Rose : Hetemniorphe Zustlnde der kohlencaurcn Kalkerde. 383

XLVIII. Ueber die heteromorpheii Zustande der

kohlensauren- Kalkerde. Von

(3, Rose.

fIm Auszuge aus d. Berichten d. KBnigl. Acad. d. Wissensch. zu Berlin. Ju l i 1860.)

Versuche iiber das Verhnlten des kohlensauren Kalks bei hoher Temperaticr mit Flussmittelit und fiir sich.

Wenn man ein Gemenge von gleichen Atomgeroichten oon kohlensawem Nutrot4 uad kohlensawem Kali im Platiptiegel uber der Gaslampe erhitzt und in die Masse, nachdem sie vollkommen in Fluss gerathen ist, einige kleine Messer- spitzen von gegliihtem Chlorcalcium hineinschuttet, so losen sich dieselben darin ohne Aufbrausen vollstandig auf, Wenn man die geschmolzene Masse erkalten Iasst, und ein Stuck davon in Wasser von der gewohnlichen Tem- peratur bringt, so lost es sich darin nach und nach bis auf einen pulverformigen Ruckstand von kohlensaurem Kolk auf. Untersucht man denselben untor dem Mikroskop bald nach der theilweisen Auflosung der geschmolzenen Masse, 80 sieht man, dass derselbe aus lauter ganz kleinen KU- gelchen besteht; nach einiger Zeit sind dieselben grosser geworden und in 24 Stunden, und in anderen FIllen in noch vie1 kiirzerer Zeit in lauter schon krystallisirte ein- zelne oder zu mehreren zusammengehaufte Rhomboeder umgewandelt ; sie sind also nun Kalkspath geworden.

Wenn man ein anderes Stuck der geschmolxenen Masse in kochendes Wasser wirft, eine Zeit lang kocht, und nun den Ruckstand unter dem Mikroskop untersucht, so besteht derselbe aus klcinen Prismen von Aragonit, unter welchen sich in der Regel wohl einxelne Rhomboeder von Kalkspath befinden, aher keine Kugeln. Lasst man den Ruckstand unter der Losung oder wenn man diese abgegossen hat, unter reinem Wasser stehen, so andern

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sich die Prisnien nach und nach in eine, reihenformige Zusainmenhiiufung \on kleinen KhornboGdern u m , und bilden nun ehenfalls Kalkspath. Diese Erscheinungen Gnd also in Uebereinstimmung mit denen, welche man erhdt , wenn man die Auilosungen von kohlensaurem Natron und Chlorcalcium mit einander mischt, und wie sie yon dem Verf. in seiner ersten Abhandlung iiber diesen Gegenstsnd in P o g g e n d o r f f ' s Annalen*) beschrieben sin&

Wenn man in das geschmolzene kohlensaure Kali- Natron etwas zerriebeiicn Kalkspath oder auch kleine rhuna- boedrisclte I l r ~ c l i s t i i c k e von Kalkapath thut , so lost sich der- selbe darin vol ls thdig und ohne Brausen auf, und giebt nun bei der Auflosung in kaltem und heissem Wasser vollkommen dieselben Erscheinungen, als hatte man Chlor- calcium hinzugesetzt, und wie sie soeben beschrieben sind. Da sich der hinzugesetzte Kalkspath in dem geschmolzenen kohlensauren Kali-Puatron ganz auflost, so 5nder.t es in den Resultaten such nichts, ob man statt des Kalkspaths Ara- gonit oder Kreide hinzusetzt.

Wenn man ocalsnirren Kalk bei schwacher Rothgluth erhitzt, so andert sich derselbe, nachdem das Wasser, welchcs e r enthalt, entwichen ist, unter Erscheinung einer kleinen blauen schnell verloschenden Flamme von Kohlen- oxydgas in kohlensauren Kalk um. Unter dem Mikroskop untersucht besteht derselbe aus eben solchen kleinen Kii- gelchen, wie bei den vorigen Versuchen **), und er behalt in diesem Fall auch dieses Ansehen, wenn man ihn in Wasser schiittet und damit stehen liisst, nnd selbst damit kocht.

Die beschriebenen Versuche hatten also nie rhom- boedrischen Kalk unmittelbar geliefert ; d a derselbe aber nach den bekannten schon irn Jahre 1804 angestellten Yersuchen von J a m e s H a l l gebildet wird, wenn man

Er veriindert sich nicht in Kalkspath.

*) Von 1837. €id. XLII. p. 354. **) Und wic dcr oxalsaure Kalk Eelhst, dx derselbe ebcllfdls

amorph ist, und nus kleinen Kugclchen bestcht. Dcr oxalsnure K.ilk verjindcrt, wenii c r i n kohlensauren umgewnndrlt wird, unter dem Mikroskop w i n Ansehen gar nicht.

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Kreide oder dichteii Kalkstein einer hohen Hitze bei ho- hem Drucke aussetzt, so beschloss der Verf. diese zu wiederholen, wozu Herr W e r n e r S i e m e n s ihm mit grosser Bereitwilligkcit die Hand bot. Herr S i e m e n s stampfte trockne Schlammkreide in ein Stuck eines Plin- tenlaufes ein, verschloss dasselhe an beiden Enden herme- tisch, setzte es dem Feuer eines von ihm neu construirten Gasofens aus , in dem man grossere Massen Platins mit Leichtigkeit schmelzen kann. Wahrend des Versuches platzte der Lauf, an der Spalte erschien eine kleine blaue Flamme , offenbar von gebildetem Kohlenoxydgas , worauf der Lauf aus dem Ofen genommen wurde. Die ange- wandte Kreide wurde bei Oeffnung des Laufes zu einer dichten, lichte blaulichweissen, im Bruch schwach glan- zenden mit Sprungen durchsetzten Masse zusammengc- bncken gefunden, die auf der Oberfliiche rnit einer dunnen schneeweissen , erdigen, an der dichten Masse scharf ab- schneidenden Rinde, und auch auf den Sprungen rnit klei- nen weissen erdigen Partien bedeckt war. Diese wie auch die Rinde bestanden aus kaustischem Kalk; die dichte Masse war aber, wie die genaue Untersuchung erwies, in chemischer Hinsicht nicht verandert, und auch ihrem iiusseren Ansehen nach nur scheinbar verschieden, denn unter dem Mikroskop zeigte sie dieselben kleinen Kiigel- chen, und durchaus dieselbe Beschaffenheit wie die unge- gluhte Kreide. Dic angewandte Kreide war also durch das Gluhen in dem verschlossenen Flintenlauf wohl etwas zusammengebacken, sonst sber wesentlich nicht verandert, und keineswegs Kalkspath geworden.

Als der Versuch mit kleinen rhomboedrischen Stiick- chen Kalkspaths wiederholt wurde, musste er wieder unter- brochen werden, da auch diessmal der Flintenlauf platzte. Herausgenommen, waren die kleineren Stucke rnit Beibe- haltung ihrer Form ganz in kaustischen Kalk umgeandert, die grosseren nur auf der Oberflache, dae Innere war, un- geachtet es doch einer grossen Hitze eine betrachtliche Zeit ausgesetzt gewesen , unverandert gehlieben , und schnitt wieder a n der weissen erdigen Masse der Ober- flache scharf ab.

J o u i i i 1. prakt. CI.ernie. LS\Xl . 6. 25

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Dasselbe heobachtete der Verf. auch unter anderen Verh5ltuissen. Herr M i t s c h e r 1 i c h hatte ihm Kalkstein- stucke von Rudersdorf mitgetheilt, die durch den [Calk- oferi gegangen, ohne, weil sie zu gross waren, vollig durch- gebrannt worden zu sein. Sie hatten einen Kern von un- gebranntem Kalk behalten, der aber, wie die Untersuchung ergab, vollig uriveranderter dichter Kalkstein war, wie der nicht i’m Ofen gewesene Kalkstein.

Es scheint daher aus diesen Versuchen wohl hervor- zugehen , dass Kreide und dichter Kalksteivi (lurch hohe Tem- peratur in verscldossenen Ruumeu sich in deiitlich krystallinischen Kalkspath icieht umundern lassen, w i d iiherhaupt der rlcombokdri- sche kohlercsaure Kalk auf sogenanntem trockneii IVege sich nicht bildet. Vergleicht man genau die Beschreibung der Ver- suche Hal l ’s*) sowie auch die, welche B u c h h o l z * * ) spater uber diesen Gegenstand anstellte, so wird es sehr wahrscheinlich, dass auch sie nichts anderes als der Verf. erhalten, und die zusanimengebackeiie sonst aber unver- anderte Kreide fur krystallinischen Marmor gehalten haben. So haufig man diese Versuche von H a l l auch angefuhrt, und zur Erlilarung geologischer Erscheinungen so wie zur Aufstellung ganzer Theorien benutzt hat , so waren sie doch eigentlich nie wiederholt und bestatigt ***), und die von dem Verf. angestellten Versuche zeigen, wie voreilig jenes Verfahren gewesen ist. Allerdings ist nicht zu leugnen, dass an der Grenze mit dem Granit und Basalt der dichte Kalkstein und die Kreide ofter verandert und in Marmor umgeandert sind, wie am Paradiesbacken bei Dramrnen in Norwegeri und bei Belfast in Irland, aber man kann diese Umanderungen nicht der blossen Hitze zuschreiben, und es miissen offenbar noch andere Ageiitien mitgewirkt hahen; Folgerungen: zu denen Bischof , wenn auch auf anderem Wege, ebenfalls geliommen is t t ) .

*) G e h l e u : Ncucs sllgcni. Journ. d. Chcm. V, 287. **) G e h l e n : Journ f Chcm. u. Phye. I, 271.

***) B u c h h o l z muchte seine Bcobnchtnng nur zufiillig bei der Bercitung von kaiiqtischcm Kalk aus Iireidc, die bei dem Versuche nicht durchgebrannt worden war.

t) Lchrbuch dcr chem. ti. pllysik. Geologie. 11, 1019.

Rose : Heteramorpbe Z u s t h d e dcr kohlensnuren Kalkerde. 387

Versirche mit einer Aufl8sung van kolilensazirem Kalk in kohlensmirein Wnsser.

Der Verf. bediente sich zu diesen Versuchen einer Auf- losung, die von Herrn S o l t m a n n in seiner Anstalt kunstlicher Mineralwasser dargestellt und ihm bereitwilligst zur Verfiigung gestellt war.

Wenn man eine solche Auflosung in ein grosses Becherglas giesst nnd in dem Zimmer bei der gewohn- lichen Temperatur ruhig stehen lasst, so bildet sich bei der nur allmfhlich und langsam stattfindenden Gasent- wickelung, die 6-8 "age anhalt , auf der Oberfliche der Flussigkeit eine dunne Decke und am Boden ein schwacher Bodensatz von neutralem kohlensauren Kalk.

Betrschtet man die Decke unter dem Mikroskop, so sieht man, dass sie entweder nur aus sehr vollkommen ausgebildeten und verhaltnissmbsig grossen Hauptrhom- boedern von Kalkspath hesteht oder mit grosseren untl kleineren Scheiben gemengt ist, die eine runde oder mehr noch einen welligen Rand und in dem Mittelpunkt eine kleine Kugel oder ein kleines Rhornboedel; was oft schwer zu entscheiden ist, enthalten*).

Der Bodensatz besteht nur aus ganz kleinen Kugeln, die sich in diesem Fall , ohne sich zu verandern, durch ein Filtrum von der Flussigkeit trennen, und darauf trock- nen lassen, so dass sie aufbewahrt werden konnen; e r ist also Kreide.

Giesst man die Auflosung des kohlensauren Kalks in ein Becherglss und stellt dasselbe in den geheizten Stu- benofen, so findet gleich eine starlie Gasentwickelung ststt, die 6-8 Gtunden dauert, und nun ebenfalls die Bil- dung einer Decke auf der Flussigkeit und eines Boden- satzes zur F o l p hat. Die Decke besteht aber nun vor-

') Die blossen Rhomboeder bilden sich vorzugsweise aus con- centrirten, die Gemenge mit den Scheiben in weniger concentrirtcn Flhssigkeiten; daher letztere stets neben dcn Rhomboedern bei der sich bildendcn zweiten Decke cntstehen, weiii: n i m die erste abge- hoben hat.

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zugswcise aus spiessigcn Krystallcn von Aragoiiit, die oft stern- und buschelf6rmig zusammengruppirt sind, und ncben diesen aus sechsseitigcn Tafeln, die mehr oder weniger regelmlssig ausgebildet, nicht selten aber sehr nett sind. In einigen Fallen sind auch einige Kalkspathrhornboeder darunter, doch ist diess in der Regel nicht der Fall.

Der Bodensatz besteht aus nichts anderem als aus den Hauptrhomboedern des Kalkspaths, die nicht so gross sind wie die, welche sich bei der gewohnlichen Tempera- tur a n der Decke bilden, aber auch sehr gut ausgebildet sind. Aragonitprismen oder Kreidekugeln befinden sich darunter nicht. Kalkspath bildet sich also hier auch bei h0he- rer Temperatiir, aber er bildet sich nicht bloss an dem Boden des Becherglases, denn auch die an der Decke sich bildenden sechsseitigen Tafeln sind fur nichts anderes als Kalkspath und nicht etwa fur wasserhaltigen kohlensauren Kalk zu halten, da sie uber der Spirituslampe so stark erhitzt, dass das Wasser entweichen musste, sich nicht verandern. Auf eine gleiche Weise verhalten sich auch die Scheiben an der Decke der kalten Auflosung, daher auch sie fur Kalkspath zu halten sind. Die Scheiben und Tafeln bilden sich immer nur auf der Oberflache der Fliissigkeit, was fur ihre Entstehung eine Bedingung zu sein scheint.

Dampft man die frische Auflosung in einer Platin- schale a b oder nur ein, so erhiilt man die schon in des Verf. erster Abhandlung in P o g g e n d o r f f ' s Annalen be- schriebenen Erscheinungen , Aragonitprismen und Rhom- boBder, Scheiben und sechsseitige Tafeln von Kalkspath *), welche beide letzteren aber hier ein oft unter einander sehr verschiedenes Ansehen haben ; zuweilen haben sie ganz das Ansehen yon Schneesternen, oder den regel- massig baumformigen Gestalten W e r n e r s , bald sind sie ganz blattformig. Bei den Sternen und Scheiben ist der Kern in der Mitte oft ganz ringformig, und bei den hlatt- formigen Gestalten sitzt dieser oft ganz an der Scite, und

*) Vcrgl. nuch daruber die erste Abhandlung des Verf. Taf. IV, Fig. 10.

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die Blatter selbst haben sich oft an Aragonitnadeln, die in diesem Falle oft sehr gekrummt sind, angelegt, was immer anzeigt, dass sie sich spater als diese gebildet haben.

D.rirch die Verdunstuiiy einer Auflgsung des kohlensauren Kalkes bei gewbhnlicher oder erhdhter Temperattw kann man also alle 3 Zustgnde erhalten, & rleiben sick tler kohlensawe K a l k bi ldet ; bei der Verdunstung in der gewohnlichen Tempera- tur erhHlt man an der Oberflache der Auflosung Rhom- boader, oder Rhomboeder und Tafeln von Kalkspath, an dem Boden Kugeln von Kreide; hei der Verdunstung in hoherer Temperatur an der Oberflache Prismen von Ara- gonit und Tafeln von Kalkspath, und an dem Boden nur Rhomboeder von Kalkspath.

B i l d w q votb Kulkspath auf i tassem Wege 6ei hiiherer Temperatur.

Da Kalkspath am Boden des Gefasses entsteht, wenn man die Auflosung yon kohlensaurem Kalk in den ge- heizten Stubenofen stellt, so sieht man, dass sich derselhe unter Umstanden auch bei hoherer Temperatur bildet. Eine solche Bildung von Kalkspath findet aber unter ahn- lichen Verhaltnissen auch auf andere Weise statt. So z. B. wenn man eine Auflasung von zweifach-kohlensaurem Natron mit einer Auflosung von Chlorcalcium versetzt und die entstandene milchige Flussigkeit gleich darauf kocht ; man erhalt auf diese Weise nur RhomboGder von Kalk- spath ohne die geringste Menge yon Aragonit, dagegen wenn man die Fallung von neutralem kohlensauren Patron durch Chlorrhcium kocht, man nur Aragonit oder Arago- nit mit nur geringen Mengen yon Kalkspath erhalt. D'erner wenn man eine heisse huflosung von Chlorcalcium - in Wasser mit reitiem Ammonia$ versetzt und in den ge- heizten Stubenofen stellt. Durch hnziehung von Kohlen- saure bildet sich dann bald eine Decke von kohlensaurem Kalk auf der Oberflache, die aber nur &us kleinen Rhom- boedern von Kalkspath besteht.

Es scheint also, dass sich auf nnssem Weye bei hd'herer Tcitiperatur der kohlensniire K a l k a ls Kalkspath w r d a m ab- srheid(q. toenn er mit einer Atmosphdre von kohletunurem Gase

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umgeben ist oder sich tinter einer Entwickelung von kohlensawem Gabe abscheidet.

Bestimmimg der Temperatur , bei welcher der kohlensawe Ka lk

aicsscheidet. sich aus seinen Azrfl6surqen als Kalkspath oder Aragonit

Um einigermaassen die Temperatur zu bestimmen, bei welcher sich der ltohlensaure Kalk aus seiner Auflosung in kohlensaurem Wasser als Kalkspath oder Aragonit am- scheidet, wurde Wasser in einer grossen Silberschale bei einer bestimmten Temperatur erhalten und die Auflosung des kohlensauren Iialks in so kleinen Mengen nach und nach hinzugegossen, dass durch den Zusatz die Tempera- t u r des Wassers sich nicht merklich veriinderte oder sehr bald wieder auf den aiten Punkt kam. Es wurde zu jedem Versuche stets eine besondere mit der Auflosung gefiillte Flasche genommen. Nach dem letzten Zusatze wurde das Wasser noch eine Zeit lang auf der bestimmten Tempera- tur erhalten und der Niederschlag sodann abfiltrirt und getrocknet.

1) In kochendem Wasser bildeten sich auf diese Weise fast nur kleine Prismen von Aragonit mit nur sehr weni- gen Tialkspathrhomboedern.

2) In Wasser von goo C. waren die Sragonitprismen etwas grosser, die Kalkspathrhomboeder aber noch seltener als bei 1.

3) In Wasser von 70° C. erschienen die RhomboBder schon vorherrschend, die Prismen waren offenbar in ge- ringerer Menge enthalteri, sie waren ferner gerade, aber lrleiner als in 2, auch fanden sich schon einzelne Sterne mit einer kleinen Kugel in der Mitte, oder 131Wtter, die sich an Aragonitprismen angelegt hatten.

4) In Wasser von .?Oo wnren die Rhornboeder in noch grossrrer Menge vorhanclen, die Arngonitprismen zwar in geringerer Menge aber dicker uncl haufig gekriimmt, Sterne urid Blit ter von Iialkspath schon ziemlich haufig.

5) In U’asser von 30° bildete sich gar kein Aragonit, cs entstanden g r o s s t e n t h d s RhomboEtler von hedeuten-

r. Hauer : Eiiiwirkuiig von kohlcns2urehsltigcm Wasser etc. 3’31

derer Grosse als bei den fruheren Versuchen und ausser- dem Bliitter und Scheiben, die ofter zusammengeroIlt waren.

Hiernach bildet sich also bei Kochhitze und bei Yoo vorzugsweise Aragonit ; bei niederer Temperatur nimmt die Bildung des Aragonits ab und die des Knlkspaths z u ; es bilden sich zuerst neben den Prismen des Aragonita nur Rhomboeder von Kalkspath, bei 70° fangt schon neben den Rhomboedern die Bildung von Sternen und Blattchen a n ; diese nimmt yon nun an zu und ist am starksten bei 309 wo die Aragonithildung ganz aufgehort hat. Kugeln ohne Sterne und Scheiben bilden sich auf diese Weise gar nicht. Hiernach liegt nlso die Grenze der Aragonitbildung zwischen 50 und 30° C .

Hiermit sind noch bei weitem nicht die Versucht? erschopft, die der Verf. zur Ermittellung der Umstande, unter denen die verschiedencn hcteromolphen Zustande des kohlensauren Kalks sich bilden, angestellt hat und noch fortsetzt; er enthalt sich daher fur jetzt noch weitere Resultate als die schon angefuhrten aus den angegebenen Versuchen zu ziehen, da diess zweckmassiger bei der bald erfolgenden Beendigung dieser Untersuchung geschehen wird.

XLIX. Ueber die Einwirliung von kohlensaure-

haltigern Wasser aul metallisches Eisen.

Von

Carl Ritter v. Hauer.

Die Veranlassung zu den Versuchen, welche hier an- gefuhrt werden sollen , gab die bekannte Thatsache, dass