12. stunde tektosilikate teil 2 foide und zeolithe · adsorptionsstoffpaarung zeolith/wasser...

30
Vorlesung Geomaterialien 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe Prof. Dr. F.E. Brenker Institut für Geowissenschaften FE Mineralogie JWG-Universität Frankfurt

Upload: others

Post on 13-Oct-2019

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Vorlesung

Geomaterialien

12. Stunde

Tektosilikate Teil 2

Foide und Zeolithe

Prof. Dr. F.E. Brenker

Institut für Geowissenschaften

FE Mineralogie

JWG-Universität Frankfurt

Page 2: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Gerüstsilikate – Tektosilikate

Page 3: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Feldspatvertreter (Foide)

Nephelin Na[AlSiO4] vertritt Albit NaAlSi3O8

Leucit K[AlSi2O6] vertritt Orthoklas KAlSi3O8

Page 4: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Feldspatvertreter (Foide)

Page 5: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Leucit K[AlSi2O6]

Page 6: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Leucit K[AlSi2O6]

Page 7: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Nephelin (Na,K)[AlSiO4] vertritt Albit NaAlSi3O8

Page 8: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Nephelin (Na,K)[AlSiO4] vertritt Albit NaAlSi3O8

Page 9: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Hauyn (Na,Ca,K)8-4[(SO4)2-1/(AlSiO4)6]

Page 10: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Sodalith Na8[Cl2/(AlSiO4)5]

Page 11: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Sodalith Na8[Cl2/(AlSiO4)5]

Page 12: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Lasurit (Na,Ca)8[S2/(AlSiO4)5]

Page 13: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Lasurit (Na,Ca)8(AlSiO4)6(S,SO4,Cl)1-2

Lapis Lazuli

Mineralgemenge, hauptsächlich aus

Lasurit, Calcit, häufig auch Pyrit

Akzessorisch auch

Sodalith, Diopsid, Hauyn, Nephelin,

Phlogopit u.a.

Meist kubisch

(1 Formeleinheit/Elementarzelle)

selten aber auch

orthorhombisch (6 FE/EZ)

oder

triklin (4 FE/EZ)

Page 14: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Schmuckstein

Page 15: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Pigment Ultramarin

Freskenmalerei (Sixtinische Kapelle) Buchmalerei

aufmahlen schlämmen filtrieren Fertiges Pigment

Page 16: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Zeolithe

Bsp.:

Analcim Na[AlSi2O6].H2O

ersetzt Albit NaAlSi3O8

Page 17: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Zeolithe

Page 18: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Analcim Na[AlSi2O6].H2O

Page 19: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Natrolith Na2[Al2Si3O10].2H2O

Page 20: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Chabasit (Ca0.5,Na,K)4[Al4Si8O24].12H2O

Page 21: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Chabasit (Ca0.5,Na,K)4[Al4Si8O24].12H2O

Page 22: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Stilbit NaCa4[Al9Si27O72].H2O

Page 23: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Philipsit (Ca0.5KNaBa0.5)4-7[Al4-7Si12-9O32].12H2O

Page 24: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Zeolithe - Wachstumsformen

Page 25: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Wasserenthärtung (Ionentauscher)

Beispiel Geschirrspühler

Leitungswasser

(Ca2+, Mg2+)

Nutzwasser

(Na+)

Arbeitsphase

Regenerationsphase

Abwasser

(Ca2+, Mg2+)

Regenerierlösung

(Na+)

Zeolith

Zeolith

Page 26: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Selbstkühlendes Bierfass

Page 27: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

A: Fassblase

B: wassergesättigter Verdampfer

z.B. Watte

C: Zeolith (entwässert)

Selbstkühlendes Bierfass

Schematischer Aufbau

Page 28: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

FAKTEN FAKTEN FAKTEN

Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser

Füllmenge Zeolith 5.1 kg

Füllmenge Wasser 1.0 kg

Bierfüllung 20.5 Liter

Gesamtgewicht (incl. Bier) 41 kg

Kühlzeit vor dem Zapfen 30 -45 min

Kürzeste Zapfperiode 170 min

Längste Zapfperiode 24 h

Max. Bieranfangstemperatur 26 °C

Min. Zapftemperatur 3 °C

Maximale Zeolithtemperatur 90 °C

Lagerzeit (wg. Bier) 9 Monate

Regenerationstemperatur 350 °C

Regenerationszeit 50 min

Preis (20l Tucher) + Pfand ca. 55,- € + 50,- €

Page 29: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht

Industrie-Zeolithe

Technische Anwendungen von (synthetischen) Zeolithen

• Als Molekularsiebe

• und Adsorbentien,

• Ionenaustauscher,

• zur Bindung radioaktiver Moleküle,

• als Trocknungsmittel, ….

Zeolithe sind kristalline Alumosilikate mit

• einheitlichem Porenradius

• einem negativ geladenen Gerüst

• ein-/zwei-/dreidimensionalem Kanalsystem

• „supercages“ an den Kanalkreuzungen, je nach Zeolith

Page 30: 12. Stunde Tektosilikate Teil 2 Foide und Zeolithe · Adsorptionsstoffpaarung Zeolith/Wasser Füllmenge Zeolith 5.1 kg Füllmenge Wasser 1.0 kg Bierfüllung 20.5 Liter Gesamtgewicht