Keo đất là tiêu điểm của những phản ứng trao đổi ion, tác động ảnh hưởng rất lớn đến dinh dưỡng cây xanh .
Các đặc thù tổng quát của keo đất đất .
– Kích thước. Một hạt có tính keo thường có kích cỡ rất nhỏ, chỉ hoàn toàn có thể quan sát bằng kính hiển vi điện tử. Phần lớn size hạt keo
– Diện tích riêng mặt phẳng riêng. Do có kích cỡ rất nhỏ nên hạt keo có diện tích quy hoạnh riêng mặt phẳng ngoài rất lớn. Diện tích riêng mặt phẳng của 1 g hạt sét lớn hơn 1000 lần so với hạt cát. Ngoài diện tích quy hoạnh mặt phẳng ngoài, một số ít loại sét còn có diện tích quy hoạnh mặt phẳng trong, và diện tích quy hoạnh mặt phẳng trong còn lớn hơn cả diện tích quy hoạnh mặt phẳng ngoài. Tổng diện tích mặt phẳng của keo đất biến thiên từ 10 mét vuông / g của sét chỉ có mặt phẳng ngoài, đến 800 mét vuông / g so với sét có cả diện tích quy hoạnh mặt phẳng
– Điện tích mặt phẳng. Bề mặt trong và mặt phẳng ngoài của keo đất đều hoàn toàn có thể mang điệ tích ( – ) hoặc ( + ). Phần lớn điện tích trên mặt phẳng keo đất là điện tích ( – ), mặc dầu có 1 số loại keo mang điện tích ( + ) trong điều kiện kèm theo chua. Mật độ điện tích ảnh hưởng tác động rất lớn đến sự hấp thu, phân tán những hạt keo, nên ảnh hưởng tác động đến cá tính chất vật lý và hóa học đất .
– Khả năng hấp phụ cation và nước. Các hạt keo, còn gọi là micelle ( microcell ), hoàn toàn có thể hấp thu hàng trăm ngàn ion như H +, Al3 +, Ca2 +, Mg2 + trên mặt phẳng. Sự hấp thu này hình thành nên tầng bù ion. Tầng ion mặt phẳng trong là 1 tầng anion khổng lồ, xung quang mặt phẳng ngoài và trong hạt keo mang điện tích ( – ). Tầng ion ngoài hình thành từ đám mây cation hấp phụ yếu trên mặt phẳng điện tích ( – ). Do đó hạt keo luôn mang theo 1 đám mây cation được hấp phụ trên mặt phẳng chúng .
Ngoài những cation hấp phụ, keo đất còn hấp phụ 1 lượng lớn những phân tử nước. Nước được hấp phụ bới những cation, hình thành cation ngậm nước, và nước cũng được hấp thụ trên mặt phẳng keo, do nước cũng có tính phân cực. Nước hấp phụ này có vai trò quan trọng so với những đặc thù vật lý, hóa học đất .
Các loại keo đất .
Có 4 loại keo đất chính
- Phiến sét silicate. Là loại keo vô cơ chiếm tỉ lệ cao nhất trong hầu hết các loại đất. Đặc điểm quan trọng của sét silicate là cấu trúc tinh thể, xếp thành từng phiến/lớp và bề mặt mang điện tích (-). Mỗi hạt keo được hình thành bởi bhie62u lớp như các trang trong quyển sách. Các phiến bao gồm các mặt pha73ng xếp chồng lên nhau, các nguyên tử Oxygen được liên kết với nhau bởi các nguyên tử Al, Mg, H và Fe. Công thức hóa học của sét kaolinite [(Si2Al2O5 (OH)]
- Sét allophane và imogolite. Nhiều loại đất có khoáng sét silicate nhưng có cấu trúc tinh thể không rõ ràng, đó là khoáng allophane và Các khoáng này còn gọi là khoáng alumino-silicate vô định hình, do chúng có thành phần cấu tạo là Al2O3.2H2O, nhưng không có cấu trúc tinh thể rõ ràng. Các khoáng này thường có hàm lượng cao trên đất Andisol. Khả năng hấp phụ ion của keo này phụ thuộc vào pH đất, các cation được hấp phụ ở pH cao, và anion hấp phụ ở pH thấp. Allophane và imogolite hấp phụ lân rất cao khi đất chua.
- Khoáng oxide Fe và Al. Loại khoáng sét hiện diện với hàm lượng cao trên đất phong hóa mạnh (Ultisol, Oxisol) vùng nhiệt đới. Tính chất vàng đỏ của đất chịu ảnh hưởng mạnh bởi khoáng này.Các oxide Fe phổ biến là khoáng geothite (FeOOH), hematite (Fe2O3) và oxide Al phổ biến là khoáng gibbsite Al(OH) 3. Các khoáng này được gọi chung là sesquioxide. Sesquioxide có cấu trúc vô định hình, không dính, không dẽo khi ướt như phiến sét silicate. Điện tích bề mặt thay đổi theo pH
- Mùn-keo hữu cơ. Phân tử mùn không có cấu trúc tinh thể nhưng bề mặt có mật độ điện tích cao như sét silicate. Chúng tạo thành chuổi các nối hóa học giữa C với O, H, và N. Điện tích của keo mùn hình thành do sự phân ly của các gốc enolic (-OH), carboxyl (-COOH), phenolic. Điện tích (-) trên keo mùn liên kết với sesquioxide, phụ thuộc vào pH đất, khi pH thấp
Cation hấp phụ trên mặt phẳng hạt keo .
Các cation hấp phụ trên bề mặt keo đất chủ yếu là H, Al, Ca, Mg, K, Na và 1 số cation có hàm lượng thấp khác.
Trong vùng khí hậu ẩm những cation chiếm lợi thế trên mặt phẳng hấp phụ : Ca, Mg, H và Al. trái lại vùng khô hạn những cation chiếm lợi thế : Ca, Mg, K, Na .
a. Tỉ lệ những cation hấp phụ. Tỉ lệ những cation hấp phụ phụ thuộc vào vào những yếu tố :
- Lực hấp phụ ion. Mức độ giữ chặt các ion trên bề mặt keo phụ thuộc vào lực Lực ion theo thứ tự: H+=Al3+>Ca2+>Mg2+>K+ = NH4+>Na+.
- Nồng độ tương đối của cation trong dung dịch. Nồng độ càng cao, tỉ lệ hấp phụ càng cao. Vì vậy, khi đất chua, nồng độ H+ ,Al3+ cao, nên chúng chiếm tỉ lệ cao trên keo đất, và trên đất trung tính, Ca2+, Mg2+ chiếm tỉ lệ cao. Trên đất mặn tỉ lệ Na+ cao so với Ca2+, Mg2+ .
b. Trao đổi cation. Là phản ứng của những cation hấp phụ trên mặt phẳng keo đất được trao đổi với những cation khác hiện hữu trong dung dịch đất. Ví dụ, 1 ion Ca hấp phụ trên keo đất sẽ được trao đổi với 2 ion H trong dung dịch đất .
Keo đất-Ca2+ +2H+ ↔ Keo đất-2H+ + Ca2+ .
Vì vậy keo đất chính là tiêu điểm của những phản ứng trao đổi ion, ảnh hưởng tác động rất lớn đến dinh dưỡng cây xanh .
