519

VI. Ueber tien fardenden Bestandihd &s Fkrer- steins, Carneols und Arnethystes;

c;on T T H e i n t z .

D a f s der Feuerstein seine Farbe Korperii organisclier h a t u r verdankt , ist schon seit langer Zeit allgemein an- genommen. Nich,t nur der Geroch, welclier beim Feuer- schlagen und beim Zerreiben des Feuersteins erzeugt wird, und die Zerstorung der Farbe vieler Sorten desselben, wenn mait ihn bei Luftzutritt heftig gliibt, spreclicu da- fur, sondern auch E h r e i i b erg's glznzende Eutdcckung, dafs cr aus den Kieselpai~zern inikroskopischer Thier- clien gebildet ist. Dennoch scheint es inir nicht unin- teressant die Versuche hier anzufuhraii, durch welche ich dcn Kolilenstoffgehalt desselben direct nachzuweisell vermochte, obglcich sie eigentlich dazii dienen sollten, die beim Amethyst und Carneol zu deniselbcn Zweck anzuwendende Methode zu priifen.

Die Resultate dersclben bestztigen zuglcich die Ver- schiedenheit des Jurafeuersteins und des von Kugen. Denn es war nicht moglich jenen drirch Gluhen in) Sauer- stoffgase vollst~ndig Z I I entfiirbcn, wogegen diescr da- durch vollkoinmen weifs wurclc.

Die Versuche geschnhen aitf folgendt. Wcisc: . D e r Feuerstcin, Carneol und huiethyst wiirderi zwi- schen starkcin Papier iu Stuckc von solclier Grafsc zer- klopft, daTs sie mit Leichtigkeit in ein gewiihnliches Ver- breunungsrohr gebracht werden konnteu. Sie wurdeu darauf von dein feine'n Pulver uud auhaftenden Papier- stiicken theils durcli sorgfjltiges tlussuchen, tbeils durch Abwaschen befreit.

25 bis 30% Grammen dieser so vorge.richtetcn Sub- stanzcn wurden in ein an beiden Enden offenes, bis zn

520

4 seiner Liinge init Kupfcroxyd angefiilltes Werbrennungs- rohr gebracht, so dafs sie das inittlere Drittel desselben einnahmcn. Das liintere Drittcl blieb frci, und wurde inittelst eines Korks rnit einein Apparat verbunden, der init dein 'vou E r d m a 11 n und M a r c h a n d zur organi- schcn Aualysc angcwendetcn vollkoinn~eii iibcreins~iinint, uur d d s dic Stcllc ihrer Spirituslarnpe ein gcwiiiinlicher L i c b i g7sclicr Ofcn vertrat. Zur Bcstiinmung der Koh- lenssure wurde, auCscr dem L i e b i g'schen Kaliapparat, ein mit geschinolzcnein kaustischeii Kali gefulltes Rohr angevvcndct wclchcs d a m diente die durch jenen etwa norh liindiircligelicnde KohlensSure , so wie das durch den Crasstroin aup ihm fortgcrissene Wasser auhi iebmen.

Durcli eincn Stroin irockner atmosphiirischcr Luft wmdc die Siibstaiiz sowohl wic das Kupfcroxyd, wel- che beide iibrigcns so hcik in das Rohr gebracht yvur- den, dills sic knuin noch Wasser cntlialtcn konntcn, voll- stiindig gctrocknct \vas dcrrch Wiirine noch beschlcu- nigt wurdc. 30 Grainincn cincs nicht sehr dunklen Feuer- steins vom J u r a , auf diesc Wei se iin Sauerstoffgase lief- tig gcglulit, gabcn:

0 , O I 1 Grin. Kolilens3ure und 0,312 - Wasser.

Die gcringe Quantitiit Kohlcnsiiurc, wclche icli hier crliiclt , entspricht dcnnocli wahrscheinlich dcr gaiizcn Men& des Kohlcnstoffgehalts dieses Feuersteins ; denn xvenii aach seine Farbe kauin veriiudert schien, so wa- rcn deiinoch siimmtliche Stukke iin Inuern volll~ominen w c i k Es scheint daher nicht allein organischc Substanz Ursache dcr Farbung dieses Feuersteins zu seyn; wenig- stens w%re nicht einzusclien, wic sie im Innern der Stucke durch Hitze und Sauerstoff zcrstiirt wcrden kiinnte, wah- rend sic gerade a u f der AuLcnseite diesen Agentien Wi- derstand leistete. Dagegen erhielt ich aus 30 Graminen eines zienilich hellen Feuersteins von Kugen :

0,073 Grin. Kohlelisiiure und 0,331 - Wasser.

521 Diets entspricht 0,0199 Grm. oder 0,066 Proc. Kohlenstoff

V O l l

was und hen

, und 1,103 Proc. Wasser. Eben so vie1 eines anderen sehr dunklen Feuersteins deinselben Fundorte gab :

0,0802 Grm. Kohlensaure und 0,3895 - Wasser

entspriclit 0,0219 Grin. oder 0,073 Proc. Kohlenstoff 1,298 Proc. Wasser. Beide waren nach dem Glii- vollkommen wei t . Es 'ist hbchst wahrscheinlich, dafs der Wasserstoff

wenigstens zum griibten Theil als Wasser in rlem un- tersuchten Feuersteiu enthalten war. Denn wenn man die gefundenen Zahlen in Atomverhaltnissen ausdrucken wollte, so wurden, nach den beiden Analysen, auf 1 Atom Kohlenstoff etwa 22 bis 24 Atome Wasserstoff kommen , welches VerbindungsverhaltniL zu abnorm ist, um irgend annehmbar zu seyn.

Nachdem ich mich so iiberzeugt hatte, dafs auf die- sem W e g e der Kohlenstotf in den genannten Mineralien nachgewiesen werden kiinne, schritt ich zur Untersu- chung des Carneols.

Dieser ist scbon friiher Gegenstand einer Arbeit von G a u l t l i i e r d e C l a u b r y ' ) gewesen. Seine Ver- suche geschahen auf folgende Weise. I)er Carneol wurde fein gerieben (auf welche Weise wird nicht angefuhrt), dann mit Kupferoxyd gemengt und gegluht. 100 Grm. desselben gaben 29 Kubikcentim. Kohlens3ure, was etwa 0,057 Grm. Kohlensaure entsprechen wiirde oder 0,0155 Grm. Kohlenstoff. Aus der Erzeugung dieser geringen Menge Kohlenslure den Schlufs zu ziehen, dafs irgend eine organische Substanz Ursache der Farbung des Car- neols sey, ist wohl etwas gewagt, weil beirn Pulvern des Minerals leicht kohlenstoffhaltige Rbrper an demsel- ben haften bleiben konnten, woher diese Kohlensiiurebil- dung erklart werden diirfte. Aufserdem hat d e C l a u b r y Carneol angewendet, der angeschliffen, also vielleicht 1) Annolrs de chim. et dc phys. L , p. 436.

522

init Oel durchzogen war. Er hat nun zwar den Ver- such gemacht, ihn durch Kochen init Kali von demsel- ben zu befreien, indessen m6chte diers wohl nur unvoll- kommen geschehen kiinnen. Diese Bedeuken rechtfer- tigen die folgende Arbeit.

Meine Untersuchung eines durchaus nicht angeschlif- fenen, sehr dunklen Carneols aus der Gobinskoi-Steppe in China stimmt nicht mit der von d e C l a u b r y iiberein. Denn 25 Grm. des auf die obeii angefulirte Weise in Sauer- stoff iegluhten Steines gaben mir n”ur 0,003 Gr;n. Kohlen- ssure, welche 0,00082 Grin. oder 0,00328 Proc. Kohlenstaff entsprechen. Es ist wohl nicht zii bezweifeln, d a b dieser gcringe procentische Gelialt an Kohlenstoff anf die FHr- bung des Steins keinen Einflufs haben kann. Er hat seinen Ursprung gcwifs den trotz des sorgfdtigsten Rei- nigcns desselben n i c k vollkommen entfernten organi- schcii Unreinigkeiten zu verdankcii. Dals abcr der iu demselbcn etwa enthaltene KohIenstoff vollstiindig zu Kolilensliure verbraniit scyn muLcdc, dafiir burgen fol- gende Eigenschaften des gegluhten Steins.

Die Stiicke waren undurchsichtig, auf der Oberfla- clie entwedcr. braunrolli odcr weirs, im Innern ohne hus- nahine weirs geffrbt. Ilraunroth wayen bcsoiiders dic Fl%chen, wclche vor dem Zerschlagen dcs Steins seine Oberflgche bildeteu.

W e n n aber auch nur gcringe Mengen Kohle rinver- bralint gebliebeii wiiren, so ware eine grauliche Fiirbung nothwendigc Folge dnvon gewesen.

An Vl‘asser enthielten die von inir untersuchten 25 Grm. Carneol 0,0975 Grm. oder 0,391 Proc.

l jurch cine Analyse suchte ich darauf den f ’ nr b eu- den Bestandtheil des Carneols zu bestimmen.

Uin 5hn zu pulvern, wurde er in steifes Papier ge- wickelt und in eincin eiserncn Miirscr mil der Vor- sicht zerschlagen , daCs er iiicht in rininittelbare Heruh- rung init ihm karn. Uurch eiii Sieb wurdc das Fcine

.

523

vom Groben gesondert, und diese Operation so Iange wiederholt, bis die gehiirige Menge des Steins in ein feines Pulver verwandelt war. 15 Grm. desselben, init Flufssaure aufgeschlossen , gaben :

0,0075 Grm. Eisenoxyd =0,050 Proc. 0,0122 - Thonerde =0,081 - 0,0042 - Magnesia ~ 0 , 0 2 8 - 0,00064 - Kali =0,0043 - 0,0113 - Natron - -0,075 -

Mangan konnte auf keine Weise gefunden werdeu. Diese Untersuchung zeigt, dafs die Farbe des Car-

neols wirklich von einem Eisengehalt herruhrt ; denn kein anderer der darin gefundenen Stoffe verinag gefarbte Ver: bindungen hervorzubringen. W i e aber das Eisen in dem Carneol enthalten ist, dariiber miichte wohl nicht SO

leicht Aufschlufs gegeben werden konnen. Doch am wahrscheinlichsten ist es als freies Eisenoxyd darin.

Die Erscheinung aber, dafs durch Hitze die Farbe des Carneols bedeutend schwzcher wird, wenn nicht ganz verschwindet, findet leicht ihre Erklarung. Im ungegliih- ten niimlich durchsieht man die ganze Dicke des Stiicks,. weil nirgends durch ein anderes eingeschaltetes Medium dem Licht ein Hindernifs entgegeiigesetzt wird. Der ge- gliihte dagegen ist von unendlich vielen hiiclist feinen Rissen durchzogen, welche das Licht nicht allein griifs- tentheils verhindern, den Stein zu durchdringen, sondern a w h es so zerstreuen, dafs dadurch der Eindruck von Weifs entsteht.

Den Amethyst, welchen ich zu meinen Untersuchun- gen anwendete, verdanke ich der Giite des Hrn. Yro- fessor G. R o s e . Leider war sein Fundort nicht ge- nau bekannt. Ich kann nur angeben,.da€s er von Bra- silien stammt. Er war besonders wegen seiner sehr dunk- len Farbe geeignet zu Auffinduag des gewifs niir in gerin- ger Menge in demselben enthaltenen farbenden Stoffs.

’

524

n u r c h Hitze zerspringt, wie bekannt, der Amethyst und wird dann entfirbt, Die Temperatur, bei welcher diefs geschieht, ist etwa 2500 C. Zuerst scliien es mir wich- tig, die Annahme zu prufen, dafs Mangangehalt die Ur- sache der Farbe des Amethystes sey. Icli schinolz daher 9 Grin. clesselben, der auf dicsclbe Weise , wie oben vom Carneol erwshnt ist, gepulvcrt wordcn war, in zwci PoLtionen init kohlcnsaurein Batron im Platinticgel, schicd die KieselsSure aiif die gewiihnliche Weise ab, und fallte das Eisen init bernsteinsaurem Ammoniak. Auf diese Wci se erhielt icli 0,016 Grm. Eisenoxyd. In der abfil- trirten Flussigkeit gab Schwefel~vasserstoff-Aiiiinoiiial~ iiocli cinen schwarzen Niederschlag , dcr, in Salpetcrsiiurc ko- chend gcliist, init Kali gefiillt und gegliiht, 0,001 Grin. wog. Icli schlug diescn W c g ein, weil icli die Unmijg- lichkeit einsah , so gcringe Mengen Eisenoxyd von etwa vorhaudcncm Mangan genau zu scheiden. Auf diese Wei se liefs sich ,no& die Fiirbung, die dieser Nieder- schlag dcm kohlensaoren Natron , momit cr gesclimolzcn wurde, rnittheilte, init der vergTeichen, welche cine glei- che Meiige kohlensaures Natron durch cine gcwogeiie QuantitSt Manganoxydoxydul erhielt. Naturlich brauchte ich nur den durch Schwefelwasserstoff- Aiiimoniak ent- standenen Niedcrschlag auf die angcgebene Weisc zu be- handeln, da in dem durch bernsteinsaures Ainuioniak er- haltenen Ei'senoxyd uniniiglicli Mangan enthalten seyn k on n t e.

Aus den Vcrsuclien folgte, dafs dns im Eisenoxyd enthaltcne Mangaii das kohlensaure Natron noch nicht so stark firbte , wie ein Milligramme Manganoxydoxydul, das ubrigens, inn die Versuche ganz iibereinstiminend zu iiiachen, mit drei Milligrainmen Eisenoxyd versetzt war; aber eine griinliche FSrbung war nicht zu verkennen. Desseu ungeachtct ist diescr Versuch wohl hinreichend, um darzuthun, dafs Mangan nicht der Brben'de Bestand- thcil des unlersuchten Ainethystes seyn kann, deiiii es war

525

hiichstens T;ra Proc. Mangan in demselben enthalten, wel- che geringe Menge uniniiglich eine so intensive Farbe hervorbringen kann.

Mehr noch als diese Analyse spricht dafur die fol- gende.

20,345 Grin. eines leider bedeutend lieller, docli auch noch intensiv gefirbten Amethystes von deinselben Fund- ortc wurden mit Fluorwasserstoffsaure aufgeschlossen, der nicht bedeutende Ruckstand in Salzsaure gelijst, mit Sal- petersaure gekocht und mit Ammoniak gefillt. Das nie- rlergeschlagene Eisenoxyd betrug 0,004 Grm. In der ab- filtrirten Fliieigkeit war selbst nach langer Zeit keiu Nic- derschlag" von Schwefelmangan zu erhalten. W e n n also in diesein Amethyst Mangan enthalten war, so mufste es zugleich mit dem Eisenoxyd niedergeschlagen worden seyn. Ich schmolz daher dieses mit kohlensaurein Ka- tron in einem Platintiegel, konnte aber keine oder doch iiur eine so schwache Farbung erhalten, dafs ein Unbe- fangcner gewifs niclit auf den Mangangehalt der geschmol- zenen Masse geleitet worden wlre.

Uebrigens gab mir die Analyse folgende Zahlen: Eisenoxyd 0,0040 Grm. =0,0197 Proc. Kallrerde 0,0048 - =O,O23G - Talkerde 0,0027 - =0,0133 - Natron 0,0085 - =0,0418 -

Merkwiirdig und wichtig ist, auch in Beziehung auf Bestiinmung des brbendcii Stoffs des Amethystes, sein Ge- halt an Natron, ubcrhaupt a n starken Basen, und es ist nun nicht mehr so unwahrscheinlich, wie friiher, dafs das Eisen, mit der grofstmoglichen Meoge Sauerstoff verbun- den , die SZure ist zu den gefundenen starken Basen. W e n n demnach Eiseuslure der Tirbende Restandtheil des Amethystes ist, was schon friiher als Vermuthun, D yon Prof. Po 6 g e n d o r f f ausgesprochen. ist ), so erklzrt sicli dadurch leicht die vollkommene Zerstiirung der Farbe 1) Poggendorff 'a Aooalen, Bd. LZV S. 377.

desselben in der Hitze durch ihre Zersetzung. Zwar ge- sdiieht jene Entfarbung erst bei etwa 250° C., wiilirend nach F re 'my eine verdunnte Aufliisung des eisensauren Kalis schon durch blokes Kochen entfarbt wird; aber Prof. H. R o s e hat in neuerer Zeit gezeigt, dafs concentrirte Auf- losongen dcsselben gekocht werdeu konnen, ohne dafs sie sich entfarben I ) . Freilich werden sie nach dein KO- chen schneller zersetzt, als es geschieht, wenn sie iiicht gekocht werden.

W e n n die Nachricht richtig ist, dafs in friiheren Jahren in Frankreich durch Erhitzen des Amethystes ein Stein dargestellt worden ist, der dew Topas an Farbe ganz ahnlich war, so spricht diese Umwandlung des Vio- lett in Gelb sehr fur die oben augefuhrte Ansicht. Sic wiirde sich durch Reduction der Eisenszure zu Eisen- oxyd erkliiren lassen. Icli versuchte dahcr einen ge- schliffenen Amethyst zu enlfsrben, olinc ilrm scine Durch- sichtigkeit zu rauben. Zu dem Ende fiillte ich einen Tie- gel mit Kohlenpulver und senk'te den Amethyst in das- selbe hinein. Darauf erhitzte ich ihii sehr allmiihlig bis, uber die Temperatur, welche seine Entfiirbung bedingt. Es ist inir zwar nicht gelungen ihn vollkoininen klar zu erhalten ; dennoch zeigte er, ungeachtet er opalisirend war, iin durchfallenden Lichte eine dcutlich gelbe Farbe. '

Der so eben entwickelten An$cht entgegen stelit noch eine andere, welche widerlegt werden mufste, wenn jene bei 'dem jetFigen Standpunkte der Untersuchungen iiber diesen Gegpsrand als die richtige angenommcn wer- den sollte. Es ist diefs die AuilaKme, dais organische Subsfanzen die Farbe des Amethystes bedingeB.

Um sie zii widerlegen, worden 30 Grin. Amethyst auf dieselbe Weise, wie sclion oben vom Feuerstein und Carneol erwahnt ist , in1 Sauerstoff gegliiht. Ich erhielt daraus 0,003 Grm. Kohlenslure und 0,0168 Grm. Wasser.

0,003 Grm. Kohlenslure entsprechen 0,000819 Grm. 1) Poggendorff's Annalen, Bd. LIX S. 319.

527

Kohlenstoff. 100 Th. Amethyst gaben also 0,00273 Kohlen- stoff. Auch hier kann die geringe Quantitst Kohlenstoff, die, beilaufig bemerkt, .mit der aus dem Carneol erhal- tenen ziemlich genau ubereinstimmt, wohl eher geringen, trot2 aller Vorsicht anhaftenden Mengen organischer Sub- stanzen ziigeschrieben werden, als dafs sie zu der Be- hauptung berechtigte, im Amethyst sey der gefundenc Kohlenstoff, und zwar in einer firbenden organischen Verbindung vorhanden gewesen. Auch iniilste, wenn diese Ansicht nur irgend Wahrscheinlichkeit liaben sollte, der durch Gluhen im Sauerstoff entfdrbte Amethyst eine an- dere Farbenniiance zeigen, als der, welcher nur gerade so stark erhitzt worden war, dafs er entfsrbt wurdc. Denn in diesern Falle konnte unmiiglich der ganze Koh- legehrtlt verbrannt seyn. Es la t te also die Farbe durch den unverbrannten Kohlenstoff modificirt werden miis- scu. liche opalisirend.

Aus den erwalinten Versuchen geht hervor, dafs der Feuerstein zwar durch .organkche Substanzen gefirbt ist, d a b dagegen dieh beim Carneol und Amethyst nicht der Fall ist. Jener erhalt seine Farbe yon einein Gchalt a n Eisen, welches wohl als Osyd darin seyn miichte. Bei diesem aber ist hiichst wahrscheinlich eine eisensaure Verbindung die Ursache seiner eigenthiimlichen F3rbung.

Beide waren aber mil demselben Stich in's Gelb- ,

VII. Uefier die Theorie der Gletscher; wrn Ruthsherrri Pet e r M e r ia n in Basel.

( S c h l u f s von S e i t e 444 dieses Bandes.)

4) D i e S a u s s u r e ' s c h e T h e o r i e d e r G l e t s e h e r .

D a s Vorrucken der Gletscher gescbieht, nach der von A l t m a n n zuerst aufgestellten und von S a u s s o r e nfher