Salmiak

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Salmiak
Salammoniac-456369.jpg
Salmiak aus der Eisden Mine, Maasmechelen, Provinz Limburg, Belgien (Sichtfeld: 1,5 cm)
Allgemeines und Klassifikation
Andere Namen
Chemische Formel NH4Cl[2]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)
Halogenide
System-Nr. nach Strunz
und nach Dana
3.AA.25 (8. Auflage: III/A.04)
09.01.03.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol kubisch-hexakisoktaedrisch; 4/m 3 2/m
Raumgruppe Pm3m (Nr. 221)Vorlage:Raumgruppe/221
Gitterparameter a = 3,87 Å[2]
Formeleinheiten Z = 1[2]
Häufige Kristallflächen {111}, {211}, {311}[1]; ebenso {112}, {113}, {011} und selten {001}[3]
Zwillingsbildung nach {111}[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 1 bis 2
Dichte (g/cm3) gemessen: 1,532; berechnet: 1,535[3]
Spaltbarkeit undeutlich[1] bis unvollkommen nach {111}[3]
Bruch; Tenazität muschelig
Farbe farblos, weiß, hellgrau, hellgelb bis hellbraun
Strichfarbe weiß
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend
Glanz Glasglanz
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten leicht wasserlöslich[4]
Besondere Merkmale stechend salziger Geschmack[4]

Salmiak ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Halogenide“ mit der chemischen Formel NH4Cl.[2] Es besteht aus Ammonium und Chlorid im Verhältnis 1 : 1 und ist damit chemisch gesehen Ammoniumchlorid. Als Salmiakgeist wird dagegen Ammoniakwasser bezeichnet.

Salmiak kristallisiert im kubischen Kristallsystem und entwickelt nur selten kleine, kantengerundete Kristalle in Form von Deltoidalikositetraedern sowie Zwillinge mit der Oktaederfläche (111) als Zwillingsachse. Verzerrte Kristalle erscheinen zudem tetragonal. Meist findet sich das Mineral als stalaktitische, faserige oder erdige Mineral-Aggregate sowie als krustige Überzüge. In reiner Form ist Salmiak farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch durchscheinend weiß sein und durch Fremdbeimengungen eine gelbliche bis bräunliche Farbe annehmen.

Etymologie und Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die von antiken Autoren überlieferte, griechische Bezeichnung hals ammoniakos bezeichnete nicht den Salmiak, sondern beschrieb ein Steinsalz aus Ägypten (aus der Umgebung eines Jupiter-Ammon-Tempels). Der Ursprung des schon im Mittelalter fälschlich als „sal ammoniacum“ wiedergegeben Wortes für Salmiak liegt jedoch wahrscheinlich im lateinischen Ausdruck sal armoniacum (richtiger sal armeniacum) bzw. griechischen hals 'armeniakón und hatte die Bedeutung „Armenisches Salz“ und weist auf in Armenien als unreines Ammoniumchlorid natürlich vorkommenden Salmiak hin.[5][6]

Die Verbindung Chlorammonium wurde erstmals 1546 durch Georgius Agricola beschrieben und als Salammoniac bezeichnet. Er bezog sich dabei allerdings auf synthetisch erzeugtes NH4Cl, das im Orient aus Tiermist hergestellt[1] bzw. aus gefaultem Urin und Kochsalz gewonnen wurde.[7] Die synthetische Herstellung von Salmiak war nachweislich mindestens seit der Zeit um 1100 bekannt.[8]

Das aus sal armoniacum entstandene Wort Salmiak wurde erst um 1700 gebräuchlich. Zuvor wurden in deutschsprachigen Texten meist die Formen salmiax oder salarmiax verwendet.[9]

Eine erste Erwähnung von natürlich gewachsenem Salmiak findet sich in der 1758 von dem Sankt Petersburger Apotheker Johann Georg Models verfassten Abhandlung „Versuche und Gedanken über ein natürliches und gewachsenes Salmiak“.[8] Als erste Fundorte für natürlichen Salmiak gelten die Vulkane Ätna und Vesuv in Italien, wo sich das Mineral an den Austrittsstellen vulkanischer Gase niederschlägt.[1] Die natürliche Entstehung von Salmiak wurde 1809 durch Leopold von Buch bestätigt. Er beobachtete am Vesuv die Abkühlung eines Lavastroms, der sich innerhalb von wenigen Stunden mit einer dicken, weißen Kruste aus Salmiak bedeckte.[8]

Klassifikation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bereits in der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Salmiak zur Mineralklasse der „Halogenide“ und dort zur Abteilung der „Einfachen Halogenide“, wo er zusammen mit Lafossait die unbenannte Gruppe III/A.04 bildete.

Bei der seit 2001 gültigen und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendeten 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik wurde diese Abteilung präzisiert und enthält nun „Einfache Halogenide ohne H2O“. Sie ist zudem weiter unterteilt nach dem Stoffmengenverhältnis von Kationen (M) und Anionen (X), so dass der Salmiak entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „M : X = 1 : 1 und 2 : 3“ zu finden ist, wo er als Namensgeber die „Salmiakgruppe“ mit der System-Nr. 3.AA.25 und dem weiteren Mitglied Lafossait bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Salmiak in die Klasse und gleichnamige Abteilung der „Halogenide“ ein. Hier ist er ebenfalls zusammen mit Lafossait in der unbenannten Gruppe 09.01.03 innerhalb der Unterabteilung „Wasserfreie und wasserhaltige Halogenide mit der Formel AX“ zu finden.

Kristallstruktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Salmiak kristallisiert kubisch in der Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221)Vorlage:Raumgruppe/221 mit dem Gitterparameter a = 3,87 Å sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[2]

Die Kristallstruktur besteht aus zwei kubisch primitiven Teilgittern. Das eine wird von den Cl-Ionen und das andere von den (NH4)+-Gruppen gebildet. Beide Teilgitter sind so ineinander geschoben, das jeweils ein Cl-Ion von acht (NH4)+-Gruppen umgeben ist und umgekehrt. Der kristalline Aufbau von Salmiak entspricht damit der Caesiumchlorid-Struktur.

Unterhalb von −30 °C klappt das Kristallgitter von der hexakisoktaedrischen in die geringer symmetrische hexakistetraedrische Struktur mit der Raumgruppe P43m (Nr. 215)Vorlage:Raumgruppe/215 um.[1]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Salmiak ist leicht wasserlöslich und hat einen stechend salzigen Geschmack. Beim Erhitzen verflüchtigt sich Salmiak schnell und vollständig.[4]

Bildung und Fundorte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schwefel und Salmiak, Ausblühung durch Haldenbrand von der Halde der Zeche Oberhausen - Ausgestellt im Ruhr Museum auf Zeche Zollverein
Federartig gewachsenes Mineral-Aggregat aus Ravat nahe dem Jaghnob, Tadschikistan (Größe: 3,3 cm × 1,4 cm × 1,4 cm)

Salmiak bildet sich vorwiegend durch vulkanische Aktivitäten, wo er sich aus vulkanischen Gasen entweder direkt am Vulkankrater oder an Fumarolen und Solfataren abscheidet. Eine weitere Möglichkeit der Resublimation aus der Gasphase besteht in brennenden Kohleflözen und Abraumhalden. Daneben kann das Mineral auch als akzessorischer Bestandteil in Guano (Exkremente von Vögeln) entstehen. Als Begleitminerale treten unter anderem Schwefel, Realgar und Auripigment, Mascagnin (natürliches Ammoniumsulfat) und Tschermigit auf.

Als seltene Mineralbildung konnte Salmiak nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher (Stand 2015) knapp 100 Fundorte[10] als bekannt gelten. In Italien kennt man das Mineral noch aus anderen vulkanischen Vorkommen wie den Phlegräischen Feldern und dem Stromboli.

Bekannt für ihre außergewöhnlichen Kristallfunde sind unter anderem die brennenden Kohlehalden bei Kladno in der tschechischen Region Mittelböhmen, wo Kristalle von über einem Zentimeter gefunden wurden.[11]

In Deutschland trat Salmiak in verschiedenen Kohlebergwerken wie der Grube Anna und Zeche Alstaden in Nordrhein-Westfalen und sowie bei Oelsnitz/Erzgeb. und dem Königin-Carola-Schacht nahe Freital in Sachsen bzw. brennenden Flözen und Halden wie dem Brennenden Berg bei Saarbrücken im Saarland und der Absetzerhalde vom Tagebau Lichtenberg bei Lichtenberg in Thüringen auf.

In Österreich fand man das Mineral unter anderem am Muttlkogel im Kohlebergbaurevier Zangtal sowie bei Münzenberg und im Bergbau Seegraben in der Steiermark. Des Weiteren wurde es in einem Salzbergwerk bei Hall in Tirol entdeckt.

Der bisher einzige bekannte Fundort in der Schweiz ist das Salzbergwerk Bex im Kanton Waadt.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Belgien, Chile, China, Frankreich, Island, Japan, Mexiko, den Niederlanden, Norwegen, Peru, Polen, Portugal, Russland, Spanien, Südafrika, Tadschikistan, Tschechien, der Ukraine, Ungarn, Venezuela, im Vereinigten Königreich (UK) und in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[12]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bekannt ist Salmiak unter anderem durch seine Verwendung in Salmiak-Lakritz bzw. Salmiakpastillen. Daneben dient das Mineral oder besser sein synthetisches Pendant auch zur Herstellung von Kältemischungen sowie in der Färberei und Gerberei (siehe auch Ammoniumchlorid#Verwendung).

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Georgius Agricola: Sal-ammoniac In: De Re Metallica 1556, übersetzt ins Englische von Herbert Clark und Lou Henry Hoover, Dover Publications, New York 1950, S. 560–560 (PDF 215,7 kB)
  • Johann Georg Models: Versuche und Gedanken über ein natürliches oder gewachsenes Salmiak, nebst Erörterung einiger vom Hrn. Baron gemachten Einwürfe über das persische Salz Joh. Friedrich Gleditschens Handlung, Leipzig 1758 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
  • Julius Ruska: Sal ammoniacus, nusâdir und Salmiak. In: Sitzungsberichte der Heidelberger Akademie der Wissenschaften: philologisch-historische Klasse, 14, 1923, Heft 5, S. 3–23.
  • B. K. Vainshtein: Refinement of the structure of the group NH4 in the structure of ammonium chloride. In: Trudy Instituta Kristallografii Akademiya Nauk SSSR. Band 12 (1956), S. 18–24
  • Helga Dittberner: Zur Geschichte des Salmiaks in der islamischen und vorislamischen Chemie. in: Rete 1, 1972, S. 347–362.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Salmiak – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 318–319.
  2. a b c d 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. 150.
  3. a b c d Sal ammoniac, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 67 kB)
  4. a b c Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 487 (Erstausgabe: 1891).
  5. Emil Ploß: Die Entstehung der Wortform Salmiak. In: Archiv für das Studium der neueren Sprachen 110, 1959 (Band 195, Heft 4), S. 321–324
  6. Dieter Lehmann: Zwei wundärztliche Rezeptbücher des 15. Jahrhunderts vom Oberrhein. Teil I: Text und Glossar. Horst Wellm, Pattensen/Han. 1985, jetzt bei Königshausen & Neumann, Würzburg (= Würzburger medizinhistorische Forschungen, 34), ISBN 3-921456-63-0, S. 245.
  7. Wolfgang Schneider: Untersuchungen über den Arzneischatz der Vergangenheit, 3. Mitteilung: Die wichtigsten pharmazeutisch-chemischen Produkte der alchemistischen und vorchemiatrischen Zeit. In: Arzneimittel-Forschung, Band 10, 1960, S. 509–513, hier: S. 510 f.
  8. a b c Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 306–307.
  9. Franz Maria Feldhaus: Die Technik der Vorzeit, der geschichtlichen Zeit und der Naturvölker. 2. Auflage. Moos, München 1965, S. 894 (online verfügbar bei archive.org).
  10. Mindat - Anzahl der Fundorte für Salmiak (Salammoniac)
  11. Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie. Dörfler Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 72.
  12. Fundortliste für Salmiak (Salammoniac) beim Mineralienatlas und bei Mindat