Бақылау сұрақтары:

1. Топырақтың қандай қасиеті коллоид бөлшектермен анықталады ?

2. Топырақ коллоидтары қандай жолдармен пайда болады ?

3. Коллоидтардың пептизация және коагуляция құбылыстары қандай жағдайлармен анықталады ?

4. Коагуляция шекарасы дегеніміз не ?

Топырақтың сіңіру қасиеті

Жұмыс мақсаты: Топырақтың сіңіру қасиеті ілімін, сіңіру қасиеті түрлерін ұғыну.

Тапсырма.

1. Топырақтың механикалық, физикалық, физика-химиялық, химиялық, биологиялық сіңіру қасиеті түрлерін зертханалық тәжірибелер жүргізу арқылы зерттеп нәтижесін қорытындылау.

Қажетті құралдар мен материалдар: Қара топырақ, қиыршық тас, құм, балшық алюминий стакан, диаметрі 1мм торкөздер, 250 мл колбалар, воронкалар, қағаз сүзгі, электр плитка, дистелденген су, молекулярлық сия, 0,1 H NaOH, 0,1 H H₂SO₄.

Тапсырмаға түсініктеме.

Топырақ өз бойымен молекулаларды, иондарды, еріген заттарды, газдарды, коллоидтарды және қатты заттарды сонымен қатар тірі организмдерді ұстап қалу қасиетіне ие. Топырақтың бұл қасиеті сіңіру қасиеті деп аталады.

Сіңіру құбылысы өте күрделі және әрқилы. К.К. Гедройц іліміне байланысты сіңірудің бес түрі бар: 1. Механикалық, 2.Физикалық, 3.Физика-химиялық, 4. Химиялық, 5. Биологиялық.

Механикалық сіңіру—бұл топырақтың су құрамындағы мөлшері топырақтың түтікшелерінен диаметрі ірі заттарды ұстап қалуы. Сіңірудің бұл түрі топырақтың механикалық құрамымен байланысты.

1-тәжірибе.

Екі үлкен воронка алып, екеуіне де қиыршық тас салыңдар, үстіне біреуіне жұқа етіп құм, екіншісіне балшық салыңдар.

Жеке колбаға ұсатылған қара топырақ салып су құйып жақсылап араластырамыз. Суспензияны дайындалған воронкалардан өткіземіз. Тәжірибе нәтижесін дәптерге жаз және түсіндір.

Физикалық сіңіру—топырақтың қатты фазасының өз беткейімен еріген заттармен газдарды ұстап қалу қасиеті, бұл заттар топырақ құрамына кірмейді. Бұл құбылыс топырақтың еркін беткейлік энергиясының болуымен түсіндіріледі. Механикалық және физикалық сіңірудің маңызы мынада. Топырақтан ұсақ бөлшектер және көпшілік еріген заттар жуылып кетпейді.

2-тәжірибе.

Бірінші тәжірибедегідей воронкалар дайындаймыз, біріншісінде-қиыршық тас + құм, екіншіде—қиыршық тас + құм + балшық, бұлар арқылы молекулярлы сия ерітіндісін өткіземіз. Тәжірибе нәтижесін дәптерге жаз және түсіндір.

Физика-химиялық сіңіру—Топырақтың иондарды физика-химиялық немесе алмаса сіңіруі. Ерітінділер иондары топырақта көбінесе теріс зарядты коллоид бөлшектермен сіңіріледі. Мұнда қанша катион сіңірілсе сонша катион коллоид бөлшектерден ығыстырылады, алмасу эквивалентті қатынаста жүреді. Алмаса сіңіруді мынадай түрде бейнелеуге болады (сурет-1).

CaCl₂

MgCl₂

+ nNH₄Cl + NaCl

(n-16)NH₄Cl

Рис. 2. Схематическое изображение обменной сорбционной реакции

-Са²⁺, - Mg²⁺, - Na⁺, - NH⁴⁺

Топырақта сіңірілген күйде мына иондар болуы мүмкін: Ca, Mg, H, K, NH₄. Топырақтың әрбір типіне өз алмасу катиондары тән. Сіңірілген негіздердің маңызы зор. Олардың құрамынан құрылым түзу, ауа қасиеттері, топырақ минералының бұзылу жылдамдығы, топырақ реакциясы т.б. байланысты.

3-тәжірибе.

Екі колбаға 20 г-нан қара топырақ саламыз. Бір колбаға 50 мл I H КСl ерітіндісін құямыз. Екі колбаны да 3 минут шайқаймыз. Таза колбаға сүземіз. Филтратта Са⁺⁺ катионы барлығын анықтаймыз. Ол үшін фильтратқа NH₄ (C₂ PO₄ ) құямыз, егер Ca⁺ болса ақ тұнба немесе ерітіндінің лайлануы байқалады. Нәтижесін түсіндір.

Химиялық сіңіру – бұл топырақтың ерітінділері аниондары және катиондарымен жаңа нашар еритін қосындылар түзуі.

Топырақта көбінесе Н₂РО₄ тұздары Са (РО ₄) ₂ түрінде сіңіріледі.

Фосфор қышқылының топырақпен қатты сіңірудің жағымсыз жағы фосфаттар өсімдіктер үшін сіңірімсіз болып қалады. Бірақ топырақтан жуылудан сақталады.