Vivianite

Mineralogische Sammlung der TU Bergakademie Freiberg

Vivianit und dessen farbliche Veränderung

(ein übersetzter Beitrag von alfredo) ^[1]

Untertitel: Eine wissenschaftliche Studie über die Absorption des Bösen durch Vivianit

Jeder Mineraliensammler hat wahrscheinlich schon einmal von einem edlen grünen Vivianit aus Morococala, Huanuni, Llallagua oder Tomokoni in Bolivien, aus Trepča im Kosovo oder aus den Blackbird-Minen in Idaho geschwärmt, dann aber gezögert, ihn zu kaufen, weil er gehört hatte, dass Vivianitkristalle instabil sind und sich schließlich schwarz färben und zerfallen, insbesondere wenn sie hellem Licht ausgesetzt werden; oder vielleicht kauften sie trotzdem einen schönen Kristall, weil ein angesehener Händler (zweifellos ein sehr erfolgreicher Gebrauchtwagenverkäufer in einem früheren Leben) ihnen versicherte, dass dieses besonders schöne und wichtige Exemplar von einer Fundstelle stamme, die "stabilen" Vivianit produziere - stabil aufgrund eines magischen Bestandteils in der Matrix oder des Fehlens von etwas in der Matrix oder des Mangels an Sauerstoff in den hohen Lagen, in denen der Kristall wuchs, oder des Mangels an Bakterien in den hohen Lagen... . . Sie können sich das vorstellen. Oder vielleicht hat der Händler den Kunden davon überzeugt, dass er keine Probleme mit Vivianiten hat, weil er in einer ausreichend trockenen Region (oder einer ausreichend feuchten Region) oder in den Höhenlagen der Rocky Mountains mit geringem Luftsauerstoff lebt....

All dieser Unsinn stammt von Aussagen, die ich persönlich auf Mineralienmessen gehört oder in der Werbung von Händlern gelesen habe; ich verspreche, dass ich mir nichts davon ausgedacht habe. Leider ist die schlechte Nachricht, dass ALLE Vivianite unter der gleichen Art von Instabilität leiden; die gute Nachricht ist, dass ihre Zersetzung leicht verhindert werden kann. Bevor wir jedoch erörtern, wie man Vivianit-Proben konservieren kann, müssen wir den chemischen Mechanismus verstehen, der an seiner Selbstzerstörung beteiligt ist.

Meine Lieblingserklärung für die Instabilität von Vivianit kam von einem Paar liebenswerter junger mystischer Gegenkultur-Typen, die ich auf der Edelstein- und Mineralienmesse in Tucson traf. Sie hatten in Tucson 2003 mehrere bolivianische Vivianite von mir gekauft und kamen 2004 zurück, um weitere zu holen. "Die letzten, die wir bekommen haben, sind bereits schwarz geworden", sagten sie mir mit einem glücklichen - ja sogar schadenfrohen - Gesichtsausdruck. "Habt ihr sie an einem sonnigen Fenster stehen lassen?", fragte ich, "Ihr dürft sie nicht dem grellen Licht aussetzen". Es stellte sich heraus, dass sie wollten, dass ihre Vivianite schwarz werden, und sie waren erfreut, als das erhoffte Phänomen tatsächlich eintrat. Offenbar wird der Vivianit allmählich dunkler und dunkler, indem er "böse Energien" aus seiner Umgebung absorbiert. Wenn er schwarz geworden ist, muss man ihn wegwerfen und einen neuen kaufen. Ich hatte das vorher nicht gewusst, aber als gelegentlicher Exporteur von bolivianischem Vivianit hielt ich es für eine wunderbare Entdeckung! Diese unerwartete und wertvolle Eigenschaft von Vivianit wird sicherlich den Markt dafür erweitern, und Bolivien wird endlich ein Beinahe-Monopol auf eine natürliche Ressource haben, für die der Rest der Welt Schlange stehen wird, um sie zu kaufen (vor allem, wenn man bedenkt, wie viel Böses unsere derzeitige Regierung entdeckt hat, das in Lehrbüchern der Evolutionsbiologie, im Sexualkundeunterricht, in der iranischen Regierung, in embryonalen Stammzellenlabors und bei Schwulenhochzeiten lauert ....).

Wahrscheinlich lesen nicht viele Mystiker meine Artikel, also fühle ich mich irgendwie verpflichtet, eine Erklärung zu finden, die mehr physikalische Chemie und weniger übernatürliche Kräfte beinhaltet: Das Vivianit-Molekül ist ein Phosphat aus zweiwertigem Eisen mit viel Wasser: Fe²⁺₃(PO₄)₂(H₂O)₈. Es kristallisiert in verschiedenen Umgebungen, die wir beschreiben sollten, bevor wir auf die Kristallchemie eingehen:

Dazu gehören die weltweit größten Vivianitkristalle (über einen Meter lang) aus Schlamm in Kamerun, die ästhetischen Kristallsprays in fossilen Muscheln von der Halbinsel Kertsch am Schwarzen Meer, die Konkretionen aus See- und Meeresbodenschlamm an mehreren Orten in Japan und die Kristalle an verschiedenen Orten in den USA, darunter Florida, New Jersey und Contra Costa County, Kalifornien. In Torfmooren vergrabene Knochen und Zähne werden manchmal durch Vivianit ersetzt.

Eine andere Art von Umgebung sind hydrothermale Sulfiderzgänge, zu denen alle bereits im ersten Absatz erwähnten Fundorte sowie die Ashio-Mine in Japan und andere Minen in Peru, Cornwall, Colorado und anderswo gehören. In dieser letztgenannten Umgebung, den hydrothermalen Adern, entstehen die prächtigsten Kristalle mit der klassischen, edelsteinartigen grünen Farbe. Wenn wir schon beim Thema Vivianit aus hydrothermalen Erzgängen sind, sollten wir mit einem anderen Mythos aufräumen, der gelegentlich in der Literatur auftaucht (z. B. Bideaux, et al., im Handbook of Mineralogy): Ja, viele bunte Phosphate mögen für die Oxidzone von Erzlagerstätten charakteristisch sein, aber Vivianit gehört nicht dazu! Man findet ihn fast nie in limonitischen Gängen in Gossan. (Ich bin versucht, "nie" zu sagen, aber ich weiß, dass jemand dann mit einer Ausnahme aufwarten wird!) Es kommt in Verbindung mit Siderit und nicht oxidiertem Pyrit und anderen Sulfiden in tiefen, nicht oxidierten Schichten von Erzlagerstätten vor; wenn Ihre Probe auf Limonit zu sitzen scheint, sollten Sie genauer hinsehen - der "Limonit" entpuppt sich in der Regel als Hisingerit oder ein anderes braunes Eisensilikat oder Phosphat.

Phosphatreiche Pegmatite, wie die in den Black Hills (South Dakota), sind eine weitere, wenn auch relativ unbedeutende Quelle für Vivianit, zuletzt einige recht große Kristalle auf Muskovit aus Brasilien. Andere Vivianit-Umgebungen, die für Sammler nicht von Bedeutung sind, sind Gesteine, die durch Brände in Kohlebergwerken verändert wurden, und Schmelzschlacken.

Der verstorbene Dr. Fred Pough beobachtete, dass Vivianit aus Sedimentgestein schneller seine Farbe ändert und abblättert als hydrothermaler Vivianit. Ich habe dies nicht in einem kontrollierten Experiment untersucht, aber subjektiv neige ich dazu, ihm zuzustimmen. Wenn dies tatsächlich zutrifft, könnte die erhöhte Instabilität auf andere Elemente zurückzuführen sein, die Fe oder P im Kristallgitter ersetzen. Sedimentärer Vivianit aus Seeschlamm kann beispielsweise mehrere Gewichtsprozent Mangan als Ersatz für Eisen enthalten, während hydrothermale Vivianite (zumindest die aus den Minen Siglo XX und Ashio) nur vernachlässigbare Spuren von Mn und Mg als Ersatz für Fe enthalten.

Betrachten wir nun den Mechanismus der Selbstzerstörung: Manche meinen, Vivianit verdunkelt sich durch Oxidation, d. h. durch Aufnahme von Sauerstoff aus der Atmosphäre, und blättert dann entlang der Spaltflächen ab, indem er "austrocknet", d. h. einen Teil seines Wassers verliert. Sie hoffen optimistisch, dass diese beiden Prozesse durch eine dünne Lackschicht verhindert werden können (weshalb einige Exemplare in alten Sammlungen lackiert waren), oder durch Eintauchen in Öl oder durch Versiegeln in einem Glasgefäß. Sie haben Recht, dass sowohl Oxidation als auch Wasserverlust stattfinden, aber nicht in der Art und Weise, wie sie es sich vorstellen, und auch nicht in einer Weise, die durch eine noch so dicke Lackschicht verhindert werden könnte! Um den Prozess etwas zu vereinfachen und zu umschreiben: Wenn Photonen (Lichtenergieteilchen) in einen transparenten Vivianitkristall eindringen, können sie ein Proton (einen Wasserstoffkern) aus einem der acht Wassermoleküle herausschlagen, wodurch das Wasser in ein Hydroxylion (OH) umgewandelt wird, das eine negative Ladung hat. Diese zusätzliche negative Ladung wird durch die Oxidation eines Eisenatoms ausgeglichen, dessen Wertigkeitszustand sich von 2+ (eisenhaltig) zu 3+ (eisenhaltig) ändert. Beachten Sie, dass keine Wechselwirkung mit der Atmosphäre stattgefunden hat - kein Sauerstoff ist von außen in die Struktur eingedrungen, und kein Wassermolekül ist nach außen entwichen; es handelt sich um eine vollständig interne Reaktion (Oxidation durch Deprotonierung). Der freigesetzte Wasserstoff (das Proton) wandert leicht durch das Kristallgitter, wie bei anderen Arten von protonenleitenden Kristallen (die derzeit intensiv für mögliche industrielle Anwendungen wie Brennstoffzellen untersucht werden). Keine Lackschicht wird dies verhindern können.

Das Endergebnis ist, dass sich der Vivianit in eine andere Mineralart, den Metavivianit (auch "Kertschenit" genannt), Fe2+2Fe3+(PO4)2(OH)(H2O)7, verwandelt. Diese Umwandlung geht mit einer fortschreitenden Farbveränderung einher. Absolut reines frisches Endglied Vivianit ist farblos! Eine geringe lichtinduzierte Oxidation ändert die Farbe rasch in ein leuchtendes, transparentes Grün - wir sprechen hier von wenigen Minuten und nicht von Wochen oder Jahren. Bei weiterer Oxidation ändert sich die Farbe in ein tieferes Smaragdgrün und ein starker Pleochroismus setzt ein, wobei die Farbe im Durchlicht zu einem Kobaltblau wird, wenn der Kristall in einem bestimmten Winkel gedreht wird. Das mystische Publikum ist von diesem blauen Blitz" ganz begeistert und hält solche Vivianitkristalle für etwas Besonderes; leider ist dies nur eine Etappe auf dem Weg zur Selbstzerstörung. Schließlich verfärbt sich der gesamte Kristall in ein undurchsichtiges, tiefes Blau und schließlich in ein bläuliches Schwarz. Aus historischen Gründen wurde Vivianit-Pulver früher in blauer Ölfarbe verwendet, wobei die blaue Farbe mit der Zeit immer intensiver wurde, im Gegensatz zu Azurit-Pulver, das dazu neigt, sich langsam in Malachit zu verwandeln, was zu dem grünlichen Himmel einiger alter Gemälde führt.

Wenn ein weiteres Proton aus dem Molekül entfernt wird, entsteht theoretisch das Mineral Ferrostrunzit, Fe²⁺Fe³⁺₂(PO₄)₂(OH)2(H₂O)₆, aber dies geschieht nicht so leicht wie die Umwandlung von Vivianit in Metavivianit. Der Grund dafür ist, dass das Eisen in Vivianit zwei verschiedene Arten von Plätzen einnimmt (die Formel, wie sie üblicherweise geschrieben wird, ist stark vereinfacht und gibt die Struktur nicht sehr gut wieder), und einer dieser strukturellen Plätze ist leichter zu oxidieren als der andere. Zu dem Zeitpunkt, an dem Metavivianit gebildet wird, ist der Großteil des leichter oxidierbaren Fe bereits verbraucht.

Wenn man noch ein weiteres Proton abspaltet, bleibt Fe³⁺₃(PO₄)₂(OH)₃(H₂O)₅ übrig, was den Spezies Ferristrunzit und Santabarbarait entspricht. Es kann keine weitere Reaktion stattfinden, da zu diesem Zeitpunkt kein zweiwertiges Eisen mehr zur Oxidation vorhanden ist. Da Santabarbarait als Pseudomorphose nach Vivianit auftritt, scheint es, dass diese Reaktionen in der Natur tatsächlich ablaufen, auch wenn Licht in diesen späteren Stadien keine Rolle mehr spielt.

Ein ähnlicher Oxidationsprozess findet auch bei Paravauxit, Fe²⁺Al₂(PO₄)₂(OH)₂(H₂O)₈, statt, der sich nach einigen Stunden in der Nähe einer Glühbirne in Sigloit, Fe³⁺Al₂(PO₄)₂(OH)₃(H₂O)₇, umwandelt; vielleicht ist hier eher Wärme als Licht der Übeltäter. Einige andere Arten von wasserhaltigen Eisenphosphaten, z. B. Ludlamit und Vauxit, scheinen trotz ihrer chemischen Ähnlichkeit mit Vivianit und Paravauxit unter diesen Bedingungen stabil zu sein und nicht angegriffen zu werden.

Ein weiterer Faktor, der noch geprüft werden muss, ist die Frage, welche Wellenlängen des Lichts für die Reaktion in Vivianit verantwortlich sind. Viele Menschen gehen davon aus, dass blaues und ultraviolettes Licht, die energiereicheren Wellenlängen, dafür verantwortlich sein müssen, aber das ist nicht unbedingt der Fall, und ich habe die Vermutung, dass gelbes, rotes oder infrarotes Licht dafür verantwortlich sein könnte. (Im Falle eines anderen lichtempfindlichen Minerals, Realgar, wurde bereits festgestellt, dass grünes Licht der heftige Zerstörer ist, nicht blau oder ultraviolett).

Die praktische Anwendung dieser Theorien besteht darin, dass wir zwei Handlungsalternativen vorschlagen können, um die Transparenz und die Farbe unberührter Vivianitkristalle zu erhalten:

1) Bewahren Sie sie im Dunkeln auf. Das bedeutet nicht "im Schatten", sondern in einer geschlossenen, mit Baumwolle ausgekleideten Schachtel in einer Schublade, nicht in einer Vitrine. Lassen Sie die große ungewaschene Öffentlichkeit Ihre grünen Turmaline, Smaragde und Forsterite bewundern; Ihre Vivianite müssen sie nicht sehen. Reservieren Sie den Vivianit für die kurzzeitige Betrachtung durch Ihre Kennerfreunde - ein paar Minuten, die er ab und zu in geschlossenen Räumen ausgesetzt ist, werden ihm nicht merklich schaden.

2) Halten Sie alles Böse aus dem Haus. Meditieren Sie. Verbrennen Sie Weihrauch. Vermeiden Sie böse Gedanken über Ihren Ex-Ehepartner und Ihre Schwiegermutter. Seien Sie nicht neidisch auf das neue Boot Ihres Nachbarn. Streichen Sie vor Ihrer nächsten Cocktailparty alle Drogendealer, Terroristen, Politiker und Anwälte von Ihrer Gästeliste.

Ich persönlich halte die erste Methode für wirksamer. - alfredo

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Views (File: 1522604684 copied to clipboard ): 966 Fossiles Holz Baryt-Holz mit Vivianit (grünblau), 2,2 x 2,5 cm (Achsenfragment 5 cm lang), Mittleres Pliozän; FO: alte Eisengrube bei Kertsch, Halbinsel Krim, Autonome Republik Krim Copyright: Wolfgang Putz; Contribution: oliverOliver Collection: Wolfgang Putz, Collection number: 2657 Location: Ukraine/Autonome Republik Krim/Kertsch (Kertch; Kerch) Mineral: Vivianite Fossil: Plantae Image: 1522604684 License: Usage for Mineralienatlas project only Original size - Additional info - Insert picture into forum - Discussion

Fossiles Holz (SNr: 2657)

Baryt-Holz mit Vivianit (grünblau), 2,2 x 2,5 cm (Achsenfragment 5 cm lang), Mittleres Pliozän; FO: alte Eisengrube bei Kertsch, Halbinsel Krim, Autonome Republik Krim

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Vivianit in Diluviallehm, gefunden 1982 im Hangenden des Krokoitvorkommens im Tagebau Nord I, Callenberg, Sachsen. Breite ca. 6,5 cm.

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Vivianit als Blaueisenerde in Auenlehm von Eisenhüttenstadt-Schönfließ, Brandenburg, Deutschland. 4 cm breites Stück aus einem historischen Fund.

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Pulveriger Vivianit in limonitischer Matrix (Raseneisenerz), Abmessungen ca. 9 x 9 x 4 cm, Gewicht 208 g; Fundort: Tagebau Cottbus-Nord, Westböschung, in Höhe der Ortslage Wilmersdorf, Februar 2014.

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Vivianit als "Blaueisenerde" in Ton. Fundort: Himmelkron, Fichtelgebirge, Bayern, Deutschland. Stufenbreite ca. 5 cm.

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Vivianit; Stb.Zeilberg bei Maroldsweisach; BB: 7 mm

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• Handbook of Mineralogy (Anthony et al.), 4 (2000), 632
• https://www.mindat.org/article.php/137/A+Scientific+Study+of+the+Absorption+of+Evil+by+Vivianite