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Intern beheizte Gasdruckanlagen (IHPV) mit H2-Kontrolle

Methode:

Die beiden Anlagen (WHITE und GREEN) sind mit einer Shaw-Membran zur Kontrolle des internen H2 Drucks und einer „rapid-quench“ Vorrichtung ausgestattet (Abkühlrate ~150°C/s). Ein Ar-H2 Gasgemischt wird als Druckmedium verwendet. Die Zugabe von H2 ermöglicht die Einstellung der Redox-Bedingungen im Autoklaven. Die Anlage WHITE ist zudem mit einem speziellen Hochdruck Ventil ausgestattet, welches für stufenlose Druckentlastungsexperimente mit Raten von ~0.0002 to >10 MPa/s genutzt werden kann. Die maximale Heiz-Rate beträgt 80°C/min. Beide Anlagen sind Computer gesteuert wodurch u.a. verschiedene T-Pfade programmiert und Ptotal, T, P(H2) aufgezeichnet werden können.

Anwendung:

Die IHPVs werden zur Durchführung von Hoch-Druck-Temperatur Experimenten (850 bis 1250°C; bis zu 500 MPa) bei unterschiedlichen Redox-Bedingungen (log fO2 = FMQ+0 bis FMQ+3) benutzt, um z.B. magmatische Prozesse in der Erdkruste und im oberen Erdmantel zu untersuchen oder besondere Proben zu synthetisieren. Druckentlastungsexperimente können durchgeführt werden um vulkanische Entgasungsprozesse bei geologisch relevanten P-T Bedingungen zu erforschen.

Literatur:

Berndt, J., Liebske, C., Holtz, F., Freise, M., Nowak, M., Ziegenbein, D., Hurkuck, W., Koepke, J. (2002): A combined rapid-quench and H 2-membrane setup for internally heated pressure vessels: Description and application for water solubility in basaltic melts, American Mineralogist 87 (11-12) , pp. 1717-1726

Nowak, M., Cichy, S.B., Botcharnikov, R.E., Walker, N., Hurkuck, W.  (2011): A new type of high-pressure low-flow metering valve for continuous decompression: First experimental results on degassing of rhyodacitic melts, American Mineralogist 96 (8-9) , pp. 1373-1380