用悬液Wien效应研究阳离子与土壤粘粒间的能量关系

来源：土壤学报杂志2007年第3期北京时间：

作者：王卫,王玉军,李成保,朱浩文,周东美,徐仁扣,周立祥

单位：王卫，南京农业大学资源与环境科学学院, 南京, 210095;土壤和农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京, 210008；,王玉军，土壤和农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京, 210008；,李成保，土壤和农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京, 210008；chbli@issas.ac.cn,朱浩文，南京农业大学资源与环境科学学院, 南京, 210095;土壤和农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京, 210008；,周东美，土壤和农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京, 210008；,徐仁扣，土壤和农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京, 210008；,周立祥，南京农业大学资源与环境科学学院, 南京, 210095；,

摘要：从能量关系研究土壤带电粘粒与电解质离子间的相互作用一直是土壤化学家希望解决的课题。本文介绍阳离子与带电粘粒间的平均结合自由能和平均吸附自由能的计算公式,并用悬液Wien效应法研究K+、NH4+、Ca2+和Cd2+与黄棕壤、棕壤和黑土粘粒间的能量关系。研究结果表明:K+和NH4+的平均结合自由能范围为6.3~7.1kJmol-1,K+的结合能稍大于NH4+的;Ca2+和Cd2+的结合能范围为7.2~9.4kJmol-1。同一阳离子与不同土壤的结合能顺序如下:黄棕壤<棕壤<黑土。它们在同一高场强(如150kVcm-1)下的平均吸附能ΔGad值:K+和NH4+在黄棕壤和棕壤粘粒上的很接近,分别为0.9和0.8kJmol-1,而在黑土粘粒上,NH4+的较K+的大0.1kJmol-1;Ca2+在黄棕壤和黑土上的吸附能较Cd2+的分别大0.3和0.6kJmol-1;二价阳离子的平均吸附自由能约为一价阳离子的2~2.5倍。

关键词：悬液Wien效应;阳离子;土壤粘粒;平均结合自由能;平均吸附自由能

基金资助：* 国家自然科学基金项目(40401030)资助