1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Khảo sát dung lượng hấp thụ và hàm lượng canxi, magie di động trong đất

55 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Khảo Sát Dung Lượng Hấp Thụ Và Hàm Lượng Canxi, Magie Di Động Trong Đất
Tác giả Trần Nguyễn Thụng
Người hướng dẫn Cụ Trần Thị Lộc
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Hóa Nông Nghiệp
Thể loại khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2010
Thành phố Thành Phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 55
Dung lượng 84,14 MB

Nội dung

1.3.4 Đá mẹ Từ đá mẹ khác nhau dudi tác động của các yếu tố hình thành đắt mà các loại đất được hình thành có thành phan cấp hạt và các tính chất lý hóa khác nhau.. GVHD: Cô Trần Thị Lộc

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

Kop ~

TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA HỌCChuyên ngành: HÓA NÔNG NGHIỆP

Trang 2

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

Khoá luận được hoàn thành là nhờ sự day dé chỉ bảo và giúp đỡ

tận tình của quý thầy cô, sự quan tâm của Ban chủ nhiệm khoa Hóa

trường Đại học Su Phạm thành phố Hồ Chí Minh Nhân đây tôi xin

được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất!

Xin tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đối với cô Trần Thị

Lộc, người đã tận tình hướng dẫn dìu dắt và động viên tôi rất nhiều

trong quá trình học tập và thực hiện khoá luận này.

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè gần xa

đã cổ vũ động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành được khoá luận này!

Khóa luận tốt nghiệp Trang 1

Trang 3

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

MỤC LỤC

Phẩn/A: COS SƠ LILUẬN <c6cG022 G026 0020246122220062g9:211446A06e3 5

Chương 1: TONG QUAN VỀ ĐẮT: c0 G022 buc2iiac(LG420166 61:1 KHẢI MIỆM ĐẤT TRÒN 7c ngán ttg4562zGGaeeieee 61.2 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH DAT .- 5 55L S2SecxL.zcee 6

I3 CAC VEC TE CAIN THÀNH BÂ QuoeSieeisiaees ees=== 7

12:1 Si VŨ cscs than saicescacaczenea 8066001112646)11600612108/0666460/61226610582646161642463/30462n68 7

4 6 9

"HA Le 10

NRE GR nescconconsneen snesunssbn ronments rsmenns seemmensaspasemmeninonrenn tesanestsisssasansonmeenressten 10

1.3.5 Thời gian - tuổi của đất, 2-22 2222 1c E222 72122327112/3271122 H

F8 ẽ dở all HHChương 2: TINH CHAT NÔNG HOA CUA DAT - 2225252 12

2.1 TINH CHAT HAP THU CHAT DINH DƯỠNG 1292)6Á THANG HÁP THỦ k0 02206220002201221142A2LáGA200G512/020ả66 12

2 2A Fils ths ghi tapes css etn ace 123/32:NN When eae DQNGGCC-222SG2C0200002202606200040G3500205G4G2018A 12

225 Hàn lu BE tachi iiss dua otal ance ei bie 13

S2 File Hi BW NỘEEuoientgeek son ke cjŸ-oiaeasosokeoenaieos.ouse 132.2.5 Hap thu hoá lí: (hấp phụ trao đổi hoặc hap phụ hoá lí) 14

2.3 THÀNH PHAN VA CAU TAO CUA KEO DAT csseccsssvessssssessnnveessneessesnsers 15

HEP REL Ce | ee 15

2.3.2 Thành phần của keo Gat c.:s.ccssccssssseessssecosecsssssconecessscenscesspecenueceasecenseesees 162.4 NHỮNG QUY LUAT CƠ BAN CUA HAP PHU HOA LÍ CATION i8

2.4.1 Tính chất các catiOn: - 2:52 s222S22921372222197752212722172222297e- 19

2.4.2 Tinh chất cia các chất hấp phụ (keo đất): 5-5555 21

2.4.3 Tính chat của dung dich (thé tích và nông độ dung dịch): 23

2.4.3.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi thé tích dung địch 23

Khóa luận tốt nghiệp Trang 2

Trang 4

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

2.4.3.2 Anh hưởng của nông độ dung dịch đôi với sự thiết lập cân bang trao

2.5 HAP PHU KHONG TRAO DOI CATION CUA DAT 28

2.6 DUNG LƯỢNG HAP PHY CATION CUA DAT 29

Chương 3: VAI TRO CUA CANXI, MAGIE DO! VỚI DAT VÀ CAY TRÔNG

E— 32

Ba: VAITTEROGDAERANNLIDRVOIDAT ve ssprengsssoonecsnssononsen ons 32

3.2 VAI TRÒ CUA MAGIE DOI VỚI DAT c.ccssssescssssssssssssessseersesssveeeceeasees 33

3.3 VAI TRÒ CUA CANXI VÀ MAGIE DOI VỚI ĐÁT 34

3.4 VAI TRÒ CUA CANXI ĐÔI VỚI CÂY TRÔNG 34 3.5 VAI TRÒ CUA MAGIE DOI VỚI CÂY TRÔNG - 35

Chương 1: LAY MẪU VÀ XU LÝ DAT nicest 39

LÍ A A ác ác cece 6000220026 0S6kcxias6001/820G10484assasoá 39

L2 PERO MẪU Gái các 2kcith d2 d0 b2x 2000 2GGG0060)8200ảd2ni 39

12 NGHIÊN VÀ BẤY MẪU án áGenieeceooaorioiioeaasene 39

1.4 XÁC ĐỊNH HE SO KHÔ KIBET CUA ĐÁT 22 ccz£cCzzex 222 39Chương 2: XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG HAP PHY CUA ĐÁT 4I

2.1 XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG HAP PHY CUA DAT BANG PHƯƠNG

2.2 XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG HAP PHU BANG TRILON B 44

DDE Nguyễn LỆ wisest aaah abana Ne 000040420022 6166 44210,4:Hồa chết: ỤNG coy ac iti aca Ne as a baa 44

2:2/3:Tiến hành thí nghi các: 266i 22000L006000)6110210106011062006G24066i48 44

92:4 Tinh Kết quả AON ra UN e2 S26 (02020 Secon 45

Chương 3: KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG CANXI, MAGIE DI ĐỘNG TRONG

BÀ a ac 47

el

Khóa luận tốt nghiệp Trang 3

Trang 5

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

3.1 XÁC ĐỊNH HAM LƯỢNG CANXI VA MAGIE DI ĐỘNG TRONG DAT

Giờ tô 0ã(/06đi440k6áy04E3SSiiGGGGtilanGbtt((GĂ&Gi(64560N2Q3(ñxsduci6i00i08-ng8 47

—mmmmmmmmmmmammmmmmmmmmmmmmmmaaarnannmmmaaann

Khóa luận tot nghiệp Trang 4

Trang 6

GVHD: Cô Tran Thi Lộc SVTT: Tran Nguy én Thong

Phan A

Khóa luận tốt nghiệp Trang 5

Trang 7

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyén Thông

Chương 1: TONG QUAN VE DAT

1.1 KHAI NIEM DAT TRONG

Đất trồng là phan tơi xốp của vỏ lục địa do đá phong hóa thành, có độ phì nhất

định mà trên đó cây trồng có thể sống được

Thành phan cơ bản của đất gồm 3 thẻ: thé rắn, the lỏng và thẻ khí Tính trung bình theo tỉ lệ thé tích thì: thé rắn 50% (chất vô cơ 45%, chất hữu cơ 5%), thé lỏng

25% và thé khí 25%

1.2 QUA TRINH HINH THANH DAT [7]

Đắt được hình thành qua 2 quá trình: đại tuần hoàn địa chat va tiểu tuần hoàn

sinh học.

Trong vòng đại tuần hoàn địa chất nước bốc hơi từ đại dương hình thành mưarơi xuống lục địa, thắm vào vỏ phong hóa Dưới tác động của các yếu tố khí hậu vỏ lục

địa bị phong hóa (lí học và hóa học), bị bao mòn cuốn ra biển và đại đương hoặc rơi

xuống các vùng trũng trong lục địa, dan dần hình thành đá trim tích Trải qua các thời

ki địa chất, do các chan động địa chất, đá tram tích được trồi lên rồi lại chịu quá trình

phong hóa tiếp theo Vòng tuân hoàn như vậy được diễn ra trong phạm vi rat rộng và

kéo dai hàng ti năm, được gọi là vòng đại tuần hoàn địa chat

Từ khi sinh vật xuất hiện, trên trái đất lại dién ra tiểu tuần hoàn sinh học Tiểutuần hoan sinh học bắt đầu từ địa y, sau đó có sự tham gia của giới sinh vật từ thấp đến

cao: vi sinh vật, thực vật, động vật, nhất là con người Dưới tác động của các yếu tố

khí hậu đá min ra, địa y phát triển, đạm được tích lũy Trên cơ sở đó thực vật bắt dau

phát sinh, phát triển Thực vật hút thức ăn trong đất dé sinh trưởng vả phát triển Động

vật dùng thực vật dé làm thức ăn Sau khi chết xác động - thực vật được vi sinh vật

phá hủy, cung cấp muối khoáng cho thế hệ thực vật sau Hoạt động của vi sinh vat sẽ

tạo thành min, cơ sở của độ phì nhiêu Vỏ phong hóa biển thành dat Vòng tuần hoàn

Khóa luận tốt nghiệp Trang 6

Trang 8

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

này do sinh vật thực hiện trong thời gian ngăn va phạm vi hẹp nên gọi là tiêu tuân hoàn

sinh học.

Vòng tiểu tuần hoàn sinh học không thẻ tach rời vòng đại tuần hoan địa chat vi

không có vòng đại tuần hoàn địa chất thì không có muối khoáng và môi trường tơi xếp

cho vòng tiểu tuần hoàn sinh học phát triển Ngược lại không có tiểu tuần hoàn sinh

học thì mẫu chất không tích lũy được chất hữu cơ, hinh thành min vi đây chính là yếu

tế cơ bản quyết định độ phi của đất Do đó, có thể nói bản chất của quá trình hình

thành dat là sự thông nhất giữa hai vòng tuần hoàn Nói cách khác, cơ sở của quá trình

hình thành đất là đại tuần hoàn địa chất và bản chất của quá trình hình thành đất là tiểu

tuần hoản sinh học

1.3 CÁC YEU TO HÌNH THÀNH DAT [7]

Những sản phẩm phong hóa chưa được gọi là đất vi còn thiếu một thanh phan

rat quan trọng đó là chat hữu cơ Mặc dù chất hữu cơ đó chỉ là một thành phần nhỏ

theo số lượng nhưng lại làm cho đất có thuộc tính khác với đá và mẫu chất, đặc biệt là

thuộc tính sinh học và khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng.

Nguồn gốc chất hữu cơ là do sinh vật mà chủ yếu là thực vật bậc cao tạo ratrong chu ky “dat - cây - đất", Như vậy, có thé ví đắt là chủ thé bị các yếu tổ tác động,

đồng thời cũng là một chủ thể tác động lên một vài yếu tế mà chủ yếu là sinh vật để

vận động đi lên làm cho đất trở nên phì nhiêu màu mỡ hơn.

Theo Décutraep có 5 yếu tố hình thành đất: sinh vật, khí hậu, đá mẹ, địa hình vatuổi Đối với đất trồng còn chịu tác động của con người

1.3.1 Sinh vật

Người ta cho rằng đây là yếu tổ chủ đạo vì nhờ nó mà mẫu chất trở thành đất

đồng thời chịu tác động nhiều nhất của đất Tham gia vào quá trình hình thành đất có

rat nhiều sinh vật nhưng có thé phân thảnh 3 nhóm chính: vi sinh vật, thực vật và động

vật,

Khóa luận tốt nghiệp Trang 7

Trang 9

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

Vi sinh vật:

Trong dat có rất nhiều vi sinh vật, có thé có hang trăm triệu con trong | gam

đất Khả năng sinh sản của vi sinh vật rất lớn nhưng do điều kiện sống nên số lượng

của chúng cũng bị hạn chế ở một mức nhất định Trong đắt, vi sinh vật giữ vai trò rất

quan trọng với hai chức năng chính.

Phân giải và tổng hợp chat hữu co Thực vật lấy thức ăn từ đất chủ yếu ở dạng

vô cơ hòa tan trong dung dịch đất Một tỉ lệ rat lớn các chất vô cơ này nhờ vi sinh vật

phân giải từ các chất hữu cơ (tàn tích sinh vật chủ yếu do thân, cảnh, lá, rễ thực vat);

qua trình nay được gọi là quá trinh khoáng hóa chất hữu cơ Trong quá trình biến đổi

chất hữu co vi sinh vật không phải chỉ có tham gia theo một chiều mà ngược lại chúng

còn phải lấy thức ăn để tổng hợp nuôi cơ thé đồng thời tổng hợp nên chất hữu cơ mới

rất đặc biệt được gọi là mùn Chính mùn và xác vi sinh vật là nguồn dự trữ chất dinh

dưỡng rat dé dàng được vi sinh vật thế hệ sau phân giải thành thức ăn

Cổ định nữơ từ khí trời - Đây là một kha năng đặc biệt chỉ có một số vi sinh vật

nhất định - chúng được gọi chung một tên là vỉ sinh vật cố định đạm Một số vi sinh

vật có thể cố định đạm tự do (như Azotobacte) Vi sinh vật đạm sống cộng sinh với

một số loài cây nhất là các cây họ đậu, họ trinh nữ, bèo dâu (như Rhizobium) Nhờ

vậy ma ở đất trồng các loại cây này luôn luôn được bổ sung đạm va đất ngày càng màu

mỡ.

Vai trò của thực vật - Đây la nguồn cung cap chất hữu cơ chủ yếu cho dat Nhờ

khả năng quang hợp hàng năm thực vật để lại cho hàng tin thậm chí hàng chục tấn

chất xanh có chất lượng khác nhau tùy thuộc loài thực vật Ngoài việc cung cấp chat

hữu cơ, trong quá trình hút chất đinh dudng một cách chọn lọc của thực vật cũng đã

ảnh hưởng tới đất như việc góp phần gây nên tính chua cúa đất

Người ta thay rằng phan lớn đất den ôn đới cho hàm lượng min rất cao (đến

15%) hau như chỉ được hình thành trên đồng cỏ hay xen kẽ đồng cỏ với rừng cây lá

rộng Ngược lại, các loại pôtzôn vừa nghèo dinh đưỡng vừa chua phan lớn được hình

thành dưới rừng cây lá kim.

Khóa luận tốt nghiệp Trang 8

Trang 10

GVHD: Cô Trân Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

Vai trò của động vật — Động vật song trong dat va trén dat gồm nhiều loải động

vật nguyên sinh đến các loài côn trùng như giun, dé, mối kiến, động vật có xương sống

như chuội

Động vật cung cắp chất hữu cơ cho dat bằng các chất thải của chúng và bằng cả

cơ thể khi chúng chết đi Mặt khác động vật cũng góp phan cải thiện một số tính chat

vật lý của đất như tăng tính thoáng khí hay tạo kết cấu.

Trong giới động vật phải kể đến vai trò của giun đất Trong đất có nhiều giống

giun và số lượng chúng cũng rất nhiều Theo Russell, trong 1 ha đất tốt có thé có tới

2.500.000 con giun Và mỗi năm một khối lượng đất - 34 tắn - đi qua một cơ thẻ giun

dé rồi sau đó trở nên có kết cấu bền vững và giảu chất hữu cơ

1.3.2 Khí hậu:

Các yếu tố khí hậu một mặt ánh hưởng trực tiếp tới quá trình hình thành và biến

hóa, một mặt có tác động gián tiếp qua sinh vật Nhiều khi khó phân biệt được ảnh

hưởng của hai yếu tố khí hậu và sinh vật tới đất

Nước và nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy đá Nước

còn là điều kiện tiên quyết cho sự xói mòn và rửa trôi và cả điều kiện biến đổi chất hữu

cơ trong đất Mưa nhiều rửa trôi mạnh nhất các ion kiểm và kiểm thổ làm cho đất trở

nên chua Lượng mưa càng tăng lên thì đất càng chua và lượng cation kiềm càng giảm.

Trang 11

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Trân Nguyên Thông

Năng kéo đải, nước bộc hơi nhiêu đât trở nên khô hạn, ở vùng mặn muôi

lên làm cho cây trồng bị chết và đất trở nên xấu

Đôcutraep cũng đã cho thấy ở mỗi đới khí hậu có những loại đất đặc thi của nó.

1.3.3 Địa hình

Có thể nói địa hình vừa có ảnh hưởng trực tiếp vừa có ảnh hưởng gián tiếp với

quá trình hình thành đất Càng lên cao nhiệt độ cảng thấp 4m độ càng cao, hệ sinh vật

cũng thay đổi cho phù hợp Người ta cũng đã phát hiện thấy quy luật phân bố đất theo

kiêu thăng đứng Ở Việt Nam, Cao Liêm (1968) đã khảo sát đất trên dãy núi

Phanxipang và cho biết:

dưới 1800m có đất feralit

từ 1800-2300m có đất mann alittừ2300-2900m có đất main thô trên núi

trên 2900m có đất mùn thô than bùn trên núi

Ở vùng đổi và đồng bing, ngoài tác dụng phân phốt lại độ ẩm địa hình còn có tác dụng xói mòn vả tích lũy Chỉnh vì có xói mỏn nên ta có các loại mẫu chất: tàn

tích, sườn tích và phủ sa Tên gọi các loại đất cụng nói lên được ảnh hưởng quyết định

của địa hình như đất xói mòn tro sỏi đá hay đất feralit phát triển trên sản phẩm dốc tụ

Dựa vào địa hình mà tổ tiên ta đã chia ra các loại đất khác nhau như đất đồi, đất núi,

đất bán sơn địa Ở đồng bằng Bắc Bộ dựa vào địa hình người ta còn chia ra chân cao,

chân vàn và chân trũng.

1.3.4 Đá mẹ

Từ đá mẹ khác nhau dudi tác động của các yếu tố hình thành đắt mà các loại đất

được hình thành có thành phan cấp hạt và các tính chất lý hóa khác nhau Sự ảnh

hướng này rat dễ đàng phát hiện ở dat đồi núi.

Thật vậy, nếu không có xói mòn rửa trôi thì có thể nói đá giàu nguyên tế nadocho ta đất giàu nguyên tổ đó Trong điều kiện nhiệt đới am ở nước ta đôi khi khó

chứng minh được điều nay, chẳng han đất feralit phát triển trên đá vôi ở Ninh Binh vẫn

nghèo canxi nên bị chua vì canxi đã bị rửa trôi Tuy vậy, ảnh hưởng của đá mẹ tới đất

lại rat dé dàng chứng minh ở đất đỏ bazan — một loại đá kiểm giàu Sgit và fenspat — dé

dang phong hóa cho tới tang đất day, có tổng hàm lượng dinh dưỡng cao phù hợp cho

Khóa luận tốt nghiệp Trang 10

Trang 12

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

các cây công nghiệp dai ngày Ngược lai, dat được hình thành từ đá granit có tang dat

mong, nghèo dinh dưỡng, dé bị khô hạn

Trong hệ thống phân loại đất Việt Nam, cho đến nay người ta vẫn chia nhómđất miền núi ra chỉ tiết dựa vào các nhóm đá mẹ như đất feralit hình thành trên macma

bazơ, đất feralit hình thanh trên macma axit và đá biển chất hoặc dat feralit hình thành

trên các đá cacbonat

1.3.5 Thời gian - tuỗi của đấtChiểu dài tuổi của đất được tính bắt đầu được hình thành nghĩa là từ khi sảnphẩm phong hóa bắt dau tích lũy chất hữu cơ cho đến khi đạt được một sự dn định nào

đó như ngày nay, ta gọi đó là tuổi hình thành tuyệt đi Tuôi tuyệt đối được tính hàng

năm Ngày nay thông thường người ta dùng phương pháp cacbon phóng xạ dé định

tuổi man rồi suy ra tuổi tuyệt đối

Trong thé nhưỡng học còn có khái niệm “tdi tương đối" Tuổi tương đối củađất phản ánh mức độ phát triển của đất trong những điều kiện ngoại cảnh nào đó mà

không tính bằng số năm Ví dụ dat đỏ bazan ở Phủ Quy được hình thành ti đá bazan là

loại đá trẻ nhất so với các loại đá macma khác nhưng nhiều nơi đã xuất hiện kết von

hay đá ong, điều này chứng tỏ đất đỏ bazan đã phát triển tới giai đoạn cao

1.3.6 Yếu tố con người

Từ khi con người biết sử dụng đất trồng trọt đã tác động vào đất rit sâu sắc, làmcho đất thay đổi nhanh chóng Sự tác động của con người vào đất có thể làm cho đất

ngày càng màu mỡ hoặc thoái hóa đi.

Một ví dụ điển hình cho hướng thứ nhất là việc nhân dân ta quai đê lắn biển, thau

chua rửa mặn để khai thác vùng đất mặn mới hình thành ven biển Trong lúc đó đồng

bào miền núi sống du canh du cư đã phát rừng làm rẫy, sau vài vụ gieo trồng đất bị kiệt

qué lại bỏ di tim nơi khác.

Theo Các Mác việc sử dụng và khai thác đất hợp lý hay không hợp lý còn do trình

độ khoa học và chế độ chính trị xã hội quyết định Ngày nay, chúng ta dé ra chủ trương

sử dụng dat hợp lý và có hiệu quả cũng là một cách tác động tích cực vào đất đẻ “bat”

đất cung cấp nhiều sản phẩm nhất mà vẫn biến đổi theo hướng nâng cao độ phì

el

Khóa luận tốt nghiệp Trang 11

Trang 13

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

Chương 2: TINH CHAT NONG HOA CUA DAT

2.1 TINH CHAT HAP THU CHAT DINH DUONG [6]

Khả năng hấp thu chất dinh đường của đất là khả năng hút các ion, các phân tử

của các chất khác nhau từ dung dịch đất và giữ chúng lại Nhờ có tính chất đó, đất giữ

được chất dinh dưỡng cho cây trồng hạn chế sự rửa trôi và khi can, cây có thé trao đổi

chất dinh đường với đất Mặt khác, cũng nhờ đó, cây có kha năng điều tiết được nông

độ các ion thích hợp cho cây.

2.2 CÁC DẠNG HÁP THU [6]

Người ta chia quá trình hap thu chất dinh dưỡng của đất thành 5 dang: hap thu

sinh học, cơ học, lý học, hoa học va hap thu hoa lý.

2.2.1 Hap thu sinh học:

Dạng hấp thu này đo vi sinh vật hoặc thực vật trong đất thu hút các chất vô cơ

trong dung dịch đất hay trong không khí, biến đổi các chất này thành chất hữu cơ để

sinh trưởng, phát triển Xác vi sinh vật, thực vật và động vật là nguồn chất hữu cơ bố

sung cho đất nhờ hap thu sinh học Dạng hap thu này có ý nghĩa lớn đối với sự hình

thành đất và cung cấp phân bón cho đất Những cây trồng có bộ rễ ăn sâu, hút các chất

đỉnh dưỡng từ tầng sâu chuyển lên cho lớp đất mặt, hoặc những cây họ đậu có khả

năng hút nitơ trong thành phần không khí, biến đổi thành chất đinh dưỡng cho đất Sự

hút các chat dé tiêu trong điều kiện cây không sử dụng hết, tránh sự rửa trôi chất đinh

đưỡng là một quá trình có lợi Nhưng trong điều kiện đất thiếu chất dinh dưỡng, nếu vi

sinh vật phát triển mạnh tranh chấp chat dinh dưỡng với cây trồng, sẽ làm cho cây kém

phát triển do thiếu thức ăn: đó là quá trình bat lợi cho việc hình thành năng suất

2.2.2 Hap thu cơ học:

Trong đất có những khe hở do các hạt sắp xếp không khít nhau, hoặc có những

mao quản Khi các chat di chuyển, chúng bị khe hở giữ lại Nhờ đó, dat thu hút được

nhiều chất dinh dưỡng và sinh vật có ích, không để cho nước cuốn trôi đi

Khóa luận tốt nghiệp Trang 12

Trang 14

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

223 Hap thu li hoc:

Dang hap thu này xảy ra trên bề mặt những hat đất nhỏ (keo đất) Do năng lượngmặt ngoài của keo đất khá lớn làm cho đắt có khả năng giữ lại trên bể mặt hạt keo

những phân tử có nhiều chất khác nhau trong đất Sự hap thu này phụ thuộc vào diện

tích be mặt hạt keo Diện tích bề mặt hạt keo cảng lớn, sự hấp thu lí học càng mạnh

Phân tử các chất tan trong dung dich đất bị keo hấp thu mạnh hơn các phân tử nước

Do đó, nồng độ dung dịch xung quanh hạt keo thường cao hơn so với những điểm xa

keo đất Trường hợp này xảy ra sự hấp thu phân tử đương, còn gọi là hấp thu lí học

dương Đó là cơ chế của sự hap thu các chất hữu cơ như rượu, axit hữu cơ, bazơ hữu

cơ và các chất cao phân tử Theo K.K.Gedroit bazơ mới có thé hap thu đương Những

chat vô cơ tan trong nước, trái lại có hiện tượng hắp thu âm Hiện tượng hap thu âm

thường xảy ra khi đất tiếp xúc với những dung dịch clorua, nitrat Nhờ có hiện tượng

hap thu lí học âm ma các clorua va nitrat dé di chuyển trong đất Khi độ ẩm của dat

tăng thi các clorua va nitrat dé di chuyển xuống lớp đất dưới Vì vậy khi bón phân

nitrat hay đạm clorua thì Cl’ ,NƠ); dễ bị rửa trôi và không có khả năng tích luỹ lại

trong dat, do đó hiệu lực của phân clorua, nitrat bị giảm sút, ảnh hưởng đến năng suất

của cây trồng

2.2.4 Hap thu hoá học:

Nguyên nhân của sy hap thụ nay là do trong đất có những phan ứng hoá học xảy

ra, bién đổi một số chat tan thành dạng kết tủa ở lại trong phan rắn của đất

Thí dụ: Khi phôtphat một canxi tan tương tác với canxi hidrôcacbonat trong đất,

phản ứng sẽ tạo nên phôtphat 2 hoặc 3 canxi (không tan).

Ca(H;PO¿); + Ca(HCO;) = 2CaHPO,|Ị + 2H,CO,

Ca(H;PO,); + 2Ca(HCO)); = Ca;(HPO¿);| + 4HyCO;

Ở đất chua và đất đỏ có nhiều nhôm, sắt thì sự hấp thụ hoá học của axit H;PO,chủ yếu sẽ diễn ra theo hướng tạo thành sắt, nhôm phôtphat ít tan:

Fe(OH), + H;PO; = FePO, + 3HạO

Al(OH); + H;PO, = AIPO, + 3H;O

SS Ss

Khóa luận tốt nghiệp Trang 13

Trang 15

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

này chỉ có lợi trong trường hợp đắt có nhiều sắt, nhôm di động Nhờ đó, cây khỏi bị

ngộ độc do hàm lượng cao của các ion này.

Nhưng ở trường hợp trên, lân dễ tan chuyển thành dạng kết tủa, cây trồng sẽ bịthiếu lan, Hiệu suất của phân lân trong trường hợp này sẽ bị giảm sút

Sự hấp thụ hoá học và lí học đều làm thay đổi trạng thái, nồng độ mudi trong

dung dịch đất.

2.2.5 Hap thu hoá lí: (hap phụ trao doi hoặc hap phụ hoá li)

Sự tiếp xúc giữa phan rắn với dung dịch chất không những xảy ra quá trình hap

thu hoá học, hấp thu phân tử mà còn phê biến điển ra sự hap phụ hoá lí có tầm quan

trọng đặc biệt Quá trình hap phụ này thường được thể hiện rõ rệt nhất khi phần rắn

hap phụ trao đổi các cation: Đó là khả năng của các hat đất nhỏ (< 0,0002mm) phân

tán, mang điện tích âm (được gọi la hạt keo có thanh phan 1a chat vô cơ hoặc hữu cơ

phức tạp) hút và giữ các cation trên bề mat hạt keo đồng thời có kẻm theo sự tách một

đương lượng các ion khác (Ca”", Mg”” ) từ bề mặt keo đất ra dung dịch.

Chẳng hạn, khi xử lí đất đã bão hòa ion canxi bằng dung dịch kali clorua, các

cation K” từ dung dịch bị hap phụ lên bề mặt keo đất và đồng thời từ bề mặt keo đắt,

một đương lượng Ca” được chuyển ra dung dịch Nếu ký hiệu keo âm là [KD”], phản

ứng trao đổi cation giữa keo đất với ion trong dung dịch, có thể viết:

[KDTM ]Ca'" +2KC!tc—x[Kp*- [` +CaCt,

Trong trường hợp này diễn ra sự trao đổi cation, nên người ta gọi dạng hấp phụ

này là hấp phụ trao đổi cation

Hap phụ trao đổi cation là quá trình chủ yếu trong các phản ứng diễn ra trong dat

Nó có ảnh hưởng lớn đến tính chất lí học, hoá lí của dat như: cầu tượng và khả năng

đệm của dat Do đó, nó có ý nghĩa đặc biệt đối với việc bón phân vào dat

Biến đổi hoá học của nhiều loại phân bón, nhất là phân kali và phân đạm dễ tan,phần lớn bị chỉ phối bởi quá trình hấp phụ trao đổi

Khóa luận tốt nghiệp Trang 14

Trang 16

GVHD: Cô Tran Thị Lộc

Mỗi loại dat, ở trạng thái tự nhiên thường có chứa một lượng nhất định các cation

hap phụ trao đổi như:

Ca*", Mẹ", Hˆ, Na", K*, NH;, AI", v,.v

Phan lớn các loại đất có chứa nhiều Ca?", Mg”" Một vài loại đất ở trạng thái hap

phụ có chứa một lượng lớn H” vả thường có it Na”, K”, NH.

Khi bón một muối tan vào đất (ví dụ NH¿NO¿, (NH,);SO,, NH„CI, NaNO , KCl,K;SO,) các cation của muối trong dung dich bị hap phụ bởi các hạt đất có độ phân tán

cao, đồng thời có một đương lượng cation đã bị đất hap phụ từ trước được tách ra và

đi vào dung dịch:

[ KD" ]Ca®* +(NH, ), SO, [ KD" ]"" +CaSO,

tệ

[KDTM ]Ca** +2NaNO,—>[ KDTM]*" + Ca(NO,),

[ KD" |" +KCIc—[ KDTM ]K' + HCI

Trong quá trình hap phụ trao đổi cation, các hạt đất có độ phân tán cao (keo

khoáng hoặc keo hữu cơ) có vai trỏ chủ yếu Theo K.K.Geđroit, các hạt keo thực chất

là một tập hợp các phân tử của hạt đất có độ phân tán cao và có kha năng hip phụ trao

đổi và được Gedroit gọi là phức hệ hip phụ của đất (viết tắt là [PHHP] hay còn gọi là

keo đất [KD]).

2.3 THÀNH PHAN VÀ CÁU TAO CUA KEO DAT [6]

Theo lí thuyết hoá keo, những hạt có kích thước < 0,00025mm (0.25 micron) va

có tính chất hap thụ hoá lí thì được gọi là những hạt keo Tại sao những hạt đất có kích

thước nhỏ hơn 0,25 micron lại có khả năng hắp phụ hoá lí? Dé giải thích tính chat hap

phụ hoá lí của hạt keo, can dựa vào cấu tạo keo (h.1)

2.3.1 Cấu tạo của hạt keo

Phan giữa hạt keo có nhân Nhân keo là tập hợp nhiều phan tử của một chất Dướitác dụng của môi trường, lớp phân tử bẻ mặt của nhân keo được phân li thành ion, nên

bể mặt của nó tích điện Ở hình 1, trên bẻ mặt nhân keo có những ion tích điện âm.

Lớp ion này được gọi là lớp ion quyết định thé hiệu của hạt keo.

Khóa luận tốt nghiệp Trang 15

SVTT: Tran Nguyên Thông

Trang 17

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

Hình 1: Sơ để cấu tạo mixen keo tích điện âm.

Phía ngoài lớp ion quyết định thể hiệu là những ion ngược dấu và được gọi là lớp

ion nghịch hay lớp ion bù Có thể phân lớp ion này thành 2 lớp: lớp trong là lớp ion bắt

động, còn lớp ngoài là lớp ion khuyếch tán.

Các ion của lớp khuếch tán vì ở xa nhân, liên kết với nhân kém bén vững, nên có

thé trao đổi với ion khác trong dung dịch đắt

Nhân keo kết hợp với lớp ion quyết định thế hiệu thành một phần tử được gọi là

Granul Granul với lớp ion bất động được gọi là keo lạp Phần này ghép với ion

khuếch tán thành một phần tử được gọi là mixen keo.

Chẳng hạn, sự tạo thành Granul âm của keo sắt hiđrôxit:

[ Fe(OH), | —=—2[ Fe,0(0H),,, ]+ H'

Granul âm

2.3.2 Thanh phan của keo đất

Hệ keo đất gồm:

- Keo hữu cơ.

- Keo vô cơ.

Keo hữu cơ thường là keo min (axit humic, axit funvie và các muối của nó) thường tích điện âm và có khả năng hap thụ, trao đổi cation do có nhóm — COOH Các

see

Khóa luận tốt nghiệp Trang 16

Trang 18

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thôngchat min nói chung có nhóm — COOH và nhóm — OH (phenol), Hiđrô trong các nhóm

nay có thé bị thay thé bằng các cation khác

Các chất mùn khi kết hợp với các bazơ trong đất tạo ra các muối và khi tương tác

với dung dịch đất lại có thé trao đôi với các cation khác trong dung dịch:

7 COO _„ COOK

a7 Ca +2KCi = R + CaCl,

cooZ ` cook

Keo vô cơ thường là những chất vô cơ có cấu tạo tỉnh thể như kaolinit,

mongmorlonit đó là những khoáng thuộc loại aluminosilicar.

Keo vô cơ còn có thé là những khoáng vô định hình như tập hợp các phân tử axit

silicic, các sắt, nhôm hiđrôxit v.v

Các keo vô cơ mang điện tích 4m cũng có khả năng hap phụ trao đổi cation Vi dụ

keo khoáng mongmorlonit từ trạng thái trung hoà điện chuyến thành phần tử mang

điện âm.

Đối với các khoáng silicat (SiO;)„ trung hoa về điện có thé phát sinh điện tích âm.

(SiO;), [(SiO›),¡ AlO;} [(SiO;)„; (AIO;);}”

Cấu trúc trung hoà Cấu trúc silicat Cấu trúc silicat

ener reer eee Qe

Khóa luận tốt nghiệp Trang 17

Trang 19

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

Tóm lại, căn cứ vào cấu tạo keo ta thấy nó có tính điện tương đối động: đó chính

là nguyên nhân giúp ta giải thích khả năng hap phụ hoá lí của keo.

Và trong hệ keo dat, phần lớn là keo âm Chúng hấp phụ các cation trong dungdịch đất Còn keo đương thì hấp phụ anion Hiện tượng hap phụ trao đổi cation có vai

trò chủ yếu trong quá trình tương tác giữa tướng rắn và lỏng của đất, do đó cần phải

nghiên cứu kĩ hiện tượng này.

2.4 NHỮNG QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA HÁP PHỤ HOÁ LÍ

CATION [6]

Khi dung dịch chất điện li tiếp xúc với các hạt keo, các cation của nó bị hút vào,

chiếm chỗ các cation trên bẻ mặt hạt keo và day các cation trên bé mặt keo đi ra dung

địch Các cation bị diy ra dung dịch lại hướng vào hạt keo và chiếm chỗ trên bẻ mặt

keo Quá trình này được kết thúc bằng sự thiết lập cân bằng giữa hạt keo và dung dịch.

[ KD” Ca” +2KCI—[ KDTM ]Ý _ +CaCt,

Cân bằng giữa các cation lớp ngoài của keo và của dung dịch xung quanh các hạt

keo chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tổ sau đây: tính chat các cation, chất hap phụ

(hạt keo) và dung dịch.

Khóa luận tốt nghiệp Trang 18

Trang 20

GVIID: Cô Trân Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

2.4.1 Tính chất các cation:

Hoá trị của cation cảng cao thì khả năng hắp thụ vào lớp ion bù của keo âm cảng

lớn.

Ở những điều kiện như nhau, các cation hoá trị | được hấp thu ít hon cation hoá

trị 2 vả cation hoá trị 2 ít hơn, so với cation hoá trị 3.

M!" < MỲ < M

K.K.Gedroit (1932) đã dẫn ra nhừng số liệu thí nghiệm dé khẳng định giả thuyết

nay, Lấy những lượng đắt như nhau (10g) đã bão hoa Ba”, rồi xử lý bằng các dung

dịch clorua của cation khác nhau cỏ nòng độ va thẻ tích như nhau (100ml, 0,1N).

Lượng Ba”” (ứng với 100g dat) bj tách ra, tương ứng với lượng cation của dung dịch di

vào keo đất, phụ thuộc vào loại cation (bảng 1)

Bảng I:

Khả năng hấp thụ của các cation khác nhau

Lượng Ba?" được tách ra từ đất bão hoà Ba?"

cao (hoá trị 2 và 3) thường kết hợp với các anion ở lớp quyết định thé của keo đất dé

tạo ra những hợp chất kém phân li so với các cation hoá trị 1, nên phản ứng tiền hành

theo chiều tạo thành những hợp chất kém phân li hơn

Đổi với các cation cùng hoá trị, khả năng được hap phụ lại phụ thuộc vào bán kính ion hidrat hoá: bán kính ion hidrat hoá càng nhỏ thi khả năng hap phy cation càng

lớn: ở những điều kiện như sau, Na’ được hấp phụ với những lượng nhỏ hơn K”, Mẹ”

được hấp phụ kém hơn CaŸ" Các số liệu thực nghiệm ở bảng 2 minh hoạ khá rõ mối

quan hệ giữa khả năng hap phụ cation và bán kính ion hiđrat hoá

Ỳ——_——

Khóa luận tốt nghiệp TH na TẾ là Trang 19

Trang 21

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

G Vigne và cộng tác viên của ông (lenni, 1927) đã thiết lập quy luật liên hệ giữa

kha năng được hấp phy của các cation khác nhau có cùng hoá trị với kích thước vỏ

hidrat hoá của chúng.

Phan tử nước là phân tử lường cực, nên các ion cũng như các tiểu phân tích điện

có thé hút các lưỡng cực nước dé tạo nên lớp vỏ hidrat hoá bao quanh chúng

Các ion có cùng hoá trị, điện tích như nhau, ion nào nhỏ hơn thì mật độ điện tích

trên bé mặt càng lớn Do đó, ion có bán kính nhỏ sẽ hút nhiều lưỡng cực nước và có

vỏ hiđrat hoá lớn hơn ion có bán kính lớn.

lon có bán kính nhỏ cùng vỏ nước quanh nó tạo nên ion hidrat hoá có kích thước

lớn hơn ion có bán kính lớn với lớp vỏ hiđrat mỏng.

lon có lớp vỏ hiđrat hoá lớn sẽ làm yếu khả năng hap phụ cation Do đó, kha

năng hap phụ cation hoá trị | tăng theo thứ tự:

Li’ < Na” < K” < NH,’

Và đối với các cation hoá trị 2 thì khả năng hấp phụ

Mg” < Ca?"

lon hiđrô cỏ vị trí đặc biệt do khả năng hiđrat hoá cũng như khả năng hấp phụ

vào keo đất lon H” tự do, tức là proton, không thé tồn tại trong dung dịch nước ma

Khóa luận tốt nghiệp Trang 20

Trang 22

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

liên kết với phân tử nước đề tạo ra ion hiđroxoni HO" có đường kính 1,35A Do kích

thước nhỏ này (so với các ion hiđrat hoá khác), nó được hút vào keo đất mạnh hơn tắt

cả cation hoá trị 1 và trong một số trường hợp còn mạnh hon các cation hoá trị 2

Nhưng can chú ý là đặc tính trên vẻ hiđrat hoá cation xảy ra ở các dung địch loãng

trong nước O nông độ cao, quan hệ đó sẽ thay đồi

Ở phản ứng trao đổi, các cation từ dung địch đi vào lớp ngoài của hạt keo, đồng

thời có sự tách một đương lượng cation từ lớp ion bù ra dung dịch Cũng như khả năng

tách cũng khác nhau Quy luật chung như sau:

Cation nào được hấp phụ vào keo đất càng mạnh thì càng khó tách Các ion hoá

trị | để tách hơn ion hoá trị 2 và ion hoá trị 2 dễ tách hơn ion hoá trị 3.

Cũng như kha năng hấp phụ, khả năng tách của cation từ trang thái hip phụ cũng

có liên quan với hoá trị cation Sự liên quan này có thé giải thích bằng độ phân li của

các hợp chất tạo nên bởi các ion của lớp điện kép: hoá trị của cation càng lớn thì hợp

chất của chúng với các ion của lớp điện kép càng phân li yếu

Ở đây, ngoài hoá trị của ion, cũng như trường hợp hấp phụ, đại lượng lớp vỏ

hiđrat hoá của ion cũng có vai trò nhất định

Lớp vỏ hiđrat hóa của ion càng lớn thì nó càng dé tách Do đó, khả năng tách của

các ion hoá trị | giảm dan theo thứ tự:

Li’ > Na” >NH; > K” > H°

Đối với các Cation hoá trị 2 thi khả năng tách Mẹ?" > Ca”",

Những quy luật về khả năng trao đổi cation giúp ta trực tiếp giải thích nhiều quá

trình xảy ra trong đất vả các quá trình tương tác của đất với phân bón.

2.4.2 Tính chất của các chất hấp phụ (keo dat):

Ở trên chúng ta đã nêu lên kha năng trao đối của các cation và đưa ra những quyluật vẻ tính chất các cation (hoá trị, thẻ tích, và sự hiđrat hóa của chúng) có tính chất

quyết định đối với khả năng hp phụ tương đối của chủng Nhưng thực tế dién ra có

khác: bản chất hóa học và cấu tạo của chất hấp phụ lại có ý nghĩa to lớn đối với khả

năng hap phụ ion Chỉnh tính đa dạng của keo đất tạo nên những đặc tính hấp phụ các

Khóa luận tốt nghiệp Trang 21

Trang 23

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

cation Trong hàng chục năm gân đây, người ta đã thu thập được nhiêu tài liệu về sự

hip phụ không đồng nhất các cation do các chất hắp phụ khác nhau

Từ các số liệu thí nghiệm của P.Satsaben (1940) ở bảng 3, cho thấy: các cationhoá trị 1, K” và H” được keo khoáng (NH, - muscovit, blotit) hap thụ mạnh hơn Ca*TM

và Mg”", so với mongmorilonit và kaolinit

Bảng 3

SỰ TRAO ĐÓI CỦA CLORUA CÓ CÁC CATION KHÁC NHAU VỚI

CÁC KEO NH,- KHOANG

(Ở nồng độ cân bằng là 2mdlg/100g)

Các keo khoáng Khả năng hap phụ vào keo khoáng

NH, - Mongmorolinit Li’ < Na” < Hˆ < K* < Mg” < Ca?" <Ba”TM

NH, ~ Muscovit Li’ <Na` < Mg” < Ca” < Ba?< Kˆ< Hˆ

NH, - Biotit Li’ < Na" < Mg”" < Ca” < Ba”< K*< Hˆ

Khi nghiên cứu sự hấp phụ (tương đối) Ca", NH; do các khoáng khác nhau và

axit bumic, Satsaben đã thu được những số liệu sau đây (bảng 4).

Bảng 4: SỰ HAP PHY Ca” và NH,” TRONG DUNG DỊCH HON HỢP

Trang 24

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

Từ bảng 4 ta thấy: 3 chất hap phy đầu có khả năng hap phụ Can nhiều hơn so với

NH", (hoá trị 1): nhưng muscovit lại hắp phụ NHˆ; mạnh hơn nhiều so với Ca”".

Cho đến nay, vẫn chưa có giải thích nào hợp lí về tinh hap phụ riêng của các chat

hấp phụ

Ở các vùng đất cao, giàu mùn, thứ tự hấp phụ theo quy luật chung:

Na’ < NH; <K* < Mg” <Ca”TM.

2.4.3 Tinh chat của dung dich (thé tích và nồng độ dung dich):

Đặc tinh của phản ứng trao đổi tiến hành giữa các hạt keo với dung dich bênngoài phần lớn phụ thuộc vào thẻ tích và nồng độ dung dịch

Trong đất, thường xuyên diễn ra sự thay đổi lượng dung dịch đất (do mưa, nắng)

và thành phan của nó Nong độ cia các ion này hoặc ion khác có the được tăng lên,

dưới ánh hưởng của các quá trình hoa tan, vô co hoá hoặc bón phân và cũng có thé bị

giảm đo sự đồng hoá các ion bởi thực vật và vi khuẩn hoặc do rửa trôi

2.4.3.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi thể tích dung dịch

Trong điều kiện nồng độ dung dịch không đổi, lượng cation từ đất được tách rakhỏi dung địch tăng lên cùng với thể tích dung địch Song sự tăng này không tăng tỉ lệ

với thể tích.

N.I.Gobunôp (1948) đã nghiên cứu tách các cation từ đất, với các tí lệ thành phầnkhác nhau giữa đất và dung dịch

Kết quả thí nghiệm được trình bay ở bảng 10 Từ đó ta thấy: khi tăng tỉ lệ giữa dat

với dung dịch từ 1:0,3 đến 1:1, lượng Ca?” và Mg?* được tách ra càng nhiều (hầu như

ti lệ) Nếu tiếp tục mở rộng tí lệ này đến 1:50 thì mức độ tách Ca”, Mg?’ tăng lên

tương đối ít

EN

Khéa luan tot nghiép Trang 23

Trang 25

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Trần Nguyên Thông

Bảng 5

VIỆC TÁCH Ca” VÀ Mg” TRAO ĐÓI TỪ DAT DEN BANG

NH", PHY THUỘC VÀO THE TÍCH DUNG DỊCH

Đã từ lâu, nhà nghiên cứu chú ý đến việc làm sáng tỏ sự phụ thuộc của lượng

cation tách ra từ bé mặt chat hắp phụ vào nồng độ của dung dịch Nói một cách khác,

việc làm sáng tỏ các quy luật định lượng của hap phụ trao đổi là vấn đề quan trọng; vì

những quy luật này sẽ cho phép ta tiên đoán chiều hướng của các quá trình và bằng

tính toán có thé giải quyết nhiều van dé lí thuyết và thực tế có liên quan với phản ứng

trao đổi trong đất Chẳng han vấn đề bón phân hap phụ các cation NH;, K", Ca’’, của

phân bón phụ thuộc vào lượng phân bón và độ ẩm của đất, việc cải tạo dat mặn bằng

phương pháp rửa mặn (nồng độ muối thích hợp trong nước rửa mặn)

Khi thé tích dung địch không đổi, lượng cation tir đất tách ra dung dich phụ thuộcvào sự thay đổi nồng độ dung dịch muối dùng để tách

Nhưng lượng cation được tách ra thay đổi chậm hơn so với sự biến đổi nồng độ

Trang 26

GVHD: Cô Trần Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

Nông độ NH;CI 00N 0IN 0,5N 10N 2,0N

Lượng Ca”" được tách 3,20 16,05 28,50 32,55 35,50 Lượng Mg?" được tách 0,83 3,50 5,17 5,66 5,88

Từ các số liệu trên, ta thấy: khi tăng nồng độ dung dịch amôni clorua thì lượng

Ca*' và Mg”” từ đất được tách ra dung dịch và cả sự hấp phụ NH", từ dung dịch cũng

tăng lên, nhưng sự tăng này không hoàn toàn tỉ lệ với sự tăng nồng độ NH,CI trong

dung dịch.

Dé hiểu được ảnh hưởng của thẻ tích và nồng độ dung dịch đối với phản ứng trao

đổi cation, can phải tìm ra quy luật va giải thích được quy luật đó

Xuất phát từ bản chất hoá học của phản ứng trao đổi cation là phan ứng thuận

nghịch vả tuân theo định luật tác dụng khôi lượng: nồng độ cation trong dung dịch đưa

vào để trao đổi với keo đất càng lớn (ví dụ Na”) và trong dung dịch này hàm lượng

cation ma đất sẽ tách ra (vi dụ NH‡ ) càng nhỏ thi cation trong dung dich đưa vào dé

trao đổi với keo đất sẽ được đất hap phụ cảng lớn Trường hợp trao đổi giữa các cation

hoá trị | và hoá trị 2 (Ca?", Mẹ”, Na’, K*, NH; ) là hiện tượng hấp phụ trao đổi phổ

biến nhất ở trong đất, do đó có khả năng trao đổi giữa các ion cùng hoá trị, (Ca”’,

Mẹ”", Na’, NH‡ ) hoặc giữa các ion khác hoá trị (Ca”", K*, Mg?", NH‡ ).

Đối với sự trao đổi giữa các ion cùng hoá trị, ta lay ví dy về sự trao đổi các cation

giữa đất đã được bão hoà hoàn toàn bằng Na" (D,_ ) với dung dịch NH,CI Lúc này

phản ứng tiến hành như sau:

Đv.* NH; —D,, + Na"

Khi cân bằng thiết lập giữa đất và dung dịch, ở trang thái hap phụ và trong dung

dich sẽ có cả 2 ion Na` và NH} Ta kí hiệu số cation đã được hap phụ, được tính ra

mđlg/100g đất là dxy¡`¿ Hoạt độ của các ion trong dung dịch được biểu thị bằng ay,” và

ÔNH

-đụ Cu tS ge đày; = Chạy: Somes

Ở đây C là nồng độ ion trong dung dịch, tinh ra mđig/1, f là hệ số hoạt độ phụ

Trang 27

GVHD: Cô Tran Thị Lộc SVTT: Tran Nguyên Thông

phan và nồng độ dung dịch Ở điều kiện mà lực ion của các dung dịch giữ không đôi

trong cùng day thí nghiệm thi tỉ số nay có thé coi là đại lượng không đổi

Nếu lực ion | là đại lượng không đổi thi 4 = Const, trong trường hợp nảy thi

số các cation nảy trong dung địch và không phụ thuộc vào nồng độ của chúng

Trường hợp trao đổi giữa các cation có hoá trị khác nhau, chẳng hạn trường hợptrao đổi diễn ra giữa dat đã bão hoà Ca”" (D, ) với dung dịch NaC]:

D}ca*" + Na” —>Dna'` +2 Có"

Ở trạng thái cân bằng, theo định luật tác dụng khối lượng, ta có:

đo Qn = K diy Bu.

Khóa luận tốt nghiệp Trang 26

Ngày đăng: 20/01/2025, 08:04

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN