Barioperowskit
Mineral
From Wikipedia, the free encyclopedia
Das sehr seltene Mineral Barioberovskit ist ein Oxid aus der Perowskit-Supergruppe mit der Endgliedzusammensetzung BaTiO3. Es kristallisiert mit orthorhombischer Symmetrie und entwickelt unregelmäßige bis dendritische oder tafelige Kristalle von ein bis zehn Mikrometer Größe.[1]
| Barioperowskit | |
|---|---|
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Nummer |
IMA 2006-040[1] |
| IMA-Symbol |
Bprv[2] |
| Chemische Formel | BaTiO3[1] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Oxide und Hydroxide |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
nicht verzeichnet IV/C.10-035[3] 4.CC.30[4] 04.03.03.07 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch[1] |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-dipyramidal; 2/m2/m2/m |
| Raumgruppe | Amm2 (Nr. 38)[1] |
| Gitterparameter | a = 3,9874 Å; b = 5,6751 Å; c = 5,6901 Å[1] |
| Formeleinheiten | Z = 2[1] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | nicht bestimmt[1] |
| Dichte (g/cm3) | berechnet: 5,91[1] |
| Spaltbarkeit | nicht bestimmt[1] |
| Bruch; Tenazität | nicht bestimmt[1] |
| Farbe | nicht bestimmt[1] |
| Strichfarbe | nicht bestimmt[1] |
| Transparenz | nicht bestimmt[1] |
| Glanz | nicht bestimmt[1] |
| Radioaktivität | nicht bestimmt[1] |
| Magnetismus | nicht bestimmt[1] |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = nicht bestimmt[1] nβ = nicht bestimmt[1] nγ = nicht bestimmt[1] |
| Doppelbrechung | δ = nicht bestimmt[1] |
| Optischer Charakter | nicht bestimmt[1] |
| Achsenwinkel | 2V = nicht bestimmt[1] |
| Pleochroismus | nicht bestimmt[1] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Besondere Merkmale | piezoelektrisch |
Etymologie und Geschichte
Synthetisches Bariumtitanat wurde wegen seiner dielektrischen Eigenschaften seit den 1940er Jahren intensiv untersucht. Die Forschungsergebnisse wurden zunächst geheim gehalten. Erst nachdem die sowjetischen Wissenschaftler B. Wul und I. M. Golgman von Lebedew-Institut der Russische Akademie der Wissenschaften in Moskau 1945 ihre Messungen der Permittivität verschiedener synthetischer Perowskite veröffentlichten,[5] zogen westeuropäische Arbeitsgruppen mit Publikationen zum gleichen Thema nach.[6][7][8]
H. F. Kay & P. Vousden (1949) und Helen D. Megaw (1952) beschrieben die Ursachen der Ferroelektrizität von Verbindungen mit Perowskitstruktur[9] und deren Abhängigkeit von der Kristallstruktur.[10] Es folgten zahlreiche Forschungen zur Struktur und Symmetrieänderungen dieser Perowskite, vor allem von Bariumtitanat.[11][12][13]
Natürliche Vorkommen von Bariumtitanat sind extrem selten. 1977 wurde winzige Kriställchen im Allende-Meteoriten beschrieben, die zu klein für eine genaue Bestimmung waren.[14]
Als Mineral beschrieben und anerkannt wurde Barioperowskit erst im Jahr 2006 von Chi Ma und George R. Rossman vom California Institute of Technology in Pasadena, Kalifornien. Sie nannten das neue Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung – das Barium-Analog von Perowskit – Barioperowskit.[1]
Klassifikation
Die strukturelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Barioperowskit zur Gruppe der stöchiometrischen Einfachperowskite in der Perowskit-Supergruppe. Hier bildet er zusammen mit Bariolakargiit, Isolueshit, Goldschmidtit, Lakargiit, Loparit, Heamanit-(Ce), Lueshit, Macedonit, Megawit, Perowskit und Tausonit die Perowskit-Untergruppe.[15]
Da Barioperowskit erst 2008 als eigenständiges Mineral anerkannt wurde, ist er in der seit 1977 veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz noch nicht verzeichnet.
In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer IV/C.10-035. Dies entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 2 : 3 (M2O3 und verwandte Verbindungen)“, wo Barioperowskit zusammen mit Isolueshit, Lakargiit, Latrappit, Loparit, Lueshit, Macedonit, Megawit, Natroniobit, Pauloabibit, Perowskit, Tausonit und Vapnikit die „Perowskit-Reihe“ mit der Systemnummer IV/C.10 bildet.[3]
Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Barioperowskit in die erweiterte Abteilung „Metall : Sauerstoff = 2 : 3, 3 : 5 und vergleichbare“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen. Hier ist das Mineral in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen“ zu finden, wo es zusammen mit Lakargiit, Latrappit, Lueshit, Natroniobit und Perowskit die „Perowskit-Lueshit-Gruppe“ mit der System-Nr. 4.CC.30 bildet.[4]
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Barioperowskit die System- und Mineralnummer 04.03.03.07. Das entspricht der Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort der Abteilung „Oxide“. Hier findet er sich innerhalb der Unterabteilung „Einfache Oxide mit einer Kationenladung von 3+ (A2O3)“ in der „Perowskit-Gruppe“, in der auch Perowskit, Latrappit, Loparit, Lueshit, Isolueshit, Lakargiit und Tausonit eingeordnet sind.
Chemismus
Barioperowskit ist das Barium-Analog von Perowskit und hat die Endgliedzusammensetzung BaTiO3. Der natürliche Barioperowskit aus der Typlokalität hat die empirische Zusammensetzung [A]Ba0,969[B](Ti0,982Si0,034)O3, wobei in den eckigen Klammern die Kationenpositionen der Perowskitstruktur angegeben sind. Die gemessenen Siliziumgehalte werden wahrscheinlich durch Mischanalysen mit der Umgebung der sehr kleinen Kristalle verursacht.[1]
Kristallstruktur
Natürlicher Barioperowskit kristallisiert mit orthorhombischer Symmetrie der Raumgruppe Amm2 (Raumgruppen-Nr. 38) und den Gitterparametern a=3,9874 Å, b=5,6751 Å, c=5,6901 Å sowie 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Barioperowskit hat die Struktur von Perowskit. Barium (Ba2+) besetzt die von 12 Sauerstoffen kuboktaedrisch umgebene A-Position und Titan (Ti4+) die 6-fach koordinierte, oktaedrische B-Position.[1]
BaTiO3 ist polymorph und macht mit steigenden Temperaturen drei Phasenübergänge durch. Bei einem Druck von 1 Bar und Temperaturen unter 183°K hat Bariumtitanat rhombische Symmetrie der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160). Zwischen 183°K und 278°K liegt Bariumtitanat in orthorhombischer Symmetrie Symmetrie der Raumgruppe Amm2 (Raumgruppen-Nr. 38), zwischen 287°K und 393°K in tetragonaler Symmetrie Symmetrie der Raumgruppe P4mm (Raumgruppen-Nr. 99) und bei höheren Temperaturen ist BaTiO3 kubisch mit der Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221).[13]
Bildung und Fundorte
Die Typlokalität ist die Benitoite Mine in der Nähe von Santa Rita Peak im New Idria District, San Benito County in Kalifornien, U.S.A. Barioperowskit tritt hier in tafeligen Einschlüssen in Benitoit (BaTiSi3O9) auf. Begleitminerale in diesen Einschlüssen sind Fresnoit (Ba2TiO(Si2O7)) und die nicht genauer charakterisierten Verbindungen BaTi2O5 und BaTi3O7 sowie amorphes Material.[1]
Im Allende Meteoriten wurden sehr kleine Kristalle von Bariumtitanat beschrieben die zusammen mit Diopsid, Spinell, Hercynit, Nephelin und Augit in Einschlüssen in Olivin auftreten.[14] Die Bariumtitanatkristalle waren zu klein für eine genaue Charakterisierung und spätere Untersuchungen konnten das Auftreten nicht bestätigen.[1]
Siehe auch
Literatur
- Chi Ma, George R. Rossman: Barioperovskite, BaTiO3, a new mineral from the Benitoite Mine, California. In: The American Mineralogist. Band 93, 2008, S. 154–157, doi:10.2138/am.2008.2636 (Direktdownloadlink bei rruff.net [PDF; 1,4 MB; abgerufen am 19. April 2026]).
Weblinks
- Barioperowskit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung
- Barioperovskite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy (englisch).
- David Barthelmy: Barioperovskite Mineral Data. In: webmineral.com. (englisch).