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[科普中国]-土壤胶体可变电荷

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土壤胶体的内表面和外表面带有大量的负/正电荷,这是土壤胶体化学性质活跃的重要原因。土壤胶体表面的电荷既有正电荷,也有负电荷,根据土壤胶体表面电荷的来源和性质,可将其分为两类。当土壤pH发生变化时,土壤胶体固相表面从介质中吸收或释放离子,从而使土壤电荷数量和性质发生变化,这部分随土壤pH而变化的电荷称为可变电荷。产生可变电荷的主要原因是由于胶核表面分子(或基团)的解离。

简介土壤胶体的内表面和外表面带有大量的负/正电荷,这是土壤胶体化学性质活跃的重要原因。土壤胶体表面的电荷既有正电荷,也有负电荷,根据土壤胶体表面电荷的来源和性质,可将其分为两类。1

可变电荷当土壤pH发生变化时,土壤胶体固相表面从介质中吸收或释放离子,从而使土壤电荷数量和性质发生变化,这部分随土壤pH而变化的电荷称为可变电荷。产生可变电荷的主要原因是由于胶核表面分子(或基团)的解离。1

来源土壤可变电荷的来源主要有:

一、含水氧化硅(硅酸)的解离

二、含水氧化铁、氧化铝表面的羟基或H+的解离。含水氧化铁、氧化铝属于两性胶体,在酸性条件下解离出OH-,使胶体带正电荷,成为碱胶基;在碱性条件下解离出H+、使胶体带负电荷,成为酸胶基。

三、黏土矿物表面OH-或H +的解离。高岭石类黏土矿物的晶体表面上含有较多的OH-,其他层状硅酸盐晶体表面的断键也可以产生可变电荷。由于溶液pH的变化,高岭石晶体表面可以携带不同类型的电荷。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院