5. Phương pháp nghiên cứu
1.2.3.4. Nguyên tố kẽm
a) Giới thiệu về nguyên tố Kẽm [15]
Kẽm là một kim loại thuộc nhóm IIB của bảng tuần hoàn.
Bảng 1.5. Một số đặc điểm của nguyên tố kẽm
Số thứ tự Cấu hình electron hóa trị Bán kính nguyên tử, Ao
30 3d104s2 1,39
Trạng thái oxi hóa đặc trưng của kẽm là +2. - Tính chất vật lý
Kẽm là kim loại màu trắng bạc. Trong thiên nhiên có 5 đồng vị bền trong đó 64Zn chiếm 50,9%. Kẽm là kim loại mềm, dễ nóng chảy.
- Tính chất hóa học:
Kẽm là nguyên tố tương đối hoạt động. Trong không khí ẩm, kẽm bền ở nhiệt độ thường do có màng oxit bảo vệ. Nhưng ở nhiệt độ cao, kẽm cháy mãnh liệt tạo thành ngọn lửa màu lam và sáng chói. Kẽm tác dụng với halogen, lưu huỳnh và các nguyên tố không kim loại khác như photpho, selen…
Ở nhiệt độ thường, Zn bền với nước vì có màng oxit bảo vệ, ở nhiệt độ cao khử hơi nước thành oxit:
Zn + H2O →~700oC ZnO + H2
Có thế điện cực âm, kẽm dễ dàng tác dụng với axit không phải là chất oxi hóa giải phóng khí hiđro.
Kẽm có thể tan trong dung dịch kiềm giải phóng hiđro giống như nhôm: Zn + 2H2O + 2OH-→ [Zn(OH)4]2- + H2
b) Dạng tồn tại của Zn trong đất
Trong đất kẽm ở dạng liên kết, hàm lượng thấp và phụ thuộc vào độ pH. Kẽm thường ở dạng Zn2+, ZnOH+, ZnCl+ và một số ion khác. Kẽm là nguyên tố khá phổ biến trong tự nhiên, chiếm khoảng 1,5.10-3% thành phần vỏ trái đất. Kẽm tồn tại trong một số khoáng vật chứa kẽm như xphalerit (ZnS), zinkit (ZnO), xmixônit (ZnCO3)… Kẽm được tách ra khỏi quặng sunfua bằng phương pháp thủy luyện hay nhiệt luyện.
Sự hấp thụ Zn2+ có thể có thể bị giảm bởi pH thấp (<7) nên các loại axit nhẹ thì dễ chiết kẽm hơn, theo giá trị pH cao làm tăng rõ rệt lượng hợp chất hữu cơ trong dung dịch đất nên phức kẽm với phối tử hữu cơ có thể là một nguyên nhân của sự hòa tan kim loại này.
c) Chức năng sinh lí của kẽm
Zn thể hiện vai trò sinh lí ở trong cây có nhiều mặt. Zn có vai trò quan trọng trong các quá trình oxi hóa khử xảy ra trong cơ thể thực vật và động vật, nó tham gia vào thành phần nhiều men, tham gia quá trình trao đổi protein, hiđratcacbon, trao đổi P, vào quá trình tổng hợp vitamin và các chất sinh trưởng – các ausin, hoạt hóa một số enzim đặc biệt là enzim fructo 1,6 diphosphatase. Thiếu Zn sẽ phá vỡ quá trình trao đổi hiđratcacbon, kìm hãm sự tạo đường saccaro, tinh bột và chất diệp lục. Zn đóng vai trò không những chỉ tham gia hình thành enzim mà còn là nhân tố điều hòa cấu trúc và chức
năng hàng loạt enzim giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ, trong một số phản ứng enzim thì Mg2+ và Mn2+ có thể thay thế Zn2+ (Hodgson và cộng sự, 1966).
Đa số các loại cây rau, cây quả mọng và cây ăn quả, trong đất không đủ kẽm thì bệnh thiếu kẽm sẽ thể hiện ở các cây ăn quả, đầu tiên trên lá xuất hiện những đốm úa vàng hoặc đỏ tím, còn lá có màu lục sáng và ở một số cây lá gần như có màu trắng. Đối với cây ăn quả còn bắt gặp hiện tượng lá hình hoa thị, lá ở đầu cành nhỏ bé, đốt co ngắn lại. Sau một vài năm, ở các cây bệnh cành sẽ bị chết, những cây như thế không ra quả hoặc quả rất nhỏ và hình dạng kì dị…Đặc biệt đối với cam, quýt, bưởi. Vì vậy nếu đủ lượng kẽm cho cây ăn quả thì có tác dụng thúc quả chín sớm, tăng kích thước quả, tăng lượng đường, giảm độ chua của quả, kẽm còn có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản của quả.