OD S T Ę Ż E N IA ICH W R O Z T W O R Z E

Podobne dokumenty
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny. Katedra Technologii Chemicznej

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

Laboratorium Podstaw Biofizyki

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE

2.1. Charakterystyka badanego sorbentu oraz ekstrahentów

CZYNNIKI KSZTAŁTUJĄCE STĘŻENIE SIARKI W ROZTWORZE GLEBOWYM FACTORS DETERMINING SULPHUR CONCENTRATION IN THE SOIL SOLUTION

Adsorpcja wybranych jonów metali ciężkich na biowęglu pochodzącym z komunalnych osadów ściekowych

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Ćwiczenie 8. Oznaczanie sumy zasad i obliczanie pojemności sorpcyjnej gleby 8.1. Wprowadzenie. Faza stała gleby ma zdolność zatrzymywania par, gazów,

Inżynieria Środowiska

Materiały polimerowe laboratorium

WPŁYW ph ROZTWORU WODNEGO NA WIELKOŚĆ SORPCJI KWASU FTALOWEGO

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

ANNALES. Bogusław Karoń, Grzegorz Kulczycki, Antoni Bartmański. Wpływ składu kompleksu sorpcyjnego gleb na zawartość składników mineralnych w kupkówce

S KŁA D FRAKCYJNY PRÓ CHNICY GLEBY L E K K IE J I ŚREDNIO- ZW IĘZŁEJ W ZALEŻN O ŚCI O D N A W O Ż E N IA S ŁO M Ą I O K R YW Y ROŚLINNEJ

Nazwy pierwiastków: ...

PROCESY GLEBOTWÓRCZE EUROPY ŚRODKOWEJ

Oznaczanie SO 2 w powietrzu atmosferycznym

WPŁYW UŻYTKOWANIA GLEB NA AKUMULACJĘ I JAKOŚĆ ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH

Zadania dodatkowe z konwersatorium z podstaw chemii Semestr letni, rok akademicki 2012/2013

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ

DYNAMIKA PRZEMIAN FLUORU W GLEBIE Z FORM ROZPUSZCZALNYCH DO NIEROZPUSZCZALNYCH W WODZIE (PRACA METODYCZNA)

imię i nazwisko, nazwa szkoły, miejscowość Zadania I etapu Konkursu Chemicznego Trzech Wydziałów PŁ V edycja

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNOLOGII NIEORGANICZNEJ I NAWOZÓW MINERALNYCH. Ćwiczenie nr 6. Adam Pawełczyk

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie OLIMPIADA O DIAMENTOWY INDEKS AGH 2017/18 CHEMIA - ETAP I

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych

8. MANGANOMETRIA. 8. Manganometria

Adsorpcja błękitu metylenowego na węglu aktywnym w obecności acetonu

OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913

OCENA NIEKTÓRYCH CZYNNIKÓW DETERMINUJĄCYCH RÓŻNICE W ZAWARTOŚCI С ORGANICZNEGO OZNACZANEGO METODĄ TIURINA I BEZPOŚREDNIĄ METODĄ SUCHEJ DESTYLACJI

SUBSTANCJE HUMUSOWE I WŁAŚCIWOŚCI CZARNYCH ZIEM WYSTĘPUJĄCYCH W OBNIŻENIU MILICKO-GŁOGOWSKIM

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

OZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH WÓD

ĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu

BADANIA NAD SORPCJĄ SIARCZANÓW PRZEZ NIEKTÓRE SUBSTANCJE PRÓCHNICZNE GLEB ZA POMOCĄ S-35

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

6. ph i ELEKTROLITY. 6. ph i elektrolity

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

Zagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych

Frakcje i grupy granulometryczne- stosowane podziały

SKŁAD CHEMICZNY WÓD GRUNTOWYCH Z TERENÓW GLEB UPRAWNYCH BIELICOWEJ I CZARNEJ ZIEMI*)

ś ć ś ś ś ć Ź ń ś ś ń ść ń ś ś

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Mechanizm działania buforów *

ANNALES. Dorota Kalembasa, Beata Wiśniewska. Ilość i jakość kwasów huminowych wydzielonych z gleb piaszczystych nawożonych wermikompostami

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych

PROCESY JEDNOSTKOWE W TECHNOLOGIACH ŚRODOWISKOWYCH ADSORPCJA

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

b) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.

Część I. TEST WYBORU 18 punktów

Ś Ó Ó Ś ż Ś Ó Ś ŚÓ Ó

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

ROZMIESZCZENIE WYBRANYCH METALI W PROFILACH GLEB UPRAWNYCH NA TERENACH ZANIECZYSZCZONYCH PRZEZ PRZEMYSŁ MIEDZIOWY CZ. I. CHARAKTERYSTYKA GLEB

ADSORPCJA BŁĘKITU METYLENOWEGO I JODU NA WYBRANYCH WĘGLACH AKTYWNYCH

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje rejonowe

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Za poprawną metodę Za poprawne obliczenia wraz z podaniem zmiany ph

WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU ORGANICZNEGO

FRAKCJE OŁOWIU, CHROMU, CYNKU, MIEDZI I NIKLU W POZIOMIE PRÓCHNICZNYM GLEB POŁOŻONYCH WZDŁUŻ OBWODNICY SIEDLEC

Ł Ę Ę Ł Ł Ś Ę Ę Ę Ę Ę ź

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 7


Ę Ś Ż Ż Ć Ś Ś Ś Ó Ł Ę Ł Ś Ś Ż Ś

Ś Ę ć ż ż Ó ż ż

Ź Ś Ś

Ę Ł Ł

OZNACZANIE WYMIENNEJ KWASOWOŚCI W GLEBACH LEKKICH METODĄ BUFOROWĄ

BADANIA NAD ZAWARTOŚCIĄ MIKROELEMENTÓW W GLEBIE, ROSLINIE I ORGANIZMIE ZWIERZĘCYM W WARUNKACH GÓRSKICH NA PRZYKŁADZIE SUDETÓW

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2014/2015

... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 5

HETEROGENICZNOŚĆ STRUKTURALNA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI ADSORPCYJNE ADSORBENTÓW NATURALNYCH

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K

Zjawiska powierzchniowe

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

TECHNIKI SEPARACYJNE ĆWICZENIE. Temat: Problemy identyfikacji lotnych kwasów tłuszczowych przy zastosowaniu układu GC-MS (SCAN, SIM, indeksy retencji)

HYDROLIZA SOLI. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

Sorpcja chromu Cr(VI) w obecności kwasu benzoesowego na wybranych węglach aktywnych

PORÓWNANIE PRÓCHNICY GLEB GÓRSKICH POW. LIMANOWA Z PRÓCHNICĄ GLEBY NIZINY WIELKOPOLSKIEJ (BABORÓWKO POW. SZAMOTUŁY)

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

d[a] = dt gdzie: [A] - stężenie aspiryny [OH - ] - stężenie jonów hydroksylowych - ] K[A][OH

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

Zajęcia 10 Kwasy i wodorotlenki

Ćwiczenie 4 Wstępne przygotowanie próbek gleby do badań oraz ustalenie wybranych właściwości fizykochemicznych. 1. Wstęp

Chemia I Semestr I (1 )

Sprawdzian 2. CHEMIA. Przed próbną maturą. (poziom rozszerzony) Czas pracy: 90 minut Maksymalna liczba punktów: 34. Imię i nazwisko ...

Zad: 5 Oblicz stężenie niezdysocjowanego kwasu octowego w wodnym roztworze o stężeniu 0,1 mol/dm 3, jeśli ph tego roztworu wynosi 3.

Powstawanie żelazianu(vi) sodu przebiega zgodnie z równaniem: Ponieważ termiczny rozkład kwasu borowego(iii) zachodzi zgodnie z równaniem:

wapnowania regeneracyjnego gleb w Polsce

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

ĆWICZENIE NR 4 OTRZYMYWANIE PREPARATÓW RADIOCHEMICZNIE CZYSTYCH.

ĆWICZENIE NR 3 BADANIE MIKROBIOLOGICZNEGO UTLENIENIA AMONIAKU DO AZOTYNÓW ZA POMOCĄ BAKTERII NITROSOMONAS sp.

XIV Konkurs Chemiczny dla uczniów gimnazjum województwa świętokrzyskiego. II Etap - 18 stycznia 2016

Zalecenia nawozowe dla chryzantemy wielkokwiatowej uprawianej w pojemnikach na stołach zalewowych

Transkrypt:

R O CZN IK I G L E B O ZN A W C ZE T. X X X I X, NR 1 S. 5 17, W A R S Z A W A 1968 G R ZE G O R Z N O W A K K IN E T Y K A SORPCJI I DESO RPCJI K W A S Ó W H U M IN O W Y C H Z N A C Z O N Y C H 14C P R Z E Z G L E B Y W Z A L E Ż N O Ś C I OD S T Ę Ż E N IA ICH W R O Z T W O R Z E Katedra Chemii Rolnej Akademii Rolniczo-Technicznej w Olsztynie W STĘP Proces sorpcji związków próchnicznych w glebach oraz synteza kom pleksów ilastó-próchnicznych jest jeszcze mało poznana. Jeszcze m niej danych jest na temat trwałości tych połączeń i podatności na w ym yw a nie z gleb wodami opadowymi. Przebieg sorpcji kwasów hum inowych i fulw ow ych na minerałach ilastych świadczy, że występuje ona głównie na powierzchni zewnętrznej [2, 9 11]. Związki próchniczne o budowie złożonej i w iększym ciężarze cząsteczkowym są sorbowane w większych ilościach niż połączenia niskocząsteczkowe [4 6, 11]. Sorpcja związków próchnicznych zachodzi intensywniej w środowisku silnie kw aśnym (ph 3 5) oraz alkalicznym (ph 8 9) niż w obojętnym [1, 2]. Związane jest to również z aktywnością kationów metali. Silniejsza adsorpcja kwasów huminowych na powierzchni minerałów ma miejsce w obecności kationów 3 - i 2-wartościowych niż jednowartościowych [6, 8, 11]. Udowodniono, że ilość zasorbowanych kwasów huminowych i ful~ w ow ych była tym większa, im większe było stężenie roztworów użytych do ich badania [1, 2, 10]. Proces ten również przebiegał intensyw niej w wyniku wydłużania czasu kontaktu roztworów z sorbentami. Ze wzrostem stężenia roztworów ulegał obniżeniu stosunek ilości zasorbowanych kwasów fulw ow ych w porównaniu z ilością dodanych do sorbentów [10]. K w asy huminowe są sorbowane bardzo silnie na minerałach, a desorpcja ich postępuje wolno i jest uzależniona od rodzaju sorbentu [9]. Celem badań było określenie, w jakim stopniu wielkość sorpcji k w a-

6 G. Nowak sów hum inowych w glebach uzależniona jest od ich stężenia w roztworze oraz jaka ich część może ulegać desorpcji w wyniku przemywania wodą destylowaną. M E T O D Y K A Do badań sorpcji zastosowano kwasy huminowe znaczone 14C. W y izolowano je z piasku gliniastego lekkiego, zawierającego l,02 /o C, do którego dodano części wegetatywne owsa znaczone 14C w wyniku 42-d o- bowej ekspozycji tych roślin w komorze asym ilacyjnej wypełnionej 14C 0 2 [6]. Inkubacja trwała 240 dni. K w asy huminowe ekstrahowano za pomocą 0,1 M roztworu NaOH w atmosferze azotu. K w asy huminowe w y trącano z alkalicznych ekstraktów za pomocą 2 M roztworu H 2S 0 4, a po oddzieleniu ich od kwasów fulw ow ych i przemyciu osadu rozpuszczano w 0,02 M NaOH. Oczyszczanie kwasów hum inowych za pomocą w ytrącania powtarzano trzykrotnie. Po ostatecznym oddzieleniu kwasów huminowych od fulw ow ych w celu usunięcia pozostałości części ilastych wirowano je w ciągu 5 min przy 25 000 g w ultrawirówce Beckman, używ ając wirnika kątowego 41 Ti. Po odwirowaniu i zobojętnieniu próbek kwasów huminowych oczyszczano je od jonów mineralnych przez dializę w celofanowych wężach produkcji zachodnioniemieckiej firm y K alle. Dializowano w wodzie redestylowanej w ciągu 7 dni aż do zaniku reakcji na jon SO^-, zmieniając wodę dwa razy dziennie. Analiza widma kwasów hum inowych w podczerwieni wykazała wysoki stopień ich czystości. Tak przygotowany roztwór kwasów hum inowych doprowadzono do stężeń (mg С w 4 cm 3): 0,03125, 0,06250, 0,12500, 0,25000, 0,50000 i 1,00000. Aktyw ność właściwa roztworów wynosiła 4 \xd w mg C. Przeznaczone do badań gleby wysuszono, a następnie przesiano przez sito o średnicy oczek 1 mm. W celu oznaczenia sorpcji do roztworów kwasów hum inowych znaczonych 14C (o objętości 4 cm 3) dodawano naważki gleby o masie 0,5 g w probówkach wirów kowych i wytrząsano odpowiednio przez 25, 50, 100, 200 i 400 min. Po wytrząśnięciu zawiesiny glebowe wirowano w ciągu 10 min w wirówce Unipan 310 przy użyciu wirnika kątowego przy 8000 g. Do oznaczenia ilości kwasów huminowych znaczonych 14C, trwale zasorbowanej przez gleby, badano podatność ich na desorpcję wodą destylowaną. W tym celu próbki gleb, które pozostały po wytrząśnięciu (400 min) z kwasami hum inowym i, zadawano kolejno pięcioma porcjami wody destylowanej o objętości 4 cm 3, wytrząsano w ciągu 100 min, a następnie odwirowywano. Oznaczenia radiometryczne aktywności roztworów przed i po w y trząśnięciu z glebami wykonano metodą ciekłej scyntylacji, dodając do

Sorpcja kwasów huminowych przez gleby 7 10 cm 3 mieszaniny scyntylatora porcje o objętości 1 cm 3 badanych su - pernatantów. Do pomiarów zastosowano mieszaninę scyntylacyjną w e dług W erbina o składzie 7,0 g PPO (2,5-dw ufenylooksazolu) i 0,3 g PO POP (1,4-dw u [2-(5-fenylo)oksazolilo] benzenu) i mieszanin 1 dm 3 dioksanu i 100 g naftalenu z 4-procentow ym dodatkiem C ab-o -Silu [6]. Pomiary wykonano w warunkach standardowych na spektrometrze do pomiaru ciekłej scyntylacji Beckman Liquid Spektrometer, model 7500 z minikomputerem, stosując program 9 na kanale 2, okienko 397/655 z zastosowaniem dejonizatora. Ilość zasorbowanych kwasów hum inowych znaczonych 14C wyliczono z różnicy stężeń przed i po wytrząśnięciu z glebami. Oznaczenia właściwości gleb wykonano powszechnie stosowanymi m e todami w badaniach chem iczno-rolniczych i gleboznawczych. W Y N IK I Sorpcję kwasów huminowych znaczonych 14C badano w sześciu glebach różniących się składem mechanicznym, a w szczególności ilością iłu koloidalnego, który bierze zasadniczy udział w tym procesie (tab. 1). Użyte do badań gliny zawierały 20 2 8 % iłu koloidalnego, natomiast piaski 0 9 %. W nieco m niejszym stopniu różniły się gleby pod w zględem właściwości fizykochemicznych (tab. 2). M iały one, z w yjątkiem piasku luźnego i słabo gliniastego, ph w 1 M KC1 zbliżone do 7, natomiast Tabela 1 Skład mechaniczny gleb w % Mechanical composition of soils in % Gleba Soil Piasek luźny Loose sand Piasek słabo gliniasty Slightly loamy sand Piasek gliniasty mocny Heavy loamy sand Glina lekka Light loam Glina średnia Medium loam j Glina ciężka j Heavy loam 1 Zawartość części ziemistych о 0 w mm Content of earty particles, mm in dia 1,0-0,1 0,1-0,0 5 0,05-0,02 0,0 2-0,005 0,005-0,002 < 0,002 88 8 0 2 2 0 82 8 3 3 2 2 64 12 4 6 5 9 42 14 9 8 7 20 39 11 9 10 7 24 32 8 6 I i 10 16 28

T abela 2 Fizykochemiczne właściwości gleb Physical and chemical properties of soils Gleba Soil Piasek luźny Loose sand Piasek słabo gliniasty Slightly loamy sand Piasek gliniasty mocny Heavy loamy sand Glina lekka Light loam Glina średnia Medium loam Glina ciężka Heavy loam H S ph С Próchnica Fe20 3 a i2o 3 Humus ogółem wolny ogółem wolny total free total free meq/100 g h 2o KC1 w procentach in per cent 0,5 3,0 6,0 5,3 0,42 0,74 0,71 0,12 3,38 0,11 1,0 3,7 6,5 5,6 0,79 1,39 1,32 0,25 2,95 0,15 0,1 20,1 8;0 6,9 0,48 0,83 4,63 0,60 3 08 0,20 0,3 24,8 8,0 7,3 0,06 0,10 2,31 0,61 8,62 0,26 0,2 26,3 8,2 7,3 0,50 0,86 2,88 0,67 7,96 0,19 0,4 28,2 7,4 7,0 1,41 2,47 4,26 0,73 12,08 0,21

Sorpcja kwasów huminowych przez gleby 9 różniły się kwasowością hydrolityczną oraz sumą zasad w ym iennych. N ajw ięcej węgla utlenialnego zawierała glina ciężka, a najm niej glina lekka. Zawartość związków żelaza i glinu zarówno ogółem, jak i form w olnych była większa w glinach niż w piaskach. Przebieg sorpcji w obrębie grupy piasków i glin był bardzo podobny, natomiast w ystąpiły zdecydowane różnice pom iędzy tym i grupami. G liny zasorbowały znacznie więcej kwasów huminowych znaczonych 14C w porównaniu z piaskami bez względu na stężenie zastosowanych roztworów. Gleby o większej ilości iłu koloidalnego, żelaza i glinu osiągały szybciej stan sorpcyjnej równowagi niż piaski. Stan równowagi uzależniony był również od stężenia roztworu użytego do badania sorpcji. Zastosowanie coraz większego stężenia opóźniało w czasie równowagę Ryc. 1. Sorpcja kwasów huminowych znaczonych 14C z roztworu o stężeniu 6,25 mg C/100 g 1 piasek luźny, 2 piasek słabo gliniasty, 3 piasek gliniasty m ocny, 4 glina lekka, 5 glina średnia, 6 glina ciężka Fig. 1. Sorption of 14C-labelled humic acids from the solutions of the concentration of 6.25 mg C/100 g 1 loose sand, 2 slightly loam y sand, 3 heavy loam y sand, 4 light loam, 5 m e dium loam, 6 heavy loam sorpcyjną. W warunkach najm niejszego stężenia gliny osiągnęły równowagę po 10 min, a piaski po 50 110 min (rye. 1), natomiast w roztworze o najw iększym stężeniu kwasów huminowych znaczonych 14C te przedziały czasowe w ynosiły odpowiednio dla glin 250 min, a dla piasków około 400 min (ryc. 6). Przebieg desorpcji zasorbowanych w glebach kwasów hum inowych znaczonych 14C był bardzo podobny u wszystkich badanych gleb i dlatego przedstawiono go tylko dla trzech stężeń oraz dla gleb o m niejszej zawartości iłu koloidalnego (ryc. 7). Pierwsza porcja wody ekstrahowała największą ilość związków próchnicznych, być może były to połączenia, które nie weszły w reakcję z koloidami glebow ym i. Dalsze

10 G. Nowak Ryc. 2. Sorpcja kwasów huminowych znaczonych 14C z roztworu o stężeniu 12,5 mg C/100 g objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 2. Sorption of 14C-labelled humic acids from the solutions of the concentration of 12.5 mg C/100g explanations as in Fig. 1 Ryc. 3. Sorpcja kwasów huminowych znaczonych 14C z roztworu o stężeniu 25,0 mg C/100 g objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 3. Sorption of 14C-labelled humic acids from the solutions of the concentration of 25.0 mg C/100 g explanations as in Fig. 1 porcje ekstraktów w ykazyw ały już znacznie mniejszą aktywność, lecz proces ten nie został jeszcze zakończony. Ilość nietrwale zasorbowanych w glebach kwasów huminowych znaczonych 14C była uzależniona zarówno od ich stężenia w roztworze oraz składu mechanicznego gleb i zawartości żelaza i glinu (tab. 3). Bez w zględu na stężenie związków próchnicznych, najsłabszą sorpcją odznaczały

Sorpcja kwasów huminowych przez gleby 11 г Ryc. 4. Sorpcja kwasów huminowych znaczonych 14C z roztworu o stężeniu 50,0 mg C/100 g objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 4. Sorption of 14C-labelled humic acids from the solutions of the concentration of 50.0 mg C/100 g explanations as in Fig. 1 Ryc. 5. Sorpcja kw asów huminowych znaczonych UC z roztworu o stężeniu 100,0 mg C/100 g objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 5. Sorption of 14C-labelled humic acids from the solutions of the concentration of 100.0 mg C/100 g explanations as in Fig. 1 się gleby o najm niejszej ilości iłu koloidalnego. Różnice w ilości zasorbowanych kwasów huminowych znaczonych UC zwiększały się w miarę wzrostu stężenia tych preparatów w roztworze. W warunkach gdy ilość kwasów wynosiła 0,03125 mg С w 4 cm3, glina ciężka zasorbowała 1,1 -krotnie więcej w porównaniu z piaskiem luźnym, gdy tymczasem z roztworu o stężeniu 1,0 mg С w 4 cm3 odpowiednio 1,9-krotnie. W porównaniu z ilością kwasów huminowych znaczonych 14C w prow a-

12 G. Nowak Hyc. 6. Sorpcja kwasów huminowych znaczonych 14C z roztworu o stężeniu 200,0 m g C/100 g objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 6. Sorption of 14C-labelled humic acids from the solutions of the concentration of 200.0 mg C/100 g explanations as in Fig. 1 dzoną do gleb, ilość, jaka ulegała zasorbowaniu, malała w miarę wzrostu stężenia roztworu. Związki próchniczne, które zostały zasorbowane w glebach, mogą ulegać częściowej desorpcji w wyniku w ym yw ania ich wodą destylowaną. Są one jednak zdecydowanie silniej wiązane przez gleby, które zawierają więcej iłu koloidalnego. Intensywność w ym yw ania uzależniona jest jednak od wyjściow ego stężenia roztworu użytego do badania sorpcji. W przypadku gdy użyto roztworu o koncentracji 0,03125 mg С w 4 cm 3 z piasku luźnego desorpcji uległo około 5 3 %, a z gliny ciężkiej zaledwie 3,4 % zasorbowanych kwasów huminowych. W warunkach wysokiego stężenia tych preparatów (1,0 mg С w 4 cm 3) desorpcja wyniosła odpowiednio 85 i 6 2,5 %. Świadczy to, że kwasy huminowe znaczone 14C z roztworów o m ałych stężeniach są sorbowane w m niejszych ilościach, ale tworzą kom pleksy o większej trwałości. Uwidoczniło się to we wszystkich próbkach gleb i należałoby uznać to za prawidłowość, na którą zwracają uwagę również inni autorzy [3, 9]. Interpretacja w yników przebiegu sorpcji kwasów hum inowych w glebach jest bardzo trudna ze względu na jego złożoność. Zachodzi ona głównie na powierzchni polarnych sorbentów glebowych i według klasyfikacji fizykochemicznej jest adsorpcją. Zdaniem autora niniejszej pracy, wyjaśnienie tego pro-

mg u C/100g Kolejne porcje Subsequent portions Sorpcja kwasów huminowych przez gleby Ryc. 7. Desorpcja kwasów huminowych znaczonych 14C z gleby objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 7. Desorption of 14C-labelled humic acids from soils explanations as in Fig. 1 Co

T abela 3 Sorpcja i desorpcja t4c kwasów huminowych przez gleby po 400 min ekspozycji Sorption and desorption of 14C labelled humic acids from soils after 400 min of exposition Stężenie roztworu Concentration of solution mg 14C w 4 cm3 in Gleba Soil 0,03125 0,06250 0,12500 14C w 100 g gleby 14C content in 100 g of soil sorpcja desorpcja sorpcja desorpcja sorpcja desorpcja sorption desorption sorption desorption sorption desorption mg 1 % mg % mg 0/ /o mg 1 % mg 1 / 0 1 mg % Piasek luźny 5,6 90,3 2,95 52,7 10,3 82,6 6,12 59,5 15,3 61,2 10,42 68,1 Loose sand Piasek słabo gliniasty 5,8 92,1 2,21 38,2 10,6 85,0 4,92 46,5 16,9 67,6 9,67 57,2 Slightly loamy sand Piasek gliniasty mocny 6,0 96,4 0,98 16,4 10,7 85,6 2,16 20,2 17,0 68,0 5,36 31,5 Heavy loamy sand Glina lekka 6,1 98,3 0,23 3,8 11,6 92,8 0,61 5,3 19,2 76,9 3,11 16,2 j Light loam i i Glina średnia 6,2 98,5 0,25 4,1 11,9 95,3 0,46 3,9 19,5 78,1 2,20 11,3 ; Medium loam Glina ciężka Heavy loam Stężenie roztworu i! 6>2 100,0 0,21 3,4 12,0 97,4 0,51 4,2 20,1 80,4 2,43 12,1 Concentration of solution 0,25000 0,50000 1,00000 mg 14C w 4 cm3 in Piasek luźny 22,9 45,8 j 17,94 i 78,3 28,4 28,4 23,30 82,0 34,4 17,2 29,27 85,1 Loose sand i i Piasek słabo gliniasty 26,6 53,1 18,44 69,3 32,8 32,8 24,38 74,3 51,3 25,7 42,82 83,5 Slightly loamy sand j Piasek gliniasty mocny 26,7 : 53,4 14,35 i 53,7 35,1 35,1 21,89 62,4 55,0 27,5 40,99 74,5 Heavy loamy sand i Glina lekka 30Д 60,2 i 13,79 45,8 36,9 36,9 17,64 47,8 64,0 32,0 42,17 65,9 Light loam Glina średnia 31,1 62,2 11,80 37,9 39,3 39,3 17,15 43,6 65,1 32,5 41,95 64,4 Medium loam Glina ciężka 31,8 63,6 11,88 37,4 42,5 42,5 17,87 42,0 66,2 33,0 41,39 62,5

Sorpcja kwasów huminowych przez gleby 15 cosu w pewnej części może sugerować jedna z fizykochemicznych teorii adsorpcji cytowana przez O ś c i к a [7]. W edług niej spolaryzowane cząsteczki adsorbatu (w tym przypadku kwasów huminowych) mogą zmieniać orientację na powierzchni adsorbentu w zależności od równowagowego stężenia ich w roztworze. W układach o m ałych stężeniach (małe pokrycie powierzchni adsorbentu cząsteczkami adsorbatu) zaadsorbowane cząsteczki kwasów huminowych układają się równolegle, a przy wyższych stężeniach roztworu (większe pokrycie powierzchni adsorbentu cząsteczkami adsorbatu) prostopadle do powierzchni adsorbentu. Równoległa orientacja cząsteczek kwasów hum inowych w stosunku do powierzchni adsorbentu, przy jednocześnie większej powierzchni kontaktu, sprzyja ich silniejszemu zbliżeniu. Um ożliwia to oddziaływanie sił Van der W aalsa. W edług Greenlanda [3], wytwarzająca się w takim układzie większa ilość wiązań tego typu zwiększa odpowiednio trwałość i powoduje nieodwracalność wytworzonego kompleksu. Ilość kwasów hum inowych znaczonych 14C, trwale zasorbowanych w glebach po 400 min kontaktu z roztworami o różnych stężeniach, świadczy o pojemności sorpcyjnej gleb w stosunku do związków próchnicznych. W przypadku piasku luźnego i słabo gliniastego już przy stę- S tę ż e n ie ro ztw o ru kw asów hum in o w ych Concentration o f solution hum ic a c id s Ryc. 8. Ilość kwasów huminowych znaczonych 14C trwale zasorbowanych w glebach * po 400 min wytrząsania objaśnienia jak w ryc. 1 Fig. 8. Am ount of 14C-labelled humic acids permanently absorbed in soils after 400 min of shaking explanations as in Fig. 1

IG G. Nowak żeniu 0,25 mg С w 4 cm 3 proces tworzenia trwałych połączeń kwasów huminowych z minerałami ilastymi został zakończony (ryc. 8). W glinie średniej i ciężkiej proces ten nastąpił w roztworze o stężeniu 0,5 m g С w 4 cm 3. W N IO S K I Zwiększenie koncentracji kwasów huminowych znaczonych 14C w roztworze powodowało wzrost ilości tych związków zasorbowanych przez wszystkie badane gleby. Jednakże w porównaniu z ilością kwasów hum inowych znaczonych 14C, dodanych do gleb, ilość zasorbowanych malała. K w asy huminowe zasorbowane z roztworów o większej koncentracji łatwiej ulegają w ym yw aniu niż zasorbowane z roztworów o m a łym stężeniu. K w asy huminowe z roztworów o m ałych stężeniach są sorbowane w m niejszych ilościach, ale tworzą z minerałami ilastymi kom pleksy o większej trwałości. Ilość zasorbowanych kwasów huminowych znaczonych 14C przez gleby zwiększała się w miarę wzrostu zawartości w nich iłu koloidalnego, żelaza i glinu oraz wydłużania czasu oddziaływania z glebami. L IT E R A T U R A [1] В o c h a r A., С h a l i ł R. W lijanije na niakoj faktori warchu adsorpcija ta na huminowi kiseliny ot glinisti minierali. Poczwozn. i agrochim. 1978 nr 5 s. 86 93. [2] Evans L. T., R ussell E. W. The adsorption of humic and fulvic acids by clay. Soil Sei. 1969 Vol. 10 No. 1 p. 119 132. [3] G reenland D. J. Interaction on between humic and fulvic acids and clays. Soil Sei. 1971 Vol. I l l No. 2 p. 34 41. [4] К о t e г М., M azur T., Chodań J. Sorpcja aminokwasów w glebach. Rocz. Nauk roi. 88 19 Ser. A s. 4 14. [5] M azur T., Chodań J., K u ch arsk i J. Sorption of organie compounds in sandy soil of different agricultural utilization. Pol. J. Soil Sei. 1976 Vol. 9 No. 1 p. 19 26. [6] N o w a к G. Przemiany roślinnej materii organicznej znakowanej izotopem ]4C w glebach intensywnie nawożonych. Zesz. nauk. A R T Olszt. 1982 t. 35 s. 3 57. [7] O ś c i к J. Adsorpcja. PW N. Warszawa 1973. [8] Panków N. S., A se je w a J. W., A m m o c o w a J. M. Izuczenije wzai- modiejstwia nukleinowych kisłot i ich proizwodnych s adsorbentami wosso- zdajuszczymi powierchostnyje swojstwa komponentow poczwy. Humus et Planta. V I Proc. 1975 s. 481 489. [9] Rashid M. A., B u ckley D. М., R obertson K. R. Interaction of

Sorpcja kwasów huminowych przez gleby 17 a marine humic acid with clay minerals and natural sediment. Geoderma 1972 Vol. 8 No. 1 p. 11 27. [10] Schnitzer М., К о d a m а Н. Reactions between a podzol ful vie acid and Na-montmorillonite. Soil Sei. Soc. Am. Proc. 1967 Vol. 31 p. 632 636. [11] T h e n g В. K. Interaction between montmorillonite and fulvic acids. Geoderma 1976 Vol. 15 No. 3 p. 243 251. Г. HOBAK КИНЕТИКА СОРБЦИИ И ДЕСОРБЦИИ ГУМ ИНОВЫ Х КИСЛОТ МЕЧЕНЫ Х С В ЗАВИСИМОСТИ ОТ И Х КОНЦЕНТРАЦИИ В РАСТВОРЕ Кафедра агрохимии Сельскохозяйственной академии в Олыптыне Резю ме В модельной системе исследовали сорбцию и десорбцию гуминовых кислот меченых 14С образцами шести почв разнящихся содержанием коллоидного ила. Образцы почв встряхивали с растворами гуминовых кислот меченых 14С с разными концентрациями, а затем промывали их дестиллированной водой. Гуминовые кислоты из растворов с малыми концентрациями сорбировались в меньших количествах, тем не менее образовали с илистыми минералами более прочные комплексы. Количество абсорбированных гуминовых кислот меченых 14С повышалось по мере повышения содержания в почвах коллоидного ила, железа и алюминия и более долгого времени их воздействования. О. NOW AK SO RPTION A N D DESORPTION K IN E M A T IC S OF 14C -L A B E L L E D HUM IC ACID S DEPENDING ON THEIR CONCENTRATION IN THE SO LU TIO N Department of Agricultural Chemistry Agricultural University of Olsztyn Summary Sorption and desorption of 14C-labelled humic acids of six soil types differing with the colloidal clay content was investigated in a model system. Soil samples were shaken with solutions of 14C-labelled humic acids of different concentrations and then they were washed with distilled water. Humic acids from solutions of low concentrations were absorbed in less amounts, nevertheless they formed with clay minerals more stable complexes. The amount of absorbed 14C-labelled humic acids increased along with a growth of the colloidal clay, iron and aluminium content in soils and with their prolonged effect. Doc. dr hab. Grzegorz Nowak Katedra Chemii R olnej A R T O lsztyn K ortow o