Nitronatrit

Nitronatrit (englisch Nitratine) ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Carbonate und Nitrate“ mit der Zusammensetzung Na[NO3][3] und damit chemisch gesehen ein Natriumnitrat. Da die Verbindung ein Natriumsalz der Salpetersäure ist, wird das Mineral synonym auch als Natronsalpeter bezeichnet.

Nitronatrit
Kleine, weiße Nitronatrit-Kristalle, bedeckt mit hellbraunem Ton (Größe: 8,1 cm × 6,1 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Nummer

1980 s.p.[1]

IMA-Symbol

Ntt[2]

Andere Namen
  • Chilesalpeter
  • Natriumnitrat
  • Natronsalpeter
  • Nitratin
Chemische Formel Na[NO3][3]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung)		 Carbonate und Nitrate (ehemals Carbonate, Nitrate und Borate)
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
Va.01
V/A.01-010

5.NA.05
18.01.01.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem trigonal
Kristallklasse; Symbol -3mVorlage:Kristallklasse/Unbekannte Kristallklasse
Raumgruppe R3c (Nr. 167)Vorlage:Raumgruppe/167[3]
Gitterparameter a = 5,07 Å; c = 16,82 Å[3]
Formeleinheiten Z = 6[3]
Häufige Kristallflächen (1011), seltener (0112) oder (0001)[4]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 1,5 bis 2[5]
Dichte (g/cm3) gemessen: 2,24 bis 2,29; berechnet: 2,25[5]
Spaltbarkeit vollkommen nach {1011}, unvollkommen nach {0112} und {0001}[5]
Bruch; Tenazität muschelig; in geringem Maße biegsam[5]
Farbe farblos bis weiß, gelblich oder bräunlich durch Verunreinigungen[5]
Strichfarbe weiß[6]
Transparenz durchsichtig[5]
Glanz Glasglanz[5]
Kristalloptik
Brechungsindizes nω = 1,330 bis 1,336[7]
nε = 1,580 bis 1,587[7]
Doppelbrechung δ = 0,250[7]
Optischer Charakter einachsig negativ
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten wasserlöslich; bei mehr als 80 % Luftfeuchtigkeit zerfließend[5]
Besondere Merkmale bitterer, scharfer Geschmack; wirkt kühlend[5]

Nitronatrit kristallisiert im trigonalen Kristallsystem, entwickelt aber nur selten mit dem bloßen Auge sichtbare Kristalle bis etwa drei Millimeter Größe mit einem glasähnlichen Glanz auf den Oberflächen. Meist findet er sich – vermischt mit anderen Salzen – in Form faseriger oder körniger bis derber Mineral-Aggregate und Stalaktiten.

In reiner Form ist Nitronatrit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterfehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch durchscheinend weiß sein und durch mechanische Beimengungen von anderen Mineralen eine gelbliche oder bräunliche Farbe annehmen. Seine Strichfarbe ist allerdings immer weiß. Mit einer Mohshärte von 1,5 bis 2 gehört Nitronatrit zu den weichen Mineralen, das sich ähnlich wie das Referenzmineral Gips (Härte 2) mit dem Fingernagel ritzen lässt.

Etymologie und Geschichte

Eine erste Erwähnung des Minerals, wenn auch ohne konkrete Benennung oder Angabe einer chemischen Formel, findet sich bereits 1823 unter den Beschreibungen der Kristallformen verschiedener synthetischer Salze von Henry James Brooke (1771–1857). Nitronatrit wird hier als rhomboedrisches Prisma im Kapitel Nitrate of Soda beschrieben.[8]

Wilhelm von Haidinger prägte 1845 den bis heute international gültigen Begriff Nitratin[9][10] für das rhomboedrische Natriumsalz in Anlehnung an dessen Zugehörigkeit zu den Nitraten und Ernst Friedrich Glocker legte schließlich 1847 den bis heute im Deutschen gebräuchlichen Namen Nitronatrit fest, der sich auf die Formelbestandteile Stickstoff (lateinisch Nitrogenium) und Natrium bezieht.[11]

Als Typlokalität gilt die Región de Tarapacá (Region I) in Chile, die zu den bedeutendsten Lagerstätte für Natriumnitrat gehört, weshalb auch das Synonym Chilesalpeter entstand. Ein Aufbewahrungsort für das Typmaterial des Minerals ist bisher nicht bekannt.[12]

Klassifikation

In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Nitronatrit zur gemeinsamen Mineralklasse der „Nitrate, Carbonate und Borate“ und dort zur Unterklasse ‚Va‘ der „Nitrate“, wo er als Namensgeber die „Nitronatrit-Gruppe“ mit der System-Nr. Va.01 und den weiteren Mitgliedern Nitrammit (2006 diskreditiert[13]) und Nitrokalit bildete.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. V/A.01-10. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Klasse der „Nitrate, Carbonate und Borate“ und dort der jetzt als Abteilung gekennzeichneten „Nitrate [NO3]1−“, wo Nitronatrit zusammen mit Gwihabait, Nitrobaryt und Nitrokalit eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet.[6]

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte[14] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Nitronatrit in die neu definierte Klasse der „Carbonate und Nitrate“ (die Borate bilden hier eine eigene Klasse) und dort ebenfalls in die Abteilung der „Nitrate“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit von Konstitionswasser (Hydroxidionen) bzw. Kristallwasser, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Ohne OH oder H2O“ zu finden ist, wo es als einziges Mitglied die unbenannte Gruppe 5.NA.05 bildet.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Nitronatrit wie die alte Strunz’sche Systematik in die gemeinsame Klasse der „Carbonate, Nitrate und Borate“ und dort in die Abteilung der „Einfachen Nitrate“ ein. Hier ist er als einziges Mitglied in der unbenannten Gruppe 18.01.01 innerhalb der Unterabteilung der „Einfachen Nitrate mit A xNO3 • x(H2O), x kann gleich Null sein“ zu finden.

Kristallstruktur

Nitronatrit kristallisiert trigonal in der Raumgruppe R3c (Raumgruppen-Nr. 167)Vorlage:Raumgruppe/167 mit den Gitterparametern a = 5,07 Å und c = 16,82 Å sowie 6 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[3]

Eigenschaften

Nitronatrit ist leicht wasserlöslich und bei mehr als 80 % Luftfeuchtigkeit zerfließt er. Sein Geschmack wird als bitter, scharf und kühlend beschrieben.[5]

Bildung und Fundorte

Nitronatrit bildet sich überwiegend als Verdunstungsprodukt unter ariden Klimabedingungen wie beispielsweise in ausgetrockneten Salzseen oder durch Grundwasser-Auswaschungen. Er kann aber auch in abgelagertem Vogelkot (Guano) entstehen, dessen organische Anteile verwittert sind. Als Begleitminerale können unter anderem Epsomit, Gips, Halit, Mirabilit, Nitrocalcit und Nitrokalit auftreten.

Als seltene Mineralbildung ist Nitronatrit nur von wenigen Fundorten bzw. in geringer Stückzahl bekannt, wobei weltweit bisher knapp 100 Fundstätten dokumentiert sind (Stand: 2021).[15] An seiner Typlokalität in der Región de Tarapacá trat das Mineral in mehreren Nitraterz- bzw. Guano-Lagerstätten der Provinzen Iquique und Tamarugal auf. Daneben fand sich Nitronatrit in Chile noch an mehreren Orten in der Región de Antofagasta sowie im Steinbruch „Rio de la Sal“ bei Caballo Muerto in der Región de Atacama.

Der bisher einzige bekannte Fundort in Deutschland ist der inzwischen verlassene Steinbruch Hasenberg bei Üdersdorf in der Vulkaneifel, Rheinland-Pfalz, wo das Mineral in farblosen, wurmförmigen Aggregaten auftrat.[16]

Weitere Fundorte liegen unter anderem auf der Bahamas-Insel San Salvador, im Autonomen Gebiet Xinjiang in China, in den italienischen Gemeinden Berceto (Emilia-Romagna), Molfetta (Apulien) und Campagnano di Roma (Latium), bei Utsunomiya auf der japanischen Insel Honshū, am Salzsee „North Ingebright“ in der kanadischen Saskatchewan, im Cernatal in Rumänien, im Valle de Carranza in der baskischen Provinz Bizkaia in Spanien, bei Děčín in Tschechien, am Katwe-Krater nahe Kasese in Uganda, auf der ukrainischen Halbinsel Krim und an vielen Orten in verschiedenen Bundesstaaten der USA.[17]

Als bisher einzige außerirdische Mineralbildung von Nitronatrit ist der Meteorit D’Orbigny bekannt, ein im Juli 1979 nahe dem gleichnamigen Ort in der argentinischen Provinz Buenos Aires gefundener Meteorit aus der Klasse der Angrite. In dessen Poren wurde neben unterschiedlichen Mengen des Minerals auch natürliches ultrabasisches Glas entdeckt.[18]

Verwendung

Chilesalpeter war der wichtigste anorganische Stickstoffdünger, bis es Anfang des 20. Jahrhunderts gelang, mithilfe des Haber-Bosch-Verfahrens synthetische stickstoffhaltige Düngemittel in großen Mengen herzustellen.

Siehe auch

Literatur
Commons: Nitratine – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise
  1. Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2023. (PDF; 3,7 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Januar 2023, abgerufen am 26. Januar 2023 (englisch).
  2. 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]).
  3. 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. 324 (englisch).
  4. Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 500.
  5. Nitratine. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 65 kB; abgerufen am 31. Mai 2021]).
  6. Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
  7. Nitratine. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 31. Mai 2021 (englisch).
  8. Henry James Brooke: On the crystalline forms of artificial salts. In: The Annals of Philosophy. Band 5, 1823, S. 449–452; 38–43; 117–121; 374 (englisch, rruff.info [PDF; 1,6 MB; abgerufen am 31. Mai 2021]).
  9. Wilhelm von Haidinger: Handbuch der Bestimmenden Mineralogie. Braumüller und Seidel, Wien 1845, S. 488 (rruff.info [PDF; 332 kB; abgerufen am 31. Mai 2021] Erste Klasse: Akrogenide. IV. Ordnung. Salze. IV. Nitrumsalz. Nitratin).
  10. Malcolm Back, William D. Birch, Michel Blondieau und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: May 2021. (PDF; 3,5 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Mai 2021, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 13. Mai 2021; abgerufen am 31. Mai 2021 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/cnmnc.main.jp
  11. Ernst Friedrich Glocker: Generum et specierum mineralium, secundum ordines naturales digestorum. Eduardum Anton, Halae Saxonum (Halle an der Saale) 1847, S. 292 (Latein, online verfügbar bei archive.org – Internet Archive [abgerufen am 31. Mai 2021] Nitronatrit).
  12. Catalogue of Type Mineral Specimens – N. (PDF 160 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 6. Juni 2021.
  13. Ernst A. J. Burke: A mass Discreditation of GQN Minerals. In: The Canadian Mineralogist. Band 44, 2006, S. 1557–1560 (englisch, cnmnc.main.jp [PDF; 119 kB; abgerufen am 31. Mai 2021]).
  14. Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 31. Mai 2021 (englisch).
  15. Localities for Nitratine. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 31. Mai 2021 (englisch).
  16. Nitratine from Hasenberg quarry, Üdersdorf, Daun, Vulkaneifel District, Rhineland-Palatinate, Germany. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 7. Juni 2021 (englisch).
  17. Fundortliste für Nitronatrit (Nitratine) beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 7. Juni 2021.
  18. D'Orbigny. Meteoritical Bulletin Database, abgerufen am 7. Juni 2021.
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