Vermiculit
Ein Vermiculit ist ein Vertreter der Vermiculite, einer Gruppe im Boden vorkommender Dreischicht-Tonminerale, die durch ihre Ionenaustauschfähigkeit maßgeblich zur Bodenfruchtbarkeit beitragen. Vermiculite sind glimmerähnliche di- und trioktaedrische 2:1-Schichtsilikate.
Der Name Vermiculit (lateinisch: vermicularis, würmförmig) ist auf die Eigenschaft trioktraedrischer Vermiculite zurückzuführen, sich bei plötzlichem Erhitzen auf 200 bis 300°C in Richtung der kristallographischen c-Achse zu wurmförmigen Gebilden auszublähen.
Vermiculite werden industriell in Katzenstreu und Karnevalsprodukten eingesetzt. Natürliche dioktaedrische Vermiculite sind außer in der Tonfraktion von Böden, aus denen sie jedoch nicht rein abgetrennt werden können, bisher nicht gefunden worden.
Jeweils zwei Lagen tetraedrisch koordinierter Kationen bilden mit einer dazwischenliegenden Lage oktaedrisch koordinierter Kationen eine 2:1-Silikatschicht. In trioktraedrischen Vermiculiten findet man in der Oktaederlage hauptsächlich Magnesiumionen, die für eine fast vollständige Besetzung der oktaedrisch koordinierten Kationenplätze sorgen. Die Tetraederlage bestitzt ein Si4+:Al3+-Verhältnis von 1:2 bis 1:3. Durch diesen isomorphen Ersatz in den Tetraederlagen (Al3+ für Si4+) ergibt sich eine negative Überschußladung der Silikatschicht, die durch isomorphen Ersatz in dern Oktaederlagen (z.B. Fe3+ für Mg2+) verringert werden kann.
In der Summe tragen Vermiculite eine negative Überschußladung von 1,2 bis 1,8 Elementarladungen pro Elementarzelle. Diese negative Überschußladung wird durch hydratisierte Kationen in der Zwischenschicht ausgeglichen. Abhängig von der Art des Zwischenschichtions und der chemischen Zusammensetzung der 2:1-Silikatschicht und abhängig von Wasserdampfpartialdruck und der Temperatur der das Mineral umgebenden Atmosphäre, befinden sich unterschiedlich große Wassermengen in der Zwischenschicht der Vermiculite.
Die Wassermenge und der entsprechende Basisebenenabstand d001 variieren in Abhängigkeit von Wasserdampfpartialdruck und Temperatur nicht kontinuierlich, sondern es sind diskrete Hydratationszustände mit scharfen Übergängen dieser Zustände zu beobachten. Mit zunehmender Temperatur oder abnehmendem Wasserdampfpatialdruck gehen die Vermiculite stufenweise in Hydratationszustände mit immer weniger Zwischenschichtwasser und damit kleineren d001-Basisebenenabständen über.