Tonminerale. Saskia Salewski Landnutzung und Wasserbewirtschaftung 4. Fachsemester Lehrstuhl Bodenschutz und Rekultivierung

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Cathrin Stieber
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1 Tonminerale Saskia Salewski Landnutzung und Wasserbewirtschaftung 4. Fachsemester Lehrstuhl Bodenschutz und Rekultivierung

2 GLIEDERUNG 1. Einführung 2. Röntgenographische Analyse 2.1 Aufbereitung 2.2 Methodik 3. Infrarotspektroskopie 4. Artikel 5. Zusammenfassung 6. Quellen 2

3 2. RÖNTGENOGRAPHISCHE ANALYSE Identifizierung unbekannter Verbindungen Erklärt den strukturellen Aufbau von Tonmineralen sowie deren Zustand Kristalline Substanzen besitzen charakteristisches Atomgitter welche auf charakteristische Weise durch Röntgenstrahlung gebeugt werden Beugungsdiagramme liefern Interferenzmaxima Entstehende Interferenzmuster sind diagnostisch für die Kristallstruktur 3

4 Abbildung 1: Röntgenbeugungdiagramm Braggsche Gesetz: n λ = 2 d sinθ λ= Wellenlänge der Röntgenstrahlung n= natürliche Zahl d= Abstand zwischen Gitterebenen θ= Beugungswinkel (Winkel zwischen Kristallgitter und Röntgenstrahl) 4

5 2.1 AUFBEREITUNG Verbesserung der Bestimmung von Tonmineralen durch Gewinnung von Subfraktionen z.b. 2-0,2µm (Grobton), 0,2-0,02µm (Mittelton)und <0,02µm (Feinton) Entfernung von Eisenoxiden, Carbonaten und organischer Substanz 5

6 2.1 AUFBEREITUNG Zerstörung: der Carbonate mittels verdünnter (1:3) HCl des Humus mittels H2O2 der Eisenoxide mittels Pufferlösung Abbildung 2: Einfluss der Vorbehandlung auf die Intensität der Röntgeninterferenzen 6

7 2.1 AUFBEREITUNG Herstellung von Texturpräparaten Gleiche Feststoffgehalte je bestrahlter Präparatfläche Beste Ergebnisse mit 20 mg Abbildung 3: Abhängigkeit der Intensität der Röntgeninterferenzen von der Tonmenge in mg 7

8 2.2 METHODIK Abbildung 4: Apparatur für Röntgenbeugung 8

9 2.2 METHODIK Abbildung 5: Röntgenbeugung 9

10 Tabelle 1 : vorkommende Röntgenreflexe Abbildung 6: siehe Abbildung 1 10

11 3. INFRAROTSPEKTROSKOPIE Durch infrarote Strahlung werden Moleküle angeregtà schwingen Adsorptionssprektrum wird detektiert Aus der Lage der Adsorptionsmaxima kann auf die Bindungen und auf das Mineral geschlossen werden 11

12 3. INFRAROTSPEKTROSKOPIE Abbildung 7: IR-Spektrum 12

13 4. ARTIKEL Röntgendiffraktometrische Untersuchung als Beitrag zur substantiellen Beurteilung von Tonrohstoffen in Brandenburg Untersucht wurden: Bänderton Flaschenton Interglazialton etc. Tabelle 2 : röntgendiffraktometrische Untersuchung an Bändertonen 13

14 5. ZUSAMMENFASSUNG Röntgenographische Analyse und Infrarotspektroskopie Methoden zur Analyse von Tonmineralen Ohne Aufbereitung und Herstellung von Präparaten keine genauen Aussagen möglich 14

15 QUELLENVERZEICHNIS Braxoley, George W.: IDENTIFICATION OF CLAY MINERALS BY X-RAY DIFFRACTION ANALYSIS, URL: ( ). Chipera, Steve J.:BASELINE STUDIES OF THE CLAY MINERALS SOCIETY SOURCE CLAYS: POWDER X-RAY DIFFRACTION ANALYSES, in: Clays and Clay Minerals, Vol. 49, No. 5, , Heim, D.: Tone und Tonminerale. Enke, 1990, S Höding, T.:Röntgendiffraktometrische Untersuchung als Beitrag zur substantiellen Beurteilung von Tonrohstoffen in Brandenburg, in: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge, Vol.4, No.2, 65-72, Jasmund, K., Lagaly, G.: Tonminerale und Tone. Steinkopf 1993, S Madejová, A., Komadel, P. :BASELINE STUDIES OF THE CLAY MINERALS SOCIETY SOURCE CLAYS: INFRARED METHODS, in: Clays and Clay Minerals, Vol. 49, No. 5, , Środoń, J. et. al. :QUANTITATIVE X-RAY DIFFRACTION ANALYSIS OF CLAY-BEARING ROCKS FROM RANDOM PREPARATIONS, in: Clays and Clay Minerals, Vol. 49, No. 6, , Tributh, H.: Qualitative und quantitative Bestimmung von Tonminerale in Bodentone, URL: ( ). Triuth, H. :Notwendigkeit und Vorteile der Aufbereitung von Boden- und Lagerstättentonen, URL: ( ). 15

16 ABBILUNGSVERZEICHNIS Abbildungen: Abbildung 1 und 6: Tributh, H.: Qualitative und quantitative Bestimmung von Tonminerale in Bodentone, URL: ( ) Abbildung 2 und 3:Tributh, H.: Qualitative und quantitative Bestimmung von Tonminerale in Bodentone, URL: ( ) Abbildung 4und 5: Universität Göttingen: Röntgenbeugung, URL : get/text/1526 ( ) Tabellen: Tabelle 1: Tributh, H.: Qualitative und quantitative Bestimmung von Tonminerale in Bodentone, URL: ( ) Tabelle 2: Höding, T.:Röntgendiffraktometrische Untersuchung als Beitrag zur substantiellen Beurteilung von Tonrohstoffen in Brandenburg, in: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge, Vol.4, No.2, 65-72,

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