Получение и свойства интерполимерных комплексов, способных к структурообразованию почв ж. С. Касымова, Л. К. Оразжанова, А. Н. Кливенко

Получение и свойства интерполимерных комплексов, способных к структурообразованию почв 
183
Были исследованы реологические свойства сме-
сей ИПК [ХТЗ]:[Na-КМЦ]. Изучение реологических 
свойств водных растворов ИПК весьма информа-
тивно, поскольку именно реологические свойства 
чувствительны к изменениям молекулярной структу-
ры полимеров полисахаридов и их комплексов [42]. 
Реологическое поведение полимерных систем опре-
деляется механизмом их формирования, для которо-
го особое значение имеет природа, расположение и 
взаимодействие функциональных групп полимерной 
матрицы. 
Как видно из рис. 4, наиболее высокая величина 
напряжения сдвига установлена в растворе комплек-
са состава 30:70 и определяется высокой степенью 
сцепления разветвленных структур и высокой интен-
сивностью межмолекулярных взаимодействий исход-
ных полимеров [9], что соответственно приводит к 
уменьшению размеров ассоциатов ИПК и их прочности.
Таким образом, в результате проведенных ком-
плексных физико-химических исследований установ-
лено, что при взаимодействии биополимеров ХТЗ и 
Na-КМЦ происходит комплексообразование с опти-
мальным вариантом состава композиции ИПК 30:70.
На основе изученных исходных полимеров и опти-
мального варианта ИПК системы из водных раство-
ров были изготовлены пленочные материалы и про-
ведена оценка механических свойств их образцов в 
воздушно-сухом состоянии. Механическая прочность 
является важной характеристикой ИПК, так как они 
должны переносить различные нагрузки и сохранять 
целостность структуры в качестве структурообразо-
вателей почвы.
Пленкообразование на полимерной подложке и 
формирование почвенных структураторов при ком-
натной температуре для исходных полиэлектролитов 
и оптимального состава ИПК [ХТЗ]:[Na-КМЦ] со-
ставляло 3 сут. Механические характеристики сфор-
мованных пленок приведены в табл. 1 и почвенных 
структураторов — на рис. 5.
Как видно из данных табл. 1 и рис. 5, модуль упру-
гости пленки ИПК превышает прочность пленки из 
ХТЗ, а модуль упругости почвенных структураторов, 
обработанных ИПК, выше прочности почвенных 
структураторов, обработанных индивидуальными 
полимерами, что показывает вклад кооперативных 
взаимодействий в стабилизацию структуры ИПК. 
Таким образом, можно заключить, что использо-
вание ИПК на основе системы ХТЗ–Na-КМЦ в каче-
стве структурирующих агентов почв, подверженных 
опустыниванию, представляет практический интерес.
Рис. 3. ζ-потенциал и диаметр частиц ИПК различного состава [ХТЗ]:[Na-КМЦ].
Рис. 4. Зависимость напряжения сдвига от соотношения 
[ХТЗ]:[Na-КМЦ].

Применение ИПК для улучшения структуры по-
чвы связано с его влиянием на водно-физические 
свойства почвы. К таким свойствам в первую очередь 
относится водопроницаемость, определяющая опти-
мальный запас воды для растений и интенсивность 
процессов эрозии. Оптимизация водопроницаемости 
особенно актуальна для городских почв — урбанозе-
мов, нижние слои которых под влиянием строитель-
ных работ и автотранспорта, промышленных выбро-
сов сильно уплотняются, а верхние — распыляются, 
обесструктуриваются [43, 44]. Следует отметить, что 
при этом профиль почв нарушен настолько, что отне-
сение городских почв к определенному почвенному 
типу правомерно лишь по генезису.
В табл. 2 представлены результаты исследования 
основных агрохимических показателей исследуемого 
урбанозема, сформированного на светло-каштановой 
почве.
Полученные данные свидетельствуют о том, что 
верхние горизонты исследованного урбанозема, рас-
положенного вдоль автодороги, характеризовались 
песчаным механическим составом, нормальным со-
держанием органического вещества и гумуса, ще-
лочной реакцией среды [45], очень низким содер-
жанием подвижного фосфора, высоким значением 
суммы поглощенных оснований. Подщелачивание 
почвы и высокое содержание поглощенных основа-
ний обу словлено большим количеством поступаю-
щей с автодороги пыли, содержащей карбонаты каль-
ция и магния, а также разбрызгиванием калийных 
солей в зимний период для борьбы с гололедицей. 
Достаточное содержание органического вещества 
(не менее 4% гумуса) связано с загрязнением верх-
них горизонтов урбанозема органополлютантами от 
автотранспорта, частицами сажи и пыли от битум-
но-асфальтовых смесей. В целом поверхностные слои 
урбанозема значительно нарушены и претерпели сни-
жение плодородия: нарушение структуры, ухудшение 
аэрации, водно-физических свойств, отсутствие нако-
пления жизненно важных питательных элементов, за-
крепление загрязнителей, поступающих с выбросами 
автотранспорта и промышленных предприятий. 
Была исследована водопроницаемость урбанозема 
до и после обработки исходными полимерами и ИПК 
на их основе (табл. 3). 
Процесс водопроницаемости включает две стадии:
быстрое впитывание свободной воды в ненасыщен-
ную влагой почву — влагопроводность; медленное 
и стабильное движение воды в почве, поры которой 
полностью заполнены водой, — фильтрацию. В нашем 
опыте средняя водопроницаемость зафиксирована 
в 3-м варианте, в остальных вариантах — хорошая 
водопроницаемость. Таким образом, урбанозем после 
обработки 0.01 М Na-КМЦ приобрел тонкопористую 
и плотную структуру, и его водопроницаемость сни-
зилась. При слабой водопроницаемости часть воды 
стекает по поверхности, что приводит к вымоканию и 
смыву почвенной поверхности и непродуктивному рас-
ходу влаги. Обработка урбанозема 0.01 М ХТЗ и ИПК 

жүктеу 319,25 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: