تأثير “كربونات الكالسيوم” على التربة

1995 ري وصرف ومعالجة التملح

د.علي عبدالله حسن

KFAS

تأثير كربونات الكالسيوم على التربة الكيمياء

من المرجح أن معظم الأتربة القلوية تحوي مقادير من CaCO₃ في شكل من الأشكال [88].  ويبدو أن ترسبات كربونات الكالسيوم تتأثر بـــ pH التربة  [74]. 

كما أن الدراسات بينت أيضاً أن الشكل المستقر لهذه الترسبات من نوع الكالسيت .  في حين لا يبدو ممكناً التحقق من نتائج محاليل كربونات الكالسيوم بشكل مؤكد  [88]. 

وعلى الرغم من هذا ، وفي أي محلول توجد فيه مركبات منحلة مثل:  وسواء أكان هذا المحلول في وضعية متوازنة مع هواء الجو ، أم غير متوزانة مع هواء الجو ، أم غير متوازنة معه ، تأخذ العلاقات الشكل التالي من (88).

 

وتمثل الأقواس في المعادلتين أعلاه الفعاليات . ويمكننا القول هنا إن عوامل الفعاليات للنوعيات الإيونية في المحاليل الممددة تعطيها نظرية ديبي – هوكيل DEBYE-HUCKEL] من [88 وذلك تبعاً للعلاقة التالية :

علماً أن :   هي الشدة الإيونية ، وتعادل

وهي عامل الفعالية .  وبالتعريف يمكننا أن نسجل أن px = – logx

حيث  إن x عبارة عن ثابتة توازنية أو أنها الفعالية الإيونية للهيدروجين وهكذا نتوصل تبعاً لـــ [88] إلى :

وتعني المعترضات في المعادلتين أعلاه التركيز .

 

وتعقيباً يمكننا القول إن المعادلتين أعلاه مفيدتان في معظم الأحوال . فعلى سبيل المثال عند اختيار شروط معينة ، وبشكل دقيق ، لكل من pH والملوحة ، ولنقل إن وتركيز CO₂ متوازن مع هواء الجو ومساوياً لـ (1.10^-5 M) فنحصل عندئذ بواسطة المعادلة (167) على تركيز HCO₃^– المقابل والذي هو بشكل تقريبي مساوياً لـــ 0,014 ]من  [88. 

كما يمكننا القول إن HCO₃ سوف لن تؤثر بشكل كبير جداً في مجمل الملوحة ، في حال أن الملوحة و pH عاليتان جداً وأن التربة في حالة توازن مع هواء الجو .

 

والواقع أن هذا الشكل لحساب HCO₃ يعطي قيماً عالية . وفي حال أن  فإن معادلة DEBYE -HUCKEL تعطي قيماً عالية أيضاً لتأثير الشدة الإيونية .  ورغم هذا ، فهذا لا بدّ من أن نضيف أن الشدة الإيونية تبقى دائماً مهمة  [88].

أما إذا احتوت الأتربة القلوية CaCO₃ ممددة ، فإن تأثير التمدد الكاتيوني سيفعل فعله إلا إذا تبادلت Ca⁺⁺ المنحلة مع Na⁺⁺ المبادل ، وعندئذ سينحل جزء جديد من Ca CO₃ ليعوض Ca⁺⁺ التي خرجت من المحلول إلى المبادل . 

ولقد بينت دراسات تجريبية أنه تحت هذه الشروط فإن المعادلات التي تعبر عن Na ad (Na⁺ المبادل) و Na⁺ المحلول هي تلك المتمثلة في علاقات لانغومير LANGMUIR] من [88 .

 

ويمكننا القول ، وبالاستناد على أرضية نظرية إن هذه النتيجة يمكن توقعها في المعادلة (160) منطلقين من الاعتبار أن تركيز Ca⁺⁺ بشكل أساسي ثابت [88] .  وأيضاً في حال تم تحديد ناتج انحلالية CaCO₃ الذي يتمثل بالتالي  [88]:

وباعتماد المعادلتين (169) (170) لعزل الكربونات نحصل على العلاقة التالية ]من  [88:

 

وفي حال التوزان مع الهواء الذي يعد تركيز CO₂ فيه ثابتاً تصبح Ca⁺⁺ ثابتة في حال أن H⁺ ثابتة ، كما يمكننا أن نضيف هنا أنه في حالة الأتربة القلوية والحاوية على Ca CO₃ الممدة فإن جزءاً من Na⁺ المدمصة سوف يستبدل بـــ H⁺ .

أما الحالة الأكثر حصولاً فهي استبدال Na ⁺ بـــ  Ca⁺⁺، والتي تعوض  CaCO₃، بحيث إن pH التربة وتركيز الكالسيوم فيها يبقيان ثابتين وهذه النتيجة تتضمنها علاقة LANGMUIR] من  [88.  لكن في المحاليل المركزة فلا يمكن اعتماد هذا الاستخلاص .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]