Merkwaardige macro mineralen
een informatieve rubriek met handstukken uit de collectie van Raymond Dedeyne, door hemzelf becommentarieerd en door Theo Muller van foto’s voorzien - voor vragen of suggesties, email mmm@minerant.orgMELLIET
Csordakúti, Bicske, Tatabánya-Mány district, HongarijeMelliet is een van die mineralen die bij mij steeds enige zweem van nostalgie oproepen: in de tachtiger en negentiger jaren zag je het nog vrij regelmatig op beurzen, maar sindsdien zijn al die historische exemplaren precies als in het niets verdwenen. Het wordt nu nog hoogst occasioneel aangeboden uit de liquidatie van oude verzamelingen, met een prijskaartje dat meestal niet mals is.
Melliet – chemische formule [Al2C6(COO)6.16H2O] is het aluminiumzout van mellitinezuur (alternatief mellietzuur), op zichzelf een scheikundig curiosum: een benzeenkern met op alle zes de beschikbare plaatsen een carboxyl(zuur) groep ingeplant (figuur 1).
Figuur 1: Mellitinezuur (benzeenhexacarboxylzuur)
Als mineraal staat melliet al lang bekend. Abraham Gottlob Werner, de vader van de Duitse geologie, vermeldde het in 1789 als “honingsteen”, in verwijzing naar zijn honinggele kleur: zowel het Latijnse “mel” als het Griekse “meli” betekenen “honing” (denk maar aan de legendarische Meli in Adinkerke – het eerste grote Vlaamse familiepretpark van 1935 tot 1999 toen het door een man met een sprekende hond werd opgewaardeerd (?) tot een geldmachine met de naam Plopsaland). Het synoniem melliet werd in 1793 door Johann Friedrich Gmelin ingevoerd. Als organische verbinding hoort het thuis in de klasse 10 van het Strunz systeem. Het is een zacht mineraal (2-2,5), met een uitermate lage densiteit(1,64). De kleur is honinggeel maar door insluitsels van onzuiverheden zoals klei, mergel en kolen kan dat variëren over koffie-met-melk naar zwart. Het komt voor als onregelmatige knollen of korrelige massa’s – maar ook goedgevormde, scherp afgelijnde kristallen zijn zeker geen uitzonderingen.
Figuur 2: typische mellietkristallen {023} met {001}
Het kristalliseert volgens het tetragonaal stelsel en vormt daarbij tetragonale dipiramides – waarbij de vorm {023}, al dan niet gecombineerd met {001}, overweegt (figuur 2, resp. rechts en links).
Voor de vorming van melliet zijn zowel mellitinezuur als aluminium vereist. Het eerste wordt gevormd door afbraak van lignine – een groep van uitermate complexe en heterogene natuurlijke polymeren, die zijn opgebouwd uit monomeren met een fenolstructuur. Figuur 3 geeft een typische vereenvoudigde chemische formule - de nachtmerrie van menig scheikundestudent. Lignine is het bindmateriaal dat de cellulosevezels in planten bijeen houdt: bij chemische pulpprocessen wordt het opgelost in een alkalisch of in een bisulfietmilieu, zodat de overblijvende vezels tot hoogwaardig papier kunnen verwerkt worden (bij mechanisch pulpen wordt de lignine niet verwijderd en is het resulterend papier aanzienlijk minder sterk – het wordt o.a. gebruikt als krantenpapier). Melliet is dan ook een mineraal dat typisch voorkomt in afzettingen van bruinkool (ook wel bekend als ligniet), waar langzaam desintegrerend plantenmateriaal als bron voor lignine fungeert. Het benodigde aluminium kan worden geleverd door kleimineralen of door bauxiet.
Figuur 3: vereenvoudigde ligninestructuur - bron:
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1993633 by Karol007e
Op wereldwijde basis is melliet eerder zeldzaam – de met afstand “best in class” specimens zijn allemaal afkomstig uit Csordakúti, een kleine kolenmijn nabij Bicske, een klein stadje zowat 50 km ten westen van Boedapest. Het werd daar voor het eerst ontdekt in 1980 in een beperkt en geïsoleerd voorkomen dat in 1982 al was uitgeput. Het kwam er voor als vrij loszittende kristallen in zowel kolen- als mergel- als leemlagen. Het benodigde aluminium werd geleverd door de aanwezige bauxietlenzen die zich tussen de kolenlagen situeren. Individuele kristallen van 0,5 tot 1,5 cm waren vrij courant en bereikten occasioneel zelfs 6 cm – ze werden voornamelijk op de Europese markt aangeboden. In augustus 1990 werd een nieuw voorkomen ontdekt met zelfs nog betere kristallen, ditmaal tot 10 cm zijde
.jpg)
Foto 1: melliet #2370 (foto Theo Muller)
Het specimen van foto 1 (RCD#2370 - 100x70x65 mm) kocht ik in 2011 op de Brusselse mineralenbeurs. Het is afkomstig uit de verzameling van Johan Muizenbelt, een in 2004 overleden Nederlandse mineralenverzamelaar en –handelaar, en werd in 1994 gevonden. De typisch tetragonaal-bipiramidale kristallen zijn zwart gekleurd door koleninsluitsels – het grootste kristal meet zowat 3 cm.
.jpg)
Foto 2: melliet #3209 (foto Theo Muller)
Het exemplaar van foto 2 (RCD#3209 - 130x75x90 mm) kon ik op de kop tikken tijdens Minerant 2017, uit de liquidatie van een oude verzameling, waar het werd aangeboden als “bariet uit Pakistan” (sic!): zowel het lichtgewicht karakter als de typische kristalvorm als de fluorescentie (zie verder) maakten al van meet af aan duidelijk dat hier met het bijbehorend label iets loos was. Het grootste kristal meet 4 cm en ook hier vind je weer de typische tetragonaal-dipiramidale kristalvorm – de kleur is beige door ingesloten klei of mergel.
|
|
|
|
Allebei de specimens zijn zeer sterk fluorescerend (foto’s 3 en 4), zowel onder UVA als UVB als UVC. Het fluorescentiespectrum is typisch voor organische bestanddelen (lignineresten). Figuur 5 illustreert duidelijk hoe de organische emissie opschuift naar het blauw naarmate de excitatiegolflengte korter wordt – dit verklaart tegelijk het kleurverschil tussen de UVA 365 nm en UVB 310 nm foto’s (resp. foto 4 en 3). Ook de fosforescentie is uitgesproken en tegelijk typisch voor de organische bestanddelen (figuur 6).
Figuur 5: fluorescentie spectra UVA-UVB-UVC (bron: Ludo Van Goethem)
Figuur 6: fluorescentie en fosforescentie spectra (bron: Ludo Van Goethem)
Met dank aan Paul Tambuyser voor de VESTA kristaltekening, Theo Muller voor de foto’s en Ludo Van Goethem voor de UV-foto’s en spectra.
