| minerální podíl | organický podíl |

jílové minerály

| jílové minerály | oxidy a hydroxidy | primární minerály |

            Nejdůležitější skupinu půdních sekundárních minerálů tvoří jílové minerály vznikající v půdotvorném procesu rozpadem primárních křemičitanů, nebo syntézou produktů, které se uvolňují při zvětrávání minerálů. Tvoří až 70-80% z celkové hmotnosti půdy. Na jejich vzniku se podílí také biochemické procesy v půdě a půdní mikroorganismy. Jílové minerály jsou složeny převážně z Si, Al, O, H a v menším množství obsahují také Ca, Mg, Fe, K, Zn aj.

            Stavebním kamenem krystalové mřížky jílových minerálů jsou anionty kyseliny ortokřemičité SiO₄^4-, krystalující v pravidelných čtyřstěnech neboli tetraedrických tvarech. Každý tetraedr se může chovat jako čtyřvalentní anion.

          Zbytek volných vazeb může být neutralizován dalšími bázemi nebo vyvázáním dalších tetraedrů. V přírodě nacházíme různé typy tetraedrů. Některé se mohou se slučovat v dlouhé řady nebo spojovat v cykly. Vedle toho volné negativní náboje jsou také neutralizovány s druhou základní jednotkou krystalové mřížky jílových minerálů, kterou tvoří aniont Al(OH)₆^3-, krystalizující v pravidekných osmistěnech (oktaedrech). Jestliže třívalentní hliník je obklopen 6 ionty OH^-, tak oktaedry mají nenasycenou valenci a mohou se spojovat mezi sebou přes dva společné OH^-, tvořící tak druhou vrstvu krystalové mřížky minerálu.

            Obecný vzorec je pak [Al(OH)₃]_n.  

            Krystalová mřížka všech jílových minerálů je tvořena z vrstev tetraedrů a oktaedrů. Vzniká tak navenek teoreticky elektroneutrální struktura s vyrovnaným počtem kladných i záporných nábojů. Vrstvy vytváří lamely krystalové mřížky jílových minerálů, které sestávají ze dvou nebo ze tří vrstev tetraedrů a oktaedrů. Podle uspořádání krystalové mřížky a stupně disperzity částic je dělíme na skupinu:

• smektitu,

• kaolinitu,

• illitu,

• allofánu.

            Do skupiny smektitu řadíme montmorillonit, beidellit a saponit. Lamely krystalové mřížky jsou složeny ze dvou vrstev tetraedrů a z vrstvy oktaedru. Jílové minerály této skupiny se vyznačují vysokou disperzitou částic (80% je pod 1µm), velkou vnější i vnitřní povrchovou plochou (měrný povrch činí 500-600 m².g^-1). Existence mohutného vnitřního povrchu je umožněna specifickou strukturou krystalové mřížky, umožňující pronikání vody i prvků mezi jednotlivé lamely. Důsledkem těchto vlastností je vysoká sorpční kapacita 80-120 mmol na 100 g minerálu, plasticita, vaznost a hydrofilnost. Montmorillonity jsou nejvíce rozšířeny v půdách černozemního typu.

Struktura jílových minerálů (Mengel, Kirkby 1978)

            Do skupiny kaolinitu jsou řazeny kaolinit, halluisit aj. Lamely krystalové mřížky tvoří vždy jedna vrstva tetraedru a jedna vrstva oktaedru (1:1 - obr. 2.3). Kaolinity se vyznačují velkou pevností krystalové mřížky a menší disperzitou částic (pouze 20-25% částic je pod 1µm), malým vnějším i vnitřním povrchem, a tím i podstatně menší schopností poutat kationty (5-10 mmol na 100g) a nepatrnou bobtnavostí pro vodu. Z hlediska zásobení rostlin vodou a živinami jsou tyto minerály méně hodnotné a jsou zastoupeny hlavně v půdách podzolových.

            Do skupiny illitu řadíme illit, glaukonit, vermikulit aj. s nekonstantním chemickým složením. Představují skupinu přechodných jílových minerálů a svými vlastnostmi zaujímají místo mezi smektity a kaolinity. Měrný povrch mají 50 - 90 m².g^-1, přičemž vnitřní povrch tvoří více než 50% celkového měrného povrchu. Sorpční kapacita činí 10-40 mmol/100g. Minerály ze skupiny illitu jsou tvořeny z trojvrstev. V krystalické mřížce se nachází draslík.  

            Zvláštní postavení má skupina allofánu, která vzniká zvětráváním allumosilikátového skla (sopečný popel) nebo krystalizací Si-Al-solů. Má vysokou kationtovou výměnnou kapacitu (135 mmol na 100g) a sorpční kapacitu pro anionty (až 30 mmol na 100g). Allofán silně poutá humusové kyseliny, fosforečnanové anionty a enzymy.

nahoru

autor textu: Prof. Ing. Rostislav Richter, DrSc.

Struktura křemíkového tetraedru