SlideShare a Scribd company logo
1 of 50
CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL COLLOIDES
‫التربة‬ ‫لغرويات‬ ‫الكيميائية‬ ‫الخواص‬
‫الغروي‬ ‫تعريف‬‫السطحية‬ ‫خواصها‬ ,‫صغير‬ ‫حجم‬ ‫ذات‬ ‫صلبة‬ ‫مادة‬ :
‫الحيان‬ ‫أغلب‬ ‫في‬ ‫أقطارها‬ ‫لتتعدي‬ ,‫وزنها‬ ‫من‬ ‫أهمية‬ ‫أكبر‬2
‫ميكرومتر‬
( ‫الدبال‬ ) ‫العضوية‬ ‫والمادة‬ ‫الطين‬ ‫معادن‬ : ‫السائدة‬ ‫التربة‬ ‫غرويات‬
‫الكاتيوني‬ ‫التبادل‬
Cation Exchange
: ‫تعريفه‬‫السطح‬ ‫علي‬ ‫وآخر‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫كاتيون‬ ‫بين‬
‫ميكانيكيته‬
3
A Clay Particle ( Clay Micelle)
Plate-like or Flaky Shape
‫الحواف‬edge ‫السطح‬surface
Clay Particle
- - --
-
-
-----------
-
-
-------
Clay particles carry negative charges
‫التربة‬ ) ‫الطين‬ ‫لحبيبات‬ ‫السطحية‬ ‫)الشحنة‬
1-‫الحلل‬
‫المتماثل‬
2-‫مجاميع‬ ‫انحلل‬
‫الهيدروكسيل‬OH-
‫الطين‬ ‫معادن‬ ‫في‬ ‫السالبة‬ ‫الشحنة‬ ‫مصادر‬
6
‫المتماثل‬ ‫الحلل‬
Isomorphous Substitution
‫الماغنيسيوم‬ ‫مثل‬ ‫الشحنة‬ ‫ثنائي‬ ‫كاتيون‬ ‫يحل‬ ‫حينما‬Mg2+
‫ثلثي‬ ‫كاتيون‬ ‫محل‬
‫اللومنيوم‬ ‫كاتيون‬ ‫كثل‬ ‫الشحنة‬ ‫رباعي‬ ‫أو‬ ‫الشحنة‬Al3+
‫السيليكون‬ ‫أو‬Si4+
‫بلورة‬ ‫في‬
‫الطين‬ ‫معدن‬
‫الطين‬ ‫معدن‬ ‫لبلورة‬ ‫الكهربية‬ ‫الشحنات‬ ‫توازن‬ ‫في‬ ‫خلل‬ ‫الحلل‬ ‫هذا‬ ‫عن‬ ‫ينتج‬
( ‫الطين‬ ‫حبيبات‬ ‫سطوح‬ ) ‫البلورة‬ ‫سطح‬ ‫علي‬ ‫سالبة‬ ‫شحنة‬ ‫ظهور‬ ‫نتيجته‬ ‫من‬ ‫يكون‬
__
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
negatively charged faces
Clay Particle with Net negative Charge
‫الهيدروكسيل‬ ‫مجاميع‬ ‫انحلل‬
•‫خاصة‬ ‫البللورية‬ ‫الحواف‬ ‫علي‬ ‫الهيدروكسل‬ ‫مجموعة‬ ‫انحلل‬
‫الـ‬ ‫درجات‬ ‫عند‬pH‫المختلفة‬
•: ‫القلوية‬ ‫البيئة‬ ‫في‬alkaline media
• Clay micelle-Si-OH + OH-
Si-O-
+ H2O
•:‫الحامضية‬ ‫البيئة‬ ‫في‬acid media
• Clay micelle-Al-OH + H+
Al-OH2
+
‫الوسط‬ ‫حموضة‬ ‫درجة‬ ‫علي‬ ‫المتوقفة‬ ‫الشحنة‬
pH dependent charge
With Magnets
-
-
+
-
Unlikes Attract
Likes Repel
In Soil
CLAY
NH4+
Ammonium
CLAY
K+
Potasium
CLAY
NO3
-
Nitrate
+
-
+ +
‫الطين‬ ‫معادن‬ ‫علي‬ ‫السالبة‬ ‫الشحنة‬ ‫تأثير‬
‫التربة‬ ‫))حبيبات‬
‫سطوح‬ ‫علي‬ ‫المدمصة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫أنواع‬
‫الطين‬ ‫معدن‬ ‫حبيبات‬ ) ‫)المايسيل‬
• H+1
• Na+1
K+1
Li+1
Cs+1
Rb+1
• Ca+2
Mg+2
Sr+2
Ba+2
• Al+3
Fe+3
•.......‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫مفهوم‬
•.....‫التبادل‬ ‫مواقع‬ ‫مفهوم‬
‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫أنواع‬
‫التبادل‬ ‫مواقع‬
: ‫علي‬ ‫تتوقف‬ ‫الدمصاص‬ ‫مواقع‬ ‫جذب‬ ‫قوة‬
‫المتأدرت‬ ‫القطر‬ , ‫الكاتيون‬ ‫تكافؤ‬
: ‫الدمصاص‬ ‫قوة‬ ‫حيث‬ ‫من‬ ‫الكاتيونات‬ ‫ترتيب‬
Rb+
> K+
> Na+
> Li+
‫المتأدرت‬ ‫القطر‬ ‫المتأدرت‬ ‫غير‬
Li 1.003 0.078
Na 0.790 0.098
K 0.532 0.133
Rb 0.509 0.149
‫الدمصاص‬ ‫قوة‬ ‫ترتيب‬
‫الرابع‬
‫الثالث‬
‫الثاني‬
‫اللول‬
‫التكافؤ‬ ‫متعددة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫حالة‬ ‫في‬
‫الحادي‬ ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫الثنائي‬ ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫الثلثي‬
Al+3
> Ca2+
> Mg2+
> K+
> Na+
‫علي‬ ‫آخر‬ ‫محل‬ ‫لكاتيون‬ ‫اللحللية‬ ‫القدرة‬ ‫تتوقف‬
‫الكاتيون‬ ‫لوتكافؤ‬ ‫شحنة‬ ‫علي‬ ‫التبادل‬ ‫مواقع‬ ‫ألو‬ ‫سطوح‬
Al3+
> Ca2+
> Mg2+
>> NH4
+
> K+
> H+
> Na+
> Li+
‫اللول‬ ‫السؤال‬
‫التربة‬ ‫في‬ ‫الكاتيوني‬ ‫التبادل‬ ‫ماأهمية‬
‫؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟‬
1
2
3
4
‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬
Cation Exchange Capacity
CEC
‫التعريف‬
‫الجافة‬ ‫التربة‬ ‫من‬ ‫وزن‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫كمية‬ ‫هي‬
: ‫وحداتها‬
‫تربة‬ ‫كيلوجرام‬ / (+)‫سنتيمول‬cmol (+) /kg soil
‫أو‬
/ (+) ‫ملليمكافئ‬100‫تربة‬ ‫جرام‬meq(+) / 100 g soil
1‫التربة‬ ‫من‬ ‫وزنية‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫الكاتيونات‬ ‫ادمصاص‬ ‫مواقع‬ ‫عدد‬ ‫هي‬ -
the number of cation adsorption sites per unit weight
of soil
2‫التربة‬ ‫تدمصها‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المتبادلة‬ ‫للكاتيونات‬ ‫الكلي‬ ‫المجموع‬ : ‫هي‬ ‫أو‬ -
the sum total of exchangeable cations that a soil can
adsorb.
* CEC is expressed in milliequivalents (meq) per 100 g
of oven dry soil.
‫المكافئ‬ ‫تعريف‬eq‫والمليمكافئ‬meq
‫المكافئ‬ ‫الوزن‬Equivalent weight‫للكاتيون‬
‫الكاتيون‬ ‫تكافؤ‬ ‫علي‬ ‫مقسوما‬ ‫الجزيئي‬ ‫الوزن‬ =
•‫كل‬1= ‫مكافئ‬1000‫ملليمكافئ‬
•‫كل‬1‫كاتيون‬ ‫ل ي‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫من‬ ‫مكافئ‬
‫مسويا‬ (‫الدمصاص‬ ‫مواقع‬ ) ‫المواقع‬ ‫من‬ ‫عددا‬ ‫يشغل‬
‫أفوجادرو‬ ‫لعدد‬.6 022*1023
... ‫ادمصاص‬ ‫موقع‬
•‫كل‬1‫يشغل‬ ‫ملليمكافئ‬.6 022*1020
‫موقعا‬
1 meq wt. of CEC has 6.022 x 1020
adsorption sites
meq of Common Cations
Element Na+ K+ Ca++ Mg++
Valence 1 1 2 2
eq. Wt 23/1=23 39/1=39 40/2=20 24/2 = 12
1 meq wt .023 .039 .02 .012
‫يشغلها‬ ‫التي‬ ‫الدمصاص‬ ‫مواقع‬ ‫عدد‬ ‫بين‬ ‫قارن‬0.023g‫الصوديوم‬ ‫من‬
‫و‬0.023g, ‫الكالسيوم‬ ‫من‬0.023g, ‫اللومنيوم‬ ‫من‬0.023g‫من‬
‫الهيدروجين‬
‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫علي‬ ‫التربة‬ ‫قوام‬ ‫تأثير‬
CEC ‫التربة‬ ‫قوام‬Soil Texture
1–5 Sandy
5–10 Sandy Loam
6–12 Silty Loam
15–30 Clay Loam
<30 Clay
‫التربة‬ ‫في‬ ‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫حساب‬
, ‫المعمل‬ ‫في‬ ‫مختلفة‬ ‫تربة‬ ‫عينات‬ ‫ثل ث‬ ‫تحليل‬ ‫تم‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫كانت‬ ‫المتبادل‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫قيم‬ ‫أن‬ ‫ووجد‬
Soil CEC cmol K+
/ kg
Sandy 0.06
Sandy loam 0.22
Sandy clay loam 0.78
‫الثالث‬ ‫السؤال‬‫فدان‬ ‫لكل‬ ‫جرام‬ ‫بالكيلو‬ ‫المتبادل‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫كمية‬ ‫إحسب‬ :
Assume Avg CEC for % OM = 200 meq/100g
Assume Avg CEC for % clay = 50 meq/100g
CEC = (% OM x 200) + (% Clay x 50)
From soil data: soil with 2% OM and 10% Clay
200 x .02 + 50 x .1 = 4 + 5 = 9 meq/100 g
‫الرابع‬ ‫السؤال‬‫تحتو ي‬ ‫لتربة‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫إحسب‬ :35, ‫طين‬ %1.5‫مادة‬ %
‫عضوية؟‬
‫التربة‬ ‫قوام‬ ‫نتائج‬ ‫باستخدام‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫بقيمة‬ ‫التنبؤ‬
Sand = 0-3 meq/100 g
Silt = 10 – 15
Clay = 30 - 50 (depends on kind of clay)
‫الـ‬ ‫احسب‬ : ‫مثال‬CEC: ‫علي‬ ‫تحتوي‬ ‫لتربة‬30, ‫طين‬ %40‫سلت‬ %
: ‫الحل‬
CEC = (30% clay X 30 + 40% silt x 15 +
40% sand x 3 ) = 9 + 6 + 1.2 = 16.2 meq/100g
CEC = (30% clay x 50 + 40% silt x 10 + 30% sand x
2 ) = 15 + 4 + .6 = 19.6 meq/100g
24
Mineral Specific surface
(m2
/g)
C.E.C
(meq/100g)
Kaolinite 10-20 3-10
Illite 80-100 20-30
Montmorillonite 800 80-120
Chlorite 80 20-30
‫الـ‬ ‫احسب‬ : ‫مثال‬CEC: ‫علي‬ ‫تحتوي‬ ‫لتربة‬40%clay‫معظمه‬ ,
,‫المونتموريللونيت‬ ‫من‬35%silt‫العضوية‬ ‫المادة‬ ‫نسبة‬ ‫وتبلغ‬ ,
.1 2%
 CEC = 40% clay x 100 + 35% silt x 12 +
25% sand x 3 + 200 x 1.2% OM
=40 + 4.2 + 0.75 + 2.4 = 47.35 meq/100g
. ‫السائد‬ ‫هو‬ ‫الكاولينيت‬ ‫معدن‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫السابق‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫الحسابات‬ ‫أعد‬
‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫تكون‬ ‫متي‬ : ‫الخامس‬ ‫السؤال‬
‫؟‬ ‫مرتفعة‬ ‫للتربة‬ ‫الكاتيونية‬
‫التربة‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬
‫العضوية‬ ‫والمادة‬ ‫الدبال‬ ‫من‬ ‫مرتفع‬ ‫محتو ي‬ ‫ذات‬High humus
content
‫مرتفعة‬ ‫انتفاخية‬ ‫قدرة‬ ‫ذات‬High swelling capacity
‫الطين‬ ‫معادن‬ ‫من‬ ‫مرتفع‬ ‫محتو ي‬1:2High clay content
‫ناعم‬ ‫قوام‬ ‫ذات‬Fine Texture
Base saturation‫بالقواعد‬ ‫التشبع‬
cations, Ca2+
, Mg2+
, K+
, and Na+
are considered
to be basic cations.
The base saturation of the soil
‫للتربة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫من‬ ‫القاعدية‬ ‫للكاتيونات‬ ‫المئوية‬ ‫النسبة‬ ‫وهي‬.
‫من‬ ‫أكبر‬ ‫بالقواعد‬ ‫التشيع‬ ‫نسبة‬ ‫تكون‬ ‫حينما‬50‫الـ‬ ‫من‬ %CEC‫فإن‬ ‫للتربة‬
‫كاتيونات‬ ‫صلحية‬ ‫من‬ ‫يزيد‬ ‫ذلك‬Ca, Mg, K, ‫الرخري‬ ‫الكاتيونات‬ ‫مع‬ ‫للتبادل‬
‫الـ‬ ‫قيمة‬ ‫انخفاض‬ ‫يمنع‬ ‫وبالتالي‬Soil pH
‫منخفضة‬ ‫بالقواعد‬ ‫التشبع‬ ‫نسبة‬ ‫تكون‬ ‫حينما‬Low base saturation
(<25%(‫نشاط‬ ‫زيادة‬ ‫إلي‬ ‫يؤدي‬ ‫ذلك‬ ‫فإن‬ ,‫للتربة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫من‬
‫الثليثي‬ ‫اللومنيوم‬ ‫كاتيون‬Al+3
‫الـ‬ ‫ظاهرة‬ ‫يسبب‬ ‫والذي‬Phytotoxicity
(‫اللومنيوم‬ ‫وتمثيل‬ ‫امتصاص‬ ‫بزيادة‬ ‫)التسمم‬ ‫للنباتات‬
Base Saturation
% Base Saturation = ∑ meq bases cations ÷ CEC x 100
% Hydrogen Saturation = meq H ÷ CEC x100
Example: in an Ap Soil Horizon
Cations-- H+ Ca++ Mg++ K+ Na+
meq/100g 9.4 14 3 0.5 0.1
CEC = 27 meq/100g (sum of cations)
% base saturation = 17.6 ÷ 27 x 100 = 65%
% hydrogen saturation = 9.4 ÷ 27 x 100 = 35%
‫التربة‬ ‫في‬ ‫الكاتيونات‬ ‫بحركة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫علقة‬ ‫ماهي‬
‫علي‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫للسعة‬ ‫تأيثير‬ ‫هناك‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫تتوقع‬ ‫هل‬
‫؟‬ ‫وماهو‬ ‫؟‬ ‫التربة‬ ‫رخواص‬
‫السادس‬ ‫السؤال‬
‫الضرضي‬ ‫المحلول‬Soil Solution
•‫الديناميكي‬ ‫والزتزان‬ ‫الضرضي‬ ‫المحلول‬
•‫الضرضي‬ ‫المحلول‬ ‫علي‬ ‫الحصول‬ ‫طرق‬
•‫عن‬ ‫التعبير‬ ‫وطرق‬ ,‫الضرضي‬ ‫للمحلول‬ ‫اليوني‬ ‫التركيب‬
‫زتركيزه‬
•‫النبات‬ ‫بتغذية‬ ‫الضرضي‬ ‫المحلول‬ ‫علةقة‬
31
- -
- -
- -
- -
- -
- -
- -
free water
double layer
water
adsorbed water
50 nm
1nm
32
‫المحيطة‬ ‫المائية‬ ‫اللغلفة‬ ‫في‬ ‫الكاتيونات‬ ‫توزيع‬
‫الطين‬ ‫بحبيبة‬
+++
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+ + +
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
cations
‫الطين‬ ‫حبيبة‬ ‫سطح‬ ‫عن‬ ‫ابتعدنا‬ ‫كلما‬ ‫الكاتيونات‬ ‫تركيز‬ ‫يقل‬
- -
- -
- -
- -
- -
- -
- -
clay particle
double layer free water
‫حوالي‬ ‫يوجد‬ , ‫الاراضي‬ ‫أنواع‬ ‫معظم‬ ‫في‬99‫من‬ %
‫الميسيل‬ ‫بسطوح‬ ‫مرتبطة‬ ‫الكاتيونات‬micelles
(clay particles & organic matter(
‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫مابين‬ ‫دائم‬ ‫توازن‬ ‫هناك‬
‫الارضي‬ ‫المحلول‬mainly Ca++, Mg++,
K+ and Na(+
‫الميسيل‬ ‫سطوح‬ ‫علي‬ ‫المدمصة‬ ‫والكاتيونات‬
‫التبادل‬ ‫ظاهرة‬ ‫وجود‬ ‫إلي‬ ‫التزان‬ ‫هذا‬ ‫يؤدي‬
‫فيحل‬ ‫مكانه‬ ‫الكاتيونات‬ ‫أحد‬ ‫يغادار‬ ‫حينما‬ ‫الكاتيوني‬
‫آرخر‬ ‫كاتيون‬ ‫محله‬
‫للعناصر‬ ‫النبات‬ ‫امتصاص‬ ‫تفسير‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫وعلي‬
‫تلك‬ ‫تخرج‬ ‫حيث‬ , ‫التربة‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫الغذائية‬
‫الكتيوني‬ ‫التبادل‬ ‫مواقع‬ ‫من‬ ‫أساسا‬ ‫الكاتيونات‬
‫للميسيل‬
‫التبادلية‬ ‫بالسعة‬ ‫مايسمي‬ ‫هو‬ ‫السطوح‬ ‫هذه‬ ‫مجموع‬
‫الكاتيونية‬
Cation Exchange Capacity or CEC
‫الميسيل‬Micelle
‫النبات‬ ‫بواسطة‬ ‫العناصر‬ ‫امتصاص‬
+‫ة‬‫ل‬‫د‬‫ا‬‫ب‬‫ت‬‫م‬‫ل‬‫ا‬‫ت‬‫ا‬‫ن‬‫و‬‫ي‬‫ل‬‫ا‬
‫ي‬‫ح‬‫ط‬‫س‬‫ل‬‫ا‬‫ص‬
‫ا‬‫ص‬‫ت‬‫م‬‫ل‬‫ا‬
‫ض‬
‫ار‬‫ل‬‫ا‬‫ن‬‫م‬‫ب‬‫ل‬‫ص‬‫ل‬‫ا‬‫ء‬‫ز‬‫ج‬‫ل‬‫ا‬
‫ة‬‫ب‬‫ر‬‫ت‬‫ل‬‫ا‬‫ن‬‫د‬‫ا‬‫ع‬‫م‬+
‫ت‬‫ا‬‫ن‬‫ئ‬‫ا‬‫ك‬‫ل‬‫ا‬‫و‬
‫ة‬‫ي‬‫و‬‫ض‬
‫ع‬‫ل‬‫ا‬‫ة‬‫د‬‫ا‬‫م‬‫ل‬‫ا‬
‫ة‬‫ق‬‫ي‬‫ق‬‫د‬‫ل‬‫ا‬‫ة‬‫ي‬‫ح‬‫ل‬‫ا‬
‫و‬
‫ي‬‫ض‬
‫ار‬‫ل‬‫ا‬‫ء‬‫ا‬‫و‬‫ه‬‫ل‬‫ا‬
C
O
2
‫التربة‬ ‫تفاعل‬
Soil Reaction
Soil pH
‫الـ‬ ‫تعريف‬pH
‫الهيداروجين‬ ‫أيون‬ ‫لتركيز‬ ‫السالب‬ ‫اللوغااريتم‬
‫الارضي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬
•‫الهيدضروجين‬ ‫أيون‬ ‫ةقيمة‬ ‫علي‬ ‫يدل‬ ‫وبسيط‬ ‫سهل‬ ‫مقياس‬ ‫هو‬
‫التربة‬ ‫في‬
•‫المحلول‬ ‫في‬ ‫الماء‬ ‫زتحلل‬ ‫من‬ ‫التربة‬ ‫في‬ ‫الساسي‬ ‫مصدضره‬
‫الضرضي‬H2O → H+
+ OH-
•‫التربة‬ ‫ةقلوية‬ ‫أو‬ ‫حموضة‬ ‫لقياس‬ ‫يستخدم‬
What is pH?:
‫التربة‬ ‫قلوية‬ ‫أو‬ ‫حموضة‬ ‫مصادضر‬
: ‫التربة‬ ‫قلوية‬ ‫مصادار‬ :‫أول‬
1‫للكربونات‬ ‫المائي‬ ‫التحلل‬ -
CaCO3 + H2O  Ca+2
+ HCO3
-
+ OH-
2‫التحلل‬ ‫مثل‬ ,‫والصخوضر‬ ‫المعادن‬ ‫لبعض‬ ‫المعدنية‬ ‫التجوية‬ -
‫عنه‬ ‫ينتج‬ ‫حيث‬ (‫الكالسيوم‬ ‫فلسباضر‬ ) ‫النوضرثيت‬ ‫لمعدن‬ ‫المائي‬
‫ةقلوية‬ ‫ةقاعدة‬
Anorthite + H2O  Aluminosilicate + Ca(OH)2
‫التربة‬ ‫قلوية‬ ‫أو‬ ‫حموضة‬ ‫مصادضر‬
: ‫التربة‬ ‫لحموضة‬ ‫الساسية‬ ‫المصادار‬ :‫يثانيا‬
1‫والكائنات‬ ‫الجذوار‬ ‫تنفس‬ ‫عن‬ ‫الناتج‬ ‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫يثاني‬ -
‫الدقيقة‬ ‫الحية‬
2‫للتربة‬ ‫المضافة‬ ‫العضوية‬ ‫المواد‬ ‫معدنة‬ -
3‫الرخري‬ ‫الحامضية‬ ‫الغازات‬ ‫أو‬ ‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫يثاني‬ ‫تفاعل‬ -
‫المطر‬ ‫ماء‬ ‫مع‬
4‫التربة‬ ‫في‬ ‫الحيوي‬ ‫والتمثيل‬ ‫التأزت‬ ‫عمليات‬ -
5‫العضوية‬ ‫غير‬ ‫السمدة‬ ‫بعض‬ ‫إضافات‬ -
Carbonic acid formation
• forms in soil water
CO2 + H2O  H2CO3
H2CO3  H+
+ HCO3
-
----------------------------
CO2 + H2O  H+
+ HCO3
-
• [CO2] is higher in soils than aboveground
‫أهمية‬pH‫التربة‬
‫التربة‬ ‫في‬ ‫المعادن‬ ‫ذائبية‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬
‫الدقيقة‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬ ‫نوعية‬ ‫وعلي‬ ‫النبات‬ ‫نمو‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬
‫بالتربة‬ ‫السائدة‬
‫الصغري‬ ‫العناصر‬ ‫صليحية‬ ‫ودرجة‬ ‫ذائبية‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬
‫النبات‬ ‫بواسطة‬ ‫للتمتصاص‬ ‫والكبري‬
‫تسود‬ ‫التي‬ ‫الذوبان‬ ‫أو‬ ‫الترسيب‬ ‫تفاعلت‬ ‫نوعية‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬
‫بالتربة‬
Neutral
Acidic Basic
pH Measurements
Possible pH Ranges Under Natural Soil Conditions
carrot: 5.5-7.0
cucumber: 5.5-7.0
spinach: 6.0-7.5
tomato: 5.5-7.5
white pine: 4.5-6.0
black walnut: 6.0-8.0
wheat: 5.5-7.5
Very
strong Strong Moderate Slight Slight Moderate Strong
Very
strong
3 4 5 6 7 8 9 10 111 2 12 13 14
Most agricultural soils
Extreme pH range for most mineral soils
cranberry:4.2-5.0
apple: 5.0-6.5
Laboratory Analysis
BACTERIA
pH Measurements
‫الحموضة‬ ‫أنواع‬
The types of soil acidity
‫النشطة‬ ‫الحموضة‬Active acidity:‫أيونات‬ ‫وهي‬
‫الرضي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫تمباشرة‬ ‫الموجودة‬ ‫الهيدروجين‬
‫بالـ‬ ‫تمايسمي‬ ‫أي‬Free hydrogen ions
‫الكامنة‬ ‫الحموضة‬Soil potential acidity:‫وهي‬
‫التربة‬ ‫تمحلول‬ ‫تمد‬ ‫والتي‬ ‫المتبادلة‬ ‫بالكاتيونات‬ ‫المرتيطة‬
‫واللوتمونيوم‬ ‫الحديد‬ ‫كاتيونات‬ ‫وخصة‬ ,‫الهيدروجين‬ ‫بأيونات‬
‫الـ‬ ‫عليها‬ ‫يطلق‬ ‫التي‬ ‫وهي‬Bound hydrogen ions
: ‫النشطة‬ ‫الحموضة‬
Exchangeable ( or Active ) acidity
‫التربة‬ ‫تمن‬ ‫المستخلص‬ ‫واللوتمنيوم‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫تمجموع‬ ‫تمثل‬ ‫وهي‬
‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫لقيمة‬ ‫تمنسوبا‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫كلوريد‬ ‫بواسطة‬
)]Al+3
+ H+
) / CEC[
: ‫الكامنة‬ ‫الحموضة‬
Residual or bound or non-exchangeable acidity
‫تمن‬ ‫المستخلص‬ ‫غير‬ ‫واللوتمنيوم‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫تمجموع‬ ‫تمثل‬ ‫وهي‬
,‫البوتاسيوم‬ ‫كلوريد‬ ‫بواسطة‬ ‫التربة‬
‫الحموضة‬ ‫أنواع‬
The types of soil acidity
‫الحموضة‬ ‫في‬ ‫وأهميته‬ ‫لللمونيوم‬ ‫المائي‬ ‫التحلل‬
Hydrolysis of Al+3
H2O  OH-
+ H+
Al+3
+ HOH  Al(OH)+2
+ H+
Al(OH)2+
+ HOH  Al(OH)2
+1
+ H+
Al(OH)2
+1
+ HOH  Al(OH)3 + H+
Al(OH)3 + HOH  Al(OH)4
-1
+ H+
Soil Buffering capacity ‫للتربة‬ ‫التنظيمية‬ ‫السعة‬
‫الـ‬ ‫في‬ ‫التغيرات‬ ‫مقومة‬ ‫علي‬ ‫التربة‬ ‫قدرة‬ ‫هي‬pH‫الرضي‬ ‫للمحلول‬.
‫من‬ ‫كل‬ ‫من‬ ‫محتواها‬ ‫بزيادة‬ ‫للتربة‬ ‫التنظيمية‬ ‫السعة‬ ‫قيمة‬ ‫تزداد‬clay
and organic matter
‫للتربة‬ ‫التنظيمية‬ ‫السعة‬
Soil Buffering Capacity
‫الـ‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫التغيرات‬ ‫تمقاوتمة‬ ‫علم‬ ‫التربة‬ ‫قدرة‬pH
‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫كمية‬ ‫تعتبر‬
‫بكثير‬ ‫أقل‬ (‫النشطة‬ ‫الحموضة‬ ) ‫التربة‬ ‫تمحلول‬
‫التربة‬ ‫في‬ ‫تمخزن‬ ‫أو‬ ‫تمدتمص‬ ‫هو‬ ‫لما‬ ‫بالنسبة‬
(‫الكاتمنة‬ ‫الحموضة‬ )
‫تمن‬ ‫المسحوبة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫تمن‬ ‫كمية‬ ‫تحل‬
‫المحلول‬ ‫تمن‬ ‫المسحوبة‬ ‫تمحل‬ ‫الكاتمنة‬ ‫الحموضة‬
‫الرضي‬
‫تؤدي‬ ‫القواعد‬ ‫بإضافة‬ ‫النشط‬ ‫الهيدروجين‬ ‫تمعادلة‬
‫تمن‬ ‫الهيدروجين‬ ‫تمن‬ ‫لكمية‬ ‫سريع‬ ‫سحب‬ ‫إلي‬
‫الدتمصاص‬ ‫جديد‬ ‫تمن‬ ‫لتعاود‬ ‫الكاتمنة‬ ‫الحموضة‬
‫للتربة‬ ‫الغروي‬ ‫المعقد‬ ‫سطوح‬ ‫علي‬

More Related Content

What's hot

Exercices dynamique 2016
Exercices dynamique 2016Exercices dynamique 2016
Exercices dynamique 2016Anton Wüthrich
 
Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...
Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...
Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...Mohamed Yacouba Kallo
 
Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)
Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)
Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)LS-Elearning
 
Exposé géologie tgp1
Exposé géologie tgp1Exposé géologie tgp1
Exposé géologie tgp1Mamane Bachir
 
Les impacts du changement climatique sur la securite alimentarie
Les impacts du changement climatique sur la securite alimentarieLes impacts du changement climatique sur la securite alimentarie
Les impacts du changement climatique sur la securite alimentarieFAO
 
Céréales et Mycotoxines.pptx
Céréales et Mycotoxines.pptxCéréales et Mycotoxines.pptx
Céréales et Mycotoxines.pptxDorra KOUKA
 
introduction a l'ingenieur petroliere
introduction a l'ingenieur petroliereintroduction a l'ingenieur petroliere
introduction a l'ingenieur petroliereselim Haouari
 
Les invertébrés
Les invertébrésLes invertébrés
Les invertébrésjlealleon
 
La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse)
La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse) La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse)
La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse) Øüss Ãmà
 
Rapport d'immersion de géologie au nord de la tunisie
Rapport d'immersion de géologie au nord de la tunisieRapport d'immersion de géologie au nord de la tunisie
Rapport d'immersion de géologie au nord de la tunisiemohamedkarimslama
 
Environnement international-
 Environnement international- Environnement international-
Environnement international-mohcine elasri
 
Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...
Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...
Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...Ilo Dzair
 
Présentation marché public
Présentation marché publicPrésentation marché public
Présentation marché publicPr1ssou
 
L'état des lieux de la filière Agrumes
L'état des lieux de la filière AgrumesL'état des lieux de la filière Agrumes
L'état des lieux de la filière AgrumesPortail flehetna
 
Logistique : Le transport dans le commerce
Logistique : Le transport dans le commerceLogistique : Le transport dans le commerce
Logistique : Le transport dans le commerceThomas Malice
 
Technique de cryodécapage
Technique de cryodécapageTechnique de cryodécapage
Technique de cryodécapageliamaniouafia
 
CONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et Exemple
CONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et ExempleCONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et Exemple
CONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et ExempleGlobal Negotiator
 
Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...
Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...
Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...GBO
 

What's hot (20)

Exercices dynamique 2016
Exercices dynamique 2016Exercices dynamique 2016
Exercices dynamique 2016
 
Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...
Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...
Rapport de stage d'immersion de Géologie et des journées spécialisées de sédi...
 
Les accords cadres
Les accords cadresLes accords cadres
Les accords cadres
 
Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)
Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)
Cours & Exercice métalogénie (Dr. sorokoby)
 
Exposé géologie tgp1
Exposé géologie tgp1Exposé géologie tgp1
Exposé géologie tgp1
 
Les impacts du changement climatique sur la securite alimentarie
Les impacts du changement climatique sur la securite alimentarieLes impacts du changement climatique sur la securite alimentarie
Les impacts du changement climatique sur la securite alimentarie
 
Céréales et Mycotoxines.pptx
Céréales et Mycotoxines.pptxCéréales et Mycotoxines.pptx
Céréales et Mycotoxines.pptx
 
introduction a l'ingenieur petroliere
introduction a l'ingenieur petroliereintroduction a l'ingenieur petroliere
introduction a l'ingenieur petroliere
 
Les invertébrés
Les invertébrésLes invertébrés
Les invertébrés
 
La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse)
La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse) La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse)
La phytoremédiation des sols contaminés (phosphogypse)
 
Rapport d'immersion de géologie au nord de la tunisie
Rapport d'immersion de géologie au nord de la tunisieRapport d'immersion de géologie au nord de la tunisie
Rapport d'immersion de géologie au nord de la tunisie
 
Environnement international-
 Environnement international- Environnement international-
Environnement international-
 
Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...
Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...
Caractérisation des phosphonolipides dans les différents tissus de la moule m...
 
Présentation marché public
Présentation marché publicPrésentation marché public
Présentation marché public
 
Gafsa
GafsaGafsa
Gafsa
 
L'état des lieux de la filière Agrumes
L'état des lieux de la filière AgrumesL'état des lieux de la filière Agrumes
L'état des lieux de la filière Agrumes
 
Logistique : Le transport dans le commerce
Logistique : Le transport dans le commerceLogistique : Le transport dans le commerce
Logistique : Le transport dans le commerce
 
Technique de cryodécapage
Technique de cryodécapageTechnique de cryodécapage
Technique de cryodécapage
 
CONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et Exemple
CONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et ExempleCONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et Exemple
CONTRAT DE VENTE INTERNATIONALE - Modèle de Contrat et Exemple
 
Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...
Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...
Code de l’aménagement du territoire, de l’urbanisme et de la construction (DR...
 

First lec soil chemistry

  • 1. CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL COLLOIDES ‫التربة‬ ‫لغرويات‬ ‫الكيميائية‬ ‫الخواص‬
  • 2. ‫الغروي‬ ‫تعريف‬‫السطحية‬ ‫خواصها‬ ,‫صغير‬ ‫حجم‬ ‫ذات‬ ‫صلبة‬ ‫مادة‬ : ‫الحيان‬ ‫أغلب‬ ‫في‬ ‫أقطارها‬ ‫لتتعدي‬ ,‫وزنها‬ ‫من‬ ‫أهمية‬ ‫أكبر‬2 ‫ميكرومتر‬ ( ‫الدبال‬ ) ‫العضوية‬ ‫والمادة‬ ‫الطين‬ ‫معادن‬ : ‫السائدة‬ ‫التربة‬ ‫غرويات‬ ‫الكاتيوني‬ ‫التبادل‬ Cation Exchange : ‫تعريفه‬‫السطح‬ ‫علي‬ ‫وآخر‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫كاتيون‬ ‫بين‬ ‫ميكانيكيته‬
  • 3. 3 A Clay Particle ( Clay Micelle) Plate-like or Flaky Shape ‫الحواف‬edge ‫السطح‬surface
  • 4. Clay Particle - - -- - - ----------- - - ------- Clay particles carry negative charges ‫التربة‬ ) ‫الطين‬ ‫لحبيبات‬ ‫السطحية‬ ‫)الشحنة‬
  • 6. 6 ‫المتماثل‬ ‫الحلل‬ Isomorphous Substitution ‫الماغنيسيوم‬ ‫مثل‬ ‫الشحنة‬ ‫ثنائي‬ ‫كاتيون‬ ‫يحل‬ ‫حينما‬Mg2+ ‫ثلثي‬ ‫كاتيون‬ ‫محل‬ ‫اللومنيوم‬ ‫كاتيون‬ ‫كثل‬ ‫الشحنة‬ ‫رباعي‬ ‫أو‬ ‫الشحنة‬Al3+ ‫السيليكون‬ ‫أو‬Si4+ ‫بلورة‬ ‫في‬ ‫الطين‬ ‫معدن‬ ‫الطين‬ ‫معدن‬ ‫لبلورة‬ ‫الكهربية‬ ‫الشحنات‬ ‫توازن‬ ‫في‬ ‫خلل‬ ‫الحلل‬ ‫هذا‬ ‫عن‬ ‫ينتج‬ ( ‫الطين‬ ‫حبيبات‬ ‫سطوح‬ ) ‫البلورة‬ ‫سطح‬ ‫علي‬ ‫سالبة‬ ‫شحنة‬ ‫ظهور‬ ‫نتيجته‬ ‫من‬ ‫يكون‬ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ negatively charged faces Clay Particle with Net negative Charge
  • 7. ‫الهيدروكسيل‬ ‫مجاميع‬ ‫انحلل‬ •‫خاصة‬ ‫البللورية‬ ‫الحواف‬ ‫علي‬ ‫الهيدروكسل‬ ‫مجموعة‬ ‫انحلل‬ ‫الـ‬ ‫درجات‬ ‫عند‬pH‫المختلفة‬ •: ‫القلوية‬ ‫البيئة‬ ‫في‬alkaline media • Clay micelle-Si-OH + OH- Si-O- + H2O •:‫الحامضية‬ ‫البيئة‬ ‫في‬acid media • Clay micelle-Al-OH + H+ Al-OH2 + ‫الوسط‬ ‫حموضة‬ ‫درجة‬ ‫علي‬ ‫المتوقفة‬ ‫الشحنة‬ pH dependent charge
  • 8. With Magnets - - + - Unlikes Attract Likes Repel In Soil CLAY NH4+ Ammonium CLAY K+ Potasium CLAY NO3 - Nitrate + - + + ‫الطين‬ ‫معادن‬ ‫علي‬ ‫السالبة‬ ‫الشحنة‬ ‫تأثير‬ ‫التربة‬ ‫))حبيبات‬
  • 9. ‫سطوح‬ ‫علي‬ ‫المدمصة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫أنواع‬ ‫الطين‬ ‫معدن‬ ‫حبيبات‬ ) ‫)المايسيل‬ • H+1 • Na+1 K+1 Li+1 Cs+1 Rb+1 • Ca+2 Mg+2 Sr+2 Ba+2 • Al+3 Fe+3 •.......‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫مفهوم‬ •.....‫التبادل‬ ‫مواقع‬ ‫مفهوم‬
  • 10.
  • 11. ‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫أنواع‬ ‫التبادل‬ ‫مواقع‬ : ‫علي‬ ‫تتوقف‬ ‫الدمصاص‬ ‫مواقع‬ ‫جذب‬ ‫قوة‬ ‫المتأدرت‬ ‫القطر‬ , ‫الكاتيون‬ ‫تكافؤ‬ : ‫الدمصاص‬ ‫قوة‬ ‫حيث‬ ‫من‬ ‫الكاتيونات‬ ‫ترتيب‬ Rb+ > K+ > Na+ > Li+ ‫المتأدرت‬ ‫القطر‬ ‫المتأدرت‬ ‫غير‬ Li 1.003 0.078 Na 0.790 0.098 K 0.532 0.133 Rb 0.509 0.149 ‫الدمصاص‬ ‫قوة‬ ‫ترتيب‬ ‫الرابع‬ ‫الثالث‬ ‫الثاني‬ ‫اللول‬
  • 12. ‫التكافؤ‬ ‫متعددة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫الحادي‬ ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫الثنائي‬ ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫الثلثي‬ Al+3 > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ ‫علي‬ ‫آخر‬ ‫محل‬ ‫لكاتيون‬ ‫اللحللية‬ ‫القدرة‬ ‫تتوقف‬ ‫الكاتيون‬ ‫لوتكافؤ‬ ‫شحنة‬ ‫علي‬ ‫التبادل‬ ‫مواقع‬ ‫ألو‬ ‫سطوح‬ Al3+ > Ca2+ > Mg2+ >> NH4 + > K+ > H+ > Na+ > Li+
  • 13. ‫اللول‬ ‫السؤال‬ ‫التربة‬ ‫في‬ ‫الكاتيوني‬ ‫التبادل‬ ‫ماأهمية‬ ‫؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟‬ 1 2 3 4
  • 14. ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ Cation Exchange Capacity CEC ‫التعريف‬ ‫الجافة‬ ‫التربة‬ ‫من‬ ‫وزن‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫كمية‬ ‫هي‬ : ‫وحداتها‬ ‫تربة‬ ‫كيلوجرام‬ / (+)‫سنتيمول‬cmol (+) /kg soil ‫أو‬ / (+) ‫ملليمكافئ‬100‫تربة‬ ‫جرام‬meq(+) / 100 g soil
  • 15. 1‫التربة‬ ‫من‬ ‫وزنية‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫الكاتيونات‬ ‫ادمصاص‬ ‫مواقع‬ ‫عدد‬ ‫هي‬ - the number of cation adsorption sites per unit weight of soil 2‫التربة‬ ‫تدمصها‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المتبادلة‬ ‫للكاتيونات‬ ‫الكلي‬ ‫المجموع‬ : ‫هي‬ ‫أو‬ - the sum total of exchangeable cations that a soil can adsorb. * CEC is expressed in milliequivalents (meq) per 100 g of oven dry soil.
  • 16. ‫المكافئ‬ ‫تعريف‬eq‫والمليمكافئ‬meq ‫المكافئ‬ ‫الوزن‬Equivalent weight‫للكاتيون‬ ‫الكاتيون‬ ‫تكافؤ‬ ‫علي‬ ‫مقسوما‬ ‫الجزيئي‬ ‫الوزن‬ = •‫كل‬1= ‫مكافئ‬1000‫ملليمكافئ‬ •‫كل‬1‫كاتيون‬ ‫ل ي‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫من‬ ‫مكافئ‬ ‫مسويا‬ (‫الدمصاص‬ ‫مواقع‬ ) ‫المواقع‬ ‫من‬ ‫عددا‬ ‫يشغل‬ ‫أفوجادرو‬ ‫لعدد‬.6 022*1023 ... ‫ادمصاص‬ ‫موقع‬ •‫كل‬1‫يشغل‬ ‫ملليمكافئ‬.6 022*1020 ‫موقعا‬
  • 17. 1 meq wt. of CEC has 6.022 x 1020 adsorption sites meq of Common Cations Element Na+ K+ Ca++ Mg++ Valence 1 1 2 2 eq. Wt 23/1=23 39/1=39 40/2=20 24/2 = 12 1 meq wt .023 .039 .02 .012
  • 18. ‫يشغلها‬ ‫التي‬ ‫الدمصاص‬ ‫مواقع‬ ‫عدد‬ ‫بين‬ ‫قارن‬0.023g‫الصوديوم‬ ‫من‬ ‫و‬0.023g, ‫الكالسيوم‬ ‫من‬0.023g, ‫اللومنيوم‬ ‫من‬0.023g‫من‬ ‫الهيدروجين‬
  • 19. ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫علي‬ ‫التربة‬ ‫قوام‬ ‫تأثير‬ CEC ‫التربة‬ ‫قوام‬Soil Texture 1–5 Sandy 5–10 Sandy Loam 6–12 Silty Loam 15–30 Clay Loam <30 Clay
  • 20.
  • 21. ‫التربة‬ ‫في‬ ‫المتبادلة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫حساب‬ , ‫المعمل‬ ‫في‬ ‫مختلفة‬ ‫تربة‬ ‫عينات‬ ‫ثل ث‬ ‫تحليل‬ ‫تم‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫كانت‬ ‫المتبادل‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫قيم‬ ‫أن‬ ‫ووجد‬ Soil CEC cmol K+ / kg Sandy 0.06 Sandy loam 0.22 Sandy clay loam 0.78 ‫الثالث‬ ‫السؤال‬‫فدان‬ ‫لكل‬ ‫جرام‬ ‫بالكيلو‬ ‫المتبادل‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫كمية‬ ‫إحسب‬ :
  • 22. Assume Avg CEC for % OM = 200 meq/100g Assume Avg CEC for % clay = 50 meq/100g CEC = (% OM x 200) + (% Clay x 50) From soil data: soil with 2% OM and 10% Clay 200 x .02 + 50 x .1 = 4 + 5 = 9 meq/100 g ‫الرابع‬ ‫السؤال‬‫تحتو ي‬ ‫لتربة‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫إحسب‬ :35, ‫طين‬ %1.5‫مادة‬ % ‫عضوية؟‬
  • 23. ‫التربة‬ ‫قوام‬ ‫نتائج‬ ‫باستخدام‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫بقيمة‬ ‫التنبؤ‬ Sand = 0-3 meq/100 g Silt = 10 – 15 Clay = 30 - 50 (depends on kind of clay) ‫الـ‬ ‫احسب‬ : ‫مثال‬CEC: ‫علي‬ ‫تحتوي‬ ‫لتربة‬30, ‫طين‬ %40‫سلت‬ % : ‫الحل‬ CEC = (30% clay X 30 + 40% silt x 15 + 40% sand x 3 ) = 9 + 6 + 1.2 = 16.2 meq/100g CEC = (30% clay x 50 + 40% silt x 10 + 30% sand x 2 ) = 15 + 4 + .6 = 19.6 meq/100g
  • 24. 24 Mineral Specific surface (m2 /g) C.E.C (meq/100g) Kaolinite 10-20 3-10 Illite 80-100 20-30 Montmorillonite 800 80-120 Chlorite 80 20-30
  • 25. ‫الـ‬ ‫احسب‬ : ‫مثال‬CEC: ‫علي‬ ‫تحتوي‬ ‫لتربة‬40%clay‫معظمه‬ , ,‫المونتموريللونيت‬ ‫من‬35%silt‫العضوية‬ ‫المادة‬ ‫نسبة‬ ‫وتبلغ‬ , .1 2%  CEC = 40% clay x 100 + 35% silt x 12 + 25% sand x 3 + 200 x 1.2% OM =40 + 4.2 + 0.75 + 2.4 = 47.35 meq/100g . ‫السائد‬ ‫هو‬ ‫الكاولينيت‬ ‫معدن‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫السابق‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫الحسابات‬ ‫أعد‬
  • 26. ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫تكون‬ ‫متي‬ : ‫الخامس‬ ‫السؤال‬ ‫؟‬ ‫مرتفعة‬ ‫للتربة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التربة‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬ ‫العضوية‬ ‫والمادة‬ ‫الدبال‬ ‫من‬ ‫مرتفع‬ ‫محتو ي‬ ‫ذات‬High humus content ‫مرتفعة‬ ‫انتفاخية‬ ‫قدرة‬ ‫ذات‬High swelling capacity ‫الطين‬ ‫معادن‬ ‫من‬ ‫مرتفع‬ ‫محتو ي‬1:2High clay content ‫ناعم‬ ‫قوام‬ ‫ذات‬Fine Texture
  • 27. Base saturation‫بالقواعد‬ ‫التشبع‬ cations, Ca2+ , Mg2+ , K+ , and Na+ are considered to be basic cations. The base saturation of the soil ‫للتربة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫من‬ ‫القاعدية‬ ‫للكاتيونات‬ ‫المئوية‬ ‫النسبة‬ ‫وهي‬. ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫بالقواعد‬ ‫التشيع‬ ‫نسبة‬ ‫تكون‬ ‫حينما‬50‫الـ‬ ‫من‬ %CEC‫فإن‬ ‫للتربة‬ ‫كاتيونات‬ ‫صلحية‬ ‫من‬ ‫يزيد‬ ‫ذلك‬Ca, Mg, K, ‫الرخري‬ ‫الكاتيونات‬ ‫مع‬ ‫للتبادل‬ ‫الـ‬ ‫قيمة‬ ‫انخفاض‬ ‫يمنع‬ ‫وبالتالي‬Soil pH ‫منخفضة‬ ‫بالقواعد‬ ‫التشبع‬ ‫نسبة‬ ‫تكون‬ ‫حينما‬Low base saturation (<25%(‫نشاط‬ ‫زيادة‬ ‫إلي‬ ‫يؤدي‬ ‫ذلك‬ ‫فإن‬ ,‫للتربة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫من‬ ‫الثليثي‬ ‫اللومنيوم‬ ‫كاتيون‬Al+3 ‫الـ‬ ‫ظاهرة‬ ‫يسبب‬ ‫والذي‬Phytotoxicity (‫اللومنيوم‬ ‫وتمثيل‬ ‫امتصاص‬ ‫بزيادة‬ ‫)التسمم‬ ‫للنباتات‬
  • 28. Base Saturation % Base Saturation = ∑ meq bases cations ÷ CEC x 100 % Hydrogen Saturation = meq H ÷ CEC x100 Example: in an Ap Soil Horizon Cations-- H+ Ca++ Mg++ K+ Na+ meq/100g 9.4 14 3 0.5 0.1 CEC = 27 meq/100g (sum of cations) % base saturation = 17.6 ÷ 27 x 100 = 65% % hydrogen saturation = 9.4 ÷ 27 x 100 = 35%
  • 29. ‫التربة‬ ‫في‬ ‫الكاتيونات‬ ‫بحركة‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫علقة‬ ‫ماهي‬ ‫علي‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫للسعة‬ ‫تأيثير‬ ‫هناك‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫تتوقع‬ ‫هل‬ ‫؟‬ ‫وماهو‬ ‫؟‬ ‫التربة‬ ‫رخواص‬ ‫السادس‬ ‫السؤال‬
  • 30. ‫الضرضي‬ ‫المحلول‬Soil Solution •‫الديناميكي‬ ‫والزتزان‬ ‫الضرضي‬ ‫المحلول‬ •‫الضرضي‬ ‫المحلول‬ ‫علي‬ ‫الحصول‬ ‫طرق‬ •‫عن‬ ‫التعبير‬ ‫وطرق‬ ,‫الضرضي‬ ‫للمحلول‬ ‫اليوني‬ ‫التركيب‬ ‫زتركيزه‬ •‫النبات‬ ‫بتغذية‬ ‫الضرضي‬ ‫المحلول‬ ‫علةقة‬
  • 31. 31 - - - - - - - - - - - - - - free water double layer water adsorbed water 50 nm 1nm
  • 32. 32 ‫المحيطة‬ ‫المائية‬ ‫اللغلفة‬ ‫في‬ ‫الكاتيونات‬ ‫توزيع‬ ‫الطين‬ ‫بحبيبة‬ +++ + + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + cations ‫الطين‬ ‫حبيبة‬ ‫سطح‬ ‫عن‬ ‫ابتعدنا‬ ‫كلما‬ ‫الكاتيونات‬ ‫تركيز‬ ‫يقل‬ - - - - - - - - - - - - - - clay particle double layer free water
  • 33. ‫حوالي‬ ‫يوجد‬ , ‫الاراضي‬ ‫أنواع‬ ‫معظم‬ ‫في‬99‫من‬ % ‫الميسيل‬ ‫بسطوح‬ ‫مرتبطة‬ ‫الكاتيونات‬micelles (clay particles & organic matter( ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الكاتيونات‬ ‫مابين‬ ‫دائم‬ ‫توازن‬ ‫هناك‬ ‫الارضي‬ ‫المحلول‬mainly Ca++, Mg++, K+ and Na(+ ‫الميسيل‬ ‫سطوح‬ ‫علي‬ ‫المدمصة‬ ‫والكاتيونات‬ ‫التبادل‬ ‫ظاهرة‬ ‫وجود‬ ‫إلي‬ ‫التزان‬ ‫هذا‬ ‫يؤدي‬ ‫فيحل‬ ‫مكانه‬ ‫الكاتيونات‬ ‫أحد‬ ‫يغادار‬ ‫حينما‬ ‫الكاتيوني‬ ‫آرخر‬ ‫كاتيون‬ ‫محله‬ ‫للعناصر‬ ‫النبات‬ ‫امتصاص‬ ‫تفسير‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫وعلي‬ ‫تلك‬ ‫تخرج‬ ‫حيث‬ , ‫التربة‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫الغذائية‬ ‫الكتيوني‬ ‫التبادل‬ ‫مواقع‬ ‫من‬ ‫أساسا‬ ‫الكاتيونات‬ ‫للميسيل‬ ‫التبادلية‬ ‫بالسعة‬ ‫مايسمي‬ ‫هو‬ ‫السطوح‬ ‫هذه‬ ‫مجموع‬ ‫الكاتيونية‬ Cation Exchange Capacity or CEC ‫الميسيل‬Micelle
  • 34. ‫النبات‬ ‫بواسطة‬ ‫العناصر‬ ‫امتصاص‬ +‫ة‬‫ل‬‫د‬‫ا‬‫ب‬‫ت‬‫م‬‫ل‬‫ا‬‫ت‬‫ا‬‫ن‬‫و‬‫ي‬‫ل‬‫ا‬ ‫ي‬‫ح‬‫ط‬‫س‬‫ل‬‫ا‬‫ص‬ ‫ا‬‫ص‬‫ت‬‫م‬‫ل‬‫ا‬ ‫ض‬ ‫ار‬‫ل‬‫ا‬‫ن‬‫م‬‫ب‬‫ل‬‫ص‬‫ل‬‫ا‬‫ء‬‫ز‬‫ج‬‫ل‬‫ا‬ ‫ة‬‫ب‬‫ر‬‫ت‬‫ل‬‫ا‬‫ن‬‫د‬‫ا‬‫ع‬‫م‬+ ‫ت‬‫ا‬‫ن‬‫ئ‬‫ا‬‫ك‬‫ل‬‫ا‬‫و‬ ‫ة‬‫ي‬‫و‬‫ض‬ ‫ع‬‫ل‬‫ا‬‫ة‬‫د‬‫ا‬‫م‬‫ل‬‫ا‬ ‫ة‬‫ق‬‫ي‬‫ق‬‫د‬‫ل‬‫ا‬‫ة‬‫ي‬‫ح‬‫ل‬‫ا‬ ‫و‬ ‫ي‬‫ض‬ ‫ار‬‫ل‬‫ا‬‫ء‬‫ا‬‫و‬‫ه‬‫ل‬‫ا‬ C O 2
  • 35. ‫التربة‬ ‫تفاعل‬ Soil Reaction Soil pH ‫الـ‬ ‫تعريف‬pH ‫الهيداروجين‬ ‫أيون‬ ‫لتركيز‬ ‫السالب‬ ‫اللوغااريتم‬ ‫الارضي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬
  • 36. •‫الهيدضروجين‬ ‫أيون‬ ‫ةقيمة‬ ‫علي‬ ‫يدل‬ ‫وبسيط‬ ‫سهل‬ ‫مقياس‬ ‫هو‬ ‫التربة‬ ‫في‬ •‫المحلول‬ ‫في‬ ‫الماء‬ ‫زتحلل‬ ‫من‬ ‫التربة‬ ‫في‬ ‫الساسي‬ ‫مصدضره‬ ‫الضرضي‬H2O → H+ + OH- •‫التربة‬ ‫ةقلوية‬ ‫أو‬ ‫حموضة‬ ‫لقياس‬ ‫يستخدم‬ What is pH?:
  • 37.
  • 38. ‫التربة‬ ‫قلوية‬ ‫أو‬ ‫حموضة‬ ‫مصادضر‬ : ‫التربة‬ ‫قلوية‬ ‫مصادار‬ :‫أول‬ 1‫للكربونات‬ ‫المائي‬ ‫التحلل‬ - CaCO3 + H2O  Ca+2 + HCO3 - + OH- 2‫التحلل‬ ‫مثل‬ ,‫والصخوضر‬ ‫المعادن‬ ‫لبعض‬ ‫المعدنية‬ ‫التجوية‬ - ‫عنه‬ ‫ينتج‬ ‫حيث‬ (‫الكالسيوم‬ ‫فلسباضر‬ ) ‫النوضرثيت‬ ‫لمعدن‬ ‫المائي‬ ‫ةقلوية‬ ‫ةقاعدة‬ Anorthite + H2O  Aluminosilicate + Ca(OH)2
  • 39. ‫التربة‬ ‫قلوية‬ ‫أو‬ ‫حموضة‬ ‫مصادضر‬ : ‫التربة‬ ‫لحموضة‬ ‫الساسية‬ ‫المصادار‬ :‫يثانيا‬ 1‫والكائنات‬ ‫الجذوار‬ ‫تنفس‬ ‫عن‬ ‫الناتج‬ ‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫يثاني‬ - ‫الدقيقة‬ ‫الحية‬ 2‫للتربة‬ ‫المضافة‬ ‫العضوية‬ ‫المواد‬ ‫معدنة‬ - 3‫الرخري‬ ‫الحامضية‬ ‫الغازات‬ ‫أو‬ ‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫يثاني‬ ‫تفاعل‬ - ‫المطر‬ ‫ماء‬ ‫مع‬ 4‫التربة‬ ‫في‬ ‫الحيوي‬ ‫والتمثيل‬ ‫التأزت‬ ‫عمليات‬ - 5‫العضوية‬ ‫غير‬ ‫السمدة‬ ‫بعض‬ ‫إضافات‬ -
  • 40. Carbonic acid formation • forms in soil water CO2 + H2O  H2CO3 H2CO3  H+ + HCO3 - ---------------------------- CO2 + H2O  H+ + HCO3 - • [CO2] is higher in soils than aboveground
  • 41. ‫أهمية‬pH‫التربة‬ ‫التربة‬ ‫في‬ ‫المعادن‬ ‫ذائبية‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬ ‫الدقيقة‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬ ‫نوعية‬ ‫وعلي‬ ‫النبات‬ ‫نمو‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬ ‫بالتربة‬ ‫السائدة‬ ‫الصغري‬ ‫العناصر‬ ‫صليحية‬ ‫ودرجة‬ ‫ذائبية‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬ ‫النبات‬ ‫بواسطة‬ ‫للتمتصاص‬ ‫والكبري‬ ‫تسود‬ ‫التي‬ ‫الذوبان‬ ‫أو‬ ‫الترسيب‬ ‫تفاعلت‬ ‫نوعية‬ ‫علي‬ ‫يؤثر‬ ‫بالتربة‬
  • 42. Neutral Acidic Basic pH Measurements Possible pH Ranges Under Natural Soil Conditions carrot: 5.5-7.0 cucumber: 5.5-7.0 spinach: 6.0-7.5 tomato: 5.5-7.5 white pine: 4.5-6.0 black walnut: 6.0-8.0 wheat: 5.5-7.5 Very strong Strong Moderate Slight Slight Moderate Strong Very strong 3 4 5 6 7 8 9 10 111 2 12 13 14 Most agricultural soils Extreme pH range for most mineral soils cranberry:4.2-5.0 apple: 5.0-6.5 Laboratory Analysis
  • 45. ‫الحموضة‬ ‫أنواع‬ The types of soil acidity ‫النشطة‬ ‫الحموضة‬Active acidity:‫أيونات‬ ‫وهي‬ ‫الرضي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫تمباشرة‬ ‫الموجودة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫بالـ‬ ‫تمايسمي‬ ‫أي‬Free hydrogen ions ‫الكامنة‬ ‫الحموضة‬Soil potential acidity:‫وهي‬ ‫التربة‬ ‫تمحلول‬ ‫تمد‬ ‫والتي‬ ‫المتبادلة‬ ‫بالكاتيونات‬ ‫المرتيطة‬ ‫واللوتمونيوم‬ ‫الحديد‬ ‫كاتيونات‬ ‫وخصة‬ ,‫الهيدروجين‬ ‫بأيونات‬ ‫الـ‬ ‫عليها‬ ‫يطلق‬ ‫التي‬ ‫وهي‬Bound hydrogen ions
  • 46. : ‫النشطة‬ ‫الحموضة‬ Exchangeable ( or Active ) acidity ‫التربة‬ ‫تمن‬ ‫المستخلص‬ ‫واللوتمنيوم‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫تمجموع‬ ‫تمثل‬ ‫وهي‬ ‫الكاتيونية‬ ‫التبادلية‬ ‫السعة‬ ‫لقيمة‬ ‫تمنسوبا‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫كلوريد‬ ‫بواسطة‬ )]Al+3 + H+ ) / CEC[ : ‫الكامنة‬ ‫الحموضة‬ Residual or bound or non-exchangeable acidity ‫تمن‬ ‫المستخلص‬ ‫غير‬ ‫واللوتمنيوم‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫تمجموع‬ ‫تمثل‬ ‫وهي‬ ,‫البوتاسيوم‬ ‫كلوريد‬ ‫بواسطة‬ ‫التربة‬ ‫الحموضة‬ ‫أنواع‬ The types of soil acidity
  • 47.
  • 48. ‫الحموضة‬ ‫في‬ ‫وأهميته‬ ‫لللمونيوم‬ ‫المائي‬ ‫التحلل‬ Hydrolysis of Al+3 H2O  OH- + H+ Al+3 + HOH  Al(OH)+2 + H+ Al(OH)2+ + HOH  Al(OH)2 +1 + H+ Al(OH)2 +1 + HOH  Al(OH)3 + H+ Al(OH)3 + HOH  Al(OH)4 -1 + H+
  • 49. Soil Buffering capacity ‫للتربة‬ ‫التنظيمية‬ ‫السعة‬ ‫الـ‬ ‫في‬ ‫التغيرات‬ ‫مقومة‬ ‫علي‬ ‫التربة‬ ‫قدرة‬ ‫هي‬pH‫الرضي‬ ‫للمحلول‬. ‫من‬ ‫كل‬ ‫من‬ ‫محتواها‬ ‫بزيادة‬ ‫للتربة‬ ‫التنظيمية‬ ‫السعة‬ ‫قيمة‬ ‫تزداد‬clay and organic matter
  • 50. ‫للتربة‬ ‫التنظيمية‬ ‫السعة‬ Soil Buffering Capacity ‫الـ‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫التغيرات‬ ‫تمقاوتمة‬ ‫علم‬ ‫التربة‬ ‫قدرة‬pH ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫كمية‬ ‫تعتبر‬ ‫بكثير‬ ‫أقل‬ (‫النشطة‬ ‫الحموضة‬ ) ‫التربة‬ ‫تمحلول‬ ‫التربة‬ ‫في‬ ‫تمخزن‬ ‫أو‬ ‫تمدتمص‬ ‫هو‬ ‫لما‬ ‫بالنسبة‬ (‫الكاتمنة‬ ‫الحموضة‬ ) ‫تمن‬ ‫المسحوبة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كاتيونات‬ ‫تمن‬ ‫كمية‬ ‫تحل‬ ‫المحلول‬ ‫تمن‬ ‫المسحوبة‬ ‫تمحل‬ ‫الكاتمنة‬ ‫الحموضة‬ ‫الرضي‬ ‫تؤدي‬ ‫القواعد‬ ‫بإضافة‬ ‫النشط‬ ‫الهيدروجين‬ ‫تمعادلة‬ ‫تمن‬ ‫الهيدروجين‬ ‫تمن‬ ‫لكمية‬ ‫سريع‬ ‫سحب‬ ‫إلي‬ ‫الدتمصاص‬ ‫جديد‬ ‫تمن‬ ‫لتعاود‬ ‫الكاتمنة‬ ‫الحموضة‬ ‫للتربة‬ ‫الغروي‬ ‫المعقد‬ ‫سطوح‬ ‫علي‬

Editor's Notes

  1. The clay particle derives its net negative charge from the isomorphous substitution and broken bonds at the boundaries.
  2. The negatively charged faces of clay particles attract cations in the water. The concentration of the cations decreases exponentially with the increasing distance from the clay particle. The negatively charged clay surface and the positively charged cations near the particle form two distinct layers, known as “electric double layer” or simply “double layer”.