Влияние катионов на водоудерживающую способность минералов находится
в соответствии с гидратационными свойствами насыщающих их катионов. Так,
число гидратации и радиус сольватированного иона заметно больше у 7п и Ме
(табл. 15.5) по сравнению с другими катионами.
Таблица 15.5. Радиусы ионов в бесконечно разбавленных водных растворах
Ион 
Радиус сольватированого | Радиус отдельного иона | Число гидратаци, |No (число
иона, К5 10 (нм) 
в кристалле, К:10 (нм) 
молекул воды)
No" 
1,83 
0,97 
5
М 
3,46 
0,65 
12
Са*! 
3,09 
0,99 
10
$г 
3,09 
1,13 
10
7п” 
3,46 
0,74 
12
Таким образом, можно заключить, что катионы в обменных позициях минера-
лов (варианты опытов с отмывкой физически адсорбированных форм катионов)
почти не изменяют матричные свойства по отношению к воде или изменения не-
достоверны. По данным Г.В. Харитоновой, А.С. Манучарова и других, не меня-
ется и количество обменных катионов после разных видов обработки насыщен-
ных катионами минералов. Однако физически адсорбированные катионы (опыты
без промывки водой и диализа) существенно изменяют матричные свойства ми-
нералов.
Из экспериментальных результатов следует, что слой физически адсорбиро-
ванных ионов солей играет существенную роль в почвенных сорбционных про-
цессах. Именно этот слой увеличивает водопоглотительную способность мине-
ралов. Так, максимальное количество поглощенной воды в 2 раза превышает ис-
ходное для 7п-форм минералов, в 3—4 раза для Са-, Ме- и Ма-форм, причем для
каолинита эта величина возрастает в 10 раз. Свинец способствует снижению ко-
личества воды, удерживаемой монтмориллонитом и в меньшей степени каолини-
том, что, вероятно, связано с его инертностью в химическом отношении.
Такое влияние катионов, находящихся в адсорбционном слое, на матричные
свойства минерала скорее всего связано с их количеством: катионообменных по-
зиций (соответственно и ионогенных групп) на минеральной матрице гораздо
меньше, чем физически адсорбированных катионов. Если обменные участки свя-
заны с кристаллохимическими особенностями минералов и могут составлять
единицы и доли процентов от их удельной поверхности (Р. Андерсен), то физи-
ческая адсорбция имеет место на всей поверхности и часто не зависит от ее хи-
мической природы.
Это доказывают и результаты по содержанию поглощенных катионов в мине-
ралах отмытых и не отмытых от физически адсорбированных форм (табл. 15.6).
Количество цинка в 7п-монтмориллоните в 30-300 раз превышает его со-
держание в других формах минерала даже после многократного промывания
водой насыщенных образцов. Свинца удерживается еще больше силами меж-
молекулярного взаимодействия: в РЬ-монтмориллоните его 300—700 раз больше
по сравнению с Са-, 7п-, Ме-формами; в каолините — в 10-100 раз. Однако по
содержанию катионов в обменных позициях минералов различия не достовер-
ны (табл. 15.7).
198