Cation-exchange capacity
ক্যাশন-এক্সচেঞ্জ ক্যাপাসিটি (সিইসি) হল মাটির কণার পৃষ্ঠে কতগুলি ক্যাশন ধরে রাখা যায় তার একটি পরিমাপ। মাটির কণাগুলির পৃষ্ঠে ঋণাত্মক আধান ধনাত্মক-আধানযুক্ত পরমাণু বা অণুগুলিকে (ক্যাটায়ন) আবদ্ধ করে, তবে এগুলিকে পার্শ্ববর্তী মাটির জলের অন্যান্য ধনাত্মক আধানযুক্ত কণাগুলির সাথে বিনিময় করতে দেয়। মাটির কঠিন পদার্থগুলি মাটির রসায়নকে পরিবর্তন করার অন্যতম উপায় এটি। সিইসি মাটির রসায়নের অনেক দিককে প্রভাবিত করে এবং মাটির উর্বরতার পরিমাপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়, কারণ এটি মাটির বিভিন্ন পুষ্টি ধরে রাখার ক্ষমতা নির্দেশ করে (যেমন। উদ্ভিদ-উপলব্ধ আকারে কে +, এনএইচ4 +, সিএ2 +)। এটি দূষণকারী ক্যাটায়ন ধরে রাখার ক্ষমতাও নির্দেশ করে (যেমন। Pb2 +)। সংজ্ঞা এবং নীতি ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতাকে ধনাত্মক আধানের পরিমাণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা মাটির ভর প্রতি বিনিময় করা যেতে পারে, সাধারণত সিএমওএলসি/কেজি-তে পরিমাপ করা হয়। কিছু গ্রন্থে পুরনো, সমতুল্য একক মি/100 গ্রাম বা এমইকিউ/100 গ্রাম ব্যবহার করা হয়েছে। সিইসি বৈদ্যুতিক চার্জের মোলগুলিতে পরিমাপ করা হয়, তাই 10 সেমিওএলসি/কেজি ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতা প্রতি কিলোগ্রাম মাটিতে 10 সেমিওএল Na + ক্যাটায়ন (প্রতি ক্যাটায়নে 1 ইউনিট চার্জ সহ) ধরে রাখতে পারে, তবে মাত্র 5 সেমিওএল Ca2 + (প্রতি ক্যাটায়নে 2 ইউনিট চার্জ)। মাটির কণার পৃষ্ঠে, বিশেষত মাটির খনিজ এবং মাটির জৈব পদার্থের বিভিন্ন ঋণাত্মক আধান থেকে ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতা উদ্ভূত হয়। ফাইলোসিলিকেট কাদামাটি অ্যালুমিনিয়াম এবং সিলিকন অক্সাইডের স্তরযুক্ত শীট নিয়ে গঠিত। কম চার্জ সহ অন্যান্য উপাদান দ্বারা অ্যালুমিনিয়াম বা সিলিকন পরমাণুর প্রতিস্থাপন (যেমন। Mg2 + দ্বারা প্রতিস্থাপিত Al3 + মাটির কাঠামোকে একটি মোট ঋণাত্মক আধান দিতে পারে। এই চার্জ ডিপ্রোটোনেশন জড়িত নয় এবং তাই পিএইচ-স্বাধীন, এবং স্থায়ী চার্জ বলা হয়। উপরন্তু, এই শীটগুলির প্রান্তগুলি অনেক অ্যাসিডিক হাইড্রক্সিল গ্রুপকে প্রকাশ করে যা অনেক মাটিতে পিএইচ স্তরে নেতিবাচক চার্জ রেখে যাওয়ার জন্য ডিপ্রোটোনেট করা হয়। জৈব পদার্থ তার বিপুল সংখ্যক চার্জযুক্ত কার্যকরী গোষ্ঠীর কারণে ক্যাটায়ন বিনিময়ের ক্ষেত্রেও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখে। সিইসি সাধারণত মাটির পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকে, যেখানে জৈব পদার্থের পরিমাণ সর্বাধিক এবং গভীরতার সাথে হ্রাস পায়। জৈব পদার্থের সিইসি অত্যন্ত পিএইচ-নির্ভর। ক্যাটায়নগুলি তাদের ধনাত্মক আধান এবং পৃষ্ঠের ঋণাত্মক আধানের মধ্যে তড়িৎস্থায়ী মিথস্ক্রিয়া দ্বারা মাটির পৃষ্ঠে শোষিত হয়, তবে তারা জলের অণুগুলির একটি খোল ধরে রাখে এবং পৃষ্ঠের সাথে সরাসরি রাসায়নিক বন্ধন গঠন করে না। বিনিময়যোগ্য ক্যাটায়নগুলি এইভাবে চার্জযুক্ত পৃষ্ঠের উপরে বিচ্ছুরিত স্তরের অংশ গঠন করে। বাঁধাই তুলনামূলকভাবে দুর্বল, এবং পার্শ্ববর্তী দ্রবণ থেকে অন্যান্য ক্যাটায়ন দ্বারা একটি ক্যাটায়ন সহজেই পৃষ্ঠ থেকে স্থানচ্যুত হতে পারে। মাটির পিএইচ মাটির হাইড্রক্সি গ্রুপ বা জৈব পদার্থের ডিপ্রোটোনেশন থেকে ঋণাত্মক চার্জের পরিমাণ পার্শ্ববর্তী দ্রবণের পিএইচ-এর উপর নির্ভর করে। পিএইচ বৃদ্ধি (অর্থাৎ। H + ক্যাটায়ন)-এর ঘনত্ব হ্রাস পেলে এই পরিবর্তনশীল আধান বৃদ্ধি পায় এবং তাই ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতাও বৃদ্ধি পায়। পরিমাপ ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতা পরিমাপ করা হয় সমস্ত আবদ্ধ ক্যাটায়নগুলিকে অন্য ক্যাটায়নের ঘনীভূত সমাধান দিয়ে স্থানচ্যুত করে এবং তারপরে স্থানচ্যুত ক্যাটায়নগুলি বা ধরে রাখা যুক্ত ক্যাটায়নের পরিমাণ পরিমাপ করে। বেরিয়াম (বিএ2 +) এবং অ্যামোনিয়াম (এনএইচ4 +) প্রায়শই এক্সচেঞ্জার ক্যাটায়ন হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যদিও অন্যান্য অনেক পদ্ধতি পাওয়া যায়। সিইসি পরিমাপ পিএইচ-এর উপর নির্ভর করে এবং তাই প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট পিএইচ মান বাফার দ্রবণ দিয়ে তৈরি করা হয়। যদি এই পিএইচ মাটির প্রাকৃতিক পিএইচ থেকে আলাদা হয়, তবে পরিমাপ স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে প্রকৃত সিইসি প্রতিফলিত করবে না। এই ধরনের সিইসি পরিমাপকে "সম্ভাব্য সিইসি" বলা হয়। বিকল্পভাবে, স্থানীয় মাটির পিএইচ পরিমাপকে "কার্যকর সিইসি" বলা হয়, যা প্রকৃত মানকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে প্রতিফলিত করে, তবে মাটির মধ্যে সরাসরি তুলনাকে আরও কঠিন করে তুলতে পারে। একটি মাটির ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতা তার উপাদান উপাদান দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা তাদের পৃথক সিইসি মানগুলিতে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। সি. ই. সি তাই মূল উপাদানগুলির উপর নির্ভরশীল যেখান থেকে মাটি বিকশিত হয়েছিল এবং যে অবস্থার অধীনে এটি বিকশিত হয়েছিল। এই কারণগুলি মাটির পিএইচ নির্ধারণের জন্যও গুরুত্বপূর্ণ, যা সিইসি-র উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। ক্ষার সম্পৃক্ততা ক্ষারসমূহ Ca2 +, Mg2 +, K + বা Na + দ্বারা অধিকৃত সম্ভাব্য CEC-এর শতাংশ প্রকাশ করে। এগুলিকে ঐতিহ্যগতভাবে "ক্ষারক ক্যাটায়ন" বলা হয় কারণ এগুলি অ-অম্লীয়, যদিও এগুলি স্বাভাবিক রাসায়নিক অর্থে ক্ষারক নয়। বেস স্যাচুরেশন মাটির আবহাওয়ার একটি সূচক প্রদান করে এবং উদ্ভিদে বিনিময়যোগ্য ক্যাটিয়ানিক পুষ্টির প্রাপ্যতা প্রতিফলিত করে। অ্যানায়ন-বিনিময় ক্ষমতা মৃত্তিকা খনিজগুলির ধনাত্মক আধান ক্যাটায়ন বিনিময়ের মতো একই নীতিতে অ্যানায়ন ধরে রাখতে পারে। কেওলিন, অ্যালোফেন এবং লোহা ও অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের পৃষ্ঠতল প্রায়শই ধনাত্মক আধান বহন করে। বেশিরভাগ মাটিতে ক্যাটায়ন-বিনিময় ক্ষমতা অ্যানায়ন-বিনিময় ক্ষমতার তুলনায় অনেক বেশি, তবে বিপরীতটি অত্যধিক বায়ুমণ্ডলীয় মাটিতে ঘটতে পারে, যেমন ফেরালসল (অক্সিসল)। রেফারেন্স জেনারেল রেফারেন্স রামোস, এফ. টি. ; ডোরেস E.F.G.C। ; ওয়েবার ও. এল. এস ; বেবার ডিসি; ক্যাম্পেলো জুনিয়র জে. এইচ। ; মাইয়া জে. সি. এস। (2018) "মৃত্তিকা জৈব পদার্থ ব্রাজিলে নো-টিল চাষের অধীনে গ্রীষ্মমন্ডলীয় মাটির ক্যাটায়ন বিনিময় ক্ষমতা দ্বিগুণ করে।" জে সায়েন্স ফুড এগ্রিক। 10.1002/jsfa.8881 পরিবেশগত রসায়ন মৃত্তিকা রসায়ন