两种土壤阳离子交换量差别的原因
土壤中阳离子交换量测定的影响因素及方法改进
土壤中阳离子交换量测定的影响因素及方法改进作者：赵敏敏来源：《名城绘》2019年第11期摘要：土壤中阳离子交换量空白吸光度和土壤的pH值直接影响土壤样品浓度的准确度，在HJ 889-2017 土壤阳离子交换量的测定三氯化六氨合钴浸提—分光光度中（以下简称国标），并没有明确提出pH值对分析结果的影响，经过多次实验验证，酸性土壤按照国标方法进行测试，并不能得出满意的结果。
关键词：土壤；阳离子交换量；分光光度法；影响因素森林土壤阳离子交换量的测定LY/T 1243-1999采用了乙酸铵交换法和氯化铵交换法适用于测定森林土壤阳离子交换量的方法[3]，土壤阳离子交换量的检测使用森林方法要经过乙酸铵、乙醇多次处理，如果乙醇洗涤土壤样品不完全，还会存在乙酸铵残留，导致测定结果偏高，处理好的样品还要经过蒸馏等[5]，该方法与分光光度法相比，较耗时，操作繁琐，后者试剂明显减少，操作简便，本文针对应用分光光度法分析过程中，标准里未明确规定的一些问题，根据平时的工作积累，作出部分总结。
阳离子交换量（CEC）是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子总量，由于三氯化六氨合钴土壤悬浮液的pH与水悬浮液的pH 值接近，三氯化六氨合钴浸提—分光光度法测定的阳离子交换量为有效态阳离子交换量[1]。
CEC浓度的高低，基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低，可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，也是改良土壤和合理施肥的重要依据。
准确及时地观测土壤阳离子交换量的变化规律，有助于掌握土壤环境对污染物的净化能力和污染负荷允许程度，实现有效施肥、提高产品质量、保障生态环境可持续发展。
土壤环境污染物的变迁与转化会对水环境、大气环境及生物体产生重要影響[2]。
1、方法原理在（20±2）℃条件下，用三氯化六氨合钴溶液作为浸提液浸提土壤，土壤中的阳离子被三氯化六氨合钴交换下来进入溶液。
三氯化六氨合钴在475nm处有特征吸收，吸光度与浓度成正比，根据浸提前后浸提液吸光度差值，计算土壤阳离子交换量的浓度[1]。
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+。
第三章-土壤的离子交换..
由同晶异质代替作用而产生的电荷，称为永 久电荷。
永久电荷不受介质pH的影响，因而电荷量比 较恒定。
(二) 可变电荷 (pH-dependent charge ， variable charge ） 土壤可变电荷，是数量随介质pH值升降而改
1、胶核表面分子的解离 如腐殖质具有羧基、酚羟基和羟基，这些功
越大。
因为半径大的离子，其表面上单位面积的电 荷量小，对水分子的引力小，水化度低，水膜较 薄，和胶粒间的吸附力也就越大。
表3－2 离子半径(nm)与吸附力
离子种类
Li+
Na+
K+ NH+4 Rb+
离子真实半径 0.078 0.098 0.133 0.143 0.149
离子水合半径 1.008 0.790 0.537 0.532 0.509
为了说明代换性离子的活度效应我们可把带有负电荷的土壤胶体看作是一种巨型阴离子这样它和所吸附的阳离子就成为一种胶体电解作为电解质它就有解离度解离出来的离子就成为活性离子和未解离出来的离子处于平衡代换性离子的活度就是指实际解离出来的活性离子的数量
第三章-土壤的离子交换..
土壤的离子交换现象，是重要的土壤电 化学性质之一，一般用交换容量大小和离子 吸附力的强弱两个指标来衡量。
(一) 土壤电荷的数量，以单位重量土壤所带电
1、土壤质地 一般说来，土壤质地越细，其电荷数量愈
大。大于2微米的粉砂或砂粒，其电荷较少。
(一) 土壤电荷的数量，以单位重量土壤所带电
1、土壤质地 一般说来，土壤质地越细，其电荷数量愈
大。大于2微米的粉砂或砂粒，其电荷较少。
2、 有机胶体 200～500 m·e/100g 无机胶体 平均10～80 m·e/100g 高岭石 5～15 m·e/100g 伊利石 20～40 m·e/100g 蒙脱石 60～120 m·e/100g
土壤试题库
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。
两种土壤阳离子交换量测定前处理方法的比较
2019年第1期第46卷总第387期广东化工 • 50 •两种土壤阳离子交换量测定前处理方法的比较沈宝甄，王初丹(海南省地质测试研究中心，海南海口 570206)［摘 要］土壤阳离子交换量是影响土壤缓冲能力高低，评价土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依据，也是高产稳产农田肥力的重要 指标。
本文通过分别用离心和淋洗两种方法对土壤样品进行前处理，测定阳离子交换量后对比测量结果，表明两种前处理方法均可用于土壤阳 离子交换量的测定，但应用场合有所不同。
［关键词］土壤阳离子交换量：离心机；淋洗法［中图分类号］TQ ［文献标识码］A ［文章编1007-1865(2019)01 -0050-02A Comparison of Two Pretreatment Operational Methods for Mensuration of CECShen Baozhen, Wang Chudan(Research Center of Geological Test, Haikou 570206, China)Abstract: Soil cation exchange capacity (CEC) is an important indicator of soil buffer capacity, soil fertility conservation capacity, soil improvement and rational fertilization, as well as an important indicator for high and stable yield farmland fertility. By comparing the results of the two pretreatment methods for centrifuge operation and elution operation for mensuration of CEC, it is shown that both methods can be used for the determination of CEC, but the application scenarios are different.Keywords: CEC ： centrifuge method ： elution method土壤阳离子交换量(CEC)是指由土壤中粘土矿物和腐殖酸以 及相互结合形成的土壤胶体中所能吸附的钾、钠、钙、镁、鞍、 氢、铝等各种阳离子总量。
土壤阳离子交换性能的分析
土壤阳离子交换性能的分析1.1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的能力，同时释放出等量的其它阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等。
它们称为交换性阳离子。
在交换中还可能有少量的金属微量元素和铁、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的阳离子交换量为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+、Ba2+，亦有选用H+作为指示阳离子。
各种离子的置换能力为Al3+> Ba2+>Ca2+> Mg2+> NH4+> K+> Na+。
两种土壤阳离子交换量测定方法的比较
第38卷第2期2010年5月贵州林业科技Gu i zhou Forestry Sci ence and Techn ol ogyVol138,No12M ay12010两种土壤阳离子交换量测定方法的比较*张彦雄李丹张佐玉廖可军(贵州省林业科学研究院1贵阳550005)摘要土壤阳离子交换量(CEC)是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量。
本文用乙酸铵离心交换法和氯化钡-硫酸强迫交换法,测定214份土壤样本的CEC值。
结果表明:氯化钡-硫酸强迫交换法较乙酸铵离心交换法测定结果重复性强;两种方法测定的CEC值差异大;氯化钡-硫酸强迫交换法测定结果受土壤p H值影响较大;乙酸铵离心交换法测定结果与土壤多个理化指标关系密切。
关键词阳离子交换量;乙酸铵;氯化钡中图分类号:S71415文献标识码:BA Co mparison Study ofT woM et hods f orMens uration ofSoil Cati on Exchange Capacit yZhang Yanxio ng Li Dan Zhang Zuoyu Li ao K ej un(Gu i zhou Acade m y of Forestry,Guiyang550005)Abstr act:The soil Cation Exchange Capacity(CEC)is the total a mount of vari o us cati o ns absor bed by the soil coll o ids.Th is artic le descri b ed t w o m et h ods na mely the a mmoniu m acetate centrif ugal exchange me t h od and the BaCl2-H2S O4f orc i n g exchange method f or mensurati o n of the CEC values of214sa mp les of soi.l The resu lts sho wed as f oll o ws:1)the repeatab ility of the Ba C l2-H2SO4exchange method was h i g her t h an that of the a mmon i2 um acetate centrif uga lm ethod;2)there was great d iff erence in t h e resulted CEC val u es bet w een the t w o methods;3)t h e soil p H had greater i m pact on t h e result of t h e BaCl2-H2S O4method;4)the observed value by the method of the a mmonium acetate cen trif u gal exchange was closely related to var i o us physicoche m ica l properti e s of the soi.l K ey w ord s:CEC;Ammoniu m ace tate centrif uga l exchange;Ba Cl2-H2S O4f orc i n g exchange土壤阳离子交换量(Cation Exchange Capac ity 简称CEC)是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量以每千克土壤的厘摩尔数表示(c molkg-1)。
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
两种土壤阳离子交换量测定方法的比较
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