토양환경기술사시험자료집 - 토양일반(25)

※ 확산이중층(Diffuse Double Layer)

 

1. 토양교질은 표면에 음전하를 보유하고 있으며, 토양용액 중에는 각종 이온들이 용존

    (1차광물이 풍화 도중 광물에서 용출, 미생물의 분해작용으로 유기물에서 이온방출, 

    농경지에서 비료로 공급된 물질의 용출)되어 있는데, 용존 양이온은 토양입자의 표면에

    흡착된다.

 

2. 위와 같은 과정으로 교질입자의 표면에는 음전하층과 양전하층이 생기며, 양이온은 교질입자의 

    표면에서 해리되어 주위의 용액중으로 확산해 나가려 한다. 이런 주위의 이중층을 확산이중층

    이라 한다.

                              

                 

3. 확산이중층의 내부는 전기적 인력이 강하여 양이온의 밀도가 높고, 외부로 갈수록 양이온의 

    밀도가 낮아져, 경계면에서는 토양용액 중의 농도와 같아져서 평형점에 이르게 된다.

                           

             ⊙ Columb 의 법칙 : 음전하와 양전하를 띤 입자(이온)간의 전기적 인력(대전된 두 전하

                                           사이에 작용하는 전기력)은 두 입자(이온) 전하량의 곱에 비례하고,

                                           입자(이온)간의 거리의 제곱에 반비례한다.

 

 

※ 확산이중층의 두께에 영향을 미치는 인자

 

1.  교질의 음전하(음전하 수량)

        교질의 음전하가 많을수록 더 많은 양이온이 필요하므로 확산이중층의 두께는 두꺼워진다.

 

2. 양이온 농도(상대적 농도)

       용액중의 양이온의 농도가 높으면 교질표면으로부터 용액 중으로 일어나는 양이온의 확산이

       억제됨으로 확산이중층의 두께가 얇아진다.

 

3. 양이온의 종류(활성도, 전하수)

      (1) 양이온의 전하수가 클수록 이중층에서 용액으로 이동하려는 현상(해리도)이 작아지므로

           이중층의 두께가 얇아진다.(이온교환효율이 높다)

      (2) 같은 전하수일때는 수화이온의 크기가 작을수록 즉, 이온의 활성도가 높을수록 이중층의

           두께가 얇아진다.(용액중으로 확산이 안된다)