A. 交换作用的土壤中阳离子的交换作用
土壤袭的阳离子交换性能是由土壤胶体表面性质所决定,由有机质的交换基与无机质的交换基所构成,前者主要是腐殖质酸,后者主要是粘土矿物。它们在土壤中互相结合着,形成了复杂的有机无机胶质复合体,所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸,两者的总和即为阳离子交换量。其交换过程是土壤固相阳离子与溶液中阳离子起等量交换作用。
1、土壤阳离子交换量是随着土壤在风化过程中形成,一些矿物和有机质被分解成极细小的颗粒。化学变化使得这些颗粒进一步缩小,肉眼便看不见。
2、这些最细小的颗粒叫做“胶体”。每一胶体带净负电荷。电荷是在其形成过程中产生的。它能够吸引保持带正电的颗粒
,就像磁铁不同的两极相互吸引一样。阳离子是带正电荷的养分离子,如钙(Ca)、镁(Mg)、钾(K)、钠(Na)、氢(H)和铵(NH4)。粘粒是土壤带负电荷的组份。
3、这些带负电的颗粒(粘粒)吸引、保持并释放带正电的养分颗粒(阳离子)
。有机质颗粒也带有负电荷,吸引带正电荷的阳离子。砂粒不起作用。
4、阳离子交换量(CEC)是指土壤保持和交换阳离子的能力,也有人将它称之为土壤的保肥能力。
B. 土壤中阳离子的交换作用
土壤的阳离子交换性能,是指土壤溶液中的阳离子与土壤固相阳离子之间所进行的交换 作用,它是由土壤胶体表面性质所决定。土壤胶体是土壤中粘土矿物和腐殖酸以及相互结合形成的复杂有机矿质复合体,其吸收的阳离子包括钾、钠、钙、镁、铵、氢、铝等。土壤交换性能对植物营养和施肥有较大作用,它能调节土壤溶液的浓度,保持土壤溶液成分的多样性和平衡性,还可保持养分免于被雨水淋失.
土壤盐基饱和度(BS)
Base Saturation
土壤胶体上的交换性盐基离子占全部交换性阳离子(总量)的百分比。
酸基离子:H+、Al3+
盐基离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+等
BS真正反映土壤有效(速效)养分含量的大小,是改良土壤的重要依据之一。
盐基饱和度是指土壤吸附交换性盐基总量的程度。土壤吸附性阳离子,根据其解吸后的化学特性可区分为致酸的非盐基离子(如氢和铝离子)与非致酸的盐基离子(如钙、镁、钠等)两大类。当土壤胶体所吸附的阳离子基本上属于盐基离子时,称为盐基饱和土壤,呈中性、碱性、强碱性反应;反之,当非盐基离子占相当大比例时,称为盐基不饱和土壤,呈酸性或强碱性反应。土壤盐基饱和度以土壤的交换性盐基总量占土壤阳离子代换量的百分比表示。盐基饱和度的大小,可用作施用石灰或磷灰石改良土壤的依据。
C. 土壤离子交换
土壤中离子的交换作用
土壤中带负电荷胶粒吸附的阳离子与内土壤溶液中的阳离子进行容交换,称为阳离子交换 作用。
土壤阳离子交换的特点:
• 可逆反应并能迅速达到平衡
• 阳离子交换按当量关系进行
• 不同阳离子的代换力有大小差异(离子价数、原子序数、离子运动速度、质量作用定律)
25 阳离子交换量
每千克干土中所含全部阳离子总量,称阳离子交换量
影响因素:
(1)胶体的种类
蒙脱石>水化云母>高岭土;有机胶体最高
(2)溶液的pH值
pH值增加,土壤负电荷量随之增大,交换量增大
D. 离子交换吸收作用名词解释
离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子或阴离子与土壤胶粒表面扩散层中的阳离子或阴离子进行交换后而保存在土壤中的作用,又称物理化学吸收作用。这种吸收作用是土壤胶体所特有的性质,由于土壤胶粒主要带有负电荷,因此绝大部分土壤发生的是阳离子交换吸收作用。离子交换吸收作用是土壤保肥供肥最重要的方式。
E. 试述土壤的离子交换和吸附作用对污染物迁移转化的影响。
吸附作用对污染物在土壤中的质体流动转移有影响,污染物在土壤中的移动距离大小顺序与吸附系数大小顺序一般相反,即吸附强,移动就越不容易。离子交换的选择性较高,适用于较高纯度的分离和净化。
F. 什么是土壤离子吸附与交换作用
植物在生活状态下,根细胞呼吸作用释放大量二氧化碳,这些二氧化碳溶于土壤溶液生成的碳酸,可以离解成氢离子和碳酸氢根离子,并吸附在根细胞的表面。在土壤溶液中也含有一些阳离子和阴离子。根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。离子交换后,盐类离子吸附在根细胞的表面,为根系进一步吸收离子做了准备。而根系附近土壤溶液中的阳离子和阴离子,又会从较远处得到进一步的补充。交换吸附不需要消耗代谢能量,与温度无关,发生的速度也很快。是属于非代谢性的。农业生产上及时中耕,防止土壤板结,其作用之一就是促进根系的呼吸,以大量产生可供交换的氢离子和碳酸氢根离子。
离子交换
借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的,是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。
G. 几个土壤学名字解释:交换性吸附;盐基离子;至酸离子;土壤结构性
土壤结构性:有土壤结构体的种类,数量及结构体内外的孔隙状况等产生的综合性质。
盐基离子:富集于土壤表层,形成的碱金属和碱土金属强碱弱酸的盐类,这些盐类水解后产生OH-,使土壤碱化。
致酸离子:一种土壤胶体上吸附的交换性阳离子使土壤偏酸性。
交换性吸附:在吸收离子的过程中,同时进行离子的吸附和解吸附。这时,总有一部分离子倍其他离子交换。