*کلوئيدهاي مهم خاک (colloide)
*کلوئيدهاي مهم خاک (colloide)
*انواع رسها، ترکيبات هوموسي و ترکيبات في ما بين و شبه هوموسي و هيدروکسيدهاي کلوئيدي آهن، سيليسيوم و آلومينيوم کلوئديدهاي مهم خاک را تشکيل مي دهند و به طور کلي حالت کلوئيدي عبارت است از پخشيدگي يا تعليق نسبتاً پايدار مواد در محيطي سيال در چنين حالتي هيچ گونه ترکيب شيميايي بين مولکول هاي ماده پخش شده و سياله انجام نمي پذيرد و اگر به حالت کلوئيدي قدرت دخالت در پديده هاي شيميايي نسبت داده مي شود، علت آن قابليت تبادل يونها در اطراف مولکول هاي کلوئيدي است. به طور کلي برخي از کلوئيدهاي مهم خاک، مانند ترکيبات سازنده هوموس ، فرد هوموس و کلوئيدهاي سفيده اي و سيليس کلوئيدي، در حالت کلي، از نوع آب پسند بوده و جاذب مولکول هاي آب مي باشند ( کلوئيدهاي هيدروفيل) ، اکثراً جذب مولکول هاي آب در هوموس، توسط گروه هاي جانبي cooH و oH و NH2 و غيره به وقوع مي پيوندد. از کلوئيدهاي هيدرونوب خاک ( غير آب پسند) هيدروکسيد آهن و آلومينيوم و بقاياي تجزيه شده سيليسي از رسها و بعضي از انواع رسها را مي توان نام برد.
*به طور کلي ذرات مشابهي که قطر هر يک از آنها کمتر از 2 ميکرون باشد مي توانند در محلول خاک حالت کلوئيدي داشته باشند. اين خاصيت مانع آن نيست که ذرات مزبور در جايي ديگر يا در شرايط موافق محيط، در فعل و انفعالات شيميايي دخالت نمايند. بلکه در واقع کلوئيد را بايد اسم ديگري براي ذرات کمتر از 2 ميکرون دانست که علاوه بر خواص اصلي ماده ، مي توانند در محلول خاک خصوصيات ويژه اي داشته باشند که به خاصيت کلوئيدي اطلاق مي گردد.
ذرات کلوئيد معمولاً به صورت مولکول هاي بزرگ (macro molecule) يا اجتماع چندين مولکول (plurimilecule) و يا مولکول هاي کوچک متبلور (microristal) جلوه مي کنند که در حالت کلوئيدي بر خلاف يونهاي محلول نمي توانند از سلولي يا صافي عبور نمايند. در خاک دو گروه کلوئيدهاي معدني و الي تشخيص داده مي شود. در گروه اول رسها، هيدروکسيدهاي آهن، آلومينيوم و سيليس قرار دارند و گروه دوم شامل : کلوئيدهاي آلي يعي هوموس، اسيدهاي آلي است.
در يک تقسيم بندي ديگر مي توان گفت که رسها و هوموس ها کلوئيدهاي پايدار هستند و همواره داراي چنين خاصيتي مي باشند. در صورتي که سيليس و هيدروکسيدهاي آهن و آلومينيوم در رديف کلوئيدهاي ناپايدار قرار دارند به طوري که در بدو تشکيل يعني پس از تجزيه و تخريب سنگ هاي اوليه داراي خاصيت مزبور بوده ولي ممکن است در طي تغيير و تحول خاک به تدريج چنين خاصيت را از دست بدهند.
کربنات با مواد آهکي ممکن است به اندازه هاي مختلف در خاک وجود داشته باشند. آهکي که به صورت دانه هاي شن يا درشت تر در خاک ديده مي شود، قابليت حل آن کم بوده و از نظر شيميايي در خاک فعاليت چنداني ندارد. وقتي آهک به صورت ريزتر يعني در بخش ذرات ليمون در خاک وجود داشته باشد در خواص شيميايي خاک تأثير مي نمايند و قابليت حل آن در آب بيشتر است. بالاخره يک قسمت از آهک به صورت ذرات با قطر کمتر از 2 ميکرون در خاک وجود دارد که علاوه بر تأثير شيميايي بيشتر، کم و بيش خواص کلوئيدي در آن ديده مي شود.
خواص کلوئيدي خاک :
داشتن بار الکتريکي مهمترين خاصيت کلوئيدهاست. به اين ترتيب که سطح هر ذره کلوئيد پوشيده از بار الکتريکي مثبت يا منفي است ، به طوري که مي تواند يونهاي با بارالکتريکي مختلف را به طرف خود جذب نمايند. در خاک کلوئيدي با بارالکتريکي منفي به مراتب زيادتر است که قسمت اعظم آن را هوموس هاورسها تشکيل مي دهند. از مهم ترين کلوئيدهاي با بارالکتريکي مثبت، هيدروکسيدهاي آهن در خاک را مي توان نام برد. هر کلوئيد ضمن آنکه بار الکتريکي منفي يا مثبت دارد داراي مقدار کمي بار الکتريکي مخالف نيز مي باشد.
قابليت پخشيدگي (dispersion)
يکي ديگر از خواص اصلي کلوئيدهاي است که به نوبه خود از وجود بار الکتريکي در سطح ذره کلوئيد ناشي مي شود. کلوئيدهاي که به نوبه خود از وجود بار الکتريکي در سطح ذره کلوئيد ناشي مي شود. کلوئيدهايي با بار الکتريکي مثبت در محيط اسيد حالت پخشيدگي و در محيط قليا يا باز حالت تجمع (flocculation) به خود مي گيرند. اين دسته از کلوئيدها را به علت داشتن خاصيت باز ضعيف شبه پاييزي گويند (basoide) کلوئيدهاي با بار منفي برعکس در محيط باز حالت پخشيدگي و در محيط اسيد حالت تجمع به خود مي گيرند و چون اين دسته از کلوئيدها خاصيت اسيدي ضعيف دارند به نام شبه اسيد (acidoide) نيز موسومند.
در حالت پخشيدگي يونهايي که در جذب سطحي کلوئيد قرار دارند از طرفي به وسيله بار الکتريکي ذره کلوئيد و از طرف ديگر به وسيله بار الکتريکي محلول محيط در حالتي متعادل قرار دارد. وقتي بارالکتريکي محيط موافق بار الکتريکي يونهاي جذب شده و از سطر قدرت نيز قابل ملاحظه باشد، عامل الکتريکي محيط، يونهاي جذب شده را به عقب رانده و خود جاي آنها را در جذب سطحي کلوئيد مي گيرند. بدين ترتيب ذره کلوئيد از نظر الکتريکي خنثي مي گردد و در چنين موقعيتي حالت تجمع کلوئيدها حاصل مي شود. تجمع کلوئيدهاي هوموس را در محيط اسيد و پخشيدگي آنها را در محيط قليايي مي توان به شرح زير نشان داد :
در محيط اسيد به علت وجود قابل ملاحظه يونهاي +H تعادل در جهت تجمع [(-->)f] ميل مي نمايد. يعني يون ها+H ذرات کلوئيدي -humus را خنثي مي نمايند. در محيط باز برعکس يون يونهاي -oH زياد است که يونهاي + H و همچنين ساير يونهاي مثبت وابسته به کلوئيد را از آن جدا مي سازند. در نتيجه تعادل فوق در جهت پخشيدگي[d(<--)] ميل مي نمايد و کلوئيدهاي هوموس يا بار منفي تنهاي مانند و ضمن دفع همديگر، حالت پخشيدگي حاصل مي شود.
کلوئيدهاي رس :
بعضي از کلوئيدها مانند رس در تماس با آب ازدياد حجم حاصل مي کنند و حالتي خميري شکل به خود مي گيرند، با افزايش مقدار آب حالت خميري بدل به حالت پخشيدگي ذرات مي شود، در اين صورتاغلب وضعيت خميري و پخشيدگي با کم و زياد شدن مقدار آب به طور متناوب پديد مي آيند. خاصيت اخير در عده اي ديگر از کلوئيدها ديده نمي شود. مثلاً کلوئيدهاي هيدروکسيد آهن نه تنها در تماس با آب حالت خميري به خود نمي گيرند، بلکه پس از يک مرحله خشکي به صورت رسوب گرد مانندي در مي آيند و به سختي قابليت پخشيدگي مجدد دارند.
بعضي از کلوئيدها مانند هوموس همواره مقدار قابل ملاحظه آب از طريق نيروي الکتروستاتيک در اطراف ذره خود جذب مي نمايند، حالت پخشيدگي اين کلوئيدها اغلب شکل يک محلول لزج و شفاف را به خود مي گيرد. اين دسته از کلوئيدها که به آنها کلمه آبخواه (هيدروفيل) نيز اطلاق مي گردد اغلب به سختي تجمع حاصل مي کنند و حتي کاتيونهاي تک ظرفيتي مانند +k+ , Na در تجمع آبهاي تأثيري است. اين کلوئيدها در صورت تجمع اغلب به علت نگهداري مقداري آب، حالت ژله را به خود مي گيرند.
وجود کلوئيدهاي هيدروفيل و هيدروفوب که از آن برتري قابليت پخشيدگي دسته يي بر دسته ديگر ناشي مي شود، گاهي منجر مي گردد که بعضي از کلوئيدها رل حامي را در مقابل کلوئيدهاي ديگر و در برقراري حالت پخشيدگي به عهده داشته باشند. بدين ترتيب در شرايط متناسب محيط، در مخلوط کلوئيدهاي هوموس و رس يا هوموس و هيدروکسيد آهن، اغلب کلوئيد هوموس نقش حامي را دارد و مانع تجمع کلوئيدهاي رس يا هيدروکسيد آهن مي شود و در نتيجه اختلاف کلوئيدي در حالت پخشيدگي نگهداري مي شود.