HEMIJSKA SVOJSTVA ZEMLJIŠTA
Sva zemljišta se sastoje od tri faze, čvrste, tečne i gasovite čiji odnos zavisi od
uslova postanka, ali i opstanka. Posebno je važan odnos i sastav čvrste i tečne
faze kao i svojstva njihovih komponenata, mineralne i organske. Naravno da
je za plodnost zemljišta hemijski vrlo bitan sastav ...
Sorptivna sposobnost zemljišta (lat. sorptio – uvlačenje u sebe, zadržavanje na
površini ) – prirodno svojstvo zemljišta da na površini svojih čestica
zadržava ili vezuje slabim vezama različite supstance iz zemljišnog rastvora,
gasove iz vazduha ili mnoge mikroorganizme i tako čuva najfinije sastojke od
isparavanja ili ispiranja. Sorpcija je ,ustvari, zajednički naziv za dve pojave u
zemljištu : a) absorpcija ili apsorpcija, usvajanje hranljivih supstanci
korenovim sistemom i b) adsorpcija ili atsorpcija, što znači privlačenje
supstanci na neki sistem… U zemljištu je zastupljeno više tipova sorpcije (lat.
adsorptio - upiti ) kao što je ona koja teče pod uticajem električne energije
koloida ( fizičko-hemijska ), pod dejstvom molekulskih privlačenja (fizička), u
jonskim sistemima (hemijska), mehanička, biološka i druge…
Čestice čvrste faze zemljišta koje adsorbuju zovu se adsorbenti i to je
koloidna frakcija : humus, hidroksidi Al, Fe i hidratisan oksid Si, naročito gline
bez obzira na dimenzije...tzv. adsorptivni kompleks ili koloidni kompleks
mineralnog i organskog sastava. Na njima se adsorbuju molekuli i joni iz
gasovite i tečne faze.
Koloidi zemljišta
Koloidi ( grč. kolla - lepak ) su dispergovane čestice veličine od 1 do 100 nm.
Čestice do 1 nm su, po pravilu, molekuli ili joni, a tako je u pravim
rastvorima.
Koloidi se u rastvoru neprekidno Braunovski (!) kreću i to brže što su
čestice sitnije. Koloidnu masu zemljišta čine minerali , organski i organo-
mineralni koloidi.
U mineralne koloide spadaju uglavnom produkti hemijskog raspadanja a to
su : hidroksidi Si, Al i Fe, pa sekundarni alumosilikati tj. minerali glina i
još,primarni minerali usitnjeni fizičkim raspadanjem na čestice veličine
koloida. U zemljištu sa jakom destrukcijom (podzol, laterit,... ) se uglavnom
javljaju hidratisani oksidi Al,Fe i Si, kao amorfni ili kao soli.
Organski koloidi su humusnog porekla. Ukoliko zemljište sadrži više humusa
utoliko ima izraženiju adsorpciju jer je huminska kiselina, kao neizostavni
sastojak humusa, koloidna i vrlo je jak adsorbent (jače adsorbuje od
mineralnih koloida).
Organo – mineralni koloidi nastaju uzajamnim spajanjem huminskih sastojaka
sa mineralnim česticama kao jezgrom. Uloga u adsorpciji im je praktično ista
kao i uloga drugih koloida.
Udeo koloida u nekom zemljištu je u direktnoj vezi sa sadržajem glina i
humusa u tom zemljištu. Glinuše i ilovače sa visokim sadržajem humusa su
vrlo bogate koloidima. Peskovita zemljišta , po pravilu, sadrže malo koloida.
Koloidna hemija je mlada grana hemije. Ona izučava probleme vezane za
život – pedologiju, biologiju, medicinu, farmaciju, tehnologiju, industriju...
Osnovna svojstva koloida. - Za ukupnu aktivnost zemljištu vrlo su važna dva
koloidna svojstva : a) specifična površina i b) električni naboj .
Specifična površina - važna veličina kod procene stepena disperznosti nekog
sistema i izražava se u cm
2
/cm
3
ili u m
2
/g. Na specifičnu površinu utiče i
veličina i oblik čestice (lopta ima najmanju površinu među telima iste
zapremine, ali za kontakt čestica važna je dodirna površina - tečnosti i
gasovi... npr., pločasta tela...za bliski kontakt imaju na raspolaganju i 3/ 4
ukupne površine u odnosu na samo 6 tačaka kod sfernih čestica ) ...
Električni naboj – takođe ima velik značaj za aktivnost koloidnih sistema.
Električni potencijal je veći kod čestica koje se kreću brže, međusobno se
sudaraju, i prisustvu električnog polja kreću se od negativne ka pozitivnoj
elektrodi , iako se čestice u zemljišnom rastvoru Braunovski kreću.
Odakle električni (pa još negativan ) naboj na koloidnim česticama?
Na glineneim mineralima elktrični naboj nastaje na dva načina :
Čestice (3) u koloidnom rastvoru su u obliku tzv. micele (2) čija građa je
složena:
u središtu micele je jedro (5) od minerala gline, amorfnih gela ili organo-
mineralnih jedinjenja. Na površini jedra je jonogeni sloj (a), sloj molekula koji
mogu da disosuju. Disocijacijom ovog sloja nastali joni ostaju na površini
jedra čineći unutrašnji sloj (a) koji određuje naelektrisanje, naboj, i potencijal
koloida. Negativni joni napuštaju površinu jedra , odlaze u disperznu sredinu
formirajući spoljašnji sloj jona (1) . Svi joni koji su u neposrednom kontaktu
sa unutrašnjim slojem formiraju nepokretni sloj (b) dok ostali čine difuzni sloj
(c). Koloidne micele su difundovane u intermicelarnom rastvoru (d) . Joni
difuznog sloja su vrlo pokretljivi i zato veoma aktivni pa u difuznom sloju
reaguju različito sa jonima zemljišnog rastvora.
Sa svojim unutrašnjim slojem jona jedro micele čini čvrstu celinu, granulu (4
) , koja je nosilac električnog naboja. Zajedno sa nepokretnim slojem granula
čini koloidnu česticu (3).
U acidoidne koloide zemljišta spadaju acidoidi koji privlače katjone a to su :
minerali glina, kiseline silicijuma i humusne kiseline. Privlačna moć acidoida
da privuku katjone zavisi od naboja, naboj acidoida zavisi od jačine
disocijacije, a ova, od reakcije zemljišta. U alkalnoj sredini acidoidi dobro
disosuju, u neutralnoj slabije, a u kiseloj loše. Pri pH od 2 do 3 nema disocijacije,
nema naboja, pa onda koloidi ne privlače katjone.Koloidi hidroksida Al i Fe
(mAl
2
O
3
x nH
2
O i mFe
2
O
3
x nH
2
O) su amfoterni pa su kiseloj sredini bazoidi a
u alkalnoj, baznoj sredini su acidoidi.
Zeta- potencijal.- Koloidne micele su elektroneutralne zato što su unutrašnji i
spoljašnji potencijali jednaki tj. potencijal im je nula. U toku raspoređivanja
jona po difuznom sloju joni se hidratišu i tada gube deo naelektrisanja. Tako se
