Colóides Minerais: Adsorção, Troca Iônica e Argilominerais

Colóides Minerais, Adsorção e Troca Iônica

As rochas são vulneráveis ao intemperismo, o que resulta na alteração e desintegração dos minerais originalmente presentes, levando à formação de novos minerais e à liberação de íons.

Conceitos Fundamentais

• Minerais: Sólidos que possuem uma composição química característica.
• Granulometria do Solo: Areia > Silte > Argila.

Minerais Primários e Secundários

• Minerais primários: Provenientes da rocha; comuns em solos mais jovens; fonte de nutrientes. Permanecem no solo sem alteração estrutural e ocorrem nas frações mais grosseiras (areia e silte). Ex: quartzo, feldspato, mica, olivina.
• Minerais secundários: Originados pelo intemperismo do material primário, onde predomina a fração argila. Ex: Caulinita, óxidos.

Os silicatos predominam na crosta terrestre. Quanto maior o teor de SiO₂, mais arenoso será o solo.

Classificação dos Minerais

Minerais não silicatados

• Carbonatos: Muito solúveis e facilmente intemperizados. Ex: calcita e dolomita.
• Sulfetos: Comuns em solos construídos após mineração de carvão. Ex: pirita.
• Óxidos, hidróxidos e oxihidróxidos: Minerais secundários.

Minerais silicatados

Devem conter silício e oxigênio em sua estrutura:

• Arranjo tetraédrico: 4 átomos de oxigênio onde o excesso de carga negativa é neutralizado pelo silício.
• Arranjo octaédrico: 6 átomos de oxigênio ou 6 moléculas de hidroxilas onde o excesso de carga é neutralizado pelo alumínio.
• Silicato: Tetraedro SiO₄.
• Filossilicato: Octaedro de alumínio.
• Mineral 2:1 expansível: Vermiculita, Ilita e Esmectita.
• Mineral 1:1: Caulinita.

Argilominerais

• Óxido, hidróxido e oxihidróxido: Comuns em regiões tropicais (solo intemperizado); estrutura octaédrica; baixa CTC, mas alta capacidade de reter cátions e ânions.
• Hematita: Reação de oxidação; cor vermelha; presente em Latossolos bem drenados.
• Goethita: Alto teor de matéria orgânica e pH ácido; coloração bruna a amarela.
• Magnetita: Mineral primário; coloração preta.
• Gibsita: Destruição de uma lâmina de tetraedro de silício nos minerais 1:1; solos muito intemperizados; alta precipitação e boa drenagem.

Cargas Elétricas no Solo

As cargas permanentes originam-se quase exclusivamente dos minerais de argila, por meio de substituições isomórficas.

O número de cargas varia com o pH do solo:

• Solo ácido: Íons H⁺ migram da solução para a superfície dos sólidos, conferindo cargas positivas ao se ligarem.
• Aumento do pH: Os íons H⁺ são liberados gradativamente, ocasionando um excesso de elétrons e gerando cargas negativas.

Relação com o Ponto de Carga Zero (PCZ):

• pH < PCZ: Cargas positivas.
• pH > PCZ: Cargas negativas.
• Ponto de carga zero: pH em que as cargas elétricas positivas são iguais às negativas.

Se o pH for inferior ao PCZ, a carga líquida na superfície será positiva e vice-versa.