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Goethit

Goethit

Goethit oder Nadeleisenerz ist ein weit verbreitetes im orthorombischen Kristallsystem kristallisierendes Hydroxid-Mineral mit der chemischen Zusammensetzung FeO(OH), das mineralogisch zu den Oxiden gezählt wird. Es hat eine Härte von 5 bis 5,5, eine hellgelbe bis dunkelbraune Farbe und eine gelbbraune Strichfarbe. Die bisher einzige bekannte Varietät ist die gelbliche Samtblende.

Bildung und Fundorte

Goethit tritt meist massiv auf und hat eine strahlenförmige oder faserige, manchmal auch kugelige Struktur. Die kristalline Form ist meist säulig oder nadelig. Es bildet sich bei der Oxidationsverwitterung von Eisen-Mineralen wie Magnetit oder Pyrit und kommt als Primärmineral auch in Hydrothermaladern vor; man findet es häufig in Hohlräumen von Vulkangesteinen wie beispielsweise Pegmatit. Nach Pyrit und anderen Eisensulfiden bildet es Pseudomorphosen und als Sumpf- und Brauneisenerz (Limonit) kommt es auch in sedimentären Erzlagerstätten vor. Normaler Rost besteht ebenfalls hauptsächlich aus Goethit. Fundorte in Deutschland sind unter anderem Siegen und Horhausen, in England Bottalack, Redruth und die Grafschaft Cornwall, in Mexiko Santa Eulalia, in Tschechien Příbram und im US-Bundesstaat Colorado Florissant. Goethit wurde im Dezember 2004 von der Raumsonde „Spirit“ auch auf der Marsoberfläche nachgewiesen. NASA-Wissenschaftler werten dies als einen der sichersten Nachweise für Wasser auf dem roten Planeten, da Goethit sich nur in Zusammenhang mit Wasser bildet.

Bedeutung als Rohstoff

Goethit hat als Rohstoff heute keine herausragende Bedeutung mehr, historisch spielte es eine Rolle als Eisenerz. In Form von Limonit wird es heute noch als Farbpigment verwendet.

Geschichte

Das Mineral wurde zuerst 1806 als eigenständiger Typus erkannt und nach dem deutschen Dichter Johann Wolfgang von Goethe benannt, der auch ein Mineraliensammler war. Siehe auch: Liste von Mineralen

Literatur

- Edition Dörfler: Mineralien Enzyklopädie, Nebel Verlag, ISBN 3-89555-076-0

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Goethit Goethit im Mineralienatlas WiKi]
- [http://www.wissen-im-netz.info/mineral/lex/abc/g/goethit.htm Wissen im Netz - Goethit] Kategorie:Mineral

Orthorhombisches Kristallsystem

Ein rhombisches oder orthorhombisches Kristallsystem ist ein rechtwinkliges Kristallsystem mit drei 90°-Winkeln, jedoch ohne gleichlangen Achsen. Man unterscheidet hierbei entsprechendem dem Bravais-Gitter zwischen dem rhombisch-primitiven, dem rhombisch-basiszentrierten, dem rhombisch-raumzentrierten und dem rhombisch-flächenzentriertes Gitter. Die Punktgruppen dieses Kristallsystems sind in der unteren Tabelle aufgelistet. Kategorie:Mineralogie Kategorie:Kristallographie

Hydroxid

Hydroxide sind salzähnliche Stoffe, die Hydroxid-Ionen (OH^-) als negative Gitterbausteine (Anionen) enthalten. Lösliche Hydroxide wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid bilden mit Wasser stark alkalische Lösungen (Laugen), die unter der Bezeichnung Natronlauge und Kalilauge bekannt sind. Weniger gut lösliche Hydroxide, z.B. Bariumhydroxid oder Calciumhydroxid bilden mit Wasser schwach alkalische Suspensionen. Die gesättigten Lösungen bezeichnet man als Barytwasser oder Kalkwasser.

Struktur wässriger Hydroxidlösungen

In wässriger Lösung ist das Hydroxidion in der Regel von vier bis fünf Wassermolekülen umgeben. Dabei sind vier Wassermoleküle so um das Sauerstoff-Atom des OH^- angeordnet, dass sie jeweils eine Wasserstoffbrücke zu diesem ausbilden können (sie zeigen also mit einem Proton auf das OH^-). Diese vier Wassermoleküle befinden sich näherungsweise in einer Ebene mit dem OH^--Ion, also in einer anderen Geometrie als bei der (wie bei sp³-Hybridisierung erwartet) annähernd tetraedrischen Anordnung der Elektronenpaare im Wasser und im H₃O⁺. Das OH^--Ion kann mit seinem Proton auch eine - allerdings schwache - Wasserstoffbrücke ausbilden, so dass die Komplexe [OH^-(H₂O)₄] und [OH^-(H₂O)₅] auftreten, je nachdem, ob diese ausgebildet ist oder nicht.

Siehe auch

- Base (Chemie)
- Portal:Chemie Kategorie:Stoffgruppe

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

Härte

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

Strichfarbe

Die Strichfarbe (kurz Strich) bezeichnet in der Mineralogie die Farbe des Mineralpulvers. Diese Eigenschaft kann zur Unterscheidung von äußerlich ähnlich erscheinenden Mineralen verwendet werden. Das Mineral wird an eine rauhe weiße Porzellanfläche gedrückt und dann daran entlang gerieben. Der Abrieb erscheint dann in einer charakteristischen Farbe, die sehr verschieden von der Farbe des Minerals sein kann. So ist beispielsweise der Strich des metallisch golden glänzenden „Katzengoldes“ (Pyrit) schwarz, ebenso wie der der meisten Erze. Bei idiochromatischen Mineralien ist die Strichfarbe häufig ähnlich zur Mineralfarbe. Bei allochromatischen Mineralien dagegen ist die Strichfarbe meistens weiß. Kategorie:Mineralogie

Eisen

Eisen ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit Symbol Fe (lat. ferrum, Eisen) und Ordnungszahl 26. Es ist ein Metall der 4. Periode in der 8. Gruppe im Periodensystem. Der Name Eisen ist entweder auf das urkeltische Wort isorai oder auf das indogermanische Wort eison (glänzend) zurückzuführen.

Eigenschaften

Metall Das durchschnittliche Eisen-Atom hat etwa die 56-fache Masse eines Wasserstoff-Atoms. Der Atomkern des Eisenisotops ⁵⁶Fe weist einen der größten Massendefekte und damit eine der höchsten Bindungsenergien pro Nukleon aller Atomkerne auf. Bei Raumtemperatur ist die allotrope Modifikation des reinen Eisens das Ferrit oder α-Eisen. Diese Modifikation weist ein kubisch raumzentriertes Kristallgitter auf, das unterhalb 911 °C vorliegt. Unterhalb des Curiepunkts bei 760 °C ist das Ferrit ferromagnetisch. Die Modifikation zwischen 760 °C und 911 °C heißt β-Eisen. Da sie sich außer in den magnetischen Eigenschaften nicht vom Ferrit α-Eisen unterscheidet, wird sie gewöhnlich auch als α-Eisen bezeichnet. Bis 1392 °C liegt es in der kubisch flächenzentrierten γ-Modifikation oder Austenit vor. Bei weiter steigender Temperatur wandelt das Eisen in δ-Ferrit um, das wieder ein kubisch raumzentriertes Gitter aufweist. Der Schmelzpunkt liegt bei 1539 °C. Diese Eigenschaft der Umwandlung des Gitters von kubisch-raumzentriert (bis 911 °C) über kubisch-flächenzentriert (bis 1392 °C) zu kubisch-raumzentriert (bis 1539 °C) sowie des anschließenden Zerfalls der Gitterstrukturen nennt man auch die „Polymorphie des Eisens“. Eisen ist beständig an trockener Luft, in trockenem Chlor sowie in konzentrierter Schwefelsäure, konzentrierter Salpetersäure und basischen Agenzien (außer heißer Natronlauge) mit einem pH-Wert größer als 9.

Eisen als Mineral

Sehr selten kann Eisen auch gediegen auftreten. Das Mineral kristallisiert dann im kubischen Kristallsystem, hat eine Härte von 4,5 und eine stahlgraue bis schwarze Farbe. Auch die Strichfarbe ist grau. Wegen der Reaktion mit Wasser und Sauerstoff ist gediegenes Eisen nicht stabil. Es tritt daher in Legierung mit Nickel nur in Eisenmeteoriten auf, sowie in Basalten, in denen es manchmal zu einer Reduktion von eisenhaltigen Mineralen kommt. Letztere findet man dagegen vergleichsweise häufig, wichtige Beispiele sind Magneteisenstein (Fe₃O₄), Roteisenstein (Fe₂O₃), Brauneisenstein (Fe₂O₃·n H₂O), Siderit (FeCO₃), Magnetkies (FeS) und Pyrit (FeS₂).

Isotope

Eisen hat vier natürlich vorkommende, stabile Isotope, mit den relativen Häufigkeiten: ⁵⁴Fe (5,8 %), ⁵⁶Fe (91,7 %), ⁵⁷Fe (2,2 %) und ⁵⁸Fe (0,3 %). Das Isotop ⁶⁰Fe hat eine Halbwertszeit von 1,5 Millionen Jahren. Die Existenz von ⁶⁰Fe zu Beginn der Entstehung des Planetensystems konnte durch den Nachweis einer Korrelation zwischen den Häufigkeiten von ⁶⁰Ni, dem Zerfallsprodukt von ⁶⁰Fe, und den Häufigkeiten der stabilen Fe-Isotope in einigen Phasen mancher Meteoriten (beispielsweise in den Meteoriten Semarkona und Chervony Kut) nachgewiesen werden. Möglicherweise spielte die freigesetzte Energie beim radioaktiven Zerfall von ⁶⁰Fe, neben der atomaren Zerfallsenergie des ebenfalls vorhandenen radioaktiven ²⁶Al, eine Rolle beim Aufschmelzen und der Differenzierung der Asteroiden direkt nach ihrer Bildung vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Heute ist alles damals ursprünglich vorhanden gewesene ⁶⁰Fe vollständig in ⁶⁰Ni zerfallen. Die Verteilung von Nickel- und Eisenisotopen in Meteoriten erlaubt es, die Isotopen- und Elementehäufigkeit bei der Bildung des Sonnensystems zu messen und die vor und während der Bildung des Sonnensystems vorherrschenden Bedingungen zu erschließen. Nur das Eisenisotop ⁵⁷Fe besitzt einen Kernspin und findet darum Anwendung in der Chemie und Biochemie.

Verbindungen

Oxidationsstufen

- Fe²⁺, diese Salze sind zumeist blassgrün,
- Fe³⁺, diese Salze sind zumeist intensiv orange. Ihre Farbigkeit in wässriger Lösung ist durch die Bildung von Aqua-Komplexen (Komplexchemie) zu erklären [Fe(H₂O)₆]³⁺, die je nach pH-Wert Wasser-Liganden gegen OH^--Liganden austauschen. Durch die Wasserliganden erhält man eine Ligandenfeldaufspaltung, mit den Hydroxidionen einen Chargetransfer (Charge-Transfer-Komplexe).
- Fe⁴⁺, kommt in den Katalysezyklen einiger Enzyme vor (zum Beispiel als Cytochrom P450, Peroxidasen),
- Fe⁶⁺, ist selten (beispielsweise K₂FeO₄).

Oxide

Eisen bildet zweiwertige und dreiwertige Oxide. Eisen(III)oxid Eisen(III)oxid (Fe₂O₃) ist eine braune Substanz und das Endprodukt des Verrostens. Es entsteht durch langsame Oxidation von Eisen in Gegenwart von Wasser. Eisen(II)oxid Eisen(II)oxid (FeO) entsteht beim direkten Verbrennen von Eisen, z. B. mit dem Schneidbrenner. Es ist schwarz und bei Umgebungstemperatur nicht stabil. Eisen(II,III)oxid Eisen(II,III)oxid (Fe₃O₄) entsteht durch Umwandlung von FeO . Da diese Oxide keine feste Schutzschicht bilden, oxidiert ein der Atmosphäre ausgesetzter Eisenkörper vollständig. Wenn er vor dem endgültigen Verrosten eingesammelt und dem Recycling zugeführt wird, ist das verrostete Eisen (Stahl) bei der Stahlproduktion im Elektro-Schmelzofen ein begehrter und wertvoller Sauerstoffträger, ohne den die Stahlindustrie nicht auskommen könnte. Dieser Sauerstoff im Eisenschrott wirkt beim „Stahlkochen“ als Oxidationsmittel, um ungewünschte qualitätsmindernde Beimengungen (z. B. Leichtmetalle) zu oxydieren (verbrennen). Einzelne Eisenverbindungen:
- Fe₃C, Eisencarbid,
- Fe(CO)₅, Eisencarbonyl, Eisenpentacarbonyl, IPC (I für iron), entsteht unter Druck aus Eisen und Kohlenmonoxid und bildet nach seiner Zersetzung neben Kohlenmonoxid ein besonders reines Eisenpulver, das Carbonyleisen. Eine weitere Variante von Eisencarbonyl ist Fe₂(CO)₉.
- Fe(SCN)₃, Eisen(III)-thiocyanat, Eisenrhodanid, hat eine sehr ergiebige blutrote Färbung, dient zum Nachweis von Fe³⁺-Ionen.

Geschichte

Naher Osten

Der älteste menschliche Gebrauch von Eisen stammt aus Sumer und Ägypten, etwa 4000 v. Chr. Es handelte sich um gediegenes Eisen von Meteoriten, und wurde zur Dekoration oder als Speerspitze benutzt. Es wurde nicht durch Schmelzen oder Schmieden, sondern durch Methoden der Steinbearbeitung (Steinzeit) bearbeitet. Zwischen 3000 und 2000 v. Chr. findet man verhüttetes Eisen (vom Meteoriteisen durch die Abwesenheit von Nickel unterscheidbar) in Mesopotamien, Anatolien und Ägypten. Es scheint nur zeremoniell genutzt worden zu sein und war wertvoller als Gold. Möglicherweise entstand es in Form von Schwammeisen als Nebenprodukt der Bronzeherstellung. Zwischen 1600 und 1200 v. Chr. wurde Eisen verstärkt genutzt; es löste Bronze allerdings noch nicht ab. Ab 1200 v. Chr. fand im Nahen Osten der Übergang von der Bronzezeit zur Eisenzeit statt. Es wird vermutet, dass nicht die Materialüberlegenheit des Eisens, sondern ein Mangel an Zinn (zur Bronzeherstellung notwendig) den Übergang auslöste. Beim ersten eisenzeitlichen Verhüttungsschritt entstand Schwammeisen. Durch den Gebrauch von Holzkohle bei der Weiterverarbeitung wurde dem Eisen Kohlenstoff zugeführt, mit dem Endresultat eines (zumindest oberflächlichen) Stahls. Durch Härten (das heißt abruptes Abkühlen, im Allgemeinen in einer Flüssigkeit wie Wasser oder Öl) entstanden Werkstücke mit einer bis dahin nicht gekannten Elastizität und Härte, die der Bronze weit überlegen war.

China

Auch in China wurden die ersten Erfahrungen mit Eisen an Meteoriteneisen gewonnen. Erste archäologische Spuren von Schmiedeeisen finden sich im Nordwesten, nahe Xinjiang, aus dem 8. vorchristlichen Jahrhundert. Man vermutet, dass diese Produkte, die mit den Methoden des Nahen Ostens erstellt wurden, durch Handel nach China gelangt sind. Etwa 550 v. Chr., in der späteren Zhou-Dynastie (1122 bis 256 v. Chr.), fand mit der Entwicklung des Hochofens ein entscheidender technischer Durchbruch statt: die Produktion von Gusseisen wurde möglich.

Europa

Neben seiner herausragenden Bedeutung als Werkstoff wurde Eisen in der Alchemie verwendet, wo es mit dem Zeichen für Mars/Männlichkeit ♂ assoziiert wurde. Da europäische Verarbeitungstechniken nur Temperaturen von knapp 1.300 °C erreichten, fand die Entwicklung von Gusseisen erst im 15. Jahrhundert in Schweden (Lapphyttan und Vinarhyttan) statt. Mit der gegossenen Kanonenkugel verbreitete sich die Gusseisenverarbeitung schnell wie die Feldzüge über ganz Europa. Als die schwindenden Wälder den wachsenden Holzkohlebedarf zur Eisengewinnung in Großbritannien nicht mehr decken konnten, wurde Kohle (genauer das Kohleprodukt Koks) von Abraham Darby als Alternative entwickelt. Diese Umstellung, zusammen mit der Erfindung der Dampfmaschine, gilt als Beginn der industriellen Revolution.

Vorkommen

Eisen ist zusammen mit Nickel vermutlich der Hauptbestandteil des Erdkerns. Angetrieben von thermischen Kräften, erzeugen Konvektionsströmungen von flüssigem Eisen im äußeren Kern das Erdmagnetfeld. Mit einem Anteil von fünf Prozent ist Eisen aber auch eines der häufigsten Elemente der Erdkruste. Die ersten Vorkommen, die abgebaut wurden, waren Raseneisenerz und offenliegende Erze. Heute wird vor allem 40-prozentiges Magneteisenerz abgebaut. Das wichtigste Mineral zur Eisengewinnung ist Hämatit, welches größtenteils aus Fe₂O₃ besteht. Eisen ist das zehnthäufigste Element im Universum. Die Fusion von Elementen in Sternen endet beim Eisen, da bei der Fusion von höheren Elementen keine Energie mehr frei wird, sondern Energie verbraucht wird. Schwerere Elemente entstehen bei Supernovaexplosionen, die auch für das Verstreuen der im Stern entstandenen Materie verantwortlich sind.

Gewinnung und Darstellung

Eisenerz wird im Tagebau und Tiefbau (Untertagebau) gewonnen. Dort, wo die als abbauwürdig erkannten Eisenerzlagerstätten offen zutage treten, kann das Erz im weniger aufwändigen Tagebau gewonnen werden. Heute wird Eisenerz hauptsächlich in Südamerika, bes. Brasilien, im Westen Australiens, in der Volksrepublik China, in Ost-Europa (beispielsweise Ukraine)(Krivoi Rog, ist der Name des Erzes) und Kanada auf diese Weise abgebaut. Diese Länder verdrängten in den letzten Jahren die ursprünglich bedeutendsten Eisenerz-Förderländer wie Frankreich, Schweden oder auch Deutschland selbst, dessen letzte Eisenerzgrube in der Oberpfalz 1987 geschlossen wurde. Deutschland Allerdings stellt der relativ leichte Abbau auch ein großes Problem dar: Der Export von Rohstoffen ist nach wie vor die Haupteinnahmequelle vieler ärmerer Staaten. Entsprechend hemmungslos stürzen sich viele der hochverschuldeten Entwicklungsländer auf diese Ressourcen, meist auf Kosten von Mensch und Umwelt. Riesige Erz-Abbaugebiete wie die Ok Tedi-Mine in Papua-Neuguinea zerstören nicht nur den Regenwald auf ihrem eigentlichen Gebiet, sondern in weitem Umkreis die ganze Landschaft. Denn hochgiftige Abwässer und Schlämme kippen die Minenbetreiber einfach in die Gegend, von wo sich das Gift durch die Flüsse verteilt – so dass stromabwärts am Ok Tedi der für die Bevölkerung traditionelle Fischverzehr zur Gesundheitsgefahr wurde. Nur selten gelangt das Eisenerz vom Bergwerk kommend, unmittelbar zu den Lagerplätzen der Hütten. Meist müssen erst weite Transportwege auf dem Landweg und auf dem Seeweg, mit mehrfachem Umladen, zurückgelegt werden. Vor der weiteren Verarbeitung wird das Erz schließlich zerkleinert und gemahlen. Danach werden die Erzkörner nach ihrer Größe sortiert und gesintert. Das heißt, es werden kleine Erzkörner gemeinsam mit Kalkzuschlagsstoffen auf mit Gas unterfeuerten motorisch angetriebenen Wanderrosten (Rost-Förderband) aufgelegt und durch starke Erhitzung „zusammengebacken“, denn nur in dieser Form als gesinterte grobe Brocken ist der Einsatz im Hochofen möglich, da das feine Erz die Luftzufuhr (Wind) sehr beeinträchtigen, bzw. verhindern würde.

Hochofenprozess

Das Eisen wird durch chemische Reduktion mit Kohlenstoff im Hochofen gewonnen; dabei treten Temperaturen von etwa 2.000 °C auf. Zuerst wird Koks dem Hochofen zugegeben, wo es mit dem in der Einblasluft (Wind) vorhandenen Sauerstoff zu Kohlenmonoxid reagiert: Das Kohlenmonoxid reagiert mit dem Eisenoxid: Aufgrund der hohen Reaktionstemperatur und der Schmelzpunktsenkung durch die Aufnahme von Kohlenstoff ist das entstehende Eisen flüssig. Allerdings enthält es noch Verunreinigungen in Form von Siliziumdioxid. Durch Zugabe von Kalkstein wird das Siliziumdioxid als Schlacke abgesondert. Ein erster Reaktionsschritt wandelt den Kalk in Kalziummonoxid um: Daraufhin reagiert das Kalziummonoxid mit dem Siliziumdioxid. Die entstehende Schlacke wird heute im Tiefbau, früher auch als Dünger (Thomasmehl), eingesetzt. Weltweit wurden im Jahre 2000 etwa 1.000 Megatonnen Eisenerz abgebaut, mit einem Wert von etwa 25 Mrd. Euro. Die bedeutendsten Eisenerzlieferanten sind die Volksrepublik China, Brasilien, Australien, Russland und Indien. Zusammen liefern sie etwa 70 % des Weltbedarfs. Aus den 1.000 Mt Erz wurden etwa 572 Mt Eisen gewonnen. Zusätzlich wird aus Schrott noch neues Eisen gewonnen.

Verwendung

Indien Technisch ist Eisen für die Herstellung von Stahl sehr bedeutsam. Stähle sind Legierungen des Eisens, die beim Vermischen (legieren) mit anderen Metallen und auch Nichtmetallen (insbesondere Kohlenstoff) entstehen. Eisen ist mit 95 Prozent Gewichtsanteil an genutzten Metallen, das weltweit meistverwendete. Der Grund dafür liegt in seiner weiten Verfügbarkeit, welches es recht preiswert macht, sowie in der erreichten hervorragenden Festigkeit und Zähigkeit beim Eingehen von Legierungen mit anderen Metallen (z. B. Chrom, Molybdän, Nickel usw., die es für viele Bereiche in der Technik zu einem Spezialwerkstoff macht. Bei der Herstellung von Autos, Schiffen und im Hochhausbau (Stahlbeton) eingesetzt, neuerdings für Karosserieteile in besonders innovativer verschweißter Kombination mit Alublech, entwickelt in Deutschland im Jahr 1996, um Energie beim Betrieb von Autos durch Gewichtsverringerung einzusparen und zugleich den Fahrzeugschwerpunkt tiefer zu legen. Damit wird der bisher klassische Werkstoff für Autos zunehmend unter „Gewichtsdruck“ geraten und vielleicht zukünftig nur mehr in Kombination mit spezifisch leichteren Metallen konkurrenzfähig sein. Eisen ist eines jener drei ferromagnetischen Metalle (Kobalt und Nickel sind die übrigen), die mit ihrer Eigenschaft den großtechnischen Einsatz des Elektromagnetismus in Generatoren, Transformatoren und Elektromotoren ermöglichen. Reines Eisenpulver wird nur in der Chemie verwendet. Industriell sind verschiedene Stähle verbreitet, in Deutschland ca. 7.500 Sorten genormt. Eisen wird in den nachfolgend angeführten Formen genutzt:
- Roheisen enthält vier bis fünf Prozent Kohlenstoff, sowie unterschiedliche Anteile an Schwefel, Phosphor und Silizium. Es ist ein Zwischenprodukt in der Herstellung von Gusseisen und Stahl.
- Gusseisen enthält 2,06–6,67 % Kohlenstoff und weitere Legierungselemente, wie beispielsweise Silizium und Mangan. In Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit liegt der Kohlenstoff im Gusseisen als Karbid oder elementar als Graphit vor. In Anlehnung an das Aussehen der Bruchflächen spricht man im ersteren Fall von weißem und im zweiten Fall von grauem Gusseisen. Gusseisen ist sehr hart und spröde. Es lässt sich gewöhnlich nicht plastisch verformen.
- Stahl enthält zwischen 0,06 % und 2,06 % Kohlenstoff. Im Gegensatz zu Gusseisen ist er plastisch umformbar. Durch Legieren, sowie durch eine geeignete Kombination von thermischer Behandlung und plastischer Formung können die mechanischen Eigenschaften des Stahls in weiten Grenzen variiert werden.
- Bei Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt bis 0,8 % spricht man von Baustahl, bei über 0,8 % von Werkzeugstahl. In der Medizin werden eisenhaltige Präparate als Antianämika eingesetzt, kausal in der Behandlung von Eisenmangelanämien und additiv in der Behandlung von Anämien, hervorgerufen von anderen Ursachen.

Biologische Bedeutung

Eisen ist ein essentielles Spurenelement für fast alle Lebewesen, vor allem für die Blutbildung. Als Zentralatom im Hämoglobin und Myoglobin ist es bei vielen Tieren und beim Menschen für Sauerstofftransport und -speicherung verantwortlich. In diesen Proteinen ist es von einem planaren Porphyrinring umgeben. Weiter ist Eisen Bestandteil von Eisen-Schwefel-Komplexen (Iron-Sulphur-Cluster) in vielen Enzymen, beispielsweise Nitrogenasen und Hydrogenasen. Als dritte wichtige Klasse der Eisenenzyme sind die so genannten Nicht-Häm-Eisenenzyme zu nennen, beispielsweise die Methan-Monooxygenase, Ribonukleotid-Reduktase und das Hämerythrin. Diese Proteine nehmen in verschiedenen Organismen Aufgaben der Sauerstoffaktivierung, Sauerstofftransport, Redoxreaktionen und Hydrolysen wahr. Ebenso wichtig ist dreiwertiges Eisen als Zentralion im Enzym Katalase, das in den Peroxisomen der Zellen das im Stoffwechsel entstehende Zellgift Wasserstoffperoxid abbaut. Infizierende Bakterien nutzen oft Eisen, so dass ein Abwehrmechanismus des Körpers das „Verbergen“ von Eisen ist. Vor allem Frauen leiden häufig an Eisenmangel, der Grund dafür liegt auf der Hand. An jedem Tag der Menstruation verliert der Körper ca. 15 Milligramm, bei der Geburt eines Kindes ca. 1000 Milligramm Eisen. Der Tagesbedarf eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 20 Milligramm Eisen, durch die gleichzeitige Einnahme von Vitamin C wird die Resorptionsquote deutlich erhöht. Besonders reichhaltig ist Eisen in Fleisch, Leber, Hülsenfrüchte und Vollkornbrot enthalten.

Sicherheitshinweise

Obwohl Eisen ein wichtiges Spurenelement für den Menschen ist, kann zu viel Eisen im Körper giftig sein. Zu große Mengen an Fe²⁺-Ionen reagieren mit Peroxiden, wobei freie Radikale entstehen. Im Normalzustand werden letztere durch körpereigene Prozesse kontrolliert. Etwa ein Gramm Eisen verursacht bei einem zweijährigen Kind ernste Vergiftungserscheinungen, drei Gramm können bereits tödlich sein. Lang andauernde Überversorgung mit Eisen führt zur Hämochromatose, einer Eisenspeicherkrankheit. Das Eisen reichert sich in der Leber an und führt dort zu Siderose (Ablagerung von Eisensalzen) und Organschäden. Daher sind Eisenpräparate nur bei Eisenmangel zu empfehlen. Allerdings nimmt der Körper bei Eisenüberversorgung dieses nicht mehr aus der Nahrung auf.

Nachweis

Die Fe²⁺- beziehungsweise Fe³⁺-Ionen können als lösliches, beziehungsweise unlösliches Berliner- /Turnbulls Blau mit Hilfe von Kaliumhexacyanoferrat-(II/III) (bei 2+ III benutzen und bei 3+ II benutzen) nachgewiesen werden. Es ist bemerkenswert, dass dieses bekannte Eisennachweisreagenz selbst Eisen enthält, welches durch die Cyanidionen chemisch gut maskiert wird (Innerorbitalkomplex) und somit Grenzen der Analytik aufzeigt. Fe³⁺ kann auch noch mit der sehr empfindlichen Thiocyanat-Reaktion nachgewiesen werden. Es bildet sich das tiefrote Fe(SCN)₃, welches in Lösung bleibt. Allerdings stören einige Begleitionen diesen Nachweis (z. B. Co²⁺, Mo³⁺, Hg²⁺, Überschuss an Mineralsäuren).

Siehe auch

- Liste der größten Roheisenerzeuger
- Eisen-Stoffwechsel – Bedeutung des Eisens im Organismus eines Lebewesens
- Elektrowerk – Herstellung von seltenen Legierungen wie Ferro-Chrom und Ferro-Molybdän
- Rost (Korrosion)
- Atomium – Das Wahrzeichen Brüssels, das einen Ausschnitt aus einem Eisen-Kristallgitter darstellt.
- Gusseisen

Weblinks

- [http://www.die-roemer-online.de/eisenherstellung/eisenherstellung.html die-roemer-online.de] Eisenherstellung in der Römerzeit
- [http://www.landschaftsmuseum.de/Seiten/Lexikon/Eisengewinnung.htm Eisengewinnung in vorgeschichtlicher Zeit] Landschaftsmuseum Obermain Kategorie:Gruppe-8-Element Kategorie:Periode-4-Element Kategorie:Übergangsmetall Kategorie:Mineral Kategorie:Schwermetall Kategorie:Nahrungsergänzung ja:鉄 ko:철 ms:Besi simple:Iron th:เหล็ก

Magnetit

Magnetit, Magneteisen oder Magneteisenstein ist ein im kubischen Kristallsystem kristallisierendes Oxid-Mineral der chemischen Zusammensetzung Fe₃O₄. Eines der Eisenionen ist dabei zweiwertig, die beiden anderen dreiwertig. Es hat eine Härte von 5,5 bis 6,5, eine schwarze Farbe sowie Strichfarbe und matten Metallglanz. Magnetit ist das am stärksten magnetische Mineral.

Bild:Zwei Oktaeder - beide stark verkürzt - bei Oktaederfläche miteinander verwachsen - Magneteisen Spinell.png

Eigenschaften

Magnetit ist bei Unterschreiten der Curie-Temperatur von 578 °C im Erdfeld magnetisch. Magnetitkristalle konservieren die Richtung des anliegenden Magnetfeldes zur Zeit ihrer Entstehung. Dadurch konnte festgestellt werden, dass sich das Erdmagnetfeld langsam verändert.

Vorkommen

Magnetit kommt in massiver oder gekörnter Form und daneben auch als Kristall vor, letzterer ist oft oktaedrisch geformt, besitzt also acht dreieckige Begrenzungsflächen. Es ist ein durchaus häufiges Mineral, das allerdings selten den Hauptbestandteil eines Gesteins stellt. Man findet Magnetit in zahlreichen magmatischen Gesteinen wie zum Beispiel Basalt, Diabas oder Gabbro, in metamorphen Gesteinen oder durch Verwitterungsprozesse aufgrund seiner Härte weitgehend intakt verbracht als Magnetitsand in Flusssedimenten. Aus diesen wird es zum Teil noch heute von Hand ausgewaschen.

Bedeutung als Rohstoff

Magnetit ist neben dem Hämatit eines der wichtigsten Eisen erze und hat mit 72 Prozent Eisen den höchsten Gehalt an diesem Metall.

Biologische Bedeutung

Verschiedene Tierarten sind zur Orientierung auf Magnetit angewiesen. Hierzu gehören Tauben, Bienen, Weichtiere (Mollusca) und auch Bakterien.

Geschichte

Der Legende nach leitet sich der Name des Minerals von dem Schafhirten Magnes ab, dessen mit Eisennägeln zusammengehaltene Schuhe auf einem Felsen hängenblieben, der das Mineral enthielt. Erwähnt wird es bereits durch den römischen Schriftsteller Plinius den Älteren. Auch die Chinesen nutzten das Mineral bereits im 11. Jahrhundert v. Chr. wegen seiner magnetischen Eigenschaften. Siehe auch: Liste von Mineralen Kategorie:Mineral ja:磁鉄鉱

Pyrit

Pyrit ist ein Mineral mit der chemischen Formel FeS₂ und gehört zur Mineralklasse der Sulfide. Synonyme für Pyrit sind Eisenkies oder Schwefelkies. Er kristallisiert im kubischen Kristallsystem und hat eine Härte von 6 bis 6,5. Idiomorphe Kristalle, das sind Kristalle mit vollständiger Ausbildung der Eigengestalt, haben meist die Form von Würfeln oder Pentagondodekaedern. Auch Oktaeder und Disdodekaeder sind verbreitet, sowie Kombinationen zwischen diesen Formen. Sein metallischer Glanz und seine goldene Farbe brachten dem Pyrit den Beinamen Katzengold, auf englisch fool's gold (Narrengold) ein. Anders als echtes Gold ist es aber nicht formbar und wesentlich härter als dieses. Allerdings enthält Pyrit kleine Mengen Gold, die es zu einem wirtschaftlich abbaubaren Golderz machen können.

Vorkommen

Pyrit ist bei weitem das meistverbreitete Sulfidmineral, er ist Bestandteil der meisten Sulfidlagerstätten und Beimineral der meisten mafischen Gesteine. Auch in Hydrothermaladern, wo es durch Kristallisierung eisensulfidhaltiger Losungen entstehen kann, findet es sich. Die Weichteile von Tieren werden in stagnierenden sauerstofffreien schlammigen Milieus oft durch Pyrit ersetzt, so dass Pyrit auch in Sedimentgesteinen auftritt. Schwefelreduzierende Bakterien sind hier für die Ablagerung kleinster Kristalle verantwortlich, die sich dann bei Verdichtung der Ablagerungen zu Gestein wandeln. Bei stärkerer Kompaktifizierung kann Pyrit zu größeren Kristallen wachsen und sogar Muschelschalen oder Knochen ersetzen. An der Erdoberfläche oxidierenden Bedingungen ausgesetzt verwittert Pyrit über mehrere Zwischenstufen zu Eisenoxidhydrat (Limonit oder Brauneisenerz) FeO.OH. Schließlich kommt Pyrit auch in Braun- und Steinkohle sowie in sauerstofffreien Grundwasserleitern vor. Er ist in dieser Umgebung meist schlecht kristallisiert und sehr oxidationsempfindlich - die beiden nachstehenden Bilder geben davon einen Eindruck. Im zweiten der genannten ist framboidaler Pyrit zu erkennen; der Name leitet sich von dem französischen Wort framboise für „Himbeere“ ab und spielt auf die kugelige Gestalt des Pyritüberzugs an. Grundwasserleitern Grundwasserleitern

Bedeutung als Rohstoff

Wirtschaftlich wird Pyrit zur Gewinnung von Schwefelsäure abgebaut, gelegentlich auch zur Goldgewinnung. Der bei der Schwefelsäuregewinnung übrigbleibende Rückstand, das Purpurerz (Fe₂O₃) wird in Hochöfen zu Eisen verarbeitet. Bei Kupferanteilen über 0,5 Prozent wird auch Kupfer gewonnen.

Bedeutung für die Umwelt

Der in Braunkohle und Steinkohle enthaltene Pyrit und andere Schwefelverbindungen geben im Verbrennungsprozess den enthaltenen Schwefel als Schwefeldioxid (SO₂) an die Rauchgase ab. Wenn dieses Gas in die Atmosphäre gelangt, bildet sich in Wassertröpfchen Schwefelsäure, die wesentlich zum Entstehen des „sauren Regens“ beiträgt. Durch Maßnahmen der Rauchgasentschwefelung kann das Schwefeldioxid heute weitgehend zurückgehalten werden. Auch der in grundwasserführenden Schichten enthaltene Pyrit kann oxidiert werden. Eine große Bedeutung hat die Oxidation des Pyrits durch Nitrat beziehungsweise die „Denitrifikation“ durch Pyrit. Bei dieser Reaktion gibt das Nitrat (NO₃^-) seinen Sauerstoff an den Schwefel des Pyrits ab. Es entsteht Stickstoff (N₂) und Sulfat (SO₄^2-). In den Wassergewinnungsgebieten der Stadtwerke Hannover AG werden auf diese Weise jährlich größenordnungsmäßig 1000 Tonnen Pyrit umgesetzt. Da nach der Trinkwasserverordnung der Grenzwert für Nitrat mit 50 mg/l niedriger ist als der für Sulfat mit 240 mg/l, bedeutet die Denitrifikation durch Pyrit im Hinblick auf die Einhaltung des Nitratgrenzwertes eine Entlastung. Das im Pyrit enthaltene Eisen und andere metallische Begleitelemente wie Mangan oder Nickel können teilweise in das Wasser übertreten und müssen bei der Trinkwasseraufbereitung eliminiert werden.

Geschichte

Der Name Pyrit stammt aus dem griechischen πυρ pyr für Feuer: Mit einem harten Feuerstein lassen sich Pyrit-Splitter abschlagen, die sich entzünden und verbrennen:

2 FeS_2 + 5 O_2 \rightarrow 2 FeO + 4 SO_2

Diese Eigenschaft machte man sich in antiken Feuerzeugen zu Nutze. Siehe auch: Liste von Mineralen

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Pyrit Mineralienatlas - Pyrit] Kategorie:Schmuckstein Kategorie:Mineral ja:黄鉄鉱

Pegmatit

Pegmatit ist die Bezeichnung für die grobkörnige Varietät eines magmatischen Gesteins; die typische Korngröße liegt bei mehr als einem Zentimeter, doch sind auch Minerale mit Größen von weit über einem Meter keine Seltenheit. Die weitaus meisten Pegmatite sind granitischer Zusammensetzung und bestehen hauptsächlich aus den Mineralen Quarz, Feldspäten wie Orthoklas, Mikroklin oder natriumreichen Plagioklas und Glimmern wie Biotit, Muskovit oder Lepidolith. Mengenmäßig untergeordnet, jedoch zum Teil wirtschaftlich sehr bedeutend, sind mafische und syenitische Pegmatite. Pegmatite bilden typischerweise gang- oder linsenförmige Gesteinskörper mit Mächtigkeiten in der Größenordnung einiger Dezimeter bis einiger Zehnermeter. Die Gänge können intern zoniert sein, das heißt bestimmte Minerale treten eher am Rand, andere im Kern des Pegmatits auf. Schmelzen, die zur Pegmatitbildung führen, entstehen, wenn sich während der Kristallisation eines Plutons inkompatible Elemente wie Lithium, Seltene Erden, Thorium oder Uran, also allgemein nicht in die Kristallstruktur der gängigen gesteinsbildenden Minerale passende Bestandteile und zugleich leichtflüchtige Substanzen wie Wasser, Phosphor, Bor oder Fluor in der Restschmelze anreichern. Durch die Gegenwart der leichtflüchtigen Bestandteile wird einerseits der Schmelzpunkt erheblich erniedrigt, so dass die Schmelze erst bei einer Temperatur von ungefähr 450 °C erstarrt, andererseits wird sie leichtflüssiger, die Viskosität ist also deutlich erniedrigt. Beides ist wichtig, damit sich die Schmelze entlang von Klüften im Gestein vom Entstehungsort fortbewegen kann, oft sogar viele Kilometer. Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung, des Mineralinhalts und ihrer Entstehungsumgebung (metamorphe Fazies) lassen sich Pegmatite in verschiedene Klassen unterteilen.

Verwendung

Aus Pegmatiten werden industriell bedeutsame Minerale und seltene Elemente wie Bor, Beryllium und Lithium gewonnen. Zuweilen befinden sich darin auch Schmucksteine wie Topas, Rauchquarz, Turmalin oder Beryll. Aufgrund ihres gangförmigen Auftretens, der ungleichmäßig verteilten Mineralisation und des zumeist geringen Volumens spielen Pegmatite im weltweiten Vergleich als Lagerstätte nur eine kleinere Rolle. Mineraliensammler schätzen Pegmatite aufgrund ihrer gelegentlich sehr seltenen und/oder außergewöhnlich großen Minerale. Siehe auch: Liste der Gesteine

Literatur

- Černý, Petr (1992), Geochemical and petrogenetic features of mineralization in rare-element granitic pegmatites in the light of current research. Applied Geochemistry 7, 393-416.
- London, David (2005), Granitic pegmatites: an assassment of current concepts and directions for the future. Lithos 80, 281-303. Kategorie:Gestein

Eisensulfid

Eisensulfide sind chemische Verbindungen der Elemente Eisen und Schwefel. Der Schwefel liegt in diesen Verbindungen als Anion (Sulfid) vor. Folgende Eisensulfide sind bekannt:
- Eisen(II)-sulfid (FeS): In dieser Verbindung tritt Eisen als Fe²⁺-Ion auf. Schwefel liegt als S^2- vor.
- Pyrit (FeS₂): Schwefelreichere Verbindung, bestehend aus Fe²⁺ und dem Disulfid-Anion S₂^2-.
- Eisen(III)-sulfid (Fe₂S₃): Hier ist Eisen in Form von Fe³⁺ vertreten, Schwefel als S^2-. Als weitere Eisen-Schwefel-Verbindungen, die nicht zu den Eisensulfiden gezählt werden, sind die Eisen-Schwefel-Cluster zu nennen. Bei der Stahl-Herstellung gelten Schwefelsulfide als Stahlschädling. Die niedrigschmelzende Verbindung lagert sich an den Korngrenzen ab und verursacht bei Warmumformung den sogenannten Rotbruch Kategorie:Stoffgruppe

Pseudomorphose

|Pseudomorphose ist ein Begriff aus der Mineralogie. Eine Pseudomorphose ist ein Mineral, das nicht seine typische Eigengestalt zeigt, sondern die äußere Form einer anderen Mineralart angenommen hat. Pseudomorphosen entstehen beispielsweise dadurch, dass zuerst Mineral A in einem Gestein kristallisiert, später weggelöst wird und der Hohlraum durch Mineral B verfüllt wird. Man spricht von "Pseudomorphose von Mineral B nach A". Ein Quarz, der die Form eines Pyrits hat, wird als "Pseudomorphose von Quarz nach Pyrit" bezeichnet. Der Ersatz des Ursprungsminerals muss nicht unbedingt durch ein anderes Mineral erfolgen. Im Falle der Steinsalz-Pseudomorphosen wurden Halit-Kristalle weggegelöst und die Hohlräume durch tonig-siltiges Sediment verfüllt. Dieses Sediment zeigt später dann den würfeligen Umriss der kubischen NaCl-Kristalle. Pseudomorphosen lassen sich nach Strunz [1] in 1. Paramorphosen oder Transformations-Pseudomorphosen 2. Entmischungs-Pseudomorphosen 3. Verdrängungs-Pseudomorphosen 4. Perimorphosen oder Umhüllungs-Pseudomorphosen und Ausfüllungs-Pseudomorphosen klassifizieren. Paramorphosen entstehen bei polymorphen Substanzen, d.h. bei Elementen oder Verbindungen, die in mehreren Modifikationen vorkommen. Der Kohlenstoff als Element kann beispielsweise als Graphit oder als Diamant in der Natur vorkommen. Als Paramorphose wird z.B. ein hexagonaler Hoch-Quarz bezeichnet, der sich bei einer Temperatur von über 573°C gebildet hat und bei Abkühlung in die bei Umgebungsbedingungen stabilere Phase des trigonalen Tief-Quarzes umwandelt, ohne die äußere Gestalt des erstgebildeten Hoch-Quarzes zu verlieren. Weitere Beispiele von Paramorphosen sind - Calcit (trigonal) nach Aragonit (orthorhombisch) - Akanthit (monoklin) nach Argentit (kubisch) - Leucit (tetragonal) nach Hoch-Leucit (kubisch) In der Klammer ist dabei das jeweilige Kristallsystem des Minerals, welches maßgeblich für die Form des Kristalls ist, angegeben. Entmischungs-Pseudomorphosen entstehen durch die Entmischung eines Mischkristalls. Hierbei wird im allgemeinen ein bei hohen Temperaturen entstandener Mischkristall im Verlaufe einer langsamen Abkühlung entmischt. Es entstehen dabei Entmischungslamellen in einem Wirtskristall. So kann z.B. ein bei 250°C entstandener Mischkristall

(Zn,Cu,Ga)S

mit einer Zinkblenden-Struktur bei langsamer Abkühlung Gallit-Lamellen

CuGaS_2

in dem Wirtskristall von Zinkblende

ZnS

bilden [1]. Verdrängungs-Pseudomorphosen bilden die wohl umfangreichste Gruppe von Pseudomorphosen, die sich nach Strunz [1] noch weiter unterteilen lassen. Hierbei wird der chemische Stoffbestand des Ausgangskristalls durch a. Abgabe von Bestandteilen b. Aufnahme von Bestandteilen c. Austausch von Bestandteilen d. Austausch des gesamten Stoffbestandes verändert. Im folgenden wird für jede der vier Entstehungsarten von Verdrängungs-Pseudomorphosen ein Beispiel angeführt. Der Name „Glendonit“ bezeichnet eine Pseudomorphose von Calcit nach Ikait [2,3,4]. Ikait

CaCO_3  -  6 H_2O

bildet sich im ufernahen Meerwasser bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt bei 0 – 4°C. Wichtig für die Bildung von Ikait sind zudem weiche Sedimente, die reich an organischem Material sind, und carbonatreiche Fluide sowie calciumreiches Meerwasser. Wird Ikait geborgen, d.h. dem kalten Meerwasser entzogen, wandelt es sich nach Greinert und Derkachev [4] bei etwa 5 - 10°C in Calcit

CaCO_3

um. Hierbei wird das im Kristallgitter gebundene Wasser abgegeben, ohne dass der Ikait seine Form verliert. Allerdings ist diese Umwandlung mit einer deutlichen Volumenreduktion verbunden. Es bilden sich dabei Poren im Calcit, die mit einer Lupe oder unter dem Mikroskop zu erkennen sind. Bekannt sind die igel- oder sternförmigen Glendonite vom Weißen Meer (Olenitsa, Russland), die häufig auf Mineralienbörse zu bewundern sind.

Ikait --------> Calcit + Wasser

CaCO_3  -  6 H_2O --> CaCO_3 + 6 H_2O

Ein Beispiel für eine Pseudomorphosenbildung durch Aufnahme von Bestandteilen sind die bekannten Speckstein-Pseudomorphosen der Johanneszeche bei Göpfersgrün, Fichtelgebirge. Hierbei wurden beispielsweise Quarzkristalle durch Thermalwässer gelöst (Kieselsäure) und Magnesium in Form von

Mg^

- Ionen durch den vorhandenen Dolomit

MgCO_3

hinzugeführt, aus dem sich dann der Speckstein (dichter Talk) unter einer Schicht von kollomorphen Speckstein (aus Magnesiumsilikat-Gel gebildeter Speckstein) bilden konnte [1,5].

Dolomit + Kieselsaeure -----> Talk + Wasser + Kohlensaeure

3 MgCO_3 + 4 H_4SiO_4 --> Mg_3 [(OH)_2|Si_4O_] + 4 H_2O + 3 H_2CO_3

Dabei entstanden die schönen Pseudomorphosen, die wohl in fast jeder Mineraliensammlung zu finden sind. Unter dem Mikroskop sind die vielen kleinen Talk-Schüppchen gut zu erkennen, die als Ganzes makroskopisch die Form eines schönen, weißen „Quarzkristalls“ annehmen. Pseudomorphosen von Malachit nach Azurit, bekannt von Tsumeb, Namibia, sind durch Austausch von Bestandteilen (Anionenaustausch) entstanden [1].

Azurit ----------------> Malachit

2 Cu_3[OH|CO_3]_2 + 2 (OH)^- --> 3 Cu_2[(OH)_2|CO_3] + (CO_3)^

Die Bedingungen, bei denen entweder Malachit oder Azurit entstehen, wurden von Menschel und Usdowski [6] experimentell untersucht. Entscheidend hierbei ist der

CO_2

- Gasanteil der vorbeifließenden kupferhaltigen Lösungen. Entspricht der

CO_2

- Gasanteil 0,5 Vol.-%, dann kann sich sowohl Azurit als auch Malachit aus der

H_2O-Cu^-CO_2

- Lösung bilden. Größere

CO_2

- Anteile – entsprechend einem Kohlensäureanteils größer als 0,0136 g/l – führen zur Bildung von Azurit, kleinere zu Malachit. Da normales Regenwasser üblicherweise einen relativ kleinen Kohlensäureanteil aufweist, ist Malachit häufiger anzutreffen als Azurit. Koritnig [7] beschreibt ausführlich, wie die Pseudomorphosen-Bildung abläuft. Zunächst sorgt eine kohlensäurereiche Lösung für die Bildung von Azurit-Kristallen. Nimmt dann der Kohlensäureanteil der vorbeifließenden Lösung ab, dann ist Azurit nicht mehr stabil und wandelt sich, beginnend an Baufehlern der Azurit-Kristalle, in Malachit um. Die Malachit-Bildung erfolgt dabei radialstrahlig, was sich an den Pseudomorphosen auch gut erkennen lässt. Ein Austausch des gesamten Stoffbestandes zeichnet die Pseudomorphose von Gediegen Kupfer nach Aragonit von Corocoro, Bolivien, aus. Kupferhaltige Lösungen verdrängten, an der Oberflächen beginnend, die Aragonit-Kristalle [8]. Viele Pseudomorphosen von Kupfer nach Aragonit sind nur teilweise erfolgt, wie z.B. an einem Anschliff einer zerteilten Pseudomorphose (siehe [9]) zu erkennen ist, welcher einen Aragonit-Kern zeigt, der durch Ged. Kupfer umrandet ist. Perimorphosen sind krustenartige Umwachsungen von größeren Kristallen. Sie werden auch als Umhüllungs-Pseudomorphosen bezeichnet. So können sich beispielsweise kleine Quarzkristalle um einen großen Fluorit-Kristall bilden. Dies wird dann als Perimorphose von Quarz nach Fluorit bezeichnet. Hierbei ist es unerheblich, ob der Fluoritkristall völlig oder teilweise erhalten ist oder vollständig weggelöst wurde. Es kann auch vorkommen, dass der Hohlraum eines weggelösten Kristalls durch eine andere Substanz wieder aufgefüllt und später die Kruste wieder weggelöst wird. Diese Pseudomorphose wird dann als Ausfüllungs-Pseudomorphose bezeichnet. Damit wird deutlich, dass die Bildung von Pseudomorphosen als ein höchst komplizierter Vorgang oftmals rätselhaft ist und sich auch die Entstehungsgeschichte manch einer Pseudomorphose wissenschaftlich nicht eindeutig bestimmen lässt. Quellen: [1] Strunz, H.: Pseudomorphosen – Der derzeitige Kenntnisstand. Versuch einer Klassifizierung. In: Der Aufschluss 33 (1982) 9, S. 313 – 342, VFMG (Hrsg.), Heidelberg 1982 [2] Geißler, L.: Glendonite – Calcitpseudomorphosen nach Ikait. http://www.geoberg.de/text/geology/05031601.php, Freiberg 2005 [3] Swainson, I.P.; Hammond, R.P.: Ikaite,

CaCO_3  -  6 H_2O

: Cold comfort for glendonites as paleothermometers. In: American Mineralogist 86 (2001) 11-12, S. 1530 – 1533, Washington D.C. 2001 [4] Greinert, J.; Derkachev, A.: Glendonites and methane-derived Mg-calcites in the Sea of Okhotsk, Eastern Siberia: implications of a venting-related ikaite/glendonite formation. In: Marine Geology 204 (2004) 1-2, S. 129 – 144,Amsterdam 2004 [5] Stettner, G.: Die Lagerstätte des Specksteins von Göpfersgrün-Thiersheim im Fichtelgebirge. Geologica Bavarica Nr. 4, Bayer. Geologisches Lndesamt(Hrsg.), München 1959 [6] Menschel, G.; Usdowski, E.: Experimentelle Untersuchungen über die Stabilität von Cu-Karbonat zur Klärung der Genese von Azurit im Cornberger Sandstein.In: Contributions to Mineralogy and Petrology 49 (1975), S. 141 – 147, Berlin Heidelberg 1975 [7] Koritnig, S.: Malachit-Azurit - Betrachtungen zu ihrer Entstehung. In: Der Aufschluss 31 (1981) 1, S. 1 – 5, VFMG (Hrsg.), Heidelberg 1981 [8] Hyrsl, J.; Petrov, A.: Eine der größten Kupferlagerstätten der Welt: Corocoro in Bolivien. In: Mineralien-Welt 8 (1997) 6, S. 30 – 35, Bode-Verlag, Haltern 1997 [9] Amstutz, G.C.: Kupfer nach Aragonit. In: [10] [10] Lapis Pseudomorphosen-Heft. Lapis 6 (1981) 11, Weise-Verlag, München 1981

Wikilinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Pseudomorphose Mineralienatlas Pseudomorphose] Kategorie:Mineralogie

Sedimentgestein

]] Sedimentgesteine oder Sedimentite (Klastika), sind Gesteine, die aus der Diagenese von Sedimenten hervorgegangen sind. Sedimente entstehen durch Erosion und Umlagerung von Gesteinen und deren Verwitterungsprodukten oder durch Ausfällung oder Ausscheidung gelöster Stoffe. Charakteristisch für Sedimente ist die auf Materialwechsel zurückgehende Schichtung. Sedimentbildende Prozesse werden durch die Wirkungen der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der Biosphäre auf die Oberfläche des festen Erdkörpers beeinflusst. Das Sediment wird dabei von den Bedingungen geprägt, unter denen es entstanden ist. Alle Umweltbedingungen, die zur Bildung eines Sedimentes beitragen, werden unter dem Begriff der Facies zusammengefasst und sind charakteristisch für verschiedene Sedimentationsräume.

Einteilung

Klastische Sedimentite

Als Klastika (gr. klastó - (ab)gebrochen, von klãn - (ab)brechen) bezeichnet man Sedimentgesteine, deren Material aus der mechanischen Zerstörung anderer Gesteine stammt. Eine weitere Bezeichnung ist Trümmergestein. Hierzu gehören zum Beispiel Sand, Kies und andere. Klastische Sedimente werden anhand des Korngrößenspektrums und des Materiales, aus dem sie bestehen, charakterisiert. Korngrößen. – Je nach Korngröße unterscheidet man Psephite (grobklastische), Psammite (mittelklastische) und Pelite (feinklastische Gesteine).
- Ein klastisches Sedimentgestein aus kantigen, unregelmäßig gebrochenen Komponenten (Korndurchmesser über 2 mm) wird als Brekzie (ital. breccia) bezeichnet, hingegen als Konglomerat, wenn es aus abgerundeten Komponenten besteht.
- Ein klastisches Sedimentgestein mit Mineralkomponenten von 0,06-0,002 mm Korngröße wird als Schluff (auch: Schluffstein oder Siltstein) bezeichnet.
- Ein klastisches Sedimentgestein aus unterschiedlichen Korngrößen, die von einem Trübestrom abgelagert sind, wird Turbidit genannt. Bindemittel. – Die Körner und Mineralkomponenten, aus denen die klastischen Sedimentgesteine bestehen, sind mit Hilfe von chemischen oder mineralischen Bindemitteln verkittet. Hierbei kann es sich um Tonmineralien, kalkige Bindemittel (CaCO₃), kieselige Bindemittel (SiO₂) und ferritische Bindemittel (FeO(OH)) handeln. Beispiele. – Beispiele für klastische Gesteine sind Sandstein, Schluffsteine, Arkosen, Grauwacken, Konglomerate. Eine Sonderform der klastischen Sedimente sind pyroklastische Sedimente. Dies sind diagenetisch unverfestigte und verfestigte Gesteine, die aus von Vulkanen ausgeworfenem klastischen Material bestehen (etwa Tuff, Bimsstein). Siehe auch: Pyroklastischer Strom

Chemische Sedimentite

Chemische Sedimentite entstehen durch die Fällung gelöster Stoffe aus übersättigten Lösungen. Häufig werden dabei die Evaporite (Karbonate, Sulfate, Halogenide und andere Salze) gebildet, die mächtige Gesteinspakete umfassen und Formationen bilden können, wie z.B. der Zechstein in Nord- und Mitteldeutschland.

Biogene Sedimentite

Biogene Sedimentite, auch organogene Sedimentite oder Biolithe, werden durch Aktivitäten von lebenden Organismen wie auch aus Resten von toten Organismen gebildet. Hierzu gehören die aktive Ausscheidung mineralischer Substanzen, die sich zu mächtigen Sedimentpaketen anhäufen können, wie z.B. Riffkalke. Reste abgestorbener Organismen können auch größere Sedimentkörper bilden, z.B. Torf, der durch die Anhäufung von abgestorbenen Pflanzenresten entsteht, oder Bone beds u.a.

Rückstandsgesteine

Rückstandsgesteine, auch Residualgesteine, entstehen aus den Rückständen chemisch aufbereiteter Gesteine am Ort der Gesteinszerstörung (Verwitterung) wie z.B. Kaolin (aus Granit, Rhyolith, Arkose), Bauxit (aus Karbonatgestein -> Kalkbauxit oder Silikatgestein -> Silikatbauxit) .

Bedeutung von Sedimentgesteinen

Viele Sedimentgesteine werden wirtschaftlich genutzt (z.B. Kalkstein in der Bauindustrie). In Sedimenten können Erdöl und Erdgas entstehen (Erdölmuttergestein), die dann in ein Erdölspeichergestein ausgepreßt werden können. Stein- und Braunkohle ist ebenfalls ein Sedimentgestein von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Sedimentgesteine (insbesondere Kalkstein und Dolomit) können große Mengen an Kohlenstoff enthalten. Dadurch ist der Anteil von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre im Vergleich zu den Atmosphären z.B. der Venus oder des Mars extrem gering. Das Studium der Sedimentgesteine ermöglicht die Rekonstruktion von Lebensräumen, die vor geologischen Zeiten bestanden haben.

Weblinks

- Liste der Gesteine
- Liste der Gesteine nach Genese Kategorie:Geologie Kategorie:Petrologie Kategorie:Bodenkunde ja:堆積岩 th:หินตะกอน

Rost

# Ein Rost (von althochdt. rost für Scheiterhaufen) ist eine durchbrochene Fläche bei Feuerungsanlagen, die zur Auflage von Brennmaterial dient. Man unterscheidet je nach Brennstoff und Anwendung feste oder bewegliche Roste aus Metall oder Schamottsteinen. Vom gleichen Wortstamm kommen Gitter-Roste zur Aufnahme von Fleisch, Wurst etc. zum Grillen oder Rösten über einer Hitzequelle # Ein Rost ist eine meist gitterförmige Abdeckung von Bodenvertiefungen. Er wird beispielsweise für Lichtschächte oder Abflussrinnen verwendet und ist in der Regel begeh- und befahrbar. In der Bautechnik auch als Kreuzwerk bezeichnet # Rost (Korrosion) bezeichnet das Korrosionsprodukt von Eisen. Die chemische Bezeichnung ist Eisenoxidhydrat. Chemische Formel: Fe2O3 # Rostfarben ist ein rötlich-brauner Farbton, eben wie von Rost (Eisenoxid). # Rostpilze (Uredinales) sind eine Ordnung der Ständerpilze und Erreger der Rostkrankheit bei Pflanzen. # Ein Rost ist die Kurzform für den Lattenrost, ein Teil des Betts. # Rost als Familienname stammt von einer alten Berufsbezeichnung des Schmiedes.

Namensträger

# Johann Leonhard Rost (
- 14. August 1688 in Nürnberg † 22. März 1727 in Nürnberg war (unter dem Pseudonym Meletaon) Schriftsteller und Astronom. # Johann Christoph Rost (
- 7. April 1717 in Leipzig, † 19. Juli 1765 in Dresden) war Schriftsteller in Berlin # Frank Rost Deutscher Fußballspieler

Horhausen

Horhausen ist der Name folgender rheinland-pfälzischer Orte:
- Gemeinde im Rhein-Lahn-Kreis, siehe: Horhausen (Nassau)
- Gemeinde Horhausen (Westerwald) im Landkreis Altenkirchen
- Dorf in Theres

Příbram

Příbram (deutsch: Pibrans, ältere Bezeichnung auch Freiberg in Böhmen) ist eine Stadt in der Mittelböhmischen Region, etwa 35 km südwestlich von Prag mit 35.963 Einwohnern. Die Stadt ist ein wichtiges Zentrum des Bleierzbergbaus und der Bleiverhüttung. Im Stadtteil Birkenberg (Březové Hory) befindet sich ein Bergbaumuseum.

Partnerstädte

- Freiberg, Deutschland

Weblinks

- [http://www.pb.cz/muzeum.htm Bergbaumuseum Pribram-Birkenberg] Kategorie:Ort in Tschechien

Spirit

Spirit (engl. (Aufbruchs-) Stimmung), ist eine im Juni 2003 gestartete US-amerikanische Raumsonde zur Erforschung des Planeten Mars. Der "Mars Exploration Rover A" (MER-A), auch "Spirit" genannt, landete am