土壤無機(jī)膠體

土壤無機(jī)膠體(soil mineral cloid)主要是指土壤黏土礦物，它包括次生的鋁硅酸鹽黏土礦物和氧化物，前者是晶體結(jié)構(gòu)，后者一般呈非晶體結(jié)構(gòu)，其中次生鋁硅酸鹽黏土礦物是組成土壤無機(jī)膠體的主要成分。

包括層狀鋁硅酸鹽礦物(蒙脫石、伊利石、高嶺石等黏土礦物)、鐵或鋁的水合氧化物膠體和硅酸無定形膠體等。這些層狀黏土礦物一般帶較多負(fù)電荷、陰離子交換量大(蒙脫石120mmol/100g)和巨大的表面積(蒙脫石類700m²/g，伊利石100～200m²/g)，因而對土壤中離子態(tài)污染物有較強(qiáng)的吸附、固定和離子交換的能力，由此可降低或緩和其危害性。土壤中鐵、鋁氧化物膠體帶正電荷，有較大的表面能；因而對土壤中的含氧酸根負(fù)離子(如砷、鉻等污染物)有很強(qiáng)的吸附能力，減少對土壤的污染。

土壤無機(jī)膠體層狀鋁硅酸鹽黏土礦物

一、黏土礦物的晶體結(jié)構(gòu)。鋁硅酸鹽黏土礦物一般都是層狀結(jié)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)單元有兩個硅氧四面體和鋁氧八面體。

硅氧四面體片：由4個氧離子和1個體離子組成的四面體結(jié)構(gòu)單元。多個硅氧四面體通過共用底層的3個氧原子在水平方向發(fā)展而形成一個片層結(jié)構(gòu)，稱為硅氧片，硅氧片的上下面上由6個氧原子形成一個六角形的網(wǎng)孔，稱為晶穴，其直徑約為 0. 14nm。

二、層狀黏土礦物的類型和性質(zhì)。土壤中黏土礦物的類型很多，一般把它們分為高嶺石組、蒙脫石組、水化云母組、綠泥石組等。

高嶺石(kaolinite)組屬1：1型黏土礦物，主要礦物有高嶺石、埃洛石、珍珠陶土、迪凱石等，其中以高嶺石最典型。高嶺石的兩個字位晶層之間，四面體片的底層的氧(O)原子與相鄰晶層的八面體片頂層的氫氨基(OH)之間可以形成氫鍵，把兩個相鄰晶層連接起來，由于氫健作用力很強(qiáng)，水和其他離子不易進(jìn)人到晶層之間，使得高嶺石廖脹性很弱(5%)，晶層間距為0.72nm。高嶺石的晶體顆粒較大，同晶替代作用較弱，比表面積較小，黏結(jié)性、黏著性、可塑性較弱，是制作各種陶瓷制品的主要原料。高嶺石在土壤中分布很廣，尤其在熱帶、亞熱帶土壤中最多，是紅壤、磚紅壤土類的主要黏土礦物。

土壤無機(jī)膠體土壤氧化物

土壤中的氧化物類礦物又稱為非硅酸鹽黏土礦物。土壤中的氧化物主要是鐵、鋁、錳、硅等氧化物及其水合氧化物類。土壤氧化物有的是晶型礦物，如三水鋁石、水鋁石、針鐵礦、赤鐵礦、石英等。非晶型的氧化物如蛋白石、水鋁英石等。土壤氧化物的表面積較大，表面活性高，其電荷數(shù)量隨土壤酸堿度而變化，對土壤的理化性質(zhì)影響很大，尤其在南方的紅色土壤中對土壤養(yǎng)分、重金屬元素的形態(tài)、活性、遷移和有效性有重大的影響。這些礦物都是在高溫多濕條件下形成的，南方土壤呈紅色主要是由于土壤中赤鐵礦染色的結(jié)果。

土壤膠體是指土壤中顆粒直徑在1～100nm之間(在長、寬、高三個方向上，至少有一個方向在此范圍內(nèi))的土壤固體顆粒。一般將小于1μm的土壤顆粒稱為土壤膠體。這比一般膠體顆粒的上限大10倍，因為1μm的土壤顆粒已經(jīng)表現(xiàn)強(qiáng)烈的膠體性質(zhì)。

土壤膠體一般可以分為無機(jī)膠體、有機(jī)膠體和有機(jī)無機(jī)復(fù)合體三類。下面我們簡單地介紹一下這三類土壤膠體的特性。

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