Wirt/Gast-Wechselwirkungen in Bassanit, CaSO4 * 0.5 H2O

Voigtländer, Henning

Bassanit, CaSO4 * 0.5 H2O, ist ein technisch bedeutendes Mineral, seine Kristallstruktur ist aber in wesentlichen Punkten unbekannt. Details der Symmetrie und des Wassergehaltes werden kontrovers diskutiert. Die Kristallstruktur von Bassanit ist eng mit der von Anhydrit-III verwandt und enthält Kanäle, die in Anhydrit-III leer und in Bassanit z.T. mit Wasser gefüllt sind. Damit liegt ein Wirt/Gast-System vor, in dem das Wasser als Gast fungiert. In dieser Arbeit wurde Bassanit mit unterschiedlichen Methoden zur Bestimmung der Symmetrie und der Wirt/Gast-Wechselwirkungen untersucht. Ferner wurde CaSO4 * 0.5 CH3OH untersucht, um zu ergründen, ob verschiedene Gastmoleküle die Wechselwirkungen beeinflussen. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstützen die Annahme monokliner Symmetrie für Bassanit, mit zwei symmetrieunabhängigen Wassermolekülen. Für beide H2O-Moleküle ergeben sich Abstände von ca. 3 A zu den nächsten O-Atomen im Kristallgitter. Ein oder beide Protonen eines H2O-Moleküls können damit schwache Wasserstoffbrücken zu den Nachbaratomen aufbauen. Aus der Anordnung der Nachbaratome folgen verschiedene Orientierungsmöglichkeiten für die H2O-Moleküle. Eine Orientierungsfehlordnung ist damit wahrscheinlich. NMR-Messungenzeigen, daß das H2O oberhalb 150 K dynamisch fehlgeordnet ist. Das Hochdruckverhalten von Bassanit gleicht bis ca. 6 GPa dem von Anhydrit-III. Insgesamt sind die Wirt/Gast-Wechselwirkungen in Bassanit als schwach zu bezeichnen. Noch schwächer sind sie in CaSO4 * 0.5 CH3OH.

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Voigtländer, Henning: Wirt/Gast-Wechselwirkungen in Bassanit, CaSO4 * 0.5 H2O. 2003.

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