土壤盐度管理的帮助下超声特征

文摘

目前的手稿报告肥料在不同浓度的超声特征在不同溶剂在一个固定的温度。声音的速度或超声速度(U)和密度(ρ)测量是由2 MHz频率数字超声波干涉仪。的帮助下观察实验值的声音速度和密度的声学和物理参数估计使用标准的关系。声学和生理研究阐明二元和三元之间的相互作用的性质的解决方案。这些参数的变化发挥了重要作用,理解solute-solute和solute-solvent组成分子之间的相互作用。这种方法导致更好的理解之间的交互作用存在于化肥和不同的溶剂。因此提出的研究是值得的,有趣的从数量方面,已经应用在纯和农业领域的应用研究视图增加土壤肥力或抵消土壤盐碱化的问题。

关键字

肥料;农业;土壤盐度;分子间的相互作用;超声特征

介绍

使用化肥和肥料是维持土壤肥力的一个重要因素。肥料是一个昂贵的投入,科学的方法向效益农业意味着植物营养素的补充使用的实际需要情况[1]。许多因素参与植物应对化肥在盐水,钠的,或进水条件合适的肥料应该用于这一目的。被盐化肥料应用于土壤的效率低于当应用于non-saline土壤。减少植物吸收钾或NH的能力₄通常发生在盐碱土壤含有过量的钠、镁、或Ca [2]。P吸收也可以减少多余的Cl的存在₄。应用K, NH₄或P化肥不仅纠正自己的不足,也会减少钠的不良反应,Cl,左右₄在植物上。

超声波速度与密度提供了丰富的信息性质和强度的分子相互作用[3]。利用密度和超声波速度数据大量的声学参数如声阻抗,分子间的自由长度、绝热压缩,绝热压缩系数的变化,内部压力,Pseudo-Grunseien参数并计算相应的协会,提供证据的相互作用的液体混合物。

鉴于上述事实,只是试图满足提到的条件和开展此类研究肥料:硫酸钾不同浓度变化的重量分数即。0.02 - -0.2 mol.kg¹在不同的溶剂如水,水0.5 mol.kg¹盐解决方案即:氯化钠、氯化镁恒温293.15 K的帮助下超声(无损检测)技术[4]。这些数据将照亮分子间的相互作用(solute-solute solute-solvent和ion-solvent)存在分子间fertilizer-water-saline盐为了找到一种方法来增加作物产量抵消土壤盐碱化的问题。

材料和方法

材料

AR级化学品纯度(质量分数99.9%)作为硫酸钾(中科院没有:7778-80-5),氯化钠(CAS no。:7647-14-5)和氯化镁(中科院没有:7786-30-3),提供从Himedia实验室。经纪公司,孟买。整个化学物质使用没有任何进一步净化。浓度(0.02 - -0.2 mol.kg¹)水和硫酸铵的0.5米水盐盐解决方案受到重量分数的改变。保持实验数据的准确性所有玻璃器皿的清洗与双重蒸馏水和丙酮以及干使用前(图1)。

方法

数字超声波速度干涉仪用于测量声速通过实验液体,操作频率2 MHz提供从Vi微系统公司分公司,钦奈(模型VCT: 71),总体精度0.0001 m / s。超声波是一种石英晶体兴奋的来源由射频振荡器。细胞充满了理想的实验方案和水在恒定温度下在细胞的外夹克流传。细胞被允许平衡了30分钟。之前的测量。解的密度测定准确、适当的帮助下10毫升比重密度瓶在±2 * 10的准确性²公斤/米³和数字电子天平(Contech CA-34)拥有精度±0.0001通用测量体重。平均三重考虑测量的准确性。实验温度保持恒定的帮助下通过循环水自动恒温水浴由Lab-Hosp提供。公司孟买精度±1 K的温度。

表1。水的密度和超声波速度在293.15 K温度。

定义关系

几声和理化参数的推导以下使用的标准定义在文献中报道的关系:

• 绝热压缩系数(β)= 1 / (U²ρ)
• 绝热压缩系数变化(Δβ)={β-β₀}

在这里,β是溶质的绝热压缩和β₀的绝热压缩解决方案。

• 分子间的自由长度(L_f)= K(β)^1/2

雅各布森,K的温度依赖的常数。

• 声阻抗(Z) = U_ρ
• Pseudo-Grunseien参数(ᴦ)={(γ-1)/(αT)}

在这里,γ是比热容比α是热膨胀系数。

• 内部压力(πi) = {(Tα)/ kT}

在这里,T,α和k_T是缩写用于温度、等压热膨胀系数和等温压缩系数。

• 相对协会(R_一个)={(ρ/ρ₀)(U₀/ U)^1/3}

在这里,ρ和ρ₀是溶质的密度在任何温度和解决方案。同时,U和₀是溶质的超声波速度在任何温度和解决方案。

结果与讨论

超声波速度

超声波速度的测量值为纯水293.15 K温度和观测数据列表。比较观测数据与文献数据对水的报道表明,我们的研究结果与文献数据的同意。超声速度(U)不同浓度(0.02 - -0.2 mol.kg的肥料¹)0.5解决方案盐水的盐溶剂:氯化钠和MgCl₂测量在293.15 K温度。超声波速度与浓度图,发现超声波速度增加而增加的价值集中的肥料。液体的浓度影响超声波的传播解决方案。声音速度的增加是由于肥料之间的强相互作用(硫酸钾)——和肥料(硫酸钾)水盐盐解决方案(图2)。

密度

纯水和文献数据的测量密度的密度在293.15 K温度列表。观测数据与文献数据比较后对水的报道表明,我们的研究结果与文献数据也显示了协议[5]。所有的系统的密度随浓度上升。这表明,提高密实度增加溶质溶剂的分子。这表明一个好的溶质和溶剂分子之间的联系[6]。增加密度结果摩尔体积和超声波速度增加,表明协会的组件组成分子和证实了液体的结构重排的解决方案。

绝热压缩

理化性能的液体可以理解的绝热压缩系数(β)参数。在目前的研究发现,增加浓度的绝热压缩系数值下降硫酸钾肥料[7]。绝热压缩系数的降低值列表明施肥的强有力的协会和盐盐分子。溶剂的压缩性是高于溶液随浓度的增加而减小的解决方案[8]。,因为水是极性溶剂盐和肥料混合时,分子间发生相互作用,导致分子的密切包装(表2和图3,4)。

表2。超声波速度的值、密度、绝热压缩,作为集中的系统函数。

绝热压缩系数的变化

绝热压缩系数的变化量计算的帮助下溶质和溶剂的绝热压缩系数值。发现的负面价值观“Δβ”是由于solute-solvent交互[9]。这样增加“Δβ”与溶质浓度增加(硫酸钾)水以及在这两种盐的解决方案可能归因于增加凝聚力的力量解决方案[10]。绝热压缩系数的增加负面变化值与浓度上升证实体积弹性模量的增加[11]。体积弹性模量的增加表明之间的氢键与组件的解决方案也在不断增加。

分子间的自由长度

分子间的自由长度是一个重要的参数,可以帮助确定流动和理解的性质以及强度溶质与溶剂相互作用[12]。两个针锋相对的表面分子之间的平均距离,这称为分子间自由长度。自由长度设置的变化[13]。可以看出分子间自由长度的值随浓度的增加而减小的硫酸钾肥料在所有三个溶剂(表3和图5、6)。

表3。绝热压缩系数的值变化,分子间的自由长度和声阻抗的函数集中的系统(aq硫酸钾+ 0.5米。(生理盐水/ MgCl的解决方案₂在温度)。

这表明存在一个重要的肥料和水之间的相互作用也肥料和盐盐溶液[14]。在所有的三个解决方案(H₂O,氯化钠和MgCl₂)分子间自由长度值低氯化镁溶液,发现指定与MgCl强分子间相互作用力的肥料₂。这给了一段水吸收的植物。分子间自由长度变化的观察顺序在所有三个溶剂是:MgCl₂<氯化钠< H₂O。

声阻抗

肥料的声阻抗的值:不同浓度的硫酸钾即。0.02 - -0.2 mol.kg¹在水和0.5 mol.kg¹氯化钠和MgCl水盐解决方案₂的帮助下计算声速和密度的实验方案和[15]。这是观察到的声阻抗(Z)值硫酸钾肥料增加而增加肥料在水和盐水盐的解决方案。声阻抗的增加与浓度的增加表明上级协会溶质和溶剂之间通过氢键[16]。因此声阻抗的增加表明联想溶质和溶剂的性质,在分子间相互作用增强用更少的阻力和粘性力。声阻抗的变化的顺序(Z)在水和盐的解决方案是:MgCl₂>氯化钠> H₂O。

Psuedo-Gruensien参数

Pseudo-Grunseien参数(ґ)措施的程度的分子或离子协会。Pseudo-Grunseien参数的计算值已经上市,图是绘制在一个常数对肥料浓度293.15 K温度显示。这是观察到的值Pseudo-Grunseien参数是负面的和显示一个下降的趋势变化与溶剂的添加肥料[17]。Pseudo-Grunseien参数的负值表明可能形成分子间复杂的系统和强大的分子间相互作用的溶质和溶剂(表4和图7、8)。

表4。Pseudo-Grunseien参数的值,内部压力和相对系统协会。

内部压力

声学参数有潜在照射的亲属和力量的相互作用发生在解决方案[18]。在目前的内部工作压力(πi)浓度增加而增加肥料:硫酸钾在所有三个溶剂。这个内部压力的增加行为在所有的三个解决方案表明更多肥料和土壤盐之间的分子间交互的解决方案相比,化肥和水[19]。的顺序变化发现:MgCl₂>氯化钠> H₂O。

相对协会

系统的相关协会的趋势。“类风湿性关节炎”,浓度的增加是由于增加溶质离子的溶剂化作用和存在分子间的相互作用(图9和图10)。

结论

各种声学和理化参数取决于使用的密度和声速测量值PS肥料在所有的溶剂(H₂O,氯化钠和MgCl₂)在293.15 K温度。所有参数确认分子之间的分子间的相互作用存在硫酸钾肥料和溶剂。浓度对这些参数的影响观察和解释的帮助下物理化学研究。根据获得的结果和讨论,认为:浓度的变化,性质溶质、溶剂的性质和地位决定的交互中起着重要作用发生在解决方案。也得出H-bonding强浓度更高。此外,所有展品的参数最大值MgCl硫酸钾肥料混合₂解决方案,因为它与水分子之间弱相互作用的电解质溶液,因此可以更有效地结合盐盐分子。整个分子间相互作用的变化对硫酸钾肥料在不同溶剂被发现是:MgCl₂>氯化钠> H₂O。

未来的范围

这种信息可能是有用的在提高肥料活动根据土壤盐度的治疗和其他应用程序通过改变分子的同类。物理化学研究也可以成功,在这方面的支持。鉴于上述解释,这种研究有一个光明的未来在农业领域的范围,以满足人民的帮助下,增加农民的经济合适的肥料选择特定类型的土壤。

的利益冲突

作者声明没有利益冲突,在目前的研究工作。

引用

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