Skapolith-Gruppe/-Serie

[Embarak]

Hallo

Habe neu in der Sammlung 2 Skapolithe mit ähnlichem habitus, deren FO mit Darra-i-Pech ( Peech, Petch), Prov. Nangarhar, Afghanistan
angegeben ist. ( mindat hat ebenfalls Skapolithe zu dem FO)

Da ich auch ein paar fluoreszente Wernerite habe, die eigentlich Skapolith sind, habe ich einen UV-Test gemacht
und musste überrascht feststellen, daß nur einer der beiden eine orange Fluoreszenz aufwies, die mich eher an Hackmanit, eine Sodalith-Varietät erinnerte. Der zweite Skapolith zeigt überhaupt keine Fluoreszenz.
( Bei Letzterem habe ich mir das schwarze UV-Foto erspart...  )

Nun ist Skapolith kein eigenständiges Mineral, sondern bezeichnet die Marialith-Mejonit-Serie 9.FB.15 .
Die Sodalith-Gruppe 9.FB.10 steht gleich darüber.
(  Strunz, 9. Auflage,  9.FB. = Gerüstsilikate mit weiteren Anionen )
Im " Henkel Glossary of fluorescent minerals" werden sowohl Marialith als auch Mejonit als fluoreszent aufgeführt.

Nun beschäftigt mich die Frage, warum 2 Stufen vom selben Fundgebiet so unterschiedliche Eigenschaften haben
und welche Ionen bei Skapolithen und verschiedenen Sodalithen für die Fluoreszenz verantwortlich sind.

Freue mich über Anregungen und Referenzen.

Gruß
Norbert

Skapolith-Gruppe/-Serie

Skapolith-Gruppe/-Serie

[smoeller]

Hallo,

So zusammenfassend kann man es nicht sagen, woher die Fluoreszenz kommt bzw. welche Ionen dafür verantwortlich sind. Doch schauen wir uns einmal Skapolith- und Sodalith-Gruppe an, so fällt auf, dass Ca²⁺ und Na⁺ als vorherrschende Kationen  neben Si und Al im Silikatgerüst vorkommen. Alle diese Elemente ermöglichen im Prinzip die Fluoreszenz, sind keine Fluoreszenzquencher wie Cu, Mg, Fe.

Bei den Mineralen der Sodalithgruppe (Sodalith, Nosean, Hauyn) ist mir aufgefallen, dass gerade Hauyne aus der Eifel und vom Kaiserstuhl eine rote Fluoreszenz im UV-LW zeigen, während das auf Noseane vom Kaiserstuhl nicht zutrifft. Könnte also am Ca liegen. In der Tat sind viele Ca-haltige Minerale (Calcit, Fluorit, Aragonit, Hauyn) für ihre Fluoreszenz bekannt.

Aber in der Regel liegen der Fluoreszenz Dotierungen mit Fremdelementen, vor allem d-Übergangsmetalle vor. Hier wird die Sache noch einmal schwieriger. Zur Erkärung benötigt man quantenphysikalische/-chemische Modelle wie die Kristallfeldtheorie und Elektronenübergänge. Letztlich hängt die Fluoreszenz dabei von der Position der Fremdionen im Kristallgitter, der Umgebung/Koordination und der Ladung ab. Gerade die eigentlich nach den Regeln für Elektronenübergänge (Stichwort Spin-/Paritätsverbot) verbotenen d-d-Übergänge sind nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Ein Beispiel ist der Ersatz von Al³⁺ durch Cr³⁺ im Rubin. Hierbei bewirken Elektronenübergänge sowohl die starke rote Färbung als auch eine rote Fluoreszenz. Im Smaragd bewirkt derselbe Ersatz eine grüne Farbe (anderes Kristallfeld = andere Wellenlänge der Extinktion von Licht infolge von Anregung von Elektronenübergängen).

Glück Auf!
Smoeller

[Embarak]

Hallo

Es wäre auch zu schön gewesen, nur in einer allgemeinen Summenformel nach Lumineszenz-Quenchern und -Aktivatoren suchen zu müssen,
erst recht, wenn eingelagerte Fremdelemente in der Formel nicht erscheinen.
Als Hinweis mögen sie gelten, sind aber offensichtlich nicht die alleinige Erklärung für Lumineszenz.

Hier wird die Sache noch einmal schwieriger....

Das wurde mir dann auch klar. Mit Valenzelektronen und Orbitalen hatte ich mich schon länger nicht beschäftigt...
Nicht einfach zu verstehen, warum die "verbotenen Übergänge" der Auswahlregeln unter bestimmten Voraussetzungen doch möglich sind.
Damit bin ich noch ein Weilchen beschäftigt. 
Vielen Dank für die Anregungen !

Gruß
Norbert

P.S.: Das Literaturangebot zu dem Thema scheint recht dünn zu sein.
Gibt es etwas zwischen Fluoreszenz-Sammler und vielen Vorlesungen Spektroskopie?