Pezzotaiet

Het mineraal pezzotaiet is een cesium-beryllium-lithium-aluminium-silicaat met de chemische formule Cs(Be2Li)Al2Si6O18. Het cyclosilicaat behoort tot de beryl-groep.

Het doorzichtig tot doorschijnend roze of framboosrode pezzotaiet heeft een glasglans, een witte streepkleur en de splijting is imperfect volgens het kristalvlak [001]. Pezzotaiet heeft een gemiddelde dichtheid van 2,97 en de hardheid is 8. Het kristalstelsel is trigonaal en de radioactiviteit van het mineraal is nauwelijks meetbaar. De gamma ray waarde volgens het American Petroleum Institute is 212,96.

Het mineraal pezzotaiet is genoemd naar de Italiaanse mineraloog Federico Pezzotta, vanwege zijn uitgebreide onderzoek naar de pegmatieten van Madagaskar.

Zoals andere cesium-, beryllium- en lithium-houdende mineralen, is pezzotaiet een mineraal dat voornamelijk voorkomt in granitische pegmatieten. De typelocatie is de Sakavalana pegmatiet, nabij Mandosonoro, Antsirabe, Fianarantsoa, Madagaskar.

Categorieën: Mineraal | Cyclosilicaat | Verbinding van cesium | Verbinding van beryllium | Verbinding van lithium | Verbinding van aluminium

Cesium

Cesium is een scheikundig element met symbool Cs en atoomnummer 55. Het is een zilverwit alkalimetaal.

Cesium is als eerste spectroscopisch ontdekt door Robert Bunsen en Gustav Kirchhoff in 1860. Het kwam in kleine hoeveelheden voor in bronwater, dat zij onderzochten.

De naam is afkomstig van de Latijnse term caesius, dat als hemelblauw (naar de twee intense blauwe lijnen in het atomaire emissiespectrum van dit element) vertaald kan worden.

Cesium wordt toegepast in atoomklokken, die slechts 5 seconden verkeerd lopen in 300 jaar. Sinds 1967 wordt de seconde in het Internationale Systeem van Eenheden (SI) gedefinieerd als 9.192.631.770 cycli van de straling die hoort bij de overgang tussen twee energietoestanden van het Cesium-133 atoom.

Het metaal kan ofwel elektrochemisch ofwel door ontleding van het azide CsN3 bereid worden, maar het moet onder een inert gas, in vacuüm of onder olie bewaard worden. Het metaal zelf is bijzonder onedel. De elektronenconfiguratie is [Xe]6s1 en het ene buitenelektron is slechts zeer zwak aan het atoom gebonden. De eerste ionisatiepotentiaal is maar 3893 V, de laagste waarde van alle stabiele elementen. Cesiumchemie wordt daarom beheerst door de sterke neiging het Cs+ ion te vormen.

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.

Lithium

Lithium is een scheikundig element met symbool Li en atoomnummer 3. Het is een zilverwit alkalimetaal.

Lithium werd in 1817 ontdekt door Johan Arfwedson. De naam is afgeleid van het Griekse λιθος (lithos) dat steen betekent. Arfwedson ontdekte het element tijdens het onderzoeken van mineralen die afkomstig waren van het Zweedse eiland Utö. Christian Gmelin observeerde in 1818 dat lithiumzouten in een vlam een heldere rode kleur gaven. Geen van beide heren was echter in staat lithium te isoleren. De eerste isolatie van lithium gebeurde tijdens de elektrolyse van lithiumoxide door Humphry Davy. In 1923 werd lithium voor het eerst op grote schaal geproduceerd door het Duitse bedrijf Metallgesellschaft AG, waar men lithium verkreeg door middel van elektrolyse van een mengsel van lithiumchloride en kaliumchloride.

Lithium wordt toegepast in legeringen voor warmteuitwisseling. Het heeft een grote specifieke warmte. Het Li+ ion is bijzonder klein en mobiel. Er zijn een aantal vaste stoffen met een gelaagde structuur waar het tussen de lagen kan indringen. Deze interkalaten zijn interessante materialen voor vaste stof batterijen. Bovendien heeft lithium een hoog elektrochemisch potentiaal. Het metaal wordt gebruikt in de organische synthese. De halogeniden zoals lithiumchloride en lithiumbromide zijn hygroscopisch en worden als droogmiddelen gebruikt. Het stearaat is een veelgebruikt smeermiddel bij hoge temperaturen. Lithium wordt ook toegevoegd aan speciale glassoorten, bijvoorbeeld om telescoopspiegels van te maken. Lithiumcarbonaat en lithiumcitraat worden als medicijn gebruikt bij de onderdrukking van manie en depressie, het kan ook als drug dienen. In de volksmond worden deze medicijnen slechts aangeduid met de naam van de werkzame component (het Li+ ion) "Lithium".

Lithium is het lichtste metaal. In pure vorm is het een zacht zilverachtig materiaal dat aan de lucht snel oxideert. Ook met water reageert het snel onder vrijkomen van waterstof, hoewel het het minst reactieve element van de alkalimetalen is. In de vlam geeft het een rode kleur.

Het metaal kan uit zijn zouten vrijgemaakt worden langs elektrochemische weg, via elektrolyse van bijvoorbeeld het chloride:

Silicaat

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

Categorie: Silicaat

Cyclosilicaat

Een cyclosilicaat is een silicaat waarbij 3, 4, 6 of 8 silica tetraeders verbonden zijn. Hierdoor worden ringen gevormd van tetraeders met als algemene formules Si3O9, Si4O12, Si6O18 or Si8O20. Mineralen van dit type vormen vaak langwerpige prismatische kristallen. Voorbeelden van cyclosilicaten zijn de beryl-groep (waaronder smaragd en aquamarijn) en toermalijn.

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

Categorie: Cyclosilicaat

Beryl

Het mineraal Beryl is een kleurloos, wit, gelig wit, geelgroen tot groen, roze, blauwig tot groenblauw, rood of goudgeel cyclosilicaat.

De hardheid van het mineraal is 7,5 tot 8 (bros) op de schaal van Mohs en de streepkleur is wit. Het mineraal, dat in kristallen, korrelige, compacte of radiale aggregaten of keitjes voorkomt, is doorzichtig tot doorschijnend en heeft een glasachtige, matte glans. Het soortelijk gewicht van beryl is 2,63-2,80 en het heeft hexagonale kristalstructuur. De chemische samenstelling van dit aluminium-berylliumsilicaat is: Al2Be3Si6O18.

Het mineraal is beryl genoemd door Plinius naar het Griekse woord berullos (= "edelsteen met zeegroene kleur").

Beryl komt voor in in pegmatieten en in hydrothermaal-pneumatolitische en metamorfe gesteenten en is vrij zeldzaam. Het wordt onder andere gevonden in de VS (South Dakota, Connecticut), Brazilië, Duitsland en Australië.

Beryl wordt naar kleur en chemische samenstelling onderscheiden in een aantal variëteiten:

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).

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.