Явление поглощения и удерживания веществ из почвенного раствора, а также коллоидально распыленных частиц, паров, газов и живых микроорганизмов получило название поглотительной способности почв
Выделяется пять видов поглотительной способности почв, т.е. способность почвы задерживать соединения или частицы, находящиеся в растворенном состоянии, а также коллоидально распыленные частицы минерального и органического вещества, живые микроорганизмы и грубые суспензии. К ним относится:
- Механическая - обусловлена свойством почвы не пропускать через себя частицы, взмученные в фильтрующейся воде. Зависит от гранулометрического состава, агрегатного состава, плотности сложения почв. Глинистые почвы удерживают почвенные суспензии с диаметром взмученных частиц более 0,001 мм.
- Химическая - способность почвы закреплять в трудно растворимых соединениях ионы, поступающие в раствор. Это закрепление осуществляется в том случае, если в почвенном растворе, электролите, добавляется соль, образующая с веществом, находящимся в почве, нерастворимое соединение..
3) Физическая - изменение (увеличение или уменьшение)
концентрации молекул растворенного вещества в пограничном слое
раствора, окружающим почвенные коллоиды. Она обусловлена свободной
поверхностной энергией почвенных частиц. Почва и находящийся в ней
раствор представляет собой дисперсную систему, в которой твердые частицы
являются дисперсной фазой, а раствор - дисперсной средой. На границе
соприкосновения почвенных частиц с дисперсной средой проявляется
свободная поверхностная энергия, измеряемая произведением поверхностного натяжения, возникающего на границе соприкосновения дисперсной фазы и дисперсной среды раствора, на суммарную величину поверхности частиц. Чем выше степень дисперсности почвенных частиц, тем больше величина их поверхностной энергии. По мере измельчения частиц резко возрастает их общая и удельная поверхности. А дисперсная система стремится уменьшить свою поверхностную энергию. Это возможно либо за счет укрупнения дисперсной фазы или в связи с уменьшением поверхностного натяжения. Все растворенные вещества делятся на вещества, понижающие поверхностное натяжение и повышающие его. Повышают его неорганические кислоты, основания, соли, органические вещества с большим количеством гидроксилов в частности сахара. Понижают поверхностное натяжение органические кислоты, спирты, алкалоиды. Вследствие стремления дисперсных систем к уменьшению поверхностной энергии происходит концентрация растворов органических кислот, спиртов и алкалоидов на границе разделов дисперсной фазы и дисперсной среды. Вещества, повышающие поверхностное натяжение, проявляют более низкую свою концентрацию на границе раздела дисперсной фазы и среды в сравнении с остальным объемом раствора. К веществам, повышающим поверхностное натяжение, относится также хлорид - ион. Вследствие своих свойств он легко выносится из почвы с водой и передвигается по профилю почвы..
4) Физико-химическая поглотительная способность связана с адсорбцией ионов в двойном электрическом слое коллоидов. Это так называемые адсорбционные свойства коллоидов - их способность поглощать катионы, анионы и целые молекулы, находящихся в почвенном растворе. Различают ионную и молекулярную сорбцию. Сорбция - это поглощение ионов или молекул, находящихся в растворе, почвенными коллоидами. Ионная сорбция носит обменный характер и заключается в обмене между катионами диффузного слоя мицеллы и окружающего раствора. В этой связи такую поглотительную способность почв называют обменной. (Если почву обработать раствором соли, то произойдет обменная реакция между катионами раствора соли и катионами, находящимися в слое компенсирующих ионов коллоидных мицелл. При этом эквивалентное количество катионов растворенной соли и катионами раствора меняются местами). Совокупность высокодисперсных твердых частиц почв, способных к реакциям обменного поглощения, получила название почвенного поглощающего комплекса (ППК). Основным сорбентом в почве является ее илистая фракция, в составе которой ведущее значение имеют коллоиды. Ионы, находящиеся в компенсирующем слое коллоидных мицелл и способные к реакциям обмена, получили название поглощенных или обменных. Суммарное количество обменных ионов называется емкостью поглощения. Ее величина выражается в мг - экв. на 100 г почв. Молекулярная сорбция - фиксация на поверхности мицелл молекул каких-либо соединений (например, молекул воды). В почве имеют место и процессы адгезии или склеивания твердых частиц почвы с сорбированными на их поверхности или выпавшими в осадок минеральными, органическими и органо-минеральными веществами.
Необменное поглощение ионов происходит тогда, когда часть обменных катионов переходит а необменную форму, т.е. не вытесняется из почвы в окружающий раствор при действии нейтральных солей. Механизм этого перехода до конца не выяснен. Предположительно это явление связано с фиксацией этих ионов в межплоскостных промежутках кристаллических решеток глинистых минералов, входящих в состав коллоидов.
5) Биологическая фиксация связана с закреплением вещества в телах живых организмов. Осуществляется растениями, животными, микроорганизмами. Их важнейшая особенность - избирательность, то есть избирательное усвоение из растворов с минеральным содержанием наиболее важных на текущим момент для организмов веществ в присутствии больших количеств остальных соединений.
Таки образом ППК представляет собой совокупность минеральных, органических и органо-минеральных соединений высокой степени дисперсности, нерастворимых в воде и способных поглощать и обменивать поглощенные ионы. В обменном состоянии обычно находятся Ca, Mg, K, Na, Mn, Fe, F, H, Fl. Энергия поглощения элементов находится в ряду: Li< Na <K <Mg <Ca <Al <Fe ( по возрастающей).
