Zinnwaldiet

Het mineraal zinnwaldiet is een kalium-lithium-ijzer-aluminium-fylosilicaat met de chemische formule KLiFe2+Al2Si3O10(F,OH)2. Het behoort tot de groep van de mica's, in het bijzonder die van biotiet.

Het zilverwitte, groengrijze tot lichtbruine mineraal is transparant en heeft een witte streep. De gemiddelde dichtheid is 3 en de hardheid is 3,5 tot 4. De splijting is goed volgens kristalvlak [001] en Zinnwaldiet is niet magnetisch, maar wel licht radioactief.

Zinnwaldiet is genoemd naar de typelocatie, Zinnwald (tegenwoordig Civonec, Tsjechië) in het Ertsgebergte in het toentertijd Duitse Saksen.

Zinnwaldiet is een mineraal dat typisch in pegmatieten uitkristalliseert. Het komt ook vaak in de omgeving van cassiteriet voor.

Categorieën: Mineraal | Fylosilicaat | Verbinding van lithium | Verbinding van kalium | Verbinding van ijzer | Verbinding van aluminium

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:

Biotiet

Biotiet of ijzermica is een fylosilicaat waarin de silicaatgroep gebonden is aan kalium, magnesium, ijzer of aluminium.

Biotiet wordt gevonden in granietgesteenten, gneis en schisten. Zoals andere mica's heeft biotiet een perfecte splijting: het kan gemakkelijk in buigbare platen gespleten worden. Het heeft een hardheid van 2,5 - 3, een soortelijk gewicht van 2,7 - 3,1. Het heeft een groenachtige tot bruine of zwarte kleur en kan zowel doorschijnend of opaak zijn. Biotiet wordt soms gevonden in grote platen, vooral in pegmatietaders. Het komt ook voor als een metamorf gesteente of als product van de afwisseling van hoornblende, augiet, werneriet en gelijkwaardige mineralen.

Biotiet is genoemd naar de Franse natuurkundige Jean-Baptiste Biot.

Biotiet komt voor in de lava van de Vesuvius, in Monzoni en op vele andere plaatsen in Europa. In de VS wordt het gevonden in de pegmatieten van New England, Virginia en North Carolina, evenals in de granieten van Pikes Peak, Colorado.

Categorieën: Mineraal | Fylosilicaat | Verbinding van aluminium | Verbinding van kalium | Verbinding van magnesium | Verbinding van ijzer

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.

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.

Cassiteriet

Het mineraal cassiteriet is een tin-oxide met de chemische formule SnO2.

Het kleurloze, grijze, groene of bruin- tot bruinzwarte cassiteriet heeft een diamantglans, een bruinwitte streepkleur, een perfecte splijting volgens kristalvlak [100] en een onduidelijke volgens [110]. De gemiddelde dichtheid is 6,9 en de hardheid is 6 tot 7. Het kristalstelsel is tetragonaal en het mineraal is niet radioactief .

De naam van het mineraal cassiteriet is afgeleid van het Griekse woord kassiteros, dat "tin" betekent.

Cassiteriet is het meest algemende tin-oxide en komt vooral voor in granitische pegmatieten en alluviale afzettingen. De typelocatie is gelegen in Cornwall en Wales in het Verenigd Koninkrijk.

Geschiedenis De Feniciërs haalden het van de legendarische Kassiteriden, een eilandengroep waarmee mogelijk de Scilly Eilanden bedoeld werden, ten westen van Cornwall. De Feniciërs verhandelden dit mineraal door het hele Middellandse Zeegebied.