Понятие о почвенных коллоидах.

 Основоположником науки о коллоидах является К.К.Гедроиц. Самые мелкие почвенные частицы – коллоиды размером 0,2 – 0,001мкм. Они образуются путём раздробления более крупных частиц или путём конденсации молекул в агрегаты молекул. В почвах коллоиды образуют двухфазную систему состоящую из дисперсной фазы (твёрдые коллоидные частицы) и дисперсионной среды (почвенные растворы).

 (ПК) составляют одну из фракций гранулометрич. элементов почвы. Частицы почвенных колл. наз. коллоидными мицеллами; они имеют разл. химич. и минералогич. состав, представлены органическими, минеральными и органо-минеральными соединениями. В коллоидно-дисперсном состоянии находится осн. масса органического вещества почвы.Минер. ПК состоят главным образом из глинистых минералов, органо-минеральные представлены преимуществеено соединениями гумусовых в-в с др. вторичными минералами. Во влажной почве мицеллы распределены в воде и образуют коллоидные системы: золи (мицеллы взвешены в р-ре) и гели (мицеллы связаны между собой в студенистый сгусток). Обычно ПК находятся в форме гелей, но при поливах и выпадении осадков часть их переходит в золи. В виде золей ПК перемещаются по почвенному профилю, образуя уплотнённые горизонты, напр. иллювиальный в подзолистых почвах. Содержание коллоидной фракции в разл. почвах неодинаково: от 2% в лёгких почвах до 30—50% в тяжёлых. ПК поглощают из почвенных р-ров аммоний, калий, кальций, магний, фосфаты, т. е. определяют поглотительную способность почвы, предохраняют эти в-ва от вымывания, способствуют образованию почвенной структуры. От содержания коллоидной фракции зависят также буферность почвы, связность, гидрофильность, водопроницаемость и др. По кол-ву, минералогич. и химич. составу коллоидов в различных почвенных горизонтах судят о генезисе и эволюции почв, прогнозируют их свойства, разрабатывают классификации.

Виды почвенных коллоидов.

Коллоиды в почвах представлены системой минеральных, органических и органоминеральных соединений. Преобладают минеральные коллоиды. На их долю приходится 85-90% массы.

К минер относятся:

- гидроксиды железа, алюминия, марганца, кремния и их комплексные соли – коагели.

К органич относят:

- аморфные гумусовые вещества

- клетки наиболее мелких бактерий.

Органоминеральные коллоиды представлены сложными образованиями гумусовых веществ с минеральными.

Свойства почвенных коллоидов

Осн. св-во коллоидов – способность к поглощению в-в из р-ров как в виде молекул, так и в виде ионов. Поглощенные в-ва могут обмениваться на другие нах. в р-ре, что обуславливает обменную и поглотительную способности почв. Это свойство определяется высокой реакционной способностью, обусловленной большой суммарной и удельной поверхностью. С увеличением суммарной поверхности растет суммарная поверхностная энергия и возрастает хим. активность коллоидов. Удельная поверхность выше в суглинистых почвах, чем в песках, супесях и выше в гумусовом горизонте, чем в нижележащих. Вторая характерная особенность коллоидов- наличие двойного электрического слоя ионов на границе дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Строение и заряд почвенных коллоидов.

Коллоид имеет сложное строение. Внутренняя часть – ядро, сост. из агрегатов аморфного и кристалл. в-ва. На пов. ядра расположен слой удерживаемых потенциалоопред. ионов образ. вместе с ядром гранулу. Вокруг гранулы распол. ионы противоположного заряда. К грануле примыкает слой неподвижных противоионов удерж. электростатич. силами предыдущего слоя, образ. вместе с гранулой частицу. Весь послед. диффузный слой, ионы, кот. эквивалентно обмениваются на ионы того же заряда дисперсионной среды вместе с частицами образуют коллоидную мицеллу.

Заряд коллоида появляется в связи с нарушением равновесия между зарядами располож. на поверхности раздела тв. частица, почвенный р-р, а так же в связи с изменением структы и хим. состава коллоидного в-ва. В зависимости от заряда коллоиды делят на: ацидоиды(“-”), базоиды,(“+”) амфолитоиды, имеющие в кислой среде.”+”, в щелочной”-”

Процессы коагуляции и пептизации.

Коллоиды в почве могут быть в состоянии геля (коллоидный осадок) и золя (коллоидный раствор). Золь может переходить в гель и наоборот. 1ый процесс называется коагуляцией, второй-пептизацией. Особым видом коагуляции является тиксотропия, когда гель не отделяется от золя и образуется студень, который можно обратить в золь. Тиксотропия характерна почвам – района вечной мерзлоты. Переход коллоидов из одного состояния в другое обусловлен изменением электрического потенциала коллоидных частиц. Коллоиды, легко переходящие из геля в золь являются обратимыми. От Состава и свойства коллоидов зависит поглотительная способность почвы.