Molybdänit

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Molybdänit
Molly Hill molybdenite.JPG
Molybdänit auf Quarz aus der Molly Hill Mine, Quebec, Kanada
Allgemeines und Klassifikation
Chemische Formel MoS2
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Sulfide
System-Nr. nach Strunz
und nach Dana
2.EA.30 (8. Auflage: II/D.25)
02.12.10.01
Ähnliche Minerale Graphit
Kristallographische Daten
Kristallsystem hexagonal
Kristallklasse; Symbol dihexagonal-dipyramidal; 6/m 2/m 2/m
Raumgruppe P63/mmc (Nr. 194)[1]
Gitterparameter a = 3,16 Å; c = 12,30 Å[2]
Formeleinheiten Z = 2[2]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 1 bis 1,5[3]
Dichte (g/cm3) gemessen: 4,62 bis 4,73; berechnet: 4,998[3]
Spaltbarkeit vollkommen nach {0001}[3]
Bruch; Tenazität unelastisch biegsam, mild[4]
Farbe bleigrau bis blauviolett
Strichfarbe dunkelgrau bis grünlichgrau[4]
Transparenz undurchsichtig
Glanz Metallglanz
Magnetismus paramagnetisch
Kristalloptik
Pleochroismus extremer Reflexionspleochroismus
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten schwer schmelzbar, in Säuren schwer löslich
Besondere Merkmale diamagnetisch

Molybdänit, veraltet auch als Molybdänglanz, Eutomglanz oder Wasserblei[5] bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem mit der Zusammensetzung MoS2, ist also chemisch gesehen ein Molybdändisulfid bzw. Molybdän(IV)-sulfid.

Molybdänit findet sich meist in Form von krummblättrigen, schuppigen bis massigen Aggregaten von bleigrauer bis blauvioletter Farbe, entwickelt aber selten auch sechseckige, tafelige Kristalle.

Das seltene Element Rhenium kommt immer in geringer Konzentration (von ppm bis 1 bis 2 %) anstelle des Molybdäns vor. Zusätzlich finden sich häufig Beimengungen von Silber und Gold.

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Molybdänit wurde nicht nach seinem chemischen Bestandteil Molybdän benannt, sondern nach dem griechischen Wort μόλυβδος [mólybdos] bzw. μόλιβος [mólibos] „Blei“, das schon im Mykenischen Griechisch als mo-ri-wo-do /moliu̯dos/ überliefert ist.[6]

Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der alten Systematik der Minerale (8. Auflage) nach Strunz ist Molybdänit noch in der Mineralklasse und -abteilung der „Sulfide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall (M) : Schwefel (S) (Selen, Tellur) < 1 : 1“ einsortiert.

Die Mineralklasse blieb auch in der neuen Systematik der Minerale (9. Auflage) gleich. Allerdings wurden die Minerale dieser Klasse teilweise neu definiert und die Abteilungen feiner aufgeteilt. Molybdänit befindet sich seitdem in der Abteilung „Metallsulfide mit M : S ≥ 1 : 2“ und der Gruppe „M : S = 1 : 2; mit Cu, Ag, Au, Ni, Sn, Platin-Gruppen-Elemente (PGE), Mo, W“

In der Systematik der Minerale nach Dana steht Molybdänit in der Abteilung „Sulfides - Including Selenides and Tellurides where Am Bn Xp, with (m+n):p=1:2“ (Übersetzung: Sulfide, Selenide und Telluride mit Am Bn Xp und dem Stoffmengenverhältnis (m+n):p=1:2, wobei A,B = Kationen und X = Anionen der Verbindung)

Kristallstruktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kristallstruktur von Molybdänit

Von Molybdänit sind bisher zwei Polytypen bekannt:

  • Molybdänit-3R kristallisiert trigonal in der R3m (Nr. 160) mit den Gitterparametern a = 3,17 Å und c = 18,41 Å sowie 3 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]

Die Kristallstruktur von Molybdänit ähnelt der von Graphit, wobei allerdings statt der einzelnen Graphitschichten wechselnde Schichten von Molybdän- und Schwefelteilchen vorliegen, die leicht gegeneinander verschiebbar sind.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Molybdänit ist in Aussehen und Härte dem Graphit sehr ähnlich, unterscheidet sich aber von diesem in der Strichfarbe, die beim Graphit schwarz bis stahlgrau, beim Molybdänit jedoch grünlichgrau bis bläulichgrau ist. Molybdänit fühlt sich zudem fettig an und färbt ab[7].

Das Mineral hat eine Mohshärte von 1 bis 1,5 und eine Dichte von 4,7 bis 4,8 g/cm3. Es ist normalerweise undurchsichtig, sehr dünne Blättchen sind jedoch durchscheinend und unter Infrarot-Licht durchsichtig.

Molybdänit lässt sich nur schwer schmelzen. Vor dem Lötrohr ist er sogar unschmelzbar, färbt aber die Flamme gelblichgrün (zeisiggrün). In Säuren ist das Mineral nur schwer löslich.

Wie Graphit ist Molybdänit ein Halbleiter und diamagnetisch.[8]

Modifikationen und Varietäten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Verbindung MoS2 ist dimorph und kommt neben dem hexagonal kristallisierenden Molybdänit noch als amorpher Jordisit in der Natur vor.

Bildung und Fundorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Molybdänit-Kristallaggregat aus Øvrebø (Kommune Vennesla), Norwegen (Größe 5 cm)
Molybdänit (dunkelsilbriggrau) - Quarz (mittelgra) - Ader in alkalischem Granit (hellfarbige Gebiete) aus der Climax Mine, Lake County (Colorado), USA (Breite 5,3 cm an der Basis)

Molybdänit bildet sich entweder in magmatischen Gesteinen wie Aplit, Granit und Pegmatit oder durch hydrothermale Vorgänge in hochthermalen Ganglagerstätten sowie als Imprägnation in porphyrischen Molybdän-Lagerstätten („disseminated porphyry copper ores“). Begleitminerale sind unter anderem Chalkopyrit und andere Kupfersulfide sowie Fluorit, Pyrit, Quarz und Scheelit.

Fundorte sind unter anderem Afghanistan; mehrere Regionen in Argentinien; viele Regionen in Australien; Brabant, Lüttich und Luxemburg in Belgien; Altenberg, Zinnwald und Ehrenfriedersdorf (Erzgebirge) in Deutschland; Horní Slavkov und Krupka in Tschechien; Finnland; Traversella und Macchetto in Italien; mehrere Regionen in Norwegen; bei Nertschinsk (Region Transbaikalien) in Russland; Grönland; viele Regionen in Österreich; und viele Orte in Nordamerika, z. B. Climax im US-Bundesstaat Colorado.[9]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Molybdänit ist das wichtigste Erz zur Gewinnung von Molybdän. Sieht man vom extrem seltenen Rheniit ab, ist Molybdänit das einzige Mineral mit einer lohnenden Rheniumkonzentration, so dass er auch die wichtigste Rheniumquelle darstellt.

Neben Graphit ist er das wichtigste Mineral zur Herstellung von mineralischen Schmiermitteln (Festschmierstoffen).

Nachdem bisher vor allem Silicium und Graphen als Transistormaterial für Mikrochips bekannt waren, könnte nach bisherigen Forschungsergebnissen einer Schweizer Forschungsgruppe um Andras Kis von der ETH Lausanne zukünftig auch Molybdänit diese Aufgabe übernehmen. Dieser soll ähnlich wie Graphen in nur einer Atomlage herzustellen sein. Bei einer Schichtdicke von nur 0,65 nm soll er dennoch die gleiche Elektronenbeweglichkeit wie eine Siliciumschicht von 2 nm aufweisen. Die Energieeffizienz soll dagegen sogar um den Faktor 100.000 höher sein. Im Gegensatz zum Graphen, bei dem die für Halbleiter notwendige Bandlücke für das An- und Ausschalten eines Transistors künstlich erzeugt werden muss, ist sie beim Molybdänit bereits vorhanden.[10][11]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Molybdenite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. American Mineralogist Crystal Structure Database (englisch)
  2. a b c Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 102.
  3. a b c Molybdenite, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 62,6 kB)
  4. a b Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 5. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1344-3, S. 336.
  5. Jörg Mildenberger: Anton Trutmanns 'Arzneibuch', Teil II: Wörterbuch, Würzburg 1997 (= Würzburger medizinhistorische Forschungen, 56), Band V, S. 2251f.
  6. Webmineral - Molybdenite (englisch)
  7. Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 38.
  8. Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Hrsg.): Lexikon der Chemie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001.
  9. Fundortliste für Molybdänit beim Mineralienatlas und bei Mindat
  10. Tec Channel - Molybdänit sticht Silizium und Graphen aus; Neues Transistormaterial für effizientere CPUs
  11. Energie & Technik - Schweizer Forscher weisen Silizium-Alternative nach; Molybdänit: Transistor der Zukunft?