Untersuchungen zur abiotischen Bildung von Acetonitril, Haloacetonitrilen und Trichlornitromethan

GRIN Verlag
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Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Geowissenschaften / Geographie - Geologie, Mineralogie, Bodenkunde, Note: 1,3, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Institut für Umweltgeochemie), 50 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Acetonitril, halogenierte Acetonitrile und Trichlornitromethan besitzen vom toxikologischen Standpunkt aus ein hohes Gefährdungspotenzial für die Umwelt. Nichtsdestotrotz herrscht in der Wissenschaft eine große Unkenntnis über die Entstehung, den Transport, die Verbreitung und die möglichen Abbaumechanismen dieser Verbindungen. Dies betrifft vor allem die chlorierten und bromierten Acetonitrile sowie Trichlornitromethan in der Pedosphäre. Acetonitril gelangt nach neuesten Untersuchungen hauptsächlich auf natürlichem Wege in die Umwelt. Die dominante Quelle ist hierbei in der Verbrennung von Biomasse („biomass burning“) zu sehen (Hamilton et al., 2004). Auf diese Weise kommt es durch atmosphärischen Transport zu einer ubiquitären Verbreitung von Acetonitril in der Atmosphäre. Aus diesem Grund dient Acetonitril in vielen Computermodellen als atmosphärisches Tracergas für biomass burning (Sanhueza et al., 2004). Über bromierte und chlorierte Acetonitrile sowie Trichlornitromethan wurde bisher fast ausschliesslich im Zusammenhang mit der Chlorierung von Trink- und Badewasser berichtet (z.B. Schöler u. Schopp, 1984; Nikolaou et al., 1999), weswegen sie in die Stoffklasse der Desinfektionsnebenprodukte eingeordnet werden, wobei von einigen dieser Verbindungen ein toxisches Gefährdungspotenzial für die Umwelt ausgeht. Über die mögliche Bildung der genannten Verbindungen in Böden gibt es hingegen bisher kaum Daten in der wissenschaftlichen Literatur. Die wenigen Publikationen, die hierzu bekannt sind, beschäftigen sich dabei nur am Rande mit Bodenprozessen bei denen Acetonitril, chlorierte und bromierte Acetonitrile sowie Trichlornitromethan gebildet oder abgebaut werden. Aus den oben angeführten Gründen ist es notwendig zu untersuchen, ob und in welcher Form diese zuvor erwähnten organischen Verbindungen gebildet werden können.
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Additional Information

Publisher
GRIN Verlag
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Published on
Jun 3, 2005
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Pages
100
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ISBN
9783638383431
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Language
German
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Genres
Science / Earth Sciences / Geology
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Dieses Buch lädt Sie ein, draußen im Gelände die Geologie hinter Landschaften und Gesteinen aufzuspüren – ein idealer Zugang, um die vielseitigen und komplexen geologischen Prozesse zu verstehen, die im Wechselspiel von Magmatismus, Tektonik, Metamorphose, Klima und Sedimentation die heutige Erdoberfläche geformt haben. Gesteine und geologische Strukturen an der Erdoberfläche liefern die Schlüsselinformationen, die uns ermöglichen, die Abläufe im Bereich der Erdkruste und des oberen Mantels über die langen Zeiträume ihrer Entstehung nachzuvollziehen.

Tom McCann und Mario Valdivia-Manchego bieten einen anschaulichen Zugang zur geländeorientierten Analyse und Interpretation geologischer Prozesse . Ihr Ausgangspunkt ist dabei die genaue Geländebeobachtung. Die zahlreichen farbigen Grafiken und Aufschlussbildern erlauben, Strukturen anzusprechen und helfen, die geologischen Gegebenheiten zu erkennen und zu unterscheiden. Der Inhalt geht dabei weit über ein Mineral- und Gesteinsbestimmungsbuch hinaus, denn jeder Geländebeobachtung lassen sich ein oder auch mehrere Bildungsprozesse zuordnen, die letztlich zu einem raumzeitlichen Entstehungsmodell zusammengeführt werden. An diesen spannenden Schritt möchten die Autoren den Leser heranführen.

Das Buch ist für den Einsatz im Gelände gedacht und wendet sich einerseits an Studierende der geowissenschaftlichen Bachelor- und Master-Studiengänge, etwa als Hilfsmittel für die geowissenschaftliche Gel

ändeaufnahme, andererseits an die geologisch interessierten Leser denen das Werk als Begleiter bei Ausflügen durch die Natur gute Dienste leisten wird.

Inhaltsangabe:Einleitung: Bentonite werden aufgrund ihrer Fähigkeit, Wasser in die Zwischenschichten einzubauen und des damit verbundenen großen Quellvermögens häufig als Abdichtungsmaterial eingesetzt. Diese Arbeit sollte die Risiken untersuchen, die durch Volumenverluste bei Austrocknung oder durch Einflüsse elektrolytreicher Lösungen für die Dichtwirkung der Bentonite entstehen können. Erstmals wurde dabei die Technik der Röntgen-Computertomographie (CT) zur zerstörungsfreien Erfassung der inneren Probenstrukturen angewendet. Eine für diese Arbeit konstruierte neuartige Probenzelle erlaubte den zyklischen Wechsel von Aufsättigungs- und Austrocknungsphasen und die Erfassung der damit verbundenen Volumenänderungen unter einer in allen Versuchsphasen konstanten Auflast. Durch die CT-Tauglichkeit der Zelle konnten die zeitlichen und räumlichen Veränderungen der Probenstrukturen im Verlauf der Zyklen visualisiert werden, ohne diese Veränderungen zu beeinflussen. Die einzelnen Versuchsphasen gliederten sich in: - Aufsättigung mit demineralisiertem Wasser. - Austrocknung bei 35°C. - Wiederaufsättigung mit demineralisiertem Wasser / mit 0,1 molarer Calciumchloridlösung. - Wiederaustrocknung bei 35°C. Als Probenmaterial wurde ein natürlicher Natrium-Bentonit, ein natürlicher Calcium-Bentonit und ein sodaaktivierter Calcium-Bentonit eingesetzt. Alle Bentonite erreichten in der Aufsättigungsphase eine volle Dichtwirkung, eine Durchströmung der Proben trat nicht ein. Der Natrium-Bentonit erreichte die erwartet hohen Quelldehnungs- und Wasseraufnahmewerte, gefolgt vom sodaaktivierten Bentonit und vom Calcium-Bentonit. Durch die CT-Untersuchungen war es möglich, die während der Austrocknungs-phase auftretende radiale Schrumpfung der Proben zu erfassen und zu quantifizie-ren. Alle Proben zeigten dabei eine anfängliche Reduzierung des Durchmessers, bevor es beim sodaaktivierten Bentonit zum Aufreißen eine durchgehenden Zentral-risses kam. Auch der Natrium-Bentonit zeigte diesen Zentralriß sowie ein bis drei kleinere Nebenrisse. Während der Wiederaufsättigungsphase wurde ein Teil der Proben mit demineralisiertem Wasser, ein anderer Teil der Proben mit 0,1 molarer Calcium-chloridlösung aufgesättigt. Bei allen Proben konnte mit Hilfe der CT-Untersuchungen die anfängliche Bildung eines engständigen durchgehenden Scherbruchgefüges aufgrund ungleichmäßiger Durchfeuchtung und Quellung. Bei der Aufsättigung mit Wasser konnte sowohl dieses sekundäre [...]
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