三種主要黏土礦物的性質(zhì)

1、1、試比較三種主要黏土礦物（高嶺石、水云母、蒙脫石）的性質(zhì)。（1）高嶺石（1:1型鋁硅酸鹽礦物）由一個硅氧片和一個水鋁片，通過共用硅氧頂端 的氧原子連接起來 的片狀晶格構(gòu)造。每個晶層的一面是0H離子組（水鋁片上的），另一面是 0離子（硅 氧片上的） ，因而疊加時晶層間可形成氫鍵， 使各晶層之間緊密相連 從而形成大顆粒，晶粒多呈六角形片狀。其分子結(jié)構(gòu)外形特征為OHOH OH OH頂層底層O OO O許多晶片相互重疊形成高嶺礦物特點(diǎn):晶層與晶層間距離穩(wěn)定，連接緊密，內(nèi)部空隙小，電荷量少， 單位個體小，分散度低。多出現(xiàn)于酸性土壤。如高嶺石類。高嶺石的性質(zhì)特點(diǎn):晶格內(nèi)的水鋁片和硅氧片很少發(fā)生同晶替代，

2、因此無永久性電荷。但水鋁片上的-OH在一定條件下解離出氫離子，使高嶺石帶負(fù)電。晶片與晶片之間形成氫鍵而結(jié)合牢固， 水分子及其他離子難以進(jìn)入 層間，并且形成較大的顆粒。因此其吸濕性、粘結(jié)性和可塑性較弱， 富含高嶺石的土壤保肥性差。（2）蒙脫石類（2:1型鋁硅酸鹽礦物）由兩片硅氧片和一片水鋁片結(jié)合成的一個晶片 （層）單元，再相互疊 加而成的。每個晶層的兩面均由0離子組（硅氧片上的），因而疊加時晶層間不能形成氫鍵，而是通過“氧橋”聯(lián)結(jié)，這種聯(lián)結(jié)力弱，晶層易碎裂， 其晶粒比高嶺石小。特點(diǎn):脹縮性大，吸濕性強(qiáng)，易在兩邊硅氧片中以AI3+代Si4+，有時可在硅鋁片中，一般以Mg2+弋AI3+ t帶負(fù)電t吸

3、附負(fù)離子。如蒙脫石，這類礦物多出現(xiàn)于北方土壤。 如東北、華北的栗鈣土、 黑鈣土和褐土等。結(jié)構(gòu)與蒙脫石相類似，只是同晶替代產(chǎn)生的負(fù)電荷主要被鉀離子中和 而少量被鈣鎂離子中和.特點(diǎn)：a、永久性電荷數(shù)量少于蒙脫石。b、層與層之間由鉀離子中和，使得各層相互緊密結(jié)合。形成的顆粒 相對比蒙脫石粗而比高嶺石細(xì)。其粘結(jié)性、可塑、脹縮性居中。c、鉀離子被固定在硅氧片的六角形網(wǎng)孔中，當(dāng)晶層破裂時，可將被 固定的鉀重新釋放出來，供植物利用。三種主要粘土礦物的性質(zhì)比較粘土礦物結(jié)晶類型分子層排列情況晶格距離(nm)晶 層 間聯(lián) 結(jié) 力顆粒大小比面(m2?g-1)CEC(cmol(+) kg-1 )粘結(jié)性可塑性脹縮性高嶺

4、1:1-OH層與強(qiáng)大520515弱弱石O層相接水2:1-O層較中10020 40中中等云相接強(qiáng)120等母中間有K蒙2:1-O層弱小70080 100強(qiáng)強(qiáng)脫相接800石2、影響土壤陽離子交換量的因素有哪些1.陽離子的交換能力是指一種陽離子將膠體上另一種陽離子交換下來的能力。主要決定于陽離子被膠粒吸附的力量（或稱陽離子與膠體的結(jié)合強(qiáng) 度），它實(shí)質(zhì)上是陽離子與膠體之間的靜電能。影響陽離子交換能力的因素：a、離子電荷價 ：M3+ M2+ M+（ M表示陽離子）庫侖定律： 離子的電荷價越高， 受膠體典型的吸持力愈大， 交換能力 也越大b、離子的半徑及水化程度：同價離子，離子半徑越大，離子的水化半徑越小，

5、 離子交換能力越強(qiáng)。C、離子運(yùn)動速度：凡離子運(yùn)動速度愈大的， 其交換力也愈大。 例如氫離子就是這樣， 而 且氫離子水化很弱，通常 H+只帶一個水分子，即以H30的形態(tài)參加 交換，水化半徑很小，因此它在交換力上具有特殊位置。陽離子交換能力順序：Fe3 + Al 3+ H + Ca2 + Mg 2+ K + NH4+ Na+3、寫出土壤具有緩沖性的原因 .1 土壤膠體的陽離子交換作用是土壤產(chǎn)生緩沖性的主要原因土壤膠體吸附有H+、K+、Ca2+ Mg2+ AI3+等多種陽離子。由于這 些陽離子有交換性能，故膠體上吸附的鹽基離子能對加進(jìn)土壤的 H+酸性物質(zhì))起緩沖作用， 而膠體上吸附的致酸離子能對加進(jìn)

6、土壤的OH-(堿性物質(zhì))起緩沖作用。2 土壤溶液中的弱酸及其鹽類組成的緩沖系統(tǒng)土壤中的碳酸、 硅酸、胡敏酸等離解度很小的弱酸及其鹽類， 構(gòu)成緩沖系統(tǒng)，也可緩沖酸和堿的變化。如醋酸和醋酸鈉鹽的緩沖：CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2OCH3COONa+HCl CH3COOH+NaCl3 、土壤中兩性物質(zhì)的存在土壤中存有兩性有機(jī)物和無機(jī)物，如蛋白質(zhì)、氨基酸、胡敏酸、無機(jī)磷酸等。如氨基酸，它的氨基可以中和酸，羧基可以中和堿，因此對 酸堿都具有緩沖能力。4 、在酸性土壤中，鋁離子也能對堿起緩沖作用2Al(H2O)63+2OH-Al2(OH)2(H2O)84+4H2O在極強(qiáng)酸性土壤中(pH4,鋁以正三價離子狀態(tài)存在，每個 AI3+ 周圍有 6 個水分子圍繞，當(dāng)加入堿類時， 6 個水分子中