Sepiolith
Sepiolith, auch als Meerschaum bekannt, ist ein eher selten vorkommendes Mineral mit der chemischen Zusammensetzung Mg8[(OH)2|Si6O15]2·(4+8)H2O[3] und damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Magnesiumsilikat mit zusätzlichen Hydroxidionen. Nach seiner Kristallstruktur gehört es zu den Schichtsilikaten.
| Sepiolith | |
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen | |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Silikate und Germanate – Schichtsilikate (Phyllosilikate) |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
9.EE.25 (8. Auflage: VIII/E.13b) 74.03.01b.01 |
| Ähnliche Minerale | Alabaster |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-dipyramidal; 2/m 2/m 2/m[4] |
| Raumgruppe | Pncn (Nr. 52, Stellung 5)[3] |
| Gitterparameter | a = 13,37 Å; b = 26,95 Å; c = 5,27 Å[3] |
| Formeleinheiten | Z = 2[3] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2 bis 2,5[5] |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: > 2 (trockene, poröse Massen schwimmen auf Wasser); berechnet: 2,26 |
| Spaltbarkeit | uneben |
| Farbe | weiß, grauweiß, gelblichweiß |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | undurchsichtig bis schwach durchscheinend |
| Glanz | matter Fettglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,498 bis 1,522[6] nβ = 1,507 bis 1,553[6] nγ = 1,527 bis 1,579[6] |
| Doppelbrechung | δ = 0,029 bis 0,057[6] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 20 bis 70° (gemessen); 18° (berechnet)[6] |
Sepiolith kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem und wurde bisher nur in Form erdiger oder massiger, knolliger, selten auch feinfaseriger Mineral-Aggregate von weißer, grauweißer oder gelblichweißer Farbe gefunden. Auch seine Strichfarbe ist weiß. Die Oberflächen der meist undurchsichtigen, gelegentlich auch schwach durchscheinenden Aggregate schimmern matt in einem fettähnlichen Glanz.
Sepiolith wird überwiegend zur Herstellung von Meerschaumpfeifen verwendet. Nicht mit dem Mineral zu verwechseln ist die Pflanze Seemoos, die auch als Meerschaum bezeichnet wird.
Etymologie und Geschichte
Die Herkunft des Namens Meerschaum ist umstritten. Eine Ableitung aus dem Türkischen merdschan wurde vermutet, allerdings bezeichnet das Wort eine Koralle.[7] Duden gibt als Herkunft eine Lehnübersetzung aus dem Lateinischen spuma (maris) an, was ebenfalls ursprünglich eine Bezeichnung für Korallen war.[8] Im Deutschen ist Meerschaum seit dem 15. Jahrhundert als Bezeichnung für eine Lederkoralle, aber auch für die Rückenknochen (Schulp) von Tintenfischen (Sepien) belegt. Eine Übertragung des Namens auf das ähnlich aussehende und teilweise schwimmfähige Mineral ist daher naheliegend.[7]
Der wissenschaftliche Name Sepiolith wurde 1847 von Ernst Friedrich Glocker geprägt und ist die griechische Bezeichnung für „Sepien-Stein“. Dieser Name spielt ebenfalls auf den kalkhaltigen Schulp der Sepien an, der wie Meerschaum leicht und porös ist.
Als Typlokalität gilt der alte Magnesit-Steinbruch „Bettolino“ in der italienischen Gemeinde Baldissero Canavese (piemontesisch Bausser).[9] Ein Aufbewahrungsort für etwaiges Typmaterial ist jedoch bisher nicht bekannt.[10]
Klassifikation
Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Sepiolith zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Schichtsilikate (Phyllosilikate)“ (Mit pseudohexagonalen und hexagonalen Schichtstrukturen), wo er als Namensgeber die „Sepiolith-Reihe“ mit der System-Nr. VIII/E.13b und den weiteren Mitgliedern Loughlinit und, Ferrisepiolith innerhalb der „Palygorskit-Sepiolith-Gruppe“ (VIII/E.13) bildete.
Im 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. VIII/H.33-50. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Schichtsilikate“, wo Sepiolith zusammen mit Falcondoit, Ferrisepiolith, Kalifersit, Loughlinit, Palygorskit, Tuperssuatsiait, Windhoekit und Yofortierit eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet (Stand 2018).[11]
Auch die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte[12] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Sepiolith in die Abteilung der „Schichtsilikate“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Struktur der Schichten, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Einfache tetraedrische Netze aus 6-gliedrigen Ringen, verbunden über oktaedrische Netze oder Bänder“ zu finden ist, wo es zusammen mit Falcondoit, Kalifersit und Loughlinit die unbenannte Gruppe 9.EE.25 bildet.
Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Sepiolith in die Abteilung der „Schichtsilikate: modulierte Lagen mit verbundenen Streifen“ und dort zusammen mit Falcondoit und Loughlinit in die „Palygorskit-Sepiolithgruppe (Sepiolith-Untergruppe)“.
Kristallstruktur
Sepiolith kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pncn (Raumgruppen-Nr. 52, Stellung 5) mit den Gitterparametern a = 13,37 Å; b = 26,95 Å und c = 5,27 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle[3].
Eigenschaften
Sepiolith hat theoretisch, berechnet nach der möglichen Packungsdichte der Elementarzelle, eine Dichte von 2,26 g/cm³. Das Mineral ist allerdings oft sehr porös, enthält also ähnlich wie Bims viel Luft, was seine Dichte so weit verringern kann, dass es schwimmfähig wird.
Vor dem Trocknen ist die Meerschaumknolle wachsweich und fühlt sich fettig an. Durch die Berührung mit Wasser schäumt sie wie Seife und wurde deshalb schon von den Griechen für Reinigungszwecke verwendet. Zur Pfeifenherstellung eignet sich diese Knolle ausgezeichnet, da sie leicht zu bearbeiten und wegen der porösen Struktur sehr saugfähig ist. Das Mundstück wird allerdings aus anderen Materialien gefertigt, da die Zunge an Sepiolith kleben bleiben würde.
Bildung und Fundorte
Sepiolith bildet sich hydrothermal durch Umwandlung von Serpentinit. Begleitminerale sind unter anderem Dolomit, Loughlinit, Magnesit, Montmorillonit, Opal, Palygorskit und Serpentinit.
Als eher seltene Mineralbildung kann Sepiolith an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Als bekannt gelten bisher rund 220 Fundorte (Stand: 2020).[13] Neben seiner Typlokalität „Bettolino“ trat das Mineral in Italien noch an weiteren Orten in der Region Canavese (Piemont), am Bergwerk am Schneeberg (Miniera Monteneve) im Passeiertal (Trentino-Alto Adige), bei Serrazzano in der Gemeinde Pomarance (Toskana) sowie an einigen Fundpunkten in der Provinz Vicenza (Venetien) auf.
Zu den klassischen Fundorten zählt allerdings die Türkei, genauer die Provinz Eskişehir mit ihren tertiären Tonerde-Lagerstätten.[14] Eine weitere bekannte Lagerstätte von Sepiolith ist die Lagerstätte „Sinya“ im Amboseli-Becken in der Region Kilimandscharo in Tansania.[15] Dieser ist als „Amboseli-Meerschaum“ bekannt und einige Millionen Jahre jünger als sein türkischer Verwandter. „Amboseli-Meerschaum“ ist schwerer, meist gröber strukturiert und hat eine graue Tönung.
In Deutschland trat das Mineral bisher unter anderem am Sternberg im Urach-Kirchheimer Vulkangebiet in der Schwäbischen Alb von Baden-Württemberg, am Heß-Bruch bei Wurlitz im heutigen Naturschutzgebiet Wojaleite und im Steinbruch Haidberg in der Münchberger Gneismasse sowie am Peterleinstein bei Kupferberg im Landkreis Kulmbach in Bayern, im Steinbruch Becke-Oese bei Hemer im Märkischen Kreis (Bezirk Arnsberg) in Nordrhein-Westfalen, am Rother Kopf nahe Gerolstein in der rheinland-pfälzischen Vulkaneifel sowie bei Schneeberg im sächsischen Erzgebirge auf.[16]
In Österreich konnte Sepiolith unter anderem am Hüttenberger Erzberg und der Millstätter Alpe in Kärnten, am Totenkopf in den Salzburger Hohen Tauern sowie an mehreren Orten in Niederösterreich und der Steiermark gefunden werden.
Am bisher einzigen bekannten Fundort in der Schweiz wurde das Mineral in einem hydrothermal veränderten Rotondo-Granit (Granit der Pizzo-Rotondo-Gruppe, nach Fritsch 1873[17]) entdeckt, der im Bedretto-Fenster nahe Ronco Bedretto zwischen den Kantonen Wallis und Uri ansteht und durch den Bau des Furka-Basistunnels angeschnitten wurde.[18][19]
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Australien, Brasilien, China, der Dominikanischen Republik, Frankreich, Griechenland, Grönland, Indonesien, Israel, Japan, Kanada, Kenia, Kolumbien, Madagaskar, Malaysia, Mexiko, Marokko, Norwegen, Polen, Rumänien, Russland, Schweden, der Slowakei, Somalia, Spanien, Südkorea, Tschechien, Ungarn, Venezuela, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[16]
Verwendung
Sepiolith wird vor allem zur Herstellung von Meerschaumpfeifen und Zigarettenspitzen abgebaut. Es dient aber auch zur Herstellung von Schmuckstücken wie Armbändern, Halsketten und anderem.[20]
Früher war Wien die Metropole der Meerschaumpfeifenerzeugung, bekannte Hersteller sind Andreas Bauer, Leopold Weiss und Strambach. Aber auch in Ruhla in Thüringen wurden schon im 19. Jahrhundert besondere Meerschaumpfeifen hergestellt, diese wurden weltweit verkauft. Zeugnis davon ist heute im Pfeifenmuseum Ruhla abgelegt.
Die wirtschaftlichen Verhältnisse der Türkei haben dazu geführt, dass Meerschaum nicht mehr als Rohmaterial exportiert werden darf. Er muss in türkischen Werkstätten zu Pfeifen oder Schmuck verarbeitet werden. Nur sogenannte Halbfabrikate dürfen das Land verlassen, um in anderen Ländern mit einem Mundstück versehen und poliert zu werden.
Aus gemahlenem Meerschaum (meist aus Fehlproduktion oder Resten), Kalk und Bindemittel werden Pressmeerschaumpfeifen (Massa-Meerschaum oder auch Wiener-Meerschaum genannt) hergestellt. Kleine Meerschaumstücke werden auch statt der verbreiteteren Aktivkohle für die Herstellung von Pfeifenfiltern verwendet.
Aufgrund seiner porösen Struktur nimmt es zudem Flüssigkeiten sehr gut auf, verklumpt dabei allerdings nicht. Aufgrund dieser Eigenschaft wird Sepiolith unter anderem als Katzenstreu, Zigarettenfiltern und anderen Filterstoffen verwendet.[21] Meerschaumpulver kann zudem Öl- und Fettflecken binden und aufnehmen.[22][23]
Zudem findet Sepiolith zusammen mit Wollastonit und Attapulgit als Asbest-Ersatzstoffe Verwendung.[24]
Vorsichtsmaßnahmen
Sepiolith ist ein faserförmiges Schichtsilikat und ähnelt damit den Asbesten. Die Sepiolithfasern enthalten lungengängige Faserstäube, die analog zu Asbest in die Lungenbläschen eindringen und dort nicht mehr abgebaut werden können. Die Folge kann unter anderem Lungenkrebs sein.[24] Gemäß den GHS/CLP-Richtlinien ist Sepiolith (CAS-Nummer 63800-37-3) nicht als gefährlich eingestuft. Kennzeichnungspflicht und Gefahrenhinweise entfallen daher. Es werden lediglich verschiedene Erste-Hilfe-Maßnahmen bei direktem Kontakt mit dem Stoff empfohlen wie unter anderem das Sorgen für Frischluft beim versehentlichen Einatmen und Spülungen mit Wasser bei Kontakt mit Augen oder Mund bzw. nach versehentlichem Verschlucken sowie die Konsultation eines Arztes bei anhaltenden Beschwerden.[22][23] Sepiolith ist durch die MAK-Kommission als Arbeitsstoff mit Verdacht auf krebserzeugende Wirkung (Kategorie 3) eingestuft und hat nach der 2021 publizierten MAK- und BAT-Werte-Liste die CAS-Nummern 15501-74-3 und 18307-23-8.[25]
Siehe auch
Literatur
- Ernst Friedrich Glocker (Ernestus Friedericus Glocker): Generum et Specierum Mineralium, Secundum Ordines Naturales Digestorum Synopsis. Eduardum Anton, Halae Saxonum 1847, S. 185–195, Ordo XIII. Argillitae. II. Argillitae pingues. 15. Sepiolithus (Latein, rruff.info [PDF; 554 kB; abgerufen am 1. September 2020]).
- Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Enke, 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 765.
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 260.
- Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. 13. Auflage. BLV, München/Wien/Zürich 2002, ISBN 3-405-16332-3, S. 248 (Erstausgabe: 1976).
Weblinks
- Sepiolith. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 20. Januar 2022.
- Sepiolite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Sepiolite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
- W. E. Petrascheck: Die Meerschaum-Lagerstätten bei Eskişehir. (PDF 83 KB) In: egejfas.org. Abgerufen am 1. September 2020.
Einzelnachweise
- Eintrag zu SEPIOLITE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 30. Dezember 2021.
- Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: July 2020. (PDF; 2,44 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2020, abgerufen am 1. September 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. 682 (englisch).
- David Barthelmy: Sepiolite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
- Sepiolite. 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; 75 kB; abgerufen am 1. September 2020]).
- Sepiolite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
- Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 272.
- Meerschaum. In: duden.de. Duden online, abgerufen am 2. September 2020.
- Bettolino. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn u. a., abgerufen am 1. September 2020.
- Catalogue of Type Mineral Specimens – S. (PDF 315 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 19. Januar 2022.
- 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.
- 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 1. September 2020 (englisch).
- Localities for Sepiolite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
- Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 260.
- Sinya mine, Kilimanjaro Region, Tanzania. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 2. September 2020 (englisch).
- Fundortlisten für Sepiolith beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 1. September 2020.
- Rotondo-Granit. Bundesamt für Landestopografie, Akademie der Naturwissenschaften Schweiz, abgerufen am 4. Februar 2022.
- Hans Anton Stalder, Albert Wagner, Stefan Graeser, Peter Stuker: Mineralienlexikon der Schweiz. Wepf & Co., Basel 1998, ISBN 3-85977-200-7, S. 367.
- Ronco tunnel (Bedretto window; Ronco window) [north section], Oberwald, Obergoms, Goms, Valais, Switzerland. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 2. September 2020 (englisch).
- Meerschaum. Material-Archiv, abgerufen am 20. Januar 2022.
- Eintrag zu Sepiolith. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 20. Januar 2022.
- Sicherheitsdatenblattgemäß 1907/2006/EG, Artikel 31 (Versionsnummer 402) für Sepiolith (Ölbindemittel fein E-COLL). In: handwerker-versand.de. 21. Oktober 2015, abgerufen am 13. März 2021.
- Sicherheitsdatenblatt Gemäß Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 für Meerschaumpulver (Sepiolith). Kremer Pigmente, 11. Februar 2019, abgerufen am 13. März 2021.
- Michael Axmann, Katharina Stroh, Birgit Haas: Künstliche Mineralfasern. Hrsg.: Bayerisches Landesamt für Umwelt. 30. Dezember 2010, S. 4, 7, 13–14 (preisinger.info [PDF; 610 kB; abgerufen am 12. März 2021]).
- Ständige Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe: MAK- und BAT-Werte-Liste 2021. 57. Mitteilung. In: Deutsche Forschungsgemeinschaft (Hrsg.): Maximale Arbeitsplatzkonzentrationen und Biologische Arbeitsstofftoleranzwerte. ZB MED-Publikationsportal Lebenswissenschaften, GMS, Publisso, Düsseldorf 2021, ISBN 978-3-9822007-1-2, S. 122, 146, 154, 260, doi:10.34865/mbwl_2021_deu.