离子交换对养分的影响
1.悬浮物和油脂 水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙,油脂会包住树脂颗粒,它们都会使交换能力下降。
2.有机物 废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很强,一旦结合就很难再生,结果降低树脂的再生率和交换能力,例如高分子有机酸与强碱性季胺基团的结合力就很大,难于洗脱。
3.高价金属离子 废水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高价金属离广可能导致树脂中毒。当树脂受铁离子中毒时,会使树脂的颜色变深。高价金属离子易为树脂吸附,再生时难于把它洗脱下来,结果会降低树脂的交换能力。为了恢复树脂的交换能力可用高浓度酸液长时间浸泡。
4.pH值 离子交换树脂是由网状结构的高分子固体与附在母体上许多活性基团构成的不溶性高分子电解质。强酸和强碱树脂的活性基团的电离能力很强,交换能力基本上与pH值无关,但弱酸性树脂在低pH值时不电离或部分电离,因此在碱性条件下,才能得到较大地交换能力。弱碱性树脂在强酸性条件下才能有较大地交换能力。
5.水温 水温高虽可加速离子地交换扩散,但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围。水温超过允许温度时,合使树脂交换基团被分解破坏,从而降低树脂的交换能力,所以温度太高时,应进行降温处理。
6.氧化剂 废水中如果含有氧化剂(如Cl2,O2,H2Cr2O7)时,会使树脂氧化分解。强碱阴树脂容易被氧化剂氧化,使交换基团变成非碱性物质,可能完全丧失交换能力。氧化作用也会影响交换树脂的母体,使树脂加速老化,结果使交换能力下降。为了减轻氧化剂对树脂的影响,可选用交联度大的树脂或加入适当的还原剂。
『贰』 植物对养分吸收什么和什么两种方式
一、养分进入根细胞的过程可分为被动吸收和主动吸收两种方式。
二、主动吸收又称代谢吸收,是一个需要消耗能量的代谢过程,具有选择性;被动吸收又称非代谢吸收,不需要消耗能量,属物理或物理化学作用。根系吸收初期以被动吸收为主,后期以主动吸收为主,通常是两者相结合进行。
三、1.根系对无机态养分的被动吸收
根系对养分的被动吸收主要以截流、扩散、质流和离子交换等形式进行。气体二氧化碳、氧气和水可以从高浓度向低浓度扩散,通过质流进入植物体内。离子态养分质流进入根内,主要受土壤溶液中离子态养分含量和植物蒸腾作用的影响。当离子态养分较多(施肥后),气温较高,植物蒸腾作用较大时,通过质流进入根内的矿质元素也多。根系进行呼吸所产生的H+离子和HCO3-离子(或OH-离子)与土壤中阴、阳离子进行交换,使部分离子态养分吸附在根细胞表面而被植物吸收。
作物根系从土壤中吸收养分有三种方式,即扩散、截获和质流。
(1)扩散:在土壤溶液中某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动,使养分由浓度高处向低处扩散,最后趋于平均分布。作物不断从根际土壤吸收养分,使根际土壤溶液中的养分浓度相对降低,造成根际土壤和远离根际土壤中养分含量的差异。远离根际处的养分浓度高,养分则慢慢向根际扩散,并被根系吸收。通常在施肥或土壤中有机质矿质化后,会因养分浓度提高而向周围扩散,从而被作物根系吸收利用。
(2)截获:当根系尤其是数目很多的根毛与土壤养分直接接触时,就可以进行离子交换而获得养分,不通过土壤溶液。这种不通过运输,而依靠根系从土壤中直接吸收养分的方式称为截获。
(3)质流:质流与扩散不同,不是养分的浓度差引起的养分运动,而是土壤水溶液中的养分蒸腾作用把养分运送到根际。当作物蒸腾作用消耗了根层土壤中大量水分后,植物根系为了维持正常的蒸腾作用,必须不断地从周围环境中吸收水分。这就造成土体中大量水分流向根部,以补充根系周围水分的亏缺,则产生了质流作用。土壤水溶液中的养分也随着水分的流动被带到根的表面。从而,为作物获得更多养分提供了有利条件。
2.根系对无机态养分的主动吸收
无机态养分的主动吸收分为离子泵解说和载体解说,都是通过代谢过程,消耗能量吸收土壤中的养分。植物体内离子态养分的浓度比外界土壤中溶液浓度高,而根系仍能逆浓度吸收,且吸收时有选择性,这是由于植物体内能量的释放以及酶的作用结果,其中包括一系列生理生化过程。
3.根系对有机态养分的吸收
根系能直接吸收利用有机态养分(如各种氨基酸、磷酸己糖、磷酸甘油酸和酰胺等),它是通过生物膜酶载体进入细胞的。可见土壤和肥料中的有机态养分,是植物养分直接来源之一。所以有机肥不但能提高土壤肥力,也能直接被根系吸收,营养植株,既能肥土,又能肥树。
『叁』 土壤阳离子交换量.盐基饱和度与土壤酸碱有何关系
一、土壤酸碱性对植物的影响
1、大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长,但各种植物有自己适宜的pH。
喜酸植物:杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰;
喜钙植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等;
喜盐碱植物:柽柳、沙枣、枸杞等。
2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关:
1)地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱;
2)有些病害只在一定的pH值范围内发作,如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。
3、土壤活性铝:土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子,它是一个重要的生态因子,对自然植被的分布、生长和演替有重大影响;
在强酸性土壤中含铝多,生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝(帚石兰、茶树);但对于一些植物来说,如三叶草、紫花苜蓿,铝是有毒性的,土壤中富铝时生长受抑制;研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。
二、土壤酸碱性对养分有效性的影响
1、在正常范围内,植物对土壤酸碱性敏感的原因,是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度,影响各种元素对植物的有效性;
2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响:
(1)氮在6~8时有效性较高,是由于在小于6时,固氮菌活动降低,而大于8时,硝化作用受到抑制;
(2)磷在6.5~7.5时有效性较高,由于在小于6.5时,易形成磷酸铁、磷酸铝,有效性降低,在高于7.5时,则易形成磷酸二氢钙;
无机磷的固定
(3)酸性土壤的淋溶作用强烈,钾、钙、镁容易流失,导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时,土壤钠离子增加,钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀,因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好;
(4)铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;钼酸盐不溶于酸而溶于碱,在酸性土壤中易缺乏;硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。
三、土壤酸碱性的改良
1、土壤酸性土改良
经常使用石灰。达到中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构的目的。
沿海地区使用含钙的贝壳灰。也可用紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等。
石灰施用量
生石灰需要量(g/m2 )=阳离子代换量*(1—盐基饱和度)*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)或硫酸亚铁(150克/平方米),可降低0.5——1个pH单位。也可用矾肥水浇制。
3、碱性土壤
施用石膏,还可用磷石膏、硫酸亚铁、硫磺粉、酸性风化煤。来自 :www..com
『肆』 离子交换对土壤养分性状的影响
我们早些年曾与农科复院就离制子交换树脂对土壤养分性状和改良土壤养分或污染等方面做了一些课题研究,但国内在这方面的应用还是基本停留在研究层面,目前国际市场上,尤其是日本对用离子交换树脂改性土壤的研究已经形成了产业化,这个应用对于未来解决国内土壤重大污染将是一个实效性很强的技术。树脂的骨架是由聚苯乙烯和二乙烯基苯聚合而成的有机高分子化合物,表面具有带正电荷(阴离子交换树脂)或负电荷(阳离子交换树脂)的功能团,例如R-NH3和R-SO3,可吸引带相反电荷的离子。也可以将阴、阳离子交换树脂混合配成的混合床树脂,使之同时具有带正电荷和负电荷的功能团。阳离子交换树脂可以将一些比重金属污染的土壤,通过树脂官能团的交换,将重金属吸附在树脂上,从而达到解决重金属污染的土壤恢复其活性的基本功能。由于国内在这方面的实际应用极少,我们作为离子交换树脂生产企业也是对这种技术的应用知之甚少,如果您对这方面感兴趣,又是从事于这方面的研究的话,希望能有进一步交流。谢谢
『伍』 根基微生物对植物吸收养分的影响有哪些
根基微生物对植物吸收养分的影响有哪些
一般PH值低对大多数水培植物,会容易造成烂根,叶片枯黄或脱落。
1、 PH值影响植物根系的活动:
植物根系只有在一定的PH值范围内才能进行正常的新陈代谢活动,包括呼吸、离子交换、对各营养元素的吸收等等. 虽然不同的植物适应的PH值范围有差异,一般植物根际的PH值要求在5.4—6.3之间,高于或低于这个范围,植物根系的活动就会受到抑制,严重时甚至可能造成根系坏死,从而导致整个植株的死亡.
2、PH值影响栽培基质中的营养元素的有效释放:
栽培基质中的营养元素以多种形态存在,比如化合物、离子、螯合物等等形态. 有的形态下的元素不能被植物根系吸收利用,比如Fe、Ca、Mg等离子如果在高PH值的基质中,它们就会和OH根结合形成不溶或微溶于水的化合物,那么这部分元素植物就不能有效吸收了.
3、PH值对根际微生物活动的影响:
基质中有部分微生物对植物的生长是有利的,甚至有的与植物是共生的关系,比如菌根;微生物的生命活动也是在一定的PH范围内进行的,有益微生物可以帮助植物吸收养分、分解有机物、分泌有机酸改善土质等等.
综上所述,基质的PH值对营养元素的有效利用和植物根系的正常活动至关重要. 由于栽培过程当中需要不断浇水、不断补充基质的水分,若灌溉水的PH值与基质的PH值差距比较大,必然会导致栽培基质PH值的改变. 所以栽培用水的PH值要求与适宜的基质PH值贴近,一般在5.2至6.8之间.
『陆』 什么是离子交换过程,影响离子交换过程的因素有哪些
离子交换是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的.它是一种属于传质分离过程的单元操作.
离子交换法
一、前言
离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中.
离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.1mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分:
1.
强酸型阳离子交换树脂:主要含有强酸性的反应基如磺酸基(-SO3H),此离子交换树脂可以交换所有的阳离子.
2.
弱酸型阳离子交换树脂:具有较弱的反应基如羧基(-COOH基),此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+,对于强碱中的离子如Ca2+、K+等无法进行交换.
3.
强碱型阴离子交换树脂:主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之-N+(CH3)3,在氢氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氢氧离子可以迅速释出,以进行交换,强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除.
4.
弱碱型阴离子交换树脂:具有较弱的反应基如氨基,仅能去除强酸中的阴离子如SO42-,Cl-或NO3-,对于HCO3-,CO32-或SiO42-则无法去除.
不论是离子交换树脂或是沸石,都有其一定的可交换基浓度,称为离子交换容量(ion exchange capacity).对阳离子交换树脂而言,大约在200~500meq/100g.因为阳离子交换为一化学反应,故必须遵守质量平衡定律.离子交换树脂的一般方程式可以表示如下:
全文请看:
离子交换的基本知识
为了除去水中离子态杂质,现在采用得最普遍的方法是离子交换.这种方法可以将水中离子态杂质清除得以较彻底,因而能制得很纯的水.所以,在热力发电厂锅炉用水的制备工艺中,它是一个必要的步骤.
离子交换处理,必须用一种称做离子交换剂的物质(简称交换剂)来进行.这种物质遇水时,可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号的离子相互交换,离子交换剂的种类很多,有天然和人造、有机和无机、阳离子型和阴离子型等之分,大概情况如表所示.此外,按结构特征来分,还有大孔型和凝胶型等.
全文请看:
『柒』 影响根系吸收养分的因素有哪些
植物主要通过根系从土壤中吸收矿质养分。因此除了植物本身的遗传特性外,土壤和其他环境因子对养分的吸收以及向地上部分的运移都有显著的影响。
所以影响根系吸收养分的因素有:
土壤温度,在适宜的温度范围内,随土壤温度的升高,根系的呼吸作用逐渐加强,吸收养分的速度也不断加快。
土壤水分,根系对养分的吸收离不开土壤水分,施入有机肥料在土壤的分解、转化,各种肥料的溶解和移动都和土壤含水量有关。
土壤空气,在土壤空气流通、氧气充足的条件下,根系吸收旺盛,对养分的吸收量增加,土壤中有机质分解转化也快。
土壤酸碱度,土壤酸碱度状况,直接影响根系吸收养分的能力。在酸性土壤中,根系吸收阴离子较多,在碱性土壤中,则吸收阳离子较多。
『捌』 阳离子交换量和养分有效性的关系
首先,要知道植物吸收矿物质或者说营养物质时通过等离子交换.
土壤中的正电荷有,Ca2+,Na+,Mg2+,K+,NH4+等离子内,负离子有SO42-,NO3-,PO43-,Cl-等,植物呼容吸产生的CO2与H2O反应生成H2CO3,有下面的 平衡:H2CO3→H+ + HCO3-,H+会与正离子交换,HCO3-会与负离子交换,
呵呵~~写到这里,我又看了一下你的题目,似乎明白了些什么,你是说要人为的改变土壤的PH,从而提高养分的有效性是吧??
那是不行的!刨除刚才的论述,还要考虑植物的酸碱喜好,渗透压等等条件.
继续我上面的表述:当然,植物对各种离子的吸收也是有限制的,这样,如果土地长时间使用一种化肥很容易导致土壤酸化或碱化.可以用实验证明,蒸馏水做溶液,植物用水稻,肥料使用NH4HCO3,也就是农用的碳氨,化学名称碳酸氢氨,水稻能吸收NH4+而不能吸收负离子,培养液中的H+增加,使溶液酸化.
你的理解有点偏差,是植物的偏好吸收和肥料决定土壤的酸碱化,而不是土壤的PH决定植物的吸收.
『玖』 影响离子交换选择性的因素有
rightleder1.悬浮物和油脂 水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙,油脂会包住树脂颗粒,它们都会使交换能力下降.
2.有机物
废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很强,一旦结合就很难再生,结果降低树脂的再生率和交换能力,例如高分子有机酸与强碱性季胺基团的结合力就很大,难于洗脱.
3.高价金属离子
废水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高价金属离广可能导致树脂中毒.当树脂受铁离子中毒时,会使树脂的颜色变深.高价金属离子易为树脂吸附,再生时难于把它洗脱下来,结果会降低树脂的交换能力.为了恢复树脂的交换能力可用高浓度酸液长时间浸泡.
4.pH值
离子交换树脂是由网状结构的高分子固体与附在母体上许多活性基团构成的不溶性高分子电解质.强酸和强碱树脂的活性基团的电离能力很强,交换能力基本上与pH值无关,但弱酸性树脂在低pH值时不电离或部分电离,因此在碱性条件下,才能得到较大地交换能力.弱碱性树脂在强酸性条件下才能有较大地交换能力.
5.水温
水温高虽可加速离子地交换扩散,但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围.水温超过允许温度时,合使树脂交换基团被分解破坏,从而降低树脂的交换能力,所以温度太高时,应进行降温处理.
6.氧化剂
废水中如果含有氧化剂(如Cl2,O2,H2Cr2O7)时,会使树脂氧化分解.强碱阴树脂容易被氧化剂氧化,使交换基团变成非碱性物质,可能完全丧失交换能力.氧化作用也会影响交换树脂的母体,使树脂加速老化,结果使交换能力下降.为了减轻氧化剂对树脂的影响,可选用交联度大的树脂或加入适当的还原剂.