Ёмкость поглощения или емкость катионного обмена

Величина ЕКО зависит от:

• Содержания коллоидных частиц. Чем выше их содержание (чем тяжелее почва по гранулометрическому составу), тем больше ёмкость поглощения;

• Химический и минералогический состав коллоидов. Минералы группы монтмориллонита лучше, чем другие глинистые минералы поглощают катионы. Вещества гумусовой природы обладают лучшей поглотительной способностью, по сравнению с другими.

• Величина водородного показателя. Чем выше кислотность (кислее) – тем больше отрицательно заряженных коллоидов, тем больше значение ёмкости катионного обмена.

·

В ППК происходит обмен не только катионов, но и анионов. Все дело в том, что, как правило, почвенные коллоиды имеют отрицательный заряд, кроме гидроксидов железа и алюминия, имеющих положительный заряд. Именно поэтому почва обладает лучшей способностью поглощать катионы, по сравнению с анионами.

Особенности протекания катионного обмена:

• Принцип эквивалентности для нейтральных солей. Обмен катионов происходит в равных количествах, что и анионов.

• Разные катионы поглощаются с разной интенсивностью и по-разному удерживаются. Чем выше атомная масса и больше заряд иона- тем лучше он поглощается ППК и лучше удерживается. Ряды вытеснения для одновалентных катионов: Ii+ ˂ Na+ ˂ NH4+˂ K+ ˂ Rb+; для двухвалентных: Mg2+ ˂ Ca 2+˂ Ba2+; для трехвалентных: Al3+˂ Fe3+ Исключение: ионы водорода способны вытеснять ионы, превышающие его по заряду и массе, например ионы Ca2+ и Na+.

• При постоянной концентрации раствора ЕКО увеличивается с увеличением обьёма раствора. При постоянном объёме раствора ЕКО повышается с повышением концентрации раствора вытесняющей соли.

• Скорость обмена катионов достаточно высока. Равновесие устанавливается за несколько минут.

Методы определения ЕКО

В основе определения ёмкости катионного обмена лежит вытеснение обменных катионов почвы ионом Ba2+ (из раствора BaCl2) или Mg2+ (экспресс-метод ЦИНАО) в связи с их высокой энергией поглощения. Количество поглощённого бария и магния определяют в основном следующими методами:

• Гравиметрический метод — весовой метод определения осадка сульфата бария. Вытеснение бария разбавленной HCl и последующее осаждение его серной кислотой в виде BaSO4.

• Метод кислотно-основного титрования — метод Бобко-Аскинази-Алешина. Косвенное определение поглощенного бария по количеству титрованной серной кислоты, израсходованной на связывание Ba2+ в BaSO4.

• Экспресс — метод ЦИНАО для карбонатных, гипсосодержащих и засоленных почв с долей органического вещества не более 6% с насыщением почвы ионами магния и последующим их определении комплексонометрическим методом, фотометрическим методом или атомно-абсорбционный методом на выбор.

В