Hexahydrit

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Autoren: Hans-Jürgen Schwarz, Tim Müller
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Hexahydrit<ref>http://webmineral.com/data/Hexahydrite.shtml</ref><ref>http://www.mindat.org/min-1891.html</ref><ref>http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Hexahydrit</ref>
Mineralogische Salzbezeichnung Hexahydrit, Magnesiumsulfat
Chemische Bezeichnung Magnesiumsulfathexahydrat
Trivialname
Chemische Formel MgSO4•6H2O
Hydratformen Kieserit (MgSO4•H2O)
Sanderit (MgSO4•2H2O)
Starkeyit (MgSO4•4H2O)
Pentahydrit (MgSO4•5H2O)
Epsomit (MgSO4•7H2O)
Meridianiit (MgSO4•11H2O)
Magnesium 12-Hydrat
Kristallsystem monoklin
Deliqueszenzfeuchte 20°C
Löslichkeit(g/l) bei 20°C 3,611 mol/kg
Dichte (g/cm³) 1,723 g/cm3
Molares Volumen 132,6 cm3/mol
Molare Masse 228,45 g/mol
Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig
Spaltbarkeit vollkommen bis deutlich
Kristallhabitus tafelige, faserige oder nadelige Kristalle; körnige, massige Aggregate
Zwillingsbildung
Phasenübergang
Chemisches Verhalten
Bemerkungen herzustellen in wässriger Lösung bei 48-69°C
Kristalloptik
Brechungsindices α = 1,426
β = 1,453
γ = 1,456
Doppelbrechung Δ = 0,030
Optische Orientierung zweiachsig negativ
Pleochroismus
Dispersion 38°
Verwendete Literatur
[Lide:1995]Titel: CRC Handbook of Chemistry and Physics
Autor / Verfasser: Lide D.R.
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[Dana:1951]Titel: Dana's System of Mineralogy
Autor / Verfasser: Dana J.D.
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Einleitung[Bearbeiten]

Hexahydrit ist eines der häufiger vorkomenden bauschädlichen Salze. Es kommt in unterschiedlichen Formen und Ausprägungen an vielen Objekten am Außenbau vor und auch in Innenräumen ist er häufig zu finden.

Vorkommen von Hexahydrit[Bearbeiten]

Hexahydrit ist eine Hydratstufe des Magnesiumsulfates. Aufgrund der verschiedenen Hydratstufen ist das Vorkommen von Magnesiumsulfaten besonders schädlich für Bauwerke. Die Hydratisierung und die damit verbundene Volumenveränderung erzeugt Spannungen in den Baustoffen, wodurch die Materialien während häufiger Lösungs- und Kristallisationsvorgänge und Phasenumwandlungen zermürbt werden. Die Eigenschaften, die Schadenswirkung, das Vorkommen und auch der Nachweis von Hexahydrit werden behandelt. Abbildungen, Mikroaufnahmen und Beispiele aus der Praxis ergänzen und veranschaulichen das Dargelegte. Für weitere Informationen siehe: Epsomit.

Lösungsverhalten[Bearbeiten]

Die Wasserlöslichkeit von Hexahydrit ist 3.611 mol/kg bei einer Temperatur von 20 °C [Steiger und Asmussen,2008], damit zählt es, wie alle beschriebenen Magnesiumsulfathydratformen, mit einer Löslichkeit von deutlich über 100 g/l (bei 20 °C) zur Gruppe der leichtlöslichen Salze. Damit ist im Prinzip eine große Mobilität des Salzes und eine häufige Verlagerung der Anreicherungszonen im Materialgefüge verbunden. Mit dem Temperatureinfluss auf die Löslichkeit kann die Gefahr eines Ausfallens gelöster Salze bei raschem Temperaturabfall verbunden sein [Mainusch, 2001].

Kristallisationsdruck[Bearbeiten]

Aufgrund der leichten Löslichkeit des Salzes treten bei entsprechenden Feuchteverhältnissen Lösungs- und Rekristallisationsvorgänge ein.

Verglichen mit dem Hydratationsdruck ist der Kristallisationsdruck eher gering. Bei der Hydratation von Kieserit zu Hexahydrit kann bei entsprechender Luftfeuchte ein Hydratationsdrück von 57 MPa entstehen [Steiger.etal:2008]Titel: Crystallization of sodium sulfate phases in porous materials: The phase diagram Na2SO4 -H2O and the generation of stress
Autor / Verfasser: Steiger, Michael; Asmussen, Sönke
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Hydratationsverhalten[Bearbeiten]

Als stabile Verbindungen sind die oben aufgelisteten sechs Hydratstufen des Magnesiumsulfates belegt. Mit der Ausnahme des Magnesiumsulfat-12-Hydrates wurden alle oben aufge führten Kristallwasserstufen des Magnesiumsulfates an Baudenkmalen nachgewiesen, wobei im wesentlichen jedoch nur Epsomit, Hexahydrit, Pentahydrit und Kieserit auftreten.

Hexahydrit ist das Magnesiumsulfat hexahydrat. Es kann durch die Hydratisierung von Kieserit oder die Dehydratisierung von Epsomit entstehen. Bei der Umwndlung kommt es zu einer Volumenzunahme, durch die Einlagerung von Wasser oder zu einer Volumenreduzierung durch die Abgabe von Wasser. Mit zunehmender Relativen Luftfeuchte nimmt auch der Hydratwassergehalt innerhalb des Magnesiumsulfates zu. Bei Raumtemperatur (25°C) ist bis zu einer RF. von ca. 42 % Kieserit stabil, darüber findet die Umwandlung zu Hexahydrt oder Epsomit statt. Hexahydrat ist bis unterhalb von 51 % RF stabil, darüber bildet sich Epsomit. Die Phasenumwandlung kann direkt erfolgen oder über die Lösung und Rekristallisation. Hierbei kommt es zur metastabielen Existenz der wasserärmeren Phase bis zu ihrer Deliquiszenzfeuchte, oberhalb dieser RF löst sich die Phase und es entsteht eine überkritische Lösung, aus der die hydratisierte Phase auskristallisiert [Steiger.etal:2008]Titel: Crystallization of sodium sulfate phases in porous materials: The phase diagram Na2SO4 -H2O and the generation of stress
Autor / Verfasser: Steiger, Michael; Asmussen, Sönke
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Einzelnachweise[Bearbeiten]

<references/>


Literatur[Bearbeiten]

[Dana:1951]Dana E.S. (Hrsg.) Dana J.D. (1951): Dana's System of Mineralogy, 7, Wiley & SonsLink zu Google Scholar
[Lide:1995]Lide D.R. (Hrsg.) Lide D.R. (1995): CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC PressLink zu Google Scholar
[Steiger.etal:2008]Steiger, Michael; Asmussen, Sönke (2008): Crystallization of sodium sulfate phases in porous materials: The phase diagram Na2SO4 -H2O and the generation of stress. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72 (17), 4291-4306, 10.1016/j.gca.2008.05.053Link zu Google Scholar

Bezeichnet für ein Salz den Grenzwert, oberhalb dessen dieses Luftfeuchte aufnimmt, bis es sich darin vollständig löst.

Die Deliqueszenzfeuchte beschreibt die Höhe der relativen Luftfeuchte, oberhalb der z. B. ein Salz Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und in Lösung geht.

Als Phase wird ein stofflicher Zustand bezeichnet, der in sich, makroskopisch betrachtet, homogen ist.