Fakultätsbericht 2016-2017

Abb. 5. On-site Probenahme für AMS Spurenelement– Analytik im Grimsel Felslabor (Schweiz). Die generell in dreiwertiger Form auftretenden Seltenen Erden Elemente (SEE) La bis Lu zeich- nen sich durch sehr ähnliches chemisches Ver- halten aus und werden oftmals als chemische Analoga für dreiwertige Actinoiden (Am, Cm, Pu) verwendet. Ausnahmen in der SEE-Reihe stellen Ce, welches auch vierwertig auftreten kann, und Eu, welches auch zweiwertig auftreten kann, dar. Die Ionenradien der SEE nehmen mit zunehmen- der Ordnungszahl ab, so dass sich kleine, aber stetige Änderungen des chemischen Verhaltens der Seltenen Erden Elemente ergeben. Aus die- sem Grund eignen sich die SEE hervorragend für das Studium von physikochemischen Prozessen wie Komplexierung, Sorption, (Ko)präzipitation, Kolloidbildung in Wässern sowie dem Transfer von Metallen im System Gestein-Boden-Wasser- Pflanze-Mikroorganismen. Zudem kann über Be- schleuniger-Massenspektrometrie (AMS) im Ult- raspurenbereich das Verhalten von natürlichen und künstlichen Radionukliden im Vergleich zu diesen SEE untersucht werden. FORSCHUNG — 121 Verhalten von Spurenelementen in der kritischen Zone [7] Quinto, F., Blechschmidt, I., Garcia Perez, C., Geckeis, H., Geyer, F., Golser, R., Huber, F., Lagos, M., Lanyon, B., Plaschke, M., Steier, P., Schäfer, T. (2017): Multiactinide Analysis with Accelerator Mass Spectrometry for Ultratrace Determination in Small Samples: Application to an in Situ Radionuclide Tracer Test within the Colloid Formation and Migration Experiment at the Grimsel Test Site (Switzerland). Anal. Chem. 89, 7182-7189. DOI 10.1021/ acs.analchem.7b01359. [8] Grawunder, A., Merten, D., Büchel, G. (2014): Origin of middle rare earth element enrichment in acid mine drainage-impacted areas. Environ. Sci. Pollut. Res. 21(11): 6812-6823. Das Labor der Angewandten Geologie verfügt über State-of the-Art-Analysenverfahren zur Bestimmung anorganischer Analyten, die in Forschung und Lehre eingesetzt werden. Haupt- und Nebenelemente können in wässrigen Lösungen mittels ICP-OES oder der Flam- men-AAS, Spuren- und Ultra- spurenelemente mittels ICP-MS analysiert werden. Anionische Bestandteile werden mittels Ionenchromatographie, UV-VIS- Fotometrie und Titration er- fasst. Feststoffe werden nach vorherigem Aufschluss (Mikro- wellen- oder konventioneller Druckaufschluss) als Bulkpro- ben oder mittels Laser Ablati- on in ICP-MS-Kopplung auch direkt ortsaufgelöst analysiert. Mittels sequentieller Extraktion kann die Mobilität, Bindung und Bioverfügbarkeit von Schwermetallen und Radio- nukliden abgeschätzt werden. Die geplante Erweiterung der Ausstattung umfasst ein Röntgenmikroskop (XRM) zur zerstörungsfreien räumlichen 3D-Analyse u.a. des Poren- raums und einer Feldflussfrak- tionierung mit Single Particle (SP) - ICP-MS zur Erweiterung der Nanopartikelanalytik. Analytische Ausstattung und geplante Erweiterung Abb. 6. µCT Aufnahme von Mineralausfällungen (SrSO 4 ) in Seesand. 250 µm