Untersuchung zur Sorption von Huminsäure und Uran(VI) an den Kristallflächen des Schichtsilikates Muskowit

In aeroben Batchexperimenten wurde der Einfluß von Huminsäure auf die Sorption von U(VI) u. a. auf dem Schichtsilkat Muskowit im pH-Bereich zwischen 3,5 und 9,5 untersucht (SCHMEIDE et al., 1998). Hierbei wurden 0,5 g der pulverisierten Probe (63µm - 200µm Körnung) in Kontakt mit einer Uranyl(VI)-Konzentration von 1.10-6 M und einer Huminsäure-konzentration von 5 mg/L gebracht, während die Ionenstärke mit 0,1 M NaClO4-Lösung konstant gehalten wurde. Aus den Ergebnissen ergibt sich eine pH-Wert abhängige Huminsäure-Sorption, die ihr Maximum (~ 83 %) bei einem pH von 4,5 bis 5 aufweist. Verglichen mit den U-Sorptionsversuchen, die in Abwesenheit von Huminsäure durchgeführt wurden (Zorn, 1999), wird die Sorption von U in Gegenwart von Huminsäure im pH-Bereich von < 5,8 vergrößert (67 % bei pH 5,5).

Elektronenmikroskopische Untersuchungen (REM) sollten im Anschluß an die Batch-experimente Aussagen zum Sorptionsverhalten an den Kristallflächen der Minerale liefern. Hierzu wurden einzelne Muskowitplättchen in Kontakt mit einer Huminsäure-Lösung der Konzentration von 40 mg/L für jeweils 1 und 18 Stunden gebracht. Die Huminsäure wurde zuvor filtriert (50 nm Filterporengröße), um u. a. Bakterien abzutrennen Die Einstellung der pH-Werte richtete sich nach den Ergebnissen aus den Batchexperimenten und wurde bei pH 4 für hohe Adsorption und zum Vergleich bei pH 7 für geringe Adsorption gewählt. Die Ergebnisse zeigen trotz starken Spülens der Proben mit entionisiertem H2O einen Überzug ("coating") des gesamten Bereiches der Mineralplättchen mit Huminsäure bei einer Verweildauer von 18 Stunden und einem pH von 4 in der Versuchsanordnung. Es kann daraus geschlossen werden, daß eine Sorption von U(VI) in diesem Fall überwiegend an der Huminsäure und nicht am Mineral stattgefunden hat. Im Gegensatz dazu zeigen die Proben, die lediglich für 1 Stunde in der Huminsäure verweilten kein vollständiges "coating". Erkennbar sind einzelne kugelige Huminsäurepartikel sowie Agglomerate v ...