Коллоиды образуются двумя путями:
Конденсационным (укрупнение) – в следствии физического или химического соединения молекул и ионов.
Дисперсионным – при механическом или химическом раздроблении более крупных частиц
Коллоиды делятся:
Органические – образуются в процессе гумификации органических остатков
Минеральные – образуются при выветривании глинных минералов
Органо-минеральные – представляющие собой соединения тонкодисперсных глин, покрытых гуминовыми кислотами.
Совокупность компонентов почвы участвующих в процессах поглощения или сумма всех перечисленных коллоидов в почве называется почвенным поглощающим комплексом ППК.
Строение коллоидной мицеллы:
В центре коллоидной мицеллы находится положительно заряженное ядро, вокруг отрицательные ионы.
Ядро вместе с потенциал определяющим слоем называется гранулой
Между гранулой и растворами возникает электростатический потенциал, благодаря которому из раствора притягиваются ионы и образуют неподвижный слой компенсирующих ионов.
Гранула и компенсирующий слой образуют коллоидную частицу.
Между коллоидной частицей и раствором образуется электростатический потенциал, благодаря, которому притягиваются еще ионы из раствора, образуя диффузный слой.
Частицы с диффузным слоем образуют коллоидную целую или коллоидную мицеллу.
Коллоидные частицы несут заряд потенциал определяющего слоя. Большинство коллоидных частиц имеют отрицательный заряд.
Обладая знаком заряда, коллоидные частицы активно взаимодействуют с молекулами воды и гидротируются, т.е покрываются пленками воды.
По отношению к воде коллоиды делятся:
Годрофильные, удерживающие многослойные пленки воды
Гидрофобные, не пропускают воду
Коллоиды в почве могут находиться в двух состояниях:
Золь (коллоидный раствор)
Гель (коллоидный осадок)
Коагуляция – переход коллоида из состояния золя в состояние геля.
По коагулирующей способности катионы располагаются в следующий ряд:
Пептизация – переход из состояния геля в золь.
Роль коллоидных частиц:
Они склеивают механические элементы в агрегаты, улучшая свойства почв.
С коллоидами тесно связана поглотительная способность почв.
Виды поглотительной способности:
Механическая. Свойство почвы, как пористого тела задерживать твердые частицы крупнее пор.
Физическая. Изменение концентрации растворенного вещества на поверхности твердых частиц почвы.
Обменная. Способность почвы обменивать некоторую часть катионов, содержащихся в твердой фазе на эквивалентное количество катионов находящихся в соприкасающемся с ней растворе.
Химическая. Способность анионов растворенных солей, давать с катионами не растворимые соли
Биохимическая. Способность микроорганизмов и растений поглощать элементы питания.
Механизм поглотительной способности почвы является сорбция.
Сорбция – поглощение ионов или молекул веществ находящихся в растворе, почвенными коллоидами.
Различные почвы, отличаются друг от друга по составу катионов находящихся в обменном состоянии.
В
состав обменных катионов обычно входят:
Общее содержание всех обменных катионов, кроме Н и Al называют суммой обменных оснований.
В зависимости от наличия в составе ППК ионов H+ и Al различают:
Почвы насыщенные основаниями
Почвы не насыщенные основаниями
Суммарное количество обменных катионов называется ёмкостью поглощения катионов или ёмкостью катионного обмена.