Helviet

Het mineraal helviet is een zwavel-houdend mangaan-beryllium-silicaat met de chemische formule Mn2+4Be3(SiO4)3S. Het tectosilicaat behoort tot de veldspaatvervangers.

Het grijze, geelgroene, gele, bruingele of bruine helviet heeft een glasglans, een grijswitte streepkleur en de splijting is onduidelijk volgens het kristalvlak [111]. De gemiddelde dichtheid is 3,26 en de hardheid is 6 tot 6,5. Het kristalstelsel is isometrisch en het mineraal is niet radioactief.

De naam van het mineraal helviet is afgeleid van het Griekse helios, dat "zon" betekent. Het is zo genoemd, vanwege de zongele kleur die het mineraal kan aannemen.

Zoals andere berylliumhoudende mineralen, komt helviet voornamelijk voor in pegmatieten. Het wordt ook gevormd in skarns en hydrothermaal verweerde gesteenten. De typelocatie is de Schwarzenberg en Breiterbrunn in Duitsland.

Categorieën: Mineraal | Tectosilicaat | Verbinding van mangaan | Verbinding van beryllium | Verbinding van zwavel

Zwavel

Zwavel is een scheikundig element met symbool S en atoomnummer 16. Het is een geel niet-metaal.

Al in de 9de eeuw v. Chr. was bekend dat een mengsel van zwavel, kool en teer uiterst brandbaar was en werd het daarom regelmatig toegepast bij het oorlogshandelingen. In de 12de eeuw werd in China buskruit uitgevonden dat een mengsel was van kaliumnitraat, koolstof en zwavel. In de mythologie werd zwavel vaak in verband gebracht met de hel. Vroegere alchemisten gebruikten voor zwavel een symbool dat bestond uit een driehoek met daarop een kruis. Proefondervindelijk was bekend geworden dat zwavel makkelijk reageerde met kwik. Rond 1774 was het de wetenschapper Antoine Lavoisier die ontdekte dat zwavel een chemisch element was en geen verbinding.

De naam zwavel komt uit het sanskriet waar het sulvere werd genoemd.

In de chemische industrie wordt zwavel veelvuldig gebruikt als grondstof voor velerlei verbindingen. Belangrijke afnemers van zwavel zijn de productie van zwavelzuur en de rubberindustrie waar het wordt gebruikt voor het vulkaniseren. Andere toepassingen van zwavel zijn:

Ook bij de productie van munitie wordt zwavel veel gebruikt.

Mangaan

Mangaan is een scheikundig element met symbool Mn en atoomnummer 25. Het is een zilverkleurig overgangsmetaal.

Al sinds de prehistorie wordt mangaan gebruikt. 15.000 jaar voor het begin van onze jaartelling werd bruinsteen (mangaandioxide) al gebruikt als pigment in verf. De Egyptenaren en Romeinen pasten mangaan toe tijdens de productie van glas, zowel om kleuren toe te voegen, als om kleuren te verwijderen. De Spartanen maakten legeringen van mangaan en ijzer.

In de 17e eeuw produceerde de Duitse chemicus Johann Rudolph Glauber voor het eerst kaliumpermanganaat, een stof die veel toepassing vindt in chemische laboratoria. In het midden van de 18e eeuw werd mangaanoxide gebruikt voor chloorproductie.

De Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele kwam tot de ontdekking dat mangaan een element is. Zijn collega Johann Gottlieb Gahn isoleerde zuiver mangaan in 1774 door mangaanoxide te reduceren met koolstof.

In het begin van de 19e eeuw gingen wetenschappers op zoek naar manieren waarop mangaan gebruikt kon worden in de productie van staal. In 1816 werd ontdekt dat de toevoeging van mangaan aan ijzer leidde tot een hardere staalvariant, zonder het breekbaar te maken.

Beryllium

Beryllium is een scheikundig element met symbool Be en atoomnummer 4. Het is een donkergrijs aardalkalimetaal.

Als eerste herkende Nicolas-Louis Vauquelin het in 1798 in oxidische vorm. In 1828 slaagden zowel Wöhler als Bussy er in het metaal door reductie met kalium te bereiden. Naar verluidt heeft een oplossing van beryllium een zoetige smaak, maar de vroege chemici die dit gemeld hebben deden dat stervend: berylliumverbindingen zijn namelijk zeer giftig.

Het is een goed materiaal om röntgenvensters van te maken omdat deze straling gezien de lage massadichtheid van beryllium niet sterk wordt geabsorbeerd en het metaal aan de andere kant sterk genoeg is om een vacuümsysteem te kunnen afsluiten.

Wanneer het blootgesteld wordt aan α-straling, heeft het de eigenschap neutronen vrij te geven. Het wordt dus wel als een zwakke neutronenbron gebruikt.

Vooral in legeringen met koper wordt het element veel toegepast omdat deze materialen goede eigenschappen vertonen. Ze zijn goede geleiders van zowel elektriciteit als warmte, ze zijn licht, sterk, stijf en hard en weerstaan corrosie en vermoeiing. Ze worden toegepast in puntlaselektroden, veren en elektrische contacten. Ze worden veel in de luchtvaart-, ruimte- en defensie-industrie toegepast.

Silicaat

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

Categorie: Silicaat

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

Veldspaatvervanger

De groep mineralen die bekend staat onder de naam veldspaatvervanger (Engelse en meer gebruikelijke term: feldspathoid), is een groep silicaten die in gedrag en samenstelling lijken op de veldspaten, maar voorkomen in zeldzamere stollings- en metamorfe gesteenten.

Veldspaatvervangers zijn allen tectosilicaten en bevatten meestal de elementen kalium, natrium, calcium en/of aluminium.

De veldspaatvervangers komen voornamelijk voor in alkali-rijke stollingsgesteenten als syeniet. Ze kunnen ook ontstaan bij de verwering van veldspaat.

Categorieën: Mineraal | Tectosilicaat

Radioactiviteit

Radioactiviteit, ook wel activiteit genoemd, is een natuurkundig fenomeen: bepaalde isotopen zijn instabiel en veranderen (desintegreren) spontaan in een andere atoomsoort. Dit noemt men radioactief verval.

Bij dit proces zenden ze straling uit. Na de desintegratie is de atoomkern veranderd van samenstelling, met name in de aantallen protonen en neutronen. Zo ontstaat een atoom van een andere atoomsoort, hetzij een andere isotoop van hetzelfde element, hetzij een ander element.

In sommige situaties is het desintegratieproduct, ook wel het dochternuclide genoemd, zelf ook weer instabiel. Het proces gaat door totdat de ontstane atoomkern in een stabiele vorm is geraakt. Men spreekt dan van een vervalketen.

Aan de ontdekking van en het onderzoek van radioactiviteit hebben veel mensen hun naam verbonden. Enkele van de voornaamste zijn:

Radioactiviteit wordt uitgedrukt in becquerel (Bq). Als er van een stof 1 atoom per seconde vervalt (desintegreert) is die stof een radioactieve bron (stralingsbron) met een sterkte van 1 becquerel.

Pegmatiet

Pegmatiet is een ganggesteente, vaak ontstaan uit felsisch (zuur, hoog SiO2 gehalte) vulkanisme, dat zeer grote kristallen (tot 10 meter doorsnede) kan bevatten.

Kenmerkend voor een pegmatiet is het voorkomen van zeldzame mineralen als aquamarijn, toermalijn, topaas, fluoriet, apatiet en wolfraam. Vooral mineralen die lithium bevatten, ontstaan in pegmatieten omdat een pegmatiet de laatst kristalliserende elementen opneemt.

Pegmatiet is genoemd naar het Latijnse woord pegma, dat "schavot" of "boekenkast" betekent.

Overal waar magma stolt onder het aardoppervlak, ontstaat stollingsgesteente. In gebieden waar een deel van het magma nog vloeibaar blijft, zijn er kristallen die "drijven" en aangroeien in de smelt die langzaam en als laatste uitkristalliseert. Als pegmatieten ontsloten raken aan het oppervlak, zijn er vaak erg mooie en grote kristallen te vinden. Dit is het geval in Brazilië, maar ook op kleinere schaal op Cap de Creus, Catalonië, Spanje.

Omdat pegmatieten zeldzame aardelementen als lithium, beryllium en tantalium bevat, is het voor de industrie een interessant gesteente om te mijnen. Ook edelstenen worden in pegmatieten gevonden.

Gesteente

Een gesteente is een geconsolideerd (vast) materiaal dat bestaat uit een mineraal of een verbinding van verschillende mineralen. Materialen als zand, modder en grind worden soms als gesteente geclassificeerd, maar vallen eigenlijk onder de term grondsoort. De aardkorst is opgebouwd uit talloze gesteenten. Ze bepalen in belangrijke mate de eigenschappen van het aardoppervlak; reliëf, draagkracht van de ondergrond, het bodemtype dat erop ontstaat en de waterhuishouding.

Veel gesteenten zijn van groot economisch belang. Voorbeelden zijn goud, graniet en marmer. Deze materialen noemt men delfstoffen.

Gesteenten worden ingedeeld op de manier waarop ze zijn ontstaan. Er zijn drie typen te onderscheiden, die hieronder worden toegelicht.

Stollingsgesteenten zijn gevormd uit magma. Het dieptegesteente graniet en het uitvloeiingsgesteente basalt zijn veel voorkomende stollingsgesteenten, ze vormen een belangrijk bestanddeel van respectievelijk de continentale en oceanische korst.

Deze groep wordt ook wel als sedimentgesteenten aangeduid. Het wordt gevormd door de verwering en erosie van andere gesteenten. Het verweringsmateriaal kan op verschillende manieren worden vervoerd. De naam van het sediment is afhankelijk van het soort transport: