Molybdänit
| Molybdänit | |
|---|---|
 | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Symbol |
Mol[1] |
| Chemische Formel | MoS2[2] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Sulfide |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
II/C.10 II/D.25-010[3] 2.EA.30 02.12.10.01 |
| Ähnliche Minerale | Graphit |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | hexagonal |
| Kristallklasse; Symbol | dihexagonal-dipyramidal; 6/m2/m2/m |
| Raumgruppe | P63/mmc (Nr. 194)[4] |
| Gitterparameter | a = 3,16 Å; c = 12,30 Å[5] |
| Formeleinheiten | Z = 2[5] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 1 bis 1,5[6] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 4,62 bis 4,73; berechnet: 4,998[6] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {0001}[6] |
| Bruch; Tenazität | unelastisch biegsam, mild[7] |
| Farbe | bleigrau bis blauviolett |
| Strichfarbe | dunkelgrau bis grünlichgrau[7] |
| 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[8] 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 altgriechischen Wort μόλυβδος mólybdos (Variante: μόλιβος mólibos) für „Blei“,[9] dem es in seiner Erscheinung ähnelt – genauer dem Bleimineral Bleiglanz. Das Wort ist schon im Mykenischen Griechisch als mo-ri-wo-do [] überliefert. Das Element Molybdän ist seinerseits nach dem Mineral benannt.
Klassifikation
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Molybdänit zur Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung „Sulfide mit M : S < 1 : 1“, wo er gemeinsam mit Drysdallit, Jordisit und Tungstenit in der „Molybdänit-Reihe“ mit der Systemnummer II/C.10 steht.
In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer II/D.25-010. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Sulfide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : S,Se,Te < 1 : 1“, wo Molybdänit zusammen mit Castaingit (diskreditiert), Drysdallit, Jordisit, Rheniit und Tungstenit eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer II/D.25 bildet.[3]
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[10] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Molybdänit in die Abteilung „Metallsulfide mit M : S ≤ 1 : 2“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach dem genauen Stoffmengenverhältnis und den in der Verbindung vorherrschenden Metallen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „M : S = 1 : 2; mit Cu, Ag, Au“ zu finden, wo es zusammen mit Drysdallit, Jordisit und Tungstenit die „Molybdänitgruppe“ mit der Systemnummer 2.EA.30 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Molybdänit die System- und Mineralnummer 02.12.10.01. Auch dies entspricht der Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort der Abteilung „Sulfidminerale“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung AmBnXp, mit (m+n) : p = 1 : 2“ in der „Molybdänitgruppe“, in der auch Drysdallit und Tungstenit eingeordnet sind.
Kristallstruktur
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Von Molybdänit sind bisher zwei Polytypen bekannt:
- Molybdänit-2H kristallisiert hexagonal in der Raumgruppe P63/mmc (Raumgruppen-Nr. 194) mit den Gitterparametern a = 3,16 Å und c = 12,30 Å sowie 2 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[5]
- Molybdänit-3R kristallisiert trigonal in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160) mit den Gitterparametern a = 3,17 Å und c = 18,41 Å sowie 3 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[5]
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.[11]
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.[12]
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
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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, Krupka und Štachlovice 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.[13]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Molybdänit ist das wichtigste Erzmineral 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.[14][15]
Siehe auch
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 467 bis 468.
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 48.
Weblinks
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- Molybdänit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung
- IMA Database of Mineral Properties – Molybdenite. In: rruff.info. RRUFF Project (englisch).
- Molybdenite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF) (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Molybdenite. In: rruff.geo.arizona.edu. (englisch).
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 351 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]).
- ↑ 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: November 2024. (PDF; 3,1 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, November 2024, abgerufen am 18. Dezember 2024 (englisch).
- ↑ a b Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
- ↑ American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Molybdenite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 18. Dezember 2024 (englisch).
- ↑ 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 (englisch).
- ↑ 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 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 51 kB; abgerufen am 18. Dezember 2024]).
- ↑ a b Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4., durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 336.
- ↑ Jörg Mildenberger: Anton Trutmanns 'Arzneibuch', Teil II: Wörterbuch (= Würzburger medizinhistorische Forschungen. Band 56). Königshausen & Neumann, Würzburg 1997, ISBN 978-3-8260-1398-0, S. 2251 f.
- ↑ David Barthelmy: Molybdenite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 18. Dezember 2024 (englisch).
- ↑ 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 am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
- ↑ Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin [u. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 38.
- ↑ Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Hrsg.): Lexikon der Chemie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2001, ISBN 978-3-8274-0552-4.
- ↑ Fundortliste für Molybdänit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 18. Dezember 2024.
- ↑ pte pte: Molybdänit sticht Silizium und Graphen aus: Neues Transistormaterial für effizientere CPUs. Computerwoche, 31. Januar 2011, abgerufen am 18. Dezember 2024.
- ↑ Willem Ongena: Molybdänit: Transistor der Zukunft? Energie & Technik, 16. März 2011, abgerufen am 18. Dezember 2024.