Quantitative Analyse fehlgeordneter, quellfähiger Tonminerale (Smektite) mit röntgen-diffraktometrischen Pulver-Methoden
Land / Region: Deutschland
Projektanfang: 01.01.2001
Projektende: 01.03.2005
Projektstand: 01.03.2005
Abb.1: Schematische Darstellung eines turbostratisch fehlgeordneten Kristallits
Quelle: umgezeichnet nach MOORE & REYNOLDS, 1997, ISBN 0195087135
Bentonite sind Gesteine, die vorwiegend aus Montmorillonit bestehen. Aufgrund der chemischen und physikalischen Eigenschaften finden Bentonite u.a. Verwendung in der Gießerei-, Bau- und Bohrindustrie. Bei geowissenschaftlichen Fragestellungen und den meisten technischen Anwendungen ist die Kenntnis der Mengenanteile der Minerale im Bentonit, hier insbesondere der Smektitgehalt zur Interpretation genetischer Aspekte oder experimenteller Beobachtungen von größter Wichtigkeit. Hierzu fehlt jedoch bisher ein effektives Verfahren auf der Basis der Röntgendiffraktometrie. Die strukturelle Beschreibung des Montmorillonits ist kompliziert, da dieser starke turbostratische Fehlordnungen (Abb. 1) aufweist.
Das Fehlen eines geeigneten Fehlordnungsmodells verhindert bisher eine korrekte Quantifizierung mit einem auf der Rietveld-Methode basierenden Verfahren. Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Aufstellung eines solchen Fehlordnungsmodells und die kritische Überprüfung mit unabhängigen kolloidchemischen und anderen Methoden auf Eignung zur Quantifizierung der Mineralanteile in Gemengen. Dieses Modell konnte in ein automatisches Rietveldprogramm mit Fundamentalparameteransatz integriert werden.
Die Dissertation von Dr. Ufer wurde 2005 mit dem Karl-Jasmund Preis der DTTG (Deutsche Ton- und Tonmineralgruppe) geehrt.
Literatur:
- Ufer, K., Roth, G., Stanjek, H., Dohrmann, R., Kleeberg, R., Bergmann, J. 2004. Descprition and quantification of powder X-ray diffractograms of turbostratically disordered layer structures with a Rietveld compatible approach.- Z. Kristall. 219: 519-527
- Ufer, K., Stanjek, H., Roth, G., Dohrmann, R., Kleeberg, R.,Kaufhold, S. 2008. Quantitative phase analysis of bentonites with the rietveld method. Clays and Clay Minerals 56 (2), 272-282.
- Ufer, K., Kleeberg, R., Bergmann, J., Curtius, H., Dohrmann, R. 2008. Refining realstructure parameters of disordered layer structures within the Rietveld method, Zeitschrift für Kristallographie Supplements, 27, 151-158
Partner:
- Dr. K. Ufer (Promotionsprojekt), Forschungszentrum Jülich
- Prof. Dr. R. Roth, Institut für Kristallographie, RWTH Aachen
- Dr. R. Kleeberg, Institut für Mineralogie, TU Bergakademie Freiberg
Prof. Dr. H. Stanjek, Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre, RWTH Aachen
