土壤胶体和土壤离子交换.pptVIP

三、影响阳离子交换作用的因素1.阳离子的交换能力主要决定于阳离子被胶粒吸附的力量（或称阳离子与胶体的结合强度），它实质上是阳离子与胶体之间的静电能。是指一种阳离子将胶体上另一种阳离子交换下来的能力。阳离子交换第62页，共91页，星期日，2025年，2月5日b.离子的半径及水化程度：同价离子，离子半径大水化半径小，交换能力越强。离子价数原子量离子半径（nm）代换力顺序未水化水化Na+123.000.0930.7906NH4+118.010.1430.5325K+139.100.1330.5374Mg2+224.320.0781.3303Ca2+240.080.1061.0002H+11.008——1a.离子电荷价：M3+M2+M+（M表示阳离子）离子价、离子半径及水化程度与交换力的关系阳离子交换第63页，共91页，星期日，2025年，2月5日c.离子运动速度：凡离子运动速度愈大的，其交换力也愈大。例如氢离子就是这样，而且氢离子水化很弱，通常H+只带一个水分子，即以H3O+的形态参加交换，水化半径很小，因此它在交换力上具有特殊位置。阳离子交换能力顺序：Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+阳离子交换第64页，共91页，星期日，2025年，2月5日电解质的浓度愈大，愈能有效地中和异电胶体的电性，愈能减小扩散层厚度，使胶粒凝聚。电解质中异电离子的价数愈高，聚沉能力愈大，三价离子大于二价离子，二价离子大于一价离子；同价离子中，凝聚力大小与本身半径和水化半径有关，凡离子本身半径大或水化后半径小的离子凝聚力大，相反则小。电解质阳离子的凝聚力大小顺序为：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+H+NH4+K+Na+电解质对胶体的凝聚作用受以下因素的影响：土壤胶体的结构和性质第30页，共91页，星期日，2025年，2月5日0.5μm粘土悬浊液开始凝聚时的电解质浓度电解质名称开始凝聚时的浓度（mol·L-1）电解质名称开始凝聚时的浓度（mol·L-1）NaCl0.0250~0.0125CaCl20.0006~0.00025NH4Cl0.0250~0.0125AlCl30.000042KCl0.0250~0.0125FeCl30.000042MgCl20.0006~0.00025HCl0.001~0.0005注：胶体的凝聚作用，有的是可逆的，有的是不可逆的。阳离子这种凝聚作用的可逆和不可逆，与土壤结构的稳定性有关，钙离子和腐殖质胶结的结构具有水稳性，而钠离子胶结的不具水稳性。土壤胶体的结构和性质第31页，共91页，星期日，2025年，2月5日凝聚作用强，利于胶体互相凝聚形成结构（团粒结构）。农业上促进土壤团粒结构形成措施的理论解释：土壤干燥、冻结过程中，水膜消失，也就加大了电解质浓度，减小扩散层厚度，使胶粒互相凝聚而形成结构。生产上晒垡、冻垡等措施也就起了这个作用，所以晒、冻垡有利于土壤形成结构；相反，土壤水分过多，土壤溶液电解质浓度相应减小，扩散层加厚，胶粒互相排斥而成溶胶状。常年泡水的沤水田、烂泥田，土粒分散，缺少结构，通气性差，栽秧后易产生浮秧，就是因为胶粒分散，土壤不沉实。这种情况下，施用石灰（CaO）、石膏（CaSO4），增加Ca2+浓度，对沉实土壤，改良土性，有明显效果。在生产上的意义土壤胶体的结构和性质第32页，共91页，星期日，2025年，2月5日由于胶体的巨大表面能，使其对周围分子或离子有很强的吸附力，同样胶体的电性使其扩散层的离子与土壤溶液中的离子有交换能力。4.土壤胶体的吸附性和交换能力土壤胶体的结构和性质第33页，共91页，星期日，2025年，2月5日第二节土壤胶体的类型第34页，共91页，星期日，2025年，2月5日一、无机胶体土壤胶体的类型含水氧化铁含水氧化铝含水氧化硅次生铝硅酸盐类（即粘土矿物）主要包括：第35页，共91页，星期日，2025年，2月5日SiO2.H2O→H2SiO3带负电H2SiO3→H++HSiO3-→H++SiO32-1.含水氧化硅胶体：（游离态无定型）注：土壤反应越偏碱性，硅酸的解离度也越大，所带的负电荷也越多。土壤胶体的类型第36页，共91页，星期日，2025年，2月5日此类胶体包括褐铁矿（2Fe2O3?3H2O）、水赤铁矿（3Fe2O3?H2O）、针铁矿（Fe2