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The Interaction of Water and 2:1 Layer Silicates

Schnetzer, Florian

Abstract:
Die Wechselwirkung von Wassermolekülen mit Festkörperoberflächen ist eine der bedeutendsten Reaktionen in Natur und Technik. Im Fokus dieser Arbeit stehen dabei Tonmineraloberflächen. Tonminerale sind ubiquitär und werden in einer Vielzahl von geotechnischen und technischen Anwendungen eingesetzt.
Tonminerale sind natürliche Nanopartikel mit einer großen spezifischen Oberfläche, die es ermöglicht, große Wassermengen zu binden. Bei den quellfähigen Tonmineralen findet die Wasseranlagerung zusätzlich durch Hydratation der Zwischenschichtkationen statt. Diese ermöglichen eine Wasseraufnahme von bis zu 700% des Eigengewichtes des quellfähigen Tonminerals. ... mehr

Abstract (englisch):
The interaction of solid surfaces with water is one of the most important reactions in nature and in industry. This work focuses on clay mineral surfaces. Clay minerals are ubiquity on earth and used in a broad range of applications thus desiring highest interest in research.
Clay minerals are characterized by a very small particle size and are regarded as natural nanoparticles. Small particle size results in a large specific surface area, which makes it possible to bind large amounts of water. In the case of the swellable 2:1 layer silicates, water is bind additionally by hydration of the interlayer cations. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000067415
Coverbild
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2017
Sprache Englisch
Identifikator urn:nbn:de:swb:90-674157
KITopen-ID: 1000067415
HGF-Programm 34.15.01 (POF III, LK 01)
Verlag KIT, Karlsruhe
Umfang XIV, 162 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (BGU)
Institut Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
Prüfungsdatum 15.02.2017
Referent/Betreuer PD Dr. K. Emmerich
Schlagworte Hydration, dehydration, clay, smectite, hectorite, montmorillonite, vermiculite, illite, hysteresis, FTIR, infrared spectroscopy, x-ray diffraction, water vapor sorption
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