Keo đất và khả năng hấp phụ của đất

• Là hiện tượng hấp phụ xảy ra ở keo âm. Các cation ở tầng ion khuếch tán của các keo âm sẽ trao đổi với các cation trong dung dịch đất khi tiếp xúc.
• Sự trao đổi cation trong đất tuân theo những quy luật nhất định:
  • Sự hấp phụ trao đổi cation tuân theo đương lượng. Tức là một đương lượng gam của cation này trao đổi với một đương lượng gam của một cation khác.

    [KĐ]Ca2+ + 2Na+ + 2Cl- ↔ [KĐ]2Na+ + CaCl2

  • Sự hấp phụ trao đổi cation tiến hành theo 2 chiều thuận nghịch. Chiều của phản ứng thuận hay nghịch phụ thuộc vào nồng độ và đặc tính của cation trong dung dịch đất. Phản ứng sẽ dừng lại khi keo đất và dung dịch đất hình thành sự cân bằng về nồng độ cation, song trong thực tế không bao giờ có sự cân bằng này, vì thành phần và nồng độ cation trong dung dịch đất luôn luôn bị thay đổi (do dinh dưỡng cây, vi sinh vật, bón phân, tưới tiêu,…).
  • Sự hấp phụ cation phụ thuộc vào nồng độ cation trong dung dịch đất. Nồng độ cation trong dung dịch đất càng cao thì trao đổi của keo đất càng mạnh, ngược lại nồng độ ion của dung dịch đất càng nhỏ thì các cation bị đẩy từ keo đất vào dung dịch đất càng dễ.

    [KĐ]2H+ + Ca(OH)2 ↔ [KĐ]Ca2+ + H2O

  • Sự hấp phụ trao đổi cation xảy ra rất nhanh. Các phản ứng trao đổi thường xảy ra rất nhanh, chỉ sau một thời gian rất ngắn sự cân bằng động các ion giữa keo đất và dung dịch đất đã được hình thành. Tốc độ của phản ứng phụ thuộc vào đặc tính cation, phụ thuộc vào tỷ lệ keo đất và dung dịch đất, vào nồng độ dung dịch đất và cả nhiệt độ của đất.
  • Sự hấp phụ cation phụ thuộc vào hóa trị, bán kính cation và độ dày màng thủy hóa của các cation. Các cation cùng hóa trị thì cation nào có bán kính lớn, tức là độ dày màng thủy hóa mỏng sẽ trao đổi mạnh hơn. Sự hấp phụ cation có thể xếp theo thứ tự như sau: Li+ < Na+ < NH4+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < H+ < Al3+ < Fe3+
  • Các cation bị keo đất hấp phụ càng dễ thì chúng bị đẩy ra khỏi keo đất càng khó.
• Khả năng trao đổi cation (CEC - Cation Exchangeable Capacity): là tổng số các cation kiềm và không kiềm được keo đất hấp phụ.
  • Đất chua chủ yếu là H+, Al3+
  • Đất trung tính chủ yếu là Mg2+, Ca2+
  • Đất mặn Na+ > Mg2+và Ca2+
  • CEC của mùn > đất sét > đất thịt > đất cát

Hình: Sự hấp phụ của keo đất ở điều kiện đất khác nhau

2.2.5.2 Sự hấp phụ trao đổi anion của keo đất