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.
pH är mätt i närliggande älv-vatten och inverkan beräknad kemometriskt för 28 platser.
Aluminium
Svagt stigande samband mot växtnäring. Följer starkt höjdkurvan nedåt. Svagt fallande samband mot pH. 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. Fallande samband mot pH. Lättlöslig 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. Starkt stigande samband mot pH (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. Fallande samband mot pH. Fosforsyrans (H3PO4) tre
syrakonstanter är
pH 2,14 pH 7,20 pH 12,37. Sulfaten är olistad.
Fosfor binds vid 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.
Se även Hypotes #2 övergripande
Järn mikronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan svagt uppåt. Fallande samband mot 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. Fallande samband mot 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. Stigande samband mot pH. 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. Starkt stigande samband mot pH. Kiselsyra Si(OH)4 (eller H4SiO4) har en basisk syrakonstant pKa1 = 9,84 och har en löslighet på ca 2 milli molar. Fosfaten kan vara Si(H2PO4)4.
Långvarig
inverkan och överskott av kiseldioxid ger ett negativt växtnärings-index för kisel. Har utlakande effekt på fosfor men binder flera andra ämnen i avsaknad av vätesulfid, detta är med stor sannolikhet pga förekomsten av metallsilikater med olika löslighet.
Koppar mikronäring
Stigande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan svagt nedåt. Fallande samband mot 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. Fallande samband mot 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. Fallande samband mot 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. Stigande samband mot 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-
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. Starkt fallande samband mot pH. 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. Starkt fallande samband mot pH. 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. Starkt fallande samband mot
pH. Hydroxiden är lite löslig. Fosfaten är olistad, men förekommer i
mineral. Sulfaten är väldigt svårlöslig. 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 vätesulfid som löser metallsilikater. Många ämnen har en utlakningsväg med vätesulfid, som tex barium vilket har ett svårlösligt sulfat men lättlöslig sulfid och utlakas i praktiska försök och i kemometrin av tillgänglig sulfid starkt nedåt längs höjdkurvan.
Titan
Starkt ökande samband mot växtnäring. Följer starkt höjdkurvan
uppåt. Svagt stigande samband mot pH, 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
mer löslig än TiS2. Titan utlakas med tillgänglig sulfid enligt praktiska försök.
Vanadin
Svagt minskande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. Svagt fallande samband mot pH. Vanadat 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 extra syre och V(IV) med ett extra syre, dessa är alla olösliga. Sulfaterna VSO4(H2O)x är vattenlösliga och bildar vid lösning luftkänsliga akvakomplex av vanadin. Sulfiden vanadiumpentasulfid (V2S5) förekommer kanske i sulfidjord. Både vanadat XVO4 och fosfat XPO4 har lättlösliga och svårlösliga föreningar med metaller vilket ger liknande kurvor i tex Rxy-diagrammet för sulfider. Detta beror då inte på sulfider av vanadin och fosfat, utan är interferens från vanadater och fosfater med lika egenskaper.
Zink mikronäring
Starkt ökande samband mot växtnäring. Följer höjdkurvan uppåt. Stigande samband mot 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. Stigande samband mot 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.