Na+、Ca2+及Na+-Ca2+混合离子对胡敏酸胶体稳定性的影响

摘要：

以胡敏酸为研究对象,通过光散射技术比较土壤中常见盐基离子(Na+、Ca2+和Na+-Ca2+混合三种电解质)不同浓度条件下胡敏酸胶体凝聚动力学过程,明确不同价态离子界面行为和陪补离子效应对胡敏酸分散稳定性和凝聚体结构的影响.结果发现,Na+和Ca2+对胡敏酸胶体聚沉能力的差异远远大于舒尔策-哈迪(Schulze-Hardy)规则中因其化合价不同所引起的差异;Na+-Ca2+混合体系中Ca2+主导凝聚过程,且Na+-Ca2+混合与Ca2+两种离子体系中凝聚现象的差异随离子浓度的降低而增大;混合离子体系中Na+作为陪补离子,其陪补离子效应对临界聚沉浓度、颗粒间活化能和胡敏酸凝聚体结构均有一定影响,尤以对凝聚体的结构特征影响显著;Na+-Ca2+混合体系中胡敏酸凝聚体的结构紧实程度介于单纯离子体系之间,因此可通过调节溶液中的离子组成实现对凝聚体结构紧实程度的调控.上述结果表明,Ca2+对胡敏酸的聚沉不仅依赖于静电作用,还有Ca2+在强电场中的极化诱导其与胡敏酸表面含氧官能团之间发生的共价键和桥键的贡献;此外,陪补离子Na+与Ca2+在胡敏酸胶体表面的竞争吸附抑制了Ca2+对胡敏酸的聚沉作用,从而形成紧实程度适中的结构体.研究结果为探究胶体界面反应及土壤胶体凝聚机制提供新的思路和理论.

关键词：胡敏酸胶体、盐基离子、光散射、胶体稳定性、陪补离子

所属期刊栏目：57

分类号：S153.3(土壤学)

资助基金：中国博士后科学基金项目;国家自然科学基金项目;公益性行业农业科研专项基金项目

在线出版日期：2020-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1240-1248