土壤電化學是指研究土壤中帶電質點(膠粒、離子、質子和電子)之間的相互作用及其化學表現的科學。土壤膠體帶有電荷是土壤與砂粒的根本區別,也是土壤具有肥力的根本原因。土壤表面電荷的數量決定了吸附離子的數量,表面電荷密度決定了土壤對離子的吸持強度。因此土壤表面電荷的產生機理、分布、變化規律及其意義,特別是正電荷和負電荷之間相互關係的研究一直是土壤電化學研究的重點。帶有電荷的土壤膠體與離子之間的相互作用是土壤電化學研究的中心。
中文名稱 | 土壤電化學 |
英文名稱 | soil electrochemistry |
定 義 | 研究土壤中發生的化學變化與電能的關係,以及這種關係在土壤測試技術上的套用的學科。 |
套用學科 | 土壤學(一級學科),土壤化學(二級學科) |
為了研究這種作用,必須套用較為巨觀的方法,包括靜態法和動態法。靜態法實際上是由電能和熱能所控制的一種動態平衡,離子活度、唐南平衡以及離子吸附和負吸附都屬於靜態法。動態法是將土壤置於一個力場中使其中某些組分發生移動,以觀測膠粒與離子之間的相互作用,包括電導、動電性質和離子擴散等。土壤中質子和電子雖然不能長時間游離存在,但是它們在土壤中的傳遞過程是土壤溶液中最為活躍的過程。這種傳遞不僅限於土壤溶液,土壤固相也參與,從而使反應機理更為複雜。質子的傳遞引起土壤酸鹼反應,而電子的傳遞引起土壤氧化還原反應。因此土壤中質子和電子的傳遞,也是土壤電化學研究的重要內容。土壤中電化學現象實際上是電能與化學能的相互轉化,因而土壤電化學現象中能量關係的研究,可以揭露土壤中電荷質點間相互作用的本質,從而備受關注。