Il suolo: costituenti inorganici

1. Il suolo: costituenti inorganici Pag. 74-80

2. I costituenti inorganici • Sono essenzialmente dei minerali, ossia composti chimici dotati di una struttura cristallina • Vi sono anche, in minore quantità, costituenti inorganici amorfi, cioè privi di una struttura cristallina

3. I minerali del suolo: i silicati • I componenti minerali principali del suolo sono i SILICATI • La struttura dei silicati si basa sul tetraedro di Silicio, ossia l’atomo di Silicio si trova al centro di un tetraedro i cui vertici (4) sono costituiti da atomi di Ossigeno. • Quarzo, feldspati, pirosseni e anfiboli sono tra i minerali che più spesso compongono la frazione inorganica del suolo (in particolare se questo suolo si è formato a partire da rocce ignee cioè vulcaniche)

4. IL TETRAEDRO DI SILICIO Legenda: O = ossigeno; Si = Silicio O Si O O O

5. I silicati:tipologie estruttura

6. I FILLOSILICATI • I Fillosilicati o minerali argillosi sono i silicati che, per ruolo ed abbondanza, vengono considerati i principali silicati costituenti il suolo. • La struttura dei Fillosilicati è di tipo laminare (cioè ogni tetraedro condivide 3 dei suoi vertici con altri 3 tetraedri) e, quindi, bidimensionale. • Quindi, lo sviluppo dei Fillosilicati su due dimensioni supera notevolmente il loro sviluppo lungo la terza dimensione • La loro superficie specifica (cioè la superficie sviluppata da un’unità di massa di suolo), grazie alla struttura laminare, risulta molto elevata.

7. Struttura dei FILLOSILICATI • I Fillosilicati sono formati da un foglio continuo di tetraedri di Si a cui si trova associato un foglio continuo di ottaedri di Al (si tratta di elementi costituiti da un atomo centrale di Al circondato da 6 ossidrili OH-) • I due fogli sono denominati TETRAEDRICO (ci sono 4 lati) (quello di Silicio) ed OTTAEDRICO (ci sono 8 lati) (quello di Alluminio). • L’unione di un foglio Tetraedrico con uno Ottaedrico dà origine ad un PACCHETTO o STRATO. • Nei Fillosilicati più semplici il pacchetto è formato da un foglio tetraedrico e uno ottaedrico e si dice quindi che questi fillosilicati hanno una struttura 1:1 • Esistono anche Fillosilicati che sono strutturati con pacchetti del tipo: tetraedrico-ottaedrico-tetraedrico e quindi con struttura 2:1

8. Le Sostituzioni Isomorfe • I Fillosilicati si caratterizzano in base al numero e alla successione dei fogli e anche il base alle cosiddette Sostituzioni Isomorfe. • Le Sostituzioni Isomorfe sono: • sostituzioni degli atomi di Si del foglio tetraedrico da parte di ioni di Al • Oppure, sostituzioni degli atomi di Al del foglio ottaedrico da parte di ioni di Mg e Fe • Dato che gli ioni che entrano hanno una carica inferiore rispetto a quelli che sostituiscono (ad es il Mg++ al posto dell’Al+++) si determina uno scompenso di carica per cui i fillosilicati si caricano negativamente • Tale carica, inoltre, e tanto maggiore quanto più sono le sostituzioni isomorfe • Inoltre, sugli spigoli dei cristalli vi sono gruppi OH che hanno una carica che varia in base al pH del suolo ed è generalmente positiva in ambiente acido. • La carica netta di Fillosilicati è in genere NEGATIVA e viene compensata da cationi (K, Ca, Na, NH4+ ecc) presenti nel suolo.

9. Classi di FILLOSILICATI