IL SUOLO:
COSTITUENTI INORGANICI
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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
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)

IL TETRAEDRO DI SILICIO
Legenda: O = ossigeno; Si = Silicio
O
Si
O
O
O
I SILICATI:
TIPOLOGIE E
STRUTTURA
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.
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STRUTTURA DEI FILLOSILICATI
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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
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.
CLASSI DI FILLOSILICATI
FILLOSILICATI
STRUTTURA
CARATTERISTICHE
TIPI
1:1
Superf. Specifica bassa
Poche sost. Isomorfe
Carica bassa
Caolinite,
Halloysite,
Crisotilo
Antigorite
CAOLINITI
ILLITI
2:1
1 FOGLIO OTTAEDRICO
CHIUSO TRA DUE FOGLI
TETRAEDRICI
SMECTITI
2:1
1 FOGLIO OTTAEDRICO
CHIUSO TRA DUE FOGLI
TETRAEDRICI
Le sost. Isomorfe avvengono principalmente nei
fogli tetraedrici. La carica viene neutralizzati dai
cationi di K presenti nello spazio tra un pacchetto
e l’altro. Rappresentano una riserva di K del
suolo.
Superficie specifica media
Carica media
Le sostituzioni isomorfe avvengono sia nei fogli
tetraedrici che in quello ottaedrico e danno
origine a una carica negativa media compensata
da cationi posti nello spazio tra un pacchetto e un
altro; oltre ai cationi, tra i pacchetti possono
entrare delle molecole di acqua che aumentano
la distanza tra un pacchetto e l’altro espandendo
il fillosilicato: si dice che sono fillosilicati
ESPANDIBILI.
Superficie specifica elevata
VERMICULITI
2:1
Carica negativa più elevata delle smectiti;
Superficie specifica elevata e pari a quelle delle
smectiti.
Anch’esse assorbono acqua ma sono meno
espandibili delle smectiti.
CLORITI
2:1:1
1 FOGLIO OTTAEDRICO CHIUSO TRA DUE FOGLI
TETRAEDRICI
+ UN ALRO FOGLIO OTTAEDRICO DI AL TRA I
PACCHETTI 2:1
Superficie specifica media e carica negativa bassa e simile a
quella delle caoliniti
Montmorillonite
Beidellite
Hectorite