{"id":216,"date":"2018-02-02T19:05:06","date_gmt":"2018-02-02T19:05:06","guid":{"rendered":"http:\/\/geo2.unibe.ch\/wp\/?p=216"},"modified":"2018-04-10T06:55:27","modified_gmt":"2018-04-10T06:55:27","slug":"faszination-mineralogie-den-karbonaten-auf-der-spur","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.geology.unibe.ch\/index.php\/2018\/02\/02\/faszination-mineralogie-den-karbonaten-auf-der-spur\/","title":{"rendered":"Faszination Mineralogie"},"content":{"rendered":"

Faszination Mineralogie: Den Karbonaten auf der Spur<\/h1>\n

\"FaszinationGestern besuchten uns 8 Gymnasiasten des Kirchenfeld Gymnasiums am Institut. Sie erforschten mit Methoden der Chemie und Physik die Eigenschaften von Karbonaten, die in unserem Alltag eine wichtige Rolle spielen. Die Forschungsgruppe der Mineralogie<\/a> von Prof. Sergey Churakov<\/a> gab den Besuchern vertiefte Einblicke in die Welt der Mineralogie. <\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Sie starteten mit eine theoretischen Einf\u00fchrung um einige Grundlageninformationen zu erhalten. Je nach chemischer Zusammensetzung entstehen verschiedene Kristallarten und Kristallsysteme. Dazu geh\u00f6ren Kalzit, Aragonit, Malachit, Azurit, und viele mehr.<\/span><\/p>\n

\"\" <\/span>Eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Karbonaten spielt der Kohlenstoffkreislauf. Je w\u00e4rmer die Meerestemperatur ist, wie beispielsweise am \u00c4quator, desto weniger Karbonat kann gel\u00f6st werden. Das Wasser wird \u00fcbers\u00e4ttigt und die Karbonate f\u00e4llen aus. Ebenso beg\u00fcnstigt eine h\u00f6here Konzentration an CO3<\/sub>(-2)<\/sup> Anionen im Wasser die Ausf\u00e4llung von Karbonat. Deshalb gedeihen Korallen in tropischen Meeren pr\u00e4chtig, sofern das Wasser genug sauber ist und sie genug Sonnenlicht haben.<\/span><\/p>\n

\"\" <\/span>Um Karbonate genauer zu untersuchen, lohnt sich ein Blick auf das Kirstallgitter: Das Modell zeigt, welche Atome mit welchen in Beziehung stehen. Elektrostatische Wechselwirkungen balancieren die Kr\u00e4fte zwischen den Atomen aus.<\/span><\/p>\n

\"\" <\/span>Mit einem speziellen Mikroskop (atomic force microscope (AFM))  k\u00f6nnen die Forscher bis auf atomare Ebene Oberfl\u00e4chenstrukturen von Mineralen beobachten. In Videoaufnahmen zeigte Sergey Churakov, welche Bereiche der Kristalle sich dabei schneller oder langsamer aufl\u00f6sen.<\/p>\n

\"\" <\/span>Bevor die Gymnasiasten zum praktischen Teil wechselten, erkl\u00e4rte Martin Fisch wie aus den Rohmaterialien Kalk, Mergel und Tonstein Klinker entstehen. \"\" <\/span>Anschliessend f\u00fchrten David Mair und Arthur Adams die Jugendlichen ins Mikroskopieren ein. Anhand einiger Aufgaben verglichen die Gymnasiasten D\u00fcnnschliffe von Gesteinen unter dem Mikroskopen. Sie erfuhren, wie typischer Kalkschlamm aussieht – langweilig und \u00f6de\u2026<\/p>\n

Da waren die D\u00fcnnschliffe eines Kalkes mit seinen Fossilien schon wesentlich interessanter. Die Gymnasiasten konnten beobachten wie ein Kalk aussieht, der durch die Umwandlung mit mehr Druck und Temperatur zu einem Marmor wurde.<\/p>\n

\"\" <\/span>Schlussendlich diskutierten sie die Frage, weshalb Karbonate wichtig sind. Nebst dem, dass Karbonate wichtige Speicher f\u00fcr Erd\u00f6l oder Erdgas sind, das Grundmaterial f\u00fcr Beton oder direkt als Bausteine dienen, bieten sie gute Durchl\u00e4ssigkeiten f\u00fcr heisses Grundwasser im tiefen Untergrund, das f\u00fcr Geothermie nutzbar ist. In der Forschung dienen sie als Klimainformanten, da die Sauerstoffisotope im Kalk Hinweise geben auf warme oder kalte Klimaphasen.<\/p>\n

\"\" <\/span>Als Abschluss der Mikroskopiersequenz stellen die zwei Doktoranden vor, in welchen Gebieten sie selbst forschen.\"\" <\/span>Nach dem Mittagessen besuchen die Jugendlichen das \u00abatomic force microscope\u00bb (AFM))  und k\u00f6nnen direkt beobachten, wie sich die Oberfl\u00e4che eines Kalzits aufl\u00f6st. Mit diesen Messungen und in Kombination mit Modellierungen erforschen die Mineralogen die Kinetik der Mineralaufl\u00f6sung.<\/p>\n

\"\" <\/span><\/p>\n

Anschliessend machten die Gymnasiasten einige Experimente zum technischen Kalkkreislauf. Dass die Kalksteine sch\u00e4umen, wenn sie mit Salzs\u00e4ure betr\u00e4ufelt werden, wussten die Jugendlichen zwar schon. Um herauszufinden, was denn nun da tats\u00e4chlich geschieht, wendeten sie ihre eigenes Chemiewissen an und erstellten die dazugeh\u00f6rige chemische Gleichung. Auch bei den weiteren Versuchen vom Kalkbrennen \u00fcber das L\u00f6schen des Kalks bis zur Karbonatisierung wendeten sie weiteres Wissen an.<\/p>\n

\"\" <\/span><\/p>\n

Zuletzt reichern die Gymnasiasten die Kalkwasser-L\u00f6sung durch einblasen mit CO2<\/sub> an.<\/p>\n

\"\"<\/span><\/p>\n

Zum Schluss stellten Martin Fisch und Andreas Glauser ihre eigenen Forschungsarbeiten vor und gaben so Einblick, wie angewandt die Forschung im Bereich der Mineralogie sein kann.<\/p>\n

Insgesamt erlebten die Gymnasiasten einen abwechslungsreichen Tag am Institut f\u00fcr Geologie und konnten feststellen, dass Geologie nicht nur aus \u00abSteinen\u00bb besteht, sondern dass gerade die Mineralogie sehr viel mit Chemie und Physik zu tun hat.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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