Como já foi visto no artigo sobre intemperismo por ação física, esse fenômeno consiste no conjunto atuante de processos naturais e/ou antrópicos na qual promovem a formação e as características gerais da superfície terrestre. Além dos fenômenos físicos como: temperatura, desprendimento por ação mecânica, pressão, etc., existem processos de ordem química que influenciam no intemperismo, e o agente fundamental nessa abordagem é a água. Sendo que, o intemperismo químico é caracterizado pela decomposição mineralógica dos minerais primários das rochas e a síntese de minerais secundários.
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AÇÃO DA ÁGUA NO INTEMPERISMO QUÍMICO
A agua é fundamental para a decomposição química das rochas, devido ao processo de acidificação e interação responsáveis pela decomposição química dos minerais constituintes das rochas.
A partir da infiltração, percolação e processo de acidificação da água (devido à dissolução de CO2 presente na atmosfera e à presença de ácidos orgânicos) é que ocorre a decomposição química das rochas, sendo que alguns elementos tem um percentual de mobilidade maior que a de outros, compondo uma escala de taxa de mobilidade. As rochas em decomposição tendem a perder, de seu constituinte, elementos químicos como cálcio e sódio (que apresentam uma taxa maior de mobilidade) e acabam acumulando mais magnésio, potássio, silício, ferro e alumínio (menor taxa de mobilidade) em sua estrutura. Então, quanto mais minerais suscetíveis à mobilidade maior será o processo de intemperismo.
Durante o processo de decomposição é possível observar, de forma conjunta ou singular, as seguintes reações químicas:
OXIDAÇÃO
Ocorre, normalmente, quando a uma reação de algum elemento com o oxigênio, alterando seu estado de oxidação. A oxidação resulta na perda estrutural cristalina do mineral, sendo comum em rochas que apresentam Fe²+ (ferro ferroso), que se oxida em Fe³+ (ferro férrico). É observável, nesse processo, uma mudança de cor na região que sofre a oxidação, geralmente apresentando tons amarelados ou avermelhados.
Exemplo:
Fe2SiO4 (Fe-olivina) + 1/2O2 + 2H2O à Fe2O3 (hematita)+ H4SiO4
HIDRATAÇÃO
A adesão da água na estrutura mineral pode formar um novo constituinte, devido à neutralização das superfícies das partículas dos minerais pelas cargas elétricas do dipolo da água.
Exemplo:
Fe2O3 (hematita) + H2O à 2FeO(OH) (goethita)
DISSOLUÇÃO
Ocorre quando o mineral é solubilizado por um ácido. Quando a água está, de forma relativa, pura, a solubilização pode não ser satisfatória a ponto de ocorrer a total dissolução, porém se a água contiver CO2 dissolvido, pode ocorrer a total dissolução do constituinte, devido à acidez da água.
Exemplo:
CaCO3 (calcita) + H+ + HCO3– à Ca(HCO3)2 (bicarbonato de sódio)
Essa reação pode demonstrar a formação de relevos cársticos.
HIDRÓLISE
É um fenômeno provocado pela reação química entre íons H+ e cátions do mineral. O íon H+ se infiltra na estrutura no mineral deslocando constituintes de mesma carga (cátions K+ e Na+ e alcalino-terrosos Ca2+ e Mg2+), que são liberados na solução. Esse processo acaba liberando Si e Al na fase líquida, devido à interface sólido/solução de alteração que é destruída, podendo haver uma neoformação de minerais secundários.
A hidrólise depende, geralmente, de um pH na faixa de 5 a 9 para ocorrer, podendo ocorrer de forma total ou parcial.
Exemplo:
KAlSi3O8 (K feldspato) + H+ + OH– à H(AlSi3O8) + K+ + OH–
No mineral, o H+ substitui o K+. A partir de então, a estrutura do mineral passa a ser instável, continuando sua decomposição por hidrólise, ocorrendo uma hidrólise total (quando todo Si e K são eliminados), porém, se as condições de drenagem não forem favoráveis para a entrada do H+ na estrutura do mineral parte do Si continua no ambiente de intemperismo e o K pode ser totalmente ou parcialmente eliminado, podendo reagir com Al formando aluminossilicatos hidratados (argilominerais).
ACIDÓLISE
Esse fenômeno ocorre, geralmente, em ambientes de clima frio, onde a decomposição da matéria orgânica pode ser incompleta (devido às características ambientais que impedem a condição ideal para que os microrganismos realizem a decomposição total), podendo formar ácidos orgânicos, tornando o pH das água <5, complexando e solubilizando o Fe e o Al, sendo que em condições de pH <3, a acidólise é total.
Exemplo:
KalSi3O8 (K feldspato) + 4H+ + 4H2O à 3H4SiO4 + Al3+ + K+
Na hipótese de acidólise total, formam-se solos constituídos, quase que, apenas de minerais primários, porém insolúveis como o quartzo. Em caso de acidólise parcial, quando pH>3 e <5, a remoção de Al é incompleta.
CONSIDERAÇÕES
O intemperismo químico depende da relação entre as ações físicas e biológicas, sendo que apenas uma variável, a mais ou a menos, num ambiente formando pela mesma estrutura mineral pode sofrer um processo diferente de intemperismo. É claro que todo esse processo está estritamente inter-relacionado, mas é fundamental conhece-lo separadamente para assim ser possível detectar, entender ou resolver qualquer alteração adversa.
Autor
Elizeu Vasconcelos
Consultor Ambiental
