Почвенные ресурсы. Я. К. Кулико

Чтение книги онлайн.

      Глинистые минералы являются вторичными алюмосиликатами с общей химической формулой nSiO₂Al₂O₃ · EmH₂O и характерным молярным отношением SiO₂: Al₂O₃, изменяющимся в пределах от 2 до 5.

      Глинистые минералы образуются путем постепенного изменения первичных минералов в процессе выветривания и почвообразования, а также биогенным путем из продуктов минерализации растительных остатков.

      К наиболее распространенным глинистым минералам относятся минералы групп монтмориллонита, каолинита, гидрослюд, хлоритов, смешанослойных минералов.

      Глинистым минералам присущи общие свойства: слоистое кристаллическое строение, высокая дисперсность, поглотительная способность, наличие в них химически связанной воды. Однако каждая группа минералов имеет специфические свойства и значение в плодородии. Велика их роль в создании физических свойств, структуры и порозности почвы, водопроницаемости и влагоемкости.

      Монтмориллонит, бейделит, нонтронит – группа трехслойных минералов с набухающей решеткой. Монтмориллонит и бейделит встречаются в почве самостоятельно и в смешанослойных образованиях с гидрослюдами, хлоритами, вермикулитами. Нонтронит по химическому составу отличается повышенным содержанием железа. Монтмориллонит и бейделит весьма сходны. Различия в том, что в бейделите часть кремния замещена на алюминий, поэтому соотношение SiO₂: Al₂O₃ равно трем вместо четырех в монтмориллоните. Соотношение групп атомов в минералах: монтмориллонит – (Al, Mg)₂(OH)₂ [Si₄O₁₀] nН₂O; бейделит – (К, Na, Н₃O)Al₂(OН)₂ [Al Si₃O₁₀] х nН₂O; нонтронит – Fe₂(OH)₂ [Si₄O₁₀] • nН₂O.

      Между пакетами трехслойной структуры монтмориллони-товых минералов находятся молекулы воды и обменные катионы, определяющие особенности отдельных минералов группы. Межпакетные расстояния могут изменяться. В связи с этим для монтмориллонита характерно сильное набухание с увеличением объема в 1,5–3 раза и связанная с этим жирность, липкость, вязкость, высокая пластичность и гигроскопичность. Цвет монтмориллонита белый с сероватым, буроватым, красноватым оттенками и зеленый. Нонтронит – зеленовато-желтый, зеленоватый, буровато-зеленый.

      Отличительная черта монтмориллонитовых минералов – высокая поглотительная способность в отношении обменных катионов и в отношении загрязняющих веществ. Средние величины катионного обмена – 80-120 м-экв. на 100 г. С гуминомыми кислотами монтмориллонит образует прочные темно-окрашенные (серые и черные) комплексы.

      Вермикулиты по химическому составу близки к магниевым алюмосиликатам. Вермикулит – (Mg, Fe⁺², Fe⁺³)₃ (ОН)₂ [(Al, Si)₄O₁₀] nН₂O, нонтронит – Fe₂(OH)₂ [Si₄O₁₀] x nН₂O. По структуре они сходны с монтмориллонитом и гидрослюдами. Цвет минерала бурый, желтовато-бурый, золотисто-желтый; иногда наблюдаются зеленоватые оттенки. Вермикулиты обладают высокой способностью к набуханию. Емкость поглощения катионов около 100 м-экв. на 100 г.

      Группа каолинита – каолинит, диккит, накрит – имеет следующее строение: Al₂(OH)₄[Si₂O₅]. Наиболее СКАЧАТЬ