Thermodynamical model for the aequous solubility of heavy metals in solid solution with siliceous reservoir minerals

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Silikatische Speicherminerale sind bereits sowohl in Deponiematerialien als auch in Laborversuchen als stabile Mineralneubildungen mit vielseitiger Fähigkeit zur Einbindung von toxischen Schwermetallen (z.B. Cr-VI) mineralogisch charakterisiert worden. Im vorliegenden Vorhaben sollen als nächster Schritt die thermodynamischen Parameter und kinetischen Faktoren bestimmt werden, die die Gleichgewichte zwischen fester Lösung im Kristallgitter und wäßriger Lösung der so eingebundenen Schwermetalle kontrollieren. Die Laborversuche sollen sich auf einige technisch in der Abfallentsorgung besonders relevante Zementhydratphasen konzentrieren. Diese Phasen vermögen Schwermetalle sowohl in kationischer wie anionischer Form zu immobilisieren. (Die Bindeformen dieser Ionen werden mit Hilfe der Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS/XANES)am DESY-HASYLAB charakterisiert. Eine Kooperation mit dem ESPCI Paris (Drs. Bonnin & Lequeux) zu dieser Thematik wird durch EU-finanzierte Forschungsaufenthalte vertieft.) Ziel des Vorhabens ist die Voraussage der Mobilität von Schwermetallen in Abhängigkeit von ihrer Konzentration in der Wirtsphase bei Kenntnis ihrer strukturellen und thermodynamischen Eigenschaften, insbesondere deren reales Verhalten in der festen Lösung sowie die Löslichkeitsprodukte der reinen Endglieder.