(GRS 260) Entwicklung von Methoden und Modellen zur Bestimmung des Redoxpotentials salinarer Lösungen

Autor: 
S. Hagemann, B. Bischofer, T. Scharge, D. Schönwiese
Jahr: 
2014

Die Mobilität von Radionukliden und Schwermetallen in wässrigen Systemen hängt in entscheidendem Maße von ihrer Oxidationsstufe ab. Sie ergibt sich bei Annahme eines physikalisch-chemischen Gleichgewichts aus der chemischen Zusammensetzung der wässrigen Lösung und den physikalischen Parametern, insbesondere aus dem pH-Wert und dem Redoxpotential. Die Messung von pH und Redoxpotential gehört zum alltäglichen Handwerk jedes geochemischen Analyselabors. Innerhalb der Randbedingungen der einschlägigen Normverfahren scheinen sie keine größeren handwerklichen Ansprüche zu stellen. Wenig beachtet wird allerdings, dass eine entscheidende Randbedingung in endlagerrelevanten Lösungssystemen im Salzgestein nicht mehr erfüllt ist: Ein niedriger Salzgehalt der Lösung. Unter salinaren Bedingungen werden die Messergebnisse sowohl der pH- als auch der Redoxmessungen durch lösungsspezifische und in ihrer Größe allenfalls grob abschätzbare Ionendiffusionseffekte an der Referenzelektrode verfälscht (meist eine Silber-Silberchloridzelle mit Kaliumchlorid als Innenelektrolyten.