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Die Kristallstruktur der Alaune und die Rolle des Kristallwassers. (Bemerkungen zu der gleichnamigen Arbeit der Herren Vegard und Schjelderup)

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4. Die Kr48talL8truh%wr der ACaume m d dde RoUa
d68 E&8ta8hQa88er8.
(Bernerkungen
der gLdchnam6gen Arb& der
Herrm Vegard wnd SchJeldarecp);
v o ? ~C~l e m e n s B c h a e f e r und Z a r t h a Schubert.
Unter dem obigen Titel haben die Herren Vegard und
Schjelderup eine Abhandlung in diesen Annaleu') veriiffentlicht, zu der wir zwei Bemerkungen machen mbchten. Die
erste betrifft die Rolle des Krietallwaesers, die zweite Frage
nech der Existenz einer SO,-Gruppe.
I.
Nachdem die genannten Autoren in der Enleitnng die
bisherige Unbicherheit iiber die Rolle des Krietallwaseers betont haben, kommen sie (p. 169) zu folgendem Fxgebnis: ,,Eh
beeondere wichtiges Resultat der gemachten Andyse (mit
Rbntgenstrahlen nach der Brag gschen Methode)9 der Alaune
iet der Nachweis, dap es nicht moglich ist, die beobachteten
Spehtren ohne Zuhilfmahme des Kriutallwasscrs zu erklaren. Bas
W a s m geht als Bestandteil des Raumgitters hinein, gerade wie
die iibzigm Bestandteile der Alaune. . . ."3)
Mit diesem Resultat stimmen wir ganz iiberein, aber GS wt
nicht m u , sondern uon urn in einer Arbeit: ,,gum optischen rerhalten des Kristall~assers'~')
bereits 1916 auegesprochen worden.
Freilich gelangten wir auf Grund einer ganz andern Methode
dazu: Wir haben im ultraroten Spektrum die bei etwa 3,2 p
gelegene Reflexionsbande des Wassers untereucht und nachgeI) L . V e g a r d n. H. Schjelderup, Ann. d. Phya. 64. p. 146. 1917.
2) ( ) von una hinsagefagt
3) Von ma d m h Kumivscbrift hervorgehoben.
4) C. Schaefer u. Y.Behubert, Ann. d.Phyir. 60. p. 839. 1916.
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C. Schaefer u. M.Schubert.
wiesen, da6 sie in ein- bzw. zweiachsigen Kristallen sich in
zwei bzw. drei Komponenten spaltet, die im erslen Falle den
ordinaren bzw. extraordinaren Schwingungen, im zweiten bzw.
den Schwingungen parallel den Achsen des grobten, mittleren und
kleinsten Brechungsexponenten entsprechen. Das Wasser ist also
dichroitisch bzw. trichroitisch und zwar ist die hier auftretende
Anisotropie genau vom Charakter der Anisotropie des Kristalls.
Wir haben unser Resultat a. a. 0. folgenderma6en formuliert:
,$as Kristallwasser ist in optisch anisotropen Kristallen
selbst anisotrop, in den einachsigen gristallen einachsig, in den
zweiachsigen fiistallen zzceiachsig. Auch der CharaRter der
Boppelbrechung des Kristalls pragt sich der Etipnschwingung des
Kristallwassers aufi B a s Kristallwasser fugt sich also vollRommen in die Symmetrie des Kristalles eiK
Der dutch die Einordnung des Wassers in dem Kristall entstehende Di- b z u ~Trichroismus des Kristallwassers beweist gleichzeitQ die Anordnung der H20-Gruppe in Raurngittern.c6
Unsere Abhandlung ist den Herren Vegard und Schjelderup scheinbar unbekannt geblieben, weshalb wir diesen Hinneis und diese Prioritiitsrekhmation nicht fiir iiberflussig halten.
Natiirlich ist es an sich sehr erfreulich, da6 nach zwei
ganz verschiedenen Untersuchungsmethoden unabhilngig dasselbe Resultat gefunden wird. Auf die Frage, wie weit iibrigens
die Resultate der Herren Vegard und Schjelderup wirklich
als beweiskriiftig angesehen werden mussen, wird in XI. etwas
eingegangen werden. Ubrigens sei erwiihnt, da6 auf Grund
unserer Abhandlung auch die HerrenF. Rinne') und J o h n s e n ?
der Auffassung beigetreten sind, dab das Kristallwasser im
Raumgitter eingeordnet sei. Schlieblich sei hinzugefugt, da6
unsere Ergebnisse in einer demniichst erscheinenden Dissertation von Frl. K. Brieger vo€lkommenbestitigt und erweitert
worden sind; dort ist auch ein Zeolith untersucht.
1) F. Rinne, Beitrage pur KfDntnie des Feinbans der Kristalle;
Nenes Jahrbnch f i r Mineralogie, Geologie und Paliiontologie 2. p. 63 u.
64. 1916.
2) J o h n s e II, Jahrbnch der Fhdioaktivitlit und Elektronik 14.
p. 1175. 1917. Die dortigen Angaben iiber unaere h e i t sind iibrigene
in mehrfacher Hinsicht nicht gans korrekt und v8rbebaerungsbedfiffig.
&tistalIstnrAhcr dst Alaune und die Rolle des ~ t a l h o a r r e r s 399
.
11.
Die Herren Vegard und Schjelderup geben ein Stmkturmodell der Alaune an. Eine genaue kritische Nachprafung
desselben ist mangels der erforderlichen Daten nicht mit Sicherheit maglich, deshalb tragen die folgenden Bemerkungen einen
gewisaermafien provisorischen Charakter, insofern sie ein Bedenken geltend machen, das uns aufstie6 und daa wir nicht
selbst beseitigen konnten. Eine Ruckiiderung der Herren
Vegard und Schjelderup ware deshalb eehr erwlinscht.
Daa erwiihnte Bedenken ist folgendes: Durch frUbere
Messungen von uns, die unter dem "itel: ,,Kurzwellige ultrarote Eigenfreqnenzen der Sulfate und Karbonate" in diesen
Annalen l) erschienen sind, ist sichergestellt, daS bei allen Sulfaten die SO,-Gruppe im wesentlichen unverandert bleibt. Dies
geht BUS der fast vollkommenen Konstanz der dieser Gruppe
zukommenden Eigenschwingung bei 34 untersuchten Sulfaten
(darunter 9 Alaunen) hervor. Das Gleiche folgt fibrigens auch
fdr die Karbonate und ist im schonsten Einklange mit den
Ergebnissen der B r aggs a), bei deren Strukturmodell der Karbonate vom Kalkspattypus die C0,-Gruppe charakteristisch
herausspringt. Es ist uns nicht gelungen, in dem Vegard8 c h j elderupschen Modell eine bestimmte SO,-Gruppe zu erkennen. Dazu kommt folgendes: Bei den vier drirch diese
Autoren untersuchten Alaunen ist die Kantenliinge des Elementarwiirfels a ziemlich konstant, namlich u = 12.10-* cm,
ebenso die Kantenlange uo des Wiirfels, den die O-Atome
bilden sollen, namlich a,, = rund 4,10-* cm. Dagegen variiert
die Kantenlange Sd des Schwefeltetraedem im Modell von
3,34
cm bis 6,60 10-8cm also um 100 Proz. Das wiirde
aber doch wohl heiSen, da6 eine im GroSen und Ganzen konstante SO,-Gruppe gas nicht vorhanden ist.
Deshalb zweifeln wir vorlaufig daran, dab das von VegardSchjelderup angegebene Modell richtig ist und mochten annehmen, d& sich aus ihren Messungen auch ein anderes
Modell ableiten liefie, gegen das dieses Bedenken nicht erhoben
werden kann. Hingewiesen sei iibrigens auf eine Zeichnung
-
--
1) C. Schaefer u. M. Schubert, Ann. d. Php. 60. p. 283. 1916.
2) X-Ray8 and Cryetal-Structue, 2. Aufl. p. 112ff. 1916.
400 C. Schaefer u. M SchuMt. K r i s t a l b h h r der Aaune usw.
von R i m e in der zitierten Arbeit (Figg. 31s und b, p. 98),
die das kristallstereochemische Schema von Anhydrit darstellen
sol1 und in der die SO,-Gruppe schon heraustritt, wie es auch
nach unseren Resultaten zu erwarten ware.
SchlieSlich mage noch die Bemerkung gestattet eein, daS
sich zur Inangriffnahme der hier erorterten Fragen die Untersuchung eines einfacheren Kristslles z. B. des Gipses, mehr
empfehlen wiirde ale die der Alaune. Die Anisotropie des
ersteren wird reichlich durch seine einfache Struktor aufgewogen.
Wir selbst sind wghrend der Kriegszeit aue Mange1 an Mitteln
nicht in der Lage, eine derartige Analyse mit Rbntgenstrahlen
durchzufiihren; urn 80 erwnnschter ware es uns, wenn von
anderer Seite derartige eystematische Untersuchungen vorgenommen warden.
Breslau, Mirz 1918.
Physikalisches Institut der Universitiit.
( E i i g a n g e n 26. Miire 1918.)
Druck von Yetzger 6. WittJg in Leipig.
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