用悬液Wien效应研究Na+、K+、NH+4、Ca2+、Zn2+和Cd2+阳离子与红壤黏粒间的相互作用及能量关系

• 作者: 周东美 周立祥 姜军 徐仁扣 朱浩文 李成保 王玉军
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 悬液Wien效应 阳离子 红壤黏粒 平均结合自由能 平均吸附自由能 平均解离度
• 年，卷（期）: 2009,（2）
• 页码范围: 308-314
• 页数: 7页
• 分类号: S153.2
• 字数: 5939字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0564-3929.2009.02.016

摘要

采用悬液Wien效应法研究了Na+、K+、NH+4、Ca2+、Zn2+和Cd2+阳离子与红壤黏粒间的相互作用及能量关系.结果表明,在试验条件下,红壤黏粒与阳离子Na+、K+、NH+4、Ca2+、Zn2+ 和Cd2+的平均结合自由能分别为:4.50、7.35、7.15、9.12、9.84 和9.63 kJ mol-1.含Ca2+悬液的电导率随场强增加而递增最快, 含Na+ 和 NH+4悬液的电导率随场强增加而增加最慢,而含K+、Zn2+ 和 Cd2+的悬液电导率的增速相近、介于其间.红壤悬液中不同阳离子的解离速率顺序为Ca2+ > K+ > Zn2+ = Cd2+ >Na+ = NH+4.在低场强(15～80 kV cm-1)下,不同阳离子的平均吸附自由能ΔGad没有差异.在场强100 kV cm-1以上,二价阳离子的ΔGad 明显大于单价阳离子,不同阳离子间ΔGad 的大小顺序为NH+4 ≤ Na+ < K+ < Cd2+ < Zn2+ < Ca2+.在场强150 kV cm-1 时, 红壤黏粒与阳离子Na+、K+、NH+4、Ca2+、Zn2+ 和Cd2+的平均吸附自由能分别为0.64、0.80、0.57、1.66、1.43 和1.27 kJ mol-1, 二价阳离子的平均吸附自由能约为单价离子的2.5～3倍.低场强(10～30 kV cm-1)时,红壤悬液中阳离子的平均解离度顺序为Na+ > > K+ = NH+4 > Ca2+ >Zn2+ = Cd2+, Na+离子平均解离度的递增速率 (场强增加1kV cm-1所引起的解离度增量)最大,为0.000 427 cm kV-1,其次是Ca2+离子,为0.000 221 cm kV-1,其余阳离子为0.000 12～0.000 14 cm kV-1.