Roden Born
Obwohl die Untersuchung des Quellwassers bei Eisen einen Gehalt von 0 mg/l ausweist, scheint das Wasser des Roden Born besondere Eigenschaften zu haben, die markante Braunfärbungen im Bachbett hinterlassen. Eigentlich ist dies ein Hinweis auf einen erhöhten Eisengehalt.
Wo und wie kommt Eisen vor?
Eisen ist ein silberweißes, weiches, reaktionsfähiges Metall mit dem Symbol Fe (lateinisch ferrum ‚Eisen‘). Es wird vor allem aus oxidischen (z. B. Magnetit, Fe3O4) und sulfidischen (z. B. Pyrit, FeS2) Erzen gewonnen. Es ist zusammen mit Nickel wahrscheinlich der Hauptbestandteil des Erdkerns.
Eisen ist weltweit in den meisten Böden und Gesteinen vorhanden. Verschiedene chemische Para-meter bestimmen im Zusammenhang mit dem Witterungsprozess, ob sich aus dem Eisen Eisensulfide (z.B. Pyrit), Eisenoxide (z.B. Hämatit) oder Eisenhydroxide (Eisenocker) bilden.
Eisen bildet mit Sauerstoff zweiwertige und dreiwertige Oxide: Eisen(III)-oxid (Fe2O3) ist eine braune Substanz. Es entsteht durch Oxidation von Eisen im Sauerstoffüberschuss. Eisen(II)-oxid (FeO) entsteht beim direkten Verbrennen von Eisen, z. B. mit dem Schneidbrenner. Eisen(II,III)-oxid (Fe3O4) entsteht durch Umwandlung von FeO.
Eisenhydroxide sind Eisen(III)-oxidhydrate. Kommt zweiwertiges Eisen mit Sauerstoff in Berührung, oxidiert es zu dreiwertigem Eisenhydroxid und fällt als sogenanntes Eisenocker aus.
Eisen bildet zweiwertige und dreiwertige Salze: Eisen(II)-chlorid (FeCl2), Eisen(II)-sulfat (FeSO4), Eisen(III)-chlorid (FeCl3).
Eisen ist Bestandteil vieler organischer und anorganischer Chelate (Komplexverbindungen), die in den meisten Fällen gut löslich sind.
Eisen ist ein essentielles Spurenelement für fast alle Lebewesen, vor allem für die Blutbildung.
Wie kommt Eisen ins Wasser?
Fällt das Wasser auf die Erde, versickert es ins Grundwasser oder fließt oberirdisch z.B. als Regen-wasser direkt in Gewässer. Über den Grundwasserfluss oder Quellen und Flüsse fließt es dann in die Meere. Auch Schmelzwasser von Gletschern und Schnee gelangt über Flüsse in die Ozeane.
Bei diesem Weg durch oder über die Erde werden dabei die verschiedenstens Substanzen trans-portiert, gelöst, abgelagert oder wieder ausgefällt.
Wie sich Metall löst und in das Grundwasser gelangt, hängt von den chemischen Para-metern des Bodens ab. Die Oxidationsverwitterung spielt dabei eine große Rolle. Viele Minerale der Gesteine enthalten Eisen in reduzierter Form (z. B. Fe2+-Ionen). Dieses reagiert zu wasserunlösliches Eisen(II)-carbonat FeCO3, welches in CO2-haltigem Wasser in wasserlösliches Eisenhydrogen-carbonat Fe(HCO3)2 übergeht.
Gelöstes Eisen kann wieder ausgefällt werden. Dieser Prozess findet auf natürlichem Wege z.B. im Bereich von Quellen statt. Die Umwandlung von zweiwertigem zu dreiwertigem Eisen ist von äußeren Faktoren abhängig. Den größten Einfluss haben dabei der Sauerstoffgehalt, die Alkalinität und der pH-Wert im Boden und im Gewässer. Je saurer das Grundwasser ist, desto schneller wird zweiwertiges Eisen mobilisiert und kann ausgeschwemmt werden. Ein niedriger Sauerstoffgehalt im Wasser begünstigt die Löslichkeit von zweiwertigem Eisen.
Hohe Sauerstoffgehalte und ein hoher pH-Wert fördern die Oxidation zu Ocker. Der Sauerstoffgehalt erhöht sich, wenn Quellwasser zu Tage tritt oder Wasserläufe durch Vergrößerung ihrer Wasser-obefläche mehr Sauerstoff aus der Luft aufnehmen.
Diese Ausfällungen/Ablagerungen in Gewässern werden wegen ihrer besonderen Farbe umgangs-sprachlich Eisenocker genannt.
Die Aufgaben, um diesen Earthcache loggen zu dürfen:
1. Beschreibe den Bachlauf an der Quelle (WP 1)! Mache Angaben zur Breite, Sedimenten und Farbe!
2. An WP 2 fließt das Wasser der Quelle in den aus südöstlicher Richtung kommenden Bach. Teilweise hat sich das Wasser angestaut. Beschreibe den Bachlauf/angestautes Wasser! Mache Angaben zur Breite, Sedimenten und Farbe!
3. Welche Unterschiede gibt es zu WP1?
4. Wie heißen die ockerfarbigen Ablagerungen?
5. Warum entstehen sie nicht an WP 2?
6. Stelle ein Foto von der Fassade mit deinem Navi oder deinem Logo in deinen Log ein. Dies ist eine Logbedingung.
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Quellen:
wikepedia
www.krusta-wasserfilter.de
www.ahabc.de/bodenentwicklung
www.umweltdaten.landsh.de/public/natura/pdf/mplan_inet/1219-391/tgschafflundmuehle/1219-391Mplan_TGSchafflundMuehle_Ockerproblematik_Text.pdf
www.wwa-an.bayern.de/ueberleitung/fraenkische_seen/brombachsee/eisenocker/index.htm
www.spektrum.de/lexikon
https://www.wv-nord.de/de/wasser/wasserkreislauf.php
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