Titaniet

Het mineraal titaniet of sfeen is een fluor-houdend calcium-titanium-aluminium-ijzer-silicaat met de chemische formule CaTiAlFe3+SiO5F. Zeldzame aardelementen als lanthanium, cerium, praseodymium, samarium en neodymium komen in kleine hoeveelheden in het mineraal voor. Het mineraal behoort tot de nesosilicaten.

Het grijze, groene, gele, rode of roodbruine titaniet heeft een diamantglans, een roodwitte streepkleur en de splijting van het mineraal is duidelijk volgens het kristalvlak [110] en imperfect volgens [100] en [112]. Het kristalstelsel is monoklien. Humiet heeft een gemiddelde dichtheid van 3,48, de hardheid is 5 tot 5,5 en het mineraal is, door de insluitsels van de zeldzame aardelementen, mild radioactief. De gamma ray waarde volgens het American Petroleum Institute is 3805,77.

De naam van het mineraal titaniet is afgeleid van de samenstelling; het bevat het element titanium.

Het mineraal titaniet is een algemeen voorkomend mineraal in felsische dieptegesteenten, pegmatieten, gneisen, schisten en skarns. De typelocatie is Passau, Beieren, Duitsland.

Categorieën: Mineraal | Nesosilicaat | Verbinding van calcium | Verbinding van titaan | Verbinding van aluminium | Verbinding van ijzer | Verbinding van fluor

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.

Silicaat

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

Categorie: Silicaat

Lanthanium

Lanthanium of Lanthaan is een scheikundig element met symbool La en atoomnummer 57. Het is een zilverwit lanthanide.

Lanthanium is in 1839 ontdekt door de Zweedse wetenschapper Carl Gustaf Mosander nadat hij een oplossing van ceriumnitraat indampte en het ontstane zout oploste in verdund salpeterzuur. Wat er achterbleef was onzuiver lanthaniumoxide. In 1923 is lanthanium voor het eerst in elementaire vorm geïsoleerd.

De naam lanthanium is afgeleid van het Griekse lanthanein dat verborgen zijn betekent.

Voor industriële toepassingen wordt lanthanium vooral gebruikt als additief. Enkele toepassingen zijn:

Met behulp van de barium- en lanthaniumconcentratie in stenen en ertsen kan de ouderdom ervan worden bepaald.

Cerium

Cerium is een scheikundig element met symbool Ce en atoomnummer 58. Het is een zilverwit lanthanide.

Cerium is in 1801 ontdekt door de Zweedse wetenschappers Jöns Jacob Berzelius en Wilhelm von Hisinger. Tegelijkertijd en onafhankelijk daarvan werd het element ook ontdekt door de Duitser Martin Heinrich Klaproth.

Cerium is door Berzelius vernoemd naar de planetoïde Ceres, welke twee jaar eerder werd ontdekt.

In de industrie wordt cerium vooral gebruikt bij het maken van legeringen met aluminium en zirkonium. Andere toepassingen zijn:

In de petrochemische industrie wordt ceriumoxide gebruikt bij het kraken van olie.

Praseodymium

Praseodymium is een scheikundig element met symbool Pr en atoomnummer 59. Het is een zilverwit lanthanide.

In 1841 veronderstelde de Zweedse chemicus Carl Gustav Mosander dat hij het element didymium had ontdekt. Paul Émile Lecoq de Boisbaudran toonde in 1879 aan dat Mosanders didymium een combinatie van samarium en een ander onbekend element was, door het samarium er uit te isoleren. Dat het residu opzichzelf ook weer een mengsel van twee andere elementen was, bewees Carl Auer von Welsbach in 1885 door het de scheiden in neodymium en praseodymium.

De naam praseodymium is een samentrekking van de Griekse woorden prasios (groen) en didymos (tweeling). In 1994 is er voorgesteld om het element Berzelium te noemen om verwarring te voorkomen. Tot op heden wordt echter de oude naam praseodymium gehanteerd.

Praseodymium wordt in beperkte mate voor industriële toepassingen gebruikt:

In de glasindustrie wordt praseodymium gebruikt om glas geel te kleuren.

Samarium

Samarium is een scheikundig element met symbool Sm en atoomnummer 62. Het is een zilverwit lanthanide.

Samarium is in 1853 ontdekt door de Zwitserse chemicus Jean Charles Galissard toen hij scherpe absorptiebanden aantrof bij het bekijken van het element dat toen bekend was als didymium met een spectrofotometer. In Parijs werd samarium voor het eerst uit het mineraal samarskiet geïsoleerd door Paul Émile Lecoq de Boisbaudran in 1879.

De naam samarium is afkomstig van het mineraal samarskiet waarin samarium meestal wordt aangetroffen.

Industriële toepassingen van samarium zijn:

In de filmindustrie kan samarium (net als veel andere lanthaniden) worden gebruikt voor boogontladingslampen.

Neodymium

Neodymium is een scheikundig element met symbool Nd en atoomnummer 60. Het is een geel/zilverwitte lanthanide.

Neodymium is in 1885 ontdekt door de Oostenrijkse chemicus Carl Auer von Welsbach. Hij scheidde neodymium en praseodymium van het materiaal dat tot die tijd bekend was als didymium. Het duurde echter tot 1925 voordat het element in zuivere vorm werd geïsoleerd.

De naam neodymium is een samentrekking van de Griekse woorden neo (nieuw) en didymos (tweeling).

Neodymium wordt hoofdzakelijk gebruikt in de glasindustrie en bij de productie van legeringen:

Neodymium heeft een heldere zilverachtige glans. Het is één van de meest reactieve lanthaniden en reageert ook met zuurstof. Daarbij verandert de heldere glans snel in een grijze en matte oxidelaag.

Felsisch

Felsisch of zuur gesteente is gesteente dat meer lichte mineralen als veldspaat (FEL is van het Engelse feldspar) en SiO2 (SIC van silica) bevat. De tegenhanger van felsisch gesteente is mafisch gesteente, dat juist veel zware elementen als magnesium (MA) en ijzer (F van ferrum - Latijn voor ijzer) bevat.

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

Categorie: Stollingsgesteente

Dieptegesteente

Met dieptegesteente (ook wel plutonisch of intrusief gesteente genoemd, naar het Engelse plutonic rock of intrusion) wordt een stollingsgesteente bedoeld dat diep onder het aardoppervlak is gestold.

De exacte diepte van kristallisatie kan varieren, belangrijk is dat het magma zodanig langzaam afkoelt, dat het gesteente uit grote kristallen gevormd wordt. Het verschil met ganggesteente en uitvloeiingsgesteente is, de diepte waarop kristallisatie plaatsvindt. Het onderscheid tussen mantelgesteente (bijvoorbeeld peridotiet) en dieptegesteente kan bepaald worden doordat eerstgenoemde typische mantel-mineralen als granaten bevat. De bekendste dieptegesteenten zijn het felsische graniet en het mafische gabbro.

De andere naam voor dieptegesteente, plutonisch, is afgeleid van de Romeinse god van de onderwereld, Pluto.

Dieptegesteenten worden gevormd onder het aardoppervlak en raken ontsloten bij tektonische opheffing (uplift). Vaak zijn in orogenen veel dieptegesteenten ontsloten. Dit lijkt tegenstrijdig, aangezien het diepst gevormde gesteente het hoogst wordt gevonden, maar dit is te verklaren door overschuivingen van het onderliggend gesteente die ontstaan bij convergente plaatgrenzen. Een andere manier om op diepte gestold gesteente aan het oppervlak te krijgen, is het proces van obductie, waarbij in tegenstelling tot het "normale" subductie-proces zwaar gesteente niet onder lichter gesteente "duikt", maar waar delen van diepte- en mantelgesteente juist "omhooggeperst" worden. Hierdoor kan bijvoorbeeld een ofioliet ontsloten zijn.

Er zijn verschillende vormen waarin dieptegesteente voorkomt, de belangrijkste vormen zijn:

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.