Thermodynamik und Kristallchemie der Kupfer Arsenate

• Antragsteller: Professor Dr. Juraj Majzlan, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319264552

Oxidationszonen von Erzlagerstätten entstehen entweder natürlich oder anthropogen. In beiden Fällen spiegeln sie die Prozesse wider, die zur Sekundärmineralbildung aus den verwitternden primären Erzen nahe der Oberfläche führen und Minerale, Elementzyklen und (Boden-)Organismen, d. h. die gesamte Umwelt stark beeinflussen. In diesem Antrag werden wir Kupfer-Arsenat Minerale, eine unglaublich variable Gruppe der Minerale, die in vielen Oxidationszonen zu finden ist, untersuchen. Diese Minerale sind in der Lage, nicht nur Kupfer und Arsen, sondern auch Elemente wie Pb, Zn oder Se zu immobilisieren oder freizusetzen. Wir werden diethermodynamischen Eigenschaften von Endgliedern und Mischreihen der Kupfer-Arsenat Minerale Chalcophyllit, Liroconit, Strashimirit, Tyrolit, Parnauit, Geminit und Euchroit sowie benachbarter Systeme messen. Es werden die Bildungsenthalpien mittels Lösungskalorimetrie und Entropien mittels Relaxationskalorimetrie bestimmt. Die Mischparameter werden mittelsLösungskalorimetrie oder Löslichkeitsstudien gemessen, um Lippmann-Diagramme zu konstruieren und die Interaktionen zwischen den Mischkristallen und wässrigen Lösungen darzustellen. Die berechneten Mischlücken werden mit den chemischen Analysen(Elektronenstrahlmikrosonde) an natürlichen Mischkristallen verglichen. Die Kupfer-Arsenat-Mineralen und wässrige Phasen werden im Gelände systematisch beprobt, um unabhängige Werte für die thermodynamischen Eigenschaften für die gefundenen Minerale abzuleiten. Zum Abschluss des Projekts ist es vorgesehen, die thermodynamischen Ergebnisse und die kristallographischen Modelle für die Kupfer Arsenate in einem mathematischen Modell zusammenzuführen, das die Energie aller Kupfer-Arsenat Minerale aus deren Strukturen (bzw. Polyedern in deren Strukturen) vorhersagen kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Kooperationspartner: Dr. Jakub Plásil