Heulandiet

Het mineraal heulandiet is een complex van gehydrateerde calcium-aluminium-tectosilicaten met de algemene chemische formule (Ba,Sr,K,Ca,Na)2-3Al3(Al,Si)2Si13O36·12(H2O). Het behoort tot de zeolieten.

De samenstelling van heulandiet, dat naast calcium de elementen barium, strontium, kalium en/of natrium kan bevatten, bepaalt de precieze eigenschappen. De algemene eigenschappen zijn; witte, gele, lichtrode, lichtbruine of lichtgrijze kleuren en een witte streepkleur, een glas- tot parelglans en een perfecte splijting volgens het kristalvlak [010]. De gemiddelde dichtheid ligt tussen 2,2 en 2,35 en de hardheid is 3 tot 3,5. Het kristalstelsel is monoklien en de radioactiviteit van het mineraal is nauwelijks meetbaar. De gamma ray waarde volgens het American Petroleum Institute varieert van 4,3 tot 47,06.

Heulandiet is genoemd naar de Engelse mineralenverzamelaar John Henry Heuland (1778 - 1856).

Zoals andere zeolieten, komt heulandiet voor in allerlei verschillende omgevingen: vulkanisch en metamorf gesteente, pegmatieten, tuffiet en diepzee sedimenten. De typelocatie voor de calciumvariant van heulandiet is Glasgow in Schotland.

Categorieën: Mineraal | Tectosilicaat | Verbinding van aluminium | Verbinding van calcium

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

Zeoliet

Zeolieten zijn mineralen en behoren tot de tectosilicaten. Natuurlijke zeolieten kunnen veel water bevatten. Bij verhitting kookt dit water eruit, vandaar de naam "zeoliet", van het griekse "zein", koken, en "lithos", steen. Er bestaan ongeveer een vijftigtal natuurlijke zeolieten en meer dan honderd kunstmatige zeolieten. Veel voorkomende natuurlijke zeolieten zijn natroliet, heulandiet en stilbiet. Kunstmatige zeolieten worden onder andere gebruikt in wasmiddel, kattengrid en katalyse.

Een zeoliet is opgebouwd uit silicium, aluminium en zuurstof atomen. Deze atomen vormen een tetraëder, welke op hun beurt weer kooien kunnen vormen. Hierdoor krijgt de zeoliet een zeer poreuze structuur. De structuur van een zeoliet is echter wel zeer regelmatig en de aaneengeschakelde kooien vormen een soort kanalen. Deze kanalen kunnen worden gezien als gangen en liftschachten in een flatgebouw. In de kooien kunnen kleine moleculen (zoals water) en ionen zitten. De ionen zijn vaak nodig om de negatief geladen structuur van Si, Al en O te compenseren. Verhitting van de zeoliet op hoge temperatuur kan ervoor zorgen dat de structuur in elkaar klapt. Verdere verhitting van dit amorfe materiaal kan voor nucleatie van een nieuwe keramische fase zorgen.

Ieder zeoliet heeft een verschillende kanalenstructuur, waarbij de afmeting, vorm en mate van rechtheid verschillen. Vaak zijn er kanalen in twee dimensies die een regelmatig netwerk vormen.

De kanalen van zeolieten hebben de grootte van atomen of moleculen, en deze eigenschap maakt ze geschikt als "moleculaire zeef". Een zeoliet met smalle kanalen kan bijvoorbeeld waterstof van stikstof scheiden, en een zeoliet met wat grotere kanalen scheidt normaal-alkaan van iso-alkaan.

Zeolieten zijn te beschouwen als een zout. Hierbij zijn de ionen die in de stuctuur zitten (K, Na of Ca) het positieve metaalion. De zeolitische kristalstructuur werkt als het negatieve tegenion. De metaalionen kunnen worden verwisseld voor andere ionen. Deze eigenschap is te gebruiken bij bijvoorbeeld het verminderen van de waterhardheid:

Barium

Barium is een scheikundig element met symbool Ba en atoomnummer 56. Het is een zilverwit aardalkalimetaal.

Omstreeks 1500 werden bariumsulfaat bevattende stenen magische krachten toegekend, omdat ze een lichte gloed afgaven na te zijn verhit in aanwezigheid van houtskool. Zelfs na enkele jaren bleven de stenen in het donker nog nagloeien. Tegenwoordig is dat proces bekend als fluorescentie.

Barium is voor het eerst geïdentificeerd in 1774 door Carl Wilhelm Scheele en in 1808 voor het eerst geïsoleerd door Humphry Davy door gesmolten bariumoxide te elektrolyseren.

De naam barium is afgeleid van het Griekse barys dat zwaar betekent.

De belangrijkse toepassingen van barium zijn bougies, als gasvanger in vacuumbuizen en fluorescente lampen. Daarnaast wordt barium op kleinere schaal gebruikt in:

Strontium

Strontium is een scheikundig element met symbool Sr en atoomnummer 38. Het is een zilverwit aardalkalimetaal.

In 1790 was Adair Crawford in staat om het mineraal strontianiet te onderscheiden van verschillende bariummineralen. Acht jaar later ontdekte Martin Heinrich Klaproth het element zelf en in 1808 werd het voor het eerst met behulp van elektrolyse geïsoleerd door Humphry Davy.

Het element is vernoemd naar de Schotse plaats Strontian waar strontiumhoudende mineralen voor het eerst werden ontdekt.

Strontium wordt voornamelijk gebruikt in het glas van kleuren televisie's. Andere toepassingen zijn:

Tenslotte wordt strontium gebruikt in vuurwerk omdat het bij verbranding een intense scharlakenrode kleur heeft.

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.

Gamma ray (straling)

De gamma ray waarde is een maat voor de natuurlijke radioactiviteit van een gesteente of mineraal. De technische standaards die gelden voor gamma ray metingen, zijn opgesteld door het American Petroleum Institute en de officieuze "eenheid" van deze metingen is dan ook API. Hoewel de naam voor deze waarde gamma ray is, is het niet zuiver gammastraling die door de radioactieve mineralen wordt uitgezonden, dit kunnen ook andere deeltjes omvatten.

Binnen de olie-industrie wordt de gamma ray waarde van gesteente gebruikt om het type gesteente grofweg te bepalen. Door middel van gevoelige metingen in het boorgat (logging) wordt informatie verkregen over de natuurlijke radioactiviteit. Schalie bevat vaak zwak radioactieve mineralen, naast kleimineralen zijn dat voornamelijk biotiet of andere mica's. Ook zandsteen kan radioactieve sporenelementen bevatten, meestal in zogenaamde "vuile zandstenen" (met veel niet-siliciklastisch materiaal). Het kalium-zout sylviet veroorzaakt relatief hoge gamma ray waardes en is daarmee een indicator tegenover het niet radioactieve haliet.

Categorieën: Straling | Olie-industrie