Tuprokda IV gurux elementlari

Tuproq birikmalari

REJA:
1. Tuprokda IV gurux elementlari.
2.Tuproqdagi kremniy miqdori va uning tarqalishi.
3. Tuproqdagi kremniy birikmalari va alyumosilikatlar.
4. Kremniy kislotasi, kremniy birikmalarining migratsiyasi.
Tuprokda IV gurux elementlari.

Uglerod va kremniy makroelementlar bulib, biosferada va t uprok xosil bulish jarayonida aloxida rol uynaydi. IV gurux elementlarining kolganlari mikroelementlar katoridan joy oladi.Vinogradov ma'lumotlariga kura, bu gurux elementlari tuprok usimlik va litosferada kuyidagi mikdorlarda tarkalgan.

29 – Jadval
IV gurux elementlarning mikdori, %

Element	Litosfera	Tuprok	Usimlik kuli	Element	Litosfera	Tuprok	Usimlik kuli
S	0,023	1,40	-	Sn	2,5 x 10 ^- 4	1 x 10 ^- 3	5 x 10 ^- 4
Si	29,5	33,0	15,0	Pb	2,6 x 10 ^- 3	1 x 10 ^- 3	1 x 10 ^- 3
Ge	1,5.10 ^- 4	1,10 ^- 4	-	-	-	-	-

Germaniy uzining ba'zi xossalariga kura kremniyni eslatadi.

Uning tuzlari usimlik va inson uchun unchalik zaxarli emas.Bu gurux elementlaridan kurgoshin nisbatan zaxarli, ya'ni kuchli zaxar xususiyatiga ega.
Kurgoshin tuprokda, usimlikda, inson va xayvon organizmida tuplanishi mumkin.Bunda u odatda Ca₃ (PO₄)₂ dagi kalsiy urnini egallaydi.Bu xodisa inson va xayvon organizmidagi cuyakda xam sodir buladi, ya'ni cuyakdagi kalsiy urnini Pb egallaydi.Natijada cuyaklar murtlashadi va sinishga moyilligi ortadi.
Kalay chukindi jinslar va granit katlamiga xos element bulib, uning klarki 2,5 x 10 ^-4 foiz.Granitlar, pegmatitlar kalayga boy buladi.Bu element gidroterma tizimlarda konsentratsiyalanadi.Kalayning barcha minerallari A.I.Perelman (1990) ma'lumotlariga kura yukori xaroratda va bosimda paydo buladi.Kalayli minerallar soni 24 tani tashkil kiladi.Eng reg tarkalgan kalayli mineral kassiterit (Sr O ₂) xisoblanadi.
Biosferada ayniksa tuprokda kalay juda kam urganilgan bulib, uning kuchsiz konsentratsiyalanishi gillarda kuzatiladi.Suvda usuvchi kalayni tuplovchi usimliklar aniklangan.
Germaniy XV asrda norvegiyalik olim Foxt fikriga kura nodir element xisoblangan bulib, uning yer pustidagi klarki n x 10 -10 foiz, bulishiga karamasdan asosiy dikkat e'tiborda bulgan.Keyinchalik bu elementning klark mikdori ancha kata ekanligi, xozirda esa 1,5 x 10 ^-4 foiz ligi isbot kilingan.
Germaniy uzining kupchilik birikmalarida kremniy kabi 4 valentli bulib, tipik litofil element. Germaniy sulfidlar bilan birga, torflarda tuplanadi.Ammo germaniy kumirli kazilma boyliklar ichidan olinadi.
Kremniy bilan uglerod davriy sistemada yakin turadi, shuning uchun ularning kupchilik xossalari xam yakin.Ulardagi elektronlar taksimoti xam uzaro yakin.
C S ₂ 2 s ₂ 2 p ₂
Si S ₂ 2 s ₂ 2 p ₆ 3 s ₂ 3 p ₂
Uglerod va kremniy uzlarining yukori valentliklarida, ya'ni +4 valentli buladi.Ular bir xil tipdagi oksidlarni CO 2 va SiO 2 xosil kiladi.Ularning bu oksidlari tabiatda keng tarkalgan.Xar ikala element xam galogenlar va vodorod bilan birikmalar xosil kiladi.
Kremniy IV oksid xox u amorf xolatda, xox alyumosilikatlar tarkibida bulsin HF bilan reaksiyaga kirishadi.

SiO₂ + 6HF_____ H₂SiF₆ + 2H₂O

Kremniy vodorod bilan birikmalari xam uglerod birikmalariga uxshaydi, ya'ni CH ₄ va SiH 4. Bu birikmaga (SiH ₄) silan deyiladi.
Bu rangsiz, xidsiz, gaz bulib, xavoda uz-uzidan yonadi.

SiH₄ + O₂____ SiO₂ + 2H₂O

Uglerodlardan uzlarining turgunligi past, ya'ni kamligi bilan fark kiladigan disilan Si₂ H₆ va trisilan Si₃ H₈ kabi kremniyli birikmalar mavjud.Agar uglevodorodlarga C - H boglanishdagi energiya 413 kdj. Mol. ^{– 1} bulsa, Si - H xolatdagi energiya 225 kdj. Mol. ^-1 shuning uchun xam silanlar txatto uy sharoitida xam Si - Si - Si zanjir xosil kiladi, lekin kush bog, uchlamchi boglarni xosil kilmaydi.Bu kremniyni ugleroddan keskin farklaridan biri, bunga sabab Si dagi elektronlar sonining kupligidir.
Si - Si boglanish energiyasi C - C boglanish energiyasidan 2 barobar kichik.Lekin Si - O va C - O boglardagi energiya uzaro yakin, ya'ni 369 va 351 kdj. Mol. – 1 ni tashkil kiladi.Shu sabablarga kura Si uzun zanjirlarni xosil kiladi, C - xam buni bemalol xosil kilaoladi.
Si uchun kislorod kuprigi orkali zanjir xosil kilish xarakterli bulib, ularga siloksanlar deyiladi.Bularga misol tarikasida metasiloksanni keltirishimiz mumkin.

CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

- Si - O - Si - O - Si - O - Si -

CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

Siloksan kimyoviy jixatdan enert, murakkab moda.Kremniy xamma valent boglari kislorod bilan tuyingan bulsa, u xolda kremniy – kislorodli tetraedr xosil buladi.Tetraedrlar silikatlarning asosini tashkil kiladi.
Tuprok tarkibidagi silikatlar mikdori ularni xosil kiluvchi jinslar bilan boglik bulib, tuprokni paydo bulishi jarayonida transformatsiyalanadi.Bunga karama-karshi tuprokdagi organik moda manbayi rolini xilma-xil usimlik va xayvonot dunyosi olami bajaradi.
Tuprokdagi Si va C ikki omil, ya'ni ona jins xamda usimlik va xayvonot dunyosining xolatini anglatadi.Yana shuni aloxida ta'kidlash kerakki, tuproklarning ayrim katlamlarida organik moddalar 95-99 % gacha bulishi mumkin.Aynan shunday mikdorlarda kremniyli moddalar xam mavjud bula oladi.
Masalan, uglerodli organik birikmalar urmon tushamasi katlamida 95-99 % tuprok massasini tashkil kiladi.
Torfli va boshka organogen tuproklarda xam bunday xolatni kursatish mumkin.Buning aksicha podzol tuproklarning A₂ katlamida esa organik moddalar juda kam 0,01% gacha xatto undan xam oz bulib, kremniyli birikmalar mikdori esa keskin oshadi.Kumli tuproklarda esa SiO₂ uning mikdori 99-100 % ga yakinlashadi.
Uzbekistondagi och va tuk tusli buz tuproklarda 69,5-74,7 % (Ismatov J.R. 1989) mikdorlarda SiO₂ tarkalgan bulib, uning bu kursatkichlari tuprokning ustki katlamlarida kisbatan kamrok bulib, ichki katlamlar, ya'ni keyingi genetik katlamlari tomon ortib boradi.
Togli jigarrang tuproklarda xam SiO₂ mikdori reg bulib, 67-74 % ni tashkil kiladi.Kremniy turt oksidining oz kismi, ya'ni 67 % atrofidagi kursatkichlari ustki katlamlarga tugri keladi.Genetik katlamlar uzgarishi bilan SiO₂ mikdori chukurlashgan sayin ortib boradi.Kremniyli birikmalar bilan organik moddalar urtasidagi uzaro ta'sir natijasida Yangi gili-gumusli birikmalar xosil buladi.Bu tuprok xosil bulish jarayoninig xarakterli xususiyatlaridan biriga tugri keladi.
Shunday kilib bu ikki element uzaro ayrim xossalarga kura fark kilishiga karamay umumiy xossalarga xam ega.
Kremniy va uning birikmalarining tuprokdagi rolini umumlashtiradigan bulsak ular kuyidagilarga tugri keladi.

1. 
   Kremniyli birikmalar kupchilik tuprok katlamlari massasi asosini tashkil kiladi va muxim kimyoviy, fizikaviy rol uynaydi.
   
2. 
   Kremniyning tuprokdagi mikdori unda kechadigan aloxida jarayonlarning kursatkichi bulib xizmat kiladi. SiO₂: R₂O₃ va SiO₂ : AlO₃ nisbatlari orkali esa nurash kobigi, tipi aniklanadi.
   
3. 
   Kremniy birikmalari bilan tuprokning kupchilik muxim xossalari boglik.Alyumosilikatlar mikdoriga tuproklarning yopishkokligi, bukishi, kationlarning singdirish kobiliyati va boshkalar boglik.Bundan tashkari, ogir granulometrik tarkibga ega bulgan tuproklarda SiO₂ ijobiy rol uynaydi, ya'ni uning suv xavo utkazuvchanligini yaxshilaydi.Shuning uchun xam melioratsiya bikfhbybyu kupchiligida kumlash ishi bajariladi.
   
4. 
   Kremniy usimliklar tarkibiga kiradi, ba'zi xollarda xosilga ta'sir kiladi.Usimlik kulida kremniy mikdori 0,5 dan 2,5 % gacha, ba'zi suv utlari, zamburuglari esa 30 % gacha bulishi mumkin.
   

Kremniy donli usimliklar kulida xam nisbatan reg bulib, 18-20 % ni tashkil kiladi.Kupchilik organizmlarda kremniy birikmalari skelet rolini bajaradi.Ba'zi organizmlar uchun esa kremniy mikroelement tarikasida kerak buladi.
Uzlashtiriladigan fosfatlar mikdori xisobiga kambagal tuproklarda kremniy xosil mikdorini oshiradi.
Buyuk Britaniyadagi tajribalarda natriy silikati nitratli ugitlarga kushilganda arpa donining mikdorini gektariga 3,6 s/ga oshgan.Ma'lumotlarga kura kremniyli kislotalar tuprokka solingnada undagi fosforli birikmalarning erishi, xarakatchanligi oshadi.
Tuproklarda kremniy asosan SiO₂ va kremniy kislotalarining tuzlari xamda alyumosilikatlar shakllarida buladi.Tuprokdagi alyumosilikatlarga dala shpatlari, piroksenlar, amfibollar, olivinlar, gili minerallar kiradi va ular tuprokning kupchilik xosssalarini belgilaydi.