Skutterudit

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Skutterudit
Skutterudite-169893.jpg
Skutterudit aus Bou Azzer, Tazenakht, Provinz Ouarzazate, Souss-Massa-Draâ Region, Marokko (Größe: 6,5 x 6,3 x 4,2 cm)
Andere Namen
  • Speiskobalt
  • Arséniure de cobalt
  • Smaltine
Chemische Formel CoAs3
Mineralklasse Sulfide, Sulfosalze - Metall:Schwefel, Selen, Tellur < 1:1
2.EC.05 (8. Auflage: II/D.29) nach Strunz
02.12.17.01 nach Dana
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin kubisch-disdodekaedrisch; 2/m3
Raumgruppe (Raumgruppen-Nr.) Im3 (Raumgruppen-Nr. 204)
Farbe grau, zinnweiß
Strichfarbe schwarz
Mohshärte 5,5 bis 6
Dichte (g/cm3) gemessen: 6,5 ; berechnet: 6,821[1]
Glanz Metallglanz
Transparenz undurchsichtig
Bruch muschelig bis uneben
Spaltbarkeit deutlich nach {001} und {111}[1]
Habitus kubische, oktaedrische, dodekaedrische Kristalle; körnige, massige Aggregate; Dendriten
Zwillingsbildung Sechslinge nach {112}[1]
Weitere Eigenschaften
Ähnliche Minerale Nickel-Skutterudit

Skutterudit ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem mit der idealisierten Zusammensetzung CoAs3[2], ist also chemisch gesehen ein Cobaltarsenid. Da Skutterudit allerdings nah mit Nickel-Skutterudit ((Ni,Co,Fe)As3-x[2]) verwandt ist und mit diesem eine lückenlose Mischkristall-Reihe bildet, enthält er meist auch etwas Nickel und Eisen, welche das Cobalt diadoch ersetzen können.

Skutterudit ist undurchsichtig und entwickelt meist kubische Kristalle und Kombinationen, aber auch körnige, massige, dendritische oder skelettförmige Aggregate. Die Farbe von frischem Skutterudit variiert zwischen Zinnweiß und Stahlgrau. Sichtbare Kristallflächen weisen einen metallischen Glanz auf. Unter Lufteinfluss läuft er allerdings nach einiger Zeit grün- bis buntfarbig an.

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten]

Unter seiner bergmännischen Bezeichnung Speiskobalt war Skutterudit bereits seit dem Mittelalter bekannt, da er zur Herstellung von „Smalte“ gebraucht wurde. Diese Bezeichnung übernahm Abraham Gottlob Werner 1803 in seinem „Handbuch der Mineralogie“.[3] Mit dem Wort Speis (von Speise) bezeichnete nach man Johann Christoph Adelung im Berg- und Hüttenwesen unter anderem metallische Gemische mit unbekannter Zusammensetzung (Bsp.: Glockenspeise).[4]

Aufgrund seines Verwendungszwecks nahm der französische Mineraloge François Sulpice Beudant den Arséniure de cobalt als Smaltine (gelegentlich auch Smaltit geschrieben) 1832 in seiner „Traité élémentaire de minéralogie“ auf.[5]

Seinen bis heute gültigen Namen Skutterudit erhielt das Mineral schließlich 1845 durch Wilhelm Ritter von Haidinger, der es nach seiner Typlokalität, den Kobaltgruben von Skutterud nahe Snarum und Modum in Norwegen benannte.[6]

Klassifikation[Bearbeiten]

Bereits in der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte Skutterudit zur Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung der „Sulfide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Schwefel, Selen, Tellur < 1 : 1“, wo er zusammen mit Ferroskutterudit (IMA 2006-032), Gaotaiit, Iridisit, Kieftit und Nickel-Skutterudit die eigenständige Gruppe II/D.29 bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik ordnet den Skutterudit ebenfalls in die Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“, dort allerdings in die Abteilung der „Metallsulfide mit M : S ≤ 1 : 2“ ein. Diese Abteilung ist zudem weiter unterteilt nach dem genauen Stoffmengenverhältnis bzw. den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „M : S = 1 : >2“ zu finden ist, wo es zusammen mit Ferroskutterudit, Kieftit und Nickel-Skutterudit die „Skutteruditgruppe“ mit der System-Nr. 2.EC.05 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Skutterudit in die Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort in die Abteilung der „Sulfidminerale“ ein. Hier ist er zusammen mit Kieftit, Ferroskutterudit und Nickel-Skutterudit in der „Skutteruditreihe“ mit der System-Nr. 02.12.17 innerhalb der Unterabteilung der „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung AmBnXp, mit (m+n):p=1:2“ zu finden.

Modifikationen und Varietäten[Bearbeiten]

Skutteruditvarietät Smaltit in dendritischer Ausbildung aus dem Landkreis Schneeberg, Erzgebirge, Sachsen
(Größe: 6,0 x 4,2 x 4,2 cm)

Neben seiner ursprünglichen Bedeutung als Synonym des Skutterudits dient der Name Smaltin bzw. Smaltit inzwischen auch als Bezeichnung für eine arsenärmere Varietät des Minerals.[7]

Speiskobalt findet sich auch derb, eingesprengt und in mannigfaltig gruppierten Aggregaten, ist zinnweiß bis grau, mitunter bunt angelaufen oder durch beginnende Zersetzung zu Kobaltblüte an der Oberfläche rot gefärbt.

In bestimmten Varietäten wird der Gehalt an Nickel so bedeutend, dass dieselben eher dem Nickel-Skutterudit zugerechnet werden, während die eisenreichen eher als Varietäten des Safflorit (veraltet: Grauer Speiskobalt, Eisenkobaltkies) gelten. Ein bis zu 4 Prozent Bismut (Wismut) enthaltendes Mineral wird als Wismutkobaltkies unterschieden.[8]

Bildung und Fundorte[Bearbeiten]

Skutterudit aus Schlema im Erzgebirge (Sichtfeld: 4 cm)

Skutterudit bildet sich in mittel- bis hochgradigen Hydrothermal-Adern, wo er mit meist mit anderen Nickel-Cobalt-Sulfiden wie beispielsweise Nickelin, Cobaltit und Arsenopyrit, aber auch mit gediegen Bismut und Silber, Baryt, Calcit, Quarz und/oder Siderit vergesellschaftet anzutreffen ist.

Als eher seltene Mineralbildung kann Skutterudit an verschiedenen Fundorten zum Teil reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Als bekannt gelten bisher (Stand: 2011) etwas mehr als 400 Fundorte.[9] Neben seiner Typlokalität Skutterud trat das Mineral in Norwegen bisher noch in der „Lerestvedt Mine“ bei Øyestad in der Kommune Arendal und im Silberbergbaugebiet um Kongsberg auf.

In Deutschland fand sich Skutterudit bisher vor allem im Schwarzwald in Baden-Württemberg und im Erzgebirge in Sachsen, aber auch an mehreren Stellen im Frankenland und bei Wölsendorf in Bayern, in mehreren Gruben im Odenwald und im Richelsdorfer Gebirge in Hessen, an vielen Stellen im Harz von Niedersachsen bis Sachsen-Anhalt, im Bergischen Land und Siegerland in Nordrhein-Westfalen, an mehreren Fundstätten bei Imsbach, am Landsberg bei Obermoschel, Rockenhausen und Bürdenbach in Rheinland-Pfalz und in Thüringen bei Bad Lobenstein, Ronneburg und Kamsdorf auf.

In Österreich wurde das Mineral bisher am Hüttenberger Erzberg in Kärnten, der Zinkwand im Obertalbachtal (Schladminger Tauern) in der Steiermark und an mehreren Orten in Salzburg gefunden.

An Schweizer Fundorten sind bisher nur Böttstein im Kanton Aargau sowie verschiedene Gruben im Ayertal und der Gemeinde Turtmann im Kanton Wallis bekannt.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Afghanistan, Argentinien, Australien, Bolivien, Chile, China, Frankreich, Grönland, Irland, Italien, Japan, Kanada, Madagaskar, Marokko, Mexiko, Polen, Portugal, Russland, Schweden, Slowakei, Spanien, Südafrika, Südkorea, Tschechien, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) und den Vereinigten Staaten (USA).[10]

Kristallstruktur[Bearbeiten]

Skutterudit kristallisiert kubisch in der Raumgruppe Im3 (Raumgruppen-Nr. 204) mit dem Gitterparameter a = 8,31 Å sowie 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]

Verwendung[Bearbeiten]

Skutterudit war bis zum Ende des 19. Jahrhunderts ein wichtiges Cobalt- und Nickel-Erz zur Blaufarbenbereitung, wobei Nickel und weißes Arsen(III)-oxid (Arsenik) als Nebenprodukt gewonnen wurde. Mittlerweile werden diese Metalle hauptsächlich aus Nickelmagnetkiesen (Gemenge aus Pentlandit und Pyrrhotin) und Lateriten gewonnen.

Skutterudite werden als Kandidaten für effizientere thermoelektrische Konverter gehandelt, mit denen etwa Wärme im Abgassystem eines Autos direkt in Strom umgesetzt werden kann,[11] jedoch stehen dem erhebliche technische Probleme entgegen[12].

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  •  Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. vollständige überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer Verlag, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 41.
  •  Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 48 (Dörfler Natur).

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols: Skutterudite, in: Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 65,3 kB)
  2. a b c  Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 109.
  3. Handbuch der Mineralogie nach A. G. Werner in der Google-Buchsuche
  4.  Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. Ott Verlag, Thun und München 1968, S. 324.
  5. Traité élémentaire de minéralogie, Band 2 von François Sulpice Beudant in der Google-Buchsuche
  6. Wilhelm Haidinger: Zweite Klasse: Geogenide. XIII. Ordnung. Kiese III. Kobaltkies. Skutterudit, in: Handbuch der Bestimmenden Mineralogie, Bei Braumüller and Seidel, Wien 1845, S. 559-562 (PDF 239,5 kB)
  7. Mindat - Smaltite
  8. Meyers Konversationslexikon - Speiskobalt und Wismutkobaltkies
  9. Mindat - Skutterudite
  10. Mindat - Localities for Skutterudite
  11. Thermoelektrische Konverter - Skutterudite (engl.)
  12. Technology Review: Viel zu heiße Schlitten. Bericht über Ansätze der Industrieforschung. Abgerufen 31. Mai 2011.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Skutterudit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien