Сорбенти

Найпоширенішими сорбентами, що використовуються в сільському господарстві, є цеоліти, бентонітові глини та їх різновиди, сапоніти, спучені вермикуліт і перліт (агроперліт) та ін.

Спучений вермикуліт. Вермикуліт – продукт вивітрювання гідрослюди. Це лускуватий залізо-магнієвий шаруватий алюмосилікат, до складу якого входять силіцій, а також агрономічноцінні елементи – магній, кальцій, калій, фосфор і мікроелементи – манган, молібден, мідь, бор, цинк, важкі метали відсутні або містяться у слідових кількостях.

Після термічної обробки за температури 800–1000 °С вермикуліт спучується, збільшуючись в об'ємі у 8-10 разів, що забезпечує йому значну внутрішню поверхню та унікальні адсорбційні властивості. Насипна щільність спученого перліту залежить від фракції і становить 100-250 кг/м3, загальна ємність водопоглинання – 400–450 % до власної маси, ємність катіонного обміну залежно від фракції – 150– 500 смоль/кг. Спучений вермикуліт має низькі щільність, тепло- і звукопровідність, високу термостійкість. Він нетоксичний, хімічно інертний, у ґрунті стійкий.

У відкритому ґрунті його використовують як меліорант, сорбент і добриво на ґрунтах різного гранулометричного складу в чистому вигляді і в сумішках з мінеральними добривами. У процесі експлуатації вермикуліт виділяє в поживний розчин у невеликих кількостях калій і магній. Особливо ефективний вермикуліт на ґрунтах, забруднених радіонуклідами і важкими металами, нітратами. Він знижує надходження в рослину канцерогенів в 1,5–2 рази. Без застосування мінеральних добрив оптимальна доза спученого перліту досить висока і становить до 40 м3/га, а при локальному внесенні разом з мінеральними добривами вона може бути на порядок нижча. Ефективним є використання спученого вермикуліту для вирощування розсади, саджанців, дражування насіння.

Спучений вермикуліт недовговічний, з часом сильно забруднюється кореневими виділеннями і накопичує інфекції. Він подовжує термін використання торфоґрунтів і ґрунтів у 2–3 рази, тривалість дії добрив у ґрунтах – в 1,5–2 рази. Запобігає засоленню і злежуванню ґрунтів, розвитку плісняви, грибів, розмноженню шкідників, підвищенню кислотності ґрунту. Вермикуліт здатний адсорбувати надлишкові поживні речовини.

Агроперліт отримують у результаті спучення за температури 1000–1200 вС вулканічного піску з родовищ Закарпаття. Як природний сорбент, він має багато спільних властивостей зі спученим вермикулітом, проте є й відмінності, тому вони вигідно доповнюють один одного. Насипна щільність агроперліту 180–250 кг/м3, ємність водопоглинання – 300 %, ємність катіонного обміну – 40–70 смоль/кг. Цей алюмосилікат містить менше біогенних елементів порівняно з вермикулітом.

Технологія застосування агроперліту у відкритому ґрунті аналогічна як і спученого перліту. За відсутності вермикуліту він може бути повним його замінником для приготування ґрунтосумішей при вирощуванні розсади, для добавляння в ком пости, а також як підстилка для свійських птиці і тварин.

Цеоліти. Ефективність застосування цеолітів як природних гідро алюмосилікатів карстової будови, у структурі яких є порожнини й канали молекулярного розміру, зайняті рухомими катіонами й молекулами води, досить суперечлива.

Ці мінерали діють за принципом молекулярних сит, розділяючи суміші речовин залежно від розмірів їх атомів і молекул. Структурні особливості цеолітів визначають участь в іонообмінному процесі тільки катіонів, в основному, катіонів важких металів. Тому для досягнення необхідної ефективності детоксикації важких металів у ґрунті норма цеоліту має бути не нижчою за 40–50 т/га. У зв'язку з цим застосування цеолітів часто економічно недоцільне й можливе лише у випадку, коли вони є місцевою сировиною (А. І. Фатєєв, В. Л. Самохвалова, 2012).