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Aus jeweils einer unbehandelten, zermorserten und gemahlenen Sandstein-, Tonschiefer-, Diabas- und Alkali-Olivinbasalt-Gesteinsprobe wurden Kationen mittels 1 N NH4Cl in Batch- und Perkolationsverfahren extrahiert. Diese Verfahren wurden mittels Rucktauschversuchen bewertet. Zusatzlich wurden die Mineralzusammensetzung und die Porositat der Gesteine untersucht sowie deren spezifische Oberflache gemessen. In den Gesteinen wurden zum Kationenaustausch befahigte Alumosilikate (z.B. Illite, Zeolithe) gefunden. Bei dem porenarmen Tonschiefer und Basalt erhoht sich die spez. Oberflache durch Zermorsern und Mahlen, ebenso die Austauschkapazitat, z.B. Tonschiefer von 27 auf ≈ 40 μmolc g−1. Dies gilt nicht fur den porosen Diabas und Sandstein, fur die angenommen wird, das bei der Extraktion von Gesteinsbruchstucken auch innere Bereiche erfast werden. Die Kationenaustauschkapazitat macht 50–80% der Summe der durch NH4Cl extrahierbaren Kationen aus. Die Differenz wird als Resultat der Losung von Salzen angesehen. Durch Zermorsern und Mahlen der Gesteine steigt die Menge loslicher Kationen an. Insgesamt zeigen diese Versuche, das das Gestein nicht nur im Hinblick auf die Silikatverwitterung, sondern auch als Kationenaustauscher zu berucksichtigen ist. The determination of the effective cation exchange capacity of rocks The extractable cations (1 N NH4Cl) of broken, mortared, and ground rocks (Sandstone, Clay schist, Diabase, Alkali-Olivinbasalt) were determined using vibration extraction and percolation. These methods were evaluated by re-exchange experiments. In addition mineralogical components, specific surface and effective porosity of the rocks were determined. Al-silicates which are cation exchangers like Illite and Zeolite minerals were found in these rocks. Mortaring and grinding increased the specific surface and the exchange capacity of the rocks which have a low porosity (Clay schist and Basalt). For example, the CEC of broken Clay schist was 27 μmolc g−1 and increased to ≈ 40 μmolc g−1 after mortaring. The CEC of the rocks with a high porosity (Diabase and Sandstone) did not depend on the particle size. Therefore we assume, that inner parts of the broken rocks were reached by extraction. The CEC amounts to ≈ 50–80% of the sum of the cations, which could be extracted with NH4Cl. This difference is probably due to the dissolution of salts. Mortaring and grinding increased the amount of cations derived from dissolving of salts. The results show, that rocks are of signficance not only for silicate weathering, but also for the cation exchange. |
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