Процессы биологического поглощения, меняя концентрацию и состав почвенного раствора, влияют на его равновесие и состояние почвенного поглощающего комплекса.

Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность— это способность почвы поглощать и обменивать ионы, находящиеся на поверхности коллоидных частиц (в диффузном слое), на ионы почвенного раствора.

Если потенциалопределяющий слой почвенных коллоидов заряжен отрицательно, то обмениваются катионы, если заряд положительный — обмениваются анионы.

1.    Обмен происходит в эквивалентных количествах по законам обменных химических реакций.

2.    Любой поглощенный катион может быть вытеснен и заменен любым другим катионом почвенного раствора.

3.    Энергия поглощения и вытеснения катионов различна и зависит от величины валентности и атомной массы.

Г. Вигнер дал объяснение этой закономерности, исходя из теории гидратации ионов. Чем больше гидратационная оболочка, тем меньшей энергией поглощения обладает ион. Гидратированность иона зависит от радиуса (размера) иона.

Чем меньше радиус иона, тем выше плотность электростатического напряжения на его поверхности (самопотенциал), тем в большей степени он гидратирован. Исключение представляет комплексный ион NH^, обладающий большей гидратацией, чем ион К+, меньший по размеру.

Ион водорода обладает высокой энергией поглощения. В водном растворе он присоединяет одну молекулу воды (Н20) и образует гидроксоний (Н30+), который поглощается сильнее, чем другие одновалентные катионы.

На энергию поглощения оказывает влияние концентрация иона в почвенном растворе. Катион натрия, обладающий меньшей способностью к внедрению, чем катионы аммония и калия, может обменно поглощаться только при высокой концентрации их в почвенном растворе.