Ätzfiguren - Lösungsanisotropie oder Korrosion

[berthold]

Hallo,

unten hab ich ein Bild von einer Fluorit.Oberfläche das Figuren, die ich als Ätzfiguren bezeichnen würde, zeigt. Nun habe ich im Lexikon den Text gelesen (Ätzung):

Im mineralogischen Sinne gleichzusetzen mit Korrosion, wobei Mineralien durch natürliche Ätzung oberflächlich angegriffen werden (tw. unter Bildung von Ätzfiguren ). Die ätzenden Lösungen können sauer oder alkalisch sein.

Der Begriff wird nicht selten irrtümlich für angelöste Mineralien ( u.a. Quarz, Fluorit )verwendet. S.a. > Lösungsanisotropie.

Hinzufügen muss ich noch, dass es sich um einen oberflächennahen Fund handelt, wo in Begleitung viel Fluorit bis zum violetten Pulver verwittert auftritt. Bildbreite ca. 2,5 mm, parallel zur Würfelkante aufgenommen.

Also sind das jetzt
1.) Ätzfiguren,
2.) Erscheinungen der Lösungsanisotropie oder
3.) Korrosionserscheinungen ?

Gruß

Berthold

[Collector]

Hallo Berthold

gute Frage !

1. Sind die Figuren positiv ( d.h. erhaben ) oder negativ ( vertieft ) ?
2. Oktaedrisch oder hexaedrisch ?

Den Begriff Erosion würde ich nicht benutzen, da dies doch eher im Zusammenhang mit Alterung / Verwitterung steht.

Warte mal auf Deine Antwort, vorher möchte ich mich nicht festlegen, wenngleich ich solche Erscheinungen schon gesehen habe.

gruss
collector

[berthold]

Hallo Peter,

1.) die Figuren sind vertieft (negativ).
2.) erscheint so, wie "eingedrückte" Oktaeder

Gruß

Berthold

[Collector]

Hallo Berthold

Das sind Ätzfiguren, die sich am Beginn der Auflösung auf den Flächen als meist kleine polyedrische Vertiefungen bilden ( oktaedrisch oder leichte Übergangsform vom Oktaeder zum Kub`Oktaeder zum Würfel , je nach Auflösungsstatus, Störung der Auflösung, Unterbrechung oder Stillstand ).

Das oberflächennahe Auftreten kann solch eine Auflösung begünstigen.

gruß
collector

[berthold]

Hallo Peter,

vielen Dank,

soll ich das Foto unter Ätzfiguren als Beispiel einstellen ?

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

bin zwar noch brandneu in diesem Forum, möchte aber auch was dazu sagen :
Da die Figur in die Fläche reingeht  sollte es eine Ätzfigur sein. Hintergrund ist, dass das Wachstum der umgekehrte Vorgang der Auflösung ist. Ein Kristall wird - bei normalen Größen - immer durch die Flächen begrenzt, die am langsamsten wachsen. Die Auflösung als umgekehrter Vorgang geschieht somit bevorzugt von den Ecken und dann von den Kanten aus.  Somit ist die Ätzfigur einer Würfelfläche ein halber Oktaeder, meist an einer Versetzung. Die Linien scheinen Flächenversetzungen zu sein. Aber die Richtung der Kanten sollte bei allen Figuren gleich sein und in Bezug zu den Ecken des Kristalls stehen.

Unter Lösungsanisotropie verstehe ich (habe ich gelernt),  dass sich verschiedene Richtungen verschieden schnell auflösen.  Nur so  können so schöne Strukturen entstehen.

MfG

Frank
(Vorstellung folgt)

[berthold]

Hallo Frank,

danke auch für Deine Antwort und wilkommen hier im Forum. Ja, bei genauer Betrachtung habe ich gesehen, dass die Würefel-Ecken angegriffen sind. Wenn ich das richtig deute sind es Flächen eines 48-Flächers, vieleicht {731}. Die Kanten sind ebenfalls angegriffen, hier scheinen es Flächen eines 24-Flächers {310} (oder flacher {410}) zu sein.

Die Linien scheinen Flächenversetzungen zu sein.

Das verstehe ich nicht ganz. Unter Fächenversetzung würde ich Parkettierung verstehen, die ist es aber mit Sicherheit nicht. Vielmehr folgen die diagonalen Linien den Spaltflächen des Hexaeders (das Bild ist kantenparallel zum Würfel aufgenommen). Ich denke, dass sind ansonsten identische Ätzfiguren, die an Spaltrissen entsatanden sind.

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

{731}-Flächen sind ja schon heftig, aber bei Auflösungen koennen die krummsten Dinger kommen :-)

Mit den Linien reden wir vielleicht nur aneinander vorbei. Die "Parkettierung" kenne ich eher als Kleinwinkelkorngrenzen (Mosaikstrukturen) oder ähnliche Effekte. Das muss aber nicht sein. Es können z.B. Stapelfehler in einer Ebene sein, häufig bei Perowskiten,  auch schon in Rutilen gesehen.  Eigentlich ist in meinen Augen eine Zwillingsbildungen auch eine Flächenversetzung, oder? Wenn die Geschichte von Spaltrissen losgehen würde,  sollten die doch eigentlich größer sein als die einzelnen Löcher  in der Fläche.

MfG + Danke für das Willkommen.

Frank

[McSchuerf]

Zwillingsbildung ist stets an einspringenen Winkeln und an einer Erhöhung der Symmetrie erkennbar.

[berthold]

Hallo,

hmm, also eine Zwillingsbildung liegt sicher nicht vor.

Zwillingsbildung ist stets an einspringenen Winkeln und an einer Erhöhung der Symmetrie erkennbar.

Richtig, Peter, Erhöhung der Symmetrie, aber einspringende Winkel müssen nicht immer und unbedingt sein (denk mal z.B. an die Quarz-Brasilianer-Zwillinge).

Stapelfehler bei Fluorit führen eben zu Fächenversetzungen die ich als Parkettierung bezeichne - hat meiner Ansicht nach nichts mit Zwillingsbildung zu tun. Diese Parkettierung ist auf Fluorit-Würfelflächen immer kantenparallel (oder ?, ich hab noch keine andere gesehen). Die linearen Ätzfiguren laufen aber diagonal, eben genau parallel zu möglichen Spaltrissen.

Wenn die Geschichte von Spaltrissen losgehen würde,  sollten die doch eigentlich größer sein als die einzelnen Löcher  in der Fläche.

Warum? Wenn ich als Ansatzpunkt für eine Loch-Ätzfigur eine kleine Verletzung der Kristalloberfläche oder eine Kristallbaufehler vermute hängt doch die Größe der Ätzfigur eher von der Ätzdauer und Intensität, weniger von der Qualität der Angriffsstelle (in der Fläche) ab.

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

a.)
hmm, also eine Zwillingsbildung liegt sicher nicht vor.

schnipp

b.)
Warum? Wenn ich als Ansatzpunkt für eine Loch-Ätzfigur eine kleine Verletzung der Kristalloberfläche oder eine Kristallbaufehler vermute hängt doch die Größe der Ätzfigur eher von der Ätzdauer und Intensität, weniger von der Qualität der Angriffsstelle (in der Fläche) ab.

a.) Stimmt, ich hatte die Zwillingsbildung als ein mögliches Beispiel für einen Flächenfehler angeführt.

b.)
Ätzgruben entstehen nicht wahllos auf der Kristallfläche, sondern fast nur an Versetzungen, denn bei Ätzungen wird oft folgendes gefunden:
- Ätzgruben haben die gleiche Größe (sagtest Du auch)
- nach dem Polieren kommen die wieder an den gleichen Stellen beim Ätzen
- die zwei Spaltflächen eines Kristalsl zeigen korrespondierene Ätzgruben
- Dünne Scheiben haben unten und oben Gruben.
- An Kleinwinkelkorngrenzen sind es Reihen an Gruben.
(frei nach Kleber)

Nach meinen Erfahrungen beim Ätzen und Lösen von Kristallen sind die Risse eher tiefe unregelmässige Täler. Die Störung im Riss ist meist größer als nur die wenigen Gitterkonstanten einer Versetzung. Deshalb bin ich der Meinung bei Rissen oder Löchern im Kristall muessten die Ätzstrukturen unterschiedlich gross sein im Vergleich zu den einzelnen Ätzgruben.

Ich gebe aber offen zu, nie so bewusst die Flächen von CaF2 betrachtet zu haben. Meine Ätzgruben waren meist auf Granat, Saphir,  synth. Perowskiten oder Rutil.


MfG

Frank

[berthold]

Hallo Frank,

du hast mit Deinen Ausführungen sicherlich nicht unrecht, sofern es glatte, polierte Oberflächen von weitgehend idealen Kristallen wären.

- nach dem Polieren kommen die wieder an den gleichen Stellen beim Ätzen

sicher, das wäre aber bei Spaltrissen ebenso.

- die zwei Spaltflächen eines Kristalls zeigen korrespondierene Ätzgruben

auch Zustimmung, aber wo nehme ich das Gegenstück her (ist ja keine Ätzung auf einer Spaltfläche sondern auf einer natürlich gewachsenen Würfelfläche) ?

- Dünne Scheiben haben unten und oben Gruben.

auch das wäre doch bei Spaltrissen ebenso. (Meine Kristalle sind nicht so dünn  )

- An Kleinwinkelkorngrenzen sind es Reihen an Gruben.

ja, und an Spaltrissen deswegen nicht ?

Feine und feinste Spaltrisse (nach den Oktaederflächen) sind die häufigste Beschädigung von natürlichen (und künstlichen) Fluorit-Kristallen. Der häufigste Baufehler dagegen ist die Parkettierung. Und die Orientierung spricht für mich für Spaltflächen-Risse als Ursache.

Du scheinst ja auf dem Sektor recht fit zu sein, deswegen die Frage, gibt es möglicherweise Literatur zu diesem Thema (Ätzversuche an Fluorit) ?

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

die natürlichen Kristalle sind meist gar nciht so schlecht wie Ihr Ruf ;-) Je nach Herstellungsverfahren sind die synthetischen Kristalle teilweise besser, aber teilweise kommen die nicht an die Natur ran. Im Labor liegen die Zeitspannen zur Züchtung bei Stunden bis maximal 1 Jahr. Darüber lacht die Natur. Allerdings sind da Garantieansprüche schon verjährt.

Ich hatte auf die schnelle versucht einen KCl (Sylvin) anzuätzen. Allerdings kam da nichts gescheites bei rum. Auch einige Kristalle von denen ich Lösungserscheinungen erwartet hätte, waren nahezu frei :-(

Ich muss mal schauen, aber irgendwo habe ich mal Gleitebenen in Zusammenhang mit solchen Linien gelesen. Das sollte doch beim Flourit die {111} sein, oder?

zum Thema  polierte Flächen: eine gute Kristallfläche (Spaltfläche) ist oftmals besser als eine optisch polierte Fläche, was die Ebenheit angeht. Rekord an einem Siliziumkristall (kein Wafer) waren weniger als 10nm auf 4cm.

Ätzgruben und Auflösungskörper sind z.B. im Kleber-Kristallographie Seite 225ff beschrieben. Zum Thema Feinstruktur der Zwillingsbildung habe ich hier eine Arbeit  zum BaTiO3 und zum Rutil. Flourit muss ich passen.  Ich habe noch ein paar Bilder aus einer Arbeit zur Züchtung von Granatschichten, mehr zur Zeit nicht.

Die Flouride waren Anfang der 90er mal an der Uni Stuttgart (Arbeitsgruppe Paus) ein Thema bei der Züchtung für Laserstäbe. Vielleicht ist da was. Ansonsten könnte ich morgen mal die Oberfläche eines synth. CaF2 aufnehmen. Die Struktur ist deutlich orientiert (Richtungsabhängiger Glanz) und mindestens eine Spaltebene ist definiert.

Google mit etch pit* flourite liefert drei Arbeiten, die ich mir mit analogem Modem nicht reinpfeifen möchte.

Hast Du mal ein Bild einer Parkettierung?

Fit bin ich auf dem Gebiet der Mineralienkunde wirklich nicht! Ich staune immer nur, wenn ein Rätsel reingestellt wird. Da fehlt oftmals nur noch der Kommentar "stammt von oben links in der Wand". Ich habe mal einige Zeit Kristalle gezüchtet und nebenbei etwas gesucht, aber wirklich laienhaft!

MfG

Frank

[Collector]

@berthold

ohne in die akademische Diskussion um Gleitebenen und Kleinwinkelkorngrenzen einzugreifen - Dein Bild wäre eine dankbare Ergänzung zum Thema Ätzfiguren. Stell`s rein ! Ist gut !

Im übrigen sind die Kapitel Lösungsanisotropie und Ätzung ja noch nicht vollständig, bzw. sollten noch diskutiert und ggf. für den Leser verständlich redigiert werden.

Parkettierung:
Hast Du Recht : Die Parkettierung ist immer kantenparallel.

Als Link zu Deinen Ätzfiguren kannst Du ja in meinem Buch auch mal unter Kapitel 1.4.5.2 nachschauen 
(Stichworte:  > Vizinalflächen, >  Vizinale,  > Vizinalflächenbildung, > Akzessorien, > Triakisoktaeder,> grenzflächenspezifische Vorgänge, > Baufehler innerhalb der Fläche beim Wachstum oder Auflösung der Kristalle );
als Link zur Parkettierung auch Kapitel 1.4.6.2 ( Stichwort: > Hauy`s Konzept struktureller Einheiten, > Polysynthese, > polysynthetische Wachstumsformen etc . )

gruss
collector

[berthold]

Hallo,

zunächst ein Bild von Parkettierung - ist nicht einfach zu fotografieren. Das ist die Oberfläche eines stark parkettierten Kristalls (KL=2,5 cm) von der Grube Cäcilia aus dem Wölsendorfer Revier. (Die leichte Kaolin-Verschmutzung hatte ich bei diesen uralten Eigenfund Gott-sei-Dank nicht weggebürstet).

Gruß

Berthold