Page 68 - คู่มือการวิเคราะห์ดินทางเคมีเพื่อประเมินความอุดมสมบูรณ์ของดิน

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน
60

4.5 ควำมจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน (cation exchange capacity)

ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน (cation exchange capacity : CEC) หมายถึงผลรวมของ
แคตไอออนที่แลกเปลี่ยนได้ ซึ่งดินหรือดินเหนียวหรือวัสดุใดๆ ดูดซับไว้ได้ที่พีเอชที่เฉพาะเจาะจง

โดยทั่วไปวิเคราะห์ที่พีเอช 7 หรือพีเอช 8 มีหน่วยเป็นเซนติโมลของประจุต่อกิโลกรัมของดินหรือวัสดุ
ใดๆ (คณะกรรมการจัดท าพจนาจุกรมปฐพีวิทยา, 2551) ความสามารถในการดูดยึดและแลกเปลี่ยน
ประจุบวกที่พื้นผิวคอลลอยด์ดิน เป็นสมบัติทางเคมีที่บ่งบอกถึงคุณภาพของดินที่มีความส าคัญมาก
ปกติคอลลอยด์ดินจะมีทั้งประจุบวกและประจุลบ แต่โดยทั่วไปจะมีประจุลบ ซึ่งประจุลบนี้จะดูดยึด

ประจุบวกหรือแคตไอออน โดยแคตไอออนที่ถูกดูดยึดจะสามารถแลกเปลี่ยนกับแคตไอออนที่อยู่
ใกล้เคียง เช่น ในสารละลายดินหรือที่ดูดยึดที่ผิวของคอลลอยด์ดินที่ใกล้เคียงได้ แคตไออนที่ดูดยึดอยู่
3+
3+
+
+
+
ที่ผิวของคอลลอยด์ดินที่พบเสมอคือ Ca , Mg , H , Na , K , NH4 รวมทั้ง Al และ Fe ซึ่งมัก
2+
2+
+
พบในดินกรด
ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออนของดิน ความจริงเกิดทั้งประจุบวกและประจุลบ เป็น
ปฏิกิริยาผันกลับ (reversible reaction) ที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนจากส่วนที่เป็นของแข็ง (solid
phase) ได้แก่ส่วนที่เป็นแร่ดินเหนียว ซึ่งหมายถึงไอออนของธาตุส่วนที่อยู่ที่อนุภาคดินเหนียวและ
บางส่วนของอินทรียวัตถุกับไอออนบางส่วนที่อยู่ในสารละลายดิน นอกจากนั้นปฏิกิริยาดังกล่าวยัง
อาจเกิดขึ้นระหว่างไอออนของธาตุในส่วนที่อยู่ในอนุภาคดินเหนียวกับรากพืช ปฏิกิริยาการ

แลกเปลี่ยนทั้งประจุบวกและประจุลบเป็นปฏิกิริยาที่มีความส าคัญมากที่เกิดขึ้นในดิน เพราะผลจาก
2+
+
2+
+
การเกิดปฏิกิริยาท าให้มีการปลดปล่อยไอออนของธาตุที่ส าคัญ เช่น Ca , Mg , Na , K เป็นต้น ท า
ให้พืชสามารถใช้ไอออนของธาตุเหล่านี้ในการสร้างการเจริญเติบโตได้ นอกจากนี้ปฏิกิริยานี้ยังมี
บทบาทส าคัญในการท าให้ดินมีความเป็นกรดมากหรือน้อย จึงเป็นสมบัติทางเคมีของดินที่มี
ความส าคัญต่อความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยตรง แต่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนแคตไออนได้รับความ
สนใจมากกว่าการแลกเปลี่ยนของประจุลบ เพราะเหตุที่ปริมาณของประจุบวกมีมากกว่าประจุลบและ
หลายชนิดเป็นชนิดที่พืชต้องการเป็นส่วนใหญ่ และบางชนิดมีผลต่อสมบัติทางเคมีอื่นๆของดิน

ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน จะมีค่ามากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง ได้แก่ ชนิด

และปริมาณของสารคอลลอยด์ต่างๆในดิน เช่น ฮิวมัส และแร่ดินเหนียว (clay mineral) ชนิดต่างๆที่
มีความสามารถในการดูดยึดประจุบวกได้มากน้อยแตกต่างกัน รวมทั้งปริมาณอินทรียวัตถุในดิน
โดยทั่วๆไปดินที่มีเนื้อละเอียดกว่าหรือดินที่มีเนื้อดินและแร่ดินเหนียวเหมือนๆกัน ทั้งชนิดและปริมาณ
แต่มีปริมาณฮิวมัสหรืออินทรียวัตถุในดินมากกว่า จะมีสมบัติในการดูดยึดธาตุไอออนประจุบวกได้

ดีกว่าดินที่มีเนื้อหยาบกว่าหรือมีปริมาณอินทรียวัตถุน้อยกว่า เช่น ดินทรายเนื้อหยาบ หรือดินเนื้อ
หยาบที่มีอินทรียวัตถุต่ า สมบัติที่ส าคัญเกี่ยวกับ CEC ของดิน ก็คือ ดินที่มี CEC สูง จะเป็นดินที่มี
ความสามารถในการดูดยึดธาตุไอออนประจุบวกได้มากกว่าดินที่มีค่า CEC ต่ า โอกาสที่จะเกิดการ
สูญเสียโดยการชะละลายน้อยกว่า และเป็นประโยชน์ต่อพืชได้นานกว่าดินที่มี CEC ต่ ากว่า

วิธีวิเคราะห์ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออนของดินมีหลายวิธี แต่ละวิธีก็จะให้ค่าแตกต่างกันไป
ดังนั้นในการรายงานผลวิเคราะห์จึงจ าเป็นที่จะต้องระบุวิธีวิเคราะห์ไว้ด้วยเสมอ เพื่อให้ทราบค่าที่
น ามาใช้ในการประเมินหรือแปลผลการวิเคราะห์ดินว่ามาจากวิธีการวิเคราะห์ใด เพราะแต่ละวิธีจะให้
ค่าไม่เท่ากัน วิธีที่นิยมใช้ ได้แก่

(1) วิธีแอมโมเนียมอะซิเตท (NH4OAc) 1 N pH 7 คือใช้ NH4 ไปแทนที่ประจุบวกต่างๆที่
+