|
,♦ ливают яркие окраски различных почв: красную, желтоватую, оранжевую, темно-фиолетовую тропических, зеленоватую, синеватую, сизую глесвых, черную и черно-синюю лечебных сероводородных грязей и солончаков. Широко распространены смешанные железисто-марганцевые конкреции и гумусово-железистые новообразования (Орлов Д.С., 1985). • Общепринятой схемы разделения соединений железа в почвах не существует. Почвоведы выделяют две группы: силикатные и несиликатные. Силикатные условно подразделяются на прочнои рыхлосвязанные в минералах, а несиликатные на сильнокристаллизованные, слабокристаллизованные и аморфно-гумусово-железистые. В почвах железо присутствует в двух состояниях (Fe2+ и Fe3'), но формы соединений как окисного, так и закисного железа, как было отмечено выше, весьма разнообразны. Для окислительно-восстановительных реакций главное значение имеют ионные формы двухи трехвалентного железа, различные по составу гидроокиси, а также некоторые фосфаты и сульфиды. Простые соли двухи трехвалентного железа в водных растворах при их реакции близкой к £ нейтральной неустойчивы и легко образуют гидроокиси. Значительной устойчивостью отличаются комплексные соединения с гумусовыми кислотами, а также производные железои железистосинеродистой кислоты. Образующийся в водных растворах осадок Fe(OH)2 в присутствии кислорода воздуха очень легко окисляется; сначала образуются промежуточные продукты, со* держащие одновременно Fe2+ и Fe3+. Устойчивость закисного железа зависит от реакции среды: в кислых растворах, например FeS04, сохраняется долго, 4 тогда как в щелочной среде практически не удастся получить чистый осадок Fc(OH)2, не содержащий трехвалентного железа. Среди других соединений железа для развития ОВ-процессов определенное значение имеют сульфиды двухвалентного железа FeS, пирит FeS2 и фосфаты железа. Сульфид трехвалентного железа F2S2 практически нерастворим, но во влажном состоянии V* 16 |
различных почв: красную, желтоватую, оранжевую, темно-фиолетовую тропических, зеленоватую, синеватую, сизую глеевых, черную и черносинюю лечебных сероводородных грязей и солончаков. Широко распространены смешанные железисто-марганцевые конкреции и гумусовожелезистые новообразования (Орлов Д.С., 1985). Общепринятой схемы разделения соединений железа в почвах не существует. Почвоведы выделяют две группы: силикатные и несиликатные. Силикатные условно подразделяются на прочнои рыхлосвязанные в минералах, а несиликатные на сильнокристаллизованные, слабокристаллизованные и аморфно-гумусово-жслезистые. Выделенные формы железа ’определяются в основном визуально и колориметрически (ЗоннС.В., 1982). В растениеводстве для оценки обеспеченности растений железом Я.В. Пейве (1961) считает достаточным определение его валового содержания в почве. Однако К.К. Бергер и П.Ф. Пратт (1965) считают содержание общего железа в почве совершенно непригодным для диагностики условий минерального питания растений. К.С. Стефанский (1983) для агрохимической характеристики почвы рекомендует определить две группы соединений железа: катионы двухи трехвалентного железа и железо, связанное с органическими и неорганическими лигандами. Первую группу соединекий железа он рекомендует определять в водном экстракте, вторую в водном экстракте при добавлении концентрированного НС1 в соотношении 1:1 и экстрагировании 15 мин. С.А. Барбер (1988) в почвах различает железо в виде кристаллических и аморфных гидратов окислов; солей в составе первичных и вторичных силикатов и алюмосиликатов; связанного с органическими веществами и в ионной форме. С.В. Зонн (1982) разделяет находящееся в почве железо на: валовое, свободное и подвижное. Валовое железо, в свою очередь, он подразделяет на силикатное, вхбдящее в состав кристаллических решеток первичных и вторичных минералов, и несиликатное, или свободное, не находящееся в решетке минералов: "Очень часто в качестве синонима свободного железа применяется понятие подвижное железо, что неправомерно, потому что большая часть соединений железа, объединяемых этим понятием, нерастворима и неподвижна и поэтому не могут мигрировать в почвеннокоровой толще". С.В. Зоны считает свободное и несиликатное железо синонимами. Оно, по его мнению, не входит в состав первичных и вторичных силикатов, а представляет собой группу окисных гидроокисных и закисных соединений как в различной степени окристаллизованных, так и аморфных, включающих железо-органические, обменные и водорастворимые соединения. Понятие "подвижное железо" С.В. Зонн (1982) ассоциирует с органоминеральными и водорастворимыми формами соединений. Ф. Дюшофур (1970), помимо железа, входящего в первичные минералы, различает в почве еще четыре его состояния: коллоидные формы (гидроокись железа, входящая в глинисто-гумусовый комплекс или поглощенная им); обменная и растворимая формы; свободные и нерастворимые формы (гидроокиси железа и кристаллическое железо); псевдорастворимые комплексные формы. В почвах железо присутствует в двух состояниях (Fe2* и Fe3+), но формы соединений как окисного, так и закисного железа, как было отмечено выше, весьма разнообразны. Для окислительно-восстановительных реакций главное значение имеют ионные формы двухи трехвалентного железа, различные по составу гидроокиси, а также некоторые фосфаты и сульфиды. Простые соли двухи трехвалентного железа в водных растворах, при реакции близкой к нейтральной, неустойчивы и легко образуют гидроокиси. Значительной устойчивостью отличаются комплексные соединения с гумусовыми кислотами, а также производные железои железистосинеродистой кислоты. Образующийся в водных растворах осадок Fe(OH)2 в присутствии кислорода воздуха очень легко окисляется; сначала образуются промежуточные 1 4 продукты, содержащие одновременно Fe2+ и Fe3+. Устойчивость закисного железа зависит от реакции среды: в кислых растворах, например FeS04, сохраняется долго, тогда как в щелочной среде практически не удается получить чистый осадок Fe(OH>2, не содержащий трехвалентного железа. Среди других соединений железа для развития ОВ-процессов определенное значение имеют сульфиды двухвалентного железа FeS, пирит FeS2 и фосфаты железа. Сульфид трехвалентного железа F2S2 практически нерастворим, но во влажном состоянии на воздухе быстро разлагается с образованием Fe(OH)3 (Кауричев И.С., Орлов Д.С., 1982). В почвенных растворах наряду со свободным ионом Fe3~ присутствуют различные частицы; из них наибольшее значение имеют Fe(OH)2+, Fe(OH)2~, Fe(OH)3, Fe(OH)4‘, FeH2P04 2+, Fe(H2P04)4', FeHPOV, соотношение концентраций которых зависит от pH среды. В кислой среде (pH ниже 2-3) преобладают Fe34 и Fe(OH)2+, при pH 5 концентрация свободного иона уступает другим частицам, в области pH 7-10 концентрация железа в растворе обусловлена Fe(OH)3°, а в сильнощелочной среде все большее значение приобретает Fe(OH)4\ Общее содержание железа в почвенных растворах и вытяжках обусловлено растворимостью гидроксида трехвалентного железа с учетом реакции образования гидроксокомплексов и составляет п-lC6 моль/л. Концентрация свободного иона трехвалентного железа может быть на несколько порядков ниже (Воробьева Л.А., Рудакова Т. А., 1980). Закисное железо может быть представлено карбонатом железа FeC03, фосфатом Fe3(P04)2-8H20, сульфидом FeS, а также ферроферригидроксидом Fe3(OH)g. В растворе двухвалентное железо представлено ионом гексагидрата FeCHzO)^ (Зонн С.В., 1982). Несмотря на высокое значение нормального окислительного потенциала системы Fe3^ Fe2+, равного +0,771 В при 25°С, в почвенных условиях закисные соединения железа в значительных количествах появляются только |