红壤对铝锰离子的吸附特征 Ⅳ.铝锰交换钙钾离子的化学现象

铝、锰离子与钙或钾质固相之间的交换吸附也出现非等当量交换和非电性吸附,而钙、钾离子对交换反应则为电性吸附;非电性吸附量决定于固相表面的场强,也与离子的水解性质和价数有关,其中以铝离子在砖红壤、红壤中的非电性吸附最为强烈;从能量角度综合说明了k、K、1/ n 与ΔF的联系,铝离子的交换吸附具有最大的k、K和最小的1/ n,ΔF为负值;从热力学进一步证论了红壤铝质化的机理,在自然条件下红壤酸化应是一个连续的自发和不可逆过程。     

红壤对铝、锰离子的吸附特征Ⅰ.铝、锰离子的非等当量交换

对铝、锰离子在红壤中的吸附特征进行了研究，结果表明：离子交换能（或吸附能）的次序为铝＞锰＞钙＞钾，但同一离子在不同固相中的交换吸附能力有异。离子的代入量和代出量随其加入量而递增，而代入量占所加数量的百分数则递减，遵守一般的离子交换规律。非等当量性为铝或锰离子参与交换所出现的一种特殊现象，是由于其水解产物的非电性吸附叠加于电性吸附所致，尤以在砖红壤体系中者为甚；非电性吸附量与平衡溶液浓度的关系符合Freundlish方程。     

红壤对铝、锰离子的吸附特征 Ⅰ.铝、锰离子的非等当量交换

对铝、锰离子在红壤中的吸附特征进行了研究,结果表明:离子交换能（或吸附能）的次序为铝>锰>钙>钾,但同一离子在不同固相中的交换吸附能力有异。离子的代入量和代出量随其加入量而递增,而代入量占所加数量的百分数则递减,遵守一般的离子交换规律。非等当量性为铝或锰离子参与交换所出现的一种特殊现象,是由于其水解产物的非电性吸附叠加于电性吸附所致,尤以在砖红壤体系中者为甚;非电性吸附量与平衡溶液浓度的关系符合Freundlish方程。     

红壤对铝锰离子的吸附特征 Ⅴ.稀溶液中铝锰离子的交换吸附行为

研究了贴近自然的稀溶液条件下铝、锰离子交换吸附的行为，结果是：铝、锰与钙、钾离子的交换吸附仍符合一般的离子交换规律，但也不遵守比例定律。讨论了代入量／代出量的摩尔比〈1时的交换吸附、临界点及其机理。对k、K、1/n、r进行了表述，其中k偏高，K则偏低。从热力学角度进一步论证了红壤铝质化即酸化的自然趋势，并揭示了钙与铝、钾离子交换吸附的能量特征。     

红壤对铝、锰离子的吸附特征Ⅱ铝、锰离子的非电性吸附

对铝、锰离子的非电性吸附进行了Freundlish方程处理 ,结果表明 :砖红壤中的吸附较红壤明显 ,低浓度时 ,锰离子的非电性吸附较铝离子为弱 ,高浓度时则反之 ;对于土壤的离子交换吸附 ,似不可能获得稳定的平衡常数k ;K表征离子的吸附强度 ,以膨润土中者最大 ,1/n是吸附量与溶液浓度的相关率 ,K和 1/n成反相关。砖红壤中的ΔGo 最大 ,铝、钾离子交换的ΔGo 大于铝、钙离子交换者。非电性吸附量及与其有关的k、K、1/n和ΔGo 既受固相表面性质的影响 ,也制约于离子的本性     

红壤对铝锰离子的吸附特征 Ⅴ·稀溶液中铝锰离子的交换吸附行为

研究了贴近自然的稀溶液条件下铝、锰离子交换吸附的行为,结果是:铝、锰与钙、钾离子的交换吸附仍符合一般的离子交换规律,但也不遵守比例定律。讨论了代入量/代出量的摩尔比<1时的交换吸附、临界点及其机理。对k、K、1/n、r进行了表述,其中k偏高,K则偏低。从热力学角度进一步论证了红壤铝质化即酸化的自然趋势,并揭示了钙与铝、钾离子交换吸附的能量特征。     

红壤中交换性铝调控条件的研究：Ⅱ.有机质和CaCO3对交换性铝的影响

研究了有机质和ＣａＣＯ３对发育于花岗岩和第四纪红色粘土母质上的红壤的交换性铝的影响。结果表明：在用Ｈ２Ｏ２去除土壤中的有机质后,交换性铝的含量随有机质的降低而降低,但降低的速度不均匀,由慢到快似有一个“突跃”。而在向土壤中添加有机质的研究结果则表明,交换性铝的含量随有机质的增加而增加,在增加的过程中由快到慢,达到极点后,有机质含量再增加,交换性铝反而下降。在相同的土壤环境中,由于作物品种不同,施用     

CaSO4改良苏打碱土的离子吸附交换过程分析与数值模拟

分析CaSO4改良苏打碱土的机理可以为其替代品（脱硫石膏、粉煤灰和磷石膏等）的田间应用提供理论依据。本文通过土柱试验构建了综合考虑离子吸附交换以及土壤水力传导度动态变化的多离子溶质运移方程,并利用UNSATCHEM软件进行了数值模拟。结果表明：CaSO4改良碱化土壤是一个伴随着离子吸附交换反应的复杂过程,同时受到土壤理化特性动态变化的影响,利用UNSATCHEM多离子溶质运移模型能够准确地模拟土壤溶液中Ca^2＋和Na^＋的迁移转化、土壤胶体Na^＋和土壤溶液中Ca^2＋的吸附交换过程,且其精度较高。同时,CaSO4改良苏打碱土并不是一个短期过程,要想使其彻底改良,一是需要不断淋洗,二是通过分次施加CaSO4,使碱化土壤在长期的一段时间内都保持一定的Ca^2＋源,以增加CaSO4的持续改良效果。     

湘南丘陵红壤利用方式对交换性铝分布的影响

对湘南丘陵地区红壤交换性铝的分布进行了分析研究。结果表明，湘南丘陵红壤交换性铝分布差异较大，从０．１－１６．２ｃｍｏｌ／ｋｇ。其分布特点主要取决于土壤母质的性质，各种母质发育的土土土壤交换性铝的大小顺序为：页岩〉第四纪红土〉砂岩〉石灰岩。植被与人为作用对土壤交换性铝的影响也很大。     

蒙山茶园土壤组分对铝吸附解吸热力学特征的影响

采用间歇法和振荡平衡法,通过实验室模拟,研究了蒙山茶园土壤(紫色土和黄壤)原土及各粒级组分对铝吸附解吸的热力学特征,并分析土壤有机质、游离氧化铁和CEC对其吸附解吸的影响。结果表明:(1)不同土壤原土及各粒级组分对铝的吸附量都随铝离子浓度的增大而增加,且各粒级土壤对铝的吸附量不同,表现为土壤颗粒比表面越大,有机质、游离氧化铁和CEC越高,其吸附量越大。紫色土原土及各粒级组分对铝的等温吸附过程用Freundlich方程描述最佳,说明紫色土对铝的吸附是多层吸附;而黄壤原土及各粒级组分对铝的等温吸附过程则用Langmuir方程描述最佳,说明黄壤对铝的吸附以单层吸附为主。(2)紫色土原土及各粒级组分对铝的解吸率表现出以下关系:粗砂粒原土细砂粒粉粒粘粒,黄壤原土及各粒级组分对铝的解吸率则表现出以下关系:细砂粒粗砂粒原土粉粒粘粒,两者解吸率的大小关系均与其有机质及游离氧化铁相反,表明两种土壤的原土及各粒级组分中有机质和游离氧化铁越高,其专性吸附率就越高,从而解吸率越小,说明土壤有机质和游离氧化铁影响土壤对铝的固持能力。(3)土壤最大吸附量与有机质、游离氧化铁含量和CEC都表现出显著或极显著的正相关关系,而其最大解吸率也均与有机质、游离氧化铁含量和CEC表现出显著或极显著的负相关关系。     

CaSO4改良苏打碱土的离子吸附交换过程分析与数值模拟

分析CaSO4改良苏打碱土的机理可以为其替代品(脱硫石膏、粉煤灰和磷石膏等)的田间应用提供理论依据。本文通过土柱试验构建了综合考虑离子吸附交换以及土壤水力传导度动态变化的多离子溶质运移方程,并利用UNSATCHEM软件进行了数值模拟。结果表明:CaSO4改良碱化土壤是一个伴随着离子吸附交换反应的复杂过程,同时受到土壤理化特性动态变化的影响,利用UNSATCHEM多离子溶质运移模型能够准确地模拟土壤溶液中Ca2 和Na 的迁移转化、土壤胶体Na 和土壤溶液中Ca2 的吸附交换过程,且其精度较高。同时,CaSO4改良苏打碱土并不是一个短期过程,要想使其彻底改良,一是需要不断淋洗,二是通过分次施加CaSO4,使碱化土壤在长期的一段时间内都保持一定的Ca2 源,以增加CaSO4的持续改良效果。     

红壤中低分子量有机酸的吸附特征

应用平衡法研究了红壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附行为。结果表明:红壤对有机酸的吸附量随着有机酸平衡溶液浓度的增加而增加,有机酸种类不同,吸附量也不同。有机酸在红壤中的吸附行为均可以很好地用Langmuir、Freundlich和Temkim方程描述,其中以Langmuir方程的拟合效果最好。红壤对有机酸均具有较高的吸附率,在0.5～20mmolL-1初始浓度范围内,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率最大分别可达89.2%、77.5%、67.4%和47.1%。红壤对柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率均随着有机酸初始浓度的增加先急剧下降(<5mmolL-1),之后缓慢下降至趋于平稳;草酸的吸附率则随着初始浓度的增加而增加,在3mmolL-1左右时达到最大,随后降低至趋于平稳。     

土壤胡敏酸与铜离子络合反应及吸附过程热力学特征的研究

供试三中不同土壤溶解态胡敏酸（ＨＡ）与Ｃｕ＾２＋络合的稳定常数ｌｏｇＫ大小呈：黑垆土ＨＡ＞娄土ＨＡ＞黄绵土ＨＡ，ｌｏｇＫ的大小与ｐＨ、温度（Ｔ）及离了程度（１）有关；络合反应的热和学函数变化：标准自由能变ΔｒＧｍ＾θ＜０，标准焓变ΔｒＨｍ＾θ＜０，标准熵变ΔｒＳｍθ＜０，表明络合是自发的放热反应，体系有序性增大。ΔｒＨｍ＾θ负值大小于ｌｏｇＫ呈相同次序，称为ＨＡ络合Ｃｕ＾２＋过程中ＨＡ分子变形及络     

土壤胡敏素结构特征及对铜离子的吸附特性

以棕壤和赤红壤为供试土壤,在对土壤胡敏素进行结构表征的基础上,采用批量平衡法研究不同反应温度下其对铜离子(Cu~(2+))的吸附动力学和热力学特征,利用同步辐射X-射线吸收光谱技术探测了Cu~(2+)在胡敏素表面吸附的微观局域结构。结果表明:与胡敏酸相比,胡敏素具有较高的脂族性和极性,但其分子中甲氧基碳、羰基碳、木质素类化合物和酚类化合物的比例较低;随溶液Cu~(2+)浓度、接触时间和反应温度的增加,胡敏素对Cu~(2+)的吸附量也增加;吸附动力学曲线符合假二级动力学方程,吸附过程是需要能量和吸热的缔合反应;吸附等温线符合Freundlich和Langmuir方程,吸附反应是自发、吸热和自由度增加的过程;与胡敏酸类似,胡敏素表面吸附态Cu~(2+)是以扭曲的八面体构型存在,第一配位层(Cu-O)由原子间距为1.91～1.97?的4个O原子构成,第二配位层(Cu-C)由原子间距为2.80～2.83?的2个C原子组成,证实Cu~(2+)主要以内层复合物形式吸附在胡敏素表面的有机官能团上。上述结果指出,尽管胡敏素的化学组成不同于胡敏酸,但Cu~(2+)在这两种腐殖物质组分表面的局域配位结构相似。     

中国土壤电化学的发展历程

本文介绍了土壤电化学研究历时50多年的系统成果,涉及带电粒子的化学行为、电极使用、学科渗透、工作成就、国内外影响和评价,形成集基本理论、实际应用和研究方法于一体的土壤电化学体系。在近期继承发展上,论述了电化学体系的土壤氧化还原过程及其研究法和酸化红壤修复原理与技术。前者扼要说明红壤中铝、锰离子的非等当量交换和非电性吸附;地跨湿润至干旱地区土壤氧化还原状况的水平带谱、垂直分异;有机还原性物质和无机氧化性物质的依存关系和变化规律,从而论证氧化还原过程作为土壤物质循环的转化动力(化学和生物学的)所作的贡献。后者扼要说明以铝化学为核心,土壤酸化理论、改良措施和从环保出发的工农业废弃物的利用;相反电荷胶体表面双电层的相互作用与电荷密度、离子强度、盐吸附的关系,扩散层重叠机制以及双电层作用对土壤表面性质和土壤酸化的影响。     

有机物料对酸性红壤铝毒的缓解效应

利用盆栽试验研究了施用不等量稻草对酸性红壤旱耕地铝毒的缓解效应。结果表明,添加不等量的秸秆碳(C)后,土壤pH值显著提高,土壤交换性铝和吸附态羟基铝的含量则明显降低,土壤有机络合态铝的含量也呈增加趋势。添加铝盐并不影响秸秆碳对降低土壤交换性铝和吸附态羟基铝含量的作用。在本研究中,土壤pH值与土壤交换性铝和土壤吸附态羟基铝均呈显著负相关,方程分别为y=-2193.9x+11545,R2=0.9798**,y=-655.34x+9748,R2=0.7837**。土壤交换性铝和吸附态羟基铝与玉米主根长,地上部磷、钾含量均呈显著负相关,是抑制玉米吸收养分的主要限制因素,土壤吸附态羟基铝是次于交换性铝的又一活性较大的铝化合物。     

水溶性有机高分子对红壤磷吸附特征的影响

本试验采用连续振荡法,初步研究了水溶性有机高分子材料聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和聚乙二醇对磷在红壤中吸附过程的影响,并对该过程拟合出方程。结果表明:在聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和聚乙二醇作用下土壤磷吸附动力学以幂函数方程为最优方程,且方程参数与单施磷酸二氢钙的处理方程参数有显著差异性。有机高分子能显著提高磷在红壤中的吸附和土壤pH,但材料之间的土壤吸附量无差异显著性,需进一步研究。     

氢离子、三价铝离子、钙离子和铵离子在红壤和黑土上吸附能力的比较

分别用两种混合溶液淋洗红壤和阿斯坎凝膠(濛脱土),以蒸馏水洗去氯离子,然后用1.0NKCl 溶液代换出交换性阳离子并定其量。这两种混合溶液是:(i)CaCl_2+(CH_3COO)_2 Ca+HCl(钙盐浓度一定,HCl 浓度改变);(ii)     

施用水稻秸秆对酸性红壤铝形态的动态影响

采用室内培养试验研究了施用秸秆对酸性红壤pH值和高活性的交换性铝、吸附态羟基铝和有机络合态铝的动态变化。结果表明，土壤pH值和各形态铝在前30天内变化较大，而后达到稳定。土壤pH值在前10天内快速提高，之后缓慢下降至第30天渐趋平衡，土壤交换性铝则是先降低，10天后逐渐增加至稳定状态。添加秸秆后，土壤吸附态羟基铝发生复杂的水解和聚合反应，变化不大。有机络合态铝在可溶性有机质和有机酸等小分子化合物的联合作用下，先增加而后降低。由于秸秆作用的时间较短，不能使有机质积累，故有机络合态铝不稳定易于变化，不能起到很好的络合铝的作用。     

吸附树脂吸附蜂蜜中羟甲基糠醛的热力学研究

为考察大孔吸附树脂对蜂蜜中羟甲基糠醛(HMF)的吸附可行性，该文采用静态吸附法研究了LSA-800B型大孔树脂对HMF吸附过程的热力学性质。结果表明，在298，308，318 K和研究的浓度范围内，蜂蜜中的HMF在LSA-800B型树脂上的吸附等温线均符合Freundlich等温吸附方程，Freundlich吸附等温线和等量吸附焓表明LSA-800B型树脂对蜂蜜中HMF吸附是放热过程。吸附自由能ΔG＜0表明吸附的自发性，吸附熵变ΔS＜0说明吸附质分子在吸附树脂表面上的运动比在溶液中受到更大的限制。