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Atacamit

Atacamit

Atacamit ist ein Halogenid-Mineral. Sein Name bezieht sich auf die Atacamawüste (Chile), in der es 1801 von D. de Gallizen entdeckt wurde. Die Farbe reicht von hellgrünem bis schwarzgrünem Diamantglanz.
- Chemische Formel: Cu₂Cl(OH)₃
- Mohshärte: 3 - 3,5
- Dichte (g/cm3): 3,77
- Form: orthorhombisch
- Paragenese: Chrysocolla

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Atacamit Atacamit im Mineralienatlas (auch ein Wiki)]
- http://www.mindat.org/min-406.html Kategorie:Mineral

Mineral

Als Mineral (Mehrzahl Minerale, auch Mineralien) definieren Mineralogen natürlich vorkommende Feststoffe mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung und einem auch auf mikroskopischer Ebene gleichförmigen Aufbau. Die meisten Minerale sind kristallin. Die Mehrzahl der heute bekannten ca. 4000 Minerale sind anorganisch, es sind aber auch wenige organische Minerale bekannt. Die Lehre von den Mineralen ist die Mineralogie. Alle Gesteine der Erde und anderer Himmelskörper sind aus Mineralen aufgebaut. Am häufigsten kommen etwa dreißig Minerale vor, die so genannten Gesteinsbildner. Der spezifische Mineralinhalt eines Gesteins liefert Informationen über die Bildung und Entwicklungsgeschichte eines Gesteins und trägt damit zur Kenntnis des Ursprungs und der Entwicklung des Planeten Erde bei. Nach ihrer Entstehung lassen sich Primärminerale und Sekundärminerale unterscheiden: Erstere entstehen zur selben Zeit wie das Gestein, dessen Teil sie sind, letztere werden dagegen erst durch chemische Verwitterung oder Metamorphose aus den Primärmineralen gebildet.

Struktur und Form

Metamorphose Fast alle Minerale treten in der Natur als kristalline Feststoffe auf, sehr wenige dagegen als amorphe Stoffe, die dem Glas vergleichbar sind. Gediegenes, das heißt elementares, Quecksilber und Wasser, die flüssige Modifikation des Eises, stellen die einzigen Flüssigkeiten dar, die zu den Mineralen gezählt werden. Frei kristallisierte Minerale zeigen äußerlich eine feste geometrische Form mit wohldefinierten natürlichen Flächen, die in festen Winkeln zueinander stehen. Dies wird auch als Gesetz der Winkelkonstanz bezeichnet. Die symmetrische Anordnung der Flächen ist Ausdruck der inneren Struktur eines kristallinen Minerals: Es zeigt eine wohlgeordnete Atomstruktur, die durch vielfach wiederholte Aneinanderreihung so genannter Elementarzellen entsteht, die die kleinste Struktureinheit des Minerals ausmachen. Man unterscheidet aufgrund der inneren Symmetrie sechs bis sieben Kristallsysteme, nämlich das kubische, das hexagonale, das trigonale, das tetragonale, das orthorhombische, das monokline und das trikline System. Hexagonales und trigonales System werden von manchen Mineralogen gelegentlich zusammengefasst. Durch ungleichmäßiges Kristallwachstum können so genannte Zwillinge entstehen, das sind zwei aus einem Urkristall hervorgegangene miteinander verwachsene Kristalle, die sich, bestimmten Gesetzen gemäß, symmetrisch zueinander verhalten.

Mineral-Erkennung und Eigenschaften

Die Erkennung eines Minerals kann in vielen Fällen auf Grund einiger weniger Eigenschaften wie Kristallform, Härte, Farbe, Bruchverhalten usw. erfolgen. In manchen Fällen sind jedoch weitergehende chemische Analysen, optische Tests oder Röntgenstrukturuntersuchungen zur Identifikation eines Minerals notwendig. Eine wichtige Analysemethode der Mineralogie ist die Durchleuchtung eines Mineral-Dünnschnitts im Polarisationsmikroskop, wo sich die unterschiedlichen chemischen und strukturellen Eigenschaften des Minerals im optischen Verhalten zeigen. Wichtige Eigenschaften eines Minerals sind:
- die Farbe: Sie wird durch die chemische Zusammensetzung eines Minerals, insbesondere durch kleinere Verunreinigungen oder Fehlordnungen im Gitter, beeinflusst. So lässt sich beispielsweise Zinnober an seiner blutroten Färbung erkennen.
- die Strichfarbe: Sie ist die Farbe des pulverförmigen Minerals, die sich oft von der Färbung seiner Oberfläche unterscheidet. Hämatit lässt sich immer an seiner eisenroten Strichfarbe erkennen. Der Strich wird üblicherweise an einem unglasierten Keramikplättchen geprüft.
- der Glanz: Durch die Art, wie Licht an der Oberfläche eines Kristalls reflektiert oder absorbiert wird, ergibt sich sein Glanz. Beim metallisch glänzenden Bleiglanz ist er sogar namensgebend.
- die Transparenz: Manche Minerale sind für Licht vollkommen durchlässig wie die Bergkristall genannte Quarz-Varietät. Viele metallische Erze wie z.B. der Kupferkies sind dagegen undurchsichtig, was auch als opak bezeichnet werden kann.
- die Dichte: Sie hängt von der chemischen Zusammensetzung und Struktur ab. So lässt sich Zinnober von Realgar durch seine durch den Gehalt an schwerem Quecksilber wesentlich höhere Dichte unterscheiden. Wird die Dichte auf die Dichte von Wasser bezogen, so wird sie relative Dichte genannt und ist dann einheitenlos.
- die Härte: Sie wird durch die Stabilität der chemischen Bindungen im Mineral bestimmt und durch ihre Ritzbeständigkeit ermittelt. Angegeben wird sie in der Mineralogie durch ihren Wert auf der Mohs-Skala, die von eins (sehr weich, Beispiel Talk) bis zehn (sehr hart, Beispiel Diamant) reicht.
- die Spaltbarkeit: Sie beschreibt Kristallebenen, zwischen denen nur schwache Kräfte bestehen und an denen daher der Kristall gespalten werden kann. Beispielsweise hat Kalzit drei Spaltebenen und ist so sehr vollkommen spaltbar. Quarz besitzt dagegen gar keine Spaltebene.
- das Bruchverhalten: Bricht ein Mineral nicht entlang seiner Spaltebenen, treten oft charakteristische Bruchstrukturen auf. Beispiele sind der muschelige Bruch von Dolomit und der faserige Bruch von Kyanit.
- die Lumineszenz: Sie ist ein Sammelbegriff für die verschiedenen Arten des Aufleuchtens einer Substanz unter Einwirkung irgendeiner Strahlung mit Ausnahme der reinen Wärmestrahlung (z. B. Fluoreszenz, Phosphoreszenz).
- der Magnetismus: Das magnetische Verhalten von Mineralen ist verschieden: Es gibt selbst anziehende Minerale (z. B. Magnetit), von Magneten angezogene Minerale (z. B. Magnetkies) und magnetisch neutrale Minerale. Bestimmt wird diese Eigenschaft mittels einer Kompassnadel.
- die Zähigkeit: Fachsprachlich auch Tenazität genannt versteht man darunter bei Mineralen die Sprödigkeit, Dehnbarkeit und Elastizität. Für einzelne Minerale kann die Zähigkeit ein Bestimungsmerkmal sein, ist jedoch meist dem Spezialisten vorbehalten.
- die Flammenfärbung: Einige Elemente verfärben eine Flamme. Diese Eigenschaft wird in der Flammenprobe verwendet, um auf die chemische Zusammensetzung eines Minerals zu schließen. Gasbrenner sind in abgedunkelten Räumen dazu am Besten geeignet.
- die Radioaktivität: Dies ist die Eigenschaft, hochenergetische Strahlung ohne Energiezufuhr auszusenden. Man unterscheidet traditionell drei Arten von Strahlen: Alpha-, Beta- und Gammastrahlen. Die Strahlenmessung erfolgt mit einem so genannten Geigerzähler. Radioaktivität ist auch in niedrigen Dosen potentiell gesundheitsschädlich.
- der Pleochroismus: Bei einigen durchsichtigen Mineralen sind die Farben und Farbtiefen in verschiedenen Richtungen unterschiedlich. Erscheinen zwei Farben nennt man dies Dichroismus, bei drei Farben Trichroismus bzw. Pleochroismus. Die Bezeichnung wird auch als Sammelbezeichnung für beide Arten der Mehrfarbigkeit verwendet.
- die Schmelzbarkeit: Sie beschreibt das Verhalten vor dem Lötrohr, d.h. die Schmelzreaktion.

Gesteinsbildende Minerale

Die meisten Gesteine setzen sich zum Großteil aus einer nur relativ kleinen Anzahl von Mineralen zusammen, den etwa dreißig Gesteinsbildnern, enthalten daneben aber noch kleinere Mengen an selteneren Bestandteilen. So werden mehr als neunzig Prozent der Erdoberfläche von Silikatmineralen wie Olivin, Pyroxen, Amphibol, Feldspat oder Quarz gebildet. Sie finden sich in magmatischen, metamorphen und auch in tonreichen Sedimentgesteinen. Weitere bedeutende Mineralgruppen sind die Karbonate, die ebenfalls in wichtigen Sedimentgesteinen wie beispielsweise Kalkstein enthalten sind und die Oxide, darunter z. B. Hämatit.

Erzlagerstätten

Mineralablagerungen, die zur Metallgewinnung wirtschaftlich abgebaut werden können, bezeichnet man als Erze. Der Begriff ist somit ökonomisch, nicht wissenschaftlich geprägt: Ob eine gegebene Lagerstätte kommerziell ausgebeutet werden kann, hängt von den Abbaukosten und dem Marktwert des enthaltenen Metalls ab - während der Eisenanteil von Mineralablagerungen bei bis zu 50 % liegen muss, um einen finanziellen Gewinn zu erzielen, reichte im Jahr 2003 bei dem wesentlich wertvolleren Platin bereits ein Anteil von 0,00001 % dazu aus. Erzlagerstätten können auf sehr verschiedene Weise entstehen:
- Riesige Ablagerungen von Eisenerz, die so genannten gebänderten Eisenerzformationen, wurden vor 3650 bis 1800 Millionen Jahren in der Zeit des Archaikums und frühen Proterozoikums vermutlich durch den Einfluss von Bakterien als Sedimente abgelagert.
- Durch Verwitterungsprozesse können Minerale aus ihrem ursprünglichen Entstehungsgebiet verbracht werden und sich konzentriert als Sedimente (Seifen) am Grund von Flüssen, Seen oder flacher Meere absetzen. Ein Beispiel sind Ablagerungen von so genanntem Seifengold, das traditionell durch Waschen aus Flusssand gewonnen wird.
- Wenn heißes Grundwasser, das sich in der Tiefe beim Kontakt mit magmatischer Schmelze mit Mineralen angereichert hat, durch Risse und Spalten zur Oberfläche vordringt, lagern sich mit sinkender Temperatur und sich veränderndem pH-Wert im umgebenden Gestein nacheinander verschiedene Mineralformationen ab, die auf diese Weise die so genannten Hydrothermaladern bilden.
- Auf ähnliche Weise, nur oberirdisch, entstehen Erze, wenn das mineralreiche Wasser an Thermalquellen zu Tage tritt.

Verwendung

Minerale als Schmuck

pH-Wert Seltene Minerale, die aufgrund ihrer Härte, Färbung oder ihres Glanzes als schön empfunden werden und deshalb als Schmuck dienen, sind als Schmucksteine, umgangssprachlich auch als Halbedelsteine bekannt. Mit ihnen befasst sich wissenschaftlich die Gemmologie. Die wertvollsten Schmucksteine wie zum Beispiel Diamant, Rubin, Smaragd oder Saphir heißen auch Edelsteine. (Unter diesen Begriff fallen allerdings auch Nicht-Minerale wie Bernstein.) Aufgrund ihres hohen Preises werden Edelsteine heute teilweise synthetisch hergestellt. Um die durch Farbe und Glanz beeinflusste Schönheit eines Schmucksteins zur Geltung zu bringen, muss er geschliffen und poliert werden. Dazu existieren zahlreiche verschiedene Schliffformen: Durchsichtige oder durchscheinende Varietäten werden in der Regel mit Facettenschliffen versehen, bei denen meist in festen Winkelbeziehungen zueinanderstehende Flächen, die so genannten Facetten, die Lichtreflexion maximieren. Undurchsichtige Minerale erhalten hingegen glatte, einflächige Schliffe. Der Asterismuseffekt eines Sternsaphirs beispielsweise lässt sich nur durch den so genannten Cabochonschliff erzielen. Das Feuer eines im Brillantschliff geschliffenen Diamanten hängt in der Hauptsache von der Einhaltung bestimmter Winkelverhältnisse der einzelnen Facetten sowie von seinen Proportionen ab.

Minerale als Reinigungsmittel

Das gemahlene Tonmineral Lavaerde aus dem marokkanischen Atlasgebirge wird bereits seit der Antike als Körper- und Haarreinigungsmittel verwendet.

Minerale als Reaktionspartner und Reaktionsprodukte

Die Mineralogie hat entscheidend zum besseren Verständnis von Reaktionsabläufen beigetragen. Dies gilt vor allem für die chemischen und mikrobiellen Reaktionen im Wasserkreislauf, bei der Trinkwasseraufbereitung und bei der Korrosion. Im Wasserkreislauf kommt das Wasser mit zahlreichen Mineralen in Kontakt. Als Reaktionspartner spielen vor allem Kalzit, Pyrit und Tonminerale eine größere Rolle: Ersteres ist Reaktionspartner bei der Neutralisation von Säuren einschließlich Kohlensäure unter Bildung von Wasserhärte, zweiteres wirkt als Reduktionsmittel bei der Elimination von Nitrat (Denitrifikation), während Tonminerale Neutralisationsreaktionen bei niedrigen pH-Werten und Ionenaustauschreaktionen bewirken können. Bei der Trinkwasseraufbereitung entstehen als Reaktionsprodukt bei der Elimination von Eisen(II)- und Manganionen Goethit und δ-MnO₂, Kalzit kann bei Enthärtungsreaktionen (Entkarbonisierung) gebildet werden. Bei der Abwasserbehandlung können bei ausreichend hohen Phosphatkonzentrationen in den Abwasserbehandlungsanlagen wasserklare Kristalle von Struvit, einem Ammonium-Magnesiumphosphat, entstehen. Diese können den Querschnitt von Leitungen verengen. Bei der Korrosion von Stahl und Gusseisen im Kontakt mit Wasser können je nach Wasserbeschaffenheit Goethit, Magnetit und Lepidokrokit, bei höherer Karbonathärte auch Siderit, in phosphathaltigen Wässern Vivianit, in sulfathaltigen WässernTroilit und in schwefelwasserstoffhaltigen Wässern Greigit gebildet werden. Aus Kupfer kann sich dagegen Cuprit, Malachit oder Azurit bilden, während aus Blei hauptsächlich Hydrocerussit entsteht.

Biomineralisation

Mineralbildungen spielen auch in der belebten Natur eine wichtige Rolle. Weil die entstehenden Produkte manchmal sehr gut, oft aber nur schlecht oder gar nicht kristallisiert sind, werden einige anorganische Komponenten mit ihrer chemischen Bezeichnung aufgeführt; der Mineralname ist gegebenenfalls in Klammern hinzugefügt.
- Calciumcarbonat ist in Form von Kalzit oder Aragonit in der belebten Natur ein Vielzweck-Werkstoff und dient als mineralische Komponente von Eier- oder Muschelschalen. Auch einige Mikroorganismen wie die Kammerlinge (Foraminifera) bilden kalkhaltige Schalen.
- Calciumfluorid (Fluorit) ist Hauptkomponente des Zahnschmelzes von Säugetieren.
- Calciumphosphat (Hydroxylapatit) ist die anorganische Komponente von Knochen.
- Magnetit dient Lebewesen als Kompass zur Orientierung im Erdmagnetfeld. Dies hat man zunächst bei magnetotaktischen Bakterien festgestellt. Auch bei Insekten, Weichtieren, Vögeln und Fischen hat man jedoch inzwischen Magnetit nachgewiesen.
- Siliziumdioxid wird in amorpher Form als Gerüstsubstanz in Pflanzen eingebaut; Kieselalgen bauen aus dieser Substanz ihr Kieselskelett.

Minerale in der Esoterik

Vielen Mineralen wird in der Esoterik eine Bedeutung als Heilstein zugesprochen.

Systematik der Minerale

Minerale können beispielsweise nach ihrer chemischen Zusammensetzung klassifiziert werden: Gediegene Elemente: Gediegene Elemente sind Minerale, die nur aus einem einzigen chemischen Element gebildet werden. Hierzu zählen etwa zwanzig Minerale, davon zehn geologisch signifikant.
- Beispiele: Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Eisen (Fe), Schwefel (S), Graphit (C), Diamant (C) Sulfide: Sulfide bestehen aus einer Verbindung von Schwefel mit Metallen oder Halbmetallen. Zu den Sulfiden zählen etwa 600 Mineralien. Mineralogisch rechnet man auch die selenhaltigen Selenide und die tellurhaltigen Telluride zu dieser Gruppe.
- Beispiele: Bleiglanz (PbS), Pyrit (FeS₂), Zinkblende (ZnS), Zinnober (HgS) Halogenide: Die etwa 140 Halogenide bestehen aus einer Verbindung von Fluor, Chlor, Brom oder Iod mit Kationen wie Natrium oder Kalzium.
- Beispiele: Fluorit (CaF₂), Steinsalz (NaCl) Oxide und Hydroxide: Aus der Verbindung von Metallen oder Nichtmetallen mit Sauerstoff oder Hydroxylgruppen (OH^- -Gruppen) entstehen die etwa 400 Oxide bzw. Hydroxide (auch Oxyde genannt).
- Beispiele: Spinell (MgAl₂O₄), Hämatit (Fe₂O₃), Magnetit (Fe₃O₄), Korund (Al₂O₃), Pechblende (UO₂), Goethit (FeO(OH)) Karbonate: Die mehr als 200 Karbonate sind Sauerstoffsalze mit dem Anionenkomplex [ CO₃]^2-.
- Beispiele: Dolomit (CaMg(CO₃)₂), Kalzit (CaCO₃), Malachit (Cu₂CO₃(OH)₂) Phosphate, Arsenate, Vanadate: Phosphate sind Sauerstoffsalze mit dem Anionenkomplex [ PO₄]^3-. Hier werden meist auch Arsenate und Vanadate [VO₄]^3- eingeordnet. Die Gruppe umfasst etwa 400 Mineralien.
- Beispiele: Apatit (Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)), Türkis (CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈ · 5H₂O), Carnotit (K₂(UO₂)₂(VO₄)₂ · 3H₂·) Nitrate: Nitrate sind leicht lösliche Salze mit dem Anionenkomplex [ NO₃]^-, der meist mit Natrium oder Kalium verbunden ist. Sulfate: Die etwa 300 Sulfate sind Sauerstoffsalze mit dem Anionenkomplex [ SO₄]^2-. Hierher sortiert man auch die Chromate.
- Beispiele: Anhydrit (CaSO₄), Gips (CaSO₄ · H₂O) Molybdate und Wolframate: Die eng verwandten Molybdate und Wolframate sind Verbindungen eines Metalls mit dem Anionenkomplex [MoO₄]^2- bzw. [WO₄]^2-.
- Beispiele: Wulfenit (PbMoO₄), Wolframit ((Fe,Mn)WO₄) Borate: Zu den etwa 125 Boraten zählen jene Minerale, die den Boratkomplex [BO₃]^3- enthalten.
- Beispiel: Borax (Na₂B₄O₅(OH)₄ · 8 H₂O), Sassolin (H₃BO₃) Silikate: Die Silikate sind etwa 500 Verbindungen, in denen der [ SiO₄]^4--Tetraeder einen wesentlichen Baustein darstellt.
- Beispiele: Olivin ((Mg, Fe)₂SiO₄), Zirkon (ZrSiO₄), Andalusit (Al₂SiO₅), Topas (Al₂SiO₄(OH,F)₂), Beryll (Be₃Al₂Si₆O₁₈), Quarz (SiO₂) Organische Minerale: Hierzu zählen Salze der Mellithsäure und der Oxalsäure.
- Beispiele: Bernstein, Honigstein, Kleesalz Eine Übersicht über alle Mineralartikel findet sich in der Liste von Mineralen; die verwandte Liste der Gesteine deckt Artikel zu individuellen Gesteinen ab.

Literatur

- Deer, W.A., Howie, R.A., und Zussman, J.: Orthosilicates, Band 1 aus: Rock-forming minerals. Longman, London, 2. Ausgabe, 1982.
- Rösler, H. J.: Lehrbuch der Mineralogie, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1991 ISBN 3342002883
- Kleber, W.: Einführung in die Kristallographie, Oldenbourg, 18. bearb. Aufl. 1998, ISBN 3486273191
- Edition Dörfler: Mineralien Enzyklopädie, Nebel Verlag, ISBN 3-89555-076-0

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de Deutscher Mineralienatlas]
- [http://www.petrefaktum.de/ PETREFAKTUM] - Erdgeschichte Fossilien Mineralien -
- [http://www.minlex.de Mineralienlexikon]
- [http://web2.donzampano.com MinMax Mineralien-Information-System]
- [http://home.arcor.de/geologie-mineralogie/mineralogie-einf.htm#spalt Mineralogie&Geologie]
- [http://www.mindat.org mindat.org - The Mineral Database] - nur englisch, riesige Datenbank mit viel Input der Benutzer
- [http://www.mineralien-sammeln.de/ Datenbank mit Kenndaten der 380 häufigsten Mineralien]
- [http://www.johnbetts-fineminerals.com/jhbnyc/bestgall.htm John Betts Fine Minerals (englisch) - Mineraliengalerie] Kategorie:Mineralogie Kategorie:Bergbau ja:鉱物 simple:Mineral th:แร่

Chile

Chile (amtlich República de Chile, deutsch: Republik Chile) ist ein Staat im Südwesten Südamerikas, der sich annähernd in Nord-Süd-Richtung zwischen den Breitengraden 17°3'S und 56°30'S erstreckt. Das Land grenzt im Westen und Süden an den Pazifischen Ozean, im Norden an Peru, im Nord-Osten an Bolivien und im Osten an Argentinien. Des Weiteren gehören zu Chile noch die im Pazifik gelegene Osterinsel (Rapa Nui), die Juan-Fernández-Inseln (einschließlich der Robinson-Crusoe-Insel), die Inseln San Felix und San Ambrosio, die Insel Salas y Gómez, sowie die Diego-Ramirez-Inseln. Ferner beansprucht Chile einen Teil der Antarktis.

Etymologie

Die Herkunft des Wortes Chile ist nicht eindeutig nachgewiesen. Die verbreitetste Erklärung ist, dass sich das Wort aus der Sprache der Aymara herleitet. Dort bedeutet das Wort chilli "Land, wo die Welt zu Ende ist". Dies würde durch die Tatsache unterstützt, dass die ersten Spanier, die nach Chile kamen, von den Siedlungsgebieten der Aymara aus aufbrachen. Die Spanier bezeichneten seit Anbeginn der Kolonisation Südamerikas das Land südlich der Atacama-Wüste mit dem Namen Chile. In den chilenischen Schulen wird außerdem noch die Variante gelehrt, dass Chile die lautmalerische Bezeichnung eines Vogels namens Trile sein könnte. Eine weitere, wenig verbreitete Theorie nennt die Inka-Sprache Quechua als Ursprung. Die maximale Ausdehnung des Inkareichs reichte nämlich bis zum Gebiet des heutigen Santiago, woraufhin die Inka das Land südlich des Río Aconcagua in Anlehnung an das relativ kalte Klima und die schneebedeckten Anden tchili nannten, was Schnee bedeutet. Absolut gar nichts hat die Landesbezeichnung Chile mit der (auf spanisch gleichnamigen) Chilischote zu tun. Dieses Wort stammt aus der mittelamerikanischen Aztekensprache Nahuatl.

Physische Geographie

siehe Hauptartikel: Physische Geographie Chiles Chile ist ein Land, das sich auf dem südamerikanischen Kontinent über 4.200 Kilometer in Nord-Süd-Richtung entlang der Anden und des Pazifischen Ozeans erstreckt (zählt man den Antarktischen Teil hinzu ca. 8.000 km), aber durchschnittlich nur ca. 180 Kilometer breit ist. Die engste Stelle beträgt im kontinentalen Chile (ohne Antarktis) 90 km, die breiteste Stelle etwa 240 km. Die Längenausdehnung Chiles entspricht auf Europa übertragen in etwa der Entfernung zwischen der Mitte Dänemarks und der Sahara. Aufgrund der langen Nord-Süd-Ausdehung über mehr als 39 Breitengrade, aber auch der beträchtlichen Höhenunterschiede in West-Ost-Richtung, weist Chile eine große Vielfalt an Klima- und Vegetationszonen auf.

Relief und Geologie

Breitengrad Stark vereinfacht besteht Mittel- und Südchile aus zwei parallelen Gebirgszügen mit Nord-Südverlauf: den Anden im Osten und dem niedrigeren Küstenbergzug (Küstenkordillere) im Westen. Dazwischen liegt das Zentraltal (Valle Central) mit dem Hauptteil der Bevölkerung, des Ackerlands und des Weinbaus. Die Höhe von Kordillere, Zentraltal und Anden nimmt im Mittel von Norden nach Süden ab, so dass das Zentraltal südlich der Stadt Puerto Montt, die etwa 1.000 km südlich von Santiago liegt, unter den Meeresspiegel abtaucht. Gleichzeitig wird die Küstenkordillere zu einer Inselkette, an der nur noch die Bergspitzen aus dem Wasser ragen. In dieser Region lässt sich deswegen eine einzigartige Fjord- und Insellandschaft entdecken. Im Norden Chiles dagegen gibt es kein ausgeprägtes Zentraltal, das heißt die Landschaft steigt von der Küste kommend zunächst steil an und bildet dann ein etwa 1.000 - 1.500 m hohes Plateau bis zum Fuße der Anden. Das chilenische Relief lässt sich geotektonisch grob in drei Bereiche einteilen: die Anden im Osten, der Übergangsbereich (Pampa de Tamarugal und Valle Longitudinal) und das Küstengebirge (Cordillera de la Costa). Die chilenischen Anden, die nur an wenigen Stellen die 2.000 m-Höhenlinie unterschreiten, unterteilen sich hinsichtlich ihrer geologisch- tektonischen Struktur von Nord nach Süd in vier größere Blöcke.
- Im großen Norden (spanisch norte grande) des Landes zieht sich eine etwa 1.000 km lange Kette rezenter Stratovulkane von der Grenze zu Peru (etwa am 17. südlichen Breitengrad) bis zum höchsten Berg des Landes, dem erloschenen Vulkan Ojos del Salado (6.880 m), der südlich des 27. Breitengrades in etwa auf der Höhe der Stadt Copiapó liegt.
- Im kleinen Norden (spanisch norte chico) zwischen dem 27. und 33. Breitengrad, der etwas nördlich der Hauptstadt Santiago de Chile verläuft, befindet sich die durchschnittlich 5.000 m hohe Hochkordillere, die frei von jungem Vulkanismus ist.
- Von Santiago de Chile über den gesamten kleinen Süden (span. sur chico) bis etwas südlich der Stadt Puerto Montt (42. Breitengrad) setzt mit dem 6.800 m hohen Vulkan Tupungato erneut eine langgestreckte Vulkankette ein, die aber nach Süden schnell an Höhe verliert.
- Im großen Süden (spanisch sur grande), der bis zur Insel Feuerland reicht, gibt es nur noch wenige isolierte Vulkane und die Höhe von 3.000 m wird nur noch selten überschritten. Hier dominiert der glaziale Formenschatz mit Gletscherseen, Karen und Fjorden das Landschaftsbild. Das Gebirge Cordillera Darwin bildet den letzten grossen Gebirgszug vor dem Ende Südamerikas. Der Übergangsbereich zwischen Küstenkordillere und den Anden lässt sich in zwei Bereiche untergliedern: die Pampa del Tamarugal im Norden und das Valle Longitudinal (auch Valle Central) im zentral-südlichen Bereich. Beide sind ausgeprägte Graben-Systeme. Die Pampa del Tamarugal erstreckt sich direkt entlang der nördlichen Vulkankette, während das etwas tiefer gelegene Valle Longitudinal der südlichen Vulkankette folgt und bei Puerto Montt (41° 30' S) ins Meer abtaucht. Die Küstenkordillere erstreckt sich mit einer kurzen Unterbrechung südlich der Insel Chiloé über die gesamte Westseite des Landes. Sie steigen im Norden des Landes zwischen Arica und Chañaral (26. Breitengrad) als Steilküste unmittelbar auf 1.000 m ü.M. (stellenweise sogar über 2.000 m ü.M.) an. Da die wenigen Flüsse in diesem Raum aufgrund des extrem ariden Klimas nicht die Kraft zum Durchbruch haben, wird sie hier nur von wenigen Tälern durchschnitten. Die Talsysteme häufen sich erst südwärts von Chañaral. Das Küstengebirge flacht nach Süden hin ab und erreicht im kleinen Süden schließlich nur noch an wenigen Stellen Höhen über 1.000 m. Die Küstenkordillere setzt sich ab dem 44. Breitengrad (Chonos Archipel) als Inselkette fort. Etwa 160 km vor der chilenisch-peruanischen Küste im Pazifik liegt der Atacamagraben (Chilegraben) mit max. 8.065 m Tiefe. Vor fast der gesamten chilenischen Küste bis ungefähr zur Halbinsel Taitao liegt die Nasca-Platte. Diese tektonische Platte ist die Ursache vieler schwerer Erdbeben und Tsunamis in Chile. Sie faltet die Anden auf.

Berge

Die chilenischen Anden bilden einen der höchsten Gebirgszüge der Welt und weisen eine Vielzahl von Gipfeln über 6.000 m auf. Unter Ihnen befindet sich der höchste Berg Chiles, der Ojos del Salado (6.880 m), welcher gleichzeitig der höchste erloschene Vulkan der Welt ist. Ojos del Salado]] Im folgenden die bekanntesten Berge Chiles aufgelistet:
- Nevado Ojos del Salado, 6.880 m, III. Region (Región de Atacama)
- Cerro Tupungato, 6.800 m, Hauptstadt-Region (Región Metropolitana)
- Volcán Llullaillaco, 6.739 m, II. Region (Región de Antofagasta)
- Volcán Parinacota, 6.342 m, I. Region (Región de Tarapacá)
- Volcán Licancábur, 5916 m, II. Region (Región de Antofagasta)
- Descabezado Grande, 3.830 m, VII. Region (Región del Maule)
- Torres del Paine, 2.800 m, XII. Region (Región de Magallanes y de la Antártica Chilena)
- Volcán Villarrica, 2.840 m, VIII. Region (Región de la Araucanía)
- Volcán Osorno, 2.652 m, X. Region (Región de los Lagos)
- Volcán Cerro Hudson, 1.905 m, XI. Region (Región de Aisén)

Flüsse und Seen

Región de Aisén Aufgrund der besonderen Struktur des Landes gibt es in Chile keine längeren Flüsse. Der längste Fluss ist der Río Loa mit 443 km. Im Norden des Landes verhindert zusätzlich die extreme Trockenheit der Atacama-Wüste das Aufkommen größerer Wasserläufe. Die wenigen Flüsse im großen Norden, die dauerhaft Wasser führen, werden daher aus den Schnee- und Eisflächen der Gipfelregionen der Anden genährt. Gemäß den zunehmenden Niederschlägen nimmt nach Süden hin das mitgeführte Wasservolumen der Flüsse zu. Die Flüsse in Chile spielen wirtschaftlich in erster Linie für die Energiegewinnung und zu kleineren Teilen auch für den Tourismus (Lachsfischerei, Abenteuer-Tourismus) eine größere Rolle. Die wichtigsten Flüsse von Nord nach Süd sind daher folgende:
- Río Lauca, 160 km, I. Region (Región de Tarapacá)
- Río Lluta, 167 km, I. Region (Región de Tarapacá)
- Río Loa, 443 km, II. Region (Región de Antofagasta)
- Río Copiapó, 162 km, III. Region (Región de Atacama)
- Río Elquí, 170 km, IV. Region (Región de Coquimbo)
- Río Choapa, 160 km, IV. Region (Región de Coquimbo)
- Río Aconcagua, 142 km, V. Region (Región de Valparaíso)
- Río Maipo, 250 km, Hauptstadt-Region/ V. Region (Región Metropolitana/ Región de Valparaíso)
- Río Mapocho, 120 km, Hauptstadt-Region (Región Metropolitana)
- Río Cachapoal, 172 km, VI. Region (Región O´Higgins)
- Río Maule, 240 km, VII. Region (Región Maule)
- Río Biobío, 380 km, VIII. Region (Región del Biobío)
- Río Imperial, 52 km, IX. Region (Región de la Araucanía) Zu den chilenischen Seen zählen im Norden die Salzseen, deren größter und bekanntester der Salar de Atacama (3.000 km²) ist. Ganz im Norden liegt einer der höchstgelegenen Seen der Welt der Lago Chungará mit 21,5 km² auf rund 4.500 m Höhe. Lago Chungará]] Die großen und landschaftlich schönsten Seen Chiles erstrecken sich südöstlich der Stadt Temuco bis nach Puerto Montt in folgender Reihenfolge:
- Lago Colico, 56 km², IX. Region (Región de la Araucanía)
- Lago Caburga, 51 km², IX. Region (Región de la Araucanía)
- Lago Villarrica, 176 km², IX. Region (Región de la Araucanía)
- Lago Calafquén, 120 km², IX. Region (Región de la Araucanía) und X. Region (Región de los Lagos)
- Lago Panguipullí, 116 km², X. Region (Región de los Lagos)
- Lago Riñihue, 77 km², X. Region (Región de los Lagos)
- Lago Ranco, 401 km², X. Region (Región de los Lagos)
- Lago Puyehue, 156 km², X. Region (Región de los Lagos)
- Lago Rupanco, 223 km², X. Region (Región de los Lagos)
- Lago Llanquihue, 860 km², X. Region (Región de los Lagos) Im großen Süden liegt der größte chilenische See, der Lago General Carrera (970 km², XI. Region (Aisén)), welcher den westlichen Teil des argentinischen Lago Buenos Aires bildet.

Naturräumliche und klimatische Gliederung

Chile liegt auf der Südhalbkugel, weshalb die Jahreszeiten um ein halbes Jahr im Vergleich zur Nordhalbkugel verschoben sind und Sonne, Mond und Sterne am Firmament anders herum wandern. Das Land lässt sich klimatisch in drei Zonen einteilen: Nord-, Mittel- und Südchile. Nordchile (genannt "großer Norden") besitzt viele Berge, die über 6.000 m.ü. N.N. hoch sind. Der höchste Punkt Chiles ist der erloschene Vulkan Ojos del Salado. Zwischen der Küste und der westlichen Anden-Hauptkette erstreckt sich die Atacama-Wüste. Diese Wüste ist eines der trockensten Gebiete der Erde; oft fällt jahrelang kein Regen. Die Wüste war in der Vergangenheit für ihre großen Salpetervorkommen bekannt, während dort heute vor allem Kupfer gefördert wird. Die größte und wichtigste Stadt dieser Region ist die Hafenstadt Antofagasta (219.000 Einwohner). In Mittelchile herrscht ein dem Mittelmeerraum vergleichbares Klima. Diese Region ist sehr fruchtbar und dicht besiedelt. Hier befindet sich die Hauptstadt Santiago de Chile mit rund 5 Millionen Einwohnern. Daneben sind Valparaíso (Seehafen und Parlamentssitz, 280.000 Einwohner), Viña del Mar (beliebter Urlaubsort, 320.000 Einwohner) und Concepción (Zentrum der Landwirtschaft und Industrie, 350.000 Einwohner) von Bedeutung. Die Region nördlich von Santiago wird "kleiner Norden", die südlich von Santiago "kleiner Süden" genannt. Das sehr dünn besiedelte Südchile (genannt "großer Süden") ist eine äußerst niederschlagsreiche Region. Die Küste ist durch eine Vielzahl vorgelagerter Inseln stark zerklüftet. Südlich des Festlandes befindet sich die Insel Feuerland, die sich Chile mit dem Nachbarland Argentinien teilt. Auf der Feuerland vorgelagerten Insel Isla Hornos befindet sich mit Kap Hoorn der südlichste Punkt Chiles und Südamerikas. In West-Ost-Richtung gliedert sich das Land in einen schmalen Küstenstreifen, der nach Süden breiter wird, und die westliche Anden-Kette entlang der Grenze zu Bolivien und Argentinien. Besonderheiten des Klimas Insgesamt wird das Klima Chiles stark durch den Humboldt-Meeresstrom entlang der Küste beeinflusst. Dieser fließt von Süden nach Norden und transportiert kaltes Meereswasser aus der Antarktis. Während zum Vergleich Nordeuropa vom warmen Golfstrom profitiert, liegen die Temperaturen in Chile deutlich niedriger bei analogem Breitengrad (Nord-/Südkoordinate): So herrschen in Punta Arenas in Südchile - welches etwa gleich weit vom Äquator entfernt liegt wie Hamburg - im Sommer etwa Tagestemperaturen von 12°C. Eine Besonderheit des chilenischen Klimas ist der El-Niño-Effekt, auch Südliche Oszillation genannt. Dieses Klimaphänomen betrifft zwar hauptsächlich Länder wie Peru oder Indonesien, aber auch in Chile ist er etwa alle 7 Jahre wirksam und führt hier zu vermehrten Niederschlägen im Vergleich zu Normaljahren.

Flora und Fauna

Flora

El-Niño Aufgrund der riesigen Ausdehnung von über 4.000 km Länge gibt es in Chile sehr viele Vegetationszonen. Im Bereich der Atacama-Wüste wächst praktisch nichts. Bewuchs gibt es nur in Küstennähe oder im Bereich der Anden. Hier wachsen sehr viele verschiedene Kakteenarten, Sukkulenten und Zwergsträucher. Allerdings kommt es alle paar Jahre zu Regenfällen in der Wüste, sodass große Wüstenflächen für wenige Tage von Millionen von Blumen überzogen sind. Südlich der Wüste folgt die Grassteppe mit trockenem Grasland und in den Anden wächst die steinharte Yareta (Azorella yareta), auch Andenpolster genannt. In den trockenen Gebieten wächst der Boldo-Strauch (Peumus boldus). An den Küstengebirgen und in den Anden gibt es Nebelwälder (hydrophile Wälder), wo z.B. der Helecho-Baumfarn (Helecho arborescente) wächst. Die Weinanbaugebiete beginnen im Bereich des Flusses Río Elquí, außerhalb des Flusstals gibt es allerdings nur Dornensträucher und Kakteen. In Zentralchile wächst die Honigpalme (Jubaea chilensis) und die Araukarie (Araucaria araucana). Die Araukarie ist der heilige Baum der Mapuche, ihre großen Samen dienten ihnen zur Ernährung. In Chile gibt es auch einige große Eukalyptus-Plantagen. In Südchile gibt es große Wälder, die dem gemäßigten Regenwald zugeordnet werden. Sie setzen sich vorwiegend aus Zypressen, Kiefern und Lärchen zusammen, ebenso sind Antarktische Scheinbuchen (Nothofagus antarctica) und Pappeln weit verbreitet. In der XI. Region Aisén gibt es Wälder mit:
- Lenga-Südbuche (Nothofagus pumilio)
- Coihue-Südbuche (Nothofagus dombeyi)
- Arrayán-Myrtenbäumen (Luma apiculata)
- Olivillo-Bäumen (Aextoxicon punctatum)
- Notro-Bäumen (Embothrium coccineum)
- Ulmo-Bäumen (Eucryphia cordifolia)
- Kerzenbäumen (Maventus boaria) Die Nationalblume Chiles ist die rote Copihue-Blume (Lapageria rosea), eine Kletterpflanze. Patagonien bildet eine weite Grassteppe und Tundra. Große Teile der Region Aisén und der Region Magallanes sind bereits vergletschert, sodass hier keine Vegetation mehr anzutreffen ist. Feuerland ist von großen Mooren durchzogen. Hier halten sich nur noch wenige Baumarten, wie die Lenga-Südbuche oder die Magellan-Südbuche Cohiue (Nothofagus betuloides).

Fauna

Magellan-Südbuche In den Steppengebieten sind Lamas, Guanakos, Alpakas und Vikunjas, die zur Familie der Kamele gehören, weitverbreitet. In den Andenregionen lebt das Huemul, das Nationaltier Chiles, ein Gabelhirsch. Das Chinchilla, ein Nagetier, lebt ebenfalls in gebirgigen Steppenlandschaften, sowie der Puma. Die Wälder bieten Platz für Hirsche, Chilenische Waldkatzen, Füchse und sogar für Kolibris. Der Humboldt-Pinguin, Pelikane und Seelöwen leben selbst an den kalten Küsten Nordchiles, sowie im eisreichen Süden. Über fast den ganzen Bereich Chiles ist der majestätische Andenkondor verbreitet, einer der größten Vögel der Welt. Die großen Salzseen beherbergen tausende von Flamingos. Im kargen Süden Feuerlands leben Eulen, Magellan-Füchse und Darwin-Nandus.

Bevölkerung

Bevölkerungsdichte

Nandu Am dichtesten besiedelt ist der Großraum Santiago de Chile, wo in etwa die Hälfte der chilenischen Einwohner lebt. Die Stadt selbst hat etwa 5,5 Millionen Einwohner; sie beherbergt also in etwa ein Drittel aller Einwohner Chiles. Nördlich und vor allem südlich davon erstrecken sich landwirtschaftlich genutzte und dicht besiedelte Gebiete in der Ebene zwischen den Hauptketten der Anden. Nur 100 km westlich von Santiago liegt der Großraum um die Hafenstadt Valparaiso mit ca. 1 Million Einwohnern. Nach Norden und Süden verringert sich die Bevölkerungsdichte immer stärker. Die Wüstengebiete des äußersten Nordens und die rauen, stürmischen Gebiete im Süden sind aufgrund der ungünstigen klimatischen Bedingungen nur sehr dünn besiedelt.

Ethnische Zusammensetzung

Die chilenische Bevölkerung ist durch einen hohen Grad an Homogenität gekennzeichnet. Die Chilenen mit europäischen Vorfahren und Mestizen bilden rund 90% der Bevölkerung. Der Anteil der Mestizen beträgt ca. 50%, der Mapuche-Anteil bei ca. 7%, der Aymara-Anteil bei 0,5% und der Polynesier-Anteil bei 0,2%. Während der Kolonialzeit wurde Chile durch Einwanderer aus allen Regionen Spaniens besiedelt. Im frühen 19. Jahrhundert wanderten englische und irische, sowie deutsche Siedler nach Chile. Die ersten Deutschen trafen 1843 in Puerto Hambre ein und siedelten sich später vor allem im Gebiet um den Llanquihue-See und in Valdivia, Osorno, sowie Puerto Montt an. Der Bevölkerungsanteil an Deutschen bzw. Deutschstämmigen beträgt ca. 100.000. Weitere Einwanderer kamen aus Frankreich, Italien, Kroatien und Palästina bzw. dem Nahen Osten. Puerto Montt Rund 5% der Bevölkerung gehören (laut Volkszählung 2002) zu den indigenen Völkern. Rund 80% der 700.000 Ureinwohner gehören zum Volk der Mapuche, das in der Region zwischen den Flüssen Bío-Bío und und Toltén lebt und dort einen Bevölkerungsanteil von 23% besitzt. Das Volk der Mapuche lässt sich in Pichunchen, Araucaner und Huilliches unterteilen. Ihre Sprache, das Mapudungun, wird seit wenigen Jahren als Ergänzungsfach in der Schule gelehrt und für eine tägliche Nachrichtensendung im lokalen Fernsehen auf Canal 13 Temuco verwendet. Trotz dieser Errungenschaften bleibt die traditionelle Lebensweise der Mapuche durch die liberale Wirtschaftsordnung gefährdet. Ihr Lebensraum, der traditionell als Kollektiveigentum organisiert ist, wurde durch die Privatisierung meistbietend an Konzerne verkauft. Die Mapuche selbst müssen oft in die Großstädte abwandern, um bezahlte Arbeit zu suchen. Im südlichen Teil von Zentralchile gibt es außer den Mapuche kleinere Bevölkerungsteile der Pehuenches. Im nördlichen Teil Chiles leben kleinere Stämme von Quechuas, Aymaras, Changos, Atacameños, Diaguitas und Kollas. Im äußersten Süden Chiles leben noch kleine Bevölkerungseinheiten von Selk'nam, Kawéskar, Yaganen, Caucahues sowie Tehuelches. Außerdem leben rund 5.000 Polynesier (Rapa Nui) auf der Osterinsel. Die Einfuhr schwarzer Sklaven nach Chile war zu allen Zeiten sehr gering. Die Mehrheit von ihnen konzentrierte sich auf die Städte Santiago de Chile, Quillota und Valparaíso. Im Laufe der Jahrhunderte vermischten sich die Schwarzen mit den Weißen und Mestizen, so dass heute das afrikanische Element in Chile fast völlig verschwunden ist. Eine Ausnahme bildet die Stadt Arica in der Provinz Tarapacá. Arica wurde 1570 gegründet und gehörte bis 1883 zu Peru. Die Stadt zählte zu den peruanischen Einfuhrzentren für afrikanische Sklaven. Von hier aus wurde auch ein großer Teil der bolivianischen Handelsgüter auf europäische Schiffe verladen. Arica lag mitten in der Wüste und bildete – Dank der hervorragenden Anbaumöglichkeiten von Zuckerrohr und Baumwolle im Azapatal – eine Oase. Die vielen Erdbeben, Piratenüberfälle und der Ausbruch von Malariaepidemien führte dazu, dass viele Weiße die Stadt verließen. So entwickelte sich mit der Zeit eine mehr oder weniger isolierte afro-chilenische Enklave. Chile erklärte sich 1811 als erster Staat in Südamerika gegen die Sklaverei und schaffte sie 1823 endgültig ab. In den vergangenen Jahren suchten Armutsflüchtlinge aus Peru und Bolivien ihr Glück in Chile. Die Wirtschaftskrise in Argentinien zwang auch Argentinier zur Arbeitssuche im Nachbarland. Eine kleine Gruppe von Einwanderern kommt aus Asien, vor allem aus Korea, und lebt im Großraum Santiago.

Sprache

Die Amtssprache ist Spanisch, welches aber wie in vielen anderen lateinamerikanischen Ländern nach dem eigentlichem Namen der Sprache, dem castellano bezeichnet wird. Das in Chile gesprochene castellano ist stark regional gefärbt. So wird zum Beispiel s am Silbenende zu einem für deutsche Ohren schwer zugänglichen (aber im Arabischen häufigen) Hauchlaut. Außerdem werden die einzelnen Wörter gerne kontrahiert, wobei die Wörter ineinander übergehen. Für manche deutsche Ohren klingt das chilenische Spanisch daher genuschelt. Zahlreiche in Chile verwendete Begriffe wurden aus den Sprachen der Einwanderer übernommen (z.B. closet oder kuchen). Unter Freunden, im Familienkreis und selbst mit länger bekannten Arbeitskollegen und -partnern gehören kleine Neckereien zum guten Ton. Die bekannteste indigene Sprache ist Mapudungun der Mapuche in Südchile, daneben sind in Nordchile Quechua und Aymara und auf der Osterinstel Rapa Nui verbreitet. Siehe auch: Indigene Völker Südamerikas

Religion

Staat und Kirche sind seit 1925 strikt getrennt. Die chilenische, römisch-katholische Kirche zählt 11.606.000 Anhänger (75%) und ist die zahlenmäßig stärkste Religionsgemeinschaft des Landes. Die 920 Pfarreien werden in 5 Kirchenprovinzen und 26 Bistümer zusammengefasst. Rund 15% gehören evangelikalen Glaubensgemeinschaften an. Durch den weitverbreiteten pfingstlerischen Einfluss ist der Anteil protestantischer Einwohner in den vergangenen Jahren gestiegen. Andere Glaubensrichtungen sind jüdisch, agnostisch und indianischer Schamanismus, dieser letztere nur von Ureinwohnern vertreten.

Geschichte

Hauptartikel: Geschichte Chiles

Präkolumbische und Kolonialgeschichte

Geschichte Chiles 1541.]] Etwa 13.000 Jahre vor Christi Geburt siedelten die ersten Menschen im heutigen Staatsgebiet Chiles. Später gehörte der Norden Chiles bis zu seiner Eroberung durch die Spanier kurzzeitig zum Inkareich. Im Jahre 1520 entdeckte der Portugiese Ferdinand Magellan während seines Versuches die Erde zu umsegeln die nach ihm benannte Magellanstraße, die an der heutigen Südspitze Chiles liegt. Die nächsten Europäer, die das heutige Chile erreichten, waren Diego de Almagro und seine Gefolgschaft, die 1535 von Peru kommend nach Gold suchten aber von der lokalen Bevölkerung zurückgetrieben wurden. Die erste permanente Siedlung der Europäer war das 1541 durch Pedro de Valdivia gegründete Santiago. Seit 1542 war Chile Bestandteil des spanischen Vizekönigreiches Peru. Da die Spanier wenig Gold- und Silber fanden, war Chile aufgrund seiner abgeschiedenen Lage eher eine wenig beachtete Kolonie für die spanische Krone. Die große Atacamawüste behinderte den direkten Weg nach Peru. Erst später wurde Chile durch landwirtschaftliche Produkte für die anderen spanischen Besitzungen ein wichtiger Versorgungspartner. Chile beherbergte verschiedene Volksgruppen, die lange Zeit fälschlicherweise unter dem Begriff Araucaner subsumiert wurden. Im Süden leisteten die Mapuche in zahlreichen Kriegen erbitterten Widerstand, der als Arauco-Krieg (Guerra de Arauco) bezeichnet wird, und verhinderten, dass die Spanier das Gebiet südlich vom Río Bío Bío unter Kontrolle bringen konnten. Ab 1602 bildete der Río Bío Bío faktisch die Grenze zum Mapuchegebiet. Die Spanier schlossen daraufhin 1647 einen Friedensvertrag mit den Mapuche, der allerdings nicht lange hielt. Die meisten spanischen Rückeroberungsversuche endeten in schweren Niederlagen. Viele Städte wurden kurz nach der Neuerrichtung von Mapuche- und Pehuenchenverbänden überrannt und wieder zerstört. Erst 1883 konnten chilenische und argentinische Truppen die Gebiete endgültig zurückerobern. Neben den indianischen Angriffen behinderten schwere Erdbeben, Tsunamis und Vulkanausbrüche die Entwicklung des Landes. Viele Städte wurden komplett zerstört, wie z.B. Valdivia 1575 und Concepción 1570. Die chilenischen Küstenstädte waren im 16. und 17. Jahrhundert häufigen Angriffen englischer Piraten ausgesetzt. 1609 wurde das Generalkapitanat Chile gegründet, dieses war jedoch abhängig vom Vizekönigreich Peru. 1778 wurde Chile zum eigenständigen Generalkapitanat mit Handelsfreiheit innerhalb des spanischen Königreiches.

Unabhängigkeitskrieg gegen Spanien und Entstehung der Republik

Der Drang nach Unabhängigkeit kam auf, als 1808 Spanien von Napoleons Bruder Joseph regiert wurde. Am 18. September 1810 wurde eine Junta ins Leben gerufen, die Chile im Namen des abgesetzten Königs Ferdinand VII. zu einer autonomen Republik innerhalb des spanischen Königreichs erklärte. Nach dem Spanischen Unabhängigkeitskrieg versuchte Spanien wieder die uneingeschränkte Macht in Chile zu übernehmen. Die Spanier wurden aber in der Schlacht von Chacabuco durch ein chilenisch-argentinisches Heer unter General José de San Martín geschlagen. Am 12. Februar 1818 proklamierte Chile seine Unabhängigkeit von Spanien. In der Schlacht von Maipú am 5. April 1818 brach der spanische Widerstand endgültig zusammen. San Martín verzichtete zugunsten von Bernardo O'Higgins auf das Präsidentenamt und so wurde O'Higgins das erste Staatsoberhaupt Chiles. O'Higgins selbst wurde gestürzt und ging 1823 ins Exil nach Peru. Sein Nachfolger Ramón Freire y Serrano konnte seine politische Macht nicht richtig festigen und wurde von Francisco Antonio Pinto Díaz 1828 gestürzt. Er führte eine liberale Verfassung ein, was den Zorn der Konservativen hervorrief. Am 17. April 1830 stürzte Diego Portales Palazuelos in der Schlacht von Lircay die Regierung. Portales regierte bis August 1831 mit diktatorischen Mitteln. Im Jahre 1833 entstand mit Hilfe Portales eine streng präsidiale Verfassung. Diese stark zentralistische Verfassung gewährte Chile eine lange Zeit der Stabilität (1833 - 1891). Chile wurde zur ökonomisch stärksten Region in Südamerika und vergrößerte sein Territorium in mehreren Kriegen stark. Von 1836-1839 kam es zum Peruanisch-Bolivianischen Konföderationskrieg mit Bolivien und Peru, den die Chilenen gewannen. Diego Portales wurde 2005 spektakulär aus einem unbekannten zugemauertem Hohlraum der Kathedrale von Santiago in einem sehr gutem, einbalsamierten Zustand gefunden. Am 17. September 1865 erklärte Chile Spanien den Krieg (Spanisch-Südamerikanischer Krieg), nachdem Spanien versucht hatte, die peruanische Ex-Kolonie wiederzuerobern. Es kam daraufhin zu den Seegefechten bei Papudo, sowie Abtao vor der Insel Chiloé. Am 5. Dezember 1865 verbündete sich auch Peru mit Chile, um den gemeinsamen Feind zu bekämpfen. Die Spanier beschossen am 31. März 1866 die Stadt Valparaíso massiv. Die spanische Herrschaft war 1866 praktisch beendet. Der Konflikt mit Spanien konnte aber erst in Verträgen von 1871 und 1883 endgültig gelöst werden.

Salpeterkrieg und andere Grenzstreitigkeiten

Im Verlaufe des 19. Jahrhunderts wanderten verstärkt auch nicht-spanische Europäer nach Chile ein, darunter Deutsche, deren Spuren noch heute vor allem im südlichen Mittelteil das Landes zu sehen sind (Valdivia, Osorno, Puerto Montt, Puerto Varas, Frutillar, Puerto Natales). Puerto Natales]] Im Salpeterkrieg, 1879 bis 1883, eroberte Chile Teile der bis dahin zu den Nachbarländern Peru und Bolivien gehörenden Atacamawüste. Dadurch verlor Bolivien seinen freien Zugang zum Pazifik. In den eroberten Gebieten wurden später große Kupfervorkommen gefunden. Chuquicamata, die größte Kupfer-Tagebau-Mine der Welt, befindet sich in diesem Gebiet. 1891 revoltierte die chilenische Marine gegen Präsident José Manuel Balmaceda und es kam zum Bürgerkrieg. In diesem Konfikt starben rund 6000 Menschen. Balmaceda verlor zwei größere Schlachten und beging am 18. September 1891 Selbstmord. Ab 1893 verschärften sich die Grenzprobleme mit Argentinien, nachdem Bolivien einen Teil der Puna de Atacama an Argentinien abgetreten hatte. Diese war seit dem Salpeterkrieg von Chile besetzt. Zwischen Chile und Argentinien kam es zu einem Wettrüsten. Erst der britische König Edward VII. konnte 1902 den Grenzstreit schlichten. Patagonien und Feuerland wurden neu aufgeteilt, davon fielen 54.000 km² an Chile und 40.000 km² an Argentinien. Die Grenzstreitigkeiten mit Bolivien wurden 1905 nur vorläufig beigelegt. Am 16. August 1906 erschütterte ein sehr starkes Erdbeben mit anschließendem Tsunami die Stadt Valparaíso, die fast komplett zerstört wurde, dabei starben rund 20.000 Menschen. Valparaíso

Erster und Zweiter Weltkrieg

Chile blieb im Ersten Weltkrieg neutral, die innenpolitische Lage war aber weiterhin instabil. Präsident Arturo Alessandri Palma, der in Chile ein System der Sozialversicherung eingeführt hatte, wurde 1924 durch einen Militärputsch entmachtet. Bis 1932 regierte Carlos Ibáñez del Campo das Land mit diktatorischen Mitteln. 1932 wurde die verfassungsmäßige Ordnung wiederhergestellt, und die Radikalen erwiesen sich in den folgenden zwanzig Jahren als führende Partei. Die Weltwirtschaftskrise um 1930 traf Chile besonders hart. Die Preise für die wichtigsten Exportgüter Kupfer und Salpeter verfielen zusehends. Ab den 1930er Jahren erfolgte eine langsame Erholung des Landes, die 1938 durch einen Putschversuch der Nationalsozialistischen Bewegung Chiles und das darauffolgende Massaker unterbrochen wurde. 1934 kam es zu einer großen Bauernrebellion in Ranquil. Die Mapuche versuchten Teile ihrer angestammten Gebiete zurückzuerobern. Erst der Einsatz der Armee konnte diesen letzten großen Mapucheaufstand beenden. Nachdem Chile lange Zeit - auch aus Rücksicht auf die zahlreichen deutschstämmigen Chilenen - im Zweiten Weltkrieg neutral geblieben war, beschloss 1944 der Präsident Juan Antonio Ríos Morales, in den Krieg einzutreten, aber der Einfluss Chiles auf den Kriegsausgang blieb unbedeutend. Viele Nationalsozialisten flüchteten nach dem Ende des Krieges nach Lateinamerika, viele davon nach Chile. 1945 gehörte das Land zu den Gründungsmitgliedern der Vereinten Nationen und trat 1948 der OAS bei. Das Frauenwahlrecht wurde 1949 eingeführt.

Nachkriegszeit

Großer Gegenspieler der Konservativen, die mit ihrem Kandidaten Jorge Alessandri 1958 zum letzten Mal die Präsidentschaftswahl gewannen, wurden die Christdemokraten, die zwar strikt antikommunistisch, nach europäischen Maßstäben aber in Fragen der Sozialpolitik gemäßigt links eingestellt waren. Am 22. Mai 1960 erschütterte das bisher stärkste gemessene Erdbeben der Welt, mit anschließendem Tsunami, Chile. Es hatte die Stärke 9,5 auf der Richterskala. Es starben mehr als 2.000 Menschen. 1964 gewann Eduardo Frei Montalva als Kandidat der Christdemokratischen Partei die Wahl zum Präsidenten, auch mit Wahlhilfe aus den USA. Er versuchte unter dem Motto "Revolution in Freiheit", Sozialreformen mit der Beibehaltung der demokratischen Ordnung zu verbinden und den Spagat zwischen den radikalen Forderungen der Linken und der rigorosen Abwehr von Reformen durch die Rechten zu schaffen. Eine Landreform verteilte über drei Millionen Hektar Großgrundbesitz an Bauerngenossenschaften. Frei scheiterte letztlich mit seinen wichtigsten Reformen, darunter die teilweise Verstaatlichung der Kupferindustrie. 1969 trat Chile als Gründungsstaat der Andengemeinschaft bei, trat allerdings 1976 wieder aus.

Präsidentschaft Salvador Allendes

Die Kräfte der Linken bildeten 1969 die Unidad Popular (UP), ein Wahlbündnis, dem neben der Kommunistischen und der Sozialistischen Partei noch viele andere kleine humanistische, linkschristliche und marxistische Parteien angehörten. Die UP vertrat eine sozialistische Linie, warb für die Verstaatlichung der Industrie und die Enteignung der Großgrundbesitzer. Dieses Bündnis stellte 1970 als Präsidentschaftskandidaten Salvador Allende auf, der schon 1964 kandidiert hatte. Aus den Wahlen von 1970 ging das linke Wahlbündnis Unidad Popular mit 37% der Stimmen als stärkste Kraft hervor und Salvador Allende wurde zum Präsidenten gewählt. Sein konservativer Gegner, Jorge Alessandri, kam auf 35,3%, und der Christdemokrat Radomiro Tomic erzielte 28,1%. Allendes Minderheitsregierung wurde mit den Stimmen der Christdemokraten um Tomic installiert und verstaatlichte in der Folge die wichtigsten Wirtschaftszweige (Bankwesen, Landwirtschaft, Kupferminen, Industrie, Kommunikation) und geriet dadurch in wachsende Konflikte mit der Opposition. Zudem traf der Wahlsieg Allendes in den USA auf heftigen Widerstand. Mit dem Sieg der "Volksfrontregierung" unter marxistischen Einfluss in Chile war nach Kuba der zweite amerikanische Staat sozialistisch regiert. Dies schien die 1954 von US-Präsident Eisenhower postulierte Domino-Theorie zu bestätigen, wonach die Länder Südamerikas nach und nach wie Dominosteine dem Kommunismus unterliegen würden. Im März 1973 konnte die Unidad Popular ihren Stimmenanteil nochmals vergrößern, verfehlte aber die absolute Mehrheit. Ende August 1973 entzog das Parlament der Regierung mit der Begründung missbräuchlicher Amtsausübung das Vertrauen.

Ära Pinochet

Domino-Theorie Am 11. September 1973 kam es schließlich zum Militärputsch gegen die Regierung. Präsident Allende beging im Präsidentenpalast "Moneda" nach glaubhaften Zeugenaussagen und einer späteren Obduktion Selbstmord. Hunderte seiner Anhänger kamen in diesen Tagen ums Leben, Tausende wurden inhaftiert. Sämtliche staatlichen Institutionen in ganz Chile waren binnen Stunden vom Militär besetzt. Die Macht als Präsident einer Junta übernahm General Augusto Pinochet, der gleichzeitig Oberbefehlshaber der Kriegsmarine, der Luftwaffe und der Nationalpolizei war. In den dünn besiedelten Wüstengebieten im Norden Chiles und in Patagonien errichtete das Militär Konzentrationslager, wo Oppositionelle und deren Sympathisanten nicht selten zu Tode gefoltert oder unter anderem mit Flugzeugen hinaus aufs Meer geflogen und dort hinausgeworfen wurden. Tausende Chilenen gingen daher wegen der fortgesetzten Menschenrechtsverletzungen ins Exil. Schon kurz nach der Machtübernahme Pinochets begannen auch die USA wieder, Chile intensiv mit Wirtschaftshilfe zu unterstützen. Die Militärregierung machte die Verstaatlichungen Allendes mit Ausnahme der wichtigen Kupfermine Chuquicamata rückgängig, führte neoliberale Wirtschaftsreformen durch und schaffte die Gewerkschaftsrechte ab. Durch das zurückfließende Kapital erholte sich allmählich die Wirtschaft. Mit dieser rigorosen Wirtschaftspolitik klafften die Unterschiede zwischen Arm und Reich in Chile wieder deutlicher auseinander, aber die Volkswirtschaft insgesamt profitierte von hohen Wachstumsraten und einer für südamerikanische Verhältnisse außergewöhnlichen Stabilität. Eine politische und ökonomische Stabilität, die auf einer menschenverachtenden Repressionspolitik seitens der Militärmachthabern basierte. Etwa zehn Jahre vor der Machtübernahme Pinochets kam es zu der Gründung der Colonia Dignidad, einer streng bewachten Siedlung von Deutschstämmigen, geführt von Paul Schäfer, die von manchen als Sekte bezeichnet wird. Die Colonia soll während der Militärherrschaft angeblich als Folterzentrum für die chilenischen Geheimdienste gedient haben. Darüber hinaus soll sich die Colonia zu einem florierenden Konzern, der u.a. Titanium nach Deutschland exportierte, entwickelt haben. Paul Schäfer Im Dezember 1978 kam es zu kriegerischen Drohungen zwischen Argentinien und Chile. Die unbewohnten Inseln Lennox, Picton und Nueva im Beagle-Kanal wurden zum Streitpunkt, vor allem weil in der Gegend größere Öl-Reserven vermutet wurden. Der Streit wurde erst durch Vermittlung des Vatikans mit einem Grenzvertrag am 2. Mai 1985 friedlich beigelegt, bei dem alle drei Inseln Chile zugesprochen wurden. Die fast endgültige Grenzziehung mit Argentinien am Fitz Roy-Massiv wurde am 16. Dezember 1998 vereinbart. Es bleibt bis heute nur noch ein kleiner undefinierter Abschnitt im Bereich des Campos de Hielo Sur (südliche Eisfelder) übrig. Dieser Bereich beherbergt eines der grössten Süsswasserreservoirs Südamerikas. Während des Falkland-Krieges 1982 unterstützte Chile Großbritannien passiv gegen Argentinien, aufgrund der in 1978 vorausgegangenen Drohungen Argentiniens, in Chile einzufallen. Chile ließ ein beschädigtes britisches Flugzeug auf seinem Territorium landen und versorgte es. Desweiteren half Chile Großbritannien mit Radar- und Spionagetätigkeiten. Der chilenische Exluftwaffenchef Fernando Matthei bestätigte später die geheime Kooperation.

Redemokratisierung

1988 wurde eine Volksabstimmung abgehalten, bei der sich eine Mehrheit (55%) gegen eine weitere Amtszeit Pinochets aussprach. 1989 fanden die ersten freien Wahlen nach 15-jähriger Diktatur statt, Präsident wurde der Christdemokrat Patricio Aylwin. Aylwin begann mit bescheidenen Wirtschaftsreformen und bemühte sich, die verfeindeten politischen Lager zu versöhnen, um ein demokratisches Zusammenleben zu ermöglichen. Behutsam begann er mit der Aufarbeitung der Verbrechen der Militärdiktatur: Im November 1993 standen erstmals Offiziere wegen Menschenrechtsverletzungen vor Gericht. Viele Exilanten kehrten zurück in ihre Heimat. In der allgemeinen Stimmung der Loslösung von der Vergangenheit des Pinochet Regimes, kam es zu Beginn des Jahres 1993 zu Studentenunruhen an der katholischen Universität von Valparaíso, die von der linksgerichteten Movimiento Liberta Chile angeführt wurden. Trotz einer raschen Zerschlagung dieser Protestbewegung, entfachten die Unruhen doch aufs neue eine Diskussion über das chilenische Bildungswesen nach Pinochet. Movimiento Liberta Chile Von 1994 bis 2000 regierte der Christdemokrat Eduardo Frei Ruiz-Tagle. 1993 kam der ehemalige DDR-Staatsratsvorsitzende Erich Honecker nach Santiago, wo seine Tochter lebt, um der Strafverfolgung in Deutschland nach der deutschen Einheit zu entgehen. Er starb dort im Mai 1994. Pinochet trat 1998 als Heereschef ab und wurde im gleichen Jahr in Großbritannien verhaftet. Später wurde er unter Hausarrest gestellt und 20

Mohshärte

Härte ist der mechanische Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen, härteren Körpers entgegensetzt. Die Härte eines Körpers lässt Rückschlüsse auf vielerlei Eigenschaften zu, wobei sich diese nach der Art des Körpers richten. Ein Beispiel ist das Verschleißverhalten. Harte Brillengläser verkratzen weniger, harte Zahnräder nutzen langsamer ab. Bei der Auswahl von Werkzeugschneiden wie Fräskopf oder Drehmeißel ist die Härte von besonderer Bedeutung, denn harte Schneiden bleiben länger scharf. Eine Anwendung und je nach fachlichem Schwerpunkt andere Akzentsetzung findet der Begriff der Härte in der Festkörperphysik, der Materialwissenschaft bei der Analyse von Werkstoffen und in den Geowissenschaften bei der Charakterisierung von Gesteinen und Mineralen. Beide überschneiden sich diesbezüglich jedoch auch mit den Ingenieurswissenschaften, wobei die Härte vor allem in der Ingenieurgeologie eine größere Rolle spielt.

Härte und Festigkeit

Die Härte eines Werkstoffs ist eine Oberflächeneigenschaft und hat daher nur bedingt etwas mit der Festigkeit des Werkstoffs zu tun, auch wenn diese die Prüfverfahren zur Härtemessung, die auf der Eindringtiefe verschiedener Prüfkörper beruhen, beeinflusst. Der Einfluss der Festigkeit kann durch die Messung auf dünnen Filmen zwar reduziert, aber nicht völlig vermieden werden. In bestimmten Fällen steht die Härte eines Werkstoffs allerdings in einem umwertbaren Zusammenhang zur Werkstoff-Festigkeit. Dann kann durch die verhältnismäßig preiswerte Härteprüfung eine meist viel aufwendigere Zugprüfung ersetzt werden. Von praktischer Bedeutung ist die Möglichkeit, eine Umwertung der Brinell- oder Vickershärte auf die Zugfestigkeit von Baustählen vorzunehmen. Bei Prüfungen an Stahlkonstruktionen ermöglicht es dies, eventuelle Materialverwechslungen nachzuweisen.

Härteprüfung und Härteskalen

Die Härte lässt sich nur durch den Vergleich von mehreren Werkstoffen oder Werkstoffzuständen ermitteln.

Härteprüfung nach Mohs

Harte Werkstoffe ritzen weiche. Diese Einsicht ist Grundlage der Härteprüfung nach Friedrich Mohs. Mohs, ein Geologe, ritzte verschiedene Minerale gegeneinander und ordnete sie so nach ihrer Härte an. Durch das exemplarische Zuordnen von Zahlenwerten für ausgewählte Minerale entstand eine relative Härteskala, die Mohs-Skala, die in der Mineralogie in weitem Gebrauch ist. Angaben zur Härte von Mineralen beziehen sich immer auf die Mohs-Skala, falls nichts anderes angegeben ist. Zum Vergleich aufgeführt ist die auch als absolute Härte bezeichnete Schleifhärte nach Rosiwal, die den Schleifaufwand des jeweiligen Stoffes charakterisiert und einen besseren Eindruck von den tatsächlichen Härteverhältnissen gibt. Beide Härteskalen sind einheitslos. Außerdem ist in der Tabelle die Härte nach dem Vickersverfahren angegeben. Sie gibt den besten Bezug auf die heute gängigen Härtemessverfahren wieder. In der Werkstoffkunde werden vor allem Prüfverfahren eingesetzt, welche die Eindringhärte messen. Dabei werden jeweils genormte Prüfkörper unter festgelegten Bedingungen in das Werkstück gedrückt. Im Anschluss wird die Oberfläche oder Tiefe des bleibenden Eindruckes gemessen.

Härteprüfung nach Brinell

Die vom schwedischen Ingenieur Johan August Brinell im Jahre 1900 entwickelte Härteprüfung kommt bei weichen bis mittelharten Metallen (DIN EN ISO 6506) wie zum Beispiel unlegiertem Baustahl oder Aluminiumlegierungen, bei Holz (ISO 3350) und bei Werkstoffen mit ungleichmäßigem Gefüge wie etwa Gusseisen zur Anwendung. Dabei wird eine Stahlkugel oder eine Hartmetallkugel mit einer festgelegten Prüfkraft in die Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes gedrückt. Nach dem letzten Stand der Normung ist eine Stahlkugel allerdings nicht mehr zulässig. Nach einer Belastungszeit von mindestens 10 Sekunden wird der Durchmesser des bleibenden Eindrucks im Werkstück gemessen und daraus die Oberfläche des Eindrucks bestimmt. Das Verhältnis von Prüfkraft zur Eindruckoberfläche multipliziert mit dem Zahlenwert 0,102 bezeichnet man als die Brinellhärte. Bei Einsatz einer Hartmetallkugel wird der Härtewert mit HBW, bei einer Stahlkugel wurde er mit HBS gekennzeichnet. Eine Abwandlung der klassischen Brinellprüfung ist die Prüfung mit dem Poldihammer. Hierbei wird der Eindruck der Kugel durch einen undefinierten Hammerschlag von Hand erzeugt, wobei die Kugel rückseitig auch in einen Metallstab mit definierter Härte eindringt. Aus dem Verhältnis der beiden Eindruckdurchmesser wird dann die Härte des Prüflings ausgerechnet. Diese Methode hat den Vorteil, dass mit ihr beliebig gelagerte Prüflinge und verbaute Bauteile vor Ort geprüft werden können. Die auf diese Weise ermittelten Härtewerte stimmen zwar nicht exakt mit den statisch ermittelten Härtewerten überein, für die in der Industrie gestellten Ansprüche sind sie jedoch in den meisten Fällen ausreichend. Die Bezeichnung „Poldi“ stammt vom gleichnamigen Stahlwerk im tschechischen Kladno, wo diese Prüfmethode entwickelt wurde. Bei un- und niedriglegierten Stählen kann aus der Brinellhärte mit gewisser Toleranz die Zugfestigkeit des Werkstoffes abgeleitet werden.

Härteprüfung nach Vickers

Der Brinellprüfung sehr ähnlich ist die im Jahr 1925 von Smith und Sandland entwickelte und nach der britischen Flugzeugbaufirma Vickers benannte Härteprüfung, die zur Prüfung harter und gleichmäßig aufgebauter Werkstoffe dient, aber auch zur Härteprüfung an dünnwandigen oder oberflächengehärteten Werkstücken und Randzonen eingesetzt wird. Sie ist in der Norm nach DIN EN ISO 6507 geregelt. Im Gegensatz zur Rockwellprüfung wird eine gleichseitige Diamantpyramide mit einem Öffnungswinkel von 136° unter einer festgelegten Prüfkraft in das Werkstück eingedrückt. Aus der mittels eines Messmikroskops festgestellten Länge der Diagonalen des bleibenden Eindrucks wird die Eindruckoberfläche errechnet. Das Verhältnis von Prüfkraft in der Einheit Newton zur Eindruckoberfläche ergibt mit dem Faktor 0,1891 multipliziert die Vickershärte (HV). Die Festigkeitsklassen 14H, 22H, 33H und 45H erhält man durch Division durch 10, sie entsprechen also Vickershärten HV (min.) von 140, 220, 330 und 450. Für Prüfungen vor Ort sind tragbare Geräte erhältlich, die magnetisch oder mechanisch auf dem Prüfstück befestigt werden. Anwendung findet die Vickershärte beispielsweise in der Angabe „45H“ bei Gewindestiften mit Innensechskant oder „14H“ und „22H“ bei Gewindestiften mit Schlitz.

Härteprüfung nach Knoop

Eine Sonderform der Vickers-Härteprüfung ist die nach dem amerikanischen Physiker und Ingenieur Frederick Knoop benannte Härteprüfung (DIN EN ISO 4545 - Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Knoop). Die in der Vickers-Prüfung gleichseitige Diamantspitze hat in der Knoop-Prüfung eine rhombische Form. Die Spitzenwinkel betragen 172,5° für die lange und 130° für die kurze Seite. Es wird nur die lange Diagonale des Eindrucks ausgemessen. Die Knoop-Prüfung findet häufig Anwendung bei spröden Materialien wie zum Beispiel Keramik oder Sinterwerkstoffen, bei der Härtemessung an Schichtsystemen stellt sie die genaueste Messmethode dar.

Härteprüfung nach Rockwell

Es existieren mehrere von dem amerikanischen Ingenieur und Firmengründer Stanley Rockwell im Jahre 1920 entwickelte Härteprüfverfahren, die für bestimmte Einsatzbereiche spezialisiert sind. Die unterschiedlichen Verfahren werden mit HR und einer anschließenden Kennung gekennzeichnet; Beispiele für eine Rockwellbezeichnung sind HRA, HRB, HRC oder HR15N. Die Rockwellhärte HRC eines Werkstoffes ergibt sich etwa nach der Norm DIN EN ISO 6508 aus der Eindringtiefe eines kegelförmigen Prüfkörpers aus Diamant. Mit einer festgelegten Prüfkraft wird dieser Kegel mit 120° Spitzenwinkel in die Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes vorbelastet. Die eingedrungene Tiefe des Eindringkörpers dient als Bezugsebene. Danach wird der Eindringkörper mit der Hauptlast belastet und diese maximal sechs Sekunden gehalten. Anschließend wird die Hauptlast wieder entfernt, so dass nur noch die Vorlast wirksam ist. Die Differenz der Tiefen vor und nach Auflegen der Hauptlast ist das Maß für die Rockwellhärte des Werkstoffes. Die Eindringtiefe des Diamantkegels wird direkt mit einer Messuhr, die mit dem Prüfspitze verbunden ist, festgestellt. Auf der Skala der Uhr kann man die Härtewerte in Rockwelleinheiten (HRC) unmittelbar ablesen. Dieses Prüfverfahren kommt vor allem bei sehr harten Werkstoffen zum Einsatz. Als weitere Rockwelleindringköper werden Hartmetallkugeln mit einem Durchmesser von 1,5875 Millimetern (HRB, HRF, HRG) oder 3,175 Millimetern (HRE, HRH und HRK) verwendet. Die Rockwellprüfung ist sehr schnell, stellt aber hohe Ansprüche auf die Einspannung des Prüflings im Prüfgerät. Sie ist ungeeignet für Prüflinge, die im Prüfgerät elastisch nachgeben, zum Beispiel Rohre.

Härteprüfung nach Shore

Die Shore-Härte, benannt nach Albret Shore, ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe und ist in den Normen DIN 53505 und DIN 7868 festgelegt. Der Shore-Härte-Prüfer für Gummi und ähnliche Werkstoffe besteht aus einem federbelasteten Stift, dessen Elastizität beim Eindringen in die Probe ein Maß für die entsprechende Shore-Härte des Materials ist, die auf einer Skala von 0 Shore (2,5 Millimeter Eindringtiefe) bis 100 Shore (0 Millimeter Eindringtiefe) gemessen wird. Eine hohe Zahl bedeutet eine große Härte. Bei einem Shore-Härteprüfgerät ist eine Zusatzeinrichtung notwendig, die die zu messende Probe mit einer Kraft von 12,5 Newton bei Shore-A bzw 50 Newton bei Shore-D auf den Messtisch andrückt. Bei der Bestimmung der Shore-Härte spielt die Temperatur eine höhere Rolle als bei der Härtebestimmung metallischer Werkstoffe. Deshalb wird hier die Solltemperatur von 23 °C auf das Temperaturintervall von ± 2 °C beschränkt. Die Materialdicke sollte im Bereich von 0 bis 50 Shore mindestens 9 Millimeter, bei härteren Substanzen mindestens 6 Millimeter betragen.
- Shore-A wird angegeben bei Weichelastomeren nach Messung mit einer Nadel mit abgestumpfter Spitze. Die Stirnfläche des Kegelstumpf hat einen Durchmesser von 0,79 Millimetern, der Öffnungswinkel beträgt 35°.
- Shore-D wird angegeben bei Zähelastomeren nach Messung mit einer Nadel, die mit einem 30° Winkel zuläuft und nicht abgestumpft ist. Siehe auch: Kohäsion

Die Martens-Härte

Das Martens-Härteverfahren ist nach dem deutschen Physiker Adolf Martens benannt worden und wird auch instrumentierter Eindringversuch genannt. Im Jahre 2003 wurde die Universalhärte in Martenshärte umbenannt. Das Verfahren ist in der DIN EN ISO 14577 (Metallische Werkstoffe - Instrumentierte Eindringprüfung zur Bestimmung der Härte und anderer Werkstoffparameter) genormt. Bei diesem Verfahren wird während der Belastung- und Entlastungsphase kontinuierlich die Kraft und die Eindringtiefe gemessen. Die Martenshärte (HM) wird definiert als das Verhältnis der Maximalkraft zu der dazugehörigen Kontaktfläche und wird in der Einheit Newton pro Quadratmillimeter angegeben. Anders als bei den Vickers- oder dem Brinellverfahren wird nicht nur das plastische Verhalten des Werkstoffes bestimmt, sondern es können aus der gewonnenen Messkurve auch weitere Werkstoffparameter wie zum Beispiel der Eindringmodul, das Eindringkriechen sowie plastische und elastische Verformungsarbeiten bestimmt werden. Als Eindringkörper sind folgende Formen am gebräuchlichsten: die Vickerspyramide (siehe Vickersverfahren), eine Hartmetallkugel, ein kugeliger Diamant-Eindringkörper und der Berkovich-Eindringkörper. Der Berkovich-Eindringkörper ist eine Diamantpyramide mit einer gleichseitigen dreieckigen Grundfläche. Der Öffnungswinkel der Pyramide beträgt 65°. Die Umrechnung der Eindringtiefe zur Kontaktoberfläche muss für jede Eindringkörperform bestimmt werden. Die Kontaktfläche wird für die Vickers- und Berkovich-Pyramide durch das Produkt aus dem Quadrat der Eindringtiefe und der Konstanten 26,43 errechnet.

Spezielle Härteprüfverfahren

Daneben sind einige spezielle Härteprüfverfahren üblich:
- die Universalhärteprüfung ist im Jahre 2003 in Martenshärte umbenannt worden und in der Norm DIN EN ISO 14577 (Metallische Werkstoffe - Instrumentierte Eindringprüfung zur Bestimmung der Härte und anderer Werkstoffparameter) genormt
- der Kugeleindruckversuch für Kunststoffe

Maßeinheiten

Die Mohssche Härte und die absolute Härte sind einheitenlose Größen. Die Härtewerte der Verfahren nach Vickers, Knoop und Brinell werden dagegen in Einheiten des Drucks angegeben; sie beziehen sich eigentlich auf die Einheit kp/mm². Mit Rücksicht auf Staaten, denen die Umstellung auf das Dezimalsystem und die Verwendung metrischer Einheiten wie N/mm² schwer fällt, behielt man nach der Streichung der Einheit Kilopond (kp) die Formeln für die Härtewerte in kp/mm², ließ jedoch fortan die Einheit weg, um weltweit vergleichbare Zahlenwerte zu erhalten.

Härten

Die Härte von Stählen kann während der Fertigung beeinflusst werden - siehe auch Härten. Oberhalb einer Härte von ungefähr 55 (Rockwellhärte HRC) entsprechend 600 (Vickershärte HV) enden in aller Regel die Möglichkeiten zur spanenden Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide von Oberflächen, also durch Drehen, Bohren oder Fräsen. Härtere Oberflächen müssen geschliffen werden, man spricht daher von Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide.

Weblinks

- [http://www.hegewald-peschke.de/06_info/leitfaden.htm Vollständiger Leitfaden zur Härteprüfung (Rockwell, Vickers, Brinell, Shore und Knoop)]
- [http://archiv.christoph-hoffmann.de/Uni/WK/Haertepruefung.pdf Zusammenfassung zu den wichtigsten Härteprüfverfahren]
- [http://www.rz.fh-ulm.de/labore/wplabor/Ausstattung/Poldihammer/poldihammer.htm Poldihammer] Kategorie:Werkstoffeigenschaft Kategorie:Mineralogie ja:硬さ

Dichte

Die Dichte, Formelzeichen: ρ (griechisch: rho), ist eine physikalische Eigenschaft eines Materials. Sie ist über das Verhältnis der Masse m eines Körpers zu seinem Volumen V definiert: :

\rho = \frac

in Worten: :

= \frac

Der Kehrwert der Dichte wirdspezifisches Volumen genannt und spielt vor allem in der Thermodynamik der Gase und Dämpfe eine Rolle. Die Dichte sollte nicht mit dem spezifischen Gewicht verwechselt werden, denn diese ist zwar sehr ähnlich zur Dichte, unterscheidet sich aber in einem Punkt: Während bei der Dichte das Volumen im Verhältnis zur Masse steht, geschieht dies beim spezifischen Gewicht mit dem Volumen und der Gewichtskraft. Das Verhältnis der Dichte eines Stoffes zur Dichte im Normzustand wird als Relative Dichte bezeichnet. Bei porösen Stoffen wird zudem zwischen der Rohdichte (Hohlräume inklusive) und der Reindichte (Volumen ohne Hohlräume) unterschieden.

Einheit

Die abgeleitete SI-Einheit der Dichte ist Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³). Weit verbreitet und besonders bei Feststoffen gebräuchlich ist zudem die Angabe in g/cm³. Weitere in Spezialfällen genutzte Einheiten sind Gramm pro Liter (g/l) und Gramm pro Kubikdezimeter (g/dm³). Hierbei gilt: 1.000 kg/m³ = 1 kg/dm³ = 1 kg/l oder 1 g/cm³ = 1 g/ml. Alle diese Größen stellen die Bezugsdichte von Wasser dar. Wasser hat als Bezugspunkt bei einer Temperatur von 3,98 °C seine größte Dichte (Dichteanomalie) mit 1.000 kg/m³, was einem g/cm³ entspricht. Ein Liter ist definiert als das Volumen, das genau ein Kilogramm Wasser bei seiner höchsten Dichte (bei 3,98 °C ≈ 4 °C) bei Normaldruck einnimmt. Die Abweichung von 1 dm³ ist so gering, dass man im Normalfall 1 l und 1 dm³ als gleich ansehen kann. Für Feststoffe wird die Dichte üblicherweise in g/cm³ bei 20 °C angegeben und für gasförmige Stoffe in g/l bei 0 °C und einem Luftdruck von 1.013,25 hPa = 101.325 Pa (Normalbedingungen).

Beispiel

Die Dichte von Kupfer bestimmt man experimentell wie folgt: Die Stoffprobe wiegt z.B. 35 g. Nun füllt man ein Reagenzglas teilweise mit Wasser; nehmen wir beispielsweise 16 ml. Jetzt lässt man den Stoff eintauchen und liest den Füllstand 17,7 ml des Wasserspiegels ab. Die Differenz der beiden Füllmengen beträgt 1,7 ml. Also kann für die Dichte von Kupfer die Näherung :

\rho \approx \approx 20,6 \;\mathrm/\mathrm^3

ermittelt werden.

Eigenschaften

Die Dichte von Flüssigkeiten hängt deutlich von der Temperatur ab, bei Gasen zusätzlich vom Druck. Ein Beispiel hierfür ist die Temperaturabhängigkeit der Luftdichte im unteren Abschnitt. Die Dichte von hygroskopischen Stoffen wie zum Beispiel Holz ist zudem von der Luftfeuchte (Wirkung auf Holzfeuchte) abhängig. Um deren Messergebnisse vergleichen zu können, bezieht man sich auf ein sogenanntes Normalklima. Körper in einer Flüssigkeit, die eine geringere Dichte als diese haben, steigen entsprechend dem archimedischen Prinzip nach oben (Auftrieb), bis sie irgendwann einen Gleichgewichtszustand erreichen (schwimmen). Körper mit größerer Dichte sinken entsprechend nach unten bzw. haben einen höheren Tiefgang als Körper mit geringeren Dichten. Insbesondere kann daher das weniger dichte Eis auf dem Wasser schwimmen und verdrängt dabei genau das Volumen an Wasser, das die gleiche Masse wie das Eis hat. In Gasen gilt entsprechendes. Ein mit Helium gefülltes Luftschiff schwebt in der Luft, da das Helium bei gleichem Druck und gleicher Temperatur eine geringere Dichte als Luft hat. Die dichteste auf der Erde natürlich vorkommende Substanz ist Iridium mit etwa 22.650 kg/m³. Neutronensterne dagegen können eine Dichte von etwa 10¹⁴ kg/m³ haben.

Tabellenwerte

Tabellenwerte zur Dichte verschiedene Stoffe sind in folgenden Artikeln zu finden:
- Liste der Dichte fester Stoffe
- Liste der Dichte von Flüssigkeiten
- Liste der Dichte gasförmiger Stoffe

Temperaturabhängigkeit der Luftdichte

Die Wirkung der Temperatur auf die Luftdichte, die Schallgeschwindigkeit und die Schallkennimpedanz ist in folgender Tabelle dargestellt. Der Luftdruck hat auf die Schallgeschwindigkeit keinen Einfluss, auch wenn diese Fehlangabe in vielen Büchern zu finden ist. Größen:
-

\vartheta

(theta) = Temperatur in °C
- ρ (rho) = Luftdichte oder Dichte der Luft in kg/m³
- c = Schallgeschwindigkeit in m/s
- Z = Schallkennimpedanz in N·s/m³

Messmethoden

Von einem Körper mit exakt bekannter Geometrie kann die Dichte mittels Masse und berechnetem Volumen bestimmt werden. Nach dem Prinzip von Archimedes erfährt ein Körper in der Umgebung einer Flüssigkeit genau so viel Auftriebskraft, wie die von seinem Volumen verdrängte Flüssigkeit an Gewichtskraft ausüben würde. Alle direkten Dichtemessverfahren beruhen noch heute auf diesem Prinzip und können auch auf die Dichtebestimmung von Gasen übertragen werden. Bei bekannter Dichte der Flüssigkeit, lässt sich auch das Volumen des eingetauchten Festkörpers bestimmen und schließlich auch dessen Dichte bestimmen. Beispiel für die Bestimmung der Dichte eines Festkörpers: Das Gewicht des Festkörpers wird an Luft gemessen. Eigentlich müsste man die Messung im Vakuum durchführen, da der Festkörper auch in Luft einen gewissen Auftrieb erfährt. Man erhält

m_

. Anschließend wird der Festkörper in Wasser eingetaucht und gewogen. Er scheint leichter zu sein als an der Luft. Man erhält

m_

. Nach dem Prinzip von Archimedes ist die Masse des verdrängten Wassers

m_ = m_ - m_

. Das Volumen des verdrängten Wassers

V_

ist gleich dem Volumen des Festkörpers

V_

. Es ist bekannt, dass

\rho_

für die Dichte des Wassers gilt. Durch Einsetzen und Umformen erhält man folglich:

\frac= V_

. Im letzten Schritt erhält man somit für die Dichte des Festkörpers:

\rho_=\frac

Dichten von Flüssigkeiten werden mit einem Aräometer gemessen. Dichten von Festkörpern werden z. B. mit einem Pyknometer gemessen oder über indirekte Bestimmungsverfahren, wie der Isotopenmethode ermittelt. Der Biegeschwinger ermöglicht es mit Hilfe eines mit Messflüssigkeit gefüllten U-Rohres, die Dichte von flüssigen Reinstoffen und binären Mischungen exakt zu ermitteln. Die Dichte von Holz kann man mit einem Resistographen bestimmen.

Beispiele

Wasser Wasser hat eine sehr seltene Eigenschaft, indem es bei 3,98 °C die größte Dichte besitzt (Anomalie des Wassers). Es dehnt sich beim weiteren Abkühlen aus, die abnehmende Dichte bewirkt eine Volumenausdehnung. Hierdurch treten Frostschäden beispielsweise bedingt durch die Frostverwitterung auf. Bei zugefrorenen Seen befindet sich so auch das 3,98 °C warme Wasser am Seeboden, während kälteres Wasser mit geringerer Dichte nach oben steigt. Dies verhindert das Zufrieren von Gewässern bis auf den Grund und ermöglicht es erst den Lebewesen in Seen und Meeren zu überleben. Atmosphäre In der Atmosphäre steigen erwärmte und damit weniger dichte Luftschichten vom Boden auf (Konvektion). Sie kühlen dabei jedoch ab, wobei Wasserdampf kondensieren kann und sich daraufhin Wolken ausbilden. Entsprechend sinken kühlere Luftschichten wieder ab.

Abgeleitete Bezeichnungen

In Analogie werden auch andere Größen pro Raumeinheit als Dichten bezeichnet, zum Beispiel die Teilchendichte, die Ladungsdichte oder die Wahrscheinlichkeitsdichte. Teilweise wird der Begriff Dichte auch für Größen pro Flächeneinheit verwendet (Stromdichte, Strahlungsstromdichte, elektrische und magnetische Flussdichte). Eine spezifische Dichte ist API-Grade für Rohöl. Weitere Analogien (neben den schon genannten):
- Darrdichte
- Fülldichte
- Klopfdichte
- Längendichte
- Pressdichte
- Relative Dichte
- Schüttdichte
- Sinterdichte
- Stopfdichte

Weblinks

- [http://www.sengpielaudio.com/Rechner-dichteeinheiten.htm Umrechnung von allen Dichte-Einheiten]
- [http://www.engnetglobal.com/tips/convert.asp?catid=9 Umrechnung von Dichte-Einheiten - auch amerikanische und englische Größen]
- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Dichte Mineralienatlas - Dichte]
- [http://www.physik.uni-muenchen.de/leifiphysik/web_ph08/m11_dichte.htm Versuche und Aufgaben zur Dichte] Kategorie:Werkstoffeigenschaft Kategorie:Physikalische Größe Kategorie:Mineralogie