Kristallstruktur des Tirolit bestimmt

Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Volker Kahlenberg am Institut für Mineralogie und Petrographie beschäftigt sich intensiv mit der Strukturchemie von Festkörpern. Die Bandbreite reicht dabei von anorganisch-mineralogischen Proben bis hin zu pharmazeutisch relevanten Materialien. In einem momentan laufenden Forschungsprojekt konnte erstmals die Kristallstruktur des „Landesminerals“, des Tirolits bestimmt werden.
Die Struktur des Tirolit
Die Struktur des Tirolit
Das vor den Toren von Innsbruck gelegene Bergbaurevier Schwaz-Brixlegg zählte an der Wende vom 15. zum 16. Jahrhundert zu den größten Silber- und Kupferlagerstätten Europas. Die in den Erzvorkommen anzutreffenden Minerale haben schon seit langer Zeit gleichermaßen das Interesse von Wissenschaftlern und Sammlern erregt. Trotz wiederholter intensiver Bearbeitung blieben jedoch zahlreiche wissenschaftliche Fragestellungen offen. Insbesondere für die Gruppe der sogenannten Sekundärminerale, die sich erst im Laufe der Verwitterung der Erze neu gebildet haben, fehlten in vielen Fällen Angaben zur Kristallstruktur, d.h. zur Anordnung der Atome innerhalb des Kristalls.

Ein Beispiel hierfür ist der „Tirolit“, der 1845 vom K.u.K. Bergrat Wilhelm Haldinger nach dem berühmtesten Fundort benannt wurde. Neben der Tiroler Typlokalität sind jedoch auch viele andere Vorkommen aus der ganzen Welt bekannt, in denen Tirolit in der Oxidationszone arsenidischer Buntmetalllagerstätten auftritt.

Schon mehrfach wurde von verschiedenen Forschergruppen erfolglos versucht, der Kristallstruktur des Tirolits näher zu kommen. Im Rahmen einer Kooperation mit der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble ist es dem Team um Prof. Dr. Volker Kahlenberg und den Lise-Meitner-Stipendiaten Dr. Sergey Krivovichev am Institut für Mineralogie und Petrographie erstmals gelungen, die Struktur dieses Minerals aufzuklären. Tirolit, ein wasserhaltiges Kupfer-Calcium-Arsenat, zeigt einen ungewöhnlich komplexen und kristallchemisch sehr interessanten schichtartigen Aufbau. Die Dicke der einzelnen Schichtpakete liegt bei etwa 2 Nanometer.

„Die Tatsache, dass die Kristallstruktur des „Landesminerals“ gerade hier in Innsbruck gelöst werden konnte, ist für uns natürlich ein besonders schöner Nebenaspekt“, erklärt Volker Kahlenberg. (red)