HOME
TYPLOKALITÄTEN
FUNDORTE
NAMEN
ENTDECKER
SACHSEN
THÜRINGEN
SACHSEN-ANHALT


Bismutit


Formel: Bi2(CO3)O2, tetragonal

Typlokalität: Grube Arme Hilfe, Ullersreuth, Thüringen

Erstbeschreibung:
A. Breithaupt (1841): Ueber das natürliche kohlensaure Wismutoxyd.- Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 53, 627-630




Gelber Bismutit pseudomorph nach Bismuthinit, olivgrüner Bismutoferrit, hellgrüner Malachit und etwas blauer Mrazekit. Grube Arme Hilfe, Ullersreuth, Thüringen. Größe der Stufe 8 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.


 
Bei allen frühen Beschreibungen sekundärer Bismutminerale lässt sich nicht eindeutig sagen, um was es sich nach heutigem Verständnis handelt: Bismutit, Beyerit, Kettnerit oder Bismit. Bismutit ist das mit Abstand häufigste dieser Minerale, man kann deshalb annehmen, dass den Autoren in den meisten Fällen dieses Mineral auch vorgelegen hat. Eindeutig unzutreffend ist die weit verbreitete Gleichsetzung von "Wismutocker" (oder ähnlichen Namen) mit "Bismit". Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass früher, speziell in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts, das Material als Bismutoxid betrachtet und das in diversen Analysen gefundene Carbonat als Verunreinigung angesehen wurde. Hinzu kommt, dass in vielen Fällen tatsächlich Gemenge mit anderen Mineralen vorgelegen haben dürften.

           Die ersten Erwähnungen

Die ersten Angaben zu einem sekundären Wismutmineral finden sich als "Wismutblume" oder "Wismutblüte" schon im 16. Jahrhundert. Johannes KENTMANN (1565) schreibt in dem von ihm veröffentlichten Katalog seiner Sammlung der im Fürstentum Meißen vorkommenden Minerale (und einiger Exemplare aus anderen Regionen) unter dem "Plumbum cinerum", also dem Bismut und seinen Mineralen: "Plumbum cinerum. 1. Hoc bisemutum nostri metallici vocant [...]. Wißmut (Wißmat). 2. Flos plumbi cinerei candidus. Ein weisse wißmut blume."
Petrus ALBINUS (1589/1590) gibt in dem Abschnitt über das Bismut (Wismut) an, dass man das Metall erstmals in Schneeberg gefunden hat, und weiter: "Erstlich hat man nur die Wismuth blüet [= Wismutblüte – T.W.] gekennet / darnach auch das Metall lernen schmeltzen".
Axel von CRONSTEDT (1758, in der Übersetzung von BRÜNNICH, 1770) kennt Wismut "In der Form eines Kalkes. Vismutum calciforme. 1. Staubartig und mürbe. Ochra vismuthi. Hat eine weislichgelbe Farbe."
Johan Gottschalk WALLERIUS (1778) beschreibt ein "Wismuthum, terrestre, pulverulentum, flavescens. Ochra wismuti". [...] Germ. WISMUTHERDE. WISMUTKALK. Est terra a mineris wismuthi destructis proveniens, in confiniis aeris, coloris flavescente."
WERNER & HOFFMANN (1789) listen in ihrem Mineralsystem einen "Wismuthokker" auf, ohne allerdings eine Beschreibung zu geben oder einen Fundort zu nennen. Bei EMMERLING (1796) finden sich als Synonyme für "Wismuthokker" noch die Bezeichnungen "verwitterter Wismuth, vererdeter Wismuth, Wismuthmulm, Wismuthkalk, Wismuthblüthe". Weiter schreibt er: "ein sehr seltenes Fossil", "noch am häufigsten auf der Weihnachtsbescheerung bei Schneeberg".

           Carbonat im Wismutocker

Die vermutlich erste komplette chemische Analyse vom "Wismutocker" stammt von Wilhelm August LAMPADIUS (1801). Er untersuchte Material von Schneeberg und fand einige Prozent "Kohlensäure" (= CO2). Nach der Analyse hat ihm ein etwas mit Eisenoxid verunreinigter Bismutit vorgelegen, da er kein Calcium und kein Blei in dem Material fand. WERNER (1817) listet in seinem Mineralsystem den "Arsenik-Wismuth" auf, zu dem BREITHAUPT anmerkt, dass dazu in der Sammlung in Freiberg ein Exemplar mit einem vom Schneeberger Bergmeister Beyer geschriebenen Etikett vorhanden ist, auf dem er es als "kohlengesäuerten Wismuthoker oder luftsaures Wismutherz" bezeichnet. Vermutlich ist Beyer damit der Erste, der die Existenz von einem Bismutcarbonat als Mineral erkennt.

           Weitere Beschreibungen von Wismutocker

Carl Caesar von LEONHARD gibt 1826 in seinem Handbuch der Oryktognosie folgende Charakterisierung:
"184. Wismuthocker.
Syn. Wismuthblüthe, Wismuthoxyd, Bismuth oxydé, Ocre ou Oxyde de Bismuth, Fleur de Bismuth, Mine de Bismuth Calciforme, Bismuth-Ochre, Oxide of Bismuth. [...]
Zerreiblich; Strrichpulver gelblichweiss.- Spec. S. = 4,36.- V.d.L. auf Kohle leicht reduzirbar; mit Borax in der innern Flamme, zu trübem grauem Glase.- Lösbar in Salpetersäure. [...]
Nach BERZELIUS, BiO2 [Formel übertragen in heutige Schreibweise - T.W.]
Strohgelb.
Einzige Art.
Derbe Massen, zum Theil mit Eindrücken, häufiger als Ueberzug, angeflogen und eingesprengt. Br. erdig, in Unebene und Muschelige. Matt bis wenig und wachsartig glänzend. Stroh-, seltner pomeranzen- oder wachsgelb, ins Grüne (theils durch beigemengten Nickelocker) und ins Braune.
Verhältnisse des Vorkommens wie beim Gediegen-Wismuth, begleitet von diesem, dann von Kobalterzen, Arseniknickel, Fahlerz, Kupferglanz, Kupferlasur, Eisenspath, Eisenkies, Kalk- und Flussspath, Quarz, Hornstein, Kalkspath u.s.w.: Böhmen (Joachimsthal), Erzgebirge Sachsens (Joh.georgenstadt, Schneeberg, Sosa, an der Spitzleithe), Cornwall (St. Agnes), Siberien (mit Nadelerz).
Die Entstehung des Wismuthockers aus Gediegen-Wismuth ausser zweifel; das Fortschreitende der Umwandlung zuweilen fast ersichtlich."

Nach einer Neubestimmung des Atomgewichtes von Wismut führt RAMMELSBERG 1843 als Formel für den "Wismuthocker" Bi2O3 an. HAIDINGER (1845) gibt dem "Wismutocher" von Schneeberg u.a. die Formel "BiO". BROOKE & MILLER (1852) zitieren beim Wismutocker die Analyse von Lampadius und geben als Formel "BiO3" an. Der Carbonatgehalt wird auch hier nur als Verunreinigung betrachtet.
DANA gibt 1868 dem angeblichen Wismutoxid "Bismuth ochre, Wismuthocker" den Namen Bismit. Die Formel lautet auch bei ihm noch "BiO3". Unzutreffenderweise gelten nun seit DANA's Benennung Wismutocker (bzw. ähnliche Bezeichnungen) als Synonym für Bismit.

           Bismutit

August BREITHAUPT (1841) [als PDF-File (497 KB)] gibt an, dass vorher schon mehrfach ein kohlensaures Wismutoxid gefunden worden sein soll, die Charakterisierung jedoch nicht eindeutig gewesen ist oder Gemenge vorgelegen haben. "Auf der Eisensteingrube Arme Hülfe zu Ullersreuth bei Hirschberg im Reussischen Voigtlande findet sich unter anderem in einem hornigen dichten Brauneisenerz: gediegen Wismut, Wismutglanz und Hypochlorid, der erstere in eingesprengten oder kleinen Parthieen, der zweite in eingewachsenen nadelförmigen Krystallen und ebenfalls derb. Diese zwei metallischen, von Kupferkies begleitet werdenden, Mineralien sind zuweilen an ihren Rändern und an der Oberfläche, gewöhnlicher aber durch und durch in eine blassgraue oder grüne Substanz umgewandelt, die, wie ich gefunden habe, mehr oder weniger rein aus kohlensaurem Wismutoxyd besteht, und die deshalb, da sie doch jedenfalls ein eigenthümliches Naturproduct ist, den Namen: Bismutit führen möge. Sie zeigt folgende äussere Kennzeichen: Glasglanz in den reinsten Parthieen, selten lebhaft, öfters gering und bis matt. Die Farbe ist in der aus Wismutglanz entstandenen Abänderung berg- und scghmutzig zeisiggrün, selten bis strohgelb, in der aus gediegenem Wismut entstandenen aber gelblichgrau, stroh- und erbsengelb. Der Strich in den dunkelgrünen Abänderungen grünlichgrau, sonst farblos. Undurchsichtig bis an den Kanten durchscheinend. Gestalt: Nadelförmige After-Krystalle, eingesprengt und derb. Der Bruch ist an den Stellen, welche Glanz besitze, muschelig, mit dem Verlorengehen des Glanzes wird der Bruch uneben, zum Theil fast erdig. Die Härte ist 5 bis 5½ in den frischen glänzenden, bis 4¼ in den glanzlosen Parthieen sinkend. Sehr spröde. Specifisches Gewicht: [...] 6,909 völlig gesteinsfreie Bruchstücke. [...] Grüne, gelbe und graue Abänderungen lösen sich in den Säuren vollständig auf, in der Hydrochlorsäure erfolgt das Aufbrausen selbst ohne Erwärmung".
Eine chemische Untersuchung wurde von PLATTNER vorgenommen. Er fand hauptsächlich "kohlensaures Wismutoxyd", in Spuren waren Eisen (wohl Beimengung von Eisenoxydhydrat), Kupferoxyd und Schwefelsäure vorhanden. Quantitative Angaben werden in der Originalbeschreibung nicht gegeben.
BREITHAUPT schreibt weiterhin: "Auch im Erzgebirge ist der Bismutit vorgekommen, 1) zu Schneeberg, durch Umwandlung aus federartig gestreiften Blechen des gediegenen Wismuts entstanden; ich kann jedoch die Grube nicht namhaft machen, und aus Wismutglanz (ganz wie zu Ullersreuth) auf Neue Hoffnung-Stolln zu Aue; 2) im Johanngeorgenstädter Revier auf Bergmännischer Preussen Hoffnung-Stolln".

Erst 1880 wird eine quantitative chemische Analyse von Bismutit veröffentlicht. Albin WEISBACH (1880) schreibt dazu: "Der von BREITHAUPT als Species aufgestellte Bismutit, nach dem gediegen Wismut wohl das verbreitetste und am massenhaftesten vorkommende Wismuterz, war bis jetzt chemisch nur qualitativ untersucht worden. Eine quantitative chemische Analyse schien dringend nothwendig." Die Analyse führte Clemens Winkler an Material vom Neuhilfe Flachen der Grube Gesellschaft sammt Sauschwart durch. Als chemische Formel gibt WEISBACH "Bi6CO11 + H2O" an. Weiter schreibt er: "Im Dünnschliff erwies sich der Bismutit mit graugelber Farbe durchsichtig und doppelbrechend, er ist also nicht amorph, wie BREITHAUPT anzunehmen geneigt war."

In der Folgezeit wurden für Bismutit von verschiedenen Autoren mehrere unterschiedliche Formeln angegeben (nach HINTZE, 1930). Allen gemeinsam ist, dass sie einen Kristallwassergehalt aufweisen. Die meisten Formeln lassen sich aber trotz z.T. komplizierter Schreibweisen als Summenformel Bi2CO5 · H2O darstellen. HINTZE selber gibt die sehr seltsame und stöchiometrisch nicht ausgeglichene Formel {Bi2O3(CO2 + OH) + m Bi2O3(CO2 + OH)} an.





Kugeliger Bismutit. Grube Weißer Hirsch, Schneeberg, Erzgebirge, Sachsen, Deutschland. Bildbreite 5 mm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.



           Arsenik-Wismuth, Bismutosphärit

In WERNERs Mineral-System wird unter dem "Wismuth-Geschlecht" eine Spezies "Arsenik-Wismuth" aufgeführt, die BREITHAUPT wie folgt charakterisiert: "Durch den Arsenik-Wismuth ist dem Wismuth-Geschlecht eine interessante neue Gattung zugewachsen, welche noch gar nicht bekannt ist, aber auch eine mineralische Seltenheit zu seyn scheint. [...] Von Farbe dunkel haarbraun, von Gestalt eingesprengt und in kleinen aufgewachsenen Kugeln und Halbkugeln. Aeusserlich mat und zum Theil mit einem weislichen Uiberzug; inwendig wenigglänzend bis starkschimmernd, von einer Art des Fettglanzes. Der Bruch ist undeutlich faserig, büschel- und sternförmig aus einander laufend, verläuft sich aber auch ins dichte unebene. Er dürfte in splittrige und keilförmige Bruchstükke springen: zeigt deutliche Anlagen zu sehr dün- und konzentrisch krumschaligen abgesonderten Stükken, überhaupt zur Glaskopgstruktur; ist weich, etwas spröde, wahrscheinlich leicht zerspringbar und schwer. Der Arsenik-Wismuth hat im Aeusseren wol eine ziemliche Verwandschaft mit der fasrigen braunen Blende (Schalenblende) [...]. Die schönsten Abänderungen sind, mit Quarz und Hornstein brechend, von Neuglück zu Schneeberg, andere von Adam Heber ebendaselbst."
BREITHAUPT merkt weiter an, wie schon oben erwähnt, dass der Schneeberger Bergmeister Beyer (gest. 1805) auf einem Etikett das Material als "kohlengesäuerten Wismuthoker der luftsaures Wismutherz" bezeichnet. Das Fehlen einer chemischen Analyse führte dazu, dass der Arsenik-Wismuth bestenfalls noch gelegentlich als ein unzureichend bekanntes Mineral erwähnt wurde. Erst WEISBACH untersuchte 1877 das Material erneut und beschrieb es als ein neues Mineral: "Bismutosphärit. (Werners Arsenikwismuth).Das Werner'sche Arsenik-Wismuth, von welchem bekanntlich zuerst Breithaupt im Jahre 1817 eine Charakteristik nach Musterstücken der von Werner hinterlassenen Sammlung veröffentlicht hat, ist vor einigen Jahren von Herrn Hüttenchemiker Frenzel als ident mit einer durch Denselben neuaufgestellten und zu Ehren Agricola's benannten problematischen Mineralspecies von der chemischen Zusammensetzung des Eulytin angesprochen worden. Diese Behauptung hatte mich seiner Zeit veranlasst, im Werner-Museum die Originalstufen [...] zu besichtigen". Das Material vom Neuglück-Spatgang, Adam Heber und Siebenschleen Fundgrube, Neustädtel, Schneeberg, entsprach BREITHAUPTs Beschreibung, es bildete kugelige, konzentrisch-schalige Aggregate von hellgelber, hellbrauner bis hin zu schwarzer Farbe. Unabhängig von der Farbe löste sich das Material ohne Rückstand unter Aufbrausen in verdünnter Salzsäure. Die Härte bestimmte er als 3, die Dichte zu 7.28 bis 7.32. Die chemische Analyse (siehe Tabelle unten) wurde von Clemens Winkler vorgenommen. Dabei zeigte sich, dass das Mineral "wasserfreies neutrales Wismuthcarbonat ist. Wir belegen dasselbe mit dem Namen Bismutosphärit. Die bisher analysirten natürlichen Wismuthcarbonate enthalten sämmtlich mehrere Procente Wasser und weniger Kohlensäure, sind also basische Wismuthhydrocarbonate."
Als Formel für das Mineral gibt WEISBACH "Bi2CO5" an. Diese Formel entspricht exakt der für Bismutit heute gültigen.

           Neue Formel für Bismutit

1943 untersuchte FRONDEL zahlreiche Proben von Wismutocker, Bismutit, Bismutosphärit und weiteren angeblich eigenständigen Wismutcarbonaten. Dabei zeigte sich, dass es sich bis auf wenige Ausnahmen um Bismutit handelt. Die thermoanalytischen Untersuchungen ergaben, dass Bismutit die Zusammensetzung Bi2CO5 aufweist. Die in den früheren Analysen gefundenen Wassergehalte sind nicht essentiell für das Mineral, sondern das Wasser ist nur adsorptiv an dem oft sehr feinkörnigen, mikrokristallinem Material gebunden. Nach röntgenografischen Untersuchungen ist Bismutosphärit (und Basobismutit) identisch mit Bismutit. Der Name Bismutit hat Priorität, auch wenn die korrekte Formel zuerst für Bismutosphärit angegeben wurde.
Eine Strukturanalyse an Bismutit wurde von GRICE (2002) durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass das Mineral orthorhombisch kristallisiert, Raumgruppe Imm2, a = 3.865, b = 3.862, c = 13.675 Å, Z = 2. Mit der früher angenommenen tetragonalen Symmetrie ließ sich die Struktur nicht lösen. Es ist jedoch eine ausgeprägte pseudotetragonale Zelle vorhanden.



Chemische Analyse von Bismutit (in Masse-%)

    Wismutocker,
  Schneeberg
  (LAMPADIUS, 1801)    
  Bismutit,
  Schneeberg
  (WEISBACH, 1880)    
  Bismutosphärit,
  Schneeberg
  (WEISBACH, 1877)    
  Bismutit,
  theoretische
  Zusammensetzung   
  Bi2O3   86.3   95.90   88.58   91.37
  Fe2O3     5.2      
  SiO2         0.28  
  CO2     4.1     2.91     8.97     8.63
  H2O     3.4     1.04    
  Summe      99.0   99.85   97.83 100.00




Literatur:
ALBINUS, P. (1589/1590): Meißnische Land und Bergchronica.- Dresden, p. 41 und 132-133 [als PDF-File (996 KB)]

BREITHAUPT, A. (1841): Ueber das natürliche kohlensaure Wismutoxyd.- Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 53, 627-630 [als PDF-File (497 KB)]

BROOKE, H.J. & MILLER, W.H. (1852): An elementary introduction to Mineralogy.- London, Gilbert & Rivington

BRÜNNICH, (1770): Cronstedts Versuch einer Mineralogie. Vermehret durch Brünnich.- Copenhagen und Leipzig, C.G. Probst und Rothens Erben, p. 233

CRONSTEDT, A. von [das Buch ist anonym ohne Verfasserangabe erschienen] (1758): Försök til Mineralogie eller Mineral Rikets Upställning.- Stockholm

DANA, J.D. (1868): The system of Mineralogy. p. 185

FRONDEL, C. (1943): Mineralogy of the oxides and carbonates of bismuth.- American Mineralogist 28, 521-535 [als PDF-File (externer Link zum American Mineralogist)]

GRICE, J. (2002): A solution to the crystal structures of bismutite and beyerite.- Canadian Mineralogist 40, 693-698

HAIDINGER, W. (1845): Handbuch der bestimmenden Mineralogie, enthaltend die Terminologie, Systematik, Nomenklatur und Charakteristik der Naturgeschichte des Mineralreiches.- Wien, Braumüller & Seidel, p. 579

HINTZE, C. (1930): Handbuch der Mineralogie, Erster Band, 3. Abteilung, Erste Hälfte.- Berlin und Leipzig, Walter de Gruyter & Co., p. 3404-3407

KENTMANN, J. (1565): Nomenclaturae Rerum fossilium, que in Misnia praecipue, & in alijs quoque regionibus inueninuntur.- Tiguri

LAMPADIUS, W.A. (1801): Handbuch zur chemischen Analyse der Mineralkörper.- Freyberg, Im Verlage der Crazischen Buchhandlung, p. 286

LEONHARD, C.C. von (1826): Handbuch der Oryktognosie.- Heidelberg, bei J.C.B. Mohr, zweite Aufl.

RAMMELSBERG, C.F. (1843): Erstes Supplement zu dem Handwörterbuch des Chemischen Theils der Mineralogie.- Berlin, Verlag von C.G. Lüderitz, p. 154

WALLERIUS, J.G. (1778): Systema mineralogicum, quo corpora mineralia in classes, ordines, genera et species suis cum varietatibus divisa, describuntur, atqve observationibus, experimentis et figures ænis illustratur.- Editio nova & correcta, Viennæ, ex Officina Krausiana, p. 209 [als PDF-File (externer Link zu Google Books]

WEISBACH, A. (1877): Mineralogische Mittheilungen. I. Walpurgin, II. Zeunerit und Uranospinit, III. Uranocircit, IV. Bismutosphärit, V. Roselith, VI. Kobaltspath.- Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im Königreiche Sachsen, Abhandlungen, p. 42-53 [als PDF-File (1618 KB)]

WEISBACH, A. (1880): Mineralogische Notitzen I. 1. Hypargyrit. 2. Lepidophäit. 3. Konarit. 4. Uranotil. 5. Bismutit. 6. Pucherit. 7. Kakochlor (Lithiophorit). 8. Leucit.- Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie, Bd. II, 109-114

WERNER, A.G. & HOFFMANN, C.A.S. (1789): Mineralsystem des Herrn Inspektor Werners mit dessen Erlaubnis herausgegeben von C.A.S. Hoffmann.- Bergmännisches Journal 2, Band 1, 369-398

WERNER, A.G. [herausgegeben und ergänzt von A. BREITHAUPT] (1817): Letztes Mineral-System.- Freyberg & Wien, p. 23 und 56-57




© Thomas Witzke / Stollentroll

HOME
TYPLOKALITÄTEN
FUNDORTE
NAMEN
ENTDECKER
SACHSEN
THÜRINGEN
SACHSEN-ANHALT