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En­er­gie­dis­per­si­ve Rönt­gen­spek­tros­ko­pie / EDX / EDSDie Primärelektronen des Elektronenstrahl stoßen Elektronen aus kernnahen Schalen der Atome der Probe heraus. In die so entstandenen Lücken fallen Elektronen aus weiter vom Atomkern entfernt liegenden Elektronenschalen. Die Energiedifferenz zwischen den beiden hierbei beteiligten Elektronenschalen kann als "Charakteristische Röntgenstrahlung" emittiert werden und ist für jedes Element anders (die ebenfalls entstehende Röntgen-Bremsstrahlung interessiert hier nicht, wird aber in den Auswertungen berücksichtigt). Die Auswertung des Röntgenspektrums (Energie-Häufigkeits-Verteilung) erlaubt es, die Elementzusammensetzung einer Probe zu identifizieren und über die Intensität zu quantifizieren. Dazu wird die Röntgenstrahlung hinsichtlich ihrer Energie analysiert und die jeweilige Intensität der Spektrallinien gemessen. Da die Energie der Röntgenstrahlung von der Ordnungszahl der Atome abhängt (Moseley'sches Gesetz), kann anhand der Röntgenspektren auf die ... Ein Beitrag von Berthold Weber und Frank M.
Die Pri­mä­re­lek­tro­nen des Elek­tro­nen­strahl sto­ßen Elek­tro­nen aus kern­na­hen Scha­len der Ato­me der Pro­be her­aus. In die so ent­stan­de­nen Lü­cken fal­len Elek­tro­nen aus wei­ter vom Atom­kern ent­fernt lie­gen­den Elek­tro­nen­scha­len. Die En­er­gie­dif­fe­renz zwi­schen den bei­den hier­bei be­tei­lig­ten Elek­tro­nen­scha­len k ... mehrDie Primärelektronen des Elektronenstrahl stoßen Elektronen aus kernnahen Schalen der Atome der Probe heraus. In die so entstandenen Lücken fallen Elektronen aus weiter vom Atomkern entfernt liegenden Elektronenschalen. Die Energiedifferenz zwischen den beiden hierbei beteiligten Elektronenschalen kann als "Charakteristische Röntgenstrahlung" emittiert werden und ist für jedes Element anders (die ebenfalls entstehende Röntgen-Bremsstrahlung interessiert hier nicht, wird aber in den Auswertungen berücksichtigt). Die Auswertung des Röntgenspektrums (Energie-Häufigkeits-Verteilung) erlaubt es, die Elementzusammensetzung einer Probe zu identifizieren und über die Intensität zu quantifizieren. Dazu wird die Röntgenstrahlung hinsichtlich ihrer Energie analysiert und die jeweilige Intensität der Spektrallinien gemessen. Da die Energie der Röntgenstrahlung von der Ordnungszahl der Atome abhängt (Moseley'sches Gesetz), kann anhand der Röntgenspektren auf die ... Ein Beitrag von Berthold Weber und Frank M.
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Ka­la­va­sos auf Zy­pernDie Bodenschätze der Insel stammen vor allem aus submarinen Gebirgsbildungen. Kupfer, das als Sulfid vorkommt, entstand, als am Tethysboden Meerwasser in die vorhandenen Gesteinsklüfte eindrang und die im Nebengestein vorkommenden Metalle löste. Diese stiegen dann als Kupfer-, Eisen- und Zinksulfide auf. Die untermeerisch geförderten Basalte erstarrten wulst- und kissenartig und bilden die sogenannte Kissenlava (Pillolaven).
Die Bo­den­schät­ze der In­sel stam­men vor al­lem aus sub­ma­ri­nen Ge­birgs­bil­dun­gen. Kup­fer, das als Sul­fid vor­kommt, ent­stand, als am Te­thys­bo­den Meer­was­ser in die vor­han­de­nen Ge­steins­klüf­te ein­drang und die im Ne­ben­ge­stein vor­kom­men­den Me­tal­le lös­te. Die­se stie­gen dann als Kup­fer-, Ei­sen- und Zink­s­ul­fi­de ... mehrDie Bodenschätze der Insel stammen vor allem aus submarinen Gebirgsbildungen. Kupfer, das als Sulfid vorkommt, entstand, als am Tethysboden Meerwasser in die vorhandenen Gesteinsklüfte eindrang und die im Nebengestein vorkommenden Metalle löste. Diese stiegen dann als Kupfer-, Eisen- und Zinksulfide auf. Die untermeerisch geförderten Basalte erstarrten wulst- und kissenartig und bilden die sogenannte Kissenlava (Pillolaven).
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Gru­be Her­mi­ne im Wöl­sen­dor­fer Re­vier... In dem Grubenfeld waren vor 1940 mehrere Kleinbetriebe tätig, die die einzelnen Gänge an völlig unterschiedlichen Stellen zuerst in Tagröschen und später mittels Schlepp- (tonnlägiger Schacht, d.h. im Gang abgeteuft) oder Saigerschacht ausgebeutet hatten. An keiner Stelle hat es allerdings, wie es bei allen anderen Gruben üblich war, eine Konzentration an einem bestimmten Standort gegeben und so kam es mit Hilfe der Reichsregierung zwischen 1940 und 1942 dazu, dass die Grube Hermine ins Leben gerufen wurde. Wenn der II. Weltkrieg nicht ausgebrochen wäre, weil Flußspat dringend für Rüstungszwecke gebraucht wurde, dann hätte es unter Umständen die Grube Hermine gar nicht gegeben und die Gänge wären von Grube Cäcilia und Grube Erika abgebaut worden. ... Ein Beitrag von Michael Kommer
... In dem Gru­ben­feld wa­ren vor 1940 meh­re­re Klein­be­trie­be tä­tig, die die ein­zel­nen Gän­ge an völ­lig un­ter­schied­li­chen Stel­len zu­erst in Ta­grö­schen und spä­ter mit­tels Sch­lepp- (tonn­lä­g­i­ger Schacht, d.h. im Gang ab­ge­teuft) oder Sai­ger­schacht aus­ge­beu­tet hat­ten. An kei­ner Stel­le hat es al­ler­dings, wie ... mehr... In dem Grubenfeld waren vor 1940 mehrere Kleinbetriebe tätig, die die einzelnen Gänge an völlig unterschiedlichen Stellen zuerst in Tagröschen und später mittels Schlepp- (tonnlägiger Schacht, d.h. im Gang abgeteuft) oder Saigerschacht ausgebeutet hatten. An keiner Stelle hat es allerdings, wie es bei allen anderen Gruben üblich war, eine Konzentration an einem bestimmten Standort gegeben und so kam es mit Hilfe der Reichsregierung zwischen 1940 und 1942 dazu, dass die Grube Hermine ins Leben gerufen wurde. Wenn der II. Weltkrieg nicht ausgebrochen wäre, weil Flußspat dringend für Rüstungszwecke gebraucht wurde, dann hätte es unter Umständen die Grube Hermine gar nicht gegeben und die Gänge wären von Grube Cäcilia und Grube Erika abgebaut worden. ... Ein Beitrag von Michael Kommer
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Mi­ne­ra­li­en­por­trait GipsDer Gips und seine große Verwendbarkeit zu plastischen Anwendungen, zur Innenraumgestaltung und als (kalkhaltiger) Gipsmörtel waren schon seit dem Altertum bekannt. In den Keilschriften der Sumerer und Babylonier finden sich Hinweise für die Verwendung von Gips, ebenso in Jericho (6000 v. Chr.). Ab 3000 v. Chr. wurde in Uruk und später in Ägypten Gips auch als Mörtel verwendet, dem Kalk oder Steine als Verunreinigung oder zur Streckung beigemengt waren, u.a., um die Blöcke der Sphinx (2700–2600 v. Chr.) sowie der Großen Pyramide von Gizeh in Form kalkhaltiger Gipsmörtel zu verbinden, bzw. zu verfugen. Der Mörtel der großen Cheops-Pyramide besteht zu 83 Proz. aus Gips. Auch lichtdurchlässige Scheiben aus Alabaster waren bei den Ägyptern bekannt.

Die minoische Kultur verwendete Gipsmörtel und Alabaster anstatt von Marmor als Fußboden oder Wandbelag und als Baustein (Palast von Knossos, 2100–1800 v. Chr. und Palast von Phaistos) und der griechische Naturforscher Theophrastos von Eresos beschrieb in einer Abhandlung die Herstellung von Gips. In Griechenland wurde Gips wegen seiner leichten Bearbeitbarkeit auch für Bauornamente an den Häusern genutzt. Der griechische Geograph Herodot (490/480 - 424 v.Chr.) erzählt von den Äthiopiern, daß sie ihre getrockneten Leichname übergipsten und schön anmalten. Der römische Architekt Vitruv (1. Jh. v.Chr.) und Plinius d.Ä. (23 - 79 n.Chr.) sprechen von der Benutzung des Gipses zu Bauzwecken, und letzterer erzählt, daß der griechische Bildhauer Lysistratos (2. Hälfte des 4. Jh. v. Chr.) aus Sikyon zuerst einen Gipsabguß von einem menschlichen Gesicht genommen und in die Form ...

Ein Mineralienportrait aus der Feder von Peter Seroka
Der Gips und sei­ne gro­ße Ver­wend­bar­keit zu plas­ti­schen An­wen­dun­gen, zur In­nen­ra­um­ge­stal­tung und als (kalk­hal­ti­ger) Gips­mör­t­el wa­ren schon seit dem Al­ter­tum be­kannt. In den Keil­schrif­ten der Su­me­rer und Ba­by­lo­ni­er fin­den sich Hin­wei­se für die Ver­wen­dung von Gips, eben­so in Je­ri­cho (6000 v. Chr.). Ab ... mehrDer Gips und seine große Verwendbarkeit zu plastischen Anwendungen, zur Innenraumgestaltung und als (kalkhaltiger) Gipsmörtel waren schon seit dem Altertum bekannt. In den Keilschriften der Sumerer und Babylonier finden sich Hinweise für die Verwendung von Gips, ebenso in Jericho (6000 v. Chr.). Ab 3000 v. Chr. wurde in Uruk und später in Ägypten Gips auch als Mörtel verwendet, dem Kalk oder Steine als Verunreinigung oder zur Streckung beigemengt waren, u.a., um die Blöcke der Sphinx (2700–2600 v. Chr.) sowie der Großen Pyramide von Gizeh in Form kalkhaltiger Gipsmörtel zu verbinden, bzw. zu verfugen. Der Mörtel der großen Cheops-Pyramide besteht zu 83 Proz. aus Gips. Auch lichtdurchlässige Scheiben aus Alabaster waren bei den Ägyptern bekannt.

Die minoische Kultur verwendete Gipsmörtel und Alabaster anstatt von Marmor als Fußboden oder Wandbelag und als Baustein (Palast von Knossos, 2100–1800 v. Chr. und Palast von Phaistos) und der griechische Naturforscher Theophrastos von Eresos beschrieb in einer Abhandlung die Herstellung von Gips. In Griechenland wurde Gips wegen seiner leichten Bearbeitbarkeit auch für Bauornamente an den Häusern genutzt. Der griechische Geograph Herodot (490/480 - 424 v.Chr.) erzählt von den Äthiopiern, daß sie ihre getrockneten Leichname übergipsten und schön anmalten. Der römische Architekt Vitruv (1. Jh. v.Chr.) und Plinius d.Ä. (23 - 79 n.Chr.) sprechen von der Benutzung des Gipses zu Bauzwecken, und letzterer erzählt, daß der griechische Bildhauer Lysistratos (2. Hälfte des 4. Jh. v. Chr.) aus Sikyon zuerst einen Gipsabguß von einem menschlichen Gesicht genommen und in die Form ...

Ein Mineralienportrait aus der Feder von Peter Seroka
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Syn­the­ti­sche Kri­s­tal­le - Zir­ko­nia / Zir­co­ni­um(IV)-oxidZirkonia, auch bekannt als Zirconia oder Fianit, bezeichnet künstlich hergestellte Einkristalle aus Zirconium(IV)-oxid (chemische Formel: ZrO2), die in ihrer kubischen Hochtemperaturphase stabilisiert sind. Es handelt sich dabei um kein natürlich vorkommendes Mineral. Im Jahr 1937 entdeckten die Mineralogen M. V. Stackelberg and K. Chudoba das natürliche Vorkommen von kubischem Zirkoniumoxid in Form mikroskopisch kleiner Körnchen in metamiktem Zirkon. Sie interpretierten diese Körnchen als Beiprodukt des Metamiktisierungsprozesse. Beide Mineralogen würdigten das Mineral nicht mit einem eigenen Namen, da ihnen dies damals unwesentlich erschien. Mittels Röntgendiffraktomie konnten sie die Existens des natürlichen Ebenbildes des künstlichen Produktes nachweisen.

Ein Beitrag von Klaus Schäfer
Zir­ko­nia, auch be­kannt als Zir­co­nia oder Fianit, be­zeich­net künst­lich her­ge­s­tell­te Ein­kri­s­tal­le aus Zir­co­ni­um(IV)-oxid (che­mi­sche For­mel: ZrO2), die in ih­rer ku­bi­schen Hoch­tem­pe­ra­tur­pha­se sta­bi­li­siert sind. Es han­delt sich da­bei um kein na­tür­lich vor­kom­men­des Mi­ne­ral. Im Jahr 1937 ent­deck­ten die Min ... mehrZirkonia, auch bekannt als Zirconia oder Fianit, bezeichnet künstlich hergestellte Einkristalle aus Zirconium(IV)-oxid (chemische Formel: ZrO2), die in ihrer kubischen Hochtemperaturphase stabilisiert sind. Es handelt sich dabei um kein natürlich vorkommendes Mineral. Im Jahr 1937 entdeckten die Mineralogen M. V. Stackelberg and K. Chudoba das natürliche Vorkommen von kubischem Zirkoniumoxid in Form mikroskopisch kleiner Körnchen in metamiktem Zirkon. Sie interpretierten diese Körnchen als Beiprodukt des Metamiktisierungsprozesse. Beide Mineralogen würdigten das Mineral nicht mit einem eigenen Namen, da ihnen dies damals unwesentlich erschien. Mittels Röntgendiffraktomie konnten sie die Existens des natürlichen Ebenbildes des künstlichen Produktes nachweisen.

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Mi­ne­ra­li­en­por­trait Ara­gonitAragonit besteht wie Calcit aus Calciumcarbonat. Das Mineral unterscheidet sich jedoch von Calcit durch seine interne Kristallstruktur. Während das Kristallsystem von Calcit trigonal ist, ist das von Aragonit rhombisch. Dichte Massen kleiner Aragonitkristalle sind schwierig von Calcit zu unterscheiden, werden sie jedoch größer, zeigen sie einen deutlich unterschiedlichen Habitus. Aragonitkristalle sind meist lang und nadelig, wohingegen Calcitkristalle eher stummelig sind oder sogen. „Hundezahn-Calcite“ zu bilden. Die Calcitkristalle sind oft rhomboedrisch, doch - Calcit ist ein Verwandlungskünster – kann das Mineral sehr kapriziös sein, wenn es zur äußeren Form kommt. Büschel nadeliger Aragonitkristalle sind auch als Frostwerk bekannt.

So mancher Mineraloge wäre ärgerlich, wenn man ihn daran erinnert, dass Aragonit und Calcit in vielen Höhlen glückliche Bettgenossen sind. Er wird auf seine Phasendiagramme verweisen und auf ihnen herumdeuteln, als wären es heilige Schriften und darauf bestehen, dass Aragonit bei solch niedrigen Drücken und Temperaturen auf keinen Fall stabil sein kann. Doch selbst in dem Moment, während er all dies zu erklären versucht, wachsen Aragonite weiter in alle Richtungen, trotzen der Schwerkraft, offensichtlich, um die Gesetze der Chemie und Physik herauszufordern. Ihr Geheimnis ist ein Kristallisationtrick, den man als „Magnesium-Vergiftung" (magnesium poisoning) bezeichnet.

Lesen Sie weiter in diesem spannenden Portrait von Peter Seroka.
Ara­gonit be­steht wie Cal­cit aus Cal­ci­um­car­bo­nat. Das Mi­ne­ral un­ter­schei­det sich je­doch von Cal­cit durch sei­ne in­ter­ne Kri­s­tall­struk­tur. Wäh­rend das Kri­s­tall­sys­tem von Cal­cit tri­go­nal ist, ist das von Ara­gonit rhom­bisch. Dich­te Mas­sen klei­ner Ara­gonit­kri­s­tal­le sind schwie­rig von Cal­cit zu un­ter­scheid ... mehrAragonit besteht wie Calcit aus Calciumcarbonat. Das Mineral unterscheidet sich jedoch von Calcit durch seine interne Kristallstruktur. Während das Kristallsystem von Calcit trigonal ist, ist das von Aragonit rhombisch. Dichte Massen kleiner Aragonitkristalle sind schwierig von Calcit zu unterscheiden, werden sie jedoch größer, zeigen sie einen deutlich unterschiedlichen Habitus. Aragonitkristalle sind meist lang und nadelig, wohingegen Calcitkristalle eher stummelig sind oder sogen. „Hundezahn-Calcite“ zu bilden. Die Calcitkristalle sind oft rhomboedrisch, doch - Calcit ist ein Verwandlungskünster – kann das Mineral sehr kapriziös sein, wenn es zur äußeren Form kommt. Büschel nadeliger Aragonitkristalle sind auch als Frostwerk bekannt.

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De­for­mier­te Kri­s­tal­leEs gibt nirgendwo im Universum einen perfekten Kristall, denn jeder Kristall hat eine Oberfläche und für die Atome auf der Oberfläche ist die Umgebung anders als für Atome im Volumen. Die Oberfläche ist somit ein Defekt. Reale Kristalle sind damit also Kristalle, die Defekte enthalten.

Eine einfache Definition für Defekte in Kristallen ist die Betrachtung der Umgebung der Atome im Kristall. Falls die unmittelbare Umgebung - streng genommen im zeitlichen Mittel, da die Atome im Kristall wegen der Temperatur um ihre Position wackeln - um ein beliebig herausgegriffenes Atom anders ist als die Umgebung eines Referenzatom in einem perfekten Teil des Kristalls, ist ein Defekt Ursache für diese Änderung. Für ein Atom auf der Oberfläche eines Kristalls ist diese Bedingung zweifellos erfüllt, da die eine Hälfte des Raumes keine Atome des Kristalls hat. Es gibt also prinzipiell keine perfekten Kristalle.
Es gibt nir­gend­wo im Uni­ver­sum ei­nen per­fek­ten Kri­s­tall, denn je­der Kri­s­tall hat ei­ne Ober­fläche und für die Ato­me auf der Ober­fläche ist die Um­ge­bung an­ders als für Ato­me im Vo­lu­men. Die Ober­fläche ist so­mit ein De­fekt. Rea­le Kri­s­tal­le sind da­mit al­so Kri­s­tal­le, die De­fek­te ent­hal­ten.

Ei­ne ein­fa ... mehrEs gibt nirgendwo im Universum einen perfekten Kristall, denn jeder Kristall hat eine Oberfläche und für die Atome auf der Oberfläche ist die Umgebung anders als für Atome im Volumen. Die Oberfläche ist somit ein Defekt. Reale Kristalle sind damit also Kristalle, die Defekte enthalten.

Eine einfache Definition für Defekte in Kristallen ist die Betrachtung der Umgebung der Atome im Kristall. Falls die unmittelbare Umgebung - streng genommen im zeitlichen Mittel, da die Atome im Kristall wegen der Temperatur um ihre Position wackeln - um ein beliebig herausgegriffenes Atom anders ist als die Umgebung eines Referenzatom in einem perfekten Teil des Kristalls, ist ein Defekt Ursache für diese Änderung. Für ein Atom auf der Oberfläche eines Kristalls ist diese Bedingung zweifellos erfüllt, da die eine Hälfte des Raumes keine Atome des Kristalls hat. Es gibt also prinzipiell keine perfekten Kristalle.
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