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Autor Thema: Bestimmungshilfe SEE Minerale durch Absorptionsspektrum  (Gelesen 1964 mal)

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Offline Josef 84,55

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Hallo,

ich möchte euch eine einfache Methode vorstellen, mit der durchscheinende Selten-Erden-Minerale gut erkannt werden können.
Schon 1978 beschrieb Gramaccioli in Die Mineralien der Alpen* (Band 2, S. 330/331), wie mit Hilfe eines Handspektroskops, als Ersatz für das Okular eines Mikroskops und der normalen Beleuchtung, Minerale wie z.B. Monazit von von ähnlichen, nicht SEE-haltigen Mineralien wie Titanit unterscheidbar sind.
Im Gensatz zu den meisten Mineralien zeigen SEE-haltige Minerale, schmale scharf abgegrenzte Banden, die im wesentlichen ein Neodym- oder Erbium-Absorptionsspektrum zeigen, und dadurch  indirekt auf die verwandten Elemente Cer und Yttrium hinweisen.
Die Adaption eines Handspektrometers an das Mikroskop ist recht einfach. Mein Adapter für unterwegs ist ein ausgefräster Tubusdeckel, der mit einem elastischen Ring das Spektroskop hält und in den Okularstutzen passt.
Vor dem Ersetzen des Okulars muss man den Kristall so einstellen, das er möglichst bildfüllend seine Eigenfarbe zeigt, außerdem sollte er möglichst hell beleuchtet sein. Die Qualität des Lichtes hat natürlich einen Einfluss auf das Spektrum, für diesen Test reicht aber auch das nicht völlig lineare Licht einer LED-Leuchte.
Diese Spektren sind direkt, ohne Mikroskop aufgenommen. Sie sind nicht perfekt, zeigen aber die Lage und Art der Banden gut genug, um sie dem Erbuim- bzw. Neodym-Absorptionsspektrum zuordnen zu können.
Bestimmungshilfe SEE Minerale durch Absorptionsspektrum

Pakistan/Khyber Pakhtunkhwa (Nordwestliche Grenzprovinz)/Peshawar, Division/Peshawar (Peschawar), Distrikt/Zagi, Berg
Bestimmungshilfe SEE Minerale durch Absorptionsspektrum

Pakistan/Khyber Pakhtunkhwa (Nordwestliche Grenzprovinz)/Peshawar, Division/Peshawar (Peschawar), Distrikt/Zagi, Berg
Bestimmungshilfe SEE Minerale durch Absorptionsspektrum


Ob eine genaue Betrachtung der Banden, Rückschlüsse auf das Kristallgitter zulässt wäre zu prüfen, dies setzt aber eine mechanisch solide Adaption und Kalibrierung vorraus.

Grüße
Josef

* ein sehr schönes Buch mit exzellenten Kristallzeichnungen!
Danke an Jürgen, der mir vor vielen Jahren diese Methode zeigte.

Offline Lynx

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Hallo Josef,

das sieht interessant aus - lass mehr hören!

Lass mich vielleicht anfügen, dass einige RE-Ionen (Rare Earth, SEE-Ionen, Lanthanoide - wer mit den Begriffen suchen möchte) recht scharfe elektronische Übergänge haben, und sich das in einem klaren Absoprtionspektrum mit scharfen Linien äußert. Wenn man mag, kann man so auch versuchen RE-Ionen z.B. in Gips, Fluorit oder Calcit zu finden. Hat man den Verdacht, dass es sich um ein RE-Minerak (Monazit), dann ist eine starke Absorption zu erwarten. Ist allerdings so etwas wie Cu dabei (wie beim Agardit) oder Fe, Ni oder Co, dann kann das Absorptionspektrum der RE-Ionen gegenüber den farbigen anderen Ionen untergehen, und man muss solche Spektren vorsichtig interpretieren.

Tatsächlich hängt die Absorption (die Lage und relative Intensität der Linien) vom Kristallgitter (und Fehlstellen) ab, sodass es im Einzelfall möglich ist, durchaus mehr Information aus den Spektren zu bekommen. Das gilt sowohl für z.B. RE-Ionen in RE-Mineralien als auch für z.B. Re-Ionen in Gips bzw. Baryt oder Calcit bzw. Dolomit. Zum Teil kommt dann auch noch Lumineszenz dazu.

Allerdings  verhalten sich z.B. Y, Gd, La, Lu, Ce anders als z.B. Tb, Er, Nd und wiederum anders als z.B. Eu oder Yb: Ce kann sich drei (=breite Absorption, ggf. auch verringern der Bandlücke) oder vierwertig einbauen, Y trägt keine Absorption bei (weil das elektronische System ungeeignet dazu liegt), bei Er3+ beispielsweise ist das hauptsächlich für die Absorption verantwortliche Elektron durch die anderen Elektronen so abgeschirmt, dass es nur vergleichsweise wenig von der Umgebung (=Kristallstruktur) beeinflusst wird; Europium kann in manche Mineralien als Eu2+ eingebaut sein und eine durch die umgebende Kristallstruktur (beschrieben über das crystal field) stark beeinflusste breite Absorption hinlegen oder anderswo eben als Eu3+ sehr scharfe Linien bieten.  ... Details dazu füllen ganze Bücher.

Wer dabei tiefer einsteigt, kann bestimmt den einen oder anderen Schatz finden, wird aber auch die Grenzen sehen.

Was ich schreibe ist jetzt wenig konkret, aber vielleicht macht es doch den einen oder anderen neugierig...

Viele Grüße, Martin

 

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