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256 Kurze Originalmitteilungen. Die Natur- wissenschaften allgemeinen auf rein chemische, mit Redox-Vorg~ngen ver- bundene Ausfiillungsvorg~inge zuriickgeftihrt. IBM U n t e r - suchungen all verschiedenen LSBbSden, die unter Staun~sse leiden, konnte die Bildung derartiger Konkretionen auBerdem auch als ein biologiseh-chemischer Vorgang erkannt werden, der an die Gegenwart yon Pflanzenwurzeln gekniipft ist. Die aus dem Boden herauspr~parierten Konkretionen waren l~tngliche, wurm- his walzenf6rmige Gebilde mit einer L~nge yon 5 his 20 mm und einem Durchmesser yon 3 bis 10 ram. Beim Aufbrechen zeigten sie fast durchweg in L~ngs- richtung verlaufende ldeinste R6hrchen (Haarwurzelkaniile), um die sich in konzentrischer Anordnung die Eisen- und andere Verbindungen abgelagert haben. W~hrend der Lebenst~ttigkeit der Pflanzenwurzeln konnten durch O2-Verbrauch nnd CO~-Produktion bei der Wurzel- atmung sowie It-Ionenausscheidung bei der N~hrstoffauf- nahme in unmittelbarer Umgebung der Wurzeln ein niedriges Redox-Potential und saute Reaktion erzeugt und damit Fe- und Mn-Verbindungen auch bei sonst neutraler Reaktion des Bodens reduziert und in LSsung gebracht oder gehalten werden. Nach dem Absterben der Wurzeln erfolgte Oxydation, Aus- I~llung und konzentrische Ablagerung, wobei in der Umgebung der Wurzeln befindliche Sand- und Tonteilchen des Bodens mit verkittet wurden. Eine Durchschnittsprobe der Konkretionen enthielt : 61,2% SiO2, 20,7 % Fe~Os (17,9% in Natriumdithionit 15slich), 3,1% MnO (2,3% durch Hydrochinon, 2,7% durch Natrium- bisulfit reduzierbar). R6ntgenographisch wurden neben Quarz und Tonmineralen (Illit und wenig Kaolinit) Goethit (,t-FeOOH) und etwas H~matit (F%Oa) ermittelt. Institut .fi~r Bodenkunde der Technlschen Hochschule, Han- Hover (Direktor: Prof. Dr. P. SCHACHTSCHABEL). D. SCHROEDER und U. SCHWERTMANN. Eingegai~gen am 15. April 1955. Zur Struktur des amorphen Selens. Aufnahmen yon amorphem Se der verschiedensten Her- stellung (Aufdampfen yon Se, Abkiihlen yon geschmolzenem Se und ~chemische F~illung yon elementarem Se) zeigen im wesentlichen drei verbreiterte Interferenzringe. Die korri- / 1 30 '0 /0 O 2 ~ 5 6 7 8~ 9 Fig. i. Atomverteilungskurvelx yon Selen. Oberer Bildtei1: aus- gezogene Kurve = aufgedampft lind aufgenommen bei der Tem- peratur der fliissigen Luft; gestriehelte Kurve = konstruiert naeh Paket-Mode]l mit S%-Ringeu. Unterer Bildteih ausgezogene Kurve = aufgedampft und aufgenommen bei Zimmertemperatur. gierten Streukurven, die nach der unten beschriebenen Me- thode mittels Cu- und Mo- bzw. Ag-Strahlung erhalten wurden, weisen nut geringe Untersehiede hinsichtlich der Lage und Intensiti~t der Interferenzen auf. Die zugehSrigen Atom- verteilungskurven zeigen dagegen einen recht verschiedenen Verlauf. In Fig. I (unterer t3ildteil) ist die Verteilungskurve der Atome in einer Aufdampfschicht yon Se wiedergegeben. Hier wurde der Se-Dampf auf einem Schichttriiger yon Zimmer- temperatur niedergeschlagen. Zum Vergleich dazu stellt die ausgezogene Kurve im oberen Bildteil die Verteilung der Atome in einer Se-Schicht dar, die ebenfalls dutch Anf- dampfen erhalten wurde, diesmal abet befand sieh der Pr~parat- tr~ger auch w~threlld der Aufnahme auf der Temperatur der fltissigen Luft. Auffallend ist in Fig. t der stark verschiedene Verlauf der beiden Atom-Verteilungskurven. Die obere, ausgezogene t(urve (s = 13A) zeigt praktisch nur drei verbreiterte Maxima, die untere (s=13,9) dagegen sehr viele und sehr scharfe Maxima. Hervorgehoben sei, dab die zugeh6rigen Aufnahmen keine kristallinen Interferenzen erkennen lassen. Nimmt man im tiefgekfihlten amorphen Se eine Paketstruktur an, die sich aus wenigen Schichten mit S%-Molekiilen (gefaltete Ring- struktur) aufbaut, so erh~lt man durch Konstruktionl) die gestrichelte I~urve der Fig. t ; sie zeigt eine recht gute Y3ber- einstimmung mit der experimentellen }Curve (drei Maxima 1). Bei der unteren Kurve der Fig. I liegt, wie die Auswertung ergibt, eine etwa h~ilftige Mischung von kristallinem Se (Teilchengr6Be~10 A) und amorphem Se (Paket- bzw. Schichtstruktur, vgl. hierzu RICHTER, KI;LCtCE nnd SPECI~T) 2) mit einer Teilchengr613e yon etwa 7 ~ vor. Ein Anteil an Se 6- Molekiilen mit Schichtbildung diirfte im vorliegenden Falle ~iuBerst gering sein, obwohl Se-Schichten geeigneter Her- stellung selbst bei Zimmertemperatur noch die Paketstruktur mit Se6-Ringen zeigen. Nach Fig. t (untere Kurve) besitzt die amorphe Schichtstruktur, die sieh aus den Ketten des Se-Gitters aufbaut, wegen der gleichen Sch~irfe der Maxima iiir das kristalline (r= 3,46; 4,34 ~ usw.) und amorphe Se (r=3,80; 4,75 ~ usw.) in kleinsten Bereichen einen gleich hohen Ordnungsgrad wie das Se-Gitter. Es gibt also zwei verschiedene Formen des amorphen Se, und zwar a) Paketstruktur, die sich aus gefalteten S%-Ringen auf- baut und die bei tiefen Temperaturen die vorherrschende Form ist, sowie die b) Paketstruktur, die nach RICHTER, KULCI~E und SPECHT2) als eine Aufweitung des Se-Gitters gedeutet werden kann. Die (amorphe) Form b trltt meistens in Se-Pr~iparaten auf, die bei Zimmertemperatur hergestellt wurden; daneben findet sich h~iufig auch die kristalline Phase vor. Der I)eutschen Forschungsgemeinschaft sei fiir mannig- fache Unterstiitzung dieser Untersuchungen bestens gedankt. RSntgeninstitut der Technischen Hochschule, Stuttgart, u~d Institut fiir 3/letallphysik am Max-Planck-Znstitut [fir Metall- forschuug. H. GRIMMINGER, H. GRIJNINGER und H. RICHTER. Eingegangen am 9. M~rz 1955. I) RICHTER, H., G. BREITLING 11. F. HERRE: Z. Naturforsch. 9 a, 390 (I954). -- Die genaue Berechnung der Atomverteilungskurve nach BREITLING,HERREund RICHTER [vgl. Naturwiss. 42, t 5 i (1955)], die sehr langwierig ist, steht noch aus. e) RICHTER, H., W. }{ULCKE U. H. SPECHT: Z. Naturforsch. 7a, 5tl (19~2). Ein lichtstarkes Fokussierungsverfahren liir Strukturbestimmungen mit dem Ziihlrohrgoniometer*). Zur Strukturbestimmung kristalliner und besonders amor- pher Stoffe sind genaue Intensit~itsmessungen mit monochro- matischer R6ntgenstrahlung notwendig. Verwendet man zur Z' Z Fig. t. Anordnung bei asymmetrischer Fokussierung. Homogenisierung der Strahlung gebogene I4ristalle, so ergeben sich bei der symmetrischen Pokussierung nach ]~RAGG- ]BRENTANO 1) (Priiparatdrehung ~ 1/2 Z~ihlrohrdrehung) sehr lange Lichtwege und damit entsprechend groge Intensit~its- verluste. Bei der asymmetrisehen Fokussierung liegen die Verh~lt- nisse gfinstiger, allerdings ist hieriiir eine Zusatzeinrichtung notwendig. Fig. l zeigt zun~chst den Fall des fokussierten

Zur Struktur des amorphen Selens

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256 Kurze Originalmitteilungen. Die Natur- wissenschaften

allgemeinen auf rein chemische, mit Redox-Vorg~ngen ver- bundene Ausfiillungsvorg~inge zuriickgeftihrt. IBM Unter- suchungen all verschiedenen LSBbSden, die unter Staun~sse leiden, konnte die Bildung derartiger Konkretionen auBerdem auch als ein biologiseh-chemischer Vorgang erkannt werden, der an die Gegenwart yon Pflanzenwurzeln gekniipft ist.

Die aus dem Boden herauspr~parierten Konkretionen waren l~tngliche, wurm- his walzenf6rmige Gebilde mit einer L~nge yon 5 his 20 mm und einem Durchmesser yon 3 bis 10 ram. Beim Aufbrechen zeigten sie fast durchweg in L~ngs- richtung verlaufende ldeinste R6hrchen (Haarwurzelkaniile), um die sich in konzentrischer Anordnung die Eisen- und andere Verbindungen abgelagert haben.

W~hrend der Lebenst~ttigkeit der Pflanzenwurzeln konnten durch O2-Verbrauch nnd CO~-Produktion bei der Wurzel- atmung sowie It-Ionenausscheidung bei der N~hrstoffauf- nahme in unmittelbarer Umgebung der Wurzeln ein niedriges Redox-Potential und saute Reaktion erzeugt und damit Fe- und Mn-Verbindungen auch bei sonst neutraler Reaktion des Bodens reduziert und in LSsung gebracht oder gehalten werden. Nach dem Absterben der Wurzeln erfolgte Oxydation, Aus- I~llung und konzentrische Ablagerung, wobei in der Umgebung der Wurzeln befindliche Sand- und Tonteilchen des Bodens mit verkittet wurden.

Eine Durchschnittsprobe der Konkretionen enthielt : 61,2% SiO2, 20,7 % Fe~Os (17,9% in Natriumdithionit 15slich), 3,1% MnO (2,3% durch Hydrochinon, 2,7% durch Natrium- bisulfit reduzierbar). R6ntgenographisch wurden neben Quarz und Tonmineralen (Illit und wenig Kaolinit) Goethit (,t-FeOOH) und etwas H~matit (F%Oa) ermittelt.

Ins t i tu t .fi~r Bodenkunde der Technlschen Hochschule, Han- Hover (Direktor: Prof. Dr. P. SCHACHTSCHABEL).

D. SCHROEDER und U. SCHWERTMANN. Eingegai~gen am 15. April 1955.

Zur Struktur des amorphen Selens. Aufnahmen yon amorphem Se der verschiedensten Her-

stellung (Aufdampfen yon Se, Abkiihlen yon geschmolzenem Se und ~chemische F~illung yon elementarem Se) zeigen im wesentlichen drei verbreiterte Interferenzringe. Die korri-

/

1 30 '0

/0

O 2 ~ 5 6 7 8 ~ 9

Fig. i. Atomverteilungskurvelx yon Selen. Oberer Bildtei1: aus- gezogene Kurve = aufgedampft lind aufgenommen bei der Tem- peratur der fliissigen Luft; gestriehelte Kurve = konstruiert naeh Paket-Mode]l mit S%-Ringeu. Unterer Bildteih ausgezogene Kurve

= aufgedampft und aufgenommen bei Zimmertemperatur.

gierten Streukurven, die nach der unten beschriebenen Me- thode mittels Cu- und Mo- bzw. Ag-Strahlung erhalten wurden, weisen nut geringe Untersehiede hinsichtlich der Lage und Intensiti~t der Interferenzen auf. Die zugehSrigen Atom- verteilungskurven zeigen dagegen einen recht verschiedenen Verlauf.

In Fig. I (unterer t3ildteil) ist die Verteilungskurve der Atome in einer Aufdampfschicht yon Se wiedergegeben. Hier wurde der Se-Dampf auf einem Schichttriiger yon Zimmer- temperatur niedergeschlagen. Zum Vergleich dazu stellt die ausgezogene Kurve im oberen Bildteil die Verteilung der Atome in einer Se-Schicht dar, die ebenfalls dutch Anf- dampfen erhalten wurde, diesmal abet befand sieh der Pr~parat- tr~ger auch w~threlld der Aufnahme auf der Temperatur der fltissigen Luft.

Auffallend ist in Fig. t der stark verschiedene Verlauf der beiden Atom-Verteilungskurven. Die obere, ausgezogene

t(urve (s = 13A) zeigt praktisch nur drei verbreiterte Maxima, die untere (s=13,9) dagegen sehr viele und sehr scharfe Maxima. Hervorgehoben sei, dab die zugeh6rigen Aufnahmen keine kristallinen Interferenzen erkennen lassen. Nimmt man im tiefgekfihlten amorphen Se eine Paketstruktur an, die sich aus wenigen Schichten mit S%-Molekiilen (gefaltete Ring- struktur) aufbaut, so erh~lt man durch Konstruktionl) die gestrichelte I~urve der Fig. t ; sie zeigt eine recht gute Y3ber- einstimmung mit der experimentellen }Curve (drei Maxima 1). Bei der unteren Kurve der Fig. I liegt, wie die Auswertung ergibt, eine etwa h~ilftige Mischung von kristallinem Se (Teilchengr6Be~10 A) und amorphem Se (Paket- bzw. Schichtstruktur, vgl. hierzu RICHTER, KI;LCtCE nnd SPECI~T) 2) mit einer Teilchengr613e yon etwa 7 ~ vor. Ein Anteil an Se 6- Molekiilen mit Schichtbildung diirfte im vorliegenden Falle ~iuBerst gering sein, obwohl Se-Schichten geeigneter Her- stellung selbst bei Zimmertemperatur noch die Paketstruktur mit Se6-Ringen zeigen. Nach Fig. t (untere Kurve) besitzt die amorphe Schichtstruktur, die sieh aus den Ketten des Se-Gitters aufbaut, wegen der gleichen Sch~irfe der Maxima iiir das kristalline ( r = 3,46; 4,34 ~ usw.) und amorphe Se ( r=3 ,80 ; 4,75 ~ usw.) in kleinsten Bereichen einen gleich hohen Ordnungsgrad wie das Se-Gitter.

Es gibt also zwei verschiedene Formen des amorphen Se, und zwar

a) Paketstruktur, die sich aus gefalteten S%-Ringen auf- baut und die bei tiefen Temperaturen die vorherrschende Form ist, sowie die

b) Paketstruktur, die nach RICHTER, KULCI~E und SPECHT 2) als eine Aufweitung des Se-Gitters gedeutet werden kann.

Die (amorphe) Form b trltt meistens in Se-Pr~iparaten auf, die bei Zimmertemperatur hergestellt wurden; daneben findet sich h~iufig auch die kristalline Phase vor.

Der I)eutschen Forschungsgemeinschaft sei fiir mannig- fache Unterstiitzung dieser Untersuchungen bestens gedankt.

RSntgeninst i tut der Technischen Hochschule, Stuttgart, u~d Ins t i tu t fiir 3/letallphysik am Max-Planck-Zns t i tu t [fir Metall- forschuug.

H. GRIMMINGER, H. GRIJNINGER u n d H. RICHTER. Eingegangen am 9. M~rz 1955.

I) RICHTER, H., G. BREITLING 11. F. HERRE: Z. Naturforsch. 9 a, 390 (I 954). -- Die genaue Berechnung der Atomverteilungskurve nach BREITLING, HERRE und RICHTER [vgl. Naturwiss. 42, t 5 i (1955) ], die sehr langwierig ist, steht noch aus.

e) RICHTER, H., W. }{ULCKE U. H. SPECHT: Z. Naturforsch. 7a, 5tl (19~2).

Ein lichtstarkes Fokussierungsverfahren liir Strukturbestimmungen mit dem Ziihlrohrgoniometer*).

Zur Strukturbestimmung kristalliner und besonders amor- pher Stoffe sind genaue Intensit~itsmessungen mit monochro- matischer R6ntgenstrahlung notwendig. Verwendet man zur

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Z

Fig. t. Anordnung bei asymmetrischer Fokussierung.

Homogenisierung der Strahlung gebogene I4ristalle, so ergeben sich bei der symmetrischen Pokussierung nach ]~RAGG- ]BRENTANO 1) (Priiparatdrehung ~ 1/2 Z~ihlrohrdrehung) sehr lange Lichtwege und damit entsprechend groge Intensit~its- verluste.

Bei der asymmetrisehen Fokussierung liegen die Verh~lt- nisse gfinstiger, allerdings ist hieriiir eine Zusatzeinrichtung notwendig. Fig. l zeigt zun~chst den Fall des fokussierten