Dissertation/Thesis Abstract

Structure and Reactivity of Terrestrial and Extraterrestrial Pyrrhotite
by Harries, Dennis, Ph.D., Universitaet Bayreuth (Germany), 2012, 155; 27610794
Abstract (Summary)

Pyrrhotin (Fe1−xS) ist ein in terrestrischen Gesteinen, Erzlagerstätten und vielen extraterrestrischen Materialien verbreitetes, nichtstöchiometrisches Eisenmonosulfid. Die Nichtstöchiometrie durch Metallleerstellen steht in Verbindung zu einer Vielzahl kristallographischer Überstrukturen, die von der Zusammensetzung abhängig sind, jedoch hinsichtlich ihrer strukturellen und mikrostrukturellen Komplexität bislang wenig erforscht worden sind. Diese Arbeit untersucht die Vorkommen und Eigenschaften der Pyrrhotinüberstrukturen, behandelt die in Beziehung stehenden nano- und mikrostrukturellen Phänomene und erforscht ihre Effekte auf die chemische Reaktivität. Das Ziel ist, zu verstehen, in welchem Verhältnis die nanoskaligen Realstrukturen des Pyrrhotins zu seinen physikochemischen Eigenschaften stehen. Im Rahmen der Studien wurde vor allem analytische Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) als wichtigste Methode verwendet, um terrestrische und extraterrestrische Pyrrhotine detailliert zu untersuchen. In drei Arbeiten, die als wissenschaftliche Forschungsartikel entweder eingereicht oder schon publiziert wurden, wird gezeigt, dass die strukturelle Komplexität der Pyrrhotins ein weit verbreitetes Merkmal in terrestrischen und extraterrestrischen Materialien ist und in engem Zusammenhang mit seinen physikochemischen Eigenschaften und den Bildungs- und Alterationsbedingungen steht. Es wird ein neues Modell eingeführt, welches basierend auf Translationsgrenzflächenmodulation eine realistische Beschreibung des strukturellen Zustandes natürlicher NC-Pyrrhotine ermöglicht. Neue Einsichten zu den thermodynamisch stabilen Phasenbeziehungen im Fe-S System bei Umgebungstemperatur werden präsentiert, und die Kristallographie und die damit verbundene Thermochemie der Pyrrhotine werden genutzt, um neue Erkenntnisse über die petrogenetische Entwicklung chondritischer Meteorite und ihrer Alterationsprozesses zu gewinnen. Zum Abschluss wird in einer experimentellen Studie zu ersten Mal quantitativ gezeigt, dass die Leerstellenüberstrukturen und die Anisotropie der Pyrrhotine einen enormen Einfluss auf das kinetische Verhalten während oxidativer Auflösung unter sauren pH-Bedingungen ausüben. Die intrinsischen Reaktivitätsunterschiede zwischen 4C- und NC-Pyrrhotin werden eindeutig aufgelöst und im Rahmen des neu eingeführten Strukturmodells diskutiert.

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Advisor:
Commitee:
School: Universitaet Bayreuth (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/4(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Chemistry
Keywords: Terrestrial and extraterrestrial pyrrhotite
Publication Number: 27610794
ISBN: 9781392522189
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