Ludwig-Maximilians-Universität München
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Mineralogie

Rätsel um stinkende Steine gelöst

München, 05.07.2012

Woher kommt der unangenehme Geruch des Oberpfälzer „Stinkspats“? Münchner Chemiker konnten nun einen 200 Jahre andauernden Streit klären - und erstmals elementares Fluor in der Natur direkt nachweisen.

Fluor ist das reaktivste chemische Element und so aggressiv, dass sogar Ziegelsteine mit Fluorgas brennen. Es kommt daher in der Natur nicht elementar vor, sondern nur beispielweise als Fluorit gebunden – so war bislang die Lehrmeinung. Eine besondere Varietät des Fluorits - der beispielsweise in der Oberpfalz vorkommende sogenannte „Stinkspat“ - verströmt einen stechend unangenehmen Geruch und sorgt damit seit fast 200 Jahren für Streit in der Fachwelt.

Als Ursache für den Geruch diskutierten eine Reihe bedeutender Chemiker, darunter auch Friedrich Wöhler (1800-1882) und Justus von Liebig (1803-1873), verschiedene Substanzen. So wurden neben elementarem Fluor unter anderem auch Iod, Ozon, diverse Verbindungen, Chlor oder fluorierte Kohlenwasserstoffe verantwortlich gemacht. LMU-Wissenschaftlern gelang es nun gemeinsam mit Kollegen von der TU München (TUM) erstmals, natürliches, elementares Fluor direkt im Stinkspat nachzuweisen - und zu zeigen, dass das Fluor nicht etwa erst beim Zerkleinern entsteht.

Strahlung erzeugt stinkende Einschlüsse

Ein Team um den Chemiker Jörn Schmedt auf der Günne, der die Emmy-Noether Arbeitsgruppe für Festkörper-NMR an der LMU leitet, und um Florian Kraus, den Leiter der Arbeitsgruppe Fluorchemie an der TUM, nutzte die sogenannte 19F-Kernmagnetresonanz-Spektroskopie (NMR-Spektroskopie), um das Fluor „in-situ“ -  also zerstörungsfrei in seiner natürlichen Umgebung  - zu identifizieren und so der langen Diskussion um die Ursache des Geruchs im Stinkspat ein Ende setzen.

 

„Es ist nicht verwunderlich, dass Chemiker so lange an der Existenz von elementarem Fluor im Stinkspat zweifelten“, erklären die Wissenschaftler,  „denn dass elementares Fluor und Kalzium, die normalerweise sofort miteinander reagieren, hier nebeneinander vorliegen, ist tatsächlich kaum zu glauben.“ Im Fall des Stinkspats liegen jedoch besondere Verhältnisse vor: Das elementare Fluor entsteht durch feine Uraneinschlüsse im Mineral, die konstant ionisierende Strahlung abgeben und so den Fluorit in Kalzium und elementares Fluor aufspalten. Das Fluor liegt dann in kleinen Einschlüssen vor und bleibt so in elementarer Form erhalten.
(Angewandte Chemie, 4. Juli 2012)        göd

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