Cząstka gruntu

Cząstka gruntu przyciąga jony w celu zobojętnienia swego ładunku elektrycznego. Ponieważ przyciągane jony są zazwyczaj słabo utrzymywane na powierzchni cząstki i mogą być łatwo zastąpione innymi jonami, nazywamy je jonami wymiennymi (program uprawnienia budowlane na komputer). Cząstka gruntu łącznie z jej jonami wymiennymi jest elektrycznie obojętna. Jako przykład ładunku cząstki gruntu rozpatrzmy kryształ montmorylonitu o wymiarze boku ok. 1CC0 A i trzy warstwowej strukturze podstawowej jednostki (por. wzór budowy chemicznej montmorylonitu). Jedną trzecią jednostkowego ładunku ujemnego równoważy wymienny sód. Zazwyczaj umownie we wzorach strukturalnych przedstawia się jon wymienny jako sód, chociaż każdy z nich albo kombinacja z wielkiej liczby kationów może znajdować się w położeniu wymiennym. Na przykład wapń bardzo często występuje jako jon wymienny w gruncie (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Ciężar 367 g (por. obliczenie ładunku elektrycznego montmorylonitu) oraz wartość niedoboru jednej trzeciej ładunku można wyrazić w miliekwiwalentach na 100 g iłu lub w skrócie me/100 g. Z obliczenia otrzymuje się 91 me/100 g jako teoretyczną wartość niedoboru ładunku lub zdolność wymienną jonów montmorylonitu (uprawnienia budowlane). Pomierzona wartość tej wymiany montmorylonitu jest przedstawiono jako ładunki punktowe. Wartości koncentracji jonów sodu w zależności od odległości od powierzchni cząstki. W odległości ok. 400 A, co odpowiada grubości podwójnej warstwy, koncentracja jonów sodu równa się koncentracji, jaka zachodzi w wodzie porowej lub wolnej. Wartości potencjałów elektrycznych w zależności od odległości od powierzchni (program egzamin ustny). Potencjał elektryczny odpowiada pracy, jaką należy wykonać, aby przesunąć jednostkę ładunku z nieskończoności do danego punktu. Jest on ujemny dla powierzchni cząstek iłowych. Zatem grubość warstwy podwójnej stanowi odległość od powierzchni konieczną do zneutralizowania ładunku cząstki, tzn. odległość, na której istnieje potencjał elektryczny.

Wiązanie wodoru

Woda znajdująca się w podwójnych warstwach podlega siłom przyciągania ze strony cząstek gruntu, ponieważ jest ona związana z jonami wymiennymi, które z kolei są przyciągane do powierzchni cząstek (opinie o programie). Woda jest również przyciągana do powierzchni minerałów przez inne siły (siła między wodą znajdującą się w położeniach biegunowych i ładunkami elektrycznymi błądzącymi na powierzchni minerału, wiązanie wodoru i siły van der Waalsa).

Chociaż istnieje wiele sprzecznych poglądów co do istoty wody znajdującej się w bezpośredniej bliskości powierzchni minerału, to jednak zasadniczo rozpoznano, że przynajmniej kilka pierwszych warstw molekularnych wody wokół cząstki gruntu jest przez nią silnie przyciąganych. Aby zobrazować ważność zagadnienia wody zdsorbowanej lub przyciąganej, obliczymy dla typowych cząstek gruntu odpowiadającą warstwie o grubości 5 A (grubość odpowiadająca z grubsza dwóm drobi nom wody) (segregator aktów prawnych).

Wyniki są bardzo przybliżone i mają jedynie na celu przedstawić duże znaczenie wpływu wymiarów cząstki na ilość wody z nią związaną. Aby zobrazować znaczenie tych wyników, zauważmy, że typowy illit w stanie naturalnym może osiągnąć wilgotność 50%. Z naszego obliczenia widać, że prawie cała woda jest wodą tzn. że nie jest oną silnie przyciągana przez szkielet gruntowy i przez to stanowi w istocie oddzielną fazę (promocja 3 w 1). Z drugiej strony, w przypadku wielu iłów montmorylonitowych może okazać się bardzo trudne oddzielenie fazy stałej od wodnej. Istnieją pewne rodzaje minerałów gruntowych mające zdolności do utrzymywania stosunkowo dużej ilości wody. Najbardziej znanym tego rodzaju minerałem jest haloizyt, który ma strukturę kryształu podobną do kaolinitu, jak to podaje tabl. 4-3. Ze względu na zdolność haloizytu do adsorbcji wody znajdującej się między warstwami struktur, grunty zawierające ten minerał mogą istnieć przy dużej wilgotności oraz małej gęstości.