Строение и свойства почвенных коллоидов

Почвенными коллоидами называют частицы диаметром от 0,02 до 0,0001 нанометра. В метрической системе 1 метр соответствует 10⁹ нанометра.

Коллоиды образуются двумя путями:

1)диспергация – раздробление крупных частиц до коллоидов;

2) конденсация – укрупнение молекул до коллоидов, вследствие физического или химического соединения.

Роль коллоидов выполняют три группы соединений:

– минеральные коллоиды образованны глинистыми минералами, коллоидными формами кремнезема и полуторными окислами;

– органические коллоиды образованны гумусовыми веществами;

– органоминеральные коллоиды формируются при взаимодействии минеральных и органических коллоидов.

Как правило, чем больше в почве глинистых минералов и гумуса, тем больше в почве коллоидов, количество которых составляет от 1-2% до 30-40% массы почвы.

Схема строения коллоидной мицеллы представлена на рисунке 4. Ядро, потенциалопределяющий слой, неподвижный слой компенсирующих ионов это прочносвязанные слои. Здесь обмен ионами не происходит. С ионами почвенного раствора могут обмениваться только ионы диффузного слоя, что очень важно для обеспечения растений элементами питания.

Рисунок 4 – Схема строения коллоидной мицеллы

[по Н.И. Горбунову]: а) минеральной; б) органической

Свойства коллоидов.1. Являются носителями сорбционных (поглотительных) свойств почвы. Коллоиды, даже при небольшом их содержании составляют основную долю общей поверхности почвы (чем мельче частицы, тем большую суммарную поверхность они имеют). Вместе с тем, физическая и химическая природа поверхностей почвенных коллоидов, по причине наличия всевозможных неровностей, благоприятна протеканию на них разнообразных сорбционных процессов.

2. Обладают зарядом. Отрицательные заряженные коллоиды называются ацедоидами. Как правило, они представлены гумусом и глинистыми минералами. Положительно заряженные коллоиды называются базоидами, они представлены гидрооксидами железа и веществами, образующимися при распаде растений. Часть коллоидов, образованных гидроксидами железа и алюминия имеют pH зависимый заряд. Такие коллоиды называют амфолитоидами.

3. Обладают агрегативной устойчивостью.

4. Способны взаимодействовать с молекулой среды.

5. Обладают способностью к коагуляции и пептизации. Коагуляция– процесс перехода коллоидов из состава золя в состоянии геля (выпадение в осадок). Пептизация – процесс обратный коагуляции, при котором коллоиды переходят из геля в золь.

6. По отношению к воде коллоиды бывают гидрофильные и гидрофобные. Гидрофильныеколлоиды образованы кремнекислотой, гумусовыми кислотами и способны сильно набухать. Гидрофобные коллоиды образованы гидроксидом железа, каолинитом и набухают слабо.