Cetineit
Cetineite sind Minerale mit der allgemeinen Summenformel
Je nach Zusammensetzung und ggf. Herstellungsmethode können Kristallstruktur, Form und Farbe (dunkelgrau, violett-braun, purpurrot bis orange) der Cetineit-Minerale stark variieren. Meist findet man hexagonale Strukturen.
Vorkommen
Das natürliche Mineral Cetineit ist sehr selten und kommt in Europa hauptsächlich in der Toskana (Italien) und in Kärnten (Österreich) vor.
Die Zusammensetzung lautet (K,Na)3+x(Sb2O3)3(SbS3) · (2,8 - x)H2O .
Das Kristallsystem ist hexagonal mit den Gitterparametern a = 14,23 und c = 5,57 .
Die Kristalle des natürlichen Cetineiten sind uneinheitlich aufgebaut und ungeordnet, oft findet man Büschel oranger Kristallnadeln mit einer Länge von maximal 3 mm.
Künstliche Cetineite
Synthetische Cetineite zeigen interessante physikalische und strukturelle Eigenschaften, lassen sich bisher nur unter hohem Aufwand und in kleinen Mengen herstellen.
Synthese
Dazu wird die Hydrothermalsynthese verwendet. Hierbei werden natürliche Entstehungsbedingungen simuliert, also hohe Temperatur und hoher Druck. Die Cetineite bilden sich dann durch Selbstorganisation in Form einzelner kleiner Nadeln, es müssen jedoch Template verwendet werden, wenn man bestimmte Kristallformen und Eigenschaften erhalten möchte.
Struktur und Eigenschaften
Unter bestimmten Reaktionsbedingungen bilden sich nanoporöse Cetineit-Kristalle:
- Hexagonale Struktur aus photohalbleitenden Röhren mit einem Durchmesser von ca. 7 Å, die längs des Kristalls verlaufen.
- Innerhalb dieser photohalbleitenden Wirtsstruktur von Röhren sind "Gäste" eingelagert, also Kationen wie Na+ oder K+, sowie Wassermoleküle.
- Von ihrer Fähigkeit her, Ionen auszutauschen und Wasser aufzunehmen/abzugeben, sind die Cetineite den Zeolithen sehr ähnlich mit dem Unterschied, dass Zeolithe Isolatoren sind, Cetineite aber nicht.
Ohne Templat entstehen thermodynamisch stabilere Cetineite, die weder porös, noch halbleitend sind und mehr Verwandschaft mit den natürlichen Cetineiten haben.
Anwendungen
Die Herstellung und die Eigenschaften von Cetineiten unterschiedlicher Zusammensetzung werden im Augenblick noch erforscht, ihr Einsatz in der Mikroelektronik, Mikrosensorik und Katalyse liegt aber nicht mehr fern.