離子交換對養分的影響
1.懸浮物和油脂 水中的懸浮物會堵塞樹脂孔隙,油脂會包住樹脂顆粒,它們都會使交換能力下降。
2.有機物 廢水中某些高分子有機物與樹脂活性基團的固定離子結合力很強,一旦結合就很難再生,結果降低樹脂的再生率和交換能力,例如高分子有機酸與強鹼性季胺基團的結合力就很大,難於洗脫。
3.高價金屬離子 廢水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高價金屬離廣可能導致樹脂中毒。當樹脂受鐵離子中毒時,會使樹脂的顏色變深。高價金屬離子易為樹脂吸附,再生時難於把它洗脫下來,結果會降低樹脂的交換能力。為了恢復樹脂的交換能力可用高濃度酸液長時間浸泡。
4.pH值 離子交換樹脂是由網狀結構的高分子固體與附在母體上許多活性基團構成的不溶性高分子電解質。強酸和強鹼樹脂的活性基團的電離能力很強,交換能力基本上與pH值無關,但弱酸性樹脂在低pH值時不電離或部分電離,因此在鹼性條件下,才能得到較大地交換能力。弱鹼性樹脂在強酸性條件下才能有較大地交換能力。
5.水溫 水溫高雖可加速離子地交換擴散,但各種離子交換樹脂都有一定的允許使用溫度范圍。水溫超過允許溫度時,合使樹脂交換基團被分解破壞,從而降低樹脂的交換能力,所以溫度太高時,應進行降溫處理。
6.氧化劑 廢水中如果含有氧化劑(如Cl2,O2,H2Cr2O7)時,會使樹脂氧化分解。強鹼陰樹脂容易被氧化劑氧化,使交換基團變成非鹼性物質,可能完全喪失交換能力。氧化作用也會影響交換樹脂的母體,使樹脂加速老化,結果使交換能力下降。為了減輕氧化劑對樹脂的影響,可選用交聯度大的樹脂或加入適當的還原劑。
『貳』 植物對養分吸收什麼和什麼兩種方式
一、養分進入根細胞的過程可分為被動吸收和主動吸收兩種方式。
二、主動吸收又稱代謝吸收,是一個需要消耗能量的代謝過程,具有選擇性;被動吸收又稱非代謝吸收,不需要消耗能量,屬物理或物理化學作用。根系吸收初期以被動吸收為主,後期以主動吸收為主,通常是兩者相結合進行。
三、1.根系對無機態養分的被動吸收
根系對養分的被動吸收主要以截流、擴散、質流和離子交換等形式進行。氣體二氧化碳、氧氣和水可以從高濃度向低濃度擴散,通過質流進入植物體內。離子態養分質流進入根內,主要受土壤溶液中離子態養分含量和植物蒸騰作用的影響。當離子態養分較多(施肥後),氣溫較高,植物蒸騰作用較大時,通過質流進入根內的礦質元素也多。根系進行呼吸所產生的H+離子和HCO3-離子(或OH-離子)與土壤中陰、陽離子進行交換,使部分離子態養分吸附在根細胞表面而被植物吸收。
作物根系從土壤中吸收養分有三種方式,即擴散、截獲和質流。
(1)擴散:在土壤溶液中某種養分的濃度出現差異時所引起的養分運動,使養分由濃度高處向低處擴散,最後趨於平均分布。作物不斷從根際土壤吸收養分,使根際土壤溶液中的養分濃度相對降低,造成根際土壤和遠離根際土壤中養分含量的差異。遠離根際處的養分濃度高,養分則慢慢向根際擴散,並被根系吸收。通常在施肥或土壤中有機質礦質化後,會因養分濃度提高而向周圍擴散,從而被作物根系吸收利用。
(2)截獲:當根系尤其是數目很多的根毛與土壤養分直接接觸時,就可以進行離子交換而獲得養分,不通過土壤溶液。這種不通過運輸,而依靠根系從土壤中直接吸收養分的方式稱為截獲。
(3)質流:質流與擴散不同,不是養分的濃度差引起的養分運動,而是土壤水溶液中的養分蒸騰作用把養分運送到根際。當作物蒸騰作用消耗了根層土壤中大量水分後,植物根系為了維持正常的蒸騰作用,必須不斷地從周圍環境中吸收水分。這就造成土體中大量水分流向根部,以補充根系周圍水分的虧缺,則產生了質流作用。土壤水溶液中的養分也隨著水分的流動被帶到根的表面。從而,為作物獲得更多養分提供了有利條件。
2.根系對無機態養分的主動吸收
無機態養分的主動吸收分為離子泵解說和載體解說,都是通過代謝過程,消耗能量吸收土壤中的養分。植物體內離子態養分的濃度比外界土壤中溶液濃度高,而根系仍能逆濃度吸收,且吸收時有選擇性,這是由於植物體內能量的釋放以及酶的作用結果,其中包括一系列生理生化過程。
3.根系對有機態養分的吸收
根系能直接吸收利用有機態養分(如各種氨基酸、磷酸己糖、磷酸甘油酸和醯胺等),它是通過生物膜酶載體進入細胞的。可見土壤和肥料中的有機態養分,是植物養分直接來源之一。所以有機肥不但能提高土壤肥力,也能直接被根系吸收,營養植株,既能肥土,又能肥樹。
『叄』 土壤陽離子交換量.鹽基飽和度與土壤酸鹼有何關系
一、土壤酸鹼性對植物的影響
1、大多數植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長。植物可在很寬的范圍內正常生長,但各種植物有自己適宜的pH。
喜酸植物:杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹、橡膠樹、帚石蘭;
喜鈣植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、椴樹、榆樹等;
喜鹽鹼植物:檉柳、沙棗、枸杞等。
2、植物病蟲害與土壤酸鹼性直接相關:
1)地下害蟲往往要求一定范圍的pH環境條件如竹蝗喜酸而金龜子喜鹼;
2)有些病害只在一定的pH值范圍內發作,如悴倒病往往在鹼性和中性土壤上發生。
3、土壤活性鋁:土壤膠體上吸附的交換性鋁和土壤溶液中的鋁離子,它是一個重要的生態因子,對自然植被的分布、生長和演替有重大影響;
在強酸性土壤中含鋁多,生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚至喜鋁(帚石蘭、茶樹);但對於一些植物來說,如三葉草、紫花苜蓿,鋁是有毒性的,土壤中富鋁時生長受抑制;研究表明鋁中毒是人工林地力衰退的一個重要原因。
二、土壤酸鹼性對養分有效性的影響
1、在正常范圍內,植物對土壤酸鹼性敏感的原因,是由於土壤pH值影響土壤溶液中各種離子的濃度,影響各種元素對植物的有效性;
2、土壤酸鹼性對營養元素有效性的影響:
(1)氮在6~8時有效性較高,是由於在小於6時,固氮菌活動降低,而大於8時,硝化作用受到抑制;
(2)磷在6.5~7.5時有效性較高,由於在小於6.5時,易形成磷酸鐵、磷酸鋁,有效性降低,在高於7.5時,則易形成磷酸二氫鈣;
無機磷的固定
(3)酸性土壤的淋溶作用強烈,鉀、鈣、鎂容易流失,導致這些元素缺乏。在pH高於8.5時,土壤鈉離子增加,鈣、鎂離子被取代形成碳酸鹽沉澱,因此鈣、鎂的有效性在pH6-8時最好;
(4)鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;鉬酸鹽不溶於酸而溶於鹼,在酸性土壤中易缺乏;硼酸鹽在pH5-7.5時有效性較好。
三、土壤酸鹼性的改良
1、土壤酸性土改良
經常使用石灰。達到中和活性酸、潛性酸、改良土壤結構的目的。
沿海地區使用含鈣的貝殼灰。也可用紫色頁岩粉、粉煤灰、草木灰等。
石灰施用量
生石灰需要量(g/m2 )=陽離子代換量*(1—鹽基飽和度)*土壤重量*28*1/1000
2、中性和石灰性土壤的人工酸化
露地花卉可用硫磺粉(50g/平方米)或硫酸亞鐵(150克/平方米),可降低0.5——1個pH單位。也可用礬肥水澆制。
3、鹼性土壤
施用石膏,還可用磷石膏、硫酸亞鐵、硫磺粉、酸性風化煤。來自 :www..com
『肆』 離子交換對土壤養分性狀的影響
我們早些年曾與農科復院就離制子交換樹脂對土壤養分性狀和改良土壤養分或污染等方面做了一些課題研究,但國內在這方面的應用還是基本停留在研究層面,目前國際市場上,尤其是日本對用離子交換樹脂改性土壤的研究已經形成了產業化,這個應用對於未來解決國內土壤重大污染將是一個實效性很強的技術。樹脂的骨架是由聚苯乙烯和二乙烯基苯聚合而成的有機高分子化合物,表面具有帶正電荷(陰離子交換樹脂)或負電荷(陽離子交換樹脂)的功能團,例如R-NH3和R-SO3,可吸引帶相反電荷的離子。也可以將陰、陽離子交換樹脂混合配成的混合床樹脂,使之同時具有帶正電荷和負電荷的功能團。陽離子交換樹脂可以將一些比重金屬污染的土壤,通過樹脂官能團的交換,將重金屬吸附在樹脂上,從而達到解決重金屬污染的土壤恢復其活性的基本功能。由於國內在這方面的實際應用極少,我們作為離子交換樹脂生產企業也是對這種技術的應用知之甚少,如果您對這方面感興趣,又是從事於這方面的研究的話,希望能有進一步交流。謝謝
『伍』 根基微生物對植物吸收養分的影響有哪些
根基微生物對植物吸收養分的影響有哪些
一般PH值低對大多數水培植物,會容易造成爛根,葉片枯黃或脫落。
1、 PH值影響植物根系的活動:
植物根系只有在一定的PH值范圍內才能進行正常的新陳代謝活動,包括呼吸、離子交換、對各營養元素的吸收等等. 雖然不同的植物適應的PH值范圍有差異,一般植物根際的PH值要求在5.4—6.3之間,高於或低於這個范圍,植物根系的活動就會受到抑制,嚴重時甚至可能造成根系壞死,從而導致整個植株的死亡.
2、PH值影響栽培基質中的營養元素的有效釋放:
栽培基質中的營養元素以多種形態存在,比如化合物、離子、螯合物等等形態. 有的形態下的元素不能被植物根系吸收利用,比如Fe、Ca、Mg等離子如果在高PH值的基質中,它們就會和OH根結合形成不溶或微溶於水的化合物,那麼這部分元素植物就不能有效吸收了.
3、PH值對根際微生物活動的影響:
基質中有部分微生物對植物的生長是有利的,甚至有的與植物是共生的關系,比如菌根;微生物的生命活動也是在一定的PH范圍內進行的,有益微生物可以幫助植物吸收養分、分解有機物、分泌有機酸改善土質等等.
綜上所述,基質的PH值對營養元素的有效利用和植物根系的正常活動至關重要. 由於栽培過程當中需要不斷澆水、不斷補充基質的水分,若灌溉水的PH值與基質的PH值差距比較大,必然會導致栽培基質PH值的改變. 所以栽培用水的PH值要求與適宜的基質PH值貼近,一般在5.2至6.8之間.
『陸』 什麼是離子交換過程,影響離子交換過程的因素有哪些
離子交換是藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的.它是一種屬於傳質分離過程的單元操作.
離子交換法
一、前言
離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中.
離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1mm,其離子交換能力依其交換能力特徵可分:
1.
強酸型陽離子交換樹脂:主要含有強酸性的反應基如磺酸基(-SO3H),此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子.
2.
弱酸型陽離子交換樹脂:具有較弱的反應基如羧基(-COOH基),此離子交換樹脂僅可交換弱鹼中的陽離子如Ca2+、Mg2+,對於強鹼中的離子如Ca2+、K+等無法進行交換.
3.
強鹼型陰離子交換樹脂:主要是含有較強的反應基如具有四面體銨鹽官能基之-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出,以進行交換,強鹼型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除.
4.
弱鹼型陰離子交換樹脂:具有較弱的反應基如氨基,僅能去除強酸中的陰離子如SO42-,Cl-或NO3-,對於HCO3-,CO32-或SiO42-則無法去除.
不論是離子交換樹脂或是沸石,都有其一定的可交換基濃度,稱為離子交換容量(ion exchange capacity).對陽離子交換樹脂而言,大約在200~500meq/100g.因為陽離子交換為一化學反應,故必須遵守質量平衡定律.離子交換樹脂的一般方程式可以表示如下:
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離子交換的基本知識
為了除去水中離子態雜質,現在採用得最普遍的方法是離子交換.這種方法可以將水中離子態雜質清除得以較徹底,因而能製得很純的水.所以,在熱力發電廠鍋爐用水的制備工藝中,它是一個必要的步驟.
離子交換處理,必須用一種稱做離子交換劑的物質(簡稱交換劑)來進行.這種物質遇水時,可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號的離子相互交換,離子交換劑的種類很多,有天然和人造、有機和無機、陽離子型和陰離子型等之分,大概情況如表所示.此外,按結構特徵來分,還有大孔型和凝膠型等.
全文請看:
『柒』 影響根系吸收養分的因素有哪些
植物主要通過根系從土壤中吸收礦質養分。因此除了植物本身的遺傳特性外,土壤和其他環境因子對養分的吸收以及向地上部分的運移都有顯著的影響。
所以影響根系吸收養分的因素有:
土壤溫度,在適宜的溫度范圍內,隨土壤溫度的升高,根系的呼吸作用逐漸加強,吸收養分的速度也不斷加快。
土壤水分,根系對養分的吸收離不開土壤水分,施入有機肥料在土壤的分解、轉化,各種肥料的溶解和移動都和土壤含水量有關。
土壤空氣,在土壤空氣流通、氧氣充足的條件下,根系吸收旺盛,對養分的吸收量增加,土壤中有機質分解轉化也快。
土壤酸鹼度,土壤酸鹼度狀況,直接影響根系吸收養分的能力。在酸性土壤中,根系吸收陰離子較多,在鹼性土壤中,則吸收陽離子較多。
『捌』 陽離子交換量和養分有效性的關系
首先,要知道植物吸收礦物質或者說營養物質時通過等離子交換.
土壤中的正電荷有,Ca2+,Na+,Mg2+,K+,NH4+等離子內,負離子有SO42-,NO3-,PO43-,Cl-等,植物呼容吸產生的CO2與H2O反應生成H2CO3,有下面的 平衡:H2CO3→H+ + HCO3-,H+會與正離子交換,HCO3-會與負離子交換,
呵呵~~寫到這里,我又看了一下你的題目,似乎明白了些什麼,你是說要人為的改變土壤的PH,從而提高養分的有效性是吧??
那是不行的!刨除剛才的論述,還要考慮植物的酸鹼喜好,滲透壓等等條件.
繼續我上面的表述:當然,植物對各種離子的吸收也是有限制的,這樣,如果土地長時間使用一種化肥很容易導致土壤酸化或鹼化.可以用實驗證明,蒸餾水做溶液,植物用水稻,肥料使用NH4HCO3,也就是農用的碳氨,化學名稱碳酸氫氨,水稻能吸收NH4+而不能吸收負離子,培養液中的H+增加,使溶液酸化.
你的理解有點偏差,是植物的偏好吸收和肥料決定土壤的酸鹼化,而不是土壤的PH決定植物的吸收.
『玖』 影響離子交換選擇性的因素有
rightleder1.懸浮物和油脂 水中的懸浮物會堵塞樹脂孔隙,油脂會包住樹脂顆粒,它們都會使交換能力下降.
2.有機物
廢水中某些高分子有機物與樹脂活性基團的固定離子結合力很強,一旦結合就很難再生,結果降低樹脂的再生率和交換能力,例如高分子有機酸與強鹼性季胺基團的結合力就很大,難於洗脫.
3.高價金屬離子
廢水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高價金屬離廣可能導致樹脂中毒.當樹脂受鐵離子中毒時,會使樹脂的顏色變深.高價金屬離子易為樹脂吸附,再生時難於把它洗脫下來,結果會降低樹脂的交換能力.為了恢復樹脂的交換能力可用高濃度酸液長時間浸泡.
4.pH值
離子交換樹脂是由網狀結構的高分子固體與附在母體上許多活性基團構成的不溶性高分子電解質.強酸和強鹼樹脂的活性基團的電離能力很強,交換能力基本上與pH值無關,但弱酸性樹脂在低pH值時不電離或部分電離,因此在鹼性條件下,才能得到較大地交換能力.弱鹼性樹脂在強酸性條件下才能有較大地交換能力.
5.水溫
水溫高雖可加速離子地交換擴散,但各種離子交換樹脂都有一定的允許使用溫度范圍.水溫超過允許溫度時,合使樹脂交換基團被分解破壞,從而降低樹脂的交換能力,所以溫度太高時,應進行降溫處理.
6.氧化劑
廢水中如果含有氧化劑(如Cl2,O2,H2Cr2O7)時,會使樹脂氧化分解.強鹼陰樹脂容易被氧化劑氧化,使交換基團變成非鹼性物質,可能完全喪失交換能力.氧化作用也會影響交換樹脂的母體,使樹脂加速老化,結果使交換能力下降.為了減輕氧化劑對樹脂的影響,可選用交聯度大的樹脂或加入適當的還原劑.