Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 27 стр.

       Природные почвенные растворы характеризуются ионной силой от нескольких ммоль/л
до сотен ммоль/л (в засоленных почвах). Так, в почвенном растворе солончака I= 20-350
ммоль/л, а в растворах из подстилки торфянисто-подзолистой почвы -от 0,7 до 8,7 ммоль/л. В
среднем растворы почв умеренного климата характеризуются ионной силой около 10 ммоль/л
(и выше), тогда как для сильновыветрелых почв тропиков (оксисоли) наиболее типичен
слабоконцентрированый почвенный раствор с ионной силой менее 5 ммоль/л (до 0,2 ммоль/л)
(Harter, Naidu, 2001).
       Помимо уравнений Дебая и Девиса, при расчетах активностей ионов, в особенности в
засоленных почвах, используется другой подход, основанный на учете образования ионных пар
– модель ионных пар (МИП). Ионные пары практически представляют собой внешнесферные
комплексы (см. разд. 4.3.), содержание которых в растворе можно рассчитать, используя
константы устойчивости соответствующих ассоциатов. В почвенных растворах               в качестве
основных ассоциатов присутствуют СaSO4 , CaHCO3 , CaCO3 , MgSO4 , MgCO3 , MgHCO3+,
                                               0        +        0        0        0


NaSO4-, NaCO3-, NaHCO30. Для вычисления активности иона необходимо знать концентрацию
полностью диссоциированных частиц (свободных ионов), равную разности между общим
количеством ионов (общей аналитической концентрацией) и количеством ассоциатов. При
расчете величины ионной силы учитывается концентрация как свободных ионов, так и ионных
пар, а для расчета коэффициента активности используют уравнение Девиса. Расчет проводится
с помощью компьютерных программ (Libra и др).
       Измерение активности ионов в почвенных растворах проводится с помощью
ионселективных электродов, однако измеренные значения могут отличаться             от расчетных
(Табл. 4). В таблице 4 приведены значения активности иона натрия в растворах сульфата натрия
разной концентрации. Для расчета применялись различные модификации формулы Дебая-
Хюккеля (а и в), уравнение Девиса (б) и математическая модель, учитывающая образование
ионных пар (г). С увеличением ионной силы расчет с помощью МИП дает наиболее близкие к
экспериментальным значения активности иона.


Табл. 4. Активности Na+, полученные расчетными (числитель) и экспериментальным
(знаменатель) методами (составлено по: Пачепский, Понизовский, 1980)

               С Na2SO4, моль/л   I, моль/л              Активность Na+
                                                   а       б        в          г
                                              0,0090    0,0090   0,0089   0,0089
               0,005              0,015       0,0092    0,0092   0,0092   0,0092
                                              0,072     0,075    0,076    0,070
               0,05               0,15        0,066     0,067    0,068    0,068
                                              0,53      0,74     0,62     0,47
               0,5                1,5         0,37      0,43     0,42     0,43



                                                   29