土壤学——第八章.ppt

(Soil Science) 第八章 土壤胶体化学和表面反应 就土壤胶体表面的结构特点来看，可以将土壤表面分为硅氧烷型表面，水合氧化物，有机物表面 二、土壤胶体的比表面和表面积 土壤胶体表面积通常以比表面来表示 比表面是指用一定试验技术来测得的单位质量土壤（土壤胶体）的表面积 三、土壤表面电荷和电位 土壤电荷通过电荷数量和电荷密度两种方 式对土壤发生影响 1、电荷的起因和种类 1）永久电荷：同晶置换 2）可变电荷：PH值 3）正电荷：游离氧化铁 4）净电荷：代数和 2、土壤的电荷数量 土壤电荷数量一般用每千克物质吸附离子的厘摩尔数来表示 CEC：阳离子交换量（CECp 永久电荷量； CECv 可变电荷量） AEC：阴离子交换量 注意：土壤电荷主要集中在胶体部分，胶体的组成成分以及各成分间的相互作用对电荷数量有影响 第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换反应 吸附作用：指溶液表面层中的浓度与其内 部不同的现象 正吸附：液体表面层中溶质的浓度大于液 体内部浓度的作用 负吸附：小于 二、阳离子静电吸附 主要因为库仑力的作用 2、阳离子交换量 土壤阳离子交换量（CEC）是指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每千克土壤的一价离子的厘摩尔数表示即cmol(+)/kg 3、盐基饱和度 土壤中阳离子分2类:致酸离子和盐基离子 4、交换性阳离子的有效度 从土壤角度看，影响交换性阳离子浓度的因素： 1）离子饱和度 2）互补离子效应 3）粘土矿物类型 四、阳离子的专性吸附 第三节 土壤胶体对阴离子的吸附与交换 1、阴离子的静电吸附 2、阴离子的负吸附 3、阴离子的专性吸附 * 土壤学 主讲：赵双飞 主讲：赵双飞 是土壤学中的微观研究领域 第一节 土壤胶体的表面性质 一、土壤胶体表面类型 就表面位置来分，分为内表面和外表面 内表面：吸附反应是一个缓慢的渗入反应 外表面：吸附反应迅速 硅氧烷型表面：2：1型粘土矿物，如云母，1：1型，如高岭石 水合氧化物：金属阳离子和氢氧基组成的表面，M-OH 有机物表面：具有活性基团 土壤胶体的晶核对土壤的表面积有重要贡献，此外是土壤胶体的有机成分和无机胶膜 测定方法： 仪器法，采用电子显微镜和X射线衍射仪 吸附法，利用指示吸附质 一、离子吸附的一般概念 三、阳离子的交换 1、阳离子交换作用 特点：1）是可逆反应 2）遵循等价交换原则 3）符合质量作用定律 一般高价离子交换能力大于低价离子，同价离子，水化半径小的交换能力强（H＋除外） 一般认为阳离子交换量20cmol(+)/kg 保肥力强 ＝20～10 中 10 弱 当土壤胶体上吸附的阳离子全部是盐基离子时 土壤呈盐基饱和状态，称之为盐基饱和的土壤 反之则为盐基不饱和土壤 盐基饱和土壤具有中性或碱性， 盐基不饱和土壤则呈酸性 土壤盐基饱和程度用盐基饱和度来表示，即交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数 盐基饱和度80％的土壤 是肥沃的土壤 在50％～80％之间 中等肥力 50％ 肥力较低 1、机理 2、影响因素 1）PH值 2）土壤胶体类型 3、实际意义 * 土壤学 主讲：赵双飞