土壤胶体和土壤的交换性能土壤学
土壤学填空
土壤的形成过程:岩石-风化壳-母质(无C,N)-土壤土壤圈位置:地圈系统中大气圈水圈生物圈与岩石圈的交接界面,四个圈层中心。
仅具有自然肥力的土壤:从来不受人类影响的自然土壤三大学派:农业化学学派农业地质学派土壤发生学派粒级的划分:石砾、砂粒、粉粒和黏粒。
卡庆斯基制细土中以粒径0.01mm为界,物理性砂粒(>0.01mm)和物理性黏粒(<0.01mm) 矿物分为:岩浆矿物表生矿物变质矿物矿物的主要性质:晶体形态颜色条痕光泽硬度解理或断口矿物种类:硅酸盐矿物氧化物类矿物简单盐类矿物黏土矿物有机质分解转化因素:有机残体碳氧比;土壤水气状况;土壤温度;土壤酸碱性。
土壤腐殖质三个组分:黄腐酸(富里酸)、褐腐酸(胡敏酸)、黑腐素(胡敏素)。
腐殖质的电性:两性胶体,在它表面上既带负电又带正电,而通常以带负电为主。
土壤孔隙的类型:非活性孔隙(无效孔隙),毛管孔隙,非毛管孔隙。
土壤结构体的类型:块状、片状、柱状、团粒结构(最有价值的土壤结构体)团粒结构形成两个阶段:①单粒凝聚成复粒②复粒相互黏结团聚成微团粒,团粒土壤物理机械性:黏结性、黏着性、土壤可塑性(物理性黏粒>15%)、胀缩性耕作阻力:①抗压性(坚实度)②抗锲入行(硬度)土壤耕性好坏表现:耕作的难易、耕作质量的好坏、适耕期的长短土壤水类型:最大分子持水量:吸湿水和膜状水。
膜状水外层受力:为0.625MPa。
凋萎系数:田间有效水的下限,灌溉定额的下限田间持水量:田间(旱)有效水的上限,灌溉定额的上限。
毛管断裂含水量是划分难易有效水的界限。
凋萎系数→毛管断裂水,难有效水;毛管断裂水→田间持水量,易有效水。
土水势分势:基质势、压力势、溶质势、重力势。
影响土壤水分特征曲线的因素:土壤质地,土壤结构,土壤温度,滞后现象。
气态水运动:扩散和凝结(夜潮、冻后聚墒)田间水分循环:入渗、再分布和土面蒸发。
水分进入土壤的情况因素:①供水速率②土壤入渗能力入渗速率指标:最初入渗速率,最后入渗速率,入渗开始后一小时的入渗速率通气性好坏指标:通气孔隙、土壤呼吸系数、通气量、氧化还原电位值。
土壤学第二章 土壤性质(水文)
Ca使土壤颗粒凝聚,形成水稳性结构体
2. 影响土壤养分有效性
养分离子从土壤胶体上被交换到土壤溶液中, 易被作物吸收(有效性提高),但也易流失
提问
土壤 A
阳离子组成 [cmol(+)/Kg]
K+ Ca2+ Mg2+ Fe3+ Al3+ H+ NH4+
6.6
6.4
3.8
0.4
成分的淋失,使土壤逐渐酸化;干旱地区,降雨量远远低于蒸发量
第二章 土壤的基本性质
(Soil basic characteristics)
§2-1 土壤孔隙性与结构性 §2-2 土壤胶体与离子交换作用 §2-3 土壤酸碱性 §2-4 土壤通气性与氧化还原性 §2-5 土壤热性质 §2-6 土壤养分状况
§2-1 土壤孔隙性与结构性
§ 2-1 soil porosity 、structure
度”)
旱地土壤在1.14~1.26g/cm3之间最适宜。 (2)影响因素:
土壤的矿物组成和含量 土壤有机质含量 土壤质地 土壤结构 土壤松紧度 人类活动
3. 土壤孔隙度:土壤孔隙的数量指标,即单位体
积土壤中孔隙体积占整个土壤体积的百分数。
孔隙体积 土壤孔隙度 100% 土壤体积
土壤体积-土粒体积 100% 土壤体积
土壤中带正电荷胶体吸附的阴离子与土壤溶液中阴 离子相互交换的作用。 类型: (1)易被土壤吸附的阴离子:磷酸根(H2PO4HPO42- 、PO43-)、硅酸根(HSiO3-、SiO32-)、某 些有机酸根(C2O42-); (2)很少或不被吸附的离子:Cl-、NO3- NO2-,易 随水流失; (3)中间类型的阴离子:SO42-、CO32-、HCO3-、 某些有机酸(CH3COO-)。
土壤学期末复习资料
vvvvvvV绪论1、名词解释土壤:是一种自然体,它是在母质、气候、生物、地形和时间5个自然因素综合作用下形成和发展的,受人类活动和其自身发生发展规律的影响。
土壤肥力:是指土壤能够在多大程度上满足植物对于来自土壤的生活要素需求的能力,水分、养分、空气和热量是土壤肥力的4个要素。
土壤厚度:土壤剖面:就是土壤的垂直切面,通常挖到1-2米的深度,在土层总厚度较薄的情况下,则挖到较硬的母质层为止。
如何挖掘土壤剖面:土壤肥力的生态相对性:针对某种植物而言,土壤能够在多大程度上满足植物对于来自土壤的生活要素需求的能力,不同植物对土壤条件的具体要求不同,有些甚至差别很大。
土壤的物质组成:主要有四种物质组成——矿物质、有机质、水和空气土壤具有哪些特征:土壤肥力和土壤生产力第一章什么是矿物:狭义:指地壳(岩石圈)中的化学元素在各种地质作用下形成的自然体;广义:包括地壳矿物、地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物。
什么是原生矿物和次生矿物:由地壳深处的岩浆冷凝而成的矿物称为原生矿物;有原生矿物经过化学变化形成的新矿物,称为次生矿物。
试述下列矿物含有的主要营养元素正长石(钾)、斜长石(钙)、白云母(钾)、黑云母(铁)角闪石(钙、铁、镁)、辉石(钙、铁、镁)、橄榄石(铁)、方解石、白云石矿物的物理性质有哪些:形状、颜色与条痕、光泽与透明度、硬度、解理及断口、比重、其它物理性质什么是解理和断口:矿物受外力作用后,沿一定方向平行裂开的性能为解理;如果矿物受力后不延一定的方向裂开,而是不规则破碎,那么破碎后形成的面叫断口。
第二章什么是岩石:在各种地质作用下形成的,由一种或多种矿物以一定规律结合而成的矿物集合体。
岩浆岩:地壳和上地幔中岩浆流动或喷出地表冷却结晶而成的岩石沉积岩:岩石在地表经风化、破碎,搬运沉积下来,又经成岩作用而形成的一类新的岩石变质岩:先成岩石受地球力和地热作用发生重新排列,结晶增大等变质作用而形成的新一类岩石。
东北农业大学土壤学专业考研真题库1
东北农业大学土壤学专业考研真题库1土壤试题库一、填空:1、土壤的四大肥力因素是水、肥、气、热。
2、成土岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三种类型。
3、土壤腐殖质包括胡敏酸、富里酸、胡敏素三类。
4、沉积岩最主要的构造是层理构造,其次为层面构造。
5、花岗岩具有结晶粒状结构;玄武岩具有气孔状或杏仁状构造;页岩具有页理构造;片麻岩具有片麻状构造。
6、岩石风化作用分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。
7、冲积母质弟地点是成层性、成带性、矿质养分丰富,主要分布在河南省黄淮海冲积平原及各地区河流沿岸地区。
8、森林土壤有机质分解的速度主要决定于有机质组成、环境条件两个方面。
9、我国现行的土壤分类系统包括土类、亚类、土属、土种和变种五级。
10、土壤有机质转化是在微生物作用下的有机质矿质化过程和腐殖质化过程两个过程。
11、在土壤有机质测定中,重铬酸钾的作用是氧化作用,用硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾时颜色的变化是橙黄色→绿色→棕红色。
12、土壤农化样品采集时的选点方法是对角线法、棋盘式法、蛇型法。
13、影响阳离子交换能力大小的因素有①电荷数量②离子半径及水化程度③土壤酸碱度。
14、“施肥一大片不如一条线”依据的原理是:离子饱和度效应。
15、根据土壤水性质,土壤水可分为吸湿水、膜状水、毛管水、重力水四种类型。
16、(NH4)2SO4属生理性酸性肥料石灰性土壤中长期施用会引起土壤板结。
17、土壤有效水的范围是凋萎系数到田间持水量之间的含水量。
18、碳酸氢铵施用时必须深施覆土。
硝酸铵由于易淋失原因不能施于稻田。
19、过磷酸钙的主要成份有磷酸二氢钙、硫酸钙。
20、施肥的方式一般分为基肥、追肥、种肥三种21、土壤垂直地带性是由于海拔高度变化引起的。
22、土壤分布水平地带性包括纬度地带性和经度地带性两种。
23、在扩散法测定土壤水解氢时氢氧化钠应放入扩散皿的外室而硼酸则放入内室。
24、中性和石灰性土壤速效磷测定用碳酸氢钠作为浸提剂。
土壤学复习资料
土壤学复习资料绪论一、为什么说土壤是农业生产的基本条件?1、土壤是植物生长繁育的基地。
A.为植物提供了定居场所(即植物生长的立足之地)B.给植物提供了必须生活条件(光、水、肥、气、热)C.能持续不断地协调,供应水肥气热。
2、土壤是农业生产链环中的基础环节。
三个环节:初级生产(植物生产)、次级生产(动物生产)、基础(土壤管理),从土壤——植物——动物生产循环。
3、土壤是能量和营养物质循环转换的场所。
二、为什么说土壤是陆地生态系统的重要组成部分?1.是生物的栖息地,保持了生物活性,多样性和生产性。
2.对水体和溶质流动起了调节作用。
3.是陆地与大气界面上气体与能量的调节器。
4.对有机、无机化合物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用,是环境中巨大的自然缓冲介质。
5.具有贮存并循环生物圈及地表养分的功能。
三、什么是土壤和土地?土壤的物质组成有哪些?土壤:地球陆地表面能生长植物的疏松表层,具有特殊形态、性质和功能的自然体。
本质的特征是具有肥力。
土地:地壳表层,包括所有附属物在内的一个自然综合体(包括一切环境条件在内:地貌、植被、水文、建筑等)。
物质组成:固相——矿物质、有机质;液相——土壤水;气相——土壤空气。
四、什么是土壤肥力?土壤肥力的种类和肥力因素有哪些?土壤肥力——土壤具有的同时能持续不断地供给和调节植物生长所需要的水肥气热等生活因素的能力。
种类:按形成原因分:自然肥力、人工肥力。
按经济效益分:经济肥力、潜在肥力。
肥力因素:水肥气热。
五、目前我国土壤资源存在哪些问题?结合本专业特点,谈谈如何合理利用保护土壤资源。
问题:水土流失、土地荒漠化、土壤次生盐渍化、耕地面积减少、土壤污染。
第一章一、土壤矿物质的主要元素组成有哪些?土壤中主要的原生矿物类型有哪些?主要元素组成:包括氧、硅、铝、铁、钙、镁、钛、钾、钠、硫、磷以及一些微量元素门锰、锌、铜等。
主要原生矿物类型:土壤原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐占优势,常见的有石英、长石等。
土壤学教学大纲-西南林业大学—环境科学与工程学院
《土壤学》教学大纲课程编号:A14101学时:32学分:2.0修读专业:林学、林学(双外语)大纲文本一、课程的主要内容土壤学是研究土壤发生分类分布、土壤理化和生物学性状、利用和改良的科学。
本课程主要内容包括土壤的基本物质组成,土壤的形成,土壤物理、化学和生物学性质、土壤分类、分布等。
根据授课专业特点,基本的章节内容分列如下:第一章绪论1、土壤在农林业生产和生态系统中的作用2、土壤及土壤肥力的基本概念3、近代土壤学的发展概况4、土壤学的学科体系及学习土壤学的作用和任务第二章地质学基础1、地球的一般特征地球的形状,大小,地球的物理性质,地球的圈层结构。
2、矿物矿物的概念,矿物的物理性质,常见造岩矿物的识别特征。
3、岩石岩浆岩、沉积岩、变质岩的形成、特征及常见岩石。
4、地质作用与地形地貌地质内力作用和地形地貌,地质外力作用和地形地貌。
第三章岩石风化和土壤形成1、风化过程风化作用及其类型。
2、风化产物的类型风化产物及其地球化学类型、母质类型。
3、土壤形成土壤形成因素,土壤形成过程中的大小循环学说。
4、土壤剖面及形态特征自然土壤、耕作土壤剖面的形成及其形态特征。
第四章土壤生物1、土壤动物土壤主要动物及其与生态环境的关系。
2、土壤微生物土壤细菌、真菌、放线菌、土壤藻类及其与土壤的关系。
3、植物根系及其与微生物的联合植物根系形态,根际与根际效应,根际微生物,菌根,根瘤。
4、土壤酶土壤酶的来源与存在形态,土壤酶的种类与功能,土壤酶活性及其影响因素。
第五章土壤有机质1、土壤有机质的来源、组成2、土壤有机质的转化土壤有机质矿质化和腐殖化过程。
3、土壤腐殖质土壤腐殖质的分组,土壤腐殖酸的性质。
4、土壤有机质的作用与调节土壤有机质在土壤肥力及生态环境方面的作用,土壤有机质的调节。
第六章土壤质地、结构与孔性1、土壤质地土壤固体颗粒及其性质,土壤质地划分,土壤质地与肥力,土壤质地改良等。
2、土壤结构土壤结构体类型及其形成,土壤结构性评价,土壤结构体的改善等。
第七章 土壤胶体和土壤交换性.
全文电子教材土壤与土壤资源学(上篇:土壤学)林学专业第七章土壤胶体和土壤交换性第一节土壤胶体一、概念土壤胶体是指颗粒直径小于0.001mm或0.002mm的土壤微粒。
目前土壤胶体粒径的大小范围,并不是绝对的。
这是因为胶体性质的出现,是随着粒径的减小逐渐加强的。
没有截然划分的界限。
土壤胶体的成分比较复杂,按化学成分和来源,可分无机胶体、有机胶体和有机无机复合胶体三类。
土壤胶体的一系列性质的表现都是由于具有巨大的比表面和带有电荷的原因。
二、几种主要的胶体类型(一)土壤无机胶体土壤无机胶体存在于极微细的土壤粘粒部分。
包括成分较简单的次生含水氧化铁、含水氧化铝、含水氧化硅等,以及成分较复杂的结晶层状次生铝硅酸盐类(即粘土矿物)。
1、含水氧化硅胶体其分子式为SiO2•H2O或H2SiO3。
在一般情况下,含水氧化硅的外层分子发生解离,解离出H+,而把HSiO3-或SiO32-留在胶核表面,组成决定电位离子层,使胶粒带负电。
土壤反应越偏碱性,硅酸的解离度也越大,所带的负电荷也越多。
2 、含水氧化铁、铝胶体此类胶体包括褐铁矿(2Fe2O3•3H2O)、水赤铁矿(3Fe2O3•H2O)、针铁矿(Fe2O3•H20)、水铝矿(Al2O3•H2O)、三水铝矿(Al2O3•3H2O)等晶质矿物和氢氧化铁[Fe(OH)3]、氢氧化铝[Al(OH)3]等非晶质矿物。
这些矿物都是铝硅酸盐深度风化的产物,均为两性胶体,其电荷随土壤溶液酸碱反应的变化而变化。
当环境反应在它的等电点的酸性方面时,它带正电;反应在等电点的碱性方面时,它带负电。
纯净的氢氧化铁的等电点为pH7.1,氢氧化铝等电点为pH8.1。
所以它们在大多数酸性或中性土壤中都带正电荷。
但土壤中氢氧化铁、氢氧化铝胶体都覆被有机胶体。
因此,测定这些胶体的等电点时,其pH值都大大低于纯净氢氧化铁、铝的等电点。
未经去除腐殖质的砖红壤胶体的等电点大约在pH4~5之间。
铁铝氧化物常以胶膜状态包被土壤颗粒,使其成为稳定性很强的土壤结构。
土壤学 土壤阳离子交换作用
二、土壤阳离子交换作用
1、定义
2、阳离子交换作用的特点
3、阳离子交换能力
Fe3+ > Al3+ > H+ > Ca2+ > Mg2+ > NH4+ > K + > Na
+
问题:低价离子可否代替高价离子?在 什么情况下低价离子可以代替高价离子?
影响阳离子交换能力的因素
(1)电荷的影响
根据库仑定律,阳离子的价数越高,交换 能力也越大。 (2)离子的半径及水化程度 同价的离子,其交换能力的大小是依据其 离子半径及离子的水化程度的不同而不同的。 (3)离子浓度和数量因子
11.15
B
C
40%Ca+60%Mg
40%Ca+60%Na
2.79
2.34
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)
互补离子效应 effect of complementary ion
胶体表面可同时吸附多种离子,对某一指定离子来说, 伴存的其它离子即为陪补离子(complementary ion)(与 交换反应的离子共存的其它交换性离子总称)也称为陪 补离子。 一般陪补离子与胶体结合力愈强,则所指定的离子交 换性愈大,此种作用称为陪补离子效应。
H Mg Na
2.80 2.79 2.34
11.15 7.83 4.36
二、土壤阳离子交换作用
6、影响交换性阳离子有效度的因素
(1)交换性阳离子的饱和度
(2)陪补离子效应
(3)粘土矿物类型
(4)由交换性离子变为非交换性离子
土壤学复习资料
(0)绪论1、土壤肥力的生态性相对性(1)土壤肥沃或者不肥沃是针对植物而言的,应从植物的生态要求出发来认识土壤肥力的生态相对性。
(2)如果植物的生态要求和土壤所能提供的生态性质不一致,即使土壤具有丰富的物质和能量,植物也不能利用或利用很少。
(3)通俗意义上讲的土壤肥力高低,如果不指明植物,一般只能说明其有机质和养分的高低及适宜的物理性质。
2、土壤肥力的量化指标(1)以地上部分生物量来评价(2)以土壤的某些性质和养分数值来评价如:土层厚度、土壤质地、pH值、有机质含量、养分含量、全氮等。
3、肥力的影响因素水气热:受土壤中不同粗细颗粒的控制。
土壤颗粒的粗细取决于母岩中稳定性矿物和易分解矿物的比例。
养分:(1)受母岩释放的养分多少控制。
土壤养分取决于母岩中含有的盐基离子即金属离子的数量。
(2)受土壤细粒部分吸持养分能力的影响。
一、土壤矿物质1、层状硅酸盐粘土矿物(是胶体的主要成分)(一)构造特征:(1)硅氧四面体,硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位。
(2)铝氧八面体3、单位晶层:1:1型单位晶层:由一个硅片和一个铝片构成。
硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。
这样1:1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层面,一个是由具有六角形空穴的氧原子层面,一个是由氢氧构成的层面。
2:1型单位晶层:由两个硅片夹一个铝片构成。
两个硅片顶端的氧都向着铝片,铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成单位晶层。
这样2:1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。
2:1:1型单位晶层:在2:1单位晶层的基础上多了一个八面体片水镁片或水铝片,这样2:1:1型单位晶层由两个硅片、一个铝片和一个镁片(或铝片)构成。
4、同晶替代:同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。
2、土壤中同晶替代的规律1)高价阳离子被低价阳离子取代的多;因此,土壤胶体一般其净电荷为阴性。
《土壤学》(必背)
土壤学复习题1一、名词解释1、土壤:土壤就是指地球陆地表面能够生产植物收获物的疏松表层。
其本质特征是具有肥力。
2、土壤肥力:在植物生活期间,土壤供应和调节植物生长所需要的水份、养分、热量、空气和其它生活条件的能力3、矿物:是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质化学元素。
4、原生矿物:是指起源于岩浆,而存在于岩浆岩中的矿物。
5、次生矿物:是指原生矿物经过风化作用,使其组成和性质发生改变,而形成的新矿物。
6、成土母质:岩石矿物的风化产物,就是成土母质。
7、风化作用:地表的岩石在外界因素的作用下,发生形态、组成和性质变化的过程。
包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
8、物理风化:指岩石崩解破碎成大小不同颗粒而不改变其化学成分的过程。
9、化学风化:岩石中的矿物在化学作用(水、二氧化碳、氧气等)的影响下,发生化学成分和性质的变化、以及产生新矿物的过程。
10、水解作用:矿物中的盐基离子被水所解离的H+置换,分解形成新矿物的作用。
11、水化作用:岩石中的矿物与水化合成为新的含水矿物的过程。
12、生物风化:岩石在生物的作用下发生破碎、分解的过程称为生物风化。
13、地质大循环:指从岩石——风化产物——岩石的长期循环过程。
14、生物小循环:指由风化释放出的无机养分转变为生物有机质,再转变为无机养分的循环。
15、土壤剖面:是指从地面向下挖掘而裸露出来的垂直切面,它是土壤外界条件影响内部性质变化的外在表现。
16、机械组成:土壤中土粒的大小及其比例状况就称为土壤的机械组成。
17、土壤质地:按照土壤机械组成人为地划分的若干土壤类别,就称为土壤质地。
18、土粒分级:是根据土粒直径的大小及其性质上的变化,人为划分的若干个等级。
19、壤粒级(粒组):土壤颗粒按粒径大小和性质不同分成若干级别20、有机质:是指存在于土壤中的所有含碳有机物质,它包括土壤中各种动、植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机物质。
土壤学 考试重点
土壤学备注:整理土壤学复习材料,不是因为我妄自菲薄,整理只是为了给基础薄弱的同学提供一个方便,因为我本身也没学好,但是却是我的职责所在,我不能全面的把每个细小的知识点全部写在上面,因为我没有仔细的阅读课本,我并不知道所有可能的知识点,在整理的过程中,我发现老师所留给的问题也的确是每章最重要的部分,我就是按照这整理的,在复习的过程中,我建议你们先掌握这些部分,然后在把课本浏览一下,我不能保证看了这份材料能过,,在最后复习的过程中,如果有什么问题,我们可以共同讨论,另外,整理这份材料的确花费了我不少时间,我精力有限,能力也有限,材料肯定有疏漏和不足的地方,希望在参照的过程中及时改正绪论1.土壤是发育于地球陆地表面能够生长植物的疏松多孔结构表层2.母质是指岩石风化的残疾物或其他类型的堆积物3.土壤剖面是在野外观察和研究土壤时,从地面垂直向下直到母质挖一断面,这一断面叫做土壤剖面4.土壤肥力是指在植物生长期间土壤供应和协调水分,养分,空气热量的能力,通常称为水,肥,气,热4大肥力因素5.土壤科学的发展了解第一章.岩石的风化和成土母质1.岩石,土壤,母质三者区别和联系:岩石是组成地壳的天然矿物集合体,.母质是指岩石风化的残疾物或其他类型的堆积物,土壤是发育于地球陆地表面能够生长植物的疏松多孔结构表层,岩石-母质-土壤三者之间既有本质的区别,又有发生上的血缘关系。
岩石一般大块状,坚硬,不透水,不通气,养分物质被封闭未释放出来,母质疏松多孔,透水通气,热的性质也有所发展,封闭在岩石矿物中的养分也逐渐被释放出来,由于黏粒和无机胶体的产生,比表面积增大,微小空隙的形成等原因,对养料物质和水分具有微弱的保蓄能力,但是母质中还没有植物生长所必须的氮素,可溶性矿质养分的淋溶仍是主要方面,水,气,热状况还不能很好的协调,因而母质尚不具备植物生长发育所需要的肥力条件,所以母质既不同于岩石,也不同于土壤,但是它却为土壤的形成创造了先决条件,因而母质是形成土壤的物质基础第二章土壤矿物质1.土壤原生矿物:一部分来源于岩石矿物经过物理风化而未改变化学组成和结构的原始成岩矿物2.土壤次生矿物是在岩石风化和成土过程中,由原生矿物经化学蚀变或由其分解产物重新合成的新生矿物3硅氧.四面体指由一个硅离子和四个氧离子构成,其排列方式是以三个氧离子构成三角形为底,硅离子位于底部三个氧离子之上的中心低凹处,第四个氧则位于硅离子的底部,恰恰把硅氧离子盖在氧离子下面4.八面体:由一个铝(或铁,镁)离子为中心离子,其周围等距的连接六个氧离子(或氧氢离子)所构成,六个氧离子(或氢氧离子)排列两层,每层都由三个氧(或氢)排成三角形,上层三个氧和下层三个氧互相交错排列,铝(或铁,镁)离子位于两层中心的空穴内5.同晶代换:晶架内四面体或八面体中心阳离子常被另一种大小相似的氧离子所代替,其结果是改变了晶架的化学结构组成,而晶体的构造不受破坏6.土壤质地是按土壤中不同粒径颗粒相对含量的组成而区分的粗细度7.黏粒矿物8.2:1型矿物:在构造上是由两个四面体片中间夹着一个八面体片构成,在四面体片与八面体片连接的面上,有三分之二的氧为两者共用,其余1/3的氧被氢离子合成氢氧基,单位晶层重叠时层间相邻两个面均为四面体片面的氧面,故无氢键的形成9.土壤质地与土壤肥力的关系:砂质土:水气——土通透性好,保水能力弱,毛管较粗,抗旱能力弱。
土壤学
《土壤学》课程《Pedology》(60学时)一、简要说明本课程是林学学科的一门专业基础课程,是面向水保、游憩、园林、林学,函授及园艺脱产班各专业的必修课程。
涉及内容广泛,实践性强,是一门综合性的学科。
总学时为60学时,学分为3.0-3.5,教学实习1.5周,学分1.5。
二、课程性质、地位和任务土壤学是研究土壤性状、发育、分类、分布、调查、利用和改良的科学。
它以无机化学、有机化学、分析化学、物理学、森林植物学、地质学、地貌学、微生物学和自然地理学为理论基础,是森林培育学、森林生态学、园林等学科的基础,它是林学专门的一门专业基础课程。
通过本课程的学习,使学生在掌握土壤学的基础理论知识和基本技能的基础上,具有独立进行土壤调查,土壤宜林地区划及具有一定的进行土壤利用和改良等方面的工作能力。
三、教学基本要求和方法(一)理论知识方面:1.掌握常见矿物和岩石,以及地貌类型,重点掌握本校及其所在地区中广泛分布的三大岩类,母质类型和地貌类型。
2.掌握土壤的形态学,生物学、物理学、化学性质,比较系统地掌握土壤肥力性状的理论性质。
3.了解我国土壤分类和分布,掌握并能鉴别本校及其所在地区的主要土壤类型及其宜林性质。
4.了解土壤养分状况,掌握常用肥料的理论和实际生产知识。
5.了解土壤调查的主要内容和过程,重点掌握适用于目前生产中的土壤调查方法。
(二)能力、技能方面1.在熟悉十五种矿物和三十种岩石的基础上,重点掌握并能鉴别本校及其所在地区所分布的主要矿物及岩石。
2.掌握土样处理,土壤主要物理性质和化学性质的分析测定技术,并能独立进行一般性土壤分析测定,做到测定的数据准确可靠。
3.在系统观察全国土壤类型剖面标本的基础上,重点掌握并能鉴别本校及其所在地区的主要土壤类型剖面标本的特征。
4.了解各种不同地貌类型,掌握其主要区别,尤其要能识别本校及其所在地区分布的地貌类型。
5.能系统地掌握鉴别矿物和岩石的方法。
7.掌握土壤调查的基本方法,具有独立进行适用于目前生产的土壤调查能力。
土壤学-大题
1.影响土壤阳离子交换量大小的因素:①胶体的类型,不同类型的土壤胶体,所带负电荷差异很大,因此阳离子代换量也明显不同②土壤质地,土壤粘粒的含量越高,即土壤质地越粘重,土壤负电荷数量越多,土壤阳离子交换量越高③土壤pH值,随着pH值的升高,土壤可变负电荷增加,土壤阳离子交换量增大2.N、P、K三种营养元素有效性最高的土壤酸碱性范围:N养分在6~8时有效性较高;P养分6.5~7.5时有效性最高;K养分在pH在6~7条件下有效性最高。
3.粒结构对土壤肥力的调节作用(意义,影响):①团粒结构土壤的大小孔隙兼备,土壤的透水、通气可同时进行,土壤的孔隙状况较为理想;②团粒结构土壤中水、气矛盾的解决;③团粒结构土壤的保肥与供肥协调;④团粒结构土壤宜于耕作;⑤团粒结构土壤具有良好的耕层构造。
4.地质大循环和生物小循环矛盾统一是自然土壤形成的本质:(物质的地质大循环是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积,进而产生成岩作用,这是地球表面恒定的周而复始的大循环。
生物小循环是指营养元素在生物体与土壤之间的循环,植物从土壤中吸收养分,形成植物体,后者供动物生长,而动物残体回到土壤中,在微生物的作用下转化为植物需要的养分,促进土壤肥力的形成和发展。
)地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤发生的基础,无地质大循环,生物小循环就不能进行,无生物小循环,仅地质大循环,土壤就难以形成。
在土壤形成过程中,两种循环过程相互渗透和不可分割的同时进行着。
他们之间通过土壤相互连接在一起。
5.土壤母质对成土过程及土壤性质的影响:①不同母质因矿物组成、理化性质不同,在其他成土因素的制约下,直接影响成土过程的速度、性质和方向。
②母质对土壤理化性质有很大影响。
不同的成土母质所形成的土壤,其养分情况有所不同。
③不同成土母质发育的土壤的矿物组成有较大差别。
④母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征。
6.土壤生物对土壤肥力的有利影响:①分解有机质、腐殖质为矿物质,供给植物养分。
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
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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
土壤学第六章总结
土壤学第六章总结第六章第一节土壤保肥性与供肥性的含义土壤保肥性:土壤吸持、保存植物养分的能力。
土壤供肥性:土壤向植物提供有效养分的能力第二节土壤胶体soil colloid及其基本特性一、土壤胶体的概念**土壤胶体:直径小于0.001mm的土壤固体颗粒二、类型1、土壤无机胶体:层状硅酸盐粘土矿物(1:1型如高岭石、2:1型如蒙脱石)、氧化物及其水合物土壤有机胶体:主要是腐殖质及其各种组分土壤有机矿质复合体2、高岭石:单位晶层由一层硅氧片和一层铝氧片构成。
故称1:1型矿物晶层之间以氢键连接,联结力强,分散度低,多出现于酸性土壤。
塑性、粘结性、粘着性、膨胀性很弱对水和阳离子的吸附力弱主要存在于风化程度较高的土壤中蒙脱石: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。
晶层之间通过氧相连,联结力弱。
胀缩性、粘结性、可塑性很强。
对水和阳离子的吸附力强,CEC=60-100 Cmol(+)/kg。
主要存在于风化度低的北方土壤中。
3、粒径越小,比面积越大如高岭石比面积《蒙脱石4、由于表面的存在而产生的能量,叫做表面能。
物质的比面积越大,吸附能力也越强,由于土壤胶体具有巨大的表面积,因而具有巨大的表面能。
三、胶体带有电荷1、土壤胶体电荷的种类(1)永久电荷(2)可变电荷2、胶体带电的原因土壤胶体表面带有电荷是其最重要的胶体化学特性。
造成胶体带电的原因主要有以下三种:(1)同晶代换(2)断键(3)表面分子的解离3、永久电荷由于同晶代换的作用产生的电荷,叫永久负电荷。
4、可变电荷指胶体随土壤溶液pH值的变化而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。
原因有二:主要是由胶体表面分子的电离引起的,其次来自矿质胶体晶格的断键。
高岭石>蒙脱石四、土壤胶体凝聚与分散一种是胶体微粒相当充分的分散在介质中形成的一种外观颇似溶液的胶体溶液,称为溶胶。
另一种是在外因作用下,胶体微粒聚合在一起形成的处于凝聚状态的胶体,称为凝胶。
土壤胶体和土壤离子交换-PPT资料92页
土壤胶体的结构和性质
层状黏土矿物胶体的构造示意图
土壤胶体的结构和性质
三 、土壤胶体的性质
1. 巨大的比表面积和表面能
单位质量或体积物体的总表面积称为比表面积 或比面,单位为cm2·g-1或cm2·cm-3。 物体分割得愈细小,单体数愈多,总面积愈大, 比面也愈大。
土壤胶体的结构和性质
1 cm3物质表面积随分散度变化的情况
土壤胶体的结构和性质
层状硅酸盐晶层上的-OH基可以解离出 H+,带负电:
结 -OH 晶 -OH 体 -OH
结 -OH
晶 -OH 体 -OH
+3H+
土壤胶体的结构和性质
土壤胶体为什么 一般带负电?
在土壤pH5-8的条件下,大多数土壤胶体的等电点低于这个 范围,因此,对于土壤胶体来讲,pH5-8相当于在碱性环境 下,此时,腐殖质和铝硅酸盐等胶体都带负电,表现为对阳 离子的吸 附,只有Fe(OH)3和Al(OH)3带正电,吸附阴离子。 故 土壤胶体在通常情况下以带负电为主。
第一节 土壤胶体的构造和性质
土壤胶体的结构和性质
一 、土壤胶体的概念
颗粒直径(非球形颗粒则指其长、宽、高三向 中一个方向的长度)在1~100nm范围内的带电的 土壤颗粒与土壤水组成的分散系。
注 : 通 常 情 况 下 , 直 径 小 于 2µm ( 或 1µm)的土粒便具有胶体的性质,因而 被视为土壤胶体颗粒。
如Al3+代Si4+或Fe2+代Al3+等,这样晶体中就产生了剩余负电荷,这种电荷一 旦产生,就不能改变,故称永久电荷。
土壤胶体的结构和性质
四面体中的硅可被铝代换 Si4+
八面体中的铝可被铁、镁代换 Al3+
东北农业大学土壤学专业考研真试题库1
土壤试题库一、填空:1、土壤的四大肥力因素是水、肥、气、热。
2、成土岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三种类型。
3、土壤腐殖质包括胡敏酸、富里酸、胡敏素三类。
4、沉积岩最主要的构造是层理构造,其次为层面构造。
5、花岗岩具有结晶粒状结构;玄武岩具有气孔状或杏仁状构造;页岩具有页理构造;片麻岩具有片麻状构造。
6、岩石风化作用分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。
7、冲积母质弟地点是成层性、成带性、矿质养分丰富,主要分布在河南省黄淮海冲积平原及各地区河流沿岸地区。
8、森林土壤有机质分解的速度主要决定于有机质组成、环境条件两个方面。
9、我国现行的土壤分类系统包括土类、亚类、土属、土种和变种五级。
10、土壤有机质转化是在微生物作用下的有机质矿质化过程和腐殖质化过程两个过程。
11、在土壤有机质测定中,重铬酸钾的作用是氧化作用,用硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾时颜色的变化是橙黄色→绿色→棕红色。
12、土壤农化样品采集时的选点方法是对角线法、棋盘式法、蛇型法。
13、影响阳离子交换能力大小的因素有①电荷数量②离子半径及水化程度③土壤酸碱度。
14、“施肥一大片不如一条线”依据的原理是:离子饱和度效应。
15、根据土壤水性质,土壤水可分为吸湿水、膜状水、毛管水、重力水四种类型。
16、(NH4)2SO4属生理性酸性肥料石灰性土壤中长期施用会引起土壤板结。
17、土壤有效水的范围是凋萎系数到田间持水量之间的含水量。
18、碳酸氢铵施用时必须深施覆土。
硝酸铵由于易淋失原因不能施于稻田。
19、过磷酸钙的主要成份有磷酸二氢钙、硫酸钙。
20、施肥的方式一般分为基肥、追肥、种肥三种21、土壤垂直地带性是由于海拔高度变化引起的。
22、土壤分布水平地带性包括纬度地带性和经度地带性两种。
23、在扩散法测定土壤水解氢时氢氧化钠应放入扩散皿的外室而硼酸则放入内室。
24、中性和石灰性土壤速效磷测定用碳酸氢钠作为浸提剂。
25、潮土剖面中的新生体主要有铁锰锈纹、锈斑。
土壤学名词解释
⼟壤学名词解释61.氨化过程——氨基酸在多种微⽣物及其分泌酶的作⽤下,进⼀步分解成氨,这种从氨基酸中进⾏脱氨的作⽤叫做氨化作⽤.62. 硝化过程——在通⽓条件良好时,氨在⼟壤微⽣物作⽤下,可经过亚硝酸的中间阶段,进⼀步氧化成硝酸,这个由氨经微⽣物作⽤氧化成硝酸的作⽤叫做硝化作⽤。
硝化作⽤是由亚硝酸细菌和硝酸细菌共同作⽤的结果.63. 腐殖质化系数——每⽄新鲜的有机物质加⼊到⼟壤后所产⽣的腐殖质的⽄数。
64.导热率:在单位截⾯(1cm2)、单位距离(1cm)相差1℃时,单位时间(1s)内传导通过的热量(单位J/cm·s·℃)。
65全蓄⽔量:⼟壤为重⼒⽔饱和,即⼟壤全部孔隙(包括⽑管孔隙和⾮⽑管孔隙)都充满⽔时的⼟壤含⽔量叫全蓄⽔量(最⼤持⽔量)。
66萎蔫系数:当植物表现永久萎蔫时的⼟壤含⽔量叫萎蔫系数(凋萎系数)。
67有效⽔最⼤贮量:(A=F-W)即⽥间持⽔量-萎蔫系数,当此值最⼤时,即有效⽔最⼤贮量。
(全溶⽔-多余⽔)。
68⼟壤⽔分特征曲线:⼟壤⽔分特征曲线对同⼀⼟样并不是固定的单⼀曲线。
它与测定时⼟壤处于吸⽔过程(如渗透过程)或脱⽔过程(蒸发过程)有关。
从饱和点开始逐渐增加⼟壤⽔吸⼒,使⼟壤含⽔量逐渐减少所得的曲线,叫脱⽔曲线。
由⼲燥点开始,逐渐增加⼟壤含⽔量,使⼟壤⽔吸⼒逐渐减⼩所得的曲线,叫吸⽔曲线。
脱⽔曲线和吸⽔曲线是不重合的。
同⼀吸⼒值可有⼀个以上的含⽔量值,说明⼟壤吸⼒值与含⽔量之间并⾮单值函数,这种现象称滞后现象。
69⼟⽔势:⼟壤⽔在各种⼒(⼟粒的吸附⼒、⽑管⼒、重⼒和静⽔压⼒等)的作⽤下,⾃由能的变化(主要降低),称⼟⽔势。
70⽑管持⽔量:⼟壤中⽑管上升⽔的最⼤量称为⽑管持⽔量。
它是吸湿⽔、膜状⽔和⽑管上升⽔的总和。
71⽑管悬着⽔:从地表下渗进⼊⼟体的这⼀部分⽔分。
72⽑管上升⽔:在地势低洼地区地下⽔位浅,地下⽔借助⽑管作⽤⽽上升吸持保存在⽑管中的⽔分。
73⽑管⽔:是指存在于⼟壤⽑细管孔隙中,由⽑管⼒吸持的⽔分。
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2、单位晶片
(2)八面体片 八面体在水平方向上,相邻的八面体通过共用两个氧离子的方式,在平面两维方向上无限延伸,形成八面体片。
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3、单位晶层
硅片和铝片以不同的方式化合,形成层状铝硅酸盐的单位晶层。 由于硅片和铝片的配合比例不同, 分为1:1型矿物和2:1型矿物 或分为二层矿物和三层矿物。
(一)高岭石(kaolinite)
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1、高岭石(kaolinite)
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(一)高岭石(kaolinite)
3、比表面积: (1)概念: 是单位质量的固体物质与液体或气体之间,全部界面积的总和。单位m2/g (2)高岭石比表面积:
较小,仅为30m2/g。 只有外表面,没有内表面,无胀缩性.
3、含水氧化铁或氧化铝的种类 有褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、水铝石和三水铝石。 它们均属两性胶体,所带电荷随pH值变化有很大不同,在溶液偏酸时,解离
出—OH—,成为(OH)2+带正电。 在溶液偏碱时,解离出H+,成为(OH)2O—带负电。
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(五)腐殖质胶体
1、结构: 高分子有机化合物,呈球形,具三维空间的网状结构。 2、带电性:负电荷主要是由羧基和酚羟基解离的氢离子引起,与pH相关; 3、腐殖质胶体中的NH2可接受氢离子,导致腐殖质胶体带正电荷。
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同晶代换
在粘土矿物晶格的形成过程中,部分晶格中的中央离子,被其它价数的阳离子取代。如四面体中央的Si4+被 Al 3+代替,八面体中央的Al 3+被Mg 2+代替,就产生了剩余的负电荷。
所产生的负电荷位于硅酸盐层的晶格中,不受外界溶液的影响,称为永久电荷或层电荷。
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(三)蒙脱石
1、分布:主要分布在干旱和半干旱地区的土壤中。 2、晶格构造:属三层型(2:1)粘土矿物,硅酸盐层之间由钙离子和镁离
子连接。 3、比表面积:硅酸盐层之间全部胀缩性,内表面积非常大,比表面积为
800 m2/g; 4、带电性:带有的电荷是由同晶代换产生的,带电量比伊利石多。
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子的大小基本相似。
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1、粘土矿物硅酸盐层的基本构造单位:
(2)铝氧八面体 铝氧八面体是由六个氧原子围绕一个铝原子构成。
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2、单位晶片
(1)四面体片 在水平方向上,四面体通过共用底部氧的方式,在两维方向上无限延伸,排列成近似蜂窝状的四面体片。
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四、几种主要的土壤胶体及性质
(一)高岭石(kaolinite) 1、分布:是强烈化学风化条件下的产物,B比较稳定, 2、晶格构造: 是二层型(1:1)粘土矿物,硅酸盐层之间由氢键连接,作用力很强,间隙小,水分子或其他离子很难进入
层间。
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二、胶体的类型
2、土壤中有机胶体主要是腐殖质, 它是有机质在土壤微生物等的作用下形成的。 3、有机无机复合体 是土壤腐殖质和粘土矿物通过混合和吸附结合在一起,结合过程比较复杂。
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三、粘土矿物的晶格构造
1、粘土矿物硅酸盐层的基本构造单位: (1)硅氧四面体
硅氧四面体 形成的原因: 一是硅具有正原子价,而氧具负原子价,二者可相互吸引。 二是与原子大小有关,四个氧原子堆积成四面体时,其间所形成的空隙与硅原
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胡敏酸结构
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富里酸结构
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第二节 土壤阳离子交换
一、土壤阳离子交换过程: 1、概念:土壤胶体吸附阳离子,在一定条件下,与土壤溶液中的阳离子发生交换,这
就是土壤阳离子的交换过程。 能够参与交换过程的阳离子,就成为交换性阳离子。
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(一)高岭石(kaolinite)
4、带电性: (1)带电原因: 一部分电荷是晶格破裂产生的; 另外晶格表面的—OH和—OH2在土壤呈强碱性条件下,释放出氢质子,导致
高岭石带负电荷。这种电荷称可变电荷。 (2)带电量的多少 高岭石所带电荷数量较少。
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第一节 土壤胶体
一、概念 土壤胶体是指颗粒直径小于0.001mm或0.002mm的土壤微粒。 目前土壤胶体粒径的大小范围,并不是绝对的。这是因为胶体性质的出现,是随着粒径的减小逐渐加强的。 1、土壤无机胶体: 主要是指次生矿物
包括三类:氧化硅类、 三氧化物类和 层状铝硅酸盐
第六章 土壤胶体和土壤的交换性能
本章重点: 1、掌握几种主要土壤胶体的特性 2、了解土壤阳离子的交换过程。
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第六章 土壤胶体和土壤的交换性能
本章难点: 1、主要是土壤胶体的带电性及土壤胶体为什么会带电。 2、土壤胶体具有双电层构造。
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第六章 土壤胶体和土壤阳离子交换
思考题 一、名词解释: 1、土壤胶体;2、土壤阳离子交换量; 3、土壤盐基饱和度;4、比表面积 5、硅酸盐层 二、土壤胶体有哪些类型? 三、影响阳离子交换量大小的因素有哪些?
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(四)含水氧化物
1、含水氧化物的种类: 包括非晶质的硅酸和含水氧化铁或氧化铝。 2、硅酸的带电性: 非晶质的硅酸是各种铝硅酸盐经过化学风化过程的最后产物,其所带电荷是由H+解离产生的。 这种解离只有在碱性范围内才能达到较大程度的解离。
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(四)含水氧化物
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(二)伊利石
1、分布:主要分布在干旱半干旱地区。 2、晶格构造: 属三层型(2:1)粘土矿物,硅酸盐层间由钾离子连接,晶格距离比较稳定。
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(二)伊利石
3、比表面积: 晶格的边缘具有胀缩性,比表面积为100m2/g,其中的外表面小,内表面比大; 4、带电性: 伊利石带有的电荷是由同晶代换产生的。 其中有一部分负电荷被钾离子中和,伊利石的带电量比高岭石多。