Turmalin: Gemmologie Mineralogie Gesteinskunde Petrologie Chemie
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Turmalin Gemmologie Mineralogie Gesteinskunde Petrologie
Inhaltsverzeichnis
Chemie
Chemische Formel
Härte, Mohshärte
Dichte, Spezifisches Gewicht
Transparenz
Spaltbarkeit, Bruch
Mineralebene Mineralklasse
Kristallsystem
Strichfarbe
Lichtbrechung, Brechzahl, Dispersion
Doppelbrechung
Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Lumineszenz
Pleochroismus, Dichroismus
Magnetismus
Radioaktivität
Farbe und Farbgebung
Gefahren und Warnhinweise
1. Turmalin (Gruppe) Chemie
1.1 Chemische Formel
Die Chemische Formel des
Turmalin:
XY3Z6[(OH,F)4(BO3)3(Si6O18)]
(Gruppe der Turmalin)
1.2 Härte, Mohshärte
Die Härte, Mohshärte
des Turmalin = 7 - 7,5
Die Mohshärte ist eine Einheit, welche die einfache Bestimmung der Härte
eines Steines ermöglicht. Sie ist zurückzuführen auf eine Skala, welche von dem
Harzer Friedrich Mohs im 19.Jahrhundert aufgestellt wurde.
Die Härteskala geht von 1 - 10.
Friedrich Mohs
Friedrich Mohs wird am 29.01.1773 in Gernrode (Harz), als Sohn eines Kaufmannes geboren.
Als Student an der Universität Halle eignet er sich sein Wissen über Mathematik, Physik und Chemie an, welches er an der Bergakademie Freiberg (Sachsen) vergrößert. In Freiberg wird er durch einen Lehrer mit der
Steinkunde bekannt gemacht. Nach seinem Studium wird er Bergarbeiter im Harz. Er hebt sich vor allem durch seine außergewöhnliche Art Mineralien zu ordnen ab.
Er ordnet sie nach dem physikalischen und nicht nach dem chemischen Aspekt.
1812 wird er Professor am Joanneum in Graz. In dieser Zeit erstellt er auch die berühmte mohs'sche
Härteskala.
1817 wird er Lehrer an der Bergakademie.
1826 wird Friedrich Mohs
als Professor für Mineralogie an die Wiener Universität berufen.
Friedrich Mohs stirbt am 29.09.1838.
1.3 Dichte, Spezifisches Gewicht
Die Dichte
des Turmalin liegt zwischen 3,02 g/cm3 - 3,26 g/cm3
Die Dichte eines Körpers ist das Verhältnis seines
Volumen zu seiner Masse. Bei Mineralien wird die Dichte in Gramm pro
Kubikzentimeter angegeben.
Dichte Definition:
Das spezifische Gewicht (Dichte) eines Steines besagt wie
viel Gramm ein Kubikzentimeter des vorliegenden Materials wiegt.
Einfach ermittelt man die Dichte eines Steines indem man das Wasser als Bezugsystem
nimmt. Denn ein Kubikzentimeter Wasser wiegt 1 Gramm. Somit ist die Dichte 1.
Man kann jetzt auf unkomplizierte Weise die Dichte ermitteln. Dazu braucht man nur
eine Federwaage.
Zuerst misst man das Gewicht des Gegenstandes an der Luft. Dann hält man das Stück
in das Wasser. Dort wird es nun weniger wiegen. Nun nimmt man die Differenz
zwischen dem ersten und dem zweiten Gewicht, dann weiß man wie viel Gewicht der
Auftrieb des Wassers weg nimmt. Man muss nur noch das Luftgewicht durch diese
Zahl teilen, und schon hat man die Dichte.
Beispiel:
Ihr Stein wiegt an der Luft 5,7 Gramm.
Tauchen sie ihn in Wasser zeigt die Federwaage nur noch 3,4 Gramm an.
5,7 minus 3,4 ist 2,3
5,7 geteilt durch 2,3 ist ungefähr 2,48
Somit besitzt ihr Stein eine Dichte von 2,48 g/cm3
1.4 Transparenz
Die Transparenz des Turmalin
ist von durchsichtig über durchscheinend bis undurchsichtig.
Das Wort Transparenz kommt aus dem Lateinischen trans = durch und parere = zeigen.
Unter Transparenz bei Edelsteinen und Mineralien versteht man die Eigenschaft
Lichtdurchlässig zu sein. Dieses kann bei Mineralien von Undurchsichtig bis
Durchsichtig sein. Eine genaue Definition der Begriffe gibt es leider nicht.
Deshalb muss man die Begriffe wie z.B. "leicht durchscheinend"
entsprechend interpretieren. Gerade für den Laien ist die Angabe der
Transparenz eines Steines aber ein einfaches und leicht verständliches
Kriterium in der Bestimmung seiner Steine.
1.5 Spaltbarkeit, Bruch
Eine Spaltbarkeit
des Turmalin ist
nicht vorhanden. Der Bruch ist uneben, spröde und muschelförmig. Hier spricht man auch von Muschelig.
Spaltbarkeit
ist die Neigung der Mineralien an ihren Parallelen Kristallstrukturen
(Kristallgitter) zu brechen, sich abspalten.
Bruch
ist das Verhalten von Mineralien bei Druckeinwirkung, oder Schläge, keine
glatten Flächen Abzuspalten, eben nur zu brechen, oder zu bröseln.
1.6 Mineralebene, Mineralklasse
Der Turmalin gehört zur Mineralebene, Mineralklasse: der Silikate.
1.7 Kristallsystem
Das Kristallsystem:
des Turmalin ist Trigonal.
Wir unterscheiden zwischen verschiedenen
Kristallsystemen, welche
durch die Anordnung der Achsen zu unterscheiden sind. Die Achsen sind maßgeblich
für die Anordnung der Atome. Auf jeder Achse liegen Atome, und je nach dem wie
die Achsen liegen, und wie viele vorhanden sind, liegen auch die Atome.
Vereinfacht kann man sagen, dass auf jedes Achsenende eine Fläche kommt. Somit
entsteht die Form des Kristalls.
1.8 Strichfarbe
Die Strichfarbe der Turmalin (Gruppe) ist Uneinheitlich: Weiß,
Grau, Hellblau, Hellgrün, Hellbraun, Rosa, Rot.
Achtung: Die entsprechende Strichfarbe für den einzelnen
Turmalin finden Sie bei den einzelnen
Turmalinen.
Unter der Strichfarbe verstehen Mineralogen den Farbabrieb
eines Minerals auf einer speziell definierten Porzellanoberfläche (relativ raue
und unglasierte Oberfläche). Das zu bestimmende Mineral wird dabei mit Druck
über die Porzellanfläche gezogen. Das dabei entstehende Pulver,
beziehungsweise dessen Farbe ist die Strichfarbe.
Achtung: Die Strichfarbe kann durch aus erheblich
von der eigentlichen Farbe des Minerals abweichen.
Das Verfahren der Strichfarbe wird hauptsächlich beim
Unterscheiden, optisch sehr ähnlicher Mineralien angewendet, da eben die
Strichfarbe nicht identisch mit der Farbe des Minerals ist.
Die Bestimmung der Strichfarbe ist ein sehr einfaches
Verfahren um ähnliche Mineralien unterscheiden zu können. Für den Laien ist
es aber oft schwierig den Abrieb richtig zu deuten. Daher gilt der alte
Grundsatz: Die Übung macht den Meister. Nur durch regelmäßige Übung kann ein
Mineral über die Strichfarbe unterschieden werden.
Achtung: Alleine über die Strichfarbe ist ein
Mineral nicht zu definieren.
Weiter sollte bedacht werden, dass die Ermittlung der
Strichfarbe nur eines von vielen Maßnahmen ist, um ein Mineral zu bestimmen.
Die Strichfarbe sollte daher immer nur ein Teil der Bestimmung sein.
1.9 Lichtbrechung, Brechzahl, Dispersion
Die Lichtbrechungszahl (Brechzahl) des Turmalin (Gruppe) ist uneinheitlich.
no = 1,630 - 1,660 am
häufigsten ca. 1,64
ne = 1,600 - 1,634 am
häufigsten ca. 1,62
Achtung: Die entsprechende Lichtbrechungszahl für den
einzelnen Turmalin finden Sie bei den einzelnen
Turmalinen.
Brechzahl, Lichtbrechung ist die Eigenschaft eines Objektes
das Licht zu brechen.
Brechzahl, Lichtbrechung ist die Eigenschaft eines Objektes das Licht zu brechen.
Die Lichtbrechung hat in der Mineralienbestimmung einen hohen Stellenwert. Der Laie
dagegen hat, alleine schon aus Kostengründen, nur wenig mit der Messung der
Lichtbrechung zu tun. Das Wissen der Brechzahl, kann dagegen sehr nützlich
sein.
Ein einfaches Beispiel der Lichtbrechung:
Nehmen sie einen geraden Stab und halten sie ihn bis zur Hälfte unter Wasser. Ab der
Wasseroberfläche scheint sich der Stab zu "Krümmen".
Dies wird die Lichtbrechung genannt. Und genau wie im Wasser wird das
Licht auch im Edelstein gebrochen. Das hängt damit zusammen, dass das Licht in
der Luft eine andere Geschwindigkeit besitzt wie im Wasser oder in irgendeiner
anderen Aggregatform. Schräg auftreffende strahlen (und Licht trifft schräg
auf) wird dann anders abgelenkt, hervorgerufen durch die
Geschwindigkeitsänderung.
Lichtbrechungsindex
Lichtbrechungsindex wird dadurch errechnet, dass man den Sinuswert des Einfallwinkels durch den Sinuswert des Brechungswinkels teilt.
Da es aber relativ schwer ist bei einem Stein die
Lichtstrahlen zu erkennen, die ein- und ausfallen, und jene auch noch mit dem
Geodreieck oder dem Winkelmesser nachzumessen, gibt es auch Geräte die den Wert
messen. Dieses Gerät heißt Refraktormeter.
Solche Bestimmungen helfen des öfteren bei der genauen
Bestimmung eines Steines, wenn die Optik allein nicht mehr hilft
1.10 Doppelbrechung
Der Turmalin besitzt eine uneinheitliche negative Doppelbrechung.
Δ = 0,014 - 0,032 Am häufigsten ca. Δ = 0,018
Als Doppelbrechung wird die Eigenschaft bezeichnet, einen
Lichtstrahl in zwei parallele Lichtstrahlen aufzuteilen. Die Doppelbrechung
wurde 1669 von dem Dänen Erasmus Bartholin (1625 - 1698) erstmals beim Calcit entdeckt
und dokumentiert.
Ermittelt wird eine Doppelbrechung durch ein
Polarisationsmikroskop.
1.11 Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Lumineszenz
Der Turmalin zeigt in der Regel keine Fluoreszenz. Lumineszenz,
oder Phosphoreszenz ist
nicht zu beobachten.
Achtung: Die entsprechende Fluoreszenz, Lumineszenz und
Phosphoreszenz für den einzelnen Turmalin finden Sie bei den einzelnen
Turmalinen.
Fluoreszenz ist die charakteristische Leuchterscheinung z.
B. bei Mineralien nach der Bestrahlung mit Röntgen oder Lichtstrahlen. Manch
einer Spricht bei der Fluoreszenz auch von "kaltem Leuchten". Aber
Achtung: Unter kaltem Leuchten versteht man auch die Phosphoreszenz. Der
Unterschied liegt darin, dass die Fluoreszenz sofort nach der Wegnahme der
Strahlenquelle erlischt. Bei der Phosphoreszenz dagegen bleibt der Effekt über
einen längeren Zeitraum erhalten. (Phosphorszierende Punkte auf Armbanduhren).
Dann gibt es noch die Lumineszenz. Bei Lumineszenz handelt es
sich um ein kurzes Nachleuchten. Die Lumineszenz liegt quasi zwischen der
Fluoreszenz und der Phosphoreszenz.
1.12 Pleochroismus, Dichroismus, Trichroismus
Der Turmalin besitzt allgemein einen ausgeprägten Pleochroismus:
Den entsprechende Pleochroismus für den einzelnen Turmalin finden Sie bei den einzelnen
Turmalinen.
Der Name Pleochroismus stammt aus dem Griechischem und
bedeutet so viel wie mehr Farben. Pleon = Mehr und Chroma = Farbe). Mineralogen
verwenden den Begriff Pleochroismus um eine Art Farbenwechsel eines Minerales zu
beschreiben. Durch drehen des Minerals verändert der Stein seine Farbe, seine
Farbtiefe. Diese Farbveränderung ist aber entscheidend von der Wellenlänge der
Lichtquelle abhängig z.B. Kunstlicht oder Tageslicht. Pleochroismus kann bei
Durchsichtigen wie auch undurchsichtigen Mineralien auftreten. Die extremste
Form des Pleochroismus kann dazu führen, dass ein Mineral aus der einen
Betrachtungsrichtung völlig undurchsichtig ist und aus der anderen stark
durchscheinend ist.
Wichtig ist der Pleochroismus bei der Mineralienbestimmung
und der Weiterverarbeitung. Besonders wichtig ist der Pleochroismus für den
Edelsteinschleifer, der seinen Schliff nach dem Pleochroismus, Farbtiefe richten
muss um das optimale Ergebnis zu erzielen.
Gemessen wird der Pleochroismus mit einem Dichroskop, auch
Haidingerlupe genannt, nach seinem Erfinder Wilhelm Karl Ritter von Haidinger
(1795 - 1871). Man kann sich das Dichroskop wie ein mini Fernrohr vorstellen.
Auf einer Seite befindet sich eine Linse (durch die man hindurchblickt), die
andere Seite (vor der das zu prüfende Mineral kommt) ist offen. In der Mitte
des "Fernrohres" ist ein Calcit eingesetzt welcher den Lichtstrahl in
zwei parallele Lichtstrahlen teilt (Doppelbrechung). Die Lichtstrahlen des zu
beurteilenden Minerales müssen den Calcit Passieren und die dabei auftretenden
Farben werden zur Bezeichnung des Pleochroismus herangezogen. Das zu prüfende
Mineral muss dabei in Position und Richtung verändert werden (drehen).
Der Pleochroismus ist eine weitere Methode die bei der
Mineralienbestimmung verwendet wird. Alleine durch die Messung des Pleochroismus
ist ein Mineral aber nicht zu bestimmen. Für den Laien ist die Bestimmung des
Pleochroismus nur mit viel Übung aussagekräftig.
1.13 Magnetismus
Der Turmalin kann einen uneinheitlichen sehr geringen natürlichen Magnetismus
aufweisen.
1.14 Radioaktivität
Der Turmalin weist keine natürliche Radioaktivität auf.
Das Wort Radioaktivität kommt aus dem Lateinischen Radius
= Strahl.
Das Französische Wort Radioactivité geht auf Frau Marie Curie zurück.
Die Worte Radioaktivität und Radioaktive Strahlung werden
Umgangssprachlich oft verwechselt, oder als Synonym für das andere verwendet.
Radioaktivität ist der Zerfall von Atomkernen unter Änderung
der Kernladung, Energie und Masse. Wenn das zerfallene Nuklid (eine durch
Massenzahl und Ordnungszahl festgelegte "Atomsorte") künstlich
erzeugt wurde spricht man von künstlicher Radioaktivität. Handelt es um
natürliches Nuklid spricht man von natürlicher Radioaktivität. Das Wort
Nuklid kommt aus dem Lateinischen und bedeutet: Nucleus = Kern. Eine natürliche
Radioaktivität findet man bei allen Elementen mit einer Ordnungszahl größer
80. Periodentabelle.
Radioaktive Strahlung bei Mineralien, Edelsteine
Bei der Radioaktiven Strahlung von Edelsteinen und Mineralien
unterscheidet man zwischen der natürlichen Radioaktiven Strahlung und der
künstlichen Radioaktiven Strahlung.
Künstliche Radioaktive Strahlung von Mineralien
Vom Menschen bewusst erzeugte Strahlung in Mineralien nennt man
künstliche Radioaktivität. Wobei es dabei nicht um die Strahlung als solches
geht. Ganz im Gegenteil. Die Strahlung ist nur ein unangenehmer Nebeneffekt, der
sehr oft die Fälschung von
Edelsteinen entlarvt. Dass diese Strahlung auch Gesundheitsschädlich sein kann
wird oft von den Produzenten und Händlern verschwiegen. Ein Typisches Beispiel
für diese Praxis ist das bestrahlen von blauem
Topas, der durch die Radioaktive Bestrahlung ein tieferes, schöneres Blau
erhält, was letzten Endes einen höheren Preis und damit Gewinn für den
Händler bedeutet. Mittlerweile gibt es kaum mehr unbestrahlten blauen Topas.
Natürliche Radioaktive Strahlung von Mineralien
Es gibt eine Vielzahl natürlich strahlender Mineralien, deren
Strahlung durchaus Gesundheitsschäden hervorrufen kann. Natürlich strahlende
Mineralien sollten deshalb immer mit Vorsicht behandelt werden. Denken Sie immer
daran. Radioaktive Strahlung kann man weder sehen, noch fühlen, noch
schmecken.
Mehr über Radioaktivität und Strahlung unter --->
2. Farbe und Farbgebung
Die Farbe des Turmalin (Gruppe) ist rot bis pink, indigoblau bis grünblau, honigbraun bis
goldbraun, klar, grün, schwarz, gemischt. Die echte Farbe des Turmalin ist aber
nur unter neutralem Licht wirklich zu erkennen. Unter dem Licht von Neoröhren,
oder Energiesparlampen zeigt sich der Turmalin oft in einer völlig anderen
Farbe.
3. Gefahrenhinweise und Warnhinweise
Beim Hantieren von Turmalin muss mit der entsprechenden
Sorgfalt und Umsicht vorgegangen werden. (Bruchgefahr, Splittergefahr) Die
Splitter des Turmalin sind sehr scharf (Verletzungsgefahr).
Viele weitere Informationen, rund um den Turmalin, finden Sie auf der
Hauptseite:
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