Tonboden

Ton bezeichnet ein natürlich vorkommendes Material, das sich überwiegend aus feinkörnigen Mineralen zusammensetzt und variable Mengen an Wasser enthalten kann. Bei entsprechenden Wassergehalten ist Ton plastisch. Beim Trocknen oder Brennen härtet Ton aus.

Bei den Tonmineralen, die dem Ton seine plastischen Eigenschaften verleihen, handelt es sich im Allgemeinen um Schichtsilikate. Zusätzlich können Tone noch weitere organische und anorganische Materialien enthalten, die nicht zu den plastischen Eigenschaften beitragen wie z. B. Quarz, Kalzit, Dolomit, Feldspäte, Oxide, Hydroxide oder auch kolloidale Kieselsäure, Eisenhydroxidgele oder organische Gele.

Nicht zu den Tonen zählen künstlich hergestellte Materialien mit Toneigenschaften sowie Materialien mit vorwiegend organischen Bestandteilen, auch wenn diese die plastischen Eigenschaften von Ton aufweisen und natürlichen Ursprungs sind.

Diese Definition der AIPEA (Association Internationale Pour L’Etudes Des Argiles) legt keine exakte Korngröße der Tonbestandteile fest, da verschiedene Disziplinen hier eigene Festlegungen getroffen haben. In der Geologie und der Bodenkunde gilt für Ton eine Partikelgröße < 2 µm, in der Sedimentologie < 4 µm, in der Kolloidchemie < 1 µm und nach der Norm ISO 14688 gelten Partikel mit Größen unter 63 µm als Tonpartikel.

Verwendung

Töpferwaren und Keramik

Die Verwendung von Ton als Rohstoff für Keramik ist bis in das Jungpaläolithikum hinein belegt. Schon rund 24.000 Jahre v. Chr. fertigten Mammutjäger Tonfiguren wie die Venus von Dolní Věstonice, die zusammen mit zahlreichen Tierfiguren in Tschechien gefunden wurde.

Baumaterial

Ton ist einer der Hauptbestandteile von Lehm und wird seit rund 10.000 Jahren in Form luftgetrockneter Lehmziegel und Lehmputz als Baumaterial verwendet. Zwischen 3100 bis 2900 v. Chr. wurde erstmals in großem Umfang gebrannter Ton in Ziegelform verwendet. Spätestens seit dieser Zeit ist Ton einer der bedeutendsten Baustoffe der Menschheit.

Darüber hinaus wird Ton z. B. benötigt für die Dichtungsschicht von Deichen und die Abdichtung von Deponien gegen den Untergrund. Mächtige Formationen von hochdichtem Ton werden als Endlager für radioaktive Abfälle diskutiert.

Seit dem 20. Jahrhundert wird Ton als Rohstoff für die Zementherstellung eingesetzt.

Industrie

Ton ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Schamotten, die für die Innenauskleidung von Öfen z. B. in der Stahl- und Glasindustrie benötigt werden.

Bei der Herstellung von Papier wird Ton als Füllstoff eingesetzt, um das Papier weicher und geschmeidiger zu machen und ihm eine glatte Oberfläche zu verleihen.

Medizin

Tone unterschiedlichster Zusammensetzungen werden seit prähistorischen Zeiten zu therapeutischen Zwecken eingesetzt. Die Wirkungsmechanismen sind im Detail oft kaum verstanden. In erster Linie wird die hohe Adsorbtionsfähigkeit der sehr feinkörnigen Schichtsilicate als Erklärung für die beohachteten Heilwirkungen angeführt. Einerseits können an die Mineraloberflächen gebundene Nährstoffe abgegeben werden, andererseits können Giftstoffe an die Tonminerale gebunden und so neutralisiert werden.

Aktuelle Studien belegen, dass einige Vorkommen eisenreicher Tone eine bakterientötende Wirkung haben. ^[1] Wirksam sind hier weniger die Tonminerale selbst (Fe-Smektit, 1Md Illit) als viel mehr der hohe pH-Wert (>9) der Tonsuspensionen im Kombination mit gelösten Spurenelementen (Na, Mn, As, Ag, Mo, U). ^[2]

Literatur

• S. Guggenheim et al. 2006: Summary of Recomandations of Nomenclature Committees Relevant to Clay Mineralogy: Report of the Association Internationale Pour L’Etudes Des Argiles (AIPEA) Nomenclature Committee for 2006, Clays and Clay Minerals, Vol. 54, No. 6, 761–772
• S. Guggenheim 1995: Definition of Clay and Clay Mineral: Joint Report of the AIPEA Nomenclature and CMS Nomenclature Committees, Clays and Clay Minerals, Vol. 43, No. 2, 255–256
• Hillier S. (2003) Clay Mineralogy. pp 139–142 In: Middleton G.V., Church M.J., Coniglio M., Hardie L.A. and Longstaffe F.J.(Editors) Encyclopedia of sediments and sedimentary rocks. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
• Lynda B. Williams et al. 2008: Chemical and Mineralogical Characteristics of French Green Clays Used for Healing, Clays and Clay Minerals, Vol 56, No. 4, 437-452 Manuskript

Einzelnachweise

1. ↑ Broad-spectrum in vitro antibacterial activities of clay minerals against antibiotic-susceptible and antibiotic-resistant bacterial pathogens
2. ↑ Chemical and Mineralogical Charactristics of French Green Clays Used for Healing

Weblinks

• American Ceramic Society: Ceramics History
• DePauw University: Ceramics Resource
• Ceramic studio
• Bundesverband Keramische Rohstoffe