5期 丁武泉等：表面电荷性质对离子在土壤胶体界面扩散的影响 899 -040 22不同环境条件下土壤胶体中离子扩散通量及 035 00 其变化特点 030 22.1离子在不同土壤胶体表面扩散平衡时总通 -025 量的比较从表3中数据可知两种士壤胶体不论 -020 在何种电解质类型中或是何种温度条件下平衡扩 015 散量相差均很大。中性紫色土胶体中不同电解质 -010 和温度条件下，其扩散平衡总通量26~31m -005 O一中性紫色土Purplish so司 g';而砖红壤胶体在与其对应的电解质和温度条件 000 下，其平衡扩散量为026~0.51mgg,中性紫色 6 土的平衡扩散量远大于砖红壤，是砖红壤的6倍 10倍。可见.不同离子在两种土壤胶体中的平衡扩 图3 出对两种胶体表面电位的影明 散量主要受胶体表面电荷密度影响，胶体表面电荷 F g 密度战大：固液界面平衡扩散最战大。 07 005 06 -004 04 003 002 03 00 01 9 pH 图4山对砖红壤胶体()和中性紫色土胶体()表面电荷密度的影响 Fg 4 Effect of pH on aurfee charge density of absol colbil (a)and neutral puplih soil colloil b) 表3不同环境条件下两种电荷表面胶体平衡扩散量 平衡扩散量The btal of diffus in flrx 之1电解质 r1电解质 28K 30 28K 30 砖红壤胶体 031 0.26 0.51 0.42 Lato o 中性紫色土胶体 273 2.60 Neutal purpli soil cob过 310 283 不同温度条件下，离子在胶体中平衡时的扩散 面电场作用的强度减弱。同时，温度增加，胶体表 总量有所差异。K和Mg在两种土壤胶体中平衡 面电荷密度值也减小。 时的射扩散总量在308较298K有一定程度的减少 22.2离子在两种土壤胶体中扩散通量随时间变 减幅约为18%。主要是因为离子在胶体固液 化特点图5描述了Mg在两种土壤胶体中扩 界面的扩散是由表面电场和热运动两个过程所引 散通量随时间变化特点，共同的特点是开始阶段 起的，温度增加，离子在固液界面热运动增强，受表 通里通时间增长迅速.后期增长速度域缓。在紫 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki ne5期 丁武泉等: 表面电荷性质对离子在土壤胶体界面扩散的影响 899 图 3 pH 对两种胶体表面电位的影响 F ig
3 Effect of pH on Surface poten tial 2
2 不同环境条件下土壤胶体中离子扩散通量及 其变化特点 2
2
1 离子在不同土壤胶体表面扩散平衡时总通 量的比较 从表 3中数据可知两种土壤胶体不论 在何种电解质类型中或是何种温度条件下平衡扩 散量相差均很大。中性紫色土胶体中不同电解质 和温度条件下, 其扩散平衡总通量 2
6 ~ 3
1 mg g - 1 ; 而砖红壤胶体在与其对应的电解质和温度条件 下, 其平衡扩散量为 0
26 ~ 0
51 mg g - 1 , 中性紫色 土的平衡扩散量远大于砖红壤, 是砖红壤的 6倍 ~ 10倍。可见, 不同离子在两种土壤胶体中的平衡扩 散量主要受胶体表面电荷密度影响, 胶体表面电荷 密度越大, 固液界面平衡扩散量越大。 图 4 pH 对砖红壤胶体 ( a)和中性紫色土胶体 ( b) 表面电荷密度的影响 F ig
4 Effect of pH on su rface ch arge density o f latosol collo id ( a) and neu tral pu rp lish so il colloid ( b) 表 3 不同环境条件下两种电荷表面胶体平衡扩散量 Table 3 D iffu sion flux of surface charge in two types of soil colloids in differen t env ironm en tal conditions( m g g - 1 ) 土壤类型 So il typ e 平衡扩散量 The total of d iffusion flux 2#1电解质 2#1 Electrolyte 1#1电解质 1#1 Electrolyte 298K 308K 298K 308K 砖红壤胶体 Latosol collo id 0
31 0
26 0
51 0
42 中性紫色土胶体 N eu tral purp lish soil collo id 2
73 2
60 3
10 2
83 不同温度条件下, 离子在胶体中平衡时的扩散 总量有所差异。K + 和 M g 2+ 在两种土壤胶体中平衡 时的扩散总量在 308K较 298K 有一定程度的减少, 减幅约为 5%~ 18%。主要是因为离子在胶体固 液 界面的扩散是由表面电场和热运动两个过程所引 起的, 温度增加, 离子在固 液界面热运动增强, 受表 面电场作用的强度减弱。同时, 温度增加, 胶体表 面电荷密度值也减小。 2
2
2 离子在两种土壤胶体中扩散通量随时间变 化特点 图 5描述了 M g 2+ 在两种土壤胶体中扩 散通量随时间变化特点, 共同的特点是开始阶段扩 散通量随时间增长迅速, 后期增长速度减缓。在紫