三種主要黏土礦物(高嶺石、水云母、蒙脫石)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)。() 高嶺石（：型鋁硅酸鹽礦物） 由一個(gè)硅氧片和一個(gè)水鋁片，通過(guò)共用硅氧頂端 的氧原子連接起來(lái)的片狀晶格構(gòu)造。 每個(gè)晶層的一面是OH離子組（水鋁片上的），另一面是O離子（硅氧片上的），因而疊加時(shí)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 . 頂層 底層 . 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(gè)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)：推薦精選 晶格內(nèi)的水鋁片和硅氧片很少發(fā)生同晶替代，因此無(wú)永久性電荷。

2、但水鋁片上的- 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（ ：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(gè)晶片（層）單元，再相互疊加而成的。每個(gè)晶層的兩面均由O離子組（硅氧片上的），因而疊加時(shí)晶層間不能形成氫鍵，而是通過(guò)“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Al3+代Si4+，有時(shí)可在硅鋁片中，一般以Mg2+代Al3+帶負(fù)電吸附負(fù)離子。 如蒙脫石，這類礦物多出現(xiàn)

3、于北方土壤。如東北、華北的栗鈣土、黑鈣土和褐土等。推薦精選（）水云母類 （：型粘土礦物）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(duì)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(shí)，可將被固定的鉀重新釋放出來(lái)，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(m2g-1)CEC（cmol(+)kg-1）粘結(jié)性可塑性脹縮性高嶺石1:1-OH層

4、與O層相接0.72強(qiáng)大520515弱弱水云母2:1-O層相接中間有K1.00較強(qiáng)中1001202040中等中等推薦精選蒙脫石2:1-O層相接0.962.14弱小70080080100強(qiáng)強(qiáng)2、影響土壤陽(yáng)離子交換量的因素有哪些？1. 陽(yáng)離子的交換能力是指一種陽(yáng)離子將膠體上另一種陽(yáng)離子交換下來(lái)的能力。主要決定于陽(yáng)離子被膠粒吸附的力量（或稱陽(yáng)離子與膠體的結(jié)合強(qiáng)度），它實(shí)質(zhì)上是陽(yáng)離子與膠體之間的靜電能。 影響陽(yáng)離子交換能力的因素：a、離子電荷價(jià) ：M3+ M2+ M+（M表示陽(yáng)離子）庫(kù)侖定律：離子的電荷價(jià)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(jià)離子，離子半徑越大，離子的

5、水化半徑越小，離子交換能力越強(qiáng)。c、離子運(yùn)動(dòng)速度：推薦精選凡離子運(yùn)動(dòng)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(gè)水分子，即以H3O+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(yáng)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(yáng)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+、Al3+等多種陽(yáng)離子。由于這些陽(yáng)離子有交換性能，故膠體上吸附的鹽基離子能對(duì)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

6、離子能對(duì)加進(jìn)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：推薦精選 CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O CH3COONa+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(wú)機(jī)物，如蛋白質(zhì)、氨基酸、胡敏酸、無(wú)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(duì)酸堿都具有緩沖能力。 4 、在酸性土壤中，鋁離子也能對(duì)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(jià)離子狀態(tài)存在，每個(gè)Al3+周圍有6個(gè)水分子圍繞，當(dāng)加入堿類時(shí)，6個(gè)水分子中即有一二個(gè)解離出H+來(lái)中和OH-。這時(shí)帶有OH-的鋁離