Domande e Risposte Chimica del Suolo PDF

DOMANDE E RISPOSTE CHIMICA DEL SUOLO 1) Solum? Insieme degli orizzonti prodotti dai processi pedogenetici (sola al plurale) 2) Pedon? Prisma esagonale che ci permette di studiare i suoli. Principalmente si studia il profilo del suolo ovvero una facciata del pedon. 3) Polipedon? Insieme di p...

DOMANDE E RISPOSTE CHIMICA DEL SUOLO 1) Solum? Insieme degli orizzonti prodotti dai processi pedogenetici (sola al plurale) 2) Pedon? Prisma esagonale che ci permette di studiare i suoli. Principalmente si studia il profilo del suolo ovvero una facciata del pedon. 3) Polipedon? Insieme di pedon con caratteristiche simili e corrisponde all’unità tipologica del suolo nella cartografia e nella classificazione. 4) Definizione chimica del suolo? Analizza la composizione e proprietà del suolo coinvolgendo diverse discipline. 5) Pedologia? Scienza che studia il suolo e ne analizza formazione, classificazione e distribuzione del suolo. Studia la formazione del suolo rendendo possibile una classificazione. Il pedologo riporta le informazioni dei suoli dei territori su carta per comprenderne la loro distribuzione e le loro caratteristiche. Il suolo ovvero la pedosfera è dato dall’incontro di atmosfera, idrosfera, biosfera e litosfera. 6) Suolo in pedologia? È un corpo naturale eterogeneo sviluppatosi su una certa roccia, in un certo clima, in una certa posizione del paesaggio, con il contributo di organismi viventi e per un certo lasso di tempo 7) Profilo? Facciata di pedon in cui visualizzo la successione degli orizzonti 8) Orizzonte? Strati eterogenei di suolo formatesi con la pedogenesi e aventi caratteristiche diverse. Gli orizzonti sono in grado di scambiare materia e energia rendendo il suolo un sistema aperto in grado di scambiare energia ed è altamente sensibile. 9) Top soil? Parte superficiale di suolo contenente la maggiore % di SO 10) Sub soil? Strato al di sotto del top soil 11) Roccia madre? =substrato pedogenetico 12) Substrato pedogenetico? Substrato minerale da cui il suolo si origina. Può coincidere con la bedrock (substrato autoctono) o substrato esogeno di provenienza (substrato alloctono). 13) Substrato pedologico(substrato roccioso o badrock)? Substrato minerale che sta sotto (orizzonte R) può essere ricoperto da un substrato alloctono. 14) Composizione % terreno? Sostanze minerali 45% ( composti da frammenti di rocce che hanno subito processi di degradazione e di disgregazione weathering), SO 5%, vani vuoti (aria più acqua) 50% 15) La concentrazione % di CO2 nell’aria tellurica? La concentrazione di CO2 nell’aria tellurica è tra 0,1-5% 16) La concentrazione di O2 nell’aria tellurica? Circa 20% 17) Ped? Aggregati strutturali(come i costituenti organici e inorganici sono disposti tra loro a formare vani vuoti) naturali 18) Clod? Aggregati strutturali antropici 19) Fase solida? Costituita da scheletro ( particelle di diametro>2mm), e terra fine ovvero sabbia (0.05- 2mm), limo (0,002-0,05mm) e argilla ( spazi vuoti) più facilmente l’acqua penetra. 22) Isotropia? Suoli in cui non si distingue una differenza fra gli orizzonti. Ciò è dovuto da una degradazione del materiale del suolo e dal rimescolamento del terreno. Tipico di suoli antichi (oxisuoli) o degli entisuoli (non pedogenizzati). Il contrario è l’antisotropia dove c’è differnzazione. 23) Orizzonte A? Corrisponde al topsoil, è l’orizzonte superficiale ed è il più ricco di componente organica (scuro) 24) Orizzonte B? è il subsoil. È un orizzonte dove si accumula materiale (argille, Ferro, carbonato di calcio), per questo è detto orizzonte illuviale ovvero l’acquisizione di materiale dell’orizzonte B dovuto 1  ad una perdita di materiale dall’orizzonte A. prima dell’illuviazione, non c’è differenza tra gli orizzonti, dopo c’è una diversa concentrazione di materiali fra l’orizzonte A e il B. 25) Orizzonte E? Orizzonte superficiale caratterizzato dalla perdita di materiale (argille, ferro, CaCO3) causa l’eluviazione (che ha arricchito l’orizzonte B) 26) Orizzonte C? Roccia madre. Materiale minerale in alterazione, in cui si iniziano a intravedere i processi pedogenetici di degradazione. La roccia madre sta diventando suolo (pedogenizzando) 27) Orizzonte O? Strato superficiale ricco di SO(lettiera bosco). La saturazione in acqua è 30gg/anno 29) Orizzonte R? bedrock 30) Suoli Bisequenziali? Orizzonti sovrapposti ad orizzonti di suoli più antichi 31) Orizzonti di transizione? Si dividono in orizzonti di transizione di tipo 1 e orizzonti di transizione di tipo 2. Quelli di tipo 1 sono sfumature di un orizzonte nell’altro (BC). Quelli di tipo 2 zone di un orizzonte contenente quello di un altro (B/E). 32) Suffisso a? (Ha) orizzonte in cui il materiale organico ha subito la massima decomposizione. Non distinguo l’organo vegetale che origina il materiale (BURRONERO). Il terreno può essere fermentato ovvero l’ultimo stadio di degradazione. La a sta per SAPRICO (letame). 33) Suffisso b? (Ab) significa suolo seppellito in cui il processo pedogenetico è bloccato (inizia dall’alto) 34) Suffisso e? (He) materiale organico in decomposizione intermedia 35) Suffisso i? (Hi) minima decomposizione del materiale organico. Colorazione marrrone e riesco a distinguere il materiale che lo caratterizza. La i sta per fibrico 36) Suffisso p? (Ap) ploughing = aratura. Uccisione mesofauna e completo rimescolamento terreno 37) Suffisso f? la f sta per frost ed è un suolo gelato 38) Suffisso g? (Bg) presenza di acqua che porta alla formazione di ferro ridotto (Fe2+ ferrico). Ci troviamo in condizioni riducenti che portano ad una colorazione grigia, tipica di terreni idromorfici caratterizzati dallo scarso drenaggio di acqua (gleying) 39) Suffisso n? (Bn) presenza di sodio che tende a disperdere i colloidi 40) Suffisso k? (Bk) accumulo illuviale di carbonati, che danno delle tonalità biancastre. I carbonati rivestono gli aggregati. L’indurimento dei carbonati può formare il caranto 41) Suffisso m? (Bkm) materiale cementato (caranto) 42) Suffisso s? (Bs) Deriva da processi di podzolizzazione tipico dei spodosuoli. Caratterizzato dalla presenza di sesquossidi (Fe e Al) che migrano nell’orizzonte illuviale. I composti che non si muovono come il quarzo rimangono in superficie creando un orizzonte biancastro. 43) Suffisso h? (Bh) deriva da processi di podzolizzazione con lo spostamento della SO nell’orizzonte illuviale come acido fulvico 44) Suffisso ss? (Bss) presenza di fasce di scivolamento 45) Suffisso t? (Bt) accumulo illuviale di argilla. Si formano pellicole di argilla che ricoprono gli aggregati. Tipico di suoli non carbonati e ben decarbonati perche con il Ca2+del CaCO3 le argille rimangono fisse. Gli orizzonti Bt sono tipici di suoli antichi perché il processo è lento. 46) Suffisso w? Corrisponde al weathering, ovvero alla disgregazione delle rocce causa gli agenti atmosferici. Tipico di suoli che stanno subendo l’inizio dei processi pedogenetici (inceptisuoli) 47) Suffisso n? (Bn) presenza di sodio che disperde i colloidi 48) I fattori pedogenetici? CLIMA(temperatura e umidità. Ambienti freddi danno luogo a suoli poco sviluppati, all’aumentare di temperature e profondità il suolo diventa sempre più profondo e più antico), RILIEVO(il deposito di materiali provoca un rinnovamento del suolo. Suoli più stabili saranno quelli con maggiore orizzontalità. Si dividono 9 unità di paesaggio: interfulvio, versanti a debole pendenza, versanti convessi, scarpata, zona di trasporto, base del versante, terrazzo alluvionale, sponda canale, letto del canale), TEMPO(tempo di pedogenesi è legato ai materiali con cui sono formati i suoli), ENTITÀ BIOTICHE(gli organismi viventi, influiscono sul tipo di suolo, ad esempio la 2  vegetazione influiscono su GSB, argille e azoto nel terreno. I microbi influiscono sulla degradazione della SO), MATRICE LITOLOGICA( Le rocce sono componenti con alta entalpia, in quanto sono ordinate. La degradazione delle rocce porta alta entropia e bassa entalpia (disordine). Con la pedogenesi e la formazione degli orizzonti, si ritorna ad una fase ordinata. La fase solida del suolo è costituita da SO e costituenti inorganici. La parte organica, contiene residui, biomassa. I residui possono essere mineralizzati o in ambienti più temperati subire l’umificazione. I costituenti inorganici sono le terre fini, che sono costituite da minerali amorfi o cristallini divisi in silicati e non silicati) 49) L’equazione di jenny ? Descrive i fattori della pedogenesi che originano il suolo s=f(cl,r,t,o,(u),p) 50) Cosa sono i minerali? I minerali sono sostanze inorganiche presenti nella litosfera con composizione chimica e proprietà fisiche ben definiti. I minerali sono impacchettati tra loro con legami ionici. Il suolo si forma per processi di alterazione di minerali e rocce esposti ad agenti fisici e biologici 51) Minerali primari? Minerali formatesi durante la solidificazione di masse magmatiche 52) Minerali secondari? Minerali originatesi per cristallizzazione e alterazioni successive 53) Il numero di coordinazione? Numero di anioni che può circondare e legare un dato catione e dipende dal rapporto dei raggi ionici considerati. Cationi più piccoli coordinano un numero minore di anioni. Il numero di coordinazione definisce il tipo di struttura cristallina. In altre parole è la quantità di ossigeni che un catione lega intorno a se. Si4+coordina 4O2- intorno a se, Al3+coordina 4-6 O2- intorno a se. E formano rispettivamente vertici tetraedrici e vertici ottaedrici 54) I silicati I rapporti tra raggi ionici (catione/anione) e il numero di coordinazione, identificano la struttura di riferimento (tetraedrica o ottaedrica). Distinguiamo: NEOSILLICATI(tetradi indipendenti legate ad altri cationi), SOROSILICATI(due tetradi unite che condividono un 02-), CICLOSILICATI(anelli esagonali di tetradi 6 tetradi ad anello), INOSILICATI(si dividono in pirosseni che sono catene semplici di tetradi e anfiboli catene doppie di tetradi), FILLOSILICATI(fogli tetraedrici e ottaedrici disposti a strati (T-O-T). Il foglio ottaedrico può essere di tipo diottaedrico (gibbsitico Al(OH)3) in cui 2 Al3+neutralizzano la carica di 6O2-(4 condivisi con la ottaedrica e due OH per bilanciare le cariche) oppure triottaedrico (brucitico Mg(OH)2) dove c’è una sostituzione isomorfa di Al con Mg. Per neutralizzare i 6O servono 3Mg2+. se ci sono sostituzioni isomorfe nelle tetradi, entra in gioco il k che bilancia le cariche (catione non strutturale)), TECTOSILLICATI (reticolo tridimensionale di tetradi, che condividono tutti e 4O 55) I non silicati? Minerali caratterizzati dall’assenza di silicio. CARBONATI(catione + CO32-, di calcio, di magnesio, di zinco, di calcio e magnesio), FOSFATI(si originano dall’acido fosforico e si chiamano apatiti), SOLFATI(si originano dall’acido solforico ), SOLFURI(zolfo in forma ridotta quindi in assenza di ossigeno in cui lo zolfo diventa l’accettore),ALOGENURI(catione + alogeno), OSSIDI (catione+OH) 56) Le sostituzioni isomorfe? Sono delle sostituzioni di cationi che avvengono nei minerali senza cambiarne la morfologia, ma portando delle differenze di carica di al massimo una unità. Una struttura tetraedrica di Si4+, può essere sostituita da un Al3+, non cambiando la struttura, ma generando uno scompenso di carica, infatti si genera una carica residua -1. Anche la struttura ottaedrica di Al3+ può essere sostituita da Mg2+ generando una carica residua. Nei minerali argillosi causano la CSC. 57) Olivina? Neosilicato poco stabile è il primo a formarsi e a distruggersi 58) Zircone? Neosilicato molto stabile 59) Gehlenite? Sorosilicato 60) Berillo? ciclosilicato 61) Tormalina? ciclosilicato 62) Augite? Inosilicato pirossene 63) Iperstene? Inosilicato pirossene 64) Orneblenda? Inosilicato anfibolo 3 65) Gibbsite? La gibbsite è un ossido Al(OH)3. Da il nome alla struttura gibbsitica, ovvero diottaedrica caratteristica dei fillosilicati, in quanto sono presenti 2 Al che legano 6O (gibbsite ha la formula bruta) 66) Brucite? La brucite è un ossido Mg(OH)2. Da il nome alla struttura brucitica ovvero triottaedrica tipica dei fillosilicati, in quanto ci sono 3Mg che compensano 6O (brucite ha la formula bruta) 67) I fillosilicati diottaedrici? Struttura T-O-T con al centro un foglio ottaedrico composto da due atomi di Al che legano 6 O (MUSCOVITE (mica diottaedrica) e PIROFILLITE). Cationi trivalenti occupano i 2/3 delle posizioni ottaedriche disponibili. 68) I fillosilicati triottaedrici? Struttura T-O-T in cui il foglio ottaedrico è composto da 3Mg che legano 6 O. i cationi bivalenti occupano tutti i centri ottaedrici 3/3. (BIOTITE (mica triottaedrica) e TALCO) 69) Muscovite? Fillosilicato diottaedrico, mica diottaedrica 70) Biotite? Fillosilicato triottaedrico, mica triottaedrica 71) Pirofillite? Fillosilicato diottaedrico 72) Talco? Fillosilicato triottaedrico 73) Quarzo? Tectosilicato 74) Feldspato potassico? Tectosilicato chiamato ortoclasio (rosa) 75) Plagioclasio? Tectosilicato 76) Albite? Tectosilicato, plagioclasio di sodio (NaAlSi3O8) 77) Anortite? Tectosilicato, plagioclasio di calcio (CaAl2Si3O8) 78) Zeoliti? Tectosilicati 79) Feldspatoidi? Tectosilicati 80) Dolomia? Carbonato doppio di calcio e magnesio CaMg(CO3)2 81) Calcite ? Carbonato di calcio CaCO3 82) Pirite? FeS2 zolfo in forma ridotta, quindi in assenza di ossigeno dove S accettore elettroni. Acidifica suolo 83) Apatiti? Fosfati derivanti dall’acido fosforico (fluoro-, cloro-, idrossi-, carbonatoapatiti) è presente Ca 84) Anidrite? È un solfato anidro CaSO4 85) Anidride? Non è un minerale in quanto ossido di un non metallo 86) Gesso ? Solfato di calcio idratato CaSO4*2H2O 87) Salgemma? Alogenuro NaCl (silvite KCl ; fluorite CaF2) 88) Quarzo ? ossido di silicio (SiO2) 89) Ossidi di ferro? Ematite (tipica di ambienti poco umidi, rossa), goethite (ambienti umidi, gialla arancio), magnetite 90) I minerali più stabili all’alterazione? Il più stabile è il quarzo, seguito dalla muscovite (mica diottaedrica). Fra i ferromagnesiaci i più stabili sono biotite, orneblenda, augite, iperstene, olivine (in ordine dei ferromagnesiaci dal più al meno stabile). Fra i non ferromagnesiaci abbiamo ortoclasio, albite, anortite (dal più al meno stabile) 91) I minerali meno stabili all’alterazione? Olivine fra i ferromagnesiaci e anortite tra i non ferromagnesiaci 92) Prodotti di alterazione? Grado di alterazione crescente: calcite e dolomite e apatite Olivine, miche e clorite, feldspati, muscovite, vermiculite, montmorilloniti, ossidi di titanio e zirconio (suoli antichi) 93) Stabilità minerali? Dal punto di vista geologico, maggiore sono le condizioni fisico-chimiche di formazione del minerale rispetto alle condizioni normali, minore è la stabilità del minerale (quarzo si forma per ultimo in condizioni circa normali, olivine si formano per prime in condizioni differenti dalle normali infatti è il meno stabile). Dal punto di vista chimico, maggiore è il numero di ossigeni condivisi tra tetradi maggiore è la stabilità. La presenza di cationi non strutturali per compensare le sostituzioni isomorfe (K), generano minore stabilità. Ciò perché i legami Si-O sono più saldi di Al-O. 94) Azione scariche elettriche? (fisico) fenomeno della vetrificazione causato da fulmini su rocce (passaggio da struttura cristallina ad amorfa) 4 95) Attività biotiche? (fisico) sviluppo radicale, muschi, licheni, possono disgregare le rocce 96) Azione termoclastica? (fisico) le radiazioni solari scaldano le rocce che subiscono continui sbalzi termici giorno-notte e si contraggono-dilatano, causano la disgregazione 97) Azione dell’acqua? (fisico) l’acqua in ambienti freddi può ghiacciare nelle fessure delle rocce disgregandole. I ghiacciai che scendono sulle rocce hanno effetti abrasivi (asportazione superficiale di materiale) su di esse 98) Cristallizzazione? Cristallizzazione di Sali causa evaporazione acqua crea spaccature nelle rocce 99) Deflazione ? (fisico) Azione del vento di asportazione granuli sabbiosi formati da disgregazione rocce 100) Corrasione? (fisico) azione abrasiva su rocce di granuli di sabbia o altre particelle solide trasportate dal vento 101) Solubilizzazione? Processo che porta in soluzioni Sali solubili presenti nelle rocce sedimentate. Ad esempio il CaCO3 solubilizza quando in acqua c’è un aumento di CO2 dovuto alla dissociazione di H2CO3. 102) Idrolisi? Aggiunta di acqua che si dissocia andando a variare il pH (generalmente produce OH). È il principale processo di decomposizione. L’acqua reagisce con silicati e allumosilicati portando ad una alcalinizzazione (aumento pH). Minerali primari vanno ad argillosi provocando alcalinizzazione ciò causa: i composti del silicio sono solubili e vengono lisciviati, Al è poco mobile e può formare minerali argillosi, ferro è in forma ossidata (poco solubile) e forma ossidi e idrossidi, alcuni cationi possono diventare cationi non strutturali quindi sono adsorbiti, scambiati o persi per percolazione. 103) Ossidazione ? Perdita di elettroni. Solitamente l’accettore di elettroni è l’ossigeno, tipico di un ambiente ossidante (non saturo di acqua). In ambienti riducenti ci sono altri accettori come ad esempio il Fe e lo S che vanno in forma ridotta. L’ossidazione del ferro porta alla formazione dei suoi ossidi (ematite e goethite). 104) Idratazione e disidratazione? Addizione o rimozione acqua che porta alla formazione di nuove entità mineralogiche. Anidrite in gesso con l’aggiunta di acqua che ne aumenta il volume del minerale. Ossidi di ferro anidri sono rossi (ematite), in condizioni idrate sono gialle (goethite) 105) Scambio ionico? Alterazione causata da scambio di ioni fra minerali e soluzione acquose circolanti. Ad esempio il k compatta la struttura nei fillosilicati, saldando i pacchetti delle strutture tetraedriche. Una perdita di k cambia la struttura del minerale, infatti va da mica a illite e poi montmorillonite o vermiculite causa la perdita di k e l’entrata di alti ioni (passaggio da minerale primario a minerale argilloso) 106) Chelazione? Composti organici con molti gruppi funzionali che dissociano elettroni, agganciano dei metalli come Fe(nelle 2 forme) condividendo l’elettrone. I metalli sono stabili e mobili. Alcuni composti chelanti sono EDTA, acido citrico, acido acetico. Processo che usano le piante per assorbire nutrienti andando a essudare acidi organici che fungono da chelanti. 107) I processi di decomposizione delle rocce? Sono processi di alterazione delle rocce di tipo chimico, in cui cambia la natura del minerale (idratazione, ossidazione, idrolisi, solubilizzazione, chelazione, scambio ionico) 108) I processi di disgregazione delle rocce? Sono processi di alterazione delle rocce di tipo fisico, ovvero un amminutamento che non cambia la natura del minerale 109) Weathering? Insieme dei processi di trasformazione di rocce e minerali in forme più stabili. Possono essere processi fisici (disgregazioni) o chimici (decomposizioni) 110) Il granito alterato? Il granito è un materiale roccioso formato da diversi minerali. I feldspati subiscono idrolisi e formano caolinite, e i loro ioni percolano. Biotite e anfiboli formano argille dopo idrolisi o ossidi di ferro dopo ossidazione. Quarzo e muscovite sono stabili e non vengono alterati. Il quarzo viene eroso fino a diventare un sedimento che formerà le spiagge. Le argille saranno erose e portate nei bacini di acqua stagnante (zone depresse), gli ioni saranno disciolti in acqua e trasportati in mare. 5 111) Formazione di caranto (Bkm)? Il caranto si forma grazie all’accumulo di carbonati nell’orizzonte B. Ciò è favorito da condizioni alcaline che spostano l’equilibrio verso destra ovvero quella del CaCO3 che precipita (Ca2+ + H2O + CO2 = CaCO3 + 2H+) 112) Solubilizzazione carbonato di calcio? Il carbonato di calcio solubilizza in presenza di un aumento di CO2. La CO2 è meno solubile a temperature elevate, quindi le rocce carbonatiche solubilizzano prima in ambienti freddi perché c’è più CO2 (che è più solubile a basse temperature) 113) Mobilità ioni? Alcalino e alcalino terrosi sono molto solubili quindi i primi ad essere allontanati dall’ambiente o sono coinvolti nei processi di formazione argille. Al al pH del suolo è nella sua forma Al3+. La forma di Fe e Mn nel suolo dipende dal pH e dal potenziale di ossidazione. pH acidi favoriscono le forme ridotte, quindi mobili, mentre pH alcalini portano alla precipitazione quindi alla formazione di ossidi. A seconda delle condizioni ossidanti o riducenti durante l’anno può prevalere una o l’altra forma dando diverse colorazioni. Ferro ferroso Fe2+è grigio, Fe3+è rosso. 114) Potenziale ionico? È il rapporto tra la carica dello ione (mono-,bi-, trivalente) e il raggio ionico. Il grafico è diviso in tre aree. La prima il PI è 8,5 e valuto il fosforo assimilabile con spettroscopia. 161) metodo appiani? Metodo di sedimentazione: utilizza levigatori predefiniti e si basa sul materiale sedimentato dopo 9min36sec (sabbia). Dopodiché ricarico levigatore e aspetto 16h dove sedimenta limo e sabbia, ottengo le argille per differenza 162) metodo della pipetta? Metodo di sedimentazione: valuto la quantità di materiale in sospensione dopo 9min36sec ovvero limo e argille e dopo 16h solo argille, la sabbia la ottengo per differenza. 163) metodo densimetrico? Utilizzo un densimetro per valutare i g/L di materiale in sospensione. Vado a misurare a 4min dove ho limo e argilla in sospensione e dopo 2h dove in sospensione ho solo argilla. I 9  tempi sono più brevi perché il densimetro misura solo in superficie e non aspetta la sedimentazione totale. Si effettuano correzioni di temperatura, se 20°C aggiungo. 164) la struttura? Modo con cui i costituenti organici ed inorganici del suolo si dispongono fra loro a formare aggregati. Il cuore della struttura sta nei complessi umico-argillosi. 165) la tessitura? È l’analisi granulometrica del suolo che permette di andare a individuare le% di terra fine. Sabbia (0.05-2mm), limo (0,002-0.05mm), argilla (2mm) 166) la consistenza? Grado di coesione all’interno della struttura e adesione tra i pets ed è legato alle forze di attrazione tra i costituenti più fini (argille). La terminologia usata è legata alla umidità del suolo. Suolo secco visualizzo la durezza, suolo umido visualizzo la friabilità, bagnato visualizzo adesività-plasticità 167) la porosità? Rapporto tra spazi vuoti e volume totale ( dr-da/dr). Si distinguono macropori (>8 µm) e micropori(PZC avrò cariche negative (SO ha basso PZC quindi elevata CSC) valori di pH2,5-3 (terreni hanno pH quasi sempre maggiori) 175) Carica variabile nei colloidi inorganici? Nei colloidi inorganici le cariche variabili sono legate al pH dell’ambiente. Nei minerali argillosi di-, tri-, tetramorfici e nei ossidi e idrossidi di Fe e Al dovuti alla protonazione (+) o deprotonazione (-) dei gruppi OH di spigolo in base al pH. 176) Carica variabile nei colloidi organici? Carica variabile colloidi organici dovuta alla dissociazione di OH fenolici a pH >5,5. Se pH>5,5 il protone dissocia dando cariche -, se ho pH2,5-3. Avendo quasi tutti i suoli pH maggiore di questo, è quasi sempre dissociato. 187) La carica variabile dei colloidi? La carica variabile nei colloidi è strettamente legata al pH dell’ambiente. In ambienti acidi avremmo la formazione di cariche positive, mentre con pH basici avremmo la formazione di cariche negative causa la deprotonazione (perdita elettroni). È quindi legato al PZC di ogni materiale. Se pHPZC avrò cariche -. 188) La selettività? La selettività (affinità di adsorbimento) è legata alla natura del catione. La natura del catione è data dalla carica (trivalenti>bivalenti>monovalenti) e dal raggio atomico. Il raggio atomico in soluzione è idrato, atomi piccoli (alta densità di carica) andranno a interagire fortemente con il dipolo dell’acqua legando molte molecole attorno. Quindi atomi con raggio atomico anidro minore, avranno raggio atomico idrato maggiore e saranno sfavoriti nella selettività. Se ne deduce che LA SELETTIVITÀ 11  è DIRETTAMENTE PROPORZIONALE AL RAGGIO IONICO ANIDRO (più è grande maggiore è la selettività) e INDIRETTAMENTE PROPORZIONALE AL RAGGIO IONICO ANIDRO (più e grande minore la selettività). Inoltre la selettività è legata alla concentrazione del catione in fase liquida. 189) La dispersione e la flocculazione? Si ha flocculazione quando quando lo scambiatore ospita sullo strato diffuso (stern) i cationi bivalenti che vanno a compensare la carica negativa dello scambiatore ( Ψt=Ψi dove potenziale elettronegativo scambiatore= potenziale elettronegativo strato di stern), invece si ha dispersione se lo strato di stern non è sufficientemente compensato, c’è ancora carica – sullo scambiatore, si forma uno strato diffuso (Ψt=Ψi+Ψe dove Ψe è il potenziale elettronegativo sullo strato diffuso) 190) I cationi flocculanti? Bivalenti che si instaurano nello strato di stern stabilizzando la carica e facendo aggregare le argille secondo il principio della gravitazione universale. 191) I cationi disperdenti? Monovalenti (tranne H) che non compensano la carica e formano il doppio strato (stern+diffuso) 192) Il GSB? È il grado di saturazioni in basi. Questo è dato da: basi scambio (cmol+/kg)/ CSC (cmol+/kg). IL GSB, varia con il pH, più diminuisce più aumentano i cationi acidi (H+e Al3+) 193) Capacità di scambio anionico? A pH bassi i colloidi possono adsorbire anioni in modo non specifico (sostituendoli con altri in soluzione) o in modo specifico 194) L’adsorbimento anionico non specifico? Fenomeno temporaneo. Le molecole piu interessate sono Cl- e NO3-, gli anioni possono passare da superficie colloidi alla soluzione nutrendo le piante. Si assiste alla protonazione gruppo OH del colloide e successivo attacco dell’anione. Successivamente questo anione viene scambiato con un altro in soluzione ( NO3- è debolmente trattenuto in profondità da colloidi) 195) L’adsorbimento anionico specifico? Non è temporaneo e coinvolge fosfati, solfati e silicati che entrano definitivamente nella struttura del catione. Anioni vanno a sostituire gli OH di idrossidi di Fe e Al, gli Oh di spigolo minerali argillosi entrando a far parte della struttura cristallina. Il fosfato può essere fosfato ritenuto che subisce adsorbimento temporaneo con legami di coordinazione con il colloide o fosforo fissato che è assorbito nel colloide formando un eterociclo a 6 termini (OH sostituito) 196) La retrogradazione dei fosfati? Avviene in presenza di carbonato di calcio ed è un processo in cui il fosfato viene gradualmente reso insolubile passando da fosfato monomerico (solubile e disponibile a piante) a fosfato tricalcico (che precipita, quindi non disponibile) 197) Quali condizioni determinano la massima efficienza del sistema tampone del suolo? Siccome il pH=pk+log(A-/HA), il massimo potere tampone del suolo è quando pH=pk, dato A=HA. Dalla curva di titolazione teorica del suolo, si deduce che il massimo potere tampone del suolo è a pH tra 4,5-6,5. Perché pH=pk+logα/α-1 doveα è GSB. Se GSB è il 50% (0,5), 1-α=α quindi pH=pk. Il massimo potere tampone è con GSB 50% 198) Perché il pH del suolo deve rimanere stabile? Il pH del suolo deve essere costante per le reazioni, attività microbica, disponibilità nutrimenti e processi pedogenetici 199) Come il suolo reagisce con acidi? Acidi reagiscono con il suolo formando un acidoide debole neutralizzando gli H+. Suolo acido (basso GSB) non ha sufficienti basi per contrastare aumenti di acidi, ma contrastano bene aggiunte di basi 200) Come suolo reagisce con basi? Basi reagiscono con il tereno non facendo sviluppare gli OH-. Suoli alcalini hanno pochi h+ per neutalizzare aumenti di basi ma contrastano bene aggiunte di acidi 201) Suoli neutro-alcalini? Elevato GSB massima capacità tampone verso aggiunte di acidi 202) Suoli acidi? Massimo capacità tampone verso aggiunta di basi 203) Cause variazioni reazione (pH) suolo? Lisciviazioni basi da siti di scambio in favore di cationi acidi, dissociazione OH, solubilizzazione CO2 nell’acqua, ossidazione NH4+ a acido nitrico, ossidazione solfuri a acido solforico, mineralizzazione libera CO2 e NH4+ che ossida, acidi organici, attività pompa ATPasi, 12  presenza solfuri (suoli con pH8,5), tecniche colturali e caratteristiche climatiche stagionali. 204) Chimica dell’Al? Le argille sature di h+ sono instabili e vanno velocemente a minerali argillosi di Al3+, quindi aumenta Al3+ monomerico e polimerico (non scambiabile) e diminuisce quella di H+ che dissolvono lo strato ottaedrico. L’Al3+ idrolizza velocemente saturandosi di 6acqua. Questo andrà a cedere H+ al suolo secondo un processo idrolitico. Al polimerico si origina dalla forma pentaidrata e va pian piano a polimerizzare fino a che il rapporto OH/Al=3 dove precipita. Al polimerico si fissa alle argille e non vengono scambiate. Al è in forme solubili a pH acidi, sopra 5,5 precipita e viene adsorbito negli interstrati delle argille espandibili facendo crollare la CSC. 205) Perché i suoli acidi inibiscono la crescita delle piante? Causa le elevate quantità di Al scambiabile e solubile. Inibizione diretta (inibizione apparato radicale ad assimilare elementi nutritivi, causa Al che si fissa sulla parete cellulare delle piante non facendo passare elementi nutritivi, oppure Al entra nella cellula impedendone la divisione) effetti indiretti (abbassa CSC causa Al polimerico negli spazi interstrato argille; effetto tra monomeri e polimeri di Al, Fe e fosfato che crea composti che precipitano togliendo elementi nutritivi). 206) La correzione dei suoli acidi? Viene fatta tramite CaO (calce viva) che va a neutralizzare le forme solubili di Al. Posso usare idrossido di calcio, carbonato di calcio (calcite), Dolomia. Velocità di aumento del pH dei correttivi data da solubilità, durezza, densità e finezza materiale. Il potere neutralizzante è espresso in quantità equivalenti di carbonato di calcio. Quantità da mettere definita con curva di titolazione, metodo empirico o ufficiale ( stima tonnellate per correggere il pH di un ha per 20 cm profondità per portare il suolo al pH desiderato. 207) Perché i suoli sodici inibiscono la crescita delle piante? Nei suoli sodici, si ha l’idrolisi di bicarbonati e carbonati di sodio. L’Na+ ha effetto disperdente per i colloide e inoltre, si ha un aumento di pH che non rende disponibili gli elementi nutritivi alla pianta (metalli insolubili precipitano) 208) La correzione dei suoli sodici? Si aggiunge il gesso CaSO4 * 2acqua. Per dilavare Na+ in quanto il colloide scambia il sodio con il calcio che da struttura al terreno, Na+ si lega al solfato. Inoltre anche il carbonato di calcio reagisce con il gesso dando calcio carbonato e solfato di sodio. Si può usare anche zolfo che ossida ad acido solforico che libera H+ che sposta il sodio dai siti di scambio e viene dilavato con irrigazione. La quantità di gesso è calcolata con metodi empirici. 209) I suoli alcalini per costituzione? Hanno pH tra 7,5-8,5 grazie al sistema tampone del carbonato di calcio proveniente dalla roccia madre. Il carbonato di calcio è solubile in acqua con CO2 e insolubili in acqua pura. Hanno squilibri nutrizionali causa retrogradazione fosfati e carenza di ferro (non disponibile a questo pH). Si corregge con zolfo che va acido solforico che reagisce con il carbonato di calcio formando il calcio solfato idrato (gesso) 210) I suoli alcalini per adsorbimento? Si dividono in salini e sodici. I salini si formano per evaporazione acqua nel suolo, falde acquifere, lagune e zone vicino al mare. Concentrazione di Sali data da conducibilità elettrica specifica in siemens. I sodici hanno pH 8,5-10 e hanno molto Na+ scambiabile(>15% della CSC suolo). L’alcalinità è causata dalla dissociazione Na+ scambiabile e la formazione di bicarbonato di sodio. 211) Suoli salini, sodici e salino sodici? Salini Ec>4 e ESP >15% pH8,5, salino sodici Ec>4, ESP >15% pH>8,5 (Sali contrastano effetto alcalino suolo) 212) Definizione di sistema tampone? Sistema che mantiene il pH costante ed è dato da un acido debole più un suo sale 213) Agenti ossidanti nel suolo? Agenti ossidanti ricevono elettroni (si riducono ossidando altre sostanze). Nel suolo sono l’ossigeno in primis, in assenza di questo Mn4+, Fe3+, S6+,NO3-, N2O, senza ossigeno e altri accettori inorganici si riduce la SO (fermentazione) producendo metano 214) Agenti riducenti nel suolo? Agenti riducenti, donano elettroni (si ossidano) ed è la SO. 13 215) Perché abbiamo un range ristretto di potenziali redox nel suolo? Perché l’instabilità dell’acqua all’ossidazione, fa si che in soluzione acquosa non si formino agenti ossidanti più forti dell’acqua. Agenti riducenti possono ridurre l’acqua a H2, ma è lo ione H+ a essere ridotto che è sempre presente per dissociazione nell’acqua. Quindi è la stabilità dell’acqua nei confronti dell’ossidazione a ossigeno e della riduzione a idrogeno a limitare i potenziali redox e gli stati di ossidazione nel terreno e nei sistemi biologici contenenti acqua. (limite superiore O2/H2O; limite inferiore H+/H2) 216) Perché i metalli alcalini e alcalino – terrosi sono presenti in forma ossidata nel suolo? Perché gli elementi metallici sono instabili nel suolo, mentre i cationi sono stabili. Elementi metallici sono instabili perché vengono ossidati dall’acqua che ha un potenziale redox maggiore. 217) Perché gli alogenuri sono nella loro forma ridotta? Perché in acqua la forma gassosa è instabile, in quanto non si possono formare agenti ossidanti più forti dell’acqua. 14