第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节新1016.ppt
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第六章第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性土壤胶体与土壤保肥供肥性薛谤乃李胯恳蹬悍驯悸抨贩烽俐炽鬼蘑污踏植可盔摇敏承且妒钎议捂比袜第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 第六章第六章 土壤胶体与土壤保肥供肥土壤胶体与土壤保肥供肥性性 1、本章基本原理是理解土壤吸收保肥性的基础2、重点掌握土壤胶体的构造、性质对土壤理化 性质全面深刻的影响3、重点掌握不同吸收保肥类型的含义和特点4、掌握土壤养分的特点及与土壤供肥性的关系教学目标闹碍绍撵脯肢抗坎挥幼翠搔冷嘻欢洱虽兰卓禾祖激猛寿孔列陌旗喳眺艺劈第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 第一节第一节 土壤胶体及其性质土壤胶体及其性质 第二节第二节 土壤胶体的吸收保肥性土壤胶体的吸收保肥性 第三节第三节 土壤养分状况土壤养分状况 第四节第四节 土壤的供肥性土壤的供肥性 第六章第六章 土壤胶体与土壤保肥供肥土壤胶体与土壤保肥供肥性性贮拎雪根皇橇口弃舶柒限卵钝劲衫侨沽惭秉渭拘辅拼谰胯毅纂肪啮亩统践第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 第一节第一节 土壤胶体及其基本特性土壤胶体及其基本特性 一、土壤胶体的概念及种类一、土壤胶体的概念及种类 二、土壤胶体的基本构造二、土壤胶体的基本构造 三、土壤胶体的特性三、土壤胶体的特性 四、层状铝硅酸盐矿物四、层状铝硅酸盐矿物 的结晶构造和特性的结晶构造和特性 确钎削弗茸莆必蓄赵岛族虹蛹砸助耿谨骤荆锦酱尉卜悄孔侥凯狂纂断班齿第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 一、土壤胶体的概念及种类一、土壤胶体的概念及种类（一）（一）土壤胶体的概念土壤胶体的概念 在在土土壤壤中中，，直直径径小小于于2微微米米（（或或1微微米米））的的固固体土粒为土壤胶体体土粒为土壤胶体。
土土壤壤胶胶体体是是土土壤壤中中最最细细小小、、最最活活跃跃、、高高度度分分散散的的部部分分，，它它的的组组成成和和性性质质对对土土壤壤结结构构，，酸酸碱碱性性、、吸附性等理化性状及保肥供肥性均有很大影响吸附性等理化性状及保肥供肥性均有很大影响第一节第一节 土壤胶体及其性质土壤胶体及其性质冶触钮莹阑蓟僚助弗若皿燎惰爱乱票讣古绰狭议尖孽蝇种班侨曼歪雨辫润第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 1、、无机胶体（矿质胶体）无机胶体（矿质胶体） 主要包括成分简单的硅、铁、铝的含水氧化物和成主要包括成分简单的硅、铁、铝的含水氧化物和成分复杂的各种类型的层状硅酸盐（主要是铝硅酸盐）分复杂的各种类型的层状硅酸盐（主要是铝硅酸盐）矿物统称为土壤粘粒矿物或粘土矿物统称为土壤粘粒矿物或粘土矿物 无机胶体在土壤中所占比例最大，它的组成和数量无机胶体在土壤中所占比例最大，它的组成和数量对土壤的理化性质影响较大对土壤的理化性质影响较大 （二）土壤（二）土壤 胶体种类胶体种类 土壤胶体按其成分和来源可分为土壤胶体按其成分和来源可分为无机胶体、有机无机胶体、有机胶体和有机无机复合体胶体和有机无机复合体。
皆惮丧瞒付贞谤诉桃的锐傻墨弦茵愚传孜程土等樊汾遥断衔陪蓖憎妊瑚猜第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 3．有机无机复合体．有机无机复合体 在农业土壤的耕层中，有机胶体一般很少单独在农业土壤的耕层中，有机胶体一般很少单独存在，绝大部分与无机胶体通过物理、化学或物理存在，绝大部分与无机胶体通过物理、化学或物理化学的作用，紧密结合在一起形成有机无机复合体，化学的作用，紧密结合在一起形成有机无机复合体，这一复合体对土壤的保肥供肥性及土壤的孔性、通这一复合体对土壤的保肥供肥性及土壤的孔性、通透性、耕性等多种理化性质产生重要影响透性、耕性等多种理化性质产生重要影响 2．有机胶体．有机胶体 主要是腐殖质，还有少量的木质素、蛋白质、主要是腐殖质，还有少量的木质素、蛋白质、多肽、纤维素等它们不如无机胶体稳定，较易被微多肽、纤维素等它们不如无机胶体稳定，较易被微生物分解生物分解 交属职品想共宋蚌鸿磕睬辞承缺叶炒绢婿蛀昌赵随吗先逾盒培圾陡刑婆吭第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （一）微粒核（胶核）（一）微粒核（胶核） 这这是是胶胶体体微微粒粒的的核核心心物物质质，，主主要要由由二二氧氧化化硅硅、、氧氧化化铁铁、、铝铝、、铝铝硅硅酸酸盐盐、、腐腐殖殖质质以以及及有有机机无无机机复复合合胶体的分子群组成。
胶体的分子群组成 （二）双电层结构（二）双电层结构 一一般般是是由由土土壤壤胶胶核核表表面面的的电电荷荷（（主主要要是是净净负负电电荷荷））和和交交换换性性离离子子的的反反电电荷荷（（主主要要是是阳阳离离子子的的正正电电荷）所构成荷）所构成 二二、土壤胶体的基本构造、土壤胶体的基本构造嘱秸揭搁孪痢窝络声乐姚聋契馋萨老绣房吝玛军再现抉首渡炎棍履浊陆兑第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 1．决定电位离子层（双电层内层）．决定电位离子层（双电层内层） 这是微粒核表面这是微粒核表面 带电荷的部分，由于这一层带带电荷的部分，由于这一层带电的离子决定了胶粒的电的离子决定了胶粒的电荷和电位，因此叫电荷和电位，因此叫决定电决定电位离子层位离子层 决定电位离子层的电荷符号和数量是土壤胶体决定电位离子层的电荷符号和数量是土壤胶体吸收代换性能的决定因素吸收代换性能的决定因素 厨伐疆键蜜阁碉服懦海锡煞霉姚剩鸡信酿烤男怀斩韭宪贰雍伯为机僻环继第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2．补偿离子层（双电层外层）．补偿离子层（双电层外层） 由由于于微微粒粒核核的的表表面面带带电电荷荷，，能能借借静静电电引引力力吸吸附附土土壤壤溶溶液液中中相相反反电电荷荷的的离离子子，，形形成成补补偿偿离离子层。
它又可分为两部分：子层它又可分为两部分： （（1）） 非活性的补偿离子层非活性的补偿离子层 （（2）扩散层）扩散层 扩扩散散层层中中的的离离子子易易与与土土壤壤溶溶液液中中同同 号电荷的离子进行交换号电荷的离子进行交换 集茬祭榷绥驼比迎玫疫丹斑热迫问袱游源护简哭墙看搀橙铅枯胶镀掉喜梅第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 + + + + + +NH4+ Na++ + + + + 微微 粒粒 间间 溶溶 液液 图 6-1 一般胶体微粒结构示意图NH4 +- - - - - -Na+外微粒核内彤钞吨疡缓颁棋怨吁肤捏顷迅扇摸吉等琢墟峙桶澜挎馈馅援奇攫沤荐杖净第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 膏怪辈匠虾姬彻量睬臂腐袋充柿遏扰境卒乍颧境牡柿砍腥耻多肠坪镁宁滨第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 胶体微粒胶体微粒 胶粒胶粒 胶核胶核 双电层双电层 决定电位离子（内）决定电位离子（内） 补偿离子层（外）补偿离子层（外） 非活性离子层非活性离子层扩散层扩散层 主漂斡颅侦堵眉开臆沈嘲徘箔醒力陆汐教陡悍堕歌脾靖源布闲缝刊篡贴腆第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 三、土壤胶体的特性三、土壤胶体的特性 （一）土壤胶体有巨大的比表面和表面能（一）土壤胶体有巨大的比表面和表面能 比表面：指单位重量或单位体积物体的总表面积比表面：指单位重量或单位体积物体的总表面积 （（cm2/g，，cm2／／cm3）。
即比表面即比表面= 总面积总面积/质量质量 从上式可以看出，比表面和颗粒半径成反比，颗粒愈细，则比面愈大 今泼主召颗叹珠绚沃鹊鞍幕砸病帝亩部楞漫积核云畜眼姬爷轿颖交辽养妈第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 表表6-1 各级球状土粒的比表面各级球状土粒的比表面颗粒名称颗粒名称 球体直径（球体直径（mm）） 比面（比面（Cm2/g）） 粗砂粒粗砂粒 1 22.6中砂粒中砂粒 0.5 45.2细砂粒细砂粒 0.25 90.4粗粉粒粗粉粒 0.05 452中粉粒中粉粒 0.01 2264细粉粒细粉粒 0.005 4528粗粘粒粗粘粒 0.001 22641细粘粒细粘粒 0.0005 45283胶粒胶粒 0.00005 452830 彝很浆情黑衷韩盲怂帅蚊幼练景篷盗桩爬傻怀猫愉爬远星纹古淄青帆吻骨第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 从表从表6-1可以看出，砂粒和粗粉粒的比可以看出，砂粒和粗粉粒的比面同粘粒相比是很小的，可以忽略不计，因面同粘粒相比是很小的，可以忽略不计，因此大多数土壤的比面主要决定于粘粒部分。
此大多数土壤的比面主要决定于粘粒部分 不不同同土土壤壤的的胶胶体体组组成成不不同同，，土土壤壤的的比比表表面面积积也也不不同同 一一般般土土壤壤中中有有机机质质含含量量高高，，2：：1型型粘粘粒粒矿矿物物多多，，则则比比表表面面积积大大，，如如黑黑土土反反之之有有机机质质含含量量低低，，1：：1型型矿矿物物多多，，则比表面积就小，如红壤、砖红壤则比表面积就小，如红壤、砖红壤 匿酥眠阉印和骡呵踞嚼爷史递蝉陨炒仿厢畔厩黔赌狂刑典农旬棵彩鲤萨盘第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （二）土壤胶体的凝聚和分散作用（二）土壤胶体的凝聚和分散作用 土壤胶体有两种不同的状态：土壤胶体有两种不同的状态： 溶胶溶胶 凝胶凝胶 胶体的凝聚作用：胶体的凝聚作用：胶体微粒下沉，由溶胶变胶体微粒下沉，由溶胶变 成凝胶的过程成凝胶的过程 分散作用：分散作用： 由凝胶分散成溶胶由凝胶分散成溶胶 凝聚作用 凝聚作用 溶胶溶胶←〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓→凝胶凝胶 分散作用分散作用枉桅浚墨续贩宛糖喝醒走戍疥湖蓬琵烫趣馏秽趾蹈褐爸须唯蕊荆侯特我讫第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 电荷数越多电荷数越多 离子的水化半径离子的水化半径 H+的特殊性的特殊性（单纯的质子，电场强度大，半径极小）（单纯的质子，电场强度大，半径极小） 影响因素是阳离子种类影响因素是阳离子种类 阳离子凝聚力的大小排列顺序：阳离子凝聚力的大小排列顺序： Fe3+ >Al3+ >Ca2+>Mg2+>H+>NH4+>K+>Na+觅偏钱捞断氢帽鲍辑经存促叮晰鞍哩彝锅雾蛇凹圭屑捌嫂宪暴兼您照克窿第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 单个土粒单个土粒团聚体团聚体微团粒微团粒土土粒粒凝凝聚聚过过程程 图 6-2 土粒凝聚过程残选宅叫勉殿穆序傲进快辫缎另药涸逊思垄滦图盗治巩定钮葱裙猫焉艘膳第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 单粒单粒单粒单粒单粒单粒Ca2+腐腐殖殖质质 图 6-3 Ca 2+凝聚作用磷赘市俐宇珐梳嗅夯孰哦晾热心筏卸淑阅狞螺收督加请划肚茵汛盾矢摔酗第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （三）土壤胶体的带电性（三）土壤胶体的带电性 1、土壤电荷的种类、土壤电荷的种类 土壤中所有胶粒都带电，一般有正负之分。
土壤中所有胶粒都带电，一般有正负之分 据电荷性质和起源分为永久和可变电荷据电荷性质和起源分为永久和可变电荷 永久电荷永久电荷 起源于矿物的同晶代换电荷形成后，不随土壤环境（如不随土壤环境（如pH、电解质等）变化而变化电解质等）变化而变化可变电荷可变电荷 随介质随介质PH的变化而变化的电荷的变化而变化的电荷 可变电荷的产生是由于土壤固相表面从介质中吸附可变电荷的产生是由于土壤固相表面从介质中吸附离子或向介质中释出离子所引起的离子或向介质中释出离子所引起的驭华宰芋鉴湾坠壹沿纬轧兢秩嫂惨限氢驴其旁艳削哭倦乾埃读器坦迪蛛嘘第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2、土壤胶体电荷的来源 土壤胶体电荷的来源： 分子解离分子解离同晶代换同晶代换晶格断键晶格断键做瘤稳方孝逮铂皑眩长忧眷糟跪嫉周涂悸瘁榜烛丘宛担茸吝贞重溶拽肪字第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （1））表面分子的解离表面分子的解离 R-COOH → RCOO-+H+ R-OH → R-O-+H+ 高岭石的等电点为高岭石的等电点为5，当介质，当介质PH>5时，表面的时，表面的OH基就解离出基就解离出H+，使其带负电。
使其带负电 土壤中可变正负电荷数量相等时的土壤中可变正负电荷数量相等时的PH值称为等电值称为等电点，或可变电荷零点，用点，或可变电荷零点，用PH0表示蚕哄羞汁岸病蜒肠拼瑰匣塌句瓮塌瘦育戏侨跟燃输铁唯迄凝哺嘘薪惊韵力第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 而二、三氧化物（R2O3）的解离 在酸性条件下（在酸性条件下（PH<5），则成为带正电荷的胶体，），则成为带正电荷的胶体，在碱性条件下可带负电在碱性条件下可带负电 Al（（OH））3+H+→Al（（OH））2+ +H2O Al（（OH））3+OH-→Al（（OH））2O-+H2O 由表面分子解离所产生的电荷数量和性质，因随由表面分子解离所产生的电荷数量和性质，因随介质介质PH的变化而改变，故此称为可变电荷的变化而改变，故此称为可变电荷旦导杏瞳钡靖甘删诧您拈梅翟冉铅扦隐暇抹抓况助准坦软连获幻酋豆允宁第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （（2）） 同晶代换同晶代换 一定矿物晶格中的一定矿物晶格中的中心中心离子，可被离子，可被大小相近而大小相近而电性相同电性相同的其他离子所取代，改变了矿物的化学组的其他离子所取代，改变了矿物的化学组成，而不破坏其晶形构造。
成，而不破坏其晶形构造 由同晶代换所产生的电荷发生在粘粒晶格的内部，由同晶代换所产生的电荷发生在粘粒晶格的内部，一般不随介质一般不随介质PH的变化而变化，因此称为永久电荷的变化而变化，因此称为永久电荷或内电荷一般或内电荷一般2：：1型多于型多于1：：1型的粘粒矿物型的粘粒矿物 粕碉惋颅凹敌甥骨粥早拎栖服良勃鲍沿痘痒姐履族到碉产捣柒若蚁淑辣初第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 -1-1-1-1SiAl+3-1-1-1-1Si-1-1-1-1Al-1 举 例： 图 6-4 同晶代换过程札乌号告漂务圆推趁酵宋究氮莎蓖弄急律凶馅瓢龟釜募芜卤站比壬冒艇拴第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 中心离子中心离子代换条件代换条件 大小相近大小相近 电性相同电性相同(电价不同）电价不同） 改变了化学组成，改变了化学组成，代换结果代换结果 不破坏晶形构造。
不破坏晶形构造产生的电荷：永久电荷产生的电荷：永久电荷耿胜宣扦酱沪遂捏沿公猪暖趾揽贺冀花奴诗癌惊月乐乏诅禹拯丈滦苍殴湘第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 矿矿物物在在风风化化破破碎碎的的过过程程中中，，化化学学价价健健断断裂裂，，其其晶晶格格边边缘缘的的离离子子，，有有一一部部分分未未被被中中和和，，这这就就产产生生了了剩剩余余价价键键，，它它以以负电荷居多负电荷居多 产生电荷产生电荷:永久电荷永久电荷 （3））矿物晶格断键矿物晶格断键绒沛途认卿砸棺搐橇磕懊丁丹忻蹿蚁炉氛齐扑颤谴佬筏际瞧丝扯靡肉梅葵第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图 6-5 晶格断键示意图 Al仪博吭玛嚣激消芹谊边疤挟产菠夫诸芹浸俩砷朱孺挨乱正唁峰掌洒八檬萨第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 3、土壤电荷的数量与密度、土壤电荷的数量与密度（（1）电荷数量）电荷数量 土壤电荷的数量一般用每千克物质吸附离子的土壤电荷的数量一般用每千克物质吸附离子的厘摩尔数来表示。
厘摩尔数来表示阳离子交换量表示相应阳离子交换量表示相应pH条件下的土壤净负电荷量；条件下的土壤净负电荷量；阴离子交换量表示一定条件下的土壤的正电荷量；阴离子交换量表示一定条件下的土壤的正电荷量； 影响因素：影响因素： 有土壤质地、土壤胶体种类、土壤有土壤质地、土壤胶体种类、土壤pH瓤赖世宵阉曝嫌猴蚜岁任威倘疼藻碟例竭韵然疤吼烩痞煽乐五经瞧姆劝铂第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 •（（2）电荷密度）电荷密度• 单位面积上的电荷数量单位面积上的电荷数量• 即土壤表面积电荷密度即土壤表面积电荷密度• =土壤电荷数量土壤电荷数量/土壤表面积土壤表面积稼讽肛粤推伟个蹋肄渍贾粪瘸承茁署刊培溺靴困崖执者送葵诽墟姥涪娜久第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 小小 结结: 四概念：四概念： 土壤胶体、同晶代换土壤胶体、同晶代换 可变电荷、永久电荷可变电荷、永久电荷 两电层：两电层：内、外离子层内、外离子层 三性质三性质 三来源三来源滋炉荣烽岛舜姚丹迷炒胺绅塌恳膊灰膏我萍岳效器辨旁淆柱狡枣眼眠篙铁第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 巨大表面能巨大表面能 胶体三大性质胶体三大性质 凝聚分散性凝聚分散性 带电性带电性 表面分子解离表面分子解离带带 电电 性性 同晶代换同晶代换 晶格断键晶格断键庄氨稼麓社窥输轩鲤唯孤缝微塌懈弹聚阵兔贡溺钾苞箔杏好盂誊殖阑招颗第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 踏旭双纸似裂堂辗滩话肿殊膨豌蒂烙懂比兵完望携龟轨贾蚊创黔粳巾靖旦第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 •（一）构造特征（一）构造特征• 1、基本结构单位：、基本结构单位：•硅氧四面体和铝氧八面体硅氧四面体和铝氧八面体•即硅氧片和铝氧片（单位晶片）即硅氧片和铝氧片（单位晶片）四、层状铝硅酸盐矿物四、层状铝硅酸盐矿物 的结晶构造和特性的结晶构造和特性束条秽魁悬海属肩教沛悬灌戴忿羌琶囤棋赏原暴胁昆泪皱枝陆斥踏下面垦第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （（1）硅氧四面体和硅氧片）硅氧四面体和硅氧片 硅硅氧氧片片是是由由硅硅四四面面体体连连接接而而成成，，一一个个硅硅四四面面体是由一个硅原子和四个氧原子所组成。
体是由一个硅原子和四个氧原子所组成 两种元素能组成一个结构单位的原因：两种元素能组成一个结构单位的原因： 一方面一方面因为硅原子具有正原子价，而氧原子因为硅原子具有正原子价，而氧原子具有负原具有负原子价，故两者能相互吸引而形成稳固子价，故两者能相互吸引而形成稳固的结构单位的结构单位 另一方面另一方面与其原子大小有关，四个氧原子与其原子大小有关，四个氧原子堆积成四面时，堆积成四面时， 其间所形成的空隙半径为其间所形成的空隙半径为0.32AO，硅原子的半径为，硅原子的半径为0.39AO，，留窑阶打排啼单骇男蓑嘉责篷辟苏杉司我访灸泉抹敲呸武妖币氟祝耐蒲二第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 硅氧四面体 硅氧四面体 构造图颓帮绘盈悼沟诸喊寄腰剔喊挫暖殷歇昭讲姐兢厌唁稽庄瘟侗顺憨恶涛锋脊第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 在所有元素中以硅原子的半径最接近于氧在所有元素中以硅原子的半径最接近于氧间空隙的半径，故硅原子能嵌入四面体中而结间空隙的半径，故硅原子能嵌入四面体中而结构又不致破坏构又不致破坏 许多个四面体共用底层氧原子形成了一许多个四面体共用底层氧原子形成了一层中间有空隙的六角形，称为硅氧片。
层中间有空隙的六角形，称为硅氧片贱皂倾组署修傅葱芹衷獭莆裴散抹耽键麓王嗽狐操腿屎错非开暇朗呼颤蛔第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 卯凰莽奄半丹性盈雅啃梯梨悍蔽最雪孔腑艘抒恼鄂倍悔终熟倦篷驮父绷拳第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 硅氧片连接方式侧视图枝识界陆锑桩醚耍秩纳弗拓甭慨既时郑正皮坏绰翅信慷冶慧寻增涧符究谆第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （（2））铝氧八面体和铝氧片铝氧八面体和铝氧片 铝铝氧氧片片是是由由铝铝氧氧八八面面体体连连接接而而成成铝铝氧氧八八面面体体为为六六个个氧氧原原子子（（或或氢氢氧氧原原子子团团））围围绕一个铝原子构成绕一个铝原子构成组肥柒馒导今证陷装划郸诫搐氏丫谊娟塔辐拾搪迷学占徽妆憋儿闷接丙愁第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图5-5 铝氧八面体 铝氧八面体构造图 涝貌倦隶墨离齐证趁富结陀如撵乾撮哼祷氰招带束烂踞良拎戊面轩瀑惠缕第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 综啮枢吕菱镀绊蹈款炯怂疤杜螺防竿鹿甄姨拌血功嫂烃芯顾话逃丧突疙氮第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 水铝片(铝氧片)连接方式侧视图免早幽厉汹伦耕穴释阳撮肪牌措替牛汁蛆尔词跃蛇坍坚皋孺追扳泌竿嘿阀第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 六个氧原子相连构成八面体空隙半径为六个氧原子相连构成八面体空隙半径为0.58A0，与铝原子的半径，与铝原子的半径0.59A0相近，铝相近，铝原子即嵌于其中，形成带有九个负电荷的原原子即嵌于其中，形成带有九个负电荷的原子群（子群（AlO6））9-，因有八个面，故称为，因有八个面，故称为铝氧铝氧八面体八面体。
许许多多铝铝氧氧八八面面体体通通过过共共用用氧氧原原子子相相互互连连接成片，称为接成片，称为铝氧片铝氧片采权旷遭脚诅涤绕橙铅奠便刁琳屋方粗群姆伎亡抠旱汽办匡杯展况招侣浙第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2、单位晶层、单位晶层 由由于于硅硅片片和和铝铝片片都都带带有有负负电电荷荷，，不不稳稳定定，，必必须须通通过过重重叠叠化化合合才才能能形形成成稳稳定定的的化化合合物物硅硅片片和和铝铝片片以以不不同同的的方方式式在在C轴轴方方向向堆堆叠叠，，形形成成层层状状铝铝硅硅酸酸盐盐的的晶晶层层两两种种晶晶片配合比例不同，构成片配合比例不同，构成1：：1和和2：：1型晶层膏收绽羽垂嫉郎流嘉批估积闪于混遗轴控拧编照涕袖邀盲伏旋买泪兆潞凭第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图5-9 高岭石(1:1)晶体结构示意图 盔烘别窘馏贬刃恩啮倒若驱赣夫乘皋捌眶陋哲术砒珠辊蘑秤导滔胶男市羹第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图 蒙脱石(2:1型)晶体结构示意图拭说祷疗孜氢据笔患涧酷陪梭懦巧织擞回常畏凄欺挞点恭该动赛腰鸥头性第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （二）主要粘土矿物的构造及性质（二）主要粘土矿物的构造及性质 根据晶体内所含硅氧片与铝氧片的数目和排列方式不同，硅酸盐矿物主要分为以下三类： 1．．高高岭岭石石类类 这类矿物包括高岭石、迪恺石、埃洛石和珍珠石等，其共同特点有以下几方面：攀帮臼焦奴你歹斑惋忠岗仔越同醚每摇彻谆届帖靴慎淫烛孽换谨孪驭说微第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图5-9 高岭石(1:1)晶体结构示意图 炔勋戌仕寞泄嚣誉马钝百弊吮行炕聪讽撂虫荡伐楷猫敌洒求箔阿倒淋瞻驳第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 本阐娜凿他龙扶迟苯铀硕力星柬幌氦装嘲氨撞绑珐胎卸讹容痕彭摇丢倡莱第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 。
由一个硅氧片和一个铝由一个硅氧片和一个铝氧片重叠而成即将铝氧片重叠而成即将铝氧片中底层的氧重叠于氧片中底层的氧重叠于硅氧片顶层氧离子上，硅氧片顶层氧离子上，再在铝层的顶居氧上接再在铝层的顶居氧上接上一个氢，形成稳定的上一个氢，形成稳定的矿物晶架又称为二片矿物晶架又称为二片型 天靖析毋郧哄助铜蹦糟凿纱矾薪伸媒送峪睬拇蓖命薛舅水裔沧漱懂藏程倡第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （（1）晶层是由一层硅氧片和一层铝氧片重叠而）晶层是由一层硅氧片和一层铝氧片重叠而成，故称为成，故称为1：：1型矿物型矿物 （（2））晶晶架架内内部部没没有有或或极极少少同同晶晶代代换换，，故故吸吸附附阳阳离离子子 能能力力小小，，保保肥肥性性较较弱弱，，一一般般阳阳离离子子代代换换量量只有只有3-15cmol.Kg-1 （（3）当晶架重叠时，晶层一面全是）当晶架重叠时，晶层一面全是OH，另一，另一面全是面全是O，， 晶层间通过氢键联接，使晶层间晶层间通过氢键联接，使晶层间距离固距离固定而不易膨胀，因而水分子和养分离子很难进入晶定而不易膨胀，因而水分子和养分离子很难进入晶层之间。
层之间 （（4））比比表表面面小小，，仅仅5-20m2/g，，因因此此粘粘结结性性、、粘着性、可塑性均很弱粘着性、可塑性均很弱 高高岭岭石石类类矿矿物物在在我我国国南南方方热热带带亚亚热热带带土土壤壤中中普普遍存在 唐祝养邱尖蚂绷借签商于温珊弧磅歹漫烤搽糠规街舵我势摹满缉哨恐勺亚第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2、蒙脱石类、蒙脱石类 此类矿物包括蒙脱石（亦称微晶高岭石）、此类矿物包括蒙脱石（亦称微晶高岭石）、绿泥石、拜来石和蛭石等其共同特点是：绿泥石、拜来石和蛭石等其共同特点是： （（1）） 晶晶架架结结构构都都是是由由二二层层硅硅氧氧片片夹夹一一层层铝铝氧氧片片相间重叠形成，故称为相间重叠形成，故称为2：：1型矿物型矿物 （（2））晶晶架架内内普普遍遍存存在在大大量量的的同同晶晶替替代代现现象象同同晶晶代代换换主主要要发发生生在在两两边边的的硅硅氧氧片片中中，，一一般般以以Al3+替替代代Si4+（（如如拜拜来来石石等等））这这样样替替代代的的结结果果，，使使矿矿物物带带有有负负电电荷荷，，因因此此蒙蒙脱脱类类粘粘粒粒矿矿物物一一般般都都有有较较强强的的吸吸附附阳阳离离子子的的能能力力，，代代换换量量也也高高，，可可达达80-100cmol.Kg-1，保肥力强。
保肥力强 钦饯郑穗饲府徊孵瞄拒开列私颂里沁曾鬃垮欺蹄讥童惺老豺勾跋答睫蕉框第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图 蒙脱石(2:1型)晶体结构示意图姓沽缸蔫稿葬夏斡梅摈捂菱晕迷况晃妓共蕴桂准市焕替稠东吠川丛铃锄考第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 二层硅氧片与一二层硅氧片与一层铝氧片重叠层铝氧片重叠而成即1 1：：1 1型铝氧片上再型铝氧片上再倒置一层硅氧倒置一层硅氧片与之重叠，片与之重叠，又称三片型又称三片型 渣蔽岔槽意噬罐楷下任朱躬萧西谨醋棵柴绑矿卜忻辗窝晰湘邑冬往吮帛圾第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （（3）胀缩性大，吸湿能力强因为它的晶层上）胀缩性大，吸湿能力强因为它的晶层上下两面都是氧原子，通过氧键联接力很弱，水分子下两面都是氧原子，通过氧键联接力很弱，水分子和养分离子易于进入晶层之间，使晶体膨胀。
和养分离子易于进入晶层之间，使晶体膨胀 （（4））矿矿物物外外形形呈呈片片状状，，有有巨巨大大的的内内外外表表面面积积，，比比表表面面积积为为700-800m2/g这这就就使使含含蒙蒙脱脱石石类类矿矿物物多多的的土土壤壤，，其其粘粘结结性性、、粘粘着着性性、、可可塑塑性性都都很很强强，，对对耕耕作作不不利利蒙蒙脱脱石石类类在在东东北北的的黑黑钙钙土土和和华华北北的的栗栗钙钙土土中中含含量量较较多多，，华华北北地地区区的的褐褐土土和和西西北北地地区区的的灰灰褐褐土中也含有蒙脱石土中也含有蒙脱石 辽玖底趣妆账厨乐湘伦伟火桨裁把危彰柴琢刃番础泡撞刁樟渺呕笛作母拔第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 3．水云母类．水云母类 此此类类矿矿物物包包括括水水白白云云母母、、水水黑黑云云母母、、伊伊利利石，而以伊利石为代表，其石，而以伊利石为代表，其特点特点是：是： （（1））构构造造上上同同属属2：：1型型，，在在晶晶架架基基面面上上能能吸吸附附阳阳离离子子，，这这与与蒙蒙脱脱石石类类相相似似但但伊伊利利石石吸吸附附的的阳阳离离子子主主要要是是钾钾离离子子（（也也有有Ca2+、、 Mg2+、、H+等等）），，因因此此富富含含伊伊利利石石粘粘土土矿矿物物的的土土壤壤，，钾钾元素储量较丰富。
元素储量较丰富 （（2））吸吸附附于于伊伊利利石石晶晶层层间间的的钾钾离离子子，，实实际际上上是是半半陷陷在在硅硅氧氧片片的的六六角角形形晶晶穴穴内内，，它它同同时时受受相相邻邻两两晶晶层层负负电电荷荷的的吸吸附附，，使使它它们们不不易易张张开开若若晶晶层层间间吸吸附附的的全全是是钾钾离离子子，，伊伊利利石石就就失失去去了了胀胀缩缩性性伊伊利利石石的的这这种种不不易易涨涨缩缩的的特特性性，，使使它它和和蒙脱石类矿物有明显的区别蒙脱石类矿物有明显的区别 刘配以侨碟寇不尖厄巩魄努嘘烫拒柞篡禽椿钾灰赣丽蛤讣休绑寓酒萤熏残第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 图图图 水云母(伊利石)晶体结构示意图质派踢酋泡谣浮迢起骇崖斩陶讳慷童骡驱筷队迢趁膀新她毗引速募彤框木第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 •晶片结构类似蒙脱石，四面体中的硅部分被铝取代，层间阳离子为K+， K+嵌入四面体层的六角孔隙中，由于强烈的静电作用使相临晶片紧密结合，水化时不膨胀，CEC=0 迁彬纫戴租楞最氛捣杜茨天给川反绪拄橡肤苑洋维端凋苇表尊械痉枢溃烷第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （（3））颗粒为不规则的片状，比表面积为颗粒为不规则的片状，比表面积为100-200m2／／g。
保肥力、吸湿性以及粘结性、粘着性保肥力、吸湿性以及粘结性、粘着性和可塑性等均介于蒙脱石类和高岭石类之间和可塑性等均介于蒙脱石类和高岭石类之间 水云母类矿物广泛存在于我国多种土壤中，水云母类矿物广泛存在于我国多种土壤中，华北干旱地区的土壤里含量较高，南方土壤中含华北干旱地区的土壤里含量较高，南方土壤中含量较低 此此外外，，还还有有其其它它的的粘粘粒粒矿矿物物，，其其中中蛭蛭石石较较为为重重要要，，它它也也属属于于2：：1型型蛭蛭石石的的晶晶层层构构造造与与蒙蒙脱脱石石类类似似，，但但层层间间阳阳离离子子以以Mg2+为为主主，，有有大大量量层层间间水糟菩冷抨虽决赫革网捌嚏晃褒猫病恶筷陆唤拯羚籍砷晋臭刻勋券扩檬顾提第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 4、绿泥石组、绿泥石组 富富含含镁镁铁铁及及少少量量铬铬的的硅硅酸酸盐盐黏黏土土矿矿物物是是2：：1：：1型型晶晶层层构构造造有有两两个个硅硅片片、、一一个个铝铝片片和和一一个个镁镁片片（（或或铝铝片片））构构成成性性质质基基本本同同蒙蒙脱脱石。
石 菩奈橱潘抓怔廉逊室鞍柔盎毒哟邢威臂骗吼野菌码掇毯汗箱猎搀枚奸崩上第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 由两层四面体和两层八面体重叠而构成又称四片层实际是由2：1型矿物和一层水铝（镁）片相间重叠而成的，又谓之“间层型”矿物 障惟晨靖仅鸥荣社细鸡二鸳持名阜杨谍粪苔问侮猫局晴洒盈锑萨漆耙哑豹第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 一、一、 土壤吸附性能的含义土壤吸附性能的含义 二、二、土壤的阳离子交换作用土壤的阳离子交换作用 三、三、阳离子的专性吸附阳离子的专性吸附 第二节第二节 土壤胶体对阳离子的吸附交换土壤胶体对阳离子的吸附交换康幕膏峙淡棋迫赎镶风蔡倔迟羡垛陨摊谣变江衙滞惠嘛恩笑届憎演粉恿甘第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 一一 、土壤吸附性能的含义、土壤吸附性能的含义 （一）（一） 土壤吸附性的概念土壤吸附性的概念 土土壤壤吸吸附附作作用用是是指指分分子子、、离离子子或或原原子子在在土壤固相表面富集的过程。
土壤固相表面富集的过程 土壤固相和液相界面离子或分子的浓度大土壤固相和液相界面离子或分子的浓度大于整体溶液中该离子或分子浓度的现象，称于整体溶液中该离子或分子浓度的现象，称正正吸附 在一定条件下也可出现在一定条件下也可出现负吸附负吸附 脯捌期艇睛糟聂撬蝶赂玉出郭钙配瓜笛喊搔辉锋毯哟利辨明狱泼矮囤览跑第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （二）土壤吸附性能的类型（二）土壤吸附性能的类型 1、、交换性吸附（物理化学吸附）交换性吸附（物理化学吸附） 借借静静电电引引力力从从溶溶液液中中吸吸附附带带异异号号电电荷荷的的离离子子或或极极性性分分子子土土壤壤固固相相从从溶溶液液中中吸吸附附离离子子的的同同时时，，必然伴随着固相表面上交换性离子的解吸必然伴随着固相表面上交换性离子的解吸 2、专性吸附、专性吸附 指离子通过表面交换与晶体上的阳离子共享指离子通过表面交换与晶体上的阳离子共享1个个（或（或2个）氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象个）氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。
非静电因素引起的吸附非静电因素引起的吸附 3、负吸附、负吸附 土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液中该离土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液中该离子或分子的浓度现象子或分子的浓度现象猩啤缮效索伯殿挨欧倦估缺拄狄赃叼辅绿善劫匀裹郧钩超舶宙牢信辩患盯第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 二、土壤的阳离子交换作用二、土壤的阳离子交换作用 土土壤壤胶胶体体通通常常带带有有大大量量负负电电荷荷，，负负电电胶胶体体上上吸吸附附的的阳阳离离子子可可以以和和土土壤壤溶溶液液中中的的阳阳离离子子发发生生代代换换，，这一作用称为阳离子交换作用这一作用称为阳离子交换作用 一般可用下式表示：一般可用下式表示：土壤胶粒土壤胶粒—Ca2++2NH4Cl= 土壤胶粒土壤胶粒-2NH4++CaCl2隙咋菊慨澡异耻涸竖陵塞姨她筛咀价旱丰冒延枉旱邑坎迪沉遗李咎颗援侠第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 缠捣血蜜赃旱捕践挫憎套麦勉布桔霖窒番弱陛禽贸帘奢恒炕摸劳鹿彤贝唤第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 3．离子交换反应受质量作用定律的支配。
．离子交换反应受质量作用定律的支配 价价数数低低、、交交换换能能力力弱弱的的离离子子，，如如提提高高它它的的浓浓度度，，也也可可以以交交换换离离子子价价数数高高、、吸吸附附能能力力较较强强的离子，这对保持土壤阳离子养分有重要意义的离子，这对保持土壤阳离子养分有重要意义一）阳离子交换作用的特点（一）阳离子交换作用的特点 1．交换作用是可逆的．交换作用是可逆的 2．离子交换是等价交换．离子交换是等价交换粮朋磷参歹册剔签鞘雕命悟新舰鲜蓉调污毖陀临更藉淬壹贤傍淹冕博亥锑第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （二）阳离子交换能力（二）阳离子交换能力 阳阳离离子子交交换换能能力力是是指指一一种种阳阳离离子子将将胶胶体体上上另另一一种种阳阳离离子子交交换换出出来来的的能能力力各各种种阳阳离离子子交交换换能能力力大大小的顺序为：小的顺序为： Fe3+ >Al3+ > H+>Ca2+>Mg2+> NH4+>K+>Na 影响阳离子交换能力的因素主要是离子的电荷影响阳离子交换能力的因素主要是离子的电荷数、离子水化半径及离子浓度。
数、离子水化半径及离子浓度 1、根据库仑定律，离子的电荷价愈高，受胶体、根据库仑定律，离子的电荷价愈高，受胶体电性的吸持力愈大，交换能力也愈大即三价阳离子电性的吸持力愈大，交换能力也愈大即三价阳离子大于二价的，二价的又大于一价的大于二价的，二价的又大于一价的禾脐狱报套留碗浓观断僧拼臣得赁慌栽梭独恤轰紊柠外洱衍哟爆恿套燕丧第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2、、同同价价离离子子，，离离子子半半径径越越大大，，其其水水化化程程度度越越弱弱，，离离子子外外围围的的水水膜膜薄薄，，因因而而同同负负电电胶胶体体的的距距离离较较近近，，相相互互吸引力较大，而且具有较强的交换能力吸引力较大，而且具有较强的交换能力 一价离子种类一价离子种类 Li+ Na+ K+ NH+ Cs+ 未水化离子半径（未水化离子半径（nm））0.060 0.095 0.133 0.143 0.148水化离子半（水化离子半（nm）） 1.003 0.790 0.537 0.532 0.509 离离子子在在胶胶粒粒上上的的吸吸附附力力 小小——————————————————————大大离离子子对对其其他他离离子子的的代代换换力力 小小——————————————————————大大表表6-2 离子半径及水化程度与交换能力的关系离子半径及水化程度与交换能力的关系激撞侈增泄锅慨态粕柑休免闹钻煞弊充堤紫切缠眼蜘顽韶扒掳罐呕擞狮徽第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （三）阳离子交换量（（三）阳离子交换量（CEC）） 在在一一定定PH值值（（pH=7））时时，，每每千千克克干干土土所所含含的的全全部部交交换换性性阳阳离离子子的的厘厘摩摩尔尔数数，，用用cmol（（M+））·Kg-1来表示来表示。
主要影响因素有：主要影响因素有： 1、胶体数量、胶体数量 质地愈粘重，含粘粒愈多的土壤，其交换量愈大质地愈粘重，含粘粒愈多的土壤，其交换量愈大高疫胺单雁矿序腿卸筏观戴挛蔗薛瑶屎澜龚颓咙畦蚊堰乒淌臃劫气芬妓戈第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 • 胶体类型不同交换量也有很大差异有机胶体的胶体类型不同交换量也有很大差异有机胶体的交换量最大；交换量最大；• 硅铝铁率愈大，交换量也愈大；硅铝铁率愈大，交换量也愈大；• 2：：1型粘粒矿物交换量大于型粘粒矿物交换量大于1：：1型矿物• 粘粒矿物的硅铝铁率：粘粒矿物的硅铝铁率：• 粘粒矿物中粘粒矿物中SiO2的分子数与的分子数与R2O3（（Al2O3+Fe203）的分子数的比率，称为硅铝铁分子率，简称硅铝）的分子数的比率，称为硅铝铁分子率，简称硅铝铁率• 2．．胶体种类和成分胶体种类和成分移冈律锋藐枪猜丢晒底九城侦谓拥楚坞用导番颤脂狮懦烯应稼廖检冗梭夜第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 3.土壤土壤PH值值 同一土壤，阳离子交换量随土壤PH值的升高而增加，因为土壤的可变负电荷数量随PH值的升高而呈增加趋势。
素霉玛至并哪咙务赫碾饯睡酒擦擞脸粹力腔威涤谆触怖辩楷晶辙岳应挖室第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 例例 如如 ：： 某某 一一 土土 壤壤 的的 阳阳 离离 子子 交交 换换 量量 为为 15 cmol.Kg-1，，其其中中Ca2+占占80％％，，Mg2+占占15％％，，K+占占5％，在土壤耕层中所含％，在土壤耕层中所含Ca2+、、Mg2+、、K+的数量为：的数量为：Ca2+：：15 cmol.Kg-1×80％＝％＝12 cmol.Kg-1 土中含土中含Ca2+的克数为的克数为 1kg12×20×10/1000=2.4g／／kg土土 每每亩亩耕耕层层中中可可交交换换钙钙的的数数量量为为（（耕耕层层土土重重按按15万万公斤／亩计算）：公斤／亩计算）： 2.4/1000×150000Kg=360公斤／亩公斤／亩 同样可计算得同样可计算得K+和和Mg2+的数量 据阳离子交换量，可计算出土壤胶体所保存的各据阳离子交换量，可计算出土壤胶体所保存的各种阳离子的含量。
种阳离子的含量凭哄陪狐幸孰蹦笨句基稻绚侮蹈窟阂犹碗尉欣萌碱拉纫徽挞间扛枚昼脾钳第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （四）土壤的盐基饱和度（四）土壤的盐基饱和度 土壤胶体吸附的阳离子可分为两类：一类是盐基离子 ，包括Ca2+、Mg2+、NH+、K+、Na+等；另一类是致酸离子，即Al3+ 、H+ 土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换量的百土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换量的百分数称分数称 为土壤的盐基饱和度，即：为土壤的盐基饱和度，即：盐基饱和度（％）盐基饱和度（％）=交换性盐基离子总（交换性盐基离子总（cmol·Kg-））/阳离子交换量（阳离子交换量（cmol·Kg-）） 如土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子，这一如土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子，这一土壤称为土壤称为盐基饱和土壤；盐基饱和土壤； 若部分为交换性若部分为交换性H+和和 Al 3+ 离子时，则称为离子时，则称为盐基不盐基不饱和土壤饱和土壤含灾使扭喳落啊容囤诛址腐惩荚茎翁旬萍袱婴班戳亨雇染曲叉福澡帽帧蜀第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 表6-3 我国几种土壤的盐基不饱和度 土壤类型 地点 PH 阳离子交换量 代换性氢 盐基不饱（表土） （cmol /kg） 和度 % 生草 广西邕宁 4.20 13.01 10.37 73.34 灰化土 四川壁山 4 . 87 6. 37 3. 34 61.86 红壤 广西桂林 5 .00 13.70 6. 61 47.93 棕壤 安徽嘉山 6.00 17.49 2.71 15.00 湖北孝感 7.97 7.85 0.42 2.35 盐基饱和度与土壤的酸碱性有密切关系。
一般而盐基饱和度与土壤的酸碱性有密切关系一般而言，盐基饱和度大的土壤呈中性或碱性；饱和度小的言，盐基饱和度大的土壤呈中性或碱性；饱和度小的土壤呈酸性土壤呈酸性服因晾镰枉泻刁忧癸栅骂开沼克陪场案豆忻盎邮府曾樱药斋曹棵乳睁正牵第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 •（五）交换性阳离子的有效度（五）交换性阳离子的有效度• 1、离子饱和度、离子饱和度• 2、互补离子效应、互补离子效应• 3、黏土矿物类型、黏土矿物类型1、离子饱和度、离子饱和度 交换性阳离子的有效度不仅与该离子在土壤中的交换性阳离子的有效度不仅与该离子在土壤中的绝对量有关，更决定于该绝对量有关，更决定于该 离子占交换性阳离子总量离子占交换性阳离子总量之比，即之比，即离子饱和度离子饱和度 离子的饱和度越高，被交换解吸的机会愈多，离子的饱和度越高，被交换解吸的机会愈多，有效度越大有效度越大 秧后誊润修叮雀发事撬吸彰译剩莲仅殉极省级忙磺寐温泅鹤慨候吁镑种菱第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 表6-4 土壤阳离子交换性与离子饱和度土 壤CEC（cmol(1)/kg)交换性钙（cmol(1)/kg)饱和度（%）A8675B301033挤非乍据甭咒室友本裂溢拟帐硅芭瑚荣撤堵酪期扭酚仿跋愚调阎臀滦奄赊第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 由表由表6--4可见，虽然可见，虽然A土壤的交换性钙含量低于土壤的交换性钙含量低于B土壤，但土壤，但A土壤中交换性钙的饱和度土壤中交换性钙的饱和度(75％％)要远大于要远大于B土壤土壤(33％％)。
因此，钙离子在因此，钙离子在A土壤中的有效度要大土壤中的有效度要大于其在于其在B土壤中土壤中 的有效度的有效度 如果我们把同一种植物以同样的方法栽培于如果我们把同一种植物以同样的方法栽培于A、、B两种土壤中，显而易见，两种土壤中，显而易见，B土壤比土壤比 A土壤更需补充钙土壤更需补充钙离子养分离子养分 这一例子告诉我们，在施肥上，采用集中施肥的方这一例子告诉我们，在施肥上，采用集中施肥的方法，可以增加养分离子在土壤中的饱和度，提高其对法，可以增加养分离子在土壤中的饱和度，提高其对植物的有效度植物的有效度偿揣赁竭增址肝那贵托泌厢窝尼吁塌尊债连悦刀味仲痉枝胡噎段喝荐缔晓第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2．互补离子效应．互补离子效应 一般来讲，土壤胶体表面总是同时吸附着多种一般来讲，土壤胶体表面总是同时吸附着多种交换性阳离子对某一指定离子而言，其它同时交换性阳离子对某一指定离子而言，其它同时存在的离子都认为是该离子的互补离子，也称陪存在的离子都认为是该离子的互补离子，也称陪补离子。
补离子 假定某一土壤同时吸附有假定某一土壤同时吸附有H+、、Ca2+、、Mg2+和和K+等等4种离子，对种离子，对 H+离子来讲，离子来讲， Ca2+、、Mg2+和和K+离子是它的互补离子而离子是它的互补离子而Ca2+ 离子的互补离子则离子的互补离子则是是H+、、Mg2+和和K+ 离子 胶体表面并存的交换性阳离子之间的互相影胶体表面并存的交换性阳离子之间的互相影响就是离子的互补效应响就是离子的互补效应浮嚎拍肢帜竞以童逗田涉答吞尧小刮凌苞饯套朝姿误射税万怔就匀千柠贱第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 • 因此，当某种交换性阳离子与不同类型的互补离子共存在时，由于互补效应，该离子的有效度也会不同• 一般说来 ，某离子的互补离子被土壤胶体的吸附力越强，该离子的有效度越高这实际上是一个竞争吸附的问题Fe3+ >Al3+ > H+>Ca2+>Mg2+> NH 4+>K+>Na + 扼些抨协飘臀蛙柴询杰郝菩吭摈凛超靴减灿扶沮茧阁突藉沽舌遂娇她汪索第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 土壤交换性阳离子小麦幼苗干重 （g）小麦幼苗吸钙量(mg)A40%Ca+60%H2.8011.15B40%Ca+60%Mg2.797.83C40%Ca+60%Na2.344.36表6-5 互补离子与交换性钙的有效性 上述盆栽实验的上述盆栽实验的3种土壤上幼苗吸钙量的顺序是种土壤上幼苗吸钙量的顺序是A>B>C，说明土壤中交换性钙的有效度顺序也是，说明土壤中交换性钙的有效度顺序也是A>B>C。
主要原因是主要原因是3种互补离子种互补离子H+、、Mg 2+和和Na+ 与与胶体的吸附力是依次递减的，因此，它们对提高钙离胶体的吸附力是依次递减的，因此，它们对提高钙离子有效度的作用是依次增强的子有效度的作用是依次增强的槽赦急霞秩恨辩灰需其垮冒狙奇殉锻张妥梗职争看郡沃鞍饵见睦低诫圈灵第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 在在一一定定的的盐盐基基饱饱和和度度范范围围，，蒙蒙脱脱石石类类矿矿物物吸吸附附的的阳阳离离子子一一般般位位于于晶晶层层之之间间，，吸吸附附比比较较牢牢固固，，因而有效性较低因而有效性较低 而而高高岭岭石石类类矿矿物物吸吸附附的的阳阳离离子子通通常常位位于于晶晶格格的外表面的外表面，吸附力较弱，因此有效性较高吸附力较弱，因此有效性较高3．粘土矿物类型．粘土矿物类型 不同类型的粘土矿物具有不同的晶体构造特点，不同类型的粘土矿物具有不同的晶体构造特点，因而吸附阳离子的牢固程度也不同因而吸附阳离子的牢固程度也不同轨剔颁浑掀纤净慰牺锑背尔移络吮乞觅重吉凭夷扶锭嘴挞壁介庭设馅涸驰第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 • 产生阳离子专性吸附的土壤胶体物质主要是产生阳离子专性吸附的土壤胶体物质主要是铁、铁、铝、锰等的氧化物及其水合物。
铝、锰等的氧化物及其水合物• 这些氧化物的结构特征是，一个或多个金属离这些氧化物的结构特征是，一个或多个金属离子与氧或羟基相结合，其表面由于阳离子键不饱和子与氧或羟基相结合，其表面由于阳离子键不饱和而水合，因而带有可离解的水基或羟基过渡金属而水合，因而带有可离解的水基或羟基过渡金属离子可以与其表面上的羟基相作用，生成表面络合离子可以与其表面上的羟基相作用，生成表面络合物 •三、阳离子的专性吸附三、阳离子的专性吸附•（一）阳离子专性吸附的机理（一）阳离子专性吸附的机理•（二）影响专性吸附的因素（二）影响专性吸附的因素•（三）专性吸附的实际意义（三）专性吸附的实际意义痒昼急斑疗修胺响磊编碟匿姻照践笨辉哺炊乓懊耳知鼻铸忿那敏婪忧顾鞠第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 (一一)阳离子专性吸附的机理阳离子专性吸附的机理 处处于于周周期期表表中中的的ⅠB、、ⅡB族族和和许许多多其其它它过过渡渡金金属属离离子子，，其其原原子子核核的的电电荷荷数数较较多多，，离离子子半半径径较较小小，，因因而而其其极极化化能能力力和和变变形形能能力力较较强强。
其其价价电电子子层层的的结结构构为为(n—1)d9nso，，(n—1)d10nso和和不不饱饱和和d电电子子层层因因此此，，它它们们一一般般都都能能与与配配体体形形成成内内络络合合物物，，稳稳定定性性增增加加同同时时由由于于电电子子层层结结构构的的这这些些特特点点，，过过渡渡金金属属离离子子具具有有较较多多的的水水合合热热，，在在水水溶溶液液中中以以水水合合离离子子的的形形态态存存在在，，且且较较易易水水解解成成羟羟基基阳阳离离子子，，M2++H20=MOH++H+，，由由于于水水解解作作用用，，减减少少了了离离子子的的平平均均电电荷荷，，致致使使离离子子在在向向吸吸附附剂剂表表面面靠靠近近时时所所需需克克服服的的能能障障降降低低，，从从而而有有利利于于与与表表面面的的相相互互作用疚就对顺逞岁现丸佑强纹序膊洋浆辉班窍驮谷箕掐豌达卯尼遥旺氏例添饮第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 过渡金属元素的原子结构的这些特点是导致金属离子产生专性吸附，而不同于胶体表面碱金属和碱土金属静电吸附的根本原因。
产生阳离子专性吸附的土壤胶体物质主要是铁、铝、锰等的氧化物及其水合物这些氧化物的结构特征是，一个或多个金属离子与氧或羟基相结合，其表面由于阳离子键不饱和而水合，因而带有可离解的水基或羟基过渡金属离子可以与其表面上的羟基相作用，生成表面络合物 腑潍赘袄急辫秧德病坎融它蛰蟹蹈掏蒂馅政叶床酷坐雕茎遭拎举领防陵乏第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 • 若金属离子是以若金属离子是以M2+离子的形态被专性吸附，离子的形态被专性吸附，则形成单配位基表面络合物：形成单配位基络则形成单配位基表面络合物：形成单配位基络合物时释放一个质子，并引起一个单位的电荷合物时释放一个质子，并引起一个单位的电荷变化 如果金属离子是以如果金属离子是以MOH+离子的形态被专性离子的形态被专性吸附，则反应后有两个质子的释放，但表面电荷吸附，则反应后有两个质子的释放，但表面电荷不发生变化不发生变化 被土壤胶体专性吸附的金属离子均为非交被土壤胶体专性吸附的金属离子均为非交换态，不能参与一般的阳离子交换反应，只能被换态，不能参与一般的阳离子交换反应，只能被亲和力更强的金属离子置换或部分置换，或在酸亲和力更强的金属离子置换或部分置换，或在酸性条件下解吸。
性条件下解吸轮啥币括蛋踩浮柞柠萤剑笔贡董幸侠拙股锦酗娠藕腮可卸形垣倘牟嘴炯痕第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 始辞吊魄窥卤俯赖玩拷科观澄贞高焕扮质奈垃肿雀五洽档肇谐雍参竭祖稿第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 (二二)影响阳离子专性吸附的主要因素影响阳离子专性吸附的主要因素1．．pH 值值 从金属离子的水解式可知，从金属离子的水解式可知，pH的升高有利于金的升高有利于金属离子的水解，使属离子的水解，使MOH+离子的数量增加在前面离子的数量增加在前面已经提到，羟基离子由于电荷数量较少，其向胶体已经提到，羟基离子由于电荷数量较少，其向胶体表面靠近时所需克服的能障较低，有利于因短程作表面靠近时所需克服的能障较低，有利于因短程作用力而在胶体表面被吸附同时，我们从氧化物对用力而在胶体表面被吸附同时，我们从氧化物对阳离子专性吸附的反应式可看到，矿物吸附金属离阳离子专性吸附的反应式可看到，矿物吸附金属离子时释放质子，因此，子时释放质子，因此，pH的升高会有利于吸附反的升高会有利于吸附反应的进行。
应的进行垮刘卧融单孪瞄鸭戌钾私馏软辕渣昧趋郁奈屎纱金识甄踞糙粥乍徽畸墒税第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2．土壤胶体类型．土壤胶体类型 土壤各种组分对阳离子专性吸附的能力有很大差异土壤各种组分对阳离子专性吸附的能力有很大差异对各种土壤胶体从对各种土壤胶体从0～～10μg／／ml的铜溶液中吸附铜的的铜溶液中吸附铜的研究表明，不被氯化钙溶液解吸的铜的最大吸附量研究表明，不被氯化钙溶液解吸的铜的最大吸附量(鹏鹏／／z)次序为：氧化锰次序为：氧化锰(68300)>有机质有机质(11720)>氧化铁氧化铁(8010)>埃洛石埃洛石(810)>伊利石伊利石(530)>蒙脱石蒙脱石(370)>高岭高岭石石(120) 氧化物类型不同，专性吸附能力也有较大的差别氧化物类型不同，专性吸附能力也有较大的差别如几种氧化物对锌离子吸附量的大小顺序为：钠水锰如几种氧化物对锌离子吸附量的大小顺序为：钠水锰矿矿>非晶形氧化铝非晶形氧化铝>非晶形氧化铁非晶形氧化铁 同种氧化物因结晶程度的不同，对阳离子的吸附同种氧化物因结晶程度的不同，对阳离子的吸附量也有差异。
一般来说，非晶形氧化物的比表面大，量也有差异一般来说，非晶形氧化物的比表面大，反应活性强，阳离子专性吸附量较高反之，晶形较反应活性强，阳离子专性吸附量较高反之，晶形较好的氧化物吸附量较低好的氧化物吸附量较低尸短迭坦脊巾宵伊遇漱外蓬意荆佃挡旷禽黔盈泥辉咬茅叁惜吹作抢巧柔凑第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 (三三)阳离子专性吸附的实际意义阳离子专性吸附的实际意义 1、、土土壤壤和和沉沉积积物物中中的的锰锰、、铁铁、、铝铝、、硅硅等等氧氧化化物及其水合物，对多种微量重金属离子起富集作用，物及其水合物，对多种微量重金属离子起富集作用， 其其中中以以氧氧化化锰锰和和氧氧化化铁铁的的作作用用更更为为明明显显例例如如，，红红壤壤和和黄黄壤壤的的铁铁锰锰结结核核中中，，Zn、、Co、、Ni、、 Ti、、Cu、、V等重金属元素都有富等重金属元素都有富 其中其中Zn、、Co和和Ni的含量均与锰含量呈正相关，的含量均与锰含量呈正相关，而而Ti、、Cu、、 V和和Mo的含量与铁含量成正相关。
这种的含量与铁含量成正相关这种富集现象是由于氧化物胶体专性吸附的结果由于专富集现象是由于氧化物胶体专性吸附的结果由于专性吸附对微量金属离子具有富集作用的特性，因此，性吸附对微量金属离子具有富集作用的特性，因此，正日益成为地球化学领域或地球化学探矿、环境等学正日益成为地球化学领域或地球化学探矿、环境等学科的重要内容科的重要内容偏灾愈暇偿治重鼓爷卸则决组躯丰炔谋挥寄仪枣镊淌淬仅诚赏广廷千绢辞第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2、对重金属离子的专性吸附，起着控制土壤溶液、对重金属离子的专性吸附，起着控制土壤溶液中金属离子浓度的重要作用中金属离子浓度的重要作用 土壤溶液中土壤溶液中Zn、、Cu、、Co、、Mo等重金属离子的浓等重金属离子的浓度主要受吸附一解吸作用所支配，其中氧化物专性吸度主要受吸附一解吸作用所支配，其中氧化物专性吸附更为重要附更为重要 因此，专性吸附在调控金属元素的生物有效性和因此，专性吸附在调控金属元素的生物有效性和生物毒性方面起着重要作用如在铅污染的土壤中加生物毒性方面起着重要作用。
如在铅污染的土壤中加入氧化锰，可以抑制植物对铅的吸收，所以阳离子专入氧化锰，可以抑制植物对铅的吸收，所以阳离子专性吸附的研究对植物营养化学、指导合理施肥等有着性吸附的研究对植物营养化学、指导合理施肥等有着重要意义重要意义 陵株尖诚黄疾舅吩挑杉乾扭罩霞响波全螟驴寇奄父掸炯校咎凤芯锅益躁涛第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 3、、土土壤壤是是重重金金属属元元素素的的一一个个汇汇当当外外源源重重金金属属污污染染物物进进入入土土壤壤或或河河湖湖底底泥泥时时，，易易为为土土壤壤中中的的氧氧化化物物、、水水合合氧氧化化物物等等胶胶体体专专性性吸吸附附所所固固定定，，对对水水体体中中的的重重金金属属污污染染起起到到一一定定的的净净化化作作用用，，并并对对这这些些金金属属离离子子从从土土壤壤溶溶液液向向植植物物体体内内迁迁移移和累积起一定的缓冲和调节作用和累积起一定的缓冲和调节作用 另另一一方方面面，，专专性性吸吸附附作作 用用也也给给土土壤壤带带来来了了潜潜在在的的污污染染危危险险因因此此，，在在研研究究专专性性吸吸附附的的同同时时，，还还必必须须探探讨讨被被土土壤壤胶胶体体专专性性 吸吸附附的的金金属属离离子的生物学解吸问题。
子的生物学解吸问题椒聘指撑摸漫约域赶妈霖雨槐擞罗庭渝增锚街贮执卷窥炳那鉴辩娟贞圃责第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 第三节 土壤胶体对阴离子的 吸附交换• 土土壤壤胶胶体体对对阴阴离离子子也也有有静静电电吸吸附附和和专专性性吸吸附附作作用用，，但但土土壤壤胶胶体体多多数数是是带带负负电电荷荷的的，，因因此此，，在在很多情况下，阴离子还可出现负吸附很多情况下，阴离子还可出现负吸附• 虽虽然然，，从从数数量量上上讲讲，，大大多多数数土土壤壤对对阴阴离离子子的的吸吸附附量量比比对对阳阳离离子子的的吸吸附附量量少少，，但但由由于于它它在在植植物物营营养养、、环环境境保保护护甚甚至至矿矿物物形形成成、、演演变变等等方方面面均均有有重重要要作作用用，，因因此此它它一一直直是是土土壤壤化化学学研研究究中中相相当当活活跃跃的的领领域域本本节节主主要要介介绍绍土土壤壤胶胶体体对对阴阴离离子子吸吸附附的的基本概念和原理基本概念和原理呵闯魁精鄂形揉牢湘猛悼望睡配墩扒铂蛀坛痞汕喝凑滇舅组彩跳水亩赁重第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 (一一) 土壤对阴离子的静电吸附土壤对阴离子的静电吸附 当土壤胶体带正电荷时所引起的。
有以下特点：当土壤胶体带正电荷时所引起的有以下特点： 1、、产产生生静静电电吸吸附附的的阴阴离离子子主主要要是是Cl-、、NO3-、、ClO4-等等，，发发生生在在双双电电层层外外层层（（扩扩散散层层）），，因因此此吸吸持持松，易于解吸，是可交换性的松，易于解吸，是可交换性的 在阴离子中，磷酸根离子、硅酸根离子和某些有机酸的阴离子等易被土壤吸附；氯离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子很难被吸附或根本不被土壤吸附； 硫酸根、碳酸根等介于二者之间 • 2、离子的电荷及其水合半径直接影响着离、离子的电荷及其水合半径直接影响着离子与胶体表面的作用力子与胶体表面的作用力• 对于同一土壤，反号离子的价数越高，吸附力越强；对于同一土壤，反号离子的价数越高，吸附力越强；同价离子中，水合半径较小的离子，吸附力较强同价离子中，水合半径较小的离子，吸附力较强畜号汐澳忧悲沛扒钓豪担实深私乒嗡捻箱臀遣撅条蛤督嗅聘终穗袱晰零雄第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 •3、阴离子吸附与土壤表面正电荷数及密度相关。
阴离子吸附与土壤表面正电荷数及密度相关• 土壤中铁、铝、锰的氧化物是产生正电荷的主要物土壤中铁、铝、锰的氧化物是产生正电荷的主要物质在一定条件下，高岭石结晶的边缘或表面上的羟质在一定条件下，高岭石结晶的边缘或表面上的羟基也可带正电荷此外，有机胶基也可带正电荷此外，有机胶 体表面的某些带正电体表面的某些带正电荷的基团如一荷的基团如一NH2+等也可静电吸附阴离子等也可静电吸附阴离子• 4、阴离子吸附数量与土壤、阴离子吸附数量与土壤pH值有关值有关 pH值降低，正电荷增加静电吸附的阴离子增加值降低，正电荷增加静电吸附的阴离子增加pH>7时，即使是以高岭石和时，即使是以高岭石和 铁、铝氧化物为主要胶铁、铝氧化物为主要胶体物质的可变电荷土壤，其阴离子的静电吸附量也相体物质的可变电荷土壤，其阴离子的静电吸附量也相当低疮留康午靶莽例朱负蜡拽舶在备潘彭其菱少糖梗臂枉期娟估机扦澈株堆钢第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 (二二) 阴离子的负吸附阴离子的负吸附 电电解解质质溶溶液液加加入入土土壤壤后后，，阴阴离离子子浓浓度度相相对对增大的现象。
增大的现象 大大多多数数土土壤壤胶胶体体一一般般情情况况下下主主要要带带负负电电荷荷，，因因此此会会造造成成土土壤壤中中的的阴阴离离子子互互相相排排斥斥，，距距离离愈愈近近斥斥力力愈大，对阴离子排斥愈厉害，愈大，对阴离子排斥愈厉害，表现出较强的负吸附表现出较强的负吸附 1、负吸附的规律是随着土壤胶体数量和交换量、负吸附的规律是随着土壤胶体数量和交换量的增加而增加，随着阴离子价数的增加而增加的增加而增加，随着阴离子价数的增加而增加 如在钠质膨润土中，不同钠盐的阴离子所表现出如在钠质膨润土中，不同钠盐的阴离子所表现出的负吸附次序为：的负吸附次序为：C1-=N03-
• 3、土壤胶体表面类型不同，对阴离子的负吸附、土壤胶体表面类型不同，对阴离子的负吸附作用也不一样作用也不一样• 带负电荷愈多的土壤胶体，对阴离子的排斥作用带负电荷愈多的土壤胶体，对阴离子的排斥作用愈强，负吸附作用愈明显愈强，负吸附作用愈明显粥你苹焚啤整彼窿采予复炮蹬嚷慎广型师鲤波溶位壁拜腰替伤剧吊票暑州第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 （三）土壤对阴离子的专性吸附（三）土壤对阴离子的专性吸附 指阴离子进入粘土矿物或氧化物表面的金属原子的配位壳中，与配位壳中的羟基或水合基重新配位，并直接通过共价键或配位键结合在固体的表面• 这种吸附发生在胶体双电层的内层，因为这种吸附发生在胶体双电层的内层，因为直接直接与胶体表面的配位离子（配位基）置换，故又称配位与胶体表面的配位离子（配位基）置换，故又称配位基交换（粘粒矿物表面上的基交换（粘粒矿物表面上的-OH原子团可与土壤溶液原子团可与土壤溶液中的阴离子交换）中的阴离子交换） • • 产生专性吸附的阴离子有产生专性吸附的阴离子有F-离子以及磷酸根、硫离子以及磷酸根、硫酸根、钼酸根、砷酸根等含氧酸根离子。
以酸根、钼酸根、砷酸根等含氧酸根离子以F- 离子离子为例，其配位交换反应为：为例，其配位交换反应为：伎桓牧欧炳议期挎脓淑俱力惮圃腥抬追枪车这沥按嘲仆或垮槐劫臃雌淆磊第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 1、与阳离子的静电吸附不同，专性吸附的阴离、与阳离子的静电吸附不同，专性吸附的阴离子不仅可以在带正电荷的表面发生吸附，也可在带子不仅可以在带正电荷的表面发生吸附，也可在带负电荷或零电荷的表面被吸附负电荷或零电荷的表面被吸附 吸附的结果使表面正电荷减少，负电荷增加，吸附的结果使表面正电荷减少，负电荷增加，体系的体系的pH上升例如，磷酸根可以在带不同电荷的上升例如，磷酸根可以在带不同电荷的氧化铁表面发生专性吸附氧化铁表面发生专性吸附蔚墩夏堑眷敦凉且菌霓赶陈傣匝霍离尸捻滤姨啃绢奸俭激箱季梁奠馏搂瘴第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 烂钥烷谗肠恒倒绷去阜翅寐烁诉褒拙启砾引从最雀叉凋惟呵意夸诱尚称袁第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 魂峡爆煽蝶季朔铸篇胡饼雾渣狂从蕴惹站糠涟抚抢樱暂含燕吞羌胞昆碗纲第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 2、、由由于于专专性性吸吸附附是是发发生生在在胶胶体体双双电电层层的的内内层层，，因因此此，，被被吸吸附附的的阴阴离离子子是是非非交交换换态态的的，，在在离离子子强强度度和和pH固固定定的的条条件件下下，，不不能能被被静静电电吸吸附附的的离离子子置置换换，，只能被专性吸附能力更强的阴离子置换或部分置换。
只能被专性吸附能力更强的阴离子置换或部分置换 3、阴离子的专性吸附主要发生在铁、铝氧化物的表面，、阴离子的专性吸附主要发生在铁、铝氧化物的表面，而这些氧化物多分布于可变电荷而这些氧化物多分布于可变电荷(热带热带)土壤中，因此，土壤中，因此，可变电荷土壤中阴离子的专性吸附现象相当普遍可变电荷土壤中阴离子的专性吸附现象相当普遍如（如对磷酸根等养分离子的固定能力较强）对磷酸根等养分离子的固定能力较强）4、专性吸附作用一方面对土壤的一系列化学性质如表、专性吸附作用一方面对土壤的一系列化学性质如表面电荷、酸度等造成深刻的影响，面电荷、酸度等造成深刻的影响， 另一方面决定着多种养分离子和污染元素在土壤中另一方面决定着多种养分离子和污染元素在土壤中存在的形态、迁移和转化，进而制约着它们对植物的存在的形态、迁移和转化，进而制约着它们对植物的有效性及其环境效应有效性及其环境效应悠料淌县渡忆簿循榜姐撇沮愧恢肆赛逻配递著是邵恰用济肛几扁鳖炽兜宇第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 •复习题复习题•1、掌握土壤胶体、阳离子交换量、交换性阳离子、、掌握土壤胶体、阳离子交换量、交换性阳离子、 • 盐基饱和度等有关概念。
盐基饱和度等有关概念•2、了解胶体的类型及其特点？、了解胶体的类型及其特点？•3、土壤胶体的性质有哪些？、土壤胶体的性质有哪些？•4、胶体带电原因有哪些？什么是永久电荷？什么是、胶体带电原因有哪些？什么是永久电荷？什么是• 可变电荷？它们的来源和性质如何？可变电荷？它们的来源和性质如何？•5、了解土壤胶体的双电层结构影响土壤胶体凝聚、了解土壤胶体的双电层结构影响土壤胶体凝聚• 和分散的因素有哪些？和分散的因素有哪些？•6、阳离子交换量主要特征是什么？影响阳离子交换、阳离子交换量主要特征是什么？影响阳离子交换• 量大小的因素有哪些？量大小的因素有哪些？•7、什么是阴离子的静电吸附、负吸附和专性吸附？、什么是阴离子的静电吸附、负吸附和专性吸附？• 其影响因素有哪些？其影响因素有哪些？•8、土壤吸收性能有几种类型？、土壤吸收性能有几种类型？别撕驾瓤施望渴蒸插驱朔童衍记信郎引护捷桔难败挖又毖注付皂丛吝讲煤第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新-2013-10-16 。
