4. Природа кислотності та її види.
Від складу і концентрації речовин, розчинених в ґрунтовому розчині, залежить його активна реакція. Реакція ґрунтового розчину зумовлюється наявністю і співвідношенням в ньому водневих (Н+) і гідроксильних (ОН~) іонів. Величину активної реакції виражають в одиницях рН десятичний логарифм концентрації Н+-іонів з від'ємним знаком. Отже, рН =lgH+].
Вода в звичайних умовах в незначній кількості дисоціює, тобто розпадається на іони Н+ і ОН~. Концентрація їх незначна. Добуток концентрацій [Нь] * [ОН~ ] = 10~и. В ідеально чистій воді концентрація цих іонів однакова: [Н>] == [ОН~] ==10~7.
Збільшення концентрації іонів Іі+ (доливання кислоти) зумовлює кислу реакцію розчину [Н+]>10-7. Збільшення концентрації основ підвищує концентрацію іонів ОН~. Розчин набуває лужної
реакції [ОН-]>10-7.
В нейтральних розчинах, в яких [Н+] = [ОН~] =10~7, величина рН —7, в кислих — менше 7, в лужних — більше 7. рН ґрунтових розчинів коливається в межах від 3 до 9.
Залежно від стану іонів Іі+ розрізняють актуальну і потенціальну кислотність.
Актуальна кислотність зумовлена наявністю в ґрунтовому розчині вільних іонів Н+. її величину (рН) визначають у водних витяжках.
Потенціальна кислотність зумовлена наявністю в ГВК увібраних іонів Н+ і А13+, які знаходяться в твердій фазі ґрунту. Іони алюмінію підкислюють ґрунтовий розчин внаслідок гідролізу солей
алюмінію.
АІСІз + ЗН2О ->. А1(ОН)3 + ЗНС1.
За способом визначення потенціальної кислотності виділяють обмінну і гідролітичну кислотності.
Обмінна кислотність — концентрація іонів водню, витіснених з дифузного шару колоїдної міцели катіонами нейтральних солей. Для визначення обмінної кислотності використовують 1,0 н. розчин КС1 (рН близько 6,0).
Гідролітична кислотність. Іони водню утримуються колоїдною часткою дуже міцно і при обміні з катіонами нейтральної солі повністю не витісняються. Якщо діяти па ґрунт гідролітичне лужною сіллю (солі з сильною основою і слабким кислотним залишком), то відбудеться майже повне витіснення увібраних іонів водню. Для визначення гідролітичної кислотності використовують ЇМ розчин CH3COONa (рН близько 8,2).
Меліорація кислих ґрунтів. Кисла реакція ґрунтів несприятлива для більшості культурних рослин і корисних мікроорганізмів. Вона негативно впливає па процес формування родючості ґрунтів. Кислі ґрунти мають погані фізичні властивості. Через відсутність основ
поживні елементи, не містять хлоридів, сульфатів, карбонатів, їх ґрунтова маса погано оструктурена. Отже, ступінь кислотності ґрунтів е важливим показником під час оцінки генетичної і виробничої якості ґрунту.
За величиною рН ґрунти поділяють на сім агровиробничих груп.
Кожна агровиробнича група потребує певних меліоративних заходів. Для нейтралізації надлишкової кислотності проводять вапнування ґрунтів. При внесенні вапна СаСО3, реагуючи з вуглекислотою ґрунту, переходить у розчинну сполуку Са(НСОз)2
Дозу вапна розраховують за гідролітичною кислотністю орного горизонту. Внесена доза вапна має повністю нейтралізувати увібрані Н+ і А13+. Якщо 20-сантиметровий шар ґрунту має щільність 1,3 г/см3, його маса на площі 1 га становитиме 2600 т. Встановлено, що для нейтралізації 1 г-екв гідролітичної кислотності на 100 г ґрунту на 1 га слід вносити 1,3 т СаСО3. Проте в ґрунт вносять не повну дозу вапна, а певну її частину залежно від біологічних особливостей культурних рослин.
Крім наведеного методу дозу вапна на 1 га ґрунту можна розрахувати, користуючись формулою
а-10-100-3 000 000
1 000 000 000
де а — повна гідролітична кислотність, ммоль.
Доведено, що між рН сольової витяжки і гідролітичною кислотністю ґрунту певного механічного складу існує чітка кореляційна залежність. Враховуючи це, розроблені спеціальні таблиці, що дають змогу визначити дозу за рН сольової витяжки.
ВИСНОВОК
За останні 50—60 років спостерігається загальнопланетарне підвищення кислотності дощових опадів. Сильне зростання цього показника зареєстровано в багатьох індустріальних районах Швеції, Норвегії, США та Канади. У цих країнах рН дощової води знизився з 6—6,5 до 5—4,6, а в окремі періоди до 4—3,5. За свідченням В. А. Ковди (1989), у Підмосков'ї (Росія) спостерігались випадки, коли рН дощової води опускався до 3—2,6.
Особливо висока кислотність вод виникає під час весняного сніготанення. Реакція таких вод може досягати рН 4—3,5. Кислі талі та дощові води, потрапляючи у ґрунт, спричинюють підкислення всього профілю ґрунту, а нерідко підкислюють і підґрунтові води. Кислоти, потрапляючи в ґрунт, взаємодіють з його органічною та мінеральною частинами.
Встановлено, що гідроліз і нітрифікація однієї граммолекули NH4NO3 дає в результаті дві грам-молекули HNO3. При нітрифікації однієї грам-молекули (NH4)2SO4 утворюються дві грам-молекули азотної і одна молекула сірчаної кислоти. З однієї грам-молекули NH4OH за певних умов може утворитися одна грам-молекула азотної кислоти (Новоторов, 1989).
Отже, можна зробити загальний висновок, що кислотні дощі мають надто негативне значення для всього живого, а особливо для людини, тому неможна не брати до уваги негативні наслідки від підкислення ґрунтів.
Використана література:
1. Екологічний енциклопедичний словник / Під заг. ред. І.І.Дедю. – Кишинів, 1990.
2. Энциклопедический словарь юного земледельца. – М., 1988.
3. Застафний Ф.Д. - Географія України. – Львів, 1996.
4. І. Б. Чорний - Географія ґрунтів з основами ґрунтознавства. – К: Вища школа, 1995.
5. Навчальний посібник – Охорона ґрунтів. – К: Знання, 2001.
... вбирної здатності ґрунту Явище вбирання частками ґрунту на своїй поверхні різних речовин має важливе значення в процесі ґрунтоутворення, у формуванні його родючості. Вбирна здатність ґрунту забезпечує і регулює поживний режим ґрунту, сприяє накопиченню елементів мінерального живлення рослин. Сума обмінних катіонів – один з основних показників характеристики ґрунту, його природної родючості. ...
... , стверджують спеціалісти Центральної геофізичної обсерваторії, збільшились концентрації сполук заліза загального в річках Білоцерківського району та Київської області. Центральною геофізичною обсерваторією проводились також гідробіологічні спостереження на р. Рось. Фото 5. р. Рось За вимогами екологічної класифікації якості поверхневих вод суші води р. Рось в районі м. ...
... . Фосфор водорозчинних та цитратнорозчии-них фосфорних добрив легко засвоюється рослинами на всіх ґрунтових відмінах, а важкорозчинних — на кислих ґрунтах. У рік внесення рослини використовують 15—20% фосфору добрив. Проте останні впливають на врожайність протягом кількох років. Отже, при застосуванні фосфорних добрив у сівозміні в поєднанні з азотними та калійними коефіцієнт використання ...
... ґрунту, його фізичні, теплові і водні властивості. Таким чином, з початком обробітку цілинного ґрунту починає змінюватися характер ґрунтоутворення. Грунт переходить з природної до культурної фази свого розвитку, до культурного процесу ґрунтоутворення. Суть цього процесу спрямовується на утворення потужного гумусного горизонту, який повинен мати високу біологічну активність, високий вміст гумусу, ...
0 комментариев