Alterung von Eisenoxiden

Ablauf

Durch den Stoffwechsel von „Eisenbakterien“ entsteht unlösliches Fe (III), bei dessen Ausfällung sich zunächst metastabile Phasen kristallisieren, d.h. das weiche Mineral Ferrihydrit.

Röhrchen:
Ausscheidungen von Leptothrix ochracea

Spiralen:
Ausscheidungen von Gallionella ferruginea (Banfield & Zhang 2001)
Ferrihydrit-Inkrustination
Ferrihydrit-Inkrustination (Ehrenreich 2001)

Kristallisation und Rekristallisation von Eisenoxiden

Mit der Zeit wandeln sich Ferrihydrit und Lepidokrokit mit hoher Oberflächenenergie in den thermodynamisch stabileren, steinharten Goethit mit geringerer Oberflächenenergie um.

Reifung von Eisenoxiden
Oswald-Reifung, Houben(2003)

Aushärtung

Ferrihydrit-Goethit Inkrustination

Während der Alterung von Eisenoxiden nehmen die Oberfläche, Löslichkeit und Reaktivität ab. Gleichzeitig nehmen die thermodynamische Stabilität (=Unlöslichkeit) und Kristallgrösse drastisch zu. Dies erklärt die Schwierigkeiten bei der Auflösung und Entfernung von alten Inkrustationen. Die Regenerierung sollte durchgeführt werden, wenn die Inkrustationen noch aus leicht löslichen Mineralphasen bestehen

Goethit Inkrustination
Houben(2002)
Inkrustination
Houben(2002)