Resumo Materiais baseados em oxi-hidróxidos mistos de alumínio e ferro (III) foram preparados pela síntese hidrotérmica a partir da ureia, sais de nitrato ou cloreto e em diferentes razões molares Al3+:Fe3+. Foram avaliadas as propriedades estruturais, morfológicas e térmicas dos materiais. As misturas de nitratos de Al3+ e Fe3+ conduziram à formação da hematita enquanto que nos materiais obtidos a partir dos cloretos, diferentes fases cristalinas de Fe3+ foram identificadas. Para o comportamento térmico observou-se que, independente do ânion dos precursores, a amostras de composição 30%:70% (Al3+:Fe3+) se diferenciaram das demais. Após a calcinação, a fase hematita foi identificada em todas as amostras. Os sais precursores e as razões Al3+:Fe3+ refletiram em diferenças entre as amostras nas propriedades avaliadas. Pelos resultados observados, a ocorrência de substituições isomórficas de Fe3+ pelo Al3+ na fase hematita foi identificada, o que proporcionou alterações nas propriedades avaliadas em relação ao material sem a presença de Al3+.

Abstract Materials based on mixed aluminum and iron (III) and oxyhydroxides were prepared by the hydrothermal synthesis using urea, nitrates, or chlorides salts in different Al3+:Fe3+ molar ratios. The structural, morphological, and thermal properties of the materials were evaluated. The mixtures of Al3+ and Fe3+ nitrates led to the formation of hematite whereas, for the materials obtained from chlorides, different crystalline phases of Fe3+ were identified. For the thermal behavior, it was observed that, regardless of the anion of the precursors’ salts, the samples with composition 30%:70% (Al3+:Fe3+) stood out from the others. After calcination, the hematite phase was identified in all samples. The precursor salts and the Al3+:Fe3+ ratios reflected in differences between the samples in the evaluated properties. From the observed results, the occurrence of isomorphic substitutions of Fe3+ by Al3+ in the hematite phase was observed, which provided changes in the evaluated properties in relation to the material without the presence of Al3+.

Os Latossolos apresentam, de modo geral, baixos teores de P disponível; no entanto, a influência do material de origem parece ser decisiva na definição do estoque e da forma de P predominante nesses solos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilidade de P, pelos extratores Mehlich-1 (M-1) e Resina de Troca Iônica (RTI), em amostras de horizontes B de Latossolos Férricos e Perférricos desenvolvidos a partir de diferentes materiais de origem. Para tanto, além da caracterização física e química dos solos, foram realizadas 10 extrações sequenciais com os extratores M-1 e RTI em amostras de horizonte B coletadas entre 0,8 e 1,0 m de profundidade. Os teores totais de Ca, P, Fe, Al e Ti foram determinados após digestão com os ácidos nítrico, fluorídrico e perclórico. Os efeitos das extrações sequenciais de P sobre os óxidos de Fe também foram avaliados a partir das análises com ditionito-citrato-bicarbonato e oxalato ácido de amônio. A maior semelhança observada entre os teores de P acumulado após as extrações sequenciais com M-1 e RTI nos solos desenvolvidos de tufito é indicativo da predominância de P-Ca. Os maiores teores de P extraídos pela RTI após uma única extração relevam sua maior eficiência na remoção de P em solos bastante intemperizados como os Latossolos estudados e, ainda, ressalta a elevada sensibilidade do extrator M-1 em solos altamente tamponados. Além disso, uma única extração com o extrator M-1 ou RTI não é suficiente para estimar o fator quantidade de P lábil nesses solos.

In general, Latosols have low levels of available P, however, the influence of the parent material seems to be decisive in defining the pool and predominant form of P in these soils. This study evaluated P availability by extraction with Mehlich-1 (M-1) and Ion Exchange Resin (IER), from samples of B horizons of Ferric and Perferric Latosols developed from different parent materials. To this end, in addition to the physical and chemical characterization of soils, 10 sequential extractions were performed with M-1 and IER from samples of B horizons (depth between 0.8 and 1.0 m). Total contents of Ca, P, Fe, Al, and Ti were determined after digestion with nitric, hydrofluoric and perchloric acids. The effects of sequential P extractions on Fe oxides were also evaluated from the analyses of dithionite-citrate-bicarbonate and ammonium acid oxalate. The high similarity between contents of P accumulated after sequential extractions with M-1 and IER in soils developed on tuffite indicated a predominance of P-Ca. Higher contents of P after a single IER extraction show greater efficiency in P removal from highly weathered soils, as from the Latosols studied here. The P contents also show the high sensitivity of extractant M-1 in highly buffered soils. Furthermore, a single extraction with extractant M-1 or IER is not sufficient to estimate the amount of labile P in these soils.

En el estudio se evaluaron las diferentes formas de hierro (Fe) y aluminio (Al) presentes en suelos cultivados y en áreas de bosque de la zona norte del departamento del Magdalena (Colombia). Se seleccionaron seis zonas de muestreo localizadas entre 0 y 1000 m.s.n.m. Se utilizaron tres técnicas selectivas de extracción de Fe y Al con los agentes extractantes: pirofosfato de sodio, oxalato ácido de amonio, y ditionito citrato bicarbonato. Los contenidos totales de Fe y Al fueron determinados mediante un ataque ácido y cuantificación por absorción atómica. El análisis de varianza multivariado mostró diferencias significativas (P < 0.05) entre zonas y usos del suelo para todas las formas de Fe y Al extraídas, las cuales fueron mayores en suelos de bosques, en comparación con suelos de cultivo. Una alta proporción de Fe forma parte estructural de silicatos, en menor proporción de oxihidróxidos cristalinos y en una proporción muy baja se encuentra ligado a compuestos orgánicos; esto refleja una pobre evolución del humus en las zonas estudiadas. El Al extraído con oxalato amónico fue bajo (> 3% del Al total), lo que sugiere que un alto contenido de Al forma parte de estructuras cristalinas.

Different forms of iron (Fe) and aluminum (Al) present in soils with different uses in the northern department of Magdalena (Colombia) were evaluated. Six sampling areas located between 0-1000 meters, including cultivated soils and soils of cultivated areas adjacent to forests were selected. Three selective extraction techniques Fe and Al were used as extracting agents used: sodium pyrophosphate, acid ammonium oxalate and dithionite citrate bicarbonate, the total content of Fe and Al were determined (t) by an acid attack and quantified by atomic absorption. The analysis of variance shows that there are significant differences (p < 0.05) between areas and land uses for all forms of Fe and Al extracted, which were higher for forest soils compared to agricultural soils, thus large proportion a structural part of Fe silicates in crystalline oxyhydroxides less content and a very low proportion, linked to organic compounds, this reflects a poor evolution of humus in the study areas. The Al extracted with ammonium oxalate was low (less than 3% of total Al), suggesting that a high Al content is part of crystal structures.

The state of Hidalgo has a total surface of 2 110 573 ha, of which 22 % has characteristically acid soils that need to be evaluated to determine the physico-chemical factors that will allow the development of agricultural practices that will improve their use in forestry or agriculture. The objectives of this study were a) to determine the physical, chemical and mineralogical properties of the acid soils in the state of Hidalgo, Mexico, and b) to classify the soils following the criterium of the IUSS Working Group WRB (2006). The soils present good drainage, soil colours that vary from 10YR4/3 to 5YR4/4 (Munsell Color Chart), a bulk density lower than 1 Mg m-3, a particle density from 1.54 to 2.15 MG m-3, soil textures are loam, sandy loam and clay, the pH (in water 1:2.5) varied from 6.7 to 4.9, slightly acid to very acid; a high CEC (average of 30 cmol+kg-1), and organic matter geater than 4% in the surface horizons. The clay fraction is characterised by kaolinite, halloysite 7 Å and iron oxides (goethite). The sequence of free oxides in the Bt horizons is: Fe2O3 > Al2O3 > SiO2 , which indicates a stage of advanced mineral weathering. The soils were classified as different Alisols (IUSS Working Group WRB, 2006).

El estado de Hidalgo, cuenta con una superficie total de 2 110 573 ha, de éstas el 22 % de los suelos tienen características ácidas, que requieren de evaluarse y determinar sus factores físico-químicos que permitan desarrollar prácticas agronómicas tendientes a mejorar su potencialidad para uso forestal o agrícola. Los objetivos de este estudio fueron a) determinar las propiedades físicas, químicas y mineralógicas de los suelos ácidos en el estado de Hidalgo, México, y b) clasificar los suelos de acuerdo al criterio de la IUSS Working Group WRB (2006). Los suelos estudiados presentan un buen drenaje, de colores que van de 10YR4/3 a 5YR4/4 (Munsell Color Chart), densidad aparente menor de 1 Mg m-3, densidad real varía de 1.54 a 2.15 Mg m-3; de textura franco, franco arenosa y arcillosa; pH (en agua 1:2.5) varió de 6.7 a 4.9, ligeramente ácido a muy ácido; CIC alta (promedio de 30 cmol+kg-1), materia orgánica mayor del 4% en los horizontes superiores. En la fracción arcilla está caracterizada por caolinita, haloisita 7 Å, y óxidos de hierro (goethita). La secuencia de los óxidos lábiles en los horizontes Bt es: Fe2O3 > Al2O3 > SiO2 lo que indica una etapa de intemperización avanzada de los minerales. Los suelos fueron clasificados como diferentes Alisoles (IUSS Working Group WRB, 2006).

En el presente trabajo se caracteriza una arcilla-bentonita colombiana (Valle del Cauca), mediante difracción de rayos X, técnicas espectroscópicas (IR, RMN y EPR) y análisis textural. Los resultados indican que el componente principal en este material natural es una esmectita dioctaédrica (aluminosa). Igualmente, los resultados de RMN de 29Si y de 27Al revelan la substitución isomórfica de Al3+ por Si4+ en la capa tetraédrica. El estudio de EPR evidencia la presencia de hierro (III) ocupando posiciones en la capa octaédrica del mineral de arcilla y formando nanoclusters, posiblemente de óxidos u oxihidróxidos. El análisis textural indica que el material es predominantemente mesoporoso.

In the present work a Colombian bentonite (from Valle del Cauca) was characterized by X-ray diffraction, spectroscopic techniques (IR, NMR and EPR) and textural analysis. The results indicate that dioctahedral (aluminian) smectite is the principal component in the natural material. In addition, both 29Si NMR and 27Al NMR analysis reveal the isomorphous substitution of Al3+ by Si4+ in the tetrahedral sheet. The EPR study shows iron (III) in octahedral sheet positions of the clay mineral besides “nanoclusters” probably in oxides or oxyhydroxides form. The textural analysis indicates that the bentonite is predominantly a mesoporous material.

No presente trabalho caracterizou-se uma argila-bentonita colômbiana (Vale do Cauca), mediante difração de raios X, técnicas espectroscópicas (IV, RMN e EPR) e análise textural. Os resultados indicam que o composto principal neste material natural é uma esmectita dioctaédrica (aluminous). Também os resultados de RMN de 29Si e de 27Al revelam a substituição isomórfica de Al3+ por Si4+ na camada tetraédrica. O estudo de EPR evidência a presença de Ferro (III) ocupando posições na camada octaédrica do mineral de argila e formando nanoclusters, possivelmente de óxidos ou oxihidróxidos. A análise textural indica que o material é predominantemente mesoporoso.