Химически связанная вода

Химически связанная вода находится в почве в составе гидратных минеральных, органоминеральных и органических веществ. Ее количество невелико и лишь иногда может достигать 5-12 %, что указывает на значительное содержание в почве выветривающихся силикатов и алюмосиликатов. Эта вода подразделяется на конституционную и кристаллизационную, объединяемых иногда общим понятием гидратной или кристаллогидратной воды.

Конституционная вода является компонентом химического состава минералов, соединений, входя в них в виде гидроксильной группы ОН /гидрооксиды: железа (Ғе(ОН)3; лимонит), алюминия - Аl(ОН)3; гиббсит; марганца - МnО(ОН), манганит; органоминеральные соединения; глинистые минералы/. Выделяется в интервале высоких температур порядка 165-175°, а для некоторых фракций воды от 400 до 800° в зависимости от состава вещества и сопровождается его распадом, например:

2Ғе (ОН)3 → Fe203 + 3Н20

лимонит гематит

Кристаллизационная вода входит в состав вещества целыми водными молекулами кристаллогидратов (медный купорос - CuS04 ∙ 5H20, гипс -CaS04 ∙ 2H20, глауберова соль (мирабилит) - Na2SO4 ∙ 10H2O и т.д.). Удаляется при нагревании от 100 до 200° С. При этом эта вода удаляется не сразу, а скачками - каждой молекуле воды соответствует своя температура. У гипса, например, первая молекула воды удаляется при 107° С, а вторая - при 140-190°. Удаление кристаллизационной воды не приводит к распаду вещества, но изменяет физические свойства. Нагревая гипс при температуре 140-190°, получают полугидрат гипса - алебастр (вяжущий материал), CaSO4 ∙ 0.5H2O

CaS04 ∙ 2Н20 ↔ CaS04 ∙ 0.5Н2О + 1.5Н20

Эта реакция обратима. И если алебастр снова смешать с водой, то получится пластичная масса, быстро твердеющая с образованием гипса в виде прочного камня (CaS04 ∙ 2H20).

Н.А. Качинский отмечает, что кристаллизационная вода определяет видовые особенности «пухлых» солончаков, поскольку входящий в их состав мирабилит кристаллизуется с большим количеством воды и при выпадении из раствора эта соль значительно увеличивается в объеме, раздвигая почвенные частицы, что и создает рыхлость горизонта.

Химически связанная вода (конституционная, кристаллизационная), отличаясь исключительно высокими прочностями связей и полной неподвижностью, не участвует в почвенных процессах и растениям недоступна.