Bài giảng khoa học đất (ngành quản lý đất đai) chương 6 (2) khoáng sét (hóa keo)

dấu điện tích của keo của chúng phụ thuộc vào bản chất vô cơ và hữu cơ, tỷ lệ phối hợp của chúng và phản ứng môi trường... keo âm: keo có lớp điện thế mang điện tích âm: khoáng sét & keo

Khoáng sét

CHƯƠNG 6

- Keo vô cơ: Sét

- Keo hữu cơ: Mùn

Keo sét

theo thổ nhưỡng học, những hạt có đường kính < 1 mm hay 0,001 mm được gọi là những hạt keo

KEO ĐẤT

PHÂN LOẠI

1. keo vô cơ: đó là các keo có nguồn gốc từ các

loại khoáng sét và hydroxit sắt, nhôm như: keo monmorilonite, keo illite, kaolinite, keo

setquioxite (R2O3)

2. Keo hữu cơ: các axit mùn: axit humic, axit fuvic,

hoặc các chất hữu cơ thông thường: cellulose, protein, lignin các keo hữu cơ vì có các nhóm

định chức (-COOH; -OH; -NH2…) nên có khả

năng phân ly ra H+, do đó nó mang điện tích âm

KEO ĐẤT

PHÂN LOẠI

3. Keo phức vô cơ-hữu cơ: dạng keo này phổ biến

trong đất dấu điện tích của keo của chúng phụ thuộc vào bản chất vô cơ và hữu cơ, tỷ lệ phối hợp của chúng và phản ứng môi trường

KEO ĐẤT

PHÂN LOẠI

1. keo âm: keo có lớp điện thế mang điện tích âm:

khoáng sét & keo hữu cơ; khi pH càng cao thì phân ly H+ càng nhiều nên lượng điện âm càng lớn và ngược lại

2. keo dương: pH thấp, keo setquioxyte ngậm

nước mang điện dương; kaolinite: mang điện dương do phân ly OH-

3. keo lưỡng tính: hydroxyte Fe & Al

Tứ diện silic (SiO4) Bát diện nhôm [Al(OH)6]

Sự kết hợp giữa phiến tứ diện và phiến bát diện trong tinh thể sét

Cách liên kết các phiến tứ diện với phiến bát diện

Sự thay thế đồng hình

Sự thay thế đồng hình

Khoáng sét mang điện tích âm

Tính trương nở của các khoáng sét

Cấu tạo của phiến tứ diện, bát diện và của khoáng sét nhìn trên mặt phẳng

1 Các hạt keo không bị hòa tan

2 Lực giữ các cation không chặt

Trao đổi cation - sự thay thế một cation hấp

phụ bằng một cation khác

Sự hiện diện của các Cation

Các cation ở từng điều kiện khí hậu:

Vùng bán ẩm ướt: Ca2+ Mg2+ Na+ K+ H+

Thứ tự liên kết chặt giữa cation với keo đất:

Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4 + > Na+

Tính chất khoáng học của sét silcate

Nhóm Kaolinite

Ít hoặc không có sự hấp phụ ở giữa các phiến sét(2)

Tỷ lệ của phiến Si và Al là 1:1 Khoáng không trương nở

Phiến Silic Phiến Nhôm

Phiến Nhôm Đơn vị tinh thể

(1) : External Adsorptive Surfaces

(2) : Internal Adsorptive Surfaces

Nhóm Montmorillonite

Phiến Silic Phiến Nhôm Đơn vị tinh thể

Phiến Nhôm

Phiến Silic

Đơn vị tinh thể

Phiến Silic Phiến Silic

các phiến sét

Tỷ lệ của phiến Si và Al là 2:1 Khoáng trương nở

CEC lớn hơn 0 – 20 lần so với Kaolinite

Phân loại các sét Silicate

Hình thành từ Feldspar - Mica - Amphiboles - Pyrexenes

Khí hậu nóng Khí hậu lạnh khô

Nguyên nhân âm điện của sét silicate

Al O- H+ Lực liên kết yếu

H trao đổi

2 Sự thay thế đồng hình:

thay thế của các cation có điện tích nhỏ hơn cho cation có điện tích lớn hơn ở bên trong tinh thể sét

Thay đổi thành phần hóa học

Kaolinite - Al4Si10 (OH)8 [Si2O3OHO2Al2(OH)3]2 1:1

Montmorillite - Al4Si8 (OH)4 2:1 [Si2O3OHO2Al2OH2Si2O3]2

Illite - K Al2Si4O10 (OH)2

Chất mùn (Humus) - Keo hữu cơ

1 Mang điện âm thay đổi

2 Hấp phụ cation trên mạng lưới bề mặt

Oxygen(O)

(Khoáng silicate: Aluminum (Al) Silicon (Si) and Oxygen (O))

4 Có CEC cao hơn sét

5 Không bền như sét – luôn hình thành rồi phân hủy

Mili đương lượng (Milliequivalent)

CEC của chất mùn và khoáng sét

Cấu tạo keo vô cơ

Cấu tạo keo vô cơ

Keo lưỡng tính : thường gặp là Fe(OH)3,

Keo vô cơ

Keo lưỡng tính

Keo vô cơ

Cấu tạo keo mùn