ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ

1. Получают из синтезированных полимеров, полученных путём переработки каменного угля, нефти, природного газа.

2. Капрон формуется из расплава сухим способом;

Вырабатывается в виде КН (комплексных нитей), мононити, штапельных волокон;

Геометрические свойства: длина и толщина произвольные;

Механические свойства:

Прочность – высокопрочное, по прочности при растяжении в 2,5 раза превосходит сталь;

Волокно лёгкое, упругое с высокой стойкостью к истиранию; В полном удлинении волокна упругое удлинение составляет 75-90%;

Не цепкое;

Гибкое;

Физико-химические свойства:

Гигроскопичность – 4-5%;

Теплопроводность – низкая;

Светостойкость – низкая (появляется желтизна у отбеленных тканей);

Теплостойкость – 100-110 градусов;

Водостойкость – прочность не меняется;

Хемостойкость – обладает амфотерными свойствами;

Горение: При поднесении к пламени, начинается тепловая усадка. Горит голубоватым пламенем, остаётся оплавленный бурый шарик не растираемый рукой, ощущается запах сургуча.

Капрон сверхпрочный синтетический материал, лёгкий, упругий, поэтому одежду из капрона можно не гладить.

Капрон также используется для производства канатов, рыболовных сетей, парашютов. Кордная основа для автомобильных и авиационных шин тоже изготавливается из капрона.

3. Лавсан формуется из расплава.

Вырабатывается в виде штапельных волокон и комплексных нитей;

Строение аналогично капрону;

Геометрические свойства: длина и толщина произвольные;

Механические свойства:

Волокно прочное, но по прочности и стойкости к истиранию уступает капрону;

Волокно лёгкое, упругое; Ткани с полиэфирными волокнами хорошо держат форму в складках и плиссе;

Не цепкое;

Не гибкое;

Физико-химические свойства:

Гигроскопичность – 0,4%;

Теплопроводность – низкая (шерстеподобное волокно);

Светостойкость – высокая;

Теплостойкость – 140 градусов (ткани с лавсаном плохо поддаются ВТО);

Водостойкость – прочность не меняется;

Хемостойкость – амфотерность свойств, устойчивость к действию ацетона и других органических растворителей;

Горение: Горит жёлтым коптящим пламенем, образует оплавленный чёрный шарик не растираемый рукой, ощущается запах горелой пластмассы;

Лавсан – прочный, упругий, синтетический материал, не мнётся, но с низкой гигроскопичностью. Хорошо смешивается с другими волокнами, позволяя получать ткани с различными свойствами.

Лавсан также хорошо «уживается» и с живыми тканями в организме человека. Именно это свойство открыло ему дорогу к операционным клиник и больниц.

4. Нитрон формуется из раствора сухим и мокрым способом;

Вырабатывается в виде штапельных волокон и комплексных нитей;

Строение – поверхность нитей гладкая, с гантелеобразным поперечным сечением;

Механические свойства:

Волокно прочное, но уступает капрону и лавсану;

Очень низкая стойкость к истиранию;

Волокно лёгкое, упругое, ткани с нитроном хорошо держат форму в складках и плиссе;

Не цепкое;

Не гибкое;

Физико-химические свойства:

Гигроскопичность – 1,5%;

Теплопроводность – низкая (по теплозащитным свойствам превосходит шерсть);

Светостойкость – самое светостойкое (кроме фторлона); Под действием света в течение года– прочность у нитрона снизится на 20%, а у хлопка за это же время на 95%;

Высокая стойкость к ядерным излучениям.

Теплостойкость – 160-170 градусов;

Водостойкость – прочность не меняется;

Хемостойкость – аналогична лавсану, шерсти;

Горение – горит жёлтым пламенем со вспышками, образуется наплыв, растираемый рукой.

5. Хлоринформуется из раствора ПВХ сухим и мокрым способом;

Вырабатывается в виде КН (комплексных нитей) и штапельных волокон;

Геометрические свойства: длина и толщина произвольная.

Механические свойства:

По прочности и упругости уступает другим синтетическим волокнам;

Стойкость к истиранию ниже, чем у других химических волокон, кроме нитрона и ацетата;

Физико-химические свойства:

Гигроскопичность – 0,1%;

Теплопроводность – низкая, не уступает шерсти;

Светостойкость – низкая;

Теплостойкость – при 60 гр. Тепловая усадка, а при 90 гр. разрушение;

Водостойкость – прочность не меняется;

Хемостойкость – высокая устойчивость к действию кислот, щелочей; не растворяется даже в «царской водке».

Царская водка – смесь концентрированных кислот: азотной HNO3 (1 объём) и соляной HCL (3 объёма). Сильнейший окислитель, растворяет золото и платину, нерастворимые в каждой из этих кислот.

Не блестящее;

Не горит и не поддерживает горения; При поднесении к пламени даёт большую усадку, обугливается, распространяется запах хлора или дуста.

Область применения:

При трении накапливаются электростатические заряды, обладающие лечебным эффектом, поэтому используется для лечебного белья при заболеваниях ревматизмом и при радикулите;

Используется для фильтровальных тканей в химическом производстве, спецодежды лесников, рыбаков, рабочих химической промышленности.

6.Винол вырабатывается из поливинилового спита; наиболее дешёвое синтетическое волокно;

Формуется из раствора мокрым способом;

Вырабатывается в виде КН и ШВ;

Механические свойства:

Волокно прочное, с высокой стойкостью к истиранию;

Физико-химические свойства:

Гигроскопичность – 5-8%;

Теплопроводность – низкая;

Светостойкость – высокая;

Теплостойкость – 160-180 гр.;

Водостойкость – снижение прочности на 15-25%;

Хемостойкость – устойчивость к щелочам;

Используется в производстве однородных и смесовых тканей, чулочно-носочных изделий, трикотажа;

7. Полиэтилен и полипропилен формуются из расплава;

Вырабатывается в виде мононити, КН, ШВ, разрезных нитей (в виде ленточки);

Самые лёгкие синтетические волокна;

Гигроскопичность – 0%;

Хемостойкость – устойчивость к щелочам, кислотам, окислителям.

Используют в производстве не тонущих и не гниющих канатов, материалов технического назначения, плащевых и декоративных тканей, для каркаса и ворса ковров.

8. Спандекс, лайкра относится к эластомерам, по эластичности не уступают резиновым жилкам, а по устойчивости к истиранию значительно превосходят их;

Низкая гигроскопичность, теплостойкость, не высокая прочность и светостойкость;

Используется в производстве эластичных тканей, корсетных изделий, спортивных костюмов, колготок.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ

Любая почва содержит то или иное количество разнообразных органических веществ. Продуценты этих органических веществ - живые организмы, населяющие почву.

Вся совокупность органических компонентов в пределах почвенного профиля называется органическим веществом почвы. Это общее понятие объединяет все органические компоненты почвы за исключением тех, которые входят в состав живой биомассы (эдафона). Эдафон включает живые корни растений, микроорганизмы и почвенную фауну. На его долю приходится 2...15 % от общего содержания органического вещества почвы.

Аккумуляция органического вещества в верхних горизонтах почвенного профиля в количествах, в десятки и сотни раз превосходящих ело содержание в почвообразующих породах - важнейшая отличительная черта почвообразовательного процесса.

ИСТОЧНИКИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВЫ И ИХ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

К потенциальным источникам органического вещества почвы относят все компоненты биоценоза, которые поступают на поверхность почв или в толщу почвенного профиля после завершения жизненного цикла. Это органические остатки растений, микроорганизмов и почвенных животных, а также прижизненные продукты метаболизма живых организмов. Растительные остатки поступают в почву в виде наземного и корневого опада, масштабы которого существенно варьируют в зависимости от природной зоны.

В тундрах и пустынях растительный опад редко превышает 2 т/га сухого вещества. В таежно-лесной зоне его количество заметно возрастает. Например, в подзоне южной тайги растительный опад составляет в среднем около 10 т/га, а в широколиственных лесах - 12.13 т/га. В настоящих и луговых степях ежегодно отчуждается в виде опада до 25 т/га растительного материала. В зоне сухих степей количество опада снижается до 13...15 т/га, что обусловлено дефицитом влаги и снижением продуктивности травянистой растительности. Самой высокой продуктивностью характеризуются влажные леса тропического пояса. Здесь масштабы растительного опада могут достигать 50...55 т/га.

Природные экосистемы различаются не только масштабами поступления в почву растительного опада, но и характером его локализации. В первую очередь эти отличия проявляются при сопоставлении травянистых и деревянистых формаций. Например, в лесах таежной зоны на долю корней растений приходится в среднем около 25% от надземной фитомассы. Так как это корни в основном многолетних растений, то ежегодно отмирает не более 30% корней от их общей массы. Основная масса растительного опада в лесных ценозах поступает на поверхность почвы в виде хвои, шишек, листьев, веток и т. п., формируя лесную подстилку. Гораздо меньшая часть опада, представленная отмершими корнями, локализуется на разной глубине почвенного профиля. Совершенно иная ситуация складывается в травянистых экосистемах, которые характеризуются коротким жизненным циклом растений (1...3 года), а также тем, что у них на долю надземных органов приходится всего лишь около 10...30% от общей биомассы. Поэтому в отличие от лесных ценозов в травянистых ценозах ежегодно отмирает большая часть фитомассы, причем растительные остатки преимущественно локализуются не на поверхности почвы, а на той или иной глубине почвенного профиля в виде корневого опада. Дальнейшая трансформация опада протекает в условиях тесного контакта с минеральными компонентами почвы, что имеет большое значение для процесса гумусообразования и закрепления образующихся гумусовых веществ.

Количественная оценка микроорганизмов как источника органического вещества почв довольно проблематична. Для определения содержания углерода, связанного в микробной биомассе, используют прямое микроскопирование пробы с дальнейшим пересчетом на массу или метод фумигирования. Сопоставление обоих методов иногда дает близкие результаты, иногда они отличаются в 2...3 раза. Кроме того, микрофлора - весьма динамичная компонента почвы. Микробиомасса за короткий промежуток времени может уменьшиться на 1/3, например, при дефиците влаги, или увеличиться на такую же величину при благоприятных условиях.
Ориентировочно масса сухого вещества бактерий в верхней части почвенного профиля колеблется от 0,12 до 0,75 т/га. Общая масса микроорганизмов несколько возрастает за счет грибов, актиномицетов и дрожжей. В целом благодаря высокой скорости размножения микроорганизмов и нескольким генерациям за вегетационный период отмершая микробиомасса может достигать 1/3 от количества растительного опада, поступающего в почву. При отмирании почвенных животных в почву ежегодно поступает 100...200 кг/га сухого вещества.

Таким образом, главный источник органического вещества почвы в естественных ценозах - растительные остатки в виде наземного и корневого опада. В агроценозах растительный опад также доминирует, однако абсолютные масштабы поступления в почву послеуборочных остатков существенно варьируют в зависимости от выращиваемой культуры, ее урожайности и количества отчуждаемой биомассы. Так, после уборки пшеницы в почву поступает 2,0...6,5 т/га сухого вещества, кукурузы - 1,5...6,0, гороха - 1,0...3,2, ячменя - 1,1...4,5, клевера - 2,0...9,1 т/га.

Большую роль в пахотных почвах играют органические удобрения, нормы внесения которых колеблются в весьма широких пределах. В полевых и кормовых севооборотах рекомендуемые нормы составляют 8…20 т/га, в овощных - 30...40 т/га.

Органические остатки, поступающие в почву, на 75...90 % состоят из воды. В состав сухого вещества входят разнообразные органические соединения, а также зольные элементы, преимущественно кремний, железо, алюминий, калий, кальций, магний, фосфор и сера.

В зависимости от биоценоза химический состав растительного опада существенно варьирует. Например, в почвы тундры поступает опад, обогащённый углеводами, таннинами, флавоноидами и в меньшей мере лигнином. Для опада хвойных лесов характерны низкая зольность, высокое содержание липидов и аренов, устойчивых к разложению, недостаток азотсодержащих веществ, моно- и олигосахаридов. Растительные остатки луговых степей отличаются пониженным содержанием липидов и лигнина. Они обогащены азотсодержащими белковыми соединениями, углеводами и зольными элементами.

Главная особенность химического состава органических удобрений заключается в том, что они в отличие от всех остальных веществ растительного и животного происхождения содержат в своем составе гумусовые вещества.
Таким образом, с органическими остатками в почву поступает очень сложный комплекс различных по строению, составу и свойствам соединений, которые в дальнейшем подвергаются разнообразным процессам трансформации. В органическом веществе почвы содержатся практически все соединения, входившие в состав растений, бактериальной и грибной плазмы, продуктов их последующего взаимодействия и трансформации. Среднее время существования в почвах этих соединений варьирует от суток до сотен и тысяч лет.

СИСТЕМА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПОЧВЫ

Органическое вещество почвы подразделяют на две группы:
органические остатки и гумус (рис.). Неразложившиеся остатки, которые видны невооруженным глазом или под лупой, составляют 5...10% от общего содержания органического вещества почвы. Входящие в их состав органические компоненты - источник образования гумуса, на долю которого в большинстве минеральных почв приходится до 90...99% от общего содержания органического вещества почвы.
Гумусом называют сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации органических остатков и продуктов жизнедеятельности живых организмов. В составе гумуса различают промежуточные продукты распада и гумификации, неспецифические органические соединения и специфические гумусовые вещества.

Неспецифические органические или индивидуальные органические соединения - это обширная группа органических веществ, поступающих в почву из разлагающихся растительных и животных остатков, с прижизненными выделениями корней, макро- и микроорганизмов. К этой группе относятся лигнин, целлюлоза, белки, липиды, углеводы и другие соединения.

При дальнейшей трансформации этих соединений образуются промежуточные продукты разложения и гумификации. Они составляют группу разнообразных и плохо изученных органических соединений почвы. Эти соединения разделяют на высокомолекулярные продукты разложения и низкомолекулярные соединения.

О природе соединений фактически нет достоверных материалов. Предположительно сюда могут быть отнесены продукты частичного гидролиза, окисления и деметоксилирования лигнина, белков, углеводов и т. п., которые еще нельзя считать специфическими гумусовыми веществами, но также уже не идентифицируют как индивидуальные органические соединения, характерные для живых организмов.

Рис. 19. Система органических веществ почвы (по Д. С. Орлову)

К низкомолекулярным органическим соединениям почвы относят различные аминокислоты, моносахариды, соединения фенольной природы и др. Обычные компоненты этой группы низкомолекулярные органические кислоты алифатического ряда: щавелевая, янтарная, яблочная, муравьиная и т. п. В большинстве случаев органические кислоты находятся в почве в виде солей, так как активно взаимодействуют с минеральной частью почвы. Их содержание достигает 30…40% от всей суммы водорастворимых органических веществ. Особенно активно образуются низкомолекулярные органические кислоты при разложении лесных подстилок, а также в анаэробных условиях.

Индивидуальные органические соединения и промежуточные продукты распада и гумификации зачастую объединяют в одну группу под названием вещества неспецифической природы. Судьба веществ этой группы в почве различна. Часть из них усваивают микроорганизмы, частично они разлагаются до конечных продуктов, а часть включается в процесс гумификации и трансформируется в специфические гумусовые вещества.

Необходимость выделения в составе гумуса специфических гумусовых веществ и неспецифических органических соединений обусловлена тем, что гумусовые вещества накапливаются преимущественно в почвах и представляют собой специфический продукт почвообразования, тогда как неспецифические соединения синтезируют живые организмы, после чего они поступают в почву в составе растительных и других органических остатков. Только в составе гумуса полностью доминируют гумусовые вещества, составляя до 90...95% его массы.

Специфические гумусовые вещества представлены гумусовыми кислотами, негидролизуемым остатком и прогуминовыми веществами. Последние характеризуются как «молодые» гуминоподобные продукты, во многом сходные с промежуточными продуктами распада органических остатков. Их можно обнаружить при детальном фракционировании гумусовых соединений, выделенных из почвы. Эти соединения изучены очень слабо.

Негидролизуемый остаток (гумин) представляет собой ту часть гумуса почвы, которую не удается экстрагировать разбавленными растворами щелочей, кислот или органическими растворителями. Он включает гумусовые кислоты, прочно связанные с минеральной частью, в первую очередь с глинистыми минералами, и декарбоксилированные гумусовые вещества, утратившие способность растворяться в щелочах. Кроме того, в составе негидролизуемого остатка обнаружены лигнин, целлюлоза, полисахариды, углистые частицы, растительные остатки, находящиеся на разных с стадиях разложения, и обломки хитинного покрова насекомых. В подзолистых почвах на долю негумусовых веществ в составе гумина приходится до 60%.Поэтому негидролизуемый остаток относят к группе специфических гумусовых веществ условно.

Дата добавления: 2014-06-19; просмотров: 644; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!