ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP hóa học đất ứng dụng

14 289 0
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP hóa học đất ứng dụng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đề cương hóa học đất ứng dụng Trần Quốc Toản( Chủ Biên) Câu 1: Trình bày chu trình vận chuyển các nguyên tố trong tự nhiên. 1. Chu trình Khí quyển ALL AO LA OA Đất đai Đại dương LR RO Sông Sự vận chuyển vật chất giữa 4 bộ phận của kho được trình bày trong hình theo những mũi tên chỉ, trong đó: vận chuyển từ khí quyển đến đất (AL) vận chuyển từ đất đến sông (LR) vận chuyển này thường bằng những vận chuyển từ sông đến đại dương (RO) vận chuyển từ khí quyển đến đại dương (AO) vận chuyển từ đại dương đến khí quyển (OA) vận chuyển từ đất đến khí quyển (LA) Sự vận chuyển đến và đi khỏi đại dương đóng vai trò chủ yếu trong chu trình này (AO và OA). Chu trình được cân bằng AL = LA +LR =LA+RO, AO+RO=OA 2. Đặc điểm của thành phần nguyên tố đất Khác với svật và đá, khoáng vật. Sinh vật được tạo thành từ các nguyên tố chủ yếu: C H O N P S. Đá và khoáng vật chứa ít nhất 2 ntố. Hàm lượng cao của C và Si trong đất phản ánh tác động đồng thời của cả 2 nhân tố sinh vật và đá mẹ. Khoảng dao động của hàm lượng các ntố trong đất khá rộng. Thành phần ntố của đất phụ thuộc vào loại đất, TP cấp hạt, độ sâu tầng đất, các đặc tính đặc biệt của các ntố hóa học. 3. Vai trò của TP Ntố Dùng để đánh giá chiều hướng và kết quả của quá trình hình thành đất, có thể chia đất thành các tầng phát sinh nhau. Là dấu hiệu chuẩn đoán, nhận dạng các tầng phát sinh. Dùng để đánh giá độ phì tiềm tàng của đất. Đất có hàm lượng N cao là đất có độ phì cao, đất nhiều cl là đất mạn nhiều. Nghiên cứu và chọn lựa các phương pháp phân tích.

Đề cương hóa học đất ứng dụng Trần Quốc Toản( Chủ Biên) Câu 1: Trình bày chu trình vận chuyển nguyên tố tự nhiên Chu trình Khí ALL LA Đất đai AO OA Đại dương LR RO Sông Sự vận chuyển vật chất phận kho trình bày hình theo mũi tên chỉ, đó: vận chuyển từ khí đến đất (AL) vận chuyển từ đất đến sông (LR) vận chuyển thường vận chuyển từ sông đến đại dương (RO) vận chuyển từ khí đến đại dương (AO) vận chuyển từ đại dương đến khí (OA) vận chuyển từ đất đến khí (LA) Sự vận chuyển đến khỏi đại dương đóng vai trò chủ yếu chu trình (AO OA) Chu trình cân AL = LA +LR =LA+RO, AO+RO=OA Đặc điểm thành phần nguyên tố đất 1 - - - - Khác với svật đá, khoáng vật Sinh vật tạo thành từ nguyên tố chủ yếu: C H O N P S Đá khoáng vật chứa ntố Hàm lượng cao C Si đất phản ánh tác động đồng thời nhân tố sinh vật đá mẹ Khoảng dao động hàm lượng ntố đất rộng Thành phần ntố đất phụ thuộc vào loại đất, TP cấp hạt, độ sâu tầng đất, đặc tính đặc biệt ntố hóa học Vai trò TP Ntố Dùng để đánh giá chiều hướng kết trình hình thành đất, chia đất thành tầng phát sinh # Là dấu hiệu chuẩn đoán, nhận dạng tầng phát sinh Dùng để đánh giá độ phì tiềm tàng đất Đất có hàm lượng N cao đất có độ phì cao, đất nhiều cl- đất mạn nhiều Nghiên cứu chọn lựa phương pháp phân tích Câu 2: Trình bày cách phân loại nguyên tố hóa học đất Phân loại theo cách: Dựa vào hàm lượng tuyệt đối ntố đất, người ta chia ntố thành nhóm: Nhóm 1: gồm Si O2 chiếm hàm lượng cao nhất, tới vài chục %, klg nhóm chiếm 80-90% Nhóm 2: bao gồm ntố đất có hàm lượng từ 0,1 đến vài % như: Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, C Nhóm 3: bao gòm ntố đất có hàm lượng từ vài % đến vài %0 như: Ti, Mn, P, S, H Nhóm 4: bao gồm ntố đất có hàm lượng dao động từ n x 10-10 đến n x 10-3 như: Ba, Sr, B, Rb, Cu, Co, Ni Các ntố nhóm 1, ntố đa lượng, nhóm ntố vi lượng, nhóm ntố chuyển tiếp Phân loại địa hóa: chia ntố thành nhóm: 2 - - a - Litophyl: bao gồm ntố có lực hóa học mạnh vs oxi hình thành khoáng vật loại oxit hidroxit như: Si, Ti, S, P, F, Cl Khancophyl: bao gồm n tố có khả kết hợp vs lưu huỳnh để tạo thành hợp chất khác như: Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Mn Xiderophyl: bao gồm n tố có khả hòa tan sắt tạo thành hợp kim vs sắt như: Pt, Sn, Mo Atmophyl: gồm n tố có khí quyển: H, N, O, He Theo đường di động chúng tự nhiên Nhóm di động khí: gồm n tố thụ động như: He, Ne, Ar, Kr, Xe n tố chủ động n tố có khả hình thành hợp chất hóa học đk sinh như: O, H, C, I Nhóm n tố di động theo nước: gồm + n tố di đọng mạnh mạnh: Cl, Br, S, Ca, Na, Mg, F + n tố di động yếu: K, Ba, Rb, Li, Be, Cs, Si, P, Sn + n tố di động mtrường glây, khử: Fe, Mn, Co + n tố động di động yếu mtruong glây oxi hóa trơ H2S khử: Zn, Cu, Ni, Cd, Pb + n tố nhóm lantan di động tự nhiên: Al, Ti, Cr, Bi Theo mức độ SV sử dụng N tố đk SV sử dụng cực đại: C N tố đk SV sử dụng cao: N, H N tố đk SV sử dụng trung bình: O, S, P, B N tố đk SV sử dụng ít: Fe, Al Câu 3: Pha đất gì? Hãy nêu đặc điểm pha đất? KN pha đất Tập hợp phần đồng thể hệ dị thể có thành phần đặc tính động thái nhiệt giống khong phụ thuộc vào klg đk gọi pha Đất đk gọi hệ thống ba pha: rắn, lỏng, khí Đặc điểm pha đất Pha rắn Vật chất rắn chiếm khoảng ½ đến 2/3 klg đất Trong có 90% vật chất vô 3 - b - c - a - Các pha rắn vô đất thường trạng thái biến đổi từ cấu trúc ntử không đều, không đồng sang ctruc , đồng kết trình phong hóa Các chất hữu đặc biệt hợp chất mùn TP quan trọng pha rắn đất Các n tố vết đất TP quan trọng pha rắn N tố vết n tố có nông độ ≤ 100mg/ kg Pha lỏng Các pha lỏng đất chiếm đến phần thể tích đất Pha lỏng chứa khí, chủ yếu hỗn hợp khí giống không khí khí Nước đk tìm thấy đất chủ yếu dạng ngưng tụ Nước đất kho chứa chất rắn chất khí hòa tan, đk gọi dung dịch đất Pha khí Các pha khí đất chiếm khoảng thể tích lại Do hoạt động sinh học đất, tỉ lệ TP không khí đất khác so với TP không khí khí Pha khí bao gồm loại khí chủ yếu CO2, O2, N2, đất bùn có thêm khí metan H2S Không khí đất chứa nhiều CO2 O2 Sự hòa tan khí đất vào dung dịch đất qtrinh quan trọng góp phần vào chu trình n tố hóa học môi trường đất Câu 4: Hãy nêu khái niệm, phân loại phong hóa yếu tố ảnh hưởng đến phong hóa Khái niệm Phong hóa trình phá hủy đá khoáng vật tác động nước, chất khí O2, CO2 nguồn lượng xạ mặt trời Phân loại Phong hóa vật lý Là vỡ vụn loại đá thành hạt đá nhỏ hơn, chưa có thay đổi TP tính chất hóa học Tác nhân yếu tố vật lý chủ yếu nhiệt độ, nước gió 4 b - c - - + tác nhân nhiệt độ: đá đk cấu tạo từ nhiều khoáng vật khác nhau, khoáng vật có hệ số giãn nở # Khi nhiệt độ thay đổi khoáng vật co giãn không đồng thời, nên đá bị nứt vỡ + tác nhân nước: nước chảy trôi đá, làm đá va đập vào bị sứt vỡ ra; dòng nước chảy làm đá bị bào mòn; nước xâm nhập vào kẽ nứt đá, nhiệt độ xuống 00C nước bị đóng băng, thể tích tăng lên làm cho đá nứt to hơn, bị vỡ vụn thêm + tác nhân gió: gió thổi mạnh bay đá , hạt bụi nhỏ va đập vào đá có tác dụng mìa mòn dần khối đá Phong hóa hóa học Là phá hủy đá phản ứng hóa học Tác nhân chủ yếu H2O, O2, CO2 Dạng phong hóa làm cho đá biến đổi sâu sắc TP tính chất hóa học Gồm trình: + Qtrinh oxi hóa: tác dụng oxi nước đá bị phá hủy theo trình oxi hóa tạo thành chất dễ tan hơn( VD tự lấy) + Qtrinh hòa tan:do tác dụng nước CO2 đá bị phá hủy theo phản ứng hòa tan tạo thành chất dễ tan hơn( VD tự lấy) + Qtrinh hidrat hóa( thủy hợp): trình nước tham gia vào cấu tạo tinh thể khoáng vật( VD tự lấy) + Qtrinh sét hóa( thủy phân): tác dụng nước CO2 ion kiềm kiềm thổ bị ion H+ nước chiếm chỗ, tạo khoáng vật thứ sinh, tạo dạng dễ hòa tan hơn( VD tự lấy) Phong hóa sinh học Là phá hủy đá nhân tố sinh vật bao gồm: VSV, thực vật, động vật, kể người VD: địa y rêu bám rễ vào kẽ nứt, hòa ta hút chất dinh dưỡng từ đá Rễ lớn đâm vào kẽ nứt đá làm đá vỡ Câu 5: Trình bày đặc điểm số nhóm khoáng vật silicat đất Hình thành: Các silicat nguyên sinh xuất loại đất phá hủy vật lý đá mẹ Chúng đk tìm thấy chủ yếu nhóm hạt cát, limon sét 5 - a - b - - c - d - a Cấu trúc: Nhân cấu trúc ntử khoáng vật khối tứ diện oxit silic SiO44- Khối tứ diện oxit silic đơn vị riêng biệt mạch đơn hay mạch kép liên kết vs góc đk dùng chung Phân loại: gồm loại Olivin: bao gồm khối tứ diện oxit silic riêng rẽ đk giữ lại vs cation kim loại hóa trị Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ phối trí bát diện Có tỉ lệ mol Si/O nhỏ số silicat nguyên sinh, nên có số lượng cộng hóa trị nhỏ Quá trình phong hóa Ovilin diễn nhanh Pyroxen amphibol: Chứa đựng mạch đơn mạch kép khối tứ diện oxit silic để hình thành đơn vị lặp lại Si2O64- Si4O116- với tỉ lệ Si/O xấp xỉ 0,33- 0,36 Cả nhóm khoáng vật có nhiều loại cation kloai hóa trị Na+, Fe3+, vs O2- khối bát diện để liên kết mạch oxit silic vs Mica: Đk hình thành từ phiến khối tứ diện oxit silic( đơn vị lặp lại Si2O52-) kết hợp vs mặt phẳng phiến khối bát diện chứa cation kim loại Các ion điển hình như: Al, Mg, Fe phối trí vs O2và OH- Fenspat Cấu trúc khung ba chiều liên tục khối tứ diện chung góc thạch anh, trừ khung khối tứ diện có chứa Al thay cho Si Yêu cầu cation hóa trị hay chiếm chỗ lỗ hổng khung để cân điện tích Đơn vị lặp lại AlSi3O8- với Na+ K+ để cân điện tích Câu 6: Trình bày đặc điểm khoáng sét đất Đặc điểm khoáng sét 6 - b - - - a - - b Các khoáng vật sét aluminosilicat chiếm ưu nhóm hạt sét đất giai đoạn trung gian đến nâng cao qtrinh phong hóa Có cấu trúc khối nhiều lớp cấu trúc phiến khối tứ diện phiến khối bát diện Sự liên kết khối tứ diện bát diện thông qua ion oxi đỉnh cấu trúc khối tứ diện Các khoáng vật sét đk chia làm loại lớp khác biệt Phân loại khoáng sét Loại lớp 1:1: + bao gồm phiến khối tứ diện phiến khối bát diện + đại diện: nhóm Kaolinit có CTHH [Si4]Al4O10(OH)8.n H2O Loại lớp 2:1: + bao gồm phiến khối tứ diện hai bên phiến khối bát diện + đại diện: Ilit, vecmiculit, smectit + điện tích lớp đk cân cation khoảng trống mặt phẳng ntử oxi phiến khối tứ diện Loại lớp 2:1 có chung lớp Hidroxit: + clorit có phiến khối bát diện đôi + cation đk phối trí khối bát diện clorit phiến: bao gồm bát diện M(OH)2O4m-10 kẹp lớp 2:1 bao gồm chủ yếu bát diện Al(OH)63- phân bố bề mặt lớp 2:1 Câu 7: Trình bày đặc điểm khoáng vật oxit hydroxit đất Sự hình thành Do có lượng lớn thạch hòa tan thấp chúng đk PH đất bình thường nhôm, săt mangan hình thành khoáng vật dạng oxit, oxihidroxit hidroxit quan trọng đất Có thể đk hình thành trực tiếp từ phong hóa silicat nguyên sinh hoạc thủy phân loại silic khoáng vật sét smectit kaolinit Phân loại 7 - - - a b - Gơtit + khoáng vật phổ biến đk khí hậu Tuy nhiên đk oxyc( nghèo silic, giàu secquioxit) có mặt phối tử sắt dạng phức hạn chế kết tinh hóa + oxit sắt bền vững vs động thái nhiệt nhất, pha rắn cuối sét đất Gipxit: + khoáng vật chứa nhôm quan trọng + phiến khối bát diện kép đk tính đến cấu trúc đk liên kết vs lket hidro nhóm hidroxyl đối diện Các liên kết hidro xuất nhóm hidroxyl nằm dọc theo cạnh khối bát diện chưa đk lấp đầy phiến Mangan: + khoáng vật phổ biến binesit, Lithiophorit oxihidroxit mangan khác có đất chua + Binesit bao gồm phiến khối bát diện MnO68- liên kết vs ion Mn(III), Mn(II), Na(I), Ca(II) phối trí vs nhóm hidroxyl ptu nước + Lithiophorit phiến khối bát diện MnO68- xen kẽ vs phiến chứa khối bát diện Al0,67Li0,33 Câu 8: Tính đệm axit – bazơ đất Hãy nêu nguyên nhân yếu tố có ảnh hưởng đến tính đệm axit – bazơ đất Khái niệm: Tính đệm khả đất chống lại thay đổi PH có lượng axit hay bazo tác động vào đất Nguyên nhân Do tác dụng trao đổi cation đất đất kiềm: [KĐ]Ca+ + 2HCl [KĐ]2H+ + CaCl2 đất chua: [KĐ]H+ + NaOH [KĐ]Na+ + H2O [KĐ]Al3+ + 3NaOH [KĐ]3Na+ + Al(OH)3↓ 8  -  - - c - a - b Số lượng keo đất nhiều tác dụng trao đổi cation mạnh Hay hàm lượng mùn cao TPCG nặng tính đệm lớn Do đất tồn số axit hữu Những axit có gốc axit bazo nên đện đk axit bazo( đệm chiều) + axit amin: ( PT giáo trình) + axit hummic: ( PT giáo trình) Hàm lượng chất hữu đất nhiều tính đệm cao Do đất có số chất có khả trung hòa: VD CaCO3 đất trung hòa có axit xuất PH k thay đổi CaCO3 + HNO3 Ca(NO3)2 + CO2 + H2O Do tác dụng Al3+ di động đất PH 5,5 ion Al3+ di động bị kết tủa thành Al(OH)3 khả đệm Như vậy, tính đệm đất phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng mùn TPCG đất: Đất giàu mùn > Đất Sét > Đất thịt > Đất cát Các yếu tố ảnh hưởng Trong đk tự nhiên tính đệm không phụ thuộc vào pha rắn đất mà phụ thuộc vào số lượng sinh vật đất, cường độ tăng giảm độ ẩm thường xuyên lm thay đổi cân hóa học đất Câu 9: Trình bày khái niệm, nguồn gốc, cách phân loại chất hữu đất Khái niệm Hợp chất hữu đất toàn hợp chất hữu có đất Chất bao gồm tàn dư hữu cơ( xác thực vật, động vật không hoàn toàn giữ đk cấu trúc ban đầu) Nguồn gốc 9 - c - - a - - b - Tàn tích sinh vật + SV sống đất lấy chất hưu từ đất để sinh trưởng phát triển Khi chết để lại tàn tích hữu cơ( xác hữu cơ) Chủ yều tàn tích thực vật màu xanh + thực vật màu xanh có nhiều loại, số lượng chất lượng chất hữu chúng đưa vào đất khác + thực vật có xác động vật VSV + TP hóa học tàn tích hữu # tùy thuộc vào nguồn gốc chúng + sau chết xác SV vào đất hoạc bị phân giải bị chuyển hóa thành hợp chất mùn Phân hữu + phân hữu nguồn lớn bổ xung chất hữu cho đất Phân loại Hợp chất mùn đặc trưng: hợp chất cao phân tử có chứa đạm, màu sắc thẫm mức độ đậm nhạt khác Chúng axit mùn chất tiền mùn đặc trưng humin Hợp chất mùn không đặc trưng: nhóm chất hữu quan trọng; bao gồm nhiều chất phổ biến sinh hóa đk đưa vào đất từ tàn dư TV, ĐV bị phân giải rễ tiết Câu 10: Nêu khái niệm, nguồn gốc, vai trò chất mùn đất Khái niệm Mùn tổng hợp tất chất hữu đât thành phần SV hợp chất giữ nguyên cấu tạo ban đầu, không tham gia vào cấu tạo mô tàn dư Do hợp chất mùn không đặc trưng p/ư nhanh thay đổi điều kiện ngoại cảnh, chất dễ bị VSV đồng hóa phân giải nên người ta coi chúng nguồn hoạt tính mùn đất Nguồn gốc Mùn đk đưa vào đất từ tàn dư TV, động vật bị phân giải dễ tiết 10 10 c - - - a - Một phần hợp chất hữu không đặc trưng đk hình thành phân giải chất mùn đặc trưng Một số chất như: lignin, xenlluoza, protit, đường đơn, sap, axit béo Vai trò Đối với qtrinh hình thành tính chất đất + mùn đất dấu hiệu phân biệt đất vs đá mẹ Sự tích lũy mùn đất gắn liền vs phát sinh đất + tích lũy mùn tầng đất mặt dấu hiệu hình thái quan trọng biểu thị độ phì nhiêu đất + với lý tính đất: có tác dụng cải thiện trạng thái kết cấu đất, gắn hạt đất vs tạo thành hạt kết tốt, bền vững, ảnh hưởng đến tính thấm, giữ nước, chế độ khí, chế độ nhiệt, tính chất vật lý đất + với hóa tính đất: xúc tiến phản ứng hóa học, cải thiện đk oxy hóa, gắn liền vs di động kết tủa n tố vô đất Là kho thức ăn cho trồng VSV + chứa lượng lớn chất dinh dưỡng N, P, K, S, Ca, Mg ntố vi lượng Nên vừa cung cấp thức ăn, vừa kho dự trữ dinh dưỡng lâu dài trồng VSV đất + chứa số chất có hoạt tính sinh học kích thích phát triển rễ, làm nâng cao tính thẩm thấu màng tế bào Duy trì bảo vệ đất + chứa chất kháng sinh cho thực vật chống lại phát sinh sâu bệnh, mtruong tốt làm tăng hoạt tính VSV đất + tăng cường phân giải VSV xúc tác cho phân giải thuốc bảo vệ thực vật đất + cố định chất gây ô nhiễm đất Câu 11: Trình bày hàm lượng, vai trò ảnh hưởng nhôm đất Hàm lượng Hàm lượng nhôm trung bình vỏ trái đất chiếm khoảng 8% klg Hàm lượng nhôm đất phụ thuộc lớn vào đá mẹ Đất khác chứa lượng nhôm khác 11 11 b - c - - - Hàm lượng nhôm phân bố tầng đất khác khác Vai trò Nhôm có vai trò lớn trình hình thành đặc tính đất độ phì nhiêu đất + hàm lượng nhôm đất cao tham gia vào thành phần aluminsilicat, vs Si, O C, đóng vai trò quan trọng đất, aluminsilicat chiếm 85% klg vỏ trái đất + nhôm có khả tham gia phản ứng cao, di chuyển mạnh, hình thành hợp chất # đất + nhôm tham gia vào hình thành độ chua tiềm tàng đất ảnh hưởng: Hàm lượng cao hợp chất nhôm di động đất có ảnh hưởng không lợi tới sinh trưởng phát triển cây: +Nhiều nhôm cố định lân làm giảm lượng lân hòa tan cung cấp cho +Nhôm có tác động độc vs nhiều trồng Câu 12: Trình bày dạng tồn nhôm đất Nhôm đất tồn dạng khác vs độ hòa tan khác Nhôm đất tồn dạng oxit hydroxit: + oxit nhôm Al2O3 thường gặp đá dạng corundum có độ cứng cao bền vững vs axit Oxit có màu xám xanh ánh vàng, nưng có lẫn Cr, Mn, Fe, Ti, có màu đỏ xanh đen + dạng hydroxit, thường gặp đất gipxit hay hidragilit – Al(OH)3 Gipxit có cấu trúc từ lớp khối mặt hydroxit nhôm Ngoài oxit hidroxit nhôm tự do, gặp dạng nhôm vô định hình – alophan + alophan có CT chung [nSiO2.mAl2O3].H2O + alophan có tỉ lệ Si/Al = 1/1, có tính chất lưỡng tính, có điện tích thay đổi phụ vào PH, có khả liên kết ion photphat anion khác 12 12 - - - + hàm lượng alophan cao ảnh hưởng tới đất: làm giảm dung trọng, tăng tính tạo hình khả giữ nước đất Trong tự nhiên có muối nhôm: + đất hợp chất không bền Đó muối phèn Kal(SO4)2.12H2O, phèn alunit Kal3(SO4)2(OH)6 Ở đá pecmatit, gơnai tích lũy kryolit Na3AlF6 Hòa tan tốt nước nên vào đất thường chuyển hóa thành hidroxit khác Các hợp chất đơn giản phức chất nhôm với hợp chất hữu + Al dễ dàng hình thành hợp chất đơn giản phức chất vs phần hữu đất + Al3+ hình thành phức chất vs ion oxalat (COO)22-, ion silisilat [C6H4(COO)O]2- hình thành hợp chất phức vs axit uronic + Al hình thành muối phức vs axit mùn + hợp chất hấp phụ hình thành Al đất có số dạng Có thể hấp phụ hydroxit Al bề mặt khoáng vật sét, phức hệ hấp phụ tan đk tạo thành tương tác vs hợp chất mùn Dạng silicat hợp chất bền vững nhôm + số silicat có nhôm silicat khan silimanit dysten có CT chung Al2SiO5, đk phân biệt dạng tinh thể + nhóm hạt đất có kích thước lớn nhôm tồn dạng octo polysilicat khác + nhóm hạt mịn đất, nhôm tồn dạng oxit hydroxit có thành phần silicat dạng lớp 13 13 14 14

Ngày đăng: 24/07/2017, 15:35

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan