土壤吸附

土壤固相与液相之间的界面上离子或分子的浓度大于本体溶液中该种离子或分子的浓度的现象

土壤吸附是指在土壤固相与液相之间的界面上离子分子的浓度大于本体溶液中该种离子或分子的浓度的现象。有时称为正吸附。在一定条件下也会出现与正吸附相反的现象称为负吸附。根据吸附机理,土壤中的吸附可以分为静电吸附和专性吸附。静电吸附也称电性吸附或非专性吸附。根据双电层理论,为了保持电中性,带电荷的土壤胶体表面通过静电引力吸引带相反符号的离子,从而使胶体表面附近这些离子的浓度大于本体溶液中者,这个过程称为静电吸附。在吸附过程中,有等当量的同号离子进入本体溶液,这个过程称为解吸。因此吸附过程实际上是固-液相之间的离子交换过程。通常这种交换遵守质量作用定律。与静电吸附不同,土壤对离子的吸附有时还涉及胶体表面与离子之间的专性作用力。由于这种专性力而发生的吸附称为专性吸附。

这种吸附作用既与离子的本性有关,也与土壤的表面性质有关。与静电吸附不同,这种吸附作用会影响胶体表面和被吸附离子的化学性质。一般地讲,各种金属氧化物是土壤中能够对阳离子进行专性吸附的主要物质。阴离子专性吸附的机理则是与胶体表面已经配位结合的某些基团进行配位交换,因此常称为配位吸附。根据化学平衡原理,在一定条件下,土壤溶液中某些离子会生成难溶性的化合物从溶液中沉淀下来,或沉淀在固相表面。在土壤体系中有时化学沉淀与吸附作用同时发生,很难对二者进行严格的区分。有人用化学沉淀解释吸附机理,但从本质上看二者是不同的。在化学沉淀中涉及三维分子结构的生长,即使这种分子结构生长发生在固相表面上(表面沉淀),而在吸附现象中只涉及在吸附剂表面二维分子的排列。土壤吸附性能是土壤的重要特性,它与土壤中养分元素的有效性和污染物质的转化和去向密切相关,并能表征土壤发生和形成过程,为土壤分类提供重要依据。因为土壤吸附影响成土过程中物质的转化和迁移,土壤剖面发育也与土壤吸附有关。
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