Hallo,
warum kann sich die Farbe eines Minerals von dessen Strichfarbe unterscheiden?
Verändert sich das Mineral chemisch oder sind das physikalische Effekte?
Danke für eine Erklärung
Viele Grüße
Tim
Hallo Tim
Ich will Dir hier keinen umfassenden Vortrag über die optischen Eigenschaften der Minerale halten, aber so manches könnte zum Verständnis und zur Antwort Deiner Frage beitragen, auch wenn es sehr stark vereinfacht und wissenschaftlich nicht exakt genug sein sollte.
Die Strichfarbe von durchscheinenden und durchsichtigen Mineralen ist immer weiß. Das liegt daran, dass diese Minerale das weiße Licht je nach Einfallswinkel reflektieren oder es in den Kristall unter Brechung eindringt. An der Austrittsstelle wird es wieder gebrochen und entweder reflektiert oder es tritt wieder aus. Wenn der Mineralstaub, der beim Reiben auf einem Porzellanplättchen entsteht (vorausgesetzt es ist nach Mohs weicher als die Platte), fein genug ist, werden die Lichtstrahlen auch bei gefärbten Mineralen (violetter Flußspat, Disthen, Hornblenden und Augite etc. meist auch durchsichtig bleiben, weil sich die optischen Eigenschaften des Minerales nur dann auswirken können, wenn innerhalb des Minerales genug Weglänge für die oben beschriebenen Vorgänge vorhanden ist. Sehen können wir von ca. 360 - 750 nm Wellenlänge.
(Röntgenstrahlung hat eine andere Meinung, weil sie kurzwelliger ist)
Bei opaken Mineralen, wie Hämatit und den meisten anderen Schwermetalloxiden, allen Blenden und Glanzen (meist Sulfide, und Arsenide) sowie einigen Carbonaten hat der Strich eine andere Farbe als das Ausgangsmaterial. Das hat folgenden Grund:
Auch opakes Material ist nicht gleich mit der ersten Gitterlage undurchsichtig. Durch ein paar Schichten kommt das Licht schon durch. Dabei wird ein Teil des weissen Lichtes im Kristall so oft gebrochen, dass es nicht mehr rauskommt, was das schafft ist halt die entsprechende Wellenlänge Beispiel: Hämatit-rot Malachit bleibt grün, die meisten Sulfide grau oder grünlich obwohl grau oder „golden“.
Bei Erzanschliffen kann man auch bei opakem Material bei starken Lichtquellen und starken Vergrößerungen Innenreflexe erkennen, die meist der Strichfarbe des Minerales entsprechen.
Wenn Du dich richtig schlau machen willst (Meist nur die ersten 50 Seiten):
Schneiderhöhn: Erzmikroskopisches Praktikum
Ramdohr Strunz: Lehrbuch der Mineralogie
P. Picot and Z. Johan: Atlas of ore Minerals
Ramdohr: Die Erzminerale und ihre Verwachsungen
Viel Vergnügen auf diesem spannenden Feld
wünscht Dir
der Klugscheisser
Hallo,
danke für die Erklärung.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann unterscheidet sich die Strichfarbe von der Mineralfarbe deshalb, weil aufgrund der feinen Zerteilung das auf besondere Art gebeugte Licht nicht mehr im Kristall gefangen gehalten und absorbiert werden kann, sondern noch im Spektrum ist, wodurch sich die Farbe ändert.
Was geht aber bei Katzengold genau vor sich. Da wird die Strichfarbe auf einmal Schwarz, das heißt, dass auf einmal alles Licht absorbiert wird.
Wie ist das in diesem Beispiel zu erklären?
Nochmals vielen Dank
Gruß
Tim
Hallo TIM
Mit Katzengold meinst du wahrscheinlich Pyrit, ein Eisensulfid mit der chemischen Formel FeS2. Im BETECHTIN - Lehrbuch der speziellen Mineralogie 1971 S 213 - wird die Strichfarbe grünlich-schwarz angegeben. Feindisperse Abarten (Melinkovit) sehen rußig-schwarz aus.
Die in die gleiche Gruppe gehörenden Arsenide, Selenide und Antimonide (nicht alle kubisch, die Symmetrie geht runter bis auf monoklin und rhombisch bei Arsenkiesen)
Entscheidend für unsere Betrachtung ist die Erwähnung von feindispersen Massen, die schwarz aussehen, also alles Lict absorbieren und bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht nur warm werden (im mikro°-Bereich) Betechtin schreibt ausdrücklich, dass das Debyeogramm (Röntgenmethode) entweder das des Pyrits oder des Markasits zeigt. Mein alter Lehrer Seeliger (Erzauflichtmikroskopie) hat uns an einem schockgestressten Pyrit unter ca. 1000-facher Vergrößerung grüne Innenreflexe in angeschliffenen Pyriten zeigen können.
Bleiglanz, gewöhnliche Zinkblende, Molybdänglanz sind meist dunkel bis mittelgrau und bilden Würfel.
Kobaltglanz, Sperrylit und ein paar andere könnten Ausnahmen sein: Sie sind im frischen Bruch weiß (z. T. mit Rotstich), die Striche sind aber schwarz. Ob Betechtin damit eventuell metallisch meint, geht aus dem Text nicht ganz hervor, ist aber anzunehmen, da ein Photo im Picot das vermuten lässt und ich mich an Sperrylit unter dem Auflicht noch gut erinnen kann, voll der Spiegel.
Da ich nicht weiss, wo Du wohnst, und Deine Bezeichnung „Katzengold“ nicht auf einen jungen Adepten der Geowissenschaften schließen lässt, sondern eher auf einen interessierten Laien, googel einfach mal rum, was man alles über Minerale im Netz erfahren kann.
Kauf Dir eventuell ein Bestimmungsbuch. (Schuhmann-habe ich aber nicht geschrieben)
Schau mal in der nächsten Uni im mineralogischen Institut vorbei, meist sind die dort recht nett, wenn sie gerade nicht Klausuren korrigieren und lassen Dich eventuell auch in die Sammlung.
Glück Auf
Olschi, der alte Klugscheisser
Entscheidend für unsere Betrachtung ist die Erwähnung von
feindispersen Massen, die schwarz aussehen, also alles Lict
absorbieren und bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht nur warm
werden (im mikro°-Bereich)
Und warum absorbiert denn der Strich auf einmal alles sichtbare Licht?
Hängt das damit zusammen, dass sich in dem Strich die Kristallstruktur so verändert hat, dass die Orbitale alles absorbieren?
Beeinflussen sich die Orbitale im Kristall anders als im Strich, weil eigentlich sind im Strich ja jede Menge kleine Kristalle?
Womit hängt das genau zusammen, dass Pyrit alles sichtbare Licht im Strich absorbiert?
Vielen Dank
Hallo Tim
ich war auch noch in anderen Brettern und auch für mein persönliches Wohlergehen aktiv, deshalb erst jetzt eine Antwort:
Wenn der Strich eines Minerales von der silberweissen Politur des Anschliffes schwarz wird, so kann man natürlich bis zu den Orbitalen der Elektronen hinabsteigen. das ist m. M. aber nicht nötig.
Die abgeriebenen Kristallite ändern nur in den seltensten Fällen das Kristallsystem (mir fällt gerade kein Fall ein -tolle Tauto…), sondern das sichtbare Licht wird ganz einfach an den Kristallflächen so oft reflektiert und dabei auch absorbiert bis der Rest Reflektiertes nicht mehr für unser Auge beim Kontrastsehen ausreicht. Resultat, der Strich wird schwarz. Wenn denn innerhalb der ersten Kristallitschichten noch was passieren kann, wird es halt grün, gelb oder rot.
Es wird mit Sicherheit auch Erklärungen über die Orbitale geben, aber darüber habe ich bei meinem Studium nichts gehört oder es ist im Laufe der Jahrzehnte beim Umbau meines Hirnes leider nicht mehr kopiert worden.
War wirklich nett, der Sredd.
Mit bewunderndem Gruß für Deinen Forschertrieb, aber alles weiß ich auch nicht mehr, oder noch nicht.
der KS
Vielleicht weiß ein besser ausgebildeter Mineraloge, ich bin Geologe - Geochemiker, wesentlich mehr in dieser Richtung, hoffentlich äussert er sich, ich lerne gerne dazu.
Ich werde noch ein paar Tage auf dies Linie ein Auge haben