Fluoriet

Het mineraal vloeispaat of fluoriet is calcium-fluoride met de chemische formule CaF2.

In zuivere vorm is het kleurloos maar afhankelijk van de sporenelementen die het bevat kan het verschillende kleuren hebben. Sommige specimina zijn amethistachtig, andere gelig of blauw soms zelfs rood. De gemiddelde dichtheid van fluoriet is 3,13 en de hardheid is 4, daar fluoriet het typemineraal voor die hardheid is. Fluoriet is niet radioactief.

De namen fluoriet en vloeispaat zijn eigenlijk afgeleid van hetzelfde woord; het Latijnse fluere betekent "stromen, vloeien". De naam van het element fluor is ervan afgeleid. Het mineraal moet niet verward worden met veldspaat, dat een tectosilicaat is.

Het komt vaak in aders voor samen met bariet, kwarts en calciet. Het is een algemeen voorkomend mineraal, vooral in lagen van pneumatolytische oorsprong en het is een primair mineraal in graniet.

De prachtige blauwe vorm die gevonden wordt in Derbyshire (Engeland) wordt onder de naam Blue John wel voor ornamentele doeleinden gebruikt maar het mineraal is te zacht om als edelsteen gebruikt te worden. Wanneer het mineraal gekrast wordt of blootgesteld aan ultraviolet licht fluoresceert het vaak.

Habitus

Habitus betekent verschijningsvorm. Het wordt als technische term in verschillende vakgebieden gebruikt.

Afhankelijk van welke richtingen van een kristal het snelste groeien wordt de uiterlijke vorm van het macroscopische kristal uiteindelijk bepaald. Deze vorm heet de habitus van het kristal. Het zijn de kristalvlakken die het langzaamste groeien, die aan het oppervlak overblijven; de andere vlakken "groeien eruit".

De kinetiek van de kristalgroei hangt sterk van uitwendige factoren af, bijvoorbeeld de aan- of afwezigheid van verontreinigingen in de oplossing of de smelt waaruit het kristal groeit, de temperatuur en de druk. Een mineraal kan dus best op de ene vindplaats met de ene habitus (bijvoorbeeld een kubus) en op de andere met een andere (bijvoorbeeld een octaëder) gevonden worden. De inwendige structuur is dan echter nog steeds hetzelfde.

De hoeken die de kristalvlakken met elkaar maken liggen vast door de kristalstructuur, dat wil zeggen de inwendige symmetrie. Een bepaald mineraal kan dus maar één bepaald stel hoeken vertonen.

Categorie: Materiaalkunde

Fluoride

Fluoride is een samenstelling van fluor met een ander element. Een fluoride-ion is de ionische vorm van fluor. Als halogeen vormt fluor een monovalent ion. Fluoride vormt een binaire samenstelling met een ander element of radicaal. Voorbeelden van algemene fluoridesamenstellingen zijn waterstoffluoride (HF) en natriumfluoride (NaF).

De samenstellingen van het fluoride worden gebruikt in veel toepassingen.

In zeer lage concentraties (in de orde van één per miljoen) worden fluoriden gebruikt in volksgezondheidstoepassingen; specifiek zijn fluoriden zoals natriumfluoride, natriumfluorofosfaat (SMFP), tin(II)fluoride (SnF2) en aminfluoride ingrediënten in tandpasta. Vele tandartsen geven hun patiënten ook halfjaarlijkse fluoridebehandelingen.

In zeer hoge concentraties (op de orde van 10% of hoger) kan natriumfluoride in rattenvergiften, insecticiden en houtbewaarmiddelen worden gevonden.

Waterstoffluoride wordt gebruikt bij het etsen van glas en andere industriële toepassingen, waaronder de productie van geïntegreerde schakelingen.

Amethist

Amethist is een violette variëteit van het mineraal kwarts (SiO2).

De naam is afkomstig van het Griekse αμεθυστoς (amethystos) - "tegen de roes" - en vindt zijn oorsprong in het oude bijgeloof dat de drager ervan beschermd wordt tegen de roeswerking van wijn. Van wijn die gedronken wordt uit een beker vervaardigd uit amethist zou men niet dronken kunnen worden.

De violette kleur van amethist ontstaat door verontreinigingen met een kleine hoeveelheid ijzer (Fe3+) en titaan (Ti4+). Door amethist te branden ontstaan gele tot goudkleurige verkleuringen ("citroenkwarts").

Amethist is een veel voorkomend mineraal. Grotere en zuivere kristallen die geschikt zijn voor verwerking tot juwelen zijn verhoudingsgewijs slechts op weinig plaatsen te vinden. Zulke vindplaatsen zijn in onder andere Brazilië, Uruguay, Madagaskar, Rusland en Sri Lanka. Dergelijke kristallen treft men vooral aan in holten in stollingsgesteente.

Categorieën: Mineraal | Nesosilicaat

Fluor

Fluor is een scheikundig element met symbool F en atoomnummer 9. Het is een geelgroen halogeen.

Het vloeieffect van vloeispaat was al in 1529 beschreven door Gregorius Agricola. Bij toevoeging van sterk zuur aan vloeispaat ontstaat vloeizuur en al in 1670 ontdekte Schwandhard dat zo'n oplossing glas etste. Er werd daarna veel geëxperimenteerd met vloeizuur door Karl Wilhelm Scheele, Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac en Antoine Lavoisier, sommige met akelige gevolgen. Hoewel oplossingen van fluoriden en vloeizuur HF dus al lang uit vloeispaat bereid werden, heeft het vanwege de bijzonder reactieve aard van het element lang geduurd voordat Henri Moissan er in 1886 in slaagde het element te isoleren. De naam fluor is afkomstig van het Latijnse fluere dat vloeien of stromen betekent.

In de organische chemie kan een fluor atoom voor vrijwel ieder waterstof atoom gesubstitueerd worden. Dat wil zeggen dat het aantal potentiële organische fluor verbindingen gigantisch groot is. Wanneer alle waterstof atomen door fluor vervangen worden (per-fluoridering) ontstaan verbindingen die bijzonder inert zijn. Sommige daarvan vinden wijdverspreid toepassing. Een goed voorbeeld is teflon, het per-fluor equivalent van polyetheen. Ook kleinere moleculen zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (freon) of waterstoffluorkoolwaterstoffen worden veel toegepast. Vanwege de aantasting van de ozonlaag verschuift het gebruik van de chloorhoudende verbindingen meer naar de verbindingen zonder chloor.

Vloeizuur of waterstoffluoride (HF) is een matig sterk zuur, maar wel uiterst reactief. Het tast glas snel aan en wordt gebruikt voor het etsen ervan. Broompentafluoride BrF5 is zo reactief dat het de zuurstof uit silicaten vrijmaakt. De grote reactiviteit wordt veroorzaakt door het feit dat fluor de grootste elektronegativiteit heeft van alle elementen. Het wordt gebruikt in de analyse van de zuurstof isotoop verhoudingen in geologische materialen (klei bijvoorbeeld). Het kan in nikkel bewaard worden omdat dit metaal een beschermende fluoridehuid ontwikkelt.

Fluoride is giftig, maar in kleine hoeveelheden ook een noodzakelijk sporen-element. Het emaille van de tand bestaat uit hydroxyapatiet kristallen met een schroefdislocatie in het midden. Deze kristallen zijn dus schroefvormig gegroeid. De as van de schroef is een zwakke plek waar door bacteriële werking tandbederf kan optreden. Wanneer fluoride ionen worden aangeboden in het drinkwater of in de tandpasta, hechten deze zich op de zwakke plek en blokkeren deze. Het gevolg is minder tandbederf.

Veldspaat

Veldspaat is de naam voor een groep van gesteentevormende mineralen die naar schatting 60% van de aardkorst vormen. Het zijn aluminium-tectosilicaten; silicaten waarbij de silica tetraeders in een driedimensionaal patroon gerangschikt zijn.

Er zijn drie typen veldspaat:

Ook de isomorfe mengsels van deze drie verbindingen behoren tot de veldspaat groep. Gewoonlijk worden de veldspaten onderverdeeld in de:

De twee reeksen vormen zogenaamde vaste oplossingen. Bij de plagioklazen hebben de intermediaire veldspaten een naam afhankelijk van de samenstelling.

De kristallografie van de veldspaten varieert sterk met de samenstelling en is vrij complex. De symmetrie varieert van monoklien tot triklien. Algemeen komen meerdere systemen van splijting voor, ook bestaan er hoge en lage temperatuursvormen.

Tectosilicaat

Een tectosilicaat is een silicaat met de silicium-zuurstof tetraeders gerangschikt in een driedimensionaal patroon. Voorbeelden van tectosilicaten zijn de veldspaten, veldspaatvervangers en de zeolieten.

Nesosilicaat -- Inosilicaat -- Sorosilicaat -- Cyclosilicaat -- Tectosilicaat -- Fylosilicaat

Categorie: Tectosilicaat

Bariet

Het mineraal bariet (ook wel bariumsulfaat, zwaarspaat, blanc fixe of permanentwit genoemd) is een barium-sulfaat met de chemische formule BaSO4.

Het heeft een hardheid van 3 tot 3,5. Bariumsulfaat is niet oplosbaar in water en heeft een hoge weerstand tegen andere chemicaliën. Het heeft een dichtheid van 4,48 kg/dm3, een witte streepkleur en de splijting van het mineraal is perfect volgens [210] en imperfect volgens [010]. De dubbelbreking van bariet is 0,0110 - 0,0120.

Bereiding van BaSO4 kan, omwille van de geringe oplosbaarheid, door bariumchloride met zwavelzuur te laten reageren. Er bestaan stenen van onzuiver bariumsulfaat die opgloeien in het donker. Deze stenen heten Bologna stenen. Oplosbare bariumzouten (zoals bariumchloride of bariumnitraat) zijn zeer giftig na orale inname.

Bariumsulfaat wordt onder andere als standaard wit voor het ijken van de meter bij de kleurmeting gebruikt. Het wordt ook ingezet voor de productie van glas en als vulstof voor de productie van papier en rubber en als pigment in verf. Bij het maken van röntgenfoto's wordt ingeslikt bariumsulfaat als kontrastmiddel gebruikt om delen van het lichaam zichtbaar te maken. Het absorbeert namelijk beter röntgenstraling dan het lichaam.

Bariumsulfaat is goed dispergeerbaar en zorgt ervoor dat de verf of de coating een goede glans behoudt. Het is hitte- en lichtbestendig.

Kwarts

Kwarts is het meest algemeen voorkomende mineraal in de aardkorst, waarbij de scheikundige samenstelling vrij vast staat. Het vertegenwoordigt ongeveer 12% van het volume daarvan (o.a. in graniet, zand, ed.). Het bestaat uit siliciumdioxide, SiO2. Het komt voor als prachtige grote heldere kristallen (bergkristal) maar kan door chemische verontreinigingen (over het algemeen metalen) ook gekleurd zijn. Bekend zijn de violette vorm (amethist), de gele citroenkwarts, de roze vorm rozenkwarts, de bruine tot zwarte rookkwarts en de witte vorm melkkwarts. Ook chalcedoon, agaat en jaspis zijn vormen van kwarts. De meest voorkomende vormen zijn zand en zandsteen. Het is ook een belangrijk gesteentevormend mineraal in felsische stollingsgesteenten, zoals graniet.

Kwarts heeft twee modificaties: α-kwarts is trigonaal, β-kwarts (een hogere-temperatuurvorm) is hexagonaal. Daarnaast komt siliciumdioxide nog voor in vele andere structuren zoals α- en β-cristobaliet, keatiet, tridymiet, coesiet, stishoviet, melangoflogiet en lechatelieriet.

Wanneer kwarts gesmolten wordt, vormt het bij snelle afkoeling vaak een glas, omdat het kristallisatieproces vrij veel tijd vergt.

Dit kristal is reeds bekend vanaf de oudheid; de oude Grieken gebruikten stukken kwarts om hun handen in de zomer af te koelen. De naam kwarts komt van het Duitse "Quarz" (van Slavische oorsprong).

De Romeinen dachten dat "kwarts" permanent gestold water (ijs) was, dit omdat kwarts vooral in gletsjers werd gevonden.

Calciet

Het mineraal calciet (ook wel kalkspaat) is een calcium-carbonaat met de samenstelling CaCO3. Het behoort tot de ruimtegroep R-3c en is één van de meest voorkomende mineralen.

Het heeft een rhomboëdrische structuur en wordt soms als rhomboëdrische prisma's gevonden, maar het komt ook vaak in andere vormen voor zoals scalenoëdra of in vezel-, korrel- of kompakte vorm. De kristalstructuur is in hoofdzaak functie van de temperatuur, graad van oververzadiging in de nabije omgeving van het kristal en de CO2-druk. De calciet structuur is de stabiele modificatie van CaCO3 bij kamertemperatuur. Er is een andere vorm aragoniet die bij 743K in calciet overgaat.

In zuiver kristallijne vorm is calciet helder, kleurloos doorschijnend, maar door onzuiverheden kan het allerlei kleuren aannemen, zoals grijs, blauw, violet en zelfs zwart. Vaak is het ook ondoorzichtig wit. Het mineraal kan zowel fosforescentie als fluorescentie vertonen. De hardheid is per definitie 3.

Calciet is sterk dubbelbrekend. Deze optische eigenschap werd het eerst beschreven door Rasmus Bartholin toen de prachtige IJslandse vorm van het mineraal, die uit grote glasheldere rhomboëders bestaat, beschikbaar werd.

Calciet is een algemeen bestanddeel van sedimentaire gesteenten, van aders en in afzettingen in hete bronnen en spelonken in karstgebieden (als druipsteen). Het is het mineraal dat kalksteen vormt en daarmee het meest voorkomende mineraal van biologische oorsprong. Calciet is het hoofdbestanddeel van kalksteen, krijtgesteente en marmer en is het een belangrijk bestanddeel van mergel, kalkhoudende zandsteen en kalkschalies.

Graniet

Graniet is een zuur (of felsisch) stollingsgesteente dat voornamelijk bestaat uit drie mineralen; kwarts, veldspaten (kaliveldspaat en plagioklaas) en mica's (muscoviet en/of biotiet). Ook amfibool komt in graniet voor.

De onderlinge verhouding van de mineralen verschilt, maar doorgaans is kwarts de dominante component (ongeveer 50%). Het kwarts is meestal (melk-)wit, het veldspaat kan gekleurd zijn (crème, roze) en de glimmers zijn meestal bruin of lichtgrijs van kleur.

Graniet is een stollingsgesteente en dat wil zeggen dat het is gevormd bij het ondergronds stollen van magma. (Dit in tegenstelling tot een uitvloeiïngsgesteente zoals basalt dat dichtbij of aan het aardoppervlak gestold is.) Doordat graniet op diepte gestold is, hebben de mineralen bij langzame afkoeling de tijd gehad om kristallen te vormen. Een gesteente dat nog langzamer stolt, meestal in de "armen" van een magmakamer, wordt pegmatiet genoemd. Als graniet wordt blootgesteld aan zeer hoge drukken en temperaturen, verandert het in gneis, een metamorf gesteente.

Het woord komt van het Latijnse woord granus, dat korrel betekent. Het verklaart het vaak korrelige uiterlijk van graniet. Strikt genomen klopt dit niet, omdat een stollingsgesteente niet bestaat uit korrels (wat typisch is voor een sedimentair gesteente). Grofkristallijn zou een betere benaming zijn.

Graniet komt voor in sommige delen van België, al is daar het meeste graniet commercieel al gewonnen. Sommige zwerfstenen in Noord-Nederland bestaan uit graniet, meestal uit Noorwegen of Zweden. (De meeste zwerfstenen zijn in ieder geval granietachtige stollingsgesteenten).