土壤胶体和土壤的交换性能

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1、第六章土壤胶体和土壤的交换性能主要学习目标：1、土壤为什么能保持养分？2、如何衡量土壤保肥能力的高低？3、哪些因素影响植物对土壤阳离子的吸收？主要内容第一节土壤胶体概述第二节土壤阳离子交换第三节土壤阴离子交换第四节土壤离子吸收代换作用的意义第五节土壤阳离子吸收与代换性的改良第六章土壤胶体和土壤的交换性能本章重点：1、掌握几种主要土壤胶体的特性2、了解土壤阳离子的交换过程。第六章土壤胶体和土壤的交换性能本章难点：1、主要是土壤胶体的带电性及土壤胶体为什么会带电。2、土壤胶体具有双电层构造。第六章土壤胶体和土壤阳离子交换思

2、考题一、名词解释：1、土壤胶体；2、土壤阳离子交换量；3、土壤盐基饱和度；4、比表面积5、硅酸盐层二、土壤胶体有哪些类型？三、影响阳离子交换量大小的因素有哪些？第一节土壤胶体一、概念土壤胶体是指颗粒直径小于0.001mm或0.002mm的土壤微粒。目前土壤胶体粒径的大小范围，并不是绝对的。这是因为胶体性质的出现，是随着粒径的减小逐渐加强的。没有截然划分的界限。二、胶体的类型1、土壤无机胶体：主要是指次生矿物包括三类：氧化硅类、三氧化物类和层状铝硅酸盐二、胶体的类型2、土壤中有机胶体主要是腐殖质，它是有机质在土壤微生物等

3、的作用下形成的。3、有机无机复合体是土壤腐殖质和粘土矿物通过混合和吸附结合在一起，结合过程比较复杂。三、粘土矿物的晶格构造1、粘土矿物硅酸盐层的基本构造单位：（1）硅氧四面体硅氧四面体形成的原因：一是硅具有正原子价，而氧具负原子价，二者可相互吸引。二是与原子大小有关，四个氧原子堆积成四面体时，其间所形成的空隙与硅原子的大小基本相似。1、粘土矿物硅酸盐层的基本构造单位：（2）铝氧八面体铝氧八面体是由六个氧原子围绕一个铝原子构成。2、单位晶片（1）四面体片在水平方向上，四面体通过共用底部氧的方式，在两维方向上无限延伸，排列

4、成近似蜂窝状的四面体片。2、单位晶片（2）八面体片八面体在水平方向上，相邻的八面体通过共用两个氧离子的方式，在平面两维方向上无限延伸，形成八面体片。3、单位晶层硅片和铝片以不同的方式化合，形成层状铝硅酸盐的单位晶层。由于硅片和铝片的配合比例不同，分为1：1型矿物和2：1型矿物或分为二层矿物和三层矿物。四、几种主要的土壤胶体及性质（一）高岭石（kaolinite）1、分布：是强烈化学风化条件下的产物,B比较稳定，2、晶格构造：是二层型（1：1）粘土矿物，硅酸盐层之间由氢键连接，作用力很强，间隙小，水分子或其他离子很难进入

5、层间。（一）高岭石（kaolinite）1、高岭石（kaolinite）（一）高岭石（kaolinite）3、比表面积：（1）概念：是单位质量的固体物质与液体或气体之间，全部界面积的总和。单位m2/g（2）高岭石比表面积：较小，仅为30m2/g。只有外表面，没有内表面，无胀缩性.（一）高岭石（kaolinite）4、带电性：（1）带电原因：一部分电荷是晶格破裂产生的；另外晶格表面的—OH和—OH2在土壤呈强碱性条件下，释放出氢质子，导致高岭石带负电荷。这种电荷称可变电荷。（2）带电量的多少高岭石所带电荷数量较少。（二）

6、伊利石1、分布：主要分布在干旱半干旱地区。2、晶格构造：属三层型（2：1）粘土矿物，硅酸盐层间由钾离子连接，晶格距离比较稳定。（二）伊利石3、比表面积：晶格的边缘具有胀缩性，比表面积为100m2/g，其中的外表面小，内表面比大；4、带电性：伊利石带有的电荷是由同晶代换产生的。其中有一部分负电荷被钾离子中和，伊利石的带电量比高岭石多。同晶代换在粘土矿物晶格的形成过程中，部分晶格中的中央离子，被其它价数的阳离子取代。如四面体中央的Si4+被Al3+代替，八面体中央的Al3+被Mg2+代替，就产生了剩余的负电荷。所产生的负电

7、荷位于硅酸盐层的晶格中，不受外界溶液的影响，称为永久电荷或层电荷。（三）蒙脱石1、分布：主要分布在干旱和半干旱地区的土壤中。2、晶格构造：属三层型（2：1）粘土矿物，硅酸盐层之间由钙离子和镁离子连接。3、比表面积：硅酸盐层之间全部胀缩性，内表面积非常大，比表面积为800m2/g；4、带电性：带有的电荷是由同晶代换产生的，带电量比伊利石多。(四）含水氧化物1、含水氧化物的种类：包括非晶质的硅酸和含水氧化铁或氧化铝。2、硅酸的带电性：非晶质的硅酸是各种铝硅酸盐经过化学风化过程的最后产物，其所带电荷是由H+解离产生的。这种解

8、离只有在碱性范围内才能达到较大程度的解离。(四）含水氧化物3、含水氧化铁或氧化铝的种类有褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、水铝石和三水铝石。它们均属两性胶体，所带电荷随pH值变化有很大不同，在溶液偏酸时，解离出—OH—，成为(OH)2+带正电。在溶液偏碱时，解离出H+，成为(OH)2O—带负电。（五）腐殖质胶体1、结构：高分子有机化合物，呈