土壤化学性质.ppt

第三章土壤化学性质第一节土壤胶体一、土壤胶体的概念二、土壤胶体的种类硅氧四面体铝氧八面体（水铝八面体）1:1型矿物2:1型矿物2.有机胶体3.有机-无机（矿质）复合体三、土壤胶体的构造四、土壤胶体的性质与作用

（一）土壤胶体具有巨大的比表面积和表面能
（二）胶体带电性
（三）土壤胶体凝聚与分散（一）土壤胶体的比表面积和表面能（二）胶体带有电荷
1、胶体带电的原因
主要有以下三种：
（1）同晶代换
（2）晶格断键
（3）表面分子的解离
土壤胶体能解离出H+,而带负电的胶体称为酸胶基或负胶体；
能解离出OH-而带正电的胶体称为碱胶基或正胶体；
能解离出H+也能解离出OH-的则称为两性胶体。2．土壤胶体电荷的种类
（1）永久电荷：主要是同晶代换。
同晶置换：是指铝硅酸盐矿物中硅氧片或水铝片中的配位中心离子，被与其大小相近而电性符号相同的离子所取代，但其晶层结构未变的现象。
（2）可变电荷：主要是胶体表面分子的电离引起的，其次来自矿质胶体晶格的断键。
指胶体随土壤溶液pH值的变化而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。
（三）土壤胶体凝聚与分散

土壤胶体由两种存在的状态，一种是胶体微粒均匀地分散在介质中形成的一种外观颇似溶液的胶体溶液，称为溶胶。
另一种是在外因作用下，胶体微粒聚合在一起形成的处于凝聚状态的胶体，称为凝胶。
溶胶转变为凝胶，这一过程称为凝聚；凝胶也可以转变为溶胶，这一过程称为分散。土壤胶体带负电的为多，加入阳离子有使胶体凝聚的作用。
影响胶体分散与凝聚的因素主要有：
①电解质的种类。离子价越大，其凝聚作用越强；同价阳离子中，离子半径大的，水膜厚度小的离子凝聚作用强。
②电解质的浓度。浓度越大，其凝聚作用越强。
土壤中常见的阳离子引起胶体凝聚作用大小的顺序为:Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+胶体可逆凝聚：由等浓度的一价阳离子凝聚形成的凝胶，如反复用水淋洗，凝胶可再分散形成溶胶，这叫做可逆凝聚。
胶体不可逆凝聚：由二价以上的阳离子凝聚形成的凝胶，很难或不能再变成溶胶的凝聚称为不可逆凝聚。作业第二节土壤的保肥性与供肥性土壤吸收性能：土壤能吸收和保持土壤溶液中的分子和离子悬液中的悬浮颗粒、气体以及微生物的能力。

1.机械吸收作用
机械吸收作用是指土壤对进入其中的固体物质的机械阻留作用。机械吸收作用对养分的保存只能起部分极其有限的作用。土壤吸收性能的类型（一）概念：
1、阳离子交换作用：土壤溶液中的阳离子与胶体表面的
阳离子相互交换的作用。
包含两个同时进行的过程：
离子吸附：溶液中的离子被吸附到胶体表面上。
离子解吸：胶体表面的离子脱离胶体进入溶液。（二）阳离子交换作用的基本特征1、离子价：M3+>M2+>M+;
2、离子半径和离子水化半径，同价离子，离子半径大的、水化半径小的交换能力大，K+>Na+
（离子的运动速度H+水化很弱只与1个水分子结合，H3O+半径很小，运动速度快，因此交换能力大于二价离子。）
3、离子浓度交换能力弱的离子在浓度足够大的情况下，可以交换吸附浓度低高价离子。综上所述，阳离子交换能力顺序为：
Fe3+、Al3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞NH4+＞K+＞Na+（四）阳离子交换量（CEC)CationExchangeCapacity概念：土壤中交换性盐基离子（K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+等）总量占阳离子交换量的百分数。它与土壤酸碱反应关系密切。
盐基饱和度≥80%的土壤，一般认为是很肥沃的土壤

盐基饱和度为50~80%的土壤为中等肥力水平

盐基饱和度低于50%的土壤肥力水平较低，因为阳离子组成单一。阴离子交换作用：土壤中带正电荷的胶体所吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子相互交换的作用。
按被土壤吸附保持的难易程度分为三类：
（1）易于被土壤吸附：磷酸根（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、硅酸根（HSiO3-、SiO32-）和某些有机酸的阴离子（如草酸根）。
（2）吸附作用很弱或进行负吸附的离子：Cl-、NO3-、NO2-出现负吸附（固体表面浓度低于溶液中浓度）极易随水流失。
（3）中间类型的阴离子：SO42-、CO32-、HCO3-、及某些有机酸（如醋酸根）的阴离子，土壤吸收它们的能力介于以上两类之间。四、土壤供肥性（1）交换性阳离子饱和度
概念：指土壤中某种交换性阳离子的数量占CEC的百分数。
离子的饱和度愈高，被交换解吸的机会愈多，有效度愈高（2）土壤中的陪补离子效应
在土壤胶体上同时吸附着多种阳离子，对其中某种离子来说，其余的各种阳离子都称为它的陪补离子。（3）胶体类型
不同类型的粘粒矿物，由于晶体构造特点不同，吸附阳离子的位置各不相同，释放的难易也不同。
在离子饱和度相同的情况下，蒙脱石吸附的阳离子有效度低于高岭石，原因在于蒙脱石吸