陽離子代換作用是指土壤膠體上吸附的陽離子和土壤溶液中的陽離子進行交換的作用。土壤膠體大多帶陰離子，它的外層吸附著陽離子，其中有些陽離子能夠與土壤溶液中的陽離子交換。
基本介紹
- 中文名：陽離子代換作用
- 外文名：cation exchange
- 學科：生態工程
- 領域：環境科學
- 釋義：土壤膠體上吸附的陽離子和土壤溶液中的陽離子進行交換
- 目的：陽離子能被植物吸收利用
簡介,陽離子交換膜,製作方法,陽離子代換量,
簡介
陽離子代換作用是指土壤膠體上吸附的陽離子和土壤溶液中的陽離子進行交換的作用。土壤膠體大多帶陰離子，它的外層吸附著陽離子，其中有些陽離子能夠與土壤溶液中的陽離子交換。通過交換，大多數陽離子能被植物吸收利用。各種陽離子代換力的大小順序是與它們對溶膠凝固力的大小相一致的，而且受質量作用定律支配，即離子濃度愈大，代換能力愈強。在每百克千土中所含全部陽離子總量稱“鹽基代換量”或稱“代換性陽離於總量”，簡稱“代換量”。代換量高的土攘一般都是較為肥沃的土壤。
陽離子交換膜
離子交換膜是一種高聚物電解質材料，在膜體結構上的活性基團帶有可解離的離子，所以具有負載電流並有離子選擇透過性的獨特性能。陽離子交換膜帶有陽離子交換基團，如帶有磺酸基團的屆於強酸性陽離子交換膜，帶有羧酸、磷(膦)酸等基團的屬於弱酸性陽離子交換膜。陽離子交換膜主要對溶液中的陽離子具有選擇透過的特性，主要用於電滲析、反參透等膜分離技術、水處理、分離提純以及隔摸電解技術等方面。
陽離子交換膜是對陽離子有選擇作用的膜，通常是磺酸型的，帶有固定基團和可解離的離子，如鈉型磺酸型固定基團是磺酸根，解離離子是鈉離子。陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質，由於陽膜帶負電荷，雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中，但在膜外通電通過電場作用，帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜，而陰離子因為同性排斥而不能通過，所以具有選擇透過性。
製作方法
陽離子交換膜的製備一般採用兩種方法：第一是膜本體的修飾，主要是通過調整工藝參數(特別是交聯度)製造一個合適的單極膜，在與酸和金屬二價鹽混合溶液接觸時，質子的通量高於金屬離子的通量；第二是膜表面處理，包括增加膜表面緻密性和在陽膜的表面上沉積一薄的陰離子交換層，產生正電荷，因此產生一個電斥力屏障限制其他價態陽離子相對的滲透。如略增加交聯劑，二價離子相對於一價離子的選擇性降低。
陽離子代換量
土壤膠體多數帶負電，其擴散層的陽離子和土壤溶液中的陽離子進行交換作用。陽離子代換以當量關係進行，是一種可逆反應，能迅速達到平衡，進行速度不受溫度和土壤反應的影響。各種陽離子代換力的大小順序是與它們對溶膠凝固力的大小相一致的，而且受質量作用定律支配，即離子濃度愈大，代換能力愈強。在每百克乾土中所含全部代換性陽離子總量稱“鹽基代換量”，或“代換性陽離子總量”，也可簡稱“代換量”，以“毫克當量/100克土”表示。代換量高的上壤一般都是較為肥沃的土壤。
