Aulas 01 - Aula - COMPOSIÇÃO FASE MINERAL

Prévia do material em texto

AULAS 01
COMPOSIÇÃO DA FASE MINERAL COMPOSIÇÃO DA FASE MINERAL 
DO SOLO - ArgilomineraisDO SOLO - Argilominerais
Marco Alcântara
marko@usp.br 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
ENGENHARIA AMBIENTAL
LOB 1210 – SOLOS II
mailto:marko@usp.br
 
 
EXEMPLOS 
APENAS
Exemplos de composição volumétrica do solo
 
FASE SÓLIDA MINERAL DO SOLO
MINERAIS PRIMÁRIOS (LITOGÊNICOS)
Predominam nas frações grosseiras ( > 2 mm)
Quartzo, Feldspato 
Piroxênios, micas, anfibólios e olivinas
MINERAIS SECUNDÁRIOS (PEDOGÊNICOS)
Predominam na fração argila ( < 2mm)
Argilossilicatos (caulinita, vermiculita, 
esmectitas)
Óxidos, hidróxidos e oxihidróxidos
 
ARGILOMINERAIS
São silicatos formados pela superposição de 
lâminas tetraedrais e octaedrais que ocorrem 
predominantemente na fração argila do solo
 
ESTRUTURA BÁSICA DOS ARGILOMINERAIS
TETRAEDRO DE SILÍCIO
 
LÂMINA TETRAEDRAL
 
ESTRUTURA BÁSICA DOS ARGILOMINERAIS
OCTAEDRO DE ALUMÍNIO
 
ESTRUTURA BÁSICA DOS ARGILOMINERAIS
OCTAEDRO DE ALUMÍNIO
 
LÂMINA OCTAEDRAL
 
PRINCIPAIS ARGILOMINERAIS:
a) Argilominerais 1:1
b) Argilominerais 2:1
 
ARGILOMINERAL 1:1
Caulinita:
Al
2
Si
2
O
5
(OH)
4
Não expansiva
Muito resistente
Principal argilomineral de regiões tropicais e 
subtropicais úmidas
 
ARGILOMINERAL 1:1
 
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE ARGILOMINERAL 1:1
 
 
ARGILOMINERAL 1:1
CAULINITA 
NÃO EXPANSIVO
PONTES DE 
HIDROGÊNIO
 
ARGILOMINERAL 1: - CAULINITA 
NÃO EXPANSIVO
PONTES DE 
HIDROGÊNIO
 
ARGILOMINERAL 1:1 (NÃO EXPANSIVO)
Ex: CAULINITA
 
MICROSCOPIA 
ELETRÔNICA DA 
CAULINITA
 
CAULINITA SÓ APRESENTA CARGAS NAS 
SUPERFÍCIES LATERAIS E ARESTAS QUEBRADAS
SUPERFÍCIE LATERAL
Pequena Área Superficial 
Específica (ASE) : 
Até 30 m2 g-1
BAIXA CAPACIDADE RETER 
- CÁTIONS:
 Ca2+, Mg2+, K+, 
- VÁRIOS METAIS PESADOS
 
 
ARGILOMINERAIS 2:1
Expansivos
VERMICULITAS
ESMECTITAS
Não expansivos
MICAS
ILITA
CLORITA
(distância 
basal fixa)
(distância basal 
variável)
 
 
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE 
ARGILOMINERAL 2:1
 
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE 
ARGILOMINERAL 2:1
 
MICAS
MICA 
BRANCA
MICA 
PRETA
 
Micas:
2:1 Não expansivos: 
apresentam K+ entre as camadas
Distância basal 
(d) é fixa =
 1,0 nm
 
MICAS:
Argilominerais 2:1 não expansivos
 
MICAS: Apresentam substituição isomórfica
(Al3+ substitui parcialmente Si4+ nos tetraedros)
Substituição isomórfica – 
surgem cargas
Baixa capacidade de
Reter
- cátions
(nutrientes Ca2+, Mg2+, K+,.) 
 
Baixa capacidade de reter
alguns metais pesados
 
ESMECTITAS
Argilominerais 2:1 expansivos
Dist. Basal (d) varia entre 1,0 a 1,8 nm) 
Muito comum: MONTMORILONITA
 
SOLO SECO
SOLO MOLHADO
 
ESMECTITAS: Grupo de minerais
Apresentam substituição isomórfica parcial:
Fe2+ e/ou Mg2+ substituem Al3+
(Lâmina Octaedral)
 
ASE elevada: até 770 m2 g
-1
 
Alta capacidade de reter cátions:
Nutrientes (Ca2+, Mg2+, K+)
Alta capacidade de reter 
alguns metais pesados
 
ESMECTITA:
ARGILOMINERAL 2:1 EXPANSIVO
 
ESMECTITAS
Conferem boas características 
químicas
Porém, características físicas:
Elevada plasticidade, 
pegajosidade, 
fendilhamento
e dureza ao solo
Ocorrem em solos jovens
(pouco intemperizados)
SOLO COM ELEVADO TEOR DE 
ESMECTITA
 
VERMICULITA
Latim: vermiculus (verme pequeno)
 
Vermiculita
Exemplo de uso: produção de mudas
 
SOLO SECO
SOLO MOLHADO
 
Vermiculita
Ocorre substituição isomórfica parcial nos 
tetraedos - Al3+ substitui parcialmente Si4+ 
 
Vermiculitas:
Conferem elevada plasticidade e pegajosidade 
ao solo
ASE: até 700 m2 g-1 
Alta capacidade de reter cátions
- Nutrientes (Ca2+, Mg2+, K+)
- Alguns metais pesados
 
REPRESENTAÇÃO DAS CARGAS E DA 
RETENÇÃO DE CÁTIONS PELA VERMICULITA
 
Vermiculita:
 Pode reter K+ entre as camadas
Ocorre em solos pouco intemperizados (jovens)
 
TETRAEDROS ISOLADOS DE SILÍCIO LIGADOS POR 
Mg OU POR Fe
DUPLOS TETRAEDROS DE SILÍCIO UNIDOS POR UM 
ÁTOMO DE OXIGÊNIO NA BASE, COMPARTILHADO
TETRAEDROS DE SILÍCIO EM ESTRUTURAS DE 
ANÉIS FECHADOS
EMPILHAMENTO DE TETRAEDROS DE SILÍCIO EM 
ARRANJO TRIDIMENSIONAL. 
EX: QUARTZO E FELDSPATOS
CADEIAS SIMPLES OU DUPLAS DE 
TETRAEDROS DE SILÍCIO UNIDAS LIGADAS A 
CÁTIONS. DECOMPOSIÇÃO RÁPIDA, 
LIBERAM CÁTIONS (EX: Mg, Ca, Fe) , Al, Si, O
 
MINERAIS 2:1 HE: (HIDRÓXIDO ENTRE CAMADAS)
 SEMELHANTES AOS 2:1, COM DEPOSIÇÃO DE POLÍMEROS DE ALUMÍNIO NAS 
ENTRECAMADAS DO MINERAL
ARGILOMINERAIS INTERESTRATIFICADOS -
ESTRUTURA SIMULTÂNEA DE DOIS OU MAIS MINERAIS DISTINTOS
MICA-ILITA, ILITA-MONTMORILONITA, MICA-ILITA-VERMIULITA
OUTROS ALUMINOSSILICATOS
EX: ALOFANA, IMOGOLITA
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36
	Slide 37
	Slide 38
	Slide 39
	Slide 40
	Slide 41
	Slide 42
	Slide 43
	Slide 44