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• W1999740560 abstract "In dieser Arbeit wird über eine Reihe experimenteller Untersuchungen zum Thema der Tonmineralverwitterung berichtet. Als Ausgangsmaterial wurden Proben von Kaolinit, Fireclay Mineral, Illit und Montmorillonit verwendet. Der Abbau der Tonminerale wurde unter verschiedenen pH-Bedingungen (pH 3, 6, 7, 10) und bei unterschiedlicher Reaktionsdauer verfolgt und zwar anhand der jeweils in Lösung gegangenen Ionen, Si und Al. Die Versuchsergebnisse (eine Übersicht gibt Tab. 7) zeigten, daβ die Kaolin-Minerale sowohl im sauren als auch im alkalischen Bereich stöchiometrisch in Lösung gehen. Das Si/Al-Atomverhältnis in der Lösung lag entsprechend dem Atomverhältnis im Kaolinit etwa bei 1. Im neutralen Bereich (pH 6 und 7) kam es zu bevorzugtem In-Lösung-gehen von Si, während Al im Rückstand angereichert wurde. Die Montmorillonitproben zeigten in keinem Fall stöchiometrischen Abbau. Stets kam es zu bevorzugtem Herauslösen von Si unter Anreicherung von Al im Rückstand. Die Illitprobe lag in ihrem Verhalten gegenüber den Verwitterungslösungen zwischen den Kaolinproben und den Montmorilloniten. Bei pH-3 fand annähernd stöchiometrischer Abbau statt, bei pH-6 und pH-10 ging dagegen mehr Si in Lösung als dem Si/Al-Verhältnis im Ton entsprach. Im neutralen pH-Bereich läβt sich die niedrige Al-Konzentration in den Lösungen der Verwitterungsversuche durch die geringe Löslichkeit von Al-Hydroxid erklären (nach Raupach (1960) ist der Sättigungswert bei pH-6 0,016 ppm A12O3). Bei den Montmorilloniten und in begrenztem Umfang auch bei dem Illit muβ man im sauren and auch im alkalischen pH-Bereich mit Adsorptions- und Anlagerungseffekten rechnen, die die Al-Konzentration stark beeinflussen. Trotz Versuchsdauern bis zu 9 Monaten konnten Gleichgewichtseinstellungen zwischen Tonmineral und Lösung nur im Falle der Kaolin-Minerale bei pH-10 annähernd erreicht werden, bei pH-3 reichten die Reaktionszeiten nicht aus. Zum Schluβ wird noch der Versuch unternommen, mit Hilfe der experimentell ermittelten Daten natürliche Verwitterungsvorgänge aufzuklären. Dabei wurde das Augenmerk sowohl auf Umwandlungsprozesse der Tonminerale gerichtet als auch auf den Einfluβ der Verwitterungs-vorgänge auf die chemische Zusammensetzung von Grundwässern. Results of experimental works bearing on the weathering of clay minerals are presented. Kaolinite, fireclay mineral, illite and montmorillonite samples were used as starting materials. Dissolution of these minerals under different pH conditions (pH 3, 6, 7, 10) and for different durations of time was studied by determining the amounts of Si and Al that went into solution. It was found (cf. Fig. 7) that the kaolin minerals are dissolved stoichiometrically in acidic as well as in alkaline milieu. In keeping with the atom proportions of kaolinite, the atomic ratio SiAl in the solution approximated 1. In the neutral region (pH 6 and 7), however, comparatively more Si was dissolved, the residue being enriched in Al. The samples of montmorillonite never went into solution stoichiometrically. Si was dissolved preferably and the residue got enriched in Al. The samples of illite occupied an intermediate position between kaolinite and montmorillonite. At pH 3 it went into solution approximately stoichiometrically whereas at pH 6 and 10 more Si was dissolved when compared to the SiAl ratio in the clay itself." @default.
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