18. मृदा कोलाइड (SOIL COLLOIDS)

मृदा कोलाइड - गुण, प्रकृति, प्रकार और महत्व (Soil colloids – Properties, nature, types and significance)

मृदा कोलाइड (SOIL COLLOIDS)

कोलाइडल अवस्था (colloidal state) एक दो-चरण प्रणाली (two-phase system) को संदर्भित (refers) करती है जिसमें बहुत बारीक विभाजित अवस्था (very finely divided state) में एक सामग्री (one material) दूसरे चरण (second phase) के माध्यम से छितरी (dispersed) होती है।
उदाहरण हैं (The examples are): तरल में ठोस (Solid in liquid - पानी में क्ले का फैलाव / Dispersion of clay in water) और गैस में तरल (Liquid in gas - वायुमंडल में कोहरा या बादल / Fog or clouds in atmosphere)।
मिट्टी के क्ले अंश (clay fraction of the soil) में 0.002 मिमी से कम आकार के कण (particles less than 0.002 mm in size) होते हैं। 0.001 मिमी से कम आकार के कण (Particles less than 0.001 mm size) कोलाइडल गुण (colloidal properties) रखते हैं और उन्हें मिट्टी के कोलाइड (soil colloids) के रूप में जाना जाता है।

मृदा कोलाइड के सामान्य गुण (General Properties of Soil Colloids)

1. आकार (Size):
   अकार्बनिक और कार्बनिक कोलाइड (inorganic and organic colloids) आकार में बहुत छोटे (extremely small size) होते हैं - व्यास में 2 माइक्रोमीटर से छोटे (smaller than 2 micrometers in diameter)। इन कणों को एक साधारण प्रकाश सूक्ष्मदर्शी (ordinary light microscope) का उपयोग करके नहीं देखा जा सकता (cannot be seen) है बल्कि केवल एक इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी (electron microscope) के साथ देखा जा सकता है।
2. सतह क्षेत्र (Surface area):
   अपने छोटे आकार के कारण (Because of their small size), सभी मिट्टी के कोलाइड (all soil colloids) में प्रति इकाई द्रव्यमान एक बड़ा बाहरी सतह क्षेत्र (larger external surface area per unit mass) होता है। $1\text{ g}$ कोलाइडल क्ले (colloidal clay) का बाहरी सतह क्षेत्र (external surface area) $1\text{ g}$ मोटे रेत (coarse sand) से 1000 गुना अधिक (1000 times) होता है।
   कुछ सिलिकेट क्ले (Certain silicate clays) में प्लेट जैसी क्रिस्टल इकाइयों (plate like crystal units) के बीच व्यापक आंतरिक सतहें (extensive internal surfaces) होती हैं जो प्रत्येक कण बनाती हैं और अक्सर (often) बाहरी सतह क्षेत्र से बहुत अधिक (greatly exceed) होती हैं।
   मिट्टी के कोलाइड्स का कुल सतह क्षेत्र (total surface area of soil colloids) केवल बाहरी सतहों वाली क्ले के लिए $10\text{ m}^2/\text{g}$ से लेकर व्यापक आंतरिक सतहों वाली क्ले के लिए $800\text{ m}^2/\text{g}$ से अधिक तक (more than $800\text{ m}^2/\text{g}$) होता है। एक हेक्टेयर क्ले मिट्टी (hectare of a clay soil) के ऊपरी $15\text{ cm}$ में कोलाइड सतह क्षेत्र (colloid surface area) $700,000\text{ km}^2\text{ g}^{-1}$ जितना अधिक (as high as) हो सकता है।
3. सतह शुल्क (Surface charges):
   मिट्टी के कोलाइड (soil colloids) की बाहरी और आंतरिक दोनों सतहें (Both external and internal surfaces) नकारात्मक और/या सकारात्मक चार्ज (negative and/or positive charges) ले जाती हैं। अधिकांश कार्बनिक और अकार्बनिक मिट्टी कोलाइड (Most of the organic and inorganic soil colloids) एक नकारात्मक चार्ज (negative charge) ले जाते हैं।
   जब एक विद्युत प्रवाह (electric current) को मिट्टी के कोलाइडल कणों के निलंबन (suspension of soil colloidal particles) से गुजारा जाता है तो वे एनोड (anode), सकारात्मक इलेक्ट्रोड (positive electrode) की ओर पलायन (migrate) करते हैं जो यह दर्शाता है कि वे एक नकारात्मक चार्ज ले जाते हैं।
   चार्ज के परिमाण (magnitude of the charge) को जीटा क्षमता (zeta potential) के रूप में जाना जाता है। कण आवेश (particle charge) की उपस्थिति और तीव्रता (presence and intensity) कणों के एक दूसरे के प्रति आकर्षण और प्रतिकर्षण (attraction and repulsion of the particles towards each other) को प्रभावित (influence) करती है, जिससे भौतिक और रासायनिक दोनों गुण (both physical and chemical properties) प्रभावित होते हैं।
   क्ले पर नकारात्मक चार्ज के स्रोत (sources of negative charge on clays) आते हैं: i) आयोनाइजेबल हाइड्रोजन आयन (ionizable hydrogen ions) ii) आइसोमोर्फस प्रतिस्थापन (isomorphous substitution)।
   1. आयोनाइजेबल हाइड्रोजन आयन (Ionizable hydrogen ions): ये क्ले सतहों (clay surfaces) पर हाइड्रॉक्सिल ($OH$) आयनों (hydroxyl ions) से हाइड्रोजन (hydrogen) हैं। क्ले का $-Al-OH$ या $-Si-OH$ भाग $H$ को आयनित (ionizes) करता है और ऑक्सीजन ($-AlO-$ या $-SiO-$) पर एक गैर-तटस्थ नकारात्मक चार्ज (un-neutralized negative charge) छोड़ देता है। आयनित हाइड्रोजन की सीमा (extent of ionized hydrogen) समाधान pH (solution pH) पर निर्भर करती है और इसलिए (hence) ये नकारात्मक चार्ज pH निर्भर चार्ज (pH dependent charges) हैं। क्षारीय (बुनियादी) समाधानों (alkaline / basic solutions) में अधिक आयनीकरण (More ionization) होता है।
   2. आइसोमोर्फस प्रतिस्थापन (Isomorphous substitution): यह क्ले क्रिस्टल संरचना (clay crystal structure) में समान आकार (similar size) के निचले वैलेंस (lower valence) के एक अन्य धनायन के साथ उच्च वैलेंस के धनायन के प्रतिस्थापन (substitution of a cation of higher valence) के कारण है। क्ले क्रिस्टल (clay crystals) में कुछ आयन अपने सुविधाजनक आकार और चार्ज (convenient size and charge) के कारण खनिज जाली साइटों (mineral lattice sites) में बिल्कुल फिट (fit exactly) होते हैं। मुख्य रूप से (Dominantly), क्ले में टेट्राहेड्रल साइटों (tetrahedral sites) में $\text{Si}^{4+}$ और ऑक्टाहेड्रल साइटों (octahedral sites) में $\text{Al}^{3+}$ होता है। क्ले क्रिस्टलीकरण (clay crystallization) के दौरान बड़ी मात्रा में मौजूद (present in large amounts) अन्य आयन $\text{Al}^{3+}$ और $\text{Si}^{4+}$ धनायनों में से कुछ को बदल (replace) सकते हैं। सामान्य प्रतिस्थापन (Common substitutions) $\text{Si}^{4+}$ को $\text{Al}^{3+}$ द्वारा प्रतिस्थापित करना, और $\text{Al}^{3+}$ को $\text{Fe}^{3+}$, $\text{Fe}^{2+}$, $\text{Mg}^{2+}$ या $\text{Zn}^{2+}$ द्वारा प्रतिस्थापित करना है। चूंकि आयनों (ऑक्सीजन) (anions / oxygen) से कुल नकारात्मक चार्ज (total negative charge) अपरिवर्तित रहता है (remains unchanged), प्रतिस्थापित धनायनों (substituted cations) के कम सकारात्मक चार्ज (lower positive charge) के परिणामस्वरूप क्ले क्रिस्टल पर अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज (excess negative charges) होता है।
4. धनायनों का सोखना (Adsorption of cations):
   चूंकि मिट्टी के कोलाइड्स (soil colloids) में नकारात्मक चार्ज (negative charge) होता है, इसलिए वे कोलाइडल सतहों (colloidal surfaces) पर सकारात्मक चार्ज के आयनों (ions of positive charge) को आकर्षित (attract) और संलग्न (attach) करते हैं। वे $\text{H}^+$, $\text{Al}^{3+}$, $\text{Ca}^{2+}$ और $\text{Mg}^{2+}$ जैसे धनायनों (cations) को आकर्षित करते हैं। यह एक आयनिक दोहरी परत (ionic double layer) को जन्म देता है।
   कोलाइडल कण में आइसोमॉर्फस प्रतिस्थापन (Isomorphous substitution in the colloidal particle) क्ले खनिजों (clay minerals) की बाहरी और आंतरिक परतों (external and internal layers) को नकारात्मक रूप से चार्ज (negatively charged) करता है और ये सतहें विशाल आयनों (huge anions) के रूप में कार्य (act) करती हैं, जो दोहरी परत की आंतरिक परत (inner layer of the double layer) बनाती हैं। बाहरी परत (outer layer) नकारात्मक रूप से आवेशित सतहों (negatively charged surfaces) की ओर आकर्षित (attracted) शिथिल रूप से रखे गए (loosely held / adsorbed) धनायनों के झुंड (swarm) से बनी (made up) होती है।
5. पानी का सोखना (Adsorption of water):
   बड़ी संख्या में पानी के अणु (large number of water molecules) मिट्टी के कोलाइडल कणों (soil colloidal particles) से जुड़े (associated) होते हैं। कुछ पानी के अणु सोखे गए धनायनों (adsorbed cations) की ओर आकर्षित (attracted) होते हैं और धनायन को हाइड्रेटेड अवस्था (hydrated state) में कहा जाता है। अन्य पानी के अणु कोलाइडल क्ले कणों (colloidal clay particles) की आंतरिक सतहों (internal surfaces) में रखे (held) जाते हैं। ये पानी के अणु मिट्टी के भौतिक और रासायनिक दोनों गुणों (both the physical and chemical properties of soil) को निर्धारित (determining) करने में महत्वपूर्ण भूमिका (critical role) निभाते हैं।
6. सामंजस्य (Cohesion):
   (समान अणुओं या सामग्रियों के बीच आकर्षक बल / Attractive force between similar molecules or materials)। सामंजस्य (Cohesion) क्ले के कणों के एक साथ चिपकने की प्रवृत्ति (tendency of clay particles to stick together) को इंगित (indicates) करता है। यह प्रवृत्ति (tendency) उनके बीच रखे पानी के अणुओं के लिए क्ले के कणों के आकर्षण (attraction of clay particles for water molecules held between them) के कारण है। जब कोलाइडल पदार्थों को गीला किया जाता है (wetted), तो पानी पहले (first) अलग-अलग क्ले के कणों का पालन करता है (adheres to individual clay particles) और फिर दो या दो से अधिक आसन्न कोलाइडल कणों के बीच सामंजस्य (cohesion between two or more adjacent colloidal particles) लाता है।
7. आसंजन (Adhesion):
   (विभिन्न अणुओं या सामग्रियों के बीच आकर्षक बल / Attractive force between different molecules or materials)। आसंजन (Adhesion) किसी अन्य शरीर या पदार्थ की सतह (surface of any other body or substance) पर कोलाइडल सामग्री के आकर्षण (attraction of colloidal materials) को संदर्भित (refers) करता है जिसके साथ वह संपर्क (contact) में आता है।
8. सूजन और संकोचन (Swelling and shrinkage):
   स्मेक्टाइट समूह (smectite group) से संबंधित कुछ मिट्टी क्ले कोलाइड (soil clay colloids) जैसे मोंटमोरिलोनाइट (Montmorillonite) गीला होने पर फूलते (swell when wet) हैं और सूखने पर सिकुड़ते (shrink when dry) हैं। लंबे समय तक सूखे (prolonged dry spell) के बाद, स्मेक्टाइट क्ले वाली मिट्टी (soils high in smectite clay - उदा. काली मिट्टी-वर्टिसोल / e.g. Black soil -Vertisols) अक्सर (often) संकट-क्रॉस चौड़ी और गहरी दरारें (crises-cross wide and deep cracks) दिखाती है। ये दरारें (cracks) पहले बारिश को तेजी से घुसने (penetrate rapidly) देती हैं। बाद में (Later), सूजन (swelling) के कारण, दरारें बंद हो जाएंगी (close) और अभेद्य (impervious) हो जाएंगी। लेकिन काओलिनाइट, क्लोराइट, या महीन दाने वाले अभ्रक (kaolinite, chlorite, or fine grained micas) के प्रभुत्व वाली मिट्टी सूजती या सिकुड़ती नहीं (do not swell or shrink) है। वर्मीक्यूलाइट (Vermiculite) अपनी सूजन और सिकुड़ने की विशेषताओं (swelling and shrinking characteristics) में मध्यवर्ती (intermediate) है।
9. फैलाव और फ्लोक्यूलेशन (Dispersion and flocculation):
   जब तक (As long as) कोलाइडल कण नकारात्मक रूप से चार्ज (negatively charged) रहते हैं, वे एक-दूसरे को पीछे हटाते (repel each other) हैं और निलंबन स्थिर (suspension remains stable) रहता है। यदि किसी भी खाते में वे अपना चार्ज खो देते हैं (loose their charge), या यदि चार्ज की परिमाण कम हो जाती है (magnitude of the charge is reduced), तो कण आपस में जुड़ (coalesce) जाते हैं, झुंड (flock) या ढीले समुच्चय (loose aggregates) बनाते हैं, और नीचे बैठ (settle down) जाते हैं। एकत्रीकरण और झुंड के गठन की इस घटना (phenomenon of coalescence and formation of flocks) को फ्लोक्यूलेशन (flocculation) के रूप में जाना जाता है। झुंडों को अलग-अलग कणों में तोड़ने (breaking up of flocks into individual particles) की विपरीत प्रक्रिया (reverse process) को डी-फ्लोक्यूलेशन या फैलाव (de-flocculation or dispersion) के रूप में जाना जाता है।
10. ब्राउनियन आंदोलन (Brownian movement):
    जब कोलाइडल कणों के निलंबन (suspension of colloidal particles) की एक माइक्रोस्कोप (microscope) के तहत जांच की जाती है तो कण दोलन करते (oscillate) प्रतीत होते हैं। दोलन (oscillation) तरल के उन लोगों के साथ कोलाइडल कणों या अणुओं की टक्कर (collision of colloidal particles or molecules with those of the liquid) के कारण होता है जिसमें वे निलंबित (suspended) होते हैं। पानी के साथ मिट्टी के कोलाइडल कण (Soil colloidal particles with those of water) जिसमें वे निलंबित होते हैं, हमेशा निरंतर गति की स्थिति (constant state of motion) में होते हैं। कण जितना छोटा (smaller the particle) होगा, उसकी गति उतनी ही तेज (more rapid is its movement) होगी।
11. गैर पारगम्यता (Non permeability):
    कोलाइड्स (Colloids), क्रिस्टलोइड्स के विपरीत (as opposed to crystalloids), एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली (semi-permeable membrane) से गुजरने में असमर्थ (unable to pass) होते हैं। भले ही (Even though) कोलाइडल कण बेहद छोटे (extremely small) होते हैं, वे पानी में घुले क्रिस्टलोइड के अणुओं (molecules of crystalloid dissolved in water) से बड़े होते हैं। झिल्ली (membrane) अपने छिद्रों (pores) के माध्यम से पानी और घुले हुए पदार्थ (dissolved substance) को गुजरने देती है, लेकिन कोलाइडल कणों को बनाए (retains the colloidal particles) रखती है।

मृदा कोलाइड के प्रकार (TYPES OF SOIL COLLOIDS)

मिट्टी में चार प्रमुख प्रकार के कोलाइड (four major types of colloids) मौजूद होते हैं:

1. परत सिलिकेट क्ले (Layer silicate clays)
2. लोहा और एल्यूमीनियम ऑक्साइड क्ले (सेसक्विऑक्साइड क्ले) (Iron and aluminum oxide clays / sesquioxide clays)
3. एलोफेन और संबंधित अनाकार क्ले (Allophane and associated amorphous clays)
4. ह्यूमस (Humus)

परत सिलिकेट क्ले, लोहा और एल्यूमीनियम ऑक्साइड क्ले, एलोफेन और संबंधित अनाकार क्ले अकार्बनिक कोलाइड (inorganic colloids) हैं जबकि ह्यूमस एक जैविक कोलाइड (organic colloid) है।

1. परत सिलिकेट क्ले (Layer silicate clays)

इन महत्वपूर्ण सिलिकेट क्ले (important silicate clays) को उनके पत्ते जैसे या प्लेट जैसी संरचना (leaf-like or plate like structure) के कारण फाइलोसिलिकेट्स (phyllosilicates - फाइलोन / Phyllon - पत्ता / leaf) के रूप में भी जाना जाता है। ये दो प्रकार की क्षैतिज चादरों (two kinds of horizontal sheets) से बने होते हैं। एक सिलिकॉन (silicon) द्वारा और दूसरा एल्यूमीनियम और/या मैग्नीशियम (aluminum and/or magnesium) द्वारा हावी (dominated) है।

• सिलिका टेट्राहेड्रॉन (Silica tetrahedron): सिलिका-वर्चस्व वाली शीट (silica-dominated sheet) के लिए मूल निर्माण खंड (basic building block) एक इकाई (unit) है जो चार ऑक्सीजन परमाणुओं (four oxygen atoms) से घिरे (surrounded by) एक सिलिकॉन परमाणु (one silicon atom) से बनी (composed) है। इसके चार-तरफा विन्यास (four-sided configuration) के कारण इसे सिलिका टेट्राहेड्रॉन (silica tetrahedron) कहा जाता है। साझा ऑक्सीजन आयनों (shared oxygen anions) द्वारा क्षैतिज रूप से एक साथ बंधे (tied together horizontally) इन सिलिका टेट्राहेड्रा की एक इंटरलॉकिंग सरणी (interlocking array) या एक श्रृंखला (series) एक चतुष्फलकीय शीट (tetrahedral sheet) देती है।
• एल्यूमिना ऑक्टाहेड्रॉन (Alumina octahedron): एल्युमिनियम और/या मैग्नीशियम आयन (Aluminium and/or magnesium ions) छह ऑक्सीजन परमाणुओं या हाइड्रॉक्सिल समूह (six oxygen atoms or hydroxyl group) से घिरे प्रमुख धनायन (key cations) हैं जो आठ तरफा भवन खंड (eight sided building block) देते हैं जिसे ऑक्टाहेड्रॉन (octahedron) कहा जाता है। क्षैतिज रूप से एक साथ जुड़े (linked together horizontally) कई ऑक्टाहेड्रा ऑक्टाहेड्रल शीट (octahedral sheet) बनाते हैं।

एक एल्यूमीनियम-वर्चस्व वाली शीट (aluminum-dominated sheet) को डि-ऑक्टाहेड्रल शीट (di-octahedral sheet) के रूप में जाना जाता है, जबकि मैग्नीशियम द्वारा हावी (dominated by magnesium) एक को त्रि-ऑक्टाहेड्रल शीट (tri-octahedral sheet) कहा जाता है। अंतर (distinction) इस तथ्य (fact) के कारण है कि एक डाय-ऑक्टाहेड्रल शीट (di-octahedral sheet) में दो एल्यूमीनियम आयन (two aluminum ions) आसपास के ऑक्सीजन और हाइड्रॉक्सिल (surrounding oxygen and hydroxyls) से उसी नकारात्मक चार्ज (same negative charge) को संतुष्ट करते हैं जैसे त्रि-ऑक्टाहेड्रल शीट में तीन मैग्नीशियम आयन (three magnesium ions in a tri-octahedral sheet)।

टेट्राहेड्रल और ऑक्टाहेड्रल शीट (tetrahedral and octahedral sheets) सिलिकेट क्ले (silicate clays) की मौलिक संरचनात्मक इकाइयाँ (fundamental structural units) हैं। ये चादरें (sheets) क्रिस्टल के भीतर (within the crystals) साझा ऑक्सीजन परमाणुओं (shared oxygen atoms) द्वारा विभिन्न परतों (different layers) में एक साथ बंधी होती हैं। इन परतों में चादरों की विशिष्ट प्रकृति और संयोजन (specific nature and combination of sheets) एक प्रकार की क्ले से दूसरी में भिन्न (vary from one type of clay to another) होते हैं और प्रत्येक क्ले के भौतिक और रासायनिक गुणों (physical and chemical properties of each clay) को नियंत्रित (control) करते हैं।

2. लोहा और एल्यूमीनियम ऑक्साइड क्ले (सेसक्विऑक्साइड क्ले) (Iron and aluminum oxide clays / sesquioxide clays)

वर्षा द्वारा व्यापक लीचिंग (extensive leaching by rainfall) और आर्द्र गर्म जलवायु (humid warm climates) में खनिजों के लंबे समय तक गहन अपक्षय (long time intensive weathering of minerals) की शर्तों के तहत, प्राथमिक खनिजों (primary minerals) में अधिकांश सिलिका और एल्यूमिना घुल (dissolved) जाते हैं और धीरे-धीरे दूर (slowly leached away) हो जाते हैं।
अवशिष्ट सामग्री (remnant materials), जिनकी घुलनशीलता कम (lower solubility) होती है, सेसक्विऑक्साइड (sesquioxides) कहलाते हैं। सेसक्विऑक्साइड (धातु आक्साइड / metal oxides) एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड (aluminum hydroxide - $\text{Al}(\text{OH})_3$), और लौह ऑक्साइड (iron oxide - $\text{Fe}_2\text{O}_3$), या लौह हाइड्रॉक्साइड (iron hydroxide - $\text{Fe}(\text{OH})_3$) के मिश्रण हैं।
लैटिन शब्द (Latin word) सेसक्वि (sesqui) का अर्थ है एक और एक-आधा गुना (one and one-half times), जिसका अर्थ है $Al$ और $Fe$ की तुलना में डेढ़ गुना अधिक ऑक्सीजन (one and one-half times more oxygen)। ये क्ले अनाकार (amorphous) से क्रिस्टलीय (crystalline) तक ग्रेड कर सकते हैं।
मिट्टी में आम लोहे और एल्यूमीनियम ऑक्साइड के उदाहरण (Examples of iron and aluminum oxides common in soils) गिब्साइट (gibbsite - $\text{Al}_2\text{O}_3\cdot 3\text{H}_2\text{O}$) और जियोथाइट (geothite - $\text{Fe}_2\text{O}_3\cdot \text{H}_2\text{O}$) हैं। परत सिलिकेट्स (layer silicates) के बारे में इन क्ले के बारे में कम ज्ञात (Less is known) है। ये क्ले न तो फूलते हैं (do not swell), न ही चिपचिपे (not sticky) होते हैं और इनकी फॉस्फोरस सोखने की क्षमता उच्च (high phosphorus adsorption capacity) होती है।

3. एलोफेन और अन्य अनाकार खनिज (Allophane and other amorphous minerals)

ये सिलिकेट क्ले (silicate clays) सिलिका और एल्यूमिना (silica and alumina) के मिश्रण हैं। वे प्रकृति में अनाकार (amorphous in nature) हैं। यहां तक कि (Even) अन्य अपक्षयित आक्साइड (लोहे के आक्साइड / iron oxide) का मिश्रण भी मिश्रण का हिस्सा (part of the mixture) हो सकता है। आमतौर पर (Typically), ये क्ले वहां (occur) होते हैं जहां बड़ी मात्रा में अपक्षयित उत्पाद (large amount of weathered products) मौजूद थे।
ये क्ले ज्वालामुखीय राख (volcanic ash - उदा., एलोफेन / e.g., Allophane) से बनने वाली मिट्टी में आम (common in soils) हैं। इन क्ले में उच्च आयन विनिमय क्षमता (high anion exchange capacity) या उच्च धनायन विनिमय क्षमता (high cation exchange capacity) भी होती है।
उनका लगभग सारा चार्ज (Almost all of their charge) सुलभ हाइड्रॉक्सिल आयनों (accessible hydroxyl ions - $\text{OH}^-$) से आता है, जो एक सकारात्मक आयन को आकर्षित (attract a positive ion) कर सकता है या जुड़े हुए $\text{H}^+$ को खो (lose) सकता है। इन क्ले में एक परिवर्तनीय चार्ज (variable charge) होता है जो समाधान में $\text{H}^+$ ($\text{H}^+$ in solution - मिट्टी की अम्लता / soil acidity) पर निर्भर करता है।

4. ह्यूमस (ऑर्गेनिक कोलाइड) (Humus / Organic Colloid)

ह्यूमस (Humus) अनाकार (amorphous), गहरे भूरे से काले रंग (dark brown to black) का होता है, पानी में लगभग अघुलनशील (nearly insoluble in water) होता है, लेकिन अधिकतर (mostly) तनु क्षार ($\text{NaOH}$ या $\text{KOH}$ / dilute alkali) विलयनों में घुलनशील (soluble) होता है। यह पौधों और जानवरों के अवशेषों (plant and animal remains) के काफी अपघटन (considerable decomposition) के बाद बचा हुआ एक अस्थायी मध्यवर्ती उत्पाद (temporary intermediate product) है।
वे अस्थायी मध्यवर्ती (temporary intermediate) हैं क्योंकि कार्बनिक पदार्थ धीरे-धीरे विघटित होते रहते हैं (remain continue to decompose slowly)। ह्यूमस (humus) को अक्सर एक जैविक कोलाइड (organic colloid) के रूप में संदर्भित किया जाता है और इसमें जुड़े कार्बन परमाणुओं (linked carbon atoms) के विभिन्न श्रृंखलाएं और लूप (various chains and loops) होते हैं।
ह्यूमस कोलाइड (humus colloids) क्रिस्टलीय नहीं (not crystalline) होते हैं। वे सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा, ऑक्सीजन और हाइड्रॉक्सिल समूहों (silicon, aluminum, iron, oxygen, and hydroxyl groups) के बजाय (rather than) मूल रूप से (basically) कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन (carbon, hydrogen, and oxygen) से बने होते हैं।

कार्बनिक कोलाइडल कण (organic colloidal particles) आकार में भिन्न (vary in size) होते हैं, लेकिन वे कम से कम सिलिकेट क्ले के कणों (silicate clay particles) जितने छोटे (at least as small as) हो सकते हैं। ह्यूमस (humus) के नकारात्मक चार्ज (negative charges) आंशिक रूप से विघटित एनोलिक ($-OH$), कार्बोक्सिल ($-COOH$), और फेनोलिक समूहों (partially dissociated enolic, carboxyl, and phenolic groups) से जुड़े (associated) होते हैं; ये समूह (groups) बदले में अलग-अलग आकार और जटिलता (varying size and complexity) की केंद्रीय इकाइयों (central units) से जुड़े होते हैं।

कार्बनिक और अकार्बनिक कोलाइड के बीच अंतर (Difference between organic and inorganic colloids)

मृदा कोलाइड का महत्व (Significance of soil colloids)

• कार्बनिक और अकार्बनिक दूषित पदार्थों (organic and inorganic contaminats) को अक्सर (often) कोलाइडल कणों (colloidal particles) के माध्यम से ले जाया (transported via) जाता है।
• मिट्टी में सतह क्षेत्र और इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज (surface area and electrostatic charge) का अधिकांश भाग $1\,\mu\text{m}$ से कम आकार के अंश (less than $1\,\mu\text{m}$ size fraction) में रहता है, जिसमें 20 और 1000 मिमी (20 and 1000 mm) के बीच की त्रिज्या (radii) वाले कण मिट्टी के सतह क्षेत्र का प्रमुख हिस्सा (major part of soil surface area) बनाते हैं।
• चूंकि (Since) सतह क्षेत्र का प्रमुख हिस्सा (major part of the surface area) मिट्टी के कोलाइडल अंश (colloidal fraction of the soil) में है, लगभग सभी सतह नियंत्रित प्रक्रियाओं (all surface controlled processes) जिसमें सोखना प्रतिक्रियाएं, न्यूक्लिएशन और वर्षा (adsorption reactions, nucleation and precipitation) शामिल हैं, में कोलाइड (colloids) शामिल हैं।
• इन रासायनिक प्रक्रियाओं (chemical processes) के अलावा (In addition to), मिट्टी में कोलाइड मोबाइल (mobile in soils) होते हैं, और इस प्रकार न केवल अन्यथा स्थिर रसायनों के रासायनिक परिवहन (chemical transport of otherwise immobile chemicals) को प्रभावित करते हैं, बल्कि मिट्टी के हाइड्रोलिक गुणों (soil hydraulic properties) पर भी गहरा प्रभाव (strong influence) डालते हैं।