水分子是偶極體,在電場的作用下,一端帶正電,另一端帶負電,而松散巖石的顆粒表面和堅硬巖石空隙壁表面都帶有電荷,它們會吸附水分子,使水分子失去自由活動能力,這部分受到固相表面的束縛,受靜電引力的控制,不能在自身重力作用下運動的水,稱作結合水。
按照庫倫定律,電場強度與距離平方成反比。距離固相表面近的水分子,受到很大的吸引,排列十分緊密,排列方式也很規(guī)則。隨距離增大,吸引力減弱,水分子排列越來越稀疏,所受的引力也大大減小,當距離增大到一定程度時,水分于自身重力已超過固相電荷吸引力,水分子雜亂無章的排列,形成重力水。
距離固相表面近的水叫強結合水。厚度在幾個至幾百個水分子直徑之間。特點是:所受引力大(1.01*109Pa),密度大(平均2g/cm3),溶解鹽類能力弱,在-78℃不凍結,力學性質(zhì)更接近固體,具有較大的抗剪強度,不能流動。但在吸收了足夠的熱能(溫度達l50~300℃)后,可變?yōu)闅鈶B(tài)水而移動。
結合水的外層是弱結合水,厚度相當于幾百至幾千個水分子直徑。特點是密度較大,有一定抗剪強度,粘滯性、彈性高于普通液態(tài)水,溶解鹽類能力較低。它在自身重力作用下不能運動,但當施加一定的外力,即在施加的外力超過其抗剪強度時,外層的結合水開始流動,隨著外力的增加,流動的水層厚度也增大。這部分水可被植物吸收。
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