表面電荷

表面電荷是指土壤礦物的同晶置換或表面官能團離子化產生的電荷。根據電荷產生的機理，表面電荷可以分為永久電荷和可變電荷。2：1型黏土礦物表面以永久負電荷為主，而在1：1型黏土礦物中永久負電荷很少。赤鐵礦、針鐵礦和三水鋁石以可變電荷為主，不存在永久負電荷。土壤是一個既有永久電荷，又有可變電荷的混合體系。寒溫帶土壤的黏土礦物以2：1型層狀矽酸鹽為主，表面電荷以永久負電荷為主。熱帶、亞熱帶土壤富含高嶺石和鐵、鋁氧化物，表面電荷以可變電荷為主。各種土壤表面電荷數量相差甚大。

中文名稱	表面電荷
英文名稱	surface charge
定　　義	膠粒表面所反映的淨電荷。
套用學科	土壤學（一級學科），土壤化學（二級學科）

影響土壤表面電荷數量的因素主要包括：①土壤膠體組成分。各種土壤所含礦物類型各不相同，而不同類型黏土礦物所帶電荷的性質和數量相差很大。②粒徑。不同粒徑土壤顆粒的負電荷數量取決於其礦物組成和腐殖質含量，它們對土壤負電荷的貢獻則與該粒徑部分的含量有關。中國水稻土中粒徑小於2pm的黏粒部分的負電荷量占總負電荷量的80%以上。③pH。永久電荷不受pH影響，但可變電荷隨pH而變。隨著pH升高，可變負電荷增加，可變正電荷減少。④陰離子的專性吸附。磷酸根等含氧酸根在土壤膠體表面的專性吸附，可增加表面負電荷。土壤表面電荷是非加和性的。這是由於土壤中的礦質部分和有機部分並不是機械混合，而是以各種化學鍵鍵合存在。不同種類的礦質膠體或有機膠體，也不是機械混合，而是相互交錯、混雜包被或結合在一起。因此表面電荷的非加和性是土壤膠體組分之間相互作用的結果。土壤表面電荷的數量可用離子吸附法（Schofield法）或電位滴定法測定。其中離子吸附法套用較廣，電位滴定法多用於可變電荷體系。