土壤胶体及其对离子的吸附交换作用课件

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1、土壤胶体及其对离子的吸附交换作用8.1土壤胶体8.2土壤胶体对离子的吸附作用第八章土壤胶体及其对离子的吸附交换作用8.1土壤胶体土壤胶体是土壤中最细小、最活跃的部分土壤胶体是土壤肥力性状赖以表现的物质基础中最精华的部分土壤胶体的组成和性质对土壤的理化性质，如土壤的吸附性、酸碱性、缓冲性以及土壤结构都有很大的影响土壤肥力的高低与土壤胶体的组成、数量和性质密切相关土壤胶体的形成过程也是土壤形成过程的反映由于土壤形成条件的不同，土壤的胶体类型、含量和性质均有较大的差异本章将着重讨论对土壤肥力影响较大的土壤胶体的组成、结构、性质及其

2、相关的离子交换性的一般规律第八章土壤胶体及其对离子的吸附交换作用8.1土壤胶体任何胶体系统都是一种分散系统，而分散系统通常由两种物质所组成，一种物质的分子呈连续分布状态，称为分散介质；另一种物质的分子是不连续的，称为分散相，8.1.1.1土壤胶体是一种分散系统分散相均匀地分散在分散介质中，构成胶体分散系统。土壤本身就是一个复杂的多元分散系统。在一般情况下，是把土壤固相颗粒作为分散相，而把土壤溶液和土壤空气看做分散介质。8.1.1土壤胶体的概念8.1土壤胶体第八章土壤胶体及其对离子的吸附交换作用8.1.1.1土壤胶体是一种分散

3、系统8.1.1.2土壤胶体的大小范围一般胶体是指作为分散相的那些细小颗粒其大小的上限是0.1μm,下限为1nm(<1nm属于溶液范围)土壤胶体的大小范围与通常所指的胶体有所不同一般将其上限规定为0.001mm,即1μm，这比一般胶体大10倍这样大小的颗粒已明显表现出胶体性质，如黏粒又称为胶粒。8.1.1土壤胶体的概念8.1土壤胶体8.1.1土壤胶体的概念8.1.2土壤胶体的种类8．1.2.1有机胶体8．1.2.2无机胶体8．1.2.3有机—无机复合胶体8.1土壤胶体8.1.2土壤胶体的种类8．1.2.1有机胶体腐殖质：是土壤

4、中含有的一类分子量大、结构复杂的高分子化合物，具有明显的胶体性质，故称之为土壤有机胶体。高分子化合物：土壤中还有少量的蛋白质、多肽、氨基酸以及多糖类高分子化合物也具有胶体的性质大量的微生物：它们本身也具有胶体性质，是一种生物胶体8.1土壤胶体8.1.2土壤胶体的种类8．1.2.1有机胶体8．1.2.2无机胶体（无机胶体又称矿质胶体）（1）层状铝硅酸盐矿物（2）无定形氧化物无机胶体比有机胶体高几倍到几十倍土壤中黏粒(d<0.001mm)的含量来反映土壤无机胶体的数量（与土壤质地有关）土壤中无机胶体的数量和组成对土壤的理化性质影

5、响较大8．1.2.2无机胶体(1)层状铝硅酸盐矿物1∶1型的高岭石类、2∶1型的蒙脱石类及水化云母类。单位晶胞小，形成的颗粒较大,其胶体的分散度低,胀缩性、黏性和吸收容量小电荷数量也少结晶的晶胞较大,而形成的颗粒较小,其胶体分散度高,胀缩性、黏性和吸收容量都较大、电荷数量也多。（同晶代换）1∶1型的高岭石矿物:2∶1型蒙脱石类矿物:(2)含水氧化物类胶体8．1.2.2无机胶体H2SiO3(SiO2·nH2O)＝H++HSiO3-＝2H++SiO32-胶体带负电随pH值升高,负电荷数增加（无定形氧化硅的水合物）聚合过程：即从单

6、体—水溶胶—水凝胶—干凝胶—最终形成类似蛋白石的脆性物质。向稳定状态转化。溶胶或凝胶，都是一种活性很高的吸附剂。无定形氧化硅被看做酸胶基，它与氧化铁、铝等碱胶基相互作用是形成土壤黏粒矿物的途径之一。其交换量增加①含水氧化硅胶体。②含水氧化铁、铝胶体两性胶体：土壤结构、土壤酸碱性、土壤缓冲性含水氧化铝胶体是矿物风化而来的，有晶态的，也有非晶态的，含水氧化铁、铝在土壤中多以结晶态的矿物存在最常见的铁氧化物是针铁矿和赤铁矿，还有磁赤铁矿、磁铁矿、纤铁矿和氢氧化铁或水铁矿等。Al2O3Al(OH)3、AlOOH是晶态,无定形铝主要是

7、羟基铝及其聚合物，Al3+在溶液中可形成较大的OH-Al聚合物呈溶胶状酸性条件下(一般pH<5)带正电,碱性条件下可带负电存在形式：黏膜包被、溶胶、形成结晶小颗粒存在形式：黏膜包被、溶胶、形成结晶小颗粒（影响因素：pH、温度、有机质和Fe2+的浓度）Al(OH)3+H+Al(OH)2++H2O带正电对土壤影响(2)含水氧化物类胶体Al(OH)3+OH-Al(OH)2O-+H2O带负电8.1土壤胶体8.1.2土壤胶体的种类一般把土壤的有机-无机复合体中含碳量占土壤总碳量的百分数称为有机无机复合度,作为衡量土壤有机-无机复合体

8、的数量指标作用：改善土壤的理化性质腐殖质稳定性改变(或改善）矿质颗粒表面性质黏性、塑性要弱表面积和代换量小于两者之和，不具有加和性。水稳性要比单纯的矿质团聚体高对土壤的结构性、通透性、耕性等产生重要影响8．1.2.1有机胶体8．1.2.2无机胶体（无机胶体又称矿质胶体）8．1.2.3有机—