Đáp án: C. Lớp ion khuếch tán.
Giải thích:Keo đất có khả năng trao đổi ion ở lớp ion khuếch tán với các ion của dung dịch đất – SGK trang 22
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu hỏi: Khả năng trao đổi ion của keo đất có được là nhờ:
A. Lớp ion quyết định điện.
B. Lớp ion bất động.
C. Lớp ion khuếch tán.
D. Nhân keo đất
Trả lời:
Đáp án đúng: C. Lớp ion khuếch tán.
Giải thích: Keo đất có khả năng trao đổi ion ở lớp ion khuếch tán với các ion của dung dịch đất
Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về keo đất để làm rõ câu hỏi trên nhé!
1. Khái niệm keo đất
Keo đất là những phần tử có kích thước khoảng dưới 1μm1μm, không hòa tan trong nước mà ở trạng thái huyền phù (trạng thái lơ lửng trong nước)
2. Cấu tạo của keo đất
Mỗi hạt keo có một nhân. Lớp phần tử nằm phía ngoài của nhân phân li thành các ion và tạo ra các lớp ion quyết định điện. Nếu lớp này mang điện tích âm thì keo mang điện âm.Nếu lớp này mang điện tích dương thì keo mang điện dương.
Phần ngoài lớp ion quyết định điện là lớp ion bù (gồm 2 lớp: lớp ion bất động và lớp ion khuyếch tán) mang điện trái dấu với lớp ion quyết định điện.
3. Các tính chất tổng quát của keo đất.
– Kích thước. Một hạt có tính keo thường có kích thước rất nhỏ, chỉ có thể quan sát bằng kính hiển vi điện tử. Phần lớn kích thước hạt keo < 0.002mm.
– Điện tích bề mặt. Bề mặt trong và bề mặt ngoài của keo đất đều có thể mang điệ tích (-) hoặc (+). Phần lớn điện tích trên bề mặt keo đất là điện tích (-), mặc dù có 1 số loại keo mang điện tích (+) trong điều kiện chua. Mật độ điện tích ảnh hưởng rất lớn đến sự hấp thu, phân tán các hạt keo, nên ảnh hưởng đến cá tính chất vật lý và hóa học đất.
– Khả năng hấp phụ cation và nước. Các hạt keo, còn gọi là micelle (microcell), có thể hấp thu hàng trăm ngàn ion như H+, Al3+, Ca2+, Mg2+trên bề mặt. Sự hấp thu này hình thành nên tầng bù ion. Tầng ion bề mặt trong là 1 tầng anion khổng lồ, xung quang bề mặt ngoài và trong hạt keo mang điện tích (-). Tầng ion ngoài hình thành từ đám mây cation hấp phụ yếu trên bề mặt điện tích (-). Do đó hạt keo luôn mang theo 1 đám mây cation được hấp phụ trên bề mặt chúng.
– Diện tích riêng bề mặt riêng. Do có kích thước rất nhỏ nên hạt keo có diện tích riêng bề mặt ngoài rất lớn. Diện tích riêng bề mặt của 1g hạt sét lớn hơn 1000 lần so với hạt cát. Ngoài diện tích bề mặt ngoài, một số loại sét còn có diện tích bề mặt trong, và diện tích bề mặt trong còn lớn hơn cả diện tích bề mặt ngoài. Tổng diện tích bề mặt của keo đất biến thiên từ 10m2/g của sét chỉ có bề mặt ngoài, đến 800m2/g đối với sét có cả diện tích bề mặt
Ngoài các cation hấp phụ, keo đất còn hấp phụ 1 lượng lớn các phân tử nước. Nước được hấp phụ bới các cation, hình thành cation ngậm nước, và nước cũng được hấp thụ trên bề mặt keo, do nước cũng có tính phân cực. Nước hấp phụ này có vai trò quan trọng đối với các tính chất vật lý, hóa học đất.
4. Các loại keo đất.
Có 4 loại keo đất chính
- Phiến sét silicate. Là loại keo vô cơ chiếm tỉ lệ cao nhất trong hầu hết các loại đất. Đặc điểm quan trọng của sét silicate là cấu trúc tinh thể, xếp thành từng phiến/lớp và bề mặt mang điện tích (-). Mỗi hạt keo được hình thành bởi các lớp như các trang trong quyển sách. Các phiến bao gồm các mặt phẳng xếp chồng lên nhau, các nguyên tử Oxygen được liên kết với nhau bởi các nguyên tử Al, Mg, H và Fe. Công thức hóa học của sét kaolinite [(Si2Al2O5(OH)]
- Sét allophane và imogolite. Nhiều loại đất có khoáng sét silicate nhưng có cấu trúc tinh thể không rõ ràng, đó là khoáng allophane và các khoáng này còn gọi là khoáng alumino-silicate vô định hình, do chúng có thành phần cấu tạo là Al2O3.2H2O, nhưng không có cấu trúc tinh thể rõ ràng. Các khoáng này thường có hàm lượng cao trên đất Andisol. Khả năng hấp phụ ion của keo này phụ thuộc vào pH đất, các cation được hấp phụ ở pH cao, và anion hấp phụ ở pH thấp. Allophane và imogolite hấp phụ lân rất cao khi đất chua.
- Khoáng oxide Fe và Al. Loại khoáng sét hiện diện với hàm lượng cao trên đất phong hóa mạnh (Ultisol, Oxisol) vùng nhiệt đới. Tính chất vàng đỏ của đất chịu ảnh hưởng mạnh bởi khoáng này.Các oxide Fe phổ biến là khoáng geothite (FeOOH), hematite (Fe2O3) và oxide Al phổ biến là khoáng gibbsite Al(OH)3. Các khoáng này được gọi chung là sesquioxide. Sesquioxide có cấu trúc vô định hình, không dính, không dẽo khi ướt như phiến sét silicate. Điện tích bề mặt thay đổi theo pH
- Mùn-keo hữu cơ. Phân tử mùn không có cấu trúc tinh thể nhưng bề mặt có mật độ điện tích cao như sét silicate. Chúng tạo thành chuổi các nối hóa học giữa C với O, H, và N. Điện tích của keo mùn hình thành do sự phân ly của các gốc enolic (-OH), carboxyl (-COOH), phenolic. Điện tích (-) trên keo mùn liên kết với sesquioxide, phụ thuộc vào pH đất, khi pH thấp
1.
Bạn đang xem: Vì sao keo đất có khả năng trao đổi ion
Chương 6 KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CATION CỦA ĐẤT6.1 Khái niệm chung Các cation trao đổi trong đất chủ yếu là các nguyên tố thuộc nhóm I và II của bảng hệthống tuần hoàn. Trong các đất chua các cation Al3+ và H+ chiếm một lượng đáng kể, đôi khilà caion chiếm ưu thế nhất. Ở dạng trao đổi trong đất còn chứa nhiều nguyên tố vi lượng khácnhư: Zn2+, Cu2+, Mn2+…Các nguyên tố này được tính đến khi đánh gia vai trò dinh dưỡngđối với thực vật, còn đối với các tính chất vật lý, hoá lý của pha rắn cũng như dung dịch đấtchúng rất ít có ảnh hưởng. Sự trao đổi cation được nghiên cứu nhiều nhất đối với các cationCa2+, Mg2+, K+ và Na+. K. K. Gedroits đã xem sự trao đổi ion là một trong các dạng khả năng hấp thụ của đất.Theo Gedroits khả năng hấp thụ của đất là khả năng của đất có thể giữ các hợp chất hoặcmột phần của chúng ở trạng thái hoà tan cũng như trạng thái các hạt keo hữu cơ hoặc vô cơ,các cơ thể vi sinh vật và trạng thái huyền phù. Ông đã chia khả năng hấp thụ của đất thành cácdạng chính sau: + Khả năng hấp thụ cơ học – là đặc tính của đất giữ trong lớp đất các hạt vật chất cókích thước lớn hơn kích thước khe hở của đất. + Khả năng hấp thụ lý học – là sự làm thay đổi nồng độ của các phân tử chất tan trênbề mặt tiếp xúc của các hạt đất. + Khả năng hấp thụ hoá học – là sự hình thành các muối không tan hoặc ít tan do sựtương tác giữa các thành phần khác nhau của dung dịch đất. Những muối này sẽ bị kết tủa vàtrộn lẫn với pha rắn của đất. + Khả năng hấp thụ lý hoá học hoặc hấp thụ trao đổi - là đặc tính của đất trao đổi mộtphần các cation có trong pha rắn của đất bằng một lượng tương đương các cation ở trong dungdịch tiếp xúc với nó.Xem thêm: Tiền Thuê Đất Tiếng Anh Là Gì, Tiền Thuê Đất In English With Contextual Examples
+ Khả năng hấp thụ sinh học – là dạng hấp thụ các chất khác nhau của dung dịch đấtbởi các thực vật và vi sinh vật sống ở trong đất. Khả năng trao đổi cation là một trong những đặc tính cơ bản nhất của đất. Vai trò và ýnghĩa to lớn của nó được thể hiện ở những điểm sau: + Khả năng phân tán hoặc liên kết đất phụ thuộc vào thành phần cation trao đổi. Na+trao đổi kích thích sự phân tán các hạt đất, hình thành lớp màng đất cứng và phá huỷ cấu trúcđất. Ca2+ trao đổi làm tăng mức độ liên kết đất, thúc đẩy sự hình thành cấu trúc bền trongnước. Các đặc tính nước của đất, tính trương, tính dính, sức hút ẩm cũng bị thay đổi. + Sự hấp thụ chất hữu cơ của pha rắn, sự hình thành các hợp chất hữu cơ-vô cơ phụthuộc vào thành phần của các cation trao đổi. Các cation Fe, Al, Ca, Mg thúc đẩy sự tương táchữu cơ-vô cơ. + Các phản ứng giữa các cation trao đổi và các cation của dung dịch đất có ảnh hưởngđến pH của dung dịch đất và thành phần muối của nó. Các phản ứng này cũng là một trongnhững cơ chế quan trọng nhất hình thành tính đệm và tính chống chịu của đất đối với tác độngcủa mưa axit. + Các cation trao đổi là một trong những nguồn dinh dưỡng vô cơ trực tiếp của cây.Đặc biệt sự cung cấp kali của đất cho cây được quyết định bởi hàm lượng kali trao đổi. Trongnhiều loại đất dinh dưỡng Ca2+, Mg2+, Mn2+… được cung cấp từ đất. + Thành phần cation trao đổi là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất được sửdụng để chẩn đoán và phân loại đất. Hiện nay nó còn được sử dụng rộng rãi khi chia đất thành 97