Eisensilicate

Als Eisensilicate (auch Eisensilikate) werden verschiedene chemische Verbindungen des Eisens mit Stoffen aus der Gruppe der Silicate bezeichnet.

Darstellung und Vorkommen

Eisen(II)-silicate entstehen durch Verschmelzen von Eisen(II)-oxid mit Quarz. Sie sind in der Natur weit verbreitet und kommen in reiner Form als Fayalit Fe2SiO4 und dessen Hochdruck-Modifikation Ahrensit sowie als Mischmineral[1] Ferrosilit Fe2+(Fe2+,Mg)[Si2O6] oder Grunerit (Fe2+,Mg)7[OH|Si4O11]2 vor.

Daneben treten vielfach isomorphe Gemische mit Silicaten anderer Metalle wie beispielsweise Olivin (Mg,Fe)2SiO4 und Hedenbergit (CaFe)(Si2O6) auf. Eisen(III)-silicate finden sich in der Natur nur in Form von Doppelsilicaten, beispielsweise als Akmit NaFe[Si2O6] und Andradit Ca3Fe2[SiO4]3.[2] Fe2SiO4 besitzt eine orthorhombische Kristallstruktur vom Olivintyp mit der Raumgruppe Pbnm (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 3)Vorlage:Raumgruppe/62.3. Bei hohen Drücken und Temperaturen geht diese in eine kubische Kristallstruktur über. FeSiO3 kommt in mehreren Kristallstrukturen vor, die entweder eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P21/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 oder eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pbca (Raumgruppen-Nr. 61)Vorlage:Raumgruppe/61 besitzen. Beide Verbindungen bilden bei sehr hohen Drücken und Temperaturen weitere Kristallstrukturen aus.[3][4][5]

Ebenfalls bekannt ist eine in der Natur nicht vorkommende Verbindung mit der Formel Fe5(SiO4)3.[3]

Zu beachten ist, dass die bei der pyrotechnischen Kupferverhüttung entstehende Schlacke aus Imagegründen auch als Eisensilicatgestein oder Eisensilicatschlacke bezeichnet wird, obwohl diese zum Teil auch Kupfer- und Bleiverbindungen enthalten.[6][7]

Eigenschaften

Ferrosilit
Eisensilicate
NameEisen(II)-orthosilicatEisen(II)-metasilicat
Andere NamenFerroorthosilicat
  • Ferrometasilicat
  • Ferrosilit
SummenformelFe2SiO4FeSiO3
CAS-Nummer10179-73-413478-48-3
PubChem165842
Molare Masse203,77 g·mol−1131,93 g·mol−1
Aggregatzustandfest
Kurzbeschreibungbrauner Feststoff[8]
Schmelzpunkt1217 °C[3]
Dichte4,34 g·cm−3[9]
Löslichkeit
GHS-
Kennzeichnung
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätzesiehe oben
siehe oben

Einzelnachweise

  1. ↑ D. H. Lindsley, B. T.C. Davis,I. D. Macgregor: Ferrosilite (FeSiO3): Synthesis at High Pressures and Temperatures. In: Science. Band 144, 1964, S. 73–74, doi:10.1126/science.144.3614.73, bibcode:1964Sci...144...73L.
  2. ↑ Spektrum Akademischer Verlag, Lexikon der Chemie: Eisensilicate, abgerufen am 17. November 2017
  3. ↑ a b c I. Yu. Tonkov: High PSurendra K. Saxena,Nilanjan Chatterjee,Yingwei Fei,Guoyin Shenressure Phase Transformations: A Handbook. Band 2. CRC Press, 1992, ISBN 978-2-88124-759-0, S. 401 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. ↑ S. Mitra: High Pressure Geochemistry & Mineral Physics. S. 574 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5. ↑ Thermodynamic Data on Oxides and Silicates: An Assessed Data Set Based on Thermochemistry and High Pressure Phase Equilibrium. Springer Science & Business Media, 2012, ISBN 978-3-642-78332-6, S. 64 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. ↑ Hans Martens, Daniel Goldmann: Recyclingtechnik: Fachbuch für Lehre und Praxis. Springer-Verlag, 2016, ISBN 978-3-658-02786-5, S. 118 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  7. ↑ Reza Khorasani: Langzeitverhalten von Eisensilikat-Gestein, Bundesanstalt für Gewässerkunde Veranstaltungen 5/2008, S. 80.
  8. ↑ William M. Haynes (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th Edition. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4987-5429-3 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  9. ↑ R. Blachnik (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker: Band 3: Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-58842-6, S. 460 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

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