TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI A talaj kémiai tulajdonságai t

1. TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI A talaj kémiai tulajdonságait • a vízben oldható sók mennyisége és minősége, • a kolloidkémiai reakciók, • a kémhatás határozzák meg ezek befolyásolják a talajok vízzel szembeni viselkedését, szerkezetét és a talajba került anyagok (tápanyagok, szennyezőanyagok, stb.) sorsát

2. A talaj kolloid méretű alkotórészei kisméretű (< 2m) tömegükhöz képest nagy felületű részecskék a kolloid sajátságokat a méretük határozza meg (nem az anyagi minőségük)

3. A kolloidrendszerek csoportosítása alaki sajátságok szerint • lamellás (lemezes) agyagásványok • fibrilláris (fonal) humuszkolloidok • korpuszkuláris (gömb, sokszög, ...) kvarc, csillám, földpátok

4. felületi sajátságok szerint poláros felület ionok, ionizált csoportok polarizált molekulák apoláros felület nincs elektromos töltése liofil (hidrofil) liofób (hidrofób)

5. A talaj kolloid méretű alkotórészei ÁSVÁNYI (szervetlen) KOLLOIDOK • agyagásványok • kovasav, vas- és alumínium - hidroxidok • ásványtörmelékek SZERVES KOLLOIDOK • humuszkolloidok • nem humusz jellegű szerves kolloidok SZERVES - ÁSVÁNYI KOLLOIDOK • ásványi eredetű alkotórészeket humuszhártya vonja be • agyagásványok felületét körulvevő fém-hidroxid bevonathoz szerves anyag kapcsolódik

6. kolloidok fajlagos felülete egységnyi tömegű (cm2/g) vagy térfogatú (cm2/cm3)anyag felülete humuszkolloidok 800 - 1000m2/g montmorillonit, 600 - 800 m2/g vermikulit illit 50 - 200 m2/g kaolinit 1 - 10 m2/g

7. szolvátréteg talajoldat tapadóréteg diffúzréteg

8. A talajkolloidok töltéshelyei Állandó (permanens töltések) a részecskék elektromos viselkedése a közeg kémhatásától független (2:1 típusu agyagásványokon, izomorf helyettesítés révén).

9. Változó (pH-függő) töltések a részecskék elektromos viselkedése a közeg kémhatásától függ. - agyagásványoknál a törésfelületek mentén, - kovasavak, vas- és alumínium hidroxid gélek felületén, - humuszkolloidok Vegyes töltésű felületek a talajban az állandó és a változótöltésű kolloidok együtt fordulnak elő

11. A kolloidok ionok és molekulák megkötésére képesek fizikai adszorpció kémiai adszorpció molekulaadszorpcióionadszorpció - apoláris molekulák a kolloidok negatív (O2, CO2, N2) töltéseihez pozitív - poláris molekulák töltésű kationok (H2O) kötődnek Coulomb erővel

12. Ionadszorpció és ioncsere a talajkolloidok aktív helyeihez Coulomb erőkkel kötött ionok más (azonos jellemű) ionokkal kicserélhetők

13. A talaj adszorbeált kationösszetételét jellemző paraméterek Ca2+, Mg2+, Na+, K+, H+ (ill. H3O+) és Al3+ a talaj kémhatásának szabályozása szempontjából Ca2+-, Mg2+-, Na+- és K+-ionok lúgos kémhatásúvá teszik a talajt (kicserélhető bázisok) Al3+ és H3O+ ionok savanyú kémhatásúvá teszik a talajt

14. Kationcsere kapacitás (T). 100g tömegű talaj, meghatározott pH esetén, mennyikationt tud kicserélhető formában (Coulomb-erőkkel) megkötni a kolloidok felületén lévő negatív töltések mennyiségét adja meg kicserélhető bázisok összes mennyisége (S-érték) az erős bázisokat képező összes kicserélhető kation mennyisége S = (Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+) mgeé/100 g

15. A kicserélhető kationok relatív mennyisége Adott kicserélhető kation mennyisége a T-érték %-ában. Egyes kicserélhető bázisok mennyisége az S-érték %-ában.

16. T-S érték savanyító hatású kicserélhető kationok mennyisége T-S = (Al3+ + H3O+) mgeé/100 g. bázistelitettség % (V %) megmutatja, hogy az adszorpcióra képes helyek hány %-át kötik le kicserélhető bázisok telítetlenségi % (U%) a telítetlenséget okozó kicserélhető kationok relatív mennyisége

17. A kationmegkötés és a kationcsere fontosabb törvényszerűségei a kolloidok felületén adszorbeált kationok és a talajoldat kationjai között

18. dinamikus (mozgó) egyensúlyra vezet - az ionok eloszlásában további mennyiségi változás nem történik de - egyenértékű mennyiségei az egyensúlyi állapotban is cserélődnek a fázisok között az állapot mindaddig fennmarad - míg a talajoldat összetétele meg nem változik - addig tart, amíg az újabb körülményeknek megfelelő egyensúly ki nem alakul

19. az adszorbeált mennyisége függ - a kationok oldatbeli koncentrációjától, s - a cserehelyekért vele versengő kationok adszorpcióképességétől azonos koncentráció esetén a nagyobb vegyértékű ionok nagyobb mértékben adszorbeálódnak, mint a kisebb vegyértékűek. azonos vegyértékű ionok közül pedig a kevésbé hidratáltak adszorpcióképessége nagyobb, mint a jobban hidratált ionoké a kationok adszorpciós affinitásának sorrendjét a liotróp-sor mutatja Fe3+ > Al3+ >> Ca2+ > Mg2+ > K+= NH4+ > Na+

20. Specifikus kationadszorpció a kationok adszorpciós affinitása nem liotróp sornak megfelelő sorrendet követi a kötés energiája minden esetben jóval nagyobb, mint az elektrosztatikai kölcsönhatásé - a Ca2+ a szerves anyagokhoz - a K+ és NH4+a vermikuliton és az illiten - a H+ pedig a változó töltésű felületeken

21. A talaj kémhatása (pH) a talajoldat H+ koncentrációjától függ pH=-log[H+]

22. Talajoldat???? légszáraz talajból 2,5-szeres mennyiségű desztillált vízzel pH(H2O) 1mol/dm3 KCl pH(KCl) szuszpenzió pH(H2O)> pH(KCl)

23. pH <4,5 erősen savanyú 4,5-5,5 savanyú 5,5-6,8 gyengén savanyú 6,8-7,2 közömbös 7,2-8,5 gyengén lúgos 8,5-9,0 lúgos >9,0 erősen lúgos

24. A talajsavanyúság formái aktív savanyúság (pHH2O) talajoldat lehetséges H+-koncentrációját fejezi ki potenciális savanyúság (rejtett) a kolloidokhoz kapcsolódó H+ és Al3+-ionok a körülmények változásával megjelenhetnek a talajoldatban növelve annak savanyúságát pHKCl,kicserélődési savanyuság (y2),hidrolízises savanyuság (y1)

25. kicserélhető savanyúság ( y2) 1mol/dm3KCl pH=7,0 a kolloidok permanens töltésein Coulomb erővel kötött Al3+ és H3O+ ionok okozzák csak erősen savanyú talajokban hidrolízises savanyúság (y1) Ca-acetát pH=8,5 az állandó- és a pH függő (változó) töltéshelyeken kötött, savanyúságot okozó kationok mennyisége

26. a talajok lúgossága (pH > 8,5) kicserélhető nátriumionok mennyisége jelentős, általában szódát (Na2CO3) tartalmaz, szerkezet, vízgazdálkodás, tápanyaggazdálkodás rossz