علوم الأرض والجيولوجيا

العوامل المؤدية إلى تشكل وتجمع الصودا في الاتربة

1995 ري وصرف ومعالجة التملح

د.علي عبدالله حسن

KFAS

الصودا في الاتربة علوم الأرض والجيولوجيا

من خلال التحولات الحاصلة عبر الزمن للقشرة الأرضية بسبب التآكل ً(Weatherling) أو التحولات الحاصلة في الأتربة بفعل كيميائي أو بيوكيميائي (biochemismus) وسواء أكانت هذه التحولات بتأثير العلاقة مع الجو أو بالتأثير الفاعل لمياه الجوف والمركبات الأخرى في باطن الأرض يمكننا القول أن هنالك توجهات معينة نحو تشكل الصوداء (كربونات الصوديوم) . 

كما قد توجد توجهات أخرى أيضاً لتحول الصودا إلى مركبات ذات طبيعة مختلفة .  وسنحاول في السياق التالي تحديد هذه التحولات تباعاً :

 

– تحت تأثير التآكل (Weatherling) الحاصل للقشرة الأرضية عبر الزمان فإن نسبة عالية من الفيلدسبار (feldspars) تتحول إلى محاليل من السيليكات والكربونات والبيكربونات . 

كما قد نلاحظ في الطبيعة أيضاً تشكلات كثيرة من الكربونات والبيكربونات على صخرة أم ذات أصول بركانية [88] .

 

– إن تشكل الصودا تبعاً لنظرية هيلغارد HILGAGD] من [88 والمقبولة من باحثين كثيرين ينطلق من أن هذا التشكل يحصل على صخور حاوية على كربونات الكالسيوم الواقعة تحت تأثير محاليل من الكلوريد والسلفات .

وهكذا فإن التفاعلات الحاصلة بين صخور من هذا النوع ، ومثل هذه المحاليل ، تعطي في النتيجة كربونات الصوديوم وذلك تبعاً للتفاعل التالي :

وتبعاً لهذه النظرية فإن هذه التفاعلات ستستمر طالما أن هنالك CaCO3 منحلة .  لكن هذه النظرية تعرضت للنقد [88] وذلك من منظور أن هذه التفاعلات ، وتحت الشروط الطبيعية ، يمكنها أن تؤدي إلى تشكلات محدودة من الصودا فقط .

فعلى سبيل المثال ، وتحت الشروط الطبيعية لعملية تآكل القشرة الأرضية والتغيرات الكثيرة والمستمرة سواء في درجات الحرارة أو البحر ، وكذلك وجود أنواع أخرى من الأملاح ، كل هذه شروط تعطي في النهاية نتائج متغيرة . 

من هنا فقد توصل باحثون آخرون إلى إيجاد صيغ تفاعلية أخرى لتفسير توضعات الصودا في الطبيعة.

 

– غودروتز GODROITZ] من [88 توصل في عام 1912 إلى أن الحركة الصاعدة لمحاليل ضعيفة التركيز بسلفات الصوديوم وكلوريد الصوديوم ستؤدي إلى تكثيف الصوديوم على مبادلات التربة .

وفي حال وجود حمض الكربون في محلول التربة ، فإن صوديوم المبادل هذا سوف يتفاعل مع حمض الكربون ، وايضاً مع كربونات الكالسيوم الموجودة في محلول التربة مشكلاً نتيجة لذلك كربونات الصوديوم .  وتتم هذه التفاعلات تبعاً للمعادلات التالية :

 

– كما توجد مؤشرات تدعو للاعتقاد [88] بأن تعدن (mineralisation) المادة العضوية لنباتات معينة يمكن أن يؤدي إلى تشكلات من كربونات وبيكربونات الصوديوم .

مثال ذلك تشكل كربونات البوتاسيوم على بقايا نبات عبّاد الشمس .  ويمكن أن تعطي بقايا بعض النباتات المائية كربونات وبيكربونات الصوديوم .

 

– وفي شروط أن إيروبية (Anerobic) يمكن أن تؤدي تفاعلات السلفيد وغيره من المركبات الكبريتيت إلى تشكل كربونات الصوديوم ، وذلك على النحو التالي ]من  [88.

 

– لكن كمية الصودا التي يمكن أن تتشكل بطريقة الإرجاع المبينة أعلاه قليلة نسبياً ، ولا تستطيع بالتالي أن تكون السبب الوحيد لتشكلات الصودا الكبيرة الموجودة في أتربة العالم ، هذا من ناحية ، ومن ناحية أخرى ، فإن هذه التفاعلات لا يمكنها أن تحصل إلا في معزل عن الأكسجين (أي وسط  (anerobic

أما إذا وجد الأكسجين ، وأصبح الوسط إيروبياً (erobic) فإن التفاعلات ستؤدي في النهاية إلى مركبات حامضية بدل التشكلات القلوية في التفاعلات السابقة . 

ويمكن أن تحصل التفاعلات السابقة .  ويمكن أن تحصل التفاعلات بوجد الأكسجين على النحو التالي ]من [88 :

 

ويمكن أن تحصل تفاعلات من هذا النوع في مناجم الفحم ، وأيضاً في التجمعات العضوية الواقعة في قاع البحيرات ، ولكن بعد تجفيف مثل هذه البحيرات .

وقد تحصل أيضاً في الأتربة المستصلحة التي كانت قبل الاستصلاح غرقة ومالحة .  وتفاعلات من هذا النوع لا تؤدي فقط إلى تعديل الشروط القلوية الناتجة عن وجود كربونات وبيكربونات الصوديوم ، بل قد تؤدي إلى إشكالات حقيقية بالنسبة للإنتاجية الكامنة لهذه الأتربة  [88].