Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги юлдашев г., Абдрахманов т

Алмашинувчи катион ва адсорбция


Алмашинувчи катион ва адсорбция. Катионларнинг сингдирилиши. . Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na^+. Адсорбция нима^. Анионларнинг сингдирилиши ва уларнинг тупроқ хоссаларига таъсири. Сингдирилган катион ва анионларнинг тупроқ унумдорлигидаги роли. Марказий Осиё тупроқларида алмашинувчи катионлар. Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, NH⁴⁺, H⁺, Al³⁺, Fe³⁺, уларнинг ўсимликлар ўсишига унумдорликка таъсири. Уларни аниқлаш услублари. (“Бумеранг” педагогик технологияси бўйича).

Одатда тупроқлардаги алмашиниши мумкин бўлган элементлар уларнинг умумий миқдоридан озгина қисмини ташкил қилади. Алмашиниши мумкин бўлган ҳолатда Са^2, Mg^2, K^, NH₄^, Nа^, Mn^2, Fe^3, H^, Al^3 каби элементлар бўлади.

Булардан ташқари, жуда оз миқдорда бошқа катионлар (Li^, Sr^2, Zn^2, Cn^2, Cu^2) áûëèøè ìóìêèí.
Катионларнинг ютилишидаги асосий қонуниятлар қуйидагилар ҳисобланади.
1. Элементларни ўзаро тупроқ ва коллоид заррача орасида алмашиниши эквивалент миқдорда содир бўлади. Масалан: бир мг-экв Са СК дан чиқарилса бир мг-экв Na унинг ўрнини эгаллайди.
2. Алмашинадиган элементлар валентликлари хилма-хиллиги учун уларнинг валентлиги ортиши билан ютилиш энергияси ортиб боради. Улар бу хусусиятига кўра қуйидагича жойлашади:

Li^ Nа^ K^ NH₄^ Са^2 Mg^2 Са^2 Al^3 Fe^3

Ютилиш энергияси деб эритмада бир хил концентрацияда бўла туриб элементни қанча ютилгани тушинилади, яъни натрий ва кальций эритмада 3 мг-экв дан бўлса, кальций СК га кўпроқ ютилади. Сабаби унинг ютилиш энергияси ва валентлиги катта.

3. Ютилиш энергияси одатда ионларнинг гидратланмаган ҳолатдаги радиусига боғлиқ бўлади. Ион радиуси қанча катта бўлса, у шунча кучсиз боғланади, яъни ютилади ва аксинча бўлади.
4. Бу хил вариантли ионларнинг ютилиш энергияси уларнинг атом массаси ортиши билан кўпайиб боради. Атом массаси эса атом ионларининг тартиб номери ортиши билан кўпайиб боради. Бунда қуйидаги қаторлар ҳосил бўлади:

1. Li⁷ Nа²³ K^ (NH₄)¹⁸K³⁹  Pb⁶⁹

2. 
   Mg²⁷Са⁴⁰ Сo⁵⁹Cd¹¹²
   
3. 
   Al²⁷ Fe⁵⁸
   

Одатда ионларнинг алмашиниши, М.Б. Минкин маълумотига кўра бир неча поғонада ўтади.

1. Сиқиб чиқарадиган ионни эритмадан қаттиқ фаза устига ўтиши.
2. Сиқиб чиқарилиши, яъни эритмага чиқиши мумкин бўлган ионни қаттиқ фаза ичида ҳаракат қилиши ва алмашиш нуқтасига келиши.
3. Алмашинадиган ионнинг жойидан ҳаракат қилиб алмашинув юзасига, яъни заррачанинг сиртига келиши.
4. Икки томонлама алмашиниши, кимёвий реакцияси.

5. 
   Алмашинадиган ионнинг эритмага ўтиши.
   

Катионларнинг ютилиш энергияси қанча катта бўлса, уларнинг СК сидаги ҳолати шунча мустаҳкам бўлади. Катионлар 75-85% дастлабки 3-6 минут давомида алмашинади, қолганлари узоқ вақт давомида алмашиниши мумкин. Бу тупроқдаги сингдирилган ионларнинг хилма-хиллиги билан боғлиқ.
Алмашиниши мумкин бўлган катионларнинг умумий миқдорига катион алмашиниш сиғими дейилади. Бу атама К.К.Гедройц томонидан киритилган бўлиб ҳозирда ҳам ўз моҳиятини йўқотмаган.
Н.И.Горбунов маълумотларига кўра, катионлар сиғими ҳар хил тупроқларда турлича бўлиб, бу одатда мг-экв ҳисобида бўлади. Масалан: типик қора тупроқларда 34-54 мг-экв 100 г тупроқда бўлса, бўз тупроқларда 8,0-8,5 мг-экв100 г бўлади.
Фарғона водийсидаги ўтлоқи-саз тупроқларда П.Н.Беседин маълумотларига кўра бу кўрсаткич 5-10 мг-экв атрофида бўлади.
Ўзбекистон тупроқларидаги сингдирилган катионлар сифати ва миқдорининг ўзгаришини қуйидаги жадвал маълумотларидан кўриш мумкин.