Đặc tính các loại keo sét trong đất
Các keo sét thuộc loại keo vô cơ, là các khoáng
vật thứ sinh alumin silicat, được hình thành do
sự biến đổi từ các khoáng vật nguyên sinh trong
quá trình phong hoá hình thành đất, phân bố
rộng rãi trong các loại đất. Các khoáng vật này
là thành phần chủ yếu của cấp hạt sét vì vậy
chúng được gọi là các khoáng vật sét. chúng
được phân biệt với nhau bởi mức độ phân tán
cao, không tan trong nước
Trong đất có nhiều loại keo sét, nhưng trong
chúng có vai trò quan trọng nhất là các keo sét
nhóm kaolinit, montmorilonit và hydromica
a. Ðặc điểm chung của keo sétÐặc điểm
chung của các keo sét là chúng có cấu tạo lớp
giống như mica và sự thay thế đồng hình.
+ Cấu tạo lớp của keo sét được tạo thành do sự
liên kết của phiến khối tứ diện (bốn mặt) oxit
silic và phiến khối bát diện (tám mặt) gipxit.
- Phiến oxit silic được tạo thành do sự gắn liền
các khối tứ diện oxit silic với nhau. Mỗi khối tứ
diện ở chính giữa là một nguyên tử silic, bốn
đỉnh là bốn nguyên tử oxi. Như thế thì khi ghép
thành phiến hai bên là hai lớp oxi, giữa là lớp
silic,
- Phiến gipxit: phiến này được tạo thành do sự
gắn liền các khối bát diện với nhau. Mỗi khối bát
diện chính giữa có một nguyên tử Al, xung
quanh có 6 oxi hay 6 OH- hoặc vừa oxi vừa OH-
khoáng vật mang điện dương. Hiện tượng thay
thế đồng hình thường gặp ở keo sét là Al3+ thế
Si4+ hoặc Mg2+ thế Al3+ vì vậy keo sét mang
điện âm có thể hấp phụ cation.
b. Ðặc điểm của các nhóm keo sét chính
+ Nhóm kaolinit:
- Nhóm này gồm keo kaolinit và haluzit,
metahaluazit, dikkit và nakrit.
- Cấu trúc tinh thể loại hình 1:1, mỗi lớp tinh thể
(tinh tầng) gồm một phiến oxit silic và một phiến
gipxit. Những lớp tinh thể như vậy chồng xếp
lên nhau, giữa chúng có các khe hở làm cho
kaolinit có cấu trúc lớp (hình 5.7).
- Theo hình vẽ cấu trúc của kaolinit, nhân cơ
bản của mạng lưới tinh thể keo trung hoà về
điện và có công thức tương ứng là
Al2Si2O5(OH)4, nhưng bề mặt sườn lộ trần khi
phá huỷ có hoá trị không bão hoà gây ra sự hấp
phụ các ion từ môi trường xung quanh. Haluazit
khác với kaolinit bởi sự tồn tại của nước trong
mạng lưới tinh thể, cấu trúc của nó phù hợp với
công thức Al2Si2O5(OH)4.2H2O. Haluazit khi bị
hydrat hoá sẽ biến thành metahaluazit
Al2Si2O5(OH)4.4H2O. Dikkit và nakrit khác với
kaolinit bởi các góc lệch của từng paket.Tỷ lệ
Si:Al = 1:1
- Khoảng cách giữa các paket không đổi và
bằng 7,2 Ǻ.
- Rất ít hoặc không có hiện tượng thay thế đồng
hình xảy ra trong mạng lưới tinh thể.
khe hở giữa các paket. Khi hút nước keo sét
montmorilonit trương ra.
- Hiện tượng thay thế đồng hình xảy ra phổ
biến: Al3+ thay thế Si4+ trong khối tứ diện của
phiến oxyt silic, Mg2+ hoặc Fe2+ thế Al3+ trong
khối bát diện của phiến gipxit. Kết quả là keo
mang điện âm có thể hấp phụ cation.
- Lực liên kết giữa các lớp tinh thể của
montmorilonit kém chặt nên có thể giãn nở khi
hút thêm nước và cation.
- Do những đặc điểm trên mà khả năng hấp phụ
cation của nhóm keo này rất cao (CEC = 80 -
150 lđl/100 g keo). Bởi vậy, đất nào chứa nhiều
keo đất nhóm montmorilonit thì tính giữ phân và
nước khá cao.
Hình 5.8. Sơ đồ cấu trúc montmorilonit