Вычисление констант произведения растворимости фосфорных соединений (рК пр)
Для расчета рК пр необходимо определить активности всех ионов, на которые диссоциирует в раствор то или иное фосфорное соединение, взять их отрицательные логарифмы и подставить в соответствующие уравнения, известные для чистых фосфатных препаратов.
Величины рК пр, найденные для почвенных фосфатов, сравниваются с теоретически вычисленными для соответствующих фосфатных препаратов. Сходимость значений рК пр указывает на то, что данное соединение фосфора участвует в равновесии в системе почва — почвенный раствор.
Пример расчета произведения растворимости фосфатов почвы.
Произведение растворимости гидроксилапатита (рК НА) выражается уравнением:
В связи с тем что растворимость фосфатов кальция зависит от концентрации в растворе ионов водорода и кальция, Аслинг предложил произведения растворимости этих соединений выражать через их фосфатный и известковый потенциалы, что упрощает также расчеты их рК пр. Тогда уравнение (27) примет вид:
Аналогично составляют уравнения для других соединений фосфатов кальция:
Чтобы узнать, какие соединения фосфора определяют равновесные растворы в почвах, рассчитывают произведения растворимости каждого образца, подставляя найденные в исследуемых почвенных вытяжках значения pH, рСа, рН2РО4, рАl в уравнения с (33) по (37).
Приводим
пример расчета для дерново-подзолистой суглинистой почвы, удобренной фосфором.
Анализ водной вытяжки из этой почвы показал значения: pH — 5,36; рН2РO4 — 4,81; рАl — 4,74; pH — 05р (Ca+Mg) = 3,72; 0,5р (Ca+Mg) + рН2РO4= 6,45. Подставляем эти значения в уравнения с (33) по (37), получаем: рК НА= 6*6,45—14-3,72 + 143,32 = 38,7 + 143,32 — 52,08 = 129,9, pR FA = 6*6,45 — 12*3,72 + 126,96 = 121,0, рК ОСР = 3*6,45 — 5*3,72 + 57,66 = 58,4, рК DCP = 6,45*3,72 + 7,2 = 9,93, рК AIP = 4,74 + 4,81 — 2*5,36 + 28 = 26,83.
Полученные значения рК пр сравним с рК пр чистых соединений фосфатов (см. табл. 13). Результаты этого сравнения показывают, что для исследуемой почвы найденные значения pK пр наиболее близки варисциту (рК AIP = 30,5) и фторапатиту (pK FA = 118,4). Согласно правилам произведения растворимости, исследуемый раствор перенасыщен по отношению к фторапатиту, который, следовательно, будет находиться в осадке в твердых фазах почвы и ненасыщен по отношению к варисциту, т. е. в данных почвенных условиях образуются более растворимые соединения, чем варисцит.
