они изложены в монографиях Мак-Бэна (1934), Дубинина (1935), Жухо-
вицкого (1938), Гюкеля (Hiickel, 1928), Думанского (1940 и 1950) и др.,—
с другой стороны, позволяют нарисовать следующую продолжительную
картину процесса сорбции водяного пара почвою.
Уже при самых минимальных значениях относительной упругости
водяного пара, измеряемых, вероятно, величинами порядка 1% или даже
десятых долей процента, идет образование мономолекулярного слоя сорби-
рованной воды. Образование этого слоя происходит за счет электроста-
тических сил притяжения, развиваемых п о в е р х н о с т ь ю почвенных
частичек.
Эти силы, видимо, весьма велики. Об этом свидетельствует быстрый
подъем начальных участков кривых сорбции на рис. 20, который указы-
вает на то, что мономолекулярный слой сорбированной влаги образуется
при весьма малой величине
и, следовательно, на весьма большую проч-
но
ность связи молекул этого слоя. [Впрочем, Уодсворт (Wadsworth, 1944)
Р
определяет величину - р ' при которой заканчивается образование моно-
о
молекулярного слоя, в 18%].
По мере дальнейшего возрастания ~ в пределах до величины, равной
г
о
примерно 0,40 (в опытах Курона — до 0,38), т. е. в пределах действия урав-
нения Фрейндлиха, идет образование уже многомолекулярной водной
оболочки. Этот процесс происходит сначала преимущественно за счет дей-
ствия Ван-дер-Ваальсовых сил притяжения, исходящих от почвенных ча-
стиц, отчасти же за счет сил притяжения, исходящих от внешнего слоя сор-
бированных диполей воды. По мере увеличения ^ и связанного с этим
увеличения толщины сорбированного слоя влаги, относительная роль сил
Р
первой категории слабеет, и когда -5- делается равным 0,40, их действие
по нашему предположению, сходит на нет. Сорбция последующих слоев
водных молекул идет уже исключительно за счет притяжения со стороны
ранее сорбированных диполей воды, подчиняясь при этом уравнению
Сперанского. Этот процесс продолжается, по всей вероятности, до конца,
Р
т. е. до достижения отношением
величины, равной 100%*. Однако на по-
Р
следних стадиях, начиная с величин
равных в среднем примерно 80%,
р
о
процесс сорбции перестает подчиняться уравнению Сперанского и влага
начинает сорбироваться в количестве большем, чем следует по этому урав-
нению, о чем свидетельствуют кривые на рис. 22, загибающиеся кверху.
Это дополнительное поглощение обязано своим происхождением явлению
капиллярной конденсации, природа которого в общей форме была нами
рассмотрена выше. В почве же это явление выглядит следующим образом.
В почве, как и во всякой дисперсной системе, при любой влажности, не
достигающей полной влагоемкости, имеются поверхности раздела вода —
воздух различной кривизны, во-первых, вследствие того, что вокруг
точек соприкосновения двух частиц образуются кольцеобразные скопле-
ния воды («манжеты»), и, во-вторых, вследствие того, что поверхность поч-
венных частиц неровная, причем одевающая частицу водная пленка своей
внешней поверхностью повторяет неровности поверхности частицы.
Возникновение водной манжеты в процессе сорбции водяного пара
можно представить себе следующим образом. Пусть мы имеем две почвен-
ные частицы
А
и
В,
соприкасающиеся между собой в точке
С.
Поместим
1
И даже еще далее — в процессе сорбции почвой жидкой воды.
77
Электронная книга СКБ ГНУ Росс льхозакадемии
