


Heft A 
6. 9. 1918 
 sphärendruck bei allen Temperaturen beständiger 
ist als die andre. So dürfte von den Kristall- 
arten des Kalziumkarbonats der Kalkspat wenig- 
stens unter gewissen ‚Drucken bei allen Tempera- 
turen beständiger sein als Aragonit und Vaterit. 
Für die beiden Kristallarten des Kohlenstoffs 
konnte H. E. Boeke aus dem sogenannten Nernst- 
schen Wärmetheorem den Schluß ziehen, daß je- 
denfalls unter gewöhnlichem Druck der Graphit 
bei allen Temperaturen beständiger ist als Dia- 
mant. Falls trotzdem die instabile Art bei At- 
mosphärendruck zu entstehen vermag, dann ent- 
spricht das der W. Ostwaldschen „Stufenregel“, 
nächst nicht der stabilste Zustand, sondern ein 
stabilerer und erst später der stabilste eintritt. 
Die mit diesem Umwege verbundene Verzögerung 
"kann nach Sekunden, aber auch nach Jahrmillio- 
nen zählen. Wärmezufuhr beschleunigt dann 
diese Zustandsänderungen oder: Umwandlungen; 
so geht mit merklicher Geschwindigkeit der in- 
stabile Aragonit bei etwa +400° in Kalkspat 
über, der instabile Diamant bei etwa + 30000 in 
Graphit. Diese Temperaturen sind also keine 
Umwandlungstemperaturen! Sie sind nur Reprä- 
sentanten eines Temperaturbereiches, in welchem 
infolge erhöhter Wärmebewegung die Umwand- 
lungsgeschwindigkeit zu merklicher Größe an- 
steigt, während sie bei tieferen Temperaturen 
praktisch, nicht aber wirklich’ gleich Null ist. 
Solche Umwandlungen sind „monotrop“ statt „en- 
 antiotrop“, d. h. irreversibel statt reversibel. 
Die bei Temperaturerhöhung aus der instabilen 
Kristallart entstandene stabile verwandelt sich na- 
turgemäß bei sinkender Temperatur nicht in jene 
zurück. Dieses Verhalten beruht auf folgendem: 
Die Dampfspannuneskurven « und ß der beiden 
Kristallarten werden von der Dampfspannungs- 

welche zwei niedrigere Temperaturen ¢, und tz 
darstellen, als die Temperatur ¢, des Schnittpunk- 
tes von a und ß (W. Ostwald). Bei einer Ände- 
rung des Außendruckes aber verschieben und de- 
formieren sich bekanntlich die Dampfspannunes- 
kurven a, 8, o. Daher besteht die Möglichkeit, 
daß bei gewissen Außendrucken te und £, größer 
werden als £,; in solchen Fällen läßt sich offen- 
bar f„ und somit eine umkehrbare Umwandlung 
realisieren. Bleiben aber bei allen Drucken die 
Temperaturen {. und tz kleiner als £,, dann ist 
eine der beiden Kristallarten absolut instabil, d.h. 
unter allen Bedingungen unbestandig. 
Schließlich ist es noch denkbar, daß bei gewis- 
sen Außendrucken die Kurven « und B von der 
Kurve ¢ in je zwei Punkten derart geschnitten 
werden, daß te und ts < ty, aber t'« und > 
é sind. Dann erfolet bei andauernder Wärme- 
zufuhr zunächst Umwandlung der instabilen B-Art 
in die stabile «-Art, hierauf Schmelzen der a-Art 
und endlich Kristallisieren der nun stabil werden- 
‚den ß-Art aus der instabil werdenden Schmelze 
(G. Tammann). 










Johnsen: Mutationsartige Umwand lung von Kristallen. 
nach der beim Verschwinden eines Zustandes zu- 
kurve o der Schmelze in zwei Punkten geschnitten, | 
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VIII. 
Das von M. v. Laue 1912 entdeckte Verfahren 
der Kristallröntgenometrie gestattet die Anord- 
nung der Atome in Kristallen festzustellen. Nach- 
dem mit dieser Methode W. H. Bragg und W. L. 
Bragg (1914) die Struktur der Diamantkristalle 
und P.Debye und P, Scherrer (1917) diejenige 
der Graphitkristalle ermittelt haben, wissen wir, 
daB die. verschiedenen Kristallarten einer chemi- 
schen Substanz verschiedene kristalline Aggre- . 
gatzustände derselben bedeuten. Ebenso hat 
i. Vegard (1917) festgestellt, daß sich Rutil und 
Anatas, zwei Kristallarten des Titandioxyds, durch 
ihre Atomanordnung in bestimmter Weise unter- 
scheiden. 

Modell der Struktur des Diamant (Kohlenstoff, 
Fig. 1. 
regulär). Die Figur zeigt die wirklichen Atom-Ab. 
stände in 50 millionenfacher Vergrößerung. 

Fig. 2. Modell der Struktur des Graphit (Kohlenstoff, 
rhomboedrisch). Die Figur zeigt die wirklichen Atom- 
Abstände in 50 millionenfacher Vergrößerung. 
Die Fig, 1 Korkkugeln 
und Strieknadeln Modell der 
Atomanordnung oder „Struktur“ des Diaman- 
ten. Jede Kugel repräsentiert ein Kohlen- 
stoffatom; ‚die wirklichen Atomabstände sind in 
dieser Figur (ebenso wie in den drei folgenden) 
50millionenfach vergrößert. Die Distanz der 
Atome Nr: 1 und 2, 2 und.3,/3 und 4 usw. bez 
trägt 3,56X10-8 cm. Die Atome 1, 2,3,4.... 
bilden die Ecken eines Würfels, in dessen Innerem 
sich weitere vier Atome befinden, und überdies sitzt 
im. Zentrum jeder Würfelfläche ein Atom. Das 
zeigt ein aus 
angefertigtes 
