5 Daten-Auswertung & -Darstellung [1:51:04]
Wir können nun erfolgreich an der Mikrosonde und eigentlich auch dem REM messen. Aber was tun mit all den Daten? Zunächst müssen wir wissen, wie wir sie vom Gerät auf unseren Computer transferieren. Als erstes wollen wir dann natürlich wissen, wie genau wir gemessen haben, bzw. mit welchem Vokabular wir diese Genauigkeit kommunizieren. Dann sind wir natürlich neugierig, wie denn nun die gemessenen Minerale und andere Phasen genau zusammen gesetzt sind. Das erfahren wir, indem wir deren Mineral- und Strukturformel berechnen. Um all das geht es in dem ersten 3 Kapiteln.
Ein wichtiger Teil der Analytik ist die Darstellung der Daten in aussagekräftigen und übersichtlichen Diagramme und Tabellen. Dazu schauen wir uns zunächst an, wie die Daten für typische Diagramme aufbereitet werden – nämlich als Element-Konzentrationen oder normiert. Dann arbeiten wir uns ein wenig durch typische Diagramm-Typen, um zu lernen und zu verstehen, was das eigentlich für Diagramme sind, die wir da häufig sehen, und regelmäßig selbst nutzen. Schließlich lernen wir ein wenig welche Elemente bei Diagrammen und Tabellen wichtig sind, und wie diese genutzt werden können und sollten.
5.1 Wie bekomme ich meine Daten von der Mikrosonde? [9:37]
Einmal etwas sehr technisches. Das herunter laden, und vor allem in zB Excel reinladen und etwas nachbearbeiten ist öfters ein Problem, und ist deshalb einmal gezeigt.
Auf OLAT das entsprechende Video heraussuchen – oder das in diesem Skript.
✗wahr
✓falsch
✗.xlsx
✓.txt
✓.csv
✓wahr
✗falsch
5.2 Wie genau ist mein Ergebnis: Richtigkeit + Präzision = Genauigkeit [9:53]
Wenn es um die Genauigkeit der Ergebnisse geht, hört man viele verschiedene Begriffe die sollen hier etwas sortiert werden – und sind es sogar in der ISO-Norm 5725-1.
- oben & Video
Intern: Reproduzierbarkeit einer Messung; Extern: Reproduzierbarkeit derselben Messung über lange Zeiträume
✓wahr
✗falsch
✓wahr
✗falsch
✗wahr
✓falsch
5.3 Einstieg: Ein Wanderausflug in Gruppen [7:49]
Zunächst nähern wir uns der Mineralformel-Berechnung mit einer Analogie, um dessen Prinzip zu verstehen.
Teilen durch die Oxid-Masse
Bei leichten Elementen größer, bei schweren Elemente kleiner – da bei leichten Elementen durch eine kleinere Oxid-Masse geteilt wird, und bei schweren durch einen größere.
✗… Anzahl der Kationen pro Oxid
✗… Anzahl der Anionen pro Oxid
✗… Anionen per Formeleinheit des untersuchten Minerals
✓… Kationen per Formeleinheit des untersuchten Minerals
✗wahr
✓falsch
✗wahr
✓falsch
5.4 Mineralformel-Berechnung [10:32]
Nun schauen wir uns – ganz unblutig – die formale Vorgehensweise der Mineralformel-Berechnung an. Es ist nur ein Einstieg in die Berechnung, denn für zB OH-haltige Minerale oder solche mit F-, Cl-, usw. muss die Berechnung entsprechend angepasst werden. Das ist schnell für viele metamorphe Minerale der Schichtsilikate, Amphibol-Gruppe, etc. wichtig.
5.5 Besetzungsmodell/Strukturformel eines Minerals [4:07]
Nach der Mineralformel-Berechnung kann deren Ergebnis benutzt werden, um ein Besetzungsmodell, bzw. eine Strukturformel zu bestimmen. Das hört sich sehr viel beeindruckender an, als es ist – recht cool ist es trotzdem.
0.053
0.056
✓… der Wertigkeit eines Elements
✓… der Größe eines Elements
✗… der Häufigkeit eines Elements
✓wahr
✗falsch
✓wahr
✗falsch
5.6 Oxid-Element Umrechnung [4:27]
Haupt- und Nebenelemente werden meist als Oxid angegeben – dann erhält man (idealerweise) Summen (nahe) 100 Gew%. In Diagrammen sind wir jedoch meist an Element- und nicht Oxid-Konzentrationen interessiert. Daher rechnen wir häufig Oxid- in Element-Konzentrationen um. Das sollten wir also aus im Schlaf beherrschen.
0.742 – 0.777 – 0.864
Damit man (nahe) 100 Gew% Summen erhält.
✓wahr
✗falsch
✓… 1/0.603
✓… Masse MgO durch Masse Mg
✓… 1.658
5.7 Ein normiertes Diagramm [7:27]
Sehr viele Diagramm zeigen normierte oder doppelt normierte Häufigkeiten. Daher muss es leicht fallen diese Diagramme selbst schnell zu produzieren und zu verstehen. Im ersten Schritt lernen wir daher Konzentrationen zu normieren und doppelt zu normieren.
Einfach (zB auf CI) und doppelt (zB auf CI und Mg)
normiertes Diagram (nicht: normalisiertes Diagramm)
✗… die kohligen Chondrite
✗… der Erdmantel
✓… die CI Chondrite
✗wahr
✓falsch
✓wahr
✗falsch
5.8 Die verschiedenen Arten von Diagrammen – und wie man aussagekräftige Diagramme macht [5:08]
Ich glaube es ist ganz interessant zu sehen, wie man man ein aussagekräftiges Diagramm machen könnte. Und während es auch recht interessant ist, einmal zu unterscheiden welche verschiedenen Diagramm-Typen es gibt, ist das zugegebenermaßen ein teils etwas trockenerer Stoff. Es macht aber klar, was genau man eigentlich in einem Diagramm darstellt, wenn man seine Daten plottet. Vor allem aber: ich zeige nur die gängigsten, und damit nur eine kleine Auswahl möglicher Diagramme. Es gibt einen ganzen Zoo an Diagrammen, und es kann sehr erfrischend sein, sich die einmal anzuschauen, und für die eigenen Ergebnisse einmal eine andere Darstellung auszuwählen. Lass Dich von folgender Webseite einfach mal etwas inspirieren: matplotlib Gallery Die insgesamt 7 Video für dieses Kapitel findest Du in den highlights in der Kursliste auf mag4.org.
5.9 Wie man aussagekräftige Tabellen macht [13:14]
Natürlich gibt es auch eine Reihe Regeln und good practices wie aussagekräftige und übersichtliche Tabellen erstellt werden, und die hier einmal vorgestellt werden. Dazu gehören zB: Tabellen-Überschrift & -Unterschrift, Formatierung, Nachkommastellen von Zahlen, Ausrichtung, etc.
Das ist natürlich eine Tabelle für ›setzen 6‹, so viel ist das falsch. Die müssten wir bei Bedarf einmal gemeinsam durchsprechen (wenn mich bei Bedarf jemand daran erinnert).
✓Eine ›<NG‹ in die Zelle schreiben.
✗Einen ›-‹ in die Zelle schreiben.
✓Die Nachweisgrenze als Zahl – zB ›<0.02‹ – in die Zelle schreiben.
✓wahr
✗falsch
✓wahr
✗falsch