土壤无机胶体

土壤无机胶体【土壤无机胶体】包括层状铝硅酸盐矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石等黏土矿物)、铁或铝的水合氧化物胶体和硅酸无定形胶体等 。这些层状黏土矿物一般带较多负电荷、阴离子交换量大(蒙脱石120mmol/100g)和巨大的表面积(蒙脱石类700m2/g,伊利石100~200m2/g),因而对土壤中离子态污染物有较强的吸附、固定和离子交换的能力,由此可降低或缓和其危害性 。土壤中铁、铝氧化物胶体带正电荷,有较大的表面能;因而对土壤中的含氧酸根负离子(如砷、铬等污染物)有很强的吸附能力,减少对土壤的污染 。
基本介绍中文名:土壤无机胶体
外文名:inorganic colloid in soil
释义:黏土矿物等无机物形成的胶体物质
包含:层状铝硅酸盐矿物、铁等
分类1:层状铝硅酸盐黏土矿物
分类2:土壤氧化物
简介土壤胶体是指土壤中颗粒直径在1~100nm之间(在长、宽、高三个方向上,至少有一个方向在此範围内)的土壤固体颗粒 。一般将小于1μm的土壤颗粒称为土壤胶体 。这比一般胶体颗粒的上限大10倍,因为1μm的土壤颗粒已经表现强烈的胶体性质 。土壤胶体一般可以分为无机胶体、有机胶体和有机无机複合体三类 。下面我们简单地介绍一下这三类土壤胶体的特性 。土壤无机胶体土壤无机胶体(soil mineral cloid)主要是指土壤黏土矿物,它包括次生的铝硅酸盐黏土矿物和氧化物,前者是晶体结构,后者一般呈非晶体结构,其中次生铝硅酸盐黏土矿物是组成土壤无机胶体的主要成分 。包括层状铝硅酸盐矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石等黏土矿物)、铁或铝的水合氧化物胶体和硅酸无定形胶体等 。这些层状黏土矿物一般带较多负电荷、阴离子交换量大(蒙脱石120mmol/100g)和巨大的表面积(蒙脱石类700m2/g,伊利石100~200m2/g),因而对土壤中离子态污染物有较强的吸附、固定和离子交换的能力,由此可降低或缓和其危害性 。土壤中铁、铝氧化物胶体带正电荷,有较大的表面能;因而对土壤中的含氧酸根负离子(如砷、铬等污染物)有很强的吸附能力,减少对土壤的污染 。分类层状铝硅酸盐黏土矿物一、黏土矿物的晶体结构 。铝硅酸盐黏土矿物一般都是层状结构,其基本结构单元有两个硅氧四面体和铝氧八面体 。硅氧四面体片:由4个氧离子和1个体离子组成的四面体结构单元 。多个硅氧四面体通过共用底层的3个氧原子在水平方向发展而形成一个片层结构,称为硅氧片,硅氧片的上下面上由6个氧原子形成一个六角形的网孔,称为晶穴,其直径约为 0. 14nm 。二、层状黏土矿物的类型和性质 。土壤中黏土矿物的类型很多,一般把它们分为高岭石组、蒙脱石组、水化云母组、绿泥石组等 。高岭石(kaolinite)组属1:1型黏土矿物,主要矿物有高岭石、埃洛石、珍珠陶土、迪凯石等,其中以高岭石最典型 。高岭石的两个字位晶层之间,四面体片的底层的氧(O)原子与相邻晶层的八面体片顶层的氢氨基(OH)之间可以形成氢键,把两个相邻晶层连线起来,由于氢健作用力很强,水和其他离子不易进人到晶层之间,使得高岭石廖胀性很弱(5%),晶层间距为0.72nm 。高岭石的晶体颗粒较大,同晶替代作用较弱,比表面积较小,黏结性、黏着性、可塑性较弱,是製作各种陶瓷製品的主要原料 。高岭石在土壤中分布很广,尤其在热带、亚热带土壤中最多,是红壤、砖红壤土类的主要黏土矿物 。土壤氧化物土壤中的氧化物类矿物又称为非硅酸盐黏土矿物 。土壤中的氧化物主要是铁、铝、锰、硅等氧化物及其水合氧化物类 。土壤氧化物有的是晶型矿物,如三水铝石、水铝石、针铁矿、赤铁矿、石英等 。非晶型的氧化物如蛋白石、水铝英石等 。土壤氧化物的表面积较大,表面活性高,其电荷数量随土壤酸硷度而变化,对土壤的理化性质影响很大,尤其在南方的红色土壤中对土壤养分、重金属元素的形态、活性、迁移和有效性有重大的影响 。这些矿物都是在高温多湿条件下形成的,南方土壤呈红色主要是由于土壤中赤铁矿染色的结果 。