Это влияние подтверждено экспериментально путем измерения модифицированным методом Гитторфа чисел переноса ионов [c.242]

В конце 30-х годов было предпринято исследование процесса почвообразования и свойств почв, что явилось продолжензяем работ по изучению механизма коагуляции и ионному обмену в коллоидных системах [c.84]

Во многих случаях на геле данной коллоидной системы происходит заметно селективная адсорбция некоторых ионов. Такие явления не ограничиваются аморфными смесями гелей, например аллофанового ряда они также широко распространены в высокодисперсных частях кристаллического материала, например в глинистых осадках. Вопросы, связанные с селективной адсорбцией, вследствие их большого значения для керамической практики и исследований почв рассматриваются ниже, в 275—320 настоящей главы А. П1. Особенно характерна селективная адсорбция иона калия на глинистых осадках, играющая в природе основную роль . Адсорбция радиоактивных веществ на силикагелях, по-видимому, тоже селективная, как это впервые показал Эблер . Многие селективно-адсорбированные вещества образуют с адсорбирующим гелем адсорбционные соединения, подчиняющиеся стехиометрически определенным отношениям. Поэтому а старейшем геле, первоначально сорбирующем только поверхностью, можно увидеть все переходы от аморфного адсорбционного соединения до конечной стадии кристаллического, истинно химического соединения. Ярким примером такой последовательности химических явлений служит содержащий воду силикат бария, описанный ван Беммеленом этот силикат образуется из первоначального адсорбционного соединения гидрата бария с гидрогелем кремнекислоты. [c.306]

Коллоидные растворы называют золями. В зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды выделяют аэрозоли (дисперсионная среда — газ), гидрозоли (дисперсионная среда —вода), юрганозоли (дисперсионная среда — органическая жидкость). Коллоидные системы могут иметь твердую дисперсионную среду, в которых роль дисперсной фазы выполняют вещества, находящиеся в твердом (сплавы, минералы), жидком (почвы, адсорбенты) или газообразном состоянии (активированные угли, пористые материалы, силикагель). Насколько велика межфазная поверхность в коллоидных системах, можно видеть из такого примера удельная площадь поверхности активированных углей и силикагеля составляет 5-10 и 4-10 см /г соответственно. Частицы коллоидных систем содержат от 10 до 10 атомов. [c.111]

К. очень распространена в природных и применяемых в технике дисперсных системах. Она играет важную роль в геологич. и почвенных процессах, в биологич. и метеорологич. явлениях. Явления К. представляют интерес в связи с вопросами агрегативной устойчивости многих дисперсных систем, напр, почв, коллоидных р-ров, суспензий различных веществ и в том числе продуктов питания и лекарственных веществ. К. широко применяют в разнообразных технологич. процессах (напр., деомулъгирование нефти, очистка питьевой воды и воздуха с целью освобонеде-ния от взвешенных частиц и бактерий). [c.305]

Многие вещества нам известны только в коллоидном состоянии. Таковы, например, минералы глин, песок, почва, сажа, пигменты другие. Нет такого вещества, которое не могло бы при благо-триятных условиях дать коллоидную систему, но имеется много таких веществ, которые дают лишь коллоидные системы и которые никогда, вероятно, не удастся получить в виде истинных раство- [c.17]

Драгоценные камни, а также другие минералы в недрах земли, пищевые продукты, одежда, обувь, дым, облака, мутная вода в природных водоемах, почва, глина — все это не что иное, как коллоидные системы. Такие биологические жидкости, как кровь, плазма, лимфа, спинно-мозговая жидкость, белки, крахмал, слизи и камеди, являются коллоидами. [c.359]

Метод определения величины и знака электрокинетического потенциала на основе электроосмотических явленийлрименяется преимущественно для исследования материалов, которые трудно (или невозможно) получить в растворенном или высокодисперсном состоянии. На рис. 177 изображен прибор Гортикова для электроосмоса, широко применяемый для определения величины и знака почвенных коллоидов. На дно пробирки помещают почву и уплотняют ее на центрифуге. Перед уплотнением в пробирку с почвой наливают воду или почвенный раствор, затем закрывают ее резиновой пробкой, через которую проходит стеклянная трубка, доходящая до самого дна пробирки. После уплотнения на центрифуге через второе отверстие в пробку вставляют еще одну трубку, кбнец которой находится над образцом почвы. Каждая из трубок имеет по два отростка длинный отросток заполняется агар-агаром, приготовленным на насыщенном растворе КС1 короткий представляет собой капиллярную трубку. В ней и наблюдают движение мениска жидкости, которое объясняется скольжением жидкой фазы коллоидной системы на границе коллоидной гранулы и диффузного слоя. [c.409]

К. К. Гедройц (1926, 1929) рассматривал вопросы структуры с позиций коллоидной химии. Он считал, что в структурообразовании ведущее значение имеют 1) давление корней растений и 2) свертывание коллоидов. Последнее может происходить под влиянием а) действия электролитов, б) высушивания, в) замораживания почв. При этом, чем больше содержание коллоидов в системе, тем больше клеящих веществ в почве. Коллоидные частицы способны не только склеиваться между собой, но и склеивать более крупные частицы. Интенсивность проявле ния клеящей способности почвенных коллоидов Гедройц связывал с составом обменных катионов, насыщающих коллоиды. [c.5]

В настоящее время учение Н. С. Курнакова об определенных и неопределенных соединениях стало общепризнанным. Оно имеет исключительное по важности значение в изучении химии сложных высокомолекулярных соединений, металлических сплавов, растворов, силикатов, коллоидоз. Отмечая важное значение учения Н. С. Курнакова об определенных и неопределенных соединениях в химической науке, профессор С. А. Щукарев пишет В настоящее время наука вступает в эру синтеза идей Бертолле и Пруста-Дальтона на почве теории Менделеева и Курнакова. В новом свете предстают перед нами природные воды, минералы и горные породы, стекла, шлаки, металлические сплавы, вещество тканей растений и животных. Всюду в растворах, сплавах, гелях и других коллоидных системах мы имеем дело с химическими силами, которые вовсе не ограничиваются созданием дальтонидов, способных быть выделенными в химически чистом виде, но определяют собою в значительной мере и свойства упомянутых сложных материальных фаз... До сих пор теоретическая химия в своем победном шествии ограничивалась главным образом дальтонидами, хотя на практике ей и приходилось встречаться чаще всего со сложнейшими системами переменного состава. Мы не сомневаемся, однако, что на пути, указанном Д. И. Менделеевым и И. С. Курнаковым, наука будущего по-новому осветит химию сложных высокомолекулярных соединений, силикатов, коллоидов, металлических сплавов и растворов [1, стр. 24-25]. [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология