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논문 상세정보

3종류의 하와이 토양의 pH와 토양분산도와의 관계

Relationship between pH and colloidal stability of three Hawaii soils

초록

강우량이 각기 다른 지역에서 발달하여 토양 중 무정형광물및 토양수분 보존 능력의 특성이 다른 두 종류의 Typic Hydrandepts (Akaka, Hilo 토양)과 한종류의 Ustollic Camborthid (Kawaihae 토양)를 사용하여 pH에 따른 토양분산도의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 각 토양의 Z.P.C. 에서 어느쪽으로든지 토양 pH가 떨어짐에 따라 분산도가 증가 되었으나, Kawaihae 및 Akaka 토양에 있어서는 Z.P.C. 보다 낮은 pH 값에서는 침전현상을 보였다. 또한 $P_2O_5$를 시용한 건조는 토양의 분산도를 감소시켰으며, 그 감소 정도는 토양의 무정형광물 함량과 비례하여 Akaka>Hilo>Kawaihae토양의 순이었으며, 이는 무정형광물에 기인한 불가역적 건조 특성에 의한 것이었다. 토양 분산도는 입자간의 인력및 반발력에 의하여 결정되는 것으로 DLVO설에 의하여 설명되어 진다. 즉 토양 입자간에 이미 결정된(토양 용액의 전해질에 대하여 독립적임) 인력에 대하여 토양 용액의 전해질의 종류및 농도에 따라 결정되는 정전기적 반발력의 대소에 의하여 결정되어지는 것으로서 전해질의 농도가 높으며 입자의 전하가 발달하여 입자간 정전기적 반발력이 증가하여 토양분산도가 증가한다. 따라서 토양의 음 양전하의 양이 동일하거나 또는 전하 발달이 없는 점인 Z.P.C. 에서 토양은 항시 침전하여 이에서 멀어질수록 분산도가 증가하였다. 그러나 Akaka, Kawaihae 토양에 있어서는 Z.P.C. 보다 낮은 pH에서는 전하 발달은 있으나 그 정도가 극히 낮고 또한 전해질(HCl)의 농도증가에 따른 이온확산이중층의 두께 감소에 따라 입자간의 인력을 증가시켜 분산도를 감소시켜 침전현상을 나타내었다.

Abstract

The results of relationships between colloidal stability and soil pH on three Hawaii's volcanic ash soils developed under the three different rainfall conditions can be summarized as follows: 1. The Hilo soil only revealed the increase of colloidal stability by becoming for from Z.P.C point to either side of pH. 2. Hilo and Kawaihae soils, however, showed the increase of colloidal stability only in the higher pH range than their Z.P.C. 3. $P_2O_5$ drying procers decreased colloidal stability kof these soils because of so called irreversible drying characteristics of amorphous materials and the decrement was in order of: Akaka>Hilo>Kawaihae expressing positive correlation with content of amorphous materials in them. 4. The difference of colloidal stability curves among three soils can easily be interpreted by DLVO theory considering 0.1N-HCl amount added to decrease their soil pH, respectively. The addition of large amount of 0.1N-HCl into Akaka and Kawaihae soils did not effectively develop the positive charge but resulted in the shrink of diffuse double layer thickness inducing large attraction forces among soil particles.

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