Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 46

Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 46
Extractability and FTIR characteristics of poorly-ordered minerals in a collection of volcanic ash soils P. Buurman1, E.L. Meijer1, A. Fraser2 and E. Garcia Rodeja3 1 Wageningen University (NL); 2McAuley Institute (GB); 3Santiago University (E) Volcanic ash soils are characterized by either Al-organic complexes, or by low-order aluminium silicates such as allophane and imogolite. In practice, the presence of Al- complexes or -silicates is assessed by combinations of more or less specific extractions (acid oxalate, pyrophosphate pHlO, etc). Especially for aluminium silicates, the relation between the character of the extracted component and its extraction behavior is hardly known. Extractions are standardized and performed only once. At high contents of low-order Al- silicates, such extractions are incomplete. In addition, they extract unknown amounts of other minerals, such as halloysite and gibbsite, which obscures the interpretation. We undertook the present study to investigate the relation between extractability of low-order Al-silicates and factors such as total amount, Al/Si ratio, and admixed crystalline minerals. Special attention was given to the hydration state of the material and to coordination of its Si component. In general, there is a loss of oxygenated groups and a relative increase of aliphatics with depth. We measured acid-oxalate extractability and FTIR spectra of 34 samples from Costa Rica and from nine COST-622 reference profiles in four European countries. Si0, Al0, and Fe0, were measured following two procedures, i.e., standard extraction and sequential extraction in 5 to 7 steps. Solid phase FTIR spectra were recorded for original samples and for residues after extraction. To obtain spectra of the extractable fraction, spectra of residues were subtracted from those of the samples before extraction. Repeated oxalate extraction removes all amorphous Al-silicates, but not necessarily all non-silicate iron phases. For this reason, also dithionite-extractable Fe (Fed, single extraction) was measured. The aim was to distinguish similarities and differences between the characteristics of (aggregates of) poorly-ordered minerals in this collection of samples. This is important for understanding the variety of physical and chemical properties of volcanic-ash soils. Many samples show characteristic decreasing yield with each subsequent extraction, but a number of anomalies were observed. Also FTIR spectra may show great similarity between samples from different origin, but mostly they show a wide range of transitions between typical mineral spectra from literature. Especially for Fe, 5-7 sequential extractions sometimes extracted more than a single dithionite extraction, probably indicating dissolution of crystalline Fe-oxides such as magnetite. Oxidation of organic matter by H202 to remove organic matter resulted in the formation of ammonium dioxalato aluminate, an artifact that was encountered in most spectra of this collection of volcanic-ash soil samples. We expect that this complex formed from organically- bound aluminium. It has a typical combination of adsorption bands at 1721-1700-1419-1286- 805 or 1722-1699-1417-1288-808 cm"1. Another artefact is Ca-oxalate, which is visible in some FTIR spectra of residues after acid-oxalate extraction, with typical absorption bands at 1619-1318-782 cm"1. Samples that have been dried insufficiently show a peak of adsorbed water at about 1635 or 1653 cm'1. Top horizons frequently show peaks at 2924 and 2854 cm'1, due to CH2 and CH3 in organic matter that was not removed by peroxide oxidation. The allophane-type (Al/Si=2) that has a FTIR spectrum most similar to that of imogolite is called proto-imogolite. The typical difference of imogolite in comparison to proto-imogolite 31
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160

x

Fjölrit RALA

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Fjölrit RALA
https://timarit.is/publication/1497

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.