Розділ 4. Вбирна здатність ґрунту. Склад обмінних катіонів.

Вбирною здатністю ґрунту називають здатність вбирати і утримувати різні речовини з навколишнього середовища. Явища вбирання відбуваються переважно на поверхнях колоїдних часток (міцел) через те, що ґрунтові колоїди, як і колоїдні частки взагалі, мають сильно розвинуту питому поверхню. Завдяки вільній енергії поверхня колоїдних міцел служить ареною різних фізичних і хімічних явищ, що мають відношення до вбирної здатності. Згідно з ученням К. К. Гедройца, виділяють такі види вбирної здатності ґрунтів: механічне вбирання, фізичне вбирання, фізико-хімічне вбирання, хімічне вбирання, біологічне вбирання.

4.1. Механічне вбирання

Механічне вбирання - властивість ґрунту не пропускати через себе частки, скаламучені у фільтрівній воді. Навіть при найважчому механічному складу між механічними елементами і мікроагрегатами майже завжди залишаються простори, що утворюють складну мережу пор і канальців. Ці отвори мають різну форму і діаметр, скривлення; канали нерідко перериваються і закінчуються тупиками. Тому ґрунтом затримуються не тільки частки крупніші діаметра пор, але і дрібніші. Механічне поглинання збільшується в міру замулювання ґрунту, після деякого заповнення каналів частками неї.

Механічна поглинальна здатність залежить від гранулометричного й агрегатного складу ґрунту, а також від щільності додавання. Ґрунтові суспензії з діаметром скаламучених часток більш 0,001 мм цілком затримуються глинистим ґрунтом. Піщанисті і крупноагрегатні пухкі ґрунти виявляють погану механічну поглинальну здатність. Завдяки механічній поглинальній здатності в дрібних ґрунтових порах затримуються окремі мікроорганізми розміром >0,00025 мм.

Механічна поглинальна здатність широко використовується в техніці. Наприклад, водоочищення виробляється фільтруванням води через піщанисті відстійники; за допомогою замулювання досягають зменшення фільтрації води через стінки і дно зрошувальних каналів (кольматаж).

4.2. Фізичне вбирання

Фізичне вбирання (аполярне) — вбирання ґрунтом речовин у вигляді молекул (гази, пари) з повітря або з речовин. Вбирання газу твердою фазою ґрунту — результат дії молекулярного притягання на поверхні твердого тіла. Молекули газів вбираються повністю. Чим більш дрібноземистий ґрунт, тим чiткiше виявлене явище фізичного вбирання, бо при цьому буває більшою питома поверхня частинок твердої фази ґрунту. Адсорбовані ґрунтом гази перебувають у стані сильного стиснення, а при вбиранні ґрунтом пару навколо його частинок утворюється шар ущільненої рідини, як і при змочуванні ґрунту водою. Полярні молекули вбираються, орієнтуючись до поверхні твердої фази. Неполярні молекули під впливом індукції силового поля поверхневих іонів твердого тіла також набувають асиметрії (індуковану полярність). Вбирання газів і пару ґрунтом посилюється при зниженні вологості та температури і зменшується при їх підвищенні. Енергія вбирання газів і пару знижується у такому порядку: водяна пара, NH3, CO2, O2, N2. Чим більше води в ґрунті, тим менше повітря вбирає ґрунт.