1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле
  4. T. 511, № 1, 2023

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2023, T. 511, № 1, стр. 119-123

Гуминовые вещества и вязкость почвенных паст

Г. Н. Федотов 1, *, член-корреспондент РАН С. А. Шоба 1, Д. А. Ушкова 1, И. В. Горепекин 1, О. А. Салимгареева 1, Д. И. Потапов 1

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, Россия

* E-mail: gennadiy.fedotov@gmail.com

Поступила в редакцию 15.02.2023
После доработки 17.03.2023
Принята к публикации 20.03.2023

Аннотация

В работе методом вибрационной вискозиметрии было изучено влияние содержания воды в почвенных пастах на их вязкость и объяснены изменения вязкости с позиций структурной организации гуминовых веществ (ГВ) почв. Было установлено, что вязкость паст, приготовленных из дерново-подзолистой почвы, при снижении содержания в них воды ниже 36% увеличивается до величин 4000‒4200 мПа с, а затем практически не изменяется. Это противоречило существующим представлениям о вязкости суспензий, которая должна непрерывно возрастать с уменьшением содержания в них воды. Данное явление было объяснено с позиций наличия в почвенной пасте, кроме воды и почвенных частиц (агрегатов и микроагрегатов), еще одного компонента надмолекулярных образований (НО) из ГВ почв, которые могут отделяться от почвенных гелей и переходить в дисперсионную среду. По литературным данным НО ГВ существуют в почвах в виде фрактальных кластеров (Ф-кластеров) из частиц-молекул. В связи с высокой устойчивостью Ф-кластеров можно предположить существование в пастах скольжения частиц почвы по Ф-кластерам, а изменение толщины слоя Ф-кластеров, по которому происходит скольжение, может значимо не менять вязкость почвенных паст. Полученные при изучении вязкости почвенных паст данные подтверждают значимость Ф-кластеров в возникновении почвенных свойств.

Ключевые слова: почвенные гели, надмолекулярные образования из гуминовых веществ, фрактальные кластеры из частиц-молекул гуминовых веществ (Ф-кластеры), вискозиметрия почвенных паст, механическое воздействие на пасты, содержание воды в пастах, электронная микроскопия Ф-кластеров из почвенных паст

Список литературы

  1. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. Л.: ЛГУ, 1981. 172 с.

  2. Фролов Ю.Г. Структурообразование в дисперсных системах. Реологические свойства структур. М.: МХТИ, 1980. 63 с.

  3. Тюлин А.Ф. Органно-минеральные коллоиды в почве, их генезис и значение для корневого питания высших растений. М.: АН СССР, 1958. 52 с.

  4. Горбунов Н.И., Абрукова Л.П. Реологические свойства и минералогический состав слитых почв // Почвоведение. 1974. № 8. С. 74–85.

  5. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Химия. 1982. 463 с.

  6. Шоба С.А., Потапов Д.И., Горепекин И.В., Ушкова Д.А., Грачева Т.А., Федотов Г.Н. Состояние почвенных гелей при разной пробоподготовке к вискозиметрии образцов дерново-подзолистой почвы // Доклады РАН. Науки о жизни. 2022. Т. 504. С. 240‒244.

  7. Евдокимов И.П., Лосев А.П. Природные нанообъекты в нефтегазовых средах М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2008. 104 с.

  8. Fasurova N., Cechlovska H., Kucerik J. A comparative study of South Moravian lignite and standard IHSS humic acids’ optical and colloidal properties. Petroleum and Coal. 2006. 48(2): 24–32.

  9. Rice J.A., Lin J.S. (1993). Fractal nature of humic materials // Environ. Sci. Technol. 1993. 27. P. 413–414.

  10. Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal dimension of humic acids in aqueous suspension as a function of pH and time // Soil Science Society of Am. J. 1996. V. 60. № 6. P. 1613–1678.

  11. Osterberg R., Mortensen K. Fractal dimension of humic acids. A small angle neutron scattering study // European Biophysics J. 1992. V. 21 (3). P. 163–167.

  12. Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal humic acids in aqueous suspensions at various concentrations, ionic strengths, and pH values. Colloids and Surfaces A. // Physicochemical and Engineering Aspects. 1997. V. 127. Iss. 1–3. P. 57–68.

  13. Федотов Г.Н., Добровольский Г.В. Возможные пути формирования нано- и микроструктур в гумусовых веществах почвенных гелей // Почвоведение. 2012. № 8. С. 908‒920.

  14. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения. М.: ГЕОС, 2009. 186 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал