《第八章土壤膠體表面化學(xué)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第八章土壤膠體表面化學(xué)（59頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1、本章的基本原理是理解土壤化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)；2、土壤膠體的表面性質(zhì)對(duì)土壤的理化性質(zhì)有全面深刻的影響；學(xué)好本章可對(duì)各章融會(huì)貫通。3、土壤膠體化學(xué)是土壤化學(xué)的核心內(nèi)容之一。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)第一節(jié)第一節(jié) 土壤膠體的表面類型與構(gòu)造土壤膠體的表面類型與構(gòu)造 膠體一般指半徑小于膠體一般指半徑小于1um的球形顆粒，的球形顆粒，液相中膠體顆粒的均勻分布稱為膠體分散。液相中膠體顆粒的均勻分布稱為膠體分散。 土壤膠體的大小、形狀、表面積、表面土壤膠體的大小、形狀、表面積、表面電荷密度以及表面電荷變化等是理解土壤中電荷密度以及表面電荷變化等是理解土壤中離子和分子的吸附與解吸、養(yǎng)分離子和污染離子和分子的吸附與解吸、養(yǎng)
2、分離子和污染物質(zhì)活性與生物有效性。絮凝、分散、傳輸物質(zhì)活性與生物有效性。絮凝、分散、傳輸過程及產(chǎn)生的土壤水力特征和化學(xué)遷移的基過程及產(chǎn)生的土壤水力特征和化學(xué)遷移的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。土壤無機(jī)膠體（礦質(zhì)膠體）土壤無機(jī)膠體（礦質(zhì)膠體） 1、層狀硅酸鹽粘土礦物（、層狀硅酸鹽粘土礦物（2：1型和型和1：1型型等粘土礦物）等粘土礦物） 2、氧化物及其水合物、氧化物及其水合物土壤有機(jī)膠體土壤有機(jī)膠體 土壤有機(jī)無機(jī)復(fù)合體土壤有機(jī)無機(jī)復(fù)合體根據(jù)表面結(jié)構(gòu)，分根據(jù)表面結(jié)構(gòu)，分為為3種類型：種類型：一、硅氧烷型表面一、硅氧烷型表面二、水合氧化物型二、水合氧化物型表面表面三、有機(jī)物型表面三、有機(jī)物型表面一、硅氧烷型表面一、硅氧
3、烷型表面 硅氧烷（硅氧烷（Si-O-Si）硅氧烷型表面是非極性的疏水表面，不硅氧烷型表面是非極性的疏水表面，不易解離。其電荷來源除斷鍵外，主要靠易解離。其電荷來源除斷鍵外，主要靠Si4+部分地被部分地被Al3+同晶替代而產(chǎn)生的電荷。同晶替代而產(chǎn)生的電荷。不因不因pH、陽(yáng)離子和電解質(zhì)濃度變化而變、陽(yáng)離子和電解質(zhì)濃度變化而變化，顆粒邊面羥基的效應(yīng)也很小。化，顆粒邊面羥基的效應(yīng)也很小。二、水合氧化物型表面二、水合氧化物型表面 金屬陽(yáng)離子和氫氧基組成的表面，M-OH一般有鋁醇（Al-OH）、鐵醇（Fe-OH）和硅烷醇（Si-OH）等。水合氧化物型表面是極性的親水表面，水合氧化物型表面是極性的親水表面，
4、水合水合 氧化物表面的質(zhì)子的締合和解離氧化物表面的質(zhì)子的締合和解離可以產(chǎn)生電荷，這種電荷的數(shù)量因土可以產(chǎn)生電荷，這種電荷的數(shù)量因土壤溶液的壤溶液的pH和電解質(zhì)濃度的變化而變和電解質(zhì)濃度的變化而變化?；Ｈ?、有機(jī)物型表面三、有機(jī)物型表面 有機(jī)物因有明顯的蜂窩狀特征而具有較大的表面。有機(jī)物表面有羧基（-COOH）、羥基（-OH）、醌基（=O）、醛基（-CHO）、甲氧基（-O-CH3）和氨基（-NH2）等活性基團(tuán)。這些功能團(tuán)可解離或締合H+而使表面帶電荷。三種類型的表面往往不是單獨(dú)存在，而三種類型的表面往往不是單獨(dú)存在，而是交錯(cuò)混雜、相互影響地交織在一起。是交錯(cuò)混雜、相互影響地交織在一起。第二節(jié)第二
5、節(jié) 土壤膠體表面性質(zhì)土壤膠體表面性質(zhì)一、土壤膠體的比表面一、土壤膠體的比表面(一一)土壤膠體的表面積土壤膠體的表面積按表面位置可分為： 內(nèi)表面內(nèi)表面膨脹性粘土礦物的層間表面和腐殖質(zhì)分子內(nèi)的表面，其表面反應(yīng)為緩慢的滲入過程。 外表面外表面 粘粒的外表面和腐殖質(zhì)、游離鐵鋁氧化物等包被的表面，表面反應(yīng)迅速。表表8-2 8-2 土壤中常見粘土礦物的比表面積（土壤中常見粘土礦物的比表面積（m m2 2g g-1-1）膠體成分內(nèi)表面積外表面積總表面積蒙脫石70075015150700850蛭 石400750150400800水云母059015090150高嶺石0540540埃洛石010451045水化埃洛
6、石4002530430水鋁英石130400130400260800比表面大的土壤膠體對(duì)離子和分子有更多的結(jié)合位點(diǎn)。比表面大的土壤膠體對(duì)離子和分子有更多的結(jié)合位點(diǎn)。2:1型粘土礦物和有機(jī)質(zhì)的含量越高，土壤的比表面積越型粘土礦物和有機(jī)質(zhì)的含量越高，土壤的比表面積越大。大。土壤膠體比表面（m2/g）主要黏土礦物表面特征磚紅壤6080高嶺石、鐵鋁氧化物以外表面為主紅壤100150高嶺石、1.4nm過渡礦物、水云母外表面大于內(nèi)表面黃棕壤200300水云母、蛭石、高嶺石以內(nèi)表面為主表表8-3 8-3 中南地區(qū)主要土壤膠體的比表面中南地區(qū)主要土壤膠體的比表面（二）比表面積的測(cè)定方法（二）比表面積的測(cè)定方法
7、吸附法：吸附法： 氮?dú)?、水蒸氣、溴化十六烷基吡氮?dú)?、水蒸氣、溴化十六烷基吡啶（啶（CPB）、甘油、乙二醇乙醚（）、甘油、乙二醇乙醚（EGME）等。）等。二、土壤膠體表面電荷二、土壤膠體表面電荷（一）土壤電荷的種類（一）土壤電荷的種類 1、永久電荷、永久電荷(permanent charge) 永久電荷起源于礦物晶格內(nèi)部離子的同晶置換。 2、可變電荷、可變電荷(variable charge) 隨pH的變化而變化的土壤電荷，這種電荷 稱為可變電荷。 可變電荷的成因主要是膠核表面分子或原子團(tuán)的解離：A. 含水氧化硅的解離B. 粘粒礦物的晶面上的OH和H的解離C. 腐殖質(zhì)上某些官能團(tuán)的解離D. 含水
8、氧化和水鋁石表面的分子中OH的解離； pHM2+M+ Al3Mn2Ca2K+ 表表8-4 8-4 離子半徑與吸附力離子半徑與吸附力 一價(jià)離子一價(jià)離子Li+Na+K+NH+4Rb+離子的真實(shí)半徑離子的真實(shí)半徑(nm)0.0780.0980.1330.1430.149離子的水合半徑離子的水合半徑(nm)1.0080.7900.5370.5320.509強(qiáng)強(qiáng) 弱弱離子在膠體上的吸附力離子在膠體上的吸附力Rb+NH4+K+Na+Li+ 三、陽(yáng)離子交換三、陽(yáng)離子交換 在土壤中，被膠體靜電吸附的陽(yáng)離子，一般都可以被溶液中另一種陽(yáng)離子交換而從膠體表面解吸。對(duì)這種能相互交換的陽(yáng)離子叫做交換性陽(yáng)離子交換性陽(yáng)離子
9、，而把發(fā)生在土壤膠體表面的陽(yáng)離子交換反應(yīng)稱之為陽(yáng)離子交換作陽(yáng)離子交換作用用* * * *。 +1、陽(yáng)離子交換作用是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)。2、陽(yáng)離子交換交換遵循等價(jià)交換等價(jià)交換原則。 以等量電荷關(guān)系進(jìn)行。如一個(gè)以等量電荷關(guān)系進(jìn)行。如一個(gè)Ca2+可交換兩個(gè)可交換兩個(gè)Na+；一；一個(gè)二價(jià)的鈣離子可以交換兩個(gè)一價(jià)的氫離子。個(gè)二價(jià)的鈣離子可以交換兩個(gè)一價(jià)的氫離子。3、陽(yáng)離子交換符合質(zhì)量作用定律質(zhì)量作用定律。陽(yáng)離子交換作用的特點(diǎn)：陽(yáng)離子交換作用的特點(diǎn)：2121反應(yīng)物反應(yīng)物產(chǎn)物產(chǎn)物K 陽(yáng)離子交換量是評(píng)價(jià)土壤肥力的一個(gè)指標(biāo)。它直接反應(yīng)土壤可以提供速效養(yǎng)分的數(shù)量，也能表示土壤保肥能力、緩沖能力的大小。CEC 20
10、保肥能力低 中 高四、土壤陽(yáng)離子交換量四、土壤陽(yáng)離子交換量(cation exchange capacity)-CEC 是指土壤溶液為中性（pH=7pH=7）時(shí)，每千克土所含的全部交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)稱為土壤的陽(yáng)離子交換量。（CECCEC：cmol(+)kgcmol(+)kg-1 -1 ）*影響土壤陽(yáng)離子交換量的因素有：影響土壤陽(yáng)離子交換量的因素有：（1）質(zhì)地質(zhì)地 質(zhì)地越粘重，含粘粒越多的土壤，其陽(yáng)離子交換量也越大。（2）有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì) OM % CEC（3）膠體的性質(zhì)及構(gòu)造膠體的性質(zhì)及構(gòu)造蒙脫石 高嶺石（4）pH值值 在一般情況下，隨著pH的升高，土壤的可變電荷增加，土壤的陽(yáng)離子交換量也增加
11、。質(zhì)地砂土砂壤土壤土粘土CEC157815182530表表8-5 不同類型土壤膠體的陽(yáng)離子交換量不同類型土壤膠體的陽(yáng)離子交換量 土壤膠體 CECcmol(+).kg-1腐殖質(zhì)蛭 石蒙脫石伊利石高嶺石倍半氧化物200100-15070-9510-403-152-41、鹽基離子與致酸離子、鹽基離子與致酸離子* 在土壤里，被膠體吸附著的陽(yáng)離子，可以分為兩類： 第一類是氫離子和鋁離子，它們是致酸離子，與土壤的酸度有密切關(guān)系。 第二類是其他的一些金屬離子，如Ca2+、Mg2+、K+、NH4+等，在古典化學(xué)上，它們都稱為鹽基離子。五、鹽基飽和度五、鹽基飽和度2、鹽基飽和度、鹽基飽和度(base satur
12、ation percentage)BSP 在土壤膠體所吸附的陽(yáng)離子中，鹽基離子的數(shù)量占所有吸附的陽(yáng)離子的百分比，叫鹽基飽和度。鹽基飽和的土壤具有中性或堿性反應(yīng)；而鹽基不飽和的土壤則具有酸性反應(yīng)，為酸性土壤； 克土）量陽(yáng)離子交換量（毫克當(dāng)克土）當(dāng)量交換性鹽基總量（毫克鹽基飽和度100/100/ 100%影響交換離子有效度的因素主要有：影響交換離子有效度的因素主要有：（一）離子飽和度（一）離子飽和度 離子的飽和度越大，被解吸的機(jī)會(huì)就越大，有離子的飽和度越大，被解吸的機(jī)會(huì)就越大，有效度就越大。效度就越大。 （二）互補(bǔ)離子效應(yīng)（二）互補(bǔ)離子效應(yīng) 互補(bǔ)離子：互補(bǔ)離子：土壤膠體同時(shí)吸附多種交換性陽(yáng)離土壤膠
13、體同時(shí)吸附多種交換性陽(yáng)離子，對(duì)某種離子來說，其他同時(shí)存在的離子都是該離子，對(duì)某種離子來說，其他同時(shí)存在的離子都是該離子的互補(bǔ)離子，也稱子的互補(bǔ)離子，也稱賠補(bǔ)離子賠補(bǔ)離子。六、交換性離子的有效度六、交換性離子的有效度表表8-5 互補(bǔ)離子與交換性鈣的有效性互補(bǔ)離子與交換性鈣的有效性土壤土壤交換性陽(yáng)離子組交換性陽(yáng)離子組成成小麥幼苗干重小麥幼苗干重(g)小麥幼苗吸鈣量小麥幼苗吸鈣量(mg)ABC40%Ca+60%H40%Ca+60%Mg40%Ca+60%Na2.802.792.3411.157.834.36在土壤膠體上各種交換性鹽基離子之間的相互在土壤膠體上各種交換性鹽基離子之間的相互影響的作用影響的
14、作用互補(bǔ)離子效應(yīng)（陪伴離子效應(yīng)）互補(bǔ)離子效應(yīng)（陪伴離子效應(yīng)）（三）粘土礦物類型的影響（三）粘土礦物類型的影響 蒙脫石吸附的陽(yáng)離子有效性低，而高嶺石吸附蒙脫石吸附的陽(yáng)離子有效性低，而高嶺石吸附的陽(yáng)離子有效性高。的陽(yáng)離子有效性高。（四）陽(yáng)離子的固定（四）陽(yáng)離子的固定 2:1型黏土礦物（如水云母）晶層間，具有六角型黏土礦物（如水云母）晶層間，具有六角形網(wǎng)孔（晶孔），容易吸附與其孔徑大小相當(dāng)?shù)男尉W(wǎng)孔（晶孔），容易吸附與其孔徑大小相當(dāng)?shù)腒+和和NH4+，這些離子一旦進(jìn)入六角形孔穴，即可發(fā)生，這些離子一旦進(jìn)入六角形孔穴，即可發(fā)生配位作用，很難出來，只有當(dāng)晶層破裂時(shí)，被固定的配位作用，很難出來，只有當(dāng)晶層破
15、裂時(shí)，被固定的K+、NH4+方可重新釋放出來。方可重新釋放出來。離子半徑大小與晶格孔穴大離子半徑大小與晶格孔穴大小的關(guān)系：離子大小與孔徑小的關(guān)系：離子大小與孔徑相近，離子易進(jìn)入孔穴中，相近，離子易進(jìn)入孔穴中，且穩(wěn)定性較大，從而降低了且穩(wěn)定性較大，從而降低了有效性。有效性。 如：孔穴半徑為如：孔穴半徑為1.4(0.1nm)，鉀離子的半徑，鉀離子的半徑為為1.33，銨離子的半徑為，銨離子的半徑為1.43，則有效性較低。，則有效性較低。 20 20世紀(jì)世紀(jì)3030年代研究發(fā)現(xiàn)某些重金屬離子如年代研究發(fā)現(xiàn)某些重金屬離子如CuCu2+2+、MnMn2+2+、ZnZn2+2+等離子吸附具有不可逆現(xiàn)象；不被
16、等離子吸附具有不可逆現(xiàn)象；不被NHNH4 4+ +離子置換的非交換性離子置換的非交換性錳錳，卻可以被銅離子所置換。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)土壤中鈷、鎳、銅、鉛、卻可以被銅離子所置換。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)土壤中鈷、鎳、銅、鉛、鋅、鎘等元素含量與氧化錳或氧化鐵的含量呈正相關(guān)，沖積物和鋅、鎘等元素含量與氧化錳或氧化鐵的含量呈正相關(guān)，沖積物和海洋中錳核都具有富集金屬元素的功能。對(duì)陰離子早在海洋中錳核都具有富集金屬元素的功能。對(duì)陰離子早在1919世紀(jì)就世紀(jì)就發(fā)現(xiàn)酸性土壤對(duì)磷酸鹽肥料有固定作用。上述現(xiàn)象主要與鐵錳氧發(fā)現(xiàn)酸性土壤對(duì)磷酸鹽肥料有固定作用。上述現(xiàn)象主要與鐵錳氧化物有關(guān)。化物有關(guān)。2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代人們對(duì)于
17、土壤表面研究，證實(shí)土壤固年代人們對(duì)于土壤表面研究，證實(shí)土壤固相表面除硅氧烷基型表面（永久電荷表面）之外，還有水合氧化相表面除硅氧烷基型表面（永久電荷表面）之外，還有水合氧化物型表面，對(duì)其進(jìn)行深入研究和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了土壤中水物型表面，對(duì)其進(jìn)行深入研究和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了土壤中水合氧化物型的非靜電因素引起吸附的界面化學(xué)行為。合氧化物型的非靜電因素引起吸附的界面化學(xué)行為。 七、土壤膠體對(duì)陽(yáng)離子的專性吸附七、土壤膠體對(duì)陽(yáng)離子的專性吸附 ( (specific adsorption) )離子通過表面交換與晶格上陽(yáng)離子共享一個(gè)或兩個(gè)氧原子，形離子通過表面交換與晶格上陽(yáng)離子共享一個(gè)或兩個(gè)氧原子，形成
18、共價(jià)鍵而被土壤膠體吸附的現(xiàn)象。是土壤吸收性能的一種。成共價(jià)鍵而被土壤膠體吸附的現(xiàn)象。是土壤吸收性能的一種。（一）陽(yáng)離子專性吸附的機(jī)理（一）陽(yáng)離子專性吸附的機(jī)理 能夠產(chǎn)生專性吸附的能夠產(chǎn)生專性吸附的土壤膠體是土壤膠體是鐵、鋁、錳鐵、鋁、錳等的氧化物及其水等的氧化物及其水合物合物。土壤中氧化物屬于配位化合物，在氧化物。土壤中氧化物屬于配位化合物，在氧化物-水體系中，處水體系中，處于表面的中心離子（于表面的中心離子（Fe、Al、Mn、和、和Si等）因?yàn)榕湮粩?shù)未能滿等）因?yàn)榕湮粩?shù)未能滿足，而從水中締合質(zhì)子或羥基構(gòu)成氧化物配位殼的一部分，導(dǎo)足，而從水中締合質(zhì)子或羥基構(gòu)成氧化物配位殼的一部分，導(dǎo)致表面羥基
19、化。中心離子周圍的氧原子的較強(qiáng)的親核性，決定致表面羥基化。中心離子周圍的氧原子的較強(qiáng)的親核性，決定其對(duì)質(zhì)子和金屬離子（其對(duì)質(zhì)子和金屬離子（M2+）都有較強(qiáng)的親合力，并與之形成羥）都有較強(qiáng)的親合力，并與之形成羥橋鍵合和環(huán)狀結(jié)構(gòu)。水合氧化物的這些特點(diǎn)就為專性吸附提供橋鍵合和環(huán)狀結(jié)構(gòu)。水合氧化物的這些特點(diǎn)就為專性吸附提供了可能。了可能。層狀硅酸鹽礦物在某些情況下對(duì)重金屬離子也可以產(chǎn)生專性吸層狀硅酸鹽礦物在某些情況下對(duì)重金屬離子也可以產(chǎn)生專性吸附作用，因?yàn)閷訝罟杷猁}邊面上裸露的附作用，因?yàn)閷訝罟杷猁}邊面上裸露的Al-OH基和基和Si-OH基于氧基于氧化物表面的羥基相似?；锉砻娴牧u基相似。 過渡金屬元
20、素的原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是導(dǎo)致金屬離子產(chǎn)生專性吸附，過渡金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是導(dǎo)致金屬離子產(chǎn)生專性吸附，而不同于膠體表面堿金屬和堿土金屬靜電吸附的根本原因。而不同于膠體表面堿金屬和堿土金屬靜電吸附的根本原因。配位學(xué)說 被土壤膠體專性吸附的金屬離子均為非交換態(tài)，不能參與一般的陽(yáng)離子交換反應(yīng)，只能被親和力更強(qiáng)的金屬離子置換或部分置換，或在酸性條件下解吸。反應(yīng)的結(jié)果使體系的反應(yīng)的結(jié)果使體系的pHpH值下降值下降 ?。ǘ┯绊戧?yáng)離子專性吸附的主要因素（二）影響陽(yáng)離子專性吸附的主要因素 1、pHpH升高有利于專性吸附反應(yīng)的進(jìn)行。2、土壤膠體類型、土壤膠體類型Cu：氧化錳有機(jī)質(zhì)氧化鐵埃洛石伊利石蒙脫石高嶺石
21、Zn：鈉水錳礦非晶形氧化鋁非晶形氧化鐵一般：非晶形氧化物晶形氧化物（三）陽(yáng)離子專性吸附的意義（三）陽(yáng)離子專性吸附的意義土壤和沉積物中的錳、鐵、鋁、硅等氧化物土壤和沉積物中的錳、鐵、鋁、硅等氧化物及其水合物，對(duì)多種微量重金屬離子起富集及其水合物，對(duì)多種微量重金屬離子起富集作用，其中以氧化錳和氧化鐵的作用更為明作用，其中以氧化錳和氧化鐵的作用更為明顯。顯。由于專性吸附對(duì)微量金屬離子具有富集作由于專性吸附對(duì)微量金屬離子具有富集作用的特性，因此，正日益成為地球化學(xué)領(lǐng)域用的特性，因此，正日益成為地球化學(xué)領(lǐng)域或地球化學(xué)探礦等學(xué)科的重要內(nèi)容?；虻厍蚧瘜W(xué)探礦等學(xué)科的重要內(nèi)容。 專性吸附在調(diào)控金屬元素的生物有效
22、性和生物專性吸附在調(diào)控金屬元素的生物有效性和生物毒性方面起著重要作用。有試驗(yàn)表明，在被鉛毒性方面起著重要作用。有試驗(yàn)表明，在被鉛污染的土壤中加入氧化錳，可以抑制植物對(duì)鉛污染的土壤中加入氧化錳，可以抑制植物對(duì)鉛的吸收；的吸收；土壤是重金屬元素的一個(gè)匯，對(duì)水體中的重金土壤是重金屬元素的一個(gè)匯，對(duì)水體中的重金屬污染起到一定的凈化作用，并對(duì)這些金屬離屬污染起到一定的凈化作用，并對(duì)這些金屬離子從土壤溶液向植物體內(nèi)遷移和累積起一定的子從土壤溶液向植物體內(nèi)遷移和累積起一定的緩沖和調(diào)節(jié)作用。另一方面，專性吸附作用也緩沖和調(diào)節(jié)作用。另一方面，專性吸附作用也給土壤帶來了潛在的污染危險(xiǎn)。給土壤帶來了潛在的污染危險(xiǎn)。
23、第四節(jié)第四節(jié)土壤膠體對(duì)陰離子的吸附與交換土壤膠體對(duì)陰離子的吸附與交換一、陰離子的靜電吸附一、陰離子的靜電吸附土壤對(duì)陰離子的靜電吸附是由于土壤膠體表面帶有正電荷緣故。大多數(shù)土壤膠體屬于兩性膠體，在酸性情況下帶正電荷，吸附陰離子。土壤中的陰離子依其吸附能力的大小可分為三類：1易被吸附的陰離子易被吸附的陰離子最重要是：H2PO4-、HPO42-、PO43-、HsiO3-、SiO32-、C2O42-2吸附作用很弱或進(jìn)行負(fù)吸附的陰離子吸附作用很弱或進(jìn)行負(fù)吸附的陰離子Cl- 、NO3- 、NO2-3中間類型的離子：中間類型的離子：SO42- 、CO32- 各種陰離子被土壤吸收的次序如下：F- 草酸根 檸檬
24、酸根 H2PO4- HCO3- HBO3- SO42- Cl - NO3- 陰離子的負(fù)吸附陰離子的負(fù)吸附是指距帶負(fù)電荷的膠體表面越近，陰離子數(shù)量越少的現(xiàn)象。 負(fù)吸附現(xiàn)象也受土壤特性影響，其它條件相同，則負(fù)吸附現(xiàn)象隨著土壤膠體的數(shù)量和陽(yáng)離子代換量的增加而增加，但隨陪伴陽(yáng)離子價(jià)數(shù)的增加而減少； 不同的粘粒礦物對(duì)負(fù)吸附的影響也不同，他們遞減的次序?yàn)椋?蒙脫石蒙脫石 伊利石伊利石 高嶺石高嶺石帶負(fù)電荷愈多的土壤膠體，對(duì)陰離子的排斥作用愈帶負(fù)電荷愈多的土壤膠體，對(duì)陰離子的排斥作用愈強(qiáng)，負(fù)吸附作用愈明顯。強(qiáng)，負(fù)吸附作用愈明顯。二、陰離子的負(fù)吸附二、陰離子的負(fù)吸附三、陰離子專性吸附三、陰離子專性吸附 陰離子
25、專性吸附陰離子專性吸附是指陰離子進(jìn)入粘土礦物或氧化物表面的金屬原子的配位殼中，與配位殼中的羥基或水合基重新配位，并直接通過共價(jià)鍵或配位鍵結(jié)合在固體的表面。這種吸附發(fā)生在膠體雙電層的內(nèi)層，也稱為配位體交換吸附。 產(chǎn)生專性吸附的陰離子有F-離子以及磷酸根、硫酸根、鉬酸根、砷酸根等含氧酸根離子。 如：磷酸根在氧化鐵表面的專性吸附如：磷酸根在氧化鐵表面的專性吸附陰離子專性吸附屬于一種表面反應(yīng)機(jī)制，而且屬于非交換吸附。陰離子專性吸附屬于一種表面反應(yīng)機(jī)制，而且屬于非交換吸附。土壤土壤地點(diǎn)地點(diǎn)母質(zhì)母質(zhì)磷最大吸附量磷最大吸附量（ug/g）磚紅壤磚紅壤廣東徐聞玄武巖13101890紅壤紅壤江西進(jìn)賢第四紀(jì)紅土18
26、002020黃棕壤黃棕壤江蘇江寧下蜀黃土1170黑土黑土黑龍江九三農(nóng)場(chǎng)756786暗棕色森林土暗棕色森林土黑龍江小興安嶺641832栗鈣土栗鈣土內(nèi)蒙古呼倫貝爾700960高嶺土高嶺土江蘇吳縣412414膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土江蘇江寧193表表8-8 我國(guó)主要土壤對(duì)磷的最大吸附量我國(guó)主要土壤對(duì)磷的最大吸附量土壤陰離子吸收類型本章小結(jié)本章小結(jié)一、名詞解釋土壤膠體土壤膠體 內(nèi)表面內(nèi)表面 外表面外表面 表面積表面積 永久電荷永久電荷 可變電荷可變電荷 陽(yáng)離子交換作用陽(yáng)離子交換作用 CEC CEC 鹽基飽和度鹽基飽和度 陽(yáng)離子專性吸附陽(yáng)離子專性吸附 陰離陰離子專性吸附子專性吸附 二、問答題二、問答題土壤電荷的來源
27、主要有哪些土壤電荷的來源主要有哪些? ?永久電荷和可變電荷的區(qū)別？永久電荷和可變電荷的區(qū)別？ 土壤膠體雙電層有什么特點(diǎn)土壤膠體雙電層有什么特點(diǎn)? ?影響雙電層厚度的因素有哪些？影響雙電層厚度的因素有哪些？ 3. 3. 陽(yáng)離子交換作用的主要特點(diǎn)是什么陽(yáng)離子交換作用的主要特點(diǎn)是什么? ?4. 4. 經(jīng)測(cè)定，某土壤的交換性陽(yáng)離子組成為：經(jīng)測(cè)定，某土壤的交換性陽(yáng)離子組成為：Al3+ 5.7cmol/kg 、Ca2+ 1.0cmol/kg、Mg2+ 0.6cmol/kg、H+ 0.3cmol/kg、K+ 0.3cmol/kg、Na+ 0.1cmol/kg，試計(jì)算土壤的鹽基飽和度。，試計(jì)算土壤的鹽基飽和度。該土壤是堿性土壤還是中性土壤或酸性土壤該土壤是堿性土壤還是中性土壤或酸性土壤?部分資料從網(wǎng)絡(luò)收集整理而來，供大家參考，感謝您的關(guān)注！
第八章土壤膠體表面化學(xué)
