土壤學(xué)第八章土壤膠體表面化學(xué)(參考版)
2025-01-12 00:59本頁面
【正文】 8 土壤膠體表面化學(xué) 。kg1，計(jì)算土壤鹽基飽和度。kgK+(+)kg Mg2+ (+) 8 土壤膠體表面化學(xué) 陰離子靜電吸附與專性吸附比較一覽表 性 質(zhì) 靜 電 吸 附 專 性 吸 附 吸附時(shí)表面電荷符號(hào) + +， 0， 陰離子所起作用 反離子 配位離子 吸附機(jī)理 離子交換反應(yīng) 配位體交換反應(yīng) 吸附需要的體系 pH ＜ ZPC ≦ ZPC，＞ ZPC 吸附發(fā)生的位置 擴(kuò)散層 雙電層的內(nèi)層 對(duì)表面性質(zhì)的影響 無 正電荷減少，負(fù)電荷增加 上午 12時(shí) 38分 26 思考題（作業(yè)）： ？高嶺石屬于什么表面類型 ? ？永久電荷和可變電荷有哪些區(qū)別？ ，某土壤的交換性陽離子組成為： Al3+ (+) 發(fā)生專性吸附的陰離子有 F￣和磷、鉬、砷酸根等含氧酸根離子。 2 價(jià)陰離子 (SO42￣) 所受排斥力 1 價(jià)陰離子 (Cl￣、 NO3￣) 上午 12時(shí) 38分 24 167。當(dāng) pH＞ 7時(shí)，土壤膠體的正電荷基本消失，不發(fā)生陰離子的 靜電吸附。 有機(jī)膠體表面的胺基 RNH2 + H+ → R NH3+ 也可吸附陰離子。 交換性吸附： 其特點(diǎn)和影響因素類似于負(fù)電荷表面對(duì)陽離子的靜電吸附。 上午 12時(shí) 38分 23 167。 NO NO3的流失，不僅造成氮肥利用率降低，而且還造成水體污染。 陰離子被吸附的機(jī)制通常是 化學(xué)吸附或?qū)Ｐ晕? F易被土壤中氧化物產(chǎn)生專性吸附，故土壤是 F的凈化劑。 8 土壤膠體表面化學(xué) 167。但同時(shí)給土 壤帶來潛在的污染危險(xiǎn)。被 Pb污染的土壤中加入氧化錳，可抑制植物對(duì) Pb的吸收，降低毒害。 2. 控制土壤溶液中重金屬離子濃度 通過專性吸附和解吸 , 控制土壤溶液中 Zn、 Cu、 Co、 Mo等微量重金屬離子濃度 。其中 Zn、 Co、 Ni與錳含量呈正相關(guān)，而 Ti、 Cu、 V、 Mo與鐵含量呈正相關(guān)。 非晶質(zhì)的氧化錳＞氧化鋁＞氧化鐵。 8 土壤膠體表面化學(xué) (二 )影響陽離子專性吸附的主要因素 1. pH 金屬離子水解和專性吸附反應(yīng)均釋放 H+， pH升高有利于反應(yīng)進(jìn)行?？杀慌c膠體親合力更強(qiáng)的金屬離子置換或部分置換，或在酸性條件下解吸。 水解陽離子電荷減少 ， 致使其向吸附膠體表面靠近的能障降低 ， 有利于與表面的相互作用； ★ 若過渡金屬呈 M2+ 離子態(tài)被專性吸附，形成單配位基表面絡(luò)合物 (OM)，反應(yīng)后釋放 1 個(gè) H+，并引起 1 個(gè)電荷變化； ★ 若呈 MOH+ 離子態(tài)被吸附，形成雙配位基表面絡(luò)合物 (OMOH)，反應(yīng)后釋放 2 個(gè) H+，但表面電荷不變化； ★ 專性吸附在膠體表面正、負(fù)、零電荷時(shí)均可發(fā)生，反應(yīng)結(jié)果使體系 pH 下降； ★ 層狀硅酸鹽粘土礦物邊面裸露的 AlOH 基和 SiOH 基與氧化物表面羥基相似，有一定專性吸附能力。 上午 12時(shí) 38分 20 167。一旦 K+、 NH4+進(jìn)入礦物層間，陷入網(wǎng)孔中，就很難被其他陽離子交換出來，成為 固定態(tài)陽離子。 (三 )粘土礦物類型 高嶺石類粘土礦物，有外表面而無內(nèi)表面，陽離子吸著于外表面上，容易解吸，有效性高； 蒙脫石類粘土礦物既有強(qiáng)大的外表面，又有內(nèi)表面，吸著陽離子的有效性低于高嶺石； 水云母類粘土礦物由于硅層晶穴對(duì)陽離子 K+或 NH4+產(chǎn)生固定作用，降低其有效性； 氧化物類膠體對(duì)陽離子產(chǎn)生專性吸收，使陽離子失去有效性。 土壤學(xué) 表 8－ 6 土壤陽離子交換與離子飽和度 上午 12時(shí) 38分 19 167。有的陽離子被土壤膠體吸著力大，吸著很緊；有的陽離子被膠體吸著力小，吸著松散。 土壤 CEC[cmol(+)/kg] 交換性鈣 [cmol(+)/kg] 飽和度 (%) A 8 6 75 B 30 10 33 (二 )互補(bǔ)離子效應(yīng) 對(duì)某一指定吸附離子，其他并存的離子都是這一指定吸附離子的互補(bǔ)離子。 (一 )離子飽和度 土壤吸咐某種交換性陽離子數(shù)量占土壤交換性陽離子總量的百分?jǐn)?shù)，稱該種離子飽和度。 BS≥80% BS 50 ～ 80% BS＜ 50% 肥沃土壤 中等肥力土壤 低肥力土壤 上午 12時(shí) 38分 18 167。 鹽基飽和度高的土壤，交換性陽離子以 Ca2+為主，其次是 Mg2+，分
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