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Jaboticabal - SP

ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS. Jaboticabal - SP. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS. INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação

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Presentation Transcript

  1. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS Jaboticabal - SP

  2. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  3. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  4. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO Termos indexado no Web of Science Iron oxides: Junho / 200912.217 Iron oxides: Outubro / 201145.611 Gibbsite: Junho / 20091.651 Gibbsite: Outubro/20112.037

  5. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO Fe SOLO Distribuição Concentração INTRODUÇÃO ORIGEM E TRANSFORMAÇÕES DOS MINERAIS SECUNDÁRIOS DE FERRO

  6. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO INTRODUÇÃO 20 -30 % ar 45 % mineral 20 -30 % água 5 % MO

  7. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO Escalamicroscópica INTRODUÇÃO Fase sólida e a solução do solo Argilominerais Solução do solo poros Areia Componentes orgânicos

  8. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO Plantas Microrganismos Troca iônica Adsorção Precipitação Fase líquida “Solução do solo” volatilização Fase gasosa Fase sólida Troca iônica Dessorção Dissolução Mineralização difusão Lençol freático INTRODUÇÃO Processos de transferência de elementos químicos entre as fases do solo

  9. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO Esmectita 17600 x Mica Caulinita 1900 x 190 x 23000 x Ácido fúlvico Grão de areia Óxidos de Fe 7500 x INTRODUÇÃO

  10. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO INTRODUÇÃO

  11. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO INTRODUÇÃO TYPIC OCHRAQUOX

  12. RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO INTRODUÇÃO TYPIC ACRORTHOX

  13. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Ocorrência e formação Fonte de ferro(minerais 1rios) Dissociação Desprotonação pH H2O pH Fe(OH)x3-x Fe(H2O)63+ Sais de ferro Intemperismo Polimerização Cristalizaçào Hidrólise Goethita α-FeOOH Fe(OH)y2-y Ferrihidrita Fe5HO8•4H2O Oxidação Desidratação Redução Desidratação Reoordenamento Magnetita Fe3O4 Hematita α –Fe2O3 Olivina Oxidação continua Maghemita γ-Fe2O3

  14. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO Teor médio de Fe de alguns minerais primários encontrados nas rochas da crosta terrestre

  15. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Ocorrência e formação Fonte de ferro(minerais 1rios) Oxidação pH Fe3+ Fe2+ H2O+O2 pH>2 Intemperismo Hidrólise Goethita Ferrihidrita Hidratação Goethita Hematita Olivina Desidratação

  16. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO

  17. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  18. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  19. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição

  20. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Propriedades dos Óxidos de Ferro e Ocorrência

  21. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Empacotamento hexagonal compacto (EHC) e cúbico compacto (ECC) comum entre os óxidos de ferro

  22. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Estrutura cristalina da ferrihidrita: (a) representação do modelo de esferas; (b) representação do modelo de poliedros; (c) formação da cadeia de tetraedros tetraedros (laranja) e octaedros (vermelhos) (Michel et al., 2007)

  23. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Modelos estruturais de alguns óxidos de ferro comuns em solos e rochas. Coordenação tetraedral e octaedral do Fe na magnetita/maghemita é representada por tetraedros (mais claros) e octaedros (mais escuros), respectivamente. Na schwertmannita, os tetraedros mostram S em seu interior

  24. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Hematita Goethita Magnetita “Mais...” “Mais...” Magnetita Goethita Hematita Ferrihidrita Lepidocricita Maghemita

  25. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Micrografias de óxidos de Fe obtidas em microscopia eletrônica de varredura. (a) Partículas de goethita na forma de agulhas; (b) Goethitas de um Vertissolo do Texas, EUA; (c) Hematitas na forma de placas hexagonais (setas) do horizonte 2C1 de um solo proveniente de Washington Co., OH, EUA; (d) Hematitas (setas) em formatos irregulares associadas à caulinita de um Latossolo do Brasil ; (e) Ferrrihidrita sintética; (f) Schwertmannita sintética Fonte: Bigham et al. (2002); Dixon (1999); Brito Galvão & Schulze (1996)

  26. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Estrutura e composição Ferrihidrita (elipse); Goethita (hexágono)

  27. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  28. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO CO2 Cor Disponibilidade de nutrientes Infiltração de Água no solo Estabilidade do agregado Resistência a penetração Volume de poros Densidade

  29. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades

  30. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Cor Sistema Munsell

  31. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Pigmentação do solo Efeito da pigmentação dos principais óxidos de ferro (goethita, hematita, magnetita) e uma esmectita graças à sua adição (g kg–1) em uma matriz de caulinita

  32. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades

  33. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades

  34. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades

  35. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades

  36. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades MATERIAIS DE ORIGEM E COR DO SOLO • Regiões de período seco definido: •  teor de Fe na rocha solos vermelhos • Regiões de período seco não definido: solos amarelados

  37. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Solubilidade “ A solubilidade dos óxidos de Fe decresce de 1.000 vezes a cada aumento de uma unidade de pH “ Ordem decrescente de solubilidade: schwertmannita > lepidocrocita = akaganéita > ferrihidrita > maghemita > hematita > goethita

  38. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Grupos Funcionais Superficiais : substituição isomórfica Fe2+ Fe3+

  39. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Grupos Funcionais Superficiais : substituição isomórfica Fe2+ Fe3+

  40. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades

  41. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Grupos Funcionais Superficiais : cargas pH dependentes CTC Chuva ↑ [ OH -] meio básico Calagem OH OH ↑ [ H +] meio ácido CTA Chuva naturalmente ácida CO2(g) + H2O(l) --> H2CO3(aq)

  42. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Grupos Funcionais Superficiais : cargas pH dependentes Efeito do pH (4, 9 e 11) sobre a distribuição das cargas positivas e negativas do grupamento ferrol ([]-FeOH) na superfície de um óxido de ferro associado à predominância de capacidade de troca de ânions (CTA), ponto de carga zero (PCZ) e capacidade de troca catiônica (CTC)

  43. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Sorção de Íons

  44. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Sorção de Íons

  45. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Área Superficial Específica Média Quantidade em gramas correspondente a uma área de 1 ha Área de 1 campo de futebol ~1 ha (10.000 m2)

  46. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Propriedades Propriedades Magnéticas

  47. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  48. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Ocorrência e formação

  49. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS INTRODUÇÃO ÓXIDOS DE FERRO Estrutura e composição das fases minerais Propriedades físicas, químicas e mineralógicas Ocorrência e formação Identificação e quantificação CONSIDERAÇÕES FINAIS

  50. ÓXIDOS DE FERRO: INDICADORES AMBIENTAIS ÓXIDOS DE FERRO: Identificação e quantificação Métodos Químicos Cor Difração de Raios X (DRX) Propriedades Magnéticas Espectroscopia de Reflectância Difusa Análise Térmica Métodos Síncroton

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