Органикалық заттың құрамы мен қасиеттері

Жоспар
Кіріспе

1 Топырақтағы біршама тұрақты компоненттер
2 Гуминдік заттар мен металлдар арасындағы өзара әрекеттесу
3 Табу формалары

Көптеген топырақтардағы органикалық заттың басым бөлігі ағза қалдықтарының биологиялық ыдырауынан пайда болады. Бұл ыдыраудың соңғы өнімдері – гуминді заттар, төмен- және жоғарымолекулалық органикалық қышқылдар, көмірсулар, протеиндер, пептидтер, аминқышқылдар, липидтер, балауыздар, көпоралымды хош иісті көмірсутектер және лигнин қалдықтары. Мұнымен қоса топырақтарда жай органикалық қышқылдардың үлкен жиынтығынан тұратын тамыр жүйесінің заттары болады. Органикалық заттың құрамы мен қасиеттері климаттық жағдайларға, топырақ түріне және агротехникалық әдістерге байланысты болатындығын атап өту қажет.
Топырақтағы біршама тұрақты компоненттер – бұл гуминдік заттар. Олар құрылымы жағынан ұқсас, бірақ химиялық реакциядағы әрекеті бойынша ерекшеленетін фракцияларға жіктеледі: гуминдік қышқылдар, фульвоқышқылдар және көң. Гуминдік заттар иірілген полимерлік тізбек құрылымына ие және металл иондарымен үлкен ұқсастығы бар функционалды топтардың салыстырмалы түрде үлкен санын (〖СО〗_2, ОН, С=С, СООН, SН, 〖СО〗_2 Н) қамтиды. Әр түрлі топтардың өзіндік ерекшеліктеріне байланысты (әсіресе ОН және SН) гуминдік заттар кейбір катиондармен кешендік байланыстар құруға қабілетті. Топырақтың, сондай-ақ кейбір микроэлемент-аниондардың, мысалы В, І және Sе органикалық заттармен байланыс құруы жақсы белгілі. Гуминдік заттар топырақтағы балшықты және қышқылдық бөлшектерде және сулы ортада жеңіл адсорбцияланады, және де олардың бұл қасиеті микроэлемент-катиондарға өте тәуелді [779, 799].

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Көптеген топырақтардағы органикалық заттың басым бөлігі ағза қалдықтарының биологиялық ыдырауынан пайда болады. Бұл ыдыраудың соңғы өнімдері - гуминді заттар, төмен- және жоғарымолекулалық органикалық қышқылдар, көмірсулар, протеиндер, пептидтер, аминқышқылдар, липидтер, балауыздар, көпоралымды хош иісті көмірсутектер және лигнин қалдықтары. Мұнымен қоса топырақтарда жай органикалық қышқылдардың үлкен жиынтығынан тұратын тамыр жүйесінің заттары болады. Органикалық заттың құрамы мен қасиеттері климаттық жағдайларға, топырақ түріне және агротехникалық әдістерге байланысты болатындығын атап өту қажет.
Топырақтағы біршама тұрақты компоненттер - бұл гуминдік заттар. Олар құрылымы жағынан ұқсас, бірақ химиялық реакциядағы әрекеті бойынша ерекшеленетін фракцияларға жіктеледі: гуминдік қышқылдар, фульвоқышқылдар және көң. Гуминдік заттар иірілген полимерлік тізбек құрылымына ие және металл иондарымен үлкен ұқсастығы бар функционалды топтардың салыстырмалы түрде үлкен санын (СО2, ОН, С=С, СООН, SН, СО2Н) қамтиды. Әр түрлі топтардың өзіндік ерекшеліктеріне байланысты (әсіресе ОН және SН) гуминдік заттар кейбір катиондармен кешендік байланыстар құруға қабілетті. Топырақтың, сондай-ақ кейбір микроэлемент-аниондардың, мысалы В, І және Sе органикалық заттармен байланыс құруы жақсы белгілі. Гуминдік заттар топырақтағы балшықты және қышқылдық бөлшектерде және сулы ортада жеңіл адсорбцияланады, және де олардың бұл қасиеті микроэлемент-катиондарға өте тәуелді [779, 799].
Гуминдік заттар мен металлдар арасындағы өзара әрекеттесу иондық алмасу, жер бетіндегі сорбция, хелатирлі қалыптасу, ұю және пептизация құбылыстары арқылы сипатталуы мүмкін. Әрбір катион үшін өзіндік позицияның болатындығын дәлелдеу оңай емес екендігін ескеру қажет, өйткені бұл катион түрлі молекулаларда екі немесе одан да көп лигандалармен байланысуы мүмкін. Органикалық заттар мен катиондар арасындағы барлық реакциялар судағы суда еритін жәненемесе ерімейтін кешендердің қалыптасуына алып келеді. Шолковитц және Копланд [720] табиғи сулардағы органикалық лигандалы микроэлементтердің кешендік қалыптасуы және хелатирлі қалыптасуына байланысты зерттеулер жүргізген. Осы зерттеулерге сәйкес, құрамында Fe, Co, Ni, Cd, Cu және Mn бар гуминді қышқылдар кешенінің ерігіштік шамасы бейорганикалық кешендер жайында болжанған мәліметтерге тікелей қарама-қайшы болып келеді. Гуминдік қышқылды бұл иондардың кешендік қалыптасуы жоғары рН (3-9,5) ерігіштікке және төмен рН (1-3) тұндыруға алып келеді.
Органикалық заттар топырақта және суда хелат түрінде болатын, сондай-ақ тұрақтылығы әр түрлі болатын металл иондарын тасымалдау және жинақтау үшін, осы иондардың өсімдік тамырына түсуі үшін маңызды. Металлоорганикалық кешендердің топырақтағы тұрақтылық константасын анықтау мақсатымен иондық алмасушылық тепе-теңдікті қарқынды зерттеу жүргізілген. Тұрақтылық константасының шамасы гуминдік қышқылдардың металдық кешендер құру қабілетін көрсетеді (21-кесте). Тұрақтылық константасы біршама төмен болып келетін металдардың фульвоқышқылдық кешендері әдетте жақсы ерітіледі және сондықтан да өсімдік тамырлары үшін біршама қол жетімді.
Тұрақтылық константасының ең үлкен мәндерін Cu2+, Pb2+ және рН 5 шамасындағы гуминді қышқылды Cd2+ кешендері үшін Такамацу және Иосида [771] және рН 7 шамасындағы Cu2+, Zn2+, Ni2+ және Zn2+ кешендері үшін Китагиси және Ямане [395] белгілеген. Андржеевский және Розикиевич [28] гуминді қышқылды Mn2+, Co2+ және Ni2+ кешендерінің ішінара ерігіштігін байқаған, ал Cu2+, Fe2+және Cr2+ кешендері ерімейді. Сондай-ақ барлық металл иондары арасында гуминді қышқылды ең көп ұстау Fe2+, Cu2+ және Zn2+ кешендерінде байқалатындығы белгіленген [40]. Дегенмен, Fe3+ және Al3+ фульво қышқылдармен біршама тұрақты кешендер құрайды, бұл өз кезегінде, алюминий гидроксидінің полиморфизмдік түрленуінің кристалдануымен тығыз байланысты [406].
Фульвоқышқылды және гуминді қышқылды металл кешендерінің тұрақтылығы көптеген жағдайларда рН 3-тен 7-ге дейінгі өсіммен ұлғаяды (21-кесте). Мұны ең жақсы түрде Гильдебранд және Блюм жан-жақты зерттеген Pb мысалында көруге болады [319]. Fe2+және Fe3+ кешендерін рН 5,0-ден төмен болатын ерітіндіде байланыстыру өте үлкен болады, және де сәйкесінше бұл иондар басқа металдарға оңай ауыса алмайды. Cа2+ үшін тұрақтылық константасының салыстырмалы түрде жоғары мәндері ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.