Kation Bursa

Kation Bursa

Tanah terdiri dari tiga bentuk materi: padat, cair, dan gas. Fase padat terdiri dari bahan organik dan anorganik. Fraksi organik terdiri dari residu tanaman dan hewan dalam semua tahap dekomposisi, dan bagian yang stabil biasanya disebut

humus.

Fraksi anorganik padat tanah terdiri dari mineral primer dan sekunder dengan ukuran partikel yang berbeda. Fraksi tanah yang merupakan kursi dari pertukaran ion adalah organik dan komponen mineral dengan diameter partikel efektif kurang dari 20 PJN. Ini termasuk sebagian dari lumpur dan semua fraksi liat (<2 (Jim) Serta

bahan organik koloid. Karena kation bermuatan positif, mereka tertarik pada permukaan yang bermuatan negatif. Dalam fraksi organik ini timbul dari disosiasi H⁺ dari kelompok - kelompok fungsional tertentu, terutama dari karboksilat (- COOH) dan kelompok fenolik (- C6H4OH). Kelompok karboksilat Banyak akan memisahkan pada nilai pH di bawah 7, meninggalkan muatan negatif di situs kelompok fungsional, seperti yang di tunjukan dalam persamaan berikut.

-COOH              COO^- + H⁺

diperkirakan bahwa 85 sampai 90 % dari muatan negatif dari humus adalah karena dua kelompok fungsional saja. Dua kelompok lainnya, enol (- COH = CH) dan imida (= NH), juga berkontribusi terhadap muatan negatif dari bahan organik.

Muatan negatif dalam fraksi liat anorganik umumnya timbul dari dua sumber. Yang pertama adalah substitusi isomorf dalam mineral silikat lapisan seperti smektit, dan yang kedua disebabkan oleh deprotonasi dari keduanya ( 1) hidroksil kelompok OH terikat pada atom silikon di tepi rusak dari pesawat tetrahedral dan (2) terkena A1OH kelompok silikat lapisan. Biaya yang dihasilkan dari substitusi isomorf timbul dari pergantian silikon atau atom aluminium oleh atom geometri yang sama tetapi biaya lebih rendah (misalnya, Mg²⁺ untuk A1³⁺ atau A1³⁺ untuk S1⁴⁺  .  ini menghasilkan muatan negatif bersih yang cukup merata di atas piring berbentuk partikel tanah liat. Substitusi isomorlik terjadi terutama selama kristalisasi mineral silikat lapisan, dan sekali tuduhan yang dibuat itu tidak akan terpengaruh oleh perubahan masa depan lingkungan. Biaya yang dihasiikan dari substitusi isomorf bertanggung jawab untuk biaya tetap tanah.

Dengan pH meningkat, muatan negatif terbentuk di tepi piring tanah liat oleh   berikut:

-       S1OH + OH^-          SiO^- + H2O

-        A1OH + OH            A10^- + H2O

Mineral lapisan lempung silikat di tanah adalah dari tiga kelas umum:  2:1,   2:1:1 dan 2:0:1  tanah liat terdiri dari lapisan, yang masing-masing terdiri dari dua silika antara yang merupakan lembaran alumina. Contoh 02:01 lempung yang smectites (montmorilonit), ilit, dan vermiculite. Moskow dan biotit adalah contoh dari 2:1 mineral primer yang sering melimpah di fraksi lumpur dan pasir.

Klorit adalah contoh sebesar 2:1:1 silikat lapisan umum ditemukan di tanah. Ini mineral liat terdiri dari lembar hidroksida interlayer selain struktur 2:1 disebutkan 1:1 tanah liat terdiri dari serangkaian lapisan yang masing-masing berisi satu lembar silika dan satu Iembar alumina. Kaolinit dan haloisit adalah dua mineral   yang paling penting dalam kelompok ini.

Substitusi isomorfis adalah sumber utama muatan negatif untuk kelompok 2:1 an 2:1:1 dari mineral lempung tetapi kpnsekuensi kecil untuk kelompok 1:1 dari tanah liat. Deprotonasi atau disosiasi H⁺ dari kelompok OH di tepi rusak partikel tanah liat adalah sumber utama muatan negatif di 1:1 mineral lempung. Nilai pH yang tinggi mendukung ini deprotonasi gugus hidroksil terkena.

Oksida dan oksida hidro yang sangat melimpah di tanah lapuk memiliki pH tergantung biaya. Bahan-bahan ini terjadi sebagai pelapis dan interlayers dari Kristal mineral lempung. Pada paparan kelembaban permukaan mereka menjadi terhidroksilasi. Biaya berkembang pada permukaan ini dihidroksilasi baik melalui atmoter disosiasi kelompok hidroksil permukaan atau dengan adsorpsi ion H⁺ atau OH. Muatan total partikel tanah biasanya bervariasi dengan pH di mana muatan diukur. Muatan positif dikembangkan pada pH rendah dan muatan negatif kelebihan terbentuk pada pH tinggi disebut pH-tergantung biaya. Hanya sekitar 5 sampai 10% dari muatan negatif pada 2:1 lempung adalah pH bergantung, sedangkan 50% atau |ebih dari biaya yang dikembangkan pada 1:1 mineral lempung dapat pH bergantung.

Muatan negatif yang berkembang pada koloid organik dan mineral dinetralkan oleh kation tertarik ke permukaan dari koloid. Jumlah kation dinyatakan dalam miliekuivalen per 100 g oven kering tanah disebut pertukaran kation kapasitas (CEC)

dari tanah. lni adalah salah satu sifat kimia yang penting dari tanah dan biasanya terkait erat dengan kesuburan tanah. Sebuah pemahaman menyeluruh pertukaran kation perlu pemahaman tentang kesuburan tanah dan keasaman. Oleh karena itu, review singkat berikut ini diberikan dari cara di mana jumlah ini ditentukan. Prosedur  berbeda untuk mengukur KTK tanah, tapi deskripsi disederhanakan berikut menggambarkan fitur dasar.

Pertukaran kation, seperti yang ditunjukkan sebelumnya, berarti pertukaran satu kation yang lain fase larutan. Koloid tanah telah teradsorpsi ke situs pertukaran kation mereka, termasuk kalsium, magnesium, kalium, natrium,   besi, dan hidrogen. lon-ion ini diselenggarakan dengan berbagai tingkat keuletan, tergantung atas tugas mereka dan jari-jari mereka terhidrasi dan unhydrated. Sebagai aturan, lon dengan valensi 2 atau 3 yang yang diselenggarakan lebih erat daripada kation monovalen. Juga, semakin besar derajat dimana ionterhidrasi, kurang erat akan diadakan.

Sebuah metode pengukuran konvensional CEC untuk mengambil sampel tanah dengan netral amonium asetat 1 N. Semua kation tukar digantikan oleh ion amonium dan CEC menjadi jenuh dengan amonium. Jika tanah amonium ini jenuh di ekstraksi dengan  larutan garam yang berbeda, katakanlah 1,0 N KC1, ion kalium akan menggantikan  lon amonium. Jika suspensi klorida tanah-kalium disaring, filtrate akan mengandung ion amonium yang sebelumnya terserap oleh tanah. Jumlah ion amonium melepaskan makanan adalah tindakan dari CEC tanah yang bersangkutan dan dengan mudah dapat ditentukan.

Untuk mengilustrasikan, anggaplah bahwa 20 g tungku kering tanah  dengan 200 ml 1,0 N NH4 Ac (amonium asetat). Ekstraksi dilakukan dengan intermiten gemetar selama 30 menit. Solusi asetat tanah amonium disaring dan tanah dicuci dengan alkohol untuk menghilangkan kelebihan solusi. Tanah yang mengandung ion amonium teradsorpsi yang selanjutnya diekstraksi dengan 200 ml larutan 1,0 N KC1. Solusi klorida  tanah kalium disaring dan amonium yang terkandung dalam flltrat ditentukan. Misalkan 0,054 g NH 4 ⁺ ditemukan. Hal ini, tentu saja di tahan oleh 20 g tanah diekstraksi (0,054 g adalah 3 meq yaitu, 0.054/0.018 = 3 seperti  0,018 g adalah Bobot miliekuivalen dari 1 meq). Karena 3 meq hadir di 20 g tanah, CEC tanah adalah 15 mek/100 g.

CEC tanah yang jelas akan terpengaruh oleh sifat dan jumlah mineral, dan orgnik koloid yang hadir. Sebagai aturan, tanah dengan jumlah besar dari tanah liat ml bahan organik akan memiliki kapasitas tukar yang lebih tinggi dibandingkan tanah berpasir rendah bahan organik. Juga, tanah dengan didominasi 02:01 koloid akan memiliki kapasitas tukar yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanah

didominasi 01:01 koloid mineral.

Umumnya, 1:1 koloid mineral memiliki nilai CEC dari 1 sampai 10 mek per 100 g; koloid mineral 02:01 seperti montmorilonit dan vermiculite, 80 sampai 150 mEq per 100 g; 02:01 seperti klorit dan 2:1 mika, 20 sampai 40 mek per 100 g, dan koloid organik, 100 sampai 300 mek per 100 g.