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<p><b>Neue Seite</b></p><div>Die '''Silikatverwitterung''' bezeichnet die [[Verwitterung#Hydrolyse|hydrolytische]] Zersetzung von [[Silikat]]en, also die chemische Reaktion der Mineralbestandteile mit den H<sup>+</sup>- und OH<sup>−</sup>-Ionen des [[Dissoziation (Chemie)|dissoziierten]] Wassers. Besonders der hydrolytischen Zersetzung ausgesetzt sind Verbindungen, die aus einer schwachen [[Säure]] und/oder einer schwachen [[Basen (Chemie)|Base]] bestehen. Dies sind vor allem [[Carbonat]]e (die zu [[Calciumhydrogencarbonat]] dissoziieren) und Silikate – somit ist ein Großteil der gesteinsbildenden Minerale der Hydrolyse unterworfen.<br />
<br />
Bei der Silikatverwitterung wird in der Regel [[Kohlenstoffdioxid]] CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre gebunden, weswegen sich mit der Verfügbarkeit von CO<sub>2</sub> die Silikatverwitterung beschleunigt, wodurch wiederum die CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre sinkt. Dieser zyklische Prozess wird als '''Rückkopplung der Silikatverwitterung''' bezeichnet und wirkt hemmend auf durch CO<sub>2</sub> bedingte globale Klimaveränderungen.<ref name="GFZ" /><br />
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== Chemischer Hintergrund ==<br />
Für die [[Verwitterung]] der Silikate soll der Prozess der Hydrolyse am Beispiel des [[Kalifeldspat]]s erläutert werden, da er mit ca. 20 % Volumenanteil eines der häufigsten [[Mineral]]e in der [[Erdkruste]] darstellt.<br />
<br />
Gerät die Mineraloberfläche in Kontakt mit dem Lösungsmittel Wasser, werden die am Rand liegenden Ionen im Kristallgitter hydratisiert (vor allem die Kaliumionen K<sup>+</sup>-Ionen), was zu einer Lockerung der Bindung führt. In weiterer Folge werden die K<sup>+</sup>-Ionen herausgelöst und dabei durch Protonen des Wassers ersetzt:<br />
<br />
:<chem>KAlSi3O8 + H2O -> HAlSi3O8 + K+ + OH-</chem><br />
<br />
Durch die in der Natur vorkommenden Bodenporenlösungen werden die OH<sup>−</sup>-Ionen durch die Protonen der enthaltenen Säuren neutralisiert. Die K<sup>+</sup>-Ionen werden [[Auswaschung|ausgewaschen]], [[Adsorption|adsorbiert]] oder als wichtiger [[Nährstoff (Pflanze)|Bodennährstoff]] durch Pflanzen aufgenommen. Schreitet die Anlagerung der Protonen und OH<sup>−</sup>-Ionen an das Kristallgitter des Feldspats voran, werden innerhalb der [[silikat]]typischen Tetraederverbindungen die Si–O- und Al–O-Bindungen aufgelöst.<br />
<br />
Schlussendlich wird die Mineralstruktur unter Bildung von [[Aluminiumhydroxid]] und [[Orthokieselsäure]], die beide Endprodukte der Silikatverwitterung darstellen, vollständig zerstört:<br />
<br />
:<chem>HAlSi3O8 + 7 H2O -> Al(OH)3 + 3 H4SiO4</chem><br />
<br />
Dieser Schritt der Silikatverwitterung wird [[Desilifizierung]] genannt, da der Lösung ein großer Teil des Silikats entzogen wird.<ref>{{Literatur |Autor=Frank Ahnert |Titel=Einführung in die Geomorphologie |Auflage=1. |Verlag=Verlag Eugen Ulmer |Ort=Stuttgart |Datum=1996 |ISBN=3-8252-8103-5 |Seiten=108, 116}}</ref><br />
<br />
Andere Silikate, wie zum Beispiel [[Glimmer]], [[Hornblende]]n oder [[Olivin]], sind im Prinzip genauso von diesen Verwitterungsprozessen betroffen. Aus den ionaren und molekularen Zersetzungsprodukten der hydrolytischen Spaltung können als feste Produkte sekundäre (Ton-)Minerale rekristallisieren (zum Beispiel [[Kaolinit]] oder [[Illit]]). Dabei können die neugebildeten Minerale das Volumen des aufgelösten Minerals ausfüllen und dadurch seine einstige Gestalt annehmen ([[Pseudomorphose]]) oder sich an der Gesteinsoberfläche abscheiden.<br />
<br />
== Siehe auch ==<br />
<br />
* [[Carbonat-Silicat-Zyklus]]<br />
<br />
== Literatur ==<br />
<br />
* {{Literatur<br />
|Autor=Paul Schachtschabel, [[Fritz Scheffer]]<br />
|Titel=Lehrbuch der Bodenkunde<br />
|Auflage=15., neu bearbeitete und erweiterte<br />
|Verlag=Spektrum - Akademischer Verlag<br />
|Ort=Heidelberg u. a.<br />
|Datum=2002<br />
|ISBN=3-8274-1324-9<br />
|Reihe=Spektrum-Lehrbuch}}<br />
* {{Literatur<br />
|Autor=[[Herbert Kuntze]], Günter Roeschmann, Georg Schwerdtfeger<br />
|Titel=Bodenkunde<br />
|Auflage=5., neu bearbeitete und erweiterte<br />
|Verlag=Ulmer<br />
|Ort=Stuttgart<br />
|Datum=1994<br />
|ISBN=3-8252-8076-4<br />
|Reihe=UTB für Wissenschaft - Große Reihe. 8076}}<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references><br />
<br />
<ref name="GFZ"><br />
{{Internetquelle<br />
|autor=Michael Henehan, Patrick Frings, Friedhelm von Blanckenburg |url=https://www.gfz-potsdam.de/sektion/geochemie-der-erdoberflaeche/themen/co2-verwitterung-und-klima?cHash=8b32d90fb4fa80bfbec93cde3887c583 |titel=CO2, Verwitterung und Klima |werk=Geochemie > Geochemie der Erdoberfläche > Themen |hrsg=Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ , Helmholtz-Zentrum Potsdam |sprache=de-DE |abruf=2022-05-08<br />
}}</ref><br />
<br />
</references><br />
<br />
[[Kategorie:Verwitterung]]<br />
[[Kategorie:Mineralogie]]<br />
[[Kategorie:Bodenkunde]]</div>imported>HylgeriaK