土壤3.ppt

胶体微粒核也称作胶核，是胶体的固相部分，由粘粒或腐殖质等所组成。 在胶核表面因为分子的解离而产生一层离子并带有某种电荷，这个离子层称为决定电位离子层或双电层内层。 由于决定电位离子层的存在，必然吸附介质中与其电荷相反的离子围绕在其周围，形成补偿离子层。补偿离子层按其被决定电位离子层吸引的力的大小和活动力的强弱又可分为两部分：非活性层和扩散层。 因此，胶体微粒是由微粒核和双电层构成的。胶体微粒是电中性的。胶体通常所说的胶体带电，是指胶粒带电，而胶粒是由微粒核、决定电位离子层和非活性层一起构成的。微粒核与决定电位离子层一起组成微粒团，其也带电。 三、土壤胶体的性质 土壤胶体特性对土壤理化性质和肥力状况起着巨大影响其中影响最大的特性有三个： （一）土壤胶体的比表面积和表面能 （二）胶体带有电荷 （三）土壤胶体存在可改变的状态―――凝聚与分散 （一）土壤胶体的比表面积和表面能 比表面积也可叫做比面积，是指每单位重量（或体积）物体的总表面积：比面积＝表面积/重量 主单位为m2/g、cm2/g。相同重量的物体，颗粒分得越小，其比面积越大。 土壤在风化及成土因素作用下，其固相颗粒都是在不断破碎，粒径逐渐变小，比面积都是在不断增加的。此外，土壤胶体，尤其是2：1型的粘粒矿物和腐殖质内部的特殊构造也造成了很大的内表面。如只考虑外表面积，高岭石比面积的典型值是10－30m2/g，蒙脱石是40－100m2/g，但若将那表面计算在内，蒙脱石的比面积则高达800m2/g。 由于表面的存在而产生的能量，叫做表面能。表面能可以做功，能够吸附其他物质，物质的比面积越大，吸附能力也越强，由于土壤胶体具有巨大的表面积，因而具有巨大的表面能。 （二）胶体带有电荷 1、胶体带电的原因 土壤胶体表面带有电荷是其最重要的胶体化学特性。造成胶体带电的原因主要有以下三种： （1）同晶代换 （2）断键 （3）表面分子的解离 土壤胶体能解离出H+,而带负电的胶体称为酸胶基或负胶体； 能解离出OH-而带正电的 胶体称为碱胶基或正胶体， 能解离出H+也能解离出OH-的则称为两性胶体。 2．土壤胶体电荷的种类 （1）永久电荷 由于同晶代换的作用产生的电荷，叫永久负电荷。这种电荷的数量值决定于矿物晶格中的同晶代换离子的多少，与其他土壤条件无关，只有当该种矿物遭受化学风化转变为另一种矿物时其电荷才会变化。这种电荷发生的方式以蒙脱石居多，伊利石较少，高岭石很少。 （2）可变电荷 指胶体随土壤溶液pH值的 变化而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。其主要是由胶体表面分子的电离引起的，其次来自矿质胶体晶格的断键。 pH值对土壤胶体带电状况影响很大，通常自然界中土壤pH值大多在5－9之间，高于土壤胶体大部分组分的 等电点，所以大部分土壤胶体在通常条件下带负电，但强酸性条件下的土壤及某些两性胶体的某些部位也会出现正电荷。 （三）土壤胶体存在可改变的状态―凝聚与分散 土壤胶体由两种存在的 状态，一种是胶体微粒相当充分的分散在介质中形成的一种外观颇似溶液的胶体溶液，称为溶胶。 另一种是在外因作用下，胶体微粒聚合在一起形成的 处于凝聚状态的胶体，称为凝胶。 胶体的两种存在状态，在一定条件才可以进行某种程度的转化即溶胶可以转变为凝胶，凝胶也可以转变为溶胶，这一过程称为分散。 土壤胶体之所以能成为溶胶状态，是由于其带电荷和胶体微粒表面水膜的存在，因土壤胶粒在同样的 土壤环境中带有同种电荷促使胶粒互相排斥与分散状态，而水膜的存在能阻止胶粒的互相碰撞，较少凝聚的机会。由此可见，若向溶液中加入电解质以中和胶粒上的电性，并减少土壤水分，可促使溶液凝聚。 因土壤中的胶体一般情况下带负电的为多，所以加入阳离有使胶体凝聚的 作用。但多种阳离子促使胶体凝聚作用的大小并不同。 一般规律是：离子价越大，其凝聚作用越强，同价阳离子中，离子半径大的，水膜厚度小的离子凝聚作用强。土壤中常见的阳离子引起胶体凝聚作用大小的顺序为: Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+ 以上顺序中H+的情况是特殊的，可能与它半径小，电场强度大有关。 电解质的浓度影响凝聚作用，随着浓度的加大，其凝聚作用也增强。 胶体凝聚有可逆的也有不可逆的。 由等浓度的一价阳离子凝聚形成的凝胶，如反复用水淋洗，凝胶可再分散形成溶胶，这叫做可逆凝聚。由二价以上的阳离子凝聚形成的凝胶，很难或不能再变成溶胶的凝聚称为不可逆凝聚。 土壤胶体所处的状态直接影响土壤的物理性质，进而影响土壤的肥力状况。一些农业技术措施，如施肥、中耕、浇水、烤田等都可使土壤中的电解质发生变化，从而使胶体的状态发生改变，或局部发生改变，尤其是施用钙质肥料，由促进土壤形成不可逆凝聚的显著作用。 四、 土壤的吸收的性能 1、土壤吸收性能的