Os cientistas do solo e dos sedimentos há muito compreendem a importância da distribuição do tamanho das partículas para a sua área de estudo. Praticamente todos os aspetos do fluxo de água no solo, do teor de carbono e azoto, da acidez, da aeração e da disponibilidade de nutrientes estão relacionados com o tamanho das partículas.
Diversas abordagens foram desenvolvidas para classificar amostras em formatos úteis para categorizá-las e prever seu comportamento. Alguns cientistas do solo classificam as partículas do solo em areia, silte e argila, e as quantidades relativas são usadas para definir a textura de uma amostra. Os tamanhos das frações do solo, de acordo com o sistema de classificação do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), são os seguintes:
Figura 1. Sistema de classificação de solos do USDA
A análise e classificação da amostra podem ser usadas para criar um triângulo de textura, como mostrado abaixo:
Figura 2. Triângulo de textura do solo, mostrando as 12 principais classes texturais e as escalas de tamanho de partículas conforme definidas pelo USDA.
As frações do solo conferem características específicas ao solo. A argila melhora a capacidade de retenção de nutrientes, aumenta a retenção de água e a estabilidade do solo, mas às vezes é difícil de arar. Solos com alto teor de areia geralmente têm boa drenagem, aeração e são relativamente fáceis de arar. Solos com alto teor de silte apresentam características intermediárias.
Outra abordagem para classificar amostras de solo e sedimentos utiliza a escala Phi – veja abaixo:
Figura 3. A escala Phi é uma escala de tamanho de partículas de sedimentos, definida como uma transformação logarítmica da escala geométrica de tamanho de grãos de Udden-Wentworth.
Informações sobre o tamanho das partículas dos sedimentos também podem ser usadas em conjunto com dados de velocidade da corrente para prever se a amostra tem maior probabilidade de se depositar no leito do rio ou ser transportada rio abaixo. O diagrama de Hjulström mostrado abaixo é usado para esse tipo de previsão.
Figura 4. Diagrama de Hjulström
Historicamente, as medições de solo são feitas de forma trabalhosa por meio de peneiramento e rototap (ineficaz para frações de argila), análise gravimétrica ou pipetagem. Essas opções são demoradas e inadequadas para análises de solo em larga escala. Por esses motivos, institutos de pesquisa utilizam a difração a laser, um analisador automático de tamanho de partículas baseado em calibração com o USDA, para medir uma variedade de aplicações em solo e sedimentos. O Analisador de Tamanho de Partículas LA-960V2 é excepcionalmente qualificado para amostras de solo e sedimentos, pois possui uma faixa dinâmica de 0,01 a 5.000 micrômetros – a mais ampla de qualquer sistema disponível.
Figura 5. Transformação do gráfico da escala phi do LA-960V2 a partir da análise do tamanho de partículas por difração a laser.
Junte-se ao Dr. Scott Werts, professor associado de Geologia na Universidade de Winthrop, enquanto ele compartilha sua pesquisa focada na utilização de vários aspectos da química do solo e do tamanho das partículas para investigar o sequestro de carbono a longo prazo nos solos, o aquecimento dos solos por incêndios superficiais e a geomorfologia e a composição isotópica estável de núcleos de turfa para estudos paleoclimáticos:
Análise granulométrica do solo e extração da fração argilosa
Analisador de Distribuição de Tamanho de Partículas por Dispersão de Laser
Analisador de Distribuição de Tamanho de Partículas por Dispersão de Laser
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