第 七 章土壤胶体（1 / 2）

………土壤胶体及其基本特性………

一、土壤胶体的概念

土壤胶体通常是指直径小于1 μm的固体颗粒。也有文献称直径为0.001~2 μm的土粒为土壤胶体。

二、土壤胶体的种类

1、矿质胶体

层状硅酸盐矿物

它是土壤黏粒的主要矿物，其晶体颗粒呈极细的薄片状，结构复杂，但都是由两个基本结构单元所组成，即硅四面体和铝八面体。

②含水的铁、铝氧化物

含水的铁、铝氧化物是硅酸盐矿物彻底风化的产物，呈非晶质的水凝胶状，也可脱水老化结晶而成隐晶质的黏土矿物。铁铝氢氧化物常以胶膜状态包被土壤颗粒,使其成为稳定性很强的土壤结构。铁铝氢氧化物吸附阳离子能力低，在酸性条件下甚至能吸附阴离子.对磷酸根有固结作用。

2、有机胶体

土壤有机胶体主要是腐殖质,由于它的分子质量大，所含的功能团多，因而解离后所带电量也大，一般带负电，对土壤胶体电荷影响很大。但这类胶体和矿质胶体相比，它的稳定性相对要低很多,较易被微生物分解，因而要经常通过施用有机肥来补充。

3、有机矿质复合体

土壤有机胶体有50%～90%是与矿质胶体结合，形成有机矿质复合体。腐殖质以胶膜形式包被矿质土粒，或进入黏土矿物的晶层间。有机矿质复合体中有机胶体的结合方式，一般认为主要有游离松结态腐殖质(通过与钙联结的腐殖质)，吸着联结态腐殖质(通过氧化物联结的腐殖质)和紧结态腐殖质(与矿物紧密结合的腐殖质)。

三、土壤胶体的基本构造

1、胶核

是胶粒的基本部分，由黏粒矿物、腐殖质、蛋白质等成分所组成。

2、 双电层

决定电位离子层胶核表面有 层带电的离子层，这层带电的离子决定着胶粒的电荷符号和电位大小，因而称为决定电位离子层，或称双电层内层。它决定着土壤交换吸附性能。土壤胶体的决定电位离子层一般带负电。

②补偿离子层

胶核表面决定电位离子层产生的静电引力吸附粒间溶液中带相反电荷的离子,形成补偿离子层，又称双电层外层。

距离近的受静电引力大，离子活动性小,只能随胶核移动，称非活性补偿离子层。

距离远的受静电引力较小，离子活动性大，疏散分布，称扩散层。

扩散层离子则具有交换能力，很容易与粒间溶液中的离子进行交换，即通常所说的离子交换。

在胶粒双电层中,决定电位离子层和补偿离子层的电荷符号相反，电量相等，因此整个胶粒的电性是中和的。

四、土壤胶体的性质

1、巨大的比表面

比表面是指单位重量胶体的总表面积。常用每克土壤胶体的总表面积即m2/g来表示。

内表面是指膨胀型黏土矿物(如蒙脱石、蛭石等)层间的表面。

外表面是指黏土矿物的外部表面及腐殖质、游离氧化铁和铝等胶膜的表面。

2、带电性

所有土壤胶体都带有电荷。土壤胶体一般带负电荷。

同晶置换

同晶置换是指硅酸盐矿物中的硅氧片或水铝片中的配位中心离子，被大小相近而电性符号相同的离子所取代，化学组成发生改变，但其晶层结构未变。

一般同晶置换发生于矿物的结晶过程，一 旦晶体形成，它所具有的电 荷就不受外界环境(如pH、电解质浓度等)的影响，故称为永久电荷、恒电荷或结构电荷。

②表面分子解离

指土壤胶体上的一些基因，由于解离出H?，使胶核表面带负电荷

表面分子解离是大多数土壤胶体产生电荷的原因。

③断键

硅酸盐黏土矿物在破碎时引起晶层断裂，使硅氧片和水铝片的断裂边角上出现电性未中和键。一般认为断键引起高岭石带电的主要原因。

④胶体表面从介质中吸附离子

胶体表面从介质中吸附离子也会使土壤胶体带电。

3、 分散性与凝聚性

土壤胶体分散在土壤溶液中，由于胶粒有一定的动电电位，有一定厚度的扩散层相隔，而使之能均匀分散呈溶胶态,这就是胶体的分散性。当加入电解质时,胶粒的动电电位降低趋近零，扩散层减薄进而消失，使胶粒相聚成团，此时由溶胶转变为凝胶,这就是胶体的凝聚性。胶体的凝聚性有助于土壤结构的形成。

胶体的分散和凝聚主要与加入的电解质种类和浓度有关。不同的电解质使胶体呈现不同的动电电位，一般是一价离子＞二价离子＞ 三价离子。动电电位大的离子,分散性强，凝聚性弱;反之，则分散性弱，凝聚性强。电解质浓度增大，也可降低动电电位，使扩散层减薄，有利于转化为凝胶。