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 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. 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.

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

Eigenschaften

Eisensilicate
Name Eisen(II)-orthosilicatEisen(II)-metasilicat
Andere Namen Ferroorthosilicat
  • Ferrometasilicat
  • Ferrosilit
Summenformel Fe2SiO4FeSiO3
CAS-Nummer 10179-73-413478-48-3
PubChem 165842
Molare Masse 203,77 g·mol−1131,93 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Kurzbeschreibung brauner Feststoff
Schmelzpunkt 1217 °C
Dichte 4,34 g·cm−3
Löslichkeit
GHS-
Kennzeichnung
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze siehe 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. 1 2 3 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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