Ungewöhnlicher Brauneisenstein

[Harzsammler]

Hallo,

entschuldige wenn ich als Korinthenkacker rüberkomme - aber zum besseren Verständnis solltest Du Dich in die Grundlagen der anorganischen Chemie einarbeiten:
Kohlenstofftrioxid ist an all diesen Reaktionen nicht beteiligt sonder Kohlendioxid und Kohlenstoff kann unter natürlichen Bedingungen nicht gasförmig entweichen.
Calcium alleine kann nicht übrigbleiben sondern sucht sich als Alkalimetall schleunigst eine stabile Bindung meist als Karbonat oder Sulfat.

Grüße,
Michael

[harzgeist]

... dass für die Bildung von Goethit das Element Stickstoff vorhanden sein muss und für Lepidokrokit Natrium ...

Entweder hast du da etwas falsch verstanden oder mir ist da was entgangen 

Wenn aber, die Limonitbildung auch innerhalb einer bereits geschlossenen Limonitschale funktionieren soll, dann müssen im eingeschlossenen Kern, im "Kalkbrei" auch Stickstoff und Natrium enthalten sein, sowie ausreichend Wasser, um chemische Reaktionen auszulösen, die zur Bildung von Goethit und Lepidokrokit führen. Das allein, ist schon eine gewagte These, wie ich finde.

Also wenn du einen Klumpem Kalkstein in eine eisenhaltige Lösung wirfst, sagen wir ein Lösung von Eisen(III)sulfat (bildet sich in der Natur z.B. aus Pyrit) und die Lösung ist ausreichend konzentriert, kannst du zusehen, wie sich der Kalk braun färbt. Die braune Schicht wächst dann an und verfestigt sich, bleibt aber trotzdem porös und (in gewissem Grade) wasserdurchlässig. Das Wasser "sickert" nun von außen nach innen und umgekehrt, löst dabei den Kalk auf (das geht besser wenn im Wasser Kohlendioxid gelöst ist), und transportiert den Kalk nach außen. Dort findet die chemische Reaktion mit dem Eisensulfat statt. Das entstehende Eisenhydroxid lagert sich außen an die Schale an und das entstehende Calciumsulfat (Gips) bleibt draußen im Wasser gelöst. Das  Kohlendioxid wird dabei auch wieder frei  (bleibt natürlich im Wasser gelöst) und wenn das dann wieder nach innen diffundiert, kann es wieder weiteren Kalk lösen und so weiter. Am ende ist der Kalk ganz verschwunden und es bleibt nur noch ein Hohlraum 

Glaubst du nicht ?  Dann rechne mal mit:
gehen wir mal davon aus, dass innerhalb einer Woche nur ein einziger Tropfen durch die Schale ausgetauscht wird (du wirst mir zustimmen dass das möglich ist)
dann sind das im Jahr ungefähr 0,003 Liter (ich habe mal gelernt dass 16 Tropfen ca. 1 ml sind) und in 1000 Jahren ganze 3 Liter.
1 Liter Wasser kann bis zu 17 Gramm Kalk (als Hydrogenkarbonat) lösen. Gehen wir von viel weniger aus, sagen wir 1 Gramm, der Einfachheit halber.
Dann sind das 3 Gramm in tausend Jahren, aber 3 kg in einer Million Jahren, was geologisch gesehen immer noch ein recht kurzer Zeitraum ist !!!

Unter der Voraussetzung, dass kein Kohlendioxid beteiligt ist, löst sich der Kalk sehr viel schlechter, aber selbst dann wären es unter den gleichen Bedingungen statt der 3 kg immerhin noch fast 50 Gramm.
Dass die Schale anfänglich sehr viel dünner war und deshalb ein besserer Stoffaustausch möglich war blieb in der Rechnung auch unberücksichtigt.

Kalk besteht doch aus Kalzium, Kohlenstoff und Sauerstoff. Gut der Sauerstoff wird dringen benötigt und vielleicht wird bei der Spaltung der Kohlenmonoxid-Molekühle der Kohlenstoff gasförmig und „verduftet“ einfach (was so einfach eigentlich auch nicht geht). Dann bleibt immer noch Kalzium übrig, was sich in keiner chemischen Formel für die Bildungsbestandteile von Limonit findet, also im Innern der Gallen noch vorhanden sein müsste, wenn diese auch nach innen "Schalen" bilden.

 

CaCO₃    +      H₂O       +      CO₂        --------->      Ca(HCO₃)₂
Kalk                Wasser        Kohlendioxid               Calciumhydrogenkarbonat

Fe₂(SO4)₃          +          3 Ca(HCO₃)₂       -------->     2 FeOOH    +     3 CaSO₄      +      2 H₂O      +    6 CO₂
Eisensulfat                Calciumhydrogenkarbonat          Limonit                Gips                   Wasser         Kohlendioxid

Da verschwindet nix und da bleibt auch nix übrig    Natürlich muss die obere Reaktion in dreifacher Menǵe ablaufen wie die untere.
und ohne die Vermittlung von Kohlendioxid wird's ganz einfach:

Fe₂(SO4)₃   +   3 CaCO₃    +  H₂O     ------->     2  FeOOH   +   3 CaSO₄  +   3 CO₂

Ich hoffe, jetzt wird's klarer
Thomas

[Angler]

Aua, mein Kopf schmerzt, die Wand hat nicht geholfen, aber Ihr liebe Freunde.

Nur kurz vorweg, wieso Krümelkacker? Dass sich Experten wie Ihr überhaupt die Mühe machen, einen - für Euch sicherlich profanen Vorgang - einer "Geologischen Jungfer" verständlich zu machen, finde ich super und ebenso spannend wie interessant.

Also, mein vermisstes Kalzium sucht sich nach seiner Scheidung von CO3 - weil es alleine nicht leben will - umgehend einen neuen Partner mit Kohle und verdünnisiert sich aus der Gefahrenzone. Kenne ich irgendwoher.

Was ich mir nicht vorstellen konnte, war, dass die Limonitschalen eine solche intensive Diffusion und dies in beide Richtungen zulassen würden. Wenn das so ist - und ich nehme Eure diesbezügliche Belehrung vollumfänglich an - wird mir die Sache tatsächlich klarer. Das Kalzium wird in Form einer Gipslösung nach außen transportiert, wo es als Gips abgelagert wird, während der Vorgang der Limonitbildung gleichmäßig nach innen wie außen solange weiterläuft, bis eine der notwendigen Komponenten (Kalk, Eisen) im Bildungsbereich aufgebraucht ist, richtig?    

Dann ist unser hier gezeigte Kandidat ganz eindeutig - geologisch betrachtet - also eine brandenburgische Teenager-Kiesgalle (hab ich doch gleich gesagt, stimmts Thomas).
Ich habe in den paar Tagen durch Eure Hilfe mehr über unsere Kiesgallen gelernt, als in meinem gesamten Leben zuvor. Wofür ich Euch allen ganz aufrichtig danken möchte.

Damit sollten wir - Euer Einverständnis vorausgesetzt - diesen Bestimmungsfall schließen, denn Ihr habt schon so viel Zeit in meine Unwissenheit investiert, dass Ihr Euch schnell wieder den wichtigeren Themen zuwenden solltet.

Abschließend habe ich aber auch noch einen kleinen Bonbon, sozusagen ein Dankeschön für Euren hilfreichen Einsatz, auch bei einer Präparations- bzw. Sicherungsmaßnahme. Die rein zufällig einen Gallenkern betraf, der aus lupenreinem Eisenocker = Eisen(III)-oxidhydrate besteht und dank Euch gesichert werden konnte. Fotos stelle ich gleich ein und füge dann noch den Link dazu.

Hier ist der Link: https://www.mineralienatlas.de/forum/index.php/topic,43541.0.html

MfG

Michael     


 

[stoanklopfer]

Gut, dass diese "Diskussion" nun beendet ist!