土壤胶体和土壤离子交换森林土壤.ppt

特点：(1）1:1型的晶层结构单位晶胞的分子式可表示为Ai4Si4O10(OH)8。（2）无膨胀性两个晶层的层面间产生了键能较强的氢键，膨胀系数一般小于5％.高岭石层间距约为0.72nm。（3）电荷数量少阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg-1。（4）胶体特性较弱较粗（0.2-2?m），颗粒的总表面积相对较小，为10－20×103m2kg-1高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土矿物，在华北、西北、东北及西藏高原土壤中含量很少。高岭类矿物（1:1型矿物）包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等高岭石矿物结构示意图1:1型高岭石结构示意图特征：（1）2:1型的晶层结构蒙脱石是其典型代表。单位晶胞的分子式可表示Al4Si8O20(OH)4·nH2O。（2）胀缩性大蒙脱石晶层间距变化在之间，蛭虫的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距变化在之间。（3）电荷数量大同晶替代现象普遍。（4）胶体特性突出，较细（有效直径0.01-1?m），总表面积为600－800×103m2kg-1，且80％是内表面。蛭石一般为400×103m2kg-1。蒙脱石组在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广蒙脱石类矿物（2:1型膨胀性矿物）包括：蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。蒙脱石矿物结构示意图2:1型蒙脱石结构示意图水化云母组（2:1型非膨胀性矿物）特征：（1）2:1型晶层结构伊利石是其主要代表，。分子式为K2(Al?Fe?Mg)4(SiAl)8O20(OH)4?nH2O。（2）无膨胀性在伊利石晶层之间吸附有钾离子，对相邻两晶层产生了很强的键联效果，使晶层不易膨胀，伊利石晶层的间距为1.0nm。（3）电荷数量较大20－40Cmoles(+)kg-1。（4）胶体特性一般总表面积为70－120×103m2kg-1，其可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都介于高岭石和蒙脱石之间。伊利石广泛分布于我国多种土壤中，尤其是华北干旱地区的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低。伊利石结构示意图2:1型水云母结构示意图3种主要类型硅酸盐粘粒性质比较3～1515～4080～100阳离子交换量（cmol/g）低中等高膨胀度低中等高内聚力，可塑性无中等很大内表面小中等大外表面5～20100～120700～800比表面(m2/g）六方型晶体不规则片状不规则片状形状0.l～5.00.l～2.90.01～1.0大小（nm）高岭石伊利石蒙脱石粘粒类型性质土壤有机胶体指土壤中腐殖质、多糖等高分子化合物的细分散状态，具胶体特性。有机胶体主要是腐殖质。土壤有机胶体土壤有机矿质复合胶体有机胶体与矿质胶体通过表面分子缩合、阳离子桥接及氢键合等作用连结在一起的复合体，称有机矿质复合体。因复合体具有高度的吸收性能故又称为吸收性复合体。带电荷的土壤胶体会吸附土壤溶液中的带相反电荷的离子，以补偿胶体电性的不平衡。一部分被吸附的离子，可以和土壤溶液中的离子进行交换。这种现象就称为土壤胶体的交换吸附性能。壹贰第三节土壤阳离子的交换作用离子从溶液转移到胶体表面的过程，称为离子的吸附过程。0102吸附的离子从胶体表面转移到溶液去的过程，称为离子的解吸过程。一、土壤阳离子交换阳离子交换作用***在土壤中，被胶体静电吸附的阳离子，一般都可以被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸。对这种能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子，而把发生在土壤胶体表面的阳离子交换反应称之为阳离子交换作用***。离子交换阳离子交换作用是可逆反应。阳离子交换受质量作用定律的支配。交换是等当量进行的。阳离子交换作用的特点0102影响阳离子交换作用的因素阳离子交换能力一种阳离子将他种阳离子从胶粒上交换下来的能力叫做该种阳离子的交换能力。离子电荷价三价＞二价＞一价离子半径及水化程度土壤中常见的离子交换能力排列顺序是：Fe3＋＞Al3＋＞H＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞K＋＞NH4＋＞Na＋凡运动速度快的其交换能力也大。H＋半径小，但水化很弱，水膜薄，运动速度快，因此它在交换能力上具有特殊位置。01021－－1.0081H＋21.0000.10640.082Ca2＋31