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E. P.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Eigenschaften und Prozesse von Böden, mit Fokus auf Tonminerale, Huminstoffe und ihre Wechselwirkungen. Sie beleuchten Themen wie Kationenaustauschkapazität, Pufferung, Versauerung und Gefügebildung, die für die Bodenfruchtbarkeit und -stabilität entscheidend sind. Besonders nützlich für Studierende der Geowissenschaften oder Landwirtschaft, die ein tiefes Verständnis der Bodenchemie und -physik erlangen möchten.
Karten
132
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Philosophie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
19.01.2015 / 15.03.2023

Lernkarten

0806  Was versteht man unter Normal- und Restschrumpfung?    

Als Restschrumpfung bezeichnet man ein fortgeschrittenes Stadium der Schrumpfung, in dem die Schrumpfung nicht mehr im gleichen Maße proportional zur Wasserabgabe ist, sondern geringer ausfällt, da es zu Kornkontakten kommt. X

0807 Was ist der Unterschied zwischen Einlagerungs- und Sackungsverdichtung? Benennen Sie Beispiele. 

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1001 Was versteht man unter Kationenaustauschkapazität, benennen Sie die wesentlichen Charakteristika des Kationenaustausches? 

Die KAK ist das Maß für den Kationenaustausch eines Bodens. Es ist die Summe der austauschbaren Kationen eines Bodens angegeben in Millimol pro Kilogramm.

Millimol= Atommasse * 10-3g /Wertigkeit
1 Millimol Ca= 40* 10-3g /2=20mg
Prozesse:
-Kationen aus der Bodenlösung sorbieren an den negativ geladenen Partikeloberflächen (TM, Huminstoffe) und gleichen Ladungen aus.

-Die Partikeloberflächen tragen permanente Ladungen, die durch ihren Aufbau bedingt sind (isomorpher Ersatz).
-Die Partikeloberflächen tragen auch variable Ladungen, die vom pH-Wert abhängig sind (funktionelle Gruppen [z.B. FeOOH] spalten bei viel H+ in der Lösung OH- ab sind dann positiv geladen [Anionentauscher] und bei wenig H+ in der Lösung werden H+ abgespalten, was zur negativen Ladung führt [Kationentauscher]).

Charakteristika:
-Transfer zwischen fester und flüssiger Phase
-ändert die Summe der Kationenladung nicht (äquivalente Mengen) -Voraussetzung: Vorhandensein von Wasser
-ist reversibel
-ist ein schneller Prozess 

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1002 Welche Bodenbestandteile haben a) höhere Bodenoberflächen und b) höhere KAK. Erstellen Sie eine Reihung: Allophane, Smectit ,Huminstoffe, Illit, Kaolinit 

Oberfläche (aufsteigend):
Kaolinit, Illit, Smectit, Huminstoffe, Allophane

KAK (aufsteigend):
Kaolinit, Illit+Allophane, Smectit, Huminstoffe 

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1003 Was ist der Unterschied zwischen KAKpot und KAKeff? Welche ist in sauren Böden höher? 

potenzielle Kationenaustauschkapazität KAKpot: bei standardisiertem pH7 -höchstmögliche KAK, da variable Ladung maximal (Wasserstoff vollständig dissoziiert) effektive Kationenaustauschkapazität KAKeff: bei dem im Boden vorhandenen pH -Anteil der variablen Ladung abhängig vom sorbiertem Wasserstoff und pH
Bei pH<7 (saure Böden) ist KAKeff immer kleiner als KAKpot. 

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1004 Was versteht man unter der Basensättigung? Wie wird sie berechnet?    

  • Basensättigung oder S-Wert:
    Der prozentuale Anteil der Summe von Ca2+, Mg2+, Na+, K+ an der KAK

    BS% = ((Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+) /KAK)*100 

  • Die Differenz der BS zu 100% wird v.a. von H+ und Al3+, NH4+, den sauer wirksamen Ionen, gebildet 

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1005 Von welchen Faktoren hängt die Kationenbelegung am Austauscher ab?    

-Ladung der Kationen: höherwertige Ionen werden stärker angezogen, bei Gleichwertigkeit größerer Radius entscheidend (Al3+>Mg2+>Na+)
-Hydrathülle: je kleiner die Hydrathülle, desto größer die Anziehung (K+>Na+>Li+). Bei Gleichwertigkeit gilt: je größer der Ionenradius, desto kleiner die Hydrathülle. Die Bindung der Hydrathülle ist bei kleinen Ionen stärker, die Hydrathülle muss aber bei der Sorption teilweise abgelegt werden. -Konzentration der Außenlösung: Die Kationen werden umso stärker an die Oberfläche gezogen, je höher die Konzentration in der Außenlösung ist.

Selektivitätsreihe: Na+<K+<<Mg2+<Ca2+<Al3+ 

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1006 Benennen Sie zwei Kationen, die selektiv angelagert werden? Warum?    

Al3+: auf Grund seiner hohen Wertigkeit
Ca2+: auf Grund seiner kleineren Hydrathülle (als Mg2+) 

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1007 Welche Bodenbestandteile sind maßgeblich für eine Anionenadsorption verantwortlich?    

Ionenaustauscher mit hoher variabler Ladung (Abspaltung von OH- führt zur positiven Ladung) z.B. in eisen- und aluminium-oxidreichen tropischen Böden oder Tonminerale der Allophangruppe (nur variable Ladung) oder Huminstoffe mit entsprechenden funktionellen Gruppen. 

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1008 Benennen Sie wichtige Bodeneigenschaften und Prozesse, die durch die Kationenaustauschkapazität beeinflusst werden. 

-Lessivierung (Tonverlagerung)
-Fähigkeit zur Speicherung, Pufferung und Freisetzung von Ionen (Nährstoffen)
-Stoffaustausch Boden/Pflanze, Boden/Grundwasser, Boden/Oberflächengewässer
-Stabilisierung des Stoffhaushaltes ganzer Landschaften 

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1009 Welche Bedeutung hat die Kationenaustauschkapazität für den Nährstoffhaushalt.    

Nährstoffe werden durch die KAK an Bodenpartikel gebunden. Dies kann bedeuten, dass die im Boden gespeicherten Nährstoffe nicht mehr pflanzenverfügbar sind (Kaliumfixierung) oder dass die Nährstoffe durch weiteren Ionenaustausch wieder freigegeben werden.

Letzteres passiert bei der Verwitterung der Bodenpartikel. Für die Pflanzen ist die Nachlieferung der Nährstoffionen entscheidender als die aktuelle Konzentration in der Bodenlösung. 

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1010 Beschreiben Sie an Hand von Abbildungen die Ladungsverhältnisse von Halloysit, Smectit, Gibbsit. 

von links nach rechts: Halloysit, Smectit, Gibbsit    

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1011 Welche Gruppen von Bodenbestandteilen tragen maßgeblich zur Ionenaustauschkapazität in Böden bei? 

-Tonminerale
-Huminstoffe
-Fe-/Al-Oxide 

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1101 In welchem pH-Bereich findet eine Tonverlagerung statt? Warum?    

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1102 Nennen Sie Quellen der Versauerung in Böden humider Klimate? (Bennen Sie 6) 

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1103 Welche Folgen hat eine Versauerung der Böden (benennen Sie 4 Stichworte plus Kurz-Erläuterung) 

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1104 Beschreiben sie die Ursache und Bedeutung der Aluminiumfreisetzung im Boden.(Stichworte) 

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1105 Welche Hauptpuffersysteme kann ein Boden aufweisen und welchen pH- Bereichen sind diese zugeordnet? 

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1106 Was bedeutet Säureneutralisationskapazität?    

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1107 Was versteht man unter Puffer, Pufferrate, Pufferkapazität?    

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