Analytik: Quali. und Quant. Analyse
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Analytik: Quali. und Quant. Analyse Nasschemische Nachweise (z.B. Trennungsgang) und Gehaltsbestimmungen per Titration, Gravimetrie, Konduktometrie, etc.

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Alt 12.02.2019, 22:13   #1   Druckbare Version zeigen
odomos  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
Extraktion Quarz

Hallo,


ich habe nicht so wahnsinnig viel Ahnung von analytischer Chemie (Geologe) und daher meine Frage:


Kann ich aus einer zerkleinerten Sandsteinprobe den Anteil an Quarz (SiO2) analytisch ermitteln? Mit sequenzieller Extraktion oder dergleichen?
Weitere Bestandteile der Probe sind Feldspäte, Glimmer, Karbonate und Eisenoxide (untergeordnet diverse Schwerminerale).


Danke und Gruß
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Alt 13.02.2019, 09:20   #2   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.241
AW: Extraktion Quarz

Ich befürchte, mit Chemie wirst Du da nicht weit kommen. Es geht hier wohl weniger um die Elemente sondern um die Minerale/Kristalle.

Ich kenne mich da wenig aus, würde aber vermuten, dass hier so etwas wie ein Dünnschliff und das Auszählen der Flächen (wenn das unter geeignetem Licht möglich ist) der entsprechenden Minerale schon deutlich näher an der Wahrheits liegt.

Eine chemische Analyse bringt Dir nur die Anteile der Elemente. Was bei SiO2 in einem derartigen Sandstein relativ sinnfrei ist.
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Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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Alt 13.02.2019, 09:20   #3   Druckbare Version zeigen
Rumpanscher Männlich
Mitglied
Beiträge: 365
AW: Extraktion Quarz

Wenn es nicht reicht eine Sieblinie zu erstellen ist das nur sehr schwierig. Eisenoxide und Karbonate bekommt man durch Behandlung mit Säuren recht gut aus der Probe, anders sieht es da mit Glimmer und Feldspat aus.
Hier wäre eine optische Methodik (ATR-IR) wohl noch die beste Option, wobei es da für einen Laien sehr schwierig ist quantitative Aussagen raus zu treffen.

Wie wichtig ist das denn? Steht als Option die Probe in ein Prüfinstitut einzusenden? Die wissen da am besten Bescheid.
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Gäbe es die letzte Minute nicht, so würde niemals etwas fertig.
Mark Twain
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Alt 13.02.2019, 10:10   #4   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.778
AW: Extraktion Quarz

Zitat:
Zitat von Cyrion Beitrag anzeigen
Eine chemische Analyse bringt Dir nur die Anteile der Elemente.
wenn man die Bestandteile der Mischung kennt, reicht das um die Mengenverhältnisse zu ermitteln.
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The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
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Alt 13.02.2019, 12:00   #5   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.241
AW: Extraktion Quarz

Sand: SiO2
Feldspat: (Ba,Ca,Na,K,NH4)(Al,B,Si)4O8
Glimmer: ähnlich genaue Zusammensetzung mit K, Al, Si, Fe, etc.
Carbonate: M(I),M(II)CO3
Eisenoxide: was zusätzlich enthaltend?

Wie will man da mit einer Elementaranalyse nehr sagen können, als dass die Elemente drin sind?

Man muss zuerst mal eine irgendwie geartete Trennung und Analyse der einzelnen Bestandteile machen. Soviel ich weiß, kann man bei einem Dünnschliff mit Erfahrung schon einiges sehen. Ich sehe das Ganze aber eher als mineralogisches denn als chemisches Problem an.
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Alt 13.02.2019, 17:24   #6   Druckbare Version zeigen
markus78 Männlich
Mitglied
Beiträge: 249
AW: Extraktion Quarz

Damit sollte es gehen:

https://en.wikipedia.org/wiki/QEMSCAN
markus78 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.02.2019, 20:38   #7   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.778
AW: Extraktion Quarz

Zitat:
Zitat von Cyrion Beitrag anzeigen
Wie will man da mit einer Elementaranalyse nehr sagen können, als dass die Elemente drin sind?
wenn man die Bestandteile nicht genau kennt, geht es natürlich nicht.
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De Moines Tribune, 6 February 1955
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Alt 13.02.2019, 20:57   #8   Druckbare Version zeigen
odomos  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Extraktion Quarz

Danke für eure Antworten!


Habe mir schon fast gedacht, dass es nicht möglich ist.
Es gibt natürlich andere Methoden (XRD, REM), aber hätte ja sein können, dass man den Quarz auch irgendwie über eine Extraktion heraus isoliert bekommt.
Aber das geht wohl nicht wirklich.
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Alt 13.02.2019, 21:08   #9   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.274
AW: Extraktion Quarz

Extraktion bedeutet,du müßtest hier eine oder alle der Gesteinsarten in einen anderen Aggregatszustand bringen,um sie dann zu trennen.Das geht hier nicht.
Für schnelle Gesteinsanalysen bzgl. der Mineralzusammensetzung werden heute oft spektroskopische Geräte(s. markus u.ä. wie hier:https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/GG_Mineral/Kolloidchem_Lab/Infrarotspektroskopie/infrarotspektroskopie_inhalt.html?nn=1542290 ) verwendet.

Fulvenus!
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Alt 14.02.2019, 08:59   #10   Druckbare Version zeigen
rappelkiste Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.063
AW: Extraktion Quarz

Guten Morgen,

in verschiedenen Literaturstellen ist von einer "rationellen" Analyse von Tonmineralien die Rede. Hierbei wird die unterschiedliche Lösegeschwindigkeit der einzelnen Mineralbestandteile in Säuren ausgenutzt. Ich habe zwei Methoden gefunden, wobei die erstere konz. Phosphorsäure verwendet und die letztere Schwefelsäure.

Die Tonminerale sollen sich jeweils in der angegebenen Säure lösen und der Quarz ungelöst zurückbleiben. Ich selbst habe diese Analysen noch nie durchgeführt und kann daher keine Aussage über die Zuverlässigkeit machen. Vielleicht haben wir noch ein paar Geochemiker mit Erfahrung am Start? ricinus vielleicht??

Gruß
rappelkiste
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Alt 14.02.2019, 09:06   #11   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.241
AW: Extraktion Quarz

Veranschaulichen wir es einmal bildlich:

Du hast einen riesigen Haufen aus Legosteinen. Einige sie unterscheiden sich in der Zahl der Noppen. Aus diesen Steinen sind größere Brocken augebaucht, bei denen einige vom Aufbau her sehr ähnlich aber sicher nicht identisch sind. Die nennest Du dann "Quarz", Glimmer" etc. Alle diese Brocken enthalten aber alle Steine mit 1 bis 10 Noppen. Du reißt alle Brocken auseinander und zählst, wie viele Steine Du von jeder Noppenart hast.

Daraus willst Du dann rauskriegen, wie viele Brocken "Quarz", "Glimmer" etc. Du gehabt hast. Keine Chance.
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Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.02.2019, 17:42   #12   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.537
AW: Extraktion Quarz

Hi odomos,

SiO2 reagiert mit H2F2 zu flüchtigem SiF4, das ausgetrieben werden kann. Mit H2O hyrolysiert das Gas quantitativ. So kannst Du sicher den SiO2-Gehalt bestimmen. Die Silikate in Ton und Glimmer werden im schwach sauren (H2F2) nicht so schnell angegriffen. Aber Vorsicht, mit H2F2 ist nicht zu spaßen. H2F2 dringt schnell und unmerklich durch die Haut tief ins Gewebe ein, das dann innerhalb von einigen Tage komplett abstirbt -> Amputation. (Das habe ich selbst bei unvorsichtigen Kommilitonen erlebt ... zwei Finger perdu.)

Freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.02.2019, 17:57   #13   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.241
AW: Extraktion Quarz

Wie dargelegt, bringt der SiO2-Gehalt nix für die Bestimmung des Quarzgehaltes, wenn andere SiO2-haltige Mineralien zugegen sind.

Eine Elementaranalyse bringt auch wenig, um den amorphen Teil eines Polymers zu bestimmen.
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