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土壤竞争吸附

/soil competitive adsorption/
条目作者谭文峰

谭文峰

最后更新 2023-11-16
浏览 134
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两种或两种以上阳离子或阴离子对土壤表面吸附位点相互竞争的现象。

英文名称
soil competitive adsorption
所属学科
农业资源与环境

在土壤体系中,往往存在两种或两种以上阳离子或阴离子,这些离子将同时被土壤吸附,且相互对土壤表面的吸附位点发生竞争。土壤表面竞争吸附有:①吸附位点的专性竞争吸附。②带电基团的静电吸附竞争作用。

影响竞争吸附的因素有:①离子本身性质。同价阳离子间竞争吸附时,如钾离子、钠离子浓度相同,离子总浓度不同的系列氯化钾和氯化钠混合液中,土壤对钾离子、钠离子吸附达平衡后,土壤对钾离子的吸附量大于钠离子。混合体系中土壤对钾离子的吸附量,与单离子体系中钾离子的吸附量几乎相等;但土壤对钠离子的吸附量与单离子体系相比却急剧减少,在pH偏低时甚至变为负吸附(见表1)。钠离子的吸附量随钾离子吸附量的增加而渐减;钾离子吸附量增加至一定值时,钠离子开始出现负吸附。②土壤pH。例如在磷酸根和一钼酸根体系中,pH在6~7时二者竞争吸附明显。硅酸根在pH>6时,才对磷酸根吸附产生显著影响。离子发生专性吸附时,竞争吸附所引起的表面电荷变化与离子单独存在时不同。③土壤表面性质。当土壤中钾离子和钙离子摩尔比相等而浓度不同时,随离子总浓度增加,平衡液中的pK-0.5pCa减小,赤红壤、砖红壤对钙离子的吸附选择性小于红壤,而红壤对钾离子的吸附选择性比赤红壤、砖红壤大(见表2)。不同土壤胶体表面阳离子交换点位活性不同,有的吸附钾离子的能力强,当溶液中只有少量钾离子时,它们强烈吸附钾离子,待上述位点吸附钾离子达饱和后,其他吸附位点才参与钾离子吸附。

表1 钾离子与钠离子在单离子体系与混合体系中的吸附量
土壤
pH
吸附量/(mmol/kg)
钾离子
钠离子
单离子体系

混合体系

/(mmol/L)

单离子体系

混合体系

/(mmol/L)

红壤
3.0
1.7
1.5
0.35
0.00
4.0
2.7
2.5
0.45
0.05
赤红壤
3.0
0.5
0.5
0.25
-0.10
4.0
1.3
1.2
0.30
-0.08
砖红壤
3.0
0.7
0.6
0.10
-0.28
4.0
1.2
1.2
0.25
-0.20
表2 离子浓度对钾、钙离子吸附的影响
土壤

钾钙离子总浓度

/(mmol/L)

pHpK-0.5pCa吸附量/(mmol/kg)

吸附摩尔比

钾离子/钙离子

钾离子
钙离子
红壤
1.5
4.42
1.65
5.31
1.36
1.22
3.0
4.28
1.37
5.12
2.32
1.10
6.0
4.07
1.15
8.014.26
0.94
1.2
4.03
0.94
11.23
7.73
0.73
2.4
3.97
0.72
15.59
17.15
0.46
赤红壤
1.5
4.67
1.48
2.44
1.30
0.94
3.0
4.48
1.24
3.26
2.26
0.72
6.0
4.28
1.06
4.90
3.99
0.61
1.2
4.22
0.87
6.20
7.44
0.42
2.4
4.14
0.68
7.73
16.62
0.23
砖红壤
1.5
4.82
1.57
3.14
1.84
0.85
3.0
4.66
1.33
5.00
3.27
0.77
6.0
4.50
1.12
7.73
5.44
0.71
1.2
4.33
0.91
9.87
8.28
0.60
2.4
4.36
0.70
12.55
16.62
0.38


  • 于天仁,季国亮,丁昌璞.可变电荷土壤的电化学.北京:科学出版社,1996.
  • 李学垣.土壤化学.北京:高等教育出版社,2001.

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