Зависимость величины суммарной поверхности частиц

от размера фракций (по А.Е. Возбуцкой)

Фракция и диаметр частиц, мм	Диаметр частиц (мм), взятый для расчета	Число частиц ( в г)	Размер поверх- ности, в см2/г	Преобладающие минералы
Крупный песок 1,0 – 0,5	1,0	7,1 × 102	22,6	кварц
Мелкий песок 0,25 – 0,05	0,1	7,1 × 105	226	кварц, полевые шпаты
Средняя пыль 0,01 – 0,005	0,01	7,1 × 108	2260	кварц, полевые шпаты, слюды, глинистые ми-нералы
Ил, менее 0,001	0,001	7,1 × 1011	22600	глинистые ми-нералы, кварц

Свойства различных дисперсий вещества

Вид дисперсий	Устойчивость в растворе	Клеящая способность	Адсорбционная способность
Грубые	быстро оседают	низкая	низкая и очень низкая
Коллоидные	не оседают или очень медленно оседают	высокая	высокая
Молекулярные	не оседают	отсутствуют	высокая

Примерами таких коллоидов являются гидраты окислов железа и алюминия. Такое свойство коллоидов называется амфотерностью или амфолитоидностью. В силу этого гидраты окислов железа и алюминия являются амфотерными (в кислой среде +, в щелочной среде –). Органические коллоиды почвы всегда несут отрицательный электрический заряд.

Электрический заряд коллоидной частицы обусловливает двойной электрический слой, который расположен вокруг ядра. С внешней стороны двойной обкладки расположена диффузная оболочка.

Таким образом, у коллоидной частицы выражены три основные части: ядро, двойная обкладка и диффузная оболочка.

Свойство коллоидов переходить из жидкого состояния в твердое называется коагуляцией, а обратный процесс - пептизацией.

Коагуляция и пептизация коллоидов происходят под воздействием двух главнейших факторов: термических и электролитических.

Нагревание и охлаждение почвы, замерзание и размерзание, иссушение и смачивание приводит к периодическим изменениям коллоидов.

Однако важнейшим фактором коагуляции является воздействие электролитов (кислот, щелочей и солей).

Гели, скоагулированные одновалентными ионами электролитов, свободно переходят вновь в золи, т.е. пептизируют. Такие коллоиды называются обратимыми.

Необратимыми коллоидами оказываются те, которые коагулируются двух- и преимущественно трехвалентными ионами электролитов.

Для уяснения основных свойств почвенных коллоидов необходимо проделать следующие три опыта.

1. Взять раствор хлорного железа и налить 1/2 пробирки, добавить немного воды в нее и содержимое подогреть на спиртовке. Полученный гидрат железа, представляющий минеральную золь, скоагулировать действием раствора едкой щелочи. Полученный гель отфильтровать на воронке с фильтром. Сделать анализ опыта.

2. Взять 2-3 г черноземной почвы в пробирку, в которую прилить немного 1-нормального раствора едкой щелочи, встряхнуть пробирку до полного смачивания почвы, а затем долить еще щелочи до 2/3 объема пробирки. Содержимое пробирки осторожно подогреть на спиртовке до кипения для получения наиболее насыщенной щелочной вытяжки гумусовых веществ. После некоторого охлаждения содержимое пробирки отфильтровывается в чистую пробирку. Полученную вытяжку, представляющую органическую золь, коагулируют небольшими дозами 10-процентного раствора соляной кислоты. После этого надо отфильтровать органический гель и сравнить его с минеральным гелем.

3. Так же, как и в предыдущем опыте, получите из черноземной почвы вытяжку, разлейте ее в две пробирки поровну, а затем одновременно в одну из них введите одновалентные ионы (электролит 1 н раствора хлористого натрия), а в другую - в той же дозе двухвалентные ионы (электролит I н раствора хлористого кальция). Сравните полученные результаты и сделайте выводы.