土壤为什么具有缓冲性?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 05:10:20
土壤为什么具有缓冲性?

土壤为什么具有缓冲性?
土壤为什么具有缓冲性?

土壤为什么具有缓冲性?
在自然条件下,土壤pH值不因土壤酸碱环境条件的改变而发生剧烈的变化,而是保持在一定的范围内,土壤这种特殊的抵抗能力,称为缓冲性.土壤缓冲性(Buffering Effect of Soil) 也是指当少量的酸性或碱性物质加入土壤后,土壤具有缓和其酸碱反应变化的性能.土壤缓冲性能主要通过土壤胶体的离子交换作用、强碱弱酸盐的解离等过程来实现,当然对某一具体土壤而言这种缓冲性能是有限的.因此土壤缓冲性能的高低取决于土壤胶体的类型与总量、土壤中碳酸盐、重碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐和磷酸氢盐的含量等.
土壤具有一定的抵抗土壤溶液中H+或OH+浓度改变的能力,称为土壤的缓冲性能.由于土壤具有缓冲性,因而有助于缓和土壤酸碱变化,为植物生长和微生物活动创造比较稳定的生活环境.土壤缓冲作用是因土壤胶体吸收了许多代换性阳离子,如Ca2+、 Mg2+、Na+等可对酸起缓冲作用,H+、 Al3+可对碱起缓冲作用.土壤缓冲作用的大小与土壤代换量有关,其随代换量的增大而增大.
土壤缓冲性 - 土壤酸度类型及来源
1、活性酸
土壤中的水分不是纯净的,含有各种可溶的有机、无机成分,有离子态、分子态,还有胶体态的,因此土壤中的水实际上是一种极为稀薄的溶液.盐碱土中土壤溶液的浓度比较高.由土壤溶液中游离的H+引起的,常用pH值表示,即溶液中氢离子浓度的负对数.土壤酸碱性主要根据活性酸划分:pH在6.7.4之间为中性.我国土壤pH一般在4—9之间,在地理分布上由南向北pH逐渐减小,大致以长江[1]为界.长江以南的土壤为酸性和强酸性,长江以北的土壤多为中性或碱性,少数为强碱性.
2、潜性酸
土壤胶体上吸附的氢离子或铝离子,进入溶液后才会显示出酸性,称之为潜性酸,常用1000克烘干土中氢离子的厘摩尔数表示 .
潜性酸可分为两类:
(1)代换性酸:用过量中性盐(氯化钾、氯化钠等)溶液,与土壤胶体发生交换作用,土壤胶体表面的氢离子或铝离子被侵提剂的阳离子所交换,使溶液的酸性增加.测定溶液中氢离子的浓度即得交换性酸的数量.
(2)水解性酸:用过量强碱弱酸盐(CH3COONa)浸提土壤,胶体上的氢离子或铝离子释放到溶液中所表现出来的酸性.CH3COONa水解产生NaOH,pH值可达8.5,Na+可以把绝大部分的代换性的氢离子和铝离子代换下来,从而形成醋酸,滴定溶液中醋酸的总量即得水解性酸度.
交换性酸是水解性酸的一部分,水解能置换出更多的氢离子.要改变土壤的酸性程度,就必须中和溶液中和胶体上的全部交换性氢离子和铝离子.在酸性土壤改良时,可根据水解性酸来计算所要施用的石灰的量.
3、土壤酸的来源
(1)土壤中H+的来源.由 CO2引起(土壤空气、有机质分解、植物根系和微生物呼吸);土壤有机体的分解产生有机酸,硫化细菌和硝化细菌还可产生硫酸和硝酸;生理酸性肥料(硫酸铵、硫酸钾等).
(2)气候对土壤酸化的影响.在多雨潮湿地带,盐基离子被淋失,溶液中的氢离子进入胶体取代盐基离子,导致氢离子积累在土壤胶体上.东北地区的酸性土是在寒冷多雨的气候条件下产生的.西北[2]地区的降雨量少,淋溶作用弱,导致盐基积累,土壤大部分为石灰性、碱性或中性土壤.
(3)铝离子的来源.粘土矿物铝氧层中的铝,在较强的酸性条件下释放出来,进入到土壤胶体表面成为代换性的铝离子,其数量比氢离子数量大得多,土壤表现为潜性酸.长江以南的酸性土壤主要是由于铝离子引起的.
土壤缓冲性 - 土壤碱度
土壤研究 1、OH离子的来源: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.
2、碱度的表示方法:土壤碱性的高低用pH值表示,越大碱性越强,碱性过强,对植物或微生物(少数耐碱或喜碱的除外)的生长不利.
土壤缓冲性 - 影响土壤缓冲性的因素
1、粘粒矿物类型:含蒙脱石和伊利石多的土壤,起缓冲性能也要大一些;
2、粘粒的含量:粘粒含量增加,缓冲性增强;
3、有机质含量:有机质多少与土壤缓冲性大小成正相关.
一般来说,土壤缓冲性强弱的顺序是腐殖质土大于粘土大于砂土,故增加土壤有机质和粘粒,就可增加土壤的缓冲性.