胶体颗粒双电层结构和双电层中离子分布状况是矿物和土壤表面性质研究的难点。本项目建立了用悬液Wien效应法估算反号离子在双电层中分布方法,测定了阳离子饱和的恒电荷土壤和可变电荷土壤及阴离子饱和的铁铝氧化物悬液的Wien效应,据此估算了各种离子在胶体双电层中的分布情况。结果表明,Na+主要分布于恒电荷土壤胶粒的扩散层中,其他阳离子在扩散层和紧密层中均有一定的分布,除Cd2+外,其余阳离子在黄棕壤胶粒扩散层与紧密层中的比率(ECs/ECad)明显小于黑土。胶体动电电位和表面电导率随阳离子价型的变化顺序相同,说明用悬液Wien效应探测吸附性阳离子在土壤胶粒双电层中的分布是可行的。可变电荷土壤既带负电荷,又带正电荷,而且正、负电荷之间存在相互影响,导致双电层的结构复杂。根据离子在双电层中的分布特点及其对表面电位的影响解释了可变电荷土壤中离子(Cu2+和PO43-)专性吸附在一定条件下随介质离子强度增加而增加的现象。结果表明离子强度通过影响离子专性吸附面上的静电电位,使得低pH时离子强度增加有利于Cu2+的吸附,高pH时有利于PO43-的吸附,动电电位和盐效应零点实验结果为这一解释提供了证据。
英文主题词Soil colloids,Electric double layer,Electric conductivity,Surface characteristics;Ions adsorption