Brushit
| Brushit | |
|---|---|
 | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| IMA-Symbol |
Bsh[1] |
| Andere Namen |
Epiglaubit[2] |
| Chemische Formel | |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Phosphate, Arsenate und Vanadate |
| System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana |
VII/C.15b VII/C.25-010 8.CJ.50 39.01.01.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | monoklin |
| Kristallklasse; Symbol | monoklin-prismatisch; 2/m[5] |
| Raumgruppe | A2/a (Nr. 15, Stellung 2)[4] |
| Gitterparameter | a = 6,24 Å; b = 15,18 Å; c = 6,36 Å β = 125,4°[4] |
| Formeleinheiten | Z = 4[4] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 2,5 |
| Dichte (g/cm3) | gemessen: 2,328; berechnet: 2,257[6] |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach {010} und {001}[6] |
| Farbe | farblos, weiß, hellgelb |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig bis durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz, Perlglanz auf Spaltflächen |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,539 bis 1,540[7] nβ = 1,544 bis 1,546[7] nγ = 1,551 bis 1,552[7] |
| Doppelbrechung | δ = 0,012[7] |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv |
| Achsenwinkel | 2V = gemessen: 59 bis 87°; berechnet: 80°[7] |
| Weitere Eigenschaften | |
| Chemisches Verhalten | leicht löslich in Salzsäure (HCl) |
| Besondere Merkmale | piezoelektrisch |
Brushit (auch Epiglaubit) ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Ca[PO3(OH)]·2H2O,[3] ist also ein wasserhaltiges, basisches Calcium-Phosphat bzw. das Dihydrat von Calciumhydrogenphosphat.
Brushit entwickelt meist prismatische Kristalle mit nadeligem oder tafeligem Habitus bis etwa zwei Zentimeter Größe. Unverletzte Oberflächen weisen einen glasähnlichen Glanz auf, Spaltflächen schimmern dagegen eher perlmuttähnlich. Selten tritt Brushit auch in blättrigen oder pulvrig-erdigen, matten Mineral-Aggregaten auf. In reiner Form ist das Mineral farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann es aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine hellgelbe Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.
Mit einer Mohshärte von 2,5 gehört Brushit zu den weichen Mineralen, die sich leichter als das nächstliegende Referenzmineral Calcit (3) mit einer Kupfermünze ritzen lassen.
Etymologie und Geschichte
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Erstmals entdeckt wurde das Mineral in Guano auf der von Venezuela beanspruchten Insel Aves (spanisch Isla de Aves, „Vogel-Insel“) und 1856 durch Charles Upham Shepard zunächst als Epiglaubit bezeichnet, allerdings nur unvollständig beschrieben. Eine wissenschaftlich präzise Beschreibung folgte 1865 durch Gideon Emmet Moore (1842–1895), der das Mineral nach dem US-amerikanischen Mineralogen George Jarvis Brush benannte.
Der deutsche Mediziner und Bonner Orthopädie-Professor Karl Joachim Münzenberg (1931–2019) konnte 1968 Brushit (auch Dicalciumphosphatdihydrat) erstmals röntgen-interferometrisch auch in Knochen nachweisen.[8]
Da der Brushit bereits lange vor der 1958 gegründeten International Mineralogical Association (IMA) bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und der Brushit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral bezeichnet.[9] Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Brushit lautet „Bsh“.[1]
Ein Aufbewahrungsort für das Typmaterial des Minerals ist nicht dokumentiert.[10]
Klassifikation
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte Brushit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, Arsenate und Vanadate ohne fremde Anionen“, wo er gemeinsam mit Churchit und Pharmakolith in der „Brushit-Reihe“ mit der Systemnummer VII/C.15b steht.
In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer VII/C.25-010. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, ohne fremde Anionen“, wo Brushit zusammen mit Churchit-(Y) und Pharmakolith sowie den inzwischen diskreditierten Churchit-(Dy) und Churchit-(Nd) eine unbenannte Gruppe mit der Systemnummer VII/C.25 bildet.[3]
Auch die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte[11] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Brushit in die Abteilung „Phosphate usw. ohne zusätzliche Anionen; mit H2O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen. Das Mineral ist hier entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Ausschließlich mit großen Kationen“ zu finden, wo es zusammen mit Ardealit, Churchit-(Y) und Pharmakolith die „Churchitgruppe“ mit der Systemnummer 8.CJ.50 bildet.
In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen und zuletzt 1997 veröffentlichten Systematik der Minerale nach Dana hat Brushit die System- und Mineralnummer 39.01.01.01. Das entspricht ebenfalls der Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort der Abteilung „Wasserhaltige saure Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Hier findet er sich in einer unbenannten Gruppe mit der Systemnummer 39.01.01, in der auch Pharmakolith eingeordnet ist.[12]
Kristallstruktur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Brushit kristallisiert monoklin in der Raumgruppe A2/a (Raumgruppen-Nr. 15, Stellung 2) mit den Gitterparametern a = 6,24 Å; b = 15,18 Å; c = 6,36 Å und β = 125,4° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[4]
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Brushit ist piezoelektrisch, baut also ähnlich wie der bekannte Quarz bei wechselnder, elastischer Verformung eine elektrische Spannung auf. In Salzsäure (HCl) ist er leicht löslich.
Bildung und Fundorte
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Brushit bildet sich überwiegend in Guano-Lagerstätten, kann aber auch Bestandteil von Harnsteinen sein sowie als sekundäre Bildung auf menschlichen und tierischen Knochen auftreten. Begleitminerale sind unter anderem Ardealit, Gips, Hydroxylapatit, Tanarakit und Variscit.
Als seltene Mineralbildung konnte Brushit nur an wenigen Fundorten nachgewiesen werden, wobei bisher (Stand 2014) rund 80 Fundorte[13] als bekannt gelten. Neben seiner Typlokalität, der Insel Aves, fand man das Mineral in Venezuela noch in der „Cueva de San Sebastián“ im Bundesstaat Aragua sowie in der „Cueva Ricardo Zuloaga“ und der „Cuevo del Indio“ im Bundesstaat Miranda.
In Deutschland wurde Brushit unter anderem am Lüneburger Kalkberg in Niedersachsen, in der Zinkhütte Birkengang (auch Friedrich-Wilhelm-Hütte) bei Aachen und auf den Schlackehalden einer Kupferhütte bei Kall in Nordrhein-Westfalen, bei Schneeberg und im Pawel-Gang bei Oberschlema im sächsischen Erzgebirge und in der Grube „Jeremias Glück“ (Feengrotten) bei Garnsdorf in Thüringen gefunden.
In Österreich kennt man das Mineral bisher vor allem aus Kärnten, wo er unter anderem am „Kleinelend Gletscher“ (Kleinelend-Tal) und in Gesteinsproben aus dem Kaponig-Tunnel-Bau im Mölltal in der Ankogelgruppe sowie an einigen Fundpunkten bei Lanisch im zur Hafnergruppe gehörenden Pöllatal. Daneben ist auch je ein Fundpunkt bei Türnitz im Mostviertel und am Weinberg bei Amstall im Bezirk Krems in Niederösterreich, die Windischkopf-Bärenhöhle bei Tenneck (Gemeinde Werfen) in Salzburg und die Grube „Roßblei“ (oder Rossblei) auf der Eschach Alp im Obertal nahe der Gemeinde Rohrmoos-Untertal in der Steiermark bekannt.
In der Schweiz trat Brushit bisher nur in der Burgdorfer Kirche im Berner Emmental und in der Payerneer Kirche im Kanton Waadt zutage, wo er bei Ausgrabungen 1968–1969 bzw. in den 1950ern auf menschlichen Knochen gefunden wurde.
Weitere Fundorte liegen unter anderem in Algerien, der Antarktis, Australien, den Bahamas, den British West Indies, Dänemark, Frankreich, Italien, Japan, Kanada, Kenia, Kiribati, Malaysia, Marokko, Mexiko, Namibia, Puerto Rico, Réunion, Rumänien, Russland, der Slowakei, Spanien, Südafrika, Ungarn, im Vereinigten Königreich (UK) und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA).[14]
Biologische Bedeutung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Knochenbildung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bereits 1983 wurde Brushit nach Albert Lester Lehninger als obligatorischer Schritt während der Bildung von Hydroxylapatit angesehen. Diese These wurde 1970 durch Münzenberg mit dem Nachweis von Brushit unterstützt, der sich besonders ausgeprägt in der Metaphyse von wachsenden Knochen fand.[8]
Harnsteinbildung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Brushit kann durch Ausfällung aus dem Urin in den ableitenden Harnwegen entstehen und so zu Harnsteinen führen. Da Brushit jedoch sehr gut löslich ist, tritt dieses Mineral eher selten in Harnsteinen auf. Voraussetzungen sind ein hoher Calcium-Gehalt im Urin und ein pH-Wert zwischen 6,5 und 6,8. Höhere pH-Werte führen zur Entstehung von (Ca3(PO4)2), bei stärker sauren Verhältnissen steigt die Löslichkeit stark an. Medizinisch zählen Brushit-Steine zu den harten Steinen, die relativ schwierig zu behandeln sind und kaum durch eine Extrakorporale Stoßwellenlithotripsie zerstört werden können. Außerdem neigen sie schnell zu Rezidiven.[15]
Brushit kann auch an der Entstehung von Zahnstein beteiligt sein.
Aus zahnmedizinischer Sicht hat Brushit Bedeutung in der Schmelzätztechnik bei Restaurationen. Die Schmelzätzung erfolgt meist mit Phosphorsäure einer Konzentration von 35–37 %. Eine Konzentration von weniger als 30 % führt zur Ausfällung des gelösten Kalziums als Brushit und verhindert so ein retentives Ätzmuster.
Siehe auch
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- C. U. Shepard: Five new mineral species. In: American Journal of Science and Arts. Band 22, 1856, S. 96–99 (englisch, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 26. Juni 2026] als Epiglaubit).
- Gideon Emmet Moore: On brushite, a new mineral occurring in phosphatic guano. In: The American Journal of Science and Arts. Band 39, Nr. 115, 1865, S. 43–44, doi:10.2475/ajs.s2-39.115.43 (englisch).
- Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4., durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 626.
Weblinks
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- Brushit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung
- IMA Database of Mineral Properties – Brushite. In: rruff.net. RRUFF Project (englisch).
- Brushite search results. In: rruff.net. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF) (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Brushite. In: rruff.net. (englisch).
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- 1 2 Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 351 kB; abgerufen am 26. Juni 2026]).
- ↑ Brushit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 26. Juni 2026.
- 1 2 3 Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
- 1 2 3 4 5 Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 490 (englisch).
- ↑ David Barthelmy: Brushite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 26. Juni 2026 (englisch).
- 1 2 Brushite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 53 kB; abgerufen am 26. Juni 2026]).
- 1 2 3 4 5 Brushite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 26. Juni 2026 (englisch).
- 1 2 K. J. Münzenberg, M. Gebhardt: Zur Physiologie und Pathophysiologic der Knochenminerale. In: Aktuelle Ergebnisse der Osteologie: 1. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Osteologie, Timmendorfer Strand, 21. bis 23. November 1985. De Gruyter, Berlin 1986, S. 3–6, doi:10.1515/9783110853247-002.
- ↑ Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: May 2026. (PDF; 3,4 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Mai 2026, abgerufen am 27. Juni 2026 (englisch).
- ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – B. (PDF 373 kB) Commission on Museums (IMA), 9. Februar 2021, abgerufen am 27. Juni 2026 (Gesamtkatalog der IMA).
- ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
- ↑ Richard V. Gaines, H. Catherine W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig: Dana’s New Mineralogy. 8. Auflage. John Wiley & Sons, New York u. a. 1997, ISBN 0-471-19310-0.
- ↑ Localities for Brushite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 26. Juni 2026 (englisch).
- ↑ Fundortliste für Brushit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 26. Juni 2026.
- ↑ Albrecht Hesse: Brushitsteine beim Hund. In: Animal Stone Letter. Band 7:2, 2013, S. 1–2 (harnsteinanalysezentrum-bonn.de [PDF; 860 kB; abgerufen am 26. Juni 2026]).
