《土壤胶体》PPT课件

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1、第五章土壤胶体和土壤吸收性能第一节土壤胶体一、土壤的各种胶体土壤胶体是土壤中最活跃的部分，它们的质和量对土壤理化性质和肥力水平具有明显的影响和作用。土壤胶体一般可分为无机胶体、有机胶体、有机—无机复合胶体。下面我们介绍这三类胶体。（一）无机胶体无机胶体：无机胶体在数量上远比有机胶体要多，主要是土壤粘粒，它包括氧化硅类、三氧化物类和层状铝硅酸盐等各种类型，又称粘土矿物，多为结晶态。1.粘粒矿物的结晶单位（1）硅氧四面体和硅氧片（2）铝氧八面体和铝氧片①硅氧片、硅氧四面体硅四面体可以共用氧原子而形成一层，氧原子排列成为中空的六角形，称硅氧片或硅氧层。

2、②铝氧八面体中心铝离子排列而成，氧原子排列成两层，铝原子居于两层中心孔穴内。由六个氧原子（或氢离子）环绕着一个2.各类粘粒矿物的构造和性质（1）二氧化硅的构造和性质游离硅酸：是各种硅酸盐经过化学风化过程的最后产物，为无定型物。次生石英：晶体构造，粘结力弱，成分与游离硅酸一样，两类矿物均带负电。（2）三氧化物的构造和性质例如：褐铁矿赤铁矿针铁矿水铝矿和三水铝石它们均为结晶矿物两性胶体当土壤溶液的pH低于这些物质的等电点时，它们带正电荷；当土壤溶液的pH高于这些物质的等电点时，它们带负电荷；（3）结晶硅酸盐的构造和性质这类矿物是原生矿物晶风化作用分

3、解后，在一定的盐基物质参与下重新合成为nR2o3·mSio2H2o的凝胶体，进而逐渐演变成结晶的铝酸盐，最后趋于稳定。它们是无机胶体中最重要的组成部分，影响着许多土壤的物理化学性质，对土壤的形成合肥里都有巨大作用。。a高岭石类矿物：主要包括高岭石、珍珠陶土、迪岩石及埃落石等特点：1.晶层是由一片硅片，一片铝片重叠组成的。2.当晶层重叠时，水分子和氧分离子很难进入晶层之间。3.晶层内的硅氧片和铝氧片中没有或极少同晶代替，故吸附氧离子的能力远不如蒙脱石类矿物。4.外形大多为明显的六角形薄片，比面小，仅5-20㎡/g，而且只有外表面，粘结性粘着性可塑性

4、均很弱。b蒙脱石类包括：蒙脱石、绿脱石、拜来石、和皂石等特点：1.晶层是有二片硅氧片间夹一片铝氧片组合而成，为2:1矿物Sio2/R2o3其分子比率为4。2.吸湿能力强3.晶层内普遍存在大量的同晶代替4.蒙脱石类矿物颗粒层界面不规则的絮状薄片，而且特别细微。c水云母类包括水白云母、水黑云母、伊利石特点：1.其晶层构造同蒙脱石类，亦为2:1性矿物。2.具有键联的效果3.晶层内普遍存在同晶代替代现象4.颗粒为不规则的片状，大小居中d蛭石硅铝铁率土壤黏粒中SiO2/(Al2o3+Fe2O3)的分子数比的比率以Saf值表示。意义：⑴推论粘粒矿物的类型，从

5、而说明土壤的保肥能力。⑵若将土体和母岩相对照，可以说明土壤过程的特征。⑶对照剖面上下层的Sio2/R2o3分子比值可以说明剖面中物质淋溶和聚集状况。⑷可作为母质风化度的指标来判断母质风化度的深浅。（二)有机胶体有机胶体主要指的是土壤中的腐殖质。与有机胶体的共性：腐殖质颗粒很细小，具有巨大的比表面积。特点：1.它是由C、H、O、N、S、P组成的有机化合物，是无定形的物质2.腐殖质是亲水胶体，具有高度的亲水性3.腐殖质组成中有很多的功能团，比如R—COOH、R—CH2—OH等这些功能团解离后能带有大量的负电荷，腐殖质所带负电荷的数量比粘土矿物要大得多

6、，所以保存阳离子的能力也比粘土矿物要大得多。另外腐殖质功能团中R—NH2的质子化，还能使腐殖质带正电荷。4.带有大量的负电荷5.有机胶体易受微生物的作用而分解，不如无机胶体稳定（三）有机—无机复合胶体在土壤中有机胶体一般很少单独存在，绝大部分与无机胶体紧密结合在一起形成有机—无机复合胶体，有机胶体与无机胶体的连接方式是多种多样的，但主要是通过二价、三价等多价阳离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等）作为桥梁把腐殖质与粘土矿物连在一起，或者通过腐殖质表面的功能团比如—COOH、—OH以氢键的方式与粘土矿物连在一起。二、土壤胶体的表面积和电性

7、（一）土壤胶体的表面积比表面：指单位重量或单位体积物体的总表面积（cm2/g，cm2/cm3）。2:1型黏土矿物,腐殖质具有巨大的比表面比表面能（吸附能力产生的主要原因）物体内部分子处在周围分子之间，在各个方向上受到吸引力相等而相互抵消，表面分子则不同，由于它们与外界的液体或气体介质相接触，因而在内、外方面受到的是不同分子的吸引力，不能相互抵消，所以具有多余的表面能，这种能量产生于物体表面，故称为表面能。（二）土壤胶体的电性土壤胶体电荷：可分为永久电荷和可变电荷两种。永久电荷（内电荷）：粘粒矿物晶层内的同晶代换所产生的电荷。电荷数量取决于同晶替的

8、多少。特点：不受pH的影响。2：1型矿物带负电的主要原因。可变电荷定义:电荷的数量和质量随介质的pH而改变的电荷。可变电荷零点(pH0)