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FRACCIÓN INORGÁNICA

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FRACCIÓN INORGÁNICA

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  1. FRACCIÓN INORGÁNICA

  2. FRACCIÓN INORGÁNICA • 90% de la fase sólida • Propiedades • Tamaño • Área superficial • Carga

  3. MINERALES PRIMARIOS NombreFórmula química SiO2 KAl2(AlSi3O10)(OH)2 K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 KAlSi3O8 KAlSi3O8 NaAlSi3O8 Ca2Mg5Si8O22(OH)2 MgSiO3 CaMg(Si2O6) MnSiO3 (Mg,Fe)2SiO4 Ca2(Al,Fe)3Si3O12(OH) (Na,Ca)(Al,Fe3+,Li,Mg,)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 ZrSiO4 TiO2 Cuarzo Moscovita Biotita Feldespatos Ortoclasa Microclina Albita Anfíboles Tremolita Piroxenos Enstatita Diopsida Rodonita Olivino Epídota Turmalina Zircón Rutilo

  4. anfibol cuarzo moscovita feldespato de K MINERALES PRIMARIOS

  5. MINERALES PRIMARIOS piroxenos olivino

  6. MINERALES PRIMARIOS Principalmente feldespatos: tetraedros unidos de SiO4 y AlO4. Si el Al3+ sustituye al Si4+, se crea una deficiencia de carga positiva cavidades que pueden acoger Ca2+, Na+, K+ o Ba2+ para mantener la electroneutralidad.

  7. Si O OH Al, Mg, etc. MINERALES PRIMARIOS

  8. MINERALES PRIMARIOS Piroxenos y anfíboles minerales ferromagnesianos con estructura simple y doble respectivamente de cadenas de tetraedros unidos .

  9. MINERALES PRIMARIOS • Olivinos: • neosilicatos de color verde en los que el Mg2+ y el Fe2+ están coordinados octaédricamente con átomos de O. • Importantes en las rocas ígneas • Fuente de micronutrientes • Se presentan en el suelo en cantidades menores que los piroxenos y anfíboles.

  10. MINERALES SECUNDARIOS NombreFórmula química Minerales de arcilla Caolinita Montmorillonita Vermiculita Chlorita Alófana Imogolita Goethita Hematita Maghemita Ferrihidrita Bohemita Gibbsita Pirolusita Birnesita Dolomita Calcita Yeso Si4Al4O10(OH)8 Mx(Al,Fe2+,Mg)4(Si,Al)8O20(OH)4 (M=catión entre capas) (Al,Fe2+,Mg)4(Si,Al)8O20(OH)4 [MAl(OH)6](Al,Mg)4(Si,Al)8O20(OH,F)4 Si3Al4O12.nH2O Si2Al4O10.5H2O FeOOH -Fe2O3 -Fe2O3 Fe10O15.9H2O -AlOOH Al(OH)3 -MnO2 -MnO2 CaMg(CO3)2 CaCO3 CaSO4.2H2O

  11. MINERALES SECUNDARIOS Arcilla: nombre general para el material inorgánico de diámetro inferior a 2m Mineral de arcilla:tipo específico de minerales que aparecen en esta fracción. Muy importantes en la química del suelo

  12. MINERALES DE ARCILLA

  13. lámina tetraédrica O2- Si4+ lámina octaédrica Xb- Mm+ ARCILLAS

  14. lámina 1:1 lámina 2:1 lámina 2:1:1 ARCILLAS

  15. ARCILLAS sustituciones isomórficas: sustitución de un ion en la red cristalina por otro de tamaño similar, de manera que no hay alteración de la estructura cristalina.

  16. ARCILLAS sustituciones isomórficas: -En la capa tetraédrica, el Al3+ puede sustituir al Si4+ e incluso el P. -En la capa octaédrica el Al3+ puede ser sustituido, por Fe2+, Fe3+, Mg2+, Ni2+, Zn2+, o Cu2+.

  17. ARCILLAS sustituciones isomórficas: Como resultado aparece una carga neta negativa que se asocia con los 6 oxígenos o hidroxilos de los octaedros y con los cuatro oxígenos de los tetraedros.

  18. H2O inferior H2O superior OH inferior OH superior ARCILLAS

  19. Aluminol H2O Silanol H+ O OH Al Si Centro ácido de Lewis

  20. ARCILLAS 1:1 Arcillas 1:1 (caolinita-serpentina) caolinita: Si4IVAl4VIO10(OH)8 Capas unidas por enlaces de hidrógeno, No hay espacios entre las capas. Sustituciones isomórficas, escasas. Otros caolines: dicktita, nacrita y halloisita

  21. 0,270 nm 0,230 nm 0,210 nm O OH Al Si ARCILLAS 1:1 Caolinita

  22. ARCILLAS 1:1 Caolinita

  23. ARCILLAS 1:1 Arcillas 1:1 (caolinita-serpentina) halloisita:Al2Si2O5(OH)4.2H2O -moléculas de agua entre cada capa 1:1 -capacidad de adsorber grandes cantidades de cationes monovalentes como el NH4+. -cuando se seca, las moléculas de agua pueden eliminarse y la estructura se colapsa

  24. ARCILLAS 1:1 Halloisita 0,210 nm 0,560 nm 0,230 nm

  25. ARCILLAS 1:1 Halloisita

  26. ARCILLAS 2:1 • Grupo de la Pirofilita-Talco: • Si8IVAl4VIO20(OH)4. • Sin sustituciones isomórficas • No existe espacio entre láminas • Los bordes de la pirofilita pueden ejercer una influencia significativa en la retención de metales y sobre otras propiedades físicas de la arcilla.

  27. ARCILLAS 2:1

  28. ARCILLAS 2:1 Grupo de la Esmectita-Saponita -carga de 0.2-0.6 por unidad de fórmula de semicelda. Esmectitas: montmorillonita, beidellita y nontronita montmorillonitaM0,33,H2OAl1.67(Fe2+,Mg2+)0.33Si4O10(OH)2, donde M es un catión intercambiable metálico que se sitúa en el espacio entre capas.

  29. ARCILLAS 2:1 • Grupo de la Esmectita-Saponita • montmorillonita • En la capa octaédrica 0,33 Al han sido sustituidos por iones divalentes, la carga neta de esta capa es -0,33 y debe ser neutralizada por los 0,33 cationes M+. • Presencia entre capas de moléculas de agua, • Capacidad de expansionarse y contraerse

  30. ARCILLAS 2:1 Grupo de la Esmectita-Saponita montmorillonita La diferencia entre capas depende del catión de intercambio que se sitúe entre capas 0,550 nm (1,2 nm total) Na 0,850 nm (1,5 nm total) Ca Por pérdida del agua y de los cationes en el espacio interlaminar el grosor se reduce a 0,960 nm.

  31. Cationes intercambiables nH2O Al,Fe, Mg O; Si, ocasionalmente Al; OH; ARCILLAS 2:1 Montmorillonita

  32. ARCILLAS 2:1

  33. ARCILLAS 2:1 Grupo de la Esmectita-Saponita beidellita y nontronita La sustitución isomórfica tiene lugar en la capa tetraédrica (Al3+ sustituye a Si4+). La nontronita es un mineral rico en Fe, siendo el Fe3+ el que predomina en la capa octaédrica.

  34. ARCILLAS 2:1 Grupo de la Esmectita-Saponita Saponitas: saponita: sustituciones isomórficas tienen lugar en la capa tetraédrica hectorita: contiene Li las sustituciones ocurren en la capa octaédrica.

  35. ARCILLAS 2:1 Esmectitas

  36. ARCILLAS 2:1 Micas elevada carga, (1.0 por unidad de semicelda) pueden ser dioctaédricas: moscovita y paragonita (Na) trioctaédricas: biotita, flogopita y lepidolita contienen K+ interlaminar para compensar la carga negativa acumulada por sustituciones isomórficas.

  37. K+ O OH Al Si ARCILLAS 2:1

  38. ARCILLAS 2:1 Micas biotita moscovita

  39. ARCILLAS 2:1 • Micas • Conforme se meteorizan, el K no intercambiable va siendo utilizado por las plantas. • La meteorización transforma a las micas en arcillas parcialmente expansibles: vermiculita o ilita.

  40. meteorización micas 10% K hidromicas 6-8%K minerales de trans. 3%K illita 4-6%K montmorillonita o vermiculita <2% ARCILLAS 2:1

  41. ARCILLAS 2:1 Conforme avanza el proceso, el K se intercambia con otros iones como Na+, Mg2+ o Ca2+

  42. ARCILLAS 2:1 Cuanto mayores son los iones que se introducen en las láminas del silicato, mayor es la liberación de K+

  43. ARCILLAS 2:1 Grupo de la Vermiculita Tanto las vermiculitas dioctaédricas como las trioctaédricas poseen una carga elevada, entre 0.6 y 0.9 por unidad de semicelda.

  44. ARCILLAS 2:1 Grupo de la Vermiculita vermiculita dioctaédrica: se caracteriza por las sustituciones tanto en la capa octaédrica como en la tetraédrica, vermiculita trioctaédrica: sólo presenta sustituciones en la capa tetraédrica.

  45. ARCILLAS 2:1 • Arcillas 2:1 • Grupo de la Vermiculita • Tienen estructura laminar, • Poseen agua interlaminar • El potasio, se sustituye por otros cationes interlaminares. • Las vermiculitas tienen menos carga que las micas • El Fe2+ de la capa octaédrica se oxida a Fe3+.

  46. ARCILLAS 2:1 Vermiculita Capa tetraédrica de Si Moléculas de agua orientadas Capa tetraédrica de Si

  47. ARCILLAS 2:1 Arcillas 2:1 Grupo de la illita Grim y col (1937) denominaron de esta manera a partículas de mica de tamaño arcilla, que se encontraban en rocas arcillosas. Otro nombre que se han utilizado en lugar de illita son: hidromica, hidromoscovita, K-mica, etc. Posee una carga de alrededor de 0.8 unidades por semicelda.

  48. ARCILLAS 2:1 Grupo de la illita La illita contiene más Si4+, Mg2+, y agua y menos Al3+ y K+ que la moscovita. El K+ es el ion interlaminar predominante junto a Ca2+ y Mg2+ El NH4+ no se encuentra nunca en la illita

  49. ARCILLAS 2:1 illita

  50. ARCILLAS 2:1 illita