Argila

Recapitulando as três fases do solo, disperso e coloidal…

1. FASE SÓLIDA (50%)
   • mineral (45%)
     • minerais primários: quartzo, feldspato, micas, piroxênios, anfibóios
       formados com a rocha
     • minerais secundários: silicatados (caulinita, montemorilonita, vermiculita, esmectita, ilita), óxidos e óxihidróxidos (hematita, goetita – ambos óxidos de ferro; gibbsita – óxido de alumínio) e os minerais não silicatados (calcita, dulomita, fosfatos naturais)
       a partir da mineralização dos minerais primários
     • frações granulométricas: areia (2 – 0,05mm), silte (0,05 – 0,002mm), argila (< 0,002mm)
   • orgânica (5%)
     • morta
     • viva
2. FASE LÍQUIDA (25%) – espaço poroso
3. FASE GASOSA (25%) – espaço poroso

Em situações de stress hídrico ou o inverso, predominaram fase líquida ou gasosa no solo.

POR QUE O SOLO É UM SISTEMA DISPERSO?

Porque o solo apresenta uma fase que atua como dispersante (líquida, solvente) e tem uma outra fase que apresenta uma subdivisão de tamanho extremamente pequeno (argila) que é disperso

Características da argila, onde ocorrem TODAS as trocas ativas do solo

• estado coloidal com presença de cargas elétricas (carga elétrica POSITIVA ou NEGATIVA, dependente do pH do solo)
• adsorção de íons
• retenção de água
• apresentam plasticidade e pegajosidade
• são susceptíveis à dispersão e floculação
• exibem dureza e tenacidade no estado seco
• variam de volume conforme a umidade
• desempenham papel importante na cor e gregação dos solos minerais

A frase orgânica do solo apresenta as mesmas caractéristicas da fração argila, com exceção para o item 4 e 6

Características da fração orgânica (carga elétrica NEGATIVA) tem quase tudo isso, menos…

• plasticidade e pegajosidade e
• não fica dura

SISTEMA COLOIDAL porque uma dessas frações apresenta um tamanho extremamente pequeno (a argila < 0,002mm e matéria orgânica do solo), consitituindo a fase dispersa

Um ou mais componentes constituindo a fase dispersa

Estado coloidal: um estado da subdivisão da matéria em tamanho extremamente pequeno, se aproximando mas não chegando à subdivisão molecular. As principais características dos colóides são:

• cargas elétricas*
• área superficial
• movimento browniano

*são importantes por influir em reações de adsorção e troca de íons (as duas reações químicas que mantém a vida na terra, assim como a fotossíntese)

A PARTIR DA INTEMPERIZAÇÃO, OS ELEMENTOS MINERAIS PRESENTES NO SOLO SAO DISPONIBILIZADOS NA SOLUÇÃO DO SOLO

Exemplos:

Grande Superfície Específica (área pela unidade de peso do material – m2 g-1)

• variações
  • textura ou granulometria
  • tipos de minerais presentes na fração argia
  • teor de matéria orgânica no solo

Por isso, introduzir a matéria orgânica é a única forma de aumentar a superfície específica do solo, já que não se pode aumentar a superfície das frações minerais.

Cargas elétricas nas frações coloidais

• negativas:
  • dissociação do grupo OH das argilas
  • substituição isomórfica
  • dissociação do grupo OH da Matéria Orgânica do Solo
• positivas:
  • óxidos de ferro e aluminio*
  • *depende do pH do solo

Argila (- ou +) e M.O (-): as cargas elétricas proporcionam a adsorção de íons de cargas opostas, retendo-os no solo e, estes íons são importantes para o crescimento e desenvolvimento das plantas.

Cinética

As partículas disperas em meios líquidos apresentam movimentos (movimento browniano) que são brucos, irregulares e em zigue-zague

A difusão (migração de partículas de maior concentração …)

Origem das cargas elétricas do solo

• pH ácido –> gera carga positiva
  • reter ânions CTA
    • se o solo tem carga negativa (básico) – adsorção
• pH básico –> gera carga negativa
  • reter bases CTC
    • se o solo tem carga positiva (ácido) – troca de íons

Caulinita, que tem pouco silício, apresenta SE (superfície específica) baixa e CTC altamente dependente do pH do solo.

• atividade coloidal baixa
• baixa plasticidade e pegajozidade
• baixa expansão e contração

solos tropicais apresentam essas caractéristicas, porque predomina a caulinita 1:1 por causa do forte intemperismo

Minerais 2:1, com duas laminas tetraedricas, faznedo um sanduíche com as octaedricas. Ex: Montmorilonita

• muita substituição isomórfica
• uma argila de baixa carga nas camiadas
  • atração entre as camadas expansíveis
  • alta superfície específica
  • CTC é praticamente independente do pH
  • é uma argila de atividade alta apresentando alta plasticidade

Já a ilita é rica em potássio,

PERGUNTAS DE PROVA

SE o solo apresenta caulinia e oxido de ferro, a CTC é alta ou baixa? a fertilidade é alta ou baixa?

Entender se os minerais silicatos 2:1, não-silicatados etc e a a influencia no CTC e fertilidade.

OXIDOS DE FERRO

CAMINHO NATURAL NOS SOLOS TROPICAIS

• Intemperismo > Forma CAULINITA (silica, ferro e aluminio) > Avança intemperismo > Forma ÓXIDOS DE FERRO (carga negativa/positiva, dependendo do ph do solo, ácido = positiva) > Avança intemperismo > ÓXIDOS DE ALUMÍNIO (Gibbsita, carga negativa/positiva, dependendo do ph do solo, ácido = positiva)

CARGAS ELETRICAS POSITIVAS podem ser formadas:

• óxidos de ferro e alumínio (depende do PH ácido do solo)

CARGAS ELETRICAS NEGATIVAS podem ser formadas:

• dissociação do grupo OH das argilas ou da M.O.S.
• substituição isomórfica

ADSORÇÃO E TROCA IÔNICA

Se predominar a carga negativa no solo, ela vai se LIGAR (TROCA IONICA, QUE PODE IR E VOLTAR): CTC

• a íons: cátions ou bases do solo
• ligação fraca, vaivem, reversível

Se predominar a carga positiva no solo, ela vai se LIGAR (ADSORÇÃO) – CTA

• a ânions do solo
• ligação forte, covalente

CTA é problema, nos nossos solos tropicais, temos muitos oxidos que retem fosforo e sulfato

O que é melhor pro solo? CTC

• troca reversível
• reação estequiométrica
• processo rápido

Como medir a CTC total (T): cargas elétricas independentes do pH do solo MAIS cargas elétricas dependentes

• quanto tem de carga negativa no solo
  • no ph7, neutro, permite calcular as cargas dependentes do pH irão apresentar (oxidos de ferroe e alumínio)

Como medir a CTC efetiva (t): cargas elétricas independentes do pH do solo

• quanto tem disponível de carga negativa
• determinada no pH do solo
  • se teu pH é 4,5, vc vai saber quanto de carga negativa tá disponível

Fatores que afetam o CTC

• raio ionico de hidratação do filme de água da solução do solo

Imagine nosso latossolo… porque tem CTC baixo

• ph ácido
• predomina caulinita e oxidos de Fe e Al
• quem vai gerar carga negativa: caulinita, MOS (independente do pH, representam a CTC efetiva)
• oxidos de fe e al (dependente do pH)
  • eles vao ocupar as cargas negativas
    • mas como o al/fe sao mais 3, eles não são tão trocáveis…. e vão ocupar o espaço
  • muito hidrogenio ocupando as cargas negativas

Qual desses solos é melhor pra trabalhar?

• solo C sofreu calagem, a melhor CTC
• solo B e A, B é melhor pq o T e t sao maiores e se corrigir o ph, o T maior mostra maior CTC total