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CHEM321 CH16 CH15 chemical properties

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crystal1902's version from 2016-12-01 01:51

Section 1

Question Answer
和soil有关的问题都是化学类的还是物理类的,其中有两个例子,第一个例子叫什么,会造成什么和什么的流失,并且这个过程是否可逆;第二个例子是什么,和sustain什么有关,北美中东被认为是什么regions,在一些世界有名的great rivers 周围都会有什么问题和soil有关的问题都是physical的; 两个例子,第一个是soil erosion,会造成nutrients和arable land loss,这个很难reverse,第二个是too little/too much water----water imbalance,和sustain good productivity有关; 中东和北美被认为是arid or semi arid regions,在一些有名的大河附近会发生waterlogging
nutrient leaching是什么of leaching determined by什么,什么,和什么;downward movement of nutrients可以inhibited 什么 by 什么of soil 和什么 through 什么; leaching在soil 什么和where plants are怎么样的情况下会很小; 土里的nutrients指的是哪四个,并且与什么和什么有关; 有很高什么的soil可以hold什么来防止什么;如果heavy application of 什么fertilizer 会使leaching to地表水和地下水 ,造成什么和什么nutrient leaching 是extent of leaching determined by flux of water(下雨和irrigation), soil texture 和nature of plant cover; downward movement of nutrients inhibited geochemically by CEC of soil和biologically through plant uptake; leaching 在soil fine textured和where plants are actively growing的情况下会很小;土里的nutrients指的是NH4+,K+, Ca2+, Mg2+; 并且和clay mineral 和 organic matter有关;有很高CEC的soil可以hold cation来防止leaching;heavy application of nitrogen fertilizer 会leaching to surface and ground water,造成eutrophication和blue baby syndrome
当有什么mineral存在的时候,pH是7.5-8.0; acidification里酸的来源有三种:第一种是当有什么和什么元素在土里存在的时候,会有什么反应形成了H+; 第二种是由大量的什么存在,什么produces二氧化碳,这些有机酸是由什么生产的;第三种来源是什么rain和什么rain,pH又是什么当有carbonate mineral 存在的时候,pH是7.5-8.0; acidification里酸的来源有三种: 第一种是当有Al3+ 和 Fe2+存在的时候,会产生反应如Al3+加上3H20------》Al (OH)3+3H+;;第二种是由大量的mircoorganism的存在引起的,respiration偶发微生物会产生二氧化碳,production of 有机酸by微生物;第三种是rain 5.6 和acid rain 1.8,都是anthropocenic sources
土会通过什么来对抗acidification;有三种方式:第一种叫什么,通过土里的什么mineral来中和酸,土的pH不会被影响,除非有什么mineral的存在,反应式,;第二种叫什么,土里的什么很低,通过什么来中和along with 什么,这个方法还可以作为measure of 什么 of soil;第三种方法是什么,反应式土里的soil buffering可以用来对抗acidification;有三种方式,第一种是carbonate buffering,土里的carbonate mineral可以用来neutralize acid,土的pH通常不会被影响除非有carbonate mineral存在,碳酸钙+H3O------>钙离子+HCO3-+水;;第二种叫cation exchange buffering,土里的carbonate很低的时候,通过cation exchange来neutralize acid along with base saturation,这个方法还可以用作measure of acid neutralizing capacity of soil,用到的元素是钾离子,酸离子和NO3-;;第三种是aluminum buffering, 氢氧化铝+酸离子-----三价铝离子 +水
acidification可以靠multiple stages of soil buffering 来缓解,一共有三步:第一步叫什么,当acid rain还没有加进river里 如果有什么存在,ph会保持很高在多少; 第二步叫什么,当有acid rain的时候,什么被反应完了,ph就会下降到多少;第三步叫什么,当acid很多的时候ph会下降到多少是因为什么gradually dissolves,并且acid displaces什么in soilacidification: multiple stages of soil buffering 一共有三步:第一步叫做carbonate buffering range,当acid rain 还没有加进river里,如果由limestone的存在, ph会保持在8.7;第二步叫cation exchange buffering range,当有acid rain的时候,limestone gone,ph会下降到5.5;第三步叫aluminium buffering range,当acid 很多的时候ph会下降到4是因为Al OH 3会gradually dissolves,并且acid replaces cations in soil
有三个ways 能让土更加salinity第一种是rain water composition;第二种是limited precipitation 和high evaporation,造成盐在土表面accumulate;第三种是沿海地带的salt water intrusions
metal contamination是指哪四个元素以外的metal ions在土里accumulate, 比如什么和什么;retention of metal by soil 由什么决定,有毒的金属有哪五个,cations会和什么和什么compete for cation exchange sites,ph多少的metal在土里会retain;如果土的ph下降到多少,什么velocity会加快,并且把metal移到地下水里metal contamination是指钙 镁 钾 钠以外的其他metal ions accumulate in soil,比如ore deposits(mining,tailing ponds)和人类活动,烧fossil fuel或碳或工业;retention of metal by soil 由cation exchange capacity决定,有毒的金属有 Cd,Cu,Ni,Pb,Zn, cations会和镁钙compete for cation exchange site,ph7-8的metal会retain在土里;如果土的ph下降到7-4,leaching速度会加快,并且把metal移到地下水里
metal contamination的一个例子是什么,因为它会release substantial quantities of 什么和什么 due to 什么;这一步在acid drainage中这个步骤会被mediated under什么conditions by 谁metal contamination的一个例子是abandoned coal mines,因为它会release substantial quantities of 硫酸和氢氧化三价铁 due to oxidation of pyrite;这一步在acid drainage 中被mediated under aerobic conditions by 微生物
二价铁被微生物反应成三价铁有哪四点不好第一点是氧气被用完;第二点是acid被投放到环境里;第三点是重金属留在了土里;第四点是Ph下降会加快渗透
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Section 2

Question Answer
chemical properties 有哪五种total elements;organic matter;available elements;cation exchange capacity;pH
total elements 通常会有什么data,但不是很有用,因为列出来的elements 你不知道那个element 是在什么或什么的形式下total elements通常会是soil的compositional data,但不是很有用,因为列出来的elements你不知道那个element是在mineral还是adsorbed的形式下
organic matter在什么和什么的process里会很重要,他们随深度的增加而什么;primary source of organic matter 是什么in various stages of 什么 due to 什么和什么processes;biomass of 什么例如什么,什么,和什么,他们的本身都是什么of soil的很重要的contributororganic matter在物理和化学processes里会很重要,他们随深度的加深而变少; primary sources of organic matter 是plant tissues in various stages of decay due to 化学和microbial process; biomass of soil microorganisms 比如细菌,fungi和protozoal,他们本身都是organic fraction of soil很重要的贡献者
soil organic matter里dark material叫做什么,consist of 什么和什么acid 并形容;他们都可以form什么,都是什么strands 包括了很多什么和什么的groups,哪个acid 有很低的含氧量soil organic matter里的dark material叫做humus,consist of fulvic 和humic acid,前者是水溶在任何pH里,humic只能溶在alkaline solution里;都可以形成colloids,都是polymeric strands 包括了很多COOH和OH groups;humic acid 有很低的含氧量
measure available elements的availability是 把soil在什么solution里shake,这个solution 里包括chemicals that are chosem to什么elements that are supposed to be 什么for plantsmeasure availability是把soil 在aqueous solution里shake,这个solution包括了chemicals that are chosen to displace elements that are supposed to be readily available for plants
cation exchange capacity 指的是什么of soil 有什么 什么 cations to their surface: 什么和什么事quantitative assessment of the ability to interact with cations is its什么;四个元素从最重要的开始排钙镁钾钠;什么也是很重要的元素;metals retained by soil 通过三种方式:第一种是什么在mineral particles的什么上,第二种是什么by 什么 in organic particles,不如bound to 什么groups,第三种是什么reaction,不如insoluble 什么或什么cation exchange capacity指的是components of soil 有electrostatically adsorb cations to 他们表面的能力: clay mineral和organic matters是quantitative assessment of the ability to interact with cations is its CEC;钙镁钾钠是最重要的元素,酸离子也很重要;metals retained by soil 通过三种方式:第一种是adsorption 到mineral particles 的表面,第二种是complexaion by humic substances in organic particles 不如COO groups,第三种是precipitation reaction,比如insoluble硫化汞或CdS
在酸性条件下,很多什么会被酸离子占用,这样就造成了什么capacity 怎么样,什么样的能力下降;在自然和alkaline soil里 酸离子是什么样的;base saturation的公式;它越怎么样越好,因为CEC是什么样的或者base saturation什么to acidification在酸性条件下,很多cation exchange capacity site会被酸离子占用,这样就造成了nutrient binding capacity diminished, 中和多余酸的能力就下降了;在自然存在和alkaline的土里,酸离子的来源是negligible的;base saturatio=钙镁钾钠离子占用的exchangesite / total number of exchange site 再乘以100;base saturation越高越好因为这代表土里的CEC很低或者base saturation susceptible to acidification
土的pH由什么决定;有什么的土是偏碱的,有什么的土是偏酸的;酸性会因为什么of organic matter 而产生什么 as 什么 product + 二氧化碳;土的酸碱性可以影响什么of soil,什么submerged,oxidation of 什么,化学式,pH为什么会上升nature或者history of soil会影响酸碱度;含有carbonate的土偏碱,有humic matter 的土偏酸性;酸性会随microbial decompostion of 有机物产生有机酸 as a metabolic end product +二氧化碳而增加;土的酸碱度会影响redox status of soil,氢氧化铁submerged,用于oxidation of CH2O,氢氧化铁+3酸离子-----二价铁离子+6水,因为酸离子被用完 pH会上升
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