Carbonate

Carbonate (fachsprachlich) oder Karbonate sind die anorganischen Salze und organischen Ester der per definitionem anorganischen Kohlensäure (H2CO3). Von der zweiprotonigen (zweibasigen) Säure leiten sich zwei Reihen von Salzen ab, nämlich die Hydrogencarbonate, die auch primäre Carbonate genannt werden, mit der allgemeinen Formel MIHCO3 und die sekundären Carbonate, mit der allgemeinen Formel MI2CO3. Die sekundären Carbonate basieren auf dem zweifach negativ geladenen Carbonat-Ion CO32−.

Die Ester der Kohlensäure mit der allgemeinen Strukturformel R1−O−C(=O)−O−R2, wobei R1 und R2 kohlenstoffhaltige Alkyl- oder Aryl-Reste sind, werden auch Carbonate genannt und unter Kohlensäureester beschrieben. Polymere Carbonate haben die allgemeine Strukturformel (O−R−O−C(=O)−)n und werden unter Polycarbonate behandelt.

Von der in freier Form nicht existierenden Orthokohlensäure (C(OH)4) leiten sich die Orthokohlensäureester mit der Strukturformel C(OR)4 ab.

Carbonate group structural formulae v.3
Struktur des Carbonat-Ions (oben blau markiert) mit 3 gleichwertigen Sauerstoff-Atomen. Unten: Struktur der Kohlensäure-Ester. Die Carbonat-Gruppe ist blau markiert. R1 und R2 sind Alkyl- oder Aryl-Reste. Bei einem Halbester ist R2=H.

Eigenschaften von Carbonaten

Das Carbonat-Anion ist vollkommen planar gebaut, mit 120°-Bindungswinkeln zwischen den einzelnen Sauerstoffatomen. Die Abstände aller drei O-Atome zum zentralen Kohlenstoffatom sind gleich und liegen mit etwa 130 pm zwischen der Länge von C-O-Einfachbindungen (143 pm) und C=O-Doppelbindungen (123 pm).[1]

Carbonate sind ionische Salze und deshalb bei Raumtemperatur in der Regel kristalline Feststoffe. Das Carbonat-Anion bringt keine Eigenfarbe in die Verbindungen ein, so dass deren Farbe ggf. durch das betreffende Kation bestimmt wird. Carbonate sind geruchlos. Mit Ausnahme der Alkali-Carbonate sind sie nur wenig wasserlöslich, so dass die meisten Metallionen in wässriger Lösung bei Reaktion mit Alkalicarbonaten ausgefällt werden.

Vorkommen und wichtige Vertreter

Carbonate kommen überall in der Natur vor, meist in Form verschiedener Minerale. In der Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage) bilden sie zusammen mit den verwandten Nitraten eine gemeinsame Mineralklasse. In der veralteten 8. Auflage der Strunz'schen Systematik sowie in der im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana sind zusätzlich noch die Borate mit in die Klasse aufgenommen.

Wichtige bzw. bekannte Vertreter der Carbonate sind unter anderem das Bariumcarbonat Witherit; die Calciumcarbonate Aragonit, Calcit und Vaterit; das Eisencarbonat Siderit (Eisenspat); die basischen Kupfercarbonate Azurit und Malachit; das Magnesiumcarbonat Magnesit; das Mangancarbonat Rhodochrosit (Manganspat); die Natriumcarbonate Gaylussit, Natrit, Pirssonit, Soda und Trona, das Zinkcarbonat Smithsonit (Zinkspat)[2] sowie Bastnäsit als Rohstoff zur Gewinnung der Metalle der Seltenen Erden. Weitere Vertreter der Carbonatfamilie sind Dolomit (Calciummagnesiumcarbonat) und die in der Natur nur als Stoffgemisch bekannte „Pottasche“ (Kaliumcarbonat). Die Gesamtmenge des in der Lithosphäre enthaltenen Kohlenstoffs beträgt etwa 2,9·1016 t.[1]

Weiterhin enthält auch die Hydrosphäre der Meere, Seen und Flüsse große Mengen gelöster Carbonate und nahezu alle Lebewesen tragen sowohl gelöste Carbonate in sich oder benutzen unlösliche Carbonate als Gerüstsubstanz. Geologisch betrachtet treten Carbonate meist als Sedimentite (Kalkstein) seltener Metamorphite oder gar magmatische Gesteine (Karbonatit) auf.

Magnesit - Rohstein und Trommelstein

Magnesit, als Roh- und Trommelstein

Strontianite with Sulphur

Strontianit

Witherite-48305

Witherit

Malachite, azurite (Maroc)

Azurit (blau) und Malachit (grün)

Chalcopyrite-Quartz-Rhodochrosite-hbru-07a

Rhodochrosit (rot)

Smithsonite violette (USA)

Violett- bis rosafarbener Smithsonit

Reaktionen von Carbonaten

  • Reaktion zwischen Kohlensäure und Carbonat:
Calciumcarbonat reagiert mit Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Calciumhydrogencarbonat.

Diese Reaktion spielt sich bei der Lösung von Kalkstein in kohlensäurehaltigem Grundwasser ab. Sie ist der Ursprung der Wasserhärte.

Magnesiumcarbonat dissoziiert zu einem Magnesiumion und einem Carbonation.
  • Zerfall beim Erhitzen:
Calciumcarbonat zerfällt zu Calciumoxid und Kohlenstoffdioxid.

Dies ist die Reaktion bei der Herstellung von Branntkalk.

Siehe auch: Carbonat-Silicat-Zyklus

Basische Reaktion

Die Carbonationen reagieren mit Wasser zu Hydrogencarbonat- und Hydroxidionen. Es handelt sich dabei um eine Säure-Base-Reaktion.

Dieses Gleichgewicht liegt zwar auf der linken Seite, durch die erhöhte Konzentration an Hydroxidionen reagieren Lösungen von Carbonaten aber deutlich alkalisch.

Nachweis von Carbonaten

Carbonat
Carbonatnachweis mit Barytwasser

Carbonat-Ionen (CO32−) lassen sich durch Zugabe von Salzsäure nachweisen, bei der Kohlenstoffdioxid entsteht:

Kohlenstoffdioxidgas wird in die Nachweisreagenz Kalk- oder Barytwasser geleitet. Dort erzeugt es eine weiße Trübung von Calcium- bzw. Bariumcarbonat:

Bariumhydroxid und Kohlenstoffdioxid reagieren zu Bariumcarbonat und Wasser

Der quantitative Nachweis geringer Carbonatkonzentrationen in Wässern erfolgt zusammen mit der Bestimmung von Hydrogencarbonaten oft durch eine Titration mit Salzsäure („SBV“): weist das Messgut zu Beginn einen pH-Wert über 8,3 auf, so ist der Salzsäureverbrauch bis zum Erreichen von pH 8,3 äquivalent der Carbonatkonzentration. Der weitere Säureverbrauch bis zum Erreichen von pH 4,3 entspricht der Summe von Carbonat und Hydrogencarbonat. Bei Wässern mit pH-Werten unter 8,3 titriert man gleich nur bis 4,3 (nur noch Hydrogencarbonat) und errechnet den ursprünglichen, dann sehr geringen Anteil an Carbonat-Ionen aus dem Dissoziationsgleichgewicht der Kohlensäure.

Carbonate und Hydrogencarbonate können auch durch Ionen-HPLC oder durch Kapillarelektrophorese bestimmt werden. In beiden Fällen wird ein „Gesamtcarbonat“ ermittelt und die Komponenten Carbonat, Hydrogencarbonat und „Freie Kohlensäure“ unter Berücksichtigung von pH-Wert, Ionenstärke und Temperatur wiederum aus dem Dissoziationsgleichgewicht der Kohlensäure errechnet.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. a b A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
  2. Carbonat. Spektrum.de, 4. Dezember 2014, abgerufen am 14. Oktober 2019.
Ankerit

Ankerit (Braunspat) ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der wasserfreien Carbonate ohne fremde Anionen. Es kristallisiert im trigonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung CaFe[CO3]2 und entwickelt meist rhomboedrische Kristalle, aber auch körnige Aggregate in weißer, graubrauner oder braungelber Farbe bei weißer Strichfarbe.

Ankerit bildet eine Mischreihe mit Dolomit (CaMg[CO3]2) und Kutnohorit (CaMn[CO3]2).

Aragonit

Aragonit ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Ca[CO3], ist also chemisch gesehen ein Calciumcarbonat.

Aragonit kristallisiert in unterschiedlichster Form. Prismatische Kristalle kommen ebenso vor wie Mineral-Aggregate, die kugelig bzw. oolithisch, gebändert, säulig und dendritisch (bäumchenartig) sowie parallelfaserig, radialstrahlig oder nadelig sein können. Unverletzte Kristalloberflächen weisen einen glasähnlichen Glanz auf, Spalt- und Bruchflächen zeigen dagegen Fettglanz.

In reiner Form ist Aragonit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine graue, gelbe, rote, grüne, violette oder blaue Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.

Aragonit ist das namensgebende Mineral einer Gruppe von Mineralen ähnlicher Struktur und/oder Zusammensetzung, der Aragonitgruppe.

Azurit

Azurit, auch unter seiner bergmännischen Bezeichnung Bergblau, Kupferblau oder Kupferlasur bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Cu3(CO3)2(OH)2 und ist damit chemisch gesehen ein basisches Kupfercarbonat.

Azurit findet sich meist in Form kleiner, im Gestein eingebetteter Kristalle mit prismatischem, kurzsäuligem oder tafeligem Habitus, kommt aber auch in Form kugeliger, nieriger oder pulvriger Mineral-Aggregate sowie verwachsen mit Malachit vor. Das Mineral ist von charakteristischer, tiefblauer Farbe und seine Kristallflächen zeigen einen glas- bis fettähnlichen Glanz. Auf der Strichtafel hinterlässt Azurit einen blauen bis hellblauen Strich.

Mit einer Mohshärte von 3,5 bis 4 gehört Azurit zu den mittelharten Mineralien. Es lässt sich etwas leichter als das Referenzmineral Fluorit (4) mit einem Taschenmesser ritzen.

Calcit

Calcit, Kalzit, Kalkspat oder Doppelspat, ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung Ca[CO3] und damit chemisch gesehen Calciumcarbonat.

Calcit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt verschiedene Kristall- beziehungsweise Aggregatformen (Habitus). In reiner Form ist Calcit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt, und durch Fremdbeimengungen eine gelbe, rosa, rote, blaue, grüne, braune oder schwarze Farbe annehmen.

Mit einer Mohshärte von 3 gehört Calcit zu den mittelharten Mineralen, das heißt er ist mit einer Kupfermünze ritzbar. Er dient als Bezugsgröße auf der bis 10 (Diamant) reichenden Skala nach Friedrich Mohs.

Carbonate (Lombardei)

Carbonate ist eine Kleinstadt mit 2925 Einwohnern (Stand 31. Dezember 2017) in der italienischen Provinz Como, Region Lombardei.

Die Fläche der Gemeinde umfasst 5 km², wobei ein Teil des Gebietes durch den Regionalpark Parco Regionale della Pineta di Appiano Gentile e Tradate eingenommen wird. Der Schutzpatron des Ortes ist Santa Maria Assunta.

Die Nachbargemeinden sind Appiano Gentile, Gorla Maggiore (VA), Locate Varesino, Lurago Marinone, Mozzate und Tradate (VA).

Dolomit (Mineral)

Dolomit, auch unter den Bezeichnungen Dolomitspat, Rautenspat und Perlspat bekannt, ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung CaMg[CO3]2 und ist damit chemisch gesehen ein Calcium-Magnesium-Carbonat.

Dolomit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt vorwiegend rhomboedrische Kristalle oder massige Aggregate von weißgrauer bis hellbrauner Farbe. Seine Mohshärte beträgt 3,5 bis 4 und seine Dichte 2,9 g/cm³.

Das gleichnamige Dolomit-Gestein besteht zu mindestens 90 % aus dem Mineral Dolomit.

Hydrogencarbonate

Hydrogencarbonate, auch saure Carbonate oder veraltet Bicarbonate, sind die Salze der Kohlensäure, die durch einfache Neutralisation dieser Säure mit einer Base entstehen.

Oft wird auch das Anion dieser Salze, das Hydrogencarbonat-Ion (HCO3−), verkürzt als Hydrogencarbonat bezeichnet.

Wird durch weitere Basen-Zugabe auch die zweite Säurefunktion (Carboxygruppe) neutralisiert, so erhält man Carbonate.

Infolgedessen haben gelöste Hydrogencarbonat-Ionen aufgrund ihres Potenzials, sowohl jeweils ein Proton abzugeben (Protonendonator) als auch wieder aufzunehmen (Protonenakzeptor), eine wichtige physiologische Bedeutung als Bestandteil des Kohlensäure-Bicarbonat-Systems und somit kapazitativ größtem Anteil der Blutpuffer-Systeme bei der Regulation des Säure-Basen-Haushaltes von Säugetieren.

Wichtige Hydrogencarbonate sind das Natriumhydrogencarbonat (Natron, Bullrich-Salz – NaHCO3),

das Ammoniumhydrogencarbonat (Hirschhornsalz – NH4HCO3) und das

Calciumhydrogencarbonat („Carbonathärte“ des Wassers – Ca(HCO3)2).

Magnesit

Magnesit, auch als Bitterspat bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung Mg[CO3] und ist damit chemisch gesehen ein Magnesiumcarbonat.

Magnesit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt rhomboedrische, prismatische Kristalle, aber auch erdige, massige Aggregate in weißer, gelblicher, bräunlicher bis schwarzer Farbe. Auch farblose Kristalle sind bekannt.

Mit dem Eisenspat Siderit bildet Magnesit eine lückenlose Mischkristallreihe.

Malachit

Malachit ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung Cu2[(OH)2|CO3]. Er ist damit chemisch gesehen ein basisches Kupfercarbonat.

Malachit kristallisiert im monoklinen Kristallsystem, entwickelt jedoch nur sehr selten mit bloßem Auge sichtbare Kristalle mit nadeligem bis prismatischem Habitus. Meist findet er sich in Form von massigen oder traubigen, gebänderten Aggregaten in ausschließlich grüner Farbe in allen Variationen von Blass- bis Dunkelgrün.

Oxidationszone

Als Oxidationszone wird der von der Erdoberfläche bis zum Grundwasserspiegel reichende Teil der Verwitterungszone von Erzvorkommen genannt, in der Erzminerale durch Kontakt mit Sauerstoff (Luft) zum Teil in Verbindung mit Wasser, Kohlendioxid, Kohlensäure etc. verwittern. Sie enthält vorwiegend die entsprechenden Oxide, Hydroxide, Carbonate und Sulfate der in den Erzen enthaltenen Schwermetalle. Besonders auffällig ist dies bei der Verwitterung von sulfidischen Erzen. Ein typisches Mineral der Oxidationszone ist zum Beispiel Chrysokoll. Bei der Verwitterung von Eisenerzen bilden sich oft rot oder rotbraun gefärbte poröse Massen, die bergmännisch als eiserner Hut bezeichnet werden.

Rhodochrosit

Rhodochrosit, auch veraltet als Manganspat, Inkarose, Rosenspat oder Himbeerspat bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse „Carbonate und Nitrate“ (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate). Es kristallisiert im trigonalen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Mn[CO3], ist also chemisch gesehen ein Mangancarbonat.

Rhodochrosit entwickelt meist rhomboedrische oder skalenoedrische Kristalle, aber auch kugelige bzw. traubige und körnige bis massige Aggregate von rosa- bis roter oder brauner, selten auch weißer Farbe bei weißer Strichfarbe. Oft tritt Rhodochrosit auch konzentrisch gebändert und mit schwarzen, krustigen Überzügen oder in Form von Kontaktzwillingen auf. Darüber hinaus bildet er verschiedene Pseudomorphosen, unter anderem nach Muscheln.Mit einer Mohshärte von 3,5 bis 4,5 reiht sich Rhodochrosit zwischen den weichen und mittelharten Mineralen ein, er lässt sich leicht mit einem Messer ritzen. Dennoch wird er aufgrund seiner meist kräftig rosenroten bis himbeerroten Farbe und seines lebhaften Glasglanzes oder aufgrund seiner auffälligen Bänderung gerne als Schmuckstein verwendet.

Siderit

Siderit, auch unter den bergmännischen Bezeichnungen Eisenkalk, Eisenspat, Spateisenstein, Chalybit und Stahlstein oder unter seiner chemischen Bezeichnung Eisencarbonat bzw. Eisen(II)-carbonat bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse „Carbonate und Nitrate“ (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate). Es kristallisiert im trigonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Fe[CO3] und entwickelt meist spätige oder derbe Massen bzw. feinkörnig dichte, kugelige und traubenförmige Aggregate, auch Sphärosiderit genannt. Eher selten sind rhomboedrische Kristalle mit bisweilen gekrümmten Flächen anzutreffen.

Siderit hat für gewöhnlich eine blassgelbe bis braune Farbe. Manganreiche Varietäten treten eher in schwarzer Färbung auf. Die Kristalle sind durchsichtig bis durchscheinend und glänzen glas- bis perlmuttartig. Bemerkenswert ist die sehr gute Spaltbarkeit nach den Rhomboederflächen.

Smithsonit

Smithsonit, auch als Zinkspat, (edler) Galmei oder Edelgalmei bezeichnet, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der chemischen Zusammensetzung Zn[CO3] und damit chemisch gesehen Zinkcarbonat.

Smithsonit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem, entwickelt jedoch nur selten gut ausgebildete Kristalle mit rhomboedrischem oder skalenoedrischem Habitus, die dann aber bis zu 12 cm groß werden können und einen glasähnlichen Glanz auf den Oberflächen zeigen. Meist findet er sich allerdings in Form traubiger, stalaktitischer oder körniger bis derber Aggregate mit perlmuttartig schimmernden Oberflächen.

In reiner Form ist Smithsonit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch durchscheinend weiß sein und durch Fremdbeimengungen eine grünliche, gelbliche oder bläuliche sowie hell- bis dunkelgraue und braune Farbe annehmen.

Soda (Mineral)

Die oder das Soda (englisch Natron) ist ein Salz-Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate (und Verwandte)“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Na2[CO3] • 10H2O und stellt damit das Decahydrat des Natriumcarbonats dar.

Soda entwickelt meist farblose, weiße, graue oder gelbe Ausblühungen beziehungsweise krustige Überzüge auf Salzgesteinen.

Systematik der Minerale

Unter der Systematik der Minerale versteht man eine nach chemischer Zusammensetzung und Kristallstruktur sortierte Liste aller bekannten Mineralarten.

In der Mineralogie werden zwei grundlegende Systematiken unterschieden: Die überwiegend im deutschsprachigen Raum gebräuchliche Systematik nach Hugo Strunz und die im englischen Sprachraum, vor allem in den Vereinigten Staaten, verwendete Systematik nach James Dwight Dana. Oberflächlich betrachtet, sehen sich beide Systematiken recht ähnlich, da deren erste, grobe Klassifikation, die so genannte „Mineralklasse“, in beiden Systemen der chemischen Zusammensetzung folgt.

Je nach Auflage der Systematik schwankt die Anzahl der Mineralklassen in dieser ersten Einteilung zwischen acht und zehn.

Bei der weiteren Unterteilungen orientieren sich die alte Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage) und neue Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage) (seit 2001) allerdings weiterhin zunächst an der chemischen Zusammensetzung, während die Systematik der Minerale nach Dana die Kristallstruktur als Unterscheidungsmerkmal vorzieht. Daher ist unter anderem der Quarz in der Strunzschen Systematik aufgrund der Verbindung SiO2 den Oxiden zugeordnet. Sein kristalliner Aufbau aus miteinander verbundenen SiO4-Tetraedern entspricht aber der von Silikaten, unter denen er nach Danas Systematik auch zu finden ist.

Systematik der Minerale nach Dana

Die Systematik der Minerale nach Dana ist eine von James Dwight Dana entwickelte Systematik zur Einteilung von Mineralen nach chemischer Zusammensetzung und Kristallstruktur. Sie wird im englischen Sprachraum verwendet, vor allem in den USA. Auf der Grundlage der alten Systematik nach Dana wurde 1997 eine neue Systematik veröffentlicht.

Im deutschen Sprachraum kommt meistens die Systematik nach Hugo Strunz zum Einsatz, die in zwei Ausgaben vorliegt: Einer alten Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage) und seit 2001 in der neuen Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage), die auch von der International Mineralogical Association (IMA) und ihrer wichtigsten Kommission CNMNC (Kommission für neue Minerale, Mineralnamen und Klassifikation) verwendet wird.

Systematik der Minerale nach Dana/Carbonate, Nitrate, Borate

Die Carbonate, Nitrate, Borate in der Systematik der Minerale nach Dana umfassen die Klasse V dieser Systematik. Nach der neuen Dana-Klassifikation besteht die Klasse

bei den Carbonaten aus den Unterklassen 13 (Carbonate), 14 (Wasserfreie Carbonate), 15 (Hydratisierte Carbonate), 16 (Carbonate – Hydroxyl oder Halogen) und 17 (Carbonate mit verschiedenen Formeln)

bei den Nitraten (und Iodaten) aus den Unterklassen 18 (Einfache Nitrate), 19 (Nitrate mit Hydroxyl- oder Halogenidionen), 20 (Zusammengesetzte Nitrate mit anderen Anionen), 21 (Iodate - wasserfreie und hydratisierte), 22 (Iodate - Hydroxyl oder Halogen) und 23 (Zusammengesetzte Iodate)

bei den Boraten schließlich aus den Unterklassen 24 (Wasserfreie Borate), 25 (Wasserfreie Borate mit Hydroxyl oder Halogenen), 26 (Hydratisierte Borate mit Hydroxyl oder Halogenen) und 27 (Borate).Die Einträge sind nach folgendem Muster aufgebaut:

Die Spalte „Status“ gibt in Kurzform Auskunft über Abweichungen von der Anerkennung als eigenständiges Mineral oder andere Besonderheiten. Erläuterung der Abkürzungen:

N = Veröffentlicht ohne Anerkennung durch die IMA/CNMNC

R = Umbenannt oder Nummer geändert

Q = Fraglich

Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage)

Die Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage) ist eine von Hugo Strunz entwickelte, systematische Liste (einschließlich entsprechender System-Nummerierung) aller durch die International Mineralogical Association (IMA) aktuell oder ehemals anerkannten Minerale. Grundlage sind die letztmals 1982 zusammen mit Christel Tennyson herausgegebenen Mineralogischen Tabellen in der 8. Auflage, wobei diese Auflage eine Nachauflage der 7., unveränderten von 1978 beziehungsweise 6., korrigierten Auflage von 1977 entspricht.Seitdem wird diese Form der Systematik nur noch durch Stefan Weiß im Lapis-Mineralienverzeichnis weitergeführt, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen auf die klassische Form der Strunz’schen Systematik bezieht.Seit 2001 gilt die neue und in weiten Teilen überarbeitete Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage) mit geänderter System-Nummerierung.

Von der Anerkennung als eigenständiges Mineral abweichender, besonders markierter Status:

(H) = Hypothetisches Mineral (synthetisch, anthropogen o. ä.), (N) = Veröffentlicht ohne Anerkennung durch die IMA/CNMNC, (Q) = Fraglich

Tonstein

Tonstein ist ein pelitisches Sedimentgestein (Korngröße kleiner als 0,002 mm) und besteht überwiegend aus Tonmineralen (z. B. Montmorillonit, Illit und Smectit). Weitere Gemengteile sind Quarz, Feldspat und Carbonate. Stark bituminöse Tonsteine werden Ölschiefer genannt. An den Schichtflächen leicht spaltbare, aber nicht metamorphe Tonsteine werden Schieferton genannt.

Tonsteine treten in vielen verschiedenen Farben auf, so etwa hell- bis dunkelgrau, schwarz, rot und grün. Für die Farbe bestimmend sind Beimengungen von Limonit, Hämatit, Chlorit und organischen Kohlenstoffverbindungen wie Bitumen oder Kohle.

Unter Druck und Temperatur umgewandelter, meist dünnblättrig spaltender Tonstein wird als Tonschiefer bezeichnet. Die Spaltflächen dieses metamorphen Gesteins verlaufen mitunter nicht parallel zu den Schichtflächen.

Vorkommen in Deutschland (Auswahl):

Messel im Landkreis Darmstadt-Dieburg (Hessen)

Holzmaden (Baden-Württemberg)

Ohmden (Schwaben)

Niederschöna (Sachsen)Verwendung:

Tonsteine aus quellfähigen Tonmineralien (Montmorillonit) finden Verwendung in der Ziegel- und keramischen Industrie.

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