(1)士壤胶体具有极大的此表面积和表面能：蒙脱石比表面积最大(600-800m2/g)高岭石最小(7-30 m2有机胶体比表面积大700m2g) 体员 面 的 、受到内外部 两种不同的引力，因而具有多余的自由能即表面能，这是土壤 用的主要原因。比表面积®大，表面能大，胶体的吸附性愈大 般带负电荷，形成一个负离子层（决定电位离子层），其外部由于电性吸引而形成一个正离子层 (后离子层成扩层) 固体表面离子带相反电荷的离子（异电离子、补偿离子），由于离子的热运动，并不是全部整齐地排列在一个面上， 而是随着距界面的远近，有一定的浓度分布。倘若取溶胶中的胶粒的一部分为例，其电荷分布的情况就如图所示 双电层可分为两部分： 一部分为紧靠固体表面的不流动层，称为紧密层，其厚度约有几个水分子的大小，即由固体表 至然男部附监称的电散是过的异电离子逐减少而至零， 层是可 的子分位品费品S位为0，这个电位防为总电位 的。 由这两部分所 电 叫热力学电位 非活动性的离子层与液体间的电位差叫电动电位。扩散层厚度增大电动电位增加。 永久负电荷：同晶置换产生 可变电荷：随pH的变化而变化。 (3)土壤胶体的凝聚性和分散性 体微 液中含有 体的 聚性主要取决于其电动电位的大小和散层的厚度；此外，土壤溶液中的电解质和pH值也有影响。常 见阳离子凝聚力的强弱顺序 *<K*<H,+<H*<g2+<Ca2+<A4<3 2、 土壤胶体的阳离子交换吸附（可逆过程） 土壤胶体微粒带负 电何 表面可吸的阳离于 ,可与士壤溶液中另一些阳离子发生交换。土壤胶体扩散层中的补偿离 换吸中相同电荷的离子以离子价为依据作等价交换，称离子交换（或代换）作用，包括阳离子交 士壤胶体 +c0 二Cg24+2N6 子 化程度 士（胶体颗粒Si02/R203、pH等) 不同土壤的阳离子交换量不同： 不同种类的胶体的阳离子交换量顺序 有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭土>水合氧化铁、铝 土壤质地越细，阳离子交换量越高 胶体中SiO2/R203比值越大，阳离子交换量越高 >m 下降 交换量降低 含量， 寒吸附性质的重要指标 测定：用C2+作指示剂，8a2+作取剂，原子吸收分光光度法定， 可交换 致酸阳离子(AI3+、H+) 阳离子盐基阳离子(Ca2+、Mg2+、K+、Na+等) 盐基饱和士壤 子全部是盐基阳离子时，这种士壤称为盐基饱和士壤 4 带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换。易被吸附的阴离子是PO43-、H2P04-、HPO42: 等，与带正电荷的土壤胶体中阳离子Ca2+、F®3+、AI3+等结合生成难溶性化合物而被强烈吸附. 吸附能力很弱的阴离子C、NO3、NO2-等，只有在极酸性的溶液中才被吸附。 吸附顺序： F.>C2O42->柠檬酸根>P043->HCO3->H2BO3->Ac->SCN->S042.>C->NO3 （1）土壤胶体具有极大的比表面积和表面能： 蒙脱石比表面积最大（600-800 m2/g）高岭石最小（7-30 m2/g），有机胶体比表面积也大（-700 m2/g） 胶体表面分子与内部分子所处的状态不同，受到内外部两种不同的引力，因而具有多余的自由能即表面能，这是土壤 胶体具有吸附作用的主要原因。比表面积愈大，表面能愈大，胶体的吸附性愈大。 （2）土壤胶体的电性 土壤胶体微粒一般带负电荷，形成一个负离子层（决定电位离子层），其外部由于电性吸引而形成一个正离子层 （反离子层或扩散层），即合称双电层。 固体表面离子带相反电荷的离子（异电离子、补偿离子），由于离子的热运动，并不是全部整齐地排列在一个面上， 而是随着距界面的远近，有一定的浓度分布。倘若取溶胶中的胶粒的一部分为例，其电荷分布的情况就如图所示。 双电层可分为两部分：一部分为紧靠固体表面的不流动层，称为紧密层，其厚度约有几个水分子的大小，即由固体表 面至虚线AB处；另一部分包括从AB到距表面为d处，称为分（扩）散层，在这层中过剩的异电离子逐渐减少而至零。 这一层是可以流动的。由这两部分所形成的双电层。称为分散双电层（简称双电层）。 固体表面MN吸附一定量的离子，其电位相对于CD处为φ，或者说CD与MN间的电位差为φ，这个电位称为总电位 差，也叫热力学电位。 非活动性的离子层与液体间的电位差叫电动电位。扩散层厚度增大电动电位增加。 永久负电荷：同晶置换产生 可变电荷：随pH的变化而变化。 （3）土壤胶体的凝聚性和分散性 由于土壤胶体微粒带负电荷，胶体粒子相互排斥，具有分散性，负电荷越多，负的电动电位越高，分散性越强； 另一方面土壤溶液中含有阳离子，可以中和负电荷使胶体凝聚，同时由于胶体比表面能很大，为减少表面能，胶体也 具有相互吸引、凝聚的趋势。 土壤胶体的凝聚性主要取决于其电动电位的大小和扩散层的厚度；此外，土壤溶液中的电解质和 pH 值也有影响。常 见阳离子凝聚力的强弱顺序： 2、土壤胶体的阳离子交换吸附（可逆过程） 土壤胶体微粒带负电荷，表面可吸附阳离子，可与土壤溶液中另一些阳离子发生交换。土壤胶体扩散层中的补偿离 子，可以和溶液中相同电荷的离子以离子价为依据作等价交换，称离子交换（或代换）作用，包括阳离子交换吸附和 阴离子交换吸附。 例如： 影响阳离子交换吸附的因素 阳离子 (电荷数,离子半径,水化程度) 土壤（胶体,颗粒, SiO2/R2O3、pH等） 不同土壤的阳离子交换量不同： v 不同种类的胶体的阳离子交换量顺序 有机胶体 >蒙脱石 > 水化云母 > 高岭土 > 水合氧化铁、铝 v 土壤质地越细，阳离子交换量越高； v 土壤胶体中SiO2/R2O3比值越大，阳离子交换量越高； v pH值下降，阳离子交换量降低。 3、阳离子交换量（cation exchange capacity CEC） CEC表示每千克土中阳离子的总含量，是表示土壤吸附性质的重要指标。 单位：厘摩尔/每千克土 (cmol/kg) 测定：用Ca2+作指示剂，Ba2+作萃取剂，原子吸收分光光度法测定。 可交换 致酸阳离子（Al3+、H+） 阳离子 盐基阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+等） 盐基饱和土壤： 土壤胶体吸附的阳离子全部是盐基阳离子时，这种土壤称为盐基饱和土壤。 4、 土壤胶体的阴离子交换吸附 带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换。易被吸附的阴离子是PO43-、H2PO4-、HPO42- 等，与带正电荷的土壤胶体中阳离子Ca2+、Fe3+、Al3+等结合生成难溶性化合物而被强烈吸附。 吸附能力很弱的阴离子Cl-、NO3-、NO2-等，只有在极酸性的溶液中才被吸附。 吸附顺序： F- > C2O42- > 柠檬酸根 > PO43- > HCO3-> H2BO3- > Ac- > SCN- > SO42- > Cl- > NO3-