на воздухе быстро разлагается с образованием Fe(OH)3 (Кауричев И.С., Орлов Д.С., 1982). В почвенных растворах наряду со свободным ионом Fc3+ присутствуют различные частицы; из них наибольшее значение имеют Fe(OH)2*, Fe(OH)2', Fc(OH)3, Fc(OH)4', FeH2P04 2+, Fe(H2P04)4', FcHP04', соотношение концентраций которых зависит от pH среды. В кислой среде (pH ниже 2-3) преоблада1 I л « ют Fe и Fe(OH) , 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 n10 6 моль/л. Концентрация свободного иона трехвалентного железа может быть на несколько порядков ниже (Воробьева Л.Л., Рудакова Т.А., 1980). Закисное железо может быть представлено карбонатом железа FeC03, фосфатом Fe3(P04)2* 8Н20, сульфидом FeS, а также ферроферригидроксидом Fe3(OH)g. В растворе двухвалентное железо представлено ионом гексагидрата Fe(H20)6 2+ (Зонн С.В., 1982). Несмотря на высокое значение нормального окислительного потенциала системы Fe3t Fe2t, равного +0,771 В при 25°С, в почвенных условиях закисные соединения железа в значительных количествах появляются только при развитии восстановительных процессов и сильном снижении потенциалов. Это вызвано тем, что железо представлено в почвах указанными выше многообразными формами соединений, различающимися по растворимости и константам нестойкости. Согласно расчетам И.С. Кауричева и Д.С. Орлова (1982), Л I заметные количества Fe отвечают потенциалам -0,1-М),2 В. Если в системе ; создаются под воздействием внешних факторов более высокие значения потенциала, то равновесие должно смещаться в сторону образования Fe3^. |
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 при развитии восстановительных процессов и сильном снижении потенциалов. Это вызвано тем, что железо представлено в почвах указанными выше многообразными формами соединений, различающимися по растворимости и константам нестойкости. Согласно расчетам И.С. Кауричева и Д.С. Орлова (1982), заметные количества Fe2* отвечают потенциалам -0,1*-0,2 В. Если в системе создаются под воздействием внешних факторов более высокие значения потенциала, то равновесие должно смещаться в сторону образования Fe3+. Распределение соединений железа в почве в значительной степени • • ч зависит от условий увлажнения, реакции среды, аэрированности, величины Eh, условий разложения органического вещества и деятельности микроорганизмов (КовдаВ.А., 1985). В почвах с участием соединений железа протекают следующие реакции: мобилизация соединений железа путем выветривания железистых минералов и минерализации органоминеральных веществ; реакция окисления и восстановления; образование органоминеральных соединений; адсорбционные взаимодействия; образование гидроксидов, сульфидов, фосфатов и других труднорастворимых соединений (Орлов Д.С., 1985) В почвенном растворе хорошо аэрируемых почв концентрация железа регулируется реакцией осаждения-растворения гидроксида железа Fe(OH)j. Это первый • продукт трансформации соединений железа в почвообразовательном процессе, и он неизбежно образуется практически во всех почвах, если только в почвенный раствор поступает свободное ионное железо. В растворении почвенного железа участвуют многие химические реакции, но наиболее значимыми из них являются гидролиз и процессы комплексообразования. По данным W.L. Lindsay (1979), подвижность железа в почвах во многом определяется растворимостью аморфных водных оксидов Fe3^ и Fe2+. Соотношение между этими катионами определяется |