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我国南方的可变电荷土壤中既含有带负电荷的高岭石等铝硅酸盐矿物，又含有带正电荷的铁铝氧化物。因为两类矿物共存于同一体系中，这些矿物颗粒表面形成的双电层可能发生重叠。本文通过土柱淋溶实验、一次平衡吸附实验和铝硅酸盐矿物与氧化物共存悬液体系动电电位的比较，探讨了可变电荷土壤中双电层相互作用存在的可能性，以及双电层相互作用与土壤性质和电解质溶液之间的关系。主要研究结果总结如下：
当用惰性电解质NaCl和NaNO3的稀溶液对可变电荷土壤进行淋溶实验时，某些可变电荷土壤可以对电解质中的阴离子和阳离子产生同时吸附，而且离子吸附过程中其它离子的释放总量小于离子的吸附量，这导致在实验的开始阶段，淋出液的电导率很低。这说明在淋溶实验前，土壤中带负电荷的铝硅酸盐矿物和带正电荷的铁铝氧化物颗粒表面双电层的扩散层发生了重叠，使2类土壤颗粒表面所带电荷部分相互抵消。淋溶后用蒸馏水对吸附了阴阳离子的土壤进行淋洗时，阳离子和阴离子立即从土壤颗粒表面解吸并随水淋出，颗粒表面扩散层的重叠再次发生。这说明土壤颗粒表面双电层相互作用及由此引起的土壤对阴阳离子的同时吸附均为可逆过程。在中国南部的可变电荷土壤中，在淋溶实验开始的几个孔隙体积电导率都比较低，对惰性离子存在净吸附，电析土的吸附能力要大于原土。带相反电荷胶体颗粒表面双电层的相互作用是可变电荷土壤中普遍存在的现象，其相互作用的程度与土壤的电导率和游离氧化铁的含量有很大的关系，土壤游离氧化铁含量越高、土壤电导率越低，双电层相互作用越强。因此，当用电渗析法将土壤中的可溶盐和土壤表面的交换性盐基离子去除后，与原土相比电析土中双电层的相互作用程度显著增加。
用一次平衡法比较了在NaCl、NaNO3和KNO3溶液中3种可变电荷土壤对阴阳离子的吸附量和吸附过程中铝的溶出量，基于双电层的相互作用对阴阳离子的同时吸附机制进行了讨论。结果表明可变电荷土壤对阴阳离子同时吸附的程度与土壤类型和电解质种类有关，在NaCl和NaNO3体系中，昆明砖红壤和澄迈砖红壤对阴阳离子的吸附量相近，而进贤红壤对阳离子的吸附量大于其对阴离子的吸附量。砖红壤比红壤含有更多的游离Fe/Al氧化物，这类土壤表面不仅带有负电荷，而且带有比红壤更多的正电荷，带相反电荷的胶体颗粒表面双电层之间存在较强的相互作用，导致土壤对离子产生净吸附，这是这类土壤对阴阳离子的同时吸附程度大于红壤的主要原因。由于土壤对K+的吸附亲和力大于其对Na+的，在KNO3体系中土壤对K+的吸附量比其对NO3-的吸附量大得多，表现出对阴阳离子的不平衡吸附。KNO3体系中土壤对离子吸附过程中pH的降低幅度和铝的溶出量也高于对应的NaNO3体系中的，说明除存在一定程度的净吸附外，K+主要通过与土壤表面的氢铝离子发生离子交换反应而被土壤吸附，这与NaNO3体系中的吸附机制不同。
带相反电荷胶体颗粒表面双电层之间的相互作用影响着混合胶体的稳定性和絮凝以及可变电荷土壤的表面化学性质。通过在高岭石体系中加入针铁矿、赤铁矿、三水铝石和γ-Al2O3后动电电位和动电荷密度的变化，研究了悬液体系中高岭石与铁铝氧化物之间双电层的相互作用。结果表明：在pH3到7的范围内，高岭石带负电荷，铁铝氧化物带正电荷，因为双电层之间的重叠作用，高岭石和铁铝氧化物混合体系的zeta电位和动电荷密度的数值都小于单一高岭石体系中的。三水铝石和高岭石之间的作用程度最强，其次是针铁矿和赤铁矿。且作用程度随着加入的铁铝氧化物的量的增加而增加。双电层之间的重叠作用也导致了混合体系等电点(IEP)的升高。离子强度增加导致双电层厚度的减小，使高岭石和铁铝氧化物表面双电层之间的作用程度有所减弱。这一结果也反过来进一步证明，在悬液体系中带相反电荷的胶体颗粒表面扩散层确实存在重叠。