RESEARCH PAPER
Influence of keratin-bark-urea compost on wettability of the brown soil formed from loess
 
More details
Hide details
1
Institute of Agrophysics PAS, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin, Poland
 
2
Department of Inorganic Chemistry, Medical University, ul. Peowiaków 12, 20-007 Lublin, Poland
 
 
Publication date: 2021-03-08
 
 
Acta Agroph. 2002, (70), 305-315
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Influence of keratin-bark-urea compost on the wettability and surface free energy of brown soil was investigated. The keratin-bark-urea compost (KKM) was added to soil in doses from 5 to 50 weight percent. The thin column wicking method was used for determination of the contact angle and the surface free energy. This method is based on liquid penetration in porous solid layer deposited in a glass capillary. For this purpose measurements of the penetration rate of n-alkanes (n-octane and n-decane), water and formamide were carried out. Surface free energy components for soil with KKM were determined using Washburn equation. In general, the wicking rates for polar liquids were higher than for n-alkanes. In the case of n-octane the plots of square penetration distance (x2) versus time (t) was linear and was delimited by the corresponding plots for the check probe (i.e. for initial soil sample) and by the plot for the soil with the highest dose of KKM. The lowest wicking rate was observed for soil samples modified with the highest content of KKM compost The opposite effect of KKM addition was found for water. The determined values of the contact angle ranged from 8 to 24° and were the lowest for the check sample and the highest - for the sample containing 50 weight percent of KKM. Similar changes were observed in the case of apolar component of the surface free energy, yiLW, which ranged from 39 to 45 mJ/m2. The behaviour of all analysed wettability characteristics, i.e. an increase o f the total surface free energies and the contributions arising from dispersion forces, changes in the values of contact angles and in the values of the work of spreading (and lowering the electron-donor contribution to the work of spreading, in particular) indicated that the addition of KKM increased hydrophobic character o f the investigated samples.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ substratu keratyno-koro-mocznikowego na zwilżalność gleby brunatnej wytworzonej z lessu
zwilżalność, kąt zwilżania, energia powierzchniowa, substrat nawozowy keratyno-koro-mocznikowy KKM, gleba
W pracy badano wpływ substratu nawozowego keratyno-koro-mocznikowego na zwilżalność i swobodną energię powierzchniową gleby brunatnej wytworzonej z lessu. Do gleby dodawano substrat KKM, w dawkach od 5 do 50% wagowych. Metodę penetracji cieczy w wąskiej kolumience proszku umieszczonego w szklanej kapilarze tzw. metodę TCW (thin column wicking) zastosowano do wyznaczania swobodnej energii powierzchniowej i jej składowych oraz kąta zwilżania. Do pomiarów użyto n-oktan i n-dekan oraz wodę i formamid. Do wyliczania swobodnej energii powierzchniowej oraz jej składowych zastosowano zmodyfikowane równanie Washburn'a. Generalnie, czasy zwilżania próbek cieczami polarnymi były dłuższe, a n-alkanami krótsze. Dla n-oktanu, wykresy zależności x2=f(t) zawierały się pomiędzy prostą dla próbki kontrolnej (gleby brunatnej) i dla próbki z największą zawartością preparatu KKM. Najkrótsze czasy zwilżania stwierdzono dla próbek z wyższymi dawkami KKM. Odwrotną zależność stwierdzono dla wody. Kąty zwilżania mieściły się w przedziale od 8 do 24° i były najmniejsze dla próbki kontrolnej, a największe dla gleby z dodatkiem 50% wagowych granulatu. Podobnym zmianom uległa także składowa dyspersyjna y/w, która zawierała się w granicach od 39 do 45 mJ/m2. Wszystkie analizowane wskaźniki zwilżalności, tj. wzrost całkowitej energii powierzchniowej, jej składowej dyspersyjnej, kąta zwilżania i pracy rozpływania oraz obniżenie jej składowej elektrono-donorowej wskazywały na wzrost hydrofobowości powierzchni gleby pod wpływem dodatku substratu nawozowego KKM.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125
Journals System - logo
Scroll to top