Utifrån främsta egenskaper i KLOK & UTLAK & praktiska försök 2020
Näring, höjdkurva, pH, hydroxid, fosfat, sulfat, sulfid, redox
Klicka i dokumentet till vänster på blåmarkerat grundämne, så visas information här.
Reaktionsformlerna i materialet är inte ämnade att vara exakta, utan ska bara visa rimliga möjligheter.
Aluminium
Svagt stigande samband mot växtnäring. Följer starkt höjdkurvan nedåt. Sänker pH svagt, Svårlöslig hydroxid. Starkt stigande samband mot fosfor. Fosfaten olöslig i vatten. Sulfaten lättlöslig. Sulfiden sönderdelas med vatten. Utlakas med ökad sulfid-tillgång vilket är bekräftat praktiskt.
Barium
Starkt stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan starkt nedåt. Sänker pH. Löslig hydroxid bildas av BaO i kontakt med vatten. Fosfaten olöslig i vatten. Sulfaten är väldigt svårlöslig. Sulfiden löslig. Utlakas med ökad sulfid-tillgång vilket är bekräftat praktiskt.
Bly
Starkt stigande samband mot växtnäring. Följer starkt höjdkurvan uppåt. Höjer pH starkt (upp till pH 7 enligt kemometrin). Hydroxiden är svårdefinierad, men löses i syra. Fosfaten är svårlöslig. Sulfaten är svårlöslig. Sulfiden svårlöslig. Utlakas med ökad sulfid-tillgång vilket är bekräftat praktiskt.
Fosfor makronäring
Svagt stigande samband mot växtnäring, Följer höjdkurvan svagt uppåt. Sänker pH. Fosforsyrans (H3PO4) tre syrakonstanter är pH 2,14 pH 7,20 pH 12,37. Sulfaten är olistad. Men fosfor kan förmodligen bindas som "sulfatfosfat" S(PO4)2. Det finns ett stort antal olika fosforsulfider. Fosfor binds med ökad sulfid-tillgång i jorden och utlakas vid sulfidbrist, vilket är bekräftat praktiskt. Fosfor är ofta det begränsande näringsämnet i jorden, så dess tillgänglighet är viktig. De flesta fosfater är svårlösliga vilket påverkar utlakning.
Järn mikronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan svagt uppåt. Sänker pH. Hydroxiden Fe(OH)2 är lite löslig, FeO(OH) är olöslig vid pH 7. Fosfaten av Fe(II) är olöslig, den av Fe(III) något löslig. Sulfaten av Fe(II) är lättlöslig, den av Fe(III) är lite löslig. Sulfiden av Fe(II) är olöslig men reagerar med syra, Sulfiden av Fe(III) är väldigt lite löslig. Utlakas med ökad sulfid-tillgång vilket är bekräftat praktiskt.
Kalcium makronäring
Starkt stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan starkt nedåt. Sänker pH. Hydroxiden är lite löslig. Kalciums fosfater har näringsvärde och kallas CCP (Colloidal Calcium Phosphate). Sulfaten är lite löslig. Sulfiden sönderdelas med vatten. Utlakas med ökad sulfid-tillgång vilket är bekräftat praktiskt.
Kalium makronäring
Svagt stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan starkt nedåt. Höjer pH lite. Hydroxiden är väldigt lättlöslig. Fosfaterna är lättlösliga. Sulfaten är löslig och används i gödsel. Sulfiden omvandlas i vatten till KSH (löslig) och KOH. Liten utlakande inverkan av svavel, minskar vid utlakning av fosfor (som natrium). Tillsatsen av lättlösligt kaliumkarbonat i en av testjordarna visar sig inte alls efter tio års lakning.
Kisel
Starkt fallande samband mot växtnäring. Följer starkt höjdkurvan uppåt. Höjer pH starkt. Kiselsyra Si(OH)4 har en basisk syrakonstant pKa1 = 9,84 och har en löslighet på ca 2 milli molar. Fosfaten olistad. Sulfaten Si(SO4)x är antagligen löslig. Sulfiden sönderdelas med vatten.
Genom långvarig inverkan och överskott av kiseldioxid påverkas mängden svavel längs höjdkurvan, ett negativt växtnärings-index för kisel. Har utlakande effekt på fosfor med flera. Detta kan bero på bindning eller utlakning till underskott av svavel.
En teoretisk väg för utlaking:
Kisel kan binda sulfid som SiS2 och påverka de lättlösliga sulfiderna. Kisel återgår sedan till SiO2 vid hydrolys.
SiO2 + 2 H2S → SiS2 + 2 H2O
SiS2 + 4 H2O → H4SiO4 + 2 H2S
H4SiO4 ⇌ SiO2 + 2 H2O
Koppar mikronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan svagt nedåt. Sänker pH. Koppar(I) hydroxid är instabil (lättoxiderad). Koppar(II) hydroxid är svårlöslig, men reagerar med koldioxid och bildar ärg. Fosfaten är svårlöslig. Sulfat av Cu(I) är lättlöslig och instabil, sulfaten av Cu(II) reagerar exotermt till ett akvakomplex i vatten. Det finns många sulfider av koppar, Cu(I) är instabil, Cu(II) är vanligare. Det är troligt att Cu(I) förekommer i jord, med tanke på dess utlakning längs höjdkurvan. Det är en motsättning i de praktiska mätningarna, koppar har anrikats i jorden med tillsats av CaSO4 som reduceras till sulfid, vilket kan öka oxidation av Cu(I) till Cu(II). Jord med zirkonium bunden sulfid minskar också utlakningen av koppar, jämfört med den obehandlade referensjorden. Detta beroende på olika redox-förhållanden i provjordarna.
Krom
Starkt fallande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan starkt uppåt. Sänker pH. Krom(III) hydroxid är svårlöslig och amfoter (reagerar med både syror och baser). Fosfaten är olöslig och samvarierar starkt med nickel. Sulfat av Cr(II) är lättlöslig, den av Cr(III) förekommer som lättlöslig om den har kristallvatten, eller som olöslig utan kristallvatten. Sulfiden av Cr(III) är olöslig. Krom utlakas av tillgänglig sulfid, vilket är påvisat praktiskt. Cr(III) är giftigt för växter.
Magnesium makronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. Sänker pH. Hydroxiden Mg(OH)2 är svårlöslig. Det finns både lösliga och olösliga fosfater. Sulfater med flera olika hydrater är lösliga. Sulfiden sönderdelas i vatten. Utlakas vid ökad sulfid-tillgång, vilket är bekräftat praktiskt.
Mangan mikronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. ökar
med pH. Mn(II) joner bildar kompetitivt svårlöslig hydroxid från natriumhydroxid
och övriga alkalimetaller. En redox-reaktion är:
MnO2(s) + 2H2O
+ 2e- ⇌ Mn(OH)2 + 2 OH-.
Den
skulle sålunda hävda sig som oxid i en svagt reducerande miljö. Fosfaten Mn3(PO4)2
är svårlöslig, dessutom finns ett stort antal mangan och fosfor-haltiga
mineral. Sulfaten är löslig. Sulfiden är lite löslig. Utlakas av tillgängligt svavel,
vilket är bekräftat praktiskt.
Molybden mikronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan nedåt. Fallande samband mot pH. Dodeka molybdofosforsyra, H3PMo12O40 är löslig. sulfat olistad, men Mo bildar molybdat av liknande karaktär. Sulfiden MoS2 är svårlöslig, men utlakas enligt kemometrin av kisel, zirkonium, vanadin, bly, nickel och krom men inte zink. Molybden är inte listad i de praktiska försöken.
Natrium
Starkt fallande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan starkt nedåt. Sänker pH starkt. Hydroxiden är lättlöslig. Det finns många olika fosfater av natrium, kemometrin visar ett stigande samband med fosfor. Sulfaten är löslig. Sulfiden är löslig. Enligt praktiska försök utlakas natrium vid ökad tillgång på svavel, och även vid minskad mängd fosfor.
Nickel
Starkt fallande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. Sänker pH starkt. Nickelhydroxid Ni(OH)2 är lite löslig, elektroaktiv och reagerar till NiO(OH) som är en svårlöslig amfoter. Fosfaten Ni3(PO4)2 är svårlöslig och samvarierar starkt med krom. Sulfaten NiSO4 är lättlöslig. Sulfiden är svårlöslig. Enligt praktiska försök binds nickel vid ökad sulfid-tillgång.
Strontium
Fallande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan nedåt. Sänker
pH starkt. Hydroxiden är lite löslig. Fosfaten är olistad, men förekommer i
mineral. Sulfaten är lite löslig. Sulfiden hydrolyseras enligt
SrS + 2 H2O → Sr(OH)2 +
H2S
Strontium utlakas vid ökad sulfid-tillgång, enligt praktiska försök.
Svavel makronäring
Inga kemometriska data på svavel. Men dess inflytande kan ses indirekt och i praktiska försök där sulfid bildas under oxidationszonen på 15cm djup. Svårlösliga sulfider som bly, titan, zink och zirkonium stannar uppför höjdkurvan, dessa verkar utlakande på fosfat i tävlan om bindande svavel. Många ämnen har dessutom utlakningsväg med sulfid, som tex barium vilket har ett svårlösligt sulfat men lättlöslig sulfid och utlakas i praktiska försök av tillgänglig sulfid och i kemometrin starkt nedåt längs höjdkurvan.
Titan
Starkt ökande samband mot växtnäring. Följer starkt höjdkurvan uppåt. Höjer pH lite, det finns flera syror av titan enligt [TiOx(OH)4−2x]n med okända egenskaper. Fosfat är olistad. Titan disulfat Ti(SO4)2 är något löslig, även Titanyl-sulfat existerar, tex polymer TiOSO4. Sulfiden TiS är bara löslig i koncentrerade syror, TiS2 omvandlas till svårlöslig TiO2 i vatten eller vid tillgång på syre. Titan utlakas med tillgänglig sulfid enligt praktiska försök.
Vanadin
Svagt minskande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. Sänker pH lite. Vanadat VO3−4 bildar en syra, med tre pKa 9–12, 4-9 och 2-4. Det finns flera fosfater av VOxPO4 Fosfater av vanadin förekommer av V(III) utan syre-ligand och V(IV) med syre-ligand, dessa är alla olösliga. Sulfaterna VSO4(H2O)x är vattenlösliga och bildar vid lösning luftkänsliga akvakomplex av vanadin. Sulfiden är olistad, men har enligt kemometrin (KLOK) en kurvform väldigt lik fosforsulfid, men utlakas till motsats med tillgänglig sulfid enligt praktiska försök.
Zink mikronäring
Starkt ökande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. Höjer pH. Hydroxiden är amfoter och lite löslig. Fosfaten är olöslig. Sulfaten är löslig. Sulfiden är olöslig. Zink utlakas i praktiska försök vid ökad tillgång på svavel, och vid överskott av zirkonium (som också binder sulfid).
Zirkonium
Starkt ökande mot växtnäring. Följer höjdkurvan starkt uppåt. Höjer pH. Hydroxiderna är svårdefinierade och lite lösliga. Fosfaterna är kemiskt stabila. Sulfaterna är lättlösliga. Sulfiden är svårlöslig. En tillsats av ZrO2 i överskott gjordes till en av testjordarna i de praktiska försöken enligt KLOK, och har givit en intressant vinkel på sulfiders mobilitet.