表面活性劑通常由(you)(you)親(qin)脂、非極性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)碳氫鏈(憎水(shui)基(ji)(ji))和(he)親(qin)水(shui)、極性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)基(ji)(ji)團(tuan)(親(qin)水(shui)基(ji)(ji))共同構成。根據親(qin)水(shui)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)帶電狀況,表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)可分為非離(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)、陰離(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)型(xing)(xing)和(he)兩性(xing)(xing)(xing)型(xing)(xing)。由(you)(you)于(yu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)種類(lei)的(de)(de)多樣性(xing)(xing)(xing)和(he)土壤結(jie)構的(de)(de)復(fu)雜(za)性(xing)(xing)(xing),表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)在(zai)土壤上的(de)(de)吸附(fu)機理是相當復(fu)雜(za)的(de)(de)。主要(yao)通過以(yi)下方式進行(xing):1)離(li)(li)子(zi)(zi)交(jiao)換吸附(fu),吸附(fu)于(yu)土壤表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)反(fan)離(li)(li)子(zi)(zi)被同電性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)離(li)(li)子(zi)(zi)所取(qu)代(dai);2)離(li)(li)子(zi)(zi)對吸附(fu),表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)離(li)(li)子(zi)(zi)吸附(fu)于(yu)具有相反(fan)電荷的(de)(de)、未被反(fan)離(li)(li)子(zi)(zi)所占據的(de)(de)位(wei)置上;3)氫鍵(jian)吸附(fu),表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)與土壤表(biao)(biao)面(mian)(mian)極性(xing)(xing)(xing)基(ji)(ji)團(tuan)形成氫鍵(jian)而吸附(fu);4)憎水(shui)吸附(fu),表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)通過憎水(shui)基(ji)(ji)吸附(fu)在(zai)土壤表(biao)(biao)面(mian)(mian)上,而親(qin)水(shui)基(ji)(ji)朝外;5)范(fan)德(de)華力吸附(fu),此種吸附(fu)在(zai)任何場合均(jun)存在(zai)。
在(zai)較(jiao)低的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)濃度下,離(li)(li)子(zi)型表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)主(zhu)要通過(guo)離(li)(li)子(zi)對(dui)或(huo)離(li)(li)子(zi)交換作(zuo)(zuo)用吸(xi)附(fu)在(zai)土壤表(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang),非(fei)離(li)(li)子(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)則主(zhu)要通過(guo)與土壤粒子(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)基(ji)團形(xing)成氫鍵而吸(xi)附(fu),此(ci)時(shi)吸(xi)附(fu)等溫線通常為直線;隨著表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)濃度的(de)增加,表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)可(ke)通過(guo)憎水基(ji)團的(de)相互作(zuo)(zuo)用在(zai)土壤表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成雙層吸(xi)附(fu),此(ci)時(shi)吸(xi)附(fu)量呈指數(shu)增長。之后(hou),表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)在(zai)土壤上(shang)的(de)吸(xi)附(fu)基(ji)本飽和。
影響表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑在土壤上的(de)吸附因(yin)素(su)有很多(duo),包括(kuo)表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑的(de)結構、外(wai)部環境條(tiao)件以及土壤的(de)理化性(xing)質等。
研究表(biao)(biao)(biao)明,隨著(zhu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)碳(tan)鏈長(chang)度(du)(du)的(de)(de)增加(jia)(jia),其在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)膠體上的(de)(de)吸附(fu)也(ye)增加(jia)(jia),這(zhe)可能(neng)是由于較長(chang)的(de)(de)碳(tan)鏈降(jiang)低(di)了表(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)臨(lin)界膠束濃度(du)(du)(CMC)。對于聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯類非離(li)子表(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji),隨著(zhu)聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯鏈長(chang)的(de)(de)增加(jia)(jia),其在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)上的(de)(de)吸附(fu)減(jian)少(shao),這(zhe)可能(neng)和聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯鏈增加(jia)(jia)使得非離(li)子表(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)在(zai)溶(rong)(rong)液(ye)中溶(rong)(rong)解度(du)(du)增加(jia)(jia)有關(guan)。隨著(zhu)土(tu)壤(rang)(rang)溶(rong)(rong)液(ye)pH的(de)(de)降(jiang)低(di),由于土(tu)壤(rang)(rang)中有機質、鐵錳氧(yang)化物或高嶺土(tu)等(deng)的(de)(de)存(cun)在(zai),土(tu)壤(rang)(rang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)正電(dian)荷和氫氧(yang)基(ji)團將增加(jia)(jia),因而非離(li)子及陰離(li)子表(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)中的(de)(de)吸附(fu)增加(jia)(jia)。
增(zeng)(zeng)加溫(wen)度(du)可增(zeng)(zeng)加離子型(xing)表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)的(de)溶(rong)解(jie)度(du),因(yin)而(er)其從溶(rong)液(ye)中逃逸的(de)傾向性減少,導致在(zai)土壤(rang)顆(ke)粒表(biao)(biao)面(mian)的(de)吸附量(liang)降(jiang)低(di)。相反,由于增(zeng)(zeng)加溫(wen)度(du)可降(jiang)低(di)非離子表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)的(de)溶(rong)解(jie)度(du),因(yin)而(er)在(zai)土壤(rang)顆(ke)粒表(biao)(biao)面(mian)的(de)吸附量(liang)趨于增(zeng)(zeng)加。
由(you)于陽離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)主(zhu)要通(tong)過(guo)離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換吸(xi)附(fu)(fu)(fu)在土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)上,因而陽離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換容量(liang)高(gao)的(de)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)對(dui)陽離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)較(jiao)多。土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)的(de)無機鹽(yan)對(dui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)在土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)有較(jiao)重要的(de)影響。Liu等(deng)研究表(biao)(biao)明增(zeng)(zeng)加(jia)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)無機鹽(yan)的(de)含量(liang),可(ke)以增(zeng)(zeng)加(jia)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu),這可(ke)能是因為一方面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)較(jiao)高(gao)濃度(du)的(de)無機鹽(yan)壓縮土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)粒(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)擴散雙電(dian)層(ceng),降低了(le)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)顆粒(li)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)電(dian)荷,使得表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)較(jiao)容易接近并吸(xi)附(fu)(fu)(fu)在土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian),另一方面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian),無機鹽(yan)降低表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)CMC也(ye)可(ke)能導致(zhi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)。由(you)于二價陽離(li)子(zi)(zi)可(ke)與陰離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)形(xing)成沉(chen)淀,因此將(jiang)直接導致(zhi)陰離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)在土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)上吸(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。