Naturwissenschaftliche Rundschau. 



"Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem (resamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXL Jahrg. 



29. März 1906. 



Nr. 13. 



Arthur L. Day und E. T. Allen: Der Isomorphis- 

 mus und die thermischen Eigenschaften 

 der Feldspate. (Zeitschrift für physikalische Chemie 

 1905, Bd. 54-, S. 1 — 54.) 



Als erstes Kapitel eines weit umfassenden Planes, 

 der das Studium der gesteinbildenden Mineralien bei 

 höheren Temperaturen zum Gegenstande hat und den 

 in Angriff zu nehmen die reichen Hilfsmittel der 

 Carnegie -Institution gestatten, berichten die Herren 

 Day und Allen über Versuche zur Ermittelung der 

 thermischen Eigenschaften der Feldspate, die nach den 

 neuesten exakten Methoden der physikalischen Tech- 

 nik ausgeführt worden sind. Von den einfachsten Ge- 

 steinsbildnern ausgehend, sollten dann Kombinationen 

 derselben untersucht werden und hierdurch Daten 

 zum Verständnis der natürlichen Vorgänge bei der 

 Differenzierung der Gesteine aus dem Magma ge- 

 wonnen werden. Die nach dieser Richtung bisher 

 von verschiedenen Seiten ausgeführten Arbeiten über 

 Schmelz- und Erstarrungspunkte der verschiedenen 

 Mineralien haben wegen der Mangelhaftigkeit der be- 

 nutzten Methoden zu übereinstimmenden, allgemein 

 verwertbaren Größen nicht geführt. 



Der Weg, den die Verff. zur Lösung ihrer Auf- 

 gabe einschlugen, bestand in einem möglichst exakten 

 Verfolgen der Wärmeänderungen einfacher Mineralien 

 innerhalb weiter Temperaturgrenzen, bei denen jede 

 Änderung der Kristallform (Umwandlungen) oder 

 des Zustandes (Schmelzen und Erstarren) sich durch 

 eine mehr oder weniger scharf ausgeprägte Ab- 

 sorption oder Entwickelung von Wärme kenntlich 

 machen mußte. Die Wärmemessungen geschahen 

 mittels Platin-Platinrhodium-Thermoelementen, welche 

 in der Physikalisch - Technischen Reichsanstalt un- 

 mittelbar mit dem Normalgasthermometer verglichen 

 waren und deren Fehlersumme weniger als 1° in dem 

 Gebiet zwischen 250° und 1150° betrug. Der zum 

 Schmelzen benutzte Ofen glich im wesentlichen dem 

 in der Reichsanstalt für Schmelzpunktbestimmungen 

 benutzten; die Erwärmung erfolgte mittels einer Spule 

 aus Platiniridiumdraht, welche für eine konstante 

 Temperatur von 1600° etwa 3000 Watt erforderte. 

 Mit dem verwendeten Apparat waren die Verff. im- 

 stande, nach Belieben über jede Ofentemperatur bis 

 ltiOO 3 zu verfügen, sie schnell und mit großer Ge- 

 nauigkeit einzuregulieren und für längere Zeit kon- 

 stant zu halten. 



Für die erste Untersuchung wurde die Reihe der 



Natronkalkfeldspate und der Orthoklas gewählt, weil 

 sie die wichtigste Gruppe der gesteinbildenden Mine- 

 ralien sind und nach Tschermaks Theorie (mit 

 Ausnahme des Orthoklas) bloß isomorphe Mischungen 

 von Albit und Anorthit sind. Die ersten Messungen 

 mit natürlichem Orthoklas ergaben jedoch keine ther- 

 mischen Erscheinungen, obwohl das kristallinische 

 Pulver von 600° bis über 1400°, bis zur Umwandlung 

 in eine zähflüssige Masse erhitzt wurde; auch die 

 Abkühlung verlief erfolglos , die Glasmasse erstarrte 

 ohne wieder zu kristallisieren und ohne Spur von 

 thermischer Erscheinung. Zu ähnlichen negativen 

 Ergebnissen führten die Messungen an einer Anzahl 

 von natürlichen Albitproben. so daß die Verfasser sich 

 zunächst dem Studium eines viel einfacheren Körpers 

 zuwenden mußten. 



Der zur vorläufigen Untersuchung gewählte Stoff 

 war der gewöhnliche, wasserfreie Borax (Natrium- 

 tetraborat), dessen Wahl eine glückliche war, da er 

 Aufschluß gab über das Verhalten der Gläser beim 

 Schmelzen und Erstarren , sowie über die Wärme- 

 erscheinungen bei Stoffen, die eine außerordentliche 

 Unterkühlung aufweisen und schwer auskristallisieren. 

 Das durch Erhitzen reiner Boraxkristalle erhaltene 

 Glas von 2,37 Dichte wurde im elektrischen Ofen bis 

 800° erhitzt, bei welcher Temperatur es eine dünne 

 Flüssigkeit bildete, und dann langsam wieder ab- 

 gekühlt; aber sowohl beim Erhitzen wie beim Ab- 

 kühlen war die Temperaturkurve eine ungebrochene, 

 ohne einen bestimmten Schmelz- oder Erstarrungs- 

 punkt erkennen zu lassen; der Übergang vom festen 

 Glase in das flüssige Glas war ein stetiger. Als man 

 aber die Masse während des Abkühlens erschütterte, 

 verwandelte sich dieselbe in eine kristallinische Masse 

 von radial faseriger Struktur und 2,28 Dichte, die 

 nun bei 747° einen wohldefinierten Schmelzpunkt 

 zeigte. Die genauere Prüfung der Erstarrungsbedin- 

 gungen lehrte, daß bei ungestörter Abkühlung die 

 Beschickung zu einem durchsichtigen Glase allmählich 

 erstarrte, daß aber bei Einwirkung von Erschütterun- 

 gen die Masse sich einige Grade unter den Schmelz- 

 punkt abkühlte, dann zu kristallisieren begann, wo- 

 bei eine Wärmeentwickelung auftrat. Kristallisation 

 und Wärmeentwickelung konnten durch Erschütterung 

 sowie durch Impfen mit einem kleinen Kristallfrag- 

 ment auch herbeigeführt werden, wenn die Masse 180°, 

 ja selbst wenn sie 250° unter den Schmelzpunkt ab- 

 gekühlt war. Die Temperatur, bis zu der die Masse 



