Показники активності іонів кальцію

в ґрунтах України (узагальнені дані)

2. Коефіцієнт іонообміну (методика оцінки небезпеки підлуження та подальшого осолонцювання за І.А.Антиповим-Каратаєвим)

, % (16.3)

де – загальна концентрація солей у зрошувальній воді, г/л.

При ³1,0 – вода придатна для зрошення і не викликає небезпеки під луження та осолонцювання.

При <1,0 – вода непридатна для зрошення, тому що викликає процеси під луження та осолонцювання.

3. Оцінка якості зрошувальної води згідно показника натрієво-адсорбційного відношення SAR (за формулою Гапона):

. (16.4)

4. При оцінці якості води з точки зору небезпеки осолонцювання враховують вміст катіонів у воді і мінералогічний склад ґрунту. Співвідношення катіонів у воді впливає на активність іонів натрію і його спроможність впроваджуватись в ґрунтовий поглинаючий комплекс, що враховує показник SAR. При поливах між зрошувальною водою і ґрунтом відбувається активна взаємодія, внаслідок якої формується новий склад ґрунтового розчину. Важливо встановити, в якому напрямку буде протікати цей процес.

Внаслідок взаємодії поливних вод і ґрунту може розвиватись процес осідання карбонатів, що спостерігається при різному підлужуванні ґрунтового розчину, або навпаки – розчин кальцієвих солей ґрунту у випадку підкислення розчину поливними водами. Осідання кальцію призводить до збільшення в розчині відсоткового вмісту натрію і зростання величини SAR. Ця тенденція, пов’язана зі складом зрошувальних вод і враховується при розрахунку «уточненого SAR*».

, (16.5)

де .

Складові величини знаходять за табл. 16.9.

16.9. Дані для визначення рНс за додатками поправочного

коефіцієнту для розрахунку SAR*

Концентрація іонів, мекв/л
0,1	2,0	4,3	4,0
0,2	2,0	4,0	3,7
0,3	2,0	3,8	3,5
0,4	2,0	3,7	3,4
0,5	2,1	3,6	3,3
0,75	2,1	3,4	3,1
1,0	2,1	3,3	3,0
1,25	2,1	3,2	2,9
1,5	2,1	3,1	2,8
2,0	2,2	3,0	2,7
2,5	2,2	2,9	2,6
	2,2	2,8	2,5
	2,2	2,7	2,4
	2,2	2,6	2,3
	2,2	2,5	2,2
	2,3	2,4	2,1
	2,3	2,3	2,0
	2,3	2,2	1,9
	2,3	2,1	1,8
	2,4	2,0	1,7
	2,4	1,3	1,5
	2,5	1,6	1,3

В табл. 16.9 чотири графи:

1 – концентрація іонів;

2 – різниця між другою константою дисоціації Н₂СО₃ і множенням розчинності СаСО₃, що розрахована, виходячи з іонної сили води ();

3 – активність іонів лужноземельних металів ;

4 – поправка на загальну лужність ;

р – знак логарифму зі знаком «мінус» , мекв/л.

Якщо величина , що розрахована за даними табл. 16.9, перевищує 8,4, то це свідчить про тенденцію розчинення карбонату кальцію і перехід його у розчин. При цьому небезпека осолонцювання збільшується. Значення нижче 8,4 вказують на тенденцію випадіння карбонату кальцію в осадок і тим самим – на збільшення небезпеки осолонцювання.

Оцінювання якості зрошувальної води за термодинамічними показниками. Для характеристики реальних систем, що утворюються при взаємодії зрошувальних вод з ґрунтами, виходячи із термодинамічного принципу їх взаємозв’язку запропоновано використовувати спряжене визначення показників активності іонів Н⁺¹, Са⁺², Na⁺¹ в зрошувальних водах і рівновеликих ґрунтових розчинах. Виражені через їх від’ємні логарифми (рН, рСа, рNa), названі показники є фізико-хіміч­ни­ми, що відображають відповідно кислотно-лужні (рН), буферні (рСа) і солонцеві (pNa) властивості ґрунтів.

Визначення показників активності іонів рСа і pNa експериментально здійснюють за допомогою іонно-селективних електродів з кальцієвою і натрієвою функціями на універсальному іонометрі ЭВ-74 (в лабораторних умовах) або переносним іонометром И-102 (в польових умовах).

Для оперативного контролю якості зрошувальних вод можна користуватись розрахунковим методом визначення показників активності іонів. При цьому розрахунок коефіцієнтів активності здійснюють за формулою Дебая-Гюккеля, яка дозволяє з певною точністю знаходити коефіцієнти активності іонів в розчинах, іонна сила яких не перевищує 0,06.

Іонну силу розчину m розраховують за формулою

, (16.6)

де – концентрація і- го іону, моль/л;

– заряд і -го іону.

Для переходу від концентрації іонів в мг/л до моль/л необхідно розділити отримані значення на молярну масу. Молярна маса залежить від молекулярної маси хімічних елементів, що входять до даних іонів. Отримані значення в моль/л будуть відрізнятьсь від мекв/л особливо для двовалентних іонів.

Величину активності іонів кальцію і натрію визначають за формулою

, (16.7)

де – активність іону, моль/л;

– концентрація іону, моль/л;

– коефіцієнт активності який визначають за табл. 16.10 залежно від .

Поиск по сайту: