5.01.2016

Toprak Oluşumunda Kimyasal ve Biyolojik Ayrışma Olayları

Global Bilgiler  /  at  15:50  /  No comments

Toprak materyalinin kimyasal bileşimini değiştiren kimyasal ayrışma kuvvetleri toprakların oluşumunda en önemli rolü oynarlar. Toprak oluşunda bağımsız olarak cereyan eden kimyasal olaylar mevcut ise de daha çok fiziksel ve kimyasal ayrışma ve parçalanmayı yan yana yürüyen ve birbirlerini tamamlayan olaylar olarak düşünmek gerekir.
Kimyasal ayrışmada toprak ana materyali fiziksel parçalanmanın ötesinde daha ileri bir çözünme, ayrışma ve başkalaşmaya uğrar (Şekil 5).
Toprak ana materyalinden toprağın oluşu sırasında cereyan eden kimyasal olaylarda en önemli rolü su oynamaktadır. Suyun hidroliz, çözünme ve çökeltme gibi etkileri kimyasal ayrışmada çok fazla önem taşır. Toprak oluşu sırasında cereyan eden kimyasal olayları şöyle özetleyebiliriz :
1. Oksidasyon
Dar anlamda oksidasyon, oksijenin diğer bir elementle birleşmesi veya bir bileşikteki oksijen miktarının artmasıdır. Geniş anlamda oksitlenme elementlerin elektron kaybetmesidir.
Pratik anlamda oksidasyon ise materyalin paslanması ya da çürümesidir.
Oksijen yeryüzünde bol miktarda bulunan bir elementtir. Atmosferde hacim olarak%21 oranında oksijen bulunur. Diğer elementlerle birleşmede kimyasal afinitesi çok yüksektir. Bu sebeple de litosferi oluşturan elementler arasında %47,33 oranı ile en fazla bulunan elementtir.
Oksitlenme, toprak oluşumunda kimyasal ayrışmaya sebep olan en önemli olaylardan biridir.
Örnek : Demir karbonatın oksijenle birleşerek ferri demir oksit oluşturması, piritin su karşısında oksijenle birleşerek demir sülfat ve sülfürik asit oluşturması.
2. Redüksiyon
Redüksiyon, oksidasyonun aksine oksijenin az olduğu ortamlarda meydana gelen bir olaydır. Bir elementin elektron kazanması veya bir maddenin oksijen kaybetmesidir. Bu olay toprak altında toprak tanecikleri arasındaki gözeneklerin tamamen su ile dolu olduğu zayıf direnajlı yerlerde cereyan eder. Bu gibi yerlerde havalanma yetersizdir. Özellikle organik maddenin havasız koşullarda ayrışması sırasında karbondioksit, metan ve kükürtlü hidrojen oluşurken söz konusu olur.
Örnek : Ferri demir oksitin ferro demir oksite dönüşmesi.
3. Hidrasyon ve Dehidrasyon
Hidrasyon minerallerin ve kimyasal maddelerin bünyesine su alması ve suyu kimyasal olarak bağlamalarıdır. Dehidrasyon ise tam aksine bu maddelerden suyun ayrılmasıdır.
Toprakta bulunan bir çok mineraller özellikle feldispat ve mika grupları daha fazla hidrate olurlar. Hidrasyon mineraller üzerinde yumuşatıcı ve gevşetici etki yapar, hacimlerini genişletir. Böylece minerallerin daha sonraki kimyasal olaylara karşı direnci azalmış olur.
Topraktaki kil mineralleri, organik maddeler ve bazı tuzlar da hidrasyon ve dehidrasyona uğrarlar.
Örnek : Kırmızı renkli demir oksit hematitin, bünyesine üç molekül su alarak sarı renkli limonite dönüşmesi, alçı taşının iki molokül su alarak gibse dönüşmesi.
Hidrasyonla oluşan maddeler tamamen kuruduklarında tekrar eski orijinal durumlarına dönerler.
4. Hidroliz
Su, kimyada çok aktif bir maddedir. Su moleküllerinden çok az bir kısmı hidrojen ve hidroksit iyonlarına ayrılır. Bu iyonlardan hidrojen kayaların ve minerallerin bileşimindeki çeşitli katyonlarla yer değiştirerek yeni bileşiklerin oluşumunu sağlar.
Örnek: Kalsiyum silikat iki molekül suyun hidrojeni ile birleşerek silis asiti ve kalsiyum hidroksit meydana getirir.
Hidrojen ile bazların yer değiştirmesi demek olan hidroliz bir çok minerallerin bileşimlerinin değişmesinde önemli rol oynamaktadır.
5. Karbonatlaşma
Toprakta organik maddenin mikroorganizma faaliyetiyle ayrışması ve bitki köklerinin solunumu sonucunda açığa çıkan önemli miktardaki karbondioksit, derhal toprakta bulunan bazlarla birleşerek karbonatları meydana getirir. Örneğin, hidroliz olayları sonucunda açığa çıkmış olan kalsiyum hidroksit ile birleşerek kalsiyum bikarbonat meydana getirir.
İşte bu olay, karbonatlaşma diye bilinmekte olup, toprak materyallerinin parçalanmasında en etkili olaylardan biridir. Bikarbonatlar suda oldukça fazla çözünebilen maddelerdir.
Fazla miktarda kireçtaşı içeren toprak ana materyali, karbondioksitin etkisine uğrayarak bikarbonat meydana getirir. Ve bu bileşikler de yağış sularında eriyerek uzaklaşır. Toprak materyali çözünmeyen diğer maddelerce zenginleşir.
Örnek: Kalsiyum karbonatın su ve karbondioksit ile birleşmesi sonucu kalsiyum bikarbonat meydana gelir.
6. Çözünme
Yukarıda sayılan kimyasal olayların çoğu su karşısında cereyan etmektedir. Burada suyun eritici özelliği de kimyasal ayrışmanın önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Toprak içerisindeki suyun karbondioksitle veya az miktardaki organik ve inorganik asitlerle birleşmesi ve çeşitli tuzlar içermesi nedeniyle çözücülük özelliği fazlasıyla artar.
7. Yıkanma - Bakiye Kalma
Çözünme özellikle kimyasal ayrışma sırasında oluşan tuzların ve çözünebilir maddelerin yıkanarak topraktan uzaklaşması bakımından önem taşır. Tuzlar yağış ve drenaj suları ile topraktaki orjinal yerlerinden uzaklaşarak akarsularla deniz ve göller taşınırlar.
Çözünebilir maddelerin topraktan uzaklaşması yağışlı bölgelerde çok belirgindir.
Orjinal kaya ile ondan oluşan toprak kıyaslandığında bu kaybın çok fazla olduğu görülür.
Kayalardan çözünen tuzlar okyanuslar, denizler, göller ve akarsulardaki tuzların kökenini oluşturmaktadır. Akarsularla taşınan ayrışma ürünleri denizlerin ve göllerin diplerinde birikerek daha sonra suyun yüzüne çıktığında yeni toprak ana materyalini oluşturacak olan sedimentleri meydana getirmektedir.
Bazı mineraller veya kayalar kolaylıkla ayrıştıkları halde bazıları olağan üstü direnç gösterirler. Oksitlerden oluşan mineraller daha çok kuars ve hidrate demiroksitler şeklinde kalırlar. Feldispatlar ve diğer silikatlar, kalsiyum, magnezyum, sodyum’un bikarbonat ve karbonatları ile çözünürlükleri farklı olan diğer bazları meydana getirerek ayrışırlar.
Silikatlardan bir kısmı ayrışır diğer bir kısmı silisyum dioksit şeklinde ayrışmadan kalır.
Silisyum ve alüminyumun çoğu hidrate alümüno-silikatleri oluşturarak toprakta kalırlar.
Ayrıca hidrate olmuş demir ve alüminyum oksitler de bakiye kalır. Bunlar kurak ve yarıkurak iklim bölgelerindeki kırmızı toprakların asıl maddesini oluştururlar.




Share

0 yorum:

ZIRAI DON DOLU EROZYON ÇIĞ DÜŞMESİ SU TAŞKINLARI KURAKLIK HORTUMLAR SİS KUVVETLİ RÜZGAR VE FIRTINA ORMAN YANGINLARI HEYELAN SEL BASKINI YANARDAĞ PATLAMASI DEPREMLER TSUNAMİ TRUF MANTARI KUŞ CENNETİ NEMRUT KRATER GÖLÜ COMBATING DESERTIFICATION

Copyright © 2013 Global Bilgiler. WP Theme-junkie converted by Bloggertheme9
Blogger templates. Proudly Powered by Blogger.