Dərslik Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirinin 23 may 2012-ci il tarixli
Yüklə 2,21 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Minimum enerji prinsipi: a) atomda əvvəlcə (n+1) cəmi kiçik olan orbital elektronla dolur; b) bu zaman iki müx- təlif orbitalın (n+1) cəmi bərabər olarsa, əvvəlcə baş kvant ədədinin (n) qiyməti az olan orbital dolur. Məsələn, kiçik dövr elementi olan 7 N atomunda a bən- dinə əsasən əvəlcə 1s (n+1=1+0=1), sonra 2s (n+1=2+0=2), daha sonra 2p (n+1=2+1=3) orbitalı dolur. 56
Böyük dövr elementi olan 19 K atomunda orbitalların elektronlarla dolması zamanı 3p orbitalından sonra 3d (n+1=5) deyil, 4s (n+1=4) orbitalı dolur. Ümumiyyətlə, birinci dövrdə atomların 1-ci energetik səviyyəsi dolur. 1-ci səviyyə bir s-orbitalından ibarət olduğun- dan elektronlar bu orbitalda yerləşir. Dövrün birinci elementi H-dir, sıra nömrəsi də 1-dir. Ona görə də hidrogen atomunun s-orbitalında bir elektron yerləşir. Onun elektron formulu 1s 1
olur (böyük rəqəm səviyyənin nömrəsini, hərf – yarımsəviy- yənin (orbitalın tipi), sağdan yuxarıdakı rəqəm isə yarım- səviyyədəki elektronların sayını göstərir. Helium atomunda 2 elektron vardır. Həmin elektronlar Pauli prinsipinə görə 1s 2 elektron formulu ilə ifadə olunur. Beləliklə, birinci dövr elementlərində elektronların paylan- ması aşağıdakı kimi ifadə olunur: 1 H – 1s
1 ;
2 He – 1s
2
Birinci səviyyədə iki elektrondan çox elektron yerləşə bilmədiyindən (N max
=21 2 =2) bu səviyyə He atomunda ta- mamlanır. Növbəti elementdə üçüncü elektron 2-ci səviyyədə yerləşəcəkdir. İkinci dövrdə 2-ci səviyyə dolur. İkinci səviyyəyə 4 (bir s-, üç p-) orbital daxildir və onun maksimum tutumu 8 elek- trondur. (N max
=22 2 =8). Minimum enerji prinsipinə görə əvvəlcə 2-ci səviyyənin s- orbitalı, sonra isə p- orbitalı dolur. Beləliklə, 3 Li atomunda üçüncü elektron 2s orbitalını tutur: 3 Li 1s 2 2s / Berillium 4 Be atomunda dördüncü elektron məhz həmin səbəblər üzündən 2 s- orbitalında yerləşir: 4 Be 1s 2 2s 2 57
Bor 5 B atomunda beşinci elektron 2 p- orbitalında yer- ləşir: 5
2 2s 2 2p /
Hər orbitalda maksimum 2 elektron yerləşə bildiyindən p-yarımsəviyyənin tutumu 6 elektron olur. Ona görə də C, N, O, F atomlarında ardıcıl olaraq 2 p- orbitalları elektronlarla dolur və neon Ne atomunda 2p- yarımsəviyyəsi tamamlanır. Yarımsəviyyədə orbitalların elektronlarla dolması Hund qaydası üzrə baş verir. Bir yarımsəviyyənin orbitallarında elektronlar elə yerləşir ki, onların spin ədədləri cəminin müt- ləq qiyməti maksimum olsun. Daha doğrusu, Hund qaydasına görə əvvəlcə bütün orbi- tallar parallel spinli elektronlarla tək-tək dolur və yalnız bun- dan sonra həmin elektronlar əks spinli elektronlarla cütləşir. (Spin ədədlərinin cəmi atomun bütün elektronlarının spin kvant ədədlərinin cəminə (Σm s ) bərabərdir). Üçüncü dövrdən başlayaraq atomların üçüncü səviyyəsi (n=3) dolmağa başlayır. 3-cü səviyyə 9 (bir s-, üç p- və beş d- ) orbitaldan ibarətdir. Bu səviyyənin ümumi elektron tutumu N max =23 2 =18 elektrona bərabərdir. Yuxarıda göstərilən qay- dalardan istifadə etməklə üçüncü dövr elementlərində elek- tronların paylanmasını belə yazmaq olar: 11 Na 1s
2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 12 Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 0 3d 0 13 Al 1s
2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3d 0
14 Si 1s
2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 3d 0 və s. Yekunlaşdırsaq belə nəticəyə gəlmək olar ki, elektronla- rın atom orbitallarına dolma ardıcıllığı aşağıdakı formula ilə təyin olunur: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 …, 58
Elektronların bu cür paylanması elemenlərin sabit və dəyişkən valentliyinə səbəb olur ki, bu da onların xüsusi bio- kimyəvi və fizioloji roluna öz təsirini göstərir. Qarşıya qoyulan tədqiqat problemindən asılı olaraq, elektronların atom orbitallarında paylanmasından başqa digər qruplaşmalarından da istifadə edilir. Yer qabığının müxtəlif qatlarında elementlərin mövcudluğunu geokimyəvi təsnifatlar daha yaxşı xarakterizə edir. Belə təsnifatlardan birini V.M.Qoldşmidt (1924) tərtib etmişdir. Onun təsnifatına görə bütün elementlər dörd qrupa bölünür: litofillər, xalkofillər,
biosferdə tərkibində oksidlər, hidroksidlər, oksigenli turşu- ların duzları olan minerallar əmələ gətirirlər. Bura 54 element aiddir: Si, Ti, S, P, F, Cl, Al, Se, Na, K, Ca, Mg və s. Xal- kofillər kükürdlə birləşmələr əmələ gətirməyə meyillidirlər: Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Mn, Fe və s. Siderofil elementlər dəmir xəlitələrində həll olaraq dəmirli birləşmələr əmələ gətirirlər: Fe, Ni, Co, P, C, Pt, Au, Sn, Mo və s. Nəhayət, atmofil ele- mentlərə aid olanlar:
H, N,
C,
O, He,
Ne,
Ar,
Kr,
Xe,
Cl,
Br, Y.
V.M.Qoldşmidt bunlardan xüsusi bir qrup ayıraraq biofil elementlər adlandırmışdır. Hansı ki, bunlar canlı orqa- nizmlərdə toplanırlar. Qoldşmidtə görə əsas biofil elementlər bunlardır: C, H, O, N, P, S, Cl, Y. Az da olsa B, Ca, Mg, K, Na, V, Mn, Fe, Cu kimi elementləri də o biofil elementlər qru- puna daxil edirdi.V.M.Qoldşmitdin təsnifatına görə bu ele- mentlər torpağın maye fazasında olaraq, bərk fazaya da keçə bilir və torpaq proseslərində o qədər də böyük rol oynamırlar. Torpaqşünaslıqda böyük maraq yaradan elementlər təs- nifatı landşaftda onların miqrasiya xüsusiyytləridir. Belə bir 59
təsnifat A.İ.Perelman tərəfindən işlənmişdir. O, bütün ele- mentləri iki böyük qrupa ayırır: 1) hava miqrantları, 2) su miqrantları. Hava miqrantları qrupuna əsasən passiv ele- mentlər xüsusilə təsirsiz qazlar He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn və at- mosfer şəraitində kimyəvi birləşmələr əmələ gətirən aktiv elementlər (O, H, C, N, Y) daxildir. A.İ.Perelmana görə su miqrantları qrupu bir neçə yarım- qruplara bölünür. Burada əsasən elementlərin mütəhərrikliyi və oksidləşmə-reduksiya proseslərinə təsir etmələri nəzərə alınır. Mütəhərrik və çox mütəhərrik elementlərə aiddir: Cl, Br, S, Ca, Na, Mg, Sr, Ra, F, B. Zəif mütəhərrik kation və anionları K, Ba, Rb, Li, Be, Cs, Ti, Si, P, Ge, Sn, Sb, As kimi elementlər əmələ gətirilər. Reduksiyaedici qleyli mühiti mütə- hərrik Fe, Mn, Co yaradır. Mütəhərrik və zəif mütəhərrik ok- sidləşmə qleyli şəraiti isə Zn, Cu, Ni, Pb, Cd elementləri əmə- lə gətirir. Lakin geoloji və geokimyəvi problemlərin həlli isti- qamətində aparılan konkret kimyəvi proseslərin analizi üçün bu təsnifat kifayət etmir.
mentləri belə sıralandırır: 1) maksimum biofillər – C, 2) yüksək biofillər – N, H, 3) orta biofillər – O, Cl, S, P, B, Br, 4) aşağı biofillər – Fe, Al. Elementlərin biofillik dərəcəsinə görə qruplaşdırılması onların canlı orqanizmlərdə rolu və kimyəvi elementlərin miq- rasiya prosesini aydınlaşdırmaqdır. Bitkilərin kimyəvi elementləri seçib udma qabiliyyətini bioloji udma koeffisenti adlandırırlar. Bunu isə məlum ele- 60
mentin bitki külündə miqdarının həmin elementin litosferdə yaxud torpaqda miqdarına olan nisbətinə görə hesablayırlar. Hər bir elementin torpaqəmələgəlmə prosesində rolunu qiymətləndirmək üçün onların qruplara bölünməsi münasib- dir. Bu zaman elementlərin mineralların struktur qəfəslərinin yaranmasında və torpaq kütləsinin əmələ gəlməsində konstitu- sion rolu aydınlaşa bilər. Belə olan halda birinci növbədə tor- paq silikatlarını və alümosilikatlarını yaradan Si, Al və O-nin rolu məlum olar. Daha sonra üzvi maddələrin əsas kompo- nentləri sayılan C, H, N, O-nin nəyə qadir olduqları üzə çıxar. Ümumiyyətlə, torpaq quruluşuna əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərən pedomorf elementlər qrupunun öyrənilməsi xüsusi diqqət tələb edir.
Ən çox yayılan, sadə və ənənəvi üsullardan biri torpa- ğın tərkibinə daxil olan oksidlərin ümumi element tərkibini analiz etməklə hesablamaqdır. Bu üsul əsasən makroelement- ləri təyin etmək üçün işlədilir. Torpağın tam ümumi analizin- də aşağıda göstərilən oksidləri hesablayırlar: SiO 2, Al
O 3 , Fe 2 O 3 ,TiO
2, Na 2 O, MnO, CaO, MgO, SO 3 , P 2 O 5 , K 2 O. Bu üsulun yeganə üstün cəhəti odur ki, aparılan analizin dəqiqli- yini yoxlamaq tez mümkün olur. İlkin yaxınlaşmada hesabla- manı torpağın közərdilmiş çəkisində ali oksidlərin cəmi 100%-ə yaxın olmalıdır, buraxılan kənara çıxmalar 1-1,5%- dən çox olmamalıdır. Belə yoxlamalar şərti xarakter daşıyır. Çünki elementlərin valentliyi həmişə onların ali oksidlərdəki tutduqları vəziyyətə cavab verə bilmir. Həmçinin elementlərin 61
hamısı torpaqda oksigenli birləşmələrlə təmsil olunmurlar. Yuxarıda saydığımız makroelementlərdən torpaqda Fe, Mn və S müxtəlif dərəcədə oksidləşməyə qadirdilər. Reduksiya olun- muş torpaqlarda bəzi elementlər sulfidlər kimi təsvir edilirlər. Məsələn, əgər piritin (FeS 2 ) analizinin nəticələrini oksid for- masında ifadə etsək, onda oksidlərin cəmi 200%-dən çox ola- caqdır.
Lakin torpaqda bütün elementlərin çəkisini oksid for- masında ifadə etmək düz olmazdı. Yalnız Ti, Si, Fe, Al və s. torpaqda oksid formasında müxtəlif kristallaşma dərəcəsində mövcuddurlar. Qalan oksidlər torpaqda sərbəst vəziyyətdə mövcud ola bilmirlər. Oksid formada ifadə torpağın tərkibində müxtəlif ele- mentlərin kəmiyyətcə nisbətləri haqqında təsəvvür yarada bi- lir. Çünki istər çəki, istərsə də mol.-la ifadə də oksigenin payı oksidlərin tərkibində müxtəlif olur. Məsələn, SO 3 -in tərki- bində S 40% təşkil edirsə, K 2 O-in tərkibində K 83% təşkil edir. Əgər, analiz etdiyimiz torpağın tərkibində 1,5% K 2 O və 0,3% SO 3 vardırsa, onda K 2 O miqdarı həmin torpaqda SO 3 -
sablasaq, onda görərik ki, kaliumun miqdarı 1,25%, kükür- dünkü isə 0,12%-ə bərabərdir. Daha doğrusu həmin torpağın tərkibində K S-dən 10 dəfə çoxdur. Beləliklə, bir daha aydın olur ki, oksidlərin miqdarını bilməklə torpaqda mövcud olan kimyəvi elementlərin kəmiyyətini və onların nisbətlərini də- qiq tapmaq mümkün deyil. Torpaqların element tərkibini tam bilmək üçün onların analiz nəticələrinin faizlə ifadə edilməsi bəs eləmir (element yaxud oksid forması). Məlumdur ki, kimyəvi reaksiyalarda ya- xud proseslərdə atomlar, ionlar, molekullar iştirak edərək, bir 62
torpaq horizontundan digərinə keçir. Son nəticə isə reaksiyaya girən atomların və molekulların sayından asılı olur. Başqa sözlə desək, prosesin yekunu və intensivliyi reaksiyaya girən maddə- nin kütləsi ilə yox, maddə hissəciklərinin sayı ilə ifadə olunur. Misal olaraq dağ qaratorpaqlarında alüminium və dəmiri müqayisə edək. Bu torpağın əkin qatında 9,2% Al 2 O 3 və 3,7% Fe 2
3 vardır. Hər iki elementi faizlə ifadə etsək, görərik ki, 4,9% Al, 2,6% Fe bu torpağın tərkibində mövcuddur. Bilirik ki, bu elementlərin atom çəkiləri arasında böyük fərq vardır: 26,98 və 55,85. Beləliklə, aydın olur ki, 100 q torpaqda bun- ların miqdarı 0,18 mol Al və 0,047 mol Fe təşkil edir. Əgər kütlədə Al miqdarı Fe-dən 1,9 dəfə çoxdursa, atomların sa- yına görə isə 3,8 dəfə olacaqdır. Başqa bir misal göstərək: çimli-podzol torpaqların E horizontunda 95% CaO və 0,75% MgO olarsa, Ca və Mg miqdarı 0,68 və 0,45% olar. Bu iki elementin faizlə göstərilən miqdarının müqayisəsindən məlum olur ki, Ca miqdarı Mg- dan üstündür. Lakin mol-la ifadə edəndə 100 q torpaqda Ca 0,17, Mg isə 0,19 mol olur. Ona görə də torpaq komponentlərinin kimyəvi qurulu- şunu tədqiq edəndə (xüsusilə transformasiya, miqrasiyanın qa- nunauyğunluğu, elementlərin akkumulyasiyası və s.) məlum kütləyə (kq) görə mol-la ifadə etmək daha məqsədə uyğundur. Beynəlxalq vahidlər sisteminə görə mol – sadə və mürəkkəb maddələrdə struktur elementlərinin miqdarı (atomlar, mole- kular, ionlar və elektronlar) 12 q 12 C atomuna bərabərdir, daha doğrusu 6,02210 23 (Avoqadro ədədi). 1 kq torpaqda element- lərin mol-la miqdarını tapmaq üçün onun torpaqda faizlə miq- darının 10 rəqəminə vurub atom kütləsinə bölmək lazımdır: mol/kq = (%10):AK 63
3 saylı cədvəldə müxtəlif üsullarla təyin edilmiş çimli- podzollu torpaqların element tərkibi təsvir edilmişdir. Cədvəl- dən göründüyü kimi oksidlərin cəmi 89-dan 97%-dək tərəd- düd edir. Oksidlərin cəminin ən az müşahidə olunduğu üst ho- rizontda (A 1 E) 89,35% olmuşdur. Çünki burada üzvi maddə- lər daha çox toplanır. Oksidlərin miqdarına görə ardıcıllıq sırası belədir: SiO 2
2 O 3 >Fe 2 O 3 >K 2 O>MgO, CaO, Na 2 O Elementlərin hesablanması zamanı bu sıra öz qüvvə- sində qalır, lakin elementlərin nisbətində isə dəyişilir. Məsə- lən, A 1
2 / Fe
2 O 3 nisbəti 28,4-ə bərabər olurdursa, Si/Fe=19,0 olur. Nisbətlər əmsalının hesablanması oksidlərin formula- sından və elementlərin atom kütləsindən asılıdır. Aşağıda bəzi elementlərin hesablama əmsalını təsvir edək. 64
C ədv əl 3 Çim li -p od zoll u tor p aq ların e le m en t t ər k ib i, (m ütl əq qu ru ç əkiy ə gör ə) I. O k si d lə ri n f a iz lə m iqd arı H or iz ont D əri nl ik , sm SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 C aO MgO K 2 O Na 2 O C əmi A 1 E
2 -11
73,04 8,74
2,57
1,02
0,66
2,22
1,10
89,35
E
11 -27
78,43
10,02
2,69
0,92
0,73
2,37
1,20
96,36
E
33 -42
81,34
7,83
2,65
1,19
0,72
2,23
1,17
97,13
B 1 60 -87 73,85
11,52
4,39
1,12
1,28
2,71
1,04
95,91
B 2 90 -100 72,49
12,34
4,88
1,17
1,30
2,70
1,10
95,98
B 3 170
-190
70,00 13,59
5,26
1,03
1,76
2,62
1,07
95,33
II . E lem en tl ər in f a iz lə m iqd arı H or iz ont D əri nl ik , sm Si Al Fe C Mg K Na O A 1 E
2 -11
34,18 4,62
1,80
0,73
0,40
1,84
0,82
44,96
E
11 -27
36,71
5,30
1,88
0,66
0,44
1,97
0,89
48,51
E
33 -42
38,07
4,14
1,85
0,85
0,43
1,85
0,87
49,07
B 1 60 -87 34,56
6,09
3,07
0,80
0,76
2,25
0,77
47,61
B 2 90 -100 33,93
6,53
3,41
0,84
0,78
2,24
0,82
47,43
B 3 170
-190
32,76 7,19
3,68
0,74
1,06
2,17
0,79
47,94
65
.E lem ent lə ri n m iqd arı , m ol /kq H or iz ont D əri nl ik , sm Si Al Fe C Mg K Na O A 1 E
2 -11
12,17 1,71
0,32
0,18
0,16
0,47
0,36
28,10
E
11 -27
13,07
1,96
0,34
0,16
0,18
0,50
0,39
30,32
E
33 -42
13,55
1,53
0,33
0,21
0,18
0,47
0,38
30,67
B 1 60 -87 12,30
2,26
0,55
0,20
0,31
0,58
0,33
29,76
B 2 90 -100 12,08
2,42
0,61
0,21
0,32
0,57
0,36
29,64
B 3 170
-190
11,66 2,66
0,66
0,19
0,44
0,56
0,35
29,34
IV .E le m ent lə ri n m ol his sə ci kl əri ( m ol -un c əm ind ən f ai zl ə) H or iz ont D əri nl ik , sm C əmi , m o l/ kq Si Al Fe C Mg K Na O A 1 E
2 -11
43,47 28,0
3,9
0,7
0,4
0,4
1,1
0,8
64,6
E
11 -27
46,92
27,9
4,2
0,7
0,4
0,4
1,1
0,8
64,6
E
33 -42
47,32
28,6
3,2
0,7
0,4
0,4
1,0
0,8
64,8
B 1 60 -87 46,29
26,6
4,9
1,2
0,4
0,7
1,3
0,7
64,3
B 2 90 -100 46,21
26,1
5,2
1,3
0,5
0,7
1,2
0,8
64,1
B 3 170
-190
45,86 25,4
5,8
1,4
0,4
1,0
1,2
0,8
64,0
66
Ġlkin nisbət Axtarılan nisbət Hesablama əmsalı SiO
2 Al 2 O 3
→ Si
Al → 0,88 SiO 2
Fe 2 O 3 → Si
Fe → 0,67 SiO 2
CaO → Si
Ca → 0,65 SiO 2
MgO → Si
Mg → 0,77 SiO 2
K 2 O → Si
K → 0,56 SiO 2
Na 2 O → Si
Na → 0,63
Göründüyü kimi hesablama əmsalları eyni olmur. Bu o deməkdir ki, elementlərin toplanması, miqrasiyası, torpaq pro- filində paylanması istifadə olunan analiz formalarından asılı olaraq müxtəlifliklə nəticələnir. Kütlə deyil, mol vahidindən istifadə etdikdə daha ziddiyətli nəticələr alınır. Kütlə ilə ifadə etdikdə Al 2-3 dəfə Fe miqdarından çox olur, atomların sayına gəldikdə isə 4-5 dəfə üstün olur (cədvəl 3). Ca kütləsi üst horizontlarda Mg-dan 1,5-2 dəfə atomların sayı isə təqribən bərabər olur. Bu oxşarlığı K və Na arasında da müşahidə etmək olur. Ümumiyyətlə, torpaq kimyasında qarşıya qoyulan məsə- lədən asılı olaraq analizlərin nəticələrini hesablamaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə edilir. Ən çox işlənən üsullar aşağıda göstərilənlərdir: 67
- havada quru torpağa görə hesablama; - mütləq quru torpağa görə hesablama (105 0 C); - közərdilmiş torpağa görə hesablama; - humuzsuz torpaq kütləsinə görə hesablama; - karbonatsız torpağa görə hesablama; - humuzsuz və karbonatsız torpağa görə hesablama; - karbonatlı torpağa görə hesablama; - müəyyən torpaq həcminə görə hesablama. Bunlardan başqa elə hesablamalar var ki, tam torpaq kütləsinə görə və bəzən də onun bir hissəsinə görə aparılır. Məsələn, karbonun və azotun miqdarını tam torpaq kütləsinə görə hesablamaq lazımdır, çünki burada olan üzvi maddələrin miqdarını yalnız bu üsulla tapmaq olar. Belə üsul humusun keyfiyyət xüsusiyyətlərini təyin etməyə imkan yaradır. Lakin torpaq nəmliyi dəyişkən vahid olduğundan, yəni nümunənin götürülmə vaxtı, tarlanın vəziyyəti, saxlanma şəraiti, labora- toriya havasının nəmliyi və s. amillərdən asılı olduğuna görə hesablamanı 105 0 C-də qurudulmuş torpağa görə aparırlar. Hansı ki, nümunələrdən hiqroskopik su çıxarılır, lakin kons- titusion suya toxunulmur. Bu zaman təyin olunan elementin miqdarını əmsalına vururlar. A burada 105 0 C-də quru- dulmuş torpağın nəmliyidir. Humuzsuz və karbonatsız torpaq- larda
əmsalından istifadə olunur. X – torpaqda humusun %-lə miqdarıdır. Element tərkibinə görə torpağın profilində real fərqi müəyyən etmək üçün hesablamanı humuzsuz yaxud karbo- natsız nümunələrdə aparırlar. Buna misal olaraq Gədəbəy rayonunun dağ qaratorpaq- larının element tərkibinə nəzər yetirək (cədvəl 4). 68
Cədvəl 4 Dağ qaratorpaqlarının profilində Si, Al və Fe paylanması (%) zont Dərin- lik, sm Mütləq quru çəkiyə görə Humussuz çəki Karbonatsız çəki KözərlilmiĢ karbonatsız çəki Si Al Fe Si Al Fe Si Al Fe Si Al Fe A 0-10 31,9 4,9 2,6 35,8 5,5 2,9 31,9 4,9 2,6 37,0 5,6 3,0 A1 40- 50
33,9 5,7 2,7 35,7 6,0 2,8 33,9 5,7 2,7 36,6 6,2 2,9 B 100-
110 28,7 4,6 2,4 29,0 4,7 2,4 35,3 5,7 3,0 36,7 5,9 3,1
Bütün torpaq kütləsinə görə (mütləq quru çəkiyə) ele- ment tərkibini hesabladıqda profildə fərqlər aydın hiss olunur. Si, Al, Fe maksimal qatılığı 40-50 sm qatlarda təsadüf edilir. Yuxarı və aşağı horizontlar nisbətən kasıbdırlar. Lakin silikat- ların yayılması məsələsində nəticə çıxarmağa tələsimək lazım deyil. Bu məsələ haqqında düzgün qərar vermək üçün üst horizontda (0-10 sm) və digər qatlarda humusun miqdarına diqqət ayıraq. 0-10 sm qatda humus 8,0%, 40-50 sm-də 5,1% və ən alt qatda isə (100-110 sm) 1,4% təşkil edir. Bu zaman elə həmin alt horizontda 19% karbonatlar müşahidə edilmiş- dir. Artıq profildə Si, Al, Fe miqdarının bu cür fərqlənməsini başa düşmək çətin deyildir. Çünki buna birbaşa profildə üzvi maddələrin və CaCO 3 toplanması ilə bağlıdır. Hesablanmanı humuzsuz çəkintiyə görə apardıqda iki üst horizontlarda 69
elementlərin miqdarı təqribən bərabərləşir. Karbonatların tə- siri xaric edildikdən sonra iki alt horizontların tərkibi bir- birinə yaxınlaşır. Torpaqəmələgəlmə prosesi təkcə kimyəvi dəyişikliklər- dən ibarət deyildir bu zaman torpağın həcm kütləsində də böyük dəyişikliklər baş verir. Bu əsasən torpağın mexaniki yumşalması və torpaq- əmələgətirən süxurların sıxlaşması zamanı baş verir. Torpağın nisbi sıxlığını iki yolla müəyyən etmək olar: 1) torpağın ele- ment tərkibini kütlə vahidi ilə yox, həcm vahidi ilə ifadə et- məklə; 2) ehtiyat elementləri hesablamaqla. Adətən ehtiyat elementləri hər horizont üçün ayrıca və bir hektara görə hesablanır. Ehtiyat elementləri ən tez hesablamaq üçün bu formula- dan istifadə etmək məqsədə uyğundur.
=1000HVX Burada – ehtiyat elementlər, kq/ha; H – dərinlik, sm; V – həcmi kütlə, q/sm 3 ; X – elementin miqdarı, %-lə. Ehtiyat elementləri torpağın hər bir qatında hesablayır- lar. Ümumi ehtiyat elementləri kq/ha, t/ha, q/sm 2 vahidlərin- dən istifadə edib və genetik horizontlara görə toplayırlar, mə- sələn:
Təcrübədə bunu çox zaman torpağın əkin qatına görə (0-20 sm) və lazım gələrsə 0-50 sm yaxud 0-100 sm qatlarda da hesablamaq olar. Ehtiyat elementlərin analizi imkan verir ki, şumlama, mədəniləşdirmə, meliorasiya işlərindən sonra torpağın kim- 70
yəvi tərkibində baş verən bəzi dəyişiklərin səbəbini aydınlaş- dıraq. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bir qata görə element- lərin miqdarını təyin etmək səhv nəticələnə bilər. Buna tipik misal olaraq şumlanan xam torpaqlarda üzvi karbonun miq- darının dəyişilməsini göstərək. Tutaq ki, 0-10 sm qatda üzvi karbonun (C üzvi ) miqdarı C 1 , 10-20 sm qatda C 2 -dir. Heç bir təhlil aparmadan bilirik ki, C 2
-dir. Onda C üzvi ehtiyatı 0-10 sm qatda belə olacaqdır. 10-20 sm qatda isə
0-20 sm qatında ümumi ehtiyat belə ifadə olacaqdır: bu şərtlə ki, V 1 =V
=V olsun. Şumdan sonra orta hesabla 20 sm qatda (A şum ) üzvi
karbonun miqdarı aşağıdakı formula ilə ifadə oluna bilər:
Əgər ehtiyat üzvi maddələr dəyişilməzsə, şərti olaraq həcmi kütləni bərabər götürsək onda
olar, yaxud
şəklində ifadə olunar.
Məsələnin şərtində qəbul etmişdik ki, C 2 1 -dir. Deməli, C 3
1
olması şübhəsizdir. Bu hesablama sadə mənti- şum
horizontu ilə müqayi- sədə A
1 horizontunda üzvi maddənin miqdarı tədricən azal- malıdır. 71
Torpaqəmələgəlmə prosesinin gedişində elementlərin nisbətləri ya sabit qalır, yaxud qanunauyğun şəkildə dəyişilir. Hər hansı cüt elementlərin qatılılıq nisbətlərinin analizi torpa- ğın xassələri haqqında mühüm və yeni informasiyalar almağa imkan yaradır. Torpaqşünaslıqda bu cütlüklərin C:H, C:N, C:O, SiO
2 :Al
2 O 3 , SiO 2 :Fe 2 O 3 nisbətlərinin hesablanması çox geniş istifadə olunur. Məsələn, C:H nisbəti torpaqda üzvi maddə- lərin quruluş tipləri haqqında nəticə çıxarmağa imkan verir. C:N nisbəti humusun azotla zənginləşməsi və bəzi humus əmələgəlmə xüsusiyyətlərini aydınlaşdırır. SiO 2 :Al 2 O 3 nisbəti gilli mineral tiplərinin müxtəlifliyi üçün xarakterikdir. Həm- çinin mineraloji tərkibi təyin edən zaman əlavə diaqnostik əlamət hesab edilir. SiO 2 :Al
2 O 3 və SiO 2 :Fe 2 O 3 nisbətlərindən torpağın aşınma qabığının tiplərini və kimyəvi tərkibinin müəyyən edilməsində istifadə edilir. Yuxarıda göstərilən nisbətlərin hesablanması mol vahid- ləri ilə ifadə edilir (əvvəllər bu termin atom və ya molekulyar kəmiyyətlər adlanırdı). Elementlərin mol münasibətlərini tap- maq üçün analiz nəticəsində alınan rəqəmin faizlə miqdarını onun atom kütləsinə bölmək lazımdır. Onda mol nisbətlərini hesablamaq üçün aşağıdakı formulalardan istifadə edilməlidir:
Burada C(%), H(%) – analiz olunan nümunədə elemen- tin faizlə miqdarıdır. 72
SiO
2 : R
2 O 3 nisbətini hesabladıqda bilmək lazımdır ki, R 2 O 3 əslində Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 cəmi kimi qəbul edilmişdir.
sonra SiO 2 -in mol sayını bu cəmə bölmək lazımdır. Ona görə də allit fraksiyalarında SiO 2 : R 2 O 3 <2,5; siallit fraksiyalarında isə SiO 2 : R
2 O 3 >2,5 olur. Aşınma məhsullarında qələvi və qələvi-torpaq element- lərinin itkisini və toplanmasını qiymətləndirmək üçün onların mol nisbətlərini hesablayırlar.
73
Hesablama üsulu analoji olaraq yuxarıdakı formada aparılır. Gil minerallarında mol nisbətlərini həm elementlərə həm də oksidlərə görə hesablamaq olar. Məsələn, kaolinitin mol nisbəti Si:Al=1:1 yaxud SiO 2 : Al 2 O 3 =2 olur. Bu cür nisbət muskovit mineralında da müşahidə edilir. Montmoril- lonit qrupu minerallarında bu nisbət (SiO 2 : R 2 O 3 ) 4-ə qədər yüksəlir.
Torpaq proseslərinin mexanizmini araşdırdıqda təkcə element tərkibi az informasiyalı hesab edilir. Torpaqəmələ- gəlmə eyni vaxtda, ardıcıl proseslər və kimyəvi reaksiyalar nəticəsində baş verir. Hələlik bu proseslərin tam və təkmil- ləşmiş təsnifatı yoxdur. İlkin torpaq-kimyəvi prosesləri aşağıdakı qruplara böl- mək olar: 1. Torpağın üzvi və mineral komponentlərinin transfor- masiya prosesləri. 2. Maddələrin köçürülmə prosesləri. 3. Torpaq horizontları və profilində spesifik mürəkkəb proseslərin formalaşması.
rin kimyəvi reaksiyalar zamanı parçalanması, sintezi, yenidən yaranması torpaqəmələgətirən süxurlardan və xaricdən torpaq tərkibinə daxil olmalar. Bura həmçinin minerallar və dağ süxurlarını aşındıran bütün kimyəvi reaksiyalar, həllolmalar, oksidləşmələr, reduk- siyalar, hidrolizlər və s. daxildir. Bu qrupa üzvi maddələrin 74
minerallaşması reaksiyaları, humifikasiya prosesləri, qalıq- ların birləşmə və həllolma reaksiyaları da aid edilir. Maddələrin köçürülmə prosesləri – torpaqdaxili miq- rasiyanı əhatə etməklə, həmçinin torpaq sərhəddindən kənara (atmosferə, suya, süxurlara) maddələrin miqrasiyası kimi anlaşılır. Bu proseslər qrupuna elyuvial, illyuvial, akkumul- yasiya, yuyulma, lessivaj və s. daxildir.
və reaksiyalardan ibarətdir. Məsələn, qleyləşməni, podzollaş- manı və s. bura aid etmək olar. Bu prosesləri başa düşmək üçün daha torpağın element tərkibinə yox, onun molekulyar tərkibinə istinad etmək lazım- dır. Artıq konkret reaksiyalarda atomlar deyil, ionlar və mole- kulalar iştirak edir. Ona görə də torpaq kimyası real olaraq molekulların xassələrinə əsaslanır. Kütlədən asılı olmayaraq eyni tərkib və eyni termo- dinamiki xassələrə malik olan heterogen sistemin homogen hissələrinin məcmusuna faza deyilir. Belə bir tərifdən sonra, aydın olur ki, torpaq çox fazalı sistemdir. Bəzən torpağın ücfazalı sistem (bərk, maye, qaz) kimi ifadə olunması «faza» anlayışı ilə qətiyyən düz gəlmir. Yaxşı olar ki, bərk, maye, qaz hissələri deyilsin. Çünki «faza» termini kimyada və termodinamikada ciddi təyin edilmiş fikri ifadə edir. Lakin torpaqşünaslar faza deyəndə torpağın bərk, maye, qaz və
Lakin xaricdən olan təsirlər torpaq fazalarının dəyiş- məsində böyük rol oynayır. Məsələn, yerin cazibə və maqnit sahələrini buna misal göstərə bilərik. Belə şəraitdə qravitasiya qüvvələrinin təsiri altında torpaq məhlulunun bircinsliliyi hə- 75
mişə pozulur. Suyun hərəkəti, temperaturun tərəddüdü atmo- sfer və torpaq-hava mübadiləsini həyata keçirir. Bu cür qüv- vələrin təsiri altında müxtəlif həcm torpaqlarda torpaq məhlu- lu və torpaq havasının dəyişilməsi şübhəsizdir. Praktiki olaraq hər bir kimyəvi element torpaqda olan müxtəlif maddələrin tərkibinə daxildir və eyni vaxtda müxtəlif fazalarda da ola bilər.
76 III FƏSĠL TORPAĞIN RƏNGĠ VƏ KĠMYƏVĠ TƏRKĠBĠ
Pedomorf elementlər sırasında torpağın rənginə təsir edən xüsusi yarımqrup elementləri ayırmaq vacibdir. C, Fe, Mn, Ca, Si belə elementlərdən sayılır. Silisium birləşmələri torpaq kütləsinin başlıca hissəsini təşkil edərək ona ağımtıl rəng verir. Torpağın rəngi onun çox mühüm makromorfoloji əla- mətlərindən olub, təsnifat və diaqnostika məsələlərində geniş istifadə edilir. Bütün çöl torpaq tədqiqatları onun rənginə istinad edilərək, horizontlara və profillərə ayrılır. 1927-ci ildə prof. S.İ.Tyuremnov torpağın rənginə görə formalaşması hipotezini (qara, sarı, qırmızı və ağ) irəli sürdü. Sonra isə üç rəngli spektrə əsaslanan nəzəriyyə qəbul edildi. Rənglər haqqında olan ümumi nəzəriyyə isə torpağa rəng ve- rən komponentlərin hamısı nəzərə alınmaqla, spektral əkset- dirmə qabiliyyətinə görə spektrofotometrik ölçülərə əsaslandı. Torpağa və onun horizontlarına rəng verən maddələrə
Karbon birləşmələri, dəmir, manqan və kükürdün bəzi formaları başlıca torpaq piqmentləri sayılır. Karbonun birləşmələri torpağın rənginə ikitərəfli təsir göstərir. Mineral birləşmələri (torpaq karbonatları) ağ rəng verir. Burada əsasən CaCO 3 və MgCO 3 başlıca rol oynayır. Üzvi karbon birləşmələri isə torpağa sarımtıl, qonur və yaxud qaramtıl rənglər verir. 77
Manqan adətən torpağa tünd rəng verir ki, bu da piro- lyuzitin (MnO 2 ) təsirindən olur. Bəzi metalların sulfidləri də torpağa tünd və ya qara rəng verə bilir. Buna əsasən reduksi- yaedici şəraitlərdə rast gəlinir. Torpaq profilinə həm müxtəlif və həm də parlaq rəngi dəmir birləşmələri verir. Qamma rənglər və onun çalarları çox geniş yayılmış dəmir birləşmələri ilə əlaqələndirilir. Bura sarı, samanı sarı, qırmızımtıl, qonur, sarı-yaşıl, yaşıl, qaramtıl rənglər aiddir. Adətən bütün yumşaq torpaəmələgətirən süxur- lar müəyyən dərəcədə dəmir birləşmələri ilə rənglənmiş olur. Bu ümumi sarımtıl və qonurvari rənglər torpaq profilində sax- lanılır. Lakin dəmirin genetik horizontlar arasında paylanması bu rənglərin zəifləməsi və güclənməsi ilə müşayiət olunur. Torpaq rənglərini qiymətləndirmək çox çətin bir prob- lem sayılır, hətta praktiki olaraq torpaq horizontlarını öy- rənərkən kimyəvi tərkibdən yaxud digər xassələrdən asılılığını müəyyən etmək mümkün olmur. Ayrı-ayrı elementlərin və onların birləşmələrinin torpaq rənginin formalaşmasında rolunu rənglər ölçüsünün beynəl- xalq sisteminə əsaslanaraq qiymətləndirmək lazımdır. Hansı ki, burada şərti rənglərə (göy, yaşıl, qırmızı) təyinetmələr apa- rılır. Çox zaman spektral əksetdirmə qabiliyyəti əyrisindən istifadə edilir.
78
QABĠLĠYYƏTĠ
Torpaq da başqa cisimlər kimi ona düşən günəş şüala- rının müəyyən hissəsini əksetdirmək qabiliyyətinə malikdir. Torpaq rənglərini xarakterizə etmək üçün elektromaqnit tərəd- düdlərinin gözlə görünən intervalı (dalğa uzunluğu diapazonu 400-750Nm) qəbul edilmişdir. Bütün torpaqların üst qatı kələ-kötürlü olur ki, bu da düşən şüaların müxtəlif istiqamətlərə yayılması ilə nəticələnir. Belə əksetdirməni güzgü əksetdirməsindən fərqli olaraq
Diffuz əksetdirməni kəmiyyətcə xarakterizə etmək üçün iki vahiddən istifadə edilir: 1) əksetdirmə əmsalı; 2) parlaqlıq əmsalı.
Bütün istiqamətlərə əksetdirilən şüaların intensivliyinin, torpağın səthinə düşən şüalar selinin intensivlik nisbətinə əksetdirmə əmsalı deyilir. Onun simvolunu « » ilə işarə etsək:
Burada: J – torpağın səthi tərəfindən bütün istiqamətlərə səpələnən şüalar seli; J 0 – torpağa düşən şüalar seli. Əksetdirmə əmsalını tapmaq üçün hər tərəfə səpələnən şüaları ölçmək vacibdir. Bunu isə yalnız inteqrir (birləşdirici) sfera yaxud Teylor Ģarının köməyi ilə etmək mümkündür. İnteqrir sfera içi boş, ağzı örtülməmiş şar olub, əksetdiriciliiyi 100% olan maddə ilə (MgO, BaSO 4 ) daxili döşənir. Kyuvetə hazırlanmış torpaq nümunəsi qoyulur (şəkil 2).
79
(Teylor Ģarı) 1 – şarın daxili səthi, 2 – kyuvet, 3 – torpaq qatı, 4 – prizma, 5 – fotoelementə düşən şüalar seli, 6 – fotoelement, J 0 – düşən şüalar seli, J 1 – əksolunan şüalar seli
Beləliklə, torpaq səthindən əks olunan şüalar seli tama- milə şarın daxilində qalır və toplanaraq fotoelementə ötürülür. Nəticədə torpaq tərəfindən səpələnən şüaları ölçmək mümkün olur. Əksetdirmə əmsalını yalnız laboratoriya şəraitində təyin etmək olar, xarici amillərdən asılı deyil (yəni günəşin hansı istiqamətdən düşməsinin əhəmiyyəti yoxdur) ancaq torpaq səthi burada əsas rol oynayır. Parlaqlıq əmsalını əksetdirmə əmsalından fərqli olaraq həm çöl həm də laboratoriya şəraitində təyin etmək olar, xari- ci amillərdən asılı deyil (yəni günəşin hansı istiqamətdən düş- məsinin əhəmiyyəti yoxdur) ancaq torpaq səthi burada əsas rol oynayır. 80
Bunun üçün adi fotometrdən istifadə etmək mümkün- dür. Belə ki, konkret baxış bucağından istənilən istiqamətdə əksolunan şüalar seli intensivliyini ölçmək kifayətdir. Bu kəmiyyəti R-lə işarə etsək yuxarıdakı formula ilə parlaqlıq əmsalını tapa bilərik:
Burada: J 0 – ideal ağ səthdən əksolunma, hansı ki, tor- paq nümunəsi üstünə qoyulur; J – torpaq nümunəsi tərəfindən əks olunma (mütləq təyin olunmuş baxış bucağı nəzərə alın- maqla). Təbii şəraitdə parlaqlıq əmsalını təyin edərkən ona bir çox amillər öz təsirini göstərir. Məsələn, müşahidə aparılan yerin, bucağın, havanın buludluluq dərəcəsinin, atmosferin tozluluq dərəcəsinin və s. Əksetdirmənin spektral əmsalını monoxromatik şüalan- manı təyin etmək üçün edirlər və « » ilə işarələyirlər, - şüa dalğalarının uzunluğunu göstərir. Məsələn, əgər əksetdirmə əmsalını ölçdük, 620 nm alındı o zaman bunu şəklində ifadə edirik. Təbii ki, torpaqlar müxtəlif şüa uzunluqlarını da eyni cür əks etdirməyəcək və « » kəmiyyəti dalğa uzunluqluq- larından asılı olaraq 400-750 nm intervalda daima dəyişə- cəkdir. Coğrafi təsvirdən asılı olaraq « » dalğa uzunluğunu əksetdirmə spektri adlandırırlar. Hansı ki, bu da torpağın tam
Torpaqların əksəriyyəti və genetik horizontlar üçün üç tip spektral əksetdirmə xarakterikdir. Birinci tip spektrlər az meyilli əyrilərlə təsvir olunmuşdur. Müqayisədə görürük ki, spektrin göy rəngindən (400 nm) tədricən qırmızı (750 nm) 81
rənginə qədər yüksəlir (şəkil 3, a). Belə əyrilər humuslu-akku- mulyativ horizontlar üçün xarakterikdir. 400 nm-də « » qiy-
məti 8-15% arasında dəyişəcəkdir. 750 nm-də isə əksetdirmə əmsalı birbaşa humusun miqdarından asılı olacaqdır. Qarator- paqlarda -də 15-20%, azhumuslu podzollu torpaqlarda isə 35-45% arasında dəyişəcəkdir. Spektral əyrilərin ikinci tipi də birinci tip əyrilərinə oxşardır (şəkil 3, b). Lakin 400-750 nm- də çox sürətlə spektral əksetdirmə əmsallarının 20-25%-dən 50-60%-ə yüksəlməsi ilə birinci tipdən fərqlənir. Üçüncü tip spektral əyrilərində (şəkil 3, c) 500-600 nm-də çox kəskin bü- külmələrə rast gəlirik. Belə tip spektrlər əsasən illyuvial və dəmirli horizontlar üçün xarakterikdir. Bu da sarı-qonur, qonur və qırmızı-qonur rənglərin üstünlük təşkil etməsi ilə əlaqədardır. Tədqiqatın istiqamətindən asılı olan bəzi göstə- riciləri nəzərdən keçirək. 1. 750 nm dalğa uzunluğunda işığın əksetdirmə əmsalı ( ilə qiymətləndirdikdə). Bu çox informasiyalı göstərici- dir. Çünki torpaqla onun əksetdirmə qabiliyyəti arasında olan fərq çox aydın ifadə edilir. Bu əmsal birbaşa torpağın hu- musluluq dərəcəsindən asılıdır. Bu kəmiyyətə həmçinin tor- pağın çirkliliyi, karbonatlılığı, eroziyaya uğrama dərəcəsi, şor- laşması və s. təsir edir. Bütün hallarda bu əmsalın kəmiyyəti humusun miqdarı və tərkibi ilə yaxşı korrelyasiya (kəmiy- yətlərin bir-birindən asılılığı) olunur. 2. İnteqral (bütöv) əksetdirmə əmsalı ( ). Əsasən - nin informasiyaları ilə oxşardır, lakin kəmiyyətcə
-dən nisbətən az olur. 82
а б ъ ġ ək il 3. T or p ağı n sp ek tr al ə k se tdir m ə q ab il iyy ətini göst ər ən tipi k ə yr il ər . A – hu m us lu h or iz ontl a r: B – b əz i Ģ əf fa fl aĢdı rı lm ıĢ hori zont lar: C – d əm irl i ho ri zont lar : 1 – adi qara torp aql a r, 1 – podzo ll u hor izo nt , 1 – q əhv əy i t o rpaq lard a B hori zont u, 2 – cə nu b qara to rpaq lar ı, 2 – kv a rs qum u, 2 – cə nu b qara to rpaq lar ınd a B hor izon tu, 3 – qı rmız ıt orpaq lar, 3 – kao li n it . 3 – qı rmız ıt orpaq lard a B h ori zont u, 4 – qonur -m eş ə to rpaq lar ı. 4 – kao li n it v ə d əm ir oks id qarı şı ğı .
нм нм 83
Bunu qrafikdə verilmiş uyğun gələn əyrilərdə daha yaxşı görmək mümkündür (şəkil 4). 3. İki dalğa uzunluğunda əksetdirmə əmsallarının fərqi ( ). Burada dalğa uzunluqlarının obyektə və ya həll olunası məsələnin məzmununa görə seçmək lazımdır. 650-480 nm intervalında dalğa uzunluğu dəmir oksidin tərkibi və miq- darının ölçüsü kimi istifadə edilir. Onda
bu kəmiyyət bir çox torpaqlarda ümumi dəmirin miqdarını yaxud torpaq səthində olan hissəciklərin (dəmir oksidi) miqdarını göstərəcəkdir. İndi daha vacib göstəriciləri nəzərdən keçirək. İnteqral əksetdirmə əmsalı 400-750 nm intervalında torpaq tərəfindən əks olunan işıq selinə bərabər olur. Aydındır ki, burada görünən spektrlər seçilir. Belə ki, ultrabənövşəyi şüaların əks olunması böyük olmadığından diqqəti cəlb etmir. İnfraqırmızı şüalar da bu prosesdə hələ kifayət qədər öyrənil- məmişdir. Ona görə də ən yaxşısı gözlə görünən spektrin nəti- cələrini nəzərə almaqdır. Hansı ki, bu torpağın kimyəvi vəziy- yəti haqqında daha aydın təsəvvür yaradır. -nu tapmaq üçün absis oxu sərhəddinin sahəsini ölçüb (400-750 ni diapazon dalğa uzunluğunda) onu 100% əksetdirmə absis oxunun sər- həddinin ümumi sahəsinə aid edirlər. Tapılan bu kəmiyyəti ya vahidin bir hissəsi, yaxud faizlə ifadə edirlər. Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi inteqral əksetdirmə əmsalı adətən kəmiy- yətindən az olacaqdır. və göstəricilərinin müqayisəsi daha dolğun informasiyalar almağa imkan yaradır (şəkil 4). Onu da qeyd etmək lazımdır ki, istilik balansını hesabladıqda kəmiyyətini mütləq nəzərə almaq lazımdır. Fövqaladə dərəcədə vacibdir ki, əksetdirmə qabiliyyəti əyrisinin hansı hündürlükdə və vəziyyətdə sınmasını təyin edə biləsən. Çünki bu məsələ birbaşa dəmir birləşmələri ilə əlaqə- 84
lidir. Spektral əksetdirmə əyrisində sınma hündürlüyünü təyin etmək üçün üç düz xətti A və B nöqtələrindən keçirməklə absis oxuna paralel çəkirik (şəkil 5). İndi obyektiv real sınma hündürlüyünü (h) millimetr və ya faizlə ifadə etməklə müəy- yən edə bilərik. Sınma hündürlüyünü yarıya bölüb və buradan absis oxuna paralel daha bir xətt keçiririk və nəticədə yarım- sınmanın dalğa uzunluğunu tapırıq (λ1/2).
ġəkil 4. Torpağın spektral əksetdirmə qabiliyyəti (eyni
ilə) 1 – şorakət, 86-105 sm; 2 – hidromlrf şorakət, 0-2 sm
Bu üsulla «λ» şkalasında sınmanın vəziyyətini obyektiv qiymətləndirməklə, intensivliyini də ordinat oxunda təyin et- mək olar. Sınmaların ifadə olunma dərəcələrinə görə bir sıra нм 85
torpaqların xassələrini və parametrlərini qyiəmtləndirmək çox münasibdir. Spektral əksetdirmə qabiliyyəti əyrisinin müxtəlif sahə- lərində maillik bucaqları kəmiyyətinin təyin etmədə xeyli kö- məyi olur. Belə ki, spektral əyrinin ümumi mailliyini tam şəkildə bucağın tangensi kimi ifadə etsək, onda
Burada ( )=350 nm olur. Riyaziyyatda bucağın tangensi ölçüyə sığmayan kəmiy- yətdir. Belə ki, surətin məxrəcə nisbəti uzunluq vahidi ilə ölçülür və bölmə zamanı da ixtisar olunur. Beləliklə, torpaqların və ya süxurların spektral əksetdir- mə əyrisini tam xarakterizə etmək üçün aşağıdakı parametrləri bilmək vacibdir. 1. İşığın əksolunmasının inteqral əmsalı - ; 2. «λ» dalğa uzunluğunda işığın əksolmasının spektral əmsalı - ; 3. Spektral əyrinin yarımsınmanın dalğa uzunluğu – λ 1/2 ;
5. Spektral əyrinin maillik bucağının tangensi – ; 6. Spektral əyrinin ayrı-ayrı sahələrinin maillik bucaq- larının tangensi - ; 7. Spektrin ayrı-ayrı sahələrində əksetdirmə əmsalları- nın fərqi - .
86
ġəkil 5. Spektral əksetdirmə əyrisinin müxtəlif sahələrində sınma hündürlüyünün (h), yarımsınmanın dalğa uzunluğunun (λ 1/2 ) və maillik bucaqlarının ölçülməsi
Əlbəttə, müxtəlif torpaq tipləri və horizontlarında bu kə- miyyətlərin hamısını tapmaq o qədər də vacib deyil. Qarşıya qoyulan problemin həllindən, eləcə də tədqiqatçının qabiliy- yətindən, nəzəri bilik səviyyəsindən asılı olaraq seçim edə bilər.
Çürüntülü-akkumulyativ horizontun rəngi humusun miqdarından asılıdır. Qaratorpaqlarda bunu axromatik – boz yaxud tünd-boz adlandırırlar. Azhumuslu torpaqlarda əkset- dirmədə uzundalğalı şüaların miqdarı nisbətən çox olduğuna görə qırmızıya çalır, daha doğrusu belə torpaqların rəngini qonur-boz və ya boz-qonur kimi qəbul edirlər. Üzvi maddələrin əksetdirmə qabiliyyətinin ən güclü təsiri 700-750 nm hüdudlarında olur. Spektral əksetdirmə əmsalı ilə ( üzvi maddələrin miqdarı arasındakı asılılığı eksponensial tənliklə ifadə edilir:
87
Burada
olanda əksetdirmə əmsalı; H – torpaqda olan üzvi maddənin miqdarı; e – natural loqarifmanın əsası; K və A= – tənlikdə sabitdirlər və müxtəlif torpaqlarda fərqli ola bilərlər; - humuzsuz süxurlarda əksetdirmə əmsalı. və H arasındakı əlaqənin qrafiki 6-cı şəkildə təsvir olunmuşdur (şəkil 6). Üzvi maddələrin nail olunmuş səviyyəsi (H i ) ilə işarə olunur. kəmiyyətində humusun sonrakı toplanması orta hesabla sabit qalır. Deməli, H-ın təsirinin bir hüdudu vardır və aşağıdakı kimi təyin olunur:
Yüklə 2,21 Mb. Dostları ilə paylaş:
|