Keo đất?

Chia sẻ: heoxinhkute14

Keo đất? Ðất là một hệ thống đa phân tán phức tạp bao gồm các hạt có kích thước khác nhau. Keo đất là những hạt rất ít tan trong nước, có đường kính rất nhỏ. Về kích thước của hạt keo giữa một số tác giả không thống nhất. Ðường kính hạt keo dao động từ 0,01 - 10 mm (1 mm = 10-6 Mm) (Garrison Sposito), hoặc nhỏ hơn 1 mm (Nyle C. Brady, Ray R. Well, Hinrich L. Bohn, Brian L. McNeal, George A. O'connor), hoặc nhỏ hơn 0,2 mm (A.E. Vozbutskaia) hoặc bán kính nhỏ hơn 1...

Nội dung Text: Keo đất?

Keo đất?
Ðất là một hệ thống đa phân tán phức tạp bao
gồm các hạt có kích thước khác nhau. Keo đất
là những hạt rất ít tan trong nước, có đường
kính rất nhỏ. Về kích thước của hạt keo giữa
một số tác giả không thống nhất. Ðường kính
hạt keo dao động từ 0,01 - 10 mm (1 mm = 10-6
Mm) (Garrison Sposito), hoặc nhỏ hơn 1 mm
(Nyle C. Brady, Ray R. Well, Hinrich L. Bohn,
Brian L. McNeal, George A. O'connor), hoặc nhỏ
hơn 0,2 mm (A.E. Vozbutskaia) hoặc bán kính
nhỏ hơn 1 mm (Van Olphen),... Do kích thước
của keo nhỏ như thế nên chúng thường lơ lửng
trong dung dịch, có thể chui qua giấy lọc phổ
thông và chỉ quan sát được cấu tạo của chúng
bằng kính hiển vi điện tử. Số lượng keo trong
đất rất khác nhau tuỳ theo loại đất, từ 1 - 2%
(đất cát) đến 40 - 50% khối lượng đất (đất sét
nặng). Ngay cả khi có hàm lượng rất nhỏ trong
đất, keo đất vẫn là đại diện chủ yếu cho khả
năng hấp phụ của đất

Khái niệm
Ðất là một hệ thống đa phân tán phức tạp bao
gồm các hạt có kích thước khác nhau. Keo đất
là những hạt rất ít tan trong nước, có đường
kính rất nhỏ. Về kích thước của hạt keo giữa
một số tác giả không thống nhất. Ðường kính
hạt keo dao động từ 0,01 - 10 mm (1 mm = 10-6
m) (Garrison Sposito), hoặc nhỏ hơn 1 mm
(Nyle C. Brady, Ray R. Well, Hinrich L. Bohn,
Brian L. McNeal, George A. O'connor), hoặc nhỏ
hơn 0,2 mm (A.E. Vozbutskaia) hoặc bán kính
nhỏ hơn 1 mm (Van Olphen),... Do kích thước
của keo nhỏ như thế nên chúng thường lơ lửng
trong dung dịch, có thể chui qua giấy lọc phổ
thông và chỉ quan sát được cấu tạo của chúng
bằng kính hiển vi điện tử. Số lượng keo trong
đất rất khác nhau tuỳ theo loại đất, từ 1 - 2%
(đất cát) đến 40 - 50% khối lượng đất (đất sét
nặng). Ngay cả khi có hàm lượng rất nhỏ trong
đất, keo đất vẫn là đại diện chủ yếu cho khả
năng hấp phụ của đất
Trong đất có keo vô cơ, keo hữu cơ và keo
phức tạp hữu cơ- vô cơ. Những keo vô cơ được
tạo thành do tác dụng phong hoá đá hoặc do sự
ngưng tụ các phân tử trong dung dịch, keo hữu
cơ tạo thành do quá trình biến hoá xác hữu cơ
trong đất. Keo vô cơ kết hợp với keo hữu cơ
thành keo hữu cơ - vô cơ.
Cấu tạo chung của keo đất (hình 5.1) như sau:
phần trong cùng của hạt keo (mixen keo) là
nhân keo, đó là một hợp chất phức tạp có cấu
tạo vô định hình hoặc tinh thể. Thông thường
keo vô cơ có nhân là axit silisic, nhôm silicat,
oxyt sắt, oxyt nhôm... Keo vô cơ bền, nó chỉ bị
phá huỷ sau một thời gian dài. Keo hữu cơ có
nhân là axit humic, axit fulvic, prôtit hoặc
cenlulo. Keo hữu cơ kém bền, nó có thể bị phá
huỷ rồi lại tạo thành ngay từ các sản phẩm phân
giải xác động vật, thực vật.
Theo Gorbunov keo đất có cấu tạo như sau:
trong cùng là nhân keo, trên mặt nhân keo có
lớp điện kép, lớp nằm sát hạt nhân gọi là lớp ion
quyết định thế, lớp ion ngoài mang điện trái dấu
gọi là lớp ion bù. Ða số ion của lớp ion bù nằm
sát lớp ion quyết định thế gọi là tầng ion không
di chuyển, những ion còn lại nằm xa cách tầng
ion quyết định thế làm thành tầng ion khuếch
tán.
Ða số keo đất có lớp ion quyết định thế mang
điện âm. Ðiều cần lưu ý là trong đất những ion
trên lớp điện bù có thể trao đổi với những ion
trong dung dịch tiếp xúc với nó nên gọi là "tầng
ion trao đổi". Tổng số cation trên tầng ion trao
đổi tính bằng số ly đương lượng gam (meq)
trong 100 gam đất khô gọi là dung tích hấp phụ
của đất.
Keo đất giữ vai trò rất quan trọng vì chúng quyết
định nhiều tính chất cơ bản của đất về mặt lý
học, hoá hoc, đặc biệt là đặc tính hấp phụ của
đất. Bởi vậy những lý luận về keo được vận
dụng rộng rãi trong lĩnh vực phân loại đất, cải
tạo đất và bón phân cho đất.
Ðặc tính cơ bản của keo đất
Khi nghiên cứu keo đất người ta thấy có 4 đặc
tính quyết định nhiều tính chất cơ bản của đất,
đó là:
a. Keo đất có tỷ diện lớn
Tỷ diện là tổng số diện tích bề mặt của một đơn
khối lượng (g) hoặc một đơn vị thể tích (cm3).
Diện tích bề mặt của các hạt có kích thước khác
nhau được thể hiện ở bảng 5.1. Keo đất có kích
thước rất bé nên tỷ diện của nó rất lớn. Theo số
liệu ở bảng 5.1, số lượng keo đất chỉ bằng 4%
khối lượng pha rắn của đất, nhưng có diện tích
bề mặt bằng 80% tổng diện tích bề mặt của đất.
Như vậy đất sét có tỷ diện lớn nhất rồi đến đất
thịt và bé nhất là đất cát.
b. Keo đất có năng lượng bề mặt
Các phân tử trong hạt keo chịu những lực tác
động xung quanh như nhau nên không có gì đặc
biệt. Phân tử trên bề măt hạt keo chịu các lực
tác động xung quanh khác nhau vì nó tiếp xúc
với thể lỏng hoặc thể khí bên ngoài. Do các lực
này không thể cân bằng lẫn nhau được, từ đó
sinh ra năng lượng tự do, sinh ra năng lượng bề
mặt chỗ tiếp xúc giữa các hạt keo với môi
trường xung quanh. Thành phần cơ giới đất
càng nặng thì tỷ diện càng lớn và do đó năng
lượng bề mặt càng lớn, khả năng hấp phụ vật
chất càng cao.
c. Keo đất có mang điệnÐây là một đặc tính rất
quan trọng của keo đất mà các hạt đất có kích
thước lớn không có. Do hạt keo có kích thước
rất nhỏ nên hạt nhân của keo có thể hấp phụ lên
trên bề mặt các ion khác nhau. Sự hấp phụ này
phụ thuộc vào bản chất của keo. Tuỳ thuộc vào
cấu trúc của hạt keo mà keo đất có thể mang
điện âm hoặc điện dương. Trong đất có keo âm,
keo dương và keo lưỡng tính. Phần lớn keo đất
mang điện âm

d. Keo đất có tác dụng ngưng tụKeo đất có
thể tồn tại ở hai trạng thái khác nhau: trạng thái
keo tán (sol) và trạng thái keo tụ (gel). Khi
những hạt keo phân bố trong một thể tích nước
thì chúng nằm xa cách nhau, đó là trạng thái sol
(hay hydrosol). Trong trường hợp này môi
trường phân tán là nước, tướng phân tán là các
hạt keo. Như thế sol chỉ keo ở trạng thái lơ lửng
trong chất lỏng. Hiện tượng này do các nguyên
nhân: do thế điện động (điện thế zeta) làm cho
các hạt keo đẩy nhau không tiến lại gần nhau
được, hoặc do màng nước bao bọc ngoài keo
ngăn cản không cho chúng dính liền nhau.
Song trong thiên nhiên lại có cả quá trình ngưng
tụ, nghĩa là quá trình biến sol thành gel. Quá
trình này chỉ xảy ra khi keo bị trung hoà điện
hoặc sức hút giữa chúng lớn hơn sức đẩy. Sự
ngưng tụ keo có thể do những nguyên nhân
chính sau:
+ Keo ngưng tụ do tác dụng của chất điện giải:
đây là nguyên nhân chủ yếu. Ion chất điện giải
tiếp xúc với hạt keo, điện của keo sẽ bị trung
hoà bởi ion mang điện trái dấu. Ta biết, đa số
keo đất mang điện âm nên nói chung chúng bị
ngưng tụ do có cation trong dung dịch đất. Do
chất điện giải là một muối, các ion của muối này
hydrat hoá lấy nước của hạt keo, làm giảm bề
dày màng nước giúp cho chúng có thể gần
nhau; mặt khác ion muối ngăn cản khả năng
điện phân của các cation trao đổi làm giảm điện
thế zeta. Cả 2 nguyên nhân đó dẫn tới hiện
tượng keo đất liên kết với nhau mà ngưng tụ.
Hoá trị của cation càng cao thì sức ngưng tụ
keo càng mạnh. Nghiên cứu sự ngưng tụ keo
sét Gedroiz thấy rằng sức ngưng tụ của cation
hoá trị 2 lớn gấp 25 lần cation hoá trị 1, cation
hoá trị 3 gấp 10 lần cation hoá trị 2 (bảng 5.2).
Các cation hoá trị 1 như Na+, K+, H+ có tác
dụng ngưng tụ nhưng không bền, khi chất điện
giải trong dung dịch bị rửa trôi thì xảy ra hiện
tượng tán keo.
+ Keo ngưng tụ do hiện tượng mất nước: tuỳ
khả năng giữ nước người ta chia keo thành keo
ưa nước và keo ghét nước. Keo ưa nước trên
bề mặt có những phân tử nước hoặc chất lỏng
như dung dịch đất. Những keo ưa nước như
gelatin, axit silicic, nhựa cây, một vài chất hữu
cơ trong đất, một số keo sét... Keo ghét nước
như hydroxít sắt, kaolinit... Chúng không có
màng nước xung quanh nên dễ ngưng tụ, chỉ
cần dùng dung dịch muối nồng độ thấp. Trái lại
các keo ưa nước chỉ ngưng tụ trong trường hợp
chất điện giải ở nồng độ cao. Những lúc thời tiết
hanh khô hoặc hạn hán kéo dài làm cho đất khô
thì keo ưa nước cũng có thể ngưng tụ do màng
nước quanh nó bị mất.
+ Keo ngưng tụ do sự liên kết hai hạt keo mang
điện trái dấu
Như trên đã nói, đa số keo đất mang điện âm.
Tuy nhiên vẫn gặp một số keo mang điện
dương như keo Fe(OH)3, Al(OH)3, khi keo âm
và keo dương kết hợp với nhau, sau lúc trung
hoà điện tạo thành gel hỗn hợp. Nếu số lượng
keo âm nhiều gấp bội keo dương thì các keo âm
bao bọc keo dương tạo thành màng bảo vệ
mang điện âm, kết quả lại tạo thành sol.
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản