s
19 708 Pages

la puissance de la pastille de masse est la propriété d'opposer, dans certaines limites, à des changements dans la pH en neutralisant l'effet des agents chimiques acides ou alcali qui viennent dans le sol.

des solutions tampons

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Solution tampon.

Une solution est dite tampon quand il a la capacité inhérente de maintenir stable pH Egalement en raison des additions importantes d'un acide ou d'une base. Cette capacité provient de la présence en solution d'une espèce chimique ou une combinaison de plusieurs espèces chimiques, douée de propriétés amphotère, agissant comme acide en présence de bases fortes et que base en présence d'acides forts.

La plupart des tampons est représenté par un acide faible en présence de son sel avec une base forte (par ex. Solution de l'acide acétique et acétate de sodium) Ou, inversement, à partir d'une base faible en présence de son sel avec un acide fort (par exemple. Solution de ammoniaque et chlorure d'ammonium). Les propriétés amphotères est le fait que dans la solution sont établies soldes base-multiple acide capable de déplacer la chaîne neutralisant l'augmentation éventuelle de des ions hydrogène ou des ions hydroxyle en raison de l'addition d'acides ou de bases.

La terre comme un système tampon

Dans le sol, la capacité tampon découle en partie de la solution circulant dans une partie de la fraction solide. La solution circulant participe à cette propriété dans une mesure négligeable, en raison de la présence de certains sels dissous, le plus souvent constitué par des bases fortes (sodium et football) En combinaison avec des acides faibles (acide carbonique et des acides organiques).

La propriété du pavé de la terre, cependant, est en grande partie provient de colloïdes organiques et minéraux, et les bases de l'échange adsorbé. Il en résulte que la capacité tampon est élevée dans les sols à forte capacité d'échange de cations, tandis que bases de taux de saturation influencer la polyvalence de cette propriété.

La capacité du complexe d'échange de se comporter comme un tampon est dû au fait que l'ensemble des sites saturés par des ions hydrogène et des bases de transfert de chaleur se comporte comme un système amphotère, si nécessaire, la réaction d'une base ou comme un acide en présence d'agents acides ou alcalin.

tampon d'action aux bases

Les fonctions acides permettent le sol à l'objet à l'augmentation pH déterminée par un agent alcalinisant. Ces fonctions, dans le cas des acides faibles, ne sont pas dissociés sous la forme (A-H) et peuvent passer à la forme dissociée (-A- + H+) En présence d'une base; les ions d'hydrogène libérés par la dissociation neutralisent l'addition en fonction du terrain et d'annuler la tendance à la hausse du pH. Les fonctions avec ces propriétés, dans le sol, sont essentiellement trois.

1. Groupes hydroxyde protonizzati de gibbsite.

Le gibbsite est la forme minérale la plus représentative de la 'l'hydroxyde d'aluminium, Al (OH)3. L'hydroxyde est polymérisé avec de l'aluminium dans la structure qui coordonne octaèdre 6 ions OH-. La coordination de ces ions par un métal accentue le caractère oxygène faiblement basique, qui, en raison de la disponibilité de deux des paires d'électrons Il se comporte comme une base contre des ions hydrogène. Un moyen de valeurs de pH les groupes terminaux d'hydroxyde de gibbsite sont principalement protonizzati et peuvent se comporter comme des acides dans le cas d'addition de bases:

Cette propriété se manifeste modérément acide ou tend à sol neutre (pH 5.5 à 7.5). En fait, à un pH élevé des groupes hydroxyde ne sont pas protonizzati et présentent des propriétés acides beaucoup plus faibles, alors que à un pH bas de la brucite déstabilise avec formation d'hydroxyde d'aluminium et peu polymérisée ions Al3+, les deux colloïdes adsorbé.

2. Complexe saturé par échange d'ions Al3+ échangeable

A de faibles valeurs de pH sont présents pourcentages élevés d'aluminium échangeable. L'ion aluminium est une espèce chimique instable qui, en cas d'addition de bases ajoute des ions hydroxyde (OH-) La précipitation sous forme d'hydroxyde d'aluminium polymérisé, tandis que la base d'échange est adsorbé en remplacement de l'aluminium:

Cette propriété se manifeste dans les sols acides avec un pH inférieur à 5,5. En fait, à un pH plus élevé de l'aluminium échangeable est pas présent en quantités importantes étant largement polymérisés.

3. Complexe échange saturée par des ions H+

A de très faibles valeurs de pH du complexe d'échange est saturée, pour la plupart par des ions hydrogène. Dans ces conditions, en effet, les fonctions acides de la substance organique (par exemple. des groupes carboxyle et des groupes hydroxyde phénolique) Est excès indissociati et la charge négative des minéraux argileux sont neutralisés par des ions hydrogène. En cas d'addition de colloïdes de base adsorber les cations libérés de la base et de libérer des ions hydrogène qui, à son tour neutralisent les ions hydroxyde:

Cette propriété se manifeste dans les sols fortement acides, ayant un pH inférieur à 4. En fait, à un pH plus élevé des propriétés acides de colloïdes sont atténuées étant principalement sous forme dissociée électronégatif.

Sur la base des propriétés décrites pouvoir tampon du sol contre alcalinisation se manifeste surtout dans le sol à une réaction neutre ou acide et avec une intensité croissante avec la diminution du pH.

Action pour tamponner les acides

L'action tampon aux acides est exercée par les bases adsorbés sur l'échange de colloïdes, par la présence de carbonates actifs chimiquement et hydroxydes d'aluminium.

En ce qui concerne le rôle de colloïdes, de l'hydrogène est le cation qui a la plus grande affinité pour le complexe d'échange; une augmentation de l'activité des ions hydrogène dans la solution mise en circulation, en raison de l'addition d'un acide, on neutralise par adsorption d'hydrogène sur le complexe d'échange, ce qui entraîne la libération de cations métalliques. Sous l'aspect strictement chimique, l'addition d'un acide fort se déplace faibles par les cations métalliques d'acides (colloïdes), avec formation d'un sel formé à partir d'un acide fort et une base forte, de sorte que le pH tend à se stabiliser sur une faible valeur inférieure à ce que vous auriez en l'absence de colloïdes saturé:

Cette propriété est étroitement liée à bases de taux de saturationA une faible valeur du TSB correspond à un pourcentage plus élevé de échangeables d'hydrogène et, par conséquent, un pouvoir tampon inférieur.

Les carbonates chimiquement actifs, représentés par les carbonates solubles (sodium dans les sols sodiques et bicarbonate de calcium dans les sols calcaires) et du calcaire actif, jouer une action tampon de garantie contre l'acidification, sous forme de sels formés par une base forte et un acide faible. Dans ce cas, l'activité des ions hydrogène est réduite par une modification de l'équilibre de dissociation acide de l'acide carbonique:

L'action de carbonates se produit à des pH élevés que les carbonates de calcium sont présents dans des quantités significatives à un pH de 8-8,5 et ceux de plus de 8,5 à sodium de pH.

Les hydroxydes d'aluminium présentent des propriétés faiblement basique à des pH proches de la neutralité ou légèrement inférieure. L'atome d'oxygène des groupes d'hydroxyde de surface peut agir comme une base et en ajoutant la réduction de l'ion l 'activité dans la solution en circulation:

Sur la base des propriétés décrites pouvoir tampon du sol contre l'acidification, il se produit principalement dans les sols en réaction neutre et alcaline.

Les relations entre la capacité tampon et d'autres propriétés du sol

Comme nous l'avons vu, en dehors de la petite contribution apportée par la solution de circulation, la capacité tampon d'un sol dépend de la capacité d'échange de cations et taux de saturation du sol.

A la capacité d'échange, il doit être le nombre d'équivalents d'acide ou alcalin qui peut neutraliser le sol; en d'autres termes, une terre à faible capacité d'échange épuise plus facilement les sites à partir desquels on peut libérer des ions d'hydrogène ou sur lequel peut adsorbirli opposées aux changements de pH. La capacité d'échange dépend du contenu colloïdes et la nature chimique de ceux-ci, de sorte que la capacité tampon se manifeste d'une manière plus intense dans les sols riches substance organique et, dans une moindre mesure, dans les riche en terreau. Les sols tissage grossiers, cependant, être pauvre en colloïdes minéraux, et souvent aussi des colloïdes organiques, ont en général une capacité tampon plus fade et sont plus sensibles aux changements de pH.

Au taux de saturation dans des bases que vous avez la propriété spécifique de l'acidification est à la fois contre all'alcalinizzazione. Un sol à faible TSB a la majorité du complexe d'échange saturée par des ions hydrogène et d'aluminium, il se manifeste une forte capacité tampon contre l'alcalinisation, mais est vulnérable aux agents acidifiants. En revanche, une terre à haute TSB a la majeure partie du complexe d'échange de calcium saturé, de magnésium et, facultativement, de sodium; par conséquent, il manifeste une forte capacité tampon contre l'acidification, mais il est vulnérable aux agents alcalinisants. De ce qui précède, on peut déduire qu'un TSB optimal est de près de 50%, que le sol exerce donc une capacité efficace de mise en mémoire tampon est à la fois de plus en plus vers la réduction du pH.

Le taux de saturation du sol est étroitement dépendante de la réaction du sol:

  • Les sols acides ont un très faible degré de saturation de base étant le complexe d'échange essentiellement saturée par de l'hydrogène. Ces sols présentent une grande capacité de tampon contre les agents alcalinisants, tandis qu'elle est faible ou pas de capacité de la mémoire tampon vers l'acidification.
  • Les sols moyennement acides ont un degré de saturation de 50% pour base donc montrer le comportement optimal en ce sens qu'ils ont une haute résistance à la fois à l'acidification est all'alcalinizzazione.
  • Les sols neutres ont un degré de saturation de base très élevée, étant le complexe d'échange presque totalement saturé avec des ions de calcium et de magnésium. Ces sols présentent une forte capacité tampon vers les agents acidifiants, tout est un peu plus faible la capacité tampon vers l'alcalinisation.
  • Les sols alcalins ont un degré de saturation de la base de 100%, étant complètement saturé le complexe d'échange comme le calcium et le magnésium ou, en partie, par le sodium. Ces sols présentent une capacité tampon très élevée vers les agents acidifiants et pratiquement nul est l'opposition à l'augmentation du pH.

Un autre aspect à prendre en considération est que, toutes choses étant égales par ailleurs, la capacité tampon des sols alcalins vers l'acidification est supérieure à celle des sols acides vers l'alcalinisation. Ce phénomène rend la correction des sols alcalins beaucoup plus difficile et coûteuse que celle des sols acides. Le comportement est dû à la combinaison de deux facteurs:

  1. La capacité d'échange de cations augmente avec le pH, par conséquent, étant égale à colloïdes de contenus, les sols alcalins ont une CSC ultérieure des sols acides.
  2. Dans les sols alcalins sont des sels qui contribuent à augmenter la puissance tampon: carbonate de calcium et bicarbonate de calcium dans les sols constitutionnels alcalinité (sols calcaires); la le carbonate de sodium, la bicarbonate de soude et les phosphates de sodium dans les sols à l'alcalinité de l'absorption.

Signification capacité tampon agronomique

la la réaction du sol affecte divers aspects de la fertilité dans un sens large. En particulier, le pH est associé à la disponibilité de certains nutriments, solubilité du même et, par conséquent, la disponibilité des formes assimilables, la la structure du sol et toutes les propriétés physiques qui en dépendent.

Dans des conditions normales, il est évident que la stabilité du pH est une condition préalable pour que le sol est capable de maintenir au fil du temps l'état de fertilité, en évitant l'enchaînement des phénomènes connexes qui peuvent aggraver. Sous ce point de vue de la capacité de mise en mémoire tampon est une propriété qui agit positivement dans les sols neutres ou légèrement sous-acide, qui ont en général les meilleures conditions physico-chimiques pour la production agricole.

Dans des conditions de réaction anormale la capacité tampon manifeste sa plus haute expression précisément contre l'intervention correction, donc il apparaît comme une propriété négative. En fait, dans les sols fortement acides, il tend à annuler l'effet de chaulage ou, au moins pour réduire sa consistance; De même, dans les sols alcalins, il tend à annuler l'effet des interventions d'acidification (la plupart du temps mis en œuvre par l'administration craie).

bibliographie

  • Divers auteurs, Chimie du sol, par Paolo Sequi, Bologne, PATRON, 1989.
  • Luigi Giardini, agronomie, 3e éd., Bologne, PATRON, 1986.
  • Alda Belsito, et al., agrochimie, Bologne, Zanichelli, 1988 ISBN 88-08-00790-1.

Articles connexes