ACTIVITATEA IONILOR

ACTIVITATEA IONILOR

S-a aratat ca ionii adsorbiti la particula coloidala pot fi schimbati cu cei situati in solutie, in afara sferei de influenta a campului electric negativ. In conditii de echilibru, acelasi numar de ioni se deplaseaza, intr-o unitate de timp, din stratul difuz catre solutia intermicelara si invers, ceea ce se poate usor demonstra experimental prin folosirea de atomi marcati.

Ionii cu raza mare se deplaseaza mai lent decat cei cu raza mica. Pe de alta parte, deplasarea unui ion depinde si de atmosfera lui ionica. Astfel, un cation se va deplasa cu atmosfera de anioni care-1 inconjoara; in cazul cand atmosfera ionica a acestuia este mare, mobilitatea ansamblului ion-atmosfera se va micsora. Micsorandu-se mobilitatea acestuia, se micsoreaza si conductibilitatea electrica a solutiilor in care se gasesc ionii (desi s-ar putea sa fie vorba de un electrolit tare), ceea ce constituie o abatere de la legea actiunii maselor.

Pentru a se explica neconcordantele ce exista intre concentratiile reale si cele aparente ale solutiilor, s-a introdus in chimia analitica notiunea de concentratie activa sau activitate, notata cu a, ale carei interpretari au fost transferate si in chimia solului.

Activitatea ionilor s-a definit ca fiind acea fractiune din concentratia c a unui sistem in echilibru, care determina fenomene ca: transportul electricitatii prin electroliti, cresterea punctului de fierbere, cresterea presiunii osmotice etc.

Concentratia activa a a unui electrolit este mai mica decit concentratia reala c a acestuia si se defineste prin relatia:

a f c

in care:

f este un coeficient de activitate al electrolitului. Valoarea coeficientului f este subunitara sau cel mult egala cu unu si in acest caz a = c.

Valoarea coeficientului de activitate poate fi stabilita cu ajutorul ecuatiei Debye-Hckel in scopuri practice se considera ca activitatea ionilor din sistemul sol-solutia solului este egala cu concentratia lor.

Studiul activitatii ionilor din solutia solului a dus la stabilirea legii rapoartelor care a fost formulata de Schofield (1974) in felul urmator: raportul dintre activitatile a doua specii de cationi din solutia solului s, aflate in echilibru cu faza solida, este egal cu raportul dintre activitatile acelorasi specii de ioni aflati in stare de adsorbtie la particulele coloidale c. Expresia matematica a acestei legi pentru doua specii de ioni (A⁺ si B⁺ sau A⁺ si C²⁺) este urmatoarea:

Legea rapoartelor permite intelegerea modificarilor legate de mobilitatea elementelor nutritive din sol, in functie de ingrasamintele sau amendamentele aplicate, de umiditate, concentratia solutiei in diversi cationi, de alti factori care influenteaza procesele de adsorbtie-desorbtie.