Auflösung von Gesteinen durch Säuren
23 November, 2023

Auflösung von Gesteinen durch Säuren

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Einleitung:

Haben Sie jemals Rillen in den Straßen oder zerbrochene Gehwege bemerkt? Wenn Ihr Auto über eine Straßenmulde fährt oder wenn Sie über einen gebrochenen Bürgersteig gehen, werden Sie feststellen, dass ihre Festigkeit nicht so ist, wie sie sein sollte. Das Vorhandensein von Schlaglöchern auf den Straßen und das Brechen von Gehwegen deuten darauf hin, dass Materialien durch natürliche Einflüsse verändert werden. Verwitterung ist ein oberflächlicher mechanischer oder chemischer Prozess, der dazu führt, dass Gesteine in kleine Stücke zerfallen. Das Einfrieren und Auftauen, der Sauerstoff in der Luft, und sogar Pflanzen und Tiere können alle die Stabilität und Festigkeit von Gesteinen beeinflussen. Dies sind Faktoren, die dazu führen, dass Gesteinsverwitterung an der Erdoberfläche auftritt und es in einigen Fällen in Erde umgewandelt wird.

 

Artikelinhalt:

1. Mechanische Verwitterung:

2. Eis:

3. Pflanzen und Tiere:

4. Chemische Verwitterung:

5. Natürliche Säuren:

6. Pflanzensäuren:

7. Wirkung von Sauerstoff:

8. Erde:

9. Ursprungsgestein:

10. Schluss:

 

Mechanische Verwitterung:

Wenn der Bürgersteig bricht, bedeutet dies, dass ein großes Stück Beton in kleine Stücke zerbrochen ist, ohne dass sich die Zusammensetzung oder Identität des Betons selbst ändert. Es hat sich nur in kleine Stücke zerbrochen. Dieser Prozess ähnelt der mechanischen Verwitterung. Mechanische Verwitterung bricht Gesteine in kleine Stücke, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu verändern. Die Zusammensetzung der kleinen Stücke ist ähnlich der des ursprünglichen Gesteins. Gründe für mechanische Verwitterung sind das Gefrieren von Wasser und die biologische Aktivität lebender Organismen.

 

Eis:

In einigen Gebieten sinkt die Temperatur auf Werte, die dazu führen, dass Wasser gefriert. Wenn dann die Temperatur wieder steigt, schmilzt das Eis. Dieser Prozess des Gefrierens und Schmelzens von Wasser führt zum Brechen von Gesteinen. Aber wie funktioniert das? Wenn es regnet oder Eis schmilzt, dringt Wasser in die vorhandenen Risse in den Gesteinen ein. Wenn die Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt, bilden sich Eiskristalle. Mit zunehmender Größe dieser Kristalle nehmen sie mehr Platz ein als flüssiges Wasser, da sich die Wassermoleküle beim Gefrieren ausdehnen. Diese Ausdehnung führt zu einem Druck auf den Felsen. Bei ausreichender Kraft entstehen Risse im Gestein, die schließlich brechen.

 

Erklären Sie, wie Eis dazu beiträgt, Gesteine zu zersetzen oder zu brechen?

 

Pflanzen und Tiere:

Pflanzen und Tiere verursachen ebenfalls mechanische Verwitterung, indem sie in scheinbar ungeeigneten Bereichen wachsen und ihre Wurzeln tief in die Risse in den Gesteinen wachsen, wo Wasser sich ansammelt. Mit dem Wachstum der Wurzeln werden sie dicker und üben Druck auf die Gesteine aus, was letztendlich zu ihrem Bruch führt. Eichhörnchen und andere Tiere, die im Boden graben, tragen ebenfalls zur Verwitterung von Gesteinen bei. Wenn Tiere in Sedimente oder weiche sedimentäre Gesteine graben, brechen sie die Gesteine. Sie schieben einige Felsen und Sedimente an die Oberfläche, wo eine andere Art von Verwitterung namens chemische Verwitterung vorherrscht.

 

Chemische Verwitterung:

Chemische Verwitterung tritt auf, wenn sich die chemische Zusammensetzung der Gesteine ändert. Diese Art der Verwitterung ist in den Tropen am wirksamsten, da es dort feucht ist und die Temperaturen die meiste Zeit hoch sind. Chemische Verwitterung ist in Wüstengebieten langsamer, da es dort wenig Regen gibt, und in den Polargebieten langsamer, weil die Temperaturen niedrig sind. Die Rate der chemischen Verwitterung wird entsprechend den verschiedenen Klimazonen zusammengefasst. Die beiden wichtigsten Faktoren bei der chemischen Verwitterung sind Sauerstoff und natürliche Säuren.

 

Warum ist chemische Verwitterung in den Tropen schnell?

 

Natürliche Säuren:

Einige Gesteine reagieren mit den natürlichen Säuren, die in der Umwelt vorhanden sind. Wenn Wasser beispielsweise mit Kohlendioxid in der Luft oder im Boden reagiert, entsteht Kohlensäure, die die chemische Zusammensetzung der Mineralien in den Gesteinen verändern kann. Obwohl Kohlensäure schwach ist, reagiert sie chemisch mit vielen Gesteinen. Essig reagiert ebenfalls mit Calciumcarbonat in Kreide und führt zu dessen Auflösung. Ebenso reagiert Kohlensäure, wenn sie Kalkstein, Dolomit oder Marmor berührt, und löst sie auf. Es gibt auch Gesteine, bei denen chemische Verwitterung auftritt, wenn sie mit Kohlensäure in Berührung kommen.

 

Pflanzensäuren:

Die Wurzeln von Pflanzen scheiden Säuren aus, die mit Gesteinen reagieren können. Viele Pflanzen bilden eine Substanz namens Tannin. In Gegenwart von Flüssigkeiten bildet dieses Material Tanninsäure, die einige Mineralien in den Gesteinen auflösen kann. Wenn Mineralien sich auflösen, wird der verbleibende Fels schwach und klein. Wenn Sie also Algen oder Pflanzen über einem Felsen wachsen sehen, entfernen Sie sie, und Sie werden feststellen, dass die Farbe des Felsens an den Stellen, an denen Pflanzensäuren mit einigen Mineralien des Gesteins reagieren, verblasst.

 

Wirkung von Sauerstoff:

Wenn Sie rostige Autos sehen, rote Erde oder roten Felsen, beobachten Sie die Ergebnisse des Oxidationsprozesses, der durch Sauerstoff verursachte chemische Veränderungen. Wenn eisenreiche Materialien oxidieren, führt dies zu einer chemischen Reaktion, die Rost auf der Substanz bildet. Gleiches gilt für Gesteine, die demselben Verwitterungsprozess ausgesetzt sind. Wenn ihre eisenhaltigen Mineralien mit Sauerstoff in Berührung kommen, verwandeln sie sich in spröde, rostähnliche Verbindungen, was wiederum zu einer Schwächung und Zerbrechlichkeit des Gesteins führt. Einige Gesteine nehmen eine rote oder orangefarbene Färbung an, wenn die darin enthaltenen Mineralien, die Eisen enthalten, mit Sauerstoff reagieren.

 

Boden:

Ist Boden nur der Schmutz unter Ihren Füßen oder etwas Wichtigeres? Boden ist eine Mischung aus organischen Materialien, Wasser, Luft und verwittertem Gestein und spielt eine wichtige Rolle im Pflanzenwachstum. Der Boden enthält auch zersetzte organische Materialien wie Blätter, Zweige, Wurzeln und andere Materialien, und es gibt viele Faktoren, die die Bodenbildung beeinflussen.

Ursprünglicher Fels:

Die Art des ursprünglichen Gesteins, das der Verwitterung ausgesetzt ist, ist ein beeinflussender Faktor bei der Bildung des Bodens. Zum Beispiel neigt in Gebieten, in denen Kalkstein der chemischen Verwitterung ausgesetzt ist, Tonboden dazu, häufig zu sein, da der Ton in der Region nach dem Auflösen des Kalksteins verbleibt. In Gebieten, in denen Sandstein der Verwitterung ausgesetzt ist, bildet sich sandiger Boden.

 

Abschluss:

1. In der Welt der Verwitterung und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt erkennen wir, dass mechanische und chemische Faktoren eine entscheidende Rolle bei der Formung der Erdoberfläche spielen. Von den Grabungen pflanzlicher Wurzeln bis zu den Auswirkungen natürlicher Säuren verweben sich viele Faktoren, um den Boden zu formen und Gesteine zu gestalten.

2. In einer Welt aus Regen und Schnee, durchdringenden Pflanzenwurzeln, formt sich der Felsen und wird zu Erde, die Lebenssamen trägt. Jedes Stück Erde trägt die Geschichte der Veränderung und Erneuerung, reflektiert die Auswirkungen von Zeit und Umwelt.

3. Wenn wir Löcher in den Straßen oder zerbrochene Gehwege sehen, erkennen wir die Bedeutung, wie Verwitterung feste Materialien beeinflusst. Harter Stein kann sich durch natürliche Kräfte wie den Einfluss von Eis bis zu den Reaktionen von Säuren verwandeln und zersetzen.

4. Diese natürlichen Prozesse zeigen, dass die Erde nicht stabil ist, sondern sich durch den Einfluss von Umweltfaktoren verändert und wandelt. Durch das Verständnis dieser Prozesse sind wir in der Lage, das ökologische Gleichgewicht zu bewahren und die Schönheit und Stabilität unserer Planetenoberfläche zu erhalten.

 


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