その理由は次のとおりです。
* 同型置換: 粘土鉱物には層状構造があります。これらの層内では、正に帯電した金属イオン(アルミニウムなど)の一部は、より低い正電荷(マグネシウムなど)で他のイオンに置き換えられます。この置換は、粘土粒子に正味の負電荷を残します。
* 表面ヒドロキシル基: 粘土鉱物には、表面にヒドロキシル基(OH-)もあります。これらのグループは、水素イオン(H+)を周囲の溶液に放出し、粘土粒子に負の電荷を残します。
粘土粒子のこの負電荷は、以下にとって重要です。
* カチオンの吸着: 負電荷は、周囲の溶液から正の帯電イオン(陽イオン)を引き付け、粘土表面に保持されます。
* 土壌構造: 負電荷は、粘土粒子が結合して凝集体を形成するのに役立ち、それが良好な土壌構造に寄与します。
* 栄養保持: 陽イオンを保持する粘土の能力は、土壌中のカルシウム、カリウム、マグネシウムなどの重要な栄養素を保持するのに役立ちます。