Tip van de maand

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

Tip 41: chemisch reinigen deel 5: oxaalzuur tegen “roest”

een tip van Paul Mestrom
  
Calcietkristal van 8,3 x 5,5 x 5 cm voor en na behandeling met oxaalzuur.
Carrière Calcaire de La Sambre, Landelies, Montigny-le-Tilleul, Hainaut, België
Foto en collectie: Yves Surmont

Calciet is heel moeilijk te reinigen. Dat heeft twee redenen:
- het is zacht
- het is chemisch relatief gemakkelijk aan te tasten, vooral door zuren.

Yves Surmont leverde de volgende tip om met “roest” (limoniet/goethiet) bedekte kristallen redelijk te reinigen:

Ik heb het geprobeerd op een groot kristal van Landelies (dat als "afval" was achtergelaten door een andere kapper).
Dat was bedekt met flink wat ijzeroxide (zie foto links hierboven), maar even een behandeling gegeven met oxaalzuur (geleidelijk wat bjigevoegd aan circa 2 liter water) en het ging er inderdaad grotendeels af (zie foto rechts hierboven). Nadeel: er ligt nu een lichtjes witte schijn op het kristal, maar het kristaloppervlak lijkt me niet of slechts zeer licht aangetast.

In principe is deze methode prima bruikbaar bij veel mineralen en dus in veel situaties. Een mogelijk alternatief is het gebruik van citroenzuur.

De chemie achter dit verhaal:
In de “roest” (of “ijzertroep”, zoals ik het in tip 30 noemde) zijn Fe³⁺-ionen aanwezig. Door het oxaalzuur worden deze ionen omgezet in Fe²⁺ :
2 FeOOH + 3 H₂C₂O₄ ➞ 2 Fe²⁺ + 2 CO₂ + 2 C₂O₄^2- + 4 H₂O
De vrijkomende Fe²⁺-ionen worden na afloop met het spoelwater netjes afgevoerd.
Ook zal een deel van de “roest” gewoon oplossen:
2 FeOOH + 3 H₂C₂O₄ ➞ 2 Fe³⁺ + 3 C₂O₄^2- + 4 H₂O
Het gaat hier om trage reacties, dus enig geduld is wel nodig!
Bij calciet is een probleem dat het oxaalzuur de calciet kan aantasten:
CaCO₃ + H₂C₂O₄ ➞ CO₂ + CaC₂O₄ + H₂O
Als het CO₂ ontsnapt als gas kan het calciumoxalaat (CaC₂O₄) als witte coating achterblijven op het calcietkristal.
Daarom is het verstandig te werken met niet te hoge concentraties. Duthaler en Weiss (lit. 1) gaan uit van een oplossing van 6 g/L. Ook is het goed te weten dat de aantasting gemakkelijker verloopt naarmate de temperatuur hoger is. Na de behandeling goed spoelen met water (= demi-water!) kan ook helpen dit euvel te voorkomen.

Tot slot nog de altijd geldende opmerkingen:

• vergeet niet de nodige voorzorgsmaatregelen nemen om verantwoord en veilig te werken!
• Test eerst met “waardeloos” afvalmateriaal om de methode in de vingers te krijgen
• test altijd ook met bekende mineralen om te kunnen vergelijken met de waarnemingen bij het te onderzoeken mineraal.

Literatuur:
Rudolf Duthaler & Stefan Weiss, Mineralien reinigen und aufbewahren, Christian Weise Verlag, München, 1999, ISBN 3-9216565-51-6

Aanvullingen naar aanleiding van reacties van lezers:

1, met dank aan Rik Dillen:
Het calciumoxalaat-probleem kan wellicht opgelost (letterlijk :>>) worden door het calcietkristal onmiddellijk na de behandeling met oxaalzuur (zonder het eerst te laten drogen dus) een paar minuten in een ultrasoonbad te behandelen. De kans is groot dat het gevormde calciumoxalaat maar losjes met het oppervlak 'verbonden' is en dus gewoon "verdwijnt". 

2, met dank aan Raymond Dedeyne:
Wat de chemie van deze tip betreft: het oxalaat-ion vormt gemakkelijk complexen met veel metaalionen. Daarom zal, zeker als er voldoende oxaalzuur aanwezig is, een (mogelijk zelfs groot) deel van de ionen Fe³⁺ die in eerste instantie ontstaan, complex gebonden worden:
Fe³⁺ + 3 C₂O₄^2- ➞ Fe(C₂O₄)₃^3-