Aufrufe
vor 5 Jahren

Untersuchungen der Bildungsprozesse und der Struktur des ...

Untersuchungen der Bildungsprozesse und der Struktur des ...

4 Kristallisationskammer

4 Kristallisationskammer Unter Verwendung einer geringen Konzentration der löslichen Matrix von 0,02 µg/ml ist aber auch eine geringe Zunahme der Häufigkeit des Auftretens flacher Kristalle gegenüber den in den Abschnitten 4.3.1 - 4.3.3 beschriebenen Versuchen, in denen keine lösliche Matrix hinzugegeben wurde, zu beobachten. In der Abb. 4.15 sind Beispiele für das Wachstum flacher Kristalle gezeigt. Die Konzentration der verwendeten Salzlösungen war 20 mM und die Flussrate betrug 0,488 ml/min/Seite. Die SEM Aufnahme in Bildteil (a) ist eine Übersichtsaufnahme eines Bereichs der Oberfläche der unlöslichen Matrix, der eine Vielzahl flacher Kristalle aufweist. In (b) - (d) sind Abbildungen dieses Bereichs bei höheren Vergrößerungen dargestellt. Es wird deutlich, dass sich die flachen Kristalle während des Wachstumsprozesses lateral ausdehnen, bis sie auf benachbarte Kristalle stoßen. Ob die Kristalle an diesen Grenzbereichen tatsächlich zusammenwachsen oder sich lediglich berühren, wird aus den SEM Aufnahmen nicht ersichtlich. Die weißen Pfeile in (d) markieren Bereiche, in denen jeweils zwei flache Kristalle lateral aufeinander gestoßen sind. Es entstehen auf diese Weise größere flache Kristalle mit einer unebenen Oberfläche, auf der teilweise noch die Grenzen der ursprünglichen einzelnen flachen Kristalle zu erkennen sind. Die Durchmesser der einzelnen Kristalle liegen im Bereich von ∼5 µm. Abb. 4.15: SEM Abbildung der Oberfläche (29 AN) der unlöslichen Matrix. Während des Versuches wurden 20 mM NaHCO3 - und CaCl2 - Lösungen und eine Flussrate von 0,488 ml/min/Seite verwendet. Zusätzlich wurde 0,02 µg/ml lösliche Matrix zu den Salzlösungen gegeben. (a) Die Übersichtaufnahme zeigt einen Bereich, in dem zahlreiche flache Kristalle aufgewachsen sind. (b-d) Vergrößerte Aufnahmen des in (a) abgebildeten Probenbereichs. Die flachen Kristalle weisen Durchmesser von ∼5 µm auf. Dies entspricht etwa dem Durchmesser der wabenförmigen Struktur der intertabularen Matrix (siehe Markierung in (c)). Während des Aufwachsprozesses scheinen diese Kristalle sich lateral ausgedehnt zu haben, bis sie auf benachbarte Kristalle getroffen sind. Auf diese Weise bildeten sich größere flache Kristalle, wie in (d) gezeigt. Die weißen Pfeile markieren Bereiche, in denen benachbarte Kristalle sich berühren oder sogar zusammengewachsen sind. 58

4.3 Ergebnisse Diese Dimension stimmt gut mit dem Durchmesser der im Perlmutt vorkommenden Aragonitplättchen überein. Dies wird in dem markierten Bereich in (c) deutlich. Neben dem flachen Kristall ist ein Teil der unlöslichen Matrix mit der Struktur der intertabularen Matrix zu erkennen. Der Durchmesser der durch die intertabulare Matrix gebildeten wabenförmigen Struktur und des links daneben gewachsenen flachen Kristalls kongruieren. Dies könnte implizieren, dass die Bestandteile der unlöslichen Matrix die Größe der flachen Kristalle beeinflusst. Die Abb. 4.16 zeigt einen Bereich der Oberfläche der unlöslichen Matrix auf dem zahlreiche flache Kristalle auf- und zum Teil auch lateral bereits zusammengewachsen sind. Die vier eingefügten Rechtecke markieren flache Kristalle, die sich lateral noch nicht weit ausgebildet haben. Im rechten Teil der Abbildung sind diese Bereiche vergrößert dargestellt. Neben den flachen Kristallen ist auch die Oberfläche der unlöslichen Matrix mit den Strukturen der intertabularen Matrix gut zu erkennen. Die vier abgebildeten flachen Kristalle haben sich jeweils im Zentrum einer der wabenförmigen Strukturen gebildet. Dies legt den Schluss nahe, dass sich auf der Oberfläche der unlöslichen Matrix Bereiche befinden, auf denen bevorzugt eine Nukleation von Calciumcarbonat stattfindet. Bereits in der Abb. 4.13 wurde auf die punktförmige Struktur im Zentrum der von der intertabularen Matrix umgrenzten Bereiche hingewiesen. Diese Struktur enthält laut Bezares et al. [30] und Nudelman et al. [29] Carboxy- und Sulfatgruppen sowie Proteine, die eine Nukleation von Aragonit fördern, und stellt somit den Ort dar, an dem Kristallisationskeimbildung auftritt. Dies könnte erklären, weshalb die flachen Kristalle an dieser Stelle nukleieren. Die wabenförmigen Strukturen der intertabularen Matrix weisen Durchmesser von etwa 5 µm auf und enthalten in der Regel jeweils nur einen Keimbildungsort. Geht man davon aus, dass der Nukleationsprozess in einem Oberflächenbereich der unlöslichen Matrix an nahezu jeder Keimbildungsstelle stattfindet und die neugebildeten flachen Kristalle nach dem Nukleationsprozess lateral wachsen, bis sie auf einen benachbarten Kristall treffen, so können die flachen Kristalle maximal einen Durchmesser erreichen, der dem Abstand der Keimbildungsorte, also ∼5 µm, entspricht. Dies stimmt mit den beobachteten Abb. 4.16: SEM Abbildung der Oberfläche (29 AN) der unlöslichen Matrix. Während des Versuches wurden 20 mM NaHCO3 - und CaCl2 - Lösungen, eine Umgebungstemperatur von 25,2 ◦ C±0,1 ◦ C und eine Flussrate von 0,488 ml/min/Seite verwendet. Zusätzlich wurde 0,02 µg/ml lösliche Matrix zu den Salzlösungen gegeben. Die Rechtecke markieren einzelne flache Kristalle, die im Zentrum der wabenförmigen Struktur der intertabularen Matrix nukleierten. Diese flachen Kristalle sind im rechten Teil der Abbildung vergrößert dargestellt. 59

Antibiotika-haltige Knochenzemente: In vitro Untersuchungen der ...
Untersuchungen zu Fabry-Pérot Filterfeldern - KOBRA - Universität ...
Untersuchung lichtinduzierter Strukturen in PMMA mit ...
Kapitel 3 Untersuchungen zur Struktur
Untersuchung über die Zusammenhänge zwischen Struktur und ...
Untersuchungen zur Struktur und Substratspezifität des AAA+ ...
Untersuchungen zur Struktur und zum Katalysemechanismus der ...
Untersuchungen zur Struktur und Funktion des Multienzyms ...
Untersuchungen zur Struktur und Stabilität neuer, durch Genome ...
Untersuchung zur Struktur-Eigenschafts- Beziehung von Gips - DGZfP
Untersuchung der Struktur des Nukleons mit reellen Photonen ...
Experimente mit reellen Photonen Untersuchung der Struktur des ...
Theoretische Untersuchungen zur elektronischen Struktur ... - Cobalt
Theoretische Untersuchungen zur elektronischen Struktur ... - Cobalt
Untersuchung von reziproken Strukturen valenter Substantive in der
Parameterfreie Untersuchung der elektronischen Struktur - Friedrich ...
Untersuchung der Struktur von Quark- und Gluonjets in Z-Zerf allen
Untersuchungen zu Struktur-Funktionsbeziehungen in der trna ...
Frühförderung Untersuchung der Strukturen in europäischen ...
Untersuchungen über die histologische Struktur ... - The Human Brain
Untersuchung neuartiger Mikrofluidik-Strukturen - Fakultät für Physik ...
Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...
Elektrochemische in-situ SHG-Untersuchungen zur Struktur ...
Theoretische und praktische Untersuchungen zur Akustik von ...
Kristallographie und Röntgen- untersuchung an Kristallen
NMR-spektroskopische Untersuchung der Struktur und Funktion von ...