Halit

Autoren: Hans-Jürgen Schwarz, Nils Mainusch, NN....

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Halit
Mineralogische Salzbezeichnung	Halit
Chemische Bezeichnung	Natriumchlorid
Trivialname	Kochsalz, Steinsalz
Chemische Formel	NaCl
Hydratformen	Natriumchlorid Dihydrat (NaCl•2H2O)
Kristallklasse	kubisch
Deliqueszenzfeuchte 20°C	-
Dichte (g/cm³)	2,16g/cm3
Molvolumen	27,02cm3/mol
Molgewicht	58,44g/mol
Transparenz	durchsichtig bis durchscheinend
Spaltbarkeit	vollkommen
Kristallhabitus	kubische (würfelförmige) Kristalle; körnige, massige Aggregate
Zwillingsbildung	keine
Brechungsindices	nD=1,544
Doppelbrechung	-
Optische Orientierung	isotrop
Pleochroismus	-
Dispersion	-
Phasenübergang	-
Chemisches Verhalten	leicht wasserlöslich
Bemerkungen	-

Allgemeines

Vorkommen von Halit

Das gemeinhin als Speise- oder Streusalz verwendete Natriumchlorid wird auf dem Wege des bergmännischen Abbaus, der Gewinnung aus Meerwasser oder aus Salzseen nutzbar gemacht.
Der Gehalt an Natriumchlorid in Meerwasser liegt bei etwa 2,7 M.%.

Angaben zu Herkunft und Bildung von Halit an Baudenkmalen

Durch den Eintrag von Materialien, die lösliche Natriumverbindungen enthalten, kann im mineralischen System eines Baudenkmals Natriumchlorid als Ausblühsalze entstehen. Anzuführen ist der hohe Gehalt von Natriumionen in Zementen. Der Eintrag von Natrium– und Chloridionen kann ferner durch belastetes Grund- und Oberflächenwasser erfolgen. Eine Fülle von Reinigungsmaterialien (wie Salzsäure, Abbeizprodukte) und v.a. früher verwendeten Restaurierungsmaterialien
(wie Wasserglas) können Natrium – und Chloridionen in Baudenkmäler eintragen. Häufige Quelle für Halit ist ferner Streusalz, welches überwiegend aus Natriumchlorid besteht, und salzhaltiges Meerwasser bei Objekten in Küstennähe.

Angaben zum Schadenspotential und zur Verwitterungsaktivität von Halit

Lösungsverhalten

Das in Norddeutschland häufig auftretende Halit zählt mit einer Löslichkeit von 358 g/l (20°C) zur Gruppe der leichtlöslichen und somit leicht mobilisierbaren Salzen. Die Löslichkeit verändert sich bei variierender Temperatur im Bereich 10-30°C vergleichsweise wenig.

Löslichkeiten von NaCl in Wasser, Grafik: M. Steiger

10°C	20°C	40°C
356,5g/l	358,8g/l	364,2g/l

 

Tabelle 1 – Löslichkeit von Halit in Abhängigkeit zur Temperatur [nach [Stark.etal:1996]Titel: Bauschädliche Salze
Autor / Verfasser: Stark, Jochen; Stürmer, Sylvia
und [DAns:1933]Titel: Die Lösungsgleichgewichte der Systeme der Salze ozeanischer Salzablagerungen
Autor / Verfasser: d'Ans, J.

(vgl.Tabelle Hygroskopizität der Salze und Gleichgewichtsfeuchte)

Hygroskopizität

Die Gleichgewichtsfeuchte von Halit liegt mit einem Werte von ca. 75% in einem Bereich, der bei nordeuropäischen Klimaverhältnissen häufig durchlaufen wird. Temperaturschwankungen beeinflussen den Deliqueszenzpunkt von Halit wenig, was unten im Vergleich mit Kaliumnitrat und Natrit veranschaulicht wird. 

Deliqueszenzfeuchten von NaCl, Grafik: M. Steiger

Diagramm 3 – Einfluß der Temperatur auf den Deliqueszenzpunkt von Halit. [nach [DAns:1933]Titel: Die Lösungsgleichgewichte der Systeme der Salze ozeanischer Salzablagerungen
Autor / Verfasser: d'Ans, J.
].

Feuchtesorption:
Theoretischen Berechnungen zufolge kann 1g NaCl 4,3g Feuchtigkeit aufnehmen. Nachstehend ist die Feuchtesorption bei variierenden relativen Feuchten wiedergegeben:

Feuchtsorption in M.% nach 56 Tagen
Lagerung bei:
Lagerungsfeuchte
Salzphase 87% r.F. 81% r.F. 79% r.F.
NaCl 153 22 7
Tabelle 2 - Sorptionsverhalten von Natriumchlorid [alle Angaben nach Vogt/Goretzki 1993].

Kristallisationsdruck

Bei der Kristallisation aus wässeriger Lösung läßt sich für Halit ein Kristallisationsdruck von 55,4-65,4 N/mm² angeben (zum Vergleich die berechneten Angaben der Werteskala anderer bauschädlichen Salze: 7,2-65,4 N/mm²). Zu berücksichtigen sind hierbei die vorliegenden Temperatur- und Konzentrationsverhältnisse, so daß die Zahlenwerte nur einen Hinweis auf ein reelles Schadenspotential in puncto Kristallisationsdruck des Salzes geben können.Im Vergleich zu anderen Salzphasen ist der Kristallisationsdruck extrem hoch [Winkler:1975]Titel: Stone: Properties, Durability in Man ´s Environment
Autor / Verfasser: Winkler, Erhard M.
.

Hydratationsverhalten

Unter normalen Bedingungen existiert nur die hydratwasserfreie Form des Salzes. Lediglich beim Ausfall aus einer gesättigten, wässerigen Natriumchloridlösung und einer Temperatur von unter 0,15 °C bildet sich als Bodensatz das Dihydrat [Gmelin].

Analytischer Nachweis

Mikroskopie

Laboruntersuchung:

Natriumchloridkristalle sind mit großer Zuverlässigkeit anhand morphologischer Merkmale zu identifizieren. Einzelpartikel sind zumeist in Rechteck- oder in Würfelform ausgebildet und weisen somit deutlich rechte Winkel im Kristallbau auf.

Brechungsindex:  n_D = 1,544
Kristallklasse:       kubisch

Polarisationsmikroskopische Untersuchung:

Natriumchlorid zählt wie Kaliumchlorid zu den wenigen bauschädlichen Salzen des kubischen Kristallsystems. Der Kristall zeigt aufgrund seines isotropen inneren Aufbaus keine Eigenschaften der Doppelbrechung.

Die Zuweisung des Brechungsindex erfolt entsprechend der Immersionsmethode in Standart- Immersionsöl mit einem Brechungsindex n_D =1,518. Halitkristalle weisen in jeder möglichen Stellung die gleiche optische Dichte auf, wodurch es bei der Durchstrahlung von linear polarisiertem Licht zu keiner Geschwindigkeitsveränderung und Umorientierung der Lichtwellen kommt. Bei der Betrachtung mit gekreuzten Polarisatoren sind die Kristalle somit nicht erkennbar, sie verbleiben (richtungsunabhängig) ausgelöscht.

Verwechslungsmöglichkeiten:

Die Gruppe der isotropen bauschädlichen Salze beschränkt sich auf Halit, Sylvin und Fluorit; alle diese Phasen können problemlos voneinander unterschieden werden.

Salzphase	Unterscheidungsmerkmale zu Calcit
Sylvin, KCl	Brechungsindex unter 1,518.
Fluorit, CaF2	Brechungsindex unter 1,518, kaum wasserlöslich.

Salze und Salzschäden im Bild

Unter dem Polarisationsmikrokop

• Auskristallisat aus wässrigen Proben auf Objektträger
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  Natriumchlorid, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

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  Natriumchlorid, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

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  Natriumchlorid, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

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  Natriumchlorid, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

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  Natriumchlorid, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

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  Natriumchlorid und Calciumsulfat in realer Probe, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

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  Natriumchlorid und Calciumsulfat in realer Probe, auskristallisiert aus wässriger Lösung auf einem Objektträger

Weblinks

http://webmineral.com/data/Halite.shtml

http://www.mindat.org/min-1804.html

http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Halit

Literatur

[Filter fehlt]

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

Wasserglas ist eine klare Lösung von Natrium- oder Kaliumsilikaten in Wasser.

Wassergehalt, der sich in einem Material nach Lagerung bei konstanten Bedingungen ergibt (relative Luftfeuchte, Temperatur).

relative Luftfeuche

Differential-Thermoanalyse, eine Methode zur Charakterisierung von Materialien anhand von Reaktionswärmen

Thermogravimetrie