Ab initio calculation of the BCC Fe-Al-Mo (Iron-Aluminum-Molybdenum) phase diagram: Implications for the nature of the tau(2) phase

The metastable phase diagram of the BCC-based ordering equilibria in the Fe-Al-Mo system has been calculated via a truncated cluster expansion, through the combination of Full-Potential-Linear augmented Plane Wave (FP-LAPW) electronic structure calculations and of Cluster Variation Method (CVM) thermodynamic calculations in the irregular tetrahedron approximation. Four isothermal sections at 1750 K, 2000 K, 2250 K and 2500 K are calculated and correlated with recently published experimental data on the system. The results confirm that the critical temperature for the order-disorder equilibrium between Fe(3)Al-D0(3) and FeAl-B2 is increased by Mo additions, while the critical temperature for the FeAl-B2/A2 equilibrium is kept approximately invariant with increasing Mo contents. The stabilization of the Al-rich A2 phase in equilibrium with overstoichiometric B2-(Fe,Mo)Al is also consistent with the attribution of the A2 structure to the tau(2) phase, stable at high temperatures in overstoichiometric B2-FeAl. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Theoretical study of MgO(001) surfaces: Pure, doped with Fe, Ca, and Al, and with and without adsorbed water

Ab initio calculations of large cluster models have been performed in order to study water adsorption at the five-fold coordinated adsorption site on pure Mg(001) and MgO(001) surfaces doped with Fe, Ca, and Al. The geometric parameters of the adsorbed water molecule have been optimized preparatory to analysis of binding energies, charge transfer, preferential sites of interaction, and bonding distances. We have used Mulliken population analysis methods in order to analyze charge distributions and the direction of charge transfer. We have also investigated energy gaps, HOMO energies, and SCF orbital energies as well as the acid-base properties of our cluster model. Numerical results are compared, where possible, with experiment and interpreted in the framework of various analytical models. (C) 2001 John Wiley & Sons, Inc.

Bioaccesibilidad de elementos traza en suelos de parques infantiles. Aplicación al análisis de riesgo

En este trabajo doctoral se evaluó la bioaccesibilidad in vitro para As, Co, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn (en la fracción menor de 100μm) por tres procedimientos distintos en 32 muestras de suelo superficial, recogidas en 16 parques infantiles de la ciudad de Madrid.. Dos de los métodos de extracción (SBET y extracción con HCl a pH=1.5) reproducen únicamente la fase gástrica, mientras que otro (RIVM) tiene en cuenta un proceso completo de digestión (gástrico+intestinal). La bioaccesibilidad (%) se definió frente a las concentraciones pseudototales de los elementos traza estudiados (agua regia), utilizando un modelo de regresión lineal pasando por el origen. Los dos métodos gástricos ofrecieron resultados similares y consistentes con datos de otros estudios, siendo el orden de bioaccesibilidad As ≈ Cu ≈ Pb ≈ Zn > Co > Ni > Cr, con rangos entre el 63 y el 7%. Para el procedimiento RIVM (gástrico + intestinal) se obtuvieron valores de un orden similar a los obtenidos en fase gástrica para los elementos As, Cu, Pb y Zn (muy similares para el Zn, algo superiores para Cu y Pb, y algo inferiores para As). Por el contrario, la bioaccesibilidad de Co y Cu es, en este caso, muy superior a la resultante de los ensayos en fase gástrica. El orden de bioaccesibilidad es Co ≈ Cu ≈ Pb > As ≈ Cr ≈ Zn, con rangos entre el 42 y el 69%. Los resultados de los tres procedimientos evaluados correlacionan muy intensamente para los elementos traza As, Cu, Pb y Zn, existiendo intensas correlaciones entre casi todos los elementos estudiados para las dos fases gástricas, no siendo así en el ensayo de digestión completa. Se estudiaron algunas propiedades físico-químicas de los suelos muestreados, así como su composición en algunos elementos mayoritarios con el objeto de evaluar su influencia sobre la bioaccesibilidad. Se observa una dependencia de la bioaccesibilidad (%) de distintos elementos respecto a algunas propiedades de los suelos estudiados, tales como: contenido en Fe, Ca (carbonatos) y P, materia orgánica y pH. El contenido en Fe resulta ser muy relevante en cuanto a la bioaccesibilidad obtenida. En todos los casos correlaciona negativamente con el porcentaje de bioaccesibilidad siendo más significativo este fenómeno en el caso de las extracciones en fase gástrica. Se sugiere que dada la baja solubilización de los óxidos de hierro en los medios extractantes empleados hay una fuerte adsorción de complejos aniónicos (metal-anión cloruro) sobre la superficie de estos óxidos de Fe, con la consiguientes disminución de la bioaccesibilidad. En cuanto al contenido en calcio (carbonatos) este dato parece muy relevante si nos referimos a la bioaccesibilidad del As. Efectivamente el As aparece ligado al Ca del suelo y su solubilización en medios ácidos implicaría un aumento de la bioaccesibilidad del As, mientras que su precipitación al pasar a pH básico (fase intestinal) provocaría una disminución de la bioaccesibilidad. La materia orgánica sólo se ha demostrado relevante respecto a los contenidos pseudototales para el Zn. Para el porcentaje de bioaccesibilidad es significativo para muchos elementos en los ensayos en fase gástrica. La influencia del pH de los suelos estudiados sólo parece ser muy significativo en el caso del Cr. Los valores altamente homogéneos del pH de los suelos estudiados sin duda hacen que este parámetro no resulte significativo para más elementos, tal como se desprende de estudios anteriores. ABSTRACT A total of 32 samples of superficial soil were collected from 16 playground areas in Madrid. The in vitro bioaccessibility of As, Co, Cr, Ni, Pb and Zn (fraction below 100μm) was evaluated by means of three extraction processes. Two of them (SBET and HCl-extraction, pH=1.5) simulate the gastric enviroment, while the other one (RIVM) reproduces a gastric+intestinal digestion sequence. Bioaccessibility (%) was compared against pseudo-total concentrations of trace elements studied (aqua regia) with a linear regression model (forced to intercept the origin) Both gastric methods offered very similar and consistent results with data from other studies, with bioaccessibilities following the order: As ≈ Cu ≈ Pb ≈ Zn > Co > Ni > Cr, and ranging from 63% to 7% The values obtained through RIVM (gastric+ intestinal) method are similar to those obtained in gastric environment for elements: As, Cu, Pb and Zn (very similar to Zn, to a higher extent Cu and Pb, and to a lower extent As). On the contrary the bioaccessibility obtained for elements Co and Cu is considerable higher than in gastric environment sequence. Bioaccessibilities follows the order Co ≈ Cu ≈ Pb >As ≈ Cr ≈ Zn, ranging between 42 and 69%. The three procedures used correlate very intensively to trace elements As,Cu, Pb and Zn, existing strong correlations between almost all elements studied for the two gastric environment, not in the case of the complete digestion sequence. Some soil physical – chemical properties selected were studied, as well as their composition in some main elements in order to assess their influence on bioaccessibility. A dependence was observed between different elements bioaccesibility (%) and some soil properties, such as: Fe, Ca (carbonate) content and P, organic matter and pH. Fe content becomes very relevant regarding the bioaccessibility obtained. In all cases it correlated negatively with bioaccessibility percentage being more significant this phenomenon in gastric environment extractions. It is suggested that given the low solubility of iron oxide in the extractant media used there has to be a strong adsorption of anionic complexes (metal – chloride anion) on these Fe oxides surface, with a consequent decrease of bioaccessibility. Regarding calcium (carbonate) content this data seems very relevant referred to As bioaccessibility. Indeed, As appears to be bound to soil Ca and its solubilisation in acid media would increase As bioaccessibility, while its precipitation at basic pH (intestinal environment) would cause a reduction in bioaccessibility. The influence of organic matter only seemed significant for Zn “total” content, while it is significant in terms of gastric bioaccessibility for many elements. Soil pH only seems to be very significant in case of Cr. The highly homogeneous values for soil pH makes the influence of this parameter negligible for the other elements, unlike what has been observed in several previous studies.

Synthesis of Fe/Ti oxides from a single source alkoxide precursor under inert atmosphere

The heterometal alkoxide [FeCl{Ti2(OPr i)9}] (1) was employed as a single source precursor for the preparation of Fe/Ti oxides under inert atmosphere. Three different synthetic procedures were adopted in the processing of 1, either employing aqueous HNO3 or HCl solutions, or in the absence of mineral acids. Products were characterised by powder X-ray diffractometry, scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS) and Raman, electron paramagnetic resonance (EPR) and Mössbauer spectroscopies. Oxide products contained titanium(IV) and either iron(III) or iron(II), depending on reaction conditions and thermal treatment temperatures. An interesting iron(III)→iron(II) reduction was observed at 1000 ºC in the HNO3-containing system, leading to the detection of ilmenite (FeTiO3). SEM/EDS studies revealed a highly heterogeneous metal distribution in all products, possibly related to the presence of a significant content of carbon and of structural defects (oxygen vacancies) in the solids.

Extração fracionada de metais pesados em latossolo vermelho-amarelo

Amostras dos horizontes A e B de um latossolo vermelho-amarelo húmico textura muito argilosa foram incubadas em solução de sais de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, com os objetivos de adaptar método de extração fracionada de metais e avaliar os seus comportamentos nas formas solúvel, trocável, ligados à matéria orgânica, aos óxidos de Al e Fe e residual do solo. O ensaio foi desenvolvido em casa de vegetação da Universidade Federal de Viçosa, no período de 27 de março a 26 de setembro de 1994. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 2, com três repetições. Os tratamentos consistiram de dois horizontes e duas doses de metais. Após 17 horas de incubação, as amostras foram secas ao ar, homogeneizadas, passadas em peneira de 2 mm de abertura de malha e guardadas em sacos plásticos para posterior extração dos metais. Em seguida, foram submetidas ao método de extração fracionada, com avaliação do tratamento com NaOH, para caracterizar a forma óxidos de Al. A extração fracionada mostrou-se adequada para estudos do comportamento de metais no solo. O Cd foi encontrado, principalmente, nas formas solúvel e trocável, e o Cr, nas formas químicas mais estáveis, ligado aos óxidos de Fe e residual. O Cu foi o metal que apresentou maior afinidade pelos óxidos de Fe, e o Pb, pela matéria orgânica. O Ni foi encontrado, principalmente, na forma residual e apresentou menor afinidade pela matéria orgânica. O estudo do Zn foi inviabilizado pela contaminação dos extratos guardados em frascos com tampas de borracha. É necessário desenvolver ou adaptar métodos para caracterização de metais associados aos óxidos de Fe e de Al.

Boro total e solúvel e suas relações com alguns atributos dos solos do estado do Ceará

Foram avaliados os teores de boro total e solúvel, por meio de três extratores, usados como índices de disponibilidade para as plantas, e suas relações com as propriedades do solo em unidades de mapeamento representativas do estado do Ceará. Utilizaram-se 48 amostras compostas da camada superficial (0-20 cm) de solos classificados como: Areia Quartzosa (AQd), Aluvial (Ae), Planossolo (PL), Bruno Não-Cálcico (NC), Cambissolo (Ce), Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Litossolo (Re). O boro total foi determinado após fusão com carbonato de sódio, e o boro solúvel por meio dos extratores: água quente, HCl 0,05 mol L-1 e Mehlich-1. O B total variou entre 8,3 e 52,2 mg kg-1, com média geral de 16,0 mg kg-1, verificando-se as menores médias nos solos NC, Re e AQd e as maiores nos solos LV, PL e PV. Os teores de B solúvel variaram entre 0,22 e 1,22 mg kg-1, com média de 0,60 mg kg-1, na água quente; entre 0,21 e 1,24 mg kg-1, com média de 0,53 mg kg-1, no HCl 0,05 mol L-1; e entre 0,50 e 1,81 mg kg-1, com média de 1,07 mg kg-1, no Mehlich-1, representando 3,76; 3,32 e 6,76% do B total, respectivamente. As menores médias foram apresentadas pelos solos AQd e LV, e as maiores pelo Ce. Os três extratores correlacionaram-se de forma positiva e altamente significativa. O B total e a matéria orgânica explicaram 28,8 e 38,3% do B extraído pela água quente, respectivamente. O conteúdo de argila, os óxidos de Mn e os sesquióxidos de Fe e Al amorfos e cristalinos influenciaram em menor proporção. A inclusão dessas características numa análise de regressão múltipla melhorou os coeficientes de correlação.

Distribuição de potássio, magnésio e outros metais em minerais de sedimentos do grupo barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo

Os sedimentos do Grupo Barreiras são muito pobres em minerais primários fontes de nutrientes. Para estudar a distribuição de K, Mg e outros metais em minerais das frações argila, silte e areia, coletaram-se 11amostras nas profundidades de 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,2; 4,9; 5,6; 7,7; 10,5 e 14,0m, em um pacote de sedimentos do Grupo Barreiras, no município de Aracruz (ES) (19º49'13"S 40º16'24"O). Os teores totais de K, Mg, Ca, Al, Fe, Ti, Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Sr e Ga na terra fina seca em estufa e nas frações argila, silte e areia foram determinados por espectrômetria de emissão por plasma, após digestão completa da amostra com ácido fluorídrico concentrado. Para avaliar a contribuição de cada espécie mineral nos teores totais de K e de Mg, amostras da fração argila foram submetidas a extrações seqüenciais e seletivas de minerais. Em virtude da presença de camadas enriquecidas com concreções ferruginosas (principalmente do tamanho silte), ao longo do pacote de sedimentos, obtiveram-se os maiores teores totais de Fe2O3, nas profundidades de 2,1; 4,2 e 7,7m. Os sedimentos do Grupo Barreiras apresentaram limitada reserva de nutrientes, com baixos teores totais de K, Mg e Ca. Verificou-se aumento nos teores de K na fração argila com a profundidade, atingindo 618,2mgkg-1 a 14m. Na fração areia, os teores de K e de Mg foram maiores nas amostras com maior impureza de quartzo. A reserva em K e Mg na fração argila foi associada com a presença de mica e caulinita. A contribuição dos óxidos de Fe e de Al, dos aluminossilicatos de baixa cristalinidade e dos óxidos de Fe mais cristalinos, nos teores totais de K e de Mg, foi inexpressiva. As frações argila e silte foram as principais fontes de metais pesados nas amostras estudadas.

Adsorção e formas de fósforo em latossolos: influência da mineralogia e histórico de uso

Neste trabalho, avaliou-se a influência da mineralogia e o histórico de uso na adsorção e formas de P em Latossolos. Empregaram-se cinco Latossolos (LAx, LAd, LVw e dois LVdf, desenvolvidos de gabro, LVdfg, e de tufito, LVdft), de modo a abranger uma ampla faixa de proporções de hematita, goethita, caulinita (Ct) e gibbsita (Gb). Estes solos foram coletados em áreas nunca cultivadas e em áreas adjacentes já cultivadas por longos períodos, onde receberam calagens e adubações fosfatadas periódicas. Procedeu-se à caracterização física, química e mineralógica, envolvendo: granulometria, Fe em formas menos cristalinas (Feo), óxidos livres (Fed) e "totais" (Fes), além do fracionamento e disponibilidade de P. Com o uso da difração de raios-x, obteve-se a composição mineralógica das frações: argila desferrificada e argila ferro-concentrada, e, por análise térmica diferencial, a razão Ct/(Ct + Gb), na fração argila desferrificada. A adsorção de P foi estudada, empregando-se 24 h de agitação e concentrações de 0; 5; 10; 15; 25; 50; 75; 100 e 200 mg L-1, para calcular a isoterma de adsorção, de onde se obteve a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAF). Os resultados mostraram que, à medida que a mineralogia dos Latossolos tornou-se mais oxídica, aumentaram a adsorção de P, o teor total e as formas ligadas mais fortemente a Al e Fe. O cultivo influenciou, de modo diferenciado, a adsorção de P e aumentou as formas de P ligado a Ca em todos os solos. As formas pouco lábeis de P predominaram nos Latossolos estudados, destacando-se as orgânicas associadas a compostos húmicos naqueles não cultivados e as inorgânicas ligadas a Fe e Al nos cultivados.

Caracterização e gênese de perfis plínticos desenvolvidos de arenito do Grupo Bauru: II - mineralogia

Nas paisagens do norte e oeste do estado de São Paulo, plintita e petroplintita constituem feições que se repetem com freqüência sobre os arenitos cretácicos da Formação Adamantina (Grupo Bauru). Com o objetivo de avaliar as características mineralógicas desses materiais e estudar sua gênese, selecionaram-se dois perfis de solos representativos da paisagem local e constituídos por feições plínticas, petroplínticas e mosqueados. O estudo foi realizado na baixa meia encosta de uma vertente situada na Estação Experimental de Agronomia de Pindorama, do Instituto Agronômico (IAC), região norte do estado de São Paulo. Com base nas observações em microscópio de varredura e microanálise pontual realizadas em glébulas selecionadas, bem como nas análises mineralógicas da fração argila desferrificada e dos óxidos de ferro de todos os horizontes dos perfis estudados, constatou-se que caulinita, hematita e goethita são os principais constituintes da fração argila dos nódulos e horizontes estudados. Os minerais mica, gibbsita e anatásio complementam a mineralogia da fração argila das glébulas, assemelhando-se em constituição ao material interglebular e aos demais horizontes dos perfis. Quartzo, feldspatos potássicos, traços de feldspatos sódicos e ilmenita foram identificados como componentes da fração silte e areia dos nódulos. A presença constante de minerais alteráveis nas glébulas petroplínticas é evidência de que a gênese desses materiais está relacionada com a ferruginização do saprolito. Este fato, associado aos baixos teores de Al na estrutura dos óxidos de ferro das glébulas, evidencia sua formação em condições hidromórficas, supostamente relacionadas com a solubilização e mobilização do ferro ferroso, lixiviado da paisagem a montante e reprecipitado na zona de vadosa, onde os maiores potenciais de oxidação favoreceram a segregação e a precipitação do ferro.

Importância das espécies minerais no potássio total da fração argila de solos do Triângulo Mineiro

Poucos trabalhos relacionam a reserva de K em solos desenvolvidos sob clima tropical úmido com os minerais presentes na fração argila. Com esse propósito, coletaram-se amostras de 19 solos no Triângulo Mineiro, originados de diferentes materiais de origem e estádios de desenvolvimento. Dada a significativa ocorrência, tomou-se maior número de amostras no Grupo Bauru, abrangendo todas as formações geológicas encontradas na região. Os teores totais de K foram determinados após digestão das amostras de terra fina e das frações areia, silte e argila com ácidos concentrados (HF, HNO3 e H2SO4). Para avaliar a contribuição de cada espécie mineral nos teores totais de K, amostras da fração argila saturadas por Na foram submetidas a extrações seqüenciais e seletivas de minerais, na seguinte ordem: extração de Al e óxidos de Fe de baixa cristalinidade; extração de óxidos de Fe mais cristalinos; extração de gibbsita e caulinita; extração de minerais do tipo 2:1; extração de feldspatos e minerais resistentes. A composição mineralógica da fração argila refletiu o intenso grau de intemperismo e lixiviação dos solos do Triângulo Mineiro, com baixos teores de minerais de baixa cristalinidade, predomínio de caulinita e presença de outros minerais secundários resistentes. Mesmo com essa mineralogia, a fração argila apresentou o maior teor de K total, principalmente para os solos mais intemperizados. Considerando a abundância de caulinita na fração argila, este mineral foi uma importante fonte de formas não-trocáveis do nutriente. Por outro lado, a contribuição dos óxidos de Fe e de Al de baixa cristalinidade e dos óxidos de Fe mais cristalinos nos teores totais de K da fração argila foi inexpressiva. Em geral, os minerais primários facilmente intemperizáveis (mica e feldspato) contribuíram em grande proporção para o K total da fração argila, principalmente para os solos mais jovens desenvolvidos de arenito da Formação Uberaba, migmatito/micaxisto do Grupo Araxá e basalto da Formação Serra Geral.

Quantificação de óxidos de ferro de Latossolos brasileiros por espectroscopia de refletância difusa

A cor é um dos principais atributos considerados na classificação dos solos, indicando a riqueza em matéria orgânica e a natureza mineralógica dos óxidos de ferro presentes. Este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade preditiva da cor do solo, determinada pela técnica de refletância difusa, na quantificação dos óxidos de Fe hematita e goethita em diferentes Latossolos brasileiros. Os espectros de refletância separaram os solos mais claros e amarelados dos mais escuros e de coloração vermelha mais intensa, indicando o aumento da refletividade decorrente da redução dos teores dos pigmentos hematita e matéria orgânica. A técnica espectroscópica permitiu a obtenção de valores de matizes mais precisos, com vantagem sobre a Caderneta de Munsell, que fornece dados a intervalos de 2,5 YR. A presença de hematita e goethita nas amostras foi facilmente identificada pela utilização da segunda derivada da função Kubelka-Munk. A similaridade dos espectros desta função, obtida para a terra fina, terra fina tratada com hipoclorito de sódio e fração argila, revela o pequeno efeito da matéria orgânica na expressão das curvas derivativas. Tais resultados indicam que esta técnica pode ser usada sem que seja necessária a separação da referida fração textural, como normalmente observado em outras técnicas de caracterização mineralógica. A segunda derivada da função Kubelka-Munk permitiu ainda a adequada estimativa dos teores de goethita e, principalmente, de hematita presentes nas diferentes amostras.

Adsorção de fósforo, superfície específica e atributos mineralógicos em solos desenvolvidos de rochas vulcânicas do Alto Paranaíba (MG)

Muitos solos tropicais com grau avançado de intemperismo, apesar de apresentarem teores totais de P relativamente elevados, mostram-se deficientes em P disponível, pela baixa solubilidade das principais formas de P encontradas. Neste trabalho, estudou-se o processo de adsorção de P em solos desenvolvidos de rochas vulcânicas básicas e ultrabásicas do Alto Paranaíba em Minas Gerais, algumas das quais ricas em apatita, estabelecendo-se relações com atributos de solo, como superfície específica (SE) e mineralogia. Foram estudados onze horizontes B diagnósticos de perfis de solos da região, por meio de análises químicas, físicas e mineralógicas; foram determinadas as capacidades máximas de adsorção do fósforo (CMAF), SE pelo método direto BET-N2 e indiretamente por cálculos, bem como foi feita a quantificação dos minerais de argila pelo método de alocação. Os valores da SE obtidos indiretamente de cada mineral, foram superestimados em relação à SE determinada pelo método BET-N2 na fração argila total. Nos Latossolos estudados, com texturas e materiais de origem variáveis, desde rochas básico-alcalinas até ultrabásicas, a proporção e a área superficial da gibbsita e goethita têm participação destacada na adsorção de P. A faixa de valores de CMAF TFSA encontrada está consistente com os valores na literatura reportados para Latossolos, embora os valores de CMAF TFSA e CMAF ARG corrigida, de 2,98 e 4,38 mg g-1, respectivamente, do Latossolo Vermelho-Amarelo de rocha ultrabásica (P6), sejam comparáveis àqueles de solos subtropicais alofânicos derivados de cinzas vulcânicas. A CMAF ARG corrigida para percentagem de argila evidenciou expressivos valores nos Cambissolos de rochas vulcânicas ultrabásicas (4,32 e 5,52), com valor menor naquele derivado do tufito (3,16 mg g-1). Os valores de substituição isomórfica de Al na goethita são mais elevados que nas hematitas. Em contraste com os Latossolos, os Cambissolos mostraram variações grandes nos atributos químicos, mineralógicos e na CMAF, em virtude da natureza diversificada de materiais de origem e do menor grau de intemperismo.

Gênese de solos derivados de rochas ultramáficas serpentinizadas no sudoeste de Minas Gerais

Os solos derivados de rochas serpentinizadas ou serpentinitos constituem um grupo especial de solos em toda superfície terrestre. De caráter ultramáfico, ou seja, rochas com mais de 70 % de minerais máficos (ferromagnesianos), os serpentinitos apresentam uma mineralogia pobre em sílica e escassa em Al, sendo, no entanto, muito enriquecida em Mg. São poucos os estudos sobre a morfologia, mineralogia, gênese e classificação dos solos desenvolvidos de tais rochas. Em ambiente tropical úmido no sudoeste de Minas Gerais, na zona do greenstone belt do Morro de Ferro, em superfícies geomórficas jovens, três perfis de solos representativos dessa paisagem sobre rochas serpentinizadas foram caracterizados por meio de descrições macro e micromorfológicas, análises granulométricas, químicas e por mineralogia de raios X das frações argila e silte. Complementarmente, para acompanhamento da alteração geoquímica dos horizontes do solo, foram feitas microanálises das seções delgadas por EDRX. Os solos foram classificados como Chernossolo Háplico Férrico típico, Cambissolo Háplico eutroférrico léptico e Neossolo Regolítico eutrófico típico e, embora situados num clima que favorece o rápido intemperismo, do ponto de vista morfológico e mineralógico, mostraram-se similares aos solos derivados de rochas serpentinizadas das regiões subtropicais e temperada. No processo de formação de solo, a evolução da trama segue a seguinte seqüência: alteração da rocha ® trama frâgmica ® trama porfírica com cavidades ® trama porfírica aberta por coalescência de cavidades. O processo de argiluviação é evidente e se dá em dois estádios distintos: argiluviação primária, que ocorre nas fendas e cavidades que se formam por alteração de rocha, e argiluviação secundária, verificada na porosidade mais aberta e evoluída da coalescência das cavidades. Os solos apresentam mineralogia pouco comum para solos tropicais, com presença de minerais primários de fácil decomposição até mesmo na fração argila, com destaque para o talco, clorita trioctaedral e ocorrência limitada de tremolita, sendo esta última abundante na fração silte. Óxidos de Fe, caulinita e os interestratificados de clorita-esmectita e de clorita-vermiculita completam a assembléia mineralógica. A tendência de evolução é para B textural ou para B nítico com mineralogia 1:1 e alto conteúdo de óxidos de Fe. Nas fases iniciais de alteração, os alteromorfos já apresentam composição química similar aos agregados do solo, com forte perda de Mg, Ca e Si e acúmulo relativo de Al e Fe. Nas três situações estudadas, ocorreu um rejuvenescimento superficial por erosão diferencial, que acumulou material grosseiro e removeu os finos, contribuindo para o incremento da relação textural.

Coesão e resistência ao cisalhamento relacionadas a atributos físicos e químicos de um Latossolo Amarelo de tabuleiro costeiro

Os solos coesos de tabuleiros costeiros têm como característica peculiar horizontes minerais subsuperficiais, que apresentam consistência friável quando úmidos, porém, quando secos, têm consistência dura, muito dura ou extremamente dura. Este trabalho teve o objetivo de estudar o comportamento mecânico de horizontes coesos e não-coesos de um Latossolo Amarelo de tabuleiro costeiro por meio de características de cisalhamento relacionadas com propriedades físicas, químicas e teor de água do solo. Os resultados mostraram que a coesão do solo e a resistência ao cisalhamento aumentaram expressivamente com a redução do teor de água no horizonte coeso. Este horizonte apresentou os maiores valores de densidade do solo, microporosidade e óxidos de Fe, Si e Al, resultando em maiores valores de coesão do solo e resistência ao cisalhamento, em relação aos horizontes não-coesos. Os maiores valores de coesão do solo resultaram em maiores valores de resistência à penetração no horizonte coeso, em relação aos não-coesos. As características de cisalhamento (coesão do solo, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento) mostraram-se sensíveis à identificação de horizontes coesos em solos de tabuleiros costeiros.

Contribuição dos constituintes da fração argila de solos subtropicais à área superficial específica e à capacidade de troca catiônica

A área superficial específica (ASE) está relacionada com diversas propriedades que definem o comportamento físico-químico dos solos. Neste trabalho, foi estudada a fração argila de 23 amostras de solos desenvolvidos a partir de diferentes materiais de origem, encontrados na região Sul do Brasil, a fim de estabelecer a contribuição dos principais constituintes para a ASE e a capacidade de troca de cátions efetiva (CTCe). Foram identificados os minerais por difratometria de raios X (DRX); quantificados por análise termogravimétrica (ATG); determinados os valores de CTCe e de ASEt (total), pelo método do etilenoglicol mono-etil éter (EGME); de ASEe (externa), pelo método BET-N2; e de ASEi, pela diferença dos valores obtidos entre os dois métodos. Essas determinações foram feitas antes e após os procedimentos seqüenciais de dissolução seletiva, que visavam remover: a matéria orgânica (argila-NaOCl); a matéria orgânica e os óxidos de Fe livres (argila NaOCl + DCB); e a matéria orgânica, os óxidos de Fe livres, a caulinita, a gibbsita e os minerais aluminossilicatados de baixa cristalinidade (argila-NaOCl+DCB+NaOH 5 mol L-1). Os solos estudados apresentaram grande variação na mineralogia da fração argila; para a maioria deles, a caulinita foi o mineral predominante, seguido dos argilominerais do tipo 2:1 expansíveis ou dos óxidos e hidróxidos de Fe e Al. Entre a ASEe e a CTCe da fração argila-natural não se constatou relação de dependência, devido ao recobrimento da superfície da amostra pela matéria orgânica. O efeito agregante dos óxidos de Fe promoveu diminuição de 21 % da ASEe. Os argilominerais do tipo 2:1 encontram-se em concentrações variando de 3 a 65 % da fração silicatada, contribuindo com valores médios de 1.054 mmol c kg-1 e de 202 m² g-1 para CTCe e ASEt, respectivamente. A ASEi contribui com 58 % da ASEt na fração argila com remanescentes de argilominerais do tipo 2:1.