Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 122 стр.

                                                                      122



                   Глава 5. Катионный обмен

                         5.1. Общие положения

     Катионный обмен можно рассматривать как частный случай процесса
адсорбции, поскольку он всегда сопровождается концентрацией какого-либо
катиона на границе раздела фаз.
     Учение о катионном обмене в почвах сформировалось как самостоя-
тельный раздел почвенной химии, т.к. этот процесс имеет свои отличитель-
ные особенности и поскольку состав обменных катионов – это один из глав-
ных факторов, контролирующих физическое и химическое состояние почвы.
Реакция обмена катионов протекает в большинстве случаев быстро, иногда
мгновенно, поэтому состав обменных катионов в почвах – это свойство, ко-
торое может очень быстро изменяться во времени под воздействием, как на-
тивных факторов, так и различных антропогенных воздействий.
     Собственно катионный обмен в строгом смысле слова – это обрати-
мый процесс, при котором обмен катионов должен осуществляться эквива-
лентно и в соответствии с законами стехиометрии. В связи с этим введено
понятие об эквивалентном числе катиона – как о количестве молей катиона,
которое замещает один моль протонов, т.к. один моль протонов соответству-
ет одному молю заряда. Правило эквивалентности не всегда соблюдается при
адсорбции в широком смысле слова. Очевидно, что само понятие эквива-
лентности неприменимо в случае, например, гидрофобных взаимодействий с
участием неионных неполярных соединений.
     В соответствии с современными представлениями, в реакциях катион-
ного обмена способны участвовать катионы, представленные внешнесфер-
ными комплексами на поверхности раздела твердой и жидкой фаз, и катио-
ны, находящиеся в диффузном слое, в то время как процесс адсорбции вклю-
чает в себя реакции образования не только внешнесферных, но и внутри-
сферных комплексов.