VẤN ĐỀ 3 - Tính chất hóa học của đất potx

1 V V ẤN ĐỀ ẤN ĐỀ 3 3 Tính chất hóa học Tính chất hóa học của của đất đất 2 3 C C ác nguyên tố hoá học chính trong đất và khả năng cung ác nguyên tố hoá học chính trong đất và khả năng cung cấp cho cây trồng cấp cho cây trồng Hàm lượng trung bình của một số nguyên tố trong đất và thạch quyển Hàm lượng trung bình của một số nguyên tố trong đất và thạch quyển (Theo Vinogratdov). (Theo Vinogratdov). Nguyên tố Thạch quyển Đất Nguyên tố Thạch quyển Đất O 47.2 49.0 Mg 2.1 0.63 Si 27.6 33.0 C 0.1 2.0 Al 8.8 7.13 S 0.09 0.085 Fe 5.1 3.8 P 0.08 0.08 Ca 3.6 1.37 Cl 0.045 0.01 Na 2.64 0.63 Mn 0.09 0.085 K 2.6 1.36 N 0.01 0.1 4 KEO ĐẤT KEO ĐẤT Keo đất là phần tử rất nhỏ, có kích thước < 1 Keo đất là phần tử rất nhỏ, có kích thước < 1 µ µ m. m. Keo đất có tỉ diện (m Keo đất có tỉ diện (m 2 2 /g) rất lớn nên là thành phần /g) rất lớn nên là thành phần chính tạo nên diện tích của thể rắn của đất. chính tạo nên diện tích của thể rắn của đất. Những đặc tính lý hoá của bề mặt keo đất rất Những đặc tính lý hoá của bề mặt keo đất rất thuận lợi cho các quá trình hấp phụ xảy ra (nhờ thuận lợi cho các quá trình hấp phụ xảy ra (nhờ vào sự tích điện bề mặt). vào sự tích điện bề mặt). 5 Bảng. Tỉ diện của các cấp hạt trong đất thịt trung bình. Bảng. Tỉ diện của các cấp hạt trong đất thịt trung bình. Kích thước hạt, mm % trong đất Tỉ diện, m 2 /g % trong diện tích chung 0.25-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001 0.001-0.0001 0.0001 17 50 20 6 3 4 100 0.5 4.1 9.9 12.7 18.8 194.0 240 0.2 1.7 4.1 5.2 7.8 81 100 6 Vai trò của keo đất: Vai trò của keo đất: Cấu tạo của keo đất: Cấu tạo của keo đất: 7 Thành phần keo đất: Thành phần keo đất: Dựa vào thành phần hoá học Dựa vào thành phần hoá học Keo khoáng vô cơ: khoáng sét, sesquioxyt. Keo khoáng vô cơ: khoáng sét, sesquioxyt. Keo hữu cơ Keo hữu cơ Keo vô cơ - hữu cơ: Keo vô cơ - hữu cơ: 8 Dựa vào tính mang điện, Dựa vào tính mang điện, keo đất được chia ra làm 3 loại: keo đất được chia ra làm 3 loại: Keo âm (Asidoid): keo đất luôn mang điện tích âm Keo âm (Asidoid): keo đất luôn mang điện tích âm (khoáng sét), chiếm đa số trong đất, thường gặp (khoáng sét), chiếm đa số trong đất, thường gặp keo axit silic, axit humic, keo sét… keo axit silic, axit humic, keo sét… O O Si Si 4+ 4+ O O O O Al Al 3+ 3+ O O O O Al Al 3+ 3+ OH OH - - O O Mg Mg 2+ 2+ OH OH - - (Trung hoà điện) (Mang điện âm) (Trung hoà điện) (Mang điện âm) COOH COO COOH COO ‑ ‑ + H + H + + 9 Keo dương (Basidoit): keo đất luôn mang điện tích Keo dương (Basidoit): keo đất luôn mang điện tích dương, chiếm tỷ lệ thấp trong đất. dương, chiếm tỷ lệ thấp trong đất. Keo lưỡng tính (Amphitoid): keo đất mang điện tích Keo lưỡng tính (Amphitoid): keo đất mang điện tích dương hay âm tuỳ thuộc vào giá trị pH. Đại diện cho dương hay âm tuỳ thuộc vào giá trị pH. Đại diện cho keo lưỡng tính trong đất là sesquioxyt Fe và Al. keo lưỡng tính trong đất là sesquioxyt Fe và Al. VD: Keo Fe(OH) VD: Keo Fe(OH) 3 3 biểu hiện keo dương khi pH<7,1; keo biểu hiện keo dương khi pH<7,1; keo âm khi pH>7,1. Keo này có điểm đẳng điện tại pHo = âm khi pH>7,1. Keo này có điểm đẳng điện tại pHo = 7,1. 7,1. Fe(OH) Fe(OH) 3 3 + HCl Fe(OH) + HCl Fe(OH) 2 2 + + + Cl + Cl - - + H + H 2 2 O (keo dương) O (keo dương) Fe(OH) Fe(OH) 3 3 + NaOH Fe(OH) + NaOH Fe(OH) 2 2 O O - - + Na + Na + + + H + H 2 2 O (keo âm) O (keo âm) 10 Các loại keo sét trong đất Các loại keo sét trong đất Keo sét thuộc loại keo vô cơ, là các khoáng vật thứ Keo sét thuộc loại keo vô cơ, là các khoáng vật thứ sinh alumino silicat. Các khoáng vật này là thành phần sinh alumino silicat. Các khoáng vật này là thành phần chủ yếu của cấp hạt sét vì vậy chúng được gọi là các chủ yếu của cấp hạt sét vì vậy chúng được gọi là các khoáng vật sét. khoáng vật sét. Đặc điểm chung của các keo sét: có cấu tạo lớp (liên Đặc điểm chung của các keo sét: có cấu tạo lớp (liên kết phiến khối tứ diện và bát diện) và sự thay thế đồng kết phiến khối tứ diện và bát diện) và sự thay thế đồng hình. hình. [...]... tạo đất 21 DUNG DỊCH ĐẤT VÀ PHẢN ỨNG CỦA ĐẤT Khái niệm Ý nghĩa của dung dịch đất Nguồn gốc của dung dịch đất: 22 Các anion vô cơ quan trọng trong dung dịch đất: NO 3-, Cl-, SO4 2-, HCO 3-, H2PO 4-, HPO4 2-, NO 2- Các cation chủ yếu trong dung dịch đất gồm có Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+, H+, Al3+, Fe3+, Fe2+ Chất hữu cơ hoà tan trong dung dịch đất Hợp chất vô cơ-hữu cơ hoà tan Chất khí trong dung dịch đất: 23. .. + 3H2SO4 + 3Al(OH )3 25 Cation trao đổi trong hệ hấp phụ như Al 3+ và H+ khi bị đẩy ra ngoài dung dịch sẽ làm cho đất bị chua: Al3+ KĐ H+ + 4KCl 2K + KĐ 2K+ +AlCl3 + HCl AlCl3 sinh ra do bón phân KCl: AlCl3 + 3H2O = 3HCl + Al(OH )3 HCl phân ly mạnh thành H+ và Cl-, trong khi đó Al(OH )3 phân ly thành OH- và Al(OH) 2- yếu hơn nên dung dịch có tính chua Al3+ KĐ H+ + 4CH3COONa + 3H2O 2Na+ KĐ 2Na+ + Al(OH )3. .. Ca(HCO3)2 Ca(OH)2 phân ly mạnh thành Ca2+ và OH- nên 31 32 Tính lượng vôi cần bón Tính lượng vôi (CaCO3) cần bón ra tấn/ha cần thiết để trung hoà lớp đất dày 20 cm, nếu độ chua thuỷ phân là 9 cmolc /kg đất và dung trọng là 1,2 g/cm3 ? 33 PHẢN ỨNG KIỀM CỦA ĐẤT 2CaCO3 + 2H2O ⇔ Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + 2H2O ⇔ H2CO3 + Ca(OH)2 Ca(OH)2 phân ly mạnh thành Ca2+ và OH- nên dung dịch có tính kiềm 34 Một... hay kiềm của dung dịch đất tuỳ thuộc vào nồng độ của H+ và OH- Đánh giá tính chua hay kiềm của dung dịch đất thông qua giá trị pH = -log [H+] 24 PHẢN ỨNG CHUA CỦA ĐẤT Nguyên nhân gây chua đất Muối của acid mạnh và bazo mạnh như NaNO3, NaCl, MgCl2, KCl, CaCl2, CaSO4, MgSO4 làm cho dung dịch đất có phản ứng trung tính Muối của acid mạnh và bazo yếu khi bị thuỷ phân làm cho đất có tính chua: AlCl3, FeSO4,... chua của đất theo giá trị pH Giá trị pH Phân loại độ chua < 3. 0 rất chua 3. 0 - 4.5 chua nhiều 4.6 - 5.5 chua trung bình 5.6 - 6.5 hơi chua 6.6 - 7.5 trung tính 7.6 - 8.0 kiềm yếu 8.1 - 8.5 kiềm trung bình 8.6 - 9.0 kiềm nhiều 27 28 Các loại độ chua của đất – Độ chua hoạt tính – Độ chua tiềm tàng 29 30 BÓN VÔI CẢI TẠO ĐẤT CHUA pH < 4,5 cần thiết phải bón vôi BS (%) < 50% cần thiết phải bón vôi 2CaCO3 +... số vùng đất ven biển có chứa nhiều muối Na2CO3 Na2CO3 + H2O ⇔ NaOH + H2CO3 Đất mặn chứa nhiều Na+ ở dạng hấp phụ khi thuỷ phân sẽ sinh ra NaOH [KĐ]Na+ + H2O [KĐ]H+ + NaOH 35 PHẢN ỨNG ĐỆM CỦA ĐẤT Tính đệm của đất là khả năng của đất có thể chống lại sự thay đổi pH khi vì một yếu tố nào đó có một lượng H+ hay OH- được thêm vào đất Nguyên nhân? * Đệm nhờ vào trao đổi ion hấp phụ trên bề mặt keo đất và... Trong đất có nhiều loại keo sét, nhưng có vai trò quan trọng nhất là các keo sét nhóm kaolinite, montmorilonite hydromica 11 và TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CỦA ĐẤT Do đất có chứa những keo mang điện tích nên nó có khả năng hấp phụ Các dạng hấp phụ • Hấp phụ sinh học • Hấp phụ cơ học • Hấp phụ lý học (hấp phụ phân tử) 12 • Hấp phụ hoá học Na2SO4 + CaCl2 Fe3+ + PO 4 3- CaSO4↓ + 2NaCl FePO4 ↓ • Hấp phụ lý hoá học (hấp... Na+) + (H+, Al3+) • CEC phụ thuộc thành phần keo, thành phần cơ giới, pH… 19 Độ no bazơ (độ bão hoà bazơ) của đất BS (Base Saturation) • BS là tỷ lệ phần trăm các cation kiềm, kiềm thổ chiếm trong tổng số cation hấp phụ (S * 100) BS(%) = CEC • BS càng lớn thì đất càng bão hoà bazơ 20 Quan hệ giữa keo đất với lý tính đất Quan hệ giữa keo đất với hoá tính đất Quan hệ giữa khả năng hấp phụ của đất với với... NH4Cl [KĐ]NH4+ + HCl 13 Hấp phụ trao đổi cation [KĐ]Ca2+ + (NH4)2SO4 [KĐ]2NH4+ + CaSO4 Sự hấp phụ cation tuân theo tuân theo quan hệ đương lượng, khả năng trao đổi phụ thuộc nồng độ ion trong dung dịch… Hấp phụ trao đổi anion 14 15 16 17 18 Khả năng trao đổi cation - CEC (Cation exchange capacity) • CEC là tổng số cation được đất giữ lại ở trạng thái trao đổi trong 100g đất, tính bằng li đương lượng... đó có một lượng H+ hay OH- được thêm vào đất Nguyên nhân? * Đệm nhờ vào trao đổi ion hấp phụ trên bề mặt keo đất và ngoài dung dịch KĐ KĐ Ca2+ H+ + 2HCl Ca2+ H + 2H+ KĐ H+ + CaCl2 Ca2+ KĐ + NaOH Na + 36 + HO . 1 V V ẤN ĐỀ ẤN ĐỀ 3 3 Tính chất hóa học Tính chất hóa học của của đất đất 2 3 C C ác nguyên tố hoá học chính trong đất và khả năng cung ác nguyên tố hoá học chính trong đất và. chính tạo nên diện tích của thể rắn của đất. chính tạo nên diện tích của thể rắn của đất. Những đặc tính lý hoá của bề mặt keo đất rất Những đặc tính lý hoá của bề mặt keo đất rất thuận lợi cho. quyển Đất O 47.2 49.0 Mg 2.1 0. 63 Si 27.6 33 .0 C 0.1 2.0 Al 8.8 7. 13 S 0.09 0.085 Fe 5.1 3. 8 P 0.08 0.08 Ca 3. 6 1 .37 Cl 0.045 0.01 Na 2.64 0. 63 Mn 0.09 0.085 K 2.6 1 .36 N 0.01 0.1 4 KEO ĐẤT KEO