Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ И ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЧВ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ И ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЧВ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА"
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
^ На правах рукописи
Виктор Александрович КАСАТИКОВ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ кислот И ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЧВ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА
(Специальность ЛЬ 06.01.03 — почвоведение)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
МОСКВА — 1974
Диссертационная работа выполнена на кафедрах почвоведения,- физической и коллоидной-химии и Московской ордена' Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им, К. А, Тимирязева.
Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук профессор И. С. Кауричев, кандидат химических наук; доцент В. А. Черников.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор Д. С. Орлов; кандидат сельскохозяйственных наук старший научный сотрудник Л. К. Шевцова.
Ведущее учреждение — ВНИИ зернового хозяйства, Шор- ~ танды Целиноградской области. ' /
Автореферат разослан « ...» . • - . . - 1974 г.
Зашита состоится « . . . » *. . . , . 1974 г. на заседаний Совета факультета агрохимии и почвоведения
тсха. " , '
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.
. Просим принять личное участие в работе Совета или прислать отзыв, заверенный печатью, в двух экземплярах по адресу; 125008, Москва А:8, ул. Тимирязевская, 49, корпус 8, Ученый совет ТСХА..: '
Ученый секретарь Совета академии
доцент Ф. А. Девочкнн
" Органическое вещество является важнейшим фактором плодородия почвы. Оно влияет на запасы н доступность питательных веществ растениям, обуславливает структуру почвы, играет важную роль в генезисе почв.
Особое значение в связи с задачами мелиорации земель в засушливых районах имеет изучение органического вещества солонцов. Несмотря на достигнутые в исследовании гумуса солонцов успехи, имеется еще целый ряд вопросов прикладного н общего значения, на которые не найдено решения. В частности, до конца не выяснен вопрос о составе и строении гумусовых веществ солонцов. Остается неясным, чем определяются имеющиеся различия в свойствах гумусовых кислот солонцовых и надсолонцовых горизонтов. Кроме того слабо изучен вопрос о взаимодействии органической и минеральной частей почвенного поглоишощего комплекса солонцов н зональных почв. Спорным является вопрос о гидро-фнльностн гумусовых веществ солонцов," об их влиянии на сильновыраженную способность данных почв к набуханию.
Настоящая работа посвящена исследованию гуминовых кислот почв солонцового комплекса и органо-мннеральных соединений в данных почвах с применением современных физико-химических методов анализа. В работе дана подробная характеристика исследуемых гумнновых кислот. Изучен ряд свойств органо-мннеральных соединений на примере искусственно приготовленных глино-гумнновык соединений, а также органо-мннеральных соединений собственно солонцов с целью выяснения основных форм связи, участвующих в закреплении гумусовых кислот минеральной частью почвы.
Объекты н методы исследования. В качестве объектов исследования были выбраны почвы солонцового комплекса подзоны южных карбонатных черноземов Целиноградской области. Образцы отбирались нз следующих горизонтов: чернозем— гор. А]; солонец малонатриевый, р. 23 — гор. А1 и В^ солонец, многонатриевый р. А— гор. А| и Вь Для данных почв характерно: 1) реакция среды (рН водный), близкая .к нейтральной—чернозем н гор. А| солонцов, н щелочная —
1 ^ А-Жзаъ-
гор. В) солонцов. Гумусированность максимальная у чернозема — 5,1% н минимальная — гор. В1 солонцов — 2—2,3%, Аналитические исследования почв: гумус, емкость поглощения, значения рН в водной н солевой средах, обменная кислотность проводились общепринятыми методами.
Из образцов данных почв были выделены препараты гуминовых кислот и фулызокнслот по общепринятой методике (Орлов и др., 1970), Обеззолнванне гуминовых кислот (ГК) проводилось методом переосаждешш с применением электродиализа. Для исследования свойств ГК и нх оргаио-миие-ралышх производных использовались- -химические, .физические и физико-химические методы исследования:
— насыщение минералов и почвы поглощенными катионами проводилось по Гедронцу (1955);
— БЭТ— метод определения удельной поверхности;
— определение величины набухания ГК — по Васильеву;
— элементный анализ ГК на автоматическом С, Н, N анализаторе фирмы Паккард;
— применен графостатистпческни анализ данных элементного состава для выяснения направленности основных процессов превращения ГК исследуемых почв;
— функциональный анализ ГК по Драгуновон (1958);- ,
— оптические свойства ГК в видимой области спектра исследовались на спектофотометре СФ-4;
— молекулярное строение и качественный состав функциональных групп ГК, а также строение органо-минеральных соединении изучались методом ИКС на спектрометре ИИ-20;
— термогравнметрические свойства органо-минеральных соединений и гуминовых; кислот и процесс их деструкции п неизотермпческом режиме изучались на дериватографе системы Ф. Паулик, И. Паулпк, Л. Эрдеп;
— расчет констант скоростей н энергий активации реакций пиролиза гуминовых кислот и органо-минеральных соединений по Ван Кревелену (1951).
Объем работы. Диссертационная работа состоит нз введения, 10 глав, собранных в 2 части, и содержит 147 стр. машинописного текста, 29 таблиц и 29 рисунков, список использованной литературы нз 213 наименованнй, включающих 135 отечественных н 78 зарубежных авторов. ,
Краткий литературный обзор. Он состоит нз двух разде-1 лов. Первый включает и себя обзор литературы по современному состоянию изучения органического вещества солонцов на основании работ ряда авторов (Каурнчев и Панов, 1957; Панов, Кокурина, 1965; Панов, 1972; Градобоев, 1970, 1971 и др.). Второй раздел включает обзор литературы но вопросу
изучения форм связн*1\ гумусовых I кислот с минеральной частью л очвы (Александрова, 1954, 1967, 1970; Кононова,, 1963; Левашкевнч, 1966; Орлов, Нестеренко, 1959; Орлов, Пивова-рова, Горбунов, 1973; Тюрин, 1937; Тюлин, 1938; ОгееЫапс!, 1965, 1971 и др.), В разделе приведены наиболее общепринятые в настоящее время классификации, форм взаимодействий гумусовых кислот с минералами. ; * .
Часть ( ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
гуминовых кислот
ПОЧВ СОЛОНЦОВОГОКОМПЛЕКСА
В этой части, включающей 4 главы, дана физико-хнмнче-ская характеристика исследуемых гуминовых кислот с целью выяснения - изменения„их"свойств' в процессе солонцеобразо-ванпя. Параллельному изучению подвергались как зольные,. так н обеззолениыепрепараты гуминовых. кислот. .'-..'
Элементный состав н емкость обмена гуминовых кислот. Определение элементного.состава ГК используется в настоящее время в качестве их важнейшей характеристики при выяснении генетических особенностей исследуемых почв. Результаты элементного анализа исследуемых. ГК- (табл.. 1) свидетельствуют о том,-что элементный состав данных ГК зависит как от их зольности, так и от свойств почвы. Для зольных ГК варьирование содержания С, Н, О, N сильнее по сравнению с обеззоленнымн, в которых наблюдается закономерное уменьшение количества углерода при'переходе от чернозема и гор. А1 солонцов к гор. В! солонцов. Для всех ГК характерно преобладание водорода над'углеродом, что указывает на значительную замещенность ароматических колец и развитие боковых алифатических цепей. Наблюдается закономерное уменьшение количества углерода при" переходе от чернозема и гор. А, солонцов к гор. В] солонцов; Использование графо-статистического метода анализа (диаграмма, Н/С—О/С) позволило выяснить ряд изменений ГКв ходе формирования солонцов. В частности, установлено, что ГК чернозема и гор. А1 .солонцов менее окислены по сравнению с ГК иллювиальных горизонтов солонцов, .что согласуется с показателями степе' ни окисленности по Орлову (1970) (табл.,1).
'.Для обеззоленных.гуминовых кислот ;солонцов наблюдается увеличение емкости обмена вниз-по профилю, что коррелирует с отношением О: С. V-- ' .-
Исследование гидрофильности гуминовых кислот. Исследование гидрофильных свойств ГК' проводилось методом .набухания. Расчет;максимальной емкости^ и-константы- скорости
Таблица 1
Элементный составив ат.%), степсиь окислен ноет и и емкость объема туминовых кислот
Лг пл. Почва ' золы .С И О Н:С О: С С: N Степень окислек- 110СТИ, <>* Емкость поглощения мгэкв 100 г
1 Чернозем южный карбонатный , . 5^3 33,33 43,06 19,91 3,65 1,30 0,60 9,14 -0,22 680
1,5 30,46 41,15 19,31 3,06 из 0,53 11,95 -0,08 590
2 Солонец малонатриевый, р. 23, 0,9 33,01 39.75 23.50 3.71 1.20 0.71 9,90 +0,11 014
гор А) . . . .". . . . 1,5" 36,03 41,57 19,25 3,14 1,15 0,53 11,48 —0,09 500
3 » » гор, В( . . 36,0 24,32 39,81 33,78 2,07 1,64 1,39 11.74 +1,18 974 '
3,5 34,44 37,68 25,06 2,81 1,09 0,73 12,30 : +0,42 " 763.
4 Солонец многонатриевый, р. Л, 10,9 37,91 39.28- 20,06 2,73 1,04 0,53 13,90 0 635
гор А] 1,2 37,12 44,38 15,83 2,65 1,20. 0,43 14,00 -0,36 575
3 » » ГОр. В[ 3,1 35,74 41,84 19,76 2,63 1,17 0,55 13,60- - —0,14 593 ■
0,5 30,24 39,50 21,42 2,82 1,09 0,59 12,74 +0.15 . 620
■При м с ч а и 11 е. Б числителе
— зольные препараты,
в знаменателе — обеззоленние.
' ^ набухания проводилось по; формуле - Л ле ишна/(1967), Ре зу ль- . :Литоты:приведены в табл: 2/'-..'ч/ ''*
'-^'^Рассмотрение /этих: да нных/ п ока зип'ает? р аз ли ч н у ю; способ -'^Уность ГК солонцов^к набуханию.'3адьные препараты ТК со- » С \юнца' многонатриёвогопо' сравнениюс! малоиатриевым отлн*
Характеристика набухания н удельной поверхности гумимовых кислот ..
' ■ * " ' ' 1 'Зольные'препараты О(5еззоленныепрепараты'
/'л-пп.'' . " Поч»а ... ■ '■ ■■■: >• .: "Ч -- , ...л - Л 1 ! Сч • Ш 3 = а ** • = 1 ^ й і«3 о ІІ'З.а Л-, І-- :'.-05 . і і? , 3 '■ Я К
, „ * , . - - - • ''■' - 3'■ і С;" 4* во''!1 ц о-в ■■■ ■■ >> В ї ■
■-и •■'.■ '"г' ■ ■ ' с ! : '
Дёр но в о-подзолиста я,- гор.- Лп, 0— "24 см, Коми ''■ 23,1,; -.0,128-;
Дер но зо-подзол нетал, Г- . Магадан, '36,0 14!/ ' 0,01 і) ■іГ/Уі^і '
гор, Лп, 0-^20.см ; - .-^л'л:;- ' ■ 'я ■■ ,, '
Чернозем южный .'/карбонатный, ■ гор. Ль 0—16 см . \ ^ ^ • 5.2 • :363!; • -'0,012*: ' , 1 -: 224" '
> 1,5 • 370 , 0,123 " 277, ■■•
• _ 4 Солонец малонзтриевый/р." 23, гор. ■/'Л), 0—10 см .; ."у •9.9- "262-Ї" - 0.110 • і." 236
у/..'-... 370 : .'0,142 *: 27С ,
: УїМ: Солонец малонатрисвий, р. 23. гор. 'В,, 10—20,см , УЛ - . - - ■■ : ^' \ * • ' , + ■ > .36.0'-' 100 " "0.0Ш ■ • '213 4
■ 3,5; 417; ■ ,40,144 ( ■■-255: Г,
. - 6 Солонец много натриевый, р. Л, гор. ■. А|, О—7 см -- ,-. - , .ч-'--. ■ 10,9 342 -0.124 '' 223 :
у" • " % ,'•' • 1,2 303; ,0,150 , ,270'
• ' - / І, ^ * ••» Ч - Солонец многопатриеаый; р.'А, гор. В|, 7—15 ем ;. .-.. 3.1 382 ■ •0.131 ' 225
V /.> " . • 0,5 -322 * 0,169; .251
. -'Ь- 'І
' чаются значительно большимиг" величинами7 максимальной емкости и константы скорости набухания; Особенно'это* прояв; ляется по ил л говиа л ьньш ^горизонтам. Гумшювые / кислоты ''чернозема, хотя и имеют соизмеримую величину:^■'";но зна- > Учительно меньшую-величину/константы'скорости набухания. Г.Интересно, что ' обеззоливание приводит ;к:увеллченшо(Зм -Ч ''Л л я чернозема и "обоих "горизонтов м ал он атр не в ого/сол он ца,
особенно для- иллювиального, горизонта: '.Иную 'картину , мы.-" /'.тіол у чім и для многонатриевого : солонца. Здесь- обеззолнвание ' ¿привело к снижению в їобонх горизонтах'.'!ВндимоІ^такое ': поведение ГК многонатриевого/солонца связано с"''Несколько;^ ;І ННОҐІ их природой по сравнению' с мал о и а тр п е вы м'; сол о н цо м Г;'
' V ■ V* - - . 1
.Однако во ;всех случаях при обеззолнвании происходит значительное .увеличение константы скорости . набухания ^следовательно, гидрофильное™. Меньшей глдрофильностыо/ обладают гумнновые кислоты чернозема по сравнению с гуми-.но'вьши кислотами солоноцов; тум«новые.кислоты иллювиаль-. .ных горизонтов солонцов характеризуются значительно боль* 'шей гндрофильностью по сравнению с гуминовьши кислотами _ Л а дсо л он цо в а т ы х горизонтов. Увеличение гидрофильности при обеззоливании свидетельствует о том, что неорганические компоненты .блокируют гидрофильные группы гумниовых кис., лот' и тем самым увеличивают их.гидрофобность, Это положе-* ние подтверждается увеличением удельной поверхности ДЛЯ всех .образцов гуминовых кислот после обеэзолнвания на •10—50 м2/г (табл. 2). ; ' ■ ' '
.Оптические и термические свойства гуминовых кислот
Видимая спектроскопия. С,целью установления возможности применения спектрофотометрического метода для количе-.ственного-определения гуминатов и гуминовых- кислот в исследуемых почвах были определены коэффициенты экстин-ции.гуминовых кислот (табл.,3).
'V* ,-'. ■ ■ .' То блиц а 3
¡Результаты спектрофотометрировання гумнновых кислот
> . "-Зольлые'лрелараты
• * - .' • ль - Гумшговые кислоты . Обездоленные ■■ препараты
' пп.; ■ ■ V - е ■ 9*'. • . ■-. л .. К(М
.г 1 . Чернозем южнып карбонатный гор. .1. Л Ш 3.58 ; 2,5 ■ ■ . - ■ 0.077 -
• ; ■ 3,41 . .2.5 -0,155
Солопец малонатрнсаый, р, 23; Ль О—10 см .. . . . гор. 4.80' 3.1 0.083
4,26 • 3,0^. : 0,068
а Солонец малопзтриевый, р. 23; • •!),. 10-20 см . . . гор. 5,42 3.2' >
4,75 3.2 -0,093
■ ■;' -1 , . Солонец многонатр невы/1 р. Л; : Л| 0—7 см . . ' . . гор. -1.14 3,1 0,108
í 4,44 ■ - 3.1 «,064
3' ; . Солонец многоиатрневм(1, р. Л; ■,В1,.7—15 см . , ■гор. ' 5,56 ;3,6 . ■0.057
5,92 - . : ' 3,5 ■ 0,073
,.. Определение содержания ,гуминовых, кислот и гуминатов проводилось,по методу, Алешина и ^Болдырева .(1964). '
Наибольшее количество ГК. „извлекалось' из верхних гори-
,'ггзонтов солонцов.: Содержание1 ПК здесь ^коррёлирует-^пЬ'гаен-;, Г ■■ и о Гг: к і і с л отн о ст ью' (рН; водный). Содержаннетуминатов- было: .^наибольшим в чернозёме^и. пропорционально;емкости, погло-, ¿'щения почвы. Для'сол о н ц ов;. п р оце нт н ое содержаші е - гу м и н а -
'тоц вниз. по профилю і увеличивается.,, Отношение. гумннатов..' .¿ї к .' гумк(ювым -кислотам ""уменьшается ' отУчернозем а. к;солон:д , : ■дцам'ЛВинз по профилю'солонцов^э'то отношение.увеличивается^" Ч'с:Д34'в гор. Лх до 0,90 в гор.;В|. При освоении..солонцов со-'-' і: ^держанії е.. гум иное ых - кислот.її гумннатов' умёньшается;"с>уве%. ■ л и чей нем отношен и я] гум йнат: гу мі ш о в а я к и слот а'. -;, ) ; ' ■ :При освоении' Чернозема-,\:наоборот;\" это'';отношенне7сни- . :. ,жается. Таким образом,Цотношение гумннатов ;к "гумииовым
кислотам чет ко;п ок азы в а ет.н ё'.тол ь к о'к н сл отн о-со л е во її со;-; "Г став ор га н н ческого . веществ а* по ч в ьін О; іпотр а ж а ет е г о нзме- , ."•-пение при освоении почвНДля характеристики степени слож-. * и ости ■ г у м і ш ов ы~х:, к и слот и; гумннатов- проводилось: ¡¿пределе-,нііе коэффициента.-А^который;-являясь фуикцией* не двух точек,: как коэффициента нескольких, *более\объ'ектнвно -отражает данное свойство.Полученные данные."показали сни-=; ч-Хжение атожііости(;строеннїі"ЇГК.івниз , по-профилю солонцов. ' \ГДля гумннатов эт о и з а кон о ме р н ост и, н е наблюдается"., .
'і Значения величин",коэффициента цветности А' препаратов' V ГК (табл. 3) свидетельствуют о том, что; наименьшей ело ж-. Юностью характер изуібтея ПК* гор. В| миогонатриевого солон;, V ііа.-Как для малонатриевого солонца,^так и;"для многонатрие-, ;ч-,:'в6го сложность строення'^К уменьшается> внііз',по;iiроф]гл10. ; : V По, стейени сложностМ):ГК располагаются їв-ряд:. 1.чернозём>
.солонец малонатрневый,-;- гор. А і > сол он ецмал он ат рі і ев ы и,. ' -л^гор; В|> солонецмногонатрневый/гор. В^. •• • ^.; ■ •
ИК-спектроскопия- гуминовых кислот./ Для /более-■ детальной' характеристики Ггу м н н овых .к мел отл ы; использовали И К-спектроскогшческиії» метод анализа;' Исс л е дує м ы Г К; ха-'У -рактерйзуются. наличием полос поглощения почти';- во всем -. анализируемом спектре-"от,400 до 4000-см7.]^В;,частности;: для 'них характерна;- ¡интенсивная^ широкая. Гполоса .^поглощения-' от ] 750 до 1 100 смт^с;подразделением на' ряд отдельных ,по; - *лоспоглощения; Различия, .'между«.;спектрамис^ПК' ^разных
■ почв наблюдаются ,в-интенсивности' полос/поглощення имен- ; ;' ^но в'этон области^^Л^ V, "■ -
>V-*В спектрахГГК .полосы^;поглощения лорганйческойч части.
молекулы находятся:» в/основном в обл а сти ; 4000—11001см ^1, ;>','а - полосы поглощения .неорганических .компонентов .'в* области г*-V,.-1100—400 см-'; Наиболее;интенсивно колебания выражены'в-.интервале1-1000—1.100-¿мтД за счег ковалентних.связей Зі—О.
- і Рассмотрение-'; сп е ктр о в 'о без з о л ен ны х * Г К пока зыв а ет иа*--і* ' лнчие в них характеристических; полос' поглощения;! от меча ем ы х ;м поп їм і гїі ссл е до в ат ел я м іїс Погл о щенне "Б' ^к ор отко вол ію -
■. ■ -т..
пой области спектра прп 3280—3350 см-..1' сильноет н характеризует /наличие, ОН н NH гру п п; в* мо л екул а хГ Ki г развитие "межмолекулярной связи1 между полиассоциатамй ГК.,Наи-большее развитие данной ; связи ¡характерно > для ГК чернозема - и: гор. Лз. солонцов. .На наличие ,в-молекуле-ГК аромати: ческнх многоядерных соединений ï указывает - наличие $ полос
• поглощения:'СН групп приЗОбО—3090 см"1, двойных связей — при 1600 см-1, С—С —группировок типа ^чи ионов, гидрокснл-хннонов при 1530—1550 см-.?. Кроме, того. ароматический характер ГК характернзуют.колебання NOj групп лрнЧ518 см1-1. Все'-эти -полосы.поглощения'наиболее выражены у ГК черно-?сма н гор. Ai солониов.. .. f г. s . --.. : У - '.
■'Наналнчие в молекуле ГК алифатических соединений ука-; < зывают полосы поглощенняпрн 2860 и2930с м г! ,свя з a im u е ,с симметричными и асимметричными, валентными колебания-мн СНз и СН3 групп. Зтн полосы наиболее интенсивны у;ГК чернозем а -и гор. А] ■ солонцов., П о гло ще >ше ■ ; пр и ,1600— 1720,смг1, связанное с'налнчием^карбокснльных групп", также наиболее сильное у данных ПК". '.V; л1 т: .^j- -
^Резюмируя сказанное,* следует' отметить,учто ^обеззолен-иые'ТК характеризуются в;осиавном близким типом строения. Все- ГК имеют хорошо выраженную ароматическую : структуру наличием ,многозамещенных,'"*.м1гогоядерных,соеднненп!11. Для; ПКсолониов наблюдается; закономерное . ¡уменьшение*
* интенсивности колебаний, ; характеризующих - ароматическую'■ и алифатическую части структур,'пннз по профилю. /Л, ^ ■ -
Сравнение ИК-спектров зольных "и обеззоленных ГК показы ваег./пто при обеззолнвании наблюдается г более отчетливое разделение спектра ГК на отдельные1 полосы ": поглощения. ^Это характерно, в.частности, для поглощення;прн 2860— 2930 смг;!, 1660—1720 см"1.и т. д. Следовательно, после обез-. золивания появляется возможность боле четкой .^характер]!-" стнки ГК: методом ИК-спектроскопин. : х- ' ; " , " ?
?гМетод ИК-спектроскопии,^ кроме . анализа -органической части: ГК; позволяет получить"характеристику зольной ; части ТК>! с:помощью дифференциальной vciieKTpocKonîrir,Эти/ данные) показывают, что зольная .часть:?ГК, представлена широ- ; кнм" набором полос поглощения, характерных для^.минералов монтмориллоинтовой н каолйнитовой групп.-В частности; для-ГК;>солонцов¡'характерно^иоглощенне: при;'3600—3700 смг';-" связанноег'Ь ОН-грунпами -монтмориллонита ;и .каолинита,-.Причем для ГК надсолонцовых.горизонтов■ характерно погло-:; щенйе только при 3620-смт1; а'для ГК иллювиальных горизон- . тов)прн :3620, 3700 см7):'Лак:как для ОН-грунп\монтмориллонита -характерно поглощение только-; прнч 3620—3640 см-1, а ДЛЯ'ОН гр уппк а о л ни ит а ;3620—3700>. с.ч^ то, у: в ид и м о, : и в. ; верхних горизонтах солонцов;в золе(Г.К преобладают, минера-
лы .монтморнллонитовой. группы, - а в .нижних *, горизонтах—-монтморилонптовой и каолинитовон групп. На наличие минералов данных ,групп? указывает поглощение; при 1040— про см-1,920 см-1 и др. -г,. д.'■.. .;':'г л,. .,
. Дериватографический анализ гумнновых куслот.. Согласно полученным ^термограмма'м на ДТА кривых^ГК отмечается эндотермический эффект при 85—95°С и ряд экзотермических эффектов в области 200—650°С. Для всех гумнновых кислот наблюдается четкое" разграничение экзоэффектов на 2 группы: "низкотемпературную *в области 200—350°С, в которой идет разрушение ^алифатической части ГК, периферийных групп н радикалов.-и высокотемпературную в области 450— 660°С, где идет разрушение центрально!! ароматической части ГК. ' ; : > ■ д:
По' величинам температурных максимумов' экзоьффектов зольных ГК следует; что наименьшей термической .стабильностью характеризуются ГК чернозёмами гор. А| малонатриевого солонца, а наибольшей — ГК гор. А1 многонатриевого солонца, ГК иллювиальных горизонтов солонцов-по термической стабильности занимают промежуточное положение. Сопоставление данных ДТА и ДТГ позволяет сделать некоторое заключение о количественном соотношении периферической и центральной частей, оценить их роль в построении молекул гумнновых кислот.-'Согласно этим данным на одну весовую часть циклических группировок приходится / меньше, одной 'части периферических групп, что подтверждает' * отнесение исследуемых. ГК к ароматическим углеводородам по данным графостатнстнческого анализа/' ,■■**'■
По данным термогравиметрического ..анализа по степени участия циклических1 группировок (табл. 4) исследуемые ГК располагаются в ряд: чернозем>гор. А] солонца мало-натрневого>гор! А1 солонца многонатриевого>ГК плювиальных горизонтов солонцов малонатрневого и многонатриевого. Это свидетельствует о том, что в иллювиальных горизонтах солонцов формируются ГК-с более .развитой периферической системой, что хорошо согласуется с'данными спектроскопии.
Следует отметить, что в процессе, обеззолИвания произошло повышение температуры пиролиза .циклической участи ГК от 30° у ГК малопатриевого солонца до 75®.у ГК чернозема. ,-"'■-■ • '"'■''. ■
Для характеристики термической стабильности ГК-недостаточно определения только максимальной • температуры экзоэффектов, характеризующей лишь'один момент в сложном процессе пиролиза Г1С Поэтому мы рассчитали констан-- ты скорости и энергии активации отдельных реакций пиролиза ГК. Наибольшие значения энергий активации (Е) экзотермических, реакций зольных ирепаратов-ГК характерны для
ГК гор: Ль солонцов, а наименьшие — для ГК чернозема.
■ Причем; если' для ГК чернозема и солонца малоиатрневото наибольшие-значения Е характерны для реакции1 пиролиза ароматической части ГК, то для ГК многонатриевого солонца^ наибольшие значения Е характерны для реакции пиролиза- периферической части. Для ГК иллювиальных горизонтов солонцов-величины энергий активации экзотермических реакций ^меньше, чем для ГК надсолонцеватых горизонтов.
Т а б л ни а 4
* : ; Термографическая характеристика гумн новых к не.юг 1 '„' (о бела о ленных препаратов)
' ДТЛ^ максимальна я температура *С ДТГ . * Отнглигнне Потеря ВСС£ в области 570—370°
ЯГ с О' •с* V. ж О ¿«и 1*9-'Э -¡1 л £ экзо эффектов , , максимальная * температура аффектов в СС к потере веса : в %'от обшей ■ по»еея вгеа-& области - 370 -600®
1 1.5 95 330; 510; 650 .... * оз'.' -10,6 230 . * 28,3' 505 . 58,9 * . 650 2,2 0,48
2 1,5 'м- 330; 500; 620 95 13,1 . -290 . ' 26,9 ' 490 . 52,7' 620 2,2 0.51
3. : 3.5 30 310;.490; 620 05 12,1 290 . * 34,0' 480" . 49,5' 620 3,0 ' 0,68' '-',
4 1.2 60 335; 510; 670 85 12,5 290 . 33,2' 500 . 51,2' 680 ЗЛ •0,64-
5 ' 0,5 Э° 335; 515; 6Е0 Л 93 14,5 290-, 32,6" ■480 , 47,5 ; 650 3.1 0,09 Г-
''Примечание, почв соответствуют таблице 3.
После обеззолпвания наибольшие значения энергий активации характерны для реакций пиролиза ароматической-части ГК. Величины энергий активации экзотермических реакций выше у зольных ГК, что связано с затратами энергии на разрушение связи между .неорганическими компонентами и органической частью ГК.
Часть П. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Л ОРГЛ НО-ЛЛ И Н ЕРА Л Ь Н ЫХ СОЕДИНЕНИИ
Как указывалось выше, в настоящее ъремя значительное ко л и ч е ствск р а бот посвящается исследованию-форм и характера взаимодействия гумусовых кислот как-с ионами металлов; так и непосредственно с . минеральной частью;; почвы, ю ;
Установлено, что образование органо-миперальных соедние-ний идет с участием^ различных форм связен, В частности, Александровой (1970) и Greenland, ом; (1971) было показано наличие в почве сложных, взаимодействий и.системе глина— гумус, характер которых обуславливается в основном минералогическим составом'почвы н условиями почвообразования.-Нами изучались искусственно приготовленные, органо-мн-* .v неральные соединения с применением ГК, характеристика которых дана в части . I, и минералов — монтмориллонита и каолинита. Этому посвящены главы 7—10 диссертационной работы. ,
Кинетика и статика сорбции гуминовьтх кислот ' минералами. В главе рассматривается: 1) влияние поглощенных' катионов на кинетику сорбции ГК бентонитом и каолинитом; 2) статика сорбции различных ГК данными минералами.
Полученные величины максимальной сорбции ПК моноионными*, формами, бентонита показывают, что по"'влиянию на величину адсорбции катионы располагаются в следующем ■порядке: Fe3+>Al3+>H;,H>Ca2i>Na+. Для. каолинита порядок расположения катионов в данном ряду несколько меняет* ся: :AI3+>Fe3+>H+>Ca24->Na+. Рассчитанные константы (Р) кинетики сорбции ГК бентонитом и каолинитом показали, что нибольшие величины их характерны для минералов, насыщенных F3+- и А13+. Обращает на себя пИнманне тот факт, что при насыщении минералов Na+ уменьшаются все параметры сорбшш ГК.
В изучении закономерностей адсорбции гумусовых кис-(лот почвенными минералами изучению статики сорбции принадлежит особое место, так как она позволяет выяснить количественные и качественные закономерности адсорбции. Полученные результаты показали, что сорбция' ГК характе1 рпзуется лэнгмюровскнм типом изотермы и'по ■ классификации Джайлнса.(I960) «она ближе к изотерме С-тнпа при адсорбции на бентоните и L-типа при.адсорбции на каолините". Результаты определения максимальной, величины, адсорбции (К) на бентоните и каолините ноказалн, что данные величины зависят от свойств ГК и максимальны для ГК гор. Bj солон-' нов, а минимальны для ГК чернозема и гор. А] малонатрнево-го солонца. -
Исследование глино-гумусовых соединений методом дери-ватографии. В ходе взаимодействия гумнновых кислот и минералов образуются глпно-гумпновые соединения. Для детального исследования их эффективным является использование метода дериватографин. При изучении подобных соединении этот метод нашел широкое распространение (Koda-ша, Schnitaer, 1969; Александрова, Фомин, 1973-и др.).
.Изучение характера взаимодействия ГК бентонитом н
И
;,,..,.'' . . 1 .'V ■ ■, ..г*,:,' . ..,.. г. Т а б л и ц а 5 ■
: . Термографическая характеристика .бентонит-гумусовых- соединений :.
1 * * ■■■ У м? Исследуем ые о 1- о о. [ ш ДТЛ, максимальная,'. ■ температура, °С- 1 -V, ДТГ :■) ■
пп. .соединения " -■■ ; & 1 <; а <й ; эндоэффекгов- .' . . _ * экзоэф- фектов,
- '1 ; Бентонит ' •"¿г*5' 120; 730; 910 ' 120 .71,0.'. 730 .29,0 • , • %
У' .2 БГС . * ,1,5- 110; 720; 346 . 370;.'465;'' 105 . 45.8' 360 . 25,0 ' 450 . ■44,5 710 14.0"
3 Иа—БГС '■1,2: 110; 710; 940 . 350; гг450; 110 . 54,4; 320 . .22,0 ' 420 ' Ю.0: 700 14,0
" * " 1 А:' Н—БГС .2,0 I ¡0; 690; 940 - 360;': 425' 110 57,6 340 : 11.3 410 13,0 690 11,0
•■"'-''/ с Са—БГС 1,6 130; 730; 940' 410 130 . 53,0' 380 . 28,1 ' 720 14,1
Бе—БГС • 4,5 130; ТОО;-940 • ч 360 - 120 51,0 ' 350 .' 38,6 7 СО 10.4 ,
Л1-БГС ■ -'. 3,6. . 130; 720; 940 . . 500 : , 120 54,0' '480 ; 34,5' 7ю:: 11,6:" ..
, а Не—ГК "; 1 ■".' эо ;■:. У- ' г4- ' ' " . ' ' * ' * ' , 380;. 460 •ээ. ,23,5 ■ 380 • 53.0 \ 4бо; 23,5
А1-ГК,; ;. • -' 1 >0 '90 . 29,5' 48,0 70,5 У
10 БФС. . •• : 0,6 •- ' • ? -А ' ' . 120;"725; 940 . 380; 510; 370; 495 120 . 48,0' 350 _ ;20,0: 480 ;' 12,2 1 720 20.0'
л .\'а—БФС . • : - • г 1 ^ 0,5 ' ПО; 720; 940 " 110 . 56,0' 350 { 21,0 1 480 11,5 * 720 12,0
12 Н—БФС , . ' 1,6 . .120; 720; 910 '490. 130 , 50,0 430 , '26.0 * 720 20^ ''
• 13 Са—БФС : 0,8 ' 120; .715; 940 У 390; 495 . 120 < 53,0; 370 . 18,0 ' 470-, 9,6 710 18,3
14 Ре—БФС У 3,3 130; 715; 910 300; 370 125 16,0 V 270 ^ 12,1 ' 340'. 21,6 ' 710 : 17,5
• 15 Л1-БФС ; - 2.5 ',120:710; 940..* „510 ¡20 ; 49,0' ' 360 / 12,0' 490 Г 20,2 ' 700 16,9
Примеча ине.В".числителе/максимальная - температура 5 эф- ' ' фектов в СС/ в ^знаменателе —.потеря веса в % от общей,. : ..1 ■
/С 12 ■ V,. ' Л \ ■';-: : Л- . .' '; ' ■ ,
каолинитом-показало,; что адсорбция :ГК происходит только на внешней; поверхности. бентонита. Об .это?-!' свидетельствует ¿отсутствие эффекта" сгорания ннтрамнйеллярного. органического -вещества* при температуре реакции' дегндроксилирова-ння (700—730°). С ростом количества адсорбированной бентонитом' ГК.повышается максимальна я'^температур а экзоэф-фёктов. При адсорбции ГК на'каолините экзоэффекты появляются также вобласти 300—500°. У . Л,-Vi Одной1 из^задач-: нашего исследования являлось изучение влнянияпоглощеиных-катнонов на термические свойства глн-но-гул)усовых- соединении. Согласно, .полуденным _ данным (табл,;5}Гмакспмалыюй количество ГК адсорбируется Fe-6eK-тоннтом.г'а ^Минимальное — Na^бентоннтом. Действие поглощенных'катионов* не ;ограничнвастся'влнят1ем только на количествен нуюстор он у/ сорбции Г К. Они вызывают большие; изменения'- в' свойствах образующихся бентоннт-гуминовых соединений (БГС)7 В частности, природа поглощенного катиона в значительной' мере определяет термоустойчивость образую-.'шнхея'соединений*;» формы связи гумусовых кислот с мннс-- раламн.'^Нанболее термоустойчивыми являются А1-БГС, а нал-менеё — Fe^rC^Na-BrC; Н- и Са-БГС^ занимают промещу-¿.точное положение. Для выяснения, является ли отмеченное обстоятельство;-» специфическим только для бентонитгуминовых соединений, нами было исследовано поведение 'искусственно приготовленных1 алюмо-гуминовых (Л1-ГК) и железо-гумнно-вых (FcrFK) соединений. Оказалось, что данные соединения имеют интервалы.температур экзоэффектов, близких к таково- мугдля бентонитгуминовых соединений с АР+ и Fe3+ в обменном 'состоянии.^.Согласно ряду авторов! (Хан,' 1959; Greenland, 1971;;Kodania, Schnitzer, 1968) в адсорбции органического ве-. щёства- минеральной частью почвы важную роль играют по-'луторнь1е[рк)1слы,' адсорбированные на поверхности минералов. Это свидетельствует о том, что характер связи Fe3* и APt ¿с-.ГК.в обоих тинах соединений близок друг к другу, г "^¿.Результаты дериватографического анализа беитонитфуль-восоединеннй (БФС) "показали/, что фульвокислоты сорбируются ¿'значительно меньшем количестве по сравнению с ГК. По влиянию :на сорбцию фульвокнелот катионы располагаются в том же порядке, как и в случае ГК.-Так же, как и для БГС, отме,чается;;различная;:,термоустойчнвость; v адсорбированной бентонитом фульвокислоты в зависимости от, вида иоглощент, ногочкатиона. Наибольшей термоустойчнвостыо обладает А1-' БФС/:;^ ' ч. • i ' . ^Сравнивая между „собой бентонитгуминовые и бентонит-"фульвосоедннения^ катионами Na"1", H+,-.Cas+, F34", AI3-»- в обменном cocto я н и и необходимо отметить, .что бен toffht ф ул ь в о соединения обладают большей термической стабильностью."
^Характер 4и тип сорбшш .гум1шовых?и^фульвокнслот(на беито-\;.> ^ пит с; о п р ел е л я ет ся ,лк ак^в! I дом' - п огл още] 11 ю го - к а тн о н а ,т а к ; 1 г..^ -у: особенн остям я адсорбтнв а ':: ^ - 'V ¡^'
>: "Исследование влияния /по'глощеиных'катионо'в ^на; сорбцию [ > ПКкаолнннтом л о к аз а л о,' ч то_з акономер ноет I Iот м е ч ён н ы е : в ы ; - 'ШС !ДЛЯ -беНТОН нтгу М11Н ОВЫ X Г; и'' б е Н ТОННтф у л ьво'сое ДИ нений СО-•■^храпяются н. в 'д а н номгсл у ча е:.^^ /.V*'-■; > Исследование влияния поглощейных, к ат!I о н о вна:. терм о- V ^ у стойчII вость ор га н и ческ о гов еществ а 'ил люв и а л ьн ого. гор ] гз он - П; -3 ; ~ ■ ,таум л огон ат р 11 ево го"*' с о л о! III а но'к а за л о ^ что" н асы щевне почвы'}'* моно-;:дн- и трл вал с нт и ы ми к атУюн а ми; л р 11 вод 11т! к изменен и я м ^ 'С термоустойчив ост II органического вещества почвы," анал'огнч--.. V I ш м; отм е ч е нн ым; в ыш е _ п р_11 • ан ал 113*ё*р езул ьт ат о в лссл едов а н! I я " г„\ б е н то н и тгу м I гн о в ы х | V :.б с и то н й тф ул ^ овы х;-';,
'/хоедннешш. Э то с Ш! д етель ству ет;о б ^'одинаков о м^ 'ха р а кте р е 3 »связи;? и м ею те м м с ст о; меж д у гу м усовы м и. кис л от а м и и'погло-Ь;^ ■ те нны ми 'катионам ¡ьв ; не кус ств енно'пр] ¡готовленных органо- С минеральных.соединениях;'и Существующих в-почве;'-,,, ";' ^ ; .Ра ссч и т ан н ые ,"зн а ч с я'э н ер г й й ■ а ктнв'а ци 1 г и' к он ста I гт'' с ко И ^ -У,;... р О СТ е Й: Р е а КШ П*Г Т е р м! 1чёско г о р а з л ож е н I № гл нн о - гу мй Н ОВЫХ со , единений п о дтв ср д й л I ^ отмечен н ое; пыш е в л п я н не' п о гл о ще НIIЫХЙ '■"катнонов л.ко ли ч е етва: адсор бированных; Г К-'начтс р ми ч ее к у ю > : "стабильность* глпно-гум ин овы хсоёд и и еш ] й; У ,¿.ч'^;"
,;»И ссл'ёд о ва н ие'^ гл ш ю-гу м и но вых ^со еди йен ий метод о м . И К- а '. ' С11 ектроско пи и л я зу ч ения' кон кретны х; м ех'а н изм ов; вз а н мо- ¿.'-^ ; IV- де II ств! I я_о р г а шгч сс коговё ще ств а м! I не р а'ль 1 ю й\ч а стн почвы;;;
в поел с дине ■ годы *в се. бо л ее- ш и р око ] и р им еня ётсл.'. метод' И К-V'. :'т* с пе ктр о скоп н и* (Лн тт'л ,.1969а О р л о в', -19 71 ;П а ни ков,, Л мм осо в а',:*^
- ^ Исследованне. данным/методом^бентонитгуминовых лг као- г; '}.ЛН 11 нтгу М1111 ОВЫ X". с 0 единен Н И :С' ;р а 3 Л НЧ Н ьш: СО дер Ж а НI! е м'.' а д 1 ' сор б! ф ов а нн о й. Г К * н различным и?- катлонами^.в-"*обмё1Шом\ср-".> ... гст о я н и нло к а з ал о;: что, ув'е л з! чен не, к о л нчёств а^а д сор бт 11 ва с'н н-т^;
Жает Н Н ТС Н С И ВН 0 СТЬ; Л о Л ОС ШОГЛ О тега IЯ -ряда 1 гр уп П бе! 1ТОШ1 т а • ^что, вoзмoж,нovcвязaнo^c,;з*aкpeпл'eнйeмJFK иа;поверхности'ми-^'-^ 'нерала.'с помощью-данны"^;1^упп^^
. : При ;а дсо рбшш: - ПК :__бёнт о) П1то н': м о л йн ито м'' отм еч ается; ..'-'также сн и ж ен 11 ем ште н С1 шн осп I ■ полос ы I погл'още ни я'а дсо р б н Ч'Д). р ов а н н ой} в о дыл р н;3300—3400:см ~1 ^св яз ан но е "с ■ ч а сти ч н ы м
удалением- воды '.л"з>' С! I ст емы -.гл нн а оргаинческое" вещество,'А , а". 'д л ям о но 11 о н н ы хф о р м бе нтон нт аг х а р'а ктер:" изменения >и К-„г - спектров з а в п сл тл е} от; колн ч е ств а;а д сор б н р о в а н но йГ К а. от.';; в 11д ап о гл още н н о го :катлон а Н а ¡1рольши е: 113 ме иен пя; И К-спск-Ь; :тров и а бл ю д аютс я\п р) I. аде о рб Ц11 ЙГ К; н а) N а,: С а ен тош I-■ ^ '""таУ;. Наличие . н а' п овер.чно стл .* мин е ра л о в. л рл и гл д р ооксн комп : : 1 лексов ■ железа'.'и алюминия,'^образовавшихся: при-: насыщении^/'
л, ■
их Ре3* н А13+, .приводит к преимущественно» адсорбции Г К на поверхности данных ■полнгидрооксикомилексов. ■ .- Удельная поверхность глино-гуминовых соединений. Взаимодействие гуминовых кислот с минеральной частью почвы играет важную роль в проявлении физических свойств пот-вы, в образовании почвенной структуры (Хан, 1969;, Александрова, ,1970) . Одним из методов, позволяющих установить это, является метод-определения удельной,поверхности, ' .> Определение удельной поверхности* глино-гуминовых соединений проводилось по методике Воронина и Витязева (1971). Полученные,данные показали, что в процессе адсорбции ГК бентонитом происходит снижение удельной поверхности с 220,5 м2/г до 98,1'м2/г при адсорбции 2,20% ГК (по углероду). Для каолинита снижения ' удельной поверхности, не наблюдается. ч1* !
„ - " V
,.-■•■■ "■'. Выводы . ',..'
1. Элементный состав гуминовых кислот исследуемых иочв ^неодинаков и зависит как от зольности препаратов гуминовых кислот','так и от типа 'почвы. Гуминовые кислоты чернозема и надсолонцовых горизонтов солонцов более восстановлен-
ны по .сравнению с'гумнновымн кислотами иллювиальных горизонтов солонцов. '
2. Изучение глдрофнльности гуминовых кислот методом набухания показало, что для зольных препаратов гуминовых кислот наибольшей гидрофильностыо обладают гуминовые ■кислоты.' многонатриевого солонца, а наименьшей — гуминовые кислоты малонатрневого солонца. При обеззоливании гидрофильность гуминовых кислот повышается с одновременным ростом удельной -поверхности. Для солонцов наибольшую гидрофильность ■ имеют гуминовые кислоты иллювиальных горизонтов. . '••'•.• .'.
' 3. Установлены коэффициенты экстинкций гуминовых кислот исследуемых почв, "позволяющие определять нх концентрацию спектрофотометрическим методом. Рассчитанные константы днссоц11ац]1и гуминовых кислот уменьшаются в ряду: дерново-подзолистая .почва — чернозем—солоней. Исследование препаратов гуминовых кислот по коэффициенту цветносги А показало, что-по сложности строения данные кислоты располагаются в ряд: чернозем>солонец-.* малонатриевый, гор. А'1>солонец многонатрневый, гор. Л солонец малонатриевый, гор. В1>солонец многонатрневый, гор. В]. ... 4. Методом ИК-спектроскопни установлено, что исследуемые гуминовые кислоты имеют хорошо выраженную циклическую структуру'с наличием многозамещениых, многоядерных .соединений. Для гуминовых кислот солонцов вниз по про-
j фіілю наблюдается 'закономерное .уменьшен не'1 и йт ен си вн ост 11 ■. **f': ^ к 6л еб ан иіі, 'х ара кт è pi і з у ющйх ;(; ц il кл и ч е ску ю/ч асть (структур "В'-'составзольї данных; г'у.м шіо вы х/кі і сл от , в хо дя т. м и н ера л ы,^ 1 м о іітм о р 11 лл о ни товойнк а о л м іімтовой гр уп п/ ;/>- , г v
■ ' f5.'-Tep м и ч еск 11 й а на л и з fii о ка зал,- что.; й с с л едуемы є . ту m і і h J вые^ кислоты с6сг6ятгііз;двух'основішх частей^алифатической//*//
' н цн к л і і ч е ско йПо1 степ єн и уч а ст : і я' ці і кл и ч еск і їх, ' группйр о в ок ; ' v вм о л ек ула х' о б ез золен н ы х ■ гум 11 новых ,-кн сл от они ра'аюлага-, •/
* іотся ;в 'р яд : *Г К'ч е р поз е м а >Т К/со л о нц а мал он а тр иєвого, гор." ;..• Лі>ГК со лонц ам н о гон а тр и е во го гор. ,'А і >Г К ил лїов на л ышх
/гор и зон той. со л о нцов'м ал о и? м н огон атрие во го; "ч то - со гл а су ет т "V " ся і с', данными ;с n е ктр оскоп 1і1 l ; П p ігоб еззо ліі ванни п роп сх оди т - > (по в ы ш е н ііе; м аксі їм ально й .температур ы ¡п ир ол нз а ші кл й че ско іі - ^ ■ "ча стйгумйнов ых'к исл от" с - од 116 вр е м енн ы м, сн иже н нем, с ум лі а р - ' ■ной'энергии активаціш^.;-/^--^^ I -
/" И ссл едо в а ни е к и н етики сор бцй й гуминовых" кислот
■ и о и о нн ы м і іф о р м ам 114<5 енто н й т а и'каол пинта- показало, что по;) Vî. влиянию/на максимальную} величину;, сорбции ^катионы, расио- '
Слагаются вряд: / / *: '
-.• І)-лля бентопнта: Fe3-!-^AI3+>H+>.Caî+>Nav; /•, .'4 • . :.. i2)--для каолинита: А13Л с-, v '. ',
^ : Д лй'к а ол н н п та (ско р ость(н а сыщен іі я С по в е рхн о ст и ' гум "ні і о-'/:' ' -/ n и м і l к 11с л от ам 11, в ы ше, ч е м :'дл я;бе 11 то ht ira: "/, л і і ! // - ' : - ; , ' Î-"-/¥/■■ "
* г.; ( ІГзу ч е ни е. ст ат н к і і с орбц їш гум и новы х /к і (сл от.б ентоіиі то іі й--'.v "каолііН'іїтом показало:что -найбол'ь'шей велй'чиной (м а ксимум a*■ ;и ко 11 ста нты" скорости 'сорбции'1 характери зУются '-{г у мин о вьІе.. "" ' /кислоты и л л ю в_і і а л ы|ы х^ го р йзо нтовебл о н цо d , ji ai Гм е н ь ш ей —-, "гуминовые:кнслоты чернозема:"'^^-^-'^^"'
- По;данным -дернватографии,-адсорбция: гум)шовых-'кнс-': ^ .лотбентощітом^проіісходит/только.на-'вйешней дЯ ■;-'
, м инерала;. рост о м ;Колнчества;адсорбир6ванноГі^бентоніпому/у.' гум 11 но в о йк и сл оты 'П ов ы ш а етс я' м а кси.м у те мп ер а тур ыэкз о-
■ эффекта, • а ,прн ; адсорбції ин à . ка о ли 11 ите^ л о ні і ж а ет ся. При',4. -
■ насыщении минералов ^катиона ми (характер" ;'н^тіт сорбциноп-j j;'^ ред е л я ются' к а кв й д о мп or л о щенн ого ; катиона а к .іі особен-, v . ностя м і f: о де ор бти в а. H а и б ô л ее /тер м оу сто й ч н в ьі м ия в л я ют с я' 7'/*; ,Л 1 : б ен то н і ітгу м у сов ые соед и не і Гн я, нанменее.'.термоустоичішм-
: м n-^;:_Fe ; б єн то н і іт-.г и /N а-б єн т о ніітгу м у со вы е / со е д й н єн и я /,:П о / ' ■••добная закономерность'сохраняется и, в ^отношении каолинит-//;' . гумииовых соедииенпй^Насыщенпс ■ иллювиального,, гЬрїЬбіїтЬ' -' с оло п ц à :;;_к э ти он а м и /* n ри в одит • к ¡а н ал огі і ч ны м /; результат ам/' /;' ' / Р асчет 'эне р гн и (а кт нв а цн н " и сс л е ду е м ы х ■ г л и но-гу м и н о вых і с о -/ '; 'е д и н єн 11 йг п одтвер ж д а ет д а нн и й_ в ывод£, / ;.'/« т; '/"i;V/ 8/ Результаты 11 с сл ёд ов а ні ія *: б енто н йт гумі і новы х ( со ед і і н е- Г"./ ;/ : • н нн^мет о дом (И К-спе ктро ско п п ок аз а лІСчто. ; у вели ч е 11 й е ; к о- ■ ; л и честв а. а д сор бт 11 в а / снижает 'и н те н си вн ость .'п о л ос поглоше^ .!/
н я" р я д а тр у п ими н ер а л а,' ' Д л я »1 м он о н о н н ы х '' ф ор м" - бен тош і т а ' //ій ;; // ..-"-v/-. ■,-..
.характер изменения ИК-спектров зависит не от количества адсорбированной гуминовой кислоты, а от вида поглощенного катиона.
9. С увеличением количества адсорбированной бентонитом гуминовой кислоты происходит снижение удельной поверхности бентоннтгуминовых соединений по сравнению с исходным бентонитом. Для каолинита этого не наблюдается.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
1. Набухание почвы в зависимости от состава поглощенных оснований и органического вещества. Материалы I научной конференции ВНИИЗХ, 1970 (-в соавторстве).
2. Соотношение кислотных и солевых форм гумусовых соединений в разных типах почв. Доклады ТСХА, вып, 172, 1971 (в соавторстве).
3. Иследованне набухания препаратов гуминовых кислот некоторых типов почв. Доклады ТСХА, вып. 188, 1972 {в соавторстве).
4. Некоторые физико-химические свойства препаратов гуминовых кислот почв солонцового комплекса. Новое в мелиорации солонцов. (Тезисы докладов на Всесоюзном научно-тех-ннческом совещании), Омск, 1973 (в соавторстве).
- Объем ]'/« гул.,- у -' - > ; Заказ' 1895.' "* , '. Тираж.150
Типография 'Московской с.-х. академии им. К А. .Тимирязева 1 ' . 123CCS, Москва Л-8, Тлмпряювскзя.ул., 44 п
- Виктор, Александрович Касатиков
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1974
- ВАК 06.01.03
- Химическая природа и молекулярная структура гуминовых кислот почв южной лесостепи Западной Сибири
- ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ И ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИИ ПОЧВ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА
- Характеристика гуминовых кислот торфов Среднего Приобья
- Физико-химические свойства, структура и поглотительная способность гуминовых кислот чернозема обыкновенного и лугово-черноземного солонца
- Диагностика гумусового состояния почв по показателям структурного состава и физико-химическим свойствам