Die Zeolith-Familie ..

  • Namensgebung, Historisches ..
    Die Bezeichnung Zeolith (zeo – griech. = ich koche, lithos – griech. = Stein)
    erhielt das erste Mineral dieser Gruppe bereits um 1770 durch Axel F. Cronstedt wegen seines Aufschäumens beim Schmelzen. Erst später lernte man die einzelnen Vertreter der "Zeolith-Familie" zu unterscheiden.
    Zunächst wurden die Zeolithe nach ihren Eigenschaften (Faser-, Blätter-, und Würfel-Zeolithe) unterteilt; später nach Kristallstruktur und Symmetrie.
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    Zur Kristallstruktur ..
    Die Zeolithe zählen – wie die Feldspäte und Foide (Feldspatvertreter) auch - zu den Gerüstsilikaten, deren "Bausteine" Tetraeder aus je 4 Sauerstoffionen mit einem Si4+- oder Al3+-Ion in ihrem Zentrum sind. Man bezeichnet diese Silikate auch als Alumosilikate. Die Tetraeder sind miteinander zu Ringen verknüpft. Diese ebenfalls miteinander verknüpften Ringe bilden sehr weitmaschige Gerüste, welche entsprechend den Dimensionen der Kristallgitter große Weitungen und Kanäle umschließen. In diesen Hohlräumen eingelagert sind - je nach chemischer Zusammensetzung - die Alkali- oder Erdalkali-Ionen. Diese Ionen können durch Basen oder Säuren zum Teil aus dem Tetraedergerüst der Struktur herausgelöst und durch Ionen anderer Elemente ersetzt werden, ohne dass die Kristallstruktur "kollabiert".
    Bezogen auf bergfrisches Material bei normaler Luftfeuchte und Raumtemperatur, ist auch der Wassergehalt in Weitungen der Zeolith-Strukturen sehr locker gebunden. Beim Erwärmen wird daher "Zeolithwasser" leicht abgegeben. Die Wasserabgabe erfolgt hier während der Temperatursteigerung stufenlos und gleichmäßig. Daraus resultierend verlaufen auch die Änderungen physikalischer Eigenschaften wie z.B. der Dichte und Lichtbrechung beim Entwässern stufenlos.
    Der Laumontit bildet hierbei allerdings die Ausnahme. Dieser Zeolith gibt bereits bei trockener Luft und Zimmertemperatur sein Zeolithwasser ab und kann dabei auch zerfallen.

    Bei allen anderen Zeolithen bleiben jedoch Volumen und Struktur während der Wasserabgabe vollständig erhalten.
    In wasserdampf-gesättigter Atmosphäre oder unter Wasser nehmen Zeolithe zuvor abgegebenes Wasser wieder auf. Wasserabgabe und –aufnahme verlaufen dabei auch umkehrbar.
    Auch können in zuvor "entwässerten" Zeolithen Moleküle anderer Stoffe wie z.B. von Schwefelwasserstoff, Alkoholen oder Ammoniak eingelagert werden.
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    Entstehung und Vorkommen ..
    Zeolithe sind in Mandelhohlräumen junger vulkanischer Gesteine (z.B. in Basalten und Phonolithen) am meisten verbreitet. Sie bildeten sich teils aus Verwitterungslösungen der primär entstandenen Silikate - insbesondere der Feldspäte und Foide (Feldspatvertreter); teils hydrothermal, d.h. aus heißen wässrigen Lösungen. Zeolithe können die vorgenannten Silikate auch pseudomorph nachbilden.
    In Drusen und auf Klüften älterer Vulkanite (Ergussgesteine) und Plutonite (Tiefengesteine) sowie in manchen kristallinen Schiefern können Zeolithe außerdem enthalten sein. Selten treten Zeolithe in hydrothermalen Erz-Paragenesen oder in Pegmatiten auf. Regionalmetamorph (d.h. weiträumige Umwandlung unter bestimmten Druck- und Temperatur-Verhältnissen) enthält die Zeolith-Facies Natrolith und Laumontit.
    Auch Tiefsee-Sedimente enthalten z.T. größere Zeolith-Mengen (z.B. Phillipsit). Salzseen können ebenfalls Zeolithe hervorbringen (z.B. Phillipsit und Chabasit).

    Zeolith-Vorkommen sind von nahezu allen Vukangebieten der Erde bekannt; darunter die bekanntesten aus dem Dekkan-Trapp, Maharashtra, Indien, aus der Vulkaneifel, von den Azoren und von Island.
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    Verwendungszwecke ..
    Zeolithe werden in großer Anzahl durch Abbau und Aufbereitung zeolithhaltiger vulkanischer Tuffe gewonnen.


    Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bieten Zeolithe in Wissenschaft und Technik.

    So werden unter anderem große Zeolithmengen als Ionenaustauscher zur Wasserenthärtung benötigt. Hierbei erfolgt ein Austausch von Ca2+ aus dem Wasser gegen Na+ aus dem Zeolith.
    "Ca2+-gesättigte" Zeolithe können aber durch Behandlung in Kochsalz-Lösung wieder regeneriert werden. Der Ionenaustausch ist also auch umkehrbar.

    Weitere Verwendung der Zeolithe findet sich bei der Verbesserung der Böden. Auch werden Zeolithe als Leicht- und Füllstoff bei der Papierherstellung genutzt.

    Darüber hinaus ist die Verwendung der Zeolithe bei der Trennung von Edelgasen von besonderem wissenschaftlichem und technischem Interesse. Die Durchmesser der in den Zeolith-Strukturen enthaltenen Hohlräume ermöglichen den Eintritt von Edelgas-Atomen; allerdings nur bis zu einem jeweils bestimmten Radius (z.B. bei Molekularsieben mit Paulingitstruktur).

    Für den Bedarf von Wissenschaft und Technik reichen natürliche Zeolithe - unter dem Aspekt von Reinheit und Menge - schon seit langem nicht mehr aus. Bereits 1905 gelang es erstmals synthetische Ionenaustauscher (sog. Permutite) herzustellen. Seit diesem Zeitpunkt hat man bei der Erzeugung synthetischer Zeolithe große Fortschritte erzielt.
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    Zu den Kristallgruppen innerhalb der "Zeolith-Familie"..
    Man unterscheidet hierzu 3 Gruppen ..

    Faserzeolithe, die meist monokline aber auch pseudotetragonale Kristallsymmetrie aufweisen. Diese Zeolithe zeigen oft nadlige oder feinstfasrige Ausbildung. Zu ihnen gehören unter anderem Natrolith, Mesolith, Skolezit, Gonnardit, Thomsonit-Ca, Thomsonit-Sr, Edingtonit, Laumontit, Dachiardit-Na, Dachiardit-Ca, Mordenit, Ferrierit-Na, Ferrierit-K und Ferrierit-Mg.

    Natrolith ..


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    Mesolith ..


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    Thomsonit ..


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    Ferrierit ..


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    Blätterzeolithe, ebenfalls mit meist monokliner, z.T. pseudorhombischer Symmetrie. Diese treten oft in dünntafligen Kristallen und/oder vollkommener Spaltbarkeit auf. Zu ihnen zählen Heulandit-Na, Heulandit-Ca, Heulandit-Sr, Heulandit-Ba, Stilbit-Na, Stilbit-Ca, Barrerit, Stellerit, Gismondin, Goosecreekit, Brewsterit-Sr, Brewsterit-Ba, Phillipsit-Na, Phillipsit-K, Phillipsit-Ca, Harmotom und Yugawaralith.

    Heulandit ..


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    Barrerit ..


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    Stilbit (Desmin) ..


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    Gismondin ..


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    Harmotom ..


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    Würfelzeolithe zeigen mehr oder weniger pseudokubische Entwicklung hexagonaler oder trigonal-rhomboedrischer Kristalle. Zu ihnen gehören Chabasit-Na, Chabasit-K, Chabasit-Ca, Chabasit-Sr, Gmelinit-Na, Gmelinit-K, Gmelinit-Ca, Levyn-Na, Levyn-Ca, Offretit, Analcim, Faujasit-Na, Faujasit-Mg, Faujasit-Ca, Paulingit-K und Paulingit-Ca. Nur die Faujasite und die Paulingite gehören übrigens dem kubischen Kristallsystem an.

    Gmelinit ..


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    Analcim (weiß) ..


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    Levyn ..


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    Unter den Zeolithen recht verbreitet sind auch Zwillinge. Beispiele hierzu finden sich bei Stilbit, Laumontit, Harmotom und Phillipsit. Die beiden letztgenannten Zeolithe zeigen dabei oft eindrucksvoll charakteristische Durchkreuzungs-Viellinge.
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    Quelle ..
    aus Lapis – Jahrgang 3 – Nr. 1, München
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    Weitere interessante Internet-Links zum Thema Zeolithe
    siehe hier ..

    http://de.wikipedia.org/wiki/Zeolithgruppe

    http://www.arnold-chemie.de/anwendungen.html

    http://www.seilnacht.com/waschm/vollw.html#Zeolithe

    4 Mal editiert, zuletzt von Geofreund (12. Januar 2016 um 21:04)

  • Weitere Fotos von Zeolithen aus meiner Sammlung :) ..

    Natrolith ..


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    Skolezit ..


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    Gonnardit ..


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    D'achiardit ..


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    Laumontit mit Babingtonit (schwarz) ..


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    Pseudomorphose Feldspat nach Laumontit ..


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    Heulandit ..


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    Klinoptilolith ..


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    Goosecreekit ..


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    Yugawaralith ..


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    Faujasit ..


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    Paulingit ..


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    Gmelinit ..


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    Thomsonit ..


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    Stellerit ..


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    Phillipsit ..


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    Brewsterit ..


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    Chabasit (hier: Phakolith = verzwillingter Chabasit) ..


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    Einmal editiert, zuletzt von Geofreund (4. April 2015 um 18:22)

  • Hallo Peter!
    Das sind ja wieder kleine Schmuckstücke! Teilweise bizarr, teilweise niedlich knubbelig, einfach hübsch. Interessant finde ich auch die Namen: sind die Mineralien nach den Findern oder nach dem Fundort benannt?

    Herzliche Grüße,
    Tuppie

  • Hallo Peter,
    das sind wieder phantastische Mineralienfotos. Dass die gut aufzunehmen nicht so einfach ist, habe ich neulich gemerkt, als ich den Bergkristall fotografiert habe. Vermutlich hast du eine spezielle Vorrichtung mit mehreren Lichtquellen, damit die Stufen alle so schön von allen Seiten gut ausgeleuchtet sind?

    Liebe Grüße Sabine


    Ich verstehe nicht, dass wir unseren wunderbaren Planeten umbringen,
    aber zum unwirtlichen Mars fliegen wollen.
    Franz Viehböck (*1960, bisher einziger Weltraumfahrer Österreichs)


  • Hallo Peter!
    Das sind ja wieder kleine Schmuckstücke! Teilweise bizarr, teilweise niedlich knubbelig, einfach hübsch. Interessant finde ich auch die Namen: sind die Mineralien nach den Findern oder nach dem Fundort benannt?

    Hallo Tuppie,

    danke sehr! Gefallen mir auch; insbesondere die Exponate im Kleinstufen-Format. :) Benannt sind viele Zeolithe in der Tat nach dem Fundort (z.B. Goose Creek in Virginia für den Goosecreekit) und überhaupt, wo das Mineral z.B. zuerst auftrat, aber auch zu Ehren von Wissenschaftlern, Findern und sonstigen Berühmtheiten, wie z.B. Herrn Heuland für den Heulandit .. dann aber auch z.T. nach der Chemie wie beim Natrolith z.B. .. man denke hier an das Soda (Natron) .. usw. :cool:

    Abgebildet nun noch mein Zeolith namens Gobbinsit und eine weitere Spielart des Ferrierits ..

    Gruß Peter


  • Hallo Peter,
    das sind wieder phantastische Mineralienfotos. Dass die gut aufzunehmen nicht so einfach ist, habe ich neulich gemerkt, als ich den Bergkristall fotografiert habe. Vermutlich hast du eine spezielle Vorrichtung mit mehreren Lichtquellen, damit die Stufen alle so schön von allen Seiten gut ausgeleuchtet sind?

    Hallo Sabine,

    vielen Dank! Das freut mich, dass die Dir gefallen. Ja, ich verwende zur Zeit 2 Halogen-Lampen mit "Schwenkarmen" zum optimalen Ausleuchten von beiden Seiten. Bei den Mikroskop-Aufnahmen auch und ich halte dabei meine Digi nur direkt auf das eine Okular; früher bei der Analog-Fotografie habe ich alles noch festgeschraubt und M42-Normgewinde, Blaufilter etc. dazwischen geschraubt. Ich war auch damals immer schon ein Fan von kombinierten Zwischenringen (von Firma Kenko) z.B. und kein Fan von Balgengeräten. ;) .. aber die richtige Ausleuchtung ist in der Tat das Wichtigste!

    Gruß Peter

    Einmal editiert, zuletzt von Geofreund (4. April 2015 um 18:46)

  • Zeolithe haben als Mineralien für mich, neben ihrer Schönheit, den größten Nutzen für die Menschheit, da äußerst vielfältig in den Anwendungen. Und sie sind weltweit in der Natur verbreitet, können außerdem synthetisiert werden .. also von Kostspieligkeit kann hier überhaupt keine Rede sein. Zeolithe sind billig in der Natur zu haben, da ja ein Überangebot vorliegt und auch künstlich hergestellt absolut preiswert. Sollte da wieder mal ein Konzern etwas anderes behaupten, hat er, wie so oft, einfach keine Ahnung, was Sache ist bzw. von Preis-Leistungs-Verhältnissen und von Kosten-Nutzen-Analysen keinen Schimmer!

    Ich halte übrigens die Zeolith-Forschung, die mir übrigens sehr am Herzen liegt, auch im Sinne einer möglichen Lösung unserer weltweiten Energieprobleme mindestens für genauso wichtig, wie die derzeitige Kernfusions-Forschung (Stichwort Plasmaphysik .. Max Planck Institut etc.).

    Einmal editiert, zuletzt von Geofreund (4. April 2015 um 20:52)

  • Hallo,

    Zeolithe sind in der Kernforschung ein wichtiges Gebiet geworden. Da geht es um die Abschirmung radioaktiver
    Strahlung. Stichwort: Schutz in Kernkraftwerken.
    Zur Anwendung kommen zwar immer synthetisch hergestellte Zeolithe,aber die Kristallstruktur,also das Raumgitter,
    das ein Mineral zum Zeolith macht, wurde in der Natur entdeckt.

    Peter,sehr informativer Beitrag. :alright:

    Gruß Norbert

    Kein der Geometrie Unkundiger trete ein.(Platon)


  • Hallo,

    Zeolithe sind in der Kernforschung ein wichtiges Gebiet geworden. Da geht es um die Abschirmung radioaktiver
    Strahlung. Stichwort: Schutz in Kernkraftwerken.
    Zur Anwendung kommen zwar immer synthetisch hergestellte Zeolithe,aber die Kristallstruktur,also das Raumgitter,
    das ein Mineral zum Zeolith macht, wurde in der Natur entdeckt.

    Peter,sehr informativer Beitrag. :alright:

    Gruß Norbert

    Danke, Norbert! Ja, so ist es. Die Kernforschung ist ein weiteres wichtiges Gebiet für die Zeolith-Anwendung geworden.
    Und Mineralien zu synthetisieren ist ja auch immer eine Adaption aus der Natur. Die Natur "kaut es dem Menschen quasi vor"; der Mensch "kauts" dann noch mal richtig durch. :)

  • Weniger für die Kernforschung, aber um so mehr für meine Sammlung geeignet, sind diese Zeolithstufen: :)

    Gonnardit vom Großen Teichelberg bei Pechbrunn in der Oberpfalz.

    Etwa 6 cm großes Stück. Eigenfund.

    Detailaufnahmen der typischen keulenförmigen Aggregate.

    Natrolith vom Großen Teichelberg.

    Selbstgefundene Handstufe.

    Mikroskopaufnahme der Natrolithkristalle:

    Natrolith vom Arensberg in der Eifel.

    Getauschte Handstufe.

    Kein der Geometrie Unkundiger trete ein.(Platon)

  • Ja, gerade vom Teichelberg sind ja auch sehr schöne Zeolithe bekannt geworden! Auch sehr aussagekräftige Stufen! :)

  • Hallo,

    hier mal ein relativ seltenes Mineral aus der Zeolithfamilie. Es heisst Brewsterit und kommt aus einer Mine in Schottland.
    Eigentlich gibt es Brewsterit in zwei verschiedenen Arten. Beide enthalten die Elemente Strontium und Barium.
    Dominiert Strontium wird das Mineral als Brewsterit-Sr angesprochen,so wie es auch Brewsterit-Ba gibt.

    Die hiergezeigte Stufen ist ein Brewsterit-Sr aus der Whitesmith Mine bei Strotian in Schottland.
    8 cm groß ist das Stück, die einzelnen Kristalle darauf sind 2-3 mm groß.

    Kein der Geometrie Unkundiger trete ein.(Platon)

  • Lieber Peter,

    herzlichen Glückwunsch zu deiner Neuerwerbung! Dem sieht frau als Laiin zwar nicht seine Seltenheit an, aber deine Bilder lassen erkennen, warum er "blauer Meierit" genannt wird. Das ist ein schöner Stein, der wie ein gutes Bild viele fein abgestufte Farbtöne zeigt, ein Stein, den man als Besitzer bestimmt immer wieder neu in die Hand nehmen und ihn betrachten mag!
    Ich freue mich mit dir mit! :)

    Herzliche Grüße Rosmarie

    "Sollte man nicht überhaupt begeistert sein über die Welt, in der man lebt?" (Ausspruch von Kasimir hier im Naturforum)

  • Die Farbe Blau ist bei Zeolithen schon ungewöhnlich. Mir wurde voriges Jahr in München Meierite angeboten.
    Hab dann aber doch was anderes gekauft. Vielleicht gibt es ja dieses Jahr auch noch welche. :)

    Gruß Norbert

    Kein der Geometrie Unkundiger trete ein.(Platon)

  • Also drück ich dir fest die Daumen, lieber Norbert!

    Herzliche Grüße Rosmarie

    "Sollte man nicht überhaupt begeistert sein über die Welt, in der man lebt?" (Ausspruch von Kasimir hier im Naturforum)

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