Formel: (H3O)2(UO2)2(AsO4)2 · 6 H2O, tetragonal
Typlokalität: Walpurgis Flacher, Grube Weißer Hirsch, Schneeberg, Erzgebirge, Sachsen
Erstbeschreibung:
WEISBACH, A. (1871): Vorläufige Mittheilung [Über Trögerit und Walpurgin].- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie, 869-870
WEISBACH, A. (1873): Neue Uranerze von Neustädtel bei Schneeberg.- Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im Königreiche Sachsen, Abhandlungen, 119-121
Gelbe Kristalle von Trögerit mit grünem Zeunerit. Grube Weißer Hirsch, Schneeberg, Erzgebirge, Sachsen. Bildbreite 4 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Ein Fund auf dem Walpurgis Flachen der Grube Weißer Hirsch in Schneeberg
Im Sommer 1871 wurde auf dem Walpurgis Flachen der Grube Weißer Hirsch ein Anbruch von Uranerz erhalten, der hauptsächlich aus Pechblende und Wismut bestand. Der Bergverwalter R. TRÖGER übergab Albin WEISBACH Material von diesem Anbruch. WEISBACH konnte hier fünf neue Minerale entdecken. In einer vorläufigen Mitteilung veröffentlichte er noch 1871 eine kurze Charakteristik von Trögerit und Walpurgin. Der Trögerit wird beschrieben als:
"1. Trögerit.  Gemeinglänzend, auf den vollkommensten Spaltungsflächen perlmutterartig. Citrongelb. In dünnen tafelförmigen Krystallen, dem monoklinen Krystallsysteme angehörig und nach einer Richtung (der Tafelebene) vollkommen spaltbar. Eigengewicht: 3,3". |
Die chemische Analyse wird von Clemens WINKLER 1873 publiziert. Er stellt für das Mineral die Formel "3 U2O3, As2O5 + 12 H2O" auf. WINKLER merkt jedoch an, dass Dmitri MENDELEJEFF ein Atomgewicht von 240 (bezogen auf Wasserstoff = 1) für das Uran vorgeschlagen hat, statt dem Wert von 120, wie bisher angenommen wurde. Dadurch würde sich auch die Formel etwas verändern. WINKLER gibt dafür eine frühe Form einer Strukturformel an, "(UO2)3 (AsO)2O6 + 12 H2O", die das neue Atomgewicht vom Uran berücksichtigt. Übertragen in die heutige Schreibweise würde das (UO2)3(AsO4)2 · 12 H2O bedeuteten.
Albin WEISBACH veröffentlicht ebenfalls noch 1873 eine etwas ausführlichere Arbeit zu den neuen Uranmineralen vom Walpurgis Flachen. Er bezieht sich auf die chemische Analyse von WINKLER und gibt für den Trögerit die Formel in der Schreibweise
an. Weiter schreibt WEISBACH:
| "citronengelbe Krystalle des monoklinen Systems, durch Herrschen des Klinopinakoids schuppenförmig, am meisten an Heulanditkrystalle erinnernd und wie diese auf den klinopinakoidischen Flächen perlmutterglänzend." |
Eine Vermessung der Kristalle
Bereits 1872 veröffentlicht A. SCHRAUF die Ergebnisse einer Kristallvermessung. Er hält den Trögerit ebenfalls für monoklin und vergleicht die Kristallformen mit denen von Gips. Der monokline Winkel soll etwa 100° betragen, als vermutliches Achsenverhältnis fand SCHRAUF die Werte a : b : c = 0.70 : 1 : 0.42.
Victor GOLDSCHMIDT erhielt von Albin WEISBACH Trögeritstufen aus der bergakademischen Sammlung Freiberg für eine Vermessung der Kristalle, das Ergebnis wurde 1899 publiziert. Die kleinen, bis 1 mm breiten und 0,2 mm dicken Kristalle ließen sich nur schwer vermessen, wobei die Größe nicht das Hindernis darstellte, sondern Störungen im Aufbau der Kriställchen. Trotzdem gelang GOLDSCHMIDT die Bestimmung einer Reihe von Flächen. Er hielt das Mineral für wahrscheinlich tetragonal und stellte ein Achsenabschnittsverhältnis von a : c = 1 : 2.16 fest. Auf Grund der optischen Eigenschaften, die von der tetragonalen Symmetrie abweichen, diskutiert GOLDSCHMIDT auch mögliche Aufstellungen im monoklinen System mit allen Winkeln = 90°. Das Material erwies sich als optisch zweiachsig negativ mit einem Auslöschungswinkel von 12° gegen die Kante der Fläche P (011). Tafelebene ist die Fläche (001). GOLDSCHMIDT konnte an dem Material auch orientierte Verwachsungen mit Zeunerit feststellen. Auf Grund von Störungen beim Wachstum der Kristalle, der guten Spaltbarkeit und der orientierten Verwachsungen geht GOLDSCHMIDT davon aus, dass Trögerit optisch anomal ist, aber tetragonal kristallisiert.
Nach Abschluss der Arbeiten an dem Trögerit aus der Grube Weißer Hirsch erhielt GOLDSCHMIDT noch Exemplare von einem Fund auf der Grube Daniel. Die Kristalle erreichten hier Abmessungen bis zu 4 mm bei 1 mm Dicke. Bei einer Vermessung bestätigten sich die vorher erhaltenen Resultate.
Trögerit-Kristalle, Grube Weißer Hirsch, Schneeberg, Erzgebirge, Sachsen. Nach GOLDSCHMIDT, 1899.
Neuere Untersuchungen
Mary E. MROSE untersuchte 1953 ein synthetisches Hydrogen-Analogon von Uranospinit mit der Zusammensetzung H2(UO2)2(AsO4)2 · 8 H2O. Für das zitronengelbe, in der Arbeit nur als "Hydrogen-Uranospinit" bezeichnete Material konnte tetragonale Symmetrie, die Raumgruppe P4/nmm sowie die Gitterparameter a = 7.16 und c = 8.80 Å gefunden werden. Die berechnete Dichte liegt bei 3.55, die gemessene ebenfalls bei 3.55 g/cm3. Das Material ist optisch einachsig negativ mit ω = 1.612 (blass zitronengelb) und ε = 1.584 (fast farblos). MROSE vermutete, dass dieses synthetische Material der Zusammensetzung von Trögerit entspricht. Für eine quantitative chemische Analyse von Trögerit stand jedoch nicht ausreichend Material zur Verfügung. An acht als Trögerit bezeichneten Proben wurde deshalb eine qualitative Untersuchung vorgenommen. Vier enthielten Mg sowie As und P. Sie wurden später als Saléeit und Nováčekit identifiziert. Die anderen vier Proben, davon drei aus Schneeberg und eine aus Jáchymov, Böhmen, wiesen mehr As als P auf, enthielten aber weder Ca noch Mg. Die Proben aus Schneeberg waren optisch zweiachsig negativ, mit Brechungsindizes α = 1.600, β = 1.628 - 1.629 und γ = 1.630 - 1.631. Das Exemplar von Jáchymov wies etwas niedrigere Brechungsindizes auf. Röntgenpulverdatern des natürlichen Materials werden nicht aufgeführt, MROSE merkt lediglich an, dass die Schneeberger Proben ein Diagramm ähnlich dem von Sabugalit und die Probe aus Jáchymov ähnlich dem von Nováčekit geben. Für Sabugalit fand Clifford FRONDEL (1951) eine Zusammensetzung HAl(UO2)4(AsO4)4 · 16 H2O und eine tetragonale Zelle mit a = 6.96 und c = 19.3 Å (entspricht c' = 9.65 Å). Dies weicht allerdings recht deutlich von den Daten für den synthetischen Hydrogen-Uranospinit ab.
DE BENYACAR & DE ABELEDO (1974) fanden an synthetischem Trögerit einen reversiblen Phasenübergang bei Raumtemperatur (zwischen 18 und 28°C), der mit einem Übergang von tetragonaler Symmetrie bei höherer Temperatur zu niedrigerer, pseudo-tetragonaler Symmetrie bei niedrigen Temperaturen verbunden ist. Kristallwasser wird dabei nicht abgegeben, jedoch ändern sich die optischen Eigenschaften.
LOCOCK & BURNS (2001) untersuchten die Kristallstruktur von synthetischen Trögerit, (H3O)2[(UO2)2(AsO4)2](H2O)6, und fanden tetragonale Symmetrie, Raumgruppe P4/ncc, a = 7.1587, c = 17.6293 Å, Z = 2.
Aktuelle Untersuchungen zu natürlichem Trögerit liegen nicht vor. Die Anmerkung von Mary E. MROSE (1953), dass der Status von Trögerit noch problematisch ist und weitere Untersuchungen wünschenswert sind, ist nach wie vor aktuell.
Chemische Analyse von Trögerit (in Masse-%)
| Komponenten, WINKLER (1873) |
Trögerit, Schneeberg WINKLER (1873) |
Trögerit, theoretische Zusammensetzung |
|
| UO3 | Uranoxyd | 63.76 | 59.35 |
| As2O5 | Arsensäure | 19.64 | 23.84 |
| H2O | Wasser | 14.81 | 16.81 |
| Summe | 98.21 | 100.00 |
Literatur:
DE BENYACAR, M.A.R. & DE ABELEDO, M.E.J. (1974): Phase transition in synthetic troegerite at room temperature.- American Mineralogist 59, 763-767
FRONDEL, C. (1951): Studies of uranium minerals (VIII): Sabugalite, an aluminium-autunite.- American Mineralogist 36, 671-680
GOLDSCHMIDT, V.M. (1899): Ueber Trögerit und künstlichen Uranospinit.- Zeitschrift für Krystallographie und Mineralogie 31, 468-478 und Tafel VIII
LOCOCK, A.J. & BURNS, P.C. (2001): Investigations of the autunite groups: crystal structure refinements of synthetic zeunerite, metatorbernite, trögerite and chernikovite.- Eleventh Annual V.M. Goldschmidt Conference
MROSE, M.E. (1953): Studies of uranium minerals (XIII): Synthetic uranospinites.- American Mineralogist 38, 1159-1168
SCHRAUF, A. (1872): Chalkolith und Zeunerit, nebst Bemerkungen über Walpurgin und Trögerit.- Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mittheilungen 2, 181-186
WEISBACH, A. (1871): Vorläufige Mittheilung [Über Trögerit und Walpurgin].- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie, 869-870
WEISBACH, A. (1873): Neue Uranerze von Neustädtel bei Schneeberg.- Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im Königreiche Sachsen, Abhandlungen, 119-121
WINKLER, C. (1973): Ueber die chemische Constitution einiger neuer Uranmineralien.- Journal für praktische Chemie 115 (Neue Serie 7), 1-14