土壤胶体分哪几类,都带什么电荷 土壤胶体
这个问题的重点在于胶体。而不是土壤。
一
、土壤胶体
胶体是指直径在1—100nm之间的颗粒,但是实际上土壤中直径<1000
nm的粘粒都具有胶体的性质,所以通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1—1000
nm之间的土壤颗粒,它是土壤中最细微的部分。
(一)土壤胶体的种类
土壤胶体一般可分为无机胶体、有机胶体、有机—无机复合胶体
选b
哈
一、胶体的结构是怎样的?
关于胶体的结构,一般认为在胶体粒子的中心,是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒,叫做胶核。在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。
当胶核表面吸附了离子而带电后,在它周围的液体中,带相反电性的离子会扩散到胶核附近,并与胶核表面电荷形成扩散双电层。扩散双电层由两部分构成:
(1)吸附层
胶核表面吸附着的离子,由于静电引力,又吸引了一部分带相反电荷的离子(简称反离子),形成吸附层。
(2)扩散层
除吸附层中的反离子外,其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。距离吸附层的界面越远,反离子浓度越小,到了胶核表面电荷影响不到之处,反离子浓度就等于零。从吸附层界面(图中虚线)到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。
吸附层的离子紧挨着胶核,跟胶核吸附得比较牢固,它跟随胶核一起运动。扩散层跟胶核距离远一些,容易扩散。通常把胶核和吸附层共同组成的粒子称为胶粒,把胶核、吸附层和扩散层统称为胶团。
二、胶体为什么会带电?
胶体带电的原因,是由于胶体是高分散的多相体系,具有巨大的界面(总表面积),因而有很强的吸附能力。它能有选择地吸附介质中的某种离子,而形成带电的胶粒。
这里以AgI胶体为例来说明。包围着AgI胶核的是扩散双电层(吸附层和扩散层),胶核和吸附层构成了胶粒,胶粒和扩散层形成的整体为胶团,在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等,因此胶粒是带电的,而整个胶团是电中性的。
式中的m是AgI分子数,m的值常常很大,n的数值比m小得多;(n-x)是包含在吸附层中的反离子数;x为扩散层中的反离子数。
由于胶核对吸附层的吸引能力较强,对扩散层的吸引能力弱,因此在外加电场(如通直流电)作用下,胶团会从吸附层与扩散层之间分裂,形成带电荷的胶粒而发生电泳现象。带电的胶粒向一极移动,带相反电荷的反离子向另一极极移动。因此,胶团在电场作用下的行为跟电解质相似。
三、胶体应该带什么电?
胶体粒子吸附溶液中的离子而带电,当吸附了正离子时,胶体粒子荷正电,吸附了负离子则荷负电。不同情况下胶体粒子容易吸附何种离子,与被吸附离子的本性及胶体粒子表面结构有关。法扬斯规则表明:与胶体粒子有相同化学元素的离子优先被吸附。以AgI胶体为例,AgNO3与KI反应,生成AgI溶胶,若KI过量,则胶核AgI吸附过量的I-而带负电,若AgNO3过量,则AgI吸附过量的Ag+而带正电。
四、氢氧化铁胶体一定带正电吗?
在制备氢氧化铁胶体的实验中,一般为向沸水中加入FeCl3溶液,由于Fe3+的水解,使溶液显酸性,溶液中的OH-浓度较小,因此氢氧化铁胶核更容易吸附浓度较大的Fe3+,带正电,如果在碱性环境下,则可吸附OH-带负电。
由此,我们常说的氢氧化铁胶体带正电,是由于制备胶体的实验过程的特殊性决定的,而非氢氧化铁胶体一定带正电。
五、胶体都是由于吸附离子而带电吗?
前文所述的胶体粒子带电荷由于吸附离子所致,当分散相固体与液体介质接触时,固体表面分子发生电离,也可以使胶体带电。
以硅酸胶团为例。m个SiO2·nH2O分子聚集成胶核,胶核表面的H2SiO3有微弱的电离。胶核选择吸附与其组成类似的n个SiO32-离子;H+为反离子,总数为2n个,其中2(n-x)个被带负电的SiO32-所吸引,共同构成胶粒中的吸附层;其余的2x个H+则分布在扩散层中,它的胶团结构可以用下面式子来表示。由图可知,胶粒带负电。
硅酸溶胶是土壤胶体中的重要部分,而土壤胶体又是土壤中最重要、最活跃的部分,植物营养的吸收,土壤中的各种反应,大都集中在这一部分。
胶体在土壤肥力上起着巨大作用,在工农业生产上有着重要意义。
负电荷。土壤中一般带电情况:
a:正电荷:土壤中游离的Fe、Al氧化物是产生正电荷的主要物质(酸性条件下解离可带正电荷),高岭石裸露在外的铝氧八面体在酸性条件下的质子化可带正电荷,有机质——NH2在酸性条件下的质子化也能带正电荷。
b:负电荷:同晶置换、含水氧化硅的解离、含水氧化Fe、Al在碱性条件下的解离、粘土矿物表面OH在碱性条件下的解离、腐殖质功能团中R—COOH、R—CH2—OH、—OH等的解离。
c:净电荷:土壤正负电荷的代数和,由于一般情况下土壤带负电荷的数量远大于正电荷的数量,所以大多数土壤带有净负电荷,只有少数含Fe、Al氧化物较高强酸性土壤上才有可能带净正电荷。
你是否需要了解?
土壤胶体分哪几类,都带什么电荷
土壤胶体分为无机胶体、有机胶体和有机-无机复合胶体三类。无机胶体一般带正电,如Fe、Al、Si等含水氧化物类粘土矿物以及层状硅酸盐类粘土矿物;有机胶体一般带负电,主要是土壤中的腐殖质;有机-无机复合胶体,带电比较复杂,总体为负电。在土壤中有机胶体一般很少单独存在,绝大部分与无机胶体紧密结合...
土壤胶体的类型
土壤胶体的类型:矿质胶体、有机胶体、有机矿质复合体。1、矿质胶体。矿质胶体指土壤矿物中的细分散颗粒,比表面大,并带电荷, 具有胶体特性。主要为极细微的粘土矿物,包括成分简单的含水氧化物和成分复杂的各种次生层状铝硅酸盐类等。含水氧化物主要包括水化程度不等的铁、铝、硅的氧化物。粘土矿...
土壤胶体土壤胶体
土壤胶体主要分为无机胶体、有机胶体和有机—无机复合胶体,它们在土壤中起着关键作用。无机胶体以粘粒为主,包括含水氧化物类如Fe、Al、Si的粘土矿物和层状硅酸盐矿物。含水氧化物如SiO2·H2O带负电荷,而Fe2O3·nH2O、Al2O3·nH2O在风化土壤中较多,它们是两性胶体,酸碱条件影响其电荷性质。层...
土壤胶体可分为哪三类
土壤胶体分为无机胶体、有机胶体和有机-无机复合胶体三类。土壤胶体的特性如下:土壤胶体的比表面和表面能,土壤胶体的表面按位置可分为:外表面: 粘土矿物、Fe、Al、Si等氧化物、 腐殖质分子暴露在外的表面。内表面:主要指的是层状硅酸盐矿物晶层之间的表面以及腐殖质分子聚集体内部的表面。比表面:...
土壤胶体的土壤胶体
带电性 1. 土壤胶体的带电性主要由同晶置换产生,分为永久电荷和可变电荷。2. 永久电荷由粘土矿物晶格中的同晶置换产生,不受外界环境(pH、电解质浓度)影响。3. 可变电荷随介质pH的改变而改变,与土壤胶体吸附离子有关。凝集作用和分散作用 1. 土壤胶体存在凝集和分散两种状态,取决于电动电位和...
什么是土壤胶体?土壤胶体具有哪些特性?
2、土壤胶体的带电性 土壤胶体的种类不同,产生电荷的机制也不同,根据土壤胶体电荷产生的机制,一般可分为永久电荷和可变电荷。a:永久电荷:这是由于粘土矿物晶格中的同晶置换所产生的电荷,我们前面介绍过,粘土矿物的结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体,硅氧四面体的中心离子Si4+和铝氧八面体的中心...
化学:什么是土壤胶体?详细!
土壤胶体主要是无机胶体,直径为2~0.001μm土粒的通称可以是矿质的,即土壤矿质胶体(无机胶体),
为什么土壤的胶体离子带负电荷
如果中心离子被低价阳离子所代替,粘土矿物带负电荷;如果中心离子被高价阳离子所代替,粘土矿物带正电荷。多数情况下是粘土矿物的中心离子被低价阳离子所取代:比如Al3+→Si4+,Mg2+→Al3+,所以粘土矿物以带负电荷为主,由于同晶置换一般发生在粘土矿物的结晶过程中,存在于晶格的内部,这种电荷一旦...
简述土壤胶体的性质。
1.土壤胶体比表面和比表面能(比表面是指单位重量或单位体积物体的总表面积)2.土壤胶体电荷(分为永久电荷和可变电荷)3.土壤胶体有凝集和分散作用
土壤化学土壤胶体特性
其次,土壤胶体带有电荷,其电荷性质取决于胶体物质的组成和结构。比如,硅酸盐和胡敏酸的胶体表面通常带负电荷,而铁、铝水合氧化物和蛋白质的电荷则取决于分散介质的pH值,可以为正电荷,也可能为负电荷,这类胶体被称为两性胶体。胶体的带电性使得土壤具有离子吸附特性,这对于保持土壤养分的稳定至关...