60% почвенной влаги не содержит анионов. Эти данные дают представление о погрешности, которая может возникать при попытке оценить запас анио- нов по их содержанию в вытесненном почвенном растворе. При выполнении соотношений (79)—(80) концентрация отрицатель- но сорбируемого аниона не будет изменяться обратно пропорционально влажности почвы. Полная масса аниона (в моль/кг почвы) равна Т, = = (И — Ь, ехО /МО — Ро,ех)Со, где И — влажность, м3 /кг. Отсюда следует, что концентрация Со связана с Та, И, пт, Б;, О„ в соответствии с формулами Со =(1 + / 1 + 4п1 п› )? /(4 2), п = Тапь УМА,О2), п = = (И/А, — В1 (1 — 1/пу) — 6) п;, //В/О,. Например, при л; = 4, Ь, = 1 нм, А, = 10° м’ /кг, О = 1,035 (электролит 2:1), Т, = 10°% моль/кг получим при И = 2 . 10°% м° /кг (0,2 кг/кг) значение Со = 20,3 моль/м®, а при И/ = = 4. 10°* имеем Со = 5,1 моль/м3. Уменьшение влажности вдвое (от 40 до 20 масс.%) сопровождается учетверением концентрации аниона. 3.3. Влияние состава почвенных растворов на структуру порового пространства Изменение свойств поверхности почвенных частиц и сил взаимодействия между ними в некоторых случаях могут приводить к заметному набуха- нию почвенных коллоидов, их диспергированию, изменению взаимного рас- положения частиц всех размеров. По современным представлениям, осно- вы которых были заложены Н.И. Горбуновым, набухание минеральных коллоидов связано с поверхностной диссоциацией глинистых минералов и формированием у алюмосиликатных поверхностей гидратно-ионных (или сольватных) слоев. Диспергирование почвенных частиц связывают с ВОЗ- никновением чрезвычайно большого различия между значениями пол- ного давления (прежде всего осмотической его составляющей) внутри и вне частиц (Нерпин, Чудновский, 1967; Етегтзоп, ВаККег, 1973; $ро$1о, 1984). Высокое давление внутри частиц как бы разрывает их. Опытные данные, сведенные на рис. 28, показывают, что набухание почвенных коллоидов при одном И том же составе раствора возрастает с увеличением доли смектитовых минералов в общем минералогическом составе. При этом в растворах смесей СаС1, , МвС1; , МNoаС! набухание выше, чем в растворе СаС1,. Для одной и той же почвы дополнительное набуха- ние илистой фракции, возникающее при переходе от Са-формы к Са—-No- форме, зависит от Уда — доли No” в сумме обменных катионов — и ион- ной силы раствора /. Эта зависимость показана на рис. 29. Как видно из рисунка, при каждом значении ионной силы существует пороговое зна- чение доли No’ в сумме обменных катионов, после превышения которо- го начинается существенное дополнительное набухание. Это пороговое значение Уца тёем больше, чем выше концентрация раствора. Данные рис. 29 показывают также, что при одинаковых Ущма И Г допол- нительное набухание в целом растет с увеличением содержания смектито- вых минералов. Если же этих минералов мало, то дополнительное набу- хание возникает только при очень больших Уща (от 0,3 до 0,5) и не дости- гает значительных величин. Например, в почвах, описанных в работе (КБоайев, Гпруазоп, 1969), минералы группы слюд составляют 7—15%, вермикулит — 25—40%, а остальное — каолинит, кварц. Здесь при ион- 110