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 Betreff des Beitrags: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Mi 12. Feb 2014, 20:14 
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Ich habe 2%tige Bentonitsuspensionen (also "whole-rock) hergesellt und täglich die Leitfähigkeit gemessen. Nach ca. 7 Tagen ändert sich nichts mehr.

Diese Suspension habe ich in einer Zentrifuge vorbereitet, um das gröbste Material abzusedimentieren. Den leicht farbigen Überstand habe ich teilentnommen und durch einen 0.025 mikronfilter (ja, 25 nm) filtriert. Vor und nach Filtern habe ich die LF gemessen. Direkt davor 41 mikrosiemens/cm, danach im glasklaren filtrat 57 mikrosimens.

Daraufhin habe ich mit dem rest farbigen Überstand mit 41 mikrosiemens/cm in einer hochgeschwindigkeitszentrifuge nochmals absedimentiert. Der nun glasklare Überstand wies ebenfalls eine LF von ca. 57 mikrosiemens/cm auf.

Was zum Teufel ist hier los? Übersehe ich etwas? Warum ändert sich die LF?

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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Mi 12. Feb 2014, 20:35 
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Hallo Mathias,
nur mal einen Verdacht ("Bauch" nicht "Hirn"):
In der Suspension sind Partikel, die Ionen binden, die dann für die Leitfähigkeit fehlen. Andere Möglichkeit: Die 'groben' Partikel in der Suspension wirken teilweise als Isolator, so dass der elektrisch leitende Querschnitt gegenüber dem geometrischen verkleinert wird.
(Hoffe es hilft weiter)

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Gruß,
    tepui

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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Mi 12. Feb 2014, 22:34 
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Hallo,
wie ist den die Messungenauigkeit zu beurteilen? 41 bzw. 57 mikrosiemens sind ja schon recht kleine Werte. Reinstwasser hat wohl so um die 5 mikrosiemens. Eventuell einfach keine bessere Auflösung mit dem Gerät?
Ansonsten würde ich mich tepui anschließen, dass Ionen vor der Filtration eventuell an der Oberfläche von Partikeln gebunden waren und sich diese eventuell durch die Filtration wieder lösten.

Könnte man vieleicht den abgetrennte Anteil mit Destwasser (mit gemessener Leitfähigkeit) wieder anreichern und schauen, was mit der Leitfähigkeit passiert?


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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Mi 12. Feb 2014, 23:21 
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tepui: Ja, der Gedanke kam mir auch, aber ich kann es trotzdem nicht wirklich erklären. Der Montmorillonit ist ja auch nicht elektrisch neutral, aber ein so großer Unterschied von ca. 50% (von ca. 40 auf fast 60)?

odomos: Die Messungenaukigkeit würde maximal eine Änderung von ca. 2-3 Mikrosiemens/cm erklären. Das Gerät ist speziel auch für solche geringen LF gedacht und misst die LF auf 2 Nachkommestellen im mikrosiemens/cm Bereich. Zusätzlich habe ich die Werte mit einem 08/15 Gerät der Hydrogeologen überprüft mit selben Resultat. Deinen letzten Satz habe ich nicht verstanden odomos. :ymblushing:

Unser dest. H2O hat eine LF von 0,5-1,0 mikrosiemens/cm. Spätestens bei Werten um 1,2 würde ich es als kontaminert wegkippen.

Wenn das mit dem Isolator stimmt, dann müsste der selbe Effekt auftreten, wenn ich 2 g feinsten quarz- oder feldspatstaub anstatt Bentonit genommen hätte, oder? Davon habe ich noch nicht gehört. Ich spekuliere (sehr wild noch) auf Adsorbtion an den nicht elektr. neutralen Montmorillonitpartikeln (alle viel kleiner als 200 nm, darum der 25 nm Filter) oder auch Kationenaustauschreaktionen. Hab aber nur noch 1 der 25nm Filter aus dem Tester-Paket übrig. Die sind sowas von sau-teuer....

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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Mi 12. Feb 2014, 23:51 
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Bräuchtest du für Kationenaustausch nicht eine zweite Substanz, die die Austauschkationen liefert?
Oder meinst du der Filter selbst bewirkt dergleichen?


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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Do 13. Feb 2014, 00:00 
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Mathias hat geschrieben:
Deinen letzten Satz habe ich nicht verstanden odomos.


Wäre nur mal so eine erste Idee, was mit der LF passiert wenn man das zurückgebliebene Filtersubstrat mit Destwasser auffüllt. Änderungen in der LF? Und vor allem, was passiert wenn man dann nochmal filtert?

Habe aber keine Ahnung ob das überhaupt technisch realisierbar ist. War nur mal so eine Idee :)


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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Do 13. Feb 2014, 11:04 
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Sicher kann ich den Rückstand mit dest H2O auffüllen, aber wozu? Einen Großteil der gelösten Stoffe habe ich ja schon mit dem Filtrat entfernt.

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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Do 13. Feb 2014, 14:19 
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Hallo,

könnte es sein, dass die Anwesenheit der Bentonitpartikel einen Einfluß auf die Beweglichkeit der Ionen hat (die ja zur Leitfähigkeit ionischer Lösungen beiträgt)? Etwa in dem Sinne, dass der Ionentransport dadurch gehemmt wird, dass die Bentonitpartikel in der Grenzfläche auch negativ geldene Ionen stärker in ihrer Beweglichkeit behindern, als dies in der freien Lösung der Fal ist?

Gruß,
Holger


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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Do 13. Feb 2014, 18:54 
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Ja, wenn ich das mir Sicherheit beantworten könnte. :-\

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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Do 13. Feb 2014, 20:19 
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Du hattest als Antwort auf meine Isolator-Hypothese geschrieben:
Zitat:
Wenn das mit dem Isolator stimmt, dann müsste der selbe Effekt auftreten, wenn ich 2 g feinsten quarz- oder feldspatstaub anstatt Bentonit genommen hätte, oder? Davon habe ich noch nicht gehört. Ich spekuliere (sehr wild noch) auf Adsorbtion an den nicht elektr. neutralen Montmorillonitpartikeln (alle viel kleiner als 200 nm, darum der 25 nm Filter) oder auch Kationenaustauschreaktionen. Hab aber nur noch 1 der 25nm Filter aus dem Tester-Paket übrig. Die sind sowas von sau-teuer....

Das müsste sich doch überprüfen lassen - ohne den Einsatz teurer Filter:
Gehen wir von einer schwach leitenden Kochsalzlösung aus. Messen deren Leitfähigkeit. Dann versetzen wir einen Teil der Lösung mit Ionen absorbierenden feinen Tonpartikel einen anderen Teil mit ionenmäßig neutralen feinen Quarzpartikeln und messen jeweils deren Leitfähigkeit. Dann könnte man eventuell sogar zwei Effekte miteinander vergleichen - die Isolator-Wirkung und den Einfluss ionenaktiver Oberflächen

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    tepui

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 Betreff des Beitrags: Re: Leitfähigkeitsänderung einer Suspension durch filtern???
BeitragVerfasst: Do 13. Feb 2014, 21:34 
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tepui hat geschrieben:
Das müsste sich doch überprüfen lassen - ohne den Einsatz teurer Filter:
Gehen wir von einer schwach leitenden Kochsalzlösung aus. Messen deren Leitfähigkeit. Dann versetzen wir einen Teil der Lösung mit Ionen absorbierenden feinen Tonpartikel einen anderen Teil mit ionenmäßig neutralen feinen Quarzpartikeln und messen jeweils deren Leitfähigkeit. Dann könnte man eventuell sogar zwei Effekte miteinander vergleichen - die Isolator-Wirkung und den Einfluss ionenaktiver Oberflächen


Sobald ich mir die Zeit dafür aus den Rippen geschnitten habe. :ymblushing: Ich würde allerdings eher eine CaCl2 Lösung nehmen, um Kationenaustauschprozesse mit den Ca-Montmorilloniten zu reduzieren/auszuschließen.

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