สมบัติทางเคมีของดิน

         สมบัติทางเคมีของดิน หมายถึง สมบัติของดินที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเคมีต่างๆ ที่เกิดขึ้นในดิน เช่น  การดูดซับไอออน  การแลกเปลี่ยนไอออน   ความเป็นกรดเป็นด่าง   ความเค็ม เป็นต้น องค์ประกอบของดินที่มีบทบาทสำคัญในการแสดงสมบัติทางเคมี คือ อนุภาคดินเหนียว และอินทรีย์วัตถุเนื่องจากเป็นองค์ ประกอบที่มี surface area และ functional group ต่างๆ มาก
สมบัติทางเคมีของดิน

1.   ประจุไฟฟ้าในดิน

2.   การดูดซับไอออนของดิน

3.   การแลกเปลียนไอออนของดิน

4.   ความเป็นกรดเป็นด่าง

5.   ความเค็ม

1.ประจุไฟฟ้าในดิน
         ประจุไฟฟ้าในดินแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 
ประจุเปลี่ยนแปลง (variable charge) หรือบางครั้งเรียกว่าประจุขึ้นกับ pH (pH dependent charge) และประจุถาวร (permanent charge)

ประจุเปลี่ยนแปลง (variable charge)
        ประจุชนิดนี้เกิดจากปฏิกริยา protonation และ deprotonation ของ silanol group(SiOH), aluminol group(AlOH) และ hydroxyl group ที่ผิวหรือขอบของแร่ดินเหนียวและสารประกอบประเภทออกไซด์และไฮดรอกไซด์  ดังสมการ

ในกรณีของสารอินทรีย์  ประจุชนิดนี้เกิดจากการแตกตัวของ functional group ต่าง ๆ  เช่น

        ความเข้มข้นของ H+ สูงขึ้น (pH ต่ำลง)  ปฏิกริยาจะก้าวหน้าไปทางด้าน protonation หรือ association  จึงทำให้ดินประจุบวกมีมากขึ้นและประจุลบมีน้อยลง  ในทางตรงกันข้ามถ้า pH ของดินสูงขึ้น  ประจุลบจะมากขึ้นและประจุบวกจะน้อยลง

ประจุถาวร (permanent charge)
         เกิดจากการแทนที่ของไอออนที่มีขนาดใกล้เคียงกันแต่มีขนาดประจุต่างกัน (isomorphous substitution) ในโครงผลึกของแร่ดินเหนียว

2. การดูดซับไอออน (ion adsorption) 
       ดินที่ใช้ในการเกษตรทั่วไปมักมีทั้งประจุเปลี่ยนแปลงและประจุถาวร  ปริมาณประจุแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับปริมาณอินทรีย์วัตถุและชนิดของแร่ดินเหนียวที่เป็นองค์ประกอบ  เนื่องจากดินมีประจุนี้เองทำให้ดินดูดซับแคทไอออนและแอนไอออนเอาไว้ปริมาณหนึ่ง  ปริมาณไอออนที่ดินดูดซับไว้มีค่าใกล้เคียงกับปริมาณประจุที่ดินมีอยู่

ดินที่มี Na มากจะฟุ้งกระจาย ดินมี Ca/Mg มากจับตัวเป็นก้อนได้ดี

3. การแลกเปลี่ยนไอออน (ion exchange)

          การแลกเปลี่ยนไอออนเกิดขึ้นเมื่อความเข้นข้นของไอออนชนิดใดชนิดหนึ่งในสารละลายดินสูงขึ้น ทำให้ไอออนชนิดนั้นเคลื่อนที่จากสารละลายไปยังผิวของอนุภาคพร้อม ๆ กับไล่ที่ไอออนอื่นที่ถูกดูดซับอยู่ก่อนให้ออกมาอยู่ในสารละลาย เพื่อรักษาสมดุลย์ของประจุ
ความจุในการแลกเปลี่ยนแคทไอออน ความจุในการแลกเปลี่ยนแคทไอออน  (cation exchange capacity ย่อ CEC) หมายถึงสามารถสูงสุดต่อหน่วยน้ำหนักที่ดินสามารถดูดซับแคทไอออนได้ว่า



ชนิดของแคทไอออนที่แลกเปลี่ยนได้
         Exchangeable cation ที่พบมากในดินมี 6 ชนิด คือ Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+ และ H+ แคทไอออนเหล่านี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

        1. Basic cation ได้แก่ Ca2+, Mg2+, K+, และ  Na+
        2. Acidic cation ได้แก่ Al3+ และ H+

ทำไม Al จึงเป็นกรด
Al3+ เกิดปฏิกริยากับน้ำแล้วให้ H+ ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นกับแคทไอออนอื่นด้วย เช่น  Fe3+   Mn2+
Al3+  +  H2O           =    Al(OH)2+  +  H+
Al(OH)2+  +   H2O  =   Al(OH)2+  +  H+
Al(OH)2+  +   H2O  =   Al(OH)3

อ่านหัวข้อก่อนหน้า

<<<<<<<<< ดินเกิดประจุไฟฟ้าได้อย่างไร

อ่านหัวข้อถัดไป

Plant E มีหลักการอย่างไร >>>>>>>>>