第6章节二、土壤阳离子交换作用.ppt

1、定义 土壤阳离子交换作用： 土壤胶体表面吸附阳离子与土壤溶液中的阳离子可相互交换的作用。 二、土壤阳离子交换作用 1、定义 二、土壤阳离子交换作用 1、定义 二、土壤阳离子交换作用 4、土壤阳离子交换量： CEC(cation exchange capacity) 指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每千克土壤的一价离子的厘摩尔数表示即cmol(+)/kg，CEC与土壤胶体的比表面（S）和表面电荷密度（δ）有关 CEC = Sδ 土壤交换性阳离子及CEC的测定方法 二、土壤阳离子交换作用 5、影响CEC的因素 (1) 胶体的类型 不同类型土壤胶体的CEC 二、土壤阳离子交换作用 5、影响CEC的因素 (1) 胶体的类型 (2) 胶体数量 二、土壤阳离子交换作用 5、影响CEC的因素 (1) 胶体的类型 (2) 胶体数量 (3) 土壤质地 土壤质地对阳离子交换量的影响 质地越粘重，含粘粒越多的土壤，其阳离子交换量也越大。cmol(+)/kg 二、土壤阳离子交换作用 5、影响CEC的因素 (1) 胶体的类型 (2) 胶体数量 (3) 土壤质地 (4) 土壤PH 二、土壤阳离子交换作用 6、影响交换性阳离子有效度的因素 （1）交换阳离子的饱和度 （2）陪补离子效应 三、土壤的盐基饱和度 致酸离子：H+ 、Al3+ 盐基离子：K+、Na + 、Ca 2+ 、Mg2+、NH4+等 盐基饱和度：交换性盐基离子占阳离子交换量的 百分数。 当土壤胶体上吸附的阳离子全部是盐基离子时,土壤成盐基饱和状态,,称之为盐基饱和的土壤。 当土壤胶体吸附的阳离子仅部分为盐基离子，而其余部分则为致酸离子时，该土壤呈盐基不饱和状态，称之为盐基不饱和土壤。 盐基饱和的土壤具有中性或碱性反应，而盐基不饱和的土壤则呈酸性反应。 盐基饱和度－土壤肥力水平的重要指标之一 盐基饱和度 ≥ 80％ 土壤肥沃 盐基饱和度 50％～ 80％ 中等肥力水平 盐基饱和度 ＜ 50 土壤肥力较低 四、 土壤胶体对阴离子的吸附 带正电的土壤胶体，主要是铁和铝的氢氧化物和氧化物，可以吸附阴离子。 （二）阴离子的非专性吸附 带正电荷的胶粒因静电引力吸附阴离子于双电层外层（扩散层）作为平衡离子，称为阴离子的非专性吸附。为交换吸附，被吸附的阴离子居于双电层的外层，以中和内层的正电荷。 离子交换对土壤肥力的影响 1．通过土壤胶体表面的（Al、Fe）－OH基，附着一个质子（H+），从而产生正电荷（可变电荷）。 2．腐殖质胶体的－NH2基，在酸性条件下也能带正电荷。 R-NH2 + H+ + Cl- = R-NH3+ + Cl- = RNH3Cl 土壤胶体带正电荷的方式： （一）土壤吸附的阴离子 土壤中的阴离子依其吸附能力的大小可分为三类： 1．易被吸附的阴离子 最重要是： H2PO4- HPO42- PO43- HsiO3- SiO32- C2O42- 2．吸附作用很弱或进行负吸附的阴离子 Cl- NO3- NO2- 3．中间类型的离子： SO42- CO32- 各种阴离子被土壤吸收的次序如下： F- 草酸根 柠檬酸根 H2PO4- HCO3- HBO3- SO42- Cl - NO3- * * * * * * * * * * 一、土壤吸附性能类型 第三节 土壤吸收性能和离子交换 二、土壤阳离子交换作用 2、阳离子交换作用的特点 1）阳离子交换作用是可逆反应。 2）交换是等当量进行的。 3）阳离子交换受质量作用定律的支配。 2、阳离子交换作用的特点 3、阳离子交换能力大小顺序 Fe3+ Al3+ H+ Ca2+ Mg2+ NH4+ K + Na + 影响阳离子交换能力的因素 （1）电荷的影响； 根据库仑定律，阳离子的价数越高，交换能力也越大。 （2）离子的半径及水化程度 同价的离子，其交换能力的大小是依据其离子半径及离子的水化程度的不同而不同的。 （3）离子浓度和数量因子。 ? 强 弱 0.509 0.532 0.537 0.790 1.008 离子的水合半径(nm) 0.149 0.143 0.133 0.098 0.078 离子的真实半径(nm) Rb+ N