Bachelorarbeit

Bildung und Stabilität von Thiomolybdaten - Laborexperimente und Untersuchungen am Salzwassersee Rogoznica, Kroatien

Gloria Reithmaier (11/2013-08/2014)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich, Regina Lohmayer

Molybdän dient als Sedimentmarker für anoxische Paläoumwelten, da es unter anoxischen Bedingungen als Molybdänsulfid ausfällt. Neuste Studien, welche vorwiegend auf Modellierungen basieren, gehen davon aus, dass die Bildung von gelösten Thiomolybdaten, vor allem Tetrathiomolybdat, der Ausfällung von Molybdänsulfid vorrausgeht. Jedoch ist der zugrundeliegende Mechanismus noch nicht vollständig erforscht. Das Ziel dieser Studie war das natürliche Vorkommen von ten im euxinischen See Rogoznica, Kroatien, zu untersuchen und Bildungs- und Stabilitätsexperimente unter kontrollierten Laborbedingungen durchzuführen. Die Laborexperimente, welche mit HPLC-UV analysiert wurden, zeigten, dass Tetrathiomolybdat bei einer Aufbewahrung durch Schockfrieren vollständig erhalten bleibt. Erstaunlicherweise war Tetrathiomolybdat signifikant weniger stabil unter dunklen als unter hellen Bedingungen. Die Bildung von Thiomolybdates aus Molybdat und Sulfid wurde durch zunehmende Ionenstärke und ansteigenden Ammoniumkonzentrationen, sowie durch einem abnehmenden pH und unter dunklen Bedingungen begünstigt. Die Bildungskinetik wurde durch einen wachsenden Sulfidüberschuss beschleunigt. Im Gegensatz zu bisherigen Studien, welche von einem nahezu ausnahmslosen Vorherrschen von Tetrathiomolybdat ausgehen, konnte ein gleichzeitiges Vorkommen von Mono-, Di-, Tri- und Tetrathiomolybdat in den synthetischen Mischungen über eine Zeitspanne von drei Wochen beobachtet werden. Das gleichzeitige Vorkommen legt nahe, dass die intermediären Thiomolybdate zumindest metastabil sind und deshalb die gelösten Molybdänsulfidkonzentrationen erhöhen. Die Proben von See Rogoznica wurden für die Thiomolybdatanalyse mit IC-ICP-MS genommen, doch konnten diese unglücklicherweise nicht analysiert werden, da die Konzentrationen zu gering waren und die Salzwassermatrix für die derzeitige Messmethode zu hoch war. Dennoch wiesen alle Ergebnisse der Laborexperimente auf die Anwesenheit von Thiomolybdaten, da die natürlichen Bedingungen annähernd mit den experimentellen Bedingungen übereinstimmen. Insbesondere könnten alle intermediären Thiomolybdate gleichzeitig nahe der Chemokline zu existieren, wo die Sulfidkonzentrationen gering sind und zeitweiser Sauerstoffzufuhr zur Hydrolyse führt. Es werden bereits weitere Verbesserungen an der analytischen Methode vorgenommen, um die Anwesenheit von Thiomolybdaten im See Rogoznica zu überprüfen.