Die geologische Besonderheit der Eisenquelle im Harz
Ohne Labor lassen sich Inhaltsstoffe in (Quell-) Wasser kaum nachweisen, doch gerade der Eisengehalt des Wassers ist hier so hoch, dass er auch rein optisch nachweisbar ist. Vermutlich wurde das Eisen im Tertiär vor rund 30 Mio. Jahren am Grunde eines Meeres abgelagert. Das Grundwasser kommt hier aus tieferen Schichten, in denen eine physikalische Ausfällung des Eisens aus den dortigen Gesteinsschichten stattfand. Durch den langen Kontakt mit dem Wasser werden diese ausgewaschen Teilchen bis an die Erdoberfläche transportiert. Diese einzelne Partikel sind mit dem bloßen Augenicht zu sehen. Gelangen sie an die Oberfläche und in den Bachlauf, dann oxidiert das zweiwertige Eisen zu dreiwertigem Eisen, einfach ausgesprochen, das Eisen verrostet. Dies kann man sehr gut an der Quelleöffnung und dem eisenhaltigen Segment an den grob körnigen Steinen im Bachlauf erkennen. Mit jedem Tropfen Wasser setzen diese Eisenpartikel an allem Fest, was das Wasser berührt. Der Granithartige Waldboden eignet sich dazu besonders gut, so dass der rote grobe Sand gänzlich eingefärbt wird und am Grund des Bachlaufes entsteht so Eisenschlamm.
kleine Zusammengefassung
Eisenhaltiges Wasser im Harz – woher stammt das Eisen?
Eisen ist mit einem Anteil von ca. 6 % das zweithäufigste Metall in der Erdkruste und kommt in praktisch allen Böden und Gesteinen vor. Durch Auswaschung und chemische Lösungsvorgänge gelangen Eisenverbindungen auch in das Quellwasser. In Gegenden mit Vorkommen von Raseneisenstein und in der Nähe von Eisenerzvorkommen ist mit besonders viel Eisen im Grundwasser zu rechnen. Bei niedrigen Boden-pH-Werten und saurem Grundwasser wird verstärkt Eisen aus den umgebenden Boden- und Gesteinsschichten gelöst.
Warum färbt eisenhaltiges Quellwasser den Bachlauf braun?
Hier vor Ort erlebt man es wie Folgt
Eisen wird in der Tiefe als Fe2+ durch saures Wasser (CO2) gelöst. An der Quelle verringert sich der Druck rapide,das CO2 entweicht, der pH steigt, Fe2+ fällt als Hydroxid oder Carbonat aus. Oben zu Tage tritt der Sauerstoff hinzu. Fe2+ wird zu Fe3+ oxidiert. Es entsteht "Rost". Dies ist das Resultat der Braunfärbung was Ihr entlang des Quelllaufs hier sehen und beobachten könnt.
Grundwasser enthält meist sehr wenig Sauerstoff. Bei Sauerstoffarmut liegt Eisen im Grundwasser überwiegend in Form von farblosen Eisen-(II)-Ionen vor. Kommt eisenhaltiges Grundwasser an die Oberfläche mit Luftsauerstoff in Kontakt, oxidieren die Eisenionen zu Eisen-(III)-oxid („Rost“) ruft dann die Braunfärbung der Quelllaufs hervor.
Die Quellen zum Thema aus:
http://www.harzlife.de/special/eisenquelle.html // http://www.lenntech.de/pse/wasser/eisen/eisen-und-wasser.htm // http://www.braunes-wasser.de/eisenhaltiges-wasser.htm ,
Begebt euch nun an die angegebenen Koordinaten und beantwortet anhand eurer Beobachtungen die folgenden Fragen und schickt mir eure Antworten.
Ihr dürft gleich loggen, wenn es Probleme gibt dann melden ich mich bei euch.
Schön wäre es, wenn ihr ein Foto mit hochladen würdet, dies ist zum Loggen des Caches aber nicht zwingend erforderlich.
Ihr braucht zum bestimmen des Eisengehalt folgende Materialien:
1. Einen Becher oder ein kleinen Behälter
2. Ein Eisenteststreifen (um den Eisengehalt zu ermitteln)
Aufgaben & Fragen:
Nun entnehmt Ihr ein wenig des Quellwassers und ein wenig des Eisenschlamms zum bestimmen der Eigenschaften aus dem Quellbachlauf und legt ihn bitte nach der Beantwortung der Fragen zurück!
1. Bestimme wie hoch ist der Eisengehalt aus der Eisen-Quelle ist?
2. Aus was ist der Schlamm zusammengesetzt (Sand, Steine, etc)?
3. Denkst du, dass sich die Eisenpartikel schnell an Gegenständen festsetzen?
4. Koste das Quellwasser und beschreibt den Geschmack! Was glaubst Du, worauf ist dieser Geschmack zurückzuführen ist?
