Kalium Selbstdiffusion in Feldspäten

Heuser, David Andreas (2016) Kalium Selbstdiffusion in Feldspäten.
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Abart, Rainer

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Abstract in German

Zur Bestimmung des Selbstdiffusionskoeffizienten von Kalium in Feldspäten wurden Tracer-Diffusionsexperimente mit dem stabilen Kalium Isotop $^{41}K$ an Edelsteinqualität-Sanidinen aus Volkesfeld in der Eifel (Deutschland) mit $X_K=0,85$ und ungeordnetem Aluminium und Silizium auf den tetraederplätzen durchgeführt. Es wurde die Diffusion senkrecht auf die (001)-Fläche für Temperaturen zwischen 750$^oC$ und 1000$^oC$ untersucht. Dazu wurden polierte (001)-Flächen der Feldspatproben mit KCl-Salz, welches ein Verhältnis der Kalium Isotope von 96,5$\%$ $^{41}K$ und 3,5$\%$ $^{39}K$ hat, benetzt und anschließend in Muffelöfen auf die entsprechenden Temperaturen erhitzt. In Kooperation mit der Technischen Universität Wien wurden mit einem ToF-SIMS 4-6 $\mu m$ tiefe Profile senkrecht auf die (001)-Fläche des Feldspates mit einer Auflösung von 2-4nm gemessen. $^{41}K$ hat in den untersuchten Feldspäten einen natürliche Hintergrund von $X_{41K}=0,057$, weshalb die Tracerkonzentration höher als für andere Tracer üblich gewählt werden musste. Daher fand im Experiment ebenfalls Interdiffusion zwischen Kalium und Natrium statt und die Feldspatzusammensetzung verschob sich von $X_K=0,85$ auf bis zu $X_K=1$. Die etwa 100$\mu m$ dicke Salzkruste lieferte zudem keine konstante $^{41}K$-Quelle. Die Diffusion konnte daher weder mit der Errorfunction noch mit der Gauß-Funktion exakt beschrieben werden, sondern verlangt ein komplexeres 3-Komponenten-Modell. Die über die Gauß-Funktion und die Errorfunction berechnete Diffusionkoeffizienten liegen jedoch relativ nahe zusammen und schränken die Ergebnisse gut ein. Die Diffusionskoeffizienten konnten mit guter Genauigkeit bestimmt werden. Bei Verbesserung der Messgenauigkeit ist allerdings ein komplexeres mathematisches Modell nötig, um die Diffusion genauer zu beschreiben.

Schlagwörter in Deutsch

Feldspat / Selbstdiffusion / Tracerdiffusion / Kalium-41 / ToF-SIMS

Item Type:	Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author:	Heuser, David Andreas
Title:	Kalium Selbstdiffusion in Feldspäten
Umfangsangabe:	66 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution:	University of Vienna
Faculty:	Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätslehrgang (ULG):	Masterstudium Erdwissenschaften
Publication year:	2016
Language:	ger ... Deutsch
Supervisor:	Abart, Rainer
Assessor:	Abart, Rainer
Classification:	38 Geowissenschaften > 38.25 Petrologie: Allgemeines 38 Geowissenschaften > 38.29 Petrologie: Sonstiges 38 Geowissenschaften > 38.30 Mineralogie
AC Number:	AC13667996
Item ID:	44546

(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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