32土壤胶体与土壤吸附性能.ppt

3.2、土壤胶体与土壤吸收性能;Last Class;问题;胶体的概念;胶体分散系;举例;一、土壤胶体：;2、胶体的种类、组成;A、无机胶体： a.含水氧化硅胶体：游离态无定型SiO2.H2O→H2SiO3 带负电 H2SiO3==H++HSiO3-== H++ SiO32- b.含水氧化铁、铝：两性胶体 Al（OH）3+H+→Al（OH）2++H2O pH5 + OH- ↓ Al（OH）2O-+ H2O c.层状硅酸盐：粘土矿物硅氧片和铝氧片;①硅氧片、硅氧四面体;②铝氧八面体;1:1型矿物;2:1型粘土矿物; 指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。 对于2：1型矿物来说：原来晶格中的中心原子被其大小相近且电性符号相同的而原子价较低的原子所代换。（带负电的原因）;B、有机胶体： 主要指腐殖质及少量的木质素、蛋白质、纤维素等。 特点：颗粒极小，巨大的比表面积，带有电荷高度的亲水性，负电荷量比粘粒矿物大。 C、有机-无机复合体： 有机胶体以薄膜状紧密盖覆于粘土矿物表面通过阳离子与-COOH、-OH等官能团形成复合体。;土壤胶体的构造;1、微粒核（胶核）：核心、基本物质。腐殖质、SiO2、氧化铝、氧化铁、铝硅酸盐、蛋白质及有机无机胶体分子群。;A.非活性补偿离子层：补偿离子层的内层，靠近决定电位离子层，受到的静电引力强，离子被牢牢吸引，成平行密实排列，不易自由解离，只能随着胶核移动。 B.扩散层：在非活性补偿离子层的外面，受到的静电引力小，活动性大。同时还受使离子均匀分布的热运动的影响，使此层阳离子随离子距胶粒表面距离的增大而减少，由稠密到稀疏，呈扩散状态。;土壤胶体的特性;比表面能（吸附能力产生的主要原因） 物体内部分子处在周围分子之间，在各个方向上受到吸引力相等而相互抵消，表面分子则不同，由于它们与外界的液体或气体介质相接触，因而在内、外方面受到的是不同分子的吸引力，不能相互抵消，所以具有多余的表面能，这种能量产生于物体表面，故称为表面能。;土壤胶体电荷： 可分为永久电荷和可变电荷两种。 永久电荷（内电荷）：粘粒矿物晶层内的同??代换所产生的电荷。 电荷数量取决于同晶替的多少。 特点：不受pH的影响。 2：1型矿物带负电的主要原因。;可变电荷;（1）黏土矿物晶面上-OH的解离 层状硅酸盐晶层上的-OH基可以解离出H+，带负电。;（2）含水氧化铁、氧化铝的解离 如三水铝石的pH0值为4.8。 当土壤pH低于pH0值时: Al2O3.3H2O 2Al(OH)2++2OH- 当土壤pH高于pH0值时: Al2O3.3H2O 2Al(OH)2O-+2OH-;（3）腐殖质上某些原子团的解离 高pH条件下： -COOH H+ + COO- -OH H+ + -O- 低pH条件下： -NH2 -NH3+ ;（4）含水氧化硅的解离 SiO2.H2O（或H2SiO3）的pH0值为2 在土壤中一般不产生正电荷 所带负电荷的量随土壤pH值的升高而增加。;3 、胶体的凝聚和分散作用;凝聚作用：土壤胶体溶液如受某些因素的影响，使胶体微粒下沉，由溶胶变成凝胶。 分散作用：由凝胶分散成溶胶。;胶体的凝聚或分散决定于电动电位的高低： 越高，排斥力愈强，溶胶状态。 越低，当吸引力大于排斥力时，凝胶状态。 按凝聚力的大小： Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ H+ NH4+ K+ Na+;对于同一土壤来说，电动电位的高低，主要决定于扩散层的厚度，而扩散层的厚度与离子电荷数量及离子水化度有关。 凡电荷数量少而水化度大的离子（如Na+），形成的扩散层厚，电动电位高，使胶体分散；电荷数量多，水化度小的离子（如Ca2+），形成的扩散层薄，电动电位降至一定程度时，胶体即可凝聚。;4、土壤吸收性能;（1）机械吸收性：是指土壤对物体的阻留。如施有机肥时，其中大小不等的颗粒，均可被保留在土壤中；污水、洪淤灌溉时，其土粒及其他不溶物，也可固机械吸收性而被保留在土壤中。 主要决定于土壤的孔隙状况。;（2）物理吸收性：这种吸收性能是指土壤对分子态物质的保持能力，它表现在某些养分聚集在胶体表面，其浓度比在溶液中为大，另一