Кизельгур

Различные диатомовые водоросли, изображения с вторичного электронного микроскопа
Кизельгур из Словакии
Слой кизельгура в заповеднике Соос в Чехии

Кизельгур ( диатомит ) (также горная мука , диатомитовая земля , диатомеенпелит , диатомит , инфузорная земля , галечная мука , новакулит , триплет , триполит , целит ) - беловатое порошкообразное вещество, состоящее в основном из панцирей ископаемых диатомовых водорослей (диатомовых водорослей). ).

Оболочки состоят в основном из аморфного (некристаллического) диоксида кремния (SiO 2 ) и имеют очень пористую структуру.

Один миллилитр чистого кизельгура содержит около миллиарда раковин диатомовых водорослей и их фрагментов. «Гу (ч) р» - это нижненемецкое народное выражение, означающее «влажная, бродящая масса из камня». С геологической точки зрения, диатомовая земля - это осадочная порода, образованная из ископаемого диатомового ила , очень тонко слоистая, известная как «тройка».

Кизельгур является ценным сырьем и используется по-разному.

Происхождение событий

Месторождения кизельгура на севере Германии возникли в межледниковье и имеют возраст в несколько сотен тысяч лет. Кремниевая кислота богатой вода из озер содержала большое количество диатомовых сот различных видов. Эти диатомовые водоросли, которые до сих пор живут в озерах и морях, могут воспроизводиться каждые несколько часов, деля клетки на две части . Подсчитано, что в идеальных условиях одна диатомовая водоросль может вырасти до одного миллиарда экземпляров за месяц. Эти диатомовые водоросли плавают в воде, после гибели опускаются на дно и постепенно образуют толстые отложения. Позже они достигают поверхности земли через геологические изменения, такие как возвышение земли.

Различные виды диатомита

Различают морской кизельгур и пресноводный кизельгур. Кизельгур наносился тремя слоями разного цвета. Цвет кизельгура обусловлен разным содержанием остатков органических веществ. Чем глубже слои, тем выше доля органических компонентов.

Белый Гур

Верхний слой - «Белый Гур». Некоторые из них хранятся прямо под поверхностью земли. От трех до пяти процентов он содержит очень мало органических компонентов. В первые годы демонтировали только Белый Гур.

Серый Гур

Под Белым Гуром лежит «Серый Гур». Он содержит до десяти процентов органических компонентов. С помощью внедренной позже техники сжигания их можно удалить, и добыча серой гуры может стать экономичной.

Зеленый Гур

Нижний слой известен как «Зеленый гур». Он по-прежнему содержит около 36 процентов органических компонентов. Здесь до сих пор можно найти отпечатки рыб, а также иголки, шишки и листья с деревьев. Зеленый Гур был на высоте уровня грунтовых вод.

Возникновение, использование и добыча

Говорят, что в 1836 или 1837 году фермер и грузовой перевозчик Петер Кастен обнаружил кизельгур во время рытья колодца на северном склоне Хаусельберга в Люнебургской пустоши . Сначала считалось, что известь использовалась для удобрения. Вы также хотели испечь из него блины, так как он напоминал кукурузную муку. Альфред Нобель использовал свойства кизельгура для производства динамита . Инженер из Целле Вильгельм Беркфельд осознал фильтрующую способность и разработал фильтрующие свечи из кизельгура. Этот фильтр Беркфельда успешно использовался во время эпидемии холеры в Гамбурге в 1892 году .

Места добычи и хранения в Люнебургской пустоши

Мощность залежей достигала 28 метров. Это исключительно пресноводная диатомитовая земля.

  • Около 1900–1910 гг. Кизельгурский карьер Нойохе

  • Примерно в 1900–1910 годах план сушки: стопка создается, стопка действует.

  • 1913 Рабочие завода в Нойохе с рабочими и поваром перед сушилкой.

До Первой мировой войны почти весь мировой спрос удовлетворялся диатомитом из этого региона.

Другие случаи

В Германии кизельгур также добывался в Альтеншлирфе- ам- Фогельсберг ( Верхний Гессен ) и в Кликене ( Саксония-Анхальт ).

Слой кизельгура толщиной до четырех метров сформировался также в заповеднике Соос в Чехии . Есть месторождения в Колорадо и в округе Кларк (Невада) , США, некоторые из которых имеют толщину в несколько сотен метров. В некоторых пустынях кизельгур также встречается на поверхности. Истирание диатомита на таких поверхностях (например, во впадине Боделе в Сахаре ) является одним из наиболее важных источников пыли в атмосфере, влияющей на климат.

Открытый карьер

Оригинальные тележки из кизельгурового карьера

Кизельгур добывали открытым способом. Вначале кизельгур срезали вручную и вывозили из ямы на тачках. Позже его заполняли телегами, которые вытаскивали из ямы лошадьми или лебедками. С 1950-х годов вагоны тянули локомотивы. Демонтаж теперь проводится экскаваторами с обратной лопатой .

имея в виду

Первые в мире карьеры кизельгура были расположены в Люнебургской пустоши. Добыча кизельгура, которая велась с 1863 года, превратилась в важную отрасль экономики этого региона. До Первой мировой войны в Нижней Саксонии производилось от 20 000 до 25 000 тонн диатомита. Тогда это покрыло почти весь мировой спрос на это сырье. После Второй мировой войны (1957 г.) производство достигло 50–60 тыс. Тонн.

Конец демонтажа в Северной Германии

В 1994 году добыча полезных ископаемых на севере Германии стала убыточной и прекратилась. Одной из причин были экологические требования к утилизации просачивающейся воды. Перекачиваемая вода имела pH от 3,8 до 4,8 и должна была быть доведена до pH 8,5 путем добавления соды и извести, прежде чем ее можно было сливать в потоки. В результате импортный гур из США был теперь дешевле, чем затраты на производство местной диатомовой земли.

  • Заброшенный диатомитовый рудник недалеко от Нойохе (1998 г.)

  • Открыт карьер кизельгура в Нойохе (2008 г.)

  • Бывший кизельгуровый рудник в Брело (Мюнстер / Эрце)

  • Здесь поселился редкий болотный лось

обработка

Готовый гур в мешках везут на вокзал на локомобиле (1900-1910).

1. Шлам

Полученный диатомит содержал до 30% песка. Кизельгур нужно было очистить от песка в жидком состоянии. Для этого его растворили в жидкой пасте в чане для смешивания. Он протекал через несколько бассейнов, в которых оседали тяжелые песчаные компоненты. Освободившийся от песка кизельгур попал в иловые ящики и поселился здесь. Затем суспензию выпускали и сушили.

2. Сушка

Экстрагированная диатомитовая земля содержала до 70 процентов воды и поэтому не могла быть использована как таковая. Его нужно было высушить до обычных десяти процентов. Гур был частично отформован в камне в прессе. Затем следовала сушка на воздухе, в сушильных помещениях или в сушильных шкафах. Сушка была возможна только в летние месяцы. Продолжительность во многом зависела от погодных условий. Первая искусственная сушка кизельгура произошла в военные годы 1917/18 возле Альтеншлирфа в Фогельсберге , сегодня это часть курорта Гербштайн . Кизельгур требовался для фильтров в противогазах .

3. Горение

Кизельгур находился в виде мейлероподобных внутренних скоплений (похожих на груду древесного угля ) или во внутреннем сарае , обожженном при температуре не более 800  ° C. Среднее время горения составляло от трех до четырех недель. Обжиг удалил органические компоненты. Он также изменил цвет из-за оксида железа, содержащегося в диатомовой земле.

«Серый гур» имел цвет от беловатого до чисто белого, «зеленый гур» приобрел желтоватый, светло-розовый или красноватый цвет из-за высокого содержания оксида железа. В процессе горения выделялись зловонные пары, содержащие серную кислоту.

Обработка в печах

Шахтная печь

Шахтные печи состояли из трехметровых шахт, в которые через кизельгур снизу подавался горячий воздух с температурой 230 ° C. Органические вещества и железо были удалены лишь частично. Был получен «Кислый Шахтофен-Гур» с pH ниже 7.

Ярусная печь

Эти печи состояли из восьми разных этажей.

  • Гур сушили на первых четырех этажах.
  • На следующих двух этажах его обжигали при температуре от 600 до 800 ° C.
  • Кизельгур охлаждали на двух последних этажах.

Просеивание ветром

Частично кизельгур, например Гур, который следует использовать для фильтрации, был обнаружен ветром . Песок и другие крупные частицы удаляли струей воздуха.

характеристики

использовать

Кизельгур можно использовать по-разному, в том числе как

Он также используется в стоматологии, среди прочего, как компонент оттискных материалов, таких как альгинат. Здесь он служит наполнителем и увеличивает прочность материала после формования рядов зубов. Диатомовая земля ценится как естественный пестицид в органическом сельском хозяйстве, например, курильщиками ( борьба с клещами ): считается, что мелкие фрагменты скорлупы вызывают механические повреждения, например, в пищеварительном тракте насекомых и клещей, и приводят к обезвоживанию.

Если чувствительный к вибрации нитроглицерин смешать с кизельгуром, в результате получится динамит , который нечувствителен к ударам и поэтому в более ранней литературе также упоминается как «гурдинамит». Именно благодаря этому изобретению Альфред Нобель нажил состояние. Поскольку кизельгур не участвует в реакции взрыва (он не горюч), при производстве динамита его заменили более подходящими веществами, которые могут активно участвовать во взрыве (например, коллодиевой ватой ).

Добавление кизельгура увеличивает стойкость асфальта к атмосферным воздействиям , а автомобильные шины становятся более устойчивыми к истиранию и термостойкостью. В случае красок и лаков добавление кизельгура предотвращает оседание пигментов на полу после периода хранения. Добавление кизельгура делает цемент, раствор и бетон более пластичными и упрощает обработку.

В случае удобрений это предотвращает слипание зерен удобрений .

В производстве маргарина и жира кизельгур используется в качестве носителя для катализатора.

У лошадей кизельгур помогает уменьшить натирание хвоста и гривы летом.

Баллоны с распадающимся газом для хранения этина, растворенного в ацетоне , например ацетиленовые баллоны, используемые при автогенной сварке, раньше содержали канцерогенный асбест , но сегодня они содержат кизельгур в виде пористой массы.

Благодаря своей богатой пористой структуре кизельгур идеально подходит в качестве фильтрующего агента для дезинфекции (питьевой) воды, удаления мутных и взвешенных веществ и сдерживания бактерий. Например, его используют на пивоваренных заводах для фильтрации пива .

Многие масляные связующие основаны на диатомитовой земле.

Воздействие мышьяка

В апреле 2013 года стало известно, что мюнхенские исследователи разгадали загадку о повышенном уровне мышьяка в немецком прозрачном пиве. Содержание мышьяка в некоторых сортах выше, чем в используемой воде, потому что, с одной стороны, во время фильтрации задерживаются взвешенные вещества , а с другой стороны, связанный мышьяк часто переходит в теперь кристально чистый алкогольный напиток. . Поскольку задействованные количества очень малы, риска для здоровья нет. В будущем диатомит будет чаще промывать водой для фильтрации.

литература

  • Карл-Хайнц Гротьян: Кизельгур - белое золото вереска. Какое отношение Люнебургская пустошь имеет к Нобелевской премии. В: Домашний календарь Люнебургской пустоши на 2003 год. Целле 2002, страницы 28-33.
  • Франц Кайнер : Кизельгур, его извлечение, обработка и применение. Сборник химических и химико-технических лекций Н.Ф. 32. Штутгарт 1951.
  • Уте Леймке-Кульман: Живет и работает на кизельгуровом заводе. В: Домашний календарь Люнебургской пустоши на 2003 год. Целле 2002, страницы 34-35.
  • Х. Мюллер: Аналитические исследования пыльцы и подсчет годовых сдвигов на диатомитовой земле голштинского времени из Мюнстер-Брело. В: Серия «Геологический ежегодник» А. 21, 1974 г., стр. 107–140.
  • Х. Мюллер: Аналитические исследования пыльцы и подсчеты годового сдвига диатомита из Биспингена / Луэ. В: Серия «Геологический ежегодник» А. 21, 1974 г., стр. 149–169.
  • Фолькер Пробст: Страна грез. Изображения Альберта Кенига карьеров Кизельгура возле Унтерлюса и его последние пейзажи. Музей Альберта-Кенига , Унтерлюсс 1994/95 (каталог выставки)
  • Рудольф Аут: Кизельгурское месторождение Штайнфурт-Альтеншлирф в Фогельсберге. В: Буковые листья - приложение к Fuldaer Zeitung для домашних друзей. № 3 от 24 февраля 2015 г., стр. 9–11 и № 4 от 25 февраля 2015 г., стр. 14–16.

веб ссылки

Commons : Kieselguhr  - коллекция изображений, видео и аудио файлов.
Викисловарь: Кизельгур  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Ульрих Леманн: палеонтологический словарь. 4-е издание. Энке, Штутгарт, 1996 г., ISBN 3-432-83574-4 .
  2. ↑ Работа квалифицированного биолога Уте Леймке-Кульманн, поддержанная доктором Бриджит Урбан , Университет прикладных наук Северо-Восточной Нижней Саксонии в Судербурге.
  3. ↑ Флориан Клебс: Германия - колыбель Нобелевской премии. В: Гумбольдт Космос. 21 января 2001 г.
  4. ^ Генрих Кюзель: Память. 1930 г.
  5. ↑ Кирстен Вагнер: Люнебургская пустошь с детьми: 300 увлекательных экскурсий в природный рай между Гамбургом и Ганновером . pmv Питер Мейер Верлаг, 2015, ISBN 978-3-89859-082-2 , стр. 151 ( books.google.de ).
  6. ↑ Бывший карьер кизельгура возле Штайнфурта-Альтеншлирфа .
  7. ↑ История кизельгура добычи в Кликене ( Memento от 21 июня 2006 года в Internet Archive ).
  8. ↑ Франц Кайнер : Кизельгур, его извлечение, обработка и применение . Ф. Энке, 1951, с. 4 ( books.google.de ).
  9. ↑ Клаус Бетиг: Путеводитель DuMont в мягкой обложке Люнебургская пустошь . Mair Dumont DE, 2015, ISBN 978-3-7701-8849-9 , стр. 78 ( books.google.de ).
  10. ↑ Промышленная гигиена и клиника кизельгурсиликоза: в то же время вклад в промышленную гигиену пыли, агрессивной для легких . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-86861-0 ( books.google.de ).
  11. ↑ Аня Штайнхёрстер: Путеводитель Люнебургская пустошь: слева и справа от Heidschnuckenweg . Koehlers Verlagsgesellschaft, 2015, ISBN 978-3-7822-1455-1 ( books.google.de ).
  12. ↑ Кизельгур для борьбы с клещами и их предотвращения
  13. ↑ Кизельгур, примеры применения у животных
  14. ↑ Проблема с клопами , Die Zeit: Клопы
  15. ↑ Масляный связующий агент
  16. ↑ см. Tagesspiegel от 9 апреля 2013 г., стр. 24.