Formel: MnOOH, monoklin
Typlokalität: Ilfeld bei Nordhausen, Harz, Thüringen
Erstbeschreibung:
F. Mohs (1824): Grundriss der Mineralogie, vol. II, p. 488-489
(als "Prismatoidisches Mangan-Erz")
W. Haidinger (1828): Mineralogische Beschreibung der Manganerze. I. Prismatoïdisches Manganerz, Manganit. II. Pyramidales Manganerz, Hausmannit. III. Untheilbares Manganerz, Psilomelan. IV. Brachytypes Manganerz, Braunit. V. Prismatisches Manganerz, Pyrolusit.- Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 14, 197-211
(als "Manganit")
Manganit-Kristalle. Ilfeld, Harz, Thüringen. Größe der Stufe 11,5 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Schon im 16. Jahrhundert gefunden ?
Möglicherweise hat das heute als Manganit bekannte Mineral sogar schon Johannes KENTMANN 1565 vorgelegen. Die Beschreibung eines Minerals aus Ilfeld im Harz unter der Rurik "Stibi" lässt diese Vermutung zu: "4. Isfeldium ex Hercynijs, quod è paruis, & longis & rotundis crustulis angulatis quasi consarcinatum est, in silice candido." Unter "Stibi" versteht KENTMANN (angenommene) Antimonminerale bzw. Spießglanz. Stimmt die Vermutung, hat wohl die prismatische Form, der Glanz und die Längsstreifung der Kristalle dazu geführt, dass er es für ein Spießglanz (Antimonit) hält.
Braunstein
Verschiedene Manganminerale sind unter der Sammelbezeichnung „Braunstein“ schon sehr lange bekannt, jedoch wurden einzelne Minerale hier nicht oder nicht eindeutig getrennt. Eine andere, sehr alte Bezeichnung, deren Quelle bisher nicht zu ermitteln war, ist "magnesia nigra" = schwarzes Magnesia, nach dem Vorkommen in der Region Magnisia in Griechenland. Dort kommen auch Magnesiumcarbonate vor, das (natürliche oder behandelte ?) Material wurde "magnesia alba" = weißes Magnesia genannt, was zu der Verwirrung um die Namen Magnesium und Mangan geführt hat. Auch der Magnetit leitet seinen Namen von dieser Region ab.
Die Zusammensezung von Braunstein blieb lange rätselhaft. Nach CRONSTEDT (1758) bzw. WERNER (1780) ist derartiges Material schon ALBERTUS MAGNUS (um 1200 – 1280) bekannt gewesen und als eine Steinart betrachtet worden. HENKEL und WALLERIUS hielten es für ein Eisenerz. Der preussische Chemiker Johann Heinrich POTT (1692-1777) fand 1740, dass Braunstein kein Eisen enthält, sondern dass aus ihm eine Reihe von Salzen hergestellt werden kann, die sich von Eisensalzen unterscheiden. CRONSTEDT selbst stellte den Braunstein aufgrund der chemischen Eigenschaften in ein eigenes Geschlecht. LINNÉ vertrat 1770 die Ansicht, dass Braunstein und "Wasserbley" (= Molybdänit) ein neues, unbekanntes Metall enthalten, dass er "Molybdænum" nennt, aber nicht isolieren konnte. In seinem Systema Naturæ, 12. Auflage wird Pyrolusit/Manganit als "Magnesia, Brunsten. Molybdænum tritura atra" aufgeführt.
Torbern Olof BERGMAN (1735-1784), Chemiker aus Uppsala, beschrieb den Braunstein 1770 als den Kalk von einem neuen Metall, allerdings gelang ihm die Reduktion bis zum Metall nicht. Auch Carl Wilhelm SCHEELE, ein Freund von BERGMAN, beschrieb nach dreijährigen Untersuchungen 1774 den Braunstein als einen Kalk eines neuen Metalls. Das Metall wurde "Magnesia" oder "Magnesium" genannt, allerdings differieren die Angaben, ob durch BERGMAN oder durch SCHEELE. BERGMAN’s Assistent, Johann Gottlieb GAHN (1745-1818) gelang 1774 schließlich die Darstellung des Metalls. Von ihm soll die Benennung "Manganesium" stammen.
Mangan und Magnesium
Widersprüchlich sind auch die weiteren Angaben zur Benennung bzw. Unterscheidung von dem heute als Magnesium bekannten Element. BERZELIUS schreibt: "Zur Vermeidung von Verwechselungen bekam das Metall aus dem Braunstein, gleich nachdem seine Reduction geglückt war, den Namen Manganesium. Sprachkundige fanden dieses Wort zu lang und zugleich auch schlecht abgeleitet [es handelt sich um eine französisch-lateinische Konstruktion - T.W.], und Buttmann schlug den in jeder Hinsicht besser gewählten Namen Manganium vor, abgeleitet von der gemeinschaftlichen Wurzel beider Namen, manganon [im Original in griechischen Buchstaben - T.W.], der auch sogleich von Klaproth angenommen wurde."
Wahrscheinlich wird deshalb Martin Heinrich KLAPROTH (1743-1817) öfter als Quelle für den Namen Manganium bzw. Mangan genannt. 1807 hat er aber noch die Bezeichnung Manganesium verwendet. Wann genau BUTTMANN den Namen Manganium eingeführt hat, ließ sich bisher nicht feststellen.
Magnesium (Mg) wurde erst 1808 durch DAVY dargestellt und benannt: "These new substances will demand names; and on the same principles as I have named the bases of the fixed alkalies, potassium and sodium, I shall venture to denominate the metals from the alkaline earths barium, strontium, calcium, and magnium; the last of these words is undoubtedly objectionable, but magnesium has been already applied to metallic manganese, and would consequently have been an equivocal term."
1808, als das Magnesium (Mg) entdeckt wurde, war der Name Mangan also schon etabliert. Auch der Name Mangan hat einen Vorläufer. 1772, also noch vor den Arbeiten von SCHEELE und GAHN, beschreibt ROMÉ de L'ISLE ein "Manganaise cristallisée". Damit ist jedoch nicht das Metall gemeint, sondern die Minerale Pyrolusit/Manganit. Bei der Zusammensetzung folgt er der Ansicht von SAGE, der in einem Braunstein angeblich als Hauptbestandteil Zink gefunden haben will, und stellt es in seiner Systematik neben die Zinkblende.
Die Bezeichnung "Mangan" setzt sich zunächst noch nicht allgemein durch, noch 1813 bezeichnet HAUSMANN die "Braunstein"-Minerale als Magnesiumoxide.
Charakterisierung der Manganminerale
Die Charakterisierung der einzelnen „Braunstein“-Minerale bereitete ebenfalls Probleme. ROMÉ de L'ISLE (1772) kennt das schon erwähnte "Manganaise cristallisée", hinter dem sich Manganit und Pyrolusit verbergen dürften. Er erwähnt prismenförmige Kristalle. WERNER (1780) führt nur den "Braunstein" auf, der "derb, eingesprengt, nieren- trauben- stauden- und baumförmig, auch, wiewohl seltener kristallisirt gefunden. Letzteres, wie es scheint, in vierseitig säulenförmige, mit schiefen Endflächen versehene (also rhomboidalische), desgleichen auch nadelförmige Kristalle". KLAPROTH untersucht 1802 "Grau-Braunsteinerz" von Ilfeld im Harz und von einem nicht näher bezeichneten Fundort in Mähren. Ersteres ist nach der Analyse Manganit, letzteres Pyrolusit. Trotz der deutlich unterschiedlichen Analysen erkennt KLAPROTH die Substanzen nicht als zwei verschiedene Minerale. Das Grau-Braunsteinerz von Ilfeld beschreibt KLAPROTH wie folgt:
"Das zu Ilefeld am Harze im weissen Schwerspath brechende Grau-Braunsteinerz zeichnet sich äusserlich durch einen stärkeren Metallglanz, und durch die Grösse seiner Krystalle aus; welche in schiefwinklichen vierseitigen Säulen bestehen, und zu Zeiten eine Länge von 2 Zoll und darüber haben. Stufen dieser Art zeigen bei dem ersten Anblick oftmal eine täuschende Aehnlichkeit mit den Hungarischen langstrahlig-krystallisirten Grau-Spiessglanzerzen. Den stärkern Glanz dieses Ilefelder Braunsteinerzes nahm man sonst für eine Anzeige eines demselben beigemischten beträchtlichen Eisengehalts; die nachstehende Prüfung aber hat bewiesen, dass es davon ganz frei sei."
HAUSMANN (1813) unterteilt die Braunsteine weiter, in Grau-Braunstein, Schwarz-Braunstein und Wad und beschreibt die einzelnen Arten und Varianten. Hinter dem Grau-Braunstein verbergen sich Pyrolusit und Manganit.
Wilhelm HAIDINGER (1828) schreibt zu dem Problem der Charakterisierung der Manganminerale: "Die mineralogische Bestimmung derjenigen Species, deren Hauptbestandtheil Mangan ausmacht, ist lange Zeit hindurch von der Genauigkeit entfernt gewesen, welche die von anderen Species, deren chemische Zusammensetzung besser ausgemittelt worden, längst erreicht haben. [...] Es ist mit beträchtlichen Schwierigkeiten verknüpft, die von den älteren Mineralogen gebrauchten Synonyme zu ordnen; denn die Namen: Grau-Manganerz, Schwarz-Manganerz und andere ähnlicher Art, sind fast immer ohne Unterschied auf jede der Species, oder wenigstens auf die häufigst vorkommenden, übertragen worden".
Die erste eindeutige Beschreibung von Manganit
Die erste sichere Charakterisierung des später Manganit genannten Minerals findet sich bei Friedrich MOHS (1824) als "Prismatoidisches Mangan-Erz". MOHS beschreibt die Kristallformen und gibt Winkel zwischen den Flächen an. Weiter charakterisiert er das Mineral:
"Theilbarkeit. Pr + ∞ sehr vollkommen; weniger vollkommen, P + ∞ und P - ∞.
Bruch, uneben.
Oberfläche. Die vertikalen Prismen mehr und weniger, oft sehr stark gestreift, parallel ihren gemeinschaftlichen Combinations-Kanten [...].
Metallglanz.
Farbe, stahlgrau, meistens dunkel ... eisenschwarz.
Strich bräunlichschwarz.
Undurchsichtig.
Spröde.
Härte = 2.5 ... 3.0.
Eig. Gew. = 4.626 einer crystallisirten Varietät von Ihlefeld."
Kurz darauf gibt HAIDINGER (1828) dem "Prismatoidischen Mangan-Erz" den Namen Manganit, wobei er sich bei der Beschreibung des Minerals auf MOHS bezieht. "Der Name Manganit, den ich für diese Species vorgeschlagen habe, ist ihr in Bezug auf das Metall gegeben, welches sie vorzugsweise gegen die anderen Species enthält, da sie am häufigsten gut auskrystallisirt in der Natur vorkommt. Der Manganit kommt an wenigen Orten vor. Er wird in grosser Menge, und oft schön auskrystallisirt, in den Mangangruben von Ihlefeld am Harz gefunden, wo er in Gängen, die den Porphyr durchsetzen, vorkommt." Als weitere Fundorte nennt HAIDINGER noch Granam in Aberdeenshire, England, Christiansand in Norwegen und Udenaes in Schweden.
Die erste quantitative chemische Analyse führte KLAPROTH 1802 an "Grau-Braunstein" von Ilfeld durch, allerdings erkennt er es nicht als ein eigenständiges Mineral, er trennt es nicht von dem heuta als Pyrolusit bekannten. Seine Analyse ist jedoch bemerkenswert gut und weicht nur wenig von der theoretischen Zusammensetzung ab.
Zwei chemische Analysen von Manganit wurde durch TURNER (1831) an Material von Ilfeld vorgenommen. Er fand, dass Manganit beim Erhitzen 10.10 % Wasser verliert, 3.05 % Sauerstoff abgibt und sich in das rote Oxid (=Mn3O4) umwandelt (siehe Tabelle), beim Erhitzen bis zur Rotglut und Reduktion mit Wasserstoffgas gibt er 8.98 % Sauerstoff ab und wandelt sich in das Protoxid (=MnO) um. "From the results of both analyses it is apparent that manganite, in relation to manganese and oxygen, is a deutoxide". Das Deutoxid ist Mn2O3, d.h. das Mangan im Manganit ist dreiwertig.
Literatur:
BERZELIUS, J.J. (1830): Jahres-Bericht über die Fortschritte der Chemie und Mineralogie 9, p. 95
CRONSTEDT, A. VON [das Buch ist anonym ohne Verfasserangabe erschienen] (1758): Försök til Mineralogie eller Mineral Rikets Upställning.- Stockholm (Übers. von WERNER, 1780)
DAVY, H. (1808): Electro-Chemical Researches, on the Decomposition of the Earths; with Observations on the Metals obtained from the alkaline Earths, and on the Amalgam procured from Ammonia.- Philisophical Transactions of the Royal Society of London 98, 333-370, spez. p. 347
HAIDINGER, W. (1828): Mineralogische Beschreibung der Manganerze. I. Prismatoïdisches Manganerz, Manganit. II. Pyramidales Manganerz, Hausmannit. III. Untheilbares Manganerz, Psilomelan. IV. Brachytypes Manganerz, Braunit. V. Prismatisches Manganerz, Pyrolusit.- Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie 14, 197-211
KENTMANN, J. (1565): Nomenclaturae Rerum fossilium, que in Misnia praecipue, & in alijs quoque regionibus inueninuntur.- Tiguri
KLAPROTH, M.H. (1802): Chemische Untersuchung des strahligen Grau-Braunsteinerzes.- Beiträge zur Chemischen Kenntnis der Mineralkörper, 3. Bd., p. 304-310 [als PDF-File (externer Link zu Google Books]
LINNÉ, C. (1770): Systema Naturæ per regna tria naturæ, secundum classes, ordines, genera, species cum characteribus, et differentiis.- Vindobonae, Typis Ioannis Thomæ nob. de Trattnern, Tomus III, p. 121-122
MOHS, F. (1824): Prismatoidisches Mangan-Erz.- Grundriss der Mineralogie, vol. II, p. 488-489
ROME de L'ISLE, J.B.L. (1772): Essai de Cristallographie.- Paris, p. 330-331
SCHEELE, C.W. (1774): Om Brunsten, eller Magnesia, och dess Egenskaper.- Kong. Vetenskaps. Akademiens Handlingar 35
TURNER, E. (1831): Chemical Examination of the Oxides of Manganese.- Transactions of the Royal Society of Edinburg 11, 143-174 (spez. 165-167)
WERNER, A.G. (1780): Axel von Kronstedts Versuch einer Mineralogie. Aufs neue aus dem Schwedischen übersetzt und nächst verschiedenen Anmerkungen vorzüglich mit äusseren Beschreibungen der Fossilien vermehrt.- Leipzig, Verl. Siegfried Lebrecht Crusius, p. 245-252
Manganit-Kristalle. Ilfeld, Harz, Thüringen. Größe der Stufe 7 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Manganit-Kristalle. Ilfeld, Harz, Thüringen. Größe der Stufe 6 cm. Sammlung und Foto Thomas Witzke.
Chemische Analyse von Manganit (in Masse-%)
| Komponenten nach TURNER (1831) |
Grau-Braunstein, Ilfeld (KLAPROTH, 1802) |
Manganit, Ilfeld (TURNER, 1831) |
Manganit, theoretische Zusammensetzung |
Manganit, theoretische Zusammensetzung |
|
| Mn3O4 | red oxide of manganese |
90.50 | 86.85 | 86.73 | |
| Mn2O3 | deutoxide of manganese |
89.77 | |||
| O | Oxygen | 2.25 | 3.05 | 3.04 | |
| H2O | Water | 7.00 | 10.10 | 10.23 | 10.23 |
| Summe | 99.75 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
