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Tonminerale geben den Ton an – Teil II

Charakteristisch ist die geringe Teilchengröße <2µm. Deshalb haben Tonminerale eine hohe spezifische Oberfläche, bis zum 100m2 /g. Meist bestehen die Teilchen aus übereinander gelagerten Schichtpaketen, die sich bei Einwirkung äußerer Kräfte leicht gegeneinander verschieben. Wassermoleküle an und zwischen den Schichten verleihen den Tonmineralen ihre einzigartige Plastizität.

Ungeordnete und geordnete Tonteilchen (Quelle: Jasmund & Lagaly)
Anlagerung gegensätzlich geladener Teilchen (Quelle: Bergay & Lagaly)

Die Minerale werden anhand kristallchemischer Gemeinsamkeiten in 8 Klassen (nach Strunz) eingeteilt: Elemente, Sulfide, Halogenide, Oxide, Sauerstoffsalze, Phosphate, Borate und Silikate. Die Tonminerale sind überwiegend wasserhaltige Aluminiumsilikate. Wegen ihrer Schichtstruktur werden sie auch als Phyllosilikate bezeichnet (griech.: phyllos = Blatt). Die Gruppe der Silikate ist nach zunehmendem Ordnungsgrad der SiO – Baugruppen klassifiziert: Insel- , Gruppen- , Ring- , Ketten- , Band- , Schicht- und Gerüstsilikate .

Wichtige Bausteine der Schichtsilikate sind SiO -Tetraeder (T) und Oktaederschichten (O), die jeweils über ihre Ecken (T) oder Kanten miteinander zu mehreren Schichten verbunden

sind. Sie werden je nach Anzahl, Anordnung und Verknüpfung der Schichten eingeteilt.

Schichtstruktur Zweischichtminerale Quelle: Jasmund & Lagaly)

Zwei- und Dreischichtminerale weisen regelmäßige und unregelmäßige Wechsellagerungen, Schichtabstande und Schichtladungen auf. Unter den Tonmineralen besitzen Sepiolith und Palygorskit eine Faserstruktur. Allophane dagegen haben eine nur geringe Kristallordnung.

Schichtstruktur Dreischichtminerale Quelle: Jasmund & Lagaly)

Fortsetzung folgt

Literatur

Bergaya, F. & Lagaly, G. (2003).Handbook of Clay Science Part A: Fundamentals. Elsevier

Jasmund, K. & Lagaly, G, (Hrsg.) (1992) Tonminerale und Tone. Steinkopff Verlag,         Darmstadt

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