Mineralseparation
Die Separation von Mineralen ist die Basis für viele Analysemethoden, wie z.B. Alterdatierung von Mineralen, mineralchemische und mikroskopische Untersuchungen oder Einkristallanalysen mittels Rötngendiffraktometrie (XRD). Man kann Minerale entweder Aufkonzentrieren oder als einzelne Körner separieren. Handelt es sich bei der Probe um ein Gestein, so muss dieses im ersten Schritt auf die gewünschte Korngröße zerkleinert werden. Welche Korngröße gewünscht ist, hängt davon ab, wie die Korngröße der gewünschten Minerale in der Probe ist. Bei Lockersedimenten können diese in der Regel direkt separiert werden. Das gesamte weitere Vorgehen hängt davon ab, um welches Ausgangsmaterial es sich handelt und was das gewünschte "Endprodukt" ist.
Dabei wird sich in der Regel der physikalischen Eigenschaften der Minerale bedient:
- Korngröße: Durch Sieben kann die Kornfraktion, die die gewünschten Minerale enthält separiert werden
- Dichte:Die Dichte der Minerale ist eines der wichtigsten Eigenschaften zur Abtrennung der einzelnen Fraktionen und ist Basis verschiedener Mineralseparationstechniken, u.a. Separation mittels Goldwaschpfanne, Separation mittels Nasschütteltisch, Trennung von Mineralen mittels Schwereflüssigkeiten oder durch Sedimentation (z.B. Attaberg Zylinder zur Separation von Tonmineralen).
- Magnetische Eigenschaften: Im einfachsten Fall kann man magnetische Minerale (z.B. Magnetit) mittels Handmagnet abtrennen. Es gibt aber auch die Möglichkeit mittels Magnetscheider unterschiedlich magnetisierbare Minerale voneinander zu trennen.
- Oberflächeneigenschaften können sich auch zunutze gemacht werden, z.B. zur Separation mittels Flotation (physikalisch-chemische Methode, bei der die Minerale durch Anhaften an Gasblasen separiert werden) oder zur Separation von Glimmern, indem man sie über eine rauhe oder elektrostatisch geladene Oberflächen (z.B. Plastik) gleiten lässt.
Durch diese Methoden können viele Minerale oder Mineralfraktionen bereits sehr gut voneinander getrennt und aufkonzentriert werden. Der finale Schritt besteht aber meist in der optischen, händischen Separierung durch "picken" der einzelnen Minerale unter dem Mikroskop.
Zu den einzelnen Schritten (Probenzerkleinerung und Separation) gibt es jeweils einzelne Artikel die hier zusammengefasst und verlinkt sind. Diese Übersicht beschreibt Schritt für Schritt die Vorgehensweise bei der Mineralseparation und hilft dir bei der praktischen Arbeit:
| Tipp: |
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Vor der Probenzerkleinerung und Separation ist es wichtig dass der Ausgangszustand der Probe dokumentiert wird. Dazu gehört ein Foto der Probe und Notizen zur makroskopische Beschreibung. |
Probenzerkleinerung
Die Probenzerkleinerung ist der erste Schritt, um eine Probe separieren zu können. Da die Ausgangsgesteine meist sehr hart und robust sind braucht es viel Aufwand sie in ihre Einzelteile zu zerlegen. Welche Methoden hierfür verwendet werden hängt von der Probe ab. In dem Artikel Probenzerkleinerung findest du eine Übersicht über die Zerkleinerungsmethoden.
| Achtung: |
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Nach jedem Separationsschritt müssen die einzelenen Fraktionen beschriftet (siehe Datenorganisation) und gewogen werden. Auch hier sind Fotots zur Dokumentation später sehr hilfreich. |
Sieben
Beim Sieben wird die zuvor zerkleinerte Probe in mehrere Fraktionen unterteilt. Dadurch können die verschiedenen Minerale schon durch ihre Korngröße grob unterteilt werden. Dabei kann nass oder trocken gesiebt werden. Mit Nasssieben kann man die Enzelteile der Probe gut von einander Trennen. Schlemmen (ähnlich zum Goldwaschen) trennt hier die einzelnen Fraktionen nach ihrer Größe. Dafür kann auch ein Nassschütteltisch verwendet werden.
Magnetische Trennung
Bei der magnetischen Trennung werden die getrockneten Fraktionen der Probe nach ihren magnetischen Eigenschaften sortiert. Hier wird meist dan nurnoch eine Größenfraktion der Probe verwendet in der das zu untersuchende Mineral vermutet wird.
Schweretrennung
Um die Fraktionen weiter zu unterteilen wird die Probe mit einer spezifischen Schwereflüssigkeit nach der Dichte der einzelnen Körnern getrennt. In dem Artikel zur Schweretrennung wir die Methode genauer erklärt.
Mineral-Picking
Der letzte Schritt in der Mineralseparation ist das Mineral-Picking. Da dies ein sehr zeitaufwendiger Schritt ist, der zudem auch viel Erfahrung und motorisches Feingefühl erfordert, sollte darauf geachtet werden, dass die Probe zuvor mittels der physikalischen Eigenschaften so gut wie möglich bereits aufkonzentriert wird.
Autoren
- Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
- Smilla Kohl, Andrea Schmid, Donjá Aßbichler
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