Dissolução de grãos minerais em colunas de solo
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-11022022-161320/ |
Resumo: | A espacialização das áreas de dissolução preferencial nos grãos dos pós de rocha possui grande potencial, tanto para o entendimento do seu mecanismo de ação no solo, quanto para a criação de tecnologias que permitam maior controle das taxas de dissolução dos grãos de rochas neste ambiente. Neste trabalho avaliamos o uso de metodologia que permite semi quantificar a dissolução \"in situ\" em escala micrométrica na superfície de um único grão de rocha ou mineral imerso no meio reativo, seja ele solo, água, rizosfera, ou qualquer outro tipo de experimento. Com este método é possível 1) recuperar o grão após exposição ao intemperismo, e 2) mapear semi-quantitativamente os elementos na superfície do grão exatamente no mesmo local, antes e depois de sua exposição ao meio. Para isso, grãos de basalto, fonolito, granito e do mineral feldspato, na fração AMG foram fixados em resina e imersos em colunas de solo por doze semanas. Durante este período, as colunas foram lixiviadas 1 (uma) vez por semana com diferentes soluções: água deionizada, ácido cítrico e ácido málico (ambos 0.01 mol L-1). As superfícies dos grãos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS), permitindo semi-quantificar os elementos nas mesmas áreas antes e após as doze semanas de experimento, além do teste pareado de Wilcoxon para analisar os resultados. As leituras por EDS para os grãos de feldspato apresentaram diferença significativa para ferro alumínio e sódio, explicadas pela estabilidade do alumínio na estrutura tetraedral dos feldspatos, a incorporação de ferro proveniente do meio reativo e a facilidade na remoção de sódio da estrutura. Foi estimado que os minerais mais reativos dos grãos de rocha foram nefelina, piroxênios e plagioclásios, os quais apresentaram reduções nas intensidades dos picos nos difratogramas, assim como a redução nas leituras por EDS de Ca, Na e Al. O meio reativo foi capaz de intemperizar os grãos, assim como a técnica de EDS capaz de identificar tais alterações na superfície dos minerais. |
id |
USP_6f9d014584f56314772328ee396429d3 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-11022022-161320 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Dissolução de grãos minerais em colunas de soloDissolution of mineral grains in soil columnsEnergy dispersive X-ray spectroscopyEspectroscopia de raios-X de energia dispersivaIntemperismoLeachingLixiviaçãoPó de rochaRock powderWeatheringA espacialização das áreas de dissolução preferencial nos grãos dos pós de rocha possui grande potencial, tanto para o entendimento do seu mecanismo de ação no solo, quanto para a criação de tecnologias que permitam maior controle das taxas de dissolução dos grãos de rochas neste ambiente. Neste trabalho avaliamos o uso de metodologia que permite semi quantificar a dissolução \"in situ\" em escala micrométrica na superfície de um único grão de rocha ou mineral imerso no meio reativo, seja ele solo, água, rizosfera, ou qualquer outro tipo de experimento. Com este método é possível 1) recuperar o grão após exposição ao intemperismo, e 2) mapear semi-quantitativamente os elementos na superfície do grão exatamente no mesmo local, antes e depois de sua exposição ao meio. Para isso, grãos de basalto, fonolito, granito e do mineral feldspato, na fração AMG foram fixados em resina e imersos em colunas de solo por doze semanas. Durante este período, as colunas foram lixiviadas 1 (uma) vez por semana com diferentes soluções: água deionizada, ácido cítrico e ácido málico (ambos 0.01 mol L-1). As superfícies dos grãos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS), permitindo semi-quantificar os elementos nas mesmas áreas antes e após as doze semanas de experimento, além do teste pareado de Wilcoxon para analisar os resultados. As leituras por EDS para os grãos de feldspato apresentaram diferença significativa para ferro alumínio e sódio, explicadas pela estabilidade do alumínio na estrutura tetraedral dos feldspatos, a incorporação de ferro proveniente do meio reativo e a facilidade na remoção de sódio da estrutura. Foi estimado que os minerais mais reativos dos grãos de rocha foram nefelina, piroxênios e plagioclásios, os quais apresentaram reduções nas intensidades dos picos nos difratogramas, assim como a redução nas leituras por EDS de Ca, Na e Al. O meio reativo foi capaz de intemperizar os grãos, assim como a técnica de EDS capaz de identificar tais alterações na superfície dos minerais.The spatialization of preferential dissolution areas in rock powder grains has great potential, both for understanding its mechanism of action in the soil, and for the creation of technologies that allow greater control of the dissolution rates for rock grains in this environment. This work evaluates a methodology that allows semi-quantification of \"in situ\" dissolution on a micrometric scale on the surface of a single grain of rock or mineral immersed in reactive medium, be it soil, water, rhizosphere, or any other type of experiment. With this method it is possible to 1) recover the grain after exposure to weathering, and 2) semi- quantitatively map the elements on the grain surface in exactly the same place, before and after its exposure to the medium. For this purpose, basalt, phonolite, granite and feldspar mineral grains in very coarse sand fraction were fixed in resin and immersed in soil columns for twelve weeks. During this period, the columns were leached once a week with different solutions: deionized water, citric and malic acid (both 0.01 mol L-1).Grain surfaces were analyzed by scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), allowing semi- quantification of elements in the same areas before and after the twelve weeks of the experiment, in addition to the Wilcoxon paired test to analyze the results. The EDS readings for feldspar grains showed a significant difference for aluminum, iron and sodium, explained by the stability of aluminum in the tetrahedral structure of feldspars, the incorporation of iron from the reactive medium and the ease in removing sodium from the structure. It was estimated that the most reactive minerals in the rock grains were nepheline, pyroxene and plagioclase, which showed reductions in peak intensities in diffractograms, as well as reductions in EDS readings of Ca, Na and Al. The reactive medium was able to weather the grains, as well as the EDS technique able to identify such alterations on the mineral surface.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAzevedo, Antonio Carlos deReis, Jean Braga Bueno2021-12-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-11022022-161320/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-02-14T20:04:02Zoai:teses.usp.br:tde-11022022-161320Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-02-14T20:04:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo Dissolution of mineral grains in soil columns |
title |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo |
spellingShingle |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo Reis, Jean Braga Bueno Energy dispersive X-ray spectroscopy Espectroscopia de raios-X de energia dispersiva Intemperismo Leaching Lixiviação Pó de rocha Rock powder Weathering |
title_short |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo |
title_full |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo |
title_fullStr |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo |
title_full_unstemmed |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo |
title_sort |
Dissolução de grãos minerais em colunas de solo |
author |
Reis, Jean Braga Bueno |
author_facet |
Reis, Jean Braga Bueno |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Azevedo, Antonio Carlos de |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Reis, Jean Braga Bueno |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Energy dispersive X-ray spectroscopy Espectroscopia de raios-X de energia dispersiva Intemperismo Leaching Lixiviação Pó de rocha Rock powder Weathering |
topic |
Energy dispersive X-ray spectroscopy Espectroscopia de raios-X de energia dispersiva Intemperismo Leaching Lixiviação Pó de rocha Rock powder Weathering |
description |
A espacialização das áreas de dissolução preferencial nos grãos dos pós de rocha possui grande potencial, tanto para o entendimento do seu mecanismo de ação no solo, quanto para a criação de tecnologias que permitam maior controle das taxas de dissolução dos grãos de rochas neste ambiente. Neste trabalho avaliamos o uso de metodologia que permite semi quantificar a dissolução \"in situ\" em escala micrométrica na superfície de um único grão de rocha ou mineral imerso no meio reativo, seja ele solo, água, rizosfera, ou qualquer outro tipo de experimento. Com este método é possível 1) recuperar o grão após exposição ao intemperismo, e 2) mapear semi-quantitativamente os elementos na superfície do grão exatamente no mesmo local, antes e depois de sua exposição ao meio. Para isso, grãos de basalto, fonolito, granito e do mineral feldspato, na fração AMG foram fixados em resina e imersos em colunas de solo por doze semanas. Durante este período, as colunas foram lixiviadas 1 (uma) vez por semana com diferentes soluções: água deionizada, ácido cítrico e ácido málico (ambos 0.01 mol L-1). As superfícies dos grãos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS), permitindo semi-quantificar os elementos nas mesmas áreas antes e após as doze semanas de experimento, além do teste pareado de Wilcoxon para analisar os resultados. As leituras por EDS para os grãos de feldspato apresentaram diferença significativa para ferro alumínio e sódio, explicadas pela estabilidade do alumínio na estrutura tetraedral dos feldspatos, a incorporação de ferro proveniente do meio reativo e a facilidade na remoção de sódio da estrutura. Foi estimado que os minerais mais reativos dos grãos de rocha foram nefelina, piroxênios e plagioclásios, os quais apresentaram reduções nas intensidades dos picos nos difratogramas, assim como a redução nas leituras por EDS de Ca, Na e Al. O meio reativo foi capaz de intemperizar os grãos, assim como a técnica de EDS capaz de identificar tais alterações na superfície dos minerais. |
publishDate |
2021 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2021-12-10 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-11022022-161320/ |
url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-11022022-161320/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1809090606520074240 |