Molybdänit

Molybdänit
Molly Hill molybdenite.JPG
Molybdänit auf Quarz aus der Molly Hill Mine, Quebec, Kanada
Chemische Formel

MoS2

Mineralklasse Sulfide
2.EA.30 (8. Auflage: II/D.25) nach Strunz
02.12.10.01 nach Dana
Kristallsystem hexagonal
Kristallklasse; Symbol nach Hermann-Mauguin dihexagonal-dipyramidal 6/m 2/m 2/m
Farbe Bleigrau bis Blauviolett
Strichfarbe Dunkelgrau bis Grünlichgrau
Mohshärte 1 bis 1,5
Dichte (g/cm3) 4,7 bis 4,8
Glanz Metallglanz
Transparenz undurchsichtig
Bruch flockig, blättrig, schuppig[1]
Spaltbarkeit vollkommen nach {0001}
Habitus hexagonale, blättrige, tafelige, prismatische Kristalle; körnig bis massige Aggregate
Weitere Eigenschaften
Schmelzpunkt 1900 °C
Chemisches Verhalten schwer schmelzbar und nicht leicht in Säuren löslich
Ähnliche Minerale Graphit

Molybdänit, veraltet auch als Molybdänglanz, Eutomglanz oder Wasserblei[2] bekannt, ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Sulfide und Sulfosalze“. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem mit der Zusammensetzung MoS2, ist also chemisch gesehen ein Molybdändisulfid bzw. Molybdän(IV)-sulfid.

Molybdänit entwickelt meist sechseckige, tafelige bis schuppige Kristalle, aber auch massige Aggregate von bleigrauer bis blauvioletter Farbe.

Das seltene Element Rhenium kommt immer in geringer Konzentration (von ppm bis 1 bis 2 %) anstelle des Molybdäns vor. Zusätzlich finden sich häufig Beimengungen von Silber und Gold. Molybdänit ist dimorph mit Jordisit und polytyp zu Molybdänit-2H und Molybdänit-3R.

Besondere Eigenschaften

Molybdänit ist in Aussehen und Härte dem Graphit sehr ähnlich, unterscheidet sich aber von diesem in der Strichfarbe, die beim Graphit schwarz bis stahlgrau, beim Molybdänit jedoch grünlichgrau bis bläulichgrau ist. Molybdänit fühlt sich zudem fettig an und färbt ab[3].

Das Mineral hat eine Mohshärte von 1 bis 1,5 und eine Dichte von 4,7 bis 4,8 g/cm3. Es ist normalerweise undurchsichtig bis opak. Sehr dünne Blättchen sind jedoch durchscheinend und unter Infrarot-Licht durchsichtig.

Molybdän lässt sich nur schwer schmelzen, vor der Lötlampe ist es sogar unschmelzbar, er färbt aber die Flamme gelblichgrün (Zeisiggrün). In Säuren ist das Mineral nur schwer löslich.

Wie Graphit bzw. Graphen ist Molybdänit ein Halbleiter und paramagnetisch.

Etymologie und Geschichte

Molybdänit wurde nicht nach seinem chemischen Bestandteil Molybdän benannt, sondern nach dem griechischen Wort μόλυβδος [mólybdos] bzw. μόλιβος [mólibos] „Blei“, das schon im Mykenischen Griechisch als mo-ri-wo-do /moliu̯dos/ überliefert ist. [4]

Klassifikation

In der alten Systematik der Minerale (8. Auflage) nach Strunz ist Molybdänit noch in der Mineralklasse und -abteilung der „Sulfide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall (M) : Schwefel (S) (Selen, Tellur) < 1 : 1“ einsortiert.

Die Mineralklasse blieb auch in der neuen Systematik der Minerale (9. Auflage) gleich. Allerdings wurden die Minerale dieser Klasse teilweise neu definiert und die Abteilungen feiner aufgeteilt. Molybdänit befindet sich seitdem in der Abteilung „Metallsulfide mit M : S ≥ 1 : 2“ und der Gruppe „M : S = 1 : 2; mit Cu, Ag, Au, Ni, Sn, Platin-Gruppen-Elemente (PGE), Mo, W“

In der Systematik der Minerale nach Dana steht Molybdänit in der Abteilung „Sulfides - Including Selenides and Tellurides where Am Bn Xp, with (m+n):p=1:2“ (Übersetzung: Sulfide, Selenide und Telluride mit Am Bn Xp und dem Stoffmengenverhältnis (m+n):p=1:2, wobei A,B = Kationen und X = Anionen der Verbindung)

Bildung und Fundorte

Molybdänit bildet sich entweder in magmatischen Gesteinen wie Aplit, Granit und Pegmatit oder durch hydrothermale Vorgänge in Ganglagerstätten und Porphyr. Begleitminerale sind unter anderem Anhydrit, Chalkopyrit, Fluorit, Pyrit, Quarz und Scheelit.

Fundorte sind unter anderem Afghanistan; mehrere Regionen in Argentinien; viele Regionen in Australien; Brabant, Lüttich und Luxemburg in Belgien; Altenberg, Zinnwald, Ehrenfriedersdorf und Schlackenwalde (Erzgebirge) in Deutschland; Finnland; Traversella und Macchetto in Italien; mehrere Regionen in Norwegen; bei Nertschinsk (Region Transbaikalien) in Russland; Grönland; viele Regionen in Österreich; und viele Orte Nordamerika. [5]

Kristallstruktur

Kristallstruktur von Molybdänit

Molybdänit kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P63/mmc mit den Gitterparametern a = 3,161 Å und c = 12,295 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. [6]

Die Kristallstruktur von Molybdänit ähnelt der von Graphit, wobei allerdings statt der einzelnen Graphitschichten wechselnde Schichten von Molybdän- und Schwefelteilchen vorliegen, die leicht gegeneinander verschiebbar sind.

Verwendung

Molybdänit ist das wichtigste Erz zur Gewinnung von Molybdän. Da es das einzige Mineral mit einer lohnenden Rheniumkonzentration ist, ist es auch die wichtigste Rheniumquelle.

Neben Graphit ist es das wichtigste Mineral zur Herstellung von mineralischen Schmiermitteln (Festschmierstoffen).

Nachdem bisher vor allem Silicium und Graphen als Transistormaterial für Mikrochips bekannt waren, könnte nach bisherigen Forschungsergebnissen einer Schweizer Forschungsgruppe um Andras Kis von der ETH Lausanne zukünftig auch Molybdänit diese Aufgabe übernehmen. Dieser soll ähnlich wie Graphen in nur einer Atomlage herzustellen sein. Bei einer Schichtdicke von nur 0,65 nm, soll er dennoch die gleiche Elektronenbeweglichkeit wie eine Siliciumschicht von 2 nm aufweisen. Die Energieeffizienz soll dagegen sogar um den Faktor 100.000 höher sein. Im Gegensatz zum Graphen, bei dem die für Halbleiter notwendige Bandlücke für das An- und Ausschalten eines Transistors künstlich erzeugt werden muss, ist sie beim Molybdänit bereits vorhanden.[7][8]

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Molybd%E4nit
  2. Jörg Mildenberger: Anton Trutmanns 'Arzneibuch', Teil II: Wörterbuch, Würzburg 1997 (= Würzburger medizinhistorische Forschungen, 56), Band V, S. 2251f.
  3.  Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 38.
  4. Webmineral - Molybdenite (engl.)
  5. MinDat - Localities for Molybdenite (engl.)
  6. American Mineralogist Crystal Structure Database (engl.)
  7. Tec Channel - Molybdänit sticht Silizium und Graphen aus; Neues Transistormaterial für effizientere CPUs
  8. Energie & Technik - Schweizer Forscher weisen Silizium-Alternative nach; Molybdänit: Transistor der Zukunft?

Literatur

  •  Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 48.
  •  Paul Ramdohr, Hugo Strunz: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. 16. Auflage. Ferdinand Enke Verlag, 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 467 bis 468.

Weblinks

 Commons: Molybdenite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference
  • Mineralienatlas:Molybdänit (Wiki)

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