关于土壤胶体课件
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第四章土壤胶体
当土壤胶体解离阳离子和阴离子数量相等，即胶体的 正负电 荷相等时，此时胶体悬液的pH值称为等电点 (isoelectric point)。
b. 含水氧化铁、氧化铝的解离
如三水铝石的pH0值为4.8。
当土壤pH低于pH0值时:（相当于酸性环境）
Al2O3·3H2O
2Al(OH)2++2OH-
当土壤pH高于pH0值时: （相当于碱性环境）
其分子结构外形特征为
ＯＨＯＨ ＯＨ .......ＯＨ 顶层 ───────────── 底层 ─────────────
Ｏ Ｏ Ｏ ........Ｏ 许多晶片相互重叠形成高岭矿物
土壤胶体的类型
铝氧片 硅氧片
特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小， 电荷量少，单位个体小，分散度低。多出现于酸性土壤。 如高岭石类。
二、土壤胶体的构造
胶体微粒
胶核 决定电位离子层（内）
双电层
非活性离子层
补偿离子层（外）
扩散层
1．微粒核（胶核）
微粒核是土壤胶体微粒的核心部分 ，它是由组成胶体微粒的基本物质的分 子群所组成。
2．扩散双电层
（1）决定电位离子层 是吸附在胶粒核表面，决定胶粒
电荷正负及大小的一层离子。 （2）补偿离子层
H2SiO3
HSiO3- +H+ SiO3-+H+ （带正电）
3. 土壤胶体的分散性和凝聚性
胶体的两种状态
溶胶
用分 散 作
用凝 聚 作
凝胶
胶体微粒均匀分散在水中， 呈高度分散状态
胶体微粒彼此联结凝聚在 一起而呈絮状
胶体的凝聚或分散决定于动电电位的 高低： 越高，排斥力愈强，溶胶状态。 越低，当吸引力大于排斥力时，凝胶 状态。
b. 含水氧化铁、氧化铝的解离
如三水铝石的pH0值为4.8。
当土壤pH低于pH0值时:（相当于酸性环境）
Al2O3·3H2O
2Al(OH)2++2OH-
当土壤pH高于pH0值时: （相当于碱性环境）
其分子结构外形特征为
ＯＨＯＨ ＯＨ .......ＯＨ 顶层 ───────────── 底层 ─────────────
Ｏ Ｏ Ｏ ........Ｏ 许多晶片相互重叠形成高岭矿物
土壤胶体的类型
铝氧片 硅氧片
特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小， 电荷量少，单位个体小，分散度低。多出现于酸性土壤。 如高岭石类。
二、土壤胶体的构造
胶体微粒
胶核 决定电位离子层（内）
双电层
非活性离子层
补偿离子层（外）
扩散层
1．微粒核（胶核）
微粒核是土壤胶体微粒的核心部分 ，它是由组成胶体微粒的基本物质的分 子群所组成。
2．扩散双电层
（1）决定电位离子层 是吸附在胶粒核表面，决定胶粒
电荷正负及大小的一层离子。 （2）补偿离子层
H2SiO3
HSiO3- +H+ SiO3-+H+ （带正电）
3. 土壤胶体的分散性和凝聚性
胶体的两种状态
溶胶
用分 散 作
用凝 聚 作
凝胶
胶体微粒均匀分散在水中， 呈高度分散状态
胶体微粒彼此联结凝聚在 一起而呈絮状
胶体的凝聚或分散决定于动电电位的 高低： 越高，排斥力愈强，溶胶状态。 越低，当吸引力大于排斥力时，凝胶 状态。
【2024版】土壤胶体与土壤吸收性能ppt课件
晶层之间以氢键连接，联结力强。 塑性、粘结性、粘着性、膨胀性很弱。 对水和阳离子的吸附力弱，CEC=3-15
cmol(+)/kg。 主要存在于风化程度较高的土壤中。
硅酸盐矿物的一般结构示意图
高岭石结构示意图
高岭石结构示意图
蒙脱石：
两层硅氧片中间夹一层铝氧片构成蒙脱 石晶层。2：1型矿物。
第六章 土壤养分
土壤氮素 土壤磷素 土壤钾素
高等植物所必需的营养元素，除C，H， O主要来自大气之外，其余元素主要靠土 壤供应，包括： 大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S 微量元素：Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B
所谓土壤养分，就是指这些主要靠土壤 提供的植物必需营养元素。
土壤养分的存在形态
土壤中带负电荷的胶体所吸附的阳离子， 在静电引力、离子本身的热运动或浓度 梯度的作用下，可以和土壤溶液或其它 胶体表面的阳离子进行交换。这种作用 就称为阳离子交换作用。
这种能互相交换的阳离子就称为交换性 阳离子。
离子从溶液转移到胶体表面的过程，称 为离子的吸附过程。
吸附的离子从胶体表面转移到溶液去的 过程，称为离子的解吸过程。
3、氨的挥发
土 质壤作中用的形N成H的3，NHN3H的4+挥与发土；壤中的碱性物 挥发性铵肥（氨水、碳酸氢铵等）自身
分解产生NH3挥发；
质地粘重、腐植质含量高、含水量高、 石灰和碱性物质含量少的土壤，氨的挥 发少。
(三)氮素的固定作用
通过矿物的、生物的或化学的作用将土 壤氮素固定为暂时不能被植物利用的状 态的过程，称为氮素的固定过程。
晶层与晶层之间通过静电引力联结，故 不具有膨胀性。
绿泥石的性质与水云母相近。
绿泥石结构示意图
绿泥石结构示意图
cmol(+)/kg。 主要存在于风化程度较高的土壤中。
硅酸盐矿物的一般结构示意图
高岭石结构示意图
高岭石结构示意图
蒙脱石：
两层硅氧片中间夹一层铝氧片构成蒙脱 石晶层。2：1型矿物。
第六章 土壤养分
土壤氮素 土壤磷素 土壤钾素
高等植物所必需的营养元素，除C，H， O主要来自大气之外，其余元素主要靠土 壤供应，包括： 大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S 微量元素：Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B
所谓土壤养分，就是指这些主要靠土壤 提供的植物必需营养元素。
土壤养分的存在形态
土壤中带负电荷的胶体所吸附的阳离子， 在静电引力、离子本身的热运动或浓度 梯度的作用下，可以和土壤溶液或其它 胶体表面的阳离子进行交换。这种作用 就称为阳离子交换作用。
这种能互相交换的阳离子就称为交换性 阳离子。
离子从溶液转移到胶体表面的过程，称 为离子的吸附过程。
吸附的离子从胶体表面转移到溶液去的 过程，称为离子的解吸过程。
3、氨的挥发
土 质壤作中用的形N成H的3，NHN3H的4+挥与发土；壤中的碱性物 挥发性铵肥（氨水、碳酸氢铵等）自身
分解产生NH3挥发；
质地粘重、腐植质含量高、含水量高、 石灰和碱性物质含量少的土壤，氨的挥 发少。
(三)氮素的固定作用
通过矿物的、生物的或化学的作用将土 壤氮素固定为暂时不能被植物利用的状 态的过程，称为氮素的固定过程。
晶层与晶层之间通过静电引力联结，故 不具有膨胀性。
绿泥石的性质与水云母相近。
绿泥石结构示意图
绿泥石结构示意图
6第六讲 土壤胶体
B 蒙脱组：蒙脱石、蛭石等，2：1型，膨胀 性大，电荷多，胶体突出；
是由基性火成岩在微碱性环境下风化而 成的。 广泛分布在我国内蒙古高原、西北东南 部、大小兴安岭、长白山和东北平原的土壤 中。
蒙脱石
是由基性火成岩在微碱性环境下风化而成的。
• Montmorillonite group
clays)
Properties of kaolinite group
高岭组的特性
1:1 layer （ 1:1型）, formula： Al4Si4O10(OH)8 Non-swell-shrink potential (非胀缩性) 四面体片与八面体片通过共用氧原子结合 成一个晶片，晶片间以较强的氢键相连，水化 时基本不膨胀。
Al-O (gibbsite) sheet
Mg-O (brucite) sheet
片状 黑云母 biotite
• Framework silicates 网状硅酸盐矿物
Framework silicates consist of a threedimensional lattice of Si-O tetrahedra linked through their corners.
n (Al4O12)12-
铝氧片
# unite layer 单位晶层
硅片和铝片以不同方式在C轴上堆叠，形成层状 硅酸盐的单位晶层。两种晶片的配合比例不同，而 构成1：1型、2：1型和2：1：1型晶层。 1:1 layer structure 2:1 layer structure
1:1型单位晶层 2:1型单位晶层 2:1 :1型单位晶层
The permanent charge is more.电荷数量大
土壤胶体完美版PPT
一般规律是：离子价越大，其凝聚作用越 强，同价阳离子中，离子半径大的，水膜厚 度小的离子凝聚作用强。土壤中常见的阳离 子引起胶体凝聚作用大小的顺序为:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+> H+> NH4+>K+>Na+
胶体凝聚的稳定性
可逆凝聚 不可逆凝聚
五、 土壤的吸收的性能
1、土壤吸收性能的类型
（四）物理化学吸收作用 第一节土壤胶体与与土壤吸收性能 硅氧片与铝氧片（水铝片）称为基本晶片。 这种吸收是化学反应为基础的，也称为化学固定。 两层硅氧片中间夹一层铝氧片构成蒙脱石晶层。 主单位为m2/g、cm2/g。 二、层状硅酸盐粘土矿物 1、层状硅酸盐粘土矿物 2、氧化物及其水合物 基本结构单位 构成层状硅酸盐粘土矿物晶格的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。 生物吸收具有三个特点： 六、土壤阳离子交换作用 1、土壤吸收性能的类型 （四）阳离子交换量（CEC) 是指在一定PH时每1000g干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。 第六章 土壤的酸碱性
土壤化学性 质
第五章 土壤胶体与与土壤吸收性能 第六章 土壤的酸碱性
一、土壤胶体的概念及种类 二、层状硅酸盐粘土矿
物
三、土壤胶体的构造 四、土壤胶体的性质 五、 土壤的吸收性能
六、土壤阳离子交换作用
第一节土壤胶体与与土壤吸收性能
一、土壤胶体的概念及种类
土壤胶体：大小在1-1000nm（在长、宽和高三个方向上，至少有一 个方向在此范围内）的土壤固体颗粒。分三种类型 （水合物 （二）土壤有机胶体 （三）土壤有机无机复合体
铝氧八面体结构示意图
硅氧片和水铝片
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+> H+> NH4+>K+>Na+
胶体凝聚的稳定性
可逆凝聚 不可逆凝聚
五、 土壤的吸收的性能
1、土壤吸收性能的类型
（四）物理化学吸收作用 第一节土壤胶体与与土壤吸收性能 硅氧片与铝氧片（水铝片）称为基本晶片。 这种吸收是化学反应为基础的，也称为化学固定。 两层硅氧片中间夹一层铝氧片构成蒙脱石晶层。 主单位为m2/g、cm2/g。 二、层状硅酸盐粘土矿物 1、层状硅酸盐粘土矿物 2、氧化物及其水合物 基本结构单位 构成层状硅酸盐粘土矿物晶格的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。 生物吸收具有三个特点： 六、土壤阳离子交换作用 1、土壤吸收性能的类型 （四）阳离子交换量（CEC) 是指在一定PH时每1000g干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。 第六章 土壤的酸碱性
土壤化学性 质
第五章 土壤胶体与与土壤吸收性能 第六章 土壤的酸碱性
一、土壤胶体的概念及种类 二、层状硅酸盐粘土矿
物
三、土壤胶体的构造 四、土壤胶体的性质 五、 土壤的吸收性能
六、土壤阳离子交换作用
第一节土壤胶体与与土壤吸收性能
一、土壤胶体的概念及种类
土壤胶体：大小在1-1000nm（在长、宽和高三个方向上，至少有一 个方向在此范围内）的土壤固体颗粒。分三种类型 （水合物 （二）土壤有机胶体 （三）土壤有机无机复合体
铝氧八面体结构示意图
硅氧片和水铝片
土壤化学性质土壤胶体课件
第8页，共56页。
胶体微粒在构造上可分为微粒核droplet core、决定电位离子层electric potential ion layer和补偿离子层compensation ion layer三部分组成。
第9页，共56页。
• （1）微粒核droplet core ： 主要由腐殖质、无定形的
第21页，共56页。
• b 、可变电荷variable charge： 胶核表面分子或 原子团的解离所产生的电荷，没有永久性质，它的 数量和性质随着介质的pH值而改变。所以称为可变 电荷。电荷的数量和性质随介质pH而改变的电荷。
第22页，共56页。
• c 、土壤的pH0值是表征其可变电荷特点的 一个重要指标，它被定义为土壤的可变正、 负电荷数量相等时的pH值，或称为可变电 荷零点、等电点pH ( isoelectric pH ]。
第37页，共56页。
1.4 阳离子交换能力是指一种阳离子将胶体 上另一种阳离子交换出来有能力。各种阳 离子交换能力大小的顺序为：
Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
第38页，共56页。
• 1.5 影响阳离子交换能力的因素有： a. 电荷的数量 charge number b. 离子半径ionic radius和离子水化半径ion
adsorption后者称为负吸附negative adsorption。 负吸附：是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液
中该离子或分子的浓度的现象。
第28页，共56页。
产生这种作用的原因是由于固体颗粒界面上的表面自由 能的作用。
气态物质（水气、CO2、NH3等）和细菌的吸附也是物 理吸附。
胶体微粒在构造上可分为微粒核droplet core、决定电位离子层electric potential ion layer和补偿离子层compensation ion layer三部分组成。
第9页，共56页。
• （1）微粒核droplet core ： 主要由腐殖质、无定形的
第21页，共56页。
• b 、可变电荷variable charge： 胶核表面分子或 原子团的解离所产生的电荷，没有永久性质，它的 数量和性质随着介质的pH值而改变。所以称为可变 电荷。电荷的数量和性质随介质pH而改变的电荷。
第22页，共56页。
• c 、土壤的pH0值是表征其可变电荷特点的 一个重要指标，它被定义为土壤的可变正、 负电荷数量相等时的pH值，或称为可变电 荷零点、等电点pH ( isoelectric pH ]。
第37页，共56页。
1.4 阳离子交换能力是指一种阳离子将胶体 上另一种阳离子交换出来有能力。各种阳 离子交换能力大小的顺序为：
Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
第38页，共56页。
• 1.5 影响阳离子交换能力的因素有： a. 电荷的数量 charge number b. 离子半径ionic radius和离子水化半径ion
adsorption后者称为负吸附negative adsorption。 负吸附：是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液
中该离子或分子的浓度的现象。
第28页，共56页。
产生这种作用的原因是由于固体颗粒界面上的表面自由 能的作用。
气态物质（水气、CO2、NH3等）和细菌的吸附也是物 理吸附。
第二节土壤胶体
第二节土壤胶体一、土壤胶体土壤胶体是土壤中最细微的颗粒，也是最活跃的物质，它与土壤吸收性能有密切关系，对土壤养分的保持和供应以及对土壤的理化性质都有很大影响。
胶体颗粒的直径一般在1～100nm(长、宽、高三个方向上，至少有一个方向在此范围内)形成的分散体系叫土壤胶体。
实际上土壤中小于1000n m的黏粒都具有胶体的性质。
所以直径在1～1000nm的土粒都可归属于土壤胶粒的范围。
一、土壤胶体的种类土壤胶体按其成分和来源可分为无机胶体、有机胶体和有机无机复合体三类。
1．无机胶体指组成微粒的物质是无机物质的胶体。
在数量上无机胶体较有机胶体可高数倍至数十倍，主要为极细微的土壤黏粒，包括成分简单的非晶体含水氧化物和成分复杂的各种次生铝硅酸盐黏粒矿物。
2．有机胶体指组成微粒的物质是土壤有机质的胶体，其主要成分是各种腐殖质(胡敏酸、富里酸、胡敏素等)，还有少量的木质素、蛋白质、纤维素等，它在土壤胶体中的比例并不高，且在土壤中易被土壤微生物所分解。
有机胶体是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等组成的高分子有机化合物，是无定形的物质，有高度的亲水性，可以从大气中吸收水分子，最大时可达其本身质量的80%～90%。
腐殖质的电荷是由腐殖质所含的羧基(—COOH)、醇羟基(—OH)、酚羟基(—OH)，解离出氢离子后的—COO-、—O-+ +等离子留在胶粒上而使胶粒带负电，氨基(—NH2)吸收H 后，成为—NH3 则带正电，一般有机胶体带负电。
3．有机无机复合体这种胶体的主要特点是其微粒核的组成物质是土壤有机质与土壤矿物质的结合体。
一般来讲，有机胶体很少单独存在于土壤中，绝大部分与无机胶体紧密结合而形成有机无机复合体，又称为吸收性复合体。
土壤无机胶体和有机胶体可以通过多种方式进行结合，但大多数是通过二、三价阳离子(如钙、镁、铁、铝等)或官能团( 如羧基、醇羟基等)将带负电荷的黏粒矿物和腐殖质连接起来。
有机胶体主要以薄膜状紧密覆盖于黏粒矿物的表面上，还可能进入黏粒矿物的晶层之间。
土壤胶体化学和表面化学PPT课件
1、阳离子交换作用 2、交换性阳离子 3、阳离子吸附 4、阳离子解吸 5、CEC 6、BS 7、阴离子专性吸附
( 二）问答题
1. 什么是土壤胶体？它具有哪些主要性质？ 2. 什么是阳离子交换量？影响阳离子交换量大小的因素有哪些？ 为什么增施有机肥是提高土壤交换量的有效方法？ 3、阳离子交换作用有何特征？ 4. 影响阳离子交换量的因素有哪些？ 5. 农业生产中集中施肥的理论依据？
42
如：磷酸根在氧化铁表面的专性吸附
43
33
表8-5 互补离子与交换性钙的有效性
土壤 交换性阳离子 小麦幼苗干 小麦幼苗吸钙量
组成
重(g)
(mg)
A 40%Ca+60%H
2.80
B 40%Ca+60%Mg
2.79
C 40%Ca+60%Na
2.34
11.15 7.83 4.36
在土壤胶体上各种交换性盐 基离子之间的相互 影响的作用—互补离子效应（陪伴离子效应）
C. pH值 主要影响可变电荷的数量。
15
16
（三）土壤胶体双电层结构和表面电位
17
胶体微粒
胶核 双电层
决定电位离子层（内） 非活性离子层
补偿离子层（外） 扩散层
18
当静电引力与热扩散相平衡时，在带电胶体表 面与溶液的界面上，形成了由一层固相表面电荷和 一层溶液中相反符号离子所组成的电荷非均匀分布 的空间结构，称为双电层***。
700-850 400-800 90-150
5-40 10-45 430 260-800
9
我国几种主要土壤的比表面积： 砖红壤 60－80m2g-1 红 壤 100－150m2g-1 黄棕壤 200－300m2g-1
( 二）问答题
1. 什么是土壤胶体？它具有哪些主要性质？ 2. 什么是阳离子交换量？影响阳离子交换量大小的因素有哪些？ 为什么增施有机肥是提高土壤交换量的有效方法？ 3、阳离子交换作用有何特征？ 4. 影响阳离子交换量的因素有哪些？ 5. 农业生产中集中施肥的理论依据？
42
如：磷酸根在氧化铁表面的专性吸附
43
33
表8-5 互补离子与交换性钙的有效性
土壤 交换性阳离子 小麦幼苗干 小麦幼苗吸钙量
组成
重(g)
(mg)
A 40%Ca+60%H
2.80
B 40%Ca+60%Mg
2.79
C 40%Ca+60%Na
2.34
11.15 7.83 4.36
在土壤胶体上各种交换性盐 基离子之间的相互 影响的作用—互补离子效应（陪伴离子效应）
C. pH值 主要影响可变电荷的数量。
15
16
（三）土壤胶体双电层结构和表面电位
17
胶体微粒
胶核 双电层
决定电位离子层（内） 非活性离子层
补偿离子层（外） 扩散层
18
当静电引力与热扩散相平衡时，在带电胶体表 面与溶液的界面上，形成了由一层固相表面电荷和 一层溶液中相反符号离子所组成的电荷非均匀分布 的空间结构，称为双电层***。
700-850 400-800 90-150
5-40 10-45 430 260-800
9
我国几种主要土壤的比表面积： 砖红壤 60－80m2g-1 红 壤 100－150m2g-1 黄棕壤 200－300m2g-1
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四、土壤胶体的基本性质
1．胶体的表面积和表面能
在固体物质的破碎过程中, 其总表面积和比表面是不断增 加的。所谓比表面是指单位质量的物质的表面积总和，即
比表面＝总面积 / 质量
土壤胶体的表面积很大，加之粘粒矿物的层状结构和腐 殖质的网状多孔结构还有很大的内表面积，可以吸附大量的 养分离子。
各种胶体的比表面积
2、土壤胶体的大小范围
一般胶体上限是0.1μm, 下限为1nm(<1nm属于溶液范围) 土壤胶体比一般胶体大10倍， <1μm 。（即为0.001mm 或1um --10nm之间）
二、土壤胶体的种类
分为无机胶体(矿质胶体土壤中的有机物质, 尤其是腐殖质，是土壤中含有的一类 分子量大、结构复杂的高分子化合物，具有明显的胶体性质， 故称之为土壤有机胶体。土壤腐殖质是土壤有机胶体的主体。
关于土壤胶体
第三节 土壤胶体
土壤胶体是土壤中最细小、最活跃的部分，土 壤胶体的组成和性质对土壤的理化性质：吸附 性、酸碱性、缓冲性以及土壤结构都有很大的 影响。土壤胶体是土壤肥力性状赖以表现的物 质基础中最精华的部分。
一、 土壤胶体的概念
1、土壤胶体是一种分散系统
任何胶体系统都是一种分散系统，由分散相和分散介质两种 物质所组成。一种物质的分子呈连续分布状态，称为分散介 质；另一种物质的分子是不连续的，称为分散相，分散相均 匀地分散在分散介质中，构成胶体分散系统。
2、土壤胶体的带电性
土壤胶体的电荷
永久电荷 可变电荷
3．土壤胶体的凝聚和分散
胶体有两种存在状态。一种是分散相均匀地分散在介质中, 称溶胶; 另一种是分散相在外因的作用下, 相互凝结聚合在一 起, 称为凝胶。溶胶和凝胶并不是永久不变的，在一定条件 下，可以相互转化。由溶胶变成凝胶的过程称为胶体的凝聚； 反之，由凝胶转化为溶胶的过程，称为胶体的分散。
在双电层的两层电荷之间存在着电位差，电位的高低随着 离胶核表面距离的增加逐渐降低。由决定电位离子层到扩散层 外缘的电位差, 称之为全电位(ζo), 全电位的大小取决于胶核 表面的电性质(电荷数量和密度)。从胶粒(滑动面)到溶液的电 位差称电动电位(用ζ表示), 电动电位的大小受扩散层厚度的制 约，而扩散层的厚度在一定浓度条件下，决定于补偿离子的性 质，即受离子价数，离子半径及水化程度等的制约。离子价数 愈高，其水化半径愈小，扩散层愈薄。离子的水化程度越大， 则水化半径也越大，扩散层也越厚。
主要由腐殖质、硅酸盐矿物、土壤氧化物、蛋白质分子以 及有机无机复合胶体的分子群组成。
2. 双电层结构
作为胶粒微粒核的物质在溶液中通常是带电荷的, 由 于静电引力的作用,在微粒核的外围形成一个反号电荷的 离子层，这样就构成了双电层。微粒核表面的电荷数量 和密度对外层的反号离子的多少及两层电荷间电位具有 决定作用，故称为决定电位离子层。
随着土壤胶体比表面积的增加，其表面能也发生很大 的变化。表面能是指界面上的物质分子(表面分子)所具有 的多余的不饱和能量。土壤的物理吸附作用就是表面能作 用的结果。与比表面成正相关
因此，一般土壤质地愈粘，其物理吸附作用愈强。随 着表面积和表面能的增加，土壤胶体的性质如胀缩性、可 塑性、粘性等明显增强。
根据补偿离子的活性又可把补偿离子层分为两层：靠近 胶核表面的决定电位离子层的补偿离子被吸附得很紧，活性 很小，难以解离，不起交换作用，故称为非活性补偿离子层。
另一层距胶核表面较远，吸附的较松，有较大的活动性， 可以和周围的离子交换，称为扩散层。扩散层中的离子分布 很不均匀。
非活性补偿离子，被吸附得很牢固，它和微粒核决定电位 离子层一个整体，故称为胶粒。当胶体和周围环境起代换作用 时，大都发生在胶粒表面，而不在胶粒内部，故胶粒是起胶体 作用的基本单位。
土壤胶体分散系包括胶体微粒(分散相)和微粒间溶液(分散介 质)两部分。描述胶体微粒的构造，通常用双电层理论。根据 双电层理论，胶体微粒在构造上，可分为微粒核和双电层两 部分。
（一）微粒核 （二）双电层结构
胶体微粒构造图
决定电位离子层 补偿离子层和补偿离子 非活性补偿离子层 扩散层 胶粒（基本单元）
1.微粒核(胶核)
胶体类型
比表面积(m2·g-
1)
蒙脱石
伊利石 高岭石 蛭石 水铝英石 腐殖质
600～800
50～200 1～40 600～800 70～300 800～900
不同土壤的胶体组成不同，土壤的比表面积也不同。 一般土壤中有机质含量高，2∶1型粘粒矿物多，则比表面 积较大，如黑土。反之，如果有机质含量低, 1∶1 型粘粒 矿物较多, 则其比表面积就较小, 如红壤、砖红壤。
外层电荷(离子)对决定电位离子层起补偿作用,使整 个胶体微粒达到电中性, 故称之为补偿离子层, 而这些 来源于溶液中的反号离子就称为补偿离子。
在溶液中胶核表面的电荷通过静电引力，将反号离子吸 引在胶核的外围, 而反号离子由于热运动, 总有远离胶核表面 的趋势, 同时反号离子被吸附的力大小与离子的电荷数量成正 比, 与其距离的平方成反比。因此，胶核表面处的反号离子多 而活性低，离胶核表面越远，反号离子越少而活性增大。
两种存在状态：溶胶、凝胶
溶胶
(分散相均匀
地分散在介 质中)
胶体的凝聚 胶体的分散
凝胶
(分散相相互
凝结聚合在 一起)
土壤胶体存在状态主要受两种力的作用。一是胶粒之间的静电 斥力，它使胶体分散，二是胶粒之间的分子引力，它使胶粒相 互吸引呈凝聚的趋势。这两种力的大小都与胶粒之间的距离有 关。在胶粒电荷和胶粒大小一定的情况下，随着胶粒间距离的 减小，引力可能超过斥力，使胶粒相互团聚。影响胶粒静电斥 力大小的另一主要因素是胶粒净电荷的数量，而静电荷的数量 则受补偿作用的控制。不同阳离子的补偿作用不同。
土壤有机胶体性质却极为活跃，带有大量的活性功能团， 带有大量的负电荷，阳离子代换量可高达300～500 cmol (M+).kg-1。
2．无机胶体
主要是层状铝硅酸盐矿物和无定形氧化物组成。比有机胶体 高几倍到几十倍。通常用土壤中粘粒(d<0.001mm)的含量来 反映土壤无机胶体的数量。
三、土壤胶体的基本构造