Актуальная кислотность

Содержание

Кислотность почв

Кислотно-щелочная характеристика, или реакция, — это способность почв проявлять свойства кислот и щелочей при взаимодействии с водой или растворами солей. Мерой реакции почв является соотношение в почвенном растворе водородных (Н⁺) и гидроксильных (ОН^—) ионов. Реакция почв характеризуется величиной pH — отрицательным логарифмом активности водородных ионов в растворах. Почвы могут иметь кислую (pH < 7), нейтральную (pH = 7) или щелочную (pH > 7) реакцию.

Различают два вида почвенной кислотности: актуальную и потенциальную, которая в свою очередь подразделяется на обменную и гидролитическую.

Виды кислотности почв

Актуальной кислотностью называется кислотность почвенного раствора. Она измеряется при взаимодействии почвы с дистиллированной водой (pH_h3O). Актуальная кислотность зависит от наличия в почвенном растворе свободных органических и минеральных кислот (главным образом, угольной кислоты). Актуальная кислотность в почвах проявляется в диапазоне pH от 3 до 7.

Обменная кислотность обусловлена наличием в ППК обменных водорода и алюминия и определяется путем вытеснения ионов Н⁺ и Аl³⁺ раствором нейтральной соли КСl. Степень кислотности оценивают по величине pH солевой вытяжки. Обменная кислотность всегда больше актуальной. В почвах с ППК, насыщенны основаниями, обменная кислотность не определяется. Наиболее сильно она выражена в подзолистых почвах и краснозёмах. Существует четыре градации потенциальной кислотности почв, характеризуемой рН_КСl.

Градации кислотности почв

Гидролитическая кислотность определяется путем воздействия на почву гидролитически щелочной соли. При взаимодействии почвы с солью происходит более полное вытеснение из ППК обменных водорода и алюминия. Для определения гидролитической кислотности принято использовать 1,0 н. раствор CH₃COONa. Он выражается в мг-экв на 100 г почвы.

По величине гидролитической кислотности (Н) находят необходимую для известкования почвы дозу извести и рассчитываю степень насыщенности почвы основаниями (V, %):

V= S / (S + Н) · 100%,

где S — сумма поглощенных оснований.

Почвы, обладающие кислотностью, распространены очень широко в бореальном поясе, а также в условиях влажных субтропиков и тропиков.

В Российской Федерации в конце XX в. кислые почвы занимал 51 млн га сельскохозяйственных угодий, в том числе 43 % всей пашни. Среди них преобладают сильно- и среднекислые почвы (рН_КСl менее 5,0), площадь которых составляла 28 млн га. Во многих странах площади, занятые кислыми почвами, увеличиваются, и растет степень их кислотности. Причин тому несколько. Одна из них — внесение минеральных, часто физиологически кислых удобрений, не сопровождаемое необходимым известкованием.

Для многих, особенно промышленных, регионов характерно выпадение кислых и даже сильнокислых дождевых осадков с pH примерно 4,0—4,5, содержащих серную и частично азотную кис-лоты. Кислые дожди служат дополнительным фактором ускорения развития кислотности почв. В Нечерноземной зоне РФ потери СаCO

3 в резу

Виды кислотности почв — Biosfera Space

Реакция почвенного раствора (почвы) обусловлена соотношением ионов водорода (Н+) и гидроксида (ОН-), причем концентрацию первых обычно выражают символом рН, являющимся отрицательным логарифмом концентрации этих ионов (Н+).

Реакция почвы оказывает большое разностороннее влияние на усвоение питательных элементов, рост, развитие и урожайность растений, деятельность почвенных микроорганизмов, трансформацию разных форм питательных элементов удобрений и почвы, физические, химические, физико-химические и биологические свойства почв. Удобрения, и особенно мелиоранты, позволяют регулировать реакцию почв в желаемом для возделываемых культур направлении.

По реакции (рН) различают почвы:

очень сильнокислые — < 4,0 (рНС0Л)
сильнокислые — 4,1 — 4,5
среднекислые — 4,6-5,0
слабокислые -5,1-6,0
нейтральные- 6,1-7,4
слабощелочные-7,5-8,5 (рНвод)
сильнощелочные — 8,6-10,0
резкощелоч-ные — > 10,0

В кислых почвах различают актуальную (активную) и потенциальную (пассивную) кислотность.

Актуальная кислотность обусловлена наличием и концентрацией ионов водорода в почвенном растворе (суспензии) при обработке почвы водой. Разложение органического вещества почвы и органических удобрений приводит к постоянному образованию органических и аминокислот, диоксида углерода и воды. Органические и аминокислоты являются продуктами корневых выделений растений и почвенных микроорганизмов, а при дыхании все живые организмы выделяют СО2. Диоксид углерода, взаимодействуя с водой, образует угольную кислоту. Угольная, органические и аминокислоты, да еще гидролитически кислые удобрения (Nh5C1; (Nh5)2 SO4) и азотная кислота, образующаяся в процессе нитрификации аммиачного азота удобрений и почвы, являются основными источниками ионов водорода почвенного раствора, обусловливающими актуальную кислотность почв.

Потенциальная кислотность обусловлена обменно-поглощенными ППК ионами водорода, алюминия, железа и марганца. В зависимости от способности к обменному вытеснению из ППК этих ионов другими потенциальную кислотность разделяют на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность обусловлена наличием в ППК тех ионов водорода, алюминия, железа и марганца, которые могут быть вытеснены в раствор катионами нейтральных солей, в том числе и удобрений (КС1, KNO3, K2SO4 и др.). Схематически это можно представить в следующем виде:

В слабокислых почвах обменная кислотность незначительная, а в щелочных — вообще отсутствует. Обменная кислотность кислых почв легко переходит в актуальную при взаимодействии твердой фазы почвы с водорастворимыми солями удобрений, мелиорантов и жидкой фазы почвы, что усиливает отрицательное влияние на чувствительные к кислотности растения и микроорганизмы. Особенно токсичны для многих живых организмов подвижные алюминий и марганец, поэтому дозы извести должны нейтрализовать не только актуальную, но и обменную формы кислотности известкуемых почв. Обменная кислотность (рНС0Л) — важный показатель нуждаемости почв в известковании. Величину обменной кислотности выражают в рН солевой выяжки (1 н. КС1) или в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. При обработке почвы раствором нейтральной соли в почвенной суспензии или растворе наряду с имевшимися ранее (обусловливающими актуальную кислотность) появляются и вытесненные из ППК (обусловливающие обменную кислотность) катионы, поэтому величина обменной кислотности всегда больше (а рН меньше), чем актуальной.

Гидролитическая кислотность обусловлена той частью катионов ППК потенциальной кислотности, которые могут быть вытеснены при обработке почвы 1 н. раствором гидролитически щелочной соли (Ch4COONa): Ch4COONa + Н2О <=СН3СООН + Na+ + ОН-. Щелочная реакция водного раствора этой соли позволяет более полно, чем нейтральная соль (КС1), вытеснить из ППК все ионы водорода, алюминия, железа и марганца по следующей схеме:

Гидролитическая кислотность (Нг) определяется как общая кислотность почвы, включающая в себя актуальную, обменную и «собственно» гидролитическую виды ее. Она значительно больше обменной и выражается в миллиграмм-эквивалентах на 100 грамм почвы. В отсутствие актуальной и обменной видов «собственно» гидролитическая кислотность не вредна для растений и микроорганизмов. Это наблюдается во всех черноземах, кроме южных, но знание ее в этих случаях необходимо для определения степени насыщенности почв основаниями (V) и для обоснования возможностей замены суперфосфатов фосфоритной мукой (фосфоритование). Для кислых почв (болотные, подзолы, дерново-подзолистые, серые лесные, красноземы, желтоземы) наряду с определением степени насыщенности основаниями и возможностями фосфоритования величина гидролитической кислотности позволяет определять оптимальную дозу извести для желаемой нейтрализации тех или иных видов кислотности. В щелочных почвах (южные черноземы, каштановые и солонцовые почвы) различают актуальную и потенциальную щелочность.

Актуальная кислотность — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Актуальная кислотность оказывает на растения непосредственное влияние, воздействуя на ткани корней и на обмен веществ между растением и почвой. [1]

Актуальная кислотность обусловлена наличием свободных водородных ионов в почвенном растворе. Потенциальная кислотность подразделяется на два вида: обменная и гидролитическая. [2]

Актуальная кислотность почвы заметно изменилась на свежем пале. Кислотность почвы на 6-летней кипрейно-пало-вой вырубке не отличается от 2-летней вырубки с покровом зеленых мхов. Щелочная среда создается в слое пепла на огнищах ( рН 8 4), слабо щелочная — в верхней части горизонта Аг на огнищах и в подстилке вне этих участков. В остальных горизонтах обоих объектов на свежем пале наблюдается нейтральная реакция среды, на огнищах несколько больше сдвинутая в щелочную сторону. [3]

Актуальная кислотность почвы заметно изменилась на свежем пале. [4]

Кроме актуальной кислотности, существует потенциальная ( скрытая) кислотность почвы, которая обусловлена наличием ионов водорода или алюминия в поглощенном состоянии. Часть поглощенных почвой ионов водорода может быть вытеснена в раствор катионами нейтральных солей. [5]

Таким образом, актуальная кислотность — это кислотность почвенного раствора, создаваемая углекислотой ( Н2С03), воднорастворимыми органическими кислотами и гидролитически кислыми солями. Она определяется измерением рН водной суспензии или водной вытяжки из почвы. Актуальная кислотность оказывает непосредственное влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов. [6]

Таким образом, актуальная кислотность — это кислотность почвенного раствора, создаваемая углекислотой ( Н2С03), водорастворимыми органическими кислотами и гидролитически кислыми солями. Она определяется измерением рН водной суспензии или водной вытяжки из почвы. Актуальная кислотность оказывает непосредственное влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов. [7]

Чтобы установить величину актуальной кислотности для ориентировочного суждения о необходимости применения соответствующих мелиорации почвы и выяснения возможности нормального роста на ней той или иной культуры, а также для других целей определяют рН почвы. [8]

Огромное физиологическое, экономическое и агрономическое значение актуальной кислотности ( рН) почвы для растительного мира и, в частности, для культурных растений было доказано многочисленными исследованиями, проведенными за последние пятнадцать лет. Не имея возможности входить здесь в описание соответствующих данных, мы ограничимся приведением одного графика, показывающего зависимость между урожаем растений и концентрацией ионов водорода, по данным, которые получены нашими русскими исследователями. [10]

Достоверно установлено только влияние различных доз клиноптило-лита на изменение актуальной кислотности почвы

. Дозы 0 5 и 1 г на 100 г почвы незначительно изменяли кислотность почвы и по эффективности не отличались между собой. [11]

При действии ацетата натрия на поглощающий комплекс происходит активное вытеснение ионов водорода из комплекса и нейтрализация актуальной кислотности почвы. Образующийся при этом ион водорода дает уксусную кислоту, которую оттитровывают раствором гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина. [12]

При действии ацетата натрия на поглощающий комплекс происходит активное вытеснение ионов водорода из комплекса и нейтрализация актуальной кислотности почвы. Образующиеся при этом ионы водорода дают уксусную кислоту, которую оттитровывают раствором гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина. [13]

При определении обменной кислотности одновременно учитываются и те водородные ионы, которые находятся в почвенном растворе и обусловливают величину

актуальной кислотности. [14]

Уже из этой таблицы можно видеть, что регенерация ферментативных свойств в прокипяченном растворе пероксидазы зависит от двух условий: 1) от актуальной кислотности раствора и 2) от присутствия атмосферного-кислорода. Следующая серия опытов еще более ясно обнаруживает эту зависимость. [15]

Страницы: 1 2 3

Кислотность и щелочность почв.

Характерным свойством почв является её реакция. Она проявляется при взаимодействии почвы с водой или растворами солей и определяется отношением свободных ионов H⁺ и OH⁺ в почве.

Концентрация свободных ионов водорода выражается рН.

рН = 7 – нейтральная

рН < 7 – кислая

рН > 7 – щелочная

Сильно кислая	3-4
Кислая	4-5
Слабо кислая	5,1-6,5
Нейтральная	6,5-7,1
Слабо щелочная	7,2-7,5
Щелочная	7,6-8,5
Сильно щелочная	более 8,5

Кислотность

– способность почвы, подкислять воду и растворы нейтральных солей.

В зависимости от Н⁺ и Al⁵⁺ различают:

Актуально (активную) кислотность почв
Потенциальную кислотность почв

Актуальная кислотность – проявляется за счет органических кислот и солей.

Потенциальная кислотность – способность почвы, при взаимодействии с растворами солей проявлять себя, как слабая кислота.

Формы потенциальной кислотности:

Обменная
Гидролитическая

Обменная кислотность проявляется при обработке почвы нейтральной солью.

Гидролитическая кислотность проявляется при обработке почвы гидролитической щелочной солью.

Кислотность не благоприятна для жизнедеятельности микроорганизмов и растений, поэтому для её устранения проводят известкование.

Степень насыщенности (V) – количество обменных оснований выраженное в % от ёмкости катионного обмена.

Если	V > 70%	Известковать не надо
	V = 50 — %, если		рН, H_r > 4,5 известковать не надо
			рН, H_r < 4,5 известковать надо
	V < 50%	Известковать надо

Дозу извести рассчитывают по гидролитической кислотности СаСО₃ т/га

Для нейтрализации 1 млг/экв водорода в 1 кг/почва надо добавить 500 мл извести.

Щелочность – способность почвы подщелачивать воду растворами солей, она обусловлена присутствием в почве карбонатов.

Различают 2 вида щелочности:

Актуальная – обуславливается наличием в почве гидролитически щелочных солей
Потенциальная – проявляется в почве, содержащей поглощённый Na, по количеству Na рассчитывают дозу гипса для устранения избыточной щелочности

5% Na считается безвредной для растений и микроорганизмов.

Если Na > 5% почву надо гипсовать.

Буферность или буферная способность почвы – способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора.

Буферность зависит от гранулометрического состава и количества гумуса (чем больше гумуса, тем больше буферность).

Общие физические и физико-механические свойства почв

План:

Понятие о структуре и структурности почв
Причины утраты структуры почв и способы её восстановления
Общие физические свойства почв
Физико-механические свойства
Мероприятия по улучшению физических и физико-механических свойств почв

Механические элементы почвы могут находится в:

Раздельно частичном состоянии
Быть объединены в структурные отдельности разной формы и размера

Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется почвенной структурой.

Бесструктурные почвы представляют собой, либо рассыпчатую массу, либо однородно-плотную монолитную массу, распадающуюся при обработке на крупные глыбы.

Структурной и агрономически ценной почвой считается почва содержащая более 55% водопрочных агрегатов размером 0,25-10 мм, обладающие высокой пористостью более 45% и механической прочностью.

Актуальная кислотность — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Актуальная кислотность

Cтраница 2

Так как на ферментные реакции сильно влияет концентрация ионов водорода среды, то можно было предположить, что полученные в разное время экстракты из зреющих семян отличались друг от друга актуальной кислотностью. Но, как показывает табл. 3, рН экстрактов в разные периоды созревания отличается довольно большим постоянством. [17]

Актуальная ( или активная) кислотность почвы связана с наличием в почвенном растворе ионов водорода и обусловлена присутствием в нем главным образом углекислоты, кислых и гидролитически кислых солей, а также органических кислот, образующихся при разложении органического вещества. Актуальная кислотность оказывает на растения непосредственное влияние, воздействуя на ткани корней и на обмен веществ между растением и почвой. [18]

Чаще всего актуальная кислотность обусловлена распадом угольной кислоты в почве ( Н2СОз — — Н — [ — НСОз -), но возникает также под влиянием вод-норастворимых органических кислот и некоторых минеральных солей. [19]

В том случае, когда почва обрабатывается гидролитически щелочной сОлью, в растворе образуется щелочь, которая вытесняет большее количество водорода из поглощенного состояния. Происходит также нейтрализация актуальной кислотности почвы, обусловливаемой наличием водородных ионов в почвенном растворе. [20]

При взаимодействии почвы с уксуснокислым натрием натрий более полно и менее обратимо вытесняет из поглощающего комплекса ионы водорода, чем хлористый калий. Происходит также нейтрализация актуальной кислотности почвы, обусловливаемой наличием водородных ионов в почвенном растворе. В итоге после воздействия уксуснокислого натрия на почву учитывается не только собственно гидролитическая кислотность, но также актуальная и обменная кислотности. Поэтому величина — называемая условно гидролитической кислотностью, на самом деле представляет сумму всех форм кислотности почвы. [21]

Величина регенерации очень сильно зависит от тех условий, при которых происходит окисление зимогена. Уже сравнительно небольшое изменение актуальной кислотности раствора влечет за собой значительное понижение процента регенерации. Точно так же очень сильно отзывается на ходе регенерации присутствие кислорода в ампулах. Если ампулы недостаточно хорошо эвакуированы, процент регенерации резко понижается. [22]

В фильтрате ( солевой вытяжке) затем измеряют величину рН или титруют вытяжку щелочью и выражают величину обменной кислотности в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. В величину обменной кислотности входит и актуальная кислотность, следовательно, обменная кислотность почвы всегда больше, чем актуальная, а рН солевой вытяжки соответственно ниже, чем рН водной вытяжки. [23]

Следует, роме того, иметь в виду, что на баланс содержания карбаматов в почве влияют также адсорбция на почвенных каллоидах и летучесть соединений. Во многих случаях важное значение имеет актуальная кислотность почвы. Так, период полураспада карбофурана при рН почвы 6 35 составляет 46 дней, а при рН 5 2 при прочих равных условиях-177 дней. Огромное значение имеет дозировка, в которой пестицид попадает или вносится в почву, например относительно стойкий карбарил ( севин) при обычных нормах расхода сохраняется в почве не более 1 года, однако известно, что этот и ряд других карбаматов можно вносить в почву единовременно в больших дозах для защиты деревянных конструкций в течение 3 — 5 лет от нападения термитов. [24]

Гидролитическая кислотность в почвах появляется при самом начале обеднения их основаниями. При дальнейшей потере оснований появляется также обменная и актуальная кислотность. [26]

Хлористый калий является хорошим удобрением. На подзолистых почвах систематическое внесение его может несколько увеличить актуальную кислотность, на черноземных почвах сдвига реакции не происходит, а на солонцеватых почвах поглощенный натрий заменяется калием. Как основное удобрение применяется под все культуры. Применяется также на подкормку сахарной свеклы и картофеля. [27]

Опыты, в которых сравнивалось действие нитратов и аммонийных солей на субстратах с различной реакцией среды ( с лестницей значений рН), показали, что оптимальный интервал в случае аммонийных солей чаще бывает более узким, чем в случае нитратов. Другими словами, и несколько повышенная щелочность, и несколько повышенная кислотность часто вреднее при аммонийных солях, чем при нитратах; это объясняется, по-видимому, тем, что в щелочной среде аммоний может поступать слишком быстро в корни растений и накопляться там в количествах, вредных для живых клеток; в кислой среде, может быть, происходиг суммирование вредного действия физиологической кислотности и актуальной кислотности внешней среды. Физиологические отношения здесь, впрочем, довольно сложны и еще не совсем выяснены. Но самый факт более капризного действия аммонийных солей, чем нитратов, в зависимости от изменений реакции внешней среды имеет существенный интерес и должен учитываться при практическом применении аммонийных солей как удобрения. [28]

Страницы: 1 2 3

Актуальная кислотность Википедия

Карта кислотности почв. Коричневый — кислые почвы. Синий — щелочные.

Кислотность почвы^[1] — способность почвы проявлять свойства кислот.

Наличие ионов водорода (Н-ионов) в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе при неполной нейтрализации придаёт почве кислую реакцию.

Для характеристики почвенной кислотности используется ряд показателей:

Актуальная кислотность — это pH почвенного раствора (на практике измеряется pH водной вытяжки при соотношении почва:вода = 1:2,5 для минеральных почв и 1:25 для торфяных). При рН 7 реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 — кислая, выше — щелочная. Подзолистые почвы лесной зоны имеют преимущественно кислую реакцию (рНводн 4,5 — 5,5), подзолы и верховые торфяники — сильнокислую (рНводн 3,5—4,5).
Потенциальная кислотность почвы — кислотность твёрдой части почвы, её выражают в мг-экв на 100 г сухой почвы. Параметры потенциальной кислотности учитывают также влияние катионов ППК, которые могут подкислять почвенный раствор (H⁺ и Al³⁺).
Обменная кислотность почвы вызывается обменными катионами водорода и алюминия, которые переходят в раствор из почвенного поглощающего комплекса при взаимодействии с нейтральными солями. В богатых перегноем горизонтах она обусловлена преимущественно Н-ионами, в малогумусных минеральных — Al-ионами. Обменная кислотность подзолистых почв лесной зоны составляет рНКС1 3,5—5, или 0,5 — 6 мг-экв на 100 г сухой почвы, серых и бурых лесных — значительно ниже.
Гидролитическая кислотность — pH вытяжки раствором гидролитически щелочной CH₃COONa (позволяет более полно вытеснить H⁺ из ППК). Определяется Н-ионами, переходящими в раствор при взаимодействии с почвой гидролитически щелочных солей, и включает менее подвижные Н-ионы, не вытесняемые нейтральными солями. В подзолистых почвах гидролитическая кислотность составляет 1—10 мг-экв на 100 г сухой почвы. О величине гидролитической кислотности можно судить также по насыщенности почвы основаниями.

Повышенная кислотность почвы негативно сказывается на росте большинства культурных растений за счёт уменьшения доступности ряда макро- и микроэлементов, и наоборот, увеличения растворимости токсичных соединений марганца, алюминия, железа, бора и др., а также ухудшения физических свойств. Для снижения кислотности прибегают к известкованию^[2].

Подкисление почвы (недопустим к применению термин-синоним Закисление почвы)^[1] — изменение кислотно-основных свойств почвы, вызванное природным почвообразовательным процессом, поступлением загрязняющих веществ, внесением физиологически кислых удобрений и другими видами антропогенного воздействия.

Примечания[ | ]

↑ ¹ ² ГОСТ 27593-88(2005). ПОЧВЫ. Термины и определения. УДК 001.4:502.3:631.6.02:004.354
↑ Лесная энциклопедия: В 2-х т. / Воробьев Г.И.. — М.: Сов. энциклопедия, 1985. — P. 563.

10.1. Природа почвенной кислотности и щелочности

Реакция среды имеет существенное значение для направленности почвенных процессов и уровня почвенного плодородия. Кислотно-щелочные условия зависят от типов почв, их подтиповых, родовых различий и могут колебаться в широких пределах. Черноземы, коричневые почвы, сероземы характеризуются нейтральными условиями. Щелочная реакция наблюдается у солонцов и солонцеватых почв. Кислые условия типичны для почв влажных лесов (подзолистые, серые и бурые лесные, красноземы, желтоземы и др.). Кислотность почвы вызывается ионами водорода. Различают актуальную и потенциальную кислотность.

Актуальная кислотность почв — это концентрация ионов Н* в почвенном растворе в граммах-эквивалентах (моль) на 1 литр, выражаемая величинами рН, где рН = —Ig [H*].

Чистая вода неэлектропровод на, но тем не менее при 25°С из одного моля воды диссоциирует на ионы 0,0000001 или 1х10″⁷ моль воды. Так как число ионов в чистой воде Н⁺= ОН», то диссоциацию воды характеризуют ионным произведением:

К = [Н⁺] х [ОН^—] = [1х10^-7] х [l x 1O^-7] — 10^-14.

Коэффициент К — константа показывает, что эта величина не изменяется при любых изменениях количества ионов Н⁺ и ОН». Допустим, что при добавлении щелочи концентрация ионов ОН» стала равна 10~⁴, значит концентрация ионов Н⁺ будет 10~¹⁰. Другой случай: добавили кислоту. Концентрация ионов стала 10~⁴, значит концентрация ионов ОН» будет 10~¹⁰. Это ионное произведение воды, его сомножители принято обозначать показателем рН, причем отрицательным логарифмом (степень, в которую возводится 10, записывается с обратным знаком). Пишут: рН=6. Это значит, что в растворе концентрация [H^t]=10~⁶ моль/л и, следовательно, концентрация [ОН~] =10 «* моль/л, т. е. ионов ОН» в 100 раз меньшие, чем ионов Н*. Среда кислая. При рН=9 концентрация ионов водорода в растворе 10~⁹, а гидроксид ионов — 10~⁵, т. е. их в 10000 раз больше, чем ионов Н\ Среда щелочная. Таким образом, за цифрами показателя рН необходимо научиться видеть и учитывать количество ионов Н⁺ и дополнительное к нему, согласно с ионному произведению воды, количество ионов ОН», представляемое в грамм эквивалент (моль) на 1 литр.

Жизнь животных и растений может протекать при рН от 2,5-3 до 10-10,5. За пределами этих концентраций ионов водорода проявление жизни крайне ограничено. Этот же, даже несколько больший, размах рН мы встречаем и в почвах.

Величина рН является наиболее устойчивым генетическим показателем конкретной почвы. Варьирование рН в границах типичных значений составляет 5-10%. Всякое изменение реакции среды приводит к резкой смене характера почвообразования. Ряд почвенных процессов имеет строгую приуроченность к определенным пределам водородного показателя. Это солонцовый процесс, оподзоливание, пептизация и коагуляция коллоидов, ферраллитизация, микробиологические явления и т. д. Антропогенетические изменения рН происходят при окультуривании или деградации почв. Для всех почв величина их рН считается существенным диагностическим критерием.

Потенциальная кислотность — это количество обменных ионов Н* и А1³* в составе почвенного поглощающего комплекса (ПЛК), выражаемое в миллиграмм-эквивалентах на 100 граммов почвы (м.-экв./100г).

В водной среде происходят реакции:

[ППК]Н⁺ + КС1 <-> [ППК]К⁺ + НС1,

1ППК]А1³⁺ + ЗКС1 <->[ППК]ЗК⁺ + А1С1₃,

А1С1₃ + ЗН₂О ♦-> А1(ОН)₃1 + 3 НС1.

В результате реакций обмена поглощенные ионы Н⁺ и А1³⁺ определяют концентрацию ионов Н⁺в почвенном растворе или его рН, т. е. потенциальная кислотность есть скрытая в ППК кислотность.

Потенциальная кислотность разделяется на обменную и гидролитическую. Обменная кислотность проявляется при взаимодействии с почвой нейтральных солей. Обычно для ее определения используют раствор КС 1. Образующаяся в растворе кислота оттитровывается щелочью, а сама кислотность выражается в м.-экв на г почвы. При взаимодействии почв с нейтральной солью не все протоны переходят в раствор, так как в системе устанавливается динамическое равновесие:

[ППК]Н⁺ + КС1 <-» [ППК]К⁺ + НС1.

Гидролитическая кислотность обнаруживается при воздействии на почву гидролитически щелочной соли:

[ППК]Н⁺ + CH₃COONa <-* [ППК]Nа⁺ + СНзСООН.

Уксусная кислота, как слабогидролизуемая соль, практически связывает все водородные ионы и происходит практически полное вытеснение протонов из почвенного поглощающего комплекса. Поэтому во всех агромелиоративных расчетах пользуются данными определения гидролитической кислотности для установления доз СаСО₃ при ликвидации избыточной кислотности. Этот прием называют известкованием почв. В присутствии углекислоты известь переходит в растворимый бикарбонат и происходит необменное поглощение Н⁺:

СаСО₃ + Н₂О + СО₂= Са (НСОз)₂,

[ППК]2Н⁺ + Са (НСОз)₂ <-*[ППК]Са²⁺ + 2Н₂О + 2СО₂.

Нуждаемость почв в известковании определяют по степени насыщенности почв основаниями, по соотношению между поглощенными Са²⁺ + Mg²⁺ и Н⁺ + А1³⁺.

Это степень насыщенности почв основаниями, выражается в процентах от емкости обмена:

V = * 100 =*100 ,

где V — степень насыщенности почв основаниями, %; S — сумма обменных оснований, м.-экв/100г; Е — емкость поглощения, м.-экв/100г; Н — гидролитическая кислотность, м.-экв/100 г.

На основании полевых опытов установлено следующая примерная шкала:

V	Нуждаемость в известковании
Ниже 50	Сильно нуждаются в извести
От 55 до 70	Средненуждаемые
70-80	Слабонуждаемые
Выше 80	Не нуждаются в извести

Различают также актуальную и потенциальную щелочность. Актуальная щелочность почв обусловлена присутствием в почве гидролитически щелочных солей: Ыа₂СО₃, NaHCO₃, Са(НСОз)₂, МдСОз, Мд(НСО₃)_г и др.

Na₂CO₃ + 2HOH <-» Н₂СО₃ + 2Na + 2ОН».

Эти соли увеличивают концентрацию ионов ОН» в почвенном растворе, рН становится щелочной.

Потенциальная щелочность характерна для почв солонцеватых, содержащих обменный натрий:

1 Na⁺I H⁺

ППК I + Н₂СО₃<-> ППК I + Na₂CO₃.

J Na⁺J H⁺

Следовательно, потенциальная щелочность — не что иное как солонцеватость почв.

Значение солей, встречающихся в почвах, в формировании реакции почвенной среды иллюстрирует табл. 25:

Таблица 25