Ερμηνεία της διασποράς του εδάφους από τη δράση του νατρίου

Από GAIApedia
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Η διασπορά του εδάφους, που προκαλείται από τα κατιόντα του Na+, μπορεί να εξηγηθεί με βάση τη θεωρία της διπλής στοιβάδας Gouy- Champman. Ως γνωστόν, τα σωματίδια της αργίλου φέρουν στην επιφάνειά τους αρνητικά φορτία, τα οποία είναι αποτέλεσμα της ισόμορφης αντικατάστασης ιόντων μεγαλύτερου σθένους από αντίστοιχα μικρότερου, που λαμβάνει χώρα στους ενδοστοιβαδικούς χώρους. Επίσης, τα κατιόντα του διαλύματος είναι θετικώς φορτισμένα. Έτσι, εάν έχουμε ένα εναιώρημα αργίλου, οι αρνητικώς φορτισμένες επιφάνειες των σωματιδίων της αργίλου έλκουν τα θετικώς φορτισμένα κατιόντα προς το μέρος τους, με συνέπεια αυτά να περιβάλλονται από τα κατιόντα. Η πυκνότητα των κατιόντων είναι υψηλότερη πλησίον της επιφάνειας των κολλοειδών σωματιδίων της αργίλου, ενώ μικραίνει όσο η απόσταση μεταξύ αυτών και των κατιόντων μεγαλώνει. Οι δυνάμεις που επικρατούν στο σύστημα αυτό είναι αντίθετες μεταξύ τους, ήτοι οι μεν απωθούν, οι δε έλκουν. Οι ελκτικές δυνάμεις, γνωστές ως Van der Waal ή Londonary, είναι ηλεκτροστατικής φύσεως και βεβαίως αναφέρονται στην έλξη των θετικών κατιόντων προς τις αρνητικώς φορτισμένες επιφάνειες των σηματιδίων της αργίλου. Αφετέρου, οι απωθητικές δυνάμεις ασκούνται μεταξύ των θετικώς φορτισμένων κατιόντων, που περιβάλλουν τα σωματίδια της αργίλου. Έτσι, όταν η συγκέντρωση των κατιόντων του εδαφοδιαλύματος είναι υψηλή , όπως π.χ. στα αλατουχοαλκαλιωμένα εδάφη, τότε η διπλή ιοντική στοιβάδα συμπιέζεται προς την κατεύθυνση της επιφάνειας των σωματιδίων της αργίλου, με συνέπεια να θρομβώνονται τα υπόψη σωματίδια. Ενώ, όταν η συγκέντρωση των κατιότντων του εδαφοδιαλύματος είναί μικρότερη, όπως συμβαίνει στα καθαρώς νατριωμένα εδάφη, όπου υπερτερούν τα κατιόντα του Na+, τότε η διπλή ιοντική στοιβάδα απομακρύνεται από την επιφάνεια των κολλοειδών σωματιδίων της αργίλου, οπότε στην περίπτωση αυτή έχουμε διασπορά της αργίλου. Τα μεγάλης ένυδρης διαμέτρου κατιόντα του Na+ κρατούν σε ικανή απόσταση τα σωματίδια της αργίλου το ένα από το άλλο. Έτσι, παρατηρείται το φαινόμενο της διασποράς του εδάφους στα νατριωμένα εδάφη. Με άλλα λόγια, η μεν θρόμβωση λαμβάνει χώρα, όταν οι ελκτικές δυνάμεις είναι μεγαλύτερες των απωθητικών, η δε διασπορά, όταν συμβαίνει το αντίθετο. Σημαντικός παράγων εν προκειμένω είναι και η μεγάλη διάμετρος του ένυδρου κατιόντος του Na+, το οποίο κρατά τα σωματίδια της αργίλου σε απόσταση μεταξύ τους, που είναι ίση με το τετράγωνό της (r2). Γενικά, η διασπορά του εδάφους ευνοείται, όταν η περιεκτικότητα του εδαφοδιαλύματος σε άλατα είναι χαμηλή. Έτσι εξηγείται το γεγονός ότι κατά την έκπλυση των αλατουχοαλκαλιωμένων εδαφώ, με χρήση νερού χαμηλής EC, το έδαφος αποκτά δυσμενή φυσικά χαρακτηριστικά, ήτοι: μειωμένη περατότητα, λόγω της έκπλυσης των αλάτων και επικράτηση του Na+, το οποίο προκαλεί τη διασπορά και τη συσσώρευση της αργίλου στους πόρους, οι οποίοι ακολούθως φράσσονται και καθιστούν δύσκολη την κίνηση του νερού στο έδαφος. Γι'αυτό, συνιστάται, για την έκπλυση των εδαφών αυτών η χρήση νερών υψηλότερης EC.