• Điều này làm thay đổi tầng điện tích và vị trí của điện tích trên khoáng, nhưng không thay đổi cấu trúc (ảnh hưởng rất lớn đến các tính chất của sét). Xảy ra trong một thời gian rất[r]
Trang 1Chương 6-Các tính chất hóa học cơ
bản của đất.
Bài 1 BẢN CHẤT VÀ Ý NGHĨA
CỦA KEO ĐẤT
Trang 2Mục tiêu
• Mô tả 2 đơn vị cấu trúc cơ bản của khoáng sét với khả năng cung cấp dinh dưỡng của chúng
• Sự khác biệt giữa sét 1:1 và sét 2:1
• Mô tả sự thay thế đồng hình (động lực cung cấp dinh dưỡng)-điện tích thường xuyên,
điện tích phụ thuộc pH
• Mô tả và giải thích sự mất cân bằng điện
tích ảnh hưởng đến tính chất đất
Trang 3Keo đất
• “các vật liệu hữu cơ hay vô cơ cỏ kích thước rất nhỏ , nên có diện tích bề mặt rất lớn trên 1 đơn vị trọng lượng”
• BỀ MẶT MANG ĐiỆN TÍCH
• 2 loại:
– Vô cơ:
• Sét silicate không có dạng tinh thể
• Sét oxide sắt & nhôm
– Hữu cơ:
• Chất hữu cơ (mùn)
Trang 4“sét” là
• Có kích thước hạt (≤0.002 mm)
• Là 1 loại khoáng có những tính chất và đặc điểm riêng biệt (khoáng thứ sinh)
Trang 5Cơ sở hình thành khoáng học sét
silicat
• 2 khối cấu trúc cơ bản: khối tứ diện silica-(Si) tetrahedron- và khối bát diện aluminum -(Al) octahedron
• Các khối cấu trúc cơ bản này hình thành
nên các phiến/tầng: “sét silicate dạng tầng”
Trang 6Dạng của tứ diện silicon và bát
diện aluminum
O O
O
OH OH
OH
OH
Si
Al
Trang 7Octahedral sheet
Octahedral sheet
Tetrahedral sheet
Tetrahedral sheet
Tetrahedral sheet
Tetrahedral sheet
Trang 8Bề mặt hạt keo mang điện tích
Sét và chất hữu cơ trong đất có tính keo
(mang điện tích bề mặt), phần lớn keo đất mang điện âm, nên có khả năng hấp phụ trao đổi với các cation- Cation Exchange Capacity (CEC)
Trang 9Điện tích âm trên mùn
1 mùn
R-CO + < -> R-CO-O - + H +
Điện tích này là điện tích phụ thuộc pH, khi pH tăng (tăng OH-), tăng CEC và ngược lại khi đất chua, CEC của chất hữu cơ giảm.
OH-hay
Trang 10Khóang sét: thay thế đồng hình
• Sự thay thế một ion này bởi một ion khác có cùng kích thước bên trong cấu trúc tinh thể sét
• Điều này làm thay đổi tầng điện tích và vị trí của điện tích trên khoáng, nhưng không thay đổi cấu
trúc (ảnh hưởng rất lớn đến các tính chất của sét)
Xảy ra trong một thời gian rất dài!!!
Không thay thế nhanh chóng được!!!
~ tương đương & hình dạng/kích thước (bán
kính ion)
Trang 11Nguồn gốc Điện tích âm trên sét
Nguồn thứ nhất:
1) Cạnh vỡ
Trang 12Nguồn 2:
2) Thay thế đồng hình
Al 3+ thay Si 4+ hay
Mg 2+ thay Al 3+ hay
Zn 2+ thayAl 3+
Không thay thế Zn++ thay Al+++
Trung tính -1 điện tích
Trang 13Thay thế đồng hình trong khối tứ
diện
Si2O4 SiAlO4
Trung tính
Phién tứ diện
-8
điện tích (-) thật
(+4) x 2 = +8
(-2) x 4 = -8
(+4) + (+3) = +7
Trang 14Thay thế đồng dạng trong phiến bát
diện
(OH)2Al2O2 (OH)2AlMgO2
Trung tính Điện tích (-) thật
Phiến bát diện
(-1) x 2 = -2
(+3) x 2 = +6
(-2) x 2 = -4
(-2) +
(+3) + (+2) = +5 (-4) = -6
= -6
Trang 15Bán kính ion của các nguyên tố
trong sét silicate – phiến tứ diện & bát diện
có thể tương xứng với nhau
Phiến tứ diện Phiến bát diện Các vị trí trao đổi
Cả 2 phiến
Trang 16Các khóang sét silacate
• Aluminosilicates có cấu trúc tinh thể Được hình thành do biến đổi của các
khóang khác hay tổng hợp từ các
nguyên tố hóa học
• Kích thước <0.002 mm
• Hai kiểu khóang sét silicate tiêu biểu
1 : 1 và 2 : 1/ 2: 1: 1
Trang 17Khối cơ bản của khóang sét
Silicon - Oxygen Tetrahedron (Si2O5-2)
Trang 18Aluminum Octahedral (Gibsite)
Al(OH) 6 -3
Trang 19Các kiểu khóang sét
1) Kaolinite là kiểu sét 1: 1 (phổ biến trên đất xám)
1 phiến silica và 1 phiến gibsite
.0072 cm thick
Tính chất:
1) Kích thước to, CEC thấp - 3-15 meq/100g 2) liên kết chặt, co-trương kém