Johannit

Johannit, veraltet auch als Uranvitriol[6] bekannt, ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Sulfate. Er kristallisiert im triklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Cu[UO2|OH|SO4]2·8 H2O[2] und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges basisches Kupfer-Uranyl-Sulfat.

Johannit
Johannit aus dem Malwine-Schacht, Annaberg-Buchholz, Erzgebirge (Gesamtgröße: 3,5 cm × 2 cm × 1,7 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Jh[1]

Andere Namen

Uranvitriol

Chemische Formel Cu[UO2|OH|SO4]2·8 H2O[2]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)		 Sulfate
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
VI/D.21
VI/D.21-010

7.EB.05
31.08.02.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem triklin
Kristallklasse; Symbol triklin-pinakoidal; 1[3]
Raumgruppe (Nr.) P1[2] (Nr. 2)
Gitterparameter a = 8,90 Å; b = 9,50 Å; c = 6,81 Å
α = 109,9°; β = 112,0°; γ = 100,4°[2]
Formeleinheiten Z = 1[2]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 2 bis 2,5
Dichte (g/cm3) gemessen: 3,32; berechnet: 3,44[4]
Spaltbarkeit gut nach {100}[4]
Farbe grasgrün, smaragdgrün
Strichfarbe hellgrün
Transparenz durchsichtig bis durchscheinend
Glanz Glasglanz
Radioaktivität sehr stark[3]
Kristalloptik
Brechungsindizes nα = 1,572 bis 1,577
nβ = 1,592 bis 1,597
nγ = 1,612 bis 1,616[5]
Doppelbrechung δ = 0,040[5]
Optischer Charakter zweiachsig wechselnd
Achsenwinkel 2V = 90° (berechnet: 86 bis 88°)[5]
Pleochroismus stark: X = farblos; Y = hellgelb; Z = grünlich oder kanariengelb[5]

Johannit entwickelt nur kleine, prismatische bis dicktafelige Kristalle, meist aber schuppige oder nierige Aggregate und krustige Überzüge von grasgrüner bis smaragdgrüner Farbe bei hellgrüner Strichfarbe.

Etymologie und Geschichte

Erstmals entdeckt wurde Johannit in der Elias-Mine bei Jáchymov (deutsch Sankt Joachimsthal) im Okres Karlovy Vary (deutsch Karlsbad) in Tschechien und 1830 von Haidinger beschrieben, der das Mineral nach Erzherzog Johann von Österreich (1782–1859), dem Gründer des steirischen Landesmuseum Joanneum (Österreich), benannte.

Das Typmaterial des Minerals wird im Naturhistorischen Museum Wien (Katalog-Nr. A.a.186) aufbewahrt.[4]

Klassifikation

In der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Johannit zur Mineralklasse der „Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate (einschließlich einiger Selenate und Tellurate)“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltige Sulfate mit fremden Anionen“, wo er als Namensgeber die „Johannit-Gruppe“ mit der System-Nr. VI/D.21 und den weiteren Mitgliedern Deliensit, Pseudojohannit und Schröckingerit bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Johannit ebenfalls in die Klasse der „Sulfate (und Verwandte)“, dort allerdings in die Abteilung der „Uranylsulfate“ ein. Diese ist zudem weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 7.EB.05 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Johannit in die Klasse der „Sulfate, Chromate und Molybdate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltigen Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen“ ein. Hier ist er zusammen mit Deliensit in der unbenannten Gruppe 31.08.02 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Sulfate mit Hydroxyl oder Halogen mit (A+B2+)3(XO4)2Zq × x(H2O)“ zu finden.

Kristallstruktur

Johannit kristallisiert triklin in der Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2 mit den Gitterparametern a = 8,90 Å; b = 9,50 Å; c = 6,81 Å; α = 109,9°; β = 112,0° und γ = 100,4° bei einer Formeleinheit pro Elementarzelle.[2]

Eigenschaften

Das Mineral ist durch seinen Urangehalt von bis zu 48,9 % radioaktiv. Unter Berücksichtigung der Mengenanteile der radioaktiven Elemente in der idealisierten Summenformel sowie der Folgezerfälle der natürlichen Zerfallsreihen wird für das Mineral eine spezifische Aktivität von etwa 87,5 kBq/g[3] angegeben (zum Vergleich: natürliches Kalium 0,0312 kBq/g). Der zitierte Wert kann je nach Mineralgehalt und Zusammensetzung der Stufen deutlich abweichen, auch sind selektive An- oder Abreicherungen der radioaktiven Zerfallsprodukte möglich und ändern die Aktivität. Aufgrund der natürlichen Isotopenzusammensetzung von Uran entspricht dies einer Äquivalentdosis von 12,4 µSv/h pro Gramm des Minerals.

Bildung und Fundorte
Johannit aus Ronneburg in Thüringen

Johannit bildet sich als Sekundärmineral durch Oxidation aus Uraninit zusammen mit verschiedenen anderen Uranmineralen.

Als seltene Mineralbildung konnte Johannit nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher (Stand 2014) rund 70 Fundorte bekannt sind.[7] Neben seiner Typlokalität Elias-Mine und den nahe gelegenen Minen Svornost und Rovnost bei Jáchymov (Sankt Joachimsthal) trat das Mineral in Tschechien noch bei Předbořice in Zentralböhmen und bei Újezd u Kasejovic (Kasejovice) in der Region Pilsen zutage.

In Deutschland fand man Johannit unter anderem in der Grube Krunkelbach nahe der Gemeinde Menzenschwand in Baden-Württemberg, der Grube Johannesschacht bei Wölsendorf in Bayern, im Malwine-Schacht am Schreckenberg, bei Johanngeorgenstadt, in Schneeberg und in der Grube Pöhla-Tellerhäuser im sächsischen Erzgebirge sowie bei Paitzdorf im thüringischen Landkreis Greiz.

Der bisher einzige bekannte Fundort in der Schweiz ist die Uranprospektion La Creusaz bei Les Marécottes im Trienter Tal im Kanton Wallis.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Argentinien, Australien, Frankreich, Gabun, Griechenland, Italien, Slowenien, England im Vereinigten Königreich (UK) sowie in mehreren Bundesstaaten der USA.[8]

Vorsichtsmaßnahmen

Aufgrund der Toxizität und der starken Radioaktivität des Minerals sollten Mineralproben vom Johannit nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation, Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem Mineral Atemschutzmaske und Handschuhe getragen werden.

Siehe auch

Literatur
  • W. Haidinger: On johannite, a new mineral species. In: The Edinburgh Journal of Science. Band 3 (1830), S. 306–310 (PDF 430,1 kB)
  • Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0, S. 150 (Dörfler Natur).
  • Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 617 (Erstausgabe: 1891).
Commons: Johannite – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise
  1. Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]).
  2. Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 414.
  3. Webmineral - Johannite (englisch)
  4. Johannite, In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001 (PDF 68 kB)
  5. Mindat - Johannite (englisch)
  6. Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 597.
  7. Mindat - Anzahl der Fundorte für Johannit
  8. Fundortliste für Rathit beim Mineralienatlas und bei Mindat
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