VI. Krystalltracht kUnstlicher Baryt- krystalle.

Von Hilda Gerhart. (Mit 1 Textflgur.)

Schon seit mehreren Jahren mit der Untersuchung des Einflusses yon L~sungsgenossen auf die Krystalltracht yon Doppelsulfaten be- sch~ftigt 1), versuchte ich auf Anregung meines verehrten Lehrers, Herrn Prof. B e c k e s, meine Studien auch auf Substanzen auszudehnen, welche in der l~atur vorkommen und deren Vielgestaltigkeit darauf schliegen l~igt, dag ihre Form mehr oder weniger leicht durch LSsungsgenossen beeintriichtigt werden diirfte. Solche Substanzen sind unter auderen Gyps und Baryt; ich versuchte daher, KrystaUe beider Minerale im Beisein yon Lgsungsgenossen herzustellen. Da jedoch weder Gyps, geschweige denn Baryt in absehbarer Zeit aus w~isseriger L~sung megbare Krystalle absetzt, mUssen diese auf andere Weise gezogen werden und zwar ist die ftir den vorliegenden Fall bequemste Me- thode die der Diffusion. Berei~s Mac~, F r6my und noch viele andere Forscher stellten Krystalle schwer 15slicher Substanzen in der Weise her, dag sie zwei FlUssigkeiten, aus deren Wechselzersetzung die Substanz resultiert~ sehr langsam aufeinander einwirken lieSen. Dies geschah entweder durch einen Faden oder Papierstreifen, dessen Enden in die Fliissigkeiten getaucht waren (Mac6 ~) oder durch Trennung der FlUssigkeiten dutch Membranen und Tonzellen (B e c q u e r e 13) und F r 6 m y 4) oder endlich dutch Cberschichtung zweier gleich hoher, die LSsungen enthaltender GefASe mit Wasser (Dreve-

1) Vgl. d. Mitteil. Bd. XXIV, pag. 359 u. Bd. XXVIII, pag. 347. 2) Comptes rendus 36, pag. 825, Journ. f. prakt. Chemie 59, 1853, pag. 367. s) Comptes rendus 89, 1874, pag. 82. 4) Comptes rendus 63, 1866, pag. 714.

Mineralog. und petrogr. Mitt. XXIX. 1Ol0. (Hilda Gerhart. R. G~rgey.) 1~

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mann1). Bei einigen Versuchen, die mein Kollege, Herr Cajetan S t r a n e t z k y, mit Gyps anstellte, zeitigte eine yon C o r n u angegebene Modifikation der liingst bekannten Methoden die besten Resultate. Sic besteht darin, daft im gegebenen FaUe festes Chlorealeium sehiehtenweise mit Kieselgallerte in ein Beeherglas eingedriickt wurde, welches dann mit Pergament verbunden in ein gr~ifieres Gefii~l kam, das mit so viel verdiinnter Schwefels~iure gefiillt war, dall das hinein- gestellte Becherglas davon bedeckt wurde. Die KITstalle entstanden teils unter dem Pergament, teils an den Gefiiliw~inden.

Bei einer ausgedehnteren Versuchsreihe, wie sic zur Unter- suehung des Einflusses yon L~isungsgenossen nStig ist, zeigt sich die Anwendung grSllerer Gef'~e (Bechergliiser) nicht als vorteilhaft. Denn sic effordern eine ziemlich groi~e Menge yon Kieselgallerte, deren einwandfreie Darstellung wegen des langwierigen Auswaschens sehr zeitraubend ist. Ich vereinfachte daher das Verfahren nach Miiglichkeit, indem ich weite Eprouvetten benutzte~ auf deren Boden ich eine gewogene Menge fester Substanz braehte. Mit einem Glas- pistill wurde darliber eine zirka 8 c m hohe~Schichte feuchter Kiesel- gallerte miiglichst festgestampft und auf diese 2 0 c m 3 wiisseriger Liisung des zweiten K(irpers vorsichtig (urn die Gallerte nicht auf- zuwiihlen) aufgegossen. Die Eprouvetten wurden mit Pergament ver- bunden und in einem ziemlich gleieh temperierten Raum 8--9 Monate lang stehen gelassen; yon Zeit zu Zeit wurde Wasser nachgetropft, um die Verdunstung zu paralysieren. Auf diese Weise erhielt ich Gyps-und Barytkrystalle, welche sich, wie einige Parallelversuche mit gr(iferen Gefiiiten lehrten, in Griilie und Ausbildung nut wenig yon solchen unterschieden, die durch Diffusion griii~erer Fliissigkeits- mengen entstanden waren.

Aus verschiedenen Grtinden, vor allem deshalb~ weil Herr S t r a n e t z k y frUher und intensiver als ich tiber Gyps und dessen Be- einflussung durch LSsungsgenossen gearbeitet, seine Resultate jedoch noeh nieht verSffenflicht hat, sehe ich reich gezwungen, racine Er- fahrungen bcziiglieh des Gypses vorl~iufig nicht zu publizieren und beschri~nke Inich darauf~ die Beobachtungen an Baryt hier nieder- zulegen.

1) Ann. Chem. Pharm. 89, 1854, pag. 11--40.

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Als Komponenten, aus deren Weehselzersetzung Baryt entstehen sollte, wandte ich einerseits Chlorbaryum an, andrcrseits Kalialaun, Eisenvitriol, Glaubersalz, Bittersalz, Ammoniumsulfat und endlich Glaubersalz plus Salpeters~iure. Mit gleichen Substanzen wurden gewShnlich zwei Diffusionsversuche gemacht, indem einmal Chlor- baryum, das anderemal das SuIfat in fester Form und doppelter bis vierfacher Gewichtsmenge angewendet wurde. Dadurch sollte ein groiler t2berschul~ der betreffenden Substanz erzielt werden, welcher mindestens f'tir die zuletzt gebildeten Krystalle als Liisungsgenosse aufgefalit werden kann; denn yon einem Liisungsgenossen im strengen Sinn des Wortes kann bei Diffusionen tiberhaupt nicht gesprochen werdeni da die Krystalle in einer Umgebung entstehen, welche nicht nur die .eine oder andere Komponente (z. B. Ba Cl2 oder Mg SO,), sondern aueh das zweite Produkt der Weehselzersetzung (z. B. Mg CI2) enthiilt, und zwar zu verschiedenen Zeiten in verschiedenem Verh~iltnis. Allerdings ist anzunehmen, dafl die bei der gegebenen Versuehsan- ordnun~ oben auf die Gallerte gegossene L(isung wegen ihrer geringen Konzenti'ation aueh nut geringen L~isungsdrtmk besitzt, dail daher die Molektile der unteren Substanz viel rascher aufw}irts Wandern und die ersten Barytkrystalle demzufo]ge in der oben befindlichen LSsung.entstehen, welche in diesem Falle als alleiniger Liisungsgenosse fungiert, da das Produkt der Weehselzersetzung nur in minimaler Menge vorhanden ist. Tatsaehe ist' aueh, da~ alle Krystalle - -n icht nur die! ersten - - in den obersten Teilen der Gailerte entstehen; ob sich abet die spiiter gebildeten, deren L~isungsgenossen entsehieden anders besehaffen sind, in ihrer Form yon den zuerst entstandenen unterseheiden, entzieht sich meiner Beurteilung; denn ich mochte ca nicht riskieren, durch friihzeitiges Ausheben der obersten Gallert- schiehte diese selbst aufzuwiihlen und dadureh die rasehe Bildung eines f'tir meine Zwecke unbrauehbaren Barytniedersehlages herbei- zuftihren. Wenn ein Analogiesehlu~ nach meinen Erfahrungen am Gyps gestattet ist, so miiehte ich es wohl in Abrede stellen, dail sich die friiher gebildeten Krystalle yon den sp~iteren wesentlich unter- seheiden. Noeh mehr wird diese Annahme dureh die Tatsache unter- stiitzt, dail der erwartete Unterschied der Krystalle bei je zwei solchen Versuchen mit verschiedenem Mengenverhiiltnis der Kom- ponenten ausblieb. Es soll daher im folgenden nur immer ein Ver- such besproehen werden.

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Versuch I. Unter der Gallerte Ig Kalialaun, ober derselben 0"5g Chlorbaryum in 20era s Wasser.

Die obersten Partien der Kieselgallerte zeigten, auf einen Ob- jekttriiger gebracht, zahlreiche Krystiillehen von Baryt, welche drei typische Formen aufwiesen:

Kiinstliche Barytkrystalle mit Zonenstruktur, Aufnahme zwischen gekreuzten Nicols.

1. Tiifelchen in Gestalt langgestreckter Seehsecke, 0"1 mm lang, 0"04 m m breit,

2. rechteckige Pliittchen yon ungef'~ihr gleicher Grtifie und 3. kahnf'cirmige Gebilde von 0"06 mm Liinge and 0"04 m m Breite

(vgl. Figur). Um sie besser beobachten zu kiinnen, behandelte ich die kry-

stallftihrenden Partien der Gallerte mit Flul~s~iure, wodurch die

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Krysti~llehen isoliert wurden. Es stellte sich bei weiterer Unter- suchung heraus, dal3 die weitaus gr~llte Mehrzahl seehseekige Tafeln darstellen und da[3 die reehteekigen und kahnartigen Formen ziem- lieh untergeordnet auftreten.

Aus den Winkeln ist zu entnehmen, daft die seehseckigen Tafeln auf b----(010) aufliegen und yon den Fl~iehen, beziehungs- weise Kanten a -- (100) und m = (101) begrenzt sind. Sic erseheinen naeh der krystallographisehen e-Aehse gestreekt und zeigen die dem Ir eigene Orientieruug e = ~, b = ~., a = y, wobei 7 die erste 3Iittellinie ist. 3Ianche Tafeln sind in der 31itte dtinner als am Rande und mit entsprechendem Abblenden liil3t sieh bei diesen ein treppenartiger Aufbau beobaehten.

Die rechteekigen Pl~ittehen zeigcn keine scharfen Umrisse, sondern habcn gerundete Eeken und weIlige Kanten. Aueh 15sehen sic ein wenig undulSs aus, und zwar um so starker, je dicker sie sind. Es macht den Eindruek, als w~iren iiul3erst diinne Pliittchen in iihnlieher Weise iibereb, ander gewaehsen, wie die ,gedrehten Quarz-ZwillingsstSeke". Die optisehe Untersuehung liii3t den Austritt der spitzen Mittellinie (--" t ' )erkennen, wobei die Achsenebene in die Querriehtung des Pliittehens fallt. Normale Orientiernng voraus- gesetzt, liegen demnaeh die Pliittehen aura = (100), sind naeh der e-Achse gestreekt und begrenzt dutch die Kanten der beiden Pinakoide (010) und (001).

Weitaus am interessantesten sind wohl die kahnfSrmigen Pl~ttchen. Sic erscheinen in gew~hntiehem Licht homogen bis auf einen ebenfalls kahnfSrmigen Tell in der Mitte, welcher hSher licht- brechend ist. Bei gekreuzten Nicols bemerkt man, dal3 bei den meisten dieser Kern in jeder Stellung' dunkel bleibt, dal3 eine daransto[~ende Zone aufhellt, eine n~ehste wieder dunkel bleibt und die t~ul~erste endlich auch aufhellt. Noch komplizierter gestaltet sich das Bild beim Einschalten eines Gypspltittchens (rot I. Ordnung), wobei sich zeigt, dal3 die itul~erste Zone y i~ der Querrichtung, die Zone neben dem Kern abet 7 in der L',tngsrichtung des ,Schiffchens ~ hat. Betrachtet man die einzelnen Schichten im konvergenten Licht, so bemerkt man in tier ~iu$ersten Zone den Austritt der negativen (stumpfen) Mittellinie bei querliegender Achsenebene; die niichste, immer dunkel bleibende Zone gibt gar kein Achsenbild, die dritte zeigt wieder den Austritt der negativen Mittellinie, jedoch mit l~tngsliegender

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Aehsenebene. Der Kern gibt kein Aehsenbild. Da einige dieser ,Schiffchen" an ihren Endea deutliche, gerade Kanten besitzen, deren Winkel dem yon ml m2 -- (101), (101) entsprieht, so ist anzu- nehmen, daft diese Kryst~illchen ~ihnlich wie die sechseckigen auf b----(010) liegen, nach der Lii, ngsachse gestreekt sind, jedoeh zur Rundung der Kanten (,101)und (100) neigen, wodm'ch die Kahn- form entsteht. Durch welehe Umst~nde die eigenartige Zonarstruktur mit ~f.nderung der optischen 0rientierung bedingt ist - - eine Er- seheinung, die sonst nur bei isomorphen Misehkrystallen auftritt, l~il~t sieh nicht ohne weiters erkl~iren. Am plausibelsten dtirfte man sie vielleieht auf eine Spannungserseheinung zuriiekf'dhren~ bedingt durch den eingeschlossenen Kern. Welche Substanz jedoch diesen Kern bildet, konnte ieh wegen der UnmSglichkeit einer Isolierung leider nicht feststellen.

Manehe ,Sehiffchen" zeigen den zonaren Aufban insofern vereinfacht, als unmittelbar an den Kern die dunkelbleibende Sehichte grenzt, auf welche aul~en die normal orientierte Zone folgt; bei einzelnen hellt der Kern ein wenig auf.

Versuch II. Unter der Gallerte Ig Chlorbaryum, ober derselben O'5g Eisenvitriol in 20 cm3 Wasser.

Die Krystalle sind alle aul~el'ordentlich klein; sechseckige T~ifelehen sind iiberhaupt nicht vorhanden, die Mehrzahl der Kryst~illchen besteht aus sehlecht begrenzten, auf a --(100) liegenden Pl~ittehen, welche nieht selten rosettenf'6rmig angeordnet sin& ,Sehiffchen" mit Kern tretcn cbenfalls~ wean auch nicht besonders zahlreich auf.

Versuch III. gnter der Gallerte IgChlorbaryum, ober derselben 0'5 g Glaubersalz in 20 cm~ Wasser.

Die Krystallc siud etwas griilier als die yon Versuch II. Seehs- eckige T~ifelchetl iiullier~t spiirlieh, ,Schiffchen" ziemlich hiiufig. Charakteristisch fLir diesen Krystallisationsversueh ist das Auftreten yon auf a liegenden Plattchcn mit Neiguug zu skelettartigem Wachs- turn. Man kSnnte sic auf den ersten Blick ftir Zwillinge halten, um so mehr, als sie der L:,inge nach, h~ufig auch quertiber eine Linie iihnlich ciner Zwillingsnaht zeigen. Jedoeh ist die Ausliischung und optisehe Ol'ientierung vollkommen einheitlich.

Krystalltracht ktinstlicher Barytkrystalle. 191

VersuchlV. Unter der Gallerte 0"5gBittersalz, ober derselben 0"125 g Chlorbaryum in 20 cmS Wasser.

Krystalle ziemlich klein, Formen wie bei Versueh II.

Versuch V. Unter der Gallerte 0"5g Chlorbaryum, ober derselben 0"125g Ammoniumsulfat in 20 cm3 Wasser.

Es entwiekelt sich wiihrend der Reaktion etwas Ammoniak. Die Krystalle sind ungefiihr so grol~ wie die yon Versueh I. Es fehlen aber die sechsseitigen Tltfelchen and nur ,Schiffchen" sowie auf a liegende Pliittchen erscheinen als Krystallisationprodukt.

Versuch VI. Unter der Gallerte 0"25g Chlorbaryum, ober derselben 0"125g Glaubersalz und 3 Tropfen konzentrierte Salpetersiiure.

Die Krystalle sind so klein wie yon Versueh 1I. Was die Formen anbelangt, so sind ,Schiffehen" und auf a liegende P1Rttehen spiirlich vorhanden. Die Hauptmasse ist yon T~ifelchen mit rhombischem Um- ri$ gebildet, deren Winkel yon 721/20 darauf hinweist, da$ sie yon den Fl~ichen, beziehungweise Kanten m--(101) begrenzt werden. Sie liegen auf b --(010), was dureh die austretende negative Mittel- linie bestiitigt wird. In der Mitte sind viele diinner als am Rande.

Zusammenfassnng. 1. Allen Krystallisationen ist das Auftreten yon sehlecht

begrenzten, aufa--(100) liegenden Tafeln und yon kahnf'6rmigen~ auf b =(010) liegenden Pliittehen gemeinsam.

2. Den griigten formver~tndernden Einflu$ zeigen die beiden sauern Substanzen Kalialaun und Salpetersiiure, indem ihre Gegen- wart die Ausbildung scharf begrenzter, aufb liegender Pl~ittehen bedingt, welche im ersten Falle die Begrenzungskanten (100) und (101), im zweiten Falle nur jene yon (101) aufweisen.

3. Glaubersalz begtinstigt Skelettbildung. Anmerknng: Die Versuche werden beziiglieh Gyps und Baryt

fortgesetzt.