Potassium fixation refers to the entrapment of non-hydrated $\text{K}^+$ ions (ionic radius $1.33\text{ \AA}$) within the hexagonal cavities of the silica tetrahedral sheets of 2:1 layer clays:
- Vermiculite exhibits the highest K-fixing capacity among soil clays because its high negative charge ($100 - 150\text{ cmol}(p^+)/\text{kg}$) originates predominantly from isomorphous substitution in the tetrahedral sheet (close to the interlayer surface), pulling layers tightly shut around dehydrated $\text{K}^+$.
- Illite has weathered edge intergrades that actively entrap added $\text{K}^+$, having substantial fixing power.
- Montmorillonite has lower K-fixing capacity than vermiculite because its charge originates deep within the octahedral sheet, exerting weaker localized electrostatic attraction.
- Kaolinite is a non-expanding 1:1 mineral with no interlayer expansion or contraction, exhibiting virtually zero K fixation.
Therefore, the decreasing order of K fixing power is Vermiculite (D) > Illite (A) > Montmorillonite (B) > Kaolinite (C) -> (D), (A), (B), (C) (Option 2).
पोटेशियम स्थिरीकरण (K-fixation) 2:1 लेयर क्ले खनिजों के षट्कोणीय रंध्रों में पोटेशियम आयनों (त्रिज्या $1.33\text{ \AA}$) के फंस जाने की प्रक्रिया है:
- वर्मीक्यूलाइट (Vermiculite) में K-स्थिरीकरण क्षमता सबसे अधिक होती है, क्योंकि इसका उच्च ऋणावेश मुख्य रूप से चतुष्फलकीय (tetrahedral) परत में आइसोमॉर्फस प्रतिस्थापन से उत्पन्न होता है जो अंतःपरतीय सतह के बिल्कुल पास होता है।
- इललाईट (Illite) के अपक्षयित किनारों पर भी K को स्थिर करने की उच्च क्षमता होती है।
- मोंटमोरिलोनाइट (Montmorillonite) का आवेश अष्टफलकीय परत की गहराई में होने के कारण इसकी K-स्थिरीकरण क्षमता वर्मीक्यूलाइट और इललाईट से कम होती है।
- काओलिनाइट (Kaolinite) एक गैर-विस्तारशील 1:1 खनिज है, जिसमें K-स्थिरीकरण की क्षमता लगभग शून्य होती है।
अतः K स्थिरीकरण क्षमता का घटता क्रम: (D) > (A) > (B) > (C) है (विकल्प 2)।
