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土壤环境中粘土的分散凝聚行为及其影响因素

杨娴  
【摘要】: 研究土壤中粘土分散凝聚行为对于土壤环境的保护具有重要意义。粘土是土壤的重要组成部分,其稳定性极大地影响着土壤的理化和生物学性质。因此,粘土的分散凝聚行为一直是人们关心和研究的方向。本文以实验室提取的上海土壤粘土和三种粘土矿物(高岭石、蒙脱石和伊利石)为研究对象,分别研究了表面活性剂、高分子、一般无机阳离子和重金属离子对粘土分散凝聚行为的影响,并探讨这些添加物在不同pH条件下对粘土的吸附行为和分散凝聚机理。 表面活性剂存在下粘土的分散凝聚实验结果表明:1) 3种表面活性剂在土壤中的吸附均在各自CMC(Critical micelle concentration,临界胶束浓度)附近达到饱和,饱和吸附量大小顺序为CTAB(十六烷基三甲基溴化铵) A12E9(十二烷基醇聚氧乙烯醚) SDBS(十二烷基苯磺酸钠)。3种表面活性剂的吸附机理为:首先分别通过静电引力(CTAB)、氢键(A12E9)、疏水和静电作用(SDBS)在土壤粒子上形成表面半胶束(单层吸附),随着浓度的增加,均可进一步通过疏水作用在土壤粒子上形成表面亲水性胶束(双层吸附)。3种表面活性剂在吸附机理上的差别源于其带电及两亲基团的不同。2)阳离子表面活性剂CTAB在较低浓度时形成疏水性粒间表面胶束,可使粘粒凝聚,而在较高浓度时形成亲水性粒内表面胶束,可使粘粒分散。3)非离子表面活性剂A12E9在粘粒上形成表面胶束,聚氧乙烯链的强烈水化


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