V - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

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Von den Natronwasserglasern sind nur jene loslich, deren Si()2: Na.p-Verhaltniskieiner
oder gleich 4 ist.
Die Verwendung von Wasserglas hat im Bergbau eine lange Tradition. Vor Einftihrung des
Gefrierverfahrens wurden beim Abteufen von Tagesschachten wasserfuhrende Schichten
mit einer Mischung aus Calciumchlorid und Natronwasserglas injiziert und verfestigt
(Joosten-Verfahren) /48, 49, 50/.
Fur die Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit wurde Wasserglas deshalb als Verfesti­
gungsreagenz verwendet, weil die sich bildende Kieselsaure in der Lage ist, Schwermetall­
ionen chemisch zu binden, Die Schadstoffimmobilisierung geschieht im wesentlichen auf
zwei Wegen:
Einschlufs in das Gertist des mechanisch stabilen Gels
Elektrostatische Bindung positiv geladener oder polarisierbarer Teilchen an der nega­
tiven Oberflache des Kieselsauregels,
Daruber hinaus sind noch zwei weitere Arten der Immobilisierung moglich. Zum einen
konnen Metalle aus der stark alkalischen Losung als schwer losliche Hydroxide und Kar­
bonate gefallt werden, zum anderen bilden viele Ubergangsmetalle praktisch unlosliche
Silikate,
4.1.4 Fixierung mit Alumosilikaten (Geopolymere)
Unter Geopolymere versteht man Alumosilikatbinder, die im Gegensatz zum reinen Was­
serglas in der Lage sind, dreidimensionale Netzwerke zu bilden. Auch die in der Natur
vorwiegend vorkommenden Silikatgesteine sind zumeist Alumosilikate, die in ihre Kirstall­
strukturen Schwermetalle einbinden konnen (Tab. 12).
Das Aluminat-Ion kann wie die analog zusammengesetzte Orthokieselsaure Si (OH)4'
wenn auch schwerer als diese, unter Abgabe von Wasser zu hohermolekularen Oxoverbin­
dungen kondensieren, In der ersten Stufe entsteht dabei ein der Orthodikieselsaure analoges.Dialuminat-Ion.WeitereKondensation
fuhrt zu Polykieselsaure-analcgenPolyalumi-
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