土壤胶体中氧化物的表面特性

土壤胶体中氧化物的表面特性在很大程度上决定了氧化物在土壤中的特殊功能:增加土壤的可变电荷和对离子的专性吸附能力。     

土壤胶体表面羟基释放的初步研究

土壤中铁、铝、硅等氧化物及其水合物表面属可变电荷表面,或称恒电位表面。层状硅铝酸盐边缘裸露的铝醇基(Al—OH)和硅醇基(Si—OH)也具有氧化物的表面性质^[10,21]。这些胶体表面的特点是含有羟基(—OH)和水合基(—OH₂),其表面吸附或解离质子都受介质的pH所决定。     

土壤胶体膨胀的初步研究

应用吸水膨胀计,测定了二种粘土矿物(蒙脱土及高岭士)、三种土壤(红壤、灰褐土、黑士)、五种土壤胶体(<1微米)(红壤、灰褐土、黑土及华北平原的二个胶泥)的吸水曲线与膨胀。各类土壤及土壤胶体的吸水曲线形状各不相同,土壤和胶体的吸水量不仅受粘土矿物所限制,土粒的团聚和分散情况都有关系。红壤(土壤或胶体)的吸水性能与高岭土相似:不显膨胀而有收缩,可说明红壤中含有较多的高岭土。淋溶黑土及其胶体在吸水时的膨胀,颇为显著而无收缩。吸水10天后,氢铝质黑土胶体的体积比吸水前大0.75倍,钠质大1.62倍。其膨胀和吸水的性能与蒙脱土相仿,可说明黑土中含有较多的蒙脱土。灰褐土胶体有膨胀也有收缩。吸水10天后,氢铝质灰褐土胶体的体积,比吸水前增大0.28倍,钠质则膨胀1.11倍。因云泰的膨胀和吸水性能尚无充分资料,故未能比较。华北平原胶泥的膨胀性能类似灰褐土,这种胶泥吸水后可呈溶胶状态,其钠质胶泥的膨胀度都比钠质黑土胶体尤大。在吸水6天后,钠质鸡粪土(28448)的体积比吸水前大1.41倍,狗头胶泥(28450)比吸水前大2.11倍。华北平原胶泥的特性可能与灰褐土胶体相类似,或因其细微胶体含量较多而增高其膨胀度。     

表面电荷性质对离子在土壤胶体界面扩散的影响

采用动力学方法测定了中性紫色土胶体和砖红壤胶体的电荷性质,研究了不同pH、电解质体系、浓度条件下离子在带电土壤胶体中的扩散过程,分析了两种土壤胶体在不同条件下离子扩散通量和扩散系数的特点。结果表明:1)中性紫色土胶体和砖红壤胶体中离子平衡扩散量为2.6～3.1 mg g-1和0.26～0.51 mg g-1,前者的扩散平衡量是后者的6倍～10倍;2)中性紫色土胶体不同温度条件下,离子扩散系数为1.17×10-9～1.91×10-9cm2s-1,砖红壤胶体中在与其对应温度条件下,离子扩散系数为0.23×10-9～0.45×10-9cm2s-1,前者是后者的4倍～5倍。表面电荷性质对离子在带电土壤胶体界面扩散的影响起决定性作用。     

土壤胶体电位滴定与热分析的初步研究

土壤不仅是一个分散体系,而且其高度分散部分还带电荷。因此,它能与土壤溶液中的离子相互结合,形成双电层。大部分土壤的无机胶体是带负电的,所以主要吸附阳离子。当它在盐基不饱和时就呈酸性,形成所谓胶体酸,胶体酸的缓冲性能既取决于交换性酸的本性,也取决于土壤胶体的本性。因此,了解胶体酸的缓冲性能不仅有助于对土坡酸度本性的认识,也可了解土壤胶体的本性。本文仅就我国几种土壤及其无机胶体部分进行电位滴定与热分析,并与粘土矿物比较以探讨各土壤胶体的缓冲性能与粘粒矿物组成的关系。     

铁氧化物与土壤表面电荷性质的关系

The relationship between iron oxides and surface charge characteristics in variable charge soils (latosol and red earth) was studied in following three ways.(1)Remove free iron oxides (Fed) and amorphous iron oxides (Feo) from the soils with sodium dithionite and acid ammonium oxalate solution respectively.(2) Add 2% glucose (on the basis of air-dry soil weight) to soils and incubate under submerged condition to activate iron oxides,and then the mixtures are dehydrated and air-dried to age iron oxides.(3) Precipitate various crystalline forms of iron oxides onto kaolinite.The results showed that free iron oxides (Fed) were the chief carrier of variable positive charges.Of which crystalline iron oxides (Fed-Feo) presented mainly as discrete particles in the soils and could only play a role of the carrier of positive charges,and did little influence on negative charges.Whereas the amorphous iron oxides (Feo),which presented mainly fas a coating with a large specific surface area,not only had positive charges,but also blocked the negative charge sites in soils.Submerged incubation activated iron oxides in the soils,and increased the amount of amorphous iron oxides and the degree of activation of iron oxide,which resulted in the increase of positive and negative charges of soils.Dehydration and air-dry aged iron oxides in soils and decreased the amount of amorphous iron oxides and the degree of activation of iron oxide,and also led to the decrease of positive and negative charges.Both the submerged incubation and the dehydration and air-dry had no significant influence on net charges.Precipitation of iron oxides onto kaolinite markedly increased positive charges and decreased negative charges.Amorphous iron oxide having a larger surface area contributed more positive charge sites and blocked more negative charge sites in kaolinite than crystalline goethite.     

几种土壤胶体电荷零点(ZPC)的初步研究

研究土壤胶体的性质有着重要的意义,在许多土壤胶体的特性中,电化学性质是一个重要方面。大家知道,被分散在电解质溶液中的胶体颗粒,在与电解质溶液接触时,便产生了双电层,根据胶粒和溶液界面间游离电荷分布的机制,可以把土壤胶体区分为两种基本类型:(1)完全极化界面的胶体称为恒表面电荷胶体;(2)可逆界面胶体称为恒表面电位胶体^[10,14]。     

土壤胶体理化性质对其稳定性和可移动性的影响研究

采用长春市具有代表性的阶地农田的黏壤土、河漫滩的细砂土和黄土台地的粉壤土为基质,以提取的土壤胶体为对象,采用实验室模拟方法研究了土壤胶体理化性质对其稳定性和可移动性的影响。研究结果表明3种土壤胶体的临界絮凝浓度(CFC),与伊利石/蒙脱石矿物含量成反比并随着矿物含量的增大而降低,可能是因为伊利石/蒙脱石矿物是易絮凝矿物,水化驱动力及水化后的不稳定性较大;去除游离氧化铁后的农土去铁胶体提高了稳定性,而黄土去铁胶体和河土去铁胶体降低了稳定性,主要是由不同的土壤胶体去除游离氧化铁后性质改变程度不一样引起的;去除有机质后的农土去有机质胶体、黄土去有机质胶体和河土去有机质胶体降低了CFC,并且降低程度是与土壤胶体的有机质含量成反比。     

中国土壤胶体研究——Ⅰ.黄土胶体的矿物组成和性质

黄土属于更新统沉积物,中外学者颇多研究,对于其生成亦有不同的争论。但研究范围多趋向于地层分析和沉积方式,对于颗粒分布,矿物组成和理化性质方面,研究甚少。根据过去的研究,我国黄土的矿物成分以轻矿物及粘土矿物为主,重矿物的含量甚少,只约2-4%。主要的重矿物为角闪石、辉石、方解石、绿簾石、磷灰石、锆英石、电气石等。轻矿物为石英、长石和云母。粘土矿物含量虽不甚高,但因颗粒细小,在整个沉积物中是最活路的部分,对于黄土的理化性质和生成的研讨具有重要的意义。     

我国几种土壤中腐殖质性质的研究

研究了几种土壤腐殖酸的基本性质,其中包括土壤的腐殖质组成,胡敏酸以及富里酸的元素组成,含氧官能团含量,光密度值与芳化度等,计算了E₄与E₄/E₆比值与上述性质的相关系数。结果表明土壤腐殖质组成和性质与其形成条件有着密切的联系,并且有一定的地带规律性。水稻土中有机质含量增加,HA/FA比值变高,其活性HA显著降低,说明水稻土有利于有机质的积累并改变了腐殖质的组成。E₄、E₄/E₆比值与元素组成,C/H比值,含氧官能团及芳化度之间的相关系数表明E₄除了与C%,O%,酚羟基-O%,醌基-O%呈极显著或显著相关外,还与C/H比值及芳化度呈极显著相关,因此E₄值可作为腐殖物质芳化度的一个指标。     

MEASUREMENT OF THE MOBILITY OF SOIL COLLOIDS

A method is described for measuring the relative mobility (RM) of colloidal suspensions. It was used to assess the potential mobility of clay in the horizons of 12 profiles from Belgium, Bolivia, Brazil and India. The colloid from surface horizons of soil was always more mobile than that from deeper layers. The values of relative mobility differed between profiles and appeared to give a useful indication of potential clay migration under natural conditions.     

不同连作、轮作复种下土壤腐殖质性质的研究*

轮作复种能减少作物病虫害,改善土壤理化性质,增加土壤微生物数量,是调节和改善土壤肥力状况的重要措施。研究不同连作和轮作复种下土壤腐殖质含量、组成以及与土壤无机部分复合的状况,可为寻找合理的轮作措施,以提高和保持土壤肥力提供一定依据。     

南疆土壤的属性分类及其类间界限指标的初步研究

本文通过大量剖面资料,应用综合数值分析法分类,取得了南疆各类土壤的主成份方程、散点图和类间界限指标等结果,为南疆例行分类系统的修订,提供了较充分依据。经32个剖面验证表明,其结果可供今后南疆土壤调查制图参考。这样的属性分类,还有利于野外识别土壤和确定其改良的难易程度,使调查成果发挥实效。着重讨论了南疆盐土与盐化土壤的分类(级)的界限指标。其划分盐土的指标主要有五项,关键是整盐、Na⁺和3.43%的表盐。     

土壤理化性质对铝电极电位的影响

本文系统研究了土壤的某些主要理化性质对铝电极电位的影响。结果表明，土壤水分，土壤松紧度，土壤盐分及土壤ｐＨ对铝电极电位都有明显影响。在土壤饱和水后和饱和水前的一定含水量范围内，则出现一个很大的电位突降。在同一含水量情况下，电位与土壤容重呈明显的线性反相关。土壤盐分浓度的增高能导致电位的负偏。同时在不同土壤中，盐分的作用也各相同。可变电荷土壤盐分的加入对电位的影响比较明显，从土壤ｐＨ的影响可以区分出     

我国几种地带性土壤无机胶体的表面电荷特性

研究了用返滴定法测定我国七个不同地带土壤无机胶体的表面电荷特性。结果表明 :( 1 )返滴定法测定的供试土壤无机胶体可变电荷量随纬度升高而逐渐上升。这主要与供试土壤粘土矿物、铁铝氧化物组成及含量有关。一般来说 ,土壤层状硅酸盐粘土含量越多 ,永久负电荷量和其可变负电荷量越大 ;铁铝氧化物含量越高 ,可变负电荷量越低。( 2 )七个地带性土壤无机胶体的Qv pH曲线上在pH5左右有一峰值 ,这可能与供试土壤胶体中铁铝氧化物的ZPC及供试土样层状硅酸盐的边面Si OH基吸附H 及Al OH基离解H 有关     

土壤中氧化铁的活化过程的探讨

氧化铁在中性和酸性水稻土以及红壤的结构体的形成中,具有重要的作用.因为土壤中氧化铁不仅是土壤结构体的胶结物质之一,而更重要的是它具有较高的活性,易随环境条件的变化而转变.这一转变可以概而言之为活化和老化两种过程.氧化铁的老化是重要的.因长期渍水而分散、又重新排列的土壤颗粒,只有在氧化铁老化后才能形成较为稳定的结构体.