Яскравим прикладом може слугувати описаний О.Н. Соколовським вплив ступеня подрібненості ґрунтових часточок на розклад пероксиду водню

Описаними властивостями в їх класичному прояві наділені ґрунтові колоїди, каталітичні властивості яких такою мірою коригують динаміку ґрунтових процесів, яка е недосяжною в лабораторних умовах.

Прямі вимірювання поверхонь ґрунтових часточок засвідчують, що реальний внесок колоїдів у загальну поверхню ґрунту є ще більшим, оскільки значна частина ґрунтового мулу має пластинчасту форму із суттєво збільшеною поверхнею. Питома поверхня колоїдів різних за генезою суглинистих ґрунтів в гумусовому горизонті становить, м3/г: дерново-підзолистих ґрунтів — 29, сірих опідзолених — 33, чорноземів — 48.

Специфіка катіонообмінного вбирання в різних ґрунтах зумовлена складом, будовою та взаємодією колоїдів, з яких утворено ҐВК. Загальна схема будови міцели різних ґрунтових колоїдів представлена на рис.1.

Поряд із загальною схемою 1 тут зображено (в умовно сферичній формі) будову хімічно чистих (ізольованих від ґрунтового розчину) міцел колоїдної крем'янки 2, гумусу 3 та гідроксиду заліза 4. їх основу становить ядро, природа якого визначає поведінку ґрунтових колоїдів. Воно є складною сполукою аморфної або кристалічної будови найрізноманітнішого хімічного складу. На поверхні загалом нерозчинного (в цьому разі — у воді) ядра формується міцно утримуваний шар потенціалвизначальних іонів, які несуть заряд. Цей шар утворюється за рахунок молекул ядра, здатних дисоціювати на його поверхні на іони. Ядро міцели разом з шаром потенціалвизначальних іонів утворює гранулу. Між гранулою і розчином, що оточує колоїд, виникає термодинамічний потенціал, під впливом якого із розчину притягуються віддисоційовані іони протилежного знака, які займають чітко визначені просторові позиції. Безпосередньо на поверхні ядра розміщуються іони, споріднені цій речовині, а всі протилежно заряджені іони (протиіони, компенсуючі іони) при дисоціюванні поверхневих молекул утворюють так званий шар компенсаційних іонів. Вони розташовуються довкола гранули двома шарами, один з яких (шар Гельмгольца) є нерухомим, оскільки міцно утримується електростатичними силами потенціалвизначальних іонів. Гранула разом з нерухомим шаром компенсувальних іонів утворює колоїдну частинку. Між нею та оточуючим розчином виникає електрокінетичний потенціал (дзета-потенціал), під впливом якого перебуває інший (дифузний) шар компенсувальних іонів, здатних еквівалентно обмінюватися на іони того самого знака заряду із оточуючого розчину. Протиіони, які утворюють довкола ядра подвійний електричний шар, розміщуються так не лише при дисоціації поверхневих молекул ядра колоїдної часточки, а, мабуть, і тоді, коли вони поглинаються нею з оточуючого розчину (дисперсійного середовища).

Гранула разом з подвійним (включаючи дифузний) шаром про-тиіонів називається колоїдною міцелою, яка в розчині оточена між-міцелярною рідиною (дисперсійним середовищем) і є завжди нейтральною, її основна маса зосереджена в гранулі, заряд якої і вважають зарядом колоїдної частинки.

Поверхневі молекули ядра міцели силіцієвої кислоти (або її солей) дисоціюють за рівнянням: H2SiO3 =2H2 + SiO32-

У ґрунті колоїди неодмінно взаємодіють з ґрунтовим розчином, отже, роль протиіонів, окрім Н+ і разом з ним, виконуватимуть К+ Nа+, Mg+, Са2+.

У лабораторії колоїдні розчини гідроксиду заліза Ре(ОН)3 одержують гідролізом розчинів FеСl3 при кип'ятінні. У ґрунтових умовах, де відсутні високі температури і неможливе тривале кип'ятіння, колоїди гідроксиду заліза утворюються найімовірніше завдяки каталітичним властивостям ґрунту. У зв'язку з цим будову міцели Fе(ОН)3 для ґрунтових умов найчастіше зображують так (IV), що поверхневі молекули ядра міцели Fе(ОН)3 дисоціюють на іони Fе3+ та ОН-:

{[Fе(ОН)3]m Fе3++(m -х)ОН-}++xOH-.

На відміну від колоїдної силіцієвої кислоти для гідроксиду заліза у ґрунтових умовах протиіонами можуть слугувати будь-які аніони ґрунтового розчину.

Запропонована свого часу М.І. Горбуновим схема будови міцели гумінової кислоти дала змогу скласти загальне уявлення про колоїдний гумус, наділений стійким негативним зарядом. Проте препаративна гумінова кислота не може характеризувати гумус загалом. Характеризуючи колоїдно-хімічну природу гумусу, ми вже згадували про належність ґрунтових гумусових речовин до класу колоїдних поверхнево-активних речовин (КПАР).

Відповідь на запитання, що ж становлять собою міцели гумусових речовин, витікає з досліджень М.М. Кононової, яка довела, що при гуміфікації утворюються великі молекули гумусоподібних речовин, складені з двох частин — хінонної (гідрофобної) та амінокислотної (гідрофільної):

Однією з причин агрегативної стабільності колоїдних розчинів (протидія утворенню осадів) прийнято вважати наявність довкола колоїдних міцел гідратних оболонок, які заважають їх зближенню та злипанню. Залежно від здатності до гідратації колоїди поділяють на гідрофільні та гідрофобні. Гідрофільними є колоїди, у яких міцели безпосередньо взаємодіють з водою, а гідрофобні колоїдні міцели здатні переходити в розчинений стан лише за рахунок гідратації іонів дифузного шару. Найвищою серед ґрунтових колоїдів є гідрофільність саме органічних колоїдів.

Неважко здогадатися, що у ґрунті, де дисперсійне середовище є винятково водним, існування таких дифільних молекул просто неможливе з причини гідрофобності їх хінонної частини. Безперечно, у водному середовищі ці самі молекули асоціюватимуться (полімери-зуватимуться) в ультрамікроагрегати, ховаючи в їх середину гідрофобні (хінонні та вуглеводневі) ланцюги, які сполучаються між собою згаданими вище ван-дер-ваальсовими силами, а їх зовнішня гідрофільна оболонка виповнюється ланцюгами амінокислотних макромолекул. Зазначений хід утворення міцел гумусових речовин загалом є характерним для колоїдних поверхнево-активних речовин.

Модель міцели гумусових сполук як колоїдних ПАР можна уявити так: гідрофобне ядро міцели — це згусток хінонно-вуглеводневих макромолекул, а