Trona (Mineral)
Trona ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse „Carbonate und Nitrate“ (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate, und Verwandte). Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der Zusammensetzung Na3(HCO3)(CO3)·2H2O[3], ist also chemisch ein wasserhaltiges Natriumhydrogencarbonat.
| Trona | |
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen | |
| Chemische Formel | Na3(HCO3)(CO3)·2H2O[3] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Carbonate und Nitrate (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate) |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
5.CB.15 (8. Auflage: V/D.02) 13.01.04.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m[4] |
| Raumgruppe | C2/c (Nr. 15)[5] |
| Gitterparameter | a = 20,42 Å; b = 3,49 Å; c = 10,33 Å β = 106,4°[5] |
| Formeleinheiten | Z = 4[5] |
| Häufige Kristallflächen | {001}, {100}; gestreckt nach {010} |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2,5 bis 3 |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 2,11; berechnet: 2,124[6] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {100}, undeutlich nach {211} und {001}[6] |
| Bruch; Tenazität | uneben bis kleinmuschelig |
| Farbe | farblos, grau, gelb, grauweiß, gelbweiß, rosa |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,412 nβ = 1,492 nγ = 1,540[7] |
| Doppelbrechung | δ = 0,128[7] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 72° (gemessen); 70° (berechnet)[7] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | wasserlöslich, schon in schwachen Säuren unter CO2-Abgabe löslich |
Trona entwickelt meist durchscheinende Kristalle mit säulenförmigem oder faserigem Habitus, aber auch massige Aggregate von weißer, grauer, gelber und gelegentlich auch rosa Farbe inklusive aller Zwischentöne. Auch farblose Kristalle sind bekannt.
Etymologie und Geschichte
Der Name Trona ist aus dem arabischen Wort „trōn“ abgeleitet, was die verkürzte Form von natrūn[8] und eine Kurzbezeichnung für Natron (Natriumhydrogencarbonat) ist. Dessen Wortstamm ist allerdings noch älter. Er findet sich auch im hebräischen נטרן (natruna) und im älteren griechischen Wort νιτρον (nitron, Aristoteles) bzw. römischen nitron (Plinius) wieder.[9]
Erstmals beschrieben und benannt wurde Trona 1773 von dem schwedischen Konsul Bagge in Tripolis, der das Mineral in Fessan (Fezzan, Libyen) fand.[8][10]
Die von Johan Gottschalk Wallerius 1759 eingeführte Bezeichnung alkali orientale impurum terrestre für ein neues Mineral wird zwar von verschiedenen Quellen dem Trona zugeordnet, entspricht allerdings dem chemisch ähnlichen Thermonatrit.[11][12]
Klassifikation
In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Trona zur gemeinsamen Mineralklasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltigen Carbonate ohne fremde Anionen“, wo er zusammen mit Baylissit, Chalkonatronit, Gaylussit, Pirssonit, Soda und Thermonatrit eine eigenständige Gruppe bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Trona in die neue Klasse der „Carbonate und Nitrate“ ein (die Borate bilden hier eine eigene Klasse). Dort gehört das Mineral nach wie vor in die Abteilung der „Carbonate ohne zusätzliche Anionen; mit H2O“ ein. Diese ist allerdings inzwischen weiter unterteilt nach der Größe der beteiligten Kationen und der Elementgruppenzugehörigkeit der Metalle, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen Kationen (Alkali- und Erdalkali-Carbonate)“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 5.CB.15 bildet.
Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Trona wie die veraltete Strunz’sche Systematik in die gemeinsame Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort in die Abteilung der „Carbonate“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 13.01.04 innerhalb der Unterabteilung der „13.01 Sauren Carbonate mit verschiedenen Formeln“ zu finden.
Kristallstruktur
Trona kristallisiert monoklin in der Raumgruppe C2/c (Raumgruppen-Nr. 15) mit den Gitterparametern a = 20,42 Å; b = 3,49 Å; c = 10,33 Å und β = 106,4° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[5]
Eigenschaften
Unter UV-Licht kann Trona eine grünliche bis gelblichgrüne Fluoreszenz zeigen.[13]
Trona ist wasserlöslich und hat einen alkalischen („seifigen“) Geschmack.[6] Auch in schwachen Säuren ist er unter CO2-Abgabe löslich.
Bildung und Fundorte
Trona bildet sich in nicht-ozeanischen Evaporiten und wird deshalb vor allem in Salzseen (Natronseen) vieler Wüstengebiete gefunden. Selten tritt er auch in Form von kristallinen Ausblühungen nahe austretender Gase von Fumarolen auf. Als Begleitminerale treten unter anderem Bradleyit, Glauberit, Halit, Mirabilit, Soda (Natron), Northupit, Pirssonit, Shortit, Thermonatrit, Thénardit sowie in alkalischen Seen Gips.[6]
Als seltene Mineralbildung konnte Trona bisher (Stand: 2012) nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei rund 100 Fundorte als bekannt gelten.[14]
Der einzige bisher bekannte Fundort in Deutschland sind die Schlackenhalden der Blei- und Silberhütte Braubach in Rheinland-Pfalz. In der Schweiz fand sich Trona im Salzbergwerk Bex im Kanton Waadt und bei Bauarbeiten zum Tunnelbau für die Nationalstraße 9 nahe Martigny im Kanton Wallis.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Ägypten, Argentinien, Australien, Bolivien, Chile, China, Grönland, Italien, Kanada, Kenia, Libyen, Namibia, Russland, Südafrika, Sudan, Tansania, im Tschad, Tschechien, der Türkei, Uganda, Ukraine, Ungarn, Venezuela, im Vereinigten Königreich (Großbritannien) und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[7]
Verwendung
Trona ist ein wichtiges Mineral zur Herstellung von Natriumcarbonat. Neben dem Ammoniak-Soda-Verfahren (Solvay-Verfahren) zur Herstellung von reiner Soda (Na2CO3) hat sich in den USA seit 1952 das Trona-Verfahren immer weiter durchgesetzt. Die letzte Ammoniak-Soda-Fabrik nach Solvay schloss 1985 ihre Pforten.
Siehe auch
Literatur
- Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 554.
- Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 581.
- Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. vollständige überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer Verlag, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 306.
Weblinks
- Mineralienatlas:Trona (Wiki)
Einzelnachweise
- Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1979, ISBN 3-342-00288-3, S. 718.
- Eintrag zu TRONA in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 18. Januar 2022.
- IMA/CNMNC List of Minerals – Trona (englisch, PDF 1,8 MB; S. 288)
- Webmineral – Trona
- Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 305.
- John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols: Trona, in: Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 67,4 kB)
- Mindat – Trona
- Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 335.
- Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 553.
- Open Library – Robert Jameson: A system of mineralogy, in which minerals are arranged according to the natural history method, 3. Auflage 1820, S. 44
- Mineralogie ou Description générale des substances du regne mineral von Johann Gotschalk Wallerius in der Google-Buchsuche
- Bulletin – United States National Museum, Published 1877 by Smithsonian Institution Press
- Mindat: Bildbeispiele fluoreszierender Trona, grünlichgelb und grünlich vom Owens Lake, Kalifornien, USA
- Mindat - Anzahl der Fundorte für Trona