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Autor Thema: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“  (Gelesen 4266 mal)

Offline Allende

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #120 am: August 12, 2017, 23:43:45 nachm. »
Hallo Forum

Nach einigen Wochen der Funkstille möchte ich Euch gerne ein kurzes Update zu den Messergebnissen des ungewöhnlichen Vaca Muerta Iron Nodules geben. Der Nächste Schritt war die Untersuchung im Rasterelektronen-Mikroskop (REM) und Benutzung der Mikrosonde zur Sichtbarmachung der Elementverteilung.

Leider hatte das inzwischen 27-jährige und somit nahezu historische REM einige technische Probleme. Ersatzteile gibt/gab es nicht mehr. Es musste vom Servicepersonal des Anlagenherstellers improvisiert werden. Jetzt endlich kann ich Euch eine kleine Auswahl der gemachten Bilder vorstellen.

Die Teilscheibe, die schon in ungeätzt, in Nital-geätzt und farbgeätzt einige interessante Informationen preisgegeben hatte, wurde dazu verkleinert. Für die Messung im REM genügte eine eingebettete Teilscheibe mit einer Fläche von 13x7.5mm im feinstpolierten Zustand, bedampft mit Kohlenstoff.

Der Ni-Line Scan wurde über eine Breite von 5.5 mm der kleinen Probeurch beide Strukturbereiche (Bereich mit Off Widmanstätten’sche Struktur, metallreicher Bereich mit feinsten Silikaten und anderen Einschlussarten durchsetzt) gemacht.

Anbei Bild 1 (Übersichtsbild, ungeätzt) mit der Lage der Line für den vertikalen Ni-Line Scan = rote Linie.

Bild 2 zeigt den Ni-Line Scan (links = Start im Widmanstättenbereich, rechts = Ende im mit Silikat durchmischten Bereich). Die hohen Ni-Ausschläge im Taenit (1) gehen bis auf 37% (halbquantitative aber doch aussagekräftige EDX-Messung) hoch. Im unteren Teil des U-Profils (2) der Taenitbereiche liegt der Ni-Gehalt um 6-7% niedriger als bei den Spitzen des U-Profils. Kamazit zeigt ungefähr 5% Ni-Gehalt (3) und Position (4) zeigt Ni-freie Silikateinschlüsse mit Ni = 0%. Der eine hohe Ausschlag im mit feinsten Silikateinschlüssen durchmischten Bereich ist der Nachweis für ein dort befindliches kleines Taenitfeld mit hohem Ni-Gehalt.

Offline Allende

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #121 am: August 12, 2017, 23:47:33 nachm. »
Bild 3 zeigt ein Mikrosonde Element Mapping (Bildausschnitt ca. 5.5 x 6 mm) für das Element Eisen (Fe). Der vertikale Farbbalken mit den Regenbogenfarben rechts im Bild ist so zu interpretieren, dass die obenliegenden Farben (weiss, rot, orange, gelb) höhere Gehalte des gemessenen Elementes anzeigen als die im vertikalen Balken untenliegenden Farben (grün, blau, violet). Blau zeigt weniger Eisen an als grün. Blau = Ca. 65% Eisengehalt im Taenit, Grün >90% Eisengehalt im Kamazit und Troilit. Schwarz sind Fe-freie Silikateinschlüsse.

Offline Allende

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #122 am: August 12, 2017, 23:49:15 nachm. »
Bild 4 zeigt den gleichen Bildausschnitt, diesmal als Element Mapping für das Element Nickel (Ni). Grüngelb = ca. 35-40% Nickelgehalt im Taenit, Blau = Nickelgehalt ca. 5% im Kamazit. Schwarz sind Ni-freie Silikateinschlüsse.

Offline Allende

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #123 am: August 12, 2017, 23:52:33 nachm. »
Und noch ein 5. Bild als Beispiel für ein Element Mapping: hier für das Element Silizium (Si). Wieder gleicher Bildausschnitt wie Bild 3 und 4. Die Grün bis roten Einschlüsse sind Si-haltige Einschlüsse mit verschiedenen Si-Gehalten. Schwarz ist der Si-freie Bereich = Metallphasen Taenit und Kamazit, sowie Troilit.

Weitere Element Mapping-Bilder für Co, S, P, Cr, Ti, sowie Detailvergrösserungen verschweige ich jetzt und hier - sorry  :baetsch:. Das wird eines Tages alles zusammengefast als Publikation zu sehen und nachzulesen sein.

Nächste Untersuchungsschritte sind Edelgasmessungen, sowie Messungen des kosmogenen Bestrahlungsalters. Das dauert aber wieder einige Zeit bis das fertig ist. Mit Glück klappt das alles im September. Ich melde mich dann wieder.

Gruss, Allende  :winke:

Offline Wunderkammerad

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #124 am: August 13, 2017, 00:00:36 vorm. »
Fantastico, ausgezeichnete professionelle Darstellung, die bewussten Diskretionen sind nur allzu verständlich. Hoffe auf baldige und vollständige Publikation. MAPS wäre ein angemessener Ort.

Offline JaH073

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #125 am: August 13, 2017, 00:04:31 vorm. »
Hallo Allende,

hervorragend präsentiert und für jedermann verständlich übermittelt.

Besten Dank.   :super:   :hut:   :super:   :hut: 

Hanno
Es tut mir leid wenn ich deine Erwartungen nicht erfülle, aber meine sind mir wichtiger.

Offline Allende

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #126 am: August 13, 2017, 11:25:19 vorm. »
Hier noch die für die REM-Untersuchung eingebettete kleine Teilscheibe.

Ich wünsche allen noch einen schönen Sonntag.
Allende  :winke:

Offline Andyr

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #127 am: August 13, 2017, 13:42:37 nachm. »
Hallo Jürgen, :winke:

Blau = Ca. 65% Eisengehalt im Taenit, Grün >90% Eisengehalt im Kamazit und Troilit.

Ich glaube, da hat sich ein kleiner Fehler eingeschlichen. Troilit müsste etwa 63,5 Gew.-% Fe enthalten (Stöchiometisch Fe:S = 1:1; Atomgewicht Fe=55,845, Atomgewicht S=32,06)  und somit wie beim Taenit blau erscheinen.
Nichtsdestotrotz, Kompliment für die anschaulichen, aussagekräftigen Analysen.

Grüße

AndyR

Offline hugojun

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #128 am: August 14, 2017, 12:53:36 nachm. »
Hallo Andyr ,

Ich glaube Du vertauscht da MOL%/ VOL% mit Masse %

Dichte Fe 7,8 Dichte; S 2,1; Dichte FeS 4,6 . Macht ca. 92wt% Fe und 10wt% S. In der Summe (102%) nicht ganz Stöchiometrisch, aber ich glaube so sind die Angaben von Allende zu deuten.

Gruß
Jürgen

Offline stollentroll

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #129 am: August 14, 2017, 13:29:21 nachm. »
Hallo Jürgen,
mit den Dichten der Elemente kannst du keine Verbindungen berechnen.
Das stimmt schon mit den Atomgewichten.

Gruß
Thomas

Offline hugojun

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #130 am: August 14, 2017, 14:13:02 nachm. »
Hallo Thomas ,
habe ich auch nicht gemacht.

Ich habe nur Vol% in Gew% umgerechnet, und dazu benötigt man die Dichte der Zutaten und die Gesamtdichte des Troilites.

Jürgen

Offline stollentroll

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #131 am: August 14, 2017, 15:33:37 nachm. »
Hallo Jürgen,
Troilit hat definitiv keine 92 wt-% Fe und 10 wt-% S, sondern 63,5 wt-% Fe und 36,5 wt-% S.
Das REM-EDX sieht keine Vol-%, sondern Masse-%, und das wird aus den Atomgewichten berechnet.

Eine Angabe von Volumen-% Elementen in einer Verbindung macht eigentlich keinen Sinn. Da müsstest du auch mit den effektiven Atom- bzw. Ionenradien rechnen, und hast dann noch das Problem, dass du mit einer Berechnung als Kugeln das Volumen nicht komplett ausfüllen kannst. Das ist alles nicht sinnvoll, und mit den Dichten der Elemente funktioniert es nicht. Verbindungen sind nicht einfach die Summe der Zutaten.
Angaben von Volumen-% sind nur bei Phasen in einem Gemenge sinnvoll, also Vol.-% Troilit in dem Meteoriten, aber nicht Vol.-% Fe in Troilit.

Gruß
Thomas

Offline hugojun

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #132 am: August 14, 2017, 16:18:34 nachm. »
Hallo Thomas ,

Wenn ein Volumen zu 100% aus einem Stoff der Dichte 10 besteht , dann besteht  das Gewicht auch zu 100% aus diesem Stoff.
Besteht der Stoff aus Hälfte aus Dichte 10 und zur anderen Hälfte aus dichte 2 , beträgt die Gesamtdichte 6.

50*10/6=83,33 gew %
50*2/6=16,66 gew %

Wieso haben denn Kamazit und Troilit die gleich Farbe? Kamazit hört bei 8% Nickel auf und dass entspricht >90% Fe ?? .Schließlich wird auf dem Bild nur Eisen dargestellt , aber in verschiedenen Konzentrationen, Farben).

Beim Kamazit fällt der Unterschied nicht gleich auf , wegen der ähnlichen Dichten von Reineisen und Reinnickel ( Ni 8,9; Fe 7,9),

somit sind Angaben über Gewicht % und Volumen% in der Literatur ähnlich aber nicht gleich , und natürlich hat die Atommasse etwas mit der Dichte zu tun und das Mol-Gewicht ebenso. Es werden eine feste Anzahl von Atomen ins Verhältnis zum Gewicht gesetzt (g/mol) , bei der Dicht die Mass zum Volumen ( g/cm hoch 3).


Jürgen
« Letzte Änderung: August 14, 2017, 16:57:47 nachm. von hugojun »

Offline stollentroll

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #133 am: August 14, 2017, 17:20:43 nachm. »
Hallo Jürgen,

Zitat
Besteht der Stoff aus Hälfte aus Dichte 10 und zur anderen Hälfte aus dichte 2 , beträgt die Gesamtdichte 6.

Wie ich bereits geschrieben hatte, funktioniert diese Rechnung bei Gemengen, also z.B. bei Gesteinen mit Mineral X und Mineral Y.
Sie funktioniert nicht bei Elementen in einer Verbindung. Hier kann man nicht mit den Dichten der Elemente rechnen weil Verbindungen eben nicht einfach die Summe der Komponenten sind, sondern strukturelle Aspekte eine Rolle spielen.

Deine Rechnung scheitert z.B. komplett bei den Dichten der einzelnen SiO2-Minerale:
Tridymit  2,28 g/cm3,
Cristobalit 2,33
Quarz 2,66
Coesit 2,92 und
Stishovit 4,29.

Nach deiner Rechnung müssten alle die gleiche Dichte haben, da alles SiO2 ist.

Ich will ja nun nicht mit dir streiten, aber es bleibt dabei, dass Troilit 63,5 wt-% Fe und 36,5 wt-% S aufweist.
92 wt-% Fe und 10 wt-% S ist definitiv falsch.

Siehe z.B.
http://www.handbookofmineralogy.com/pdfs/troilite.pdf
http://www.webmineral.com/data/Troilite.shtml#.WZG-UumxWUk
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Troilite

Gruß
Thomas

Offline hugojun

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Re: Atacama Meteoritensuchtour 2016/17 des „kleinen 2 Personen Teams“
« Antwort #134 am: August 14, 2017, 20:54:44 nachm. »
Hallo Thomas ,
nur keinen Streit, es geht mir ums Verstehen. :weissefahne:

Ich will ja nun nicht mit dir streiten, aber es bleibt dabei, dass Troilit 63,5 wt-% Fe und 36,5 wt-% S aufweist.
92 wt-% Fe und 10 wt-% S ist definitiv falsch.
Wie ich aus Wikipedia gelernt habe , ist die Angabe in wt% oder Gew.% nicht mehr Salon-fähig. Nun hast Du es leider schon selbst benutzt.
 Stattdessen muss es heißen : der Masseanteil von Eisen in der Mischung FeS beträgt > 90% .
Wenn es so ist wie es ist , müsste der Text zu Bild 3 von Allende lauten: Blau ca 65% Fe für Taenit und Troilit und grün für Fe > 90% für Kamazit.
Da Taenit die gleiche Farbe hat wie Troilit , ist der Nickelgehalt von Taenit mit 36,4% bestimmt.

Gruß
Jürgen



 


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