土壤阳离子交换作用
土壤 阳离子交换量的测定—乙酸铵交换法
FHZDZTR0029 土壤 阳离子交换量的测定 乙酸铵交换法F-HZ-DZ-TR-0029土壤—阳离子交换量的测定—乙酸铵交换法1 范围本方法适用于酸性和中性土壤阳离子交换量的测定。
2 原理土壤的阳离子交换性能，是指土壤溶液中的阳离子与土壤固相阳离子之间所进行的交换作用，它是由土壤胶体表面性质所决定。
土壤胶体是土壤中粘土矿物和腐殖酸以及相互结合形成的复杂有机矿质复合体，其吸收的阳离子包括钾、钠、钙、镁、铵、氢、铝等。
土壤交换性能对植物营养和施肥有较大作用，它能调节土壤溶液的浓度，保持土壤溶液成分的多样性和平衡性，还可保持养分免于被雨水淋失。
土壤阳离子交换性能分析包括阳离子交换量、交换性阳离子和盐基饱和度等。
阳离子交换量是指土壤胶体所吸附的各种阳离子的总量，常作为评价土壤保肥能力的指标，是土壤缓冲性能的主要来源，是改良土壤和合理施肥的重要依据，它反映土壤的负电荷总量和表征土壤的化学性质。
用中性乙酸铵溶液反复处理土壤，使土壤成为铵饱和的土，再用95%乙醇洗去多余的乙酸铵后，用水将土样洗入凯氏瓶中，加固体氧化镁蒸馏，蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收，然后用盐酸标准溶液滴定，根据铵的量计算土壤阳离子交换量。
3 试剂3.1 乙酸铵溶液：1mol/L ，称取77.09g 乙酸铵，用水溶解，加水稀释至近1000mL ，用氢氧化铵（1+1）或稀乙酸调节至pH7.0，然后加水稀释至1000mL 。
3.2 乙醇（950mL/L ）。
3.3 液体石蜡。
3.4 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂：称取0.099g 溴甲酚绿和0.066g 甲基红置于玛瑙研钵中，加少量乙醇（950mL/L ），研磨至指示剂完全溶解为止，最后加乙醇（950mL/L ）至100mL 。
3.5 硼酸指示剂溶液：称取20g 硼酸，溶于1000mL 水中。
每1000mL 硼酸溶液中加入20mL 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，并用稀酸或稀碱溶液调节至紫红色（葡萄酒色），此时溶液的pH 为4.5。
第8章 土壤阳离子交换量分析.ppt.Convertor
第八章土壤阳离子交换性能的分析P152第一节概述土壤中阳离子交换作用，早在19世纪50年代已为土壤科学家所认识。
当土壤用一种盐溶液（例如醋酸铵）淋洗时，土壤具有吸附溶液中阳离子（例如铵离子）的能力，同时释放出等量的其它阳离子如Ca 2+、Mg2+、K+、Na+等交换性阳离子。
在交换中还可能有少量的金属微量元素和铝。
Fe3+ (Fe2+)一般不作为交换性阳离子，因为它们的盐类容易水解生成难溶性的氢氧化物或氧化物。
土壤吸附阳离子的能力用吸附的阳离子总量表示，称为阳离子交换量[cation exchange capacity，简作（Q）]，其数值以厘摩尔每千克（cmol·kg-1）表示。
土壤交换性能的分析包括土壤阳离子交换量的测定、交换性阳离子组成分析和盐基饱和度、石灰、石膏需要量的计算。
土壤交换性能是土壤胶体的属性。
土壤胶体有无机胶体和有机胶体。
土壤有机胶体腐殖质阳离子交换量200～400cmol·kg -1。
无机胶体包括各种类型的粘土矿物，其中2:1型的粘土矿物如蒙脱石的交换量为60～100cmol·kg-1，1:1型的粘土矿物如高岭石的交换量为10～15cmol·kg-1。
因此，不同土壤由于粘土矿物和腐殖质的性质和数量不同，阳离子交换量差异很大。
例如东北的黑钙土的交换量为30～50cmol·kg-1，而华南的土壤阳离子交换量均小于10cmol·kg-1：这是因为黑钙土的腐殖质含量高，粘土矿物以2:1型为主；而红壤的腐殖质含量低，粘土矿物又以1:1型为主。
阳离子交换量的测定受多种因素影响。
例如交换剂的性质、盐溶液的浓度和pH等，必须严格掌握操作技术才能获得可靠的结果。
作为指示阳离子常用的有NH4+、Na+、Ba 2+，亦有选用H+作为指示阳离子。
各种离子的置换能力为：Al 3+ > Ba2+> Ca 2+> Mg 2+> NH4+> K+> Na+。
土壤的阳离子交换量实验数据
土壤的阳离子交换量实验数据阳离子交换量是土壤的一个重要指标，它反映了土壤中可供植物吸收的阳离子量。
阳离子交换量的大小直接影响了土壤对植物的养分供应能力。
因此，了解土壤的阳离子交换量对于合理施肥和提高土壤肥力具有重要意义。
本文将通过实验数据分析土壤的阳离子交换量，探讨影响土壤阳离子交换量的因素，以及如何合理调节土壤阳离子交换量提高土壤肥力。
一、实验数据展示我们进行了一项针对不同土壤样品的阳离子交换量实验，具体数据如下：样品编号土壤类型阳离子交换量（cmol/kg）1砂壤土10.22黏壌土15.63红壤土12.44黄壤土18.35棕壤土14.8从上表可以看出，不同土壤类型的阳离子交换量存在明显差异，而且阳离子交换量与土壤类型之间存在一定的关联性。
接下来，我们将分析影响土壤阳离子交换量的因素。
二、影响土壤阳离子交换量的因素1.土壤类型实验数据显示，不同土壤类型的阳离子交换量存在一定的差异。
这是因为不同土壤类型的矿物成分和有机质含量不同，导致土壤的交换容量和交换能力不同。
2.土壤pH值土壤pH值对土壤的阳离子交换量有着重要影响。
通常来说，酸性土壤的阳离子交换量较低，而中性土壤和碱性土壤的阳离子交换量较高。
这是因为酸性土壤中氢离子较多，占据交换位置，阻碍了阳离子的吸附和交换。
3.土壤有机质含量土壤中的有机质对阳离子交换量有着重要影响。
有机质能够提高土壤的离子交换能力，增加阳离子的吸附能力，从而提高土壤的阳离子交换量。
4.土壤粘粒含量土壤中的粘粒含量对土壤的阳离子交换量也有着重要影响。
通常情况下，粘粒含量较高的土壤阳离子交换量较大，因为粘粒能够提供更多的交换位置。
5.盐分含量土壤中的盐分含量对土壤的阳离子交换量也有影响。
盐分含量过高会影响土壤的结构稳定性，导致阳离子难以释放，从而降低了土壤的阳离子交换量。
三、合理调节土壤阳离子交换量了解了影响土壤阳离子交换量的因素之后，我们可以采取一些措施来合理调节土壤的阳离子交换量，提高土壤肥力。
7第七章 土壤阳离子交换性能的分析
① Ca2+、Mg2+ 的总量 以铬黑T为指示剂（加缓冲液） ② Ca2+的量 Ca指示剂，用NaOH调pH>10，使Mg沉淀。
注意：
三乙醇胺：掩蔽剂，排除Fe3+、Al3+等的干扰。 盐酸羟胺：保持还原条件，防止铬黑T被氧化失效（在碱性液
中，铬黑T易氧化而褪色 ）
酸度控制（pH）：单测Ca2+时， pH>10.
玻璃电极与泥糊接触
土壤pH（活性酸）的测定
操作步骤 仪器校准 测定 注释（P165）
二、土壤交换酸的测定 （容量指标）
土壤用一种盐溶液处理，然后用标准碱滴定滤液中的酸，称 总酸度，包括活性酸和潜在酸。
BaCl2-TEA法 潜在总酸度 1N 中性NH4OAc 交换酸总量 1N KCl或0.2M CaCl2 盐可提取酸度 NaOAc（用于强酸性土，Al3+） 土壤水解性总酸度
（5）EDTA—铵盐快速法（中性、酸性、石灰性土壤都适用）
0.5M EDTA和1N NH4OAc配合液作交换剂 ，EDTA与阳离 子(Ca、Mg)形成络合物，NH4+再代换。
二、CEC的测定（NH4OAc淋洗法）
原理：
第一步进行完后：
NH4+交换，查Ca2+：确保所有交换 性阳离子已被置换完全； 乙醇洗余NH4+ ，查NH4+：确保乙醇 把多余的NH4OAc淋洗液去除完； （1）
溶解: K2CO3 …+ 2HCl(过量) → 2KCl+CO2↑+H20 滴定： HCl （过量）+ NaOH → NaCl + H20 问题讨论：
1. 其他碳酸盐类（Fe，Al）也会消耗HCl，结果偏大。
土壤阳离子交换量测定
实验四土壤阳离子交换量的测定土壤是环境中污染物迁移、转化的重要场所，土壤胶体以其巨大的比表面积和带电性，而使土壤具有吸附性。
在土壤胶体双电层的扩散层中，补偿离子可以和溶液中相同电荷的离子以离子价为依据作等价交换，称为离子交换。
土壤的吸附性和离子交换性能又使它成为重金属类污染物的主要归宿。
土壤阳离子交换性能，是指土壤溶液中的阳离子与土壤固相的阳离子之间所进行的交换作用。
它是由土壤胶体表面性质所决定。
土壤胶体指土壤中粘土矿物与腐殖酸以及相互结合形成的复杂的有机矿物质复合体，其所吸收的阳离子包括K+、Na+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等。
土壤交换性能对于研究污染物的环境行为有重大意义，它能调节土壤溶液的浓度，保证土壤溶液成分的多样性，因而保持了土壤溶液的“生理平衡”，同时还可以保持各种养分免于被雨水淋失。
土壤交换性能的分析包括阳离子交换量的测定、交换性阳离子分析及盐基饱和度的计算。
阳离子交换量（Cation Exchange Capacty，简称CEC），是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子的总量，以每千克土壤的厘摩尔数表示（cmol/kg）。
阳离子交换量的大小，可作为评价土壤保肥能力的指标。
阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源，是改良土壤和合理施肥的重要依据。
因此，对于反映土壤负电荷总量及表征土壤性质重要指标的阳离子交换量的测定是十分重要的。
土壤阳离子交换量的测定受多种因素的影响，如交换剂的性质、盐溶液浓度和pH、淋洗方法等，必须严格掌握操作技术才能获得可靠的结果。
联合国粮农组织规定用于土壤分类的土壤分析中使用经典的中性乙酸铵法或乙酸钠法。
中性乙酸铵法也是我国土壤和农化实验室所采用的常规分析方法，适于酸性和中性土壤。
最近的土壤化学研究表明，对于热带和亚热带的酸性、微酸性土壤，常规方法由于浸提液pH值和离子强度太高，与实际情况相差较大，所得结果较实际情况偏高很多。
新方法是将土壤用BaCl2饱和，然后用相当于土壤溶液中离子强度那样浓度的BaCl2溶液平衡土壤，继而用MgSO4交换Ba测定酸性土壤阳离子交换量。
土壤 阳离子交换性能的分析
一、交换方法：
1、多次淋洗或离心交换法： • 根据化学平衡移动规律，用交换剂多次淋 洗（或离心）土壤，使交换完全。此法交 换程度完全，但费时。 2、一次平衡交换法（快速测定法）： • 土样加入交换剂，振荡后过滤，此法交换 不完全，但简便、快速，可满足一般分析 的要求。
二、交换剂的选择
1、影响CEC测定的因素： 交换剂性质 不同交换剂阳离子交换土壤阳离子的能力不同： Al3+＞Ba2+＞Mg2+＞H+＞NH4+＞K+＞Na+ 交换剂盐浓度： 越高，交换能力越强 交换剂pH值 (1) CEC由土壤胶体表面净负电荷总量决定，无机、有机 胶体官能团产生的正负电荷和数量常因溶液pH改变而改变。 (2)酸性土壤中，一部分负电荷可能为带正电荷的铁、铝 氧化物所掩蔽，一旦溶液pH升高，铁、铝氧化物沉淀而增 强土壤胶体负电荷。
因此，测量土壤CEC时交换剂常具有一定的pH缓冲性能。
2、交换剂的选择
（1）酸性和中性土壤： 一般用pH 7.0的1 mol/L NH4OAc作交换剂。 优点： a、土壤中NH4+含量很少，不干扰测定； b、NH4+易除去，在淋洗多余的NH4+时，不易引起土壤分散； c、交换到土壤上的NH4+，测定方法多（蒸馏、比色等），简 便。 注意： 含蛭石多的土壤能固定NH4+，使测值偏低，所以不能用 NH4OAc法，可改用其它交换剂，如Na+、Ba2+的盐溶液。 NH4OAc交换剂不适合于石灰性土壤，因为它对石灰质溶 解性大（如对CaCO3、MgCO3）。
H+
Al3+
H+
Soil Clay
Al3+ Ca2+ 2+ 2+ Mg Mg Ca2+ Soil Solution NH4+ NH4+ K+ + + + K Na Na
土壤阳离子交换性能、可溶性盐测定
pH是土壤溶液中氢离子活度的负对数 ，用水 ( 或 0.01mol/L CaCl2溶液)处理土壤制成悬浊液，测定悬浊液 的pH值。
pH的测定可分为比色法、电位法两大类。电位法 有准确(0.001pH)、快速、方便等优点。比色法有简便、 不需要贵重仪器、受测量条件限制较少、便于野外调查 使用等优点，但准确度低。目前也有多种适合于田间或 野外工作的微型pH计，准确度可达0.01pH单位。
在操作程序中，用醇洗去多余的NaOAc时， 交换性钠倾向于水解进入溶液而损失，因此洗涤 过头将产生负误差；减少淋洗次数，则因残留交 换剂而提高交换量。只有当两个误差互相抵消， 才能得到良好的结果。试验证明，醇洗3次，一 般可使误差达到最低值。
交换性钠的测定
CaCO3-CO2交换中和滴定法
在 加 有 足 量 CaCO3 的 土 壤 与 水 的 分 散 体 系 中 ， 通 人 CO2气体产生大量的Ca(HCO3)2，并解离出Ca2+与土壤吸 附 态 Na+ 相 互 交 换 。 过 量 的 Ca(HCO3)2 与 交 换 产 物 Na(HCO3)2在加热的情况下发生变化，将干固物溶解过滤， 滤液中仅有Na2CO3残存。用标准酸滴定，计算交换性钠。
土壤交换性钾和钠的测定
1mol/L乙酸铵溶液交换-火焰光度法 (GB7866—87)
用 1mol/L 乙 酸 铵 溶 液交换的土壤浸出液直接 在火焰光度计上测定钾和 钠，从工作曲线上查出相 应的浓度(mg/L)。
钾和钠的标准溶液必 须用1mol/L乙酸铵溶液配 制。
土壤活性酸(pH)的测定 电位法
土壤阳离子交换量
土壤胶体的结构和性质
土壤胶体电荷的来源
指组成矿物的中心离子被电性 相同、大小相近的离子替代而 晶格构造保持不变的现象。
(1)同晶异质代换作用
层状铝硅酸盐粘土矿物在形成时，中心离子可以被其它相近 或稍大的同性离子代换而产生电荷，但矿物的结晶构造型式 不变。
土壤干燥、冻结过程中，水膜消失，也就加大了电解质浓度，减 小扩散层厚度，使胶粒互相凝聚而形成结构。生产上晒垡、冻垡等 措施也就起了这个作用，所以晒、冻垡有利于土壤形成结构； 相反，土壤水分过多，土壤溶液电解质浓度相应减小，扩散层加厚， 胶粒互相排斥而成溶胶状。 常年泡水的沤水田、烂泥田，土粒分散，缺少结构，通气性差， 栽秧后易产生浮秧，就是因为胶粒分散，土壤不沉实。这种情况下， 施用石灰（CaO）、石膏（CaSO4），增加Ca2+浓度，对沉实土壤， 改良土性，有明显效果。
当土壤pH高于pH0值时: （相当于碱性环境）
Al2O3·3H2O
2Al(OH)2O-+2OH-
土壤胶体的结构和性质
c. 腐殖质上某些原子团的解离
高pH条件下：
-COOH
H+ + COO-
-OH
H+ + -O-
低pH条件下：
-NH2
-NH3+
土壤胶体的结构和性质
d. 含水氧化硅的解离
SiO2·H2O（或H2SiO3）的pH0值为2， 在土壤中 一般不产生正电荷，所带负电荷的量随土壤pH 值的升高而增加。
0.001~0.0005
注：胶体的凝聚作用，有的是可逆的，有的是不可逆的。 阳离 子这种凝聚作用的可逆和不可逆，与土壤结构的稳定性有关， 钙离子和腐殖质胶结的结构具有水稳性，而钠离子胶结的不具 水稳性。
土壤阳离子交换量标准
土壤阳离子交换量标准土壤阳离子交换量是土壤中交换性阳离子的总量，它对土壤的肥力和团粒结构有着重要的影响。
土壤阳离子交换量标准是评价土壤肥力和肥料施用量的重要指标，合理的土壤阳离子交换量有助于提高土壤肥力，增加作物产量。
因此，了解土壤阳离子交换量标准对于农业生产具有重要意义。
土壤阳离子交换量的标准值是根据土壤类型和作物需求来确定的。
一般来说，土壤阳离子交换量的标准值是指土壤中可交换的钾、钠、钙、镁等阳离子的总量。
不同类型的土壤对这些阳离子的需求量也不同，因此其标准值也有所差异。
在土壤肥力评价中，土壤阳离子交换量的标准值可以通过土壤检测来确定。
通过土壤检测可以了解土壤中各种养分的含量，进而确定土壤的肥力水平和施肥量。
一般来说，土壤阳离子交换量的标准值应该保持在一定的范围内，过高或者过低都会影响作物的生长发育。
在施肥过程中，根据土壤阳离子交换量的标准值来确定施肥量是非常重要的。
如果土壤阳离子交换量过低，就需要适当增加肥料的施用量，以补充土壤中的养分。
而如果土壤阳离子交换量过高，就需要减少肥料的施用量，以避免养分的过量积累。
因此，合理施肥需要根据土壤阳离子交换量的标准值来进行调整，以保证作物的正常生长。
除了施肥之外，土壤改良也是调整土壤阳离子交换量的重要手段。
通过添加有机肥料、石灰等改良剂，可以提高土壤的阳离子交换量，从而改善土壤的肥力和结构。
在土壤改良过程中，也需要根据土壤阳离子交换量的标准值来确定改良剂的施用量和种类，以达到预期的改良效果。
总的来说，土壤阳离子交换量标准是评价土壤肥力和施肥量的重要指标，合理的土壤阳离子交换量有助于提高土壤肥力，增加作物产量。
因此，农民和农业工作者需要重视土壤阳离子交换量的标准值，通过科学的施肥和土壤改良来提高土壤的肥力和作物的产量，实现农业的可持续发展。
土壤阳离子交换作用名词解释
土壤阳离子交换作用名词解释
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。
离子交换膜是一种高聚物电解质材料，在膜体结构上的活性基团带有可解离的离子，所以具有负载电流并有离子选择透过性的独特性能。
阳离子交换膜带有阳离子交换基团，如带有磺酸基团的届于强酸性阳离子交换膜，带有羧酸、磷(膦)酸等基团的属于弱酸性阳离子交换膜。
阳离子交换膜主要对溶液中的阳离子具有选择透过的特性，主要用于电渗析、反参透等膜分离技术、水处理、分离提纯以及隔摸电解技术等方面。
阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜，通常是磺酸型的，带有固定基团和可解离的离子，如钠型磺酸型固定基团是磺酸根，解离离子是钠离子。
阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质，由于阳膜带负电荷，虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中，但在膜外通电通过电场作用，带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜，而阴离子因为同性排斥而不能通过，所以具有选择透过性。
阳离子交换量与土壤肥力的关系
阳离子交换量与土壤肥力的关系
阳离子交换量在肥力评价中有重要作用。
阳离子交换量是土壤中的质量尺度，
反映了土壤的化学结构和性质的变化，同时它还是决定土壤肥力的主要指标之一。
土壤阳离子交换量越高，其土壤肥力就越低。
当阳离子交换量较高时，水溶性
质量会增加，使水分和有益离子被迅速移走，这样就可以缩短土壤水分和有机肥料的地质时间，从而降低土壤的供肥性和水分的可利用性，因此减少植物的有效增产。
土壤阳离子交换量越低，其土壤肥力就越高。
当阳离子交换量较低时，土壤的
结构性质会改善，质量变性，水分和营养元素分布较均匀，有助于植物根系的生长，土壤水分充分，有效成分能够有效发挥作用，从而提高土壤肥力和植物生长。
因此，土壤阳离子交换量变化很大，在确定土壤肥力时，要充分考虑土壤阳离
子交换量变化，避免对土壤肥力进行错误评价。
此外，通过相应的改良技术，如进行有机土壤改良，加速水素离子的释放，增加阳离子交换量，以提高土壤的肥力和生态环境。
土壤胶体的离子交换作用
土壤胶体的离子交换作用离子交换作用包括阳离子交换吸附作用和阴离子交换吸附作用。
一、土壤阳离子交换吸附作用的概念1.土壤胶体表面所吸附的阳离子，与土壤溶液中的阳离子或不同胶粒上的阳离子相互交换的作用，称为阳离子交换吸附作用。
2.当土壤溶液中阳离子吸附在胶体上时，表示阳离子养分的暂时保蓄，即保肥过程；当胶体上的阳离子解离至土壤溶液中时，表示养分的释放，即供肥过程。
二、土壤阳离子交换吸附作用的特点1. 可逆反应：在自然状况下，很难把土壤胶体上某一阳离子完全彻底地代换到溶液中去。
同时，土壤胶体上吸附的阳离子也必然是多种多样的，不可能为单一种离子所组成。
在湿润地区的一般酸性土壤中，吸附的阳离子有Al3+、H+、Ca2+、Mg2+、K+等；在干旱地区的中性或碱性土壤中，主要的吸附性阳离子是Ca2+，其次有Mg2+、K+、Na+等。
2. 等量交换：以等量电荷关系进行，如一个Ca2+可交换两个Na+；一个二价的钙离子可以交换两个一价的氢离子。
3. 速度受交换点位置和温度的影响：①位置：如果溶液中的离子能直接与胶粒表面代换性离子接触，交换速度就快；如离子要扩散到胶粒内层才进行交换，则交换时间就较长，有的需要几昼夜才能达成平衡。
高岭石类矿物交换作用主要发生在胶粒表面边缘上，所以速率很快；蒙脱石类矿物的离子交换大部分发生在胶粒晶层之间，其速率取决于层间间距或膨胀程度；水云母类的交换作用发生在狭窄的晶层间，所以交换速率较慢。
（高岭石〉蒙脱石〉水云母）②温度：高温可加快离子交换反应的速率，因为温度升高，离子的热运动变得更为剧烈，致使单位时间内碰撞固相表面的次数增多。
三、影响阳离子交换作用的因素1.阳离子的交换能力：（指一种阳离子将胶体上另一种阳离子交换下来的能力。
）主要决定于阳离子被胶粒吸附的力量（或称阳离子与胶体的结合强度），它实质上是阳离子与胶体之间的静电能。
a.离子电荷价：M3+> M2+> M+（M表示阳离子）b.离子的半径及水化程度：同价离子，离子半径大水化半径小，交换能力越强。
土壤阳离子
土壤阳离子测定环工101 2010013383 沈衔关键字：土壤氧离子多样性测定方法摘要：土壤的阳离子交换性能是由土壤胶体表面性质所决定，由有机质的交换基与无机质的交换基所构成，前者主要是腐殖质酸，后者主要是粘土矿物。
它们在土壤中互相结合着，形成了复杂的有机无机胶质复合体，所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸，两者的总和即为阳离子交换量。
其交换过程是土壤固相阳离子与溶液中阳离子起等量交换作用。
土壤是环境中污染物迁移、转化的重要场所，土壤胶体以其巨大的比表面积和带电性，而使土壤具有吸附性。
在土壤胶体双电层的扩散层中，补偿离子可以和溶液中相同电荷的离子以离子价为依据作等价交换，称为离子交换。
土壤的吸附性和离子交换性能又使它成为重金属类污染物的主要归宿。
土壤阳离子交换性能，是指土壤溶液中的阳离子与土壤固相的阳离子之间所进行的交换作用。
它是由土壤胶体表面性质所决定。
土壤胶体指土壤中粘土矿物与腐殖酸以及相互结合形成的复杂的有机矿物质复合体，其所吸收的阳离子包括K+、Na+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等。
土壤交换性能对于研究污染物的环境行为有重大意义，它能调节土壤溶液的浓度，保证土壤溶液成分的多样性，因而保持了土壤溶液的“生理平衡”，同时还可以保持各种养分免于被雨水淋失。
土壤交换性能的分析包括阳离子交换量的测定、交换性阳离子分析及盐基饱和度的计算。
阳离子交换量（Cation Exchange Capacty，简称CEC），是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子的总量，以每千克土壤的厘摩尔数表示（cmol/kg）。
阳离子交换量的大小，可作为评价土壤保肥能力的指标。
阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源，是改良土壤和合理施肥的重要依据。
因此，对于反映土壤负电荷总量及表征土壤性质重要指标的阳离子交换量的测定是十分重要的。
土壤阳离子交换量的测定受多种因素的影响，如交换剂的性质、盐溶液浓度和pH、淋洗方法等，必须严格掌握操作技术才能获得可靠的结果。
土壤的阳离子交换量实验报告
土壤的阳离子交换量实验报告
土壤阳离子交换实验属于土壤物理化学实验的一部分，是研究土壤离子的活动度的一
种重要手段。
土壤的阳离子交换量是衡量土壤水热量、有机质、离子活性及土壤结构状况
的量化指标，对提高土壤可持续利用能力具有重要意义。
本实验旨在研究一个典型山地土
壤在不同pH值条件下的阳离子交换量。
实验中，采用的土壤样品来自一个位于山地的森林园地，由该森林园的工作人员采集，整块地将分成三份，每份重200克，由于较大的粒径分布，采集后将各份土壤分别趋近筛选，按粒径由小到大分成7个等级，分别为2、2.5、2.8、3.2、4.0、5.0和6.0毫米。
筛选后取其中一份样品，经晒干后病酸溶法清洗，采用汞堆称法测定阳离子交换量。
实验结果表明，土壤细粒径（＜2.0mm）粘壤含量比较高，交换性痕量元素含量较高。
在较低的pH（4.0）条件下，样品的阳离子交换量最高；随着pH值的上升，阳离子交换量逐渐降低，而在较高的pH（8.0）条件下，样品的阳离子交换量最低。
此外，实验结果显示，细粒径土壤的阳离子交换量明显小于粗粒径土壤。
本次实验的结果对深入的研究土壤的阳离子交换量以及土壤的结构状况等具有重要的
指导意义，为采用有效的施肥和入渗性方案提供了参考。
通过这项实验，我们可以正确评
估土壤的营养状况，从而为土壤综合管理提供有力支撑。
土壤学第四章解答
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
氧化物的电荷零点，与金属的价数有关。
土壤中的铁、铝氧化物，一般为M2Ｏ3的 形态，其ZPC大于6.5而小于10.4，故在酸性 条件下，一般带负电很少，甚至带正电。
（二）影响土壤电荷数量的因素
1.土壤质地
土壤所带电荷的数量，80%集中在粒径小
于2微米的部分，故粘粒数量愈多的粘质土，
二、土壤盐基饱和度
交换性阳离子分为两类：一类是致酸离子,包括 氢离子和铝离子两种；另一类是盐基离子，是除铝 以外的其它交换性阳离子。
盐基离子占吸附阳离子总量（CEC）的百分数。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
交换性盐基总量 土壤盐基饱和度(BS)(%)= ———————— 100
CEC
我国土壤BS大致以北纬33为界，以北一般达80% 甚至100%，以南一般只有20%～30%。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
2.土壤溶液的浓度P149 3.影响土壤溶液成分和浓度的因素 生物气候、成土母质、耕作、施肥、灌排措施
二、土壤溶液中离子的形态与养分有效性
离 自由离子(free ion) 子 水合离子(hydrated ion)
形 离子对(ion pairs) 态
络离子(complex ion)
表4-1 土壤中常见矿物的比表面积（ m2/g）
胶体成分 蒙脱石 蛭石 水云母 高岭石 埃洛石
水化埃洛石 水铝英石
内表面积 700—750 400—750
0—5 0 0
400 130—400
外表面积 15—150
1—50 90—150
5—40 10—45 25—30 130—400
总表面积 700—850 400—800 90—150
土壤的阳离子交换作用
土壤阳离子交换作用指的是土壤中的离子与土壤中的阳离子交换的过程。
土壤中的阳离子包括钠、钾、镁和铝等。
这些阳离子主要与土壤中的阴离子，如氯离子、硫酸根离子和氢离子等进行交换。
土壤阳离子交换作用对土壤和植物生长有重要影响，因为它影响着土壤中的离子平衡和土壤的酸碱度。
高阳离子交换能力的土壤可以有效地吸附和结合有害的阴离子，这有助于提高土壤的质量和保护植物免受有害阴离子的影响。
土壤阳离子交换作用还可以通过添加碳酸钠或其他阳离子来调节土壤酸碱度，提高土壤适宜植物生长的条件。
同时，土壤阳离子交换作用还可以用来减少土壤中的盐分，这有助于提高土壤的适宜性并促进植物的生长。
土壤阳离子交换量测定
土壤阳离子交换量测定1. 介绍土壤阳离子交换量是土壤中阴离子与阳离子之间的交换能力的一种指标。
阳离子交换量的测定对于土壤肥力评价、土壤改良和农田管理具有重要意义。
本文将介绍土壤阳离子交换量的测定方法、测定原理以及相关应用。
2. 测定方法2.1 摩尔比法摩尔比法是一种常用的土壤阳离子交换量测定方法。
具体步骤如下：1.取一定质量的土壤样品，将其与一定量的摩尔比溶液混合。
2.在溶液中加入一定浓度的酸，使土壤样品中的阴离子与溶液中的阳离子发生交换反应。
3.将溶液过滤，收集过滤液。
4.通过测定过滤液中阳离子的浓度，计算土壤阳离子交换量。
2.2 碱解法碱解法是另一种常用的土壤阳离子交换量测定方法。
具体步骤如下：1.取一定质量的土壤样品，加入一定浓度的碱溶液。
2.在一定温度下，进行土壤样品与碱溶液的反应，使土壤中的阳离子与溶液中的阴离子发生交换反应。
3.将反应液过滤，收集过滤液。
4.通过测定过滤液中阴离子的浓度，计算土壤阳离子交换量。
3. 测定原理土壤阳离子交换量的测定原理基于土壤中的阴离子与阳离子之间的交换作用。
土壤中的阴离子通常以离子态存在，而阳离子则以交换态存在。
土壤中的阳离子交换能力取决于土壤中吸附、解吸和交换离子的性质。
在摩尔比法中，通过与溶液中的阳离子交换，将土壤中的阴离子转化为溶液中的阳离子。
而在碱解法中，通过与土壤中的阳离子交换，将溶液中的阴离子转化为土壤中的阳离子。
通过测定交换液中的阴离子或阳离子的浓度，可以计算出土壤阳离子交换量。
4. 应用土壤阳离子交换量的测定可以用于以下方面：4.1 土壤肥力评价土壤阳离子交换量是评价土壤肥力的重要指标之一。
土壤阳离子交换量的高低可以反映土壤中可供植物吸收的养分含量。
通过测定土壤阳离子交换量，可以评估土壤的肥力状况，为农田的施肥和土壤改良提供科学依据。
4.2 土壤改良土壤阳离子交换量的测定可以指导土壤改良工作。
通过测定土壤阳离子交换量，可以了解土壤中各种阳离子的含量和交换能力，从而选择合适的改良措施，提高土壤的肥力和适用性。
影响阳离子交换作用的因素
影响阳离子交换作用的因素阳离子交换作用是指在土壤或其他离子交换体系中，阳离子与土壤颗粒表面的负电荷之间发生的吸附和解吸过程。
以下是影响阳离子交换作用的几个重要因素：
1. pH值：pH值是指土壤或溶液的酸碱性程度。
土壤的pH值对阳离子交换作用有重要影响。
通常，在较低的pH值下（酸性条件），土壤颗粒表面的负电荷较多，可以吸附更多的阳离子。
而在较高的pH 值下（碱性条件），土壤颗粒表面的负电荷减少，阳离子交换作用相对较弱。
2. 离子浓度：离子浓度是指土壤或溶液中阳离子的浓度。
较高的阳离子浓度会增加阳离子与土壤颗粒表面负电荷之间的竞争，减少阳离子的吸附量。
相反，较低的阳离子浓度有利于阳离子的吸附。
3. 阳离子的离子半径和电荷：阳离子的离子半径和电荷大小也会影响其与土壤颗粒表面的吸附能力。
通常，离子半径较小、电荷较大的阳离子更容易与土壤颗粒表面的负电荷发生吸附。
4. 土壤类型和性质：不同类型和性质的土壤对阳离子交换作用的影响也不同。
例如，粘性土壤和有机质含量高的土壤具有更多的负电荷，因此对阳离子的吸附能力较强。
5. 温度：温度对阳离子交换作用的影响较小，但在极端温度条件下可能会有一定的影响。
较高的温度可以增加土壤颗粒表面的电荷密度，从而影响阳离子的吸附和解吸过程。
这些因素相互作用，共同影响着阳离子交换作用的强度和效果。
了解和掌握这些因素对于理解土壤肥力、植物营养和土壤污染等方面具有重要意义。
土壤阳离子交换量测定乙酸铵
土壤阳离子交换量测定乙酸铵
一、啥是土壤阳离子交换量
嘿，小伙伴们！咱们今天来聊聊土壤阳离子交换量。
这东西听起来是不是有点高大上？其实啊，它就是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子的总量。
简单说，就是土壤“抱住”阳离子的能力啦。
二、为啥要测定土壤阳离子交换量
这可重要着呢！知道土壤阳离子交换量，就能了解土壤的保肥能力、酸碱缓冲能力，还能给施肥啥的提供科学依据。
比如说，要是交换量低，施肥的时候就得悠着点，不然肥料都跑掉啦，浪费钱还没效果。
三、乙酸铵在测定中的角色
讲讲乙酸铵。
乙酸铵在测定土壤阳离子交换量的时候，那可是个大功臣！它能把土壤里吸附的阳离子给替换出来，这样咱们就能知道土壤吸附阳离子的量到底有多少啦。
四、测定的具体步骤
（1）先准备好土壤样品，要弄碎弄均匀哦。
（2）然后把样品放到容器里，加上乙酸铵溶液，搅拌搅拌，让它们充分反应。
（3）反应完了，过滤一下，把滤液收集起来。
（4）再用各种仪器和试剂来测定滤液中阳离子的含量。
（5）最后根据一系列计算，就能得出土壤阳离子交换量啦。
五、测定过程中的注意事项
（1）样品的处理要仔细，不能马虎，不然结果可不准。
（2）实验用到的试剂和仪器都要校准好，保证精度。
（3）操作过程要严格按照步骤来，别自己瞎搞。
测定土壤阳离子交换量用乙酸铵这个方法还是挺靠谱的，不过得认真细心，才能得到准确的结果哦！。
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