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1、第八章 土壤胶体和土壤离子交换,名牧密粱蛆岭棋鬃蹬惩络旺盈宫骤搔钞骏新勿雪轿皂铺截漠酮逆冈晾烤筋第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,第一节 土壤胶体的构造与性质,一、土壤胶体的概念 土壤中的固相、液相和气相呈互相分散的胶体状态，是一个分散系。即土壤学中所指的土壤胶体是指直径小于2m或者小于1m土壤颗粒。,济倘进详确擅篮博汝厦刮烬容押陨乱窝队串登襄南炉晋寐挖柠穷卞厢骋映第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,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,二、土壤胶体的构
2、造,1微粒核（胶核） 微粒核是土壤胶体微粒的核心部分，它是由组成胶体微粒的基本物质的分子群所组成。,户攀杏沪盘泽频釉掐沉爪瑞借沽坠滩沟寨沫鲤呕快乞莉假厕获级拎肠基埠第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,2扩散双电层 （1）决定电位离子层 是吸附在胶粒核表面，决定胶粒电荷正负及大小的一层离子。 （2）补偿离子层 分为两个层次。 一、非活性补偿离子层。 二、扩散层。,酉找涤坐姚鸵瓣凡箱缄捉敢骏汉竟需习阐螺满喉瞪慑佯疥枉语握蝗旦哄蓉第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,胶体微粒的扩散双电层构造图式,哇冬妮蔷仇芒沏
3、赶耐鹤斑座甘炙藩才膊垫荤国橙漫尺甘械捌沉搂砂鸳谁谍第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,3、胶团间溶液,即土壤胶体分散系中的分散介质，也即是土壤溶液。,土粒,土壤溶液,湾衫烘鄙嵌秀祟晃灸迸抚耘凿田甭曝斧诧恭茸栖播辟欺扣琐葬侧蟹猎贝蓝第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,一、巨大的比表面积和表面能 比表面积：单位质量或物体的总表面积称为比表面积或比面，物体愈小比面愈大。,第二节土壤胶体的性质,土粒直径(mm) 总表面积(cm2) 比面(cm2/cm3) 10 3.14 6 1 31.42 60 0.05 62
4、8.32 1200 0.001 31416 60000,患儒钾义樊骨麻愉问叼尹梳说煮伞框后机桐御漱休瑚越岿程弟痪渗鲍牲巢第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,表面能：由于表面分子的四周不都是相同的分子，受到的力不均衡，使表面分子对外表现有剩余能量，这种能量是由于表面的存在而产生，所以叫做表面能。,-内表面：指膨胀性粘土矿物的晶层表面和腐植质分子聚集体内部的表面。 -外表面：指粘土矿物、氧化物和腐植质分子暴露在外的表面。,实弥嗡够纤阎嘴浇定寥瘦艘蹦啊丧帕桂款待银壳堤蚁他原窥锡脾劈哪练慑第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换
5、森林土壤课件,土壤有机质的比表面大，表观比表面可达700 m2/g。,土壤中常见矿物的比表面积（ m2/g）,晕蒋滦繁秆备亩嗽衰葱守歉宦画挛卯吻琶队门沾透站木稽似淡部冤耀甫体第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,二、带电性 土壤胶体微粒都带有一定的电荷，（一）电荷类型： 永久电荷(permanent charge) ：由同晶代换作用产生（粘土矿物晶质中的一种离子被另一种离子取代的过程） 可变电荷(variable charge) 随pH的变化而变化的土壤电荷。 晶格破碎边缘带电负电荷,过宛痰摊毫谋逢愚溉肇聂寅垦圣妹擞酚忿坐但藏试甲拘南羽希猜措敛培属第
6、八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,土壤胶体的双电层模型,踢恢舜但俱志惫痔锐羔颅逗杉续逾罗变兽浆茸奄擅箱齐突返摘特谩云康惯第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,可变电荷的成因主要是胶核表面分子或原子团 的解离： A. 含水氧化硅的解离 B. 粘粒矿物的晶面上的OH和H的解离 C. 腐殖质上某些官能团的解离 D. 含水氧化和水铝石表面的分子中OH的解离； pH 3.2,从上述四种情况来看，土壤胶体所带的电荷数量和性质与介质的pH值有密切关系。,滨锚司堪沏铺芽畸引盐些败镜娄逝厄谩功亚升茄焉曝秘霄悍苟曾羽吞依冒第
7、八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,（二）土壤的电荷数量,1、土壤电荷主要集中在胶体部分。,2、胶体组成成分是决定其电荷数量的物质基础。,3、有机胶体和无机胶体的电荷具有非加和性。,赔逐撤此金约棺茶万虹跌珊臣洱时蹈班域溶迷享幽价司宵烃崇辟测戊抄媳第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,三、土壤胶体的分散性和凝聚性,胶体微粒均匀分散在土壤溶液中成为胶体溶液状态，称为溶胶。,1土壤胶体溶液（溶胶）,2土壤中无定形的凝胶体（凝胶）,微粒彼此相互联结凝聚在一起，呈无定型絮状凝胶体，称凝胶。,老桐超珐羚吟齿唁企魄芳陡业
8、象告哎苇翌均年便哀牟侄沼作爹宫轿蛤骄俞第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,3分散和凝聚作用,由溶胶联结凝聚成凝胶的作用，叫做胶体的凝聚作用。,一般地，离子的价数越高，离子半径越大，所产生的凝聚能力越强。常见阳离子凝聚力的排列顺序是：,Fe3Al3Ca2Mg2KNH4Na,晚儿稀聚鹃刻哗袜褐诌违皂渝抿誊裸锌解雹流睹敲崎迅驮辱径蔗岳宝南枣第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,凝胶分散成溶胶的作用，叫做胶体的分散作用。,胶体的凝聚作用，有些是可逆的，有些是不可逆的。,监甥违煞矗门掠含臃蛋扁阶哭厢峙类埋濒大免用衫
9、驮孤橱逗惧誊姬篇胡烘第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,第二节土壤胶体类型 一、土壤无机胶体（矿质胶体） 主要为极细微的粘土矿物，包括成分简单的含水氧化物和成分复杂的各种次生层状铝硅酸盐类等。,溪若囱咨逝切诛耐剪斡损办樟拿绞己芽堂攀妖竞脂咖页缚看瘟螟稠骤摆创第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,1含水氧化物 主要包括水化程度不等的铁、铝、硅的氧化物。 （1）含水氧化硅 是一种非晶质的凝胶，其化学式为SiO2nH2O或写成H2SIO3。,庶总欠史伙坯缚身栋摹灭伟骂懦批婆贞恿氢曰演弃寞店盾蹦缔宽割戈烫死第八章
10、土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,（2）含水氧化铁,主要有: 褐铁矿 2Fe2O33H2O 针铁矿Fe2O3H2O 多水针铁矿3FeO34H2O 一水赤铁3Fe2O3H2O等。,寒兹粱柑悍娥混示绥滨员够卡甸矛敲斩寺垛襟雷傣迷那遏锄岭扩糟猜妒汁第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,（3）含水氧化铝 主要有水铝石Ai2O3H2O和三水铝石Al2O33H2O等，也是两性胶体，其电性决定于溶液的酸碱性。,辰受喘镇彪度郁礼媒叮勃男殃诲茅骤剁报赖敞啃尔法背开讳篓迭席欣殉窥第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤
11、胶体和土壤离子交换森林土壤课件,硅氧四面体（或简称四面体） 硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位，不同的连接组合方式形成不同的硅酸盐矿物。,2、粘土矿物,（1）粘土矿物的基本构造特征 基本构造,咕焕燃次观疡撵明廷焚母跳爪读范粉葵堤恋匪躲捉跪翅宁誓避洱敲皆甸虎第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,炼掠剩醚焰领浩谁滞谐祈晴席姚榆计傈樱吭跋卯偶该坛顺妻蜘鳞射脱妒瘸第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,铝氧八面体（或简称八面体）,溃考霓腿吕倘杭派拎踞策晾殴苦行溅牧颖浊摔炉港浚玖毒澄缠电钎胃骇腮第八章土壤胶体和土
12、壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,粘土矿物基本构造,宗遇滥痢拙滚骂障豫南榴渍腑区噬纹殴孺凳侦舀面潭昏垂径片漠示嘶涎秸第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,单位晶层结构, 1:1型单位晶层: 由一个硅片和一个铝片构成。硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。1:1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层面，一个是由具有六角形空穴的氧原子层面，一个是由氢氧构成的层面。,祁境复舅淬嚷靖誉扬亚吃讶臀愁洼奥往敷舀契吁瘩寞锨零龙锁芒柞洛从掏第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土
13、壤课件, 2:1型单位晶层 由两个硅片夹一个铝片构成。两个硅片顶端的氧都向着铝片，铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成单位晶层。2:1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。,斯惹猖佃基牟咙载肃郡甫隧炉遇深温奋陡拍缴青随兰洽彬彼颠很庆征炊邓第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,同晶替代 是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。,铝,4,3,动阻羞本禁乱岿勘乞议峡秆疽淑寥剂哦坪魂该袖床告狠篱椒韭署瘴粱敖喻第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,（2）粘土
14、矿物类型 土壤中最主要的粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石，还有蛭石、绿泥石、水铝英石等。,熟驭到谍蜡美部酗其荣臂债凶滤升妄赛灌商或瞳苹绩弊远猩忻搐予涸砚救第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,特点：(1）1:1型的晶层结构 单位晶胞的分子式可表示为Ai4Si4O10(OH)8。 （2）无膨胀性 两个晶层的层面间产生了键能较强的氢 键，膨胀系数一般小于5.高岭石层间距约为0.72nm。 （3）电荷数量少阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg-1。 （4）胶体特性较弱 较粗（0.2-2m），颗粒的总表面积相 对较小，为1020103m2kg-1,
15、高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土矿物，在华北、西北、东北及西藏高原土壤中含量很少。,高岭类矿物（1:1型矿物） 包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等,瞪耿露爷围我沫晓城尚云期尽蛀跑骂筹忘聚蛮竹隔驴炳白排历绣役侍乎痊第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,高岭石矿物结构示意图1:1型,蛆拎快赏帚脓愤钉蛀整敞慨啊虫筑帅躬佳用却乍龄犁拼萝眉洲毙呕逝条柠第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,高岭石结构示意图,色篆经与氏支福价海睫敞妆清巾进狙殉譬潍汉诱乞镭慎额包侄言措戚效骆第八章土壤胶体和土
16、壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,蓖穴拒蒂炬阿舍凸迈嚎媚簇搽鬃痰氓铺锁胀扬敏盏桑荫牌枕沙螺痉白室援第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件第八章土壤胶体和土壤离子交换森林土壤课件,特征： （1）2:1型的晶层结构蒙脱石是其典型代表。单位晶胞的分子式可表示Al4Si8O20(OH)4nH2O。 （2）胀缩性大 蒙脱石晶层间距变化在0.96-2.14nm之间，蛭虫的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距变化在0.96-1.45nm之间。 （3）电荷数量大 同晶替代现象普遍。 （4）胶体特性突出 ，较细（有效直径0.01-1m），总表面积为600800103m2kg-1，且80是内表面。蛭石一般为400103m2kg-1。,蒙脱石组在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广,蒙脱石类矿物 （2:1型膨胀性矿物 ） 包括：蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。,裹虏阻烬采掩留证斋步会缆驻柒鹿氟诅综凄溢产未
