Cədvəl-2 Bəzi torpaq karbonatlarının həllolma məhsulu (HM)
Birləşmələr
HM
pHM = - lgHM
BaCO3
4,0.10-10
9,40
CaCO3
3,8.10-9
8,42
CdCO3
1,0.10-12
12,0
CoCO3
1,05.10-10
9,98
CuCO3
2,5.10-10
9,6
FeCO3
3,5.10-11
10,46
Hg2CO3
8,9.10-17
16,05
MgCO3
2,5.10-5
4,67
MnCO3
1,8.10-11
10,74
NiCO3
1,3.10-7
6,87
PbCO3
7,5.10-14
13,13
SrCO3
1,1.10-12
9,96
UO2CO3
1,9.10-12
11,73
ZnCO3
1,45.10-11
10,84
Karbonatlar torpaq qələviliyinin formalaşmasında əsas rol oynayırlar. Karbonatların torpaq münbitliyininə təsiri birtərəfli deyildir. Məsələn, CaCO3 aşağı dozada olan miqdarı torpaq strukturasına, buferliyinə, neytral reaksiyasına və .s müsbət təsir göstərir. Lakin yüksək miqdarda olması torpağın bütün fiziki xassələrinə mənfi təsir etməklə, torpaq kütləsini sementləşdirir.
Torpağa ən mənfi təsir göstərən karbonatlardan biri soda hesab olunur. Münbitliyə kəskin sürətdə aşağı düşməsi sodanın miqdarınının 0,05-0,1% invervalında müşahidə edilir. O, bitkilər üçün çox zəhərlidir, torpaq kütləsi ilə qarşılıqlı əlaqəsi zamanı kolloidlərin peptizasıyası başlayır, struktur dağılır və torpağın su keçirmə qabiliyyəti aşağı düşür. Sodanın bu cür təsirə malik olması onun yüksək dərəcədə həllolması ilə əlaqələndirilir və tərkibindəki Na+ ionlarının torpağın uducu kompeksi ilə zəif bağlılığıdır. Sodalı torpaqlarda pH 10-dan yuxarı olur.
Torpaqda sodanın mənşəyi haqqında vahid nəzəriyyə yoxdur. Bir sıra hipotezlər irəli sürülmüş və onun bəzi mexanizimləri təklif olunmuşdur. Torpaqda sodanın akkumilyasiyası izah edilərək, bu mexaizmlərin konkret şəraitlərdə təzahür etməsini aqrumentləşdirməyə çalışmışlar. Bu hipotezlərdən elmi cəhətdən ən əsaslandırılmışı sodanın mənşəyinin kristal dağ suxurlarının aşınması ilə əlaqələndirilməsidir ki, bu da kimyəvi reaksiyalar yaxud ion mübadiləsi hesabına baş verir. Sodanın bioloji yolla əmələ gəlməsi də az əhəmiyyət daşımır və mütəxəssislərin maraq dairəsindədir.
Sodanın kristal dağ süxurlarının aşınması nəticəsində əmələ gəlməsi hipotezini ilk dəfə 1863-cü ildı K.Bişoftəklif etmişdir. Akademik A.E Fersmana görə yer qabığı süxurların aşınması zamanı kation əmələgətirən elementlərin miqdarı anion əmələgətirən elementlərin miqdarından 25-30 dəfə çpxdur. Bu fərq canlı maddələrin fəaliyyəti nəticəsində daima buraxılan CO2 hesabına aradan götürülür. Məhz bu karbonatların aşınma məhsulu olan sodanın toplanması ilə nəticələnir. V.A Kovdanın fikrincə alümosilikatların aşınması zamanı NaHSiO3 parçalanmaya məruz qalır və bu duz güclü qələvi reaksiyaya malik olduğuna görə CO2 ilə qarşılıqlı əlaqəyə girir Na2CO3 əmələ gətirir. Sodanın belə əmələ gəlmə mexanizmi konkret şəraitlər üçün realdır və universal əhəmiyyət daşımır.
Sodanın əmələ gəlməsinin başqa bir yolu CaCO3 transformasiyasıdır. K.Bertolle təbiətdə sodanın əmələ gəlməsinin aşağıdakı kimi olduğunu mümkün hesab edirdi.
CaCO3 + NaCl → Na2CO3 + CaCl2 Başqa bir alim E.Hillhard isə bu reaksiyanı belə ifadə etmişdir.
CaCO3+Na2SO4 → Na2CO3 + CaSO4 Eksperimentlərdə Hilhard natrium hidrokarbonatın əmələ gəlməsi mexanizmini təsdiq etmişdir:
CaCO3+Na2SO4 + CO2+ H20 → 2NaHCO3 + CaSO4 Hilhard reaksiyası real hesab edilə bilər, lakin bunun üçün CO2 yüksək qatılığı tələb olunur ki, buna da təbiətdə həmişə rast gəlmək olmur.
Akademik K.K Hedroyts isə sodanın əmələ gəlməsininin kolloid-kimyəvi hipotezini təklif etmişdir. Bu hipotezi A.Ziqmond (Macarıstan) U.Kelli (ABŞ) və başqa alimlər eksperimental yolla yoxlamışlar.
Hipotezin maliyyəti isə aşağıdakı kimidir. Şoran və şorkətlər TUK-da mübadiləvi Na+ və müxtəlif duzlar həm bərk fazada, həm də torpaq məhlulunda tutub saxlıya bilirlər. Torpaqda asan həll olan duzların yuyulması, yuyulan tipli su rejimində CaCO3 duzun nisbətən toplanmasına səbəb olur. Sonra isə mübadiləvi Na+ mühitdə CaCO3 yaxud H2CO3 nizamlayır.
TNa2 + CO3 → TCa + Na2CO3 yaxud
TNa2 + H2CO3 → TH2 + Na2CO3 Sodanın bu yolla da əmələ gəlməsi universal sayılmır, lakin mümkündür.
Başqa bor xüsiso çaraq dairəsində olan hipotez bioloji yaxud biokimyəvi konsepsiya adlarnır. Bu hipotez torpaqda sulfatazaldan bakteriayaların faəliyyətinə əsaslanır. Kifayət qədər üzvi maddələri olan və anaerob şərait üstünlük təşkil edən torpaqlarda sulfatazaldıcı baketriyalar inkişaf edirlər. Bunlara misal olaraq Desulfovibrio və Desulfotomaculumu göstərə bilərik.
Bu bakteriyaların və üzvi maddələrin iştirak etdiyi şəraitdə aşağıdakı reaksiya gedir :
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2 Sonra isə hidrogen sulfidə qədər reduksiya olunur.
Na2S + CO2 + H2O → H2S + Na2CO3 Üzvi maddələr burada sufatazaldıcı bakteriyalar üçün enerji mənbəyi hesab edilir.