离子吸附是土壤中普遍存在的物理化学过程,有关土壤或粘土矿物中的离子吸附热力学和动力学问题,人们已经开展了大量的研究工作,并采用多种不同的热力学和动力学模型来描述土壤或粘土矿物中的离子吸附过程。由于土壤中的离子吸附很难处于真正的热力学平衡态,所以离子吸附的动力学研究显得特别重要。众所周知,土壤或粘土矿物表面带有的大量电荷可在其表面附近空间形成强大的电场。近期研究发现,强电场可能改变吸附态离子核外电子的能量和量子状态,引发吸附态离子发生非经典极化作用。Hofmeister效应普遍存在于物理学、化学和生物学过程中,在界面相互作用中扮演着重要角色,一些研究认为离子非经典极化作用是Hofmeister效应的另一种来源。本研究基于考虑了离子Hofmeister效应的动力学模型,选取不同蒙脱石样品（Cu2+-蒙脱石和Zn2+-蒙脱石饱和样）,通过比较研究一价离子Li+、Na+、K+、Cs+以及二价离子Ca2+、Mg2+在这两种不同类型蒙脱石表面的吸附动力学,运用建立的离子吸附模型,探索Hofmeister效应产生的本质原因,揭示一价及二价金属离子在不同蒙脱石表面吸附的Hofmeister效应和机理。研究结果表明:（1）Mg2+、Ca2+在Cu2+-蒙脱石和Zn2+-蒙脱石表面的吸附均表现为弱静电力作用下的一级动力学过程,平均吸附速率以及平衡吸附量均表现出明显的Hofmeister效应,呈现出Mg2+-11 min^-1,平衡吸附量分别为468.98和497.49 mmol kg^-1;Mg²⁺、Ca²⁺在Zn²⁺-蒙脱石表面30分钟内的平均吸附速率分别为10.38和12.50 mmol kg-1 min-1,平衡吸附量分别为430.13和477.88 mmol kg^-1。（2）Li+、Na+、K+、Cs+在Cu2+-蒙脱石和Zn2+-蒙脱石表面的吸附均表现为弱静电力作用下的一级动力学过程,平均吸附速率以及平衡吸附量均表现出明显的Hofmeister效应,呈现出:Li+-11 min^-1,平衡吸附量分别为129.17,341.11和911.47mmol kg-1;Na+、K+、Cs+在Zn2+-蒙脱石表面24分钟内的平均吸附速率分别为4.36,8.03和11.42 mmol kg^-11 min^-1,平衡吸附量分别为115.15,238.06和784.79 mmol kg-1。（3）二价碱土金属离子的绝对有效电荷系数顺序为:Ca2+（2.005）>Mg2+（1.425）;一价碱金属离子的绝对有效电荷系数顺序为:在Cu2+-蒙脱石体系中:Cs+（2.78）>K⁺（1.76）>Na⁺（1.14）;在Zn²⁺-蒙脱石体系中:Cs⁺（2.59）>K⁺（1.56）>Na⁺（1.11）。说明:不论是一价离子还是二价离子,在不同离子饱和的蒙脱石表面,由于Cu2+、Zn2+与表面的吸附能不同而产生了不同的Hofmeister效应;Cu2+与蒙脱石的相互作用强于Zn2+,导致Cu2+饱和样表面下碱金属离子的表观电荷系数大于Zn2+饱和样。（4）有效电荷系数反映了离子与表面吸附能的差异,进而导致离子在蒙脱石表面的吸附选择性,使得不同体系中的动力学参数和电化学参数均表现出明显的Hofmeister效应。对于同价离子而言,阳离子的绝对电荷系数越大,其与表面的作用越强,离子的吸附速率越大,达到平衡时的吸附量越高。Ca2+、Mg2+在Cu2+-蒙脱石、Zn2+-蒙脱石表面的吸附速率和平衡吸附量表现均为:Ca2+>Mg2+,Ca2+-Cu2+和Ca2+-Zn2+体系的表面电化学参数φ0、σ0、E0均大于Mg2+-Cu2+和Mg2+-Zn2+体系中的对应值;Na+、K+、Cs+在Cu2+-蒙脱石、Zn2+-蒙脱石表面的吸附速率和平衡吸附量均表现为:Na+K（0）。（5）Ca2+、Mg2+在Cu2+-蒙脱石、Zn2+-蒙脱石表面吸附能的Hofmeister序列为:Ca²⁺>Mg²⁺,Na⁺、K⁺、Cs⁺为Na⁺++。Hofmeister能量在Cs⁺-粘土矿物相互作用中贡献极大,而经典库伦能则在K+/Na+-粘土矿物相互作用中起主要作用,比如:在电解质浓度为0.01 mol L-1时,Cs+、K+、Na+在Cu2+-蒙脱石表面的Hofmeister能量占总相互作用能的比例分别为58.00%、42.19%和8.82%;Cs⁺、K⁺、Na+在Zn2+-蒙脱石表面Hofmeister能量占总相互作用能的比例分别为55.53%、31.24%和4.07%。基于上述结果,可以得出以下结论:（1）一价离子和二价离子不论是在Cu2+-蒙脱石还是在Zn2+-蒙脱石表面的吸附反应,均表现出强烈的Hofmeister效应,并且都遵循相同的Hofmeister序列:Li⁺+++;Mg²⁺2+;（2）Hofmeister效应主要来源于离子的非经典极化作用引起的离子与表面相互作用能的差异;（3）表面吸附的离子类型显著影响交换性离子在蒙脱石表面的表观电荷系数,同样存在Hofmeister效应。