Tip van de maand

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

tip 21: een hoogtezon voor determinatie van mineralen

een tip van Paul Mestrom



In het Binntal komen monaziet en titaniet beide voor in de gneis. Beide mineralen vormen monokliene kristallen met een hars- tot diamantachtige glans. Ook qua kleur lijken de mineralen vaak erg op elkaar; vleeskleurige, beige en gelig-bruine tinten zijn gewoon. Ook de breuk (schelpvormig) en de hardheid (5 tot 5½) komen overeen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat ze gemakkelijk verwisseld kunnen worden.

Gelukkig bestaat er een heel mooi en eenvoudig hulpmiddel om deze twee te onderscheiden: een heel oude hoogtezon! Worden de mineralen belicht met de hoogtezon, dan verandert er bij titaniet niets terwijl monaziet groen kleurt:




Monaziet: 1,2 mm kristal uit de Lercheltini-zone van het Binntal, Zwitserland, vondst 1998.
onder gewoon licht en onder het licht van de kwartslamp.

Dit fenomeen is ook bruikbaar bij determinatie van andere mineralen.
Om te begrijpen hoe dit werkt moeten we eerst even kijken naar de formule van de twee mineralen:

Titaniet: CaTiOSiO₄
Monaziet-(Ce): CePO₄

Monaziet behoort dus tot de mineralen van de zeldzame aarden. De formule CePO₄ is echter niet helemaal correct. Een deel van de roosterplaatsen van het cerium in het ceriumfosfaat wordt namelijk bezet door andere atomen, ten dele uit de groep van de zeldzame aarden. Als formule is (Ce,La,Nd,Th)PO₄ eigenlijk beter. Met name het element neodymium (Nd) is van belang voor de determinatie met behulp van de hoogtezon.

Albrecht Zappel en Wolfgang Weiss publiceerden in 1982 een artikel in het Duitse tijdschrift “der Aufschluss” over de verandering van kleur van mineralen van zeldzame aarden onder het licht van de hoogtezon. In zo’n oude hoogtezon zit een kwartslamp met kwik. Deze zendt wit licht uit, echter niet, zoals de zon, met een continu spectrum. Het licht van deze lamp levert een spectrum met slechts een beperkt aantal lijnen, horend bij een beperkt aantal golflengten.
Voor de determinatie van zeldzame aarden zijn met name de lijnen bij 436, 546 en 577/579 nm van belang. Deze golflengten horen bij de kleuren violet, groen en oranjerood.

Bij bestraling met “gewoon” wit licht met een continu spectrum (b.v. zonlicht) hebben veel mineralen van de zeldzame aarden (en met name monaziet, gaspariet en synchisiet) een gele, roze of geelbruine kleur. Worden ze echter bestraald met het licht van de kwartslamp, dan wordt het licht met de golflengte van 577/579 nm geabsorbeerd. Het resultaat is een blauwe of groene kleur van het mineraal.
Welke kleur precies ontstaat is afhankelijk van het gehalte aan neodymium. Meestal levert veel neodymium een meer blauwe, minder neodymium een meer groene kleur op. Ook andere factoren zoals verontreinigingen in de structuur van het mineraal kunnen de kleur nog beïnvloeden.

Bestaat een mineraal als monaziet uit zuiver CePO₄, dan zal de groenkleuring niet optreden. Of en welke verkleuring precies optreedt, is immers afhankelijk van het neodymiumgehalte en dat is weer mede afhankelijk van de vindplaats.
Ook andere Ce-houdende mineralen zoals synchisiet en gaspariet, kunnen verontreinigd zijn met kleine hoeveelheden neodymium. Ook hierbij kan een hoogtezon dus helpen bij het vinden en determineren.
Heel vaak komen dergelijke mineralen voor in heel kleine kristallen die gemakkelijk over het hoofd gezien worden. Daarom gaan al mijn vondsten uit Binn steeds onder de kwartslamp. Dankzij hun fel groene kleur onder die lamp heb ik thuis al heel wat mooie vondsten gedaan!

Literatuur:
• Albrecht Zappel en Wolfgang Weiss: Zur Farbveränderung von Mineraliën der Seltenen Erden (Der Aufschluss, 33, jan. 1982)

Foto bovenaan:
Twee oude hoogtezonnen met kwartslamp.
Het rechter exemplaar werd lang geleden (1960??) door mijn ouders gekocht, het linker exemplaar kocht ik een jaar of tien geleden voor twee euro op een rommelmarkt op onze Koninginnedag.