Tip van de maand

nuttige wenken en praktische tips voor de mineralenverzamelaar
voor vragen of suggesties, email tips@minerant.org

tip 20: goud of niet: geleidbaarheid meten

een tip van Paul Mestrom


Goudkoorts is een bekend fenomeen en menig mineralenverzamelaar kent het. Wie zelf gaat “kappen” (of “hakken”) hoopt ooit eens goud te vinden. Natuurlijk liefst zo’n stuk waar je wel eens over leest, van een kilo of tien of zo, maar ook een klein stukje als micromount is natuurlijk al geweldig.
Als je dan onder je microscoop iets ziet dat op goud lijkt, slaat wishful thinking gemakkelijk toe. Dit is goud!
Een poosje later, als je weer met twee benen op de grond staat, begin je te twijfelen. Is het echt goud? Het lijkt er echt wel op, maar op Mindat staat bij deze vindplaats geen goud vermeld…. Is het dan toch geen goud?

Goud is een metaal en metalen geleiden de elektrische stroom heel erg goed. De meeste mineralen zijn geen metalen en geleiden de elektrische stroom vrijwel niet.
Dat betekent dus dat het meten van de geleidbaarheid van het gevonden mineraal antwoord kan geven op de vraag “Goud of niet?”.
Dat kan gelukkig vrij simpel. Met een multimeter (universeel meter, voltmeter, al te koop voor minder dan €15) kun je de weerstand (uitgedrukt in de eenheid ohm, Ω) van een voorwerp meter. Een grote weerstand betekent geen of slechte geleiding, een heel kleine weerstand (op de meter ongeveer nul ohm) betekent een goede geleiding en dus waarschijnlijk een metaal.



Multimeter met draden correct aangesloten voor weerstandsmeting.
uiteinden los -> grote weerstand -> meter slaat niet uit.


uiteinden verbonden -> weerstand vrijwel nul -> meter slaat volledig uit.

Goud is een metaal. Meting van de weerstand van het gevonden mogelijke goud kan dus snel uitsluitsel geven.
Bij die grote klomp van een kilo of meer is dat heel simpel:

• stel de meter in op het meten van weerstand (voor zover nodig)
• sluit twee draden op de juiste plek aan op de meter
• druk de twee uiteinden van de draden tegen het mogelijke goud
• lees de meter af.
• weerstand nul -> metaal, mogelijk goud
• weerstand groot -> uithuilen en verder zoeken.

Als het stukje goud erg klein (b.v. minder dan een millimeter) is, werkt de hierboven beschreven methode niet zo goed. Hoe krijg je immers die twee uiteinden van de draden netjes op het mogelijke goud gedrukt?
Daarvoor heb ik een hulpstukje, zeg maar een microweerstandsmeter, gemaakt dat eigenlijk heel eenvoudig is:





Aan een stuk elektrisch snoer heb ik aan een kant twee bananenstekkertjes gemonteerd. Daar kan ik de draden die naar de multimeter gaan op aansluiten.
Het elektrisch snoer loopt vervolgens door de lege huls van een oude pen. Daarmee is het instrument gemakkelijk te hanteren. Aan het einde van de twee draden zitten twee heel dun geslepen metaaldraadjes gesoldeerd. Om de punten daarvan vlak bij (maar net niet tegen) elkaar te houden zijn ze verlijmd met tweecomponentenlijm. De foto’s hierboven maken een en ander hopelijk voldoende duidelijk. De afstand tussen de twee uiteinden (rechter foto, gefotografeerd door de microscoop) is 0,04 mm.
Druk je, eventueel kijkend door je microscoop, het uiteinde van de micrometer (op de juiste wijze aangesloten op de multimeter) tegen het vermeende goud, dan zie je op de multimeter of het mineraal wel of niet geleidt en dus of het wel of geen goud kan zijn.

In de praktijk heb ik zo een goudkleurig stukje op een steentje uit het Binntal kunnen ontmaskeren als (niet geleidende) goudverf!

Vervolg . . . . .
Toen ik de eerste versie van deze tip schreef (in 2016), nam ik aan dat goud hiermee eenvoudig te onderscheiden zou zijn van andere goudkleurige mineralen als pyriet. Vroeger had ik namelijk ooit geleerd dat metalen de elektrische stroom geleiden en ion-verbindingen niet. Ook had ik geleerd, dat pyriet (FeS₂) opgebouwd is uit ionen Fe²⁺ en S₂^2-. Daarom nam ik klakkeloos aan dat pyriet de elektrische stroom niet zou geleiden. Daarop was deze tip gebaseerd. Shame on me: ik heb dat toen niet experimenteel gecontroleerd! Onlangs (voorjaar 2021) heb ik, min of meer per toeval, ontdekt dat pyriet de stroom wel degelijk geleidt! Deze tip moest dus duidelijk herzien worden! Mijn ontdekking noopte me er toe meer mineralen te testen op geleidbaarheid. Daarbij heb ik me beperkt tot mineralen met een metaalachtige glans en waarvan ik redelijk grote kristallen heb. Het resultaat zie je in onderstaande tabel:



Uiteraard heb ik geprobeerd de nodige theoretische informatie te vinden om deze resultaten te kunnen verklaren.
Paul Tambuyser merkte op dat het in veel gevallen waarschijnlijk om halfgeleiders gaat. Zodra er een spanning aangelegd wordt, kunnen die geleidend zijn. Een discussie die ik op e-min startte leverde heel verschillende reacties op. Voornaamste conclusie wat mij betreft: er is veel onduidelijk en mogelijk spelen insluitsels ook een belangrijke rol.

Conclusies:
Op basis van deze metingen trek ik de volgende conclusies, uiteraard met een groot voorbehoud. Er is namelijk maar een heel beperkt aantal mineralen onderzocht en van elk een beperkt aantal kristallen.

• veel mineralen met een metaalglans vertonen geleiding. Lang niet allemaal echter!
• in de groep sulfiden zitten veel mineralen die geleiden
• in de groep oxiden zitten wel mineralen die geleiden, maar relatief minder dan bij de sulfiden
• van een aantal mineralen vertonen sommige kristallen wel geleiding, andere niet

Samenvattend moet ik concluderen dat het meten van geleidbaarheid alleen in eenvoudige gevallen bruikbare informatie oplevert. Het aardigst werd dit wellicht geformuleerd door Frank Mersch:
I do not believe, that "normal" measured conductivity will give success to anything.