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

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