Geowissenschaften „Low-Cost“

In loser Folge sollen Methoden zur Bestimmung von Eigenschaften von Mineralen und Gesteinen beschrieben werden, die anscheinend immer mehr in Vergessenheit geraten. Heute ist man schnell mit kostspieligen Analysen bei der Hand, dabei lassen sich in manchen Fällen auch mit Hausmitteln gute Ergebnisse erzielen.

Doch ACHTUNG: Bei Geschmacks- und Geruchsproben sollte zuvor sicher sein, dass von dem Material keine größere Gesundheitsgefährdung ausgeht. Wasserproben immer nur aus Quellen oder Bächen, die oberhalb jeder menschlichen Ansiedlung und von Weiden liegen. Geschmacksproben von Salzen nur an solchen, die aus Salzbergwerken stammen, ansonsten dringend auf Farben achten: Intensiv gefärbte Schwermetallsulfate sind in der Regel giftig!!

Viele der nachfolgenden Methoden sind auf eigene Erfahrung zurück zu führen, wenn es darum ging, ohne hohe Kosten mit Hausmitteln Bestimmungen durchzuführen.

1. „Ölimmersionsmethode“ zur Unterscheidung von Cu-Sulfiden

Covellin (CuS) und Digenit (Cu9S8) bilden beide häufig blauschwarze, violett-metallische bis fast schwarze Krusten auf sich zersetzenden Kupfersulfiderzen, vor allem Chalkopyrit (CuFeS2). Dabei stellt sich gern die Frage, ob es sich um Covellin, Digenit oder sogar die noch selteneren Minerale Spionkopit (Cu39S28) und Yarrowit (Cu1.2S) handelt.
Der häufige Covellin lässt sich recht einfach von den anderen trennen. Dazu macht man sich das veränderte Reflexionsverhalten von Covellin unter Öl zu Nutze. Schon den Erzmikroskopie-Spezialisten des 19. und frühen 20. Jahrhunderts war die aufgefallen. Sie unterschieden in Covellin und „blaubleibenden Covellin“ (heute Digenit, Spionkopit, Yarrowit).

Covellin erscheint in Luft violett bis blau, wird aber bei Benetzung mit Öl viel heller, eher rosaviolett, während die anderen genannten Minerale ihre Farbe behalten.
Der Test lässt sich eingeschränkt auch daheim ohne Erzmikroskop nutzen. Dazu ein kleines Stück des zu untersuchenden Materials mit einfachem Öl (Speiseöl reicht, besser ein geeignet durchsichtiges Schmieröl o.ä.) beträufeln. Ein Tropfen reicht. Die Probe sollte an einem kleinen, nicht für die Sammlung bestimmten Stück statt finden, denn Öl lässt sich ohne Einsatz von Chemie hinterher kaum mehr vom Stück entfernen. Nur Stücke, die unter Öl eindeutig ihre Farbe beibehalten, sollten einer Röntgenanalyse zur Bestimmung der genauen Mineralart zugeführt werden, Stücke, die unter Öl heller erscheinen insbesondere rosa oder rosaviolett werden, sind mit Sicherheit Covellin. Damit lassen sich erfahrungsgemäß schon mal 80-90 Prozent solcher Krusten eindeutig bestimmen.

2. Geschmack von Salzen

Unter „Salz“ möchte der Autor hier nur Salze im engeren Sinne, also marine Chloride und Sulfate aus Salzbergwerken verstanden wissen. Niemals sollte der Test auf unbekannte, insbesondere pulverige Mineralaggregate aus alten Sammlungen ausgedehnt werden, denn hier können schnell auch stärker giftige Schwermetallsulfate (z.B. Goslarit) dahinter stecken. Immer nur kleine Mengen probieren, gern die Probe wieder ausspucken, niemals Salzwasser trinken.

Diese Probe dient vor allem der Unterscheidung der in der Regel recht ähnlichen Salzminerale in den marinen Salzlagerstätten.

Dazu einen Tropfen Wasser auf das zu untersuchende Stückchen Salz (immer ein kleines Bruchstück, das nicht in Sammlung soll, insbesondere bei hygroskopischen Salzen) geben oder mit feuchtem Finger darüber reiben. Auch größere Mengen Salze sind giftig, daher immer möglichst geringe Mengen verwenden.

a) Natriumchlorid – das tägliche Speise- oder Kochsalz. Schmeckt typisch salzig.

b) Kaliumchlorid schmeckt brennend scharf, wie Pfeffer

c) Magnesiumchlorid und -sulfat schmecken durchdringend bitter, daher auch die Bezeichnung Bittersalz für Mg-Sulfat

Auch zusammengesetzte Salze wie Carnallit lassen sich aufgrund der unterschiedlichen Detektionsfähigkeit unserer Zunge erkennen. So schmeckt dieser gleichzeitig scharf (K) und bitter (Mg).

3. Konservierung von Salzproben

Hat man einmal Proben aus Salzbergwerken, in der Regel Chloride, geborgen, stellt sich unwillkürlich die Frage nach deren Unterbringung. Meist dienen dazu Glaskolben. Doch nicht jeder hat dafür eine Bezugsquelle. Insbesondere, wenn Proben zusätzlich noch evakuiert oder mittels Silicagel trocken gehalten werden müssen, weil sie extrem hygroskopisch (Wasser anziehend) sind, benötigt man Kontakte und/oder Geld.
Dem Autor begegnete das Problem, als es darum ging, Proben von Carnallit aus thüringischen Salzbergwerken, auf Exkursionen gesammelt, zu konservieren. Ein erstes Experiment im Weckglas auf dem trockenen Dachboden brachte ein halbes Glas Wasser binnen einer Woche.

Die Idee eines Exkursionsteilnehmers, das Mineral in einen Block Epoxidharz einzugießen, scheiterte. Beim Aushärten des Epoxidharzes wird Wasser frei, das den Carnallit auflöst. Ebenso bei Versuchen mit Sekundenkleber.

Die Aufgabenstellung war nun: eine Barriere finden, die flüssig ist, Wasser sicher fernhält und nicht anzieht. Die einfache Lösung aus dem Supermarkt bzw. Kühlschrank: Speiseöl. Öl hält Wasser zurück, ist leichter als dieses (sichere Sperre), nicht mit Wasser mischbar.
Im Laufe der Zeit wird das Öl allerdings zäher, dickflüssig bis fest und kann einen unangenehm ranzigen Geruch haben. Daher die Gläser gut geschlossen halten.

Sebastian Möller

Dieser Beitrag wurde unter Geo-News abgelegt und mit verschlagwortet. Setze ein Lesezeichen auf den Permalink.