土壤的离子交换

关于土壤的离子交换第一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤的离子交换现象，是重要的土壤电化学性质之一，一般用交换容量大小和离子吸附力的强弱两个指标来衡量。

第二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

这两个指标，同土壤胶体的种类、数量、构造以及介质中的离子种类，浓度和pH值等环境条件有关，因而十分复杂，不同土壤之间存在着很大的差别。第三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日研究土壤的离子交换，有两方面的重要意义：1、可以阐明土壤类型的发生学特征，做为土壤分类的根据；2、了解土壤的肥力特性，指导土壤管理和对农作物施肥。第四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日第一节土壤胶体的带电性第五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日土壤胶体：是指那些粒径大小在0.001—0.1微米的固体颗粒。当粒径小到这个范围时，呈现胶体性质。第六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

关于土壤胶体的范围，有不同的观点，5微米、2微米、1微米、0.5微米也被当作上限。第七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤能够进行离子交换，根本原因是土壤胶粒具有带电性。土壤胶粒一般是带负电荷,有的带正电荷，有的因环境不同，即可带正电荷，又可带负电荷。

第八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤胶体带电荷的种类及数量，直接关系到吸附离子的种类和数量，因此，首先必须了解土壤胶体电荷性质及其变动的原因。

第九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日一、土壤电荷的种类和来源

土壤的电荷主要集中在土壤胶体上。土壤胶体可分为3类。第十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日第一类无机胶体，如铝硅酸盐粘土矿物，金属氧化物和硅酸等；第二类有机胶体，即腐殖质颗粒；第三类有机无机复合胶体，是胶体存在的主要形式。第十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(一)永久电荷(Permanentcharge)

铝硅酸盐粘土矿物的基本结构单位，是硅氧四面体和铝氧八面体。硅氧四面体中的硅和铝氧八面体中的铝，都可被离子半径相近而离子价不同的其他离子所代替，从而使粘土矿物的晶格中出现剩余电荷。

第十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

由同晶异质代替作用而产生的电荷，称为永久电荷。永久电荷不受介质pH的影响，因而电荷量比较恒定。第十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(二)可变电荷

(pH-dependentcharge，variablecharge）土壤可变电荷，是数量随介质pH值升降而改变的电荷。第十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日可变电荷产生的原因：1、胶核表面分子的解离如腐殖质具有羧基、酚羟基和羟基，这些功能团若存在于腐殖质胶粒的表面，可产生解离，使胶粒上负电荷增加。第十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日层状铝硅酸盐胶体上，也可产生可变电荷：四面体边面上同Si连接的—OH基，可在碱性条件下，解离出H+，使胶核上负电荷增加：≡Si-OH+OH-→≡Si-O-+H2O第十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

铝八面体上-OH解离，释放出H+，使胶核负电荷增加：

=Al-OH→=Al-O-+H+第十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

产生正电荷：

Fe(OH)3→Fe(OH)

2++OH-Al(OH)3→Al(OH)2++OH-第十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日2、粘土矿物晶格上的断键粘土矿物经过研磨后，能增加负电荷。各种粘土矿物晶格的边缘上或面角上，都可发生断碎，使四面体上Si—O键，或八面体上Al-O键断裂，造成“Si—”、“Al—”、“O—”断键，产生可变电荷。第十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(三)零点电荷（Zeropointcharge,ZPC）

如果在某个pH值时，粘土矿物表面上既不带正电荷，也不带负电荷，其表面电荷等于零，此时的pH值称为零点电荷。

第二十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日二、土壤电荷的数量和密度

土壤电荷的数量决定吸附离子的数量。单位重量土壤的负电荷愈多，对阳离子的吸附量越大。

第二十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤电荷的密度则决定离子吸附强度，电荷密度越大，吸附力越强。第二十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤对离子的吸附数量和吸附强度，对保存和供给植物速效养分都有重要影响。第二十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(一)土壤电荷的数量土壤电荷的数量，以单位重量土壤所带电荷的毫当量数、厘摩尔或毫摩尔数来表示。1、土壤质地一般说来，土壤质地越细，其电荷数量愈大。大于2微米的粉砂或砂粒，其电荷较少。第二十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(一)土壤电荷的数量土壤电荷的数量，以单位重量土壤所带电荷的毫当量数、厘摩尔或毫摩尔数来表示。1、土壤质地一般说来，土壤质地越细，其电荷数量愈大。大于2微米的粉砂或砂粒，其电荷较少。第二十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日2、土壤胶体的种类：有机胶体200～500m·e/100g

无机胶体平均10～80m·e/100g

高岭石5～15m·e/100g

伊利石20～40m·e/100g

蒙脱石60～120m·e/100g第二十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日3、土壤pH

土壤pH值的高低，主要影响可变电荷的数量，从而影响总电荷量。第二十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日4、有机无机胶体的复合程度在土壤中，有机胶体和无机胶体很难长期单独存在，总要形成复合体，这种复合对胶体电荷来讲，是非加和性的，即形成复合体的负电荷，小于结合前各自电荷的总和。

第二十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日原因：带负电荷的有机胶体与带正电荷的铁铝氧化物的复合作用，消耗了一部分负电荷。(2)有机胶体被多价阳离子凝聚在无机胶体表面。

第二十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(二)土壤电荷的密度土壤电荷的密度，是指单位面积上的电荷数量。根据这个定义，凡是影响电荷数量的因素，以及影响土壤表面积的因素，都能影响土壤的电荷密度。

第三十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤的电荷密度具有不均匀性，不仅在不同种类的胶体表面电荷密度不同，而且同一胶体颗粒的不同部位上，电荷密度也不相同。第三十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤胶体的表面积，可分为外表面积和内表面积。内表面积指膨胀性粘粒矿物晶层之间的表面积。

第三十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

表3-1土壤中常见粘土矿物的比表面积（m2·g-1）胶体种类内表面积外表面积总表面积蒙脱石蛭石水云母高岭石埃洛石水化埃洛石水铝英石700-750400-7500-500400130-40015-1501-5090-1505-4010-4525-30130-400700-850400-80090-1505-4010-45430260-800第三十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日表示电荷密度的方法1、每平方厘米的毫摩尔数：mmol·cm-22、每平方厘米的微库仑：微库仑cm-23、每平方厘米的静电单位：静电单位cm-24、每个交换点占有的面积：nm2第三十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

胶体微粒

胶核

双电层决定电位离子层（内）

补偿离子层（外）非活性离子层扩散层三、土壤胶体的构造胶粒第三十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

（一）微粒核（胶粒）由无机胶体和有机胶体等分子群组成。（二）决定电位离子层是固定在微粒核表面的一层离子，由微粒核表面分子解离，或从溶液中吸附的离子构成，使微粒核带电。

第三十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

（三）补偿离子层由于微粒核表面带电，它能从土壤溶液中吸附与决定电位离子层电荷符号相反，数量相等的离子，形成补偿离子层。

第三十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

补偿离子层可分为非活性层和扩散层。其中扩散层中的离子活性大，可与土壤溶液中的离子互相交换。

第三十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

第三十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日第二节土壤的阳离子交换第四十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日吸附过程：离子从土壤溶液中转移到胶体上，称为离子的吸附过程；解吸过程：胶体上吸附的离子转移到土壤溶液中去，称为离子解吸过程。第四十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

这两个过程是相反的，吸附和解吸的结果，使土壤溶液中的离子和土壤胶体上的离子相互换位，这个过程叫离子交换。

第四十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

所有的阳离子都可以相互交换，称为阳离子交换作用，可用下面的方程式说明：第四十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日一、阳离子交换作用的特点（一）阳离子交换是可逆的

被代换下来的阳离子，可以重新回到胶体上去，而吸附的阳离子也可以再回到土壤溶液中去。

第四十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

在一定条件下，一种阳离子在土壤胶体和土壤溶液中的比例不变，但在土壤胶体上和土壤溶液中的离子并不是同一批离子，而是在不断地轮换。

第四十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

阳离子交换作用的可逆性在农业生产中是很有意义的。当植物根系吸收了阳离子养料，土壤溶液中该离子浓度降低时，胶体上的阳离子可以进入溶液补充；施肥时，溶液中离子浓度过高，又可向胶体转移，储存在胶体上。

第四十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(二)阳离子交换是等当量进行的阳离子交换是有数量关系的，即依离子价为根据的等当量交换，如1个Ca+2可以交换2个K+，1个Fe+3则可交换3个K+。

第四十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(三)服从质量作用定律离子价较低，交换能力较弱的阳离子，如果提高了它的浓度，也可以交换离子价较高，吸附能力较强的阳离子。这对土壤的保肥供肥性有重要意义。第四十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日F=1·ec·eaQrc2二、影响阳离子交换能力的因素(一)阳离子本身的性质1、电荷量的影响离子吸附是固相表面与离子之间的静电作用造成的，固相表面与离子之间的引力为：第四十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日F—相互吸引力；Q—介电常数；ec—阳离子电荷量；ea—负电荷胶粒电荷量；rc—阳离子水化后的有效半径。第五十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

根据上式可知，带电荷量越高的离子，被土壤胶体吸附的能力越强：Fe+3>Al+3>H+>Ca+2>Mg+2>NH4+>K+>Na+第五十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

H+是土壤溶液中最容易产生的离子，而其代换力又强，仅次于三价离子，在水分充足，排水良好的土壤上，常导致土壤变酸。第五十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日2、离子的半径同价的离子，交换能力的大小则由其离子半径和水化程度决定。在电价相同时，离子半径越大，代换能力也越大。

第五十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

因为半径大的离子，其表面上单位面积的电荷量小，对水分子的引力小，水化度低，水膜较薄，和胶粒间的吸附力也就越大。第五十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日表3－2离子半径(nm)与吸附力

离子种类Li+Na+K+NH+4Rb+

离子真实半径

0.0780.0980.1330.1430.149

离子水合半径

1.0080.7900.5370.5320.509弱

强离子交换能力第五十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日3、离子大小的适应性(几何效应)离子大小是否适应交换点，能够影响离子吸附的牢固程度。如果一个离子大小正好适合固相表面的一个交换点，就会被牢固地吸附，反之，则吸附不牢。第五十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

如钾离子的直径为0.27nm，很适合于填入层状粘土矿物中硅氧片的孔穴中，因而可被很牢固地吸附着。第五十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日4、多价离子的水解与聚合有的多价阳离子并不以单个游离状态存在，而是发生水解和聚合作用，使该阳离子的吸附情况复杂化,如铝就是这种情况。第五十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日水解：AlCl3+2H2O→Al(OH)2++2HCl生成的Al(OH)2+可被吸附在固相表面。第五十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

铝离子可随土壤溶液浓度，pH值的不同和温度的变化，形成其他不同的水解产物，如：Al(OH)++、Al2(OH)5+、［Al(H2O)6］+++、［Al(H2O)3OH］++等。第六十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日聚合：在pH4～7时，这些产物可进一步聚合成环状或链状聚合体，这些聚合体直径较大，电荷较多，能被牢固地吸附在固相表面。第六十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(二)土壤胶体矿物组成的影响粘土矿物的种类不同，其电荷密度不同，因而吸附阳离子的强度也不同。第六十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日(三)温度温度升高，离子反应加快，因为温度升高离子热运动变得剧烈，导致在单位时间内碰撞固相表面次数增多，增加离子之间相互交换的机率，缩短达到平衡所需要的时间。

第六十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

温度升高的另一个效应，是可以降低土壤对离子的吸附强度，因为温度升高，增加了离子的动能。第六十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

如果吸附过程为放热反应，由于温度升高，将导致吸附量减小，所以，从热力学角度看，温度对某一种离子吸附的影响，决定于吸附热和解吸热的代数和。

第六十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日三、阳离子交换量(CationExchangeCapacity，CEC）土壤胶体上吸附的全部交换性阳离子的数量，叫作阳离子交换量，或阳离子代换量、吸收容量。用m·e/100g土，或cmol(+)·kg-1土表示。第六十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤阳离子交换量大小，基本上可以反映出土壤保肥力和土壤缓冲性的强弱：

<10cmol(+)·kg-1土，保肥力弱；

10～20cmol(+)·kg-1土，保肥力中等；>20cmol(+)·kg-1土，保肥力强。第六十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

（一）阳离子代换量的测定方法常用KCl、BaCl2或NH4Cl溶液处理土壤，使吸附在土壤胶体上的阳离子被K+、Ba++或NH4+交换，然后测定消耗掉的K+、Ba++或NH4+的数量，即可求出土壤阳离子交换量。

在pH=7的条件下测定。第六十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日（二）影响土壤阳离子交换量的因素1、土壤质地砂土为1～5cmol(+)·kg-1

，砂壤土为7～8cmol(+)·kg-1

，壤土7～18cmol(+)·kg-1，粘土可达25～30cmol(+)·kg-1。第六十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日2、有机质含量有机胶体的代换量远远高于无机胶体，腐殖质阳离子代换量可高达200～500cmol(+)·kg-1，因此，通过施有机肥，增加土壤腐殖质含量，对提高土壤的保肥能力具有重要意义。第七十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日3、无机胶体的化学组成

表3-3各种无机胶体的阳离子代换量

土壤胶体类型

CEC（cmol(+)·kg-1

）蛭石蒙脱石伊利石高岭石倍半氧化物100-15080-12010-403-152-4第七十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日4、介质pH的影响（1）影响粘土矿物的可变电荷

pH增高，土壤负电荷增加，而正电荷减少，吸附阳离子多；

pH下降，H+浓度增高，负电荷减少，结果相反。

第七十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日（2）影响阳离子在土壤溶液中的形态当pH=10时，Mg2+呈Mg(OH)+的形态。由于价态改变，Mg2+可像一价离子那样交换。

第七十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

铝离子可与OH-形成Al(OH)2+和Al(OH)++，在一般情况下，Al(OH)2+的吸附能力比其它一价阳离子大；而Al(OH)++吸附能力比其它二价阳离子大，使得离子吸附的情况复杂化。第七十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

100%四、土壤的盐基饱和度(BaseSaturationPercentage)

土壤吸附性阳离子可分为两类，一类为致酸阳离子，包括H+和Al+3，另一类为非致酸离子，称为盐基离子。第七十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日根据盐基饱和度，可把土壤分为两大类：1、盐基饱和土壤土壤胶体上所吸附的阳离子都是盐基离子时，称为盐基饱和土壤。

第七十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

在这类土壤中，如果吸附的Ca2+和Mg2+占优势，土壤呈中性或微碱性，如果Na+占比例较大时，呈碱性。第七十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日2、盐基不饱和土壤土壤胶体上吸附的阳离子中包括有H+和Al3+时，叫做盐基不饱和土壤。这样的土壤呈现不同程度的酸性。第七十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

盐基饱和度主要取决于气候条件，在北半球，大致以北纬35°为界。北纬35°以南，大部分为盐基不饱和土壤；北纬35°以北，土壤一般饱和度较高。第七十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日例题：某土壤含Ca2+15.10m·e/100g土，Mg2+

5.30m.e/100g土,K+2.00m·e/100g土,Al3+

0.3m.e/100g土,H+0.15m·e/100g土，计算：

1）阳离子代换量；

2）盐基饱和度。第八十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日解：1）阳离子代换量15.10+5.30+2.00+0.30+0.15=22.85（m·e/100g土）2）盐基饱和度（15.10+5.30+2.00）/22.85=98.03%第八十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日第三节交换性阳离子的有效度

第八十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤中的交换性阳离子，一般对高等植物和微生物都是有效的，也就是可被吸收利用的。植物吸收阳离子的途径有两条：

1）从土壤溶液中吸收；

2）从胶体上吸收，但以第一条途径为主。

第八十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

因此，交换性阳离子对植物的有效性，在很大程度上，取决于它们从胶体上解吸或被交换下来的程度。影响交换性阳离子有效度的因素，有以下几个方面。第八十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日一、交换性阳离子的饱和度一种阳离子占阳离子代换量的百分数，叫作该离子的饱和度。土壤中吸附的各种盐基离子对植物的有效性，与这种离子的吸附总量有关，更重要的是和它的饱和度有关。第八十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤A土壤BCa2+6m·e/100g6m·e/100gCEC8m·e/100g30m·e/100gCa2+

饱和度75%20%Ca2+有效性高低第八十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

为了更好地发挥肥料的效果，应该采取集中施肥的方法，而不应该撒施，因为集中施肥可提高肥料离子的饱和度。各种离子都有最低饱和度，低于这个饱和度，有效性降低。第八十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

同样数量的肥料，施在沙土上有效性高，因为在沙土上饱和度增加的快。因此，沙质土壤施肥要坚持少施、勤施的原则，一次施肥不要太多。第八十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日二、土壤中的陪补离子效应

土壤胶体上，总是同时吸附着多种离子，对其中一种离子来说，其余的各种离子都是它的陪补离子。在其他条件相同时，陪补离子的种类对代换性阳离子的有效度有直接的影响。

第八十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

一般说来，陪补离子与土壤胶体吸附力越大，越能提高代换性阳离子的有效度。第九十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日几种陪补离子对代换性钙有效度的影响阳离子组成幼苗含钙量（mg/pot）60%Ca2++40%H+8.5960%Ca2++40%Mg2+8.0860%Ca2++40%K+6.4060%Ca2++40%Na+5.21第九十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日三、盐基离子进入胶体的顺序先用Ca2+饱和土壤，再以K+代换一部分Ca2+

；再用K+饱和土壤，然后以Ca2+代换一部分K+。两份样品的K+饱和度相同，作为陪补离子的Ca2+也相同。

第九十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

前一种方法制备的样品，K+有效度高，因为K+大部分吸附在外层，吸附的牢固程度差。第九十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日四、粘土矿物类型层状铝硅酸盐类粘土矿物的晶体构造，对阳离子交换有一定的影响。在盐基饱和度相同情况下，蒙脱石吸附的钙比高岭石牢固得多，因为蒙脱石吸附的钙在晶层之间，而高岭石在晶层表面。

第九十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

铝硅酸盐粘土矿物晶体的表面，具有由六个硅氧四面体联成的网穴，穴径约为0.27nm，其大小等于钾离子的直径。吸附于晶格表面的K+，当晶格脱水时，就会受到挤压，使它们陷入网穴中，变成固定态钾，降低了对植物的有效性。

第九十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

铵离子的直径为0.28nm，有时也能进入网穴内被固定。第九十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

五、交换性离子的活度效应

土壤胶体吸附的离子以及存在于土壤溶液中的离子总量，固然可以反映土壤养分状况，但是并不能完全反映植物根系的离子环境，因为胶体吸附的离子不能完全解离。因此，离子活度比离子的浓度更有意义。第九十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

为了说明代换性离子的活度效应，我们可把带有负电荷的土壤胶体看作是一种巨型阴离子，这样，它和所吸附的阳离子就成为一种胶体电解质。第九十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

作为电解质，它就有解离度，解离出来的离子就成为活性离子，和未解离出来的离子处于平衡，代换性离子的活度，就是指实际解离出来的活性离子的数量。第九十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

若某种离子在土壤胶体体系中的总浓度为C，当达到平衡时，解离出来的活性离子数量以活度a表示，两者之间的关系可用下式表示：

a=f·c或f=a/c

第一百页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

式中：f称为代换离子的活度系数，当胶体电解质全部解离时，则活度a近于浓度c，活度系数达到最大，近于1；相反，如不能解离，则f达到最小值，接近于零。第一百零一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

在一定的离子浓度下，代换性离子的活度系数表明它在平衡体系中活动的难易，同时也表明它被植物吸收的难易程度，因此，它可以作为养分有效度的指标。第一百零二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

代换性离子活度的大小，由离子和胶体之间的吸力大小而定，这种吸力可以用物理化学中的自由能来衡量，称为吸附结合能。因此，代换性离子活度效应是一种能量概念。

不同种类的代换性离子活度不同，一价离子一般比二价离子的活度大。第一百零三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

代换性离子的活度系数，随着饱和度的高低而变化。一般的趋势是：某一代换性离子的饱和度越高，它的活度系数就越大，养分有效性越高。第一百零四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日第四节土壤中的阴离子吸附

(anionabsorption)

第一百零五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤胶体一般是带负电的，但是在某些情况下，或胶体的某些部分，也可以带正电，因此，同样可以产生阴离子吸附，有些也属可逆反应，能很快达到平衡。

第一百零六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

土壤中阴离子代换吸收常常某些伴随着化学沉淀反应，因而呈现复杂的情况。第一百零七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日一、阴离子的吸附能力1、容易被土壤吸附的阴离子最主要的是各种磷酸根离子(H2PO4-、HPO42-、PO43-)，其次是硅酸根（HSiO-3、SiO3=）及若干有机酸根，如C2O42-。第一百零八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日2、吸附作用很弱的离子典型的是Cl-、NO3-和NO2-，这类离子基本上不被土壤胶体所吸附。第一百零九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日3、中间类型的离子如硫酸根、碳酸根，介于以上两者之间。第一百一十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日二、阴离子的负吸附(negativeadsorptionofanion)

阴离子的负吸附，指的是距带负电的胶体表面越近，阴离子的数量越少的现象。因为土壤胶体上带负电荷，故阴离子的负吸附是必然存在的，但由于某些土壤总是带有一定量的正电荷，因而抵销了这种效应。第一百一十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日

一般负吸附作用随阴离子的价数的增加而加强，这和阳离子的吸附正相反，而机理却是一样的。

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当阳离子都为Na+时，阴离子的负吸附顺序为：

Cl-

=NO3-<SO42-<Fe(CN)63-。这表明，阴离子价数越高，负吸附越明显。

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不同胶体影响的顺序为：蒙脱石>伊利石>高岭石即阳离子代换量高的，阴离子负吸附现象明显。第一百一十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日第五节土壤的其他吸收性能

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除了离子代换吸收作用外，土壤中还存在一些其他的吸收机制，这些吸收机制对土壤保肥供肥能力也有重要作用。第一百一十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期日一、土壤的机