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chemie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Oxidation


1. Atom
2. Erdöl



In den häufigsten Fällen werden aus dem Minaralverband die metallischen Ionen oxidiert. Das bedeutet, daß sie durch Abgabe von einem oder mehreren Elektronen an den Oxidator in eine höhere Wertigkeit überführt werden und so andere Bindungseigenschaften erhalten. In der Regel fungiert der Luftsauerstoff als Oxidator im wäßrigen Milieu. Durch diese veränderten Ladungsverhältnisse wird der Molekülverband gelockert, so daß ein Teil der oxidierten Metallionen das Mineral verlassen oder herausgelöst werden. Im umgebenen Bodenwasser verbinden sich diese Kationen teilweise mit Sauerstoff zu schwer löslichen Oxiden, die dann als sichtbarer Niederschlag ausfallen (vgl. SCHEFFER, 1992, 16). Auf diese Weise entstehen im Boden deutlich sichtbare Oxidationshorizonte, die sich besonders durch ihre meist rostbraune bis schwarze Färbung von den anderen Horizonten abheben. Am Beispiel der Oxidation des Augits lassen sich diese Vorgänge verdeutlichen:
+2 +3
4 CaFeSi2O6 + O2 + 4 H2CO3 + 6 H2O ® 4 CaCO3 + 4 FeOOH + 8 H2SiO3
Auch hier ist die Hydrolyse an der chemischen Reaktion beteiligt (vgl. SCHROEDER, 1992, 20)
Neben den metallischen Bestandteilen der Minerale können auch die zahlreichen Ionen des Schwefels in den verschiedensten Wertigkeiten der Oxidationsverwitterung unterliegen. "Bei Eisensulfiden, FeS und FeS2, werden außer Fe2+ auch die Sulfidionen oxidiert. Diese Oxidation führt zu Eisen(III)-Sulfat das zu FeOOH und Schwefelsäure hydrolysieren kann." (SCHEFFER, 1992, 16):
4 FeS2 + 15 O2 + 2 H2O ® 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2SO4
2 Fe2(SO4)3 + 8 H2O ® 4 FeOOH + 6 H2SO4 (Oxidation von Pyrit FeS2)
Die so entstandene Schwefelsäure senkt den pH-Wert des Bodens ab und bewirkt eventuell weitere Reaktionen wie z.B. die hydrolytische Verwitterung der Carbonate (vgl. SCHEFFER, 1944, 20ff).

 
 




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