Ilmeniet

Het mineraal ilmeniet is een ijzer-titanium-oxide met de chemische formule FeTiO3.

Het grijs tot zwarte opake ilmeniet heeft een trigonaal kristalstelsel. De ribben van de eenheidscel zijn: a=50.90 nm (nanometer), c=140.80 nm. Het is een mineraal met in het algemeen langwerpige kristallen, soms naaldvormig, meestal korte zuiltjes. Ilmeniet heeft geen splijting. De gemiddelde dichtheid is 4,72 en de hardheid is 5 tot 5,5.

Ilmeniet is genoemd naar de eerste vindplaats; het Russische Ilmen-gebergte, zuidelijke Oeral.

Ilmeniet is een algemeen voorkomend mineraal, te vinden in graniet, maar ook in basische stollingsgesteenten, vele metamorfe gesteenten, zware-mineraal zanden, zandsteen etc.

Ilmeniet is o.a. belangrijk als ertsmineraal voor Ti (Titanium).

Triklien

Veel vaste stoffen hebben een kristallijne structuur. Dat wil zeggen dat zij bestaan uit een regelmatige opstapeling van een structuureenheid (moleculen, ionen, atomen) die als bouwsteen van de regelmatige stapeling gezien kan worden. De structuureenheden vormen een driedimensionaal rooster. In de kristallografie worden de gestapelde structuureenheden eenheidscellen genoemd.

De regelmatige stapeling wordt translatiesymmetrie genoemd. Naast de translatiesymmetrie bestaat er ook nog interne symmetrie binnen de eenheden. Het geheel van alle symmetrie heet kristalstructuursymmetrie (zie hierna).

De symmetrie heeft onder meer als gevolg dat de gehele structuur van het kristal kan worden beschreven als de inhoud van één eenheidscel of zelfs een gedeelte daarvan, soms aangevuld met een beschrijving van de (zeer kleine) verschillen tussen eenheidscellen.

Een van de technieken die kan worden gebruikt om kristalstructuren te bepalen is de Röntgendiffractie. Dit is tot nog toe (2003) de nauwkeurigste techniek om de structuur van moleculen te onderzoeken. Kristalstructuren van meer dan 250.000 organische verbindingen zijn reeds bepaald en opgeslagen in de Cambridge Structural Database.

Naast kristallijne vaste stoffen bestaan er glasstructuren en amorfe structuren.

Magnetisme

Al in de Oudheid ontdekte men dat magnetietkristallen elkaar afhankelijk van de oriëntatie aantrekken of afstoten. Dit natuurkundige verschijnsel wordt magnetisme genoemd. Magnetiet is, evenals magnesium genoemd naar Magnesia, een gebied in Thessalië in het oude Griekenland.

Verantwoordelijk voor het magnetisme van magnetiet is het aanwezige ijzer. Veel ijzerlegeringen vertonen magnetisme. Naast ijzer vertonen ook nikkel en kobalt magnetische eigenschappen.

Voorwerpen die dit verschijnsel sterk vertonen noemt men magneten. Er zijn natuurlijke en kunstmatige magneten (bijvoorbeeld Alnico,Fernico, ferrieten). Alle magneten hebben twee polen die noordpool en zuidpool worden genoemd. De noordpool van een magneet stoot de noordpool van een andere magneet af, en trekt de zuidpool van een andere magneet aan. Twee zuidpolen stoten elkaar ook af. Omdat ook de aarde een magneetveld heeft, met z'n zuidpool vlak bij de noordpool en z'n noordpool vlakbij de zuidpool, zal een vrij ronddraaiende magneet altijd de noord-zuidrichting aannemen. De benamingen van de polen van een magneet zijn hiervan afgeleid. Overigens wordt gemakshalve, maar wel enigszins verwarrend, de zuidpool van de "aardemagneet" de magnetische noordpool genoemd en de noordpool van de "aardemagneet" de magnetische zuidpool.

Een verwant verschijnsel is elektromagnetisme, magnetisme dat ontstaat door een elektrische stroom.

Bij nadere beschouwing blijkt het magnetisme in van nature magnetische of magnetiseerbare materialen, net als elektromagnetisme, ook veroorzaakt te worden door bewegende elektrische lading. James Maxwell heeft, voortbouwend op onderzoek van o.a. Michael Faraday al in de negentiende eeuw een zeer elegante wiskundige formulering gegeven van elektriciteit en magnetisme die door Heaviside werd bijgeschaafd tot slechts vier differentiaalvergelijkingen, de vergelijkingen van Maxwell waarmee alle macroscopische elektrische en magnetische verschijnselen zijn te beschrijven.

Titanium

Titanium, of titaan, is een scheikundig element met symbool Ti en atoomnummer 22. Het is een grijs metallisch overgangsmetaal, het behoort met Zirconium (Zr), Hafnium (Hf) en Rutherfordium (Rf) tot de titaangroep.

In 1791 ontdekte Rev. William Gregor een nog onbekend element in het mineraal ilmeniet. In 1795 herontdekte Martin Heinrich Klaproth het element, ditmaal in rulieterts en noemde het titanium naar de titanen uit de Griekse mythologie. Omdat het metaal bij hoge temperaturen makkelijk reageert met zuurstof en koolstof, is het moeilijk om zuiver titanium te produceren. In 1922 lukte het A.E. van Arkel om zuiver metallisch titaan te bereiden (jodideproces).

Titanium wordt hoofdzakelijk (ongeveer 95%) gebruikt in de vorm van titaniumdioxide (TiO2); een intens wit pigment (titaanwit) in verf, papier en kunststoffen. Verf met titaniumdioxide reflecteert infrarood licht zeer goed, waardoor het veel wordt gebruikt in de astronomie.

Omdat het metaal sterk, licht en erg corrosiebestendig is, en bovendien bestand tegen extreme temperatuursschommelingen, worden titaniumlegeringen veel toegepast bij de constructie van vliegtuigen en raketten. Andere toepassingen van titanium zijn:

Verder wordt titanium soms gebruikt als constructiemateriaal om zeewater via destillatie om te zetten in drinkwater.

Oxide

In de anorganische chemie is een oxide een verbinding tussen een ander element en zuurstof waarin zuurstof als oxidator optreedt en de oxidatietoestand -2 aanneemt.

Omdat de elektronegativiteit van zuurstof hoog is, is het enige element waar zuurstof door geoxideerd wordt fluor. Verbindingen tussen fluor en zuurstof zijn dus eerder zuurstoffluoriden dan fluoroxiden.

Met vrijwel alle andere elementen vormt zuurstof oxiden. Uitzonderingen zijn de lichtere edelgassen. Ook met goud vormt zuurstof maar moeizaam oxiden. (Zij zijn metastabiel.)

Een goed voorbeeld van oxide vorming is de verbranding van magnesium

Dit is een voorbeeld van een basisch oxide

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).

Stollingsgesteente

Stollings- of magmatische gesteenten zijn gesteenten die zijn ontstaan door stolling van lava (aan het aardoppervlak) of magma (onder het aardoppervlak). De hoofdindeling van gesteenten is in stollingsgesteenten, afzettingsgesteenten en metamorfe gesteenten.

Stollinggesteenten worden onderverdeeld in 3 vormen:

In het Engels heten uitvloeiingsgesteenten volcanics, genoemd naar de Romeinse god van het vuur en de vulkanen "Vulcanus" en dieptegesteenten plutonics, genoemd naar de Romeinse god van de onderwereld, "Pluto".

felsisch--------------------------------------------------mafischkwarts - veldspaat - mica - amfibool - pyroxeen - olivijn

Categorieën: Geologie | Stollingsgesteente

Zandsteen

Zandsteen is een sedimentair- of afzettingsgesteente dat voornamelijk bestaat uit zandkorrels. Bij sedimentatie van zandkorrels worden ook silt, kalk, grind, glimmers, veldspaat en andere gesteentefragmenten afgezet. Door verwering wordt een van oorsprong geelbruine zandsteen grijs. Het voorkomen van bepaalde oxides en andere mineralen kleurt varianten bruinrood.

Zandsteen werd in Nederland en België vrij veel toegepast als bouwmateriaal. In Nederland vooral de zandsteen uit Bentheim en de, door het grote kalkgehalte, fijnkorrelige Baumberger zandsteen, die zeer geschikt was voor sculpturen.

Sinds 1951 is het bewerken van zandsteen in Nederland verboden, vanwege de grote hoeveelheid kwartsstof die bij het hakken vrijkomt. Dit veroorzaakt de longziekte silicose. Sinds die tijd wordt oude zandsteen bij restauraties vaak vervangen door Vaurion (Massangis). Dit verweert echter veel lichter. Daarom wordt ook wel gekozen voor de donkere steensoorten Peperino of Basaltlava.

In Nederland komt zandsteen aan de oppervlakte in het oosten van Twente, bij Winterswijk en in Limburg. In de rest van Nederland is nog niet voldoende diagenese opgetreden om zandsteen te krijgen.

Zandsteen heeft een zekere mate van porositeit en kan daardoor een goed reservoir voor grondwater of olie/gas zijn.