opal oder cristobalit

[rheinkiesel]

Hallo zusammen 


"Opal ist eine Ansammlung von Cristobalit- Kügelchen, zwischen denen Wasser eingelagert ist."

- so steht´s im Lexikon.

Das verwirrt mich jetzt doch ein bißchen... Ich war bisher immer der Meinung, daß Opal - amorph und Cristobalit - kristallin zwei verschiedene Mineralien sind.

Ich habe jetzt gelesen, daß die Farbeffekte des Edelopals von Cristobalit-Kugeln im Opal hervorgerufen werden, aber ich habe das eher so verstanden, daß der Edelopal als ein - ähm - Gemisch () von Opal und Cristobalit anzusehen ist...

Kann mich da mal jemand aufklären ?

Viele Grüße
Cordula

[Axinit]

Hallo Cordula,

ich hoffe, dass Dir nachstehende Informationen (entnommen aus Roempp's Chemielexikon) ein wenig weiterhelfen.

GA

Axinit




Opal

Fachgebiet Chemie, Unterthema Mineralogie, Geochemie

 
 

SiO2 · nH2O, eingetrocknete, oft stark verunreinigte Kieselgele, deren Wassergehalt gewöhnlich zwischen 1 u. 10 Gew.-% schwankt. H. 5,5–6,5, D. 1,98–2,2; farblos, milchweiß, oft durch Beimengungen gefärbt, häufig mit buntem Farbenspiel (Opalisieren); durchsichtig bis undurchsichtig, glas- bis wachsartiger Glanz, muscheliger Bruch, spaltet beim Erhitzen Wasser ab. O., die man austrocknen läßt, neigen zur Bildung von Rissen u. Sprüngen.

Struktur:
Je nach dem Verhalten bei den Untersuchungen mit Röntgenstrahlen lassen sich verschiedene O.-Typen unterscheiden [1,2]: O.-A ist gelartig amorph; er wird unterteilt in O.-AN (Glasopal, Hyalit) u. O.-AG (Edel-O. u. Potch-O., s. unten). O.-CT besteht aus Wechsellagerungen von mehr od. weniger unregelmäßig gestapelten Schichten von Cristobalit u. Tridymit [3-5]. O.-C besteht aus stark fehlgeordnetem Tief-Cristobalit mit Anteilen von Tridymit-Stapelungen [4]. Elektronenmikroskop. Untersuchungen [6] haben gezeigt, daß die röntgenamorphen O. (O.-AG) aus schalig aufgebauten Kieselgel-Kügelchen mit Durchmessern von 150–400 nm aufgebaut sind. Bei Edel-O. sind die Kügelchen gleich groß; die Hohlräume dazwischen sind mit Luft, Wasser [7] od. etwas Kieselgel-Zement gefüllt. Das bunte Farbenspiel kommt durch Beugung, Streuung u. Reflexion des einfallenden Lichtes an den Kügelchen u. den dazwischen befindlichen Hohlraum-Füllungen zustande [8]. Bei dem grauen bis weißen Potch-O. sind die Kieselgel-Kügelchen uneinheitlich groß u. unregelmäßig geordnet u./od. die Hohlräume sind vollständig mit Kieselgel gefüllt. Wegen des makroskop. Aufbaus von Edel-O. aus Körnern von ≤1 mm bis zu mehreren mm Durchmesser zeigt sich die Oberfläche als Farbmosaik. An den Korngrenzen können sich Verunreinigungen wie −Si−OH (Silanol-Gruppe), Fe3+, Al3+, Ti3+ u. mit diesen verbundene Defekt-Zentren befinden [9].

Varietäten: Der als Schmuckstein geschätzte Edel-O. tritt in mehreren Abarten auf, z.B. Heller O. (Weißer O., weiße od. weißliche Grundfarbe; v.a. von Südaustralien u. Brasilien), Schwarz-O. (tiefschwarze Körperfarbe; von Australien u. Mexiko), Boulder-O. (von Queensland/Australien; mit kräftigem Farbenspiel), Jelly-O. (heller durchsichtiger O. mit verschwommenem Farbenspiel), Hydrophan (Milch-O., überwiegend durchscheinend u. von milchiger Erscheinung) u. Mexiko-O. (einschließlich dem roten bis bernsteinfarbigen, auch in der Türkei u. Brasilien vorkommenden Feuer-O.). O. ohne Farbenspiel wird allg. als Gemeiner O. bezeichnet. Synthet. O. werden in Frankreich ("Gilson-O."), Japan ("Inamori-O."), Rußland u. China hergestellt; dazu u. zu O.-Imitationen (z.B. aus Plastik u. Glas) u. zu "zusammengesetzten O." (Dubletten, Tripletten) s. Weise (Lit.); zur Behandlung von O. (Regenerieren, Färben, Imprägnieren) siehe Literatur [10].

Vorkommen:
Oft zusammen mit Chalcedon. In vulkan. Gesteinen, z.B. in Czervenica/Slowakei, Mexiko, Honduras, Java, Kaiserstuhl/Baden (Hyalit). In Sedimenten, z.B. in Bentoniten u. Kieselgur; in Sandsteinen (z.B. Australien). O. ist Bestandteil der Schalen vieler Kieselsäuren-abscheidender Organismen u. tritt auch als Versteinerungsmittel auf.
 

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Übersetzungen:
E opal
F opale
I opale
S ópalo
   
 

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Literatur: 
[1]  J. Geol. Soc. Austr. 18, 57–67 (1971).
[2]  Neues Jahrb. Mineral., Abh. 163, 19–42 (1991).
[3]  Phys. Chem. Miner. 21, 166–175 (1994).
[4]  Am. Mineral. 80, 869–872 (1995).
[5]  Clays Clay Miner. 44, 492–500 (1996).
[6]  Nature (London) 204, 990f. (1964); Z. Dtsch. Gemmol. Ges. 39, 211–223 (1990).
[7]  Fortschr. Mineral. 52, 17–51 (1974).
[8]  Lapis 13, Nr. 2, 15–30 (1988).
[9]  Phys. Chem. Miner. 24, 131–138 (1997).
[10]  Z. Dtsch. Gemmol. Ges. 45, 129–133 (1996).
Eckert, Opals, New York: Wiley 1997
Eppler, Praktische Gemmologie (5.), S. 294–305, Stuttgart: Rühle-Diebener 1994
Rykart, Quarz-Monographie (2.), S. 408–416, Thun: Ott 1995
Weise (Hrsg.), Opal (extraLapis No. 10), München: C. Weise 1996.
 

[Collector]

Hallo axinit

wenn man allgemein von Opal spricht, handelt es sich ja um ein gelartiges, amoprphes, jedoch festes Hydrogel mit sehr wechselndem Wassergehalt.

Nun wird ja auch der Opal -C und Opal -CT erwähnt ( Wechsellagerungen der Quarz-Hoch- und Tiefmodifikationen Cristobalit und Tridymit ). ( bzw., aus der Zusatzinformation / ohne Quellenangabe / in unserem Atlas verstehe ich, daß Opal grundsätzlich Cristobalit / Tridymit-Kügelchen enthält.)

Fragen

1. Sind alle Opale aus Kieselsäure plus Cristobalit / Tridymit aufgebaut ? (O-C und O-CT)
2. Sind dies alpha (tief) oder beta (hoch)-Temperaturmodifikationen ?
3. Wie kommen diese Tief-/Hochtemperaturformen wechselgelagert  in das feste Hydrogel ?
4. O-AG sind Edelopale, also nicht O-C oder O-CT. Enthalten Edelopale auch C oder T ?
5. Kommt das Farbenspiel ( Opaleszenz) durch Beugung /Streuung/Reflektion des einfallendes Lichts an den Kieselgel-Kügelchen oder an Cristobalit/Tridymit-Kügelchen vor ?
6. in wikipedia steht unter Opal, daß das Opalisieren vordergründig von dem eingeschlossenen Wasser hervorgerufen wird; einer der Gründe, daß Opal-Tripletten durch eine Quarz-Scheibe abgedeckt werden, um den Opal vor dem Austrocknen zu schützen und somit einem verlust des "Farbenspiels" vorzubeugen ).

Was ist hier richtig und was nicht ?

gruß

collector

[loparit]

wenn man allgemein von Opal spricht, handelt es sich ja um ein gelartiges, amoprphes, jedoch festes Hydrogel mit sehr wechselndem Wassergehalt.

6. in wikipedia steht unter Opal, daß das Opalisieren vordergründig von dem eingeschlossenen Wasser hervorgerufen wird; .....
Was ist hier richtig und was nicht ?

So ist mir das auch bekannt. Deshalb soll man Opal auch hin und wieder in Wasser legen und keinesfalls in Lauge, also beim Spülen den Opalring ausziehen.

gruß loparit

[Krizu]

Hallo,

in dem hier im Forum angesprochenem Vorlesungsscript ist eine REM-Abbildugn einer Bruchfläche von Opal.
Kleiner Kugeln in einer Drichtestpackung. Die Zwickel lassen Platz für Wasser.

Guter Kompromiß, oder? 

MFG

Frank

[Collector]

in dem hier im Forum angesprochenem Vorlesungsscript ist eine REM-Abbildugn einer Bruchfläche von Opal.
Kleiner Kugeln in einer Drichtestpackung. Die Zwickel lassen Platz für Wasser.

Welches Vorlesungsscript meinst Du
Was sind diese Kugeln ? ( Kieselsäure, Cristobalit, Tridymit )  ??

gruß
collector

[Krizu]

http://www.mineralienatlas.de/forum/index.php/topic,7313.0.html

hth

Frank

[Axinit]

Hallo Collector (und alle anderen, die es interessiert),

ich fuerchte, auf die Fragen 1 bis 4 kann ich Dir mangels Kompetenz keine Antwort geben. Vielleicht wirfst Du mal einen Blick in die zitierte Literatur ?!

1. Sind alle Opale aus Kieselsäure plus Cristobalit / Tridymit aufgebaut ? (O-C und O-CT)
2. Sind dies alpha (tief) oder beta (hoch)-Temperaturmodifikationen ?
3. Wie kommen diese Tief-/Hochtemperaturformen wechselgelagert  in das feste Hydrogel ?
4. O-AG sind Edelopale, also nicht O-C oder O-CT. Enthalten Edelopale auch C oder T ?

5. Kommt das Farbenspiel ( Opaleszenz) durch Beugung /Streuung/Reflektion des einfallendes Lichts an den Kieselgel-Kügelchen oder an Cristobalit/Tridymit-Kügelchen vor ?
6. in wikipedia steht unter Opal, daß das Opalisieren vordergründig von dem eingeschlossenen Wasser hervorgerufen wird; einer der Gründe, daß Opal-Tripletten durch eine Quarz-Scheibe abgedeckt werden, um den Opal vor dem Austrocknen zu schützen und somit einem verlust des "Farbenspiels" vorzubeugen ).

Was nun Deine Fragen 5 und 6 angeht, so sagt der Lexikon-Artikel, dass [...] das bunte Farbenspiel (Opaleszenz durch Beugung, Streuung u. Reflexion des einfallenden Lichtes an den Kügelchen UND den dazwischen befindlichen Hohlraum-Füllungen zustande kommt [...]. Dabei koennen diese Hohlraeume durchaus ganz oder zum Teil mit Wasser gefuellt sein.
Die mit blossem Auge beobachtbare Lichtstreuung und Reflexion in Opalen kommt m. E. durch die Anwesenheit von kolloidalem SiO2 zustande, dessen Kristallstruktur ist dabei vermutlich in erster Naeherung unwichtig.

Opale koennen auch als mineralische Emulsionen betrachtet werden, d.h. Du hast  SiO2 (fest; als Kuegelchen) in Wasser (fluessig).

Gebraucht wird also beides, Wasser als Fluessigkeit und Si02 als Feststoff. Wird das Wasser entzogen, ist die Opaleszenz dahin, insofern sind doch beide Aussagen stimmig, oder nicht ?!

Gruesse

Axinit

[rheinkiesel]

upps, das muß ich jetzt erst mal alles verdauen.

Aber so aus dem Bauch heraus:

Nach den Ausführungen von Roempp´s Chemielexikon ist der Satz "Opal ist eine Ansammlung von Cristobalit- Kügelchen, zwischen denen Wasser eingelagert ist" wohl nicht auf alle  Opale anwendbar, denn es handelt sich ja beim Edelopal (Opal-AG) nicht um Cristoballit- sondern um "schalig aufgebauet Kieselgel-Kügelchen".



Meine Güte, was für ein komplexes Thema...
Vielen Dank einstweilen für Eure Antworten,

viele Grüße

Cordula 

[Krizu]

5. Kommt das Farbenspiel ( Opaleszenz) durch Beugung /Streuung/Reflektion des einfallendes Lichts an den Kieselgel-Kügelchen oder an Cristobalit/Tridymit-Kügelchen vor ?
6. in wikipedia steht unter Opal, daß das Opalisieren vordergründig von dem eingeschlossenen Wasser hervorgerufen wird; einer der Gründe, daß Opal-Tripletten durch eine Quarz-Scheibe abgedeckt werden, um den Opal vor dem Austrocknen zu schützen und somit einem verlust des "Farbenspiels" vorzubeugen ).

Was nun Deine Fragen 5 und 6 angeht, so sagt der Lexikon-Artikel, dass [...] das bunte Farbenspiel (Opaleszenz durch Beugung, Streuung u. Reflexion des einfallenden Lichtes an den Kügelchen UND den dazwischen befindlichen Hohlraum-Füllungen zustande kommt [...]. Dabei koennen diese Hohlraeume durchaus ganz oder zum Teil mit Wasser gefuellt sein.
Die mit blossem Auge beobachtbare Lichtstreuung und Reflexion in Opalen kommt m. E. durch die Anwesenheit von kolloidalem SiO2 zustande, dessen Kristallstruktur ist dabei vermutlich in erster Naeherung unwichtig.

Opale koennen auch als mineralische Emulsionen betrachtet werden, d.h. Du hast  SiO2 (fest; als Kuegelchen) in Wasser (fluessig).

Gebraucht wird also beides, Wasser als Fluessigkeit und Si02 als Feststoff. Wird das Wasser entzogen, ist die Opaleszenz dahin, insofern sind doch beide Aussagen stimmig, oder nicht ?!

Hallo,

vermutlich hilft da die Beugungstheorie nach Mie.
- Partikel im Bereich der halben Wellenlänge beugen effektiv das Licht.
- es gibt etwa drei Resonanzmaxima
- kleinere Partikel beugen nicht.
- Die Partikel brauchen einen Abstand um effektiv zu beugen.

also braucht man Partikel mit etwas dazwischen und eine enge Partikelgrößenverteilung um die Halbe hellenlänge, beim blauen Opal also um 220nm bis 230nm.

hth

Frank
(Hatten wir das Thema nicht mal bei Hölzern oder Achaten?)

[METE]

Bei http://www.hermes-trismegistos.com/quarz.htm sind Diagramme über die Phasenübergaenge Quarz-Kristobalith-Stishovit zu sehen.

mfG
(Hr.) Mete Atayata

[Collector]

Hallo, alle ( außer Cordula )

ich finde es toll, daß allle etwas zu Opal beisteuern, nur -  die Ausgangsfrage von Cordula wurde bisher nicht beantwortet und die Richtigkeit der Aussage im Lexikon ist auch nicht bewiesen:

Also nochmal zur Ausgangsfrage:  Opal ist eine Ansammlungen von Cristobalit-Kügelchen zwischen denen Wasser eingelagert ist ?

Stimmt das oder stimmt das nicht ?

(Meine eigenen Fragen 1-4 direkt und 5-6 indirekt  bezogen sich übrigens auch auf diese Aussage. )

Leider hat der Autor, der diese Aussage ins Lexikon geschrieben hat, bisher nicht seine Quelle angegeben. Und ob nun Opal aus Cristobalit besteht oder nur Cristobalit oder Tridymit immer oder manchmal enthält - das weiß ich auch nicht, sonst hätte ich nicht meine Fragen gestellt.

gruß

collector

[Axinit]

Hallo allerseits,

es ist voellig richtig, dass Cordula's Frage nicht beantwortet wurde. Dies liegt vielleicht auch daran, dass es "die Antwort" auf die Frage SO nicht gibt.

Der Begriff OPAL beschreibt offensichtlich ein Mineral, dessen Zusammensetzung und kristallchemische Eigenschaften (soweit vorhanden) eine erhebliche Variationsbreite aufweisen koennen.

Insofern koennte es sein, dass der Lexikonbeitrag einen komplizierten Sachverhalt (zu) sehr vereinfacht (der Autor dieses Beitrags moege mir vergeben !).

Es sieht so aus, als ob man Opale (wenn man das Aussehen einmal ausser Acht laesst) nur durch Roentgenbeugung klassifizieren kann.

Im Klartext heisst das:

(1) Man nehme eine Opal-Probe und fertige ein Roentgen-Pulverbeugungsdiagramm an. Zeigt dieses keinerlei Beugunglinien, liegt ein (roentgen)amorpher Opal ohne kristalline Ordnung vor (z. B. Hyalit). Die Frage nach der An- oder Abwesenheit von Cristobalit oder Tridymit ist somit irrelevant.

(2) Zeigt das Pulverdiagramm hingegen Beugunglinien, so sollte sich die Anwesenheit einer oder mehrerer kristalliner Quarz-Modifikationen (mehr oder minder) zweifelsfrei feststellen lassen.

Die Auswertung einer derartigen Messung kann natuerlich im jeweiligen Fall durch die amorphen Probenanteile und die Teilchengroesse der "Kuegelchen" zum Alptraum des Experimentators werden. Hier hilft dann nur noch der Einsatz von Simulationsprogrammen, Erfahrung und Geduld.

(3) Der Durchmesser der Kuegelchen, deren Groessenverteilung (Dispersion) und eventuelle Wechselwirkungen lassen sich mit einer anderen Roentgentechnik (Kleinwinkelstreuung) untersuchen.

Hallo, alle ( außer Cordula )


Also nochmal zur Ausgangsfrage:  Opal ist eine Ansammlungen von Cristobalit-Kügelchen zwischen denen Wasser eingelagert ist ?

Stimmt das oder stimmt das nicht ?

(Meine eigenen Fragen 1-4 direkt und 5-6 indirekt  bezogen sich übrigens auch auf diese Aussage. )

Leider hat der Autor, der diese Aussage ins Lexikon geschrieben hat, bisher nicht seine Quelle angegeben. Und ob nun Opal aus Cristobalit besteht oder nur Cristobalit oder Tridymit immer oder manchmal enthält - das weiß ich auch nicht, sonst hätte ich nicht meine Fragen gestellt.

gruß

collector

Abschliessend laesst sich vielleicht Cordula's & Collector's Frage(n) so beantworten: Die Feststellung, dass Opal eine Ansammlung von Cristobalit-Kuegelchen zwischen denen Wasser eingelagert ist, mag auf Einzelfaelle zutreffen, laesst sich aber nicht als allgemeine Definition anwenden.

Gruesse

Axinit

[Collector]

Hi Axinit

dieser Schluß / Fazit  gefällt mir sehr ! Danke !

collector

[McSchuerf]

Hallo Cordula,

jetzt muss ich aber doch noch das letzte Wort haben, ... ..weil ich ganz ehrlich gesagt, und das sage ich wohlgemerkt als Nichtanfänger..nach den zu reichlichen und schwerverdaulichen Romanen, die hier geschrieben wurden, abgeschaltet habe.
Weshalb nicht gleich in 1-2 Sätzen kurz und knapp? So dass das auch jeder versteht?

Abschliessend laesst sich vielleicht Cordula's & Collector's Frage(n) so beantworten: Die Feststellung, dass Opal eine Ansammlung von Cristobalit-Kuegelchen zwischen denen Wasser eingelagert ist, mag auf Einzelfaelle zutreffen, laesst sich aber nicht als allgemeine Definition anwenden.

also so wie vorgenanntes Zitat z.B.! Ich hätte es aber noch anders formuliert ...nur hätte man das auch gleich zu Beginn schreiben können und nicht erst 100 Beiträge später, wo keiner mehr die Ausgangsfrage der armen rheinkiesel entdecken kann geschweige denn letztendlich zufriedenstellend antworten..

..aber ich rede ja auch zuviel und manchmal auch zu geschwollen..fasse mir also auch an die eigene Nase.

Gruß Peter