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土壤硅酸盐粘土矿物的构造取样样品分析数显洛氏硬度计土壤硅酸盐粘土矿物的构造 高岭石的许多性质起因于它的晶格构造，四面体片和八面体片构成层，许多的层又一层层的迭置起来，一个大约2微米宽的高岭石颗粒，它的宽方向上一个一个排列的氧大约要二万个，如果其高度为宽的十分之一，就约为0.2微米高，则其中将包括有50层彼此迭置起来，打个比喻，一个粘土颗粒就好比是一大迭片状的胶合板。 在微晶高岭石形成过程中，晶格内八面体片中的一些铝离子被镁所代替，上面已经提过在风化环境中有丰富的镁的存在上微晶高岭石形成的先决条件，之所以以铝能够被镁所代替，是因不为这二种原子在体积上大小十分相近，因而只代换六分之一的铝原子冻致于影响晶格过分的变形，这样的代换作用称为同晶替换作用。 由于原来晶格中铝是三价，而代替的镁是两价，因此每一个替换就使晶格具有一个没有中和的负电荷或价键，在微晶高岭石中大约有六分之一的铝离子是被代替了的，其结果是晶格或晶带的负电荷相当高，这个负电荷是永久性的，它来源于晶格之中，它被位于颗粒外表或紧贴在其表面上的水化阳离子所中和，于是粘土的一个很重要的性质就很清楚了——每英亩耕层能够保持住几百或几千磅的营养离子，这些离子被强烈吸收着足以防止被从土壤中淋洗出去，但又弱得很容易被植物所利用，事实了，有一种学说认为植物根能够用氢离子直接替换胶体表面上的阳离子。 在所有的粘土中，阳离子交换点产生于颗粒边缘上暴露的解离作用，阳离子交换点也存在于与硅相连的暴露的氧的地方，因为它还有一个“自由”键，在微晶高岭石中，同晶替换作用产生了大约阳离子交换点的80%，而暴露的边缘价键产生了大约20%，在高岭石中，大都或全部的阳离子交换点产生于暴露的边缘价键，对层状硅酸盐粘土的阳离子交换时及其他性质的总结。 某些膨胀性的粘土，如微晶高岭石，能够保持许多倍于粘土本身体积的水，这种存在于粘土粒的间或颗粒间的水膜赋予了土壤的胀缩性，可塑性的粘结性，膨胀性粘土能够掀动基，正试验利用膨胀性粘土作抬重之用，例如沉陷的道路铺面下面垫进干的粘土，当粘土变湿时，膨胀作用就使得路面抬高。
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