علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
السيرورات الحيوية التي تعدّل الحموضة
المؤلف:
غاري و. فان لون , ستيفن ج. دفي
المصدر:
كيمياء البيئة نظرة شاملة
الجزء والصفحة:
ص 736-738
2024-01-09
1102
إضافة إلى خضوع مصادر حموضة التربة إلى مفاعيل الكيمياء الأرضية من خلال السيرورات التي تحريناها آنفاً، فإنها تخضع في نفس الوقت أيضاً إلى مفاعيل حيوية. وأكثر الجوانب أهمية هو أن الحموضة الناجمة عن حمض النتروجين تتأثر بكون النتروجين مغذياً لجميع النباتات بصيغة النترات. لذا، وحيثما تنمو نباتات، تمتص الجذور النترات بتفاعلات تبدأ بسيرورة مبادلة أيونات سالبة عند سطح الجذر. ووفقاً لما التفاعل التالي، الأيونات السالبة المتبادلة هي الكربونات:
هو مبين
(7.18) Root: CO3 + 2NO3- (aq) + H3O+ (aq) →Root: (NO3)2+HCO3-(aq) + H2O
يبين هذا التفاعل أنه أثناء استهلاك النترات تتعدل أيونات الهدرونيوم بواسطة أساس الكربونات الضعيف، وبذلك يُحمى عامل حموضة التربة. ونتيجة لذلك، تُستهلك الكمية الكبيرة من الحموضة المتولّدة من نترتة أسمدة الأمونيوم حين تطبيقها في وقت نمو النبات. من الواضح أنه عندما تُضاف حموضة إلى حقل في حالة راحة أو إلى غابة مجتثة، أو تتولّد فيهما، تكون مفاعيل السيرورات الحيوية محدودة.
ثمة عدة تفاعلات حيوية ولاحيوية ممكنة تخص تعديل الحموضة التي تنشأ ضمن التربة. وفي جميع الحالات، يتغيَّر كل من التربة ومحلول التربة في السيرورة. وقد يكون المفعول تحسيناً مؤقتاً لنمو النبات بتوفير مغذِّيات له من قبيل النترات أو تلك المشتقة من التربة ومنها الكالسيوم والمغنيزيوم. وفي حالات أخرى تنحل عناصر يمكن أن تكون سامة، من قبيل الألمنيوم، وتؤثّر تأثيراً سيئاً في نمو النبات.
وبالنظر إلى الجانب الآخر من القضية، نرى أن التربة التي لا تستطيع على الأرجح تعديل الحموضة الواردة إليها هي تلك التي تخلو من معدنيات الكربونات الحرة، وتتصف بمقدرة منخفضة على مبادلة الأيونات الموجبة، وتحتوي على نسب منخفضة من أكاسيد الحديد والألمنيوم ، ولا تنمو فيها نباتات .
المثال 4.18 إزالة الحموضة الواردة في نوعين من التربة
انظر في الحالتين التاليتين، وعلّق على آلية تعديل الحموضة فيهما.
تتساقط أمطار، عامل حموضتها الوسطي يساوي 4 على حقلين. وجرى تحصيل بيانات ماء مسامات التربة عندما لم تكن ثمة نباتات مزروعة فيهما:
• تربة الحقل الأول ذات لون أسود وتحتوي على 0.7% من مادة عضوية، وتتصف بقيمة لـ CEC تساوي 1+71cmol (+)kg. ويساوي عامل حموضة ماء مسامات التربة نحو 7.3. والأيونات الموجبة الموجودة في ماء المسامات وفقاً لتراكيزها المتناقصة هي: 2+Ca و 2+Mg و +K ، ويساوي التركيز الكلي للأيونات الموجبة
4- 10×molL-1 2.
• ولون تربة الحقل الثاني أحمر، وهي تحتوي على 1.1% من مادة عضوية، وتتصف بقيمة لـ CEC تساوي 1-6.3cmol (+)kg . ويساوي عامل حموضة ماء مسامات التربة نحو 6.5 وحالة الأيونات الموجبة الموجودة تماثل تلك التي في الحقل الأول مع وجود نسبة صغيرة من 3+ A1 ، ويساوي التركيز الكلي للشحنة الموجبة 3.9x10-5 molL.
في الحالة الأولى، يجب أن تكون قيمة CEC الكبيرة ناجمة عن معدن صلصالي من قبيل المونتموريلنيت، لأن تركيز المادة العضوية منخفض. وتعديل حموضتها يحصل بكفاءة، وهو ناجم عن مبادلة أيونات الهدرونيوم بأيونات معدن على مواقع المبادلة. وتحل أيونات المعدن محل أيونات الهدرونيوم في المحلول، ولا تتناقص الشحنة الموجبة الكلية.
أما الزيادة الطفيفة فيها فتعود إلى انحلال أملاح موجودة في التربة.
وفي الحالة الثانية، يوحي لون التربة الأحمر بوجود أكاسيد حديد (وألمنيوم) مائية. وتشير قيمة CEC المنخفضة إلى معدن صلصالي من قبل الكاولينايت. ويعود تعديل الحموضة جزئياً إلى مبادلة الأيونات الموجبة كما في الحالة الأولى، إلا أن تركيز الشحنة الموجبة الكلية المتبقية في ماء المسامات يساوي نحو ثلث تركيزها في المطر فقط. وهذا يدل على احتفاظ الأكاسيد المعدنية بجزء من حمض الكبريت وفقاً لما يلخصه التفاعل 5.18.
الاكثر قراءة في كيمياء البيئة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
