Chemical and Mineralogical Properties of Kaolinite‐Rich Brazilian Soils

Abstract

Highly weathered kaolinitic soils in Brazil often have adequate levels of K and Mg to support plant growth. The source of K and Mg in these soils and their relationship with the dominant mineral, kaolinite, is addressed in this article. Crystallographic, chemical, and morphological properties of kaolinite, from selected highly weathered Brazilian soils, were investigated by x‐ray diffraction (XRD), analytical electron microscopy (AEM), chemical, and thermal methods. Kaolinite properties showed significant variations such as d(001) spacing ranging between 0.713 to 0.728 nm, width at half height (WHH) between 0.30 to 0.97 °2θ, and dehydroxylation temperature between 489 to 518°C. Kaolinite in the clay fraction has relatively poor crystal order with a mean crystallinity index value(CI) of 12.7. The dominant forms of the clay‐fraction kaolinite were elongated and rounded, with relatively lower proportions of hexagonal particles. The silt‐fraction kaolinite showed a tendency to form subspherical large aggregates with high stability. The average Fe2O3 level in the kaolinite of the clay fraction (19.1 g kg−1) was higher than that obtained for the silt fraction (6.6 g kg−1). The smaller kaolinite particles of the clay fraction showed a lower degree of crystal order, higher K and Mg levels, and lower dehydroxylation temperatures. From the strong relationship between the asymmetry index (AI) of the (001) diffraction line and the level of K in kaolinite from the younger soils, we believe that both K and Mg in kaolinite are part of residual micaceous layers interleaved in kaolinite crystals.

Cinética de liberação de potássio e magnésio pelos minerais da fração argila de solos do Triângulo Mineiro

“…Para o PVAe originado de arenito (amostra 3), verificou-se uma redução na intensidade da reflexão característica da mica (1,0 nm) (Figura 3 Melo (1998). A caulinita presente nos solos desenvolvidos sob clima tropical úmido apresenta, normalmente, baixo índice de cristalinidade (Koppi & Skjemstad, 1981;Singh & Gilkes, 1992), facilitando sua extração química (Melo et al, 2001). Outro indicativo da extração da caulinita de menor cristalinidade é a redução da largura a meia altura (LMH) da reflexão (001) do mineral com o tratamento, com valores mudando de 0,77 para 0,58 ° 2θ (Figura 4).…”

“…Outro indicativo da extração da caulinita de menor cristalinidade é a redução da largura a meia altura (LMH) da reflexão (001) do mineral com o tratamento, com valores mudando de 0,77 para 0,58 ° 2θ (Figura 4). Maiores valores para este parâmetro cristalográfico estão associados à caulinita com menor grau de cristalinidade e tamanho médio dos cristais (Hughes & Brown, 1979;Singh & Gilkes, 1992), notadamente presente em solos jovens originados de granito (Melo et al, 2001). Outro fator que reforça a extração de mica no PVAe originado de migmatito/granito foi o aparecimento de reflexão de esmectita na amostra 13 (Figura 4), evidenciando a transformação destes minerais em decorrência do contato com a solução ácida.…”

Mobilidade Do Sulfentrazone Em Solos Com Diferentes Características Físicas E Químicas

“…O potencial de lixiviação do Latossolo Vermelho-Amarelo, superior ao dos demais solos com teor de matéria orgânica similar, pode ser explicado pelo menor valor de pH (4,3) encontrado nesse substrato, aliado ao tipo de argila, 1:1 (caulinítica), predominante em latossolos intemperizados (Melo et al, 2001;Resende et al, 2005). Argilas cauliníticas em valores de pH baixo, como na presente situação, sofrem protonação de parte de seus grupamentos, adquirindo cargas positivas (Hu & Liu, 2003), e a eficiência do sulfentrazone decresce no controle de plantas daninhas, principalmente na presença de teores maiores de matéria orgânica e valores de pH próximos ao seu pKa, indicando menor quantidade do herbicida presente na solução do solo para exercer sua ação (Wehtje et al, 1995).…”

Microwave Acid Extraction to Analyze K and Mg Reserves in the Clay Fraction of Soils

“…According to the K 2 O content, the concentration of muscovite layers was about 10 to 29 g kg -1 . On the other hand, a study of kaolinitic clay from several classes of Brazil soils showed interstratification of biotite layers in kaolinite (Melo et al, 2001). …”