Катионный обмен

Для почв наиболее характерны реакции катионного обмена между твердой частью почвы, которая поглощает катионы, и почвенным раствором, который можно рассматривать как раствор электролитов. Если твёрдую часть почвы обозначить символом П, как это принято в почвенной литературе, то при добавлении к почве pacтвора KCl произойдет реакция

ПCa,Mg + 4КС1 ↔ ПК₄ + CaCl₂ + MgCl₂ (2.15)

Это означает, что почва содержала в обменной форме и Са⁺² и Mg²⁺ которые были вытеснены в раствор, а ионы К⁺ были поглощены почвой. Каких-либо других изменений при этом в почве не происходит.

В дерново-подзолистых почвах таежных лесов в обменной форме присутствуют ионы Са²⁺ , Mg²⁺, К⁺, Н⁺, Аl³⁺. В черноземах, каштановых почвах степей преобладают Са²⁺, Mg²⁺, К⁺. В солонцах и некоторых солончаках, кроме того, обычно есть Na⁺.

Общее количество обменных катионов в почве, согласно Международной системе единиц СИ, измеряют в смол(+)/кг (сантимоли положительных зарядов в 1 кг почвы) и называют емкостью катионного обмена (сокращенно ЕКО). Абсолютные величины ЕКО колеблются от единиц до нескольких десятков смол(+)/кг. Эти реакции очень важны, поскольку от состава обменных катионов и их количества зависят почвенное плодородие, многие физические и химические свойства почв и способность почв противостоять химическому загрязнению.