Propriétés chimiques Partie 3
La capacité d'échange cationique
La capacité d'échange de cations (CSC) est la quantité de cations échangeables, exprimée en
milliéquivalents 100 grammes (MEq / 100 g), qu 'un matériau ayant des propriétés
d'adsorption peuvent retenir l'échange d'ions. L'échange d'ions est l'un des mécanismes les
plus importants par lequel le sol conserve et met à disposition des plantes et les
microorganismes d'éléments tels que le calcium, le magnésium, le potassium, l'azote
ammoniacal, de sorte que le SCC est un indice de fertilité potentiel chimique terre.
La capacité d'échange de cations d'un échangeur de chaleur dépend essentiellement de la
densité des charges électriques négatives de la surface. L'origine de ces charges est due,
en minéraux argileux, la dissociation acide des groupes -OH du bord et, en particulier aux
déséquilibres dans la charge déterminée par la substitution isomorphe de silicium avec
'aluminium en aluminium tétraèdre et les plans avec magnésium dans des plans octaédriques.
Nell 'humus Il est attribuable à la dissociation acide groupes carboxylique et, dans une
moindre mesure, des groupes hydroxyde phénols.
La densité électronégatif dépend principalement de deux facteurs: la nature des charges et le
pH du sol. En ce qui concerne la nature des charges, la densité est relativement faible si ceux-
ci proviennent principalement de l'interruption des réseaux cristallins (par exemple. kaolinite),
Est en moyenne élevé si elles sont originaires d'un grand nombre de substitutions isomorphes
silicium-aluminium (par exemple. Montmorillonite), est très élevé si elles sont générés par
dissociation ionique de groupes fonctionnels organiques (par exemple d'humus.). Il en résulte
que le SCC est généralement plus élevé dans les échangeurs organiques et plus faible dans ces
minéraux et, dans le contexte des colloïdes minéraux, plus élevé dans le remplacement des
isomorphe d'argile riche en minéraux (vermiculites, montmorillonite) et le plus bas dans
phyllosilicates primaire.
Toutes choses étant égales par ailleurs, le pH a un rôle fondamental: colloïdes électronégatifs
du sol, à la fois organiques et minéraux ont des propriétés amphotère et se comportent donc
comme acides et bases faibles. Dans les conditions de pH trouvées dans la généralité des
terres, les minéraux d'humus et d'argile se comportent comme des acides faibles et, par
conséquent, en tant que colloïdes électronégatif, tandis que les hydroxydes de fer et de
l'aluminium et des minéraux du groupe de kaolinite se comportent comme des bases faibles
et, par conséquent, comme colloïdes électropositifs:
Le SCC est généralement assez faible sol meuble, pauvre en colloïdes, et dans ceux des
régions tropicales, l'argile généralement riche en minéraux avec des propriétés d'échange
modestes (kaolinite) et pratiquement exempts de matière organique. Il atteint des valeurs
relativement élevées sols argileux des zones tempérées, en particulier si bien doté en groupes
minérales de la vermiculite et montmorillonite. Les valeurs les plus élevées de la capacité
d'échange de cations se trouve dans tous les sens dans les sols riches en matière organique
bien équipées, avec des niveaux extrêmement élevés dans les sols de tourbe.
La capacité d'échange de cations est un indice potentiel de la fertilité du sol, mais ne fournit
pas un cadre bien défini de ce qui est la fertilité réelle se réfère, dans ce contexte, à
l'enveloppe en nutriments. Les charges électriques dispersés sur la surface de colloïdes sont
neutralisés par des cations, mais pour des raisons pratiques ce qui compte est la nature des
cations adsorbés sur le complexe d'échange. Le complexe d'échange est essentiellement
saturée par des ions H+, ions au3+, ions Californie2+ et mg2+, ions K+ et Na+. D'autres
cations métalliques et ion ammonium Ils ne sont pas présents en quantités importantes.
L'ordre de préférence dans la saturation correspond à celui de la liste, de sorte que les ions
d'hydrogène et d'aluminium tendent à prévaloir sur celles divalent et, de ceux-ci, la
monovalent. Toutefois, la distribution effective des cations sur le complexe d'échange, dépend
aussi de la concentration des cations spécifiques dans la solution en circulation, qui est en
équilibre avec le complexe d'échange: en cas d'excès de calcium dans la solution en
circulation, ce qui tend donc à remplacer, dans le complexe d'échange de l'hydrogène et de
l'aluminium.
La nature des cations adsorbés sur le complexe d'échange et leur répartition spécifique dépend
strictement du pH du sol: la solution circulant dans les sols acides est médiocre dans les bases
remplacent donc facilement des ions hydrogène adsorbés bases; tandis que les bases libérées
par le complexe d'échange ont une persistance réduite comme dans le temps sont soustraits de
la solution circulant érosion et l'absorption biologique
TAMPON D'ALIMENTATION
Le sol est capable de se comporter comme système tampon opposées, dans certaines limites, à
des modifications drastiques de pH. Cette propriété, en solutions, Il est dérivé de la présence
éventuelle de certains composés organiques amphotère ou, plus fréquemment, par la présence
simultanée d'un acide faible et un de ses sels avec un base.
Dans le sol, la capacité de mise en mémoire tampon est déterminée en grande partie par la
présence d'essentiellement organique et minérale partiellement saturé par l'échange des bases
et des colloïdes de colloïdes électropositifs, en particulier l'hydroxyde d'aluminium. Une autre
contribution, mineur, provient de la présence de certains sels dissous dans la solution de
circulation (bicarbonate de calcium et les sels d'acides organiques). Les propriétés de tampon
conférés par les colloïdes du sol est due au comportement, à la fois de l'humus à la fois des
minéraux argileux, tels que les acides faibles, et l'hydroxyde d'aluminium en tant que base
faible.
POTENTIEL REDOX
Le sol est un complexe chimique dans le système qui comprend également réactions redox; en
d'autres termes, en fonction de certains facteurs environnementaux, le sol se comporte comme
un agent oxydant ou agent réducteur contre certaines espèces chimiques. Cette action se
déroule spontanément et dans un environnement qui prévoit la présence simultanée de 'eau et
dell 'air, avec des limites extrêmes en correspondance avec la submersion complète (absence
d'air) et l'aération complète (absence d'eau). Dans ces conditions, le pouvoir réducteur du sol
est placé, dans l'échelle de potentiel d'électrode standard, l'intervalle entre la réduction dell
'l'oxygène moléculaire (O2/ H2O, E0= 1,23 V), Dans des conditions d'absence d'eau et la
ventilation maximale, et la réduction des ion hydrogène (H+/ H2, et0= 0 V), dans des
conditions d'absence d'oxygène et d'immersion complète.
TENEUR EN CALCAIRE
le contenu calcaire Il est une propriété chimique qui a une influence significative sur les
différentes propriétés physiques et chimiques des sols soumis à l'alcalinité constitutionnelle.
Ce calcaire dans le sol provient généralement de la désintégration des minéraux présents dans
les roches carbonatées (calcite, aragonite, dolomie) Ou par le dépôt résultant contribution
naturelle ou artificielle des eaux carbonate. Au sens strict du calcaire comprend carbonates
calcium et le magnésium, mais dans le sol il y a aussi d'autres carbonates (fer, potassium,
sodium, etc.) qui entrent dans le complexe dans la composition de calcaire totale; la présence
de ces carbonates est secondaire, à l'exception toutefois des sols sodiques, qui ne sont en
aucun cas dans les affaires constitutionnelles d'alcalinité
