土壤的陰離子交換

土壤的陰離子交換soil anion exchange土壤膠體表面吸附的陰離子同土壤溶液中的陰離子交換的現象。原因是由某些土壤膠體，例如鐵、鋁水合氧化物帶正電荷所引起的。被吸附的陰離子可跟氯離子和硝酸根交換，也易被植物所吸收。另一種陰離子交換叫做配位基交換，即液相中的陰離子同鐵、鋁水合氧化物的配位基之間的交換。這種交換限於能同鐵、鋁金屬原子形成配位化合物的陰離子，例如氫氧根、磷酸根、硫酸根、氟離子等。它們被吸附後，就難以被氯離子和硝酸根所置換。

基本介紹

• 中文名：土壤的陰離子交換
• 外文名：Soil anion exchange
• 包括：專性吸附和非專性吸附
• 影響因素：膠體組成成分、陰離子種類等

釋義

帶正電的土壤膠體顆粒吸附的陰離子在一定條件下與土壤溶液中的陰離子發生交換的作用。根據其作用機理的差異性分為專性吸附和非專性吸附。土壤膠體組成成分、土壤膠體吸附的陰離子種類及其所帶正電荷效、土壤溶液酸鹼度等均不同程度地影響陰離子交換作用的強弱。土壤陰離子交換作用比土壤陽離子交換作用要弱得多，對其研究有待進一步深入。

類型

根據陰離子在土壤中及土壤膠體顆粒表面的吸附特點，可分為三種類型。

易於被土壤吸附的陰離子

如磷酸根（H₂PO₄、HPO₄、PO₄₃）、矽酸根（HSiO₃、SiO₃）及某些有機酸的陰離子（如草酸根、檸檬酸根等）。通常這些酸根離子是與陽離子反應生成不溶性化合物而沉澱在土粒表面，並不是真正的離子交換作用。

很少或根本不被吸附的陰離子

如氯離子（Cl）、硝酸根（NO₃）、亞硝酸根（NO₂）等。它們不能和溶液中的陽離子形成難溶性鹽類，而且不被土壤帶負電膠體所吸附，甚至出現負吸附，極易隨水流失，所以硝態氮肥一般不在水田施用，否則易造成氮素損失。

介於上述兩者之間的陰離子

如SO₄、CO₃、HCO₃及某些有機酸的陰離子，土壤吸收它們的能力很弱。

影響土壤對陰離子吸收的因素

（1）陰離子的價數，一般價數越大，吸收力越強。土壤對一些常見陰離子的吸收力的大小順序如下。

NO₃< Cl< SO₄<CH₃COO<H₂BO₃<HCO₃<PO₄<OH

OH是個例外，雖為一價離子，但土壤對它的吸附力很強。這是因為OH離子半徑小，並能同帶正電荷膠粒的雙電層中的鐵、鋁離子結合，生成解離度很小的化合物。

（2）膠體組成成分隨著土壤膠體中鐵、鋁氧化物增多，土壤吸收陰離子的能力也逐漸增大。

（3）土壤pH值酸鹼度變化會引起膠體電荷改變。鹼性加強，增大負電荷量，而酸性增強，則正電荷增多。因此，在酸性條件下，土壤膠體吸收陰離子能力增大，反之，在鹼性條件下，吸收力則減弱。