Lexikon der Geowissenschaften: Halogenide
Halogenide, Mineralklasse, zu der die Verbindungen von Metallen mit F, Cl, Br und I zählen ( Tab. ). Als gemeinsame Eigenschaft weisen die Halogenidminerale im allgemeinen eine geringe Härte auf, viele sind wasserlöslich, die meisten farblos oder durch Spurenelemente besonders auffällig gefärbt. Es handelt sich fast ausschließlich um Kristalle mit Ionenbindung. Im Periodensystem stehen die Kationen der Halogenide Na, K, Mg und Ca i.d.R. in der linken Hälfte in den Gruppen I oder II, während Schwermetallhalogenide als Minerale äußerst selten sind. Daraus erklärt sich auch die relativ geringe Dichte, die niedrigen Brechungsquotienten und die leichte Löslichkeit der meisten Halogenidminerale. Dem gegenüber zeigen die wenigen Schwermetallminerale in dieser Klasse mit überwiegend homöopolarer Bindung hohe Dichten und Brechungsindizes sowie eine geringere Löslichkeit. Die Halogene F, Cl, Br und I spielen eine große Rolle als flüchtige Bestandteile der magmatogenen leichtflüchtigen Phasen und sie finden sich v.a. auch in vulkanischen Dämpfen und Exhalationen und führen dort zur Bildung entsprechender Minerale.
Die Hauptmenge der Haloidsalze bildet sich bei marin-sedimentären Prozessen. Während das Ozeanwasser zwei Drittel des gesamten auf der Erde vorhandenen Chlors enthält, ist sein Gehalt an Fluor relativ gering, was mit der Affinität von F zu Ca zusammenhängt, wodurch sich Fluorit in allen Abfolgen leicht und häufig als schwerlösliche Verbindung bildet. Auch im biomineralogischen Kreislauf spielt Fluor eine bedeutende Rolle, z.B. beim Skelettaufbau höherer Tiere und im Zahnschmelz, der z.T. aus CaF2 besteht. Fluorit bildet sich überwiegend bei hydrothermalen Prozessen, er findet sich aber auch in Sedimenten und als Neubildung in den Oxidationszonen von Erzlagerstätten. Fluorit wird in der Metallurgie als Flußmittel eingesetzt, für die elektrolytische Gewinnung von Al werden große Mengen von Fluorit zur Erzeugung von synthetischem Kryolith verbraucht. In der Keramik dient Fluorit zur Erzeugung von Glasuren und Emaillen, in der optischen Industrie zur Herstellung von Prismen, Linsen und Mikroskopobjektiven.
Kryolith (Na3AlF6) bildet sich ausschließlich pegmatitisch aus fluorhaltigen Lösungen. Er wird in der Aluminiummetallurgie, in der Keramik für Emaillen und zur Herstellung von Milchglas verwandt. Im Gegensatz zu den Fluoriden treten Chloride als Minerale sehr viel häufiger auf und bilden mächtige, sedimentäre Salzlagerstätten, wohingegen Bromide und Iodide als Minerale äußerst selten sind.
Halit (NaCl) entsteht überwiegend aus wäßriger Lösung in exogenen Prozessen in austrocknenden Meeresbecken. Fossile Salzlager in Sedimentgesteinen haben sich in geologischen Zeiten durch plastische Deformation zu Diapiren verformt. Bei metamorphen Prozessen bildet Halit grob kristalline Massen. Er wird überwiegend von der chemischen Industrie zur Erzeugung von HCl, Cl2, Soda, NaOH und metallischem Natrium gebraucht. Wie Steinsalz tritt auch Sylvin (KCl) in zahlreichen Salzlagerstätten auf. Er kristallisiert aus den eindunstenden Lösungen erst zum Schluß aus und findet sich daher stets im Hangenden der Salzlagerstätten unter den Abraumsalzen. Sylvin dient vornehmlich als Düngemittel, ein Teil auch der chemischen Industrie zur Herstellung von Kaliumverbindungen.
In den Oxidationszonen von Lagerstätten silberhaltiger Erze bildet sich aus chlorhaltigen Wässern, die mit oxidierten Silbermineralen reagieren, Chlorargyrit (AgCl) in Krusten oder hornwachsartigen Massen, ein wichtiges Silbererz, das teilweise auch als Imprägnation von Sandsteinen auftritt. Ähnliche Aggregate bildet auch Bromargyrit (AgBr). Iodargyrit (AgI) findet sich in dünnen Plättchen.
Kalomel (Hg2Cl2) bildet scharlachrote Krusten als Sublimationsprodukte in Quecksilberlagerstätten. Als Sublimationsprodukt bei vulkanischen Vorgängen und vielfach auf brennenden Kohlehalden oder Flözen findet sich in der Natur auch Salmiak (NH4Cl).
Zu den Doppelhalogeniden zählen die Minerale der Carnallitgruppe, unter denen sich der Carnallit (KMgCl3·6H2O) als eines der letzten Minerale bei der Kristallisation verdunstender Salzseen ausscheidet und sich daher stets in den hangenden Schichten sedimentärer Salzlager über den Sylvinschichten findet. Wie Sylvin ist auch Carnallit ein wichtiger Düngemittelrohstoff. Durch die Elektrolyse wird aus Carnallit auch metallisches Magnesium gewonnen.
Halogenide (Tab.): die wichtigsten Halogenide. Halogenide (Tab.):
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