Щелочность и кислотность почв

Актуальные кислотность и щелочность характеризуются концентрацией ионов водорода и гидроксила в почвенном растворе.

На практике измеряют рН водной вытяжки ли водной суспензии, а не рН почвенных растворов. В почвах присутствуют органические и неорганические соединения, влияющие на кислотно-основное равновесие в растворах.

Ионное произведение чистой воды при атмосферном давлении и 25^○С

имеет значение 1,008∙10^-14. Для наиболее характерных сопряженных кислотно-основных пар, встречающихся в почве, кислотность и основность характеризуются следующими значениями рК_а и рК_b:

pK_a pK_b

0,2 S^2- + H₂O = HS ^- + OH ^- 13,8

1,6 PO₄^{3 -} + H₂O = H PO₄^{3 -} + OH ^- 12,4

3,7 CO₃^{2 -} + H₂O = H CO₃ ^- + OH ^- 10,3

4,6 H₃SiO₄^- + H₂O = H₄ SiO₄^- + OH ^- 9,4

4,9 H₂BO₃^- + H₂O = H₂ BO₃^- + OH ^- 9,1

6,8 HPO₄^{2 -} + H₂O = H₂PO₄ ^- + OH ^- 7,2

7,0 HCO₃ ^- + H₂O = H₂CO₃ + OH ^- 7,0

7,6 HS ^- + H₂O = H₂S + OH ^- 6,4

Потенциальную кислотность почв определяют при воздействии на почву стандартного раствора хлорида калия (1 н) – обменная кислотность – или растворов гидролитически щелочной соли (обычно 1 н. ораствор СН₃СООNa) – гидролитическая кислотность.

При обработке почвы раствором КСl возможны следующие реакции обмена катионов почвенно-поглощающего комплекса:

ППК – Н⁺ + КСl = ППК – K⁺ + HСl;

ППК – Al³⁺ + 3КСl = ППК – K₃⁺ + AlСl₃;

Далее проводят титрование солевой вытяжки раствором NaOH и в реакцию вступают HCl и AlCl₃:

HCl + NaOH = NaСl + H₂O;

AlCl₃ + 3NaOH = 3NaСl + Al (OH)₃;

Процесс ионного обмена, протекающий при обработке почвы раствором СН₃СООNa, можно представить уравненем:

ППК – H ⁺ + CH₃COONa = ППК – Na⁺ + CH₃ COOH.

Величина гидролитической кислотности всегда выше, чем величина обменной кислотности, т.к. обмен по реакции:

ППК – H ⁺ + CH₃COONa = ППК – Na⁺ + CH₃ COOH

протекает более глубоко, чем по реакции:

ППК – Н⁺ + КСl = ППК – K⁺ + HСl;

Это связано с тем, что уксусная кислота значительно слабее, чем соляная.

Для почв характерен самопроизвольный переход от насыщения катионами Н⁺ к насыщению Al³⁺.