EFFECT OF SALT SOLUTIONS ON RHEOLOGICAL PROPERTIES AND WATER RETENTION OF SOILS

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Currently, the concept of a double electric layer of soil colloids is often used to explain the effect of the ionic strength of soil solutions on soil properties. It is known that when the ionic strength increases, the double electric layer contracts. The aim of the work is to study the effect of increasing the ionic strength of a soil solution on the rheological properties and soil water retention curve. Loamy soils were studied: sod-podzoic, gray forest, and leached chemozem. The rheological characteristics of the soil pastes were determined on a vibrating viscometer, the soil water retention curve by the method of equilibrium centrifugation. The particle size distribution in the suspensions was determined using a laser diffractometer. In the course of experiments, it was found that an increase in the ionic strength of the dispersion medium in pastes leads to a sharp increase in the viscosity of pastes. From the perspective of double electric layer compression, the viscosity should decrease. In addition, it was found that in soil pastes prepared with 1 n potassium chloride, the amount of rheopexy decreases. At the same time, there is no influence of the ionic strength of solutions on the soil water retention curve, although from the standpoint of double electric layer, it was assumed that the soil water retention curves would shift to the left. The experiments conducted to study the swelling of soil pastes suggest that periodic colloidal structures of a local type exist in soils. Thus, the concept of a double electric layer does not allow us to explain changes in all soil properties.

Sobre autores

G. Fedotov

Lomonosov Moscow State University

Autor responsável pela correspondência
Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Moscow, Russia

S. Shoba

Lomonosov Moscow State University

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com

Corresponding Member of the RAS

Moscow, Russia

I. Gorepekin

Lomonosov Moscow State University

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Moscow, Russia

D. Tarasenko

Lomonosov Moscow State University

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Moscow, Russia

A. Sukharev

Lomonosov Moscow State University

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Moscow, Russia

T. Kalnin

Lomonosov Moscow State University

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Moscow, Russia

Z. Sultanova

Karakalpak Institute of Agriculture and Agrotechnologies

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Republic of Uzbekistan, Nukus

A. Purkhanova

Karakalpak Institute of Agriculture and Agrotechnologies

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Republic of Uzbekistan, Nukus

Sh. Sabirova

Karakalpak Institute of Agriculture and Agrotechnologies

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Republic of Uzbekistan

Bibliografia

  1. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге. Т. 1. Л.: Гидрометиздат, 1965. 663 с.
  2. Судицыш И.И., Смагин А.В., Шваров А.П. Учение Максвелла–Больцмана–Гельмгольца–Гуи о двойном электрическом слое в дисперсных системах и его использование в почвоведении (К 100-летию публикации работы Гуи) // Почвоведение. 2012. № 4. С. 507–512.
  3. Ларионов Г.А., Горобец А.В., Добровольская Н.Г., Кирюхина З.П., Краснов С.Ф., Липвин Л.Ф. Эродируемость модельной почвы в широком диапазоне скоростей водного потока // Почвоведение. 2019. № 10. С. 1278–1282.
  4. Филиппова О.Н., Холодов В.А., Сафронова Н.А., Юдина А.В., Куликова Н.А. Микроагрегатный, гранулометрический и агрегатный состав гумусовых горизонтов зонального ряда почв европейской России // Почвоведение. 2019. № 3. С. 335–347.
  5. Хан К.Ю. Энергетическая характеристика водоустойчивости почвенных агрегатов. Автореф. дисс. доктора биол. наук: 06.01.03. Пущино, 2012. 53 с.
  6. Markgraf W., Horn R., Peth S. An approach to rheometry in soil mechanics — structural changes in bentonite, clayey and silty soils // Soil and Tillage Research. 2006. V. 91. № 1–2. P. 1–14.
  7. Смагин А.В. Физическое качество почв: подходы, модели, показатели, основные проблемы // Экологический вестник Северного Кавказа. 2020. Т. 16. № 3. С. 12–32.
  8. Смагин А.В. К термодинамической теории водоудерживающей способности и дисперсности почв // Почвоведение. 2018. № 7. С. 836–851.
  9. Шоба С.А. Шеин Е.В., Ушкова Д.А., Грачева Т.А., Салимедреева О.А., Федонов Г.Н. Физико-химические аспекты водоустойчивости почв // Доклады Академии Наук. Науки о Земле. 2023. Т. 508. № 1. С. 139–143.
  10. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв: методическое руководство // Под ред. Е.В. Шенна. М.: Изд-во МГУ, 2001. 200 с.
  11. Умарова А.Б., Бутылкина М.А., Сусленкова М.М., Александрова М.С., Ежелев З.С., Хмелева М.В., Гасина А.И. и др. Агрегатная структура естественных и пахотных почв разного генезиса: морфологические и реологические характеристики // Почвоведение. 2021. Т. 55. № 9. С. 1019–1032.
  12. Шоба С.А. Попалов Д.И., Горепекин И.В., Ушкова Д.А., Грачева Т.А., Федонов Г.Н. Состояние почвенных гелей при разной пробоподготовке к вискозиметрии образцов дерново-подзолистой почвы // Доклады Российской академии наук. Науки о жизни. 2022. Т. 504. С. 240–244.
  13. Kawahigashi M., Sumida H., Yamamoto K. Size and shape of soil humic acids estimated by viscosity and molecular weight // Journal of colloid and interface science. 2005. V. 284. № 2. P. 463–469.
  14. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1984. 368 с.
  15. Angelico R., Colombo C., Di Iorio E., Brinický M., Faji J., Conte P. Humic substances: from supramolecular aggregation to fractal conformation — Is there time for a new paradigm? // Applied Sciences. 2023. V. 13. № 4. P. 2236.
  16. Senesi N., Wilkinson K.J. Biophysical chemistry of fractal structures and processes in environmental systems / Eds N. Senesi, K.J. Wilkinson. John Wiley & Sons Ltd., 2008. 342 p.
  17. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения. М.: ГЕОС, 2009. 186 с.
  18. Fedotov G.N., Shoba S.A., Ushkova D.A., Gorepekin I.V., Sukharev A.I., Potapov D.I. Three-phase and gel models of soils in the analysis of experimental results // Doklady Earth Sciences. 2024. V. 515. № 1. P. 453–457.
  19. Потапов Д.И., Шваров А.П., Горепекин И.В., Салимгареева О.А., Федотов Г.Н. Влияние пробоподготовки почвенных образцов на их теплогидрофизические свойства и аллеогоженичество // Почвоведение. 2022. № 3. С. 315–325.
  20. Широян М.М., Умарова А.Б., Федотова А.В., Бутылкина М.А. Удельная поверхность и микроструктура поверхности твердой фазы почвенных субстратов разного генезиса // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2024. № 118. С. 167–187.
  21. Егоров Ю.В., Судницын И.И., Кириченко А.В. Перспективы использования закона Ландау-Дерятна для оценки степени деградации почв в результате их загрязнения хлоридами // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2016. № . 4. С. 33–39.
  22. Ефремов И.Ф. Периодические коллоидные структуры. Л.: Изд-во "Химия", 1971. 192 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».