Tonminerale

Tonminerale,

 

zusammenfassende Bezeichnung für wasserhaltige Aluminiumsilikate mit Schichtgitteraufbau (Schichtsilikate; Silikate), die durch Verwitterung silikatischer Gesteine, z. B. von Feldspäten und Glimmern, entstanden sind und als Hauptbestandteile des Tons und des Kaolins auftreten. Die Tonminerale bilden äußerst kleine (Teilchengröße 2 μm), meist plättchen- oder auch röhrenförmige, leicht zerreibbare Kristalle. In ihrem Schichtgitter wechseln aus Ringen von SiO₄-Tetraedern gebildete Silikatschichten mit oktaedrisch aufgebauten Aluminiumoxidhydroxidschichten ab, wobei in der Tetraederschicht Silicium zum Teil durch Aluminium und in der Oktaederschicht Aluminium durch Magnesium, auch Eisen, Chrom u. a. ersetzt sein kann. Nach dem strukturellen Aufbau unterscheidet man Zweischichttonminerale, bei denen auf je eine Tetraederschicht eine Oktaederschicht folgt (zu ihnen zählen v. a. Kaolinit sowie Dickit, Nakrit und Halloysit), Dreischichttonminerale, bei denen zwischen zwei Tetraederschichten eine Oktaederschicht liegt und zwischen den Dreierschichten vielfach noch Kationen eingelagert sind (zu ihnen zählen u. a. Montmorillonit, Beidellit, Nontronit, Vermiculit und Illit), sowie Vierschichttonminerale, bei denen auf eine Dreierschicht eine zusätzliche Metallhydroxidschicht folgt (zu ihnen gehören z. B. die Chlorite). Daneben treten Wechsellagerungsminerale auf, die aus zwei oder drei verschiedenen Tonmineralen zusammengesetzt sind, ferner fasersilikatische Tonminerale (Palygorskit, Meerschaum) und die nahezu amorphen Allophane. Aufgrund ihrer Schichtstruktur haben die Tonminerale eine große innere Oberfläche; sie besitzen vielfach ein großes Wasseraufnahmevermögen (Quellfähigkeit) und wirken teilweise als Kationenaustauscher (wichtig für die Bodenfruchtbarkeit; Kationenaustausch, Austauschkapazität). Bei Zugabe geeigneter Mengen Wasser ergeben sie plastische, leicht formbare Massen; für die Herstellung von Keramik besonders wichtige Tonminerale sind der Kaolinit und der Illit, daneben auch der Halloysit.

 

Literatur: Ton.