Nickelin (Mineral)
Nickelin, auch unter den veralteten bergmännischen Bezeichnungen Kupfernickel oder Rotnickelkies bekannt, ist ein eher selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“ mit der chemischen Zusammensetzung NiAs und ist damit chemisch gesehen Nickelarsenid. Als enge Verwandte der Sulfide werden die Arsenide in dieselbe Klasse eingeordnet.
| Nickelin | |
|---|---|
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen |
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| Chemische Formel | NiAs |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Sulfide und Sulfosalze |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
2.CC.05 (8. Auflage: II/B.09a) 02.08.11.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | hexagonal |
| Kristallklasse; Symbol | dihexagonal-dipyramidal; 6/m 2/m 2/m[1] |
| Raumgruppe | P63/mmc (Nr. 194)[2] |
| Gitterparameter | a = 3,61 Å; c = 5,02 Å[2] |
| Formeleinheiten | Z = 2[2] |
| Zwillingsbildung | Vierlinge nach {1011}; allgemein möglich nach {3141} |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 5 bis 5,5[3] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 7,784; berechnet: 7,834[3] |
| Spaltbarkeit | undeutlich nach (10-10) und (0001)[4] |
| Bruch; Tenazität | muschelig; spröde[3] |
| Farbe | kupferrosa[5] bis hellkupferrot, grau bis schwarz anlaufend[3] |
| Strichfarbe | hellbräunlichschwarz[3] |
| Transparenz | undurchsichtig |
| Glanz | Metallglanz |
Nickelin kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem, entwickelt aber nur selten deutliche Kristallformen mit gestreiften Oberflächen. Häufiger tritt er in Form von traubigen, dendritischen oder körnigen bis massigen Aggregate auf. Frische Mineralproben sind von heller kupferrosa bis -roter Farbe und zeigen auf den Oberflächen einen metallischen Glanz. An der Luft läuft das Mineral allerdings nach einiger Zeit grau bis schwarz an. Seine Strichfarbe ist dagegen hellbräunlichschwarz.
Etymologie und Geschichte
Als Kupfernickel bzw. Koppernickel (schwedisch kopparnickel) wurde früher im mittelalterlichen Erzgebirge ein wie Kupfererz aussehendes Material bezeichnet, aus dem sich aber kein Kupfer gewinnen ließ, als sei es von Berggeistern bzw. Bergwerksdämonen (Nickeln) behext, weswegen es die Bergleute auch Teufelskupfer nannten. Eine der frühesten Erwähnung des Minerals findet sich im 1694 verfassten Mineralogiebuch des Schweden Urban Hjärne.[6]
Erst 1751 gelang es Axel Frederic Cronstedt, aus dem Kupfernickel ein reines Metall darzustellen, das er der Überlieferung entsprechend Nickel nannte. Die Namen für Cobalt (Kobold) und Wolfram haben ähnliche Hintergründe. Das Nickel selber wird wiederum mit Kupfer als Kupfernickel verwendet, etwa in antiken Münzen und in Euromünzen.
Die bergmännische Bezeichnung Rotnickelkies ist unter anderem 1839 durch Ernst Friedrich Glocker (1793–1858) überliefert und bezieht sich auf die typische Farbe des Minerals, seinen Nickelgehalt und der Zuordnung zur veralteten Mineralklasse der "-kiese"; einer Gruppe verwandter Minerale mit starkem Metallglanz, aber im Gegensatz zu den "-glanzen" größeren Härte.
Seinen bis heute gültigen und von der International Mineralogical Association (IMA) offiziell 1967 anerkannten[7] Mineralnamen Nickelin (im Englischen und Französischen mit angehängtem ‚e‘) prägte 1832 François Sulpice Beudant.[6]
In der englischsprachigen Literatur ist das Synonym Niccolite verbreitet und entstand aus dem lateinischen Begriff Niccolum für Nickel.[4]
Im übertragenen Sinne dient Kupfernickel bzw. Koppernickel auch als Ausdruck für etwas, das nicht das enthält was sein Anschein verspricht. So etwa habe der österreichisch-amerikanische Mathematiker, Astronom und Forscher auf dem Gebiet der Geschichte der Astronomie Otto E. Neugebauer (1899–1990) den preußischen Astronomen Nicolaus Copernicus (Niklas Koppernigk, 1473–1543) für überbewertet gehalten und als Koppernickel[8] bezeichnet.
Klassifikation
Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Nickelin zur Klasse der „Sulfide und Sulfosalze“ und dort zur Abteilung der „Sulfide mit [dem Stoffmengenverhältnis] M : S = 1 : 1“, wo er zusammen mit Achávalit, Breithauptit, Freboldit, Imgreit (diskreditiert), Jaipurit, Kotulskit, Langisit, Pyrrhotin, Sederholmit, Smythit und Troilit die „NiAs-Reihe“ mit der System-Nr. II/B.09a bildete.
Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. II/C.20-20. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Abteilung „Sulfide mit [dem Stoffmengenverhältnis] Metall : S,Se,Te ≈ 1 : 1“, wo Nickelin als Namensgeber die „Nickelin-Gruppe“ (II/C.20) und den weiteren Mitgliedern Breithauptit, Freboldit, Hexatestibiopanickelit, Kotulskit, Langisit, Sederholmit, Sorosit, Stumpflit, Sudburyit und Vavřínit sowie im Anhang mit Cherepanovit, Polarit, Ruthenarsenit, Sobolevskit und Wassonit bildet.[5]
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[9] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Nickelin ebenfalls in die Abteilung der „Metallsulfide, M : S = 1 : 1 (und ähnliche)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach den in der Verbindung vorherrschenden Metallen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „mit Nickel (Ni), Eisen (Fe), Cobalt (Co) usw.“ zu finden ist, wo es zusammen mit Achávalit, Breithauptit, Freboldit, Hexatestibiopanickelit, Jaipurit, Kotulskit, Langisit, Sederholmit, Sobolevskit, Stumpflit, Sudburyit, Vavřínit und Zlatogorit ebenfalls die „Nickelin-Gruppe“ mit der System-Nr. 2.CC.05 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana ist Nickelin ebenfalls als Namensgeber der „Nickelingruppe (Hexagonal: P63/mmc)“ mit der System-Nr. 02.08.11 innerhalb der Unterabteilung der „Sulfide – einschließlich Seleniden und Telluriden – mit der Zusammensetzung AmBnXp, mit (m+n) : p = 1 : 1“ zu finden.
Chemismus
Die idealisierte (theoretische) Zusammensetzung von Nickelin (NiAs) besteht aus Nickel (Ni) und Arsen (As) mit dem Stoffmengenverhältnis von 1 : 1, was einem Massenanteil (Gewichts-%) von 43,93 % Ni und 56,07 % As entspricht.[10]
In natürlichen Nickelinproben kann allerdings bis zu einem Prozent des Nickel durch Eisen und bis zu 2,9 % Arsen kann durch Schwefel und Antimon (bis knapp 30 %[11]) diadoch (gleichwertig) ersetzt sein.
Bei über 600 °C bildet Nickelin mit Millerit (NiS) eine lückenlose Mischkristallreihe.[11]
Kristallstruktur
Nickelin kristallisiert hexagonal in der Raumgruppe P63/mmc (Raumgruppen-Nr. 194) mit den Gitterparametern a = 3,61 Å und c = 5,02 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]
Detaillierte Beschreibung siehe Nickelarsenid-Struktur.
Eigenschaften
Sein Nickelgehalt verrät sich häufig durch die grünliche Färbung seiner Oxidationshaut (Nickelarsenat, Annabergit)[4] im Gegensatz zu den rötlichen Ausblühungen der gewöhnlich mit ihm brechenden Kobalterze. Diese Erzgemenge bilden meist Gänge, seltener Lager und Nester in den azoischen und den älteren Sedimentformationen (besonders im Perm) und werden gleichzeitig auf Kobalt und Nickel verarbeitet.
Nickelin ist sehr beständig und löst sich nur in starken Säuren wie Königswasser (Gemisch aus Salz-HCl und Salpetersäure HNO3)[4] oder „Piranha-Lösung“ (Gemisch aus Schwefelsäure H2SO4 und Wasserstoffperoxid H2O2) sowie einem Gemisch aus Kaliumpermanganat (KMnO4) und Schwefelsäure.[12]
Unter dem Auflichtmikroskop zeigt Nickelin ein hohes Reflexionsvermögen in weißer Farbe mit einem deutlichen Stich nach Gelbrosa. Der Farbton ist weniger satt als beim Nickelantimonid Breithauptit, aber stärker als beim Nickelarsenid Maucherit. Auch Reflexionspleochroismus und Anisotropie-Effekte sind beim Nickelin sehr hoch. In Luft erscheint die Mineralfarbe je nach Richtung des auftreffenden Lichts hell weißgelb-rosa (ω) oder lichtbraunrosa (ε) und in Öl weißrosa (ω) oder dunkelbraunrosa (ε). Lebhafte Farbeffekte treten bereits bei geringster Drehung im Analysator auf.[12]
Bildung und Fundorte
Nickelin bildet sich überwiegend aus hydrothermalen Lösungen in einem relativ niedrigen Temperaturbereich (meso- bis epithermal) zwischen 300 und 100 °C in Ganglagerstätten und formt hier wichtige Nickelerz-Lagerstätten. Daneben findet sich das Mineral in magmatischen Gesteinen wie serpentinisierten und Ultrabasiten wie beispielsweise in der Chrom-Nickel-Grube La Gallega bei Ojén in der spanischen Provinz Málaga.[4]
Als Begleitminerale können je nach Fundort unter anderem gediegen Bismut, Silber und Arsen[11] sowie deren Sulfide und Verwandte wie unter anderem Bismuthinit, Breithauptit, Gersdorffit, Maucherit, Michenerit, Nickelskutterudit, Safflorit, Skutterudit und Rammelsbergit auftreten.[3]
Als eher seltene Mineralbildung kann Nickelin an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Weltweit sind bisher knapp 580 Fundorte[13] dokumentiert (Stand: 2020).
Die wichtigsten Fundorte Deutschlands sind unter anderem das Richelsdorfer Gebirge in Hessen, Bieber am westlichen Abhang des Spessart, Saalfeld in Thüringen, Schneeberg in Sachsen, Wolfach im Schwarzwald, das Mansfelder Kupferschiefer-Revier (z. B. Eisleben, Hettstedt, Sangerhausen) und Wolfshagen im Harz. Bekannt aufgrund außergewöhnlicher Nickelinfunde ist zudem Pöhla (Schwarzenberg) im Erzgebirge, wo Kristalle mit bis zu 1,5 cm Durchmesser entdeckt wurden.[14]
In Österreich fand sich Nickelin unter anderem in einem Serpentinit-Steinbruch bei Griesserhof in der Kärntener Gemeinde Sankt Veit an der Glan sowie in mehreren Gruben im Salzburger Bezirk Zell am See und den Steiermarker Bezirken Leoben und Liezen.
In der Schweiz sind bisher mit dem Turtmanntal und der Gemeinde Ayer (Val d’Anniviers) im Kanton Wallis sowie zwei Fundpunkten im Kanton Aargau nur wenige Fundorte dokumentiert.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Ägypten, Albanien, Argentinien (Jaguel, Jujuy, La Rioja), Äthiopien, Australien (New South Wales, Tasmanien), Bolivien, Brasilien (Minas Gerais), Bulgarien, China (Guangxi, Xinjiang), Finnland (Lapland), Frankreich (Grand Est, Okzitanien), Ghana, Griechenland, Grönland (Kujalleq), Indien (Odisha), Irak, Iran (Isfahan), Irlan, Italien (Lombardei, Piedmont, Sardinien), Japan (Iwate), Kanada (Nordwest-Territorien, Ontario, Québec, Saskatchewan), der Demokratischen Republik Kongo, Kasachstan, im Kosovo, in Mauretanien, Mexiko, Marokko (Drâa-Tafilalet), der Mongolei, Niger, Norwegen (Agder, Telemark), im Oman, auf Osttimor, Polen (Niederschlesien), Portugal, Rumänien (Caraş-Severin), Russland (Krasnojarsk, Murmansk, Swerdlowsk, Tscheljabinsk), Schweden (Västerbotten), Serbien, Simbabwe, Slowakei, Spanien (Andalusien, Katalonien), Südafrika (Mpumalanga, Ostkap), Südkorea, Tadschikistan, Tansania, Tschechien (Böhmen und Mähren), Türkei, der Ukraine (Odessa), Ungarn, Usbekistan, im Vereinigten Königreich (England, Schottland), den Vereinigten Staaten von Amerika (Colorado, Kalifornien, Nevada) und in Vietnam.[15]
Siehe auch
Literatur
- F. S. Beudant: Traité Élémentaire de Minéralogie. 2. Auflage. Paris 1832, S. 586–589, Nickeline, nickel arsenical, Arsenik Nickel, Kupfernickel (französisch, rruff.info [PDF; 165 kB; abgerufen am 22. Juli 2020]).
- Paul Ramdohr: Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. 4., bearbeitete und erweiterte Auflage. Akademie-Verlag, Berlin 1975, S. 660–670.
- 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. 36.
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Nebel Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 33.
Weblinks
- Nickelin. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 22. Juli 2020.
- Nickeline search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 22. Juli 2020 (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Nickeline. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 22. Juli 2020 (englisch).
Einzelnachweise
- David Barthelmy: Nickeline Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 22. Juli 2020 (englisch).
- 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. 85 (englisch).
- Nickeline. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 61 kB; abgerufen am 22. Juli 2020]).
- Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 191–196.
- 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.
- Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 260–261.
- International Mineralogical Association: Commission on new minerals and mineral names. In: Mineralogical Magazine. Band 36, 1967, S. 131–136 (englisch, rruff.info [PDF; 210 kB; abgerufen am 23. Juli 2020]).
- Philip J. Davis: Opinions of the Famous: Otto E. Neugebauer. In: The education of a mathematician. Taylor & Francis, 2000, ISBN 1-56881-116-0, S. 173 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche: thought that Copernicus was overrated — he called him Koppernickel. Kepler was much better […]).
- Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 22. Juli 2020 (englisch).
- Nickelin. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 22. Juli 2020.
- Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 330.
- Paul Ramdohr: Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. 4., bearbeitete und erweiterte Auflage. Akademie-Verlag, Berlin 1975, S. 660–670.
- Nickeline. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 23. Juli 2020 (englisch).
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 33.
- Fundortliste für beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 23. Juli 2020.