67. Водопроникність і фільтрація ґрунтів, їхнє ґрунтотворне і прикладне значення.

Водопроникність ґрунтів — здатність ґрунтів пропускати через себе воду, яка надходить з поверхні. Залежить від механічного, структурного і хімічного складу ґрунтів, його щільності, пористості, вологості і тривалості зволоження. Глинисті ґрунти мають низьку водопроникність, піщані і структурні — високу. Набухання колоїдів ґрунту різко знижує водопроникність ґрунту. Низька водопроникність— негативне явище в землеробстві. Водопроникністю називають здатність ґрунту пропускати за одиницю часу певну кількість води з верхніх у нижні горизонти. Процес водопроникності ділять на вбирання та фільтрацію. Вбирання проявляється за неповного насичення ґрунту вологою, тобто тоді, коли пори неповністю заповнені водою, а також включаються сорбційні та капілярні сили. Фільтрація виникає за максимального насичення ґрунту вологою. Вимірюють водопроникність висотою стовпа води, яка просочилась у ґрунт за певний час, і називається ця величина коефіцієнтом фільтрації. Водопроникність ґрунту залежить від механічного складу і структури ґрунту. Піщані та структурні ґрунти швидше пропускають воду, ніж глинисті і безструктурні. На водопроникність впливає також кількість органічної речовини та колоїдів, які затримують велику кількість вологи.

67. Важка вода і тверда вода.

Важка вода замість звичайного водню містить “важкий водень” – дейтерій, атоми якого в два рази важчі за атоми звичайного водню. Це пояснюється тим, що його ядро, окрім протона, має ще одну важку частинку – нейтрон. Маса нейтрона приблизно рівна масі протона, але він не несе електричного заряду. Хімічні властивості водню й дейтерію одинакові, так як вони обидва мають по одному електрону і можуть вступати в реакцію з киснем, утворюючи воду: при участі “легкого водню” – звичайну Н₂O; за участі дейтерію – “важку воду” D₂O.

Водень і дейтерій ізотопи, тобто займають одне й те ж місце в періодичній системі Мєндєлєєва. В природній воді лиш одна п’ятитисячна частина молекул води включає дейтерій.

Фізичні властивості “важкої” і “легкої” води досить різні. Так, щільність “важкої” води 1.11. Замерзає вона при 3.8^оС, кипить при 101.6^оС. Максимальну щільність “важка” вода має не при 4^оС, як звичайна, а при 11.6^oC.

За своїм впливом на живі організми “важка вода” представляє деякий аналог мікроелементів чи вітамінів: в малих концентраціях вона або нешкідлива для життєдіяльності, або навіть стимулює її. У великих кількостях “важка” вода вбиває організми. Це, вочевидь, обумовлено меншим тепловим рухом молекул “важкої” води в порівнянні з водою звичайною.

Вода тверда (лід-полігідрол). В зонах промерзання ґрунтів грає велику роль в ґрунтотворних процесах вода тверда. Вільна вода в незасоленому ґрунті замерзає при від’ємних температурах, близьких до 0^оС. Від’ємні температури, при яких замерзає капілярна вода, зростають по мірі зменшення діаметру капілярних пор до десятків градуса. Вода, що відповідає максимальній гігроскопічності, в ґрунтах з великою адсорбційною здатністю не замерзає і при -78^оС. Ця закономірність визначає роль проморожування ґрунту в процесах структуроутворення. Природні від’ємні температури не впливають на структуру сухого ґрунту. Проморожування оптимально змоченого ґрунту (не вище загальної її вологоємності) супроводжується поліпшенням структури ґрунту: за рахунок спресування грудочок і зерен водою, що замерзла в крупних порах, і за рахунок зростаючої коагуляції колоїдів в незамерзлих об’ємах води внаслідок підвищення в них концентрацій електролітів. Проморожування перезволоженого ґрунту, який якби налитий водою, супроводжується розривом льодом грудочок і зерен і майже повним обезструктурюванням ґрунту. Крім того, замерзлий в такому стані ґрунт до його відтаювання є абсолютним водоупором, в той час як структурний ґрунт, що замерз при середніх степенях зволоження, має навіть в замерзлому стані помітну водопроникність.