Effects of Soil Component and Index ion on the Surface Charge Characteristics of some Korean arable soils

일부 경작지 토양의 표면전하 특성에 미치는 점토광물, 유기물 및 지표이온의 영향

Investigation on the surface charge properties of some Korean arable soils was performed by ion adsorption technique with two kinds of indifferent ion ($Na^+$ and $K^+$) at the range of pH 3 to 9 in bulk solution. The contribution of soil components(organic matter, oxides and clay mineral) on the surface charge density was determined at two soil depth with different solid particle composition When the pH of solution increased, the negative charge of soil surface was increased among the all soils, but positive charge were not appeared above pH 6. apparently. The magnitude of surface charge density measured by NaCl adsorption method showed ra nges of $0.01{\sim}2.84cmol_c{\cdot}kg^{-1}$ and $7.41{\sim}12.20cmol_c{\cdot}kg^{-1}$ at pH 3 and pH 9, respectively. Ion adsorption method using KCl as index ion overestimated than the method using NaCl as index ion. The content of organic matter is the strongest factor on the value of dCEC/dpH.

토양의 하전특성을 평가하는 데 이용되는 이온흡착법에서 지표이온이 달라졌을 때 측정되는 표면전하량의 차이를 파악하기 위하여, 화강암을 모재로 하는 논토양(지산통, 사촌통)과 밭토양(상주통, 백산통)에 $Na^+$와 $K^+$ 이온을 지표이온으로 하는 이온흡착법을 적용하였다. 표면 음전하는 모든 pH에서 직선적으로 증가하는 경향을 보였고, 표면 양전하는 pH6 이하에서만 미량으로 발현되고 중성 이상에서는 거의 발현되지 않았다. 또, NaCl이 지표이온종인 경우 KCl을 사용하여 측정한 표면전하량에 비해 측정된 모든 pH 범위에서 상대적으로 낮은 전하밀도값을 나타내었다. 이러한 차이는 지표이온종의 수화반경에 따른 표면 흡착강도 차에 기인하는 것으로 판단된다. 지산, 사촌, 백산통의 표면전하량은 pH에 따라 $0.21{\sim}9.01cmol_c{\cdot}kg^{-1}$의 범위 내에 존재하였으며, 통일한 pH에서는 백산통의 표면전하 밀도가 다른 토양에 비하여 가장 높게 나타났다. 본 연구에서 분석된 토양의 pH 변화에 따른 전하변화량(dCEC/dpH)은 가변전하를 발현시키는 토양구성물 중 유기물에 의하여 가장 크게 변화하는 것으로 나타났다.