양이온 치환 용량 (CEC) 실험보고서

소개글

양이온 치환 용량 (CEC) 실험보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적(Object)

2. 실혐재료 및 방법

3. 결과

4. 고찰

5. 참고문헌

본문내용

경우가 적고 다만 광물의 변두리절단면에 노출된 규산과 알루미늄이온에 연결된 수산기(OH)의 수소(H+)이온의 해리로 변두리전하(broken bond, O2-)만 발생되어 음전하량이 매우 적은 것이다. 변두리절단면의 수산기와 부식의 카르복실기(-COOH)나 페놀기(-OH)는 용액의 pH가 높아짐에 따라 수소이온의 해리가 증가되어 생성되는 pH의존 음전하이다. 음전하는 토양의 표면(확산전기이중층)에서 상대이온(양이온)뿐만 아니라 물, 부식과 가스를 흡착하고 보유하다가 방출하는 특성을 지니고 있고 이에 흡착된 양이온은 토양 용액의 양이온과 항시 자리바꿈을 하게 되는 양이온교환의 주체이다.
* 양이온 교환용량이 비옥도, 산도에 영향
양이온교환은 단위 질량(건조한 토양)에 대한 전하의 센티몰(cmol+/kg)이나 밀리당량(meq/100g)으로 그 크기(양이온교환용량,CEC)를 나타낸다. 일반적으로 CEC의 80%가 교환성염기로 차있고(鹽基飽和度) 나머지 20%는 주로 수소이온으로 구성되어 있다.
* 염기 포화도 80%가 정상
염기포화도가 80%인 경우의 각 염기의 비율이 50%(칼슘), 20%(고토), 10%(칼리)로 유지되어야 비옥도가 정상적으로 관리된 토양으로 보게 된다. 그러나 이 같은 비율은 토성이나 산도 등 토양의 성질을 감안할 경우에 다를 수 있어 유념할 필요가 있다.
* 토양 CEC와 유기물의 관계
토양 CEC는 양이온을 치환할 수 있는 정도를 나타낸 것으로, 이는 양이온 보유능이라고 할 수 있다. 예를 들면, 어떤 토양의 CEC가 15cmol/kg이라면 이는 토양 1kg가 수소이온 15cmol을 지닐 수 있다는 의미이며, 이는 다시 말해서 수소이온 농도 만큼 동량의 다른 양이온으로 치환할 수 있음을 말한다. 따라서 토양 CEC값이 크면 클수록 양이온 양분을 그 만큼 다른 토양보다 많이 보유할 수 있기에 작물에 지속적으로 양분을 공급해 줄 수 있는 유리한 측먼이 있다.
대부분의 사람들은 토양CEC를 점토 함량이 좌우한다고 알고 있으나, 여러 연구자들에 의해 밝혀진바, 토양 유기물의 기여도가 점토함량과 비견될 정도로 크다는 사실을 보고하고 있다. 제주도를 제외한 우리나라 토양의 CEC는 평균 10-12cmol/kg내외로 낮은 편에 속하며, 이는 CEC가 근본적으로 낮은 모재특성에서 연유한다고 알려져 있다. 따라서 농경지의 CEC를 높이는 방안으로는 점토즛량이 높은 토양을 골라서 객토를 하든지, 아니면 유기물을 장기간 사용하여 부식함량을 높이는 방안이 있을 수 있다. 특히, 점토함량이 낮은 사질계통의 농경지는 CEC의 중요도가 매우 크다고 할 수 있다.
일반적으로 토양 부식의 CEC함량은 150-500cmol/kg정도로 매우 크다고 알려져 있으며, 이는 인위적 또는 자연적으로 토양에 가해진 유기물질의 장기간 부식화 과정을 통해서 이뤄진 것이다. 한편, 유기물질로 흔히 사용되는 퇴비도 퇴비화 과정이 진행되면 될수록 CEC함량이 커진다고 알려져 있는바, 양질이 퇴비라 함은 여타 조건이 많겠지만 그 중 제일은 CEC함량이 큰 퇴비라고 말할 수 있겠다. 우리나라 유통퇴비의 CEC함량을 조사한 것을 보면 평균 43cmol/kg이지만 100cmol/kg을 상회하는 퇴비도 있음이 보고된 바 있다. 따라서 사질계통 토양에서 CEC를 높이기 위한 방안으로 성긴 퇴비보다 부숙이 충분히 이뤄진 CEC가 높은 퇴비를 선택하는 지혜가 필요하다고 생각된다.
5. 참고문헌
토양학, 정덕영외 13명, 향문사 p.191∼197, p.278∼279
국립농업과학원 http://blog.daum.net/niast0158/6981237
토양자원학실험, 천소을, 다해, 제 7장 양이온교환용량

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