La porzione di terreno costituito da particelle con diametro inferiore ai 2 mm viene definita terra fine e suddivisa in: sabbia grossa = particelle con diametro da 2 a 0,2 mm sabbia fine = da 0,2 a 0,02 mm limo = da 0,02 a 0,002 mm argilla = inferiore a 0,002 mm La frazione colloidale del terreno è formata dal limo e dall argilla. Le caratteristiche chimiche dello scheletro e della terra fine Figura 17.6. Origine delle cariche negative (permanenti) dei minerali argillosi, dovute alle sostituzioni isomorfe negli strati del reticolo cristallino. Lo scheletro rappresenta la matrice di natura rocciosa del terreno agrario, scarsa è la ricchezza nutritiva e idrica; viene anche definito substrato pedogenetico . La sabbia grossa ha caratteristiche chimiche abbastanza simili a quelle dello scheletro. Ha la funzione di rendere il terreno più soffice e poroso; in media si trova in percentuale del 4%. La sabbia fine è in grado di trattenere l acqua, si trova nei terreni in dosi del 40%. Da un punto di vista chimico essa è costituita in maggior parte da quarzo SiO2. Il limo si trova di solito tra il 20 e il 30%, ha buona ritenzione idrica; da un punto di vista chimico deriva dal substrato pedogenetico, come lo scheletro e la sabbia, attraverso processi di semplice disgregazione fisica. L argilla è invece costituita da minerali fillosilicatici che derivano da profonde trasformazioni della roccia madre. La frazione argillosa possiede comportamento colloidale e condiziona le caratteristiche chimiche del terreno in misura maggiore rispetto gli altri costituenti. Si trova solitamente in modeste proporzioni tra il 10 e il 30%, se supera il 40% condiziona enormemente le caratteristiche chimico-fisiche del terreno. L argilla è un colloide elettronegativo, le sue caratteristiche negative derivano dalle sostituzioni isomorfe che il reticolo cristallino del minerale argilloso ha subito nel corso del tempo (vedi oltre). Le caratteristiche chimiche della frazione argillosa del terreno L elettronegatività dei minerali argillosi dipende dalla loro composizione chimica, la quale determina una particolare struttura parziale del cristallo e uno squilibrio di carica. Lo squilibrio di carica è dovuto infatti alla presenza di sostituzioni isomorfe, cioè la sostituzione del Si (valenza 4) con l Al (valenza 3) e successivamente la sostituzione dell Al (valenza 3) con il Mg (valenza 2), rispettivamente negli strati tetraedrici e ottaedrici del reticolo cristallino (Fig. 17.6). Le sostituzioni isomorfe determinano uno squilibrio di carica, perché, ad esempio, quando Al3+ sostituisce Si4+ rimane un atomo di ossigeno (O) del reticolo cristallino con una valenza libera: questo determina la presenza di una O Figura 17.7. Origine delle cariche negative (pH dipendenti) dei minerali argillosi, dovute alla dissociazione dei gruppi OH di vertice del reticolo cristallino. 240 O OH Si Si O O OH Al Al OH OH OH O OH OH pH > 5,5 O- O Si Si O O O- Al Al O- O- O- O- O- + 7H+
Volume 1
CORSO DI CHIMICA MODULARE