Portlandit
| Portlandit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Symbol |
Por<ref name="Warr" /> |
| Andere Namen | |
| Chemische Formel | Ca(OH)2<ref name="IMA-Liste" /> |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Oxide und Hydroxide |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
IV/F.03 IV/F.03-100<ref name="Lapis" /> 4.FE.05 06.02.01.04 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | trigonal |
| Kristallklasse; Symbol | ditrigonal-skalenoedrisch; 32/m<ref name="Webmineral" /> |
| Raumgruppe | P3m1 (Nr. 164)<ref name="StrunzNickel" /> |
| Gitterparameter | a = 3,59 Å; c = 4,91 Å<ref name="StrunzNickel" /> |
| Formeleinheiten | Z = 1<ref name="StrunzNickel" /> |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2 |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 2,23; berechnet: 2,26 (synthetisch)<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {0001}<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Bruch; Tenazität | biegsam, schneidbar |
| Farbe | farblos, weiß bis grünlichweiß |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig |
| Glanz | Perlglanz auf Spaltflächen<ref name="Handbookofmineralogy" /> |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nω 1,574<ref name="Mindat" /> nε 1,547<ref name="Mindat" /> |
| Doppelbrechung | δ 0,027<ref name="Mindat" /> |
| Optischer Charakter | einachsig negativ |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | löslich in H2O, alkalische Lösung bildend; bei Kontakt mit CO2-haltigem Wasser Umwandlung in Calciumcarbonat |
Portlandit ist ein sehr selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ mit der chemischen Zusammensetzung Ca(OH)2 und damit chemisch gesehen Calciumhydroxid (auch gelöschter Kalk).
Portlandit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt meist farblose bis grünlichweiße, faserige, pulvrige bis massige Mineral-Aggregate, aber auch hexagonale, tafelige Kristalle bis etwa 6 cm Größe.
Etymologie und Geschichte
Erstmals gefunden wurde Portlandit 1933 Scawt Hill in England und beschrieben durch Cecil Edgar Tilley (1894–1973),<ref name="Chinner" /> der das Mineral wegen seiner Ähnlichkeit mit dem synthetischen Produkt Portlandzement so benannte.
Das Typmaterial des Minerals wird im Natural History Museum in London unter der Katalognummer 1933,307 aufbewahrt.<ref name="Handbookofmineralogy" />
Da der Portlandit bereits lange vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) 1958 bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und bezeichnet den Portlandit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral.<ref name="IMA-Liste" /> Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Portlandit lautet „Por“.<ref name="Warr" />
Klassifikation
Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Portlandit zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung „Hydroxide“, wo er gemeinsam mit Amakinit, Brucit, Pyrochroit und Theophrastit in der „Brucit-Reihe“ mit der Systemnummer IV/F.03 steht.
Im zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Mineralienverzeichnis, das sich im Aufbau noch nach der alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer IV/F.03-100. In der Lapis-Systematik entspricht dies der erweiterten Abteilung „Hydroxide und oxidische Hydrate (wasserhaltige Oxide mit Schichtstruktur)“, wo Portlandit zusammen mit Amakinit, Ashoverit, Brucit, Jamborit, Paraotwayit, Pyrochroit, Spertiniit, Sweetit, Theophrastit und Wülfingit die „Brucitreihe“ mit der Systemnummer IV/F.03 bildet.<ref name="Lapis" />
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte<ref name=IMA-Liste-2009 /> 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Portlandit in die Abteilung „Hydroxide (ohne V oder U)“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit von Kristallwasser und der Kristallstruktur, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Hydroxide mit OH, ohne H2O; Lagen kantenverknüpfter Oktaeder“ zu finden ist, wo es zusammen mit Amakinit, Brucit, Fougèrit, Pyrochroit und Theophrastit die „Brucitgruppe“ mit der Systemnummer 4.FE.05 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Portlandit die System- und Mineralnummer 06.02.01.04. Auch dies entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Hydroxide und hydroxyhaltige Oxide“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Hydroxide und hydroxyhaltige Oxide mit der Formel X2+ (OH)2“ in der „Brucitgruppe (rhomboedrisch: P-3m1)“, in der auch Brucit, Amakinit, Pyrochroit und Theophrastit eingeordnet sind.
Chemismus
In der idealen Zusammensetzung von Portlandit (Ca(OH)2) besteht das Mineral im Verhältnis aus einem Calcium- und je zwei Sauerstoff- und Wasserstoffionen. Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von 54,09 Gew.-% Ca, 43,19 Gew.-% O und 2,72 Gew.-% H oder in der Oxidform 75,69 Gew.-% Calciumoxid (CaO) und 24,31 Gew.-% H2O.<ref name="Webmineral" />
Kristallstruktur
Portlandit kristallisiert in der trigonalen Raumgruppe P3m1 (Raumgruppen-Nr. 164) mit den Gitterparametern a = 3,59 Å und c = 4,91 Å sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.<ref name="StrunzNickel" />
Die Kristallstruktur von Portlandit besteht aus kantenteilenden Ca(OH)6-Oktaedern, die fortlaufende Schichten senkrecht zur c-Achse [0001] bilden. Diese sind über Wasserstoffbrücken locker miteinander verbunden, was auch die vollkommene Spaltbarkeit parallel der Schichten erklärt.
| Kristallstruktur von Portlandit<ref name="Desgranges-et-al" /> |
|---|
|
| Farblegende: Vorlage:Farbe Ca Vorlage:Farbe O Vorlage:Farbe H |
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Bildung und Fundorte
Portlandit hat verschiedene Möglichkeiten der natürlichen Entstehung. Als Umwandlungsprodukt aus Calcium-Silikaten in larnit- und spurrithaltigen, kontaktmetamorphen Gesteinen entstand es unter anderem in Scawt Hill in Irland oder an Fumarolen am Vesuv. In Jebel Awq im Oman bildete sich Portlandit durch Abscheidung aus alkalischen Quellen in ultramafischen Gesteinen. In Russland konnte das Mineral in brennenden Kohlehalden bei Tscheljabinsk gefunden werden und in der Hatrurim-Formation in Israel sowie im Gebiet von Maqarin am Jarmuk in Jordanien bildete sich Portlandit ebenfalls metamorph in sedimentären Lagerstätten nach Selbstentzündung des enthaltenen Bitumens. Begleitminerale sind je nach Fundort Afwillit, Brownmillerit, Calcit, Ettringit, Halit, Hydrocalumit, Larnit, Fluormayenit, Chlormayenit und Spurrit.
Weitere Fundorte sind unter anderem Australien (Lake Boga); Belgien (Saint-Jean); Deutschland (Zeilberg, Feuerberg, Emmelberg, Bellerberg, Lichtenberg); Frankreich (Boisséjour, Lapanouse-de-Sévérac); Italien (Campomorto, Carpenara); Mexiko (Cerro de la Coronita); Norwegen (Kongsberg); Palästina (Maʿale Adummim); Polen (Dąbrowka Wielka); Rumänien (Cornet Hill); Südafrika (Black Rock, Hotazel, Kuruman); Tunesien (Djebel Sekarna); Ungarn (Kányáspuszta); im Vereinigten Königreich (Carneal) und in den Vereinigten Staaten (Virginia).<ref name="Mindat" />
Siehe auch
Literatur
Weblinks
- Portlandit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung
- IMA Database of Mineral Properties – Portlandite. In: rruff.info. RRUFF Project (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- Portlandite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF) (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Portlandite. In: rruff.geo.arizona.edu. (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).
Einzelnachweise
<references> <ref name="Chinner"> </ref> <ref name="Desgranges-et-al"> </ref> <ref name="Handbookofmineralogy"> </ref> <ref name="IMA-Liste"> Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: July 2024. (PDF; 3,6 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 13. August 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="IMA-Liste-2009"> Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="Lapis"> </ref> <ref name="Mindat"> Portlandite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 3. Juni 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> <ref name="StrunzNickel"> </ref> <ref name="Warr"> </ref> <ref name="Webmineral"> David Barthelmy: Portlandite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 3. Juni 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). </ref> </references>