Анионы и катионы: сбалансирована ли ваша система?

Главная / Гроупедия / Вода и водоподготовка / Анионы и катионы: сбалансирована ли ваша система?

Слово баланс имеет много значений во многих сферах, и в частотности в той, что касается воды, удобрений и субстрата вашей системы выращивания. 

 


Одним из примеров является катионно-анионный баланс, описывающий общий электрический заряд компонентов системы. Вот как это устроено.

Катионно-анионный баланс высчитывается сравнением общего заряда положительно заряженных ионов (катионов) с общим зарядом отрицательно заряженных ионов (анионов).

Расчёт катионного-анионного баланса

Чтобы определить объем заряда, мы должны ввести единицу измерения, которая будет совмещать молярную массу иона и его заряд. Эта единица называется эквивалент (мы также используем миллиэквивалент (мэкв), равный одной тысячной эквивалента). Эквивалент высчитывается умножением молей иона на его заряд. Например, молярная масса кальция – 40 г/моль, а его положительный заряд равняется +2 (Ca2+).Таким образом, 40 грамм кальция на литр = 1 моль * 2 = 2 эквивалента.


Вот другой пример: молярная масса нитрата (NO3-) – 62 г/моль и его заряд равен -1. Следовательно 62 грамма NO3- в литре = 1 моль *1 = 1 эквивалент.


Катионно-анионный баланс высчитывается сравнением общего эквивалента катионов с общим эквивалентом анионов.

Сбалансирована ли ваша вода для полива?

Когда минералы, соли или удобрения растворяются в воде, они диссоциируются на ионы. Согласно принципу электронейтральности, общий заряд водного раствор должен равняться нулю. Поэтому объем положительного заряда должен быть равен объему отрицательного. Это значит, что вода всегда сбалансирована.

Так если вода всегда сбалансирована, зачем высчитывать катионно-анионный баланс? Это делается для подтверждения верности результатов анализа воды. Если анализ проведен без ошибок, сумма миллиэквивалентов катионов и анионов должна быть примерно равна. Однако отклонение больше чем на 5% может означать, что результаты анализа не точны. Следует иметь в виду, что, если в лаборатории не оценивалось содержание каких-либо основных катионов или анионов, правильный баланс не может быть высчитан.  


Катионно - анионный баланс в удобрениях

 

 

Все удобрения всегда имеют равновесное отношение катионов и анионов. Возьмем к примеру типичную кальциевую селитру:
 

14.4% N-NO3-
1.1% N-NH4+
19% Ca2+


Переводим в миллиэквиваленты и получаем:

1.03 мэкв NO3
0.08 мэкв NH4
0.95 мэкв Ca

Высчитаем и сравним катионы и анионы:

 

Катионы (NH4+, Ca2+): 0.08+0.95 = 1.03
Анионы (NO3-): 1.03


Как мы видим, всё сбалансировано.

По такому принципу можно сосчитать все удобрения. Следовательно, добавление любых минеральных удобрений в воду всегда приводит к сбалансированному питательному раствору.

Обратите внимание, что есть разница между балансом питательных веществ в растворе и катионно-анионном балансом. Первый относится к пропорции и концентрации веществ в воде.
Например, нам может потребоваться определенное отношение между аммонием и нитратом в растворе. Также нам могут быть необходимы минимальные концентрации одних веществ и максимальные концентрации других. Поэтому раствор может считаться сбалансированным для одних культур и несбалансированным для других, но он всегда будет сбалансирован по отношению катионов и анионов.



 

Сбалансирована ли ваша почва?

Почва может быть в двух состояниях, относящихся к данной теме: в жидком состоянии и твердом. Жидкое состояние – это почвенный раствор, и будучи водным раствором, к нему примерно то, что мы писали выше (катионы и анионы сбалансированы). В твердом состоянии почва состоит из почвенных минералов.

Как и в случае с удобрениями, сбалансированность почва не относится к отношению катионов и анионов, а относится к соотношению питательных веществ в ней. В том, что касается катионно-анионного баланса, большинство почвенных минералов имеют отрицательный баланс на своей поверхности.

Чтобы нейтрализовать заряд, почва притягивает катионы.  Эти катионы называются обменными катионами, так как они находятся в равновесии в почвенном растворе. Таким образом почва всегда естественным образом сбалансирована в том, что касается катионов и анионов.
Существуют и другие подходы к балансу катионов или анионов. Например, отношение между обменными катионами (K+, Ca2+, Mg2+, Na+) называется коэффициент насыщения катионами-основаниями.


Итак, сбалансирована ли Ваша система? Ответ зависит от подхода, который вы приете для интерпретации результата анализов и культуры, которую вы выращиваете. Однако, как вы уже, наверное, догадались, если мы говорим о катионно-анионном балансе ответ будет - да, всегда.

 

Статья - победитель апрельского конкурса статей Автор, жги.

Ознакомьтесь также с:


Гроупедией - огромной пополняющейся энциклопедии по выращиванию.


Есть новость? Предложи

Больше годного материала в нашем телеграм канале - dzagiofficial. Общение в Dzagi 4ате
агрохимия


Обсудить на форуме


Похожие статьи

Блокирование энтерогепатической рециркуляции с активированным углем

Блокирование энтерогепатической рециркуляции с активированным углем

Звучит достаточно сложно, но на деле это несколько проще:   «Глюкуронидный» метаболит перекачивается в желчь, которая затем высвобождается в кишечник с каждым приемом пищи. Это попытка вашего организма избавиться от данного метаболита.   Тем не менее, в вашем кишечнике есть...

417 12 25/10/19

Показать ещё



Комментарии: 9


Чтобы просматривать и оставлять комментарии войдите или зарегистрируйтесь.