Enhydro-Wasser in Quarzen und Achaten

[Collector]

weiß jemand eine fachliche Erklärung, wie das Wasser in bestimmte Quarze oder Achate reinkommt ? Bzw. - wie enstehen Enhydros ?

collector

[Krizu]

Vielleicht anders rum:
Warum ist das Wasser meist draussen? Werden die nicht hydrothermal, also aus der wässerigen Lösung abgeschieden?

MFG

Frank

[uwe]

Bei Druck und Temperatur, bei denen SiO2 aus der hydrothermalen Lösung auskristallisiert, ist Wasser noch gasförmig. 

Uwe

[Krizu]

Hallo,

ich hätte jetzt auf überkritisch gesetzt. Ist nicht genau das Gleiche wie gasförmig. Ich kenne die Quarzkristallisation bei knapp 500°C mit (imho) einigen 100bar, oder?

MfG

Frank

[Peter Haas]

Die kritische Temperatur von Wasser liegt bei etwas über 80 °C, der kritische Druck bei etwa 200 bar. Ein Stoff ist nur dann überkritisch, wenn sowohl sein kritischer Druck, als auch seine kritische Temperatur überschritten sind. Wird nur der kritische Druck überschritten, liegt eine Flüssigkeit vor, im Bereich unterhalb des kritischen Drucks und oberhalb der kritischen Temperatur ein Gas. Schon aus diesem Grund können Wassereinschlüsse in Mineralien bei Raumtemperatur nicht überkritisch sein.

Überkritisches Wasser ist ein extrem aggressives Medium. Bei Arbeiten über chemische Reaktionen in überkritischem Wasser (interessant z.B. für die Entsorgung hochgiftiger organisch-chemischer Abfälle - daran forscht z.B. das US-Militär !!) an der Universität Karlsruhe in den späten 80er Jahren hielten nur Reaktoren aus Nickel den Bedingungen über eine gewisse Zeit hinweg stand. Quarzglas dagegen wird angegriffen: das Material versprödet lokal und bricht dann (zum Mechanismus vgl. B.C. Bunker et al.: Surf. Sci. 222:95-118, 1986). Das gleiche dürfte einem natürlichen Quarzkristall erst recht passieren.

[berthold]

Hallo,

Bei Druck und Temperatur, bei denen SiO2 aus der hydrothermalen Lösung auskristallisiert, ist Wasser noch gasförmig

falsch, hydrothermale Lösungen sind Flüssigkeiten, das alles geht auch bei viel geringeren Temperaturen und Drücken.

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

typische technische Hydrothermalsynthesen werden im Bereich bis ca 700°C und über 500MPa = 5E8 Pa = 5000bar durchgeführt. Versuchsdauern liegen da im Bereich etlicher Tage.

Technische Quarze lupenreiner Qualität werden unterhalb des Phasenübergangs bei ca 570°C gezüchtet. Da der Phasenübergang druckabhängig ist kann die Temperatur, je nach Füllung der "Bombe" erhöht, auch leicht erhöht werden. Der Unterschied liegt vermutlich in der Sättigung der Lösung. Ich kenne aber die Arbeit nciht, hast Du die gerade als PDF rumliegen 

Mit der Aggressivität des Mediums hast Du recht! Deshalb werden auch meistens Edelmetall-Einlagen in die "Bombe" eingepasst. Wenn Du einen geschlossenen Körper zu z.B. 80% mit Wasser füllst und erhitzt, kommst du sehr schnell über die kritischen Bedingungen. Wobei dir kritische Temperatur von Wasser bei knapp 650K ungefähr 380°C liegt.

Aber nehmen wir doch mal einen mit Wasser und einigen Alkalien gefüllten Hohlraum im Gestein. Es ist heiss (>400°C) und tief im Berg (>220bar). Das aggressive überkritische Wasser löst die SiO2-Umgebung auf. Kommt der Hohlraum in den Bereich der Normalbedingungen, kristallisiert erstmal jede Menge aus und das Wasser bleibt als Wasser über. Oder liege ich da falsch? Gefüllte Achatmandeln kann ich so nicht erklären, aber da wäre auch beim Übergang überkritisch zu "normal" der Umschlag von konzentrischer Struktur zu Streifen erklärbar.

MfG

Frank

[Collector]

Hallo

 bis hierher - recht interessant und wieder was Neues zu überkritischem Wasser und Hydrothermalsynthesen.

Aber - wie kommt denn nun wirklich das Wasser in den Quarz oder in den Achat  ?

gruß und danke
collector

[Krizu]

Aber - wie kommt denn nun wirklich das Wasser in den Quarz oder in den Achat  ?

Einfach gesagt:
Meiner Meinung nach ist es immer da, bewirkt das Wachstum und in den meisten Fällen verschwindet es bevor wir das Stück finden.

Oder reden wir aneinander vorbei?

MfG

Frank

[aca]

Hallo,

alle Enhydros trocknen auf Dauer langsam aus, denn Achat ist mehr oder weniger porös
(deshalb kann man ihn ja auch färben)
Wasser war in allen Achaten "drin".
Das Wasser haben die anderen Achate einfach schon "verloren", bevor man sie fand.
Enhydros sind vielleicht nur aus relativ dichtem Chalcedon aufgebaut.

...und natürlich noch was zu Überkritsch etc. weil's so interessant ist ;-)

380C als kritische Temperatur gilt für reines Wasser.
Meines Wissens liegt die Temperatur bei Salzen in der Lösung höher.
Sonst wären das doch pneumatolytische Bildungsbedingungen.
Denn bei überkritischen Bedingungen ist Wasser doch ein Gas.

Oder??

700C erscheinen mir ziemlich hoch - waren das vielleicht 700Kelvin?
Ich hatte Autoklaven-Temperaturen von 300-600C in Erinnerung.

Amir

[Peter Haas]

Denn bei überkritischen Bedingungen ist Wasser doch ein Gas.

Oder??

Nein, denn überkritisches Wasser ist überkritisch. Das ist ein eigener Aggregatzustand.

[berthold]

Hallo,

ich denke, künstliche Quarzkristalle (Turmalin u.a.m) werden hydrothermal (also nicht überkritisch) gezüchtet so bei 350 - 390°C und ein Druck von 120MPa. Oder liege ich da falsch?

Gruß

Berthold

[aca]

Nein, denn überkritisches Wasser ist überkritisch. Das ist ein eigener Aggregatzustand.

Hauptsache, es ist nicht mehr nass ;-)

Aber Spass bei Fuss.
Ich wollte es natürlich erst nicht glauben, aber "überkritisch" wird
anscheinend tatsächlich als eigener Aggregat-Zustand betrachtet.

Wobei mir noch nicht so ganz klar ist, ob man nur wegen dem
Phasendiagramm den Begriff wählt oder weil es (und ob es wirklich)
fundamental andere Eigenschaften gibt.

Jedenfalls ist meine sich zwischenzeitlich einstellende Verwirrung wegen
des Übergangs von hydrothermal zu pneumatolytisch jetzt weg
(fliessender Übergang ist nicht, überkritisch ist nicht nass).


Mein Gott, was ein Geschwafel.
Wollte mal jemand was wegen Enhydros wissen?

Ich hätte in dem Zusammenhang mal ne ganz andere Frage...
Da mache ich aber lieber einen eigenen Thread zu auf...
 
Amir

[Collector]

@aca

danke, richtig.

Ich wollte eigentlich nur wissen, wie Wasser in Quarze und Achate reinkommt, bzw. wie Enhydros enstehen.
Oder, noch simpler: Was ware zuerst da: Das Wasser oder der Kristall / Achat ?

(resp. in diesem Zusammenhang wissen, ob : )

- Enhydros sowohl Quarze als auch Achate mit Wassereinschlüssen sind oder
-Man sowohl Quarze als auch Achate mit Wassereinschluß grundsätzlich Enhydros nennt ( nennen kann )

@Peter Haas

Überkritisch als Aggregatzustand - ist für mich auch neu.

Bisher wurden ja die Aggregatzustände wie folgt eingeteilt:

a) Klassisch

Fest - Flüssig - Gasförmig

b) Nichtklassische Aggregatzustände

-Plasma
-Vakuum ( ?) (unterschiedliche Auffassung ? )
-Bose-Einstein-Kondensat (BEC).

Wie passt da überkritisch rein ?

gruß
collector

[aca]

Hallo Collector,

Oder, noch simpler: Was ware zuerst da: Das Wasser oder der Kristall / Achat ?

Wohl beim Katechismusuntericht geschwänzt?
"...und der Geist schwebte über dem Wasser"
oder so ähnlich ...

Ich würde dazu neigen, nur Achate als Enhydros zu bezeichnen und
nur das Wasser in Quarzen als eigentlichen Einschluss.
Das ist glaube ich auch die gängige Nomenklatur.

Man kann das vom Achat umschlossene Wasser auch nicht mit dem
in Quarz- oder sonstigen Kristallen eingeschlossenen vergleichen.
Das ist eher wie das Wasser, dass man gelegentlich auch in Kristalldrusen findet.
In dem Sinne ist ein Achat eher ein Gestein als ein Mineral
(jetzt gibt's gleich richtig Prügel...)
Homogen ausgebildeten Chalcedonen würde ich den "vollen Mineral-Status"
übrigens noch zugestehen wollen.
Wahrscheinlich hätte ich dazu besser nichts gesagt ;-)
Bin sowieso wieder vom Thema abgewichen. Sorry...

Gruß
Amir