Solul mai mult de nouăzeci la sută constă din componente minerale și conține stocul principal de nutrienți pentru plante. Solul este un sistem polidispersiv și are o compoziție mecanică, minerală-logică și chimică destul de complexă. Ca exemplu, în Tabelul. 1.1 arată compoziția chimică medie a fazei solide a solului (conform AP Vinogradov).
După cum se poate observa din tabel, aproape jumătate din faza solidă a solului este în oxigen, o treime în siliciu, mai mult de 10% în aluminiu și fier și doar 7% în toate celelalte elemente. Dintre toate elementele enumerate, în partea organică a solului se află numai azot (și, de asemenea, parțial carbon, hidrogen, oxigen, fosfor și sulf). Toate celelalte elemente se încadrează în partea minerală a solului, care constă dintr-un număr mare de minerale diferite sub formă de particule, cu dimensiuni de la 10 -9 la 10-3 m sau mai mult.
Toate mineralele conținute în sol sunt împărțite în primar și secundar după origine. Mineralele primare sunt în principal de origine magmatică. Dintre acestea, cuarțul (oxidul de siliciu), feldsparurile, amfibulele, piroxenii și micasul sunt cele mai frecvente în soluri, adică minerale, inclusiv
Tabelul 1.1 Compoziția chimică medie a fazei solide a solului
compuși de oxigen de siliciu. Aceste minerale alcătuiesc cea mai mare parte a rocilor magmatice și de formare a solului. În soluri, mineralele primare sunt de obicei prezente sub formă de particule mai mult sau mai puțin mari, cu o dimensiune de 10-3 până la 10-6 m, iar o foarte mică parte a acestora are un grad mai mare de dispersie.
Mineralele primare sunt instabile în condițiile suprafeței pământului și sub acțiunea forțelor meteorologice devin compuși mai stabili - minerale secundare. Procesul de intemperii are loc sub influența ambelor pur fizice (fluctuațiile de temperatură, vântul, forța motrice a apei) și factorii chimici și biologici. Ca rezultat, mineralele secundare cu compoziție simplă pot fi formate din minerale primare: hidroxizi de fier (II) și (III), aluminiu, hidroxid de siliciu și alți compuși.
În plus, în procesul de intemperii, se formează și minerale secundare cu o structură mai complexă (alumino- și ferrisilicat). Acestea din urmă sunt mai mult codificate decât cele primare și au o importanță excepțională în crearea proprietății de bază a solului - fertilitatea acestuia.
Toate mineralele secundare cu compoziție complexă au o structură lamelară și conțin apă legată chimic. Deoarece aceste minerale sunt cel mai important constituent al diferitelor argile, ele se numesc minerale din argilă sau argilă.
Numărul de minerale argiloase este destul de mare, dar în solurile dintre cele mai răspândite și importante pentru fertilitate sunt practic trei grupe de minerale: caolinit, montmorillonit și hydromicaceous.
Pentru caolinit mineralele de grup includ caolinit [Al2 SI2 O5 (OH) 4], haloizit [Al2 SI2 O5 (OH) 4 · 2H2O], precum și alte minerale. argile caolinit cuprind circa 20-25% din particule de argilă (mai puțin de 0,001 mm), din care 5-10% din mărimea particulelor coloidale (mai puțin de 0,25 microni). Mineralele din acest grup sunt destul de des găsite în multe tipuri de soluri. Ei au o umflătură relativ mică și lipicios.
Dintre mineralele din grupa montmorillonit în soluri mai propagare HN montmorillonit [Al2 Si4 O10 (OH) 2 · nh2 O], bidelit [Al2 SI3 O9 (OH) 3 · nh2 O], nontronita [Fe2 Si4 O10 (OH) 3 · NH2 O ] și alții. Montmorilonitul gli-HN posedă, spre deosebire de caolinitică ridicată gonflării, tack și coeziune. Pentru aceste caracteristici foarte caracteristică este gradul ridicat de dispersie (80% din particule mai mici de 0,001 mm, din care 40-45% mai puțin de 0,25 microni).
Printre mineralele din argilă găsite în sol, un loc mare aparține mineralelor din grupul hidromica. Acest grup include hydromuscovite (illit) 2 [(Si, Al) 4 O10] (OH) 2 · O nh2>, hydrobiotite 3 [(Al, Si) 4 O10] (OH) 2 · nh2 O> si vermiculit 2 [ (A1, Si) 4010] (OH) 2 · 4H2O>.
Argilele minerale diferă în structură.
Rețeaua cristalină a diferitelor minerale argiloase din built-ode sunt aceleași unități structurale de bază constând din atomi de siliciu și oxigen precum aluminiu, oxigen și hidrogen. Mai mult enumerabile reprezentate mai sus elementele minerale de argilă poate include Fe, Mg, K, Mn si altele. In marea majoritate a mineralelor argiloase au o structură stratificată set și se referă la silicați stratificat. Ca studii de ultima ora rentgenografiche-parametru și difracție de electroni prezentate, straturile de minerale argiloase sunt compuse dintr-o combinație de compuși de siliciu și oxigen-gidroksilalyuminievyh.
S-a stabilit că cele mai importante proprietăți fizico-chimice și fizico-fizice ale capacității de absorbție a solului, hidrofilicitate, conectivitate, aderență, reacții de mediu și multe altele - sunt direct dependente de compoziția mineralogică. Acum se știe că disponibilitatea anumitor elemente nutritive pentru plante depinde în mare măsură de tipul de minerale conținute în sol și de gradul de dispersare a acestora.
Argilele de argilă sunt concentrate în principal în fracțiunea soltică (mai mică de 1 μm). Compoziția și structura mineralelor din această fracție determină în mare măsură capacitatea de absorbție a solului în raport cu cationii și anionii. Cu cât este mai mare capacitatea de absorbție a solului, cu atât este mai mare cantitatea de nutrienți din acesta, deci fertilitatea potențială este mai bună.
Mineralele grupului de kaolinit diferă puternic în proprietățile lor de montmorilonit. Kaolinitul are o capacitate de absorbție foarte mică (0,07-0,10 μg-echiv / kg); practic nu se umflă și conține o cantitate foarte mică de apă. Solurile, în care există o mulțime de acest mineral, datorită capacității scăzute de absorbție, se caracterizează prin fertilitate scăzută. Kaolinitul în sine nu conține baze absorbite și, prin urmare, nu este o sursă de nutriție pentru plante. Solurile care conțin o mulțime de caolinit, răspund bine la introducerea de potasiu și alte baze în ele.
Mineralele din grupul hidromic sunt extrem de bogate în potasiu ușor accesibile pentru plantare (până la 6-7%). Capacitatea de absorbție a hidrocarburilor este de câteva ori mai mare decât cea a kaolinitului, dar de două până la trei ori mai mică decât montmorilonitul. Solurile care conțin multe minerale hidromica practic nu au nevoie de îngrășăminte de potasiu.
În lucrările multor oameni de știință, se remarcă participarea activă a mineralelor argiloase la creșterea disponibilității fosfaturilor de sol, potasiu și oligoelemente. Prezența în sol a sesquioxidelor, precum și toxice pentru plantele din aluminiu mobil, se datorează compoziției și structurii mineralelor foarte dispersate (inclusiv argila). Astfel, compoziția calitativă și cantitativă a mineralelor secundare are una dintre valorile primare în crearea proprietății de bază a solului - fertilitatea acestuia.
§7. Caracteristicile stării agregatelor lichide.
Lichidele din proprietățile lor ocupă o poziție intermediară între solide și gaze și sunt similare celor două. Pentru unele proprietăți, lichidele sunt similare cu gazele: ele sunt fluide, nu au o formă definită, sunt amorfe și izotropice, adică sunt omogene în proprietățile lor în orice direcție. Pe de altă parte, lichidele posedă elasticitate volumetrică, ca și corpuri solide. Rezistă rezistent nu doar la compresia completă, ci și la întinderea completă. Moleculele lor tind spre un aranjament ordonat în spațiu, adică, lichidele au rudimente de structură cristalină.
Lichidele diferă în fluiditate ridicată și iau forma vasului în care sunt situate.
Energia cinetică medie a unei molecule lichide este suficientă pentru a face sări de la o poziție de echilibru la alta, dar această energie nu este suficientă pentru a depăși complet forțele interacțiunii moleculelor înconjurătoare. Din lichid, doar un mic număr din moleculele cele mai rapide izbucnesc (procesul de evaporare). Căile de mișcare termică ale moleculelor lichide nu depășesc limitele forțelor coezive, deci lichidele au un volum constant.
Un rol imens în proprietățile lichidelor îl joacă volumul moleculelor, forma și polaritatea lor. Dacă moleculele lichidului sunt polare, atunci apare asocierea (unirea) a două sau mai multe molecule în complexul complex (Figura 1.5). În lichide, cum ar fi apă, amoniac lichid, prezența așa-numitei legături de hidrogen joacă un rol important în asocierea moleculelor.
Proprietățile lichidelor depind în mare măsură de gradul de asociere a moleculelor lor. Experiența a arătat că fluidele asociate au un punct de fierbere mai mare, o volatilitate mai mică. Odată cu creșterea temperaturii, complexele se descompun, iar cele mai puternice, cu atât mai slabe sunt forțele de interacțiune a moleculelor în complex.
După cum sa menționat deja la începutul acestui capitol, există și așa-numitele lichide cristaline sau cristale lichide. care, fiind lichide, posedă, ca și substanțele cristaline, proprietăți anisotropice. Distingeți între cristalele termotropice și lichidele lichide.
Trebuie remarcat faptul că ordonarea parțială a moleculelor caracteristice pentru o serie de substanțe biologice importante - ..-proteine lipide sisteme cholest-rina, săruri ale unor acizi grași, etc. strict ordonarea, în general, ha trăsătură pentru sistemele biologice, așa cum este determinat de un tip special de organic structura macromoleculară și, în esență, este dinamică. In vivo, aceasta ordonare este menținută de un echilibru între procesul continuu continuu de descompunere și formarea substanțelor și con legat cu o creștere a entropiei sistemului în care organismul.
§8. Fricțiunea internă (vâscozitatea) lichidelor.
Fiecare corp suferă rezistență la mediul în care se mișcă. Dacă apa, siropul de zahăr, glicerina, mierea etc. sunt amestecate cu o tijă de sticlă, rezistența la mișcarea tijei este resimțită. Forța care se opune mișcării corpului se numește forța de frecare.
Când corpul se confruntă cu rezistență la mișcare din propriile particule, forța opusă se numește frecare internă sau vâscozitate. Astfel, vâscozitatea este o frecare internă, care se manifestă în mișcarea relativă a straturilor co-actuale ale fluidului și depinde de coeziunea (interacțiunea) dintre molecule. În toate lichidele, atunci când anumite straturi se deplasează în raport cu altele, forțele de fricțiune mai mult sau mai puțin importante apar de-a lungul tangentei la suprafața acestor straturi. Forța de frecare internă F este direct proporțională cu aria S a straturilor lichide care se freacă una de cealaltă și viteza mișcării lor dU și invers proporțională cu distanța dx a acestor straturi unul față de celălalt:
(Formula lui Newton), unde # 951;) este coeficientul de proporționalitate.
Dacă suprafața S = l m 2. dU / dx = 1, atunci F = # 951; și se numește coeficientul de vâscozitate sau coeficientul de frecare internă. Acest coeficient depinde de natura lichidului și de temperatura acestuia. Din ecuația (I, 30) determinăm
Articole similare
-
Piatra de piatra (granat) a mineralelor, pretioase sau nu si ce este
-
Proprietățile toxice ale metalelor și mineralelor, ghidul medicului
-
Structura și proprietățile celulozei și ale sateliților săi, conservarea artei
Trimiteți-le prietenilor: