Dung dịch đất

Dung dịch đất là một hỗn hợp gồm nước và các chất hòa tan như natri clorua hay khí cacbonic... Nói chính xác hơn, người ta xem dung dịch đất như pha lỏng trong đất mà thành phần của nó chịu ảnh hưởng của dòng chảy vật chất và năng lượng giữa nó với xung quanh và với từ trường trái đất. Định nghĩa cụ thể này cho thấy dung dịch đất là một hệ thống mở. Nó cũng được coi là pha do hai điểm sau: (1) nó có các đặc tính vĩ mô giống nhau, như nhiệt độ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dung dịch đất Chương 4 DUNG DỊCH ĐẤT4.1 Lấy mẫu dung dịch đất Dung dịch đất là một hỗn hợp gồm nước và các chất hòa tan như natri clorua hay khícacbonic... Nói chính xác hơn, người ta xem dung dịch đất như pha lỏng trong đất mà thànhphần của nó chịu ảnh hưởng của dòng chảy vật chất và năng lượng giữa nó với xung quanh vàvới từ trường trái đất. Định nghĩa cụ thể này cho thấy dung dịch đất là một hệ thống mở. Nócũng được coi là pha do hai điểm sau: (1) nó có các đặc tính vĩ mô giống nhau, như nhiệt độ vànồng độ chất điện ly, và (2) nó có thể được tách ra từ đất và được nghiên cứu trong phòng thínghiệm. Tính giống nhau về các đặc tính của dung dịch đất áp dụng cho một phần thể tích nhấtđịnh trong phẫu diện đất (ví dụ: hạt kết đất). Cả theo chiều sâu của phẫu diện và cả ở bêntrong môi trường phạm vi một cánh đồng, các đặc tính hoá học của dung dịch đất thường thayđổi rất nhiều, thay đổi về không gian, thay đổi theo ngày đêm và theo mùa trong môi trườngđất cũng như bởi con người hay hoạt động của vi sinh vật. Những thay đổi tạm thời trong dungdịch đất cũng do động lực của bản thân các phản ứng hoá học và sẽ được bàn tới ở phần 4.2. Vấn đề tách chiết dung dịch đất thực vẫn còn chưa được giải quyết, nhưng vàiphương pháp đã được đưa ra để lấy pha lỏng ra khỏi đất để nghiên cứu đảm bảo vừa chính xácvề hoá học, vừa dễ dàng để phân tích. Trong số các phương pháp này, phương pháp hay đượcdùng nhất là thu lấy nước rút ra, thay thế bằng một chất lỏng không tan trong nước và chiếttrực tiếp bằng hút chân không, áp suất hay li tâm. Việc thu thập nước rút ra từ một tầng đất hay cả phẫu diện có ưu điểm là lấy mẫu dungdịch đất ngoài thực địa, nhưng dễ thay đổi vì sự phá hủy của các mẫu nước rút ra tự nhiên vàcác phản ứng giữa các thành phần hòa tan với thiết bị thu nước. Một hạn chế nữa, đó là đấtphải bão hòa nước gần thời điểm lấy mẫu. Việc này thường dẫn tới sự thay đổi lớn về thể tíchmẫu ảnh hưởng đến thành phần của dung dịch thu được. Phương pháp thay thế liên quan đến việc sử dụng một chất lỏng hữu cơ đặc, khôngphản ứng, ít tan (ví dụ triclotrifloetan), được li tâm với một mẫu đất để đẩy pha lỏng của đất ravà do dịch lỏng thay thế có tỷ trọng lớn hơn làm nổi pha lỏng lên trên ống li tâm. Có thể lấyđược 60% dung dịch đất phụ thuộc vào thành phần cơ giới và sự làm nhiễm bẩn không đángkể. Phương pháp thay thế cũng có ưu điểm là không đòi hỏi mẫu đất phải bão hòa nước, nhưngcần phải phá vỡ (xáo trộn) cấu trúc đất và dùng thiết bị của phòng thí nghiệm chuyên dụng. Trong phương pháp chiết chân không, pha lỏng của đất ngoài thực địa, hay mẫu đất bịxáo trộn được bão hòa trước với nước trong phòng thí nghiệm, được lấy ra bằng cách lọcchân không. Phương pháp này xen lẫn cả về mặt tiêu cực và tích cực do máy lọc (chủ yếu từcác phản ứng hấp phụ - phản hấp phụ với các cấu tử hòa tan) vì dung dịch chiết đi qua nó.Cũng có những thay đổi do tác động của chiết chân không đến kiểu dòng chảy của dung dịchđất và đến các phản ứng hoá học giữa các cấu tử hòa tan với pha rắn của đất. Cuối cùng, nếumẫu đất được bão hòa nước trước khi chiết thì thành phần của dịch chiết có thể khác xa so vớithành phần của dung dịch đất thực. Các khó khăn này cũng có đối với phương pháp chiết ápsuất và phương pháp li tâm, nhưng khi kỹ thuật chiết chân không được chuẩn hóa thì rất thuậntiện cho phân tích thông thường. Nó thường cung cấp các dung dịch mà thành phần của nóphản ánh phản ứng thực sự giữa dung dịch đất và phần rắn của đất. Tuy nhiên, với bất kỳ phương pháp thông thường nào để lấy dung dịch đất, vẫn còn vấnđề về tính không đồng nhất cực nhỏ vốn có trong pha lỏng của đất gây nên bởi điện tích trên 52hạt đất. Điện tích này sẽ tạo ra một cách yếu ớt những vùng xác định tích tụ hay giảm ion trongdung dịch đất gần bề mặt hạt đất, sự tích tụ xảy ra với các ion có điện tích ngược dấu với điệntích của bề mặt bên cạnh và sự giảm ion trong trường hợp ngược lại. Vì hiện tượng này, lượngdung dịch đất chiết được ở các vùng khác nhau gần bề mặt hạt đất sẽ không có cùng thànhphần và tính đồng nhất về thành phần, các dịch chiết này không thể được dùng để xác nhậntính thực sự của dung dịch đất đã được lấy. Các phương pháp phân tích đất trong phòng thí nghiệm cho phép xác định thành phầncủa dung dịch đất được chiết. Những số liệu về thành phần này cung cấp nồng độ tổng số củacác thành phần hoà tan, pH, độ dẫn điện và các thông tin cơ bản cần thiết cho phép mô tả dungdịch đất, ở nhiệt độ và áp suất đã biết, theo các nguyên tắc của động lực hoá học và nhiệtđộng.4.2 Các phức chất tan Một phức chất được coi là hình thành khi một đơn vị phân tử, ví dụ một ion, phản ứngnhư một nhóm trung tâm thu hút và hình thành một liên kết chặt chẽ với các phân tử hay cácnguyên tử khác. Các ví dụ về ph ...