Uranospathit
Uranospathit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung
Al1–x□x[(UO2)(PO4)]2(H2O)20+3xF1–3x, 0<x<0.33[1] (vereinfacht auch (Al,☐)(UO2)2F(PO4)2·20H2O[2]) und ist chemisch gesehen ein wasserhaltiges Aluminium-Uranyl-Phosphat.
| Uranospathit | |
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| Allgemeines und Klassifikation | |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Phosphate, Arsenate, Vanadate |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
8.EB.25 (8. Auflage: VII/E.04) 40.02a.22.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-pyramidal; mm2[3] |
| Raumgruppe (Nr.) | Pnn2 (Nr. 34) |
| Gitterparameter | a = 30,020 Å; b = 7,0084 Å; c = 7,0492 Å[4] |
| Formeleinheiten | Z = 2[4] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2,5[3] |
| Dichte (g/cm3) | 2,5[3] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {001}, gut nach {100}, undeutlich nach {010} |
| Farbe | gelb, hellgrün |
| Strichfarbe | gelb-weiß |
| Transparenz | durchscheinend |
| Glanz | Bitte ergänzen |
| Radioaktivität | stark radioaktiv |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,492 nβ = 1,510 nγ = 1,521[4] |
| Doppelbrechung | δ = 0,029[4] |
| Optischer Charakter | zweiachsig negativ |
| Achsenwinkel | 2V = 69° (gemessen); 70° (berechnet)[4] |
| Pleochroismus | X = blassgelb, Y = Z = tief gelb |
| Weitere Eigenschaften | |
| Besondere Merkmale | dehydratisiert zu Sabugalit; gelbgrüne Fluoreszenz unter langwelligem UV-Licht |
Uranospathit entwickelt häufig lattenartige, blassgrüne bis gelbe Kristalle.
Etymologie und Geschichte
Uranospathit wurde 1915 von Hallimond erstbeschrieben.[1] Benannt wurde das Mineral nach seinem Urangehalt sowie dem griechischen Wort „σπάθη“ (spathe), was so viel wie „Schwert“ oder „Klinge“ bedeutet, um auf den Kristallhabitus hinzuweisen.
Das Typmineral befindet sich am Natural History Museum in London.
Klassifikation
Bereits in der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Uranospathit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate, Vanadate“ und dort zur Abteilung der „Uranylphosphate und Uranylvanadate“, wo er zusammen mit Arsenuranospathit die unbenannte Gruppe VII/E.04 bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Uranospathit ebenfalls in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Uranylphosphate und Arsenate“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach dem Stoffmengenverhältnis von Uranoxidkomplex (UO2) und Phosphat- bzw. Arsenatkomplex (RO4), so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „UO2 : RO4 = 1 : 1“ zu finden ist, wo es zusammen mit Arsenuranospathit die „Uranospathit-Gruppe“ mit der System-Nr. 8.EB.25 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den in die Klasse der „Phosphate, Arsenate, Vanadate“, dort allerdings in die Abteilung der „Wasserhaltigen Phosphate etc., mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 40.02a.22 innerhalb der Unterabteilung der „Wasserhaltige Phosphate etc., mit A2+(B2+)2(XO4) × x(H2O), mit (UO2)2+“ zu finden.
Kristallstruktur
Uranospathit kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pnn2 (Raumgruppen-Nr. 34) mit den Gitterparametern a = 30,020 Å; b = 7,008 Å und c = 7,049 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Das Mineral kristallisiert in Schichten vom Autunit-Typ. Die Aluminium-Ionen bilden mit dem Kristallwasser isolierte oktaedrische Komplexe, die sich zwischen den Uranyl-Phosphat-Schichten befinden. Die Uranyl-Phosphat-Schichten setzen sich aus eckenverknüpften Phosphat-Tetraedern und Uranyl-Oktaedern zusammen. Ein komplexes Netzwerk von Kristallwassermolekülen hält diese Schichten durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammen. Eine röntgenographische Einkristallstrukturanalyse an Uranospathit zeigte für die Aluminium-Ionen nur ein Besetzungsverhältnis von 86 %. Aufgrund dieser Diskrepanz konnte durch wellenlängendispersive Röntgenspektroskopie gezeigte werden, dass des Weiteren Fluorid-Ionen in der Struktur vorhanden sein müssen. Durch den geringen Unterschied in der Elektronendichte-Verteilung zwischen Fluor (F) und Sauerstoff (O) konnten diese Ionen jedoch nicht in der Einkristallstrukturanalyse lokalisiert werden. Die Autoren der Studie nehmen an, dass ein sehr geringer Anteil des Wassers, welches an das Aluminium koordiniert ist, teilweise von Fluorid-Ionen ersetzt ist, so dass sich, unter Anwendung des Elektroneutralitätsprinzips die folgende Summenformel ergibt: Al1–x□x[(UO2)(PO4)]2(H2O)20+3xF1–3x, 0<x<0,33.[1]
Eigenschaften
Das Mineral ist durch seinen Urangehalt von bis zu 42,12 % radioaktiv. Unter Berücksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfälle der natürlichen Zerfallsreihen wird für das Mineral eine spezifische Aktivität von etwa 75,4 kBq/g[3] angegeben (zum Vergleich: natürliches Kalium 0,0312 kBq/g). Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen, auch sind selektive An- oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte möglich und ändern die Aktivität.
In trockener Umgebung dehydratisiert Uranospathit bereits bei Raumtemperatur zu Sabugalit.[5]
Unter langwelligem UV-Licht zeigt Uranospathit eine gelbgrüne Fluoreszenz.
Bildung und Fundorte
Uranospathit bildet sich als Sekundärmineral in der Oxidationszone von Uran-Lagerstätten. Es tritt unter anderem zusammen mit Bassetit auf.
Weltweit gibt es nur wenige Fundorte von Uranospathit. In England ist es nur aus seiner Typlokalität, den Basset Mines, bekannt. Aus Deutschland ist Uranospathit lediglich aus der Grube Krunkelbach bei Menzenschwand sowie aus der Mine "Weißer Hirsch" bei Neustädtel bekannt. In der Schweiz ist es aus La Creusaz im Kanton Wallis bekannt. Die weiteren bekannten Fundorte sind die Radium Hill Mine in Australien, Xiushui in China, Jáchymov in der Tschechischen Republik, in der Region Limousin in Frankreich, Montescheno in Italien, Beaufort West in Südafrika, in Badajoz und Cáceres in Spanien sowie im Paradox Valley in den USA.[4]
Vorsichtsmaßnahmen
Aufgrund der Toxizität und der starken Radioaktivität des Minerals sollten Mineralproben vom Uranospathit nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation, Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Atemschutzmaske und Handschuhe getragen werden.
Siehe auch
Weblinks
- Mineralienatlas:Uranospathit (Wiki)
Literatur
- Kurt Walenta: Uranospathite and arsenuranospathite. In: Mineralogical Magazine, Band 42, März 1978, S. 117–128 (PDF 857 kB, englisch)
- Uranospathite, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 63,9 kB).
Einzelnachweise
- Andrew J. Locock, William S. Kinman, Peter C. Burns: The structure and composition of uranospathite, Al1–x□x[(UO2)(PO4)]2(H2O)20+3xF1–3x, 0<x<0.33, a non-centrosymmetric fluorine-bearing mineral of the autunite group, and of a related synthetic lower hydrate, Al0.67□0.33[(UO2)(PO4)]2(H2O)15.5. In: Canadian Mineralogist. 43, 2005, S. 989–1003 (PDF (englisch), 1,2 MB).
- IMA/CNMNC List of Mineral Names; March 2014 (PDF 1,5 MB)
- Webmineral - Uranospathite (englisch)
- Mindat - Uranospathite (englisch)
- Kurt Walenta: Uranospathite and arsenuranospathite. In: Mineralogical Magazine, Band 42, März 1978, S. 119 (PDF 857 kB, englisch)