12. stunde tektosilikate teil 2 foide und zeolithe · adsorptionsstoffpaarung zeolith/wasser...
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Vorlesung
Geomaterialien
12. Stunde
Tektosilikate Teil 2
Foide und Zeolithe
Prof. Dr. F.E. Brenker
Institut für Geowissenschaften
FE Mineralogie
JWG-Universität Frankfurt
Gerüstsilikate – Tektosilikate
Feldspatvertreter (Foide)
Nephelin Na[AlSiO4] vertritt Albit NaAlSi3O8
Leucit K[AlSi2O6] vertritt Orthoklas KAlSi3O8
Feldspatvertreter (Foide)
Leucit K[AlSi2O6]
Leucit K[AlSi2O6]
Nephelin (Na,K)[AlSiO4] vertritt Albit NaAlSi3O8
Nephelin (Na,K)[AlSiO4] vertritt Albit NaAlSi3O8
Hauyn (Na,Ca,K)8-4[(SO4)2-1/(AlSiO4)6]
Sodalith Na8[Cl2/(AlSiO4)5]
Sodalith Na8[Cl2/(AlSiO4)5]
Lasurit (Na,Ca)8[S2/(AlSiO4)5]
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)
Schmuckstein
Pigment Ultramarin
Freskenmalerei (Sixtinische Kapelle) Buchmalerei
aufmahlen schlämmen filtrieren Fertiges Pigment
Zeolithe
Bsp.:
Analcim Na[AlSi2O6].H2O
ersetzt Albit NaAlSi3O8
Zeolithe
Analcim Na[AlSi2O6].H2O
Natrolith Na2[Al2Si3O10].2H2O
Chabasit (Ca0.5,Na,K)4[Al4Si8O24].12H2O
Chabasit (Ca0.5,Na,K)4[Al4Si8O24].12H2O
Stilbit NaCa4[Al9Si27O72].H2O
Philipsit (Ca0.5KNaBa0.5)4-7[Al4-7Si12-9O32].12H2O
Zeolithe - Wachstumsformen
Wasserenthärtung (Ionentauscher)
Beispiel Geschirrspühler
Leitungswasser
(Ca2+, Mg2+)
Nutzwasser
(Na+)
Arbeitsphase
Regenerationsphase
Abwasser
(Ca2+, Mg2+)
Regenerierlösung
(Na+)
Zeolith
Zeolith
Selbstkühlendes Bierfass
A: Fassblase
B: wassergesättigter Verdampfer
z.B. Watte
C: Zeolith (entwässert)
Selbstkühlendes Bierfass
Schematischer Aufbau
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,- €
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