Vanadinit

Vorab ein Warnhinweis:

Dieses optisch sehr attraktive Bleivanadat gehört zu den giftigen Mineralien und sollte deshalb von Unkundigen, aber vor allem nicht von Kindern jemals gesammelt oder als Heilstein genutzt werden!

Vanadiumstaub

Vanadinit ist in Pulverform hoch giftig und darf unter keinen Umständen innerlich angewendet werden!

Der sogenannte “Vanadismus” ist in der metallverarbeitenden Industrie eine anerkannte Berufskrankheit. Eingeatmeter Vanadiumstaub kann schwere Schleimhautreizungen auslösen und mit der Zeit zu chronischen Lungen- und Darmerkrankungen führen.

Die Erfahrungen in der Steinheilkunde

Obwohl die Steinheilkunde die Gefahren kennt, kommt Vanadinit im Bereich der Heilsteine vor. Sie rät bei seiner Anwendung allerdings ebenso zur absoluten Vorsichtig und für therapeutische Zwecke besser fachkundigen Rat einzuholen.

Vanadinit als Heilstein

Vanadinit soll bei der Bewältigung von großen Prüfungen und Umwälzungen im Leben hilfreich sein sowie Trennungs- und Abschiedsschmerz lindern. Körperlich soll dieser Heilstein bei Atembeschwerden (Lunge), Problemen mit der Blase und bei Erschöpfungszuständen helfen.

Das “grandfathered” (G) Mineral “Vanadinit”

Der deutsche Adlige “Alexander von Humboldt” entdeckte im Rahmen seiner Forschungsreisen in Mexiko ein bis dahin noch unbekanntes, braunes Mineral, das im Jahre 1807 durch den französischen Mineralogen “Alexandre Brongniart” genauer untersucht wurde. Er nannte es anschließend “Chromate de plomb brun” (Braunes Bleichromat), denn er erkannte nicht, dass er ein völlig neuartiges Mineral vor sich hatte.

Die Entdeckung des Elements “Vanadium”

Sechs Jahre zuvor (1801) hatte allerdings der mexikanische Mineraloge “Andrés Manuel del Rio” in einer lokalen Bleierz-Probe, die er “Brown Lead” nannte, einen unbekannten Stoff entdeckt, der nicht einzuordnen war. Da die Elementverbindungen des Bleivanadats chromähnliche Farben zeigten, entschied er, das gefundene Element mit der Bezeichnung “Panchrom” (Panchromium) zu versehen. Zur Bestätigung seiner Untersuchungen, schickte er die Probe nach Paris, doch die französischen Chemiker erkannten die Neuentdeckung nicht und glaubten die Bleivanadat-Probe aus Mexiko sei ein Chrommineral (Chromate de plomb brun).

Eine weitere Bezeichnung des heutigen Vanadiums war neben “Panchromium” später auch “Erythronium”, die sich vom griechischen “erythros” für “rot” ableitet. Entsprechend nannte man die Erze “Erythronbleierz”. Beide Begriffe sind jedoch schon lange veraltet.

Weitere Untersuchungen folgen

Nachdem der schwedische Chemiker “Nils Sefström” die Existenz des neuen Elements in weiteren Untersuchungen im Jahre 1830 endlich bestätigt hatte, kreierte er die Bezeichnung “Vanadium”, nach dem Beinamen “Vanadis” der nordischen Wanengöttin “Freyja” (warum auch immer:). Dementsprechend verschwand der Begriff “Erythronbleierz” und wurde in der Mineralogie durch “Vanadinbleierz” ersetzt.

Drei Jahre später untersuchte der deutsche Mineraloge “Gustav Rose” verschiedene Bleierze, die aus Russland (Ural) stammten und erkannte nach genaueren Analysen, dass die braune Kristallbildung auf einigen Proben “Vanadinbleierz” war. Bei Vergleichstests konnte Rose schließlich auch nachweisen, dass die Eigenschaften der neuen russischen und der schon jahrelang bekannten mexikanischen Mineralproben identisch ausfielen.

Vanadinbleierz wird zu Vanadinit

Das immer noch als Synonym gültige Vanadinbleierz erscheint im Jahre 1838 erstmals unter seiner heutigen mineralogischen Bezeichnung “Vanadinit”. Dabei konzentrierte sich der deutsche Mineraloge “Franz von Kobell” bei seiner Umbenennung ausschließlich auf den signifikanten Vanadium-Gehalt des Bleierzes.

Später wurde die Bezeichnung “Vanadinit” von der “International Mineralogical Association” (IMA) bei ihrer Gründung im Jahre 1958 übernommen, sodass dieses eigenständige Mineral bis heute den Status “grandfathered (G) Mineral” genießt.

Vanadium-Nutzung

Als vanadium-haltiges Bleierz ist Vanadinit bis heute sehr gefragt, denn wichtige Zweige der Industrie benötigen den metallischen Rohstoff. Vanadium zählt nach dem Mineralogen Hugo Strunz zur Eisen-Chrom-Familie und bildet zusammen mit Tantal, Niob und Dubnium die sogenannte “Vanadium-Gruppe”.

Vanadium-Erze in der Industrie

Die Herstellung von metallischem Vanadium gelang schon im Jahre 1867, doch die Gewinnung von fast reinem (99,7%) Vanadium erst im Jahre 1925. Der bekannte US-amerikanische Erfinder und Unternehmer “Henry Ford” begann erstmals im Jahre 1905 Vanadium-Stahl für seine Automobilherstellung zu verwenden.

Bis heute ist Vanadinit ein begehrter Rohstoff, denn Vanadium ist ein wichtiges Legierungselement, um Spezialstahl mit verbesserten Eigenschaften herzustellen. Chrom-Stahl mit Vanadium-Gehalt ist nämlich um einiges widerstandsfähiger.

Farbpigmente aus Vanadinit

China ist weltweit der größte Lieferant an Vanadium, wobei an zweiter Stelle Russland liegt, dessen Marktanteil im Jahre 2020 weniger als ein Drittel der chinesischen Ausbeute betrug. Darauf folgen Südafrika, Brasilien und Indien mit jeweils noch weniger Abbaumengen.

So ist es nicht verwunderlich, dass Vanadinit fast ausschließlich in China als Farbpigment eine lange Tradition hat. Das zermahlene Mineral ergibt ein gelbes Pulver, mit dem man zusammen mit einem entsprechenden Bindemittel gut deckende Farbschichten in intensivem Gelb und Orange herstellen kann. Beispielsweise die Soldaten der weltberühmten “Terrakotta-Armee” des chinesischen Kaisers “Qin Shi Huang Di” (Qin-Dynastie), der als Gründer des chinesischen Kaiserreiches gilt, wurden mit Vanadinit-Pigmenten bemalt.

Nur bei einem einzigen Exponat im Louvre konnten ebenfalls Farbpigmente aus Vanadinit nachgewiesen werden. Die hellenistische Stele stammt aus der ägyptischen Stadt “Alexandria”.

Vanadium in der Ernährung

Über den körperlichen Nutzen als essentielles Spurenelement sind sich die Experten bei Vanadium noch nicht einig. Manche glauben, dass das chemische Element (V) ein lebensnotwendiger Stoff ist, der über die Nahrung in Spuren zugeführt werden muss, da der Körper ihn nicht selbst herstellen kann. Andere vermuten allerdings, dass das Element eine eher negative Wirkung auf den Organismus haben könnte, denn Vanadium und seine Verbindungen stehen auch unter dem Verdacht schädigende Genmutationen im Erbgut zu bewirken. Außerdem könnte das eigentlich giftige Übergangsmetall möglicherweise auch krebserregende Prozesse im Organismus auslösen. Somit gibt es in diesem Punkt keine Klarheit über den tatsächlichen Schaden oder Nutzen von Vanadium in der Ernährung, sodass in der Wissenschaft diesbezüglich noch ein großer Forschungsbedarf besteht.

Vanadium in Mineralen

In gebundener Form ist Vanadium sehr oft in Mineralien (z. B. Vanadinit, Patronit) zu finden, trotzdem sind Lagerstätten mit hohem Vanadium-Vorkommen weltweit eher selten. Dabei sind die verschiedenen Vanadium-Minerale erst seit dem Jahre 2012 unter der Bezeichnung “Vanadate” als eigenständige Minerale anerkannt.

Weitere Vanadium-Quellen

Das chemische Element (V) kommt allerdings nicht allein gebunden in Mineralen vor, sondern kann ebenso angereichert in fossilen Energieträgern wie Schiefer-, Erdöl und einigen Kohlevorkommen zu finden sein.

Gediegenes Vanadium

In reiner Form konnte man Vanadium bisher angeblich nur im Bereich des mexikanischen Vulkans “Colima” nachweisen, die genaue Fundstätte von argentinischen Exemplaren ist allerdings nicht dokumentiert. Doch allgemein gilt ein Vanadium-Vorkommen in gediegener Form als eher unwahrscheinlich.

Vanadium-haltiges Abwasser

Durch die industrielle Verarbeitung und Nutzung der Vanadium-Erze (Vanadate) und der Verwendung des gewonnenen Vanadiums beispielsweise in der Stahlindustrie, können verunreinigte Abwässer auch in das Ökosystem gelangen. Diese Mengen sind im Vergleich zum Vorkommen in der Natur zu hoch, weshalb man inzwischen leider auch im Trinkwasser unnatürlich, erhöhte Vanadium-Werte findet.

Essentielles Spurenelement oder Giftstoff?

So ist es nicht überraschend, dass Vanadium in Spuren ebenfalls in Nahrungsmitteln enthalten ist, dazu gehören beispielsweise Hülsenfrüchte, Nüsse, verschiedene Obst- und Gemüsearten, Fisch und Fleisch. Deshalb lassen sich im menschlichen Organismus erhöhte Vanadium-Konzentrationen in den Knochen, in der Lunge, Leber und Milz sowie in den Nieren und ebenso in der Muttermilch nachweisen. Über den gesundheitlichen Nutzen des eigentlich giftigen Spurenelements besteht allerdings in Fachkreisen noch keine Einigkeit.

Vanadinit - Entstehung

Das durchscheinende bis undurchsichtige Bleivanadat “Vanadinit” entsteht sekundär aus vanadium-haltigen Gesteinen, wobei zwei mögliche Prozesse vorausgegangen sind.

Zum einen kann sich Vanadium bei einer sogenannten “Frühkristallisation” aus dem Magma anreichern, zum anderen aber auch im Rahmen einer Sedimentation in Gesteinen einlagern. Im zweiten Fall stammt das chemische Element (V) aus biologischen Organismen, die im Laufe ihres Lebens aus dem Meer Vanadium konzentriert im Körper gespeichert haben.

Verwitternde Prozesse

Während die ursprünglichen Erze oder Sedimente mit hohem Vanadium-Gehalt mit der Zeit verwittern, entsteht durch das Einwirken von Wasser eine Mineralstoff-Lösung. Deren Blei- und Vanadium-Anteile führen bei einer späteren Austrocknung zu einer Ausfällung des Minerals “Vanadinit”.

Kristallsystem und Erscheinungsform

Wenn in vanadium-haltigen Lösungen Vanadinit ausgefällt wird, entstehen Kristalle, die im “Hexagonalen Kristallsystem” auskristallisieren. Dabei bilden sich die verschiedensten Formen an Kristallen und Kristall-Skeletten sowie Kristall-Stufen und Kristallrasen, die sich aus vielen kleineren, verwachsenen Einzelkristallen zusammensetzen. Aber auch kugelförmige oder radialstrahlige sowie derbe und krustige Vanadinit-Aggregate kommen vor.

Farbe und Glanz

Die häufigste Farbe des Vanadinits ist ein rötliches Braun, das sich bis Orange-Braun aufhellen kann. Intensive Rottöne kommen hingegen seltener vor. Da jedoch immer wieder geringe Mengen an Arsen im Kristallgitter das charakteristische Vanadium teilweise ersetzen, entstehen auch eher untypische Gelbtöne (Endlichit). Im Extremfall enthält der sogenannte “Arsenikbleispat” schließlich nur noch Arsen, sodass er in seiner gelben Varietät den Namen “Mimetesit” oder “Mimetit” trägt.

Vanadinit-Kristalle zeigen eine durchscheinende bis undurchsichtige Transparenz und oft einen attraktiven Glas- bis fettigen Diamant-Glanz.

Vanadinit-Merkmale

Vanadium ist in seiner reinen Form ein weiches, chemisches Element (V), das man zu den sogenannten “Übergangsmetallen” zählt. In dieser Reinheit schimmert es stahlblau oder metallisch grau. Da es aber meistens gebunden in Mineralen vorkommt, spielen verschiedenste stoffliche Bestandteile eine weitere Rolle, die ebenfalls ihre typischen Eigenschaften mitbringen.

Bleivanadat-Bestimmungsmerkmale

Mit einer geringen Mohshärte von maximal 3 gehört das Bleivanadat “Vanadinit” zu den weichen Mineralen, obwohl das reine Vanadium in der Stahlverarbeitung als Legierungselement eine höhere Widerstandsfähigkeit mit sich bringt. Die Vanadinit-Dichte ist mit 6,5 bis 7,1 sehr hoch und eine Spaltbarkeit ist nicht vorhanden, sodass das Mitglied der Mineralklasse “Phosphate, Arsenate und Vanadate” nur unebene, muschelige Bruchstellen zeigt. Charakteristisch ist außerdem die gelblich-weiße Strichfarbe des Vanadinits.

Verwechslungen mit Vanadinit

Zum Glück gibt es eigentlich nur zwei Minerale, mit denen man Vanadinit verwechseln kann, allerdings ist eine genaue Bestimmung trotzdem nur durch eine mineralogische Untersuchung möglich. Da die Grenzen zwischen den Verwechslungskandidaten jedoch fließend sind, kann allein eine Fachkraft einen gelben Vanadinit von dem arsenhaltigen Mimetesit unterscheiden. Ähnliches gilt für die orangegelbe Variante des chlorhaltigen Bleiphosphats Pyromorphit.

Typische Paragenesen mit Vanadinit

Als Sekundärmineral bildet sich Vanadinit mit Begleitgesteinen, wie beispielsweise Calcit, Baryt, Anglesit, Pyromorphit, Goethit, Hausmannit oder Wulfenit. Unter Paragenese versteht man ein gemeinsames Entstehen, Verwachsen und Auftreten verschiedenster Mineralien (charakteristische Vergesellschaftung), die sich je nach den örtlichen chemischen und physikalischen Bedingungen zeigt.

Attraktive Kontraste

Hellrote, freistehende Vanadinit-Kristalle verstreut oder als bedeckender Kristallrasen auf farblos hellem Baryt verwachsen, sind dabei die Klassiker. Besonders beeindruckend ist auch die Kombination von dunkelroten Kristallen auf dunklem bis fast schwarzem Goethit. Die schönsten Paragenesen dieser Art stammen vor allem aus Marokko.