The Rietveld method applied to the quantitative mineralogical analysis of some soil samples from Argentina

Abstract

The mineralogical quantification of soils species is mainly obtained by analysis of X-ray diffraction (XRD) patterns. The classic method, for these analyses, is limited to semi quantitative determinations due to the overlapping of different specie’s peaks and processes of absorption of the constituents, the wide range of particle size distribution, etc. The use of the Rietveld method for XRD quantitative analysis, in mixtures of minerals, has allowed to improve the accuracy of the quantitative results and to extend it to complex systems, as soils, transforming it in a meaningful tool for soils investigation. In this work, quantitative results obtained by the application of classic and Rietveld methods, are compared in different soils samples from Argentina. A set of mixtures of minerals with similar composition to three studied samples, was also quantified by Rietveld method, with absolute error lower than 3%. Obtained results indicate that quantitative analysis by Rietveld method, can improve the results found by XRD classic method and may be used for the quantitative determination of soil minerals.

La cuantificación mineralógica de componentes del suelo es obtenida principalmente por análisis de espectros de difracción de rayos X (DRX). El método clásico aplicado para dicho análisis está limitado a determinaciones semi-cuantitativas debido a la superposición de picos de las distintas especies y procesos de absorción de los constituyentes, el amplio rango de distribución de tamaño de partícula, etc. El uso del método de Rietveld para el análisis cuantitativo por DRX, en mezclas de minerales, ha permitido mejorar la exactitud de los resultados cuantitativos y extenderlo a sistemas complejos, como lo son los suelos, transformándose en una herramienta significativa para su investigación. En este trabajo se comparan los resultados cuantitativos obtenidos por la aplicación del método clásico y de Rietveld, a diferentes muestras de suelos de la Argentina. Un grupo de mezclas de minerales con composición similar a tres de los suelos estudiados, también se cuantificó por el método de Rietveld, obteniéndose un error absoluto menor al 3%. Los resultados indican que el análisis cuantitativo por el método de Rietveld, mejoran los resultados obtenidos por el método clásico de DRX y puede ser usado para la determinación cuantitativa de los minerales presentes en suelos.