可变电荷variable charge

数量和符号随介质pH变化而发生变化的表面电荷。土壤胶体的水合氧化物型表面具有可变电荷表面的特征。在低pH时，表面羟基从介质中缔合一个质子，使其表面带正电荷。在高pH时，表面羟基就解离一个质子而使其表面带负电荷，H⁺和OH^-离子是水合氧化物型表面的决定电位离子。可变电荷产生机理如下图所示：

土粒表面正电荷点和负电荷点的产生

土壤胶体中所有氧化物、水合氧化物和氢氧化物以及水铝英石类矿物的表面均属水合氧化物型表面，都能产生可变电荷。以氧化铁为例，示意如下：

当表面电荷密度为零时，此时体系pH称为电荷零点(ZPC)。土壤中氧化铁电荷零点在pH3.5～8之间，氧化铝在pH7.5～9.5之间，因此，在富含铁铝氧化物的热带和亚热带土壤中游离氧化铁和氧化铝是土壤中产生可变正电荷的主要物质。
土壤中氧化硅电荷零点在pH2左右，因此在土壤中氧化硅和层状硅酸盐边缘断键裸露的Si—OH基一般产生可变负电荷。四面体硅离解在pH2开始，在pH4以上迅速增加。水铝英石具有两性特征，同时带有可变正电荷和可变负电荷，其电荷产生机理为高岭石的边面也有两性行为，产生可变电荷的情况如下：

土壤腐殖质的负电荷主要来源于腐殖质中羧基和酚羟基的质子的离解。这部分负电荷占腐殖质产生的负电荷的85%～90%。另外，烯醇基对负电荷也有一定贡献。所有腐殖质的负电荷都是可变电荷。R—OH基或R—NH₂基再质子化后能产生正电荷[R-OH₂]⁺或[R—NH₃]⁺。

可变电荷variable charge

土壤胶体表面可随环境条件变化而改变性质的电荷。当土壤环境条件(如pH、离子强度等)变化时，土壤胶体上H⁺和OH^- 的解离度亦发生改变，从而改变所带电荷的性质。如土壤中的铁氧化物、三水铝石、水铝英石等的表面会有FeOH或AlOH，在低pH时可接受介质中的H⁺而带正电荷；而在高pH时又因释放出H⁺而带负电荷，两者均具有可变电荷。有些黏土矿物（如高岭石）的边面及有机胶体的某些功能团(如—OH、—COOH、—NH₂等)也可以产生可变电荷。具有配位羟基和水合基的羟基化表面的水合氧化物型表面以及有机物型表面的物质，属于这类可变电荷物质。