7 Fragen zu Kieselsaeure

Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist eine chemische Reaktion, die in Beton auftreten kann und zu dessen Schädigung führt. Sie tritt auf, wenn alkalihaltige Zementbestandteile mit reaktiven Kieselsäureanteilen im Zuschlagstoff (z.B. bestimmten Gesteinsarten) reagieren. Diese Reaktion bildet ein quellfähiges Gel, das Wasser aufnimmt und dabei an Volumen zunimmt. Dies führt zu inneren Spannungen im Beton, die Risse und Abplatzungen verursachen können. Die Hauptfaktoren, die die AKR beeinflussen, sind: 1. **Alkaligehalt des Zements**: Höhere Alkaligehalte erhöhen das Risiko der AKR. 2. **Reaktivität des Zuschlagstoffs**: Bestimmte Gesteinsarten sind anfälliger für die Reaktion. 3. **Feuchtigkeit**: Wasser ist notwendig für die Gelbildung und das Quellen. 4. **Temperatur**: Höhere Temperaturen können die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen. Um die AKR zu verhindern, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, wie z.B. die Verwendung von niedrigalkalischem Zement, die Auswahl nicht reaktiver Zuschlagstoffe oder der Einsatz von Zusatzstoffen, die die Reaktion hemmen.

Produkte mit Kieselsäure oder amorphem Silikat, die im Ackerbau verwendet werden, sind unter anderem: 1. **Kieselsäure-Dünger**: Diese Dünger enthalten lösliche Kieselsäure, die die Pflanzenstärkung und die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten fördern kann. 2. **Siliziumdünger**: Diese Produkte sind speziell formuliert, um Silizium in einer Form bereitzustellen, die von Pflanzen aufgenommen werden kann. Sie unterstützen das Wurzelwachstum und die allgemeine Pflanzengesundheit. 3. **Amorphe Silikate**: Diese werden oft als Bodenverbesserer eingesetzt, um die Bodenstruktur zu verbessern und die Wasserhaltefähigkeit zu erhöhen. 4. **Siliziumhaltige Biostimulanzien**: Diese Produkte enthalten Silizium und andere Nährstoffe, die das Pflanzenwachstum fördern und die Stressresistenz erhöhen. 5. **Kieselsäurehaltige Gesteinsmehle**: Diese natürlichen Produkte können zur Bodenverbesserung eingesetzt werden und liefern gleichzeitig Nährstoffe. Es ist wichtig, die spezifischen Produkte und deren Anwendungshinweise zu beachten, um die besten Ergebnisse im Ackerbau zu erzielen.

Ein bekanntes Produkt, das Pflanzen mit Silizium in flüssiger Form versorgt, ist "Silicium-Plus" von der Firma "Compo". Dieses Produkt enthält Kieselsäure und wird häufig zur Stärkung der Pflanzenzellen und zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten eingesetzt.

Der Kieselsäureanteil in Pflanzen wird typischerweise durch eine chemische Analyse ermittelt. Hier ist ein allgemeiner Überblick über den Prozess: 1. **Probenahme**: Pflanzenteile, die analysiert werden sollen, werden gesammelt. Häufig werden Blätter oder Stängel verwendet. 2. **Trocknung und Mahlen**: Die Proben werden getrocknet und zu einem feinen Pulver gemahlen, um eine homogene Probe zu erhalten. 3. **Aufschluss**: Die getrocknete und gemahlene Probe wird in einer Säurelösung (meistens eine Mischung aus Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure) aufgelöst, um die Kieselsäure in eine lösliche Form zu überführen. 4. **Filtration und Verdünnung**: Die Lösung wird gefiltert, um unlösliche Rückstände zu entfernen, und dann auf ein geeignetes Volumen verdünnt. 5. **Messung**: Der Kieselsäuregehalt wird mittels spektroskopischer Methoden wie der Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) oder der Induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) gemessen. Diese Methoden erfordern spezielle Laborausrüstung und Fachkenntnisse. Für detaillierte Anweisungen und spezifische Protokolle ist es ratsam, wissenschaftliche Literatur oder Labormanuale zu konsultieren.

Brennnesseln (Urtica dioica) enthalten einen relativ hohen Anteil an Kieselsäure (Siliziumdioxid). Der Gehalt kann je nach Standort und Wachstumsbedingungen variieren, liegt aber typischerweise zwischen 1 und 4 % der Trockenmasse.

Der Kieselsäureanteil (Siliziumdioxid, SiO₂) in Hanf variiert je nach Pflanzenteil und Anbaubedingungen. Im Allgemeinen enthält Hanf jedoch nur geringe Mengen an Kieselsäure. Die genaue Konzentration kann je nach Studie und Analysemethode unterschiedlich sein, aber typischerweise liegt sie im Bereich von wenigen Milligramm pro Kilogramm Trockenmasse. Für präzise Angaben wäre eine spezifische Analyse der betreffenden Hanfprobe erforderlich.

Bei andauernder Desilifizierung, also der Herauslösung von Kieselsäure aus Tonmineralen, kommt es zu mehreren Veränderungen in der chemischen und physikalischen Struktur der Minerale. 1. **Veränderung der Mineralzusammensetzung**: Tonminerale, die reich an Kieselsäure (SiO2) sind, verlieren durch Desilifizierung einen Teil ihrer Siliziumdioxidanteile. Dies kann zu einer Umwandlung in andere Mineralien führen, die weniger Silizium enthalten. 2. **Veränderung der physikalischen Eigenschaften**: Die physikalischen Eigenschaften der Tonminerale, wie Plastizität, Wasseraufnahmefähigkeit und Festigkeit, können sich durch den Verlust von Kieselsäure verändern. Dies kann die Verwendung der Tonminerale in verschiedenen Anwendungen, wie z.B. in der Keramikindustrie, beeinflussen. 3. **Bildung von Sekundärmineralen**: Die durch Desilifizierung freigesetzten Ionen können mit anderen Elementen in der Umgebung reagieren und zur Bildung von Sekundärmineralen führen, wie z.B. Aluminiumhydroxiden oder anderen Tonmineralen, die weniger Silizium enthalten. 4. **Bodenveränderungen**: In Böden kann die Desilifizierung die Nährstoffverfügbarkeit und die Bodenstruktur beeinflussen, was Auswirkungen auf die Pflanzenproduktion haben kann. Insgesamt führt die Desilifizierung zu einer Abnahme des Siliziumgehalts in den Tonmineralen und kann weitreichende Auswirkungen auf die geochemischen und physikalischen Eigenschaften der betroffenen Materialien haben.