文档介绍：土壤酸碱性与氧化还原反应
第五章
土壤酸碱性是指土壤溶液的反应。
它反映土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例,同时也决定土壤胶体上致酸离子(H+或Al3+)或碱性离子(Na+ )的数量及土壤中酸性盐和碱性盐类的存在数量,是由母质、生物、气候以及人为作用等多种因子控制的。
几种酸性土剖面图
红壤
赤红壤
砖红壤
第一节土壤酸碱性
一、土壤酸碱性的成因(外因)
(一)、气候条件:南酸北碱
(二)、生物因素:植物和微生物
(三)、母质类型:酸性岩和基性岩
(四)、人为活动:农事活动和酸雨
(1)水的解离: H2O H+ + OH-
(2)碳酸的解离: H2CO3 H+ + HCO3-
(3)有机酸的解离:有机酸 H+ +R—C
(4)无机酸:
硝化作用产生硝酸、硫化作用可产生硫酸;
1. 土壤中H+的来源
土壤酸性的来源(形成内因)
2 .土壤中铝的活化
胶体上交换性铝离子被交换进入溶液后使土壤呈酸性。
氢离子进入土壤, 随着阳离子交换作用的进行,土壤盐基饱和度下降,而氢离子饱和度渐渐提高。
当土壤粘粒矿物表面吸附的氢离子超过一定限度时,这些胶粒的晶体结构就会遭到破坏,有些铝氧八面体被解体,使铝离子脱离了八面体晶体的束缚,变成活性铝离子。
活性铝离子被吸附在带负电荷的粘粒表面,转变为交换性铝离子,交换性铝离子解吸后,水解形成酸性:
Al3++ 3H2O Al(OH)3 + 3H+
土壤酸化过程
土壤
胶体
Na+
Mg2+
K+
Na+
H+
Ca2+
H+
H+
H+ 增加,土壤酸化
Ca2+
K+
Mg2+
盐基离子淋溶
离子交换
Al3+
Al3+
土壤碱性形成的机理
形成碱性反应的主要机理是碱性物质的水解反应。
土壤中的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重碳酸盐,以及胶体表面吸附的交换性钠。
土壤弱酸强碱盐的水解,碳酸及重碳酸的钾、钠、钙、镁等盐类。如Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等;
其次是土壤胶体上的Na+的代换水解作用。
OH-的来源
1 . 碳酸钙水解
[ CaCO3+H2O Ca2+ +HCO3- + OH-]
2. 碳酸钠的水解
[Na2CO3 + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2CO3]
3 . 交换性钠的水解
土壤胶体上交换性钠解吸:
xNa+ + yH2O (x-y)Na+ + yNaOH
yH+