130 likes | 239 Vues
A koncentráció különbség nagyságrendű is lehet. Hidratált kationok egy része elveszti a hidrát burkát és kopaszon tapad fel a falra.Speciális adszorpció. Elektrosztatikus vonzerővel tapadnak a falra. (első sor)
E N D
A koncentráció különbség nagyságrendű is lehet. Hidratált kationok egy része elveszti a hidrát burkát és kopaszon tapad fel a falra.Speciális adszorpció. Elektrosztatikus vonzerővel tapadnak a falra. (első sor) Feszültség különbséget csökkentik az ionok aztáltal h bevándorolnak a szolvátburokba. A többek lazábban kötöttek, megszüntetik a fesz.különbséget egy kis idő után. A szolvátburok vastagsága annyi mint a benne levő ionok potenciálkülönbségének lecsökkentése.
Az adszorpció törvényszerűségei Agyagásványok, humusz: poláros felületek! 1. Ionadszorpció: ☻ (-) ← (+) ellentétes töltésű részecskék vonzák egymást. (kation adszorpció az uralkodó a mérsékelt égh-on.) ☻ Olyan ionok adszorbeálódnak szívesebben, melyek helyettesítésre képesek (a szilád fázisban): SiO4–, Al3+, Fe3+, Mg2+, K+ ☻ +++, ++, + (azok az ionok adszorbeálódnak jobban melyek nagyobb töltésűek) ☻ liotróp sor (Hofmeister): Fe3+ > Al3+ ♣ Ba2+ > Ca2+ > Mg2+ ♣ K+ = NH4+ > Na+ > Li+, (DE: H+ a vas előtt van!) (Azt mutatja meg, hogy a 3 töltésűek közül melyik adszorbeálódik szívesebben…) ☻azzal adszorbeálódik a legszívesebben, amellyel az adszorbens a legstabilabb vegyületet alkotja. A Talajkolloidok tápanyagtartó képességét biztosítja. 2. Gázok, gőzök adszorpciója: higroszkóposság (3 féle módszer: Hy, hy, hy1) Molekulákból állnak. (vannak semlegesek pl. N, melyek kevésbé) Higroszkóposság: A levegőből képes gőzöket felvenni. Elve: légszáraz talajra kénsavval állandó páratartalmat hoznak létre.. /Növénytáplálkozási jelentősége nincs. (olyan erősen tapad hogy a növények nem képesek felvenni./ Értékéből a talaj fizikai állapotára, szemcseméretére tudunk következtetni. Minnél nagyobb annál kisebb a szemcseméret.) 3. Vízadszorpció: duzzadás, zsugorodás, kohézió, adhézió Vízből veszi fel. Kohézió: azonos fázisban levő molekulák közötti vonzóerő. Adnéhzió: különböző fázisú mol.közötti kötés.
Fogalmak ≡ SiO– (kationadszorpció) + H+-felvétel → gyök ionok = Al+ (anionadszorpció) + OH–-felvétel → gyök ≡ SiOH protonleadás → ion gyökök = AlOH OH–-leadás → ion amfoter jelleg! SiO- 3 kötéssel kapcsolódik a szilárd fázishoz. Bekötött ionok. Ionok (elektronhiányos részecskék). SiOH (nincs töltás -> Gyökök) Talajrészecskék felületén megtalálhatók, de nem mindig maradnak ugyanolyan állapotban. Egymásba képesek átalakulni. SiO- felvesz egy H+ protont a talajoldatból akkor elveszti a töltését és SiOH gyök lesz (vagy fordítva). Amfoter jelleg: ezek a változások a talajoldat Ph-jának függése.
A kolloidok amfoter jellege(vasoxidhirát – goethit) Izoelektromos pont: a vasoxid hidrátnak bizonyos ponton nincs Ph-ja (nem vesz és ad le iont). Ha megváltozik a talajoldat Ph-ja akkor ionfelvételre lesz képes. § a töltése kifelé. Savas közeg: Talajásvány és a talajoldat között egy egyensúly akar kialakulni. Ezért protonok lépnek be és OH2-vé alakulnak. Savas közegben a vasoxid hidrát protont vesz fel, ezrt 3 poz. Töltést nyer. Lúgos közegben protont ad le, deprotoneálódik. 3 neg. Töltés lesz, kationokat fognak vonzani.
Egyszerű ioncsere Szilárd fázisban van SiO bekötött ion… Mi van ha a folyadékfázis megváltozik? Egyszerű ioncsere: xNa+ -t rakunk a folyadékfázisba (sokat), akkor megindul a talajoldatból a szolvátburokba való áramlás. Kiszorítják a már ott levő dekationokat, azok kikerülnek a talajoldatba.
Protolitikus folyamatok lúgos közegben A talajoldat legritkább esetben semleges. Protolitikus folyamat: Falban levő összetevők is megváltoznak a valóságban. (Milyen feltételek között?) A víz ionjai is szerepet játszanak -> a falj tul-ját is képesek megváltoztatni. Kiindulási helyzet: talajoldat lúgos:OH- . Ahhoz h a kiegyenlítődés véghezmenjen a SiOH gyökből kilép a proton a folyékony fázisba és összekapcoslódik az OH- -al és semleges vízmolekula keletkezik. Vagy csökken a hidroxidion tartalma az oldatnak, úgy hogy az OH- ion belép az OH- ion felvételre képes ionokhoz pl. Al (+) hoz és AlOH lesz belőle. -> Agyagásvány amfoter jellegénél fogva lúgos közeg hatására proton leadása és OH- felvétele során úgy változott meg hogy már csak kation felvételére képes…??
Protolitikus folyamatok savas közegben Kiindulás ugyanaz. De most a folyékony fázis savanyú. (H3O+) Kiegyenlítődés megindul: H3O+-ból elvonja az iont és SiOH (semleges) keletkezik és az ott levő kationok kimennek az oldatba… Agyagásványok ugyancsak Phtól függésű töltésűek. Savanyú közegben proton felvétellel és hidroxidion leaádás után már csak anion felvétel játszódik le.
Kationadszorpció T = (kationkicserélő képesség/adszorpciós kapacitás), mg e.é./100 g talaj S = a kicserélhető kationok(Ca2+, Mg2+, K+, Na+) ∑ mennyisége, mg e.é./100 g talaj T–S = az „S-kationok” által el nem foglalt szabad helyek mennyisége - ha értéke 0: a talaj csak Ca2+-, Mg2+-, K+-, Na+-ionokkal telített - ha értéke >0 (S<T): a szabad helyeket H-, Fe- és Al-ionok foglalják el V = telítettség (a lehetséges adszorpciós helyek hány %-át foglalják el az „S- kationok”) Pl. ha U = telítetlenség (100–V) [itt: 20%] S% = az S-értéken belül (azt 100%-nak véve) az „S-kationok”aránya. Ennek alapján négy talajcsoport különíthető el: T = 56 mg e. é./100 g talaj, S = 45 mg e. é./100 g talaj, → V = 45×100/56 = 80% T: mennyit képes felvenni az illető talaj kationból. S: mennyi van a 4 legfontosabb kationból. (K, Na, Ca, Mg) T-S: A T felvesz x mennyiségű kationt, ebből az S y-t foglal el (lehet egyenlő is) E.é.: egyenérték: az illető kationok atomsúlya osztva a vegyértékükkel
Ezek alapján 4 talajtípust különböztetünk meg:Mg-talaj: az adszorbeált (kicserélhető) kationok >30%-a Mg2+ (Telítettsége nagy.) Na-talaj: az adszorbeált (kicserélhető) Na+ mennyisége >5%Ca-talaj: V > 80%, Mg2+ < 30 S%, Na+ < 5%H-talaj: V < 80% → kevés „S-kation” → a szabad kapacitást H+- stb. foglalják le. (Kicsi a telítettsége)Meghatározás:Mehlich-módszer: 8,15 pH-jú BaCl2-oldat átszivárogtatása a talajoszlopon(gyengén lúgós, hogy ne oldja a talajban található sókat)A szilárd- és a folyadékfázis kationjai között egyensúly alakul ki;természet ↔ labor:a kicserélés sebessége folytonoskimosással gyorsítható
ANIONHATÁS A kicserélő kationhoz kapcsolódó anion a „végtermék keletkezése” (itt: a reakció [a kicserélés] teljes lejátszódása) irányába (felső nyíl) tolja el az egyensúlyt, HA: DE:
Stefanovits P.—(Szűcs L.) FŐTÍPUS: azok a talajok melyek azonos talajképző tényezőkkel, azonos körülmények között alakulnak ki. Pl: barna erdőtalajok, csernozjomok. TÍPUS: Amelyek azonos talajképző folyamatok hatására jöttek létre és hasonló fejlettségi állapotot értek el. (agyagbemosódásos barna erdőtalaj, típusos barnaföld) ALTÍPUS: bizonyos folyamatok előrehaladásával lehet jól meghatározni. (podzolos barna et.) VÁLTOZAT: amit éppen aktuálisan a terepen tapasztalunk.. (pl. erodáltsági fok, antropogén hatás miatt visszameszeződés..) Genetikai: mert a talajt folyamatában, időben előrehaladva, fejlődés közben vizsgáljuk. Dinamikusan változó rendszer. Földrajzi: földrajzi törvényszerűségeket is figyelembe kell venni. Magyarország talajainak genetikai-talajföldrajzi rendszere
Azonális: vmilyen tényező hatására nem tudnak kialakulni, folymaatosan újr akell, hogy képződjenek • Zonális talajok: elsősorban azokon a területeken ahol ezek a talajok vannak a talajra jutó csapadék mennyisége számít. Talajvíz szerepe a mocsárinál a legfontosabb. • Intrazonális: kőzethatású talajok. Legerősebben hat a közet a „kőzethatásúaknál” majd cöskken és legkevésbé számít a mocsárinál. • Öntés és lejtőhordalék talajok: víztöbblet akadályozza a talaj kialakulását, a váz-talajoknál pedig a vízhiány.