Fluorit oder Flussspat ist ein Mineral aus der Klasse der Halogenide

Fluorit
Fluorit oder Flussspat ist
ein Mineral aus der Klasse
der Halogenide, die
chemische Formel lautet
CaF2, es handelt sich
chemisch also um
Calciumfluorid. Fluorit
kristallisiert im kubischen
Kristallsystem; die
Kristallstruktur kann als
kubisch flächenzentrierte
Anordnung von
Calciumionen beschrieben
werden, in der alle
Tetraederlücken mit
Fluoridionen besetzt sind,
jedes Calciumion ist also
von acht Fluoridionen und
jedes Fluoridion von vier
Calciumionen umgeben.
Bezüglich der
Radienverhältnisse
entspricht die
Fluoritstruktur der
Cäsiumchloridstruktur.
Fluorit hat eine Mohssche
Härte von 4 und eine sehr
variable, oft violette oder
grüne Farbe, ist manchmal
Chemismus
Kristallsystem
Kristallklasse
Farbe
Strichfarbe
Härte
Dichte
Glanz
Opazität
Bruch
Spaltbarkeit
Kristallhabitus
häufige Flächen
Zwillingsbildung
Fluorite entsteht durch
eingelagerte seltene Erden
oder radioaktive
in reiner Form farblos, daneben grün,
violett, gelb auch schwärzlich
weiß
4
3,18
Glasglanz
durchsichtig bis durchscheinend
muschlig, spröde
vollkommen nach {111}
gut ausgebildetet kubische Kristalle,
meist aufgewachsen
{001}, {111}
Durchkreuzungszwillinge nach (111)
Kristalloptik
Brechzahl
n=1,43 (kubisches Mineral)
Doppelbrechung
Pleochroismus
optische
Orientierung
Winkel/Dispersion
der optischen
Achsen
___
aber auch farblos. Die
dunkle Färbung vieler
CaF2
kubisch
___
weitere Eigenschaften
chemisches
Verhalten
ähnliche Minerale
Radioaktivität
Magnetismus
besondere
Kennzeichen
wird durch Schwefelsäure gelöst
___
manchmal durch eingewachsene
Uranminerale
nicht magnetisch
durch Einlagerung von seltenen Erden
im UV-Licht Fluoreszenz
Bestrahlung des Flussspats (Stinkspat), wobei auch eingewachsene Uranminerale
die Färbung verstärken können; die Strichfarbe ist weiß. Ein besonderes Merkmal ist
die häufig anzutreffende Fluoreszenz unter UV-Licht. Kristalle mit würfeligem Habitus
sind häufig, oft findet man Durchdringungszwillinge.
Vorkommen
Fluorit kommt meist massiv, gelegentlich auch in kristalliner Form vor und entsteht
primär in pneumatolytischen Gängen, also Gängen, die durch ein Entweichen
mobiler Phasen beim Abkühlen eines Magmas entstehen und sind oft mit Baryt,
Quarz, Topas, Calcit, Bleiglanz und Zinkblende assoziiert. Er bildet gelegentlich auch
Nebengemengteil in Graniten, Karbonatiten und anderen magmatischen Gesteinen
wie Pegmatiten.
Der weltweit größte Flussspat-Bergbau findet sich in Mexiko, in der Lagerstätte Las
Cuevas, die vulkanischen Ursprungs ist. Weitere reichhaltige Flussspat-Lagerstätten
liegen in China, im indischen Amba Dongar, in Südafrika (Zwartkloof sowie Witkop im
Transvaal), in Namibia (Okorusu),im kenianischen Kario Valley und in den USamerikanischen Bundesstaaten Illinois und Kentucky. Eine bekannte Fundstätte des
Flussspats in Europa ist Castleton, im englischen Peak District, wo es unter dem
Namen „Blue John“ bekannt ist und für die Schmuckherstellung abgebaut wird. Der
Name ist eine Verballhornung des Französischen „bleu et jaune“, bedeutet also etwa
„blau-gelb“. Deutsche Lagerstätten sind zum Beispiel die Grube Clara bei Wolfach im
Schwarzwald und die Grube Käfersteige bei Pforzheim; daneben findet sich Fluorit
auch im Oberpfälzer Wald (Umgebung von Nabburg) sowie im Schortetal bei Ilmenau
im Thüringer Wald (siehe auch: Schaubergwerk Volle Rose).
Verwendung
aus Fluorit geschnittenes Schwein, etwa 5 cm groß
Industriell
[Fluor]] und Fluorwasserstoffsäure verwendet. Daneben ist Fluorit ein beliebter
Schmuckstein und dient als Grundstoff für optische Linsen und opaleszierende
Gläser.
Durch die Eigenschaft das Lichtspektrum gleichmäßig zu brechen lässt sich die
Chromatische Aberration von Objektiven ausgleichen. Problematisch ist hier, dass für
Hochleistungsobjektive besonders große Kristalle benötigt werden, diese werden
künstlich gezüchtet. Kristalle dieser Größe haben die Eigenschaft, sich durch Hitze
(durch Sonneneinstrahlung) bereits derart zu verziehen, dass sie die Rechnung der
Optik signifikant verändern.
Geschichte
Flussspat war schon im antiken Griechenland bekannt. Der deutsche Name geht auf
die erwähnte Verwendung als Flussmittel in der Metallverarbeitung zurück. 1824
entdeckte der deutsche Mineraloge Friedrich Mohs die im ultravioletten Licht sichtbar
werdende Fluoreszenz.
Stinkspat
Stinkspat wird die durch radioaktive Strahlung veränderte Kristallart von Fluorit
bezeichnet. Durch die ionisierende Strahlung wird ein Elektron der Verbindung so
angeregt, dass es die Elektronenhülle verlassen und auf einer Gitterdefektstelle
(umgeben von vier Calciumatomen, sogenanntes F-Zentrum) durch Energieabgabe
ein geringeres Energieniveau einnehmen kann. Die CaF2-Formeleinheit, aus der das
Elektron entfernt wurde liegt nun als metallisches Calcium (Ca) und Fluorgas (F2)
vor. Aufgrund der Elektronen in den F-Zentren (Gitterdefektstellen aufgrund eines
fehlenden Fluoratoms) und dem kolloidalen Calcium ist Stinkspat (im Gegensatz zum
weiß-durchsichtigen Flussspat) dunkelblau, -violett bis schwarz und undurchsichtig
(z.B. Wölsendorfer Stinkspat aus der Oberpfalz). Stinkspat kommt oft (aber nicht
immer) zusammen mit Uranmineralien vor, die teilweise als feinste Partikel im
Stinkspat eingeschlossen sein können (Radioaktivität!).
Stinkspat weist neben seinem Aussehen i. d. R. auch die folgenden zwei Merkmale
auf:
•
•
Durch Reiben/Schlagen des Kristalls wird das gasförmige und giftige Fluor
freigesetzt, welches in Verbindung mit H2O (z.B. Luftfeuchtigkeit) zu 2HF und ½ O2
reagiert. Der radikalische atomare Sauerstoff (½ O2) wiederum verbindet sich mit dem
molekularen Luftsauerstoff (O2) zu dem stark riechenden Ozon (O3), woher diese
Verbindung ursprünglich ihre Bezeichnung hat.
Durch Erhitzen des Stinkspates kann dem (F-Zentrum-)Elektron wieder genügend
Energie zugeführt werden, sodass dieses unter Abgabe elektromagnetischer Strahlung
im sichtbaren Bereicht (Licht) in die Elektronenhülle eines Fluoratoms zurückkehrt.
Aufgrund der Wiederherstellung des Flussspatkristalls verliert die wärmebehandelte
Probe dabei auch ihre Farbe, bis sie weiß-durchsichtig ist.
Literatur
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Walter E. Tröger u.a. (Hrsg.): Optische Bestimmung gesteinsbildender Minerale,
Schweizerbart, Stuttgart