Beschreibung
Das Mineral Calcit (auch Kalkspat genannt) besteht hauptsächlich aus dem Salz Calciumcarbonat (CaCO₃) und ist eines der häufigsten Mineralien der Erdkruste. Calciumcarbonat entsteht, wenn lösliche Calciumionen mit CO₂ in Kontakt kommen (Kohlendioxid bildet ein Carbonat-Ion, wenn in einer Lösung ein positives Ion vorhanden ist). Da Calciumcarbonat ein schwerlösliches Salz ist, fällt das entstehende CaCO₃ aus; dies geschieht gemäß folgender Reaktion: Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq) → CaCO₃(s). Calcit ist ein häufiger Bestandteil von Sedimentgesteinen, Gängen und Ablagerungen in heißen Quellen und Höhlen in Karstgebieten (als Stalaktiten). Es ist das Mineral, aus dem Kalkstein besteht und somit das häufigste Mineral biologischen Ursprungs. Calcit ist der Hauptbestandteil von Kalkstein, Kreide und Marmor und auch ein wichtiger Bestandteil von Mergel, kalkhaltigem Sandstein und Kreideschiefer. Calcit verursacht chemische Verwitterung in magmatischen und metamorphen Gesteinen und führt so zur Bildung von Sedimentgesteinen. Kalzit ist unter leichtem Druck in CO₂-haltigem Wasser löslich. Regenwasser absorbiert beim Fallen durch die Luft das gasförmige Kohlendioxid und wird dadurch sauer. Dieses saure Regenwasser kann Kalk lösen. Unterirdische Strömungen transportieren dieses Material in Lösung, bis es beim Kontakt mit dem atmosphärischen Druck entweicht und der Kalzit ausfällt. So entstehen Stalagmiten und Stalaktiten in Höhlen. Historisch gesehen wurde die transparente isländische Kalzitart, der sogenannte Islandspat, zur Herstellung von Nicol-Prismen verwendet. Einige Forscher vermuten, dass die Wikinger mithilfe von Kristallen dieses Minerals die Seefahrt navigierten, wodurch sie selbst bei bewölktem Wetter den Sonnenstand genau bestimmen konnten. Heute wird Kalkstein hauptsächlich im Bauwesen als Baustoff sowie zur Herstellung von Kalk und Zement verwendet, während Marmor als Bau- und Zierstein dient.
Phosphoreszenz ist ein Sonderfall der Lumineszenz. Es ist das Phänomen, dass ein Stoff nach der Beleuchtung noch eine Weile im Dunkeln nachleuchtet. Der Begriff bedeutet so viel wie „leuchtend wie Phosphor“. Weißer Phosphor leuchtet zwar tatsächlich im Dunkeln, aber bei ihm entsteht das Leuchten durch Oxidationsreaktionen des Phosphors mit dem Sauerstoff der Luft (er kann sich auch spontan entzünden), das Licht hat also einen anderen Ursprung. Phosphoreszenz kann auch auftreten, wenn ein solches Material mit beschleunigten Elektronen beschossen wird, wie beispielsweise in einer Kathodenstrahlröhre. Bei gewöhnlichen Leuchtstoffen resultiert sie aus dem langsamen Zerfall von Elektronen, die durch Lichteinstrahlung angeregt wurden. Die Langsamkeit dieses Prozesses erklärt sich dadurch, dass die Rückkehr der Elektronen in den Grundzustand ein quantenmechanisch verbotener Übergang ist. Henri Becquerel entdeckte 1896 bei seinen Studien zur Phosphoreszenz das Phänomen der Radioaktivität. Die Phosphoreszenz wurde durch die Verwendung bestimmter Farben auf den Zeigern von Uhren erforscht. Phosphoreszenz ist von Fluoreszenz zu unterscheiden. Bei der Fluoreszenz ist kein verbotener Übergang beim Elektronenrückfall beteiligt, daher wird Licht in viel kürzerer Zeit emittiert.
