Sylvin: Unterschied zwischen den Versionen

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Autoren: Hans-Jürgen [[Benutzer:Hschwarz|Schwarz]], Nils Mainusch, NN....  
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<br>zurück zu [[Chloride]]
{{Infobox_Salz
|Footnote=<ref>http://webmineral.com/data/Sylvite.shtml  gesehen 29.07.2010</ref><ref>http://www.mindat.org/min-3850.html  gesehen 29.07.2010</ref><ref>http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Sylvin  gesehen 29.07.2010</ref>
|bild =[[Image:HJS KCl-111703-03-10x.jpg|300px]]
|mineralogischerName=Sylvin
|chemischerName =Kaliumchlorid
|Trivialname =
|chemFormel =KCl
|Hydratformen =
|Kristallsystem =kubisch
|Deliqueszenzfeuchte =85,0%
|Löslichkeit=4,595 mol/kg
|Dichte =1,987 g/cm<sup>3</sup>
|Molvolumen =37,52 cm<sup>3</sup>/mol
|Molgewicht = 74,56 g/mol
|Transparenz =durchsichtig
|Spaltbarkeit =vollkommen
|Kristallhabitus =
|Zwillingsbildung =
|Brechungsindices = n=1,4903
|Doppelbrechung =
|optOrientierung=isotrop
|Pleochroismus =
|Dispersion =
|Phasenübergang =
|chemVerhalten =
|Bemerkungen =
|Literatur =<bib id="Steiger.etal:2014"/> <bib id="Robie.etal:1978"/> <bib id="Dana:1951"/>
}}
__TOC__
<!--
== Abstract  ==


{| align="right" style="border: 2px solid rgb(224, 224, 224); padding: 5px; width: 380px; background-color: rgb(249, 249, 249);"
= <br>Einleitung  =
|-
 
| bgcolor="#cccccc" align="center" colspan="2" | '''{{#if: {{{minsalzbez|}}}|{{{minsalzbez}}}|{{PAGENAME}}}}'''
= <br>Allgemeines  =
|- bgcolor="#dddddd"
 
| align="center" colspan="2" | [[Image:{{{bild}}}|300px]]
== <br>Vorkommen von Silvin  ==
|- bgcolor="#dddddd"
| Mineralogische Salzbezeichnung
| bgcolor="#99ffaa" | Halit
|- bgcolor="#dddddd"
| Chemische Bezeichnung
| bgcolor="#99ffaa" | Natriumchlorid
|- bgcolor="#dddddd"
| Trivialname
| bgcolor="#99ffaa" | Kochsalz, Steinsalz
|- bgcolor="#dddddd"
| Chemische Formel
| bgcolor="#99ffaa" | NaCl
|- bgcolor="#dddddd"
| Hydratformen
| bgcolor="#99ffaa" | NaCl•2H<sub>2</sub>O
|- bgcolor="#dddddd"
| Kristallklasse
| bgcolor="#99ffaa" | kubisch
|- bgcolor="#dddddd"
| Deliqueszenzfeuchte 20°C
| bgcolor="#99ffaa" | -
|- bgcolor="#dddddd"
| Dichte (g/cm³)
| bgcolor="#99ffaa" | 2,16g/cm<sup>3</sup>
|- bgcolor="#dddddd"
| Molvolumen
| bgcolor="#99ffaa" | 27,02cm<sup>3</sup>/mol
|- bgcolor="#dddddd"
| Molgewicht
| bgcolor="#99ffaa" | 58,44g/mol
|- bgcolor="#dddddd"
| Transparenz
| bgcolor="#99ffaa" | durchsichtig bis durchscheinend
|- bgcolor="#dddddd"
| Spaltbarkeit
| bgcolor="#99ffaa" | vollkommen
|- bgcolor="#dddddd"
| Kristallhabitus
| bgcolor="#99ffaa" | kubische (würfelförmige) Kristalle; körnige, massige Aggregate
|- bgcolor="#dddddd"
| Zwillingsbildung
| bgcolor="#99ffaa" | keine
|- bgcolor="#dddddd"
| Brechungsindices
| bgcolor="#99ffaa" | n<sub>D</sub>=1,544
|- bgcolor="#dddddd"
| Doppelbrechung
| bgcolor="#99ffaa" | -
|- bgcolor="#dddddd"
| Optische Orientierung
| bgcolor="#99ffaa" | -
|- bgcolor="#dddddd"
| Pleochroismus
| bgcolor="#99ffaa" | -
|- bgcolor="#dddddd"
| Dispersion
| bgcolor="#99ffaa" | -
|- bgcolor="#dddddd"
| Phasenübergang
| bgcolor="#99ffaa" | -
|- bgcolor="#dddddd"
| Chemisches Verhalten
| bgcolor="#99ffaa" | leicht wasserlöslich
|- bgcolor="#dddddd"
| Bemerkungen
| bgcolor="#99ffaa" | -
|}


= <br>Abstract =
== <br>Angaben zu Herkunft und Bildung von Silvin an Baudenkmalen ==


= <br>Einleitung  =
<br>  


= <br>Allgemeines =
= <br>Angaben zum Schadenspotential und zur Verwitterungsaktivität von Silvin =


== <br>Vorkommen von Halit  ==
-->


Das gemeinhin als Speise- oder Streusalz verwendete Natriumchlorid wird auf dem Wege des bergmännischen Abbaus, der Gewinnung aus Meerwasser oder aus Salzseen nutzbar gemacht.<br>Der Gehalt an Natriumchlorid in Meerwasser liegt bei etwa 2,7 M.%.<br><br>
== Lösungsverhalten  ==


== <br>Angaben zu Herkunft und Bildung von Halit an Baudenkmalen  ==
[[Image:L KCl d.jpg|800px|thumb|left|'''Abbildung 1''': Löslichkeit von Kaliumchlorid in Wasser. Aufgetragen ist die Molalität ''m'' [n(KCl)•kg(H<sub>2</sub>O)<sup>-1</sup>] gegen die Temperatur. Nach <bib id="Steiger.etal:2008c"/>]]


Durch den Eintrag von Materialien, die lösliche Natriumverbindungen enthalten, kann im mineralischen System eines Baudenkmals Natriumchlorid als Ausblühsalze entstehen. Anzuführen ist der hohe Gehalt von Natriumionen in Zementen. Der Eintrag von Natrium– und Chloridionen kann ferner durch belastetes Grund- und Oberflächenwasser erfolgen. Eine Fülle von Reinigungsmaterialien (wie Salzsäure, Abbeizprodukte) und v.a. früher verwendeten Restaurierungsmaterialien<br>(wie Wasserglas) können Natrium – und Chloridionen in Baudenkmäler eintragen. Häufige Quelle für Halit ist ferner Streusalz, welches überwiegend aus Natriumchlorid besteht, und salzhaltiges Meerwasser bei Objekten in Küstennähe.<br>  
<br clear=all>


= <br>Angaben zum Schadenspotential und zur Verwitterungsaktivität von Halit =
== Hygroskopizität ==


== <br>Lösungsverhalten  ==


Das in Norddeutschland häufig auftretende Halit zählt mit einer Löslichkeit von 358 g/l (20°C) zur Gruppe der leichtlöslichen und somit leicht mobilisierbaren Salzen. Die Löslichkeit verändert sich bei variierender Temperatur im Bereich 10-30°C vergleichsweise wenig.  
[[Image:D KCl d.jpg|800px|thumb|left|'''Abbildung 2''': Deliqueszenzverhalten von Kaliumchlorid in Abhängigkeit der Temperatur. Aufgetragen ist die Wasseraktivität ''a<sub>w</sub>'' gegen die Temperatur.]]
<br clear=all>


{| width="200" cellspacing="1" cellpadding="1" border="1"
{|border="2" cellspacing="0" cellpadding="4" width="52%" align="left" class="wikitable"
|+''Tabelle 1: Deliqueszenzfeuchte von Kaliumchlorid in Temperaturabhängigkeit nach <bib id="Steiger.etal:2014"/>''                   
|-
|-
| &nbsp;10°C  
|bgcolor = "#F0F0F0" align=center| 0°C
| &nbsp;20°C  
|bgcolor = "#F0F0F0" align=center| 10°C  
| &nbsp;40°C
|bgcolor = "#F0F0F0" align=center| 20°C  
|bgcolor = "#F0F0F0" align=center| 30°C
|bgcolor = "#F0F0F0" align=center| 40°C
|bgcolor = "#F0F0F0" align=center| 50°C
|-
|-
| &nbsp;356,5g/l
|bgcolor = "#FFFFEO" align=center| 88,3%r.F.
| &nbsp;358,8g/l
|bgcolor = "#FFFFEO" align=center| 86,7%r.F.
| &nbsp;364,2g/l
|bgcolor = "#FFFFEO" align=center| 85,0%r.F.
|bgcolor = "#FFFFEO" align=center| 83,5%r.F.
|bgcolor = "#FFFFEO" align=center| 82,1%r.F.
|bgcolor = "#FFFFEO" align=center| 80,7%r.F.
|}
|}
<br clear=all>


&nbsp; <br><br>Tabelle 1 – Löslichkeit von Halit in Abhängigkeit zur Temperatur [nach Stark/Stürmer 1996 &lt;bibref&gt;Stark.etal:1996&lt;/bibref&gt; und J. D’Ans,<br>1933] <br>
<!--


<br> (vgl.Tabelle [[Hygroskopizität der Salze und Gleichgewichtsfeuchte]])


== <br>Hygroskopizität  ==
[[Image:KCl a.jpg|thumb|center|400px]]


Die Gleichgewichtsfeuchte von Halit liegt mit einem Werte von ca. 75% in einem Bereich, der bei nordeuropäischen Klimaverhältnissen häufig durchlaufen wird. Temperaturschwankungen beeinflussen den Deliqueszenzpunkt von Halit wenig, was unten im Vergleich mit Kaliumnitrat und Natrit veranschaulicht wird.&nbsp;
'''Feuchtesorption:'''<br><br>


Diagramm 3 – Einfluß der Temperatur auf den Deliqueszenzpunkt von Halit. [nach J. D’Ans 1933].
== Kristallisationsdruck  ==


<br>  
<br>  
'''Feuchtesorption:'''<br>Theoretischen Berechnungen zufolge kann 1g NaCl 4,3g Feuchtigkeit aufnehmen. Nachstehend ist die Feuchtesorption bei variierenden relativen Feuchten wiedergegeben:
<br>Feuchtsorption in M.% nach 56 Tagen<br>Lagerung bei:<br>Lagerungsfeuchte<br>Salzphase 87% r.F. 81% r.F. 79% r.F.<br>NaCl 153 22 7<br>Tabelle 2 - Sorptionsverhalten von Natriumchlorid [alle Angaben nach Vogt/Goretzki 1993].<br>
== <br>Kristallisationsdruck  ==
Bei der Kristallisation aus wässeriger Lösung läßt sich für Halit ein Kristallisationsdruck von 55,4-65,4 N/mm<sup>2</sup> angeben (zum Vergleich die berechneten Angaben der Werteskala anderer bauschädlichen Salze: 7,2-65,4 N/mm<sup>2</sup>). Zu berücksichtigen sind hierbei die vorliegenden Temperatur- und Konzentrationsverhältnisse, so daß die Zahlenwerte nur einen Hinweis auf ein reelles Schadenspotential in puncto Kristallisationsdruck des Salzes geben können.Im Vergleich zu anderen Salzphasen ist der Kristallisationsdruck extrem hoch [nach Winkler, 1975].
== <br>Hydratationsverhalten  ==
Unter normalen Bedingungen existiert nur die hydratwasserfreie Form des Salzes. Lediglich beim Ausfall aus einer gesättigten, wässerigen Natriumchloridlösung und einer Temperatur von unter 0,15 °C bildet sich als Bodensatz das Dihydrat [Gmelin].
== <br>Hydratationsdruck  ==
== <br>Umwandlungsreaktionen  ==


= <br>Analytischer Nachweis  =
= <br>Analytischer Nachweis  =
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'''Laboruntersuchung:''' <br>  
'''Laboruntersuchung:''' <br>  


Natriumchloridkristalle sind mit großer Zuverlässigkeit anhand morphologischer Merkmale zu identifizieren. Einzelpartikel sind zumeist in Rechteck- oder in Würfelform ausgebildet und weisen somit deutlich rechte Winkel im Kristallbau auf.<br>  
<br>  


'''Brechungsindex:'''&nbsp; n<sub>D</sub> = 1,544<br>'''Kristallklasse:'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; kubisch<br>  
'''Brechungsindex:'''&nbsp; n<sub>D</sub> = <br>'''Kristallklasse:'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; kubisch<br>  


'''Polarisationsmikroskopische Untersuchung:'''  
'''Polarisationsmikroskopische Untersuchung:'''  


Natriumchlorid zählt wie Kaliumchlorid zu den wenigen bauschädlichen Salzen des kubischen Kristallsystems. Der Kristall zeigt aufgrund seines isotropen inneren Aufbaus keine Eigenschaften der Doppelbrechung.
<br>  
 
Die Zuweisung des Brechungsindex erfolt entsprechend der Immersionsmethode in Standart- Immersionsöl mit einem Brechungsindex n<sub>D</sub> =1,518. Halitkristalle weisen in jeder möglichen Stellung die gleiche optische Dichte auf, wodurch es bei der Durchstrahlung von linear polarisiertem Licht zu keiner Geschwindigkeitsveränderung und Umorientierung der Lichtwellen kommt. Bei der Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren sind die Kristalle somit nicht erkennbar, sie verbleiben (richtungsunabhängig) ausgelöscht.


<br> '''Verwechslungsmöglichkeiten:'''<br>  
<br> '''Verwechslungsmöglichkeiten:'''<br>  


Die Gruppe der isotropen bauschädlichen Salze beschränkt sich auf Halit, Sylvin und Fluorit; alle diese Phasen können problemlos voneinander unterschieden werden.
<br>


<br>  
<br>  
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|-
|-
| '''Salzphase'''  
| '''Salzphase'''  
| <font color="#818181">&nbsp;'''Unterscheidungsmerkmale zu Calcit'''</font>
| <font color="#818181">&nbsp;'''Unterscheidungsmerkmale zu&nbsp;'''</font>
|-
|-
| Sylvin, KCl
| <br>
| &nbsp;Brechungsindex unter 1,518.
| &nbsp; <br>
|-
|-
| Fluorit, CaF<sub>2</sub>  
| <br> <sub></sub>  
| &nbsp;Brechungsindex unter 1,518, kaum wasserlöslich.
| <br>
|}
|}


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== <br>IR-Spektroskopie  ==
== <br>IR-Spektroskopie  ==


= <br>Umgang mit Halitschäden =
= <br>Umgang mit Silvinschäden =
 
-->
 
<br clear=all>
 
 
<!--
=== Am Objekt  ===
-->
== Unter dem Polarisationsmikrokop  ==


= <br>Salze und Salzschäden im Bild  =
<gallery caption="in einfach polarisiertem Licht" widths="200px" heights="200px" perrow="3">


== <br>Am Objekt  ==
Image:HJS KCl 100903-10-4.jpg |
Image:HJS KCl 100903-10-1.jpg |
Image:HJS KCl-111703-03-10x.jpg|
Image:HJS KCl 100903-10-2.jpg |


== <br>Unter dem Polarisationsmikrokop  ==
</gallery>  


<br>  
<br>  


== Unter dem Rasterelektronenmikroskop  ==
<gallery caption="unter gekreuzten Polarisatoren (Rot I)" widths="200px" heights="200px" perrow="3">


= <br>Weblinks  =
Image:HJS KCl 100903-10-3.jpg
Image:
Image:


<br>http://webmineral.com/data/Halite.shtml
</gallery>  
<!--
=== Unter dem Rasterelektronenmikroskop  ===
-->
== Weblinks  ==


http://www.mindat.org/min-1804.html<br>  
<references />


http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Halit<br>
== Literatur  ==


= <br>Literatur  =
<biblist/>


&lt;bibreferences/&gt;


[[Category:Vorlagen]] [[Category:Halit]][[Category:Silvin]]
[[Category:Silvin]] [[Category:Schwarz,Hans-Jürgen]] [[Category:R-MSteiger]] [[Category:Bearbeitung]][[Category:Chlorid]][[Category:Salz]][[Category:Liste]]

Aktuelle Version vom 17. März 2015, 13:50 Uhr

Autoren: Hans-Jürgen Schwarz, NN....
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Sylvin[1][2][3]
HJS KCl-111703-03-10x.jpg
Mineralogische Salzbezeichnung Sylvin
Chemische Bezeichnung Kaliumchlorid
Trivialname
Chemische Formel KCl
Hydratformen
Kristallsystem kubisch
Deliqueszenzfeuchte 20°C 85,0%
Löslichkeit(g/l) bei 20°C 4,595 mol/kg
Dichte (g/cm³) 1,987 g/cm3
Molares Volumen 37,52 cm3/mol
Molare Masse 74,56 g/mol
Transparenz durchsichtig
Spaltbarkeit vollkommen
Kristallhabitus
Zwillingsbildung
Phasenübergang
Chemisches Verhalten
Bemerkungen
Kristalloptik
Brechungsindices n=1,4903
Doppelbrechung
Optische Orientierung isotrop
Pleochroismus
Dispersion
Verwendete Literatur
[Steiger.etal:2014]Titel: Weathering and Deterioration
Autor / Verfasser: Steiger, Michael; Charola A. Elena; Sterflinger, Katja
Link zu Google Scholar [Robie.etal:1978]Titel: Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar pressure and higher temperatures
Autor / Verfasser: Robie R.A., Hemingway B.S.; Fisher J.A.
Link zu Google Scholar [Dana:1951]Titel: Dana's System of Mineralogy
Autor / Verfasser: Dana J.D.
Link zu Google Scholar


Lösungsverhalten[Bearbeiten]

Abbildung 1: Löslichkeit von Kaliumchlorid in Wasser. Aufgetragen ist die Molalität m [n(KCl)•kg(H2O)-1] gegen die Temperatur. Nach [Steiger.etal:2008c]Titel: An improved model incorporating Pitzer's equations for calculation of thermodynamic properties of pore solutions implemented into an efficient program code
Autor / Verfasser: Steiger, Michael; Kiekbusch, Jana; Nicolai, Andreas
Link zu Google Scholar


Hygroskopizität[Bearbeiten]

Abbildung 2: Deliqueszenzverhalten von Kaliumchlorid in Abhängigkeit der Temperatur. Aufgetragen ist die Wasseraktivität aw gegen die Temperatur.



Tabelle 1: Deliqueszenzfeuchte von Kaliumchlorid in Temperaturabhängigkeit nach [Steiger.etal:2014]Titel: Weathering and Deterioration
Autor / Verfasser: Steiger, Michael; Charola A. Elena; Sterflinger, Katja
Link zu Google Scholar
0°C 10°C 20°C 30°C 40°C 50°C
88,3%r.F. 86,7%r.F. 85,0%r.F. 83,5%r.F. 82,1%r.F. 80,7%r.F.





Unter dem Polarisationsmikrokop[Bearbeiten]

  • in einfach polarisiertem Licht
  • HJS KCl 100903-10-4.jpg
  • HJS KCl 100903-10-1.jpg
  • HJS KCl-111703-03-10x.jpg
  • HJS KCl 100903-10-2.jpg


  • unter gekreuzten Polarisatoren (Rot I)
  • HJS KCl 100903-10-3.jpg

Weblinks[Bearbeiten]

  1. ↑ http://webmineral.com/data/Sylvite.shtml gesehen 29.07.2010
  2. ↑ http://www.mindat.org/min-3850.html gesehen 29.07.2010
  3. ↑ http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Sylvin gesehen 29.07.2010

Literatur[Bearbeiten]

[Dana:1951]Dana E.S. (Hrsg.) Dana J.D. (1951): Dana's System of Mineralogy, 7, Wiley & SonsLink zu Google Scholar
[Robie.etal:1978]Robie R.A., Hemingway B.S.; Fisher J.A. (1978): Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar pressure and higher temperatures. In: U.S. Geol. Surv. Bull, 1452 ()Link zu Google Scholar
[Steiger.etal:2008c]Steiger, Michael; Kiekbusch, Jana; Nicolai, Andreas (2008): An improved model incorporating Pitzer's equations for calculation of thermodynamic properties of pore solutions implemented into an efficient program code. In: Construction and Building Materials, 22 (8), 1841-1850, Webadresse, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.04.020Link zu Google Scholar
[Steiger.etal:2014]Steiger, Michael; Charola A. Elena; Sterflinger, Katja (2014): Weathering and Deterioration. In: Siegesmund S.; Snethlage R. (Hrsg.): Stone in Architecture, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 223-316, Webadresse, https://doi.org/10.1007/978-3-642-45155-3_4.Link zu Google Scholar

Die Deliqueszenzfeuchte beschreibt die Höhe der relativen Luftfeuchte, oberhalb der z. B. ein Salz Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und in Lösung geht.

Konzentrationsangabe, bei der die Stoffmenge des gelösten Stoffes pro Kilogramm Lösungsmittel angegeben wird. Die Einheit ist mol•kg-1.

relative Luftfeuche

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