Diffusiver Transport und innere Verwitterungsreaktionen in mikroporösen Feldspäten

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Stefan Dultz
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5299256

Feldspäte weisen als Einzelkörner im Boden und in massiven Granitkörpern verbreitet Mikroporensysteme auf. Die Poren sind Relikte von spätmagmatischen und hydrothermalen Prozessen und können durch Verwitterung weiter ausgebildet werden. Struktur, Größe und Interkonnektivität der Poren haben einen starken Einfluß auf den Stoffaustausch zwischen Feldspäten und deren Umgebung und auf den Verlauf chemischer Reaktionen im Mineralinnern. Die Mechanismen dieser Reaktionen, die sowohl bei der hydrothermalen Alteration von Gesteinen als auch bei der chemischen Verwitterung im Boden und im Bereich des Grundwassers von Bedeutung sind, sind bisher nur unzureichend geklärt. Es sollen der Transport im Inneren von mikroporösen Feldspäten und dessen Einfluß auf die Verwitterungskinetik experimentell untersucht werden. Im ersten Antragszeitraum stehen die Charakterisierung der Porensysteme und die Diffusion unter gleichgewichtsnahen Bedingungen im Vordergrund. Dabei sind verschiedene Prozesse von Interesse, die i.b. mit ortsaufgelöster IR Spektroskopie unter in situ Bedingungen analysiert werden sollen: Hydratation und Dehydratation als Folge variabler Wasserdampfdrücke; Selbstdiffusion von Wasser, Diffusion von Alkoholen unterschiedlicher Kettenlängen bis hin zu Polyvinylalkoholen; Diffusion von Kationen und organischen Säuren wie Zitronensäure und Fulvosäuren bzw. deren Anionen. Die Studien ermöglichen Rückschlüsse über die Einflüsse von Teilchengröße und -ladung sowie Komplexierungsreaktionen auf den Transport in den Porensystemen. Komplexe chemische Reaktionen bei der inneren Verwitterung sollen im zweiten Förderzeitraum untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Harald Behrens