Wasserbindung im Boden

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit ist die Wasserbindung im Boden in kolloidchemischer Auffassung diskutiert worden. Mit steigendem Dispersitätsgrad eines Bodens wird die Wasserführung, die zunächst bei ganz groben (Kies-) Böden ein vorwiegend mechanisches Problem ist, immer mehr ein ausgesprochen kolloidchemischer Vorgang. Die reine Kapillarwirkung der Zwischenräume zwischen den Teilchen herrscht in Böden von mittlerem Dispersitätsgrad vor, bei tonreichen Böden spielen die vorhandenen Elektrolyte die Hauptrolle bei der Wasserbindung der Böden.

Nach Versuchen von R. Galley konnte gezeigt werden, daß die Eigenschaften von Tonen in erster Linie vom Hydratationsgrad der anwesenden Elektrolyte abhängig sind. Ein Ton zeigt um so stärker lyophile Eigenschaften, je stärker die um die Tonteilchen herum in lockerem Schwarm vorhandenen Kationen, die mit der negativen Ladung der Tonteilchen im Gleichgewicht stehen, hydratisiert sind. Je weniger diese Kationen hydratisiert sind, um so mehr lyophobe Eigenschaften nimmt der Ton an. Es konnte gezeigt werden, daß der Na-Ton als lyophiler Ton eine hohe Viskosität, eine hohe Stabilität gegenüber Koagulatoren zeigt und daß ein Wasserstoff- oder ein Kaliumton als lyophobe Tone eine geringere Viskosität und eine größere Empfindlichkeit gegenüber Koagulatoren besitzen.

Bei den Koagulationen tritt ganz allgemein immer Basenaustausch ein, stark hydratisierte Ionen als Stabilisatoren tauschen gegen schwach hydratisierte Koagulatoren am stärksten aus, schwach hydratisierte Stabilisatoren tauschen gegen stark hydratisierte Koagulatoren am wenigsten aus.

Die Hydratation der Ionen ist abhängig vom Atomvolum; mit zunehmendem Atomvolum nimmt die Hydratation ab. Die Resultate der neueren Theorien von Lorenz, Born und Debye, wonach die Hydratation nur scheinbar und tatsächlich nur eine Polarisation der Wassermoleküle vorhanden sei, konnten bis jetzt noch nicht quantitativ ausgewertet. Eine solche Auswertung erscheint möglich.

Einige Beobachtungen aus der praktischen Bodenkunde werden mit den experimentellen Untersuchungen verglichen und auf die gleichen Ursachen zurückgeführt.