Leadhillit/Susannit - Grube Glücksrad

[kks]

Hallo,

Es ist nicht richtig, dass es in Sammlungen keinen Susannit gibt. Susannit ist metastabil bis Raumtemperatur vorhanden. Die Umwandlung ist derart träge, dass es erst einen erneuten Anreiz braucht, sie in Gange zu bringen.

Bitte lies Dir den Beitrag vom Kollegen Kolitsch noch mal sorgfältig durch. Da steht ausdrücklich "keine Hysterese", also schon überhaupt keine kinetischen Effekte.

Nur mal so als Hinweis: Ich weiß, wovon ich rede, ich habe mich lange genug beruflich mit Phasenumwandlungen beschäftigt.

Gruß,
Klaus

[cmd.powell]

Da steht ausdrücklich "keine Hysterese", also schon überhaupt keine kinetischen Effekte.

Verstehe ich jetzt auch so. Demnach ist es mit dem Susannit ähnlich wie mit Argentit, welcher nunmal bei Raumtemperatur nicht existiert. Zudem beschreiben Bindi & Menchetti auch, das sich die Gitterparameter ab 50° kontinuierlich in Richtung Susannit verändern. Dagegen spricht, das Susannit schon vor der Arbeit von Bindi & Menchetti (2005) als Mineral erkannt wurde und daher gehe ich jetzt mal davon aus, das es auch echte Susannite bei Raumtemperatur gibt.
Was mir nun noch zum Thema "metastabil" einfällt wären ggf. irgendwelche Kationen/Anioneneffekte, die bestimmte Strukturen begünstigen können. Die untersuchten Minerale sich für gewöhnlich sehr rein und demnach der Idealfall. In einem Hohlraum auf irgendeiner Halde tummeln sich jedoch noch weitere Kationen und Anionen, die nicht zum betreffenden Mineral gehören, dieses jedoch beeinflussen können. So habe ich z.B. von einem Fall gehört, wo Cristobalit auf Tridymit aufgewachsen war (Fund aus der Eifel). Nach dem Phasendiagramm von SiO₂ ist das Unmöglich, da das Phasendiagramm aber nur das reine SiO₂-System zeigt und in der Eifel sicher kaum reine SiO₂-Bomben aus den Vulkanen rausfliegen, kann es durchaus zu solchen "Unmöglichkeiten" kommen. Ich kenne das Leadhillit/Susannit-System aber nicht genau genug, und daher ist das nur eine Vermutung.

Gut, das ist jetzt natürlich schon eine Grundsatzdiskussion zum Thema Leadhillit/Susannit. Macht aber nichts, da man das Wissen aus dieser Diskussion zur Klärung der eigentlichen Frage (gibt es Leadhillit nicht auf der Glücksradhalde) heranziehen kann.

Viele Grüße

Markus

P.S.: Ich sehe schon auf mich zukommen, das ich einen Haufen Proben röntge 

[kks]

Was mir nun noch zum Thema "metastabil" einfällt wären ggf. irgendwelche Kationen/Anioneneffekte, die bestimmte Strukturen begünstigen können.

Wäre denkbar. Aber ob sich eine derart geringfügige Strukturveränderung tatsächlich vollständig unterdrücken (= metastabil) lässt? Für mich liegt die Vermutung näher, dass die Umwandlungstemperatur durch Fremdionen (Stichworte Mischkristall, Vegard'sche Regel) nach unten verschoben werden könnte.

Man sollte also vielleicht mal eindeutig bestimmten Susannit abkühlen und dabei beobachten; die Umwandlung trigonal-monoklin sollte schon optisch erkennbar sein.

Wenn das nichts bringt, kann man immer noch anfangen, sich ernsthafte Gedanken zu machen.

Gruß,
Klaus

[Münchener Micromounter]

im Büchlein "Neue Mineralschätze des Harzes" erfolgt die Nennung als "Leadhillit/Susannit". Als "neuste" Literaturquelle wird dort WITTERN in der Aufschluss, 45, Heft 1, S. 36-42, herangezogen. Liegt mir nicht vor, vielleicht ist da etwas erklärt.

Ich habe mir inzwischen diesen Aufsatz besorgt. Wer interessiert ist, möge sich melden. Ich kann ihn dann als Attachment eines Mails zuschicken.

Manfred

[kks]

Aufschluss, 45, Heft 1, S. 36-42,

Jahrgang 1994? So ganz frisch ist das aber auch nicht mehr. Beim flüchtigen Überfliegen habe ich jedenfalls von Susannit nichts und von Leadhillit nichts Erhellendes gefunden. Vielleicht brauche ich aber auch mal 'ne neue Brille.

Gruß,
Klaus

[Uwe Kolitsch]

Ein früheres Paper zum Phasenübergang:

Milodowski, A. E. and Morgan, D. J. (1984): Thermal reactions of leadhillite Pb4(SO4)(CO3)2(OH)2. Clay Minerals 19, 825-841.

Reactions undergone by leadhillite from the type locality, on heating to 1000°, were studied by DTA, thermal gravimetric anal., differential scanning calorimetry, evolved gas analysis, continuous-heating X-ray diffraction, and IR and hot-stage microscopy.  Intermediate decomposition products were identified by X-ray powder photography. At 80°, biaxial leadhillite inverts to a uniaxial phase with properties similar to those of susannite, a naturally-occurring polymorph of leadhillite, but this higher-temperature modification only partially reverts to the original structure on cooling (up to 24 h at room temperature is required for complete revision). Between 250 and 600° the mineral undergoes 2 decompition reactions: PbO.PbCO3 and PbO.PbSO4 form during the first reaction (PbCO3 may form in the initial stages) and 4PbO.PbSO4 during the second. α-2PbO.PbSO4 appears at 650° due to solid-state reaction between the other Pb oxysulfate products.  Melting occurs at > 850°.  The reaction products are discussed in relation to the phase diagrams for the systems PbO-CO2 and PbO-PbSO4.

[kks]

@ Uwe Kolitsch:

Na großartig. Und wem soll man jetzt glauben? Das sieht für mich aber in der Tat doch sehr nach dem Einfluss von - ich sage mal - Verunreinigungen aus.

Jedenfalls danke ich sehr für die Mühen mit dem Raussuchen der Literatur. Die hilft zwar derzeit auch nicht bei der Lösung des Problems, zeigt aber, dass man beim jetzigen Stand der Dinge als Amateur kaum eine Chance hat, das Zeug richtig zu bestimmen. Ich persönlich würde allerdings alles bis zum Beweis des Gegenteils als Leadhillit etikettieren.

Gruß,
Klaus

[Krizu]

Hallo,

Verunreinigungen sind das eine, Phasenübergänge haben aber sogenannte Ordnungen.  Da kann innere Spannung usw. die Phasenübergangstemperatur deutlich verschieben.  Eine Art (frag mich nicht - ist 25 Jahre her) kann unterkühlt werden (imho erster Ordnung) und die Andere muss bis zut Tc, kann aber auch vorher, erfolgen. Da war was ;-)

LG

Frank

[kks]

Eine Art ... kann unterkühlt werden (imho erster Ordnung) und die Andere muss bis zut Tc, kann aber auch vorher, erfolgen.

So isses. Lt. Bindi & Menchetti (2005) ist der Phasenübergang ausdrücklich "second order", die geringfügigen Strukturänderungen erfolgen "in a continuous way". Ich sehe da wenig Spielraum für Unterkühlung und dgl.. Meine Vermutung ist nach wie vor eine wie auch immer geartete Mischkristallbildung mit einer Erniedrigung der Umwandlungstemperatur. Wobei ich allerdings nicht weiß, was ich da von Milodowski & Morgan (1984) zu halten habe.

Ich fürchte, wir werden das Problem durch bloßes Diskutieren nicht lösen können.

Gruß,
Klaus

[cmd.powell]

Ich fürchte, wir werden das Problem durch bloßes Diskutieren nicht lösen können.

Sehe ich auch so. Zumal sich die Hoffnung auf eine Klärung der Eingangsfrage mit jeder weiteren Information immer mehr zerstreut. In meinen Augen hat sich aber herausgestellt, das Leadhillit die thermodynamisch stabilere Modifikation von Pb₄[(CO₃)₂(SO₄)(OH)₂] ist. Wenn das der Wahrheit entspricht, dann sollte Leadhillit wahrscheinlicher auf der Glücksradhalde zu finden sein als Susannit und die Streichung bei mindat war schlicht falsch - was ich auch vermutet habe.
Ich werde mich also mal hinsetzen und meine Bestände an Leadhillit durchschauen. Vielleicht entdecke ich ja bei der einen oder anderen Stufe ja Hinweise auf Drillinge, das wäre ein eindeutiges Zeichen für Leadhillit. Röntgen werde ich knicken können, der Arbeitsaufwand ist einfach zu groß, ggf. kann ich mit dem Polarisationsmikroskop was reißen. Allerdings werde ich nicht meine "Besten Stücke" der Wissenschaft opfern 

Was mich auch wundert ist, das ich bei mindat nicht mehr an die Edit-History ran komme. Anfangs dachte ich noch, das liegt an dem bresigen PC auf meiner Arbeit, allerdings komme ich auch von zu Hause aus nicht mehr ran (die Seite wird zwar aufgerufen, bleibt aber weiß, getestet mit Opera und Chrome). Musste man dafür noch irgendwas aktivieren oder wieso funzt das nicht mehr ?

Auf jeden Fall Danke an alle, die Tatkräftig an der Lösung diese offensichtlich doch recht hartnäckigen Rätsels mitgearbeitet haben (und es auch vielleicht noch tun) !

[smoeller]

Hallo,

Hab noch mal in dem Artikel von Walenta et al (1997) nachgeschaut. Dort wird beschrieben, dass sich bei Versuchen kein einheitliches Bild ergab. Susannit von Badenweiler, der mit Trockeneis gekühlt wurde, behielt seine Struktur auch bei tiefer Temperatur bei (keine Phasenumwandlung, wie dies bei einem völlig reversiblen Phasenübergang zu erwarten gewesen wäre), während auf 100 °C erhitzter Leadhillit (bei der Temperatur in Susannit  umgewandelt) von der Grube Clara sich nach der Abkühlung spontan wieder zurück zum Leadhillit umwandelte.

Glück Auf!
Sebastian

[cmd.powell]

Hallo Sebastian

Das ist in sofern interessant, als das Bindi & Menchetti in ihrem Artikel auch nur mit erhitztem Leadhillit gearbeitet haben. Sie beschreiben die Veränderung der Gitterparameter beim Erhitzen und Abkühlen von Leadhillit, nicht aber von Susannit. Zudem schreiben sie, das erhitzter Leadhillit und Susannit sehr ähnlich sind, lassen aber offen, ob sie wirklich identisch sind (bzw. schreiben, das dieser Vergleich schwierig nachzuweisen ist, sie schreiben aber konsequent "heated Leadhillite (Susannite)", das machen sie sich nicht nur, um den Text in die Länge zu ziehen). Hmm, ich hoffe, ich habe das wirklich richtig verstanden, mein englisch ist etwas eingerostet und wenn man dazu noch müde ist und das Baby schreit, kann schonmal was im Hirn daneben gehen  .
Tatsache ist, das Bindi & Menchetti offenbar nie Susannit in Leadhillit umgewandelt haben. Damit bleibt also offen, ob sich als Susannit gebildete Kristalle überhaupt in Leadhillit umwandeln können. Nach Sebastians Info scheint das nicht zu funktionieren ! Fraglich, was da bei der Erhitzung von Leadhillit passiert, aber offenbar ist das Produkt nur susannitähnlich und nicht zu 100% mit diesem identisch.
Das erlaubt die Schlussfolgerung, das Susannit in den Brocken, die z.B. durch Feuersetzen erhitzt wurden, zu finden wäre und Leadhillit in dem übrigen Material, was kalt geblieben ist.

P.S.: Doll, 60 Minuten für diese paar Zeilen. Und wie iss es ? Jetzt wo ich fertig bin, schläft der Kleine - - - suuuuper Naja, hat keinen Zweck mehr jetzt, ich leg mich dazu...