Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті

        ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ   МИНИСТРЛІГІ[pic 1]

                           Қазақ Ұлттық Аграрлық Зерттеу Университеті  

                            «Су, Жер және Орман ресурстары» факультеті

                      « Орман ресурстары және Аңшылықтану» кафедрасы                                                                                                                  

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті

                                                             Орындаған: Сейдахметова Томирис

                                                             Қабылдаған: аға оқытушы Жамангараева Айгуль

                                                             Тобы:ЛР-20-03К

                                                       Алматы 2021ж

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

1. ТОПЫРАҚТЫ СІҢІРУ

1.1. ТОПЫРАҚТЫ СІҢІРУДІҢ НЕГІЗГІ ТҮРЛЕРІН САПАЛЫҚ АНЫҚТАУ

1.2. СІҢІРІЛГЕН НЕГІЗДЕР СОСЫНЫ КАППЕН-ГИЛЬКОВИЦ ӘДІСІ БОЙЫНША АНЫҚТАУ

2. ТОПЫРАҚ СІҢІРУ КЕШЕНІ (СПК)
2.1. ТОПЫРАҚ КОЛЛОИДТАРЫ

2.2. ТОПЫРАҚ КОЛЛОИДТАРЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ЗАРЫНАТЫ

2.3. ТОПЫРАҚТАРДАҒЫ СОРБЦИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР
2.4. АНИОНДАРДЫҢ ТОПЫРАҚ СОРБЦИЯСЫ

2.5. ТОПЫРАҚ КОЛЛОИДТЕРІНІҢ ФИЗИКАЛЫҚ КҮЙІ

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН КӨЗДЕР

1. ТОПЫРАҚТЫ СІҢІРУ

Топырақтың сіңіру қабілеті - оның әртүрлі қатты, сұйық және газ тәрізді заттарды сіңіру немесе олардың топырақ құрамындағы коллоидтық бөлшектердің бетіндегі концентрациясын жоғарылату қасиеті.

Топырақтардың сіңіру қабілеті туралы ілім К.К.Гедройц, Г.Вигнер, С.Маттсон, Э.Н.Гапон, Б.П.Никольский, Н.П.Ремезов, И.Н.Антипов-Каратаев, Н.И.Горбунова еңбектерінде дамыды. Топырақтардың сіңіру қабілетінің ең толық сипаттамасы оның бес түрін анықтаған К.К.Гедроицтың еңбектерінде берілген.

Мақсаты: Топырақтың сіңіру қабілетінің қалыптасу факторлары мен түрлерімен танысу, топырақтың сіңіру кешені туралы түсінік алу, сіңірілетін топырақ негіздерінің мөлшерін сандық анықтау әдісін меңгеру.

Топырақтың сіңіру қабілеті – топырақтың су немесе ауа ортасынан иондық, молекулалық, коллоидтық немесе суспензия түріндегі заттарды, сондай-ақ тірі микроорганизмдерді сіңіру қабілеті. Топырақтың мұндай қабілеті ондағы әртүрлі сорбциялық және сорбциялық емес сипаттағы процестерге байланысты. Сіңу қабілеті бар топырақтың қатты фазасының минералды, органикалық және органо-минералды бөлшектерінің жиынтығы топырақ сіңіру кешені (САК) деп аталады. Топырақ коллоидтары ППК негізгі бөлігін құрайды. К.К. Гедроиц, топырақтың сіңіру қабілетінің 5 түрі бар: механикалық, физикалық, физика-химиялық, химиялық және биологиялық.

Механикалық сіңіру қабілеті - кез келген кеуекті дене сияқты топырақтың қалыңдығында кеуек жүйесінен үлкен қатты бөлшектерді ұстап тұру қасиеті. Бұл жер үсті суларында ілінген саз және құм бөлшектері, детрит және т.б. болуы мүмкін. Механикалық сіңіру қабілеті топырақтың гранулометриялық құрамына, оның кеуектілігіне және құрамына байланысты. Топырақ пен топырақтың механикалық сіңіру қабілетінің арқасында жер асты суларының тазалығы қамтамасыз етіліп, арналардың лайлануы орын алады.

Физикалық (молекулалық сорбциялық) сіңіру қабілеті қатты топырақ бөлшектерінің бетіндегі еріген зат молекулаларының концентрациясының өзгеруін көрсетеді. Топырақтың бұл қасиеті беттік энергия деп аталатын көріністің нәтижесінде қатты топырақ бөлшектерінің бетіне жеке молекулалардың тартылуына байланысты. Беттік энергияның көріну қарқындылығы топырақ бөлшектерінің бетінің мөлшеріне байланысты және сондықтан топырақта ұсақ бөлшектердің болуына байланысты. Бұл бөлшектер газ молекулаларын (су буы>NH3>CO2>O2>N2), сұйық заттардың молекулаларын тарта алады. Атап айтқанда, топырақ бөлшектерінің айналасында пленкалық ылғалдың болуы беттік күштерге байланысты. Ақырында, беттік энергия нәтижесінде топырақ бөлшектері иондарға диссоциацияланбаған және молекулалық ерітінді түрінде болатын заттардың молекулаларын сіңіреді.

Физика-химиялық (ионсорбциялық) сіңіру қабілеті – алмасу және алмасусыз процестер нәтижесінде топырақтың иондарды сіңіру қабілеті. Топырақтың ион алмасуында ең маңызды рөлді катиондар атқарады. Топырақтағы катион алмасудың жалпы схемасы келесідей:

Ca 2 + → (PPK) Mg 2 +

+ 5KCl (PPK)5K + CaCl2 + MgCl2 + HCl + ← H

Физико-химиялық сіңірудің бірқатар заңдылықтары бар.

1) Алмасуда негізінен катиондар жұтылады, өйткені жұтатын кешен негізінен теріс зарядталады.

2) Катиондардың алмасуы қатаң эквивалентті мөлшерде жүреді.

3) Әртүрлі катиондардың алмасу жұтылу энергиясы валенттілікке, ал сол валенттілік үшін атомдық массаға тәуелді.

4) Сіңу қарқындылығы ерітіндінің концентрациясына, ал сол концентрацияда - ерітіндінің мөлшеріне байланысты.

5) Катиондардың жұтылуы мен бекітілуі тек иондардың табиғатына ғана емес, сонымен қатар топырақтың өзінің қасиеттеріне де байланысты.
Әртүрлі типтегі топырақтар сіңіру қабілетімен ерекшеленеді және сіңірілетін катиондардың белгілі бір құрамына ие.

Топырақтардың сіңіру қабілеті осы топырақтар түзілетін тау жыныстарының жоғары дисперсті бөлігінің минералдық құрамымен және олардағы қарашіріктің мөлшерімен анықталады. Әдетте, ауыр саз топырақтары құмды топырақтарға қарағанда үлкен сіңіру қабілетіне ие. Сіңірілген катиондардың құрамы топырақтың бірқатар маңызды қасиеттеріне әсер етеді. Суды сіңіру жылдамдығы, топырақ құрылымының беріктігі және кейбір басқа көрсеткіштер кальций, магний, калий және натрийдің басым болуымен тұрақты түрде төмендейді. ФПҚ-дағы катиондар мөлшерінің болжамды сипаттамасы - бұл сіңірілген негіздердің (S) қосындысының көрсеткіші, ол ммоль/100 г топырақпен көрсетіледі.[pic 2]