Skip to main content

Full text of "Handwörterbuch Der Naturwissenschaften"

See other formats 


Han dwörterb u ch 
der Naturwissenschaften 





Digitized by Google 



t 

« 





Digitized by GooQle 



Handwörterbuch 
der Naturwissenschaften. 



FüIÜtl^r Band. 



Digitized by 



Diglized by Google 



Handwörterbuch 

der 

Naturwissenschaften 

Herausgegeben von 

Prof. Dr. E. Korschelt-Marburg Prol Dr. G. Lifick-Jena 
(Zoologie) (Mineralogie und Geologie) 

Prof. Dr. F. OltmannS-Freiburg 
(Botanik) 

Prof. Dr. K. Schaum-Leipzig Prof. Dr. H. Th. Simon-Götüngen 
(Chemie) (Physik) 

PrqL Dr. AI Verwom-Bonn Dr. E.Teichmann-Frankfurt a. M. 
(Physiologie) (Hau|»tredaktton) 

Fünfter Band 

Gewürze — Kützing 

Mit 754 Abbildungen 




JENA 

Verlag von Gustav Fischer 

1914 



Digitized by Google 



I 
I 



Alle Rechte vorbehalten. 



Copyright 1914 by (iuMtav Fischer, 
Fublüüier, Jen«. 



Digitized by Google 



Inhaltsübersicht. 

Nur die selbstimligm Aufsätze sind hier aufgeführt. Yine Reibe von Verweisungen findet sich 
innerhalb des Textes und ein Sachregister am Schluß des 10. Bandes gibt nähere Auskunft. 



iL 

(Fortsetzung.) 

(«ewurae. Von Dr. T. F. Hanausek, Prof.. Wien 1 



(iozcitcn. Von Dr. G. H. Darwin, weil. Prof., rainbridge 


8 


Gibbs. Josiah Willard. Von E. Drude, (iöttint^en 




— Wolcott. Von Dr. E. von Meyer. Prof.. Dresden 


äö 




21 


(iisautostraea. Paläontologie. Von Dr. R. Wedekind. Priv.-Doz., Göttintren . . 


39 


(filbert, William. \'on E. Drude, CiiittiiiKen 


43 


(firtunner. Christoph. Von Dr. J. Pagel, weil, Prof.. Berlin 


43 


(iiadstone, John Hall. Von Dr. E. von Meyer, Prof., Dresden 


44 




44 




ftl 


<ili'i<*h;;t'wicht. Von Dr. Th. von Kärmän, Prof., Aaelien 


51 


<;iitnmentladunf;. Von Dr. H. Starke, l'rof., Greifswald ♦i.S 


^^l^s^o^. Francis. Von Dr. M. Verwom, Prof., Bonn 


80 


Uiihelektri.sche Erscheinungen. Vun Dr. H. Geitel, Prof., Wolfenbüttei .... 


80 


(ilvkoside. Von Dr. H. Liebermann, Herlin 


% 


timelin, Leopold. Von Dr. E. von Meyer, Prof., Drestlen 


IÜ2 


(ioeppert, Heinrich Robert. V^on Dr. W. Ruhland, l'rof., Malle a.S 


1Ü3 


(i<M'ze, Johann August Ephraim. Von Dr. W. Harms, Priv.-l)oz.. Marburg i. 11. 


103 




10H 


tirahutn, George 


104 


Thomas Von E. Drude, (iöttint^en 


104 


Graiuiue, Z^nobe Theophüe. . ' 


104 


Clraphisehe Darstellane. Von Dr. Fr. A. Willers, Oberlehrer, Charlottenburg 


104 


firav, Asa. Von Dr. W. Ruhland, l'rof.. Halle a. S 


m 


«ircoff, Richard. Von Dr. W. Harms, Priv.-l )irz., Marburw i. H 








122 


<;ris«'bach, August. Von Dr. W. Ruhland. Prof.. Halle a. S 122 


Grothuss. Theodor i tr _ t- t>. /-^w: 


122 


i;rove, S.r William Robert. . I ^ D.ude, OötUngcn 


123 


<iriindwa.sser. Von Dr. H. Stremme, Prof., Berlin 


123 


<iriippen. Von Dr. F. A. Kötz, Prof, (iottingen 


133 


von (iaerifke. Otto. Aon E. Drude, dottiniren 


136 


von Gumbel, Karl Wilhelm. Von 1 >r. 0. Marschall, isisenach 


136 




137 


liymnospertuae. Nacktsamige Pflanzen. Von Dr. G. Karsten, Prof., Halle a. ö. 


137 



285430 



VI InlialtfüJw-'rsitht 







Haar. Anthropologisch. Von Dr. Eugen Fischer, Prof , Frribuni; i B 


It>7 


HiiKi'ubsirh-HischoIf. Eduard 1 .. . - ■ 


172 






»ardincor, Wilhelm Karl Ritter von .} ^' C.ült.»-eu 


172 


Hah's, Stephan. Von Dr. W. Ruhland, Prof.. Halle a. S 


17'> 


Hall, James. Von l)r. K. Spangenberg, .Mün« licii 


172 


HalhT, Albrecht von. Von Dr. J. Pagel, weil. Prof.. Berlin 


17:5 


Halh'V, Edmund. Ndn E. Drude, < lüttiii^cii 173 


HatniKon, Sir William Rowan. l ^ ^ . 


174 


u...,i-»i \iLr:iu^\^ r-^n.\.^u ' Druue, liutlUlSfii 


1 tA 


llUDMUMi), Johannes Ludwig kmil Kobert. \on ur. w. Kunland, 1 rot., natlc a. 




Harn. Von Ur. B. Schondorff, I rnf., bonn 


1 


ITTZJT — .. 4 — 11»* 1. T" — r: — m — spii — — » xz — iv_„f 1 __l 




IT 1"" — 1 1 V* T~\ — — TTt Fi — \~i j TT P TT — TT 

Hartlfj. Robert. \ oii Dr. W. Ruhland, l'ruf., ilallfa. i> 


202 


Harvev, William. \ 011 Dr. J. Pagel, wen. Prof., üerlin 


202 


WW _ * ■ ^ » TT TY m—- i T\ 1" 

Harzp. \ (»II Dr. H. Liebermann^ Berlin 


202 


tlaliKfrl. Justus Karl. \ oii Dr. W. Ruhland, Prof., Halle a. S 


207 


Haut Anthropoloeisch. von Dr, E. Fischer, Prof., rreibunti. B 


208 








240 


llautsiiine. \ du Dr. A. Basler, Prof.. Tnbiiiüi'n 


1.1 < 
J4;} 


Huiiv, Renfe Just. \ on Dr. K. Spangenberg, .Muiichcii . 




1l<v.rl..-..r_ 1_1 \'... tlf 1 l' II.lII.-. 




MeIiU'r-.\ Iti'iH'Ck, Friednch von. \ on E. Drude, (lottintjcii 




ii.'i ,1 i'rvA_ifi. \ ' t \ ^ TT T'- ^i'. i 




.\nhiuiL'. l it'il^llfte lind ricilt^iitpiiHiizcn. \ on Dr. H. Pabisch I roi.. Wien 


.IJ kl* 


Heint/.. Wilhehn. Vnii Dr. E. von Meyer, l'rof., Dresden 


;!(M) 


Ueliumtrruppe. Edelgase. Von Dr. Erich Ehler, Prof., Heidelberg 


30 1 




m\ 






Henkel. Johann Friedrich. Von l)r. K, Spangenberg, .Müiu-Iien 


:m 




310 




810 


flertz, Heinrich Rudolf. . . . ) 


310 








311 


Hvterozykliscbe Verbindnntjeii. Von ür. W. Konig, Priv.-Doz., Dresden .... 


312 




3->> 




3'^> 




'{«■)•> 












3->:{ 


H<.fmann, August Wilhelm von. |' ^' ^«y«. l'iwf-, l^i^sden 




Ilofineister, Wilhelm Friedrich Benedikt. Von Dr. W. Ruhland, Prof., Halle a. S. 




liooke, Robert. Von E. Drude, (löltiriffen .... 




Hooker. Sir Joseph Dalton. \ „ . .v , ..... . ■^-;> 


- Sir William Jackson. . . < ' ^ 




Hoppe-Sevier, Ernst Felix Immanuel. Von Dr. J. Pagel, weil. Prof.. Berlin .... 




HiliTijills. Sir William. | .. j /.-..,• 


3t>7 






Hu^rhes. David Edwm. ( ^- P^"*^'» t'öttint;ei. 


32 V 


HurnlMtblt. Friedrich Heinrich Alexander Freiherr von. j Von J 'r. W. Harms, . . 


327 




328 


Hu.\le\, Thomas Henry ' i. H 


329 








330 




33H 




;i44 


HvrtI, Joseph. Von Dr. W. Harms, Triv .-Doz., .Marburg i. 11 


3ü8 



Inhaltsflberaicht 



vn 



Jamin, Jules C^lestin. Von E. Drude, (löttinfrrn 




.-{oy 


(miniinitüL Von Dr. Werner Rosenthal, iVfif., (iflttingeii 




.>;>» 


InJon^riippc. \'un Dr. H. Stobbe, Prof., I^ipziir 






ludifroe^ruppc. Einschließlich Cumaron-, Benzothiophen- und Indazolgruppe. 




\ * • .. T ^ — V et- J _ 1 T J 






iDduktivitiit. Von Dr. E. Orltch, Prof., Berliti /olikMulorf 






Infinitesiinalrpchnuiif?. Von Dr. M. Bom, Priv.-Doz., Göttingeu . . 




413 


W W I n TTT ¥T TWT '. 1 3 TT — ' TT TT " 

Infrarot. \ on Dr. W. H. Westphal, Priv.-Do/.. Herlin 




425 


Vir * \ ' T \ TT « II'IIL _ 

Iniusoria. \ on Dr. Clara Hamburger, Heidolbcra: 




460 






456 


Insekten. \(in Dr. K. Eschcnch, l'rof.. Tliarancit 










512 


Insekt ivort'n. Kamivoren. Insekten- oder fleischfressende Pflanzen. Von 


Dr. t. W. 




Neger, I'rof.. Tliarandt 




.)lf^ 














loiH'iiKleichffPW ichtP. Elektrolytische Gleichgewichte. Von Dr. Hans 


Kuessner, 




H:.ll<. a. S 




537 


Joule, James Prescott. Von E. Drude, Göttinnen 




542 


Irritabilität. Von JJr. J. Veszi, Bonn 




542 


Isopyk lisch«' Verbindunffpn. Von Dr. H. Stobbe, Prof., lyeipzitc . . . 




569 








Juntrhuhn. Franz Wilhelm. 1 . . » n ... 




607 


JunSiu-s, Joachim ] ^on W. RuliLuul, Piuf., IlaUea. 




607 


Juraformation. Von Dr. E. Dacqui, Priv.-Doz., München 




607 


JUHsieu, Antoine Laurent de. Von Dr. W. Ruhland, Prof., Halle a. S. . 




62S 



K. 



Kahelerseheinunpen. Von Dr. K. W. Wagner, Tcl.-Inff., Lankwitz b. Berlin . 


623 


Kahlhaum. Georg. Von Dr. E. von Meyer, Prof.. Dn-sden 


638 




638 


Kambrium. Von Dr. F. Frech, Prof., Breslau 


658 


KanalstraUen. Von Dr. W, Wien, Prof., WQrzbure 


665 




672 


Karbonat^psteine. Von Dr. G. Linck, i'rof., .Jona und Dr. W. Meigen, I'rof., Kreibunii. K. 


683 




ti'»'> 


Karsten, Karl Johann Bernhard. Von Dr. 0. Marschall, l'Jisenacli 


709 


Katalyse. Von Dr. H. Pick, Herlin- lialenspo 




Kathodeiistrahlon. Von Dr. Gerh. C. Schmidt, Prot., .^li^nst^'rl. \\ 








Kckule von Stradonitz, August. Von Dr. K von Meyer, Prof.. Dresden .... 


741 


Kepler, Johannes. Von E. Drude, (iöttinl^en 


741 




V42 


Kerr. John. Von E. Drude, (i»»ttiniren 


742 


Kelene. Von Dr. Joh. Scheiber, Priv.-Do/,., l/t'ipzig 


V42 


keton«. Von Dr. G. Reddelien, Priv.-I)oz., Leipziir 


744 


Ketten- nnd Kinffsvsteme. Von Dr. H. Stobbe, l'mf., l/eipziß 


VbV 


Kjeldahl, Johann. Von Dr. E. von Meyer, Prof., i)r('sdpn 


76.j 


Kinetische Theorie der .Materie. Von Dr. G. Jäger, Prof.. Wien 76;i 


Kinorhvneha. Von Dr. R. Lauterbom. Prof., LudwiL'sliafcn a. Kli 


774 


Kircher, Athanasius. . . . | ^ ^ , 


1 1.) 


Kirchhoff. Gustav Robert. 1 ^ ^"^ ^ «.ott.ngen 


1 1 .} 




775 


Klaproth, Martin Heinrich. Von Dr. K. Spangenberg, MUnchen 


782 




'/8L' 


Kniebt, Thomas Andrew. Von Dr. W. Ruhland, l'rnf.. Hailea. IS 


783 


Knoblaueh. Von E. Drude, (löttingen 


V83 



VIII 



InlmltfiülM'i'sic'ht 







783 


Ko«lreiiter, Joseph Gottlieb. Von Dr. W. Ruhland, Prof., Halle a. S 




783 


Kohlehydrate oder Zuckerarten. Von Dr. H. Heinrich Franck, Berlin 


und 








784 






SlO 


Kohh'nsiiurederivati'undPiirinKruppe. Vun l>r. Johannes Scheiber, ?riv.-Düz.,lieipzif? 




1 j j-k ri 1 n II L.' ff # \ I 1 ff ■■i 1 n rk II 






•1 1 l^rtHl pncf of f \ ( i ri 1 ) r Pr \A/f*icrprf Pri \' - 1 )n 7 K»^ rl i Ii - Ii i iii Kort' 




HB2 






88b' 






8<>ö 


tIT — IttartTiäfiiilrPS * — Vl\Tl — ftF W Vtj^lF Rnylill-I-Tfl fftTTgr^ 










901 


jr) Rl«.i 1 J"1*"S Gewecke, Priv.-Doz., Bonn 




Ö04 
912 






922 


Kohlenwassorstoirrt'. Von Dr. J. Hoppe, Miuichen 










982 






93r^ 
























i)4C. 






it4b 


Koprolith»', Paläontologie. V(jn I)»-. R. Wedekind, Priv.-Doz., (iöttinKcn . . 




94t> 


Koruilcnrifle (Rezente Korallenriffel. Von Dr. E. Wolf, Süssen i. Württbu 




!UV 


KörperJornien des Menschen. Anthropologisch. Von I>r. Eugen Fischer, ] 


i*rot.. 


9.')7 


Krt'iburL; i. JJ 




Körperregionen und Bauplan der Tiere. Von Dr. L. Rhumbler, Prof., Hann.- 








9()4 






977 


Ko\valevsk\ , Alexander. Von Dr. W. Harms, I'riv.-Doz.. .Marburir i. Fl. . . 




m 






h89 


Kreidefonnation. Von Dr. E. Krcnkel, I/tMpzii,' 




994 


Kreislauf des Blutes. Physiologie des Kreislaufes. Von Dr. Robert Tigerstedt, 








1009 


Kreislauf der Stoffe in der oriianisehen Welt. Von Dr. F. Czapek, l'rol., 


Prajj 


1042 


Kreislauf der Stoffe in der anorganisctien Natur. Von Dr. G. Linck, Prof.. 


Jena 


1049 


Kristallchemie. Chemische Kristallographie. Von Dr. B. Gossner, Priv.-D(»7,., Miinchen lOiVi 


Kristalle. Flüssige Kristalle. Von Dr. R. Brauns, Prof., Bonn 




1074 


Kristallfornien. Von Dr. A. Baumhauer, Prof., FreiburK (Schweiz) .... 




1089 






1122 


Kristallographie, V(tn Dr. G. Linck, Prof., .Jcnu 




1134 


Kristallphysik. Mechanische Eigenschaften. \'on Dr. O. Mügge, Prof., (löttintren 113;") 


— Optische Eigenschaften. \ nii Dr. A. Becker, Prof., Heidelben,^ 




Höb 


Krislallstruktnr. Von Dr. G. Wulff, Pn»l., Moskau 




1188 


Küchenmeister. Friedrich. Von Dr. W. Harms, Priv.-Doz., Marburg i.H. . 




1193 






1193 


Kum'kel, [ohann. Von Dr. E. von Meyer, Prof.. Dresricii 




1193 


Kützinir, Friedrich Traugott. Von Dr. W. Ruhland l'rof., Halle a.S. . . . 




1194 



« 



G. 



(Fortsetzung.) 

OowftfI6. ! =^>"(^i die Funktioii von Gewürzen 

Abs\am^™Ä4^^^^^^^^^^ , Sinne «nd die Gr«i»n 

nach ihrer »yatematischen SteUung angeordnet, B.-riffos \nrl ontror gezogen. Da ver- 
und die von ihnen gelieferten Gewürze: I. ,i<tcht man unter (.rewUrzen Pflanzen und 
Araceae. II. IridaeeM. III. Zingiborare^e. | Pflanzenteile, denen ätherische Oele nebst 
IV. Onhitbrrnr V Pipprarpür VI. Magnolia- harzartigen Stoffen oder spezifische chemi- 
r«-ae. VII. MyribtitattiM". VlII. Anonac«ae. sehe Individuen (Piperin, Senföl) den Ge- 
IX. Lauraceae. X. Cruciferae. XI. \yinter- ^Qrzcharakter verleihen. Aber auch dieM 
anareae (Unellaceae) „^"wi^P vif^*f' i Fassung bedarf noch einer Einschränkung, 
blilie •?^T*';>l.^ac^*ae I ^'^a den echten Gewürzen .^incl noch die zl 

> meist in frischem Zustande zur \ («rwcndung 
I. Definition. .\ls Gewürze im allgemei- gelangenden aromatischen Pflanzen abzu- 
nen kann mau diejenigen Zusatzmittel zu | gliedern, die als „GewQrzgemüse" im Artikel 
unserer Nahrung oder Nebenbestandteile „Gemüse" besprochen werden. Denn 
cierBelben bezeichnen, die den Speisen Wohl- ! es gehört zum Charakter der echten Gewürze 
fr*»f chmack verleihen, den Appetit reizen und I auch die Eigenschaft der Trockenheit, sie 
(lif V. rdauung durch Erregung des Vit- müssen getrocknet, trocken, sie müssen „Dro- 
dauungslraktes lörderu, die also geradezu gen'^ sein. Eine einzige Ausnahme w&ren 
unentbehrliche ,,GeÜlfen der Naln-angs-| etwa die Kapern, die in £Mig konserviert 
mittet * Hud, wie im .\rtikel „Genuß- werden und sich schon dem jBereiehe der 
mittel" ausgeführt wird. Diese Defi- GewUrzgemüse nähern, 
nition erweitert die Grensen des Begriffes! 3. Vorkenunen, morphologisclie Ab- 
.tlewfirze" und verallgemeinert denselben stammung, Untersuchung. Fast alle 
so sehr, daß darunter auch geruchlose oder j Zonen liefern Gewürze, die Tropen und 
schwach riechende Stoffe gestellt werden | von diesen das indomalaiische Gebiet 
mü««rn. die im Verkehr nii lit Zu den Gewürzen und Wcstiiidien die am meisten ver- 
serechiiet werden, wie llssig, Zitronensäure, wendttcu und auch die schärfsten, aroma- 
dic Bitterstoffe des Bieres, die beim Kochen, reicli-'ton Gewttne. Aber auch nordwirts 
Br.iteii und Backen der Speisen entstehenden der Tropen, namentlich im mediterranen 
Geruch.-- und Geschmackästolfe, auch der Gebiete werdtu zahlreiche Gewürze ge- 
„llautgout'' des im Beginn der Fäulnis wonnen, von denen manche seit alter Zeit 
eich befindlichen Wildem u. a. Salz und dem Inventar des Nutzgartens angehören. 
Zucker zu den Gewürzen zu rechnen, ist In morphologischer Beziehung finden 
Ansichtssache; beide erteilen den Speisen ; alle Hauptorgane der rHaiize unter den 
den erwünschten Geschmack, ohne den diese Gewürzen ihre Vertreter. Unterirdische 
frar nicht oder nor mit Widerwillen genossen Organe sind s. B. Ingwer und Kalmus, der 
werden k.iniien, sind al-o (•clitt- (lewürze; Zimt gehört der Rinde an, Blattgewürze 
aber das Salz ist an und für sich ein für die liefern Lorbeer, Majoran; Gewürznelken sind 
Erhalf iing des Körpers gänzlich unentbehr- Blflten, besonders groß ist die Zahl der 



}i< fif-r Stdff, somit audi ein Nahrungsmittel; 



Gewürzfrüchte, wie Pfeffer, Piment, Pa- 



der Zucker, 'freilieii nicht unentbehrlich, ist prika, Vanille, die UmbeUilerenfrUchte; Mus- 
der wichtigste Fcttbildner; nuui kann also , katnuB und SenfkOmer sind Samen. Zur 
sagen, da 13 Salz und Zucker Nahrungsmittel 1 übersichtUchen Gruppiernng kann die mor- 

Haadirarterlmoli der N«UirwliMnacl>»ft«a. Baad V. 1 



Digitized by Google 



2 



Gewürze 



phologische Zugehörigkeit der einzelnen Ge- 
würze als Fjnteilungsprinzip dienen; hier 
wird unter Berücksichtigung allgemeiner 
Gesicbtsponkte eine dem botanischen System 
entsprechende Anordnung eingehalten. 

Gleich den GeiiuÜmitteln sind auch die 
Gewttrxe in bezug «of ihre chemische 
Ziw mm m ei i wUu Bgimd ihren »natomigchen 
Bau viclfältip unfrrsuflit worden. Da in der 
Kegei nur geringe Mengen derselben auf ein- 
mu rar vww eB d ui ig gelangen, so mflssen 
die Gewflrze auch ccüt, reif, rein, unver- 
sehrt usw. sein, um die gewünschte Wirkung 
h w r oit l lf eii zu können. Die FeststeQnilg die- 
ser Eigenschaften bedarf aber der genauesten 
Kenntnis des exomorpben und endumorphen 
Baues und der Art und Menge der Inhalts- 
stoffe. Hierbei ist zu berücksichtigen, ob 
es sich um „ganze" Gewürze („in toto"), oder 
um verkleinerte, um Gewürzpulver handelt; 
denn gerade diese waren seit jeher und sind 
noch die beliebtesten Objekte der Verfftl- 
8chung8kfln?te, die so weit irehen, daß niuii 
sich nicht scheute, fabrikmäßig hergestellte, 
^ewiBsen Gewflnen (Pfeffer, Piment, Smt) 
in der Farbe übnlich sehende Pulver aus 
wertlosen Substanzen öffentlich in Preis- 
vwieidiiiiiMn anzubieten. — Yen den 

Illll»ltS8tof f en ist die Mence des nfheri- 
Sohen Oeles oder wenigstens des Aether- 
iind Alkobolextraktes, der Wasser- 
und Aschengehalt der lufttrockenen Ware 
festzustellen. Die Bestininiuntr des Aschen- 
nnd Sandgehaltes, das ist des in Salzsäure 
■unlöslichen Anteiles der Asche, ist zur Er- 
kennung etwaiger mineralischer Beimengun- 
gen naerUßlich. Die Reinheit eines Gewürz- 
pulvers, die Abwesenheit von organisierten 
VerfSlschungsmitteln, deren es eine große 
Menge ?ibt, und die Art der Verfälschung 
festzustellen, ist Aufgabe der mikroskopi- 
schen Untersnehung. 

3. Die Gemirzpf lanzen, nach ihrer systemati- 
schen Stellung angeordnet, und die von ihnen 
gelieferten Gewürze. Eine eingehende Einzel- 
darstellung der Gewürze kann hier der Raum- 
Verhältnisse wegen nicht pepoben werden; daher 
iH'schraiiki'ii <uh iii»> fdl^cinii ii 1 i.u ]<'iriiii;:<'ri nur 
auf .'\l)-<t.iiiiniun{; und \ orkuniiiuii ilii'SiT Natur- 
produkte und nur diejenigen, die in naturwissen- 
schaftlicher Beziehung oder handelspolitisch und 
kulturhistorisch besonders bemerkenswert er- 
•cheinen, konnten aveb noch in betreff ihrer 
Eigenschaften eingdkendw gewürdigt werden. 

I. Araeeae.Aom»CaIamniL.,Wiinal8to^: 
Kalmus. 

Der getroeknete Wurzelstock, meist in Znefcer 
eingemacht und in Stücke zerschnitten, ist nach 
Art eines Gewürzes als popular(>s Magenmittol 
in Gebrauch. Mittel- und Xordeuropa. 

II. Iridaceae. Crocus sativus L., BlQtcn- 
Bvben: Safran. 

DU tetrockneten Blütennarben bilden den 
fStimk des Baad^ Sie stellen einzebie oder 
nodi ra 8 mit dem Qriffel maammeoblngende, 



am obarai Ende tricbterffimig e n üi lwle , 
purpurbranne Flden dar, die einen triir duurak- 

teristischen, starken Geruch und einen cewfirz- 
haft-bitteren, etwas scharfen Geschmack Ihsitzen, 
einen ülwraus kräftig färl>enden Stoff, das Saf- 
rangelb ^ürocin, Pol^'chroit) enthalten und 
hauptsichhch wegen dieses verwendet werden. 
Der meiste Saiiaa kernnt von Spanien, der 
beste von Frankreieh („Gattnais"); er unterliegt 
besonders häufig Verfälsrhungen.j 

III. Zingiberaceae. Wurzelstöcke von 
Cnrcuma, A^inia, 2Sng|ber; Früchte und Samen 

von Amomum, Aframomum und Klettaria. 

Gelbwurzel, Gilbwnrz. Kurkuina, (in^eniei. 
Turmerik, die knoileiiartipcii WurzelstiH ke von 
Curcuma longa L., als lange und runde Kur- 
kuma unterschieden. Die Gelbwurzel snielt 
nur in ihrer Heimat in SOdasien und in England 
als Gewürz (Hauptbeetandteildes „Currypo\(^er") 
eine Rolle. Wirhtiger ist sie wegen <\f-. (M'haltes 
an gelbem Farbstoff, Curcumin, der auch zu 
Reagenzpapieren gebraucht wird. 

Oalgaat, Oalbanwusel, Fiebsnrand, der 

getroeknete, in Stileke serscbnitteae WiiiMl> 

stock von Aininia officinarum Hance. Eumt 
von der Insel Hainau und der sfldchinesiscben 
Provinz Kuang-tung, auch von Siam; die An- 
wendung bei uns sehr beschr&nkt. Auch andere 
AlpiniaMten von Janan und Siam liefem ab 
Gewftrz verwendete Kliizome. 

Ingwer, Ing1)er, der einfach getrocknete 
(»der vor dem Trocknen geschälte, d. h. von 
seinen äußeren Gewebeschichten Ix-freite Wurzel- 
stock von Zingiber officinale Rosc(»e. Die Wate 
besteht aus verschieden großen Stücken mit ein- 
seitig, zweizeilig oder bandförmig angeordneten, 
kurzen . hiiufif,' etwas nach vorn gekrümmten, 
gerundeten oder abgeflachten Aesten; botanisch 
ist der WurzcUtock als ein schraubenartig ent- 
I wickeltes Sympodium zu bezeichnen. Der an- 
I genehm aromatische Gerurh und der kriftic 
i gewürzhafte, feurig-brennende Geschmack sind 
sehr charakteristisch. Nach der Zubereitimg gibt 
es (1 ii[:esc liii !t e n (beiii" kt.n >, geschält cu oder 
I halbgeschikiten , g»- k 1 1 kt t u und gebleich- 
tten Ingwer. Unter letztt n rn versteht man einen 
vor dem Trocknen in lUlkwaaser eingelegten 
IfMdiUtHi Ingwer; auch dnreh Behandeln mit 
Chlorkalk oder schwefliger Säure erhält man ge- 
j bleichten Ingwer. Der ungeschälte Ingwer ist 
'mit einer schiefergrauen oder l'' !''!!' iitiMuiien, 
grobrunwiipen Knrkhaüt bedeckt. j)er Quer- 
schnitt ist durch gelbe oder bräunliche Pünkt- 
chen gesprenkelt, die vonnrandet^lysdriscben, 
mit gelbem IthertsdiMBk oele oder mit bmenen 
Harzhalli'n erfüllten Sekretzellen herrühren. Der 
weitaus ül)erwiegende Teil der Inhaltsstoffe be- 
steht aus Stärkekornern, die einfach, tl bis 36, 
I selten bis 45 /* laug, breit-eiförmig otier [.'crundet- 
I vierseitig und an einem Ende in eine kurze 
i stumpfe Spitie t er g eso ge n sind. Nur der japa- 
inisene Ingwer besitzt tuiammengesetxte 
Stärkekörner. Zwillinge und Drillinge mit Imufig 
ungleich grolien Tcilkömom. Haiuiil>snrten: 
Cochining wer, in vier GrüBentypen, ganz ge- 
schält und gekalkt., umfaßt die IVudukte der 
Malabarküste; Hengalingwer aus Kalkutta, 
ungeschält, schiefergras, mehr oder weniger 
f kchgedrückt : chine siselier Ingwer , unj^eschält, 
großstü^dg; japaniseher Ingwer, meist halb- 



Digitlzed by Google 



Oewflne 



3 



^chSlt, grkalltf, klcinstfirkifr ; Jamaika- schwarze, in pclben Pnl^nm gebettete Samen, 
mg wer, bis l'J (in proU. pnnz liiilt, peblcicht Sthießpiilverkürnern iiin.lidi. Wichtigster Be- 
oder gekalkt; afrikanischer (Sierra I.cdttt'i standteil Vaiiilliti, Iiis zu Sorten; 
Ingwer. Ingwer enthält 2 bis 5% ätherisches Üel, . Mexikanische Vanille (geht zumeist nach der 
20% Stärke und 4,6 bis 6,7%, mitunter bi8 8% i Unioit). Bourbon- (Reunion-) und Mauritius- 
AkIm. £r ist ein bei cinselnen Nationen sehr vanille. IsstsiiMcliJiefllichiniemrepiischen Hsa« 
Mtstes Ctewiln, das avcli ro GetrlnkeD I deL Tahitiysnille, enthlltOMlirFIperoBalsls 



(Gingerbeer, Incwerwein, Irgwerlikör, das riissi- 
sche „Sbiten", d. i. Met mit Ingwer urd spani- 
schem Pfeffer i, und mit Zucker eingemacht als 
Konfitüre vielfach Verwendung findet. Surroeatc 
stammen Ton aadonn ZbigilMr>iuid von AlpSiia- 
artoi »h. 

Kftrdanoraen sind die fHiehte 

verschiedener Elettaria-, Aframomum- und 
Amomumarten, dreificherige mit dünnen 
Scheidewänden versehene Kaii iln (der Beeren, 
die zahlreiche, in jedem Fache in zwei 
Bnlicn geordnete, mit einem hiutigen Samen - 
aiaatnl Tceaehene Samen enthalten (Fig. 1). 





F 



i 



Vanillin, daher mehr zu Parfümeriezwecken 
tauglidi.- — V( II Vaiiilla Prmpona Schiede stammt 
das Vanillon oder die I.a Guayra v a n i 1 le, 
die ebenfalls Piperonal enthiUt. — Aoaführlichee 
bei Busse, Arb. a. d. Kais. OssrnkHisitsamts, 
Bd. XV. 

V. Piper aceae. Verschiedene Piperarten. 

Früchte: Pfeffer. 

Pfeffer. Der ffeUcristdiefiiicht von Kner 
nigrum L., rinem seit alter Zeit im tropischen 

Asien kultivierten Strauche (Pig. 2). Man unter- 
scheidet schwarzen und weitlen Pfeffer. 
Ersterer ist die grüne, nddi \(>r der Reife ge- 
sammelte, getrocknete Frucht: Kugelige, unge- 
stielte B eere n mit dfinner, grobrunzeliger, grau« 
sehvaner odor ^raubräusdichMr FnuhtscaalB, 
die Ton dem einzigen, auBm honiar(i|en, iuDun 
mehligen Samen ausgefüllt unrd. Dje Haupt- 
masse des Samenkernes besteht aus dem Peri- 
sperm, das am Scheitel in einer kleinen Höhle 
das |;e8chrumpfte Endosperm mit dem wenig 
entwickelten Keim enthält. Weißer Heffer 
ist die reife Fracht, die nach Einiagwn in Heer- 
oder Kalkwasser und Icarsem Trocnien an der 



viTiTir (!i]rrh Abrt'ilx'n (mit den Händen) von den 
«uljeieii Frurhthautschichten befreit worden ist. 
Die 



Fig. 1. Elettaria Cardamomtim V\'. et M. 
Kardamomen. A eine von der Jilütensrheide 
und dem ä\iß«>ren Perigon befreite Blüte, B (,)uer- 
scheib« aus dem Fruchtknoten, C Längsschnitt 
dnrch den8elbim,D Querschnitt durch eine Fracht, 
E ein Same vergröBert, F derselbe in Wasser, nm 
den iürillns (Mmenmantel) su zeigen. Nach 
Badebeek 

Knr diese sind die TrSger des ätherischen Oeles 
nd ataüen das eigentliche GewSrt dar, die 
Thiebtnähale ist geschmaeUos und ohne wert. 

Für den europäischen Handel haben nur die 
Mala bar- oder kleinen Kardaniomen von 
Elettaria Cardamf mum et Matun und die 



In-stcn Sorten kommen von Vorderindien 
(Mangalore, Cochin usw.), geringere von Sumatra, 
Singapore, Penang; von da auch weißer Pfeffer, 
dessen beste Sorte Tellichery ist. Keffer 
enthÄlt reichlich Ueinkörnige Stärke (bis 47 %), 
harzartige Substanzen, ätherisi tun Oel, das den 
schwachen Geruch bedingt und das kristalli- 
sierbare Alkaloid Piperin (5 bis 9%); der 
Aschengehalt d^ schwarzen i'fcffers beträgt 4 
bis 6%, dcsweifien 1,6%.— Pfeffer iatdas Symbol 
des Gewflrzhandels, war selion den Riömem 
Lieblingsgewfirz und hatte noch im IGttelalter 
hohen Wert, etwa das FQnffache das gegen« 
wärtigen l*reises. 

Als langer Pfeffer werden die nicht völlig 
reifen kolbenartigen Fruchtatände von Piper 
officinarnra DC (Piper longnm Ramph) be- 
zeichnet. Sie krmmen besonders von Java. 



langenoderCeylon-Kardamomeu von EletUria , Bcngalpfef fer oder laneer Pfeffer von, Ben - 
^mSLm Am iiMimfung. ^^j^" stammt vou Chavica Roxbourghii IGq. 

aal den dentscbsn Jlarkt ge 



ior 8m. Bedentun 
Dia aensiteni an 

Kamtzvaknrdamomen stammen 

ISBMaitlf4lUnm(Sonn.) K. Schum. 
Paradieskorner, Qumeapfeffer, Mele- 
guettepfeffer, von der Westküste Afrikas, sind 
die Samen von Aframomum Meleguctta (Roscoe) 
K. Schum., schmecken pfef ferännlich , waren 

einst ein sehr gaagbaies Qewttra, siiid aber ' giosum Sieb, u. Zucc, riecht nach Kampfer und 



(Piper longum L.) 

VI. Magnoliaceae. Dlicium verum Hook, 
fil., Sammelfrucht: Sternanis, Badian. Besteht 
aus 8 bis 12 einsamigen Karpelfen, um ein Ifittel- 

siiulohen geonlüei. K( nimt von China; Geruch 
kräftiganisartig. — Der tehr ähnliche japanische 
Sternanis, Skimmi genannt, von Illicium reli- 



Kubeben, ist giftig, enthält SUmin (Fig. 3). 
Ueber die Unterscniede s. Lauren, Schwaizer. 
Wochenschr. f. Chem. u. Pharm. 1896 Nr. 31. 

Vn. Myristicaceae. Myristica fragrans 
Ikutt., Samcnmantel und Samen: Macis und 
Muskatnuß (Fig. 4). Macis, Macisblttte, 
Muskatblttte, Bandamacis, der getrodaieta 
genehmem Gernche, ohne Geschmack. In der | orangegelhe oder bifnnlichgelbe, unten gloekan« 
nvdrtbtlils befinden sieb sabliaiclw, gUnmnd , f«imig«,nacb oben sn in Uacha SSpfel senebBtste 



gegenwärtig ohne Bedcatnnf. 

IV. Orchidaceae. Vsiilla phnifoSa An- 
drew. Frucht: Vanille. 

Vanille. Die Vanille des Handels ist eine IGbis 
30 cm lange, lineare, längsgestreifte, braun- 
seb«aiBa,einfächerige, geschlossene Kapsel, aufien 
meist von Vanillinkristallen bedeckt, von sehr an 



Digitized by Google 



4 



Gewürze 




Fig. 2. Piper nigruni L., Ifeffer. A beblätterter Zweie mit lilüten und Früchten. Ktwa 
54 natürlicner Größe. B Blüten, C junge in Her Entwickelung begriffene Früchte. Vergrößert. 

Nach äadcbeck. 




Fig. 4. Myristica fragrans Houtt. Blüliender 
Zweig, darunter zwei reife Früchte, von der recht.s ge- 
zeichneten ist ei» Teil der Sehale entfernt, um den 
Arillus zu zeigen. Nach Sadebeck. 



Fig. 3. Echter und giftiger Sternanis. 
Vergleichende Zusammenstellung der 
Sammclfrüchte und ihrer Teile in natür- 
licher Größe. 1, 3, 4 (links) und 6 von 
Illicium verum, 2, 4 (rechts), 5 und 7 
vonlllicium religiusum. Iund2die 
ganze Sammolfrucht von unten. 3 und 
5 einzelne Karpelle. 4 Fruchtstiele. 6 
und 7 Samen von der Seite und von 
vorn. Nach Vogl. 



Samenmantel. Enthält unregelmäßig gestaltete 
Aniyloilextrinkörner und 4 bis 15% ätherisches 
Oel. Wird häufig mit der geruchlosen rotbraunen 
Bombaymaris von Myristicn malabarica Ixiur. 
und mitder Papnamacis von M. argentea Warb., 
die ähnlich wie Bandamacis, aber viel schwächer 
riecht und schmeckt, verfälscht. — Muskatnuß 
ist der eirunde, b äuiilichgraue, netzaderig-runze- 
lige, mit Kalk bestäubte Samen kern, der von 
einer braunen Sumenhülle (einem Teil des Peri- 



Gc 



5 



«ISeknitln 



A aautbai und im luMcn von Falten der- 
oTOMMgMi ist Dakar andieiiit dar Keni 
munanni (Rg. t). N«l»t Sfbke 




Fig. 6. Muskatnuß, längs 
dnrelt8clmitt«D. g Arillus, 

h Sainonschale (liußcres In- 
te|:uini'nt ), r durch die 
Rapho durchbrochen, m 
M&nrgewebe, n Embryu. 
Sadeoeek. Nach Berg 
and Schmidt 



besteht der Inhalt hauptsächlich aus Fett und 
ittariachem Oel (8 bis l5 ']o)- I>urch Auspressen 
der arvlmten Maskatnnfi erhält man die Mus - 
katlratter, die ans Fett, Stherischem Oel und 
Farbstoff zusammengesetzt ist. 

VIII. Anonaceae. Xylopia aethiopica A. 
Rieh., Früchte: Mohren pfeff er, in Senegam- 
bien bis Sierra Ix>one Gewürz und Gefld. ') 
Xylopia aromatira DC (Kg. 6), Gnineapfcffcr; 
Xylopia longifnlia DC, Birropfaffer u Vene- 
zuela und Gua}-ana. 




Fig. 6. Xylopia aofhinpica A. Rieh., Mohren- 
pfeffer. Beblätterter Zwci^ mit Blüten und einer 
Saaunettmeht. 



Natürliche (iröBa. 
beck. 



Kuh S»de 



IX. Lauraceac. Tjiurus iiobilis L., Blätter 
unil Früchte: Ln rbecrblätter und Lorbeeren, 
Ifeiiiterrangebict. — Cinnamomumarten, Rinde 
und Blüten: Zimt und Zimtblüten. — Dicy- 
pellinm caryophyllatum Nees., Rinde: Nelken- 



Nach Sadebeck auch in Ostafrika, aber 
lAr selten Torkommend und hier als Geld 
(übuImp oder Kmrabepfeffer) in Gebraneh. 



zimt, Brasilien. — Cryptoearya moschata Mart., 
FMlchte: Amerikanische Aaskatnuß, altes, 
hocharomatisches Gawtn dar btaailiaaiaehaa 

Autochthonen. 

Zimt. .\Is Zimt werden die von den äuBem 
Gewebeschichten ganzoder teilweis« beliaiteBi 
getroefaieten Astrinden mehrer« Aitaa 
Cinnamomum bezeichnet. Man unterscheidet: 
Chinesischen Zimt, Kassienzimt, Zimtkassie, 
Cassiavera oder auch Cassia lignea, von Cinna- 
momum Cassia Bl., die gewönnliche, als Ge- 
würz \-erwendcte Ware, die im Handel aber 
in zwei verschiedenen Formen, als gelbbrau- 
ner Smt (d. i. die von Cinnamomum Cassia 
abstammende Ware) und als rotbrauner Zimt 
erscheint. Die Abstamniurp des letzteren 
ist iiiilit -irlur iristellt, vielleicht .stammt er 
von Cinnamomum Burmanni Bl. Beide Sorten 
bilden einfache oder Doppelröhren, zum Teil 
auch hal b üache oder üaehe Stücke, staUannwaa 
noch mit gnraem Kork bedeckt. Gerach Irin 
aromatisch. rT<";chmark scharf cjcwf'irzhaft, süß. 
etwas schlriiiiiL', nicht lierlx?. Enthält im .Mittel 
1% ätherisches üel, 4 bis 5°,', Stärke. „Beim 
Extralüeren des lufttrocknen Gewürzes mit 
Alkohol von 90 Volumprozent und Trocknen des 
Bfiekstaiidas bei 100* G ergibt sich ein Qa- 
wi« ht« verli w i tot mlndealaiM 18 %." — Ceylon» 
zinit, fchtpr Kaneel, ist die Innenrinde (Bast- 
tcili 1 bis jfjiihriger ."i^chöBIinge (Stockausscnläge) 
von Cinnam. zcyianicum Breyne. bildet (kipnolte, 
von beiden Seiten cini^crollic, bis mni dicke, 
matt gelbbraune Bastrohnn vun sehr feinem 
Geruch und Geschmack. Im Uaadei gibt es 
folgende Formen und Bearietaimgen: 1. Ceylon- 
zimt. 2. ncmcincr oder Ca ssienzimt. 
a) Chinesischer Zimt (als Cassia lifrnca). b) Cas- 
siabruch, c) javanischer Zimt (als Cassia 
Vera). 3. Zimtpulver. Zu letzterem dienen be- 
soiiiicrs die „Chips", die bei der Gewinnung 

jdes Ceylonzimtes sich ergebendeu Abschnitzel, 
die gegen\\-ärtig fast nur aus der Itinde bestehen 

! und nur sehr wenig Holz enthalten. Eine neue 
Sorte ist der Seychellen 7,i mt von einer nicht 
bekannten Cinnani(»mumart, steht dem gelten 
chinesischen Zimt nahe. Substitutionen mit 
aromaarmen, aber sehr schleimreichen Rindes 
anderer Cinnamomumarten sind nicht selten. 

Zimtblüten sind die nach dem Verblühen 
gesammelten, getrockneten Blüten von Cinna- 
momum Cassia oder Cinnamomum Loureirü 
Nees, kommen von den chinesischen Provinzen 
Kuaugsi und Kuangtun und werden wie Zimt 
verwendet. 

X. Cruciferae. Die Samen von Sinapis 
alba L., weifier Senf; Brassica nigra (L) Koch, 
schwarzer Senf, und Brassica Besseriana 
Andrz. (eine Varietät von Brassica juncea L.), 
Sareptasen f. 

Senf. Der weiße Senf, kugelige, blaßgelbe, bis 
2,6 mm messende Komer, gibt mit Wasser 
zerrieben eine scharf srhmeckende, aber 
geruchlose Flüssigkeit. Er enthält fettes Oel 
(bis :}0'\ \ ferner das Alkaloid Sinapin und ilas 
Glykosid Sinaibin, das durch Einwirkung des 
Ferments MjTosin sich in Sinalbinsenföl, Sinapin- 
I bisuUat und Traubenzucker spaltet. — Schwar- 
I zer Sotf , eirunde bis kugelige, dnukslrotbrauoe, 
höchstens 1,2 mm messende Körner, entwickelt 
I beim Zerreiben mit Wasser einen intensiven 
' sebarfen Geruch, entbiltanfier fettem Oel Sinapin 



Digltized by Google 



6 



Gewürze 



und Sinigrin, das durch Myrosin in Geffcnw-art 
von Wasser in ätherisches Senfül, K&liumbisulfat 
und Traubenzucker {gespalten wird. — • Zur Her- 
stellung des Tafelsenfs dienen als flüssige 
Grundlage Wein- oder Obstmost, Wein oder 
Obstmost und Essig oder endlich Essig allein 
und danach unterscheidet man süBe Mostsenfe, 
saure Mostsenfe, Weinsenfe und saure oder Essie- 
senfe; die ISenfpastc besteht aus einem (kmiscii 
von gemahlenem weißem und schwarzem Senf 
mit den verschiedenartigsten Gewürzen und 
sonstigen Zutaten. 

XL Winteranaceae (Canellaceae). Winte- 
rana Canella L. (Canella alba Murr.), Rinde: 
Weißer Zimt, weißer Kanecl, Westindien, 
Karolina. Riecht nelken- und zimtähnlicb. — 
Cinnamodendron corticosum Miers, Rinde: Fal- 
sche Winterrinde, Jamaika, dem weißen Zimt 
ähnlich. 

XII. Capparidaceae. Cappiris spinosa L., 
Blütenknospen: Kapern. Sic >vcrden mit 
Essig und Salz (Elssigkapern) oder mit Salz 
allein (Salzkapern) zubereitet und kommen aus 
Sü<if rankreich und Italien. Im Parenchym der 
Kelch- und Blumenblätter finden sich Haufen 
gelber prismatischer Kriställchcn von Rutin. 
Auch die Früchte (Cornichons de Cnprier) werden 
gleich den Kapern verwendet. Ueoer die Sub- 
titutionen s. Codex alim. Austr. Bd. I S. 201. 



nelken. — Syzygium caryophyllaeum Crärtn., 
Rinde: eine Art Nelkenzimt von SUdasien. 

Piment.Nelken-, .lamaikapfeffer, Neugewürz, 
Allgewürz, Englisch Gewürz, Gewürzkürner, die 
nocn nicht völlig reifen getrockneten Früchte, 
kugelige, zweifäcnerigo Beeren, am Scheitel mit 
einem ringförmigen oder vierteiligen Kelchsaum 
versehen, mattrutbraun, dichtklcinwarzig; jedes 
Fach enthält einen schwarzbraunen Samen. 
Geruch und Geschmack nelkeuähnlich. Enthält 
1% ätherisches Oel, dessen Hauptbestandteil 
Eugenol ist. Der Aschengehalt darf 6% nicht 
übersteigen. Im kontinentalen Handel nur die 
Ware von Jamaika. — Surrogate sind der Kron- 
piment von Pimenta acris Sw. (Westindien, 
nördliches Südamerika) und der mexikanische, 
spanische Piment, großes englisches Gewürz, 
der entweder von einer Var. der Pimenta offic, 
oder von Myrtus l*soudocaryophyllus stammt. 

Gewürznelken (Fig. 7), uie getrockneten 
Blüten des ursprünglich auf den Molukken ein- 
heimischen, jetzt besonders auf Zanzib:ir und 
in Oayenne kultivierton Gewürznelkenbaumcs 
(s. oben), bestehen aus einem stielartigen Teil, der 
oben vier stumpfe Kelchblätter und ein aus 
vier gegeneinander gewölbten Blumenblättern 
gebildetes Köpfchen trägt. Der stielartige Teil 
ist ein Unterkelch (Hypanthium), der in seinem 
oberen Abschnitte den zweifächerigen Frucht- 





B 

Fig. 7. Jambosa Caryophyllus Ndz., Gc'würznelken. A Bublätterter Zweig mit Blüten, 
B ein Längsschnitt durch eine Blüte. a Hypnnthium, b Fächer des Fruchtknotens, 
c oberer Teil desselb»n, d der innen wulstig hervortretende freie Rind (Scheibe) des Hypanthium, 
e Kelchblätter, f Blumenblätter, g Staubgefäße, h Griffel. Sadebeck. Nach Berg und 

Schmidt. 



XIII. MyrtaceAC, die an Gewürzpflanzen | knoten einschließt. Gehalt an ätherischem Oe 
reichste Familie. Pim.'uta officinalis B.^rg, Ifi bis 25% (zumeist Eugenol), außerdem ist ein 
Früchte: Piment. — Pimenta acris Swartz, Kampfer (Caryonhyilin), <las kristallisierbare 
Myrtus Pseudocaryophyllus Gomcz: Andere Eugenin, reichlicn G<frbstoff und Schleim vor- 
Pimentarten. — Jambusa Taryophyllus Ndz. banden. Sorten: Amboina- (die besten), Zanzi- 
(Caryophyllus aromaticus L., Eugenia carvophyl- ( b.ir-(und Pemba-)und CayenneKcwürzuelken (die 
lata Tnunb.) Blüten: Gewürznelken, Früchte: schlechtesten). Als Surrogat werden die Blüten- 
Mutternelken. — Calvptranthes aromatica stiele als Nelkenstiele (Gehalt an ätherischem 
St. Hil., Blüten: Brasilianische Gewürz- Oel 5,5 bis 6%) verwendet. Mutternclkeu sind 



Gewflrze 



die teils entwickalteiif teils die noch nicht ent- , 
«kbUan FrUehte des Gewiirznelkenbaumes, die 
Hill nur einen Samoi «ntbAlten. Da dieser | 
mddieh St&rke enthält, so lassen sich gepulverte j 
Mutternelken leicht von gepiilverton Gewürz- 
Belken unterschei<len. da die Uewüiznelkcn 
gjbulich frei von Stärke sind. 

XIV. Umbelliferae. Aach diese Familie; 
cnthili xahlreiehe GewOrzpflsnaeafdenn ntdite 
»Is echte Gewürze Verwendung finden (vgl. auch ' 
..Owür/^emüse" im Artikel „Gemüse")- Die-j 
UmUllilcr. iiinK ht ist eine Spaltfrucht, die aus 
zwei eiusamigfii, von der spitze eines meist 

SUg gespaltenen fadenförmigen Trägers herab- 
!»n<MnTeUfrScht«n iwsteht. Auf der meist ge- 1 
ten Rflckenfttehe der IMHnicht befindoi sieh i 
fünf LäniJsloistfTi. die Hauptrippen, zwischen 
diesen vier liiiiL'^tun lieii, die TäJclieii, in denen 
sichmitunierebi iit;ill> leisteiiartige Vorsprünge als 
Nebenrippen erheben. Die den Tälchen ent- 
sprechenden Fruchtwandpartien enthalten die 
OeklBfe (Oelstriemen) mit fttheiiaotaam OeL 
Audi an d«i BerQhmngsfttehen der IWlfrfiehte I 
kommen meist 0<>lo;ätigc vor. Der Sinne eiitliiilt 
••in lettreiflies Nalirgewebe ( l']ti(los.[u'rm ) uiiil an 
■ l.->~. ii Spitze den kleinen Keim. Hierher i^rhürei! ; 
Kümmel (Kimm) von Carum Carvi L. Sorten: 
Holländer, Hallensi^r, mährischer, nordischer und 
rassischer Kümmel. — Bömischer Kämmel, 
Hntterkümmel, Krenskümmel, von Cnminum 
i'ytninum L., mit kainpferähnlichem Ceriirh, 
stammt aus der Ltnante. Fenchel (Feniglj 
von Foeniculum vulgare Mill. Sorten : Mährischer, 
sichsischer, poiniscner, rumänischer, apulischer 
asw. Fenchel. Der römische oder Levan-| 
tiner Fenchel von der Kultnrfonn Foeni- 
«ulum dulee DC. hat viel prßßere, durch die 
breiten Rippen geflügelte Früchte. — Anis 
^,,Aneis■■J von PimpinelU Anisum L. fFig. 8, a). 
Sorten: Mährischer, italienischer (Puglieser), 
franaösischer (Touraine), spanischer, deutscher : 
(Thdringen» Bamberg), rassischer, Levantiner l 

Anis usw. Soll mit 
den giftigen Schicr- 
lingsfrüchten (Conium 
maculatum L.) ver- 
mischt im Budel 
vorgekommen sein 
(Fig. 8, b). — Dill- 
irüchte von Anethum 
graveolens L., beson- 
ders im Süden in 
Gebrauch. — Kori- 
kl ^ E ^ ander von Cori- 
B I andmm sativum L., 

■ i durch die kugeligen 

■ K Spaltfrüchtc ausgc- 
B " zeichnet; Produkt der 

inländischen Garten- 
• kultur. — In -\lgier, 

überhaupt im nörd- 
lichen Saharagebiet 
dienen die 1 cm lan- 
gen , ."iehr aromati- 
schen Früchte von 
Ammodaneos Jenco- 
trichus Coss. n. DR. alü Gewürz. 

XV. Labiatae. Salvia officinalis L., Blätter: 
Salbei. — Thymus vulgaris L. Astapitzen mit 
Blättern und Blüten: Thymian, welcher Ouen- 
de], KvtteOmit. — Lavwdiüa qnca Lb, Blitter 




Fig. 8. Umbelliferen- 
früchte. a Anisfrucht, 

b Schierlingsimcbt. 
VetgrOlert Nach Vogl. 



und beblätterte Zweige ohne Blüten oder mit 
diesen: Lavendel. " Satureja hortensis L,, 
blühendes Kraut: Saturei, Bohnen-, Pfeffer-, 
Wurstkraut, Beizkräutel, ,,Sodarei". — Majorana 
hortensis Mneh. (Origanum Majorana L.), Kraut 
oder nur die Blätter („abgerebelt"): Majoran, 
Mairan, Magran, das am meisten verwendete 
Labiatengewürz. Sorten: Deutscher und fran- 
aBsischer (nnr abeerebelt) Majoran. Sogenannter 
„Wintermajoran ist Origanum \-ulgare L., der 
cemeiiie Dosten. — Ocimum Basiiicum L., das 
blühendo Kraut: Basilikum, Basilienkraut. 
Produkt der Gartenkultur, stammt aus dem 
Orient. Auch Ocimum minimnm L., kleines 
Jäaaililnim, nur in Tö^en gelogen, wird als Ge- 
wQte verwendet. 

XVI. Solanaccae. Verschiedene Arten von 
Capsicum, BeiSbeere. Die Frucht von Capsicum 
longum DC. und Capsicum annuum L. ist 
der spanische, tfirldsehe Pfefier, das 
Pulver hriSt Paprika. Fhieht meist llng- 
lich kegelförmig, mit glatter, glänzender, roter 
oder rotbrauner, selten gelber, lederartiger, 
düiuiei' Fniclithaut, im untortn Teile zwei- 
fächerig mit 2 bis 3 an der Basis miteinander 
verschmolzenen Samenträgern, an denen die 
zahlreichen, scheibenrunden, gelben Samen haf- 
ten. Der brennend scharfe uesehmaek riflirt von 
dem kristallisierbaren Capsaicin her, das in den 
,, Drüsenflecken" der .Sameiiträger sich vorfindet, 
das sind Stollen der Epiiiermis, wo die ab;.'eh(il)ene 
Cuticula mit den Außenwänden der Epidcrmis- 
zellen einen Sekretranm bildet, der Capsaicin- 
kristalle und ölige Substanz enthält. — Am meistern 
wird das Pulver verwendet; da die Früchte nit 
dem Kelch uml einem Teil des Fruchtstieles &n- 
gesammelt werden, so werden auch diese mit den 
Früchten vermählen, woraus eine Minderung der 
Qualität erfolgt. Verfilscbuneen des Paprika sind 
sehr häufig, meist mit Maismehl, Kleie usw. — Dia 
kleinfrüchtiKen Arten, wie Capsicum baccatum 
L., Caps'cum frutescens L., Capsicum fastigiatum 
DC. kommen als Cayennepfeffer oder Chillies 
sowohl für sich als auch mit Mehl verbacken 
und genialilen auf den Markt. 

Literatur. lMePharp*akoyn<>«irn rou Ftiirkiger, 
aUg, OUm mm a Karaten, üoeUer, Pkm- 
oftof» 0t GeMln (£e> drogum nmpt€$ ete.), A» E. 
Vogt. — T. F. Itanausek, ynhrungM- und 

Genußmitu l. K'tfud j,Sf<4. — Hammer, Lexikon 
fUr VirfiilKiliiiuiii n. I.tipzifj 1S87. — A. Meyer, 
WiterntchajlUrhe Ihcijrukundf. Berlin 1SU2. — 
Molinch, Grundriß einer lliftnrhemie der 
pflantlicken Otm^fimittü. Jena 189S. — A. E. 
Vogl, Die tHkcHff^en vt^OablUn Nahrwngt- und 
driiiißmiltrl. Wien Ifi'J9. — Sadebeck, Die 
Knlliirqrv'iiehie der dtuttchen Kolonien und 
ihre h'r:ruiiniif»e. Jena IfiUU. — A, F. II'. 
Sehlmper, Anleitung turmikrotkopiirhen Unter- 
iruekitmg der ^Takrungg' und GtnvfimiUel, J. Auß. 
Jena 1900. — nseMrefc-OesCerl^ AnaUmiaeher 
Ati(U «ew. LeipHg 1900. — Koeh, Di» mtkro» 

nkopüek» .{nalynr dir Prfgetipuhrr. Berlin 
j;tOO. — T. F. Hanaimek, hilnuli der Uch- 

I iiischen Mikrotkopie. Stuttgart — Wiesner. 
Rohstoffe des tjlan*enreiche$, i. Avfi. Leiptüj 
1908, — König, Chemu der memchlichrn 
yahrung$' und GtnufimiUel, ^. Atfß, Jttrlin 
im.i/g. — JfoeUer, MikroekopU der Nakrungt- 

' und OtnvßmUtet, ». At^fl. Btriin 1905. 



Dlgltized by Goo^e ^ 



8 



Moeller-ThomM, liml' >i-i/l:l,,pä<iic tU r ii. *iimttn 
J'h'irmiirie. Wien-Berlin V.>1 f GfvUne von U n rt ' 
wich, Moeller, Ttehireh.) — T»cMrch, 
JfotMttweA <ler PharmaL'i>giio*ie. Leiptiy 1911 fg. — 
ArbtUm «u liem kaiaeHiehaH Qaumdk^UamU, 
von Butte, Rtte.hwati «. — Ed, SpfUh, 
JHe ehrmi*<hr uml mikr(iiil:'>i)i.irhr Unlernufhung 
der Getcimt umi dertn JJiurtfiltutif, l*haril>. 
ZriitrtdhnlU 1908. — Coder ^UmtnUiriur 
Auttriaou, J. Bd. Wien Ifü. 

T. F. Hanmtuek, 



Ofieitti. 

1. Allgemcitu' Fcstsi'tzunprn iibor die Phäno- 
mene der Ge3ieit*n. 2. lieobachtung der Gezeiten. 
Sncben. FlutstrümungMi. Die brandende Fhit- 
«•U«. FlatmOblMU 3« Flutkräfte. 4 Ablenkung 
Ton der Vertikalen. 6. Die Gleichgewichtstheorie 
der Gezeiten. 6. Die djTiBmisrfio Tlicdri«' «Icr 
Gezeiten. 7. Die Metbotle zur Diskussion der 
ozeanischen GeiMlen. & GeaeiteDUfeln. 9. Flut* 
reibung 

X. Allgemeine Festsetzungen über die 
Phänomene der Gezeiten. Damit der Leser 

imstande sei. die Theorie der Gezeiten zu 
verstehen, muß er wissen, was die zu er- 
klärenden Phänomene sind, und mufi die 
technischen Ausdrücke kcnnpo: 

An jedem beliebigen Tage (genauer alle 
25 Stunden) steigrt das Wasser des Heeres 

auf zwei als ITnrhwaPsor fH.W.)bpzeiflniefe 
Maxima und sinkt auf zwei jSicdrigwasser 
(N.W.) genannte Minima. 

Diese Oszillatinn nennt man halbtägige 
Gezeit, An deu euroDäiscben Küsten ist 
die balbti^ge Geceit aas einzige sichtbare 
Phänomen, und zwei aufeinander folgende 
Oszillationen !<ind einander sehr nahezu 
gleich. In anderen Oxeanen wird aber die 
Regelmäßigkeit der Folse am besten in der 
Weise geschätzt, daß man das einzelne H.W. 
und J«.W. mit dem Obernächsten vergleicht, 
so d;iß also die Vergloichung abwechselt 
(s. l'jg. 2;. Der Unterschied zwischen auf- 
einanderfolgenden Oszillationen heißt täg- 
liche Ungleichheit; diese fehlt in den 
Gezeiten des Nordatlantischen Ozeans 
fast ganz. 

Die Größe (lliihe) der Gezeit ist die 
vertikale Höhe von 11. W. bis N.W., und die 
halbe Größe heißt die Amniitude; letztere 
ist also angenähert die Höne» um die H.W. 
ttber und N.W. unter dem mittleren 
Meeresniveau liegt. Die (iriiße ]iat den 
höchsten Wert ungefähr einen Tag (die ge- 
naue Periode bftngt vom Orte der Beobach- 
liui? ab) naeli Neumond und nach Vollmond. 
Diese Gezeiten heißen Springfluten. Die 



' Größe ist um gering^tua um deitbelben 
, Zeitraum nach zunehmendem und ab' 
I nehmendem Halbmond. Diese Gezeiten 
heißen NippHuten. Die Zeit zwischen 
Neumond oder \ idlrnnnd und Springflut 
heißt das Alter der Flut. Die Größe 
wechselt sonach mit den Muüdph;k>üH. 

Die Zeiten des Auftretens von H.W. und 
N.W. folgen gleichfalls den Mondphasen. 
» Der Mond geht von Neumond in Vollmond 
über, indem er den Meridian des Beobach- 
. tungsortes von Ti^ zu Tag um einen Betrag 
spiter kreuzt, der im Dnrcnscbmtt 60^ Hin. 
an-nfu'M. IHe durehsc!:iiitt!irhe Zeit 
zwischen Neumond und Vollmund und um- 
I gekehrt beträgt 14*/« Ta^e, und die Periode 
von 29 '/-i Tagen zwischen Neumond und 
Neumond heißt eine Luiii^tiun. Bei Neu- 
Imond stehen Sonne, Mond und Erde in 
einer Tferaden, und Sonne und Mond kreuzen 
; den Meridian ufu \ 2 I hr mittags. Sie stehen 
!bei Vollmond wiede r in einer Geraden, und 
zwar in der Reihenfolge Sonne. Erde, !Mond. 
und der Mond kreuzt den Meridian um 
1 12 Uhr nachts. 

Kine rohe Regel für die Zeit des U.W. 
iiderjN.W. ist folgende: 

Am Tiiire der Sjirinirflut verzeichnen 
: wir die Tageszeit des H.W. (oder des N.W.), 
! beispielsweise p. m. Das nftchste H.W. 
'(oder N.W.) wird um b^' 25\\^'^ a. m.. das 
. folgende um ö'i öOJä"' p. m. auf treten, usf.. 
indem man je 26V«Hittuten hinzuzählt und 
jzwisehcn a. m. und p. ni. abwechselt. 

Nach einem Intervall von 7'', Tagen 
kommen wir zut Nippflut, unu weitere 
7-''/, Tai;e l)ringen uns wieder zur Spring- 
flut bei Vollmund. usf. 

Die mittlere H.W. -Zeit bei Springflut 
I heißt die Eintrittszeit und liefert mithin 
leinen rohen Maßstab für die Zeiten der 
weiteren H.W. In un.'^erem Beispiel betrug 
j die Eintrittfizeit ö Stunden. Die Eintritte- 
Izeit ist tatsäehlicb ein Bestimmungsstütk 
■für das Intervall oder M oiid- Flut -Int er- 
! vall zwischen dem Durchgang des Mondes 
I durch den Meridian des Ortes an irgend- 
; einem Tage und dem Eintritt von H.W. 
j N.W. tritt ungefähr in der Mitte zwischen 
I zwei aufeinander folgenden H.W. ein. 
I Die.^e Regel gilt nur an^enShert. weil 
Idas Intervall eine fortschreitende Aeuderung 
mit den Mondphasen aufweist. 

Bei Springflut, wo das Inteivall als 
! Eintritt*zeit bezeichnet wird, hat es seinen 
Mittelwert und nimmt am schnellsten ab. 
iDas Minimum des Intervalls tritt etwa 
'21/2 Ta^o vor Nippflut auf und ist dann um 
etwa eine Stunde kürzer als der "Mittelwert. 
.Dann nimmt das Intervall zu, geht bei 
I Nippflut darch den Mittelwert und wichst 
nach Nippflut nncrfälir Taire lane. bis es 
\ sein Maximum erreicht hat, das etwa 1 Stunde 



Digltized by Google 



0 



Uuiger ist ab der Mittelwert. !Nach dem i heiten. Wenn der Mond der £rde näher 
3Uxiiniiin sinkt das Intervall nemlich lang- 1 ist, so ist die Flntböhe i^rößer, und wenn er 

um. bi> hei SprinErfliit der Mittelwert wieder weiter von ihr entfernt ist, kleiner. Die Ent- 
eireicht wird. Wir haben schon gesehen, , iernung des Mondes wird durch seine Par- 
dafi die Fluthftho bei Springflut am größten 'allaxe ansgedrflckt, das ist die Winkel- 
in und bei Nippflut auf ein Minimum ab- fi^röße des ErdhaJbmessers, vom Monde aus 
nimmt; mithin besteht sowohl hinsichtlich gesehen; wir haben somit eine lunare 



als auch hinsichtlich: 
halbmonatliche Un-I 



des Intervalls 
der Höhe eine 
gieicbheit. 

Diese Gesetze werden dnreh Figur 1 fttr | Bedeutung. 

einen idealen Ort pra- 



parallaktische Ungleichheit der Ge- 
zeiten. Es besteht auch eine solare par- 
allaktische Ungleichheit von genngor 



5 5 



CO 



7 0 

4e 

36 

?4 
12 
6. 0 
48 
86 
94 
19 
6. 0 
4.4« 



phisch veranschaulicht, 
wo das Alter der Flut 
einen Tag. die Amp- 
btvde bei Sprin^lut 
und bei Nippflut 0 Fuß 
bezw. 2 l*u6 und die 
Bntfittsseit 6 Stunden 
beträct. Die Zahlen 
au der .^bszissenachse 
beieiehnen Tage, der 
schwarze Kreis stellt 
Neumond und der weiße 
Vollmond dar. 

Die obere Kurve 
stellt Intervalle dar; die 
Ordinatenskala links be- 
seicbnet Stunden und 
IGnnten. 

Die untere Fisrur ?ibr 
Höhen an, und zwar 
ifie Amplitude, addiert 
Sur Höhe des uiittlortii 
3leeresuiveaus über dem 
NormalniTtau, von 
dem aus die liOtunffen 

Siessen werden, und 
in der Figur SU *> FuU 
ancenommen ist. Da das 
Wasser bei N.W. ebenso 
tief unter das mittlere 
Niveau fällt, wie es bei H.W. darüber steiftt, 
?n ist das Normaluivcau in der Figur die 
N.W. -Marke der gewöhnlichen Spring- 
flut. Das ist tatsächhch das Niveau, auf 
das die meisten Lotun(;en in den Karten 
der britischen Admiralität bezogen werden. 
Die SkaU an der Ordinatenachse ist in eng- 
Iiseben FuB angeloben. Bd der Behandlung 
der Gezeiten finden die englischen Maße noch 
ausgedehntere Auwendung ab in irgendeinem 
anderen Gebiete der Naturwissenschaften. 
Die Flutaneaben für das Britische Keieh. 
für die \ ereinii^ten Staaten und für Rußland 
«erden gewöhnlich in Fufi ausgedrückt. 

Diese Fieruren geben graphiscn das Dureh- 
schmttsgesetz der Gezeiten wieder. äie 
ktanen benutzt werde«, und werden auch 
benutzt, um Gezeiten vorauszusagen, aber 
die aus ihnen abgeleiteten Angaben be- 
dflrfen zweier Hauptkorrektionen. 
a> Die 



14 O 




14 O 



Kg. 1. 



Vierzehntigiee UngleiclUteit Im Intervall und 
HShe des HW. 



b) Die Dcklinationsungleichheiten. 
Die Winkelabweichung eines Himmels- 
körpers von der Kbene des Erdäquatnrs 
nennt man nördliche oder südliche 
Deklination. Die (Sezeitenosnllationen 
werden abwechselnd verschieden durch die 
lunare Deklinationsungleichheit be- 
einflußt, und zwar wird abweebselnd die 
Amplitude einer Oszillation vergrößert nnd 
die der nächsten verringert. Diese Un- 
gleichheit verschwindet alle IHy, Tage, kurz 
nach der Zeit, wenn der Mond den Acquator 
kreuzt und seine Dekhnation verschwindet. 
Sie ist am grOßten. kurz nachdem seine 
Deklination am preßten ist. In einigen 
Häfen der nördlichen Halbkugel wird die 
Gezeit vergrößert, die mit dem sicht- 
baren Durchgänge des Mondes, wenn er 
sich in nördlicher Deklination befindet, 
zusammenhängt, in anderen Häfen ist 



parallaktischen Ungleich- i dies die verringerte Gezeit, und dasselbe 



Digitized by Co^Ie 



10 



Oesoiten 



gilt mutatis mutandis für die südliche 
Halbkugel. « 

Es bnstpht auch eine sohire Dekli- 
nationsungloichhoit,die an den Solstizien 
am i^Tüßten ist und an den Acquinuktien 
verschwindet. In einigen Häfen wird die 
Taifesgezeit vergrößert, in anderen die 
Naehtgezeit. 

Diese beiden Deklinationsungleichheiten 
vtnumAeii di« oben erwihnte t&gliche 
Ungleichheit (s. Kg. 2). 




$t tf n n tt ip %*- n i» » n ii n 



Fig. 2. Fintkurve von Bombay, vom 22. April 1884, mittegs, 
bis mm 22. April 1884, mitti^ 



Die Korrektionen für die tägliche Uu- 
Igeiohheit sind oft sehr tpmi und roiehen 

zuweilen um die Halbta<iesgezeit zu 

maskieren, bei.spielsweise besteht im antark- 
tischen Ozean das normale Phiinüinen nur aus 
einem H.W. und einem N.W. in 24 Stunden, 
aber 1 oder 2 Tage alle 14 Tage wird die 
Hnlbtagesgezeit schwach merklKh. und 
zwar ungefähr zu der Zeit, wenn der Mond 
durch den Aequator geht. In derartigen 
Fällen eignet sich ein Diagramm wie das in 
Figur 1 dargestellte nicht für die Voraus- 
sage, weil die sogenannten Korrektionen 
viel größer sind als die zu korrigierende 
Größe. Weiter unten, im Abschnitt 7, 
werden wir ein anderes, moderneres Ver- 
fahren zur Voraussage auseinandersetzen, 
daä viel besser und in einem solchen Falle 
notwendig ist. 

Diese kurzi'ii l'tstsptznngen über die 
Ge^eitenphauumeue werden den Leser be- 



fähigen, die gesamten durch die Theorie 
tn erUlrenden Tatsachen zu begreifen. 

2. Beobachtung der Gezeiten. Selchen. 
Flutströmungen. Die brandende Flut- 
welle. Flutmühlen. Die im Absclniitt i 
geschilderten Tatsachen konnten nur durch 
sorgfältige Beobachtung und üaruu an- 
schließende Analyse festgestellt werden. 

Genaue Beobachtungen der Gezeiten 
erfolgen mittels eines Flutmessers. Eine 
RSbro, dio eng trenug ist. um die Wellen- 
bewegung xu ersückeut leitet 
das Meerwasser von nnter- 
halb dor X.W. -Marke zu 
einem Bassin, in dem das 
ruhige Wasser mit der Ge- 
zeit steict und fällt. In 
dem Bassin hängt ein 
iSchwimmer an einem 
Drahte. dtT über eine Rolle 
läuft uiid durch ein Gegen- 
gewicht straff gehalten wird. 
Die Winkel, um die sich die 
Rollo rückwärts und vor- 
wärts dreht, .sind offenbar 
dem ^ Steigen und FaUen der 
Gexeit proportional, and die 
Achse der KhIIo ist nun mit 
einem Zahnstangengetriebe 
▼erbunden, dnreh ms eine 
Schreibfeder in gerader Linie 
liin und her uezngen wird, 
so daß sie im verkleinerten 
Maße (las Steiu'i'ii und 
Fiillen der Gezeit wiedergibt. 
Die Feder berflhrt eine mit 
Papier überzogene Trommel, 
deren .\chse parallel zu der 
Linie ist, in der dio Feder 
sich bewegt. 

Die Trommel wird von 
Uhrwerk getrieben 



einem 

und macht in 24 Stunden eine Umdre 
hun^, and die Feder venseiehnet auf dem 

Papier eine (lezeite 11 kurve, die somit 
Zeit und Höhe der Gezeit angibt. Da 11. W. 
und N.W. täglich um ungefähr 50 Minuten 
später fallen, läßt man die Kurven eine 
Woche laug sich ohne gegenseitis:c vSlörung 
ansammeln, ehe man ein frisches Blatt 
Papier auf die Trommel auflegt. Das alte 
Blatt gibt nach dem Abrollen eine flache 
Aufzeichnung der Gezeiten von einer Woche. 

Figur 2 stellt die Gezeiten einer Woche 
für Bombay dar. Die Kurve ist von rechts 
nach links zu lesen ; der linke Rand 
entspricht 0^ oder Mittag, und die Stunden- 
linien Oi> bis 23>> sind vertikaL Die horizon- 
talen Linien bezeidinen Fuß, von der Null- 
linie des Flutmessers ab gerechnet, und die 
Höhe dieser NuUinie ist mit Beaug auf eine 
Ufermarke der Verwaltung von Indien 
genau bestimmt worden. 



Digltized by Google 



Oezeitea 



11 



Nippilut trat am 22. April auf und Spring- 
flat am 29. April. Der L^t r möge die fort- 
schreitenden AenderuDgen d«i tfi^ehan Un- 
gleichheiten beobachten. 

Der Mathematiker, der daran seht, 
«ine solche volkUUuUge Auixeichnung zu 
aaaiynerea, versüdmet in cäner Tabelle 
zalilonrnrißig die Wasserhöhe ^onau zu den 
einzelnen Stunden, wie sie in einei solchen 
Genitenkanre ^emesBen werden. 

Die Gozoitcnkurvc ist an manchen 
Stellen glatt und au anderen durch Ein- 
kerbungen ausgezeichnet. Die<v l'nregel- 
mäßigkeiten ruhen von Meeresschwankungen 
her, deren Periode 5 Minuten hi6 eine halbe 
Stunde betragen kann. Sie beruhen auf 
Seichen, Diosf',-! Wort ist Gcnfiir Dialekt 
und nunmehr allgcmeiu au^cuommen, weil 
derartige Oszillationen, die zuerst von 
f . A. Forel erki&rt worden sind, an dem 
Wttfflm des Genfer Sees zu beobachten sind. 
Seichen treten in Buchten und ^Iilndungen 
aa{ and sind an Geseitenkuxven iost stets 
so beobMliten. Sie bcndien bsnpts&chlich 
auf Untor.-chiedfn im Barometerdrnck an 
veräckiedenen Teilen des beobachteten 
Wasserbockens, und ihr Auftreten ist natQr- 
Uch willkürlich. Der Gezeitenmesser sucht 
«einen Flutmesser doit aufzustellen, wo 
Seichen möglichst wenig hervortreten. 

Oa- Steigen und Fallen des Ozeans ist 
üiiurlicli von Flutdtrömungen begleitet. 
Auf offiiior See sind diese Strömungen 
umncrklicb, aber in Meerengen und in 
Buchten sind sie oft reißend. Zur Be- 
schreibung der Strömungen budiont man 
sieh der Ausdrücke Ebbe und Flut. An 
«mer offenen Kllste „ebbt** das Wasser 
beim Zurückweichen vum Lande und „flutet" 
bei der Annäherung an das Land. Ebbe und 
nttt sind am sohnellBten xnr Halbgezeit, 
und das Waspcr ist matt oder tot bei H.W. 
und N.W. In einem mm Gezeitengebiete 
gehörigen Strome flutet das Wasser strom- 
aufwärts, wenn es über dem mittleren Menre?- 
niveau steht, es ebbt, wenn es unter dem 
mittleren Meeresniveau steht, und es ist 
matt auf dem mittleren Meere?nivcau. In 
Mündungsgebieten findet ein idluiählicher 
Uebergang von dem in Flüssen gefundenen 
Gesetze zu dem an der offenen Küste gel- 
tenden statt. 

In Fli-spii stciirt das Wasser von N.W. 
stt H.W. rascher, als es von U.W. zu N.W. 
fidlt Einen Grenzau für ^eses Gesetz 
findet man. wenn die Flut als brandende 
Wassermauer über den weiten flachen 
Strand einer MAndong steigt. ' Diese Er- 
scheinung nennt man auf englisch ,,Borc'', 
auf französisch „Mascaret"' und auf 
deutseh „Stürmer" oder „brandende 
Sturmflut". brandende Sturmflut 

tritt in Tsien-laujj-iuaug (China), im Peiit- 



I codiac (Caaada), in der Seine (Frankreich), 
im Severn (England) usw. deutlich zutage. 
1 In manchen Mündungen fängt man das 
I Wasser bei H.W. in Schleusen auf und läßt 
,03 beim Falkni AV i : t räder treiben, aber 
die Anzahl derartiger Mühlen ist geriiu;, 
Innd die geleistete kAmt ist kaum mm 

^ loh nr'lil 

j 3. Flutkräfte. Newton hat die Ge- 
lzeiten mit Slfe der Gravitation erUirt, 

und seine Theorie ist späterhin von Bernoidli, 
Laplace, Whewell, Airy. Kelvin u. a. be- 
: deutend entmeki li vu'rden. Wir wollen 
I jetzt versuchen, diese Tiieorie zu erklären. 
I Mond und Erdo laufen nahezu in Kreisen 
I um einen mitten zwischen ihnen gdegenen 
' Punkt, der ihr tiravitationszentnim ist. 
Da die Erde 81 mal so schwer ist wie der 
! Mond, ist der Halbmesser des Kreises, den 
der Mond um diesen Funkt beschreibt, 
81 mal 80 groß wie der des von der Erde 
beschriebenen Kreises. Das Gravitations- 
zentrum der beiden Körper liegt tatsächlich 
im Innern der Erde, und zwar liegt ee 
1600 km unter der Oberfläche und 47fH) km 
vom Erdmittelpunkte entfernt. Die beiden 
Körper drehen sich in einer Periode von 
27Vj Tagen, und mithin dreht sich die Erde 
in derselben Periode in einem Kreise mit 
einem Halbmesser von 4700 km um das 
Gravitationszentnim von Erde und Mond. 
Im gewöhnlichen Sprachgebrauch sagt man, 
daß sich der Mond um die Erde drehe (und 
das tut er auch wirldich), aber man bUt es 
nicht für nötig, die Bewegung der Erde um 
das (iravitationszcntrnm in einer Bahn zu 
erwähnen, die ein genaues Abbild der Bahn 
des Mondee um die Erde, nnr anf Vss des 
linearen Maßstabes verkleinert, ist. Es ist 
jedoch für das Verständnis der Flutkräfte 
I wesentiieh, auf diesen Punkt hinzuweisen. 

Wenn wir von der tätlichen Drehung der 
Erde absehen, können wir sie imt einem 
Steine vergleichen, der am Ende eines Tanes 
' hprum?»eschiiMi(iert wird. Das Tau muß 
4700 km laug und im Erdmittelpunkte be- 
: festigt sein, und wenn das andere Ende 
! auch nicht an die Erdoberfläche reicht, 
I ist doch das Prinzip ganz dasselbe. Die 
! SpanniuiLT iUm Taues wird bei dem Stein 
j von der Hand des Schleudernden erzeoct; 
I im FhOe von Erde nnd Mond wird das Taa 
durch die Gravitationsanziehiiii*^ zwischen 
den beiden Kinuuelskörperu ersetzt. Diese 
Anziehung ist die Besmtante aus den An- 
ziehuncen, die zwischen den sämtlichen 
I Paaren von Teilchen hervortreten, von denen 
je das eine dem Monde und das andere der 
Erde angehört. Es bleibt sich gleieh, wenn 
wir die gesamte Masse des Mondes als in 
seinem ^litt elpunkte konzentriert betrachten, 
sudaß wir ihn als ein einziire'! Ti ilclien an- 
; sehen können. Dann ist die Gruvilaiiuu 



Digllzed by Google 



12 



zwischen Mond und Erde die Resultante 
der Anziehung des Mondes auf die «innlnen 
Teilchen, ans denen die Erde ;mfi'i haut ist. 

Die Aiizif'hiin^ des Mondes aiit die nSber 
gelegcneti Toll« h*'ti der Erde ist stärker all 
oIr auf dU> ('iitf(<riitf>ren, entspriM-limd dorn 
Gesctzi; vum uiuf^ekehrten Quadrat dtsr 
Entfernung. Wenn wir die Lage des Teil- 
ehens, auf welches die Anziehung das Mittel 
aus der Anziehung auf sämtliche Teilchen 
der Erde nach Richtung und Grnßo ist, in 
der Erde bestimmeo. so finden wir, daß es 
im Erdmittelpankte liegt, und daB die Kraft 
gegen den Mond hin gerichtet ist. Wctm 
diese mittlere Anziehung auf jedes Teilchen 
der Erde wirken wtirde, so würde die Erde 
gerade in einer Umdrehung mit oinor Periode 
von 27Va T^on in ihrer kleinen Bahn mit 
einem tbibmesser von 4700 km erhalten 
werden, und wir würden «diiiif einen vnll- 
kommenen Ersatz für das Tau iui I all*^ de.« 
im Kreise geschleuderten Steines haben. Aber 
der Ersatz ist nicht vollkommen, weil die 
Anziehung auf die näher gelegenen Teilchen 
größer und jene auf die eut feriiter<'n kleiner 
i»t als der Mittelwort; auch besteht keine 
vollkommene ParaUefitit xwtschen den auf 
siinifliche Teilchen wirkenden Kräfte. F.hen 
diese Abweichung von der cleichförmigen 
Intenntat und dieses FeUen aer PMaHebtAt 
geben zur Knf^teliung der Flutkräfto Anlaß. 

Wir wollen die Flutkr&fte, die an jenen 
Teilchen der Erde wiricen, welcfie dem 

Momle am näcbiten hzw. am weitesten 
von ihm entfernt liegen, eingebender aoaly* 
eieren. Der Abetandf des Mondes vom Erd- 

miftrlpunktp beträgt in runder Zahl 386000 
km und der Halbmesser der Erde 6300 km. 
Mitiii u ist die Entfernung des nächsten 
Teilchens 385000- 6300 oder 378700 km 
und die des entfcrnt»?sten :J850OO + 6300 
oder 391300 km. Die Anziehung auf ein 
Teilchen im Erdmittelpunkte ist nach In- 
tensität und Richtung das Mittel, aber im 
vorliegenden einfachen Falle spielt das 
Fehlen der ParaUelitit nicht mit, weil der 
Erdmittelpunkt, das n&eliste nnd das ent> 
fernteste Teildum alle in einer 'icradcn 
Linie liegen, ine Anziehung im Erdmittel- 
punkte muß proportional 3g5QQQ» sein, und 

auf der niber gelegenen Seite der Erde muß 
der UebmchuB der tatsicUiehen Anaehung 
ilber die mittlere in der Bicbtung md den 

Mond zn proportional .„g^^, - 3^^-^^,, 

sein. Aehnlich ist auf der entfernteren Seite 
der Ueberschuß der mittleren Anziehung 

Ober die tateftcbliche proportional ggg^Qt 
— 3g_£ 3^ in der Itichtung vom Hönde fort. 



Di^e beiden UeberscbOsse bilden die Flut- 
kräfte in diesen beiden Punlcten, und xnaa 
wird finden, dafi sie beide nuesa gleioh 

f 3^509^ «ind, «in Zoiolien dafftr, dafi die 

I Flutkraft sieh unifjokehrt wie die dritte 
, Potenz der Entfernung des fluterregenden 
I Körpers ändert IMesee ktzte Ergebnis USt 

sich leichter auf algebraischem \\'ei,'e lie- 
weben: Bezeichnet r die Entfernung des 
Mondes und a den Eidhalbmesser, so ist 
a/r ein kleiner I'nicfi. Xun i<i die mittlere 
Anziehung pr«|M»rli(inal '/r- und die An- 
ziehung am nächstgel^enen Punkte pro- 
portional '/(r— a)*, was nahem gleich 
1 2a . 

4- ist. Der Ueberschuß betragt mit- 
hin 2a/r'. Aehnlich erhallen wir für den 
entferntesten l'nnkt '/(r-f-a)' nahezu gleich 
1 2a 

— , . und der Ueberschuß ist derselbe 

r- r- 

wie zuvor. 

Wir wollen nicht versfuehen, die Ab- 
weichungen vom Mittel an anderen Punkten 
der Erdoberfläche zu analysieren, weil der 
Mangel an Parallelität bei den Kräften 
elitiignsehr mitspielt wie der IntensititS- 
unterschied. Der I.eser muß das Ergebnis 
einer solchen Analyse, wie es in Figur 3 




Fig. 8. Ilntemgende Kraft. 



dargestellt i>t, uuiiehmen. Diese Dar- 
stellung^ I i luterregenden Kraft zeigt einen 
Schnitt durch die Krde in piner dureli den 
Mond und den Erdmittelpunkt gehenden 
Ebene; wo die Pole und der Aequator liegen, 
ist für den vorliegenden Zweck einerlei. 
Der Mond ist weit entfernt in der Rich- 
tung M, V it-t die Mitte der Erdscheibe, 
wie sie dem Mann im Monde erscheint, 
und in I sind die Anttpoden dieses Pnnkte«. 
DD ist der Vdii der Seite ce-i hcrie Kreis, 
au dem für einen Erdbewohner der Moud 
gerade auf* oder untergeht. Die Pfeile 
zeigen die Riehtungen der Flutkräfte an, 
und ihre Langen mit den beigesetzten Zahlen 



Digitized by Google 



Oeseiten 



18 



giben (lio Intensität der Kraft, nach einer 
«iOkurlichen Größen^kala geiueäscu, an. 

Nach der Figur wird ein winziger Broch- 
teil des Gewichtes eines bei V oder I auf der 
ErdoberflAehe liegenden KOrpers vom 
Monde £retrazen, so daß ein Körper an 
dieMii PunJcten ein wenig weniger wiegt 
ab dai Mittel; ihnlieh wiei^ snf dem KreiBe 
DP ein Körper ein wenii; mehr als das 
Mittel. Das Weniger in V und I ist doppelt 
M groß wie das Mehr auf dem KraiM DD. 
Dip«e AhweichiuiL'eii vom Mittelwert sind 
2u klein, um experimentell gemessen werden 
zu können, und sie liefern nicht die Tttle 
der Flutkraft, die bei der Krzen?ung der 
Gezeiten wirksam sind. Tatsächlich ist der 
Terükale Teil der Flntkraft so unbedeutend 
il BMBen Wirkuni^en, daß der nächste 
Sehritt in der Beweisführung darin besteht, 
ihn aaßer acht zu lassen. Ueberall, außer 
in V, I und DD, ist die Flutkraft, wie ein 
Xenseh sie beobachtet, gegen die Vertikalo 
spiiie- Beohachtiuigsortes ceneist. DalMf 
besteht im allgemeinen eine Komponente 
der Flntkraft, die hoiisontal längs der 
Erdoberfläche nach iigeodeinnr Stdle der 
Wmdrose wirkt. 

Figur 4 zeigt daher perspektivisch die 
horizontalen Flutkrrifte. die nach Unter- 
drückung der vertikalen Komponenten 



sind natürlich keine Tfeile. Der Nordpol P 
ist jetzt durch einen gekrümmten Pfeil 
bezeichnet, um die Drehungsrichtun*; anzu- 
geben, und ein Parallelkreis von der Breite 
Ai — As zeigt die Stellen, die ein Beobachter, 
wenn er herumgeführt wird, nacheinander 
einnimmt. Ein Stadium dieser Figur wird 
den Leser betihigen, im allgemeinen sn ver- 
stehen, wie die Flutkraft des Mondes sich 
im Verlauf einer einzelnen Drehung der 
Erde gegen den Mond verSndert. 

Eine ähnliche Figur kann für die Sonne 




PIg. 4 HoiimitBle flatamgende Kraft 

übrig bleiben. Der Rand de^ Schattens 
ist der Kreis DU, und man sieht V, aber 1 
liegt unsichtbar auf der anderen Seite der 
Ecdkngel. Am Sehattenrande und in V 



elten. V wird dann der Funkt, für den 
e Sonne im Zenit steht, und der Sdiatten- 

rand wird die Linie des Sonnenunterganges 
und Sonnenaufganges. Die Intensität der 
Wirkung der Sonne ist viel geringer als jene 

des Mondes. Sie .Indert sich direkt wie die 
Masse des fluterre^'enden Körpers und um- 
gekehrt wie die dritte Potenz seiner Ent- 
fernun?. Nun ist die Masse der Sonne 
2y' 2Millionen mal so groß wie die des Mondes 
und ihre Entfernung 389 mal so groß. 
Da 389* gleidi »9 ^lillionen ist, so beträgt 
die Sonneukraft 2j\2l^ od«' Vi» ^^^^ '"""d 
die Hftlfte der Mondkraft. 

Die tatsäclilidie Fhit kraft in irL'end- 
einem Augenblick findet man, indem man 
die Mond- und die Sonnenkraft zusammen- 
nimmt. Sie wird je nach der Stellung der 
beiden ilimmelskörper in bezug auf die 
Erde, der Länge und Breite des Beobaoh- 
Itungsortes und der Zeit verschieden sein 
undT liBt sich nur durch mathematische 
Formeln adäquat aoBdrflcken. 

4. Ablenkung von der Vertikalen. 
Wenn die feste Erde unnach;;iebig wäre, 
so würde ein Pendel auf der Erdoberfläche 
von der Vertikalen in der durch die in 
Figur 4 sichtbaren Pfeile bezeichneten 
Richtung abgelenkt werden, aber die Ab- 
lenkungen würden zu klein sein, um eine 
Messung zu gestatten. Es ist jedoch eine 
Modifikation de-; Pendels erfiiüdeii worden, 
die für den Zweck genügend empfindlich 
ist. Sie wird ab Horisontalpendel be- 
zeichnet und verdankt ihren Erfulir haupt> 
sächlich E. von Kebeur-l'aschwitz. 

Das Niveau stillen Wassers wird stets 
senkrecht zur Kichtung der Sdiwerkraft 
stehen, einerlei ob dieee Richtung durch 
eine winzige Horizontalkraft ans ihrer Mittel- 
richtunir ab£;elenkt ist, oder nicht. Wenn 
daher die feste Erde die Flüssigkeit des 
Wassers besftBe, wlirde es unmflglieh sein, 
die erwähnten Ablenkuniren dttroh irgend- 
i welches noch so empfindliches Pendel fest- 
jztwtellen. Wenn jedoch die Erde nachgibt, 
aber nicht mit der vollen Flüssigkeit des 
Wassers, so wird eine gewisse Ablenkung 
sichtbar sein, aber nicht der volle Betrag. 
.Es folgt aomit, dafi eine Veigleiohnng 



Digitized by Google 



14 



Geasettra 



zwischen den beobachteten Ablenkungen 
einerseits und den auf Grund der Annahme, 
daß die Erdn absolut starr ist, berechneten 
andererseits, uns die Möglichkeit liefert, 
die GfOfie der cltstiechen I^aehgiebigkeit 
der festen Erde gegenüber Blatkrif ten zu 
ermitteln* 

Wir woDen die mebr oder minder erfolg' 

reichen Vorsuche anderer Beobachter dieser 
Ablenkungen Obergehen und nur auf die 
Beobachtungen eingehen, die 0. Hecker 
während nahezu 7 Jaliren in Potsdam 
angestellt hat. Wenn man durch geeignete 
Methoden der Mittclbüdnng die Wirkungen 
der Sonne ausschaltet, ?o werden Heckers 
Ergebnisse, die aus der Beobachtung eines 
Horizontalpendelpaares abgeleitet worden 
sind, durcn Figur 6 graphiscli dargestellt. 




Fig. 5. Zu Ibtsdam beobachtete Abtenknng von 
der Vertikalen. 



Der Leser denke sich die Sonne beseitigt; 
er denke sich ferner, vertikal über der Mitte 
der Figur hänge ein Gewicht an einem Drahte. 
£r stelle sich nunmehr vor, daß die Flut- 
kraft des Mondes in Wirksanikoit trete, 
und zwar zunächst unter der Annahme, 
daß die feste Erde absolut starr sei. "Wenn 
der Mond gerade Südlich von Potsdam steht, 
so findet der Leser, daß die PendeUinse 
durch die Mondkraft nach dem mit Oh be- 
zeichneten Punkte auf der äußeren Kurve 
abgelenkt wird. Das Pendel bewegt sich 
dann im Sinne de« ührseifrerB längs der 
Kurve und wird 3 (Mond-) Stunden später 
an dem mit bezeichneten Punkte im 
Westen stehen. Na«h weiteren 3 Stunden 
wird P5 bei fi'' im Norden stnhpn, uef. Es 
wird so den Kreislaut' vollenden und in 
12 Stunden *u dem mit 12'' bezeichneten 
Punkte zurückkehren. Das Ov;iI wird 
demnach im Mondtage zweimal durchlaufen. 
Dies ist die theoretische Kurve «nf der 
starren Erde. 



Zweitens zei^ nun die innere Kurve, 
was das Pendel in Wirklichkeit tut. Es be- 
wegt pich a iF ; i iner Kurve praktisch in den 
richtigen Zeiten, aber in kleineirm Maßstäbe; 
die Kurve ist jedoch in der N-S-Itichtvng 
stärker ahgeplattet. als sie sein sollte, und 
diese Verzerrung vermag man bislang noch 
nicht völlig zu erklären. 

Der Maßstab der Fifjnr ist so gewählt, 
daß die Seite jedes der kleiuen Quadrate 
eine Ablenkin ^ ier Richtung aus der Verti- 
kalen um Vm Bogcfi ri; 11 r df bezeichnet. 

Aus dieser Figur kann man ableiten, 
daß die Erde gegenüber Flutschwankungen 
elastisch nachgibt, und zwar ungefähr mit 
demselben Grade von Freiheit, als wenn 
sie aus Stahl wäre. 

5. Die Gleich^ewichtatheorie der Ge- 
seiten. Wenn wir uns denken, daß der 
Mond allein vorhanden wäre, so bezeichnen 
die Pfeile in Fi^ur 4 Horizontalkräfte, welche 
Strömnnfen im Ozean hervorzubringen 
streboTi. Wir wollen die Annahme maclien. 
die sich weit von der Wahrheit entfernt, 
daß diese Kräfte ihre Lage gegen die Krde 
beträchtlich lange beibehalten, so daß die 
ozeanischen Strömungen dauernd fließen, 
bis das Wasser in der Biehtung der Strömung 
genau so weit gestiegen ist, daß sein Be- 
streben, unter dem Einflüsse der Schwer- 
kraft zurückzufließen, der Flutkraft da.s 
Gleichgewicht hält. Dann wird die Strömung 
aufhören und ein Ruhe- oder Gleichgewfohts- 
zustand erreicht worden sein, aber die Ober- 
fläche des Ozeans wird zu einer ovalen oder 
elUpeoidalen Gestalt verzerrt worden sein, 
deren größte Achse nach dem Monde hin- 
weist, und die einen Kreisschnitt senkrecht 
zu dieser Achse aulweist. 

Das Ergebnis ist in Fi<:ur G darpesfellt. 
liier ist die Welt in 2 Hemisphären mit jö» 
auseinander lieircnden Breitenkreisen abge- 
bildet. Der ?ilond ist im Zenit in der Mitte 
der östlichen Hemisphäre unter 15" iiürd- 
lieher Deklination oder Erdbreite ange- 
nommen. Die Antipoden dieses Punktes be- 
finden sich unter 15" südlicher Breite auf der 
westlichen Hemisphäre. Diese beiden Punkte 
sind die Punkte V und I der Figur 3, auf 
welche die strOmungserregenden Pfeile hin 
gerichtet sind. Hund um diese Punkte sind 
Kreise in der W^eise gezogen, daß wenn die 
Elevation an den beiden Zsntralpunkten in 
willkürlichem Maßstäbe zu 2 gemessen wird, 
sie auf diesen Kreisen nacheinander 1%, 1, 
Vi» 0, — ^ — 1 mißt, wobei die beiden 
letztgenannten Größen Depressionen sind. 
Die F.levationcn l'/a. L Vt sind durch eng 
punktierte Linien bezeichnet, die Linie 0 
durch eine Kette von Punkten und Strichen, 
und die Depressionen durch gestrichelte 
Linien. Der Kreis — 1, von dem in jeder 
Hemisph&re £e Hilfte «scheint, dort. 



Digitized by Google 



15 



wo der Mond am Horizont steht. Diese 
Karte ist in der Tat praktisch eine Wieder- 
gabe der por;>pektivischcn Figur 4. 

Wir wollen überlegen, was ein Mensch be- 
olMelit»n wlirde, wenn er Ton der Erde anf 
ilgendeinem Parallelkreise, beispielsweise auf 
dem nördlichen Breitenkreise von 30<*, mit- 
grfllirt wild. Da der Mond Uber der Oet- 



ihnen ist es eben, der die t&gliche Ungleich- 
licit bermnift. Wenn indessen der Mond 

anf dem Aequator stehen würde, so würden 
die Hemisphären gleich sein. Die tägUcbe 
I üngleiehlmt Tencowindet somit, wenn der 
Mond dnrrh deiiAequator treht. Dies tresi liiolit 
1 alle vierzehnTage eiumal, und mitten zwischen 
: diesen Ponkten, wenn die Dddiiiatioii dea 




Fif. 6L Karte der GldehgewiAtsgeiaitaB. 



liehen Hemitphärc steht, so geht er gerade 

unter, wenn unser Beobaehterzuerst am linken 
Rande der westliehen Halbkugel erscheint. 
Da der Mond untergeht, M ist N.W., nnd 
die H'ihe wird nach unserem Maßstäbe zu 
— 1 t:emessen. Das Wasser steigt dann, 
und ist H.W., gemessen zu lA, wenn er 
die Mitte der Hemisph&re erreicht. Die Höhe 
▼on N.W. bis H.W. betrigt daher V/n, und 
ist gut, zu bemerken, daß die Höhen nicht 
von mittlerem Meeresniveau an gemessen 
werden. 

Das Wasser fällt dann, und kurz, ehe der 
Beobachter die westliche Hemisphäre ver- 
lißt, ist N.W. erreicht, und zwar wiederum 
mit der durch — 1 bezeichneten Depression. 
In der Mitte der östlichen Hemisphäre wird 
H.W. erreicht, aber dieses Mal können wir die 
Höhe zu IVs schätzen, so daß die Höbe von 
N.W. zu H. W. 2*/, beträgt. Dann fällt das 
Wasser wieder auf N.W., nnd der KniaUm! 
ist vollendet. 

Der Unterschied zwischen den aufein- 
anderfolgenden Höhen, IH gegenüber 2*/5, 
veranachaulieht die tägliche Ungleichheit, 
(Ba in derFIntlnnTe ft^Bombay, Figur 2, zu 
sehen war. 

Der jL>eäer möge sich überlegen, was der 
BaobMhter unter irgendeinem anderen 
Bwitamrrade wahrnehmen würde, und möge 
steh ferner den Mond mit den zu ihmgeböricen 
Weisen noch weiter nach Norden, oder nuer 
an den Aequator. oder afldlich vom Aeqnator 
venehoben denken. 

Dia flina Hemisphäre ist die Umkehrung 
dar anderen, nnd oer Unterschied zwischen 



Mondes am grOfiten ist, ist die tlgliehe Un- 
gleichheit am größten. 

Kine ähnhche Fitrur würde die Soniien- 
gezeiten liefern, und die Summe beider 
würde die gesamte Gezeit nach der Gleich» 
gewichtstheorie liefern. 

Obschon sich die Theorie auf eine unbe- 
friedigende Hjrpothese st&tst, ist sie doch bis 
zu einem gewissen Punkte sehr erfolgreich. 
Sie beschreibt nämlich genau die allgemeine 
Natur der Phänomene. Sie vermag indessen 
keine befriedigende Krkllninir fllr die Zeiten 
des Auftreten^ von H.W. und N.W. zu geben, 
denn es würde scheinen, daß H.W. für einen 
Beobachter auf der nördlichen Hemisphäre 
stets dann .auftreten müßte, wenn der Mond 
genau südlich über oder genau nördlich 
unter dem Horizont steht, und das ist bdnaba 
so verkehrt wie nur irgend möglieh. 

6. Die dynamische Theorie der Ge- 
zeiten. Die Hypothese, auf welche sich die 
Gleichgewichtstheorie gprfindet, ist offenbar 
falsch, und das Problem der Gezeiten ist im 
wesentlichen ein Problem der FHkaai^raita 
bewiM[ung. 

Wir wollen den eanfaehen Fall annehmen, 

daß der !Mond allein sich im Aetpiator licwrcre 
und der Ozean auf einen äquatorialen Kanal 
von gleichförmiger Hefe und Breite be- 
schränkt sei. Der Tmfang des Kanales be- 
trägt 40000 km, und die beiden Punkte, nach 
denen die Flutlo-äfte gerichtet sind, liegen 
20000 km auseinander, und zwar der eine 
unter dem Monde, der andere bei den Anti- 
poden. Die beiden Punkte bewegen sich 
irdativ snr Erdoberfläche mit einer Ge- 



Digitized by Google 



16 



sohwiudi^kait von 1610 km in der Stunde, so 
daft de eineii ToQen Ümlauf vm die Erde in 

24fc60V2"'i der Zeit zwißrhf'i) zwei aufeinander 
folgenden Monddurchgän^en über irgend- 
einem gegebenen Orte, voUeoden. Es ist nnn 
klar, daß. *'iii(>rlei, welcher Nnttir die Flut- 
schwaukungen sind, der AbäUud von Berg 
zu Berg der Flutwellen 20000 km und die 
Fortpflanzungsgeschwindigkeit 1610 km in 
der Stunde betragen muß. 

Diese Tatsachen Bind ron der Tiefe des 
Kanals unabhängig; wir wissen aber, daß 
wenn durch ein Erdbeben eine lange Welle 
in dem Kanal erzeugt werden würde, diese 
mit einer GesobwindiKkeit wandern würde, die 
proportional der Quadratwurzel ans der 
W;i>serti(>f(' wäre. Wimiii die Tieft' 22 ktn be- 
trafen würde, 80 würde die Gescbwmdigkeii 
einer solelien „freien** Welle 1610 km in der 
Stunde betrafen, und wenn der Kanal TiV'j km 
tief wäre, so würde die Geschwindigkeit 
805 km in der Stunde betragen. Die Tiefe 
von 22 km für den äq^uatorialen Kanal hat 
offenbar in der Theorie eine kritische Be- 
dentung, weil bei ihr jede in dem Kanal er- 
zengte lange Welle gerade mit detn Mfuide 
Schritt halten würde. Xuu strebt die Mut- 
kraft des Mondes stets, Wellen KU er/eii<,'en, 
und in diesem Falle wird jede irgendwie er- 
zeugte Welle, abgesehen von der Reibung, 
irerüde mit dem M^ndc Si hriü h;ilteri. E- i-t 
somit verstandlicli, daß die Flutwelle in einem 
solelien Kanal eine unfreheure H5he haben 
würde, al)er glücklicherweise i>t es nicht 
nötig, dmtü oesondcru Problem in allen 
EinielheiteD lu erörtern. Wir kOnnen jedoch 
sehen, daß eine diireh die Flutkrftfte er- 
zeugte Welle hintt-sr dem Monde zurück zu 
bleiben, oder ihn zu überholen streben wird, 
je nn hilem. ob die Tiefe kleiner oder grOfiei 
ist als 22 kiu. 

Es würde sehr schwierigsein, festzustellen, 
wa? geschehen würde, wenn das W'asscr in 
dem Kanal in Ruhe wäre und der Mond 
dann beginnen würde, Flutkraft an ilim aus- 
zuüben. Ks würde lange 2eit starke turbu- 
lente Bewegung hemehen, aber «ehlieSiieh 
würde di«' unendlich kleine l''|ri--itrkeit>- 
reibung die Bewegung auf einen stetigen Zu- 
stand rednsieren, und nur diesen Endzustand 
gilt es zu bestimmen. Die mathematische 
Diskussion des Problems lehrt, daß für 
größere Tiefen als 22 km zwei Wellen im Kanal- 
kreise vorhanden sein würde, und daß deren 
beide Kämme in den zwei Punkten liegen 
würden, auf wtlfhe die Flutkräfte hin ge- 
richtet sind. In diesem Falle würde also die 
Lage der Kämme mit den Angaben 'der 
Gleichgewichtsthcorie übereinstimmen. Eine 
solche Gezeit nennt man „direkt", weil die 
K&mme in ihrer Lage mit den Angriffs- 
punkten der Flutkraft üliereitistimmen. 

VVenn andererseits der Kanal seichter wäre 



als 22 km, so w^ürden die Täler der beiden 
Wellen dorthin fallen, wo im Torigen Falle die 

Berge lagen. Dann nennt man die Welle 
„indirekt", weil die Täler an die Steile der 
Beip treten und die Anordnung den An- 
griffspunkten der Flutkraft diametral ent- 
gegengesetzt ist. 

Die wtrUielMn Oieane rfwd viel sriehter 
al> 22 km. und wenn ein Ozean den Aecjuator 
umgürten würde, so würden seine Gezeiten 

I umgekehrt sein und unter dem Monde und 
ihm c^egenüber N.W. zeiiren; mit anderen 

I Worten: die Eintrittszeit würde ß*» 13«" sein, 
>tatt 9k, irie naoh der Gleiehgewiehts- 
tbeorie. 

Wir wollen jetzt — immer noch bei be- 
wesitem Monde — einen Kanal ringe um die 

Erde unter 00* Breite, mithin nl?n mit einem 
Umfange von 2UÜüÜ kin, betrachten. Die 
Flutwelle muß auch jetzt noch ihren Umlauf 
in 24h 50>4 "1 vollenden, und daher braucht 
ihre Fortpllauzungsgeschwindigkeit jetzt 
nur 805 km in der Stunde zu betragen. In 
diesem Falle ist die kritische Wassertiefe, die 
einer Erdbebenwclle gestatten wird, mit dem 
Monde Schritt zu halten, km. Hinsicht- 
lich „direkter" Flutwelle und deren Um- 
kehrung gilt dieselbe Ueberlegung wie «tvor, 
und wir M-hen folgendes: Wenn auf der Mrdo 
zwei Kanäle von 10 lau Tiefe vorhanden wären, 
von denen der eine anf dem Aequator be- 
legen wäre, der .iiidiTc nnter Bf)« Breite, so 
würden die Gezeiten am Aequator verkehrt 
und nnter 60* Breite <tirekt sein. 

"N'uiimi hr wollen wir annehmen, die iraiize 
Erde sei in einer Tide von 10 ku vom Meere 
bedeekt, aber durch Seheidewilnde in Kanile 
geteilt, die län?^ BreitenkrciM ii flii Rtn. Ks 
jist klar, daß in diesem Falle, die Gbzi iten in 
jden Aequatorialgebii'ten verkehrt und in den 
■ Polargebieten «iirrki -ein wurden, tuid dali 
unter einer gewi.N.^i;!i dazwischen liegenden 
Breite, wo eine Erdbebeiiwelle gerade mit 
dem Monde Schritt h;dhn winde, die Ge- 
zeiten sehr groß sein würden. 

Auf den ent?cgengesetzten Seiten irgend- 
einer Scheidewan<l /wi-eiien zwei solchen Ka- 
nälen kann die Welleubi wegung nicht genau 
dieselbe sein: wenn also die Scheidewand ent* 
fernt wrnlen würde >o wiudf da- Wa.-^er 
an einigen Stellen uaeii Muden und an anderen 
nach Norden fließen, (ierade unter den Brei- 
ten, wo die Gezeitenwelle groß ist, muß diese 
Tendenz zu einer nordwärts und südwärts 
gerichteten StrAmung am stirksten atttge- 
prägt sein. 

Das Problem, daß uns durch die ange- 
nommene Vernichtung der Schcidewände- 
entgegentritt, ist ein »ehr schwieriges und 
laßt sieh nicht durch allgemeine Ueberlegungen 
lösen. Es i-t zuerst von Laplace i:elri>t 
j worden. Laplace zeigte, daß, während die 



Digitized by Google 



17 



Flutwellen in <;i rn Kanalsystem unter pc- 
wissen mittleren Breiten sehr booh sein 
wtodm« die Bweitigung der Seheidewftnde 

das Stoi^ftn und Fallen dos Walsers ver- 
nicbtdu wird, ubgleii h nuch Fiutätrömungen 
vorhanden sein werden. Aus der Lösung von 
Laplace gebt weiter hervor, daß auf einem 
in gleichförmiger Hölie voui Meere bedeclcten 
Planeten die Gezeiten in den Aequatorial- 
rebiefen verkehrt und in den Pnlart^obieten 
direkt aiüd, wie b«i dem Kanalsyslem, daß 
aber unter einer gewissen mittleren Breite 
das Steigen und Fallen der Geieiten ver- 
schwindet. 

J^isher haben wir vorau^lreset7.t. daß der 
Uond über dem Aequator stehe; wenn er aber 
eine nlh'dliehe oder sttdliehe Deklination liat, 

-o sind die Flutkritfte hl den beiden Hälften 
einer einiigen Erdumdrehung voneinander 
venelriedeii. Es scheint unmöglich, diese 
Kompb'kation durrh die Betrachtung der 
Wellenbewegung in Kanälen zu behandeln, 
aber wir können wenigstens sehen, daß zwei 
aufeinander folgende Wellenber;,ai, die an 
einem Beobachter unter eiuciu gegebenen 
Breitengrade vorüberziehen, das Bestreben 
haben werden, ungleich hoch zu sein. Die 
Lösung von Laplace zeicrt, daß, wenn der 
Ozean an den l'olen tiefer ist als am Aequa- 
tor, die Gkieligewichtstheoiie in ihren An- 
gaben darfiber re^t hat, wolebo der beiden 
Flutscli • inireii dietrroßereist: mitanderen 
Worten: die ti^licbe Ungleiobbeit ist direkt. 
Wons hingegen dae lifeer an den Polen 
?eirhfer ist. su ergibt sich, daß die Gezeit, die 
naeh den Angaben der Gleichgewiclitstheorie 
die prößere sein würde, tats.U hlic b die 
Kleinere ist, sodaß die tätrlielie rn"j;leirliheit 
iimgekehrt ist. Wenn nun der (Jzean überall 
gleich tief ist, sn Ix-steht keine tägliche Un- 
gleichheit in der Höhe, weil die Gezeit Tiicht 
gleichzeitig direkt und verkehrt sein kann. 
Es bleiben indessen gewisse Flutströmungen 
übrig, die so angeordnet sind, daß die Höben 
aufeinander folgender H.W. und N.W. ein- 
ander uleicli ^iiid. trotz der Ver-ebiedenheit 
zwischen den Kräften in aufeinander folgen- 
den Sehwiiigungen. 

Da es den Mathematikern bisher nicht 
^duugen ist, das Problem der Gezeiten zu 
lösen, wenn die Tiefe des Ozeans unter ver- 
schiedenen T/ängen verschieden ist, oder wenn 
eine Landscbranke vorhanden ist, so künitte 
es den Anschein haben, als ob die theoretische I 
Diskussion der Gezeiten unniri^flieh wäre. [ 
Wir werden aber sehen, daß die^ nicht der 

y. Die Methode zur Diskussion der 
ozeanischen Gezeiten. Wir wollen den 
einfachen Fall eines äquiitorialen ^Imides utid 
eines Ton einem äquatorialen Kanal be- 
greuEtni Oxeans, der aber nieht notwendig 
gMehnABig tief a« tein braaoht, betrachten. 
I dar Kat 



' nie Eintrittpzoiten der Gezeiten ii^endcincs 
Mondtages von 24 ^ öO*» werden genau die- 
Mlbeffsein wie die anerfrflherai undfolgendea 

Mnndtaü^e. Wenn daher ein irgendwo aufe^p- 
steliter Beobachtbar die (lezeiten an ircrend- 
einera Tage beobachten würde, so würde er 
wissen, was an allen t ollenden Tagen an diesem 
Orte geschehen wxirde. Diese Ueberlegung 
enthält nichts, was uns zwingt, anzunehmen, 
daß das Wasser, sei es ariuatorial oder ander- 
weitig, auf Kanüle boiscbräukt ist, oder daß 
keine Landsehranken vorhanden sind. Der 
Ozean kann so sein, wie er auf d^ &dober- 
fl&che tatsächlich ist, und die wesentUehen 
Iii liii :n'.:en für die ( rleiehfurniiL^keit der Er- 

jlahruiig Tag für Tag sind die, daß der Mond 
sieh immer im Aequator imd in komtanter 
Fntfernnnp von der Erde bewegen, und daß 

j die Sonne nicht vorhanden sein soll. Der 
Beobachter möge das Meer einen einzigen 
Tag lang beobachten und aufzeichnen, wie 

I viele Stunden nach dem Durchgange des 
Mondes durch seinen Meridian H.W. auf« 

' tritt, und er niiiire ferner die Steighöhe des 

; Wassers über das mittlere Meeresniveau bei 
H.W. nnd die gleiche Dejjression bei N."W. 

j verseichnen. Das Intervall und die Höhe sind 

'zwei nur für den Bcobachtungsort irültise 
• Irußen, Fl u t k o n s t an t e n eenannt, welche 

I den Beobachter in den Stand setzen, die Flut 

IfOr alle Zeiten Toranocueimten. 

i Wenn die Sonne allein vorhanden wäre, 
wurden zwei weitere Kon^tuiten die M^lioh- 
keit liefern, die Sonnengeidten fflr aUe Zeiten 
vorauszusagen . 

Dieselbe Ueberlegung würde für jeden 

I Trabanten gelten, vorausgesetzt, daß seine 
Entfernunjr von der Erde immer dieselbe 
wäre, und daß er .sich auf einer Bahn längs 
des Aequators oder parallel dazu bewegte: 
ein Paar Fintkonstanten, die für diesen Tra- 
banten und für den Beobachtungsort gültig 
wären, würden die Möglichkeit zur Voraus- 
sage liinsiohtlich eben dieses Trabanten 
liefern. 

Aber der wirkliche M(.nd und die wirk- 
liche Sonne bestehen nebeneinander und be- 
wegen siob nieht im Aequator in gleich- 
mäßigen Kiitferntmiren von der Krde. 
Dennoch ist es möglich, ein System idealer 
Trabanten zu ersinnen, von denen jeder den 
gestellten Bedingungen genügt, so daß die 
Summe aller Flutkräfte die von der wirk- 
lichen Sonne und dem wirkliehen Monde her« 
rührenden Flutkräfte ersetzt. Wenn auch eine 
unendliche Anzahl solcher idealer Trabanten 
für einen vollkommenen Ersatz erforderlich 
sein würde, so ist doch die Darstellung, wie 
srie durch etwa ein Dutzend gegeben wird, 
hinreichend genau, liic F.itiLrt n der Tage, 
die den einzelneu Trabanten zukommen, 
sind all« ToneinMider Terechieden, un^ die 
gemuien Zeiten, m denen jeder von ihnen 

2 



Digllzed by Google 



18 



(.lurch den Meridimi des BeobachtiinpFortefi 
geht, lassen sich durch die Theorie bo- 
Btimmen. Der äquatoriale Mond und die 
äquatoriale Soll IIP, von denen vorhin die Rede 
war, sind zwei vuu diesen Trabanten, und 
ihre Tagwlftngen waren 24» 60^"* besw. 

24h On.. 

Wenn irgendein idealer Trabant allein 
vorhanden wäre, so würde eine eintä^rige Be- 
obachtung der Gezeiten ein Paar Flntkon* 
Btanten ergeben und die Vorannage hinsieht- 
lieh dieses Trabiinfen für alle Zeiten liefern. 
Wenn wir dann nacheinander sämtliche 
Trabanten bis auf einen beseitigen könnten, 
?o wQrden sich nacheinaiider «änitlichc 
Fartialgezeiten bestimmen lä^s^en, und deren 
Summe wfirde die wirkliche Gezeit ergeben. 

Aus der tatsächliclien Flutkurvelassen sich 
Ergebnisse ableiten, die mit den einzelnen 
Ausschaltungen der Trabanten äquivalent 
sind. Dip Flutkurve möge in Längen zcrlcfr» 
werden, die irgendeinen der Spezialtage dar- 
stellen, und jeder solcher Tag sei wiederum 
in die xugehörigen 24 Spezialstunden 0, 1, 
2, .. 23 nnterteilt. Dann möge die Wasaer- 
höhe 7Ai jeder dieser Spezialstunden wahrend 
der Beobaohtuugsperiode gemessen werden 
und das Mittel der HOben jedesmal um <H>, 
um um 2'' usf. bestimmt werden. Si» 
erhalten wir 24 Zahlen, welche die Flut- 
sehwingnngen eines einzelnen Tages dar- 
stellen, wie sie von diesem Tirabanten allein 
herrühren. 

Die idealen Trabanten nnd ilire. Dureh- 
gan^sreilen sind aus ch-r Theurie abtroleitet, 
aber die \un cl«Mn einzelnen Trabanten her- 
rührenden Flutschwingungen sind aus der 
Beol)achtung ahtreleitot. Mithin sind Theorie 
und Beobachtiuifi vereinigt. 

Es würde scheinen, als wären die arithme- 
tischen Operationen von unausführbarem 
Umfange, aber die Mathematiker haben 
Abkürzungen ersminen, duroli die das (latize 
auf handliche Verhältnisse zurückgeführt 
wird. Wir wollen indessen (fiese technischen 
Einzelheiten nicht erörtern. 

Dieses Verfahren zur Behandlung der 
Gezeiten nennt man harmonische Ana- 
lyse. I's mag komplizierter erscheinen als 
die Behandlung mit Hilfe von Kurven nnd 
späteren Korrektionen, wie sie im Abschnitt i 
skizziert wurde, aber die Einfachheit des 
früheren Verfahrens ist nur eine scheinbare, 
denn es wird immer kompUzierter, je größere 
Genauigkeit man nnsirebt. Das harmonische 
Verfahren hingetjiii ist vollkommen gleich- 
mäßig, größere (Icnauigkeit läßt sich immer 
durch Hinzufügen weiterer idealer Trabanten 
ensiden, und dieses Verfahren ist bei allen 
neueren Arbeiten über die Gezeiten ange- 
nommen wurden. 

SyGeseitentafeln. Die aus der Beobaeh- 
tung in irgendeinem Hafen abgeleiteten Flut- 



schwierigen Arbeit zu begtgiun, eil 
Kelvin im Jahre 1872 ein Instru 



konstanten ermöglichen es, eine Reihe par- 
tialer Flutkurven zu zeichnen, welche die 
den einzelnen idealen Trabanten zukommen- 
den Gezeiten dars^tellen, und man kennt die 
Lage der Berge und Täler in bezug auf die 
Zeit, zu welcher der Trabant durch den 
Meridian des Beobachtungsortes geht. Da 
die Ortszeiten dieser Durchgänge am Be- 
obachtungsorte am ersten Tage, für den die 
Voraussage verlangt wird, bekannt sind, so 
kann man die partialen Flatkurven für diesen 
ersten Tas riclitig ansetzen, und sie bleiben 
dann für alle Zukunft richtig. In iigend- 
einem spAteren Zeitmoment kann man die 
Summe aller l'artialliöhen bilden, von denen 
einige positiv und andere negativ sind, und 
man erhält auf diese Weise die tatsächliche 
Meereshöhe, bezogen auf das mittlere Meeres- 
niveau, llu^rzu muß man die Hohe des mitt- 
leren Meeresniveaus über iigendeiDem ge> 
wifhlten Nullniveau addieren, und man er- 
nait somit eine Voraustage. 

In der Praids zeichnet man die partialen 

Flutkurven nicht, sondern man wählt <rleieh- 
wertigo arithmetische Üperationen. Die 
Synthese von Parttalwellen bleibt indessen 
immer noch sehr mühsam. \'m dioFer 

land Lord 
rument zur 
Voraussage der Gezeiten, welches die Syn- 
these mechanisch bewerkstelligt. Diese» 
Instrument zeichnet eine synthetische Flut- 
kurve für ein ganzes Jahr iii 2 bis 3 Stunden, 
und die Messung und Tabellierung liefert 
dann hinterher eine Gezeitentafel oder Flut- 
tabelle der Zeiten und der Höhen von H.W. 
und N.W. flir den betreffenden Ort. Nach 
die^-em oder einem anderen Verfahren berech- 
nete Gezeitentafeln werden für alle wichtigen 
Hafen 1 bis 2 Jahre im voraus veröffent- 
licht. 

Gezeiteutafeln können auf keine Genauig- 
keit Ansprach erheben, die mit jener dner 

astronomisehen Tagesbestimmung ver- 
gleichbar wäre, weil Schwankungen des 
Barometerdruckes und Wind betrfiehtliehe 

Störungen hrrvornifen. zumal in stürmischen 
Breiten. Immerhin sind die Voraussagen in 
den Tropen sehr put und anderswo für die 
Zwecke der Sehiffahrt ausreichend. Bei- 
spielsweise waren im Jahre 1897 zu Purts- 
mouth, trotzdem die Voraussagen nicht nach 
dem harmonischen Verfahren her^restcllt 
wurden waren und vermutlich vetbes.scrt wer- 
den könnten, von 177 aufeinander folgenden 
H.W. die Zeiten in 119 Füllen bis auf 10 
Minuten und die Höhen in 147 Fällen bis auf 
1 Fuß richtig. Die Höhe der Springflut be- 
träft in Pnrtsmnnth 1!^ Fuß 0 Inch. 

9. Flutreibung. Wahrscheinlich ist die 
Erde einmal ganz oder teilweise geschmolzen 
gewesen, una die zfthe Hasse, aus der sie be* 



Digitized by Google 



Gezeiten 



19 



^tand. muß irozoilenartiL.'c ScliwiiimniLM'n 
msgeführt haben, dieabei der Keibung unter- 

Der innere Kreis in TML'iir 7 stelle die Erde 
dar, die im angedeuteteu Siime kreisen mtee, 
■M dar infier« Krds die MöndlMhii. wir 




Wig. 7. Duch KeilvMig TBnflgwto Geanit. 

nehmen zunächst an, daß l^eine Flüssi^eits-. 
reibuner vorhanden sei, undM' möge deilfond I 

in; (I um wird die Erde zur Gestalt PP' 
verzerrt werden. Unter dem Einflüsse der 
Reibunir aber werden £e Flntprotaberansen 
durch die Erddrehiiiii: über ihren eipcnt- 
licben Ort hinweg geführt werden, und wir 
ktanen Aeselbe Fissur für diesen Fall ver- 
wenden, wenn wir den Mond niu h M ziirück- 
i-elzen. Die beiden Körper werden dann 
immer ihre Stellung zueinander und die 
durch M, P, F ang^ebene Gestalt beibe- 
halten. 

Der Kttrze halber können wir die Flut- 
protabenuisen durch zwei glaohe Teilchen 
P, P' ereetzen. Da non der Mond M das 

Teilchen P stärker anzieht als V\ imd da 
die Anziehung aui P die Erddrehuug zu ver- 
lanffsaraen strebt, wlhrend jene auf P' sie zu 

heschleiiTiicren «-trrbt, -^o orfribt sieh, daß die 
resultierende Wirkung eine Verzögerung ist. 

Durch eine ähnliche Ueberlegung wie die 
imAbschnitt4 angegebencergibt sich, daß der 
Unterschied zwisehen der Anziehung auf P 
ud jener auf P' sich nnifekehrt wie die dritte 
Potenz der Entfernung zwischen iMond und 
Erde ändert. Aber die Ma.ssen von P und P', 
welche die Höhe der Gezeiten darstellen, 
indem sich ebenfalls umgekehrt wie die dritte i 
Potenz der Entfernung, und dahei wird sieh i 
«fie Flutreibung umgekehrt wie die sechste 
Potenz der Entfernung&ndern. Wenn sich 
abo der Mond in der Hüfte seiner jetzigen 
Entfornunir befände, so würde die Flut- 
reibung64mal so groß sein. 

DaWirkung uno Gegenwirkung entgegen- 
ire-^etzt gleich sind, so ist die Gegenwirknni,'. 
die der verzögernden Wirkung auf die ErdCj 
entspricht, eine Kraft, die den Mond zu be- 
schleunigen strebt. I riler dem Einfluß dieser 
Beschleunigung wird sich der Mond in einer 
Spirale DUt langsam wachsendem Halb- 
mevser bewegen. Tn einer solchen Spirale 
erioigt die Bewegung nicht genau anter | 
leeliteiii Winkel snm Badivs, und daher | 



wirkt eine kleine Konipunente der zentralen 
GraTitationsansiehujig gegen den £rdinittel<- 
minkt in dem Sinne, oaB ue die Gesehwindig- 

keit (los Moiuios verzögert. Es besteht also 
ein Kampf zwischen der von der Anziehung 
der Flutprotttberansen licRfllnreBdeB Be- 
schleunigung und der von der Zentralkraft 
herrührenden Verzdgwnng. scheint, daß 
die Verzögerung die miehtigen ist, und daß 
der Mond sich lan£rsanier bewegen wird, aber 
in immer zunehmendem Abstände von der 
Erde. Auch die Periode des Mondumlaufes 
um die Erde, oder der Monat, nimmt an 
Lftnge zu. Wir haben bereits gesehen, daß 
die Drehung der Erde verzögert wird, somit 
nehmen also sowohl der Tag als aueh der 
Monat an Länge zu. 

I'ie Anzahl der rindri lnmgen der Erde 
um ihre Achse, während der Mond seine Bahn 
am Himmel vollendet, ist die AnsaU der 
Tace im Mnnat. Diese Zahl wird entweder 
abnehmen oder zunehmen, je nachdem, ob 
die Schnelligkeit der Verlängerung des Tages 
irrnßer oder kleiner ist als die des Monats. 
Wenn wir in die Zukunft blicken, so werden 
beide länger, aber wir finden, daß die Anzahl 
der TaLT im Monat beständig abnimmt, bis 
nur nocli ein Tag im Monat ist. Das bedeutet, 
daß der Mond dann immer derselben Erd- 
seite zugekehrt sein wird und sich so bewegen 
wird, als ob er durch eine feste Stange mit 
der Erde verbunden wäre. Wenn diese Kon- 
figuration erreicht ist, ist die Bewegung sehr 
langsam, denn die eemmnsame ümdrehiing 
der beiden llininiel>-krirper wird unncfähr 55 
unserer jetzigen Taee in Anspruch nehmen. 

Da in der Znknnft die Anzahl der Tage im 
Monat abnimmt, so nimmt diese Zahl zu, 
wenn wir in der Zeit zurück blicken, und bei 
diesem Rückblick werden sowohl die Tage 
als auch die Monate kürzer. .\ber die Zu- 
nahme der Zahl der Tage im Monat dauert 
nur eine verhältnismäßig kurze Zeit an, 
nämlich bis zu der Zeit, da 29 Tage im Monat 
enthalten waren statt unserer heutigen 27Vt 
Ta{;e. In weiter entfernter Vergangenheit 
finden wir die Anzahl der Tage wieder ab> 
nehmend, Iris wir eine ZtHt erreieben, da nur 
ein Tag im Mnnat vorhamicn war. Da aber, 
wenn wir zurUck bücken, die absoluten Längen 
des Tages und dee Monats immw kürzer 
werden, so ergibt sich, daß wenn diw^er An- 
fan^zustand erreicht ist, die gemeinsame 
Penode der beiden Himmelskörper sehr kurz 
ist. nämlich etwa 4 bis (i iiii>^erer jetzigen 
Stunden. Bei dieser Konfisjuration ist der 
Morl I V cderum derselben Seite der Erde 
zugekelirl, und die beiden Körper kreisen 
wieder, als ob sie aneinander befestigt wären. 
Wenn wir also die Geschichte im ganzen be- 
trachten, so finden wir eine Identität zwischen 
Tag und Monat sowohl am Anfang als auch 
am- Ende; abor der Anfangszustand unter- 



Digltized by Google 



• 



20 



scheidet, sich in ciiipr wic-hticon Hinsicht 
vom EndzuBtaod, nämlich diu-in, daii er un- 
beständig ist, w&hrend der Eadsnetaiid be- 
Stündit; ist. 

Wenn der Mond sich in einer Periode 
von 4 bis 0 vSiiiiuitui um ilie Knie drehen 
sollte, so müßt« er die Erdoberfläche beuoAbe 
berflbren and es hat sieh ergeben, daB er bei 
dieser anfänirlichcn Konfiiruration keine Be- 
wegung relativ zur Erdoberfläche besaß. 
Sonnt teigt diese üntenachnng, dafi die 
juTiE^e Erde sich in zwei Teile geteilt hat, 
und daß der kleinere Teil, der Mond, durch 
Flntroibung in seine JetsiKe Balm fort- 
gestoßen wurde. 

Bei der vollständigen Erörterung dieses 
Problemce muß man notwendig die Zeit be- 
trachten, die crfordcrlidi i.it, um die ange- 
deuteten Veriiudcruiigt'U zu bewerkstelligen. 
Wir würden auch die Wirkungen der Flut- 
reibung auf die Exzentrizität der Mondbahn 
und auf die Neigung der Ekliptik, sowie die 
Wirkungen der si)l;trrii Ilutreibung zu be- 
rftcksiohtigeu babeo. Diese Punkte wollen 
wir Mer aber nidit erBrtern. 

Wir haben festge.stellt, daß die T'thei- 
le^ung auf Erde und Mond anwendbar ist ; s^ie 
wird aber auch für jeden beliebigen Planeten 
und Trabanten, oder für ein Paar Hoppel- 
Bterue gültig sein, lu manchen derartigen 
Fällen mag die Wirkang der Flutreibüng 
sehr bedeutend gewesen sein, in anderen 
Fällen kann sie es nicht gewe^ien sein; aber 
das berührt die Richtigkeit der Theorie 
nicht, die nur auf fundamentalen mechant 
sehen Prinzipien beruht. In welchem Malje 
die Flutreibunir in der KosinioL'diüe vun Be- 
deutung gewesen i«t, muß natürlich unbe- 
kannt l>lelben; es seheint aber, daß sie 
starken An>prneh darauf liat. eine Er- 
klärung der Uauptzüge der Geschichte von 
Mond nnd Erde n liefen. 

Ltlerator. O. JB. Airtf* Tida tmd Wavet. 

Encyctop. Mttropul. l^yndim lSi'>. — <J. il. 
Dartvht, THilf». Enri/ciopafdia Itriiannira, Cum- 
hridgt !:'}.' und Scientific I^ipfrt I, 2, 4. ( '<tm- \ 
bridge J'm: l'is I9n. — S. aü$tth0r, Handbuch 
der (irophy-if.. .•<iu'i,j„,/ :S99» — RS. Hough 
«tut Q, H. JfarwlH, Jievegung der Ilydni- 
^Utrt. EneffU. d, Mfoth. Wiu., 6, L'iptiij 
1908: ■n.jH.'th in Ihtrtein» Scirutific P'ifx'r.^ 4 
— U. A. Hurri», M'innal <>/ Tiden, 1, 3, 3.4, 
Appru'lirr» U> l'rportt nf V. S. i'oiift und 
(irodrtic ISurrrf/. M'anhinfllon /.V-'',' biß iitot. — 
M. l,nmb, llydnidynan h , ( ■imbHdge J908;\ 
deuttekt Leiptig 1907. - M. Lf i-y, Lepnu «ir 
A» Tkiorit dtt Mar^c*, prrmihe partie. Paria] 
J{i9.'i. Dtr sirriU Tril inl nicht ifrü(fcntiichi 
vord&n. — /#. l'otncar^f Thi'urir dee Marer». 
Pnri» 1910. — ir, Thomson u»d P. G. Tait, \ 
A'aturnl rhilntophi/, I. 2. Cotithridije i»./. I 
Iftudnifk J'.'li udrr J'J}.!. ' 

Fopuläre Wtjrke: <3. Jf. JDanrfn. Tidn 
mtd Mndred phenomena in tht Soiar i>yttem. 
^0d.t Landtm 1911 ; dnUsrh: EUtvmdFttil ut«,, 



Leip*i^ 1911 (aM-k iitUmiitek /Turit^ «mI 
ungarUeh /Budaptttf «rmM t nt^ f . — £0ml 
Kelvin iW. Thomnon). tetl mtet M«! Jd' 

dreJUMf 3. London 1911. 



(iiUbs 
JoBiah Wülard. 

GffboniR am 11. Februar 1889 in New Häven, 

prstorlM'ii am 2b. April I9f« clM-nda. Er war 
der Hülm einlas Thi'iil()E;i('pr<iif'S!jorä, stiiHiert« 
am dortigen Yaif-t'ulli'^'f uitd später in I'aris, 
Berlin, Heidelberg, ging IbbÜ in seine Heuuat 
zurück und wurde 1871 Professor der mathema- 
tischen Phjük am Yale-Colkge. Gibbs be- 
arbeitete znnlelist tiiermodynaimaehe Probleme, 
wandte siiti s|inter vorzugsweise der phy-ika- 
lisrben t'hcinu' zu, <iie ihm grundlegende Üutoi- 
surbuiif;«'!! vcrdatikt. 1876 >-cröilentlichte er 
eine Abliüiidiung über das Gkichgewicht hete- 
rogener Systeme, die neben der Grundlage 
auch zahlreiche Anwendungen gab: das Jahr 
1878 brachte die Aufstellung der PhasenregeJ 
uiui dir Abli'itun^' <Ii'i KristidlbilduDg aU den 
KapiliarMerbaltnissen ihrer J/dsiingen. 

Llterator. H. I» ChatHter, J. Willard o. 
ta rif et $on ofurre. Bev. ytu. <'. sc. 14, S. t'H, 
IWS; — J. WtUird ti., Xalure 68, .S. //, mi;t. 

E. JPrude. 



GiblM 

Wolcott. 



(ieborcn am 21. Februar l.vJ2 zu Kew York, ge- 
storben 9. Dezember 1908 in Newport, einer alte« 
amerikninchen Familie entatanunend, hat sich 
Gibbs meist der IGneralchemie gewidmet, der 

er als Schüler von Rammelslu' r imd vnri 
Heinrich Rose zugeführt wordi 11 \\;u. Scinr 
weitere chemische Ausbildung \ir<l:trik!c tt 
namentitcli Liebig, sowie dem Aufenthalt« iu 
fariü, wo er Vorlesungen bei Laurent, Be^* 
nanltand Uumas hört«. Als Lehrer war er in 
New York und in Cambridge an der Harvard- 
UniviTsitiit crfidL'K iili t;itiir. Von seinen fast 
nur dem (ifbtetti (Ut aiturgiiiu.schen Chemie an- 
gehörenden Untersuchungen sind die über Kobalt - 
Ammoniak-Verbindungen, über riatinmetalle und 
über komplexe Säuren von besonderer Wichtig- 
keit. Ferner hat sich Gibbs der Ausarbeitung 
bedeut-samer .malytischer Methoden z. H. Tren- 
nung seltenti Knltn und ainlruii i^cwidmet. 
Alle seine Unl*?rs>uihungen, von denen <lic ersten 
mit Genth zusammen ausgeführt sind, tragen 
das Qeprige groüer GrOndlichkciit und sobarfer 
BeobacntDOg. Sie sind zum groBen Tnl im 
American Journal of Arts and Sciences ver- 
öffentlicht. Ueber »ein l>eben und Wirken 
biTichtet ein ;iij^luliriii bn .\, ki oli.f: vi>n 'I ii. 
W. Richards in den licrichten der deutschen 
f hemilcJxen Geielhehalt 42« 6087. 

E. ron Meyer. 



Digitized by Google 



21 



Gifte. 

■ 1. Begrifi der Gifte. 2. Geschichtliches. 
3. Die (lauptgifte: a) Einfache chemische Verbin- 
dangeo, unorganische und organische Gifte, 
b) Pflanzengifte, c) Tiergifte, dj Bakteriengifte. 
4 Y«rgiftaiigsgelegenheiten. 6. Messung der Gift- 
Wirkungen. 6. Wirkungsmechanismus. 7. Reak- 
tionsprsrhcinungen des Oreanisnius und Schirk«al 



verschiedenen Gifte verschieden, indem sie 
von einigen Minuten bis Ta^n schwankt. 
Nach der Länge dieser Zeit werden die Ver- 
giftungen meistens in akute, subakute und 
chronische eingeteilt. 

b)' Die Ausbrochiinpszeit, in der die 
Folgen der Vergiftung zutage treten. 

Die Ausgangszeit , in der die Folgen 



der Gifte im Tierkürper. Verlauf der Vergiftung, der Vergiftung nim 'Abschluß kommen, durch 
8. liehandlunp der Vergiftungen. 9. ^ad.we.s £.„^^^4 des^ Todes oder der Genesung. 

Giftlehre oder Toxikulof,'it' heißt die 



der Güte. 10. ftaktiscbe Anwendunsen der Gifte 
(Aneeimittel). 

I. Begriff der Gifte. Gift beißt jeder 

chemische Stoff, der auf lebende Ortranismcn 
schädlich wirkt. Die liauptmerkmale des 
Begriffs eines giftigen Agens sind also: 
ai rbpmisflic Nütur und b) schädliche Wir- 
kunir auf Lebewesen. ISs gibt eine große 
.\nzahl derartiger Stoffe, die jedoch in ihrer 
Giftwirkun^ voneinander stark abweichen. 
Die Abweichungen bt-treffeii namentlich 
den Grad ihrer Giftigkeit, der so stark sein 
kMu, daß der Tod in kurzer Zeit erfolgt, 
oder aber nur eine geringe vorflbergehende 
Gesundheitsstörung zur Folge hat. 

Absolute (unbedingte^ Gifte wurden die 
Stoffe genannt, die immer in jeder auch der 
geringsten Gabe den Tod oder wenigstens 
Schaden herbeiführen; relative Gifte 
mna dagegen diejenigen, deren schädliche 
Wirining von der r,rriL'.r der Gabe und 
•ndoen Bedingungen mit bestimmt wird 
nd die deeweg e n n arsnenieheii Zweeken 
gebranc-Tit zu werden vermögen. 

Die moderne Wissenschaft kennt fast nur 
relative Gifte. 

!>!•> Horktinft der Gifte liegt meistens 
autierbalb deraffiziertenOrganismen(Au ßen- 
giftej; sie gelangen dann ins Innere des 
vergiiteten Lebewesens auf verf^chiedenen 
Wegen (s. unten 7b „Einführungswece"). Die 
moderne Wissenschaft hat jedoch gezeigt, 
daß auch im Innern des Körpers Gifte 
entstehen können (innere Gifte), und zwar 
«owohl als Produkte des nornialcti Stoff- 
wechsels, wie als Produkte des Stoffwechsels 
frmder Lebewesen, die im O^aniimns mr 
EstwidKlung kamen. 

Intoxikation oder Vergiftung heißt 
der beSbndere Lebemmitand eines Or^ie- 
mns, der unter der Wirkung eines Giften sich 
befindet, .\utointoxikation oder Selbst- 
vergiftung heißt der ZnstMd, wenn der- 
selbe durch die Wirkuiii: innerer Gifte liorvnr- 
[Tcriifen wird. Die Intoxikation hat, wie jeder 
I.' tM'tiszustand, einen besonderen Zeitverlauf, 
bei dem gewöbnliehdreiPliasai nntersehieden 
werden: 

a) Die Inkubatinns- oder Latenz- 
zeit, die zwischen dem Moment der Gift- 
efnftüirung und dem Ansbreeben der ersten 
Symptome (d. h. auffälliger Störungen der 
Lebenserscbeinungen) liegt; sie ist fflr die 



richten 
künde. 
Gesetz 



Wissenschaft der Gifte und der Yeigiftungen. 
Sie behandelt die Gifte sowoM rnnsiehtiich 

ihrer Wirkungsweise, wie ihrer sonstiiren 
Eigenschaften, namentlich zum Zwecke ihres 
praktisehen NaehiraBes (Beaktionen), ym 
für die gerichtliche Median ein besondcns 

Interesse hat. 

3. Geschichtliches. Man kann sagen, 

daß der Mensch zu allen Zeiten und in jedem 
Erdteile Gifte gekannt hat, die er zu ver- 
schiedenen Zwecken (i in Kriege liegen den Feind 
hauptsiu hlich als Waffen-iPfoil-iGiftc. auf der 
Jagd und beim Fischfang, zu Heilzwecken 
und Gottesurteilen, zum Tode verurteilter 
Verbrecher) verwertet hat. Griechischen und 
römischen Schriftstellern, Theophrast und 
ApoUodorus f3. Jahrhundert v.Chr.), Ni- 
kander, Heraitlit von Tarent, Kumenios, 
Sostratos, Plinine, Sextins Niger, 
Dioskorides, Archiirenes. Attalas III., 
Philo motor von Pergamus, Mithri- 
dates von Ftontm, Tenfimken wir Naeh- 
fiber die älteste geschichtliche Gift- 
83 v. Chr. wurde in Rom das erste 
gegen Giftmischerei (lex Cornelia 
de sicariis et veneficis) crKK^fn. 

Im Mittelalter wurden bekanntlich oft 
■ Giftmorde begangen. Das dabei am mdsten 
angewendete Gift soll Arsen gewesen sein. 

Die ersten wissenschaftlichen Kenulnis.se 
verdanken wir der Entstehung und Weiter- 
' entwiekelung der Chemie, der Physiologie, 
der Pharmakologie und der Patholo<;ie, 
namentlich bezüglich der von den pafhogenen 
■Mikroben erzeugten Gifte und der inneren 
I Gifte. F. W. Sertflrner (1806) entdeckte 
das erste Pfhin/enalkaloid (>1orj)hin); 1817 
lisoUerte Kobiquet das lüarkotin. Be- 
\ sonders sind es aber die Chemiker Pelletier 
und Caventou gcwe-^^en, dir I^'IH bis 1820 
mehrere wichtige I'Haiizenalkaluide (Strych- 
nin, Brucin, Chinin und Cinchonin) 
dargestellt habcti. Die Kenntnisse der Bak- 
teriengifte (Toxine) und der inneren Gifte 
sind neueren Datums; sie trafen die Namen 
vnn Pastcur, Koch. Khrlicb, Behring, 
Kiiasato, Bouchard u. a. 

3. Die Hauptgifte. Sie können von ver- 
schiedenen Gesichtspunkten aus eingeteilt 
werden, die von der obigen Definition der 
Gifte schon erheUen. Sie betreffen nimlieh 
entweder 



Digitized by Google 



22 



Gifte 



b) 
d) 



ihre ilit'iiiischiMi Eigen sc lia.Ilt'n, oder 
ihre ili rkaoft, Oder 
ihre Wirkungsweisen auf die Lebe- 
wesen , oder 8chließlicb 
die Reaktioneweisen dir vergifteten 
Organismen. f 
Folgende Einteilung wurde hauptsächlich 
nach a und b durchgeführt. Sie ist eine 
AufzÜilaiiK der mei.<it bekannten Güte and 
ikiw Innungen, die jedoeh auf Toll- 
•tind^ksit keinen Anspruch erhebt. 

3a) Einfache rhinnisihc Verbin- 
dii Ilgen, Die lüerht'rj^ihort'iiden Gifte 
charakterisieren sich dadurch, daß sie ein- 
lache chemische Verbindungen mit gut 
bekannten chemischen Eigenschaften sind, 
und andcrer^i'iis liadiin-li . 



SK' 



IUI 



OijgMÜsmuis meist schwere ^robauatomische 
Vwinderungen (Nekrose) einselner Organe' 
an der Applikations.stellc wie an dem .\u>- 
scbeidui^sorte veranlassen kOuueu. Es sind 
namentlich die sogenannten Aetsefturen. 
Aetzbascn tind Artz^'nlzp. Sir werden 
deswegen auch lokale I r r i t a iii hhi ge- 
nannt. In der Intensität ihrer Wirkung 
werden drei (iiadt^ imtprächieden. die bei 
vielen Gdteu wohl nur cijie Funkliuji ihrer 
Verdünnung ist. Die Irritantien des ersten 
Grades sind diejenigen, welche weder auf der 
äußeren Haut, noch bei Einführung per os, 
sondern nur bei Einführung in seröse Höhlen 
oder im Unterhautzeligewebe entzündliche. 
Reisung vemmaf'hen. Die britantien des 
zwiitiMi (lrad(> wirken auch bei iniuMlicher 
Dureicbung lokal reizend (Gastroenteritis), 
nrfen ftnOeiiich dai^egen keine Stilning hervor. 
Die Irritanlicii des dritten Grades sind die- 
jenigen, welche auch die äußere Haut bei 
kurzdauernder Berührung entsBndlich reisen, 
Ja abtöten (Koberth 

Nach den zwei Haupigobieten der 1 hemie, 
denen sie gehören, werden diese Gifte in. 
unorganische und organische Gifte | 
«iugcteilt. ' 

A. Unorganische Gifte. 

S r h w f f <■ I V (■ I b i n d u n g e n. Die Säuren 
(Schweiel- und schweflige Säure) 
wirken heftig lokal atzend; Schwefel- 
wasserstoff ist ein starkes (iiltgas, welches 
4)rtliche Reizung, Affektion der Zentren und 
Zersetzung des Blutes (durch Bildung von 
Schwefelmeth&moglobinj zugleich bewirkt. 

Zu den stark wirkenden Aetis&uren 
gohüren ferner: Salpt trr-, Chrom-, Os- 
mium- und SaUbäure. 

Die stärksten Aetsbasen sind: Kali- 
uiid N ut ronlauge, Ammoniak und Aetz - 

kalk. 

Mir II al<n:(' II salze wirken ebnifulls 
lokal irritit riMid. ohwuhl in einem bedeutend 
geringeren (rrade; außerdem entfallen sie 



eine den sie zusammensetzenden Elenu iiten 
spezifische Wirkung, indem i. B. die Bro- 
mide die Zentrentätigkeit herabsetzen bezw. 
aufheben, die Jodide eine Steigerung der 
Abbauproiesse im gannn Kfliper Mrrw 
rufen. 

Eine ihnlidw speDfisehe Giftwirknng 

wird ferner noch bei mehreren anderen rhe- 
nmchenisUementen festgciitcllt. Darunter sind 
s. B. die Kalisalce sn nennen, welche Mus- 
keln (Herzmuskel) IfShmen, und die Barium- 
verbindungen, welche die Zentren und 
das Herz zuerst erregen und dann lahmen. 

Eine besruidere. vom toxikologischen 
Standpunkt au» iiinheitliehe Gruppe bilden 
Arsen, Antimon und Phosnhor. welche 
/AI den hek'annte--feri und fnrehthar-teii Giften 
gehören. Die von ihnen ln;rbeij;eluhrlen Ver- 
giftungen verlaufen akut oder chronisch 
und beruhen darauf, daß diese chemischen 
Elemente eine ganz ausgesprochene Affinität 
fiir die lebendigen Zellen fast sämtlicher 
Organe haben, deren f^topbwma sie tief 
zu Andern verm(h^n. 

Die durch da^ Ar^en herbeicrpffdirteii 
Gif tem;heinungen sind demnach sehr mannig- 
faltig; sie werden (von Brouardel und 
Pouchet) der reiflichen lieihenfol^'P nach 
in vier Phasen eingeteilt. In der ersten Phai>e 
wird der Magendarnikanal und die Niera, in 
der zweiten die übrigen Bauchorg.mc und 
die Zentren ergriffen. In der dritten Pha.se 
erlcranken die Haut, die Haare, die Nägel 
und in der vierten wird d&& Gift, soweit es 
nicht ausgeschieden ist, im Knochensystcm 
als Kaliumarsenat deponiert und fixiert. 
Bei der akuten Arsenikve^ftung werden zwei 
Typen unterschieden, das seltene der T»ara- 
lytischen und da- lifhifiirere der i:a^lro- 
intestiualcn J i rm. i>as erstere zeigt aLs be- 
boTschendes Syiii])tom gleich L&hmunR des 
Zentralnervensystem > und de« Herzens, wo- 
durch binnen 10 Stunden der Tod herbei- 
geführt wird. Beim Symptomenbild derswei- 
tcn Form treten die nerviiMH I.älimnngs- 
erscheinungeu der Zentren und des Herzeus 
zurück «egenflber den gastrointestinalen 
Symptonien. 

Die (dt entstandene iragp, ob es eine 
Gewöhtiuii-: an Arsenik gibt, beruht 
auf der Beobachtung, daß in einigen Gegen- 
den (Steiermark, Nordamerika) einige Men- 
schen gewohnheitsgemäß kleinere Arsenik- 
gaben zu sich nehmen (Arsenikesser), 
wodurch sie die Fähigkeit erlangen, fflr jeden 
anderen Menschen sicher IoxIm he und meist 
tödliche Dosen auf einmal ohne Störung 
nehmen zu kennen. Ob dies dadurch tu er^ 
klaren i-f. daß der Darm dieser Meti>rben 
da^ ititt nur weni^ resorbiert, oder ob wirk- 
lich eiiii- I inniunisierung eintritt, ist unent- 
schieden (KobertV 

Das uuter die Haut oder ins Blut ein- 



Digitlzed by Google 



Gifte 



23 



geführte Antimon wirtt wie Arsen, nur 

tritt ilic Verfjiftung langsamer ein; wenn al)er 
Antimon per m verabreicht wird, entfaltet 
es eine stärkere Lokalreizung, auf der el)en 
die Wirkung des B r o c Ii w i' i n s t p i u s Ijeruht. 

Phosphor wirkt auf den Stoffwechsel 
der Zellen derart, daß alle Synthesen im 
Körper behindert, dagegen äie Bildung 
antolytischer Zerfallsproaukte sehr begünstigt 
wird. I-vbcr, Nieren iiiui Knochensy-itfin 
^Jbosphoruekrose des Unterkiefers) sind die 
Uiipuie« Mif wfllehe die deletin UHrloing der 
chronischen Pho8|»homq$iftling sieh be- 
sonders ausübt. 

Eine weitere, toxikologisch einheitliche 
Onippe bilden die Srhwermetalle (Queck- 
bUber. Silber, Blei, Kupfer usw.), deren 
Salze schon mit dem toten Eiweiß eigentüm- 
liche Verbindungen ilni^elu ii (eiwtißfällende 
Reaktionen). An üt^r Applii^ationsstellc 
üben sie eine Aetzwirkung aus: im Innern des 
Körpers binden sie sich außerdem mit dem 
Zellprotoplasma, dessen Lebens Vorgänge sie 
tit'f zu aiiderii vermüijen. Namentlich 
werden die Ausscheiduugsoq^ene (liieren, 
Leber, Darm) von denselben getroffen. 

(' V a iii^'a-: . ryaii Wasserstoff (Blau- 
säure) und Cyanide gehören zu den fuioht- 
tenten ProtonUnnuffiften« IfamenUieli . 

wirken -ie atif das NerveRSyStem, dftsl 
Blut und dan iierz. 

B. Organische Gifte. 

Audi die organischen Sauren wirken lokal 
ätzend, insbesondere sind hier Ameisen- 1 
'änre, Essies'Stire. IMu-nol zu nennen, 
iui Gegensatz zu den n uorganischen Säuren 
werden die organisrlu ii Säuren im Körper 
meistens zerstört (verbrannt). Einige aer- 
selben haben außerdem eine giftige Fern- 
wirlvuni:. wie Oxalsäure und deren Salze, 
welche ihren hohen Giftiekeitsgrad dem Um- j 
stind TBrdnnken, daB sie denGewebssellen den | 
Kalk entzifbi'M. mit dem sie unl': IS Ii ' Ver- 1 
bmduugcn eingehen. Phenol und einige von 
dessen DoivfttMi wirken auf die motonsehen ' 
&ntren, zuerst erregend, dann lahmend. 

Eine toxikologisch einheitliche Gruupe bil- 
denfemerdie Alkohole, Aether, Cnloro- 
form u. a.. welehe liauptsrulilieli narkotisch 
wirken (s. den Artikel „rsarkoscj, und denen 
ihrer Grundwirkung nach die sogenannten 
Schlafmittel (Hypnotika), wie Sulfonal, 
Trional, Tetronal, Hedonal usw. sich 
anschließen. 

£tne große Zahl organischer Stoffe i 
(wie Anilin, Tolnidin, Amfdophenol, 
Nit rri he II Zill , Pikrinsäure, Py ruiriillol) , 
sind Blutgiftc durch ihre hämolytische j 
Wirkung. 

Auch die weiterhin behandelten Gifte ge- 
hören eKentUcb su den organischen Giften; 
da rie wer in ilirer dnanseheii Zuaanunen- 



setzung zum Teil unbekannt, sämtlich sehr 
kompliziert sind, empfiehlt es sich, noch 
folgende, auf die Herkunft begründe tu Ein- 
teilung beisttbdialten. 

3b) Pflanzenf^ifte. Auf Grund ihrer 
chemischen Eigeiischuften werden sie in 
zwei Haupt^ruppen eingeteilt, je nachdem 
sie der Reihe der Glykoside oder dar 
Alkaloide angehören. 

a) Glykoside. Zu den Glykosiden, d. h. 
den komplizierten Verbindungen, die unter 
gewissen EfnfUbsen (Enzyme) in dne oder 
mehrere Zuckrrarten und in irgendeinen oder 
mehrere andere organische Stoffe gespalten 
werden, gehören vor allem die Digitalis- 
glykoside und die Strnphantine* welelie 
starke Herzgifte sind; dann 

Phloriozin (in der Rinde mehrerer 
Obstbäume), welches Glykosurie und Ne- 

Ehritis sowie Herabsetzung des Stoffwechsels 
ewirkt, 

Saiicin (in verschiedenen Salixarten), 
das die Körperwärme herabsetzt, 

Adonin und Adonidin (aus Adonis), 
heridähmende Gifte; 

Ceplialantliin dar Binde iron Cep]»- 
lanthus oeeidentalis, Nordamerika), Blut- 
und Leber^ift; 

Cetberin (in den Batnentomen von Cer- 
bera odollam), Herzgift: 

('heirantin (in den Blättern und Samen 
des Goldlackes, Cheiranthus Cheiri), Herzgift; 

Coriamyrtin (aus Coriaria myrtifolia), 
starkes Zentrengift (?); 

CoroniUin (in den Samen von CoiomUa 
seorpioides), starkes Herzdft: 

Erysimin (in den Samen von Erysinium 
aureum), starkes ilerzgift; 

Eurybin (in Euiybia mosohata), Brecb- 
ffift; 

( r y m nc mi n s au re (in den Blätd'rn ver- 
schiedener Gvmneuaarten), lähmt auf die 
Zunge gebraent die Geschmaeksinnesorgane 

für Süßes; 

Heileborein und Helleborin (in den 
Wursebi von Helleborus), ho-clfthmende 
Gifte und starke Narkotika. 

Kellin (in den Samen von Atnmi Visuaga), 
Brech- lind narkotisches (üft: 

ISerianthin, Neriin, Nerindorin, 
Neriodorein, Oleandrin ^in den Samen 
von Nerinra oleandw und odomm), Heisr 
gifte; 

Periplocin (in der Rinde von Periploca 
graeca), Muskelgift ; 

Rabelaisin (in der Binde von ga be laisia 
philippinensis, von den Kegritos auf den 
Philippinen als Ffeilgift benatst), starkes 
Herzgift; 

Bosaginin (in der Binde von Nerittin 

Oleander), starkes. XrriMi[)fo erregende? Gift: 
Scillain (aus Scilla maritima), Herzgift; 
Tlie Veto sin Qu. den Samen von Thevetia 



Digitized by Goo^ 



24 



Gifte 



Yceotli), bewtrirt; Erbreeben und Atem-I I. Alkaloide der Pyridingruppe. 

lihmung; i Coniumalkaloide fim Fleckschierling, 

Tntin (in verschiedenen Coriariaarten), i Conium maculatum), starke l&hmende Zen- 

ruft SpeiehebumelieidaBg, Sinken der Pub-|tren- und Hutkelgifte; 

firequenz, Dyspnoe und Krämpfe hervor: Arecaalkaloide (in den Swnen der 

Verne nin (in der Wurzel von Vernonia : ArecajMÜme), Nervengifte; 

nigriti&na), Herzgift; Nicotine On den Tabuiblätt«rn, Nico- 

Ouabain (im Hölze von Acokantara tabacum) starke Zejitroiitrift. m 

Ouabaio, in Sa-m n verschiedener Strophantus- 1 ^f^Pj^^^Z ^Äuil^""^ ' 

arten), starke, litrzgift; *^ Gwf^«e!len des Sympaihicu«. 

Hederin (in den Blättern deä Efeu? Alkaloide der Pyrrolidingruppe 



Ilcdcra Helis), fflr Warmblflter ziemlich 
starkes Gift; 

CottVolTulin (in den Jalapenknollen 
von Ipomoea piirtra), ein I>ra8tikum; 

CoDvallaniari n (in C onvallaria majalis), 
ein starkes Herzgift; 

^' i:vallarin (tn Convallaria majalis), 
Ablülirmittel; 

Jalapin (Seammonin, in den Wurzeln 



von CoTivnlvulus Scammonia), Drastikum: srk'ui larc I.flhmiinm; 



und Verwandte. 

Alkaloide der Tropanreihe. Alkaloide der 
Solanaceen: Atropin (in der Tollkirsche, 
Atropa belladonna, und in dem Stechapfel. 
Uatura stramonium), wirkt auf mehrere Or- 
gane ein (Pupillenerweiterung, mydriatiseh; 
Läbmun<r (ier peripheren Enden des Herz- 
vagus und mehrerer Sekretionsoerven, pri- 
mftre otarke Erregung der Himrindenientren, 



Antiarin (in dem Saft von Aotiari« 
tozicaria), Herzgift: 

Kaliumatractylat (in der Wurzel von 
Atractylis gummifera), Zentrengüt für Warm- 
blflter. 



iivuscyamin (in dem Bilsenkraut, in 
der llandragorawurtel und im Hyoseyamas 

muticus), wirkt etwa wie .\tropin; 

Hyoßrin und Scopolamiu, in den» 
selben Solanaceen und mit ähnlieher Gift- 



Alle bisher aufgezählten Glykoside sind "^''teji! ''^iS^'cicablätter- ( oca.ne 
stickstofffni.. ^^.,>„n„,... die folgenden cinnamytocMn, Su^^ 

n lareia .Mo , kuie, ckgonin und Tropacocain (in den Blätt/rn 

Amygdalin (in den bitteren Mandeln), ■ . . _» . . . 



enthalten 



an sich ungiftig, wird jedoch .•^lark triff ii: durch 
Entwickelung von Blausäure, wenn es von 
dem Emulsin, einem (in denselben Mandeln 
vorhandenen) Enzym, gespalten wird; 

Laurocerasin (in verschiedenen Prunus- j 



des peruanischen Erythroxylon cocu), lähmen 
die peripheren sensiblen Nervenenden und 
erregen die Zentren; 

Alkdoide der Oranatwnrtelrinde: Pelle- 

tierine, erregende Zentrenirirte: 

Alkaloide einiger Lupinenarteo : S p ar t e i n, 



Lupinin und Lupantn, lahmende Zentren» 

gifte; 

Cytisin (in den Samen von (ruidregen, 
Cytieus labumum und anderen Cyttsusarten), 



arten), hat fthnliche Eigenscbaften wie 

Amygdalin ; 

Sinigrin (in den Samen des schwarzen 
Senfes) und Sinaibin (in den Samen von - , _ 

Sinapis alba ). entfalten ihre bekannte haut- erregendw Zentrengift, 
reizende Wirkuntr phenfalls, nachdem sie t|| AlkAlnidP Hpr fhii 
doreb ein Enzym ^lyrosin) gespalten sind ; * Aikaioidedertnu 

C athartinsAure (Inden SennesbUttwo), 

Abführmittel. 

Es gibt ferner noch andere zahlreiche 
Pflanzen, in denen die Anwesenheit von 
nicht näher untersuchten Giftglykosidcn nach- 
gewiesen oder wahrscheinlich gemacht ist. 
^ AI k a 1 0 i d e. Zu den Alkaloiden , koro- 



! Lcruppe. 

Chinaalkaloide (in den Rinden der eigent- 
lichen CInchonen): die zuerst entdeckten 
und die bestuntersuehten sind Chinin und 
Cincbonin; doch gibt es heute 21 gut cba- 
rakterisierte Ohlnaalkalotde; Chinin ist ein 
typisih( s Protonlasniagift, wcl 1 • vi f l 
i^otozoeu wie die verscliiedeuen Zellen der 
Hetazoen libmt, Cinebonin zeigt dagegen 



plizierten N-haltigcn Verbindungen mit aus- 1 eine primfire erregende Zentrenwirkune; 
gesprochenen basischen Eigenschaften, die Strycbnuaalkaluide: Strychninund Bru- 
m den Pflanzen (meistens in den Früchten ein (in den Früchten und Samen von mehreren 
und Samen) in Form von Salzen vorkommen, ostindischen und afrikanischen Strychno.s- 
gehört die grölite Zaiil der stärksten rtlanzen- arten), starke crrt^gende Gifte der sensiblen 



gifte. Eine lilinteilung der Alkaloide nach 
uirer chemischen Konstitution, namentlich 
mit Bezug auf ihren basisciieii Bestandteil, 
ist etwa die folgende (J. Schmidt), in der 
wir aber nur die wichtigsten Alkaloide er- 
wähnen können: 



Zentren ; 

Curarealkaloide: Curarine (in den süd- 
amerikanischen StrvchnosarEcü, von den 
Eingeborenen als Pfeilgift gebraucht), typisch 
lähmende Gifte der motorischen Nervenend- 
organe. 



Digitized by Google 



Uiffee 



iV. Alkaioide der Isochinoliugruppe. 

Zu dieser Gruppe geboren einigie narko* 
ti f h wirkende Opiumalkaloide (I'apaverin. 
Narkotin, ^arcein und Laudanosin) 
und die in der Wnnel von Hydrastis oana- 
(jpnsi?? vorkommenden, Zentren- und blut- 
^eiaiiaiuskelnerregenden Aikaloide Hydra- 
•tin and Berberiii. 

V. Aikaloide der Plic n antrengruppe. 

Hierher jrchörpn tlio Haii|)t;ilkal(»ide des 
Opiums (Morphin, Kudeiii, Thebain); 
auf das Morphin tit hauptsächlich die Wir- 
kunt; des Opiums zurückzuführen. Das 
Morphin wird wesentlich vom Gehini an- 
spzogen und hier auch zerstört. Bei wiedei- 
holtem Gebrauch (Morphinismus) tritt 
«Uüigewdhnung'' (eine Art Immunität, siehe 
unten) ein, wobei eine stärkere Anzic Ii im <„' und 
Zentörttttg durch die Crebirnsubstanz sich 
l^end macht (Cloetta). Seine Wirkung 
ist k(irti[tlizk'rT ; in erster Liiiio hinstellt sie 
in Herabsetzung der Funktionen der scn- 
Mblen Rindenientren, die bis zur Lähmung 
aller Zentren steigen kann. Kodein und 
Thebiün wirken zum Teil als zentrenerregende 
and kitmpfeaiislQMmde Gttte. 

VI. Aikaloide der Puringruppe 

Koffoi II. Thonhromin und Theophyl- 
lin (in den Blättern und Bohnen des Kaffee- 
tanines, im Tee, im Para^^aytee, in der 
Guarana, in den Colanüsson, im Kakao), 
erregende Zentren- und Herügiite, Diufetiliü; 

Pilokarpin, Pilukarpidin und Ja- 
hn rin (in den Jaboraiulihlüttcrri von Pilo- 
tarpus pennatifoliusi, Herz- und iirüsen- 
gifte. 

VIL Aikaloide von unbi kannter Kon- 
stitution. 

Ergotintn, Ereotoxin, Krgotbionin 

(im Mutterkorn. Sei alt- cornutum, einem 

Kasitischen Pilz, Claviceps purpurea), 
Dpi- and gangribienenfende Gifte; 
Taxin (in den Blättrrn uiul Früclifcn 
de« Eibenbaumes, Taxus buceatu), \mz- und 
atemzentrumlähmendes Gift ; 

Colchicin. rohhit cin (in der Herbst- 
zeitlose, Colchicum auiumnale), erregende 
Gifte des Magendarnis und der Zentren; 

Veratrin oderCevadin (aus dem Vera- 
truni subüdilla). starkes reizendes Gift der 
sensiblen Nervenenden, sowie sUurkes Iftb- 
nende» Zentrengift; 

Jervin, Protoveratrin (ausderweifi» 
würz, Veratnun albnm), starke lähmende 
Nervengifte; 

Aikaloide der Qnebraehorinde (Aspido- 
^p^•rmafin. As pi do «pormi ii . Asjiido- 
iamio usw.j, lähmende Gifte der Muskeln 
Süd fsniehst der Atenunuskeln ; 

I'-criii oder Physostigmin (in den 
< «iabarbohnen, in den Samen des Pbyso- 



stigma venenosum), starkes zentreniaii- 
mendes Gift; 

Gelsemin und Gelseminin (in der 
Wurzel des gelben Jasmins, Gelsemium 
sempervirens), zum Teil erregende und tum 
Teil l&hmende Nervengifte; 

Aikaloide der Aeonitumarten, namentlteh 
(la.^ äußeret starke, erregende und lähmende 
Zentrengift Akonitin; 

Aikaloide aus Delpldahim staphysagria, 
namentlirh das Hos-^ und Atemientrengift 
Delphmiii ; 

Emetin und Cephaelin (in der Wurtd 
der brasilianischen Cephaelin Tpecacuanha), 
Magen und Darm erregende, Zentren läh- 
mende Gifte; 

Dioscorin (in den Knollen von Dioscorea 
hirsuta), ein erregendes Zentrengift; 

Lobelin (aus Lobelia inflata), atem> 
zentrnmlähmendes Gift. 

VIII. Gl yko aikaloide. 

Aikaloide mit basischem (Jliarakter und 
deutlieh ausgesprochenen physiologischen 
WirkuniTpn. zeigen sie andererseits die Eigen- 
schalt der (rlvkoside, indem sie bei der 
Hydrolyse (dykose u. a. liefern; 

Solan in (aus mehreren Solanumarten), 
lähmendes Zentrengift. 

IX. Mus karine. 

Sie finden sich in den verschiedenen 
i^ifti^'eii Pilzen: Herz- und Zcntrcnpfifte: pie 
sind in ihrer chemischen Zuäununensetzung 
wohl bekannt. 

3e) Tiergifte. Die Tioririfte werden von 
Tiereu direkt, d. h. physiologiscberweise, 
produziert, und zwar sind sie meist Sekretiona- 

E'odukte hestininitcr Driiscii (Giftdrüsen), 
a sie in ihren Wirkungen, ebenso wie in 
ihren chemischen Eigenschaften uendich un- 
bekannt sind, können s-ie vorläufig nur nach 
der zoologischen Stellung des da« Gift liefern- 
den Tieres eingeteilt werden. 

Sänc:etjerp. IHe Feinoraldrüsen des 
Ürnithory nchus sezcrniereneiu haulrcixen- 
des, blutgerinnendes, eiweißhaltiges Gift, 
diu-i (Inrrh einen besonderen Ausführungs- 
gaug /.um beweglichen Sporn beider Uinter- 
nkßc gelangt und durch den letzteren nach 
außen befördert werden kann. 

Das Adrenalin (das wirksame Prinzip 
der Neben liieren drüsen) hat bei reichlichen 
Gaben deutliche Gif terscbeinungen (Erhöhung 
des Blutdraeks, Herzwirkung, Glykosurie) 
zur Foltjc, die den Tod hervorrufen können. 

Auch die Gallcnsäuren wirken auf die 
Zentren, die Muskeln, die Blutgefäße, das 
Herz und das Blut. Narh ihren Wirkungen 
lassen sie sich der tiruppe der ..Saponine" 
anreihen. 

Im Harn und Kot wurden schliefilicb 
giftige Stoffe nachgewiesen. 



Digitized by Go' 



26 



üifte 



Reptilien. Die Gifte der verschiedenen 

Giftsclilaneeri niittTsclicidfii sicli snwobl 
in ihrer Wirkung wie in ihrer chomischea 
Konstitution voneinander. Allerdings sind 

die Kenntnisso über die chemische Natur 
dieser üifle noch sehr maogelhalt. Daß es 
flieh nicht um fermentartig; wirlcende KOrper 
handelt, wird diidiirch hcwit'fcn, daß sie 
höhere TemjHraiurtn vertragen, als die 
Fermente selbst, obwohl auch sie durch 
Erhitzung zu 80« bis 80» f Viperngift), 100° 
bis 120° (Ivubragift) verniditet werden. 
Sie werden deshalb heute noch als sogenannte 
„Toxalbnmino" aufgefaßt, mit Ausnahme des 
Kobragiftes, bei dem es gelungen ist, eiweiß- 
freie wirksame Bestandteile (sogenanntes 
Ophiotoxiu) zu isolieren. Opbiotoxin ist 
ein starkes zentrenl&hmendes Gift. Die 
Schlaiii,aMii;ifti- üben ferner >(hädliche Wir- 
kung auf die Blutbestaiidteile aus. 

Aneb die Krusteneideohee (Helo derma) 
besitzt Gifldrrij>on unter dem l'nterkiefer, 
die an der Basis der gefurchten Zähne 
mflnden. Das Gift soll eine ausgesprochene 
2entr(Md?lliriuMidc Wirkung haben. 

Ain|tiiibien. Die Haut(iru-(Mi<('kretc 

Ii Bufo, Salamandra und Tritdii ent- 
halten giftige Stoffe (Bufotalin, Huloniri. 
Phrynolysin. Samandarin); Butotalin 
und'Buföniii sind Herzgifte, während Sa- 
mandarin auf die Zentren wirkt. 

Fische. Esgibtu)Gif tfische und^)gif- 
tige Fische. 

a) Als Gif tfische werden nur diejenigen 
Fische angettehen, welche einen beeondereu 
Appiinit 7,ur KrzeiivMitig des Giftes und dessen 
Einverleibung besitzen. 

Huraena hat den Gif t.ipparat am Gaumen 
und zur Einvcrleihun«; dieueiute erektile 
Zähne. DieGif twirkung soll ciue lähmende sein. 

Stachelflosser (Traehinns, Seorpaena 
upw.i besitzen mit besonderen Giftdrüsen in 
Verbindung stehende Stacheln. Die Gifte 
wirken lokal reizend und auf die Zentren 
erregend (Krämpfe. Krstickungskrämy>fp?i. 

l'etromyzon sondert in gewissen Haut- 
drOsen ein giftiges Sekret ab, für dessen 
Einverleibung jedoch keine Apparate da sind. 

ß) Zu den giftigen Fischen sind alle 
Fische zu rechnen, deren Genuß schädliche 
Folgen haben kann. 

Bei diesen Fischen ist das Oift entweder 
auf ein bcstininiti'- Otlmu (Harl)c, Karpfen 
u. a.) beschränkt, oder im ganzen Körper 
verbreitet (Aalbhit, sogenanntes Irhthyo- 
toxint. Das itu rJlutseruni der Muraenidae 
vorhandene Ichthyotoxin muß vorläufig 
snr Gruppe der sogenannten Toxalbumine 
gezählt werd« !!. da das Erhitzen des Serums 
dessen Wirk.samkeit vernichtet. !*> hat 
eine primäre errei^ende, und eine sekundäre 
lähmende Wirkuuf: nu, djis .\teinaentrum; 
größere Gaben laliinen das lierz. 



Mollusken. Gans frische, lebende 

Muscheln, bei welchen postnu)rtaIe Zer- 
setzungen sicher ausgeschlossen waren, 
können unter noch nicht nBbor bekannten 

Bedingungen iriftifp Eigenschaften annehmen, 
und zwar schon in dem Wasser, in welchem 
sie leben. Diese Mvtilotoxine zeififen eine 

lähmende, curarinülinlielie Wirkuntr. 

Arthropoden. Der Giftapparat der 
Skorpione lie^ in dem lebeten Segmente 

des AbdimuMis und bestellt aus einer paarigen 
Giftdrüse und dem Stachel. Das Gift, dessen 
ehemisehe Natur unbekannt ist. hat zunKehst 
lokal reizende Wirkunu^ bei stärkeren Dosen 
auf die Zentren erregende, Krämpfe aus- 
lösende Wirkung. 

Der Giftapparat der Gif Ispi innen (Ne- 
mesia, Theraphosa. Thcridium, Ly- 
cos a,Epeira) liegt in den Mandibeln und lie* 
steht aus der Giftdrüse uiu! deren .Xus- 
führungsgang. Das in »einer chemischen 
Natur ebenfallB unbekannte Gift wirkt lokal 
reizend und dann auf die Zentren, das Herz 
und &AS Blut (Hämoivse). Auch Scolopendra 
besitzt einen ähnlichen Giftapparat. Ge- 
wöhnung ist möglich. 

Vom Bienengift wird mit Recht heute 
vermutet, daß chemisch seine wirk!;ame 

Substanz eine or^rani^rhe F?.nse ( Alkaloid) ist 
und pharmakologisch in die Gruppe der 
diffusiblen, Nekrose erzeugenden, nicht 
flüchtigen Reizstoffe einzureihen ist, deren 
Hauptrepräsentaui das Cantharidin (s. 
unten) ist. Gewöhnung wurde nachgewiesen. 

I'ii- Haare der K-iupen von Cnetho- 
caaipa (l'roze^siuusraupen) eulüulten ein 
lokal reizendes Gift. 

Zahlreiche Käferarten besitzen zu ihrem 
Schutz dienende giftige Sekrete bestimmter 
Drüsen oder (iilistoffe. die im ganzen 
Organismus (Biutj verbreitet sind. Von diesen 
lokal stark reizenden Giften ist aber nur das 
im Blute von Lytta ve.-ieatoria vurkmn- 
mende Cantharidin chemisch und physio- 
logisch ziemlieh bekannt. Es hat saure 
Eigenschaften und bei iiiiBerlirher .\nwen- 
dung charalsteri.sieri es sich durch äußerst 
heftige Entzündungen an der Applikations- 
stelle. Nach Resorption wirkt es auf Nieren 
und Zentren reizend ein. 

Band- und Fadenwüriner, die pc^a- 
-iti<( h im Menschenkörper leben, besitzen 
L'btiilalls giftige Stoffe. 

Die Cülcnteraten (mit Ausnahme der 
Schwämme) besitzen in ihren Nesselkapselu 
hauptsächlich lokal reizende Gifte, deren 
wirksame Stcdfe Hypnotoxin. Thalassin 
und Kon gestin genannt wurden. 

3d) Bakteriengifte. Die bei den 
Infektionskrankheiten von den pathogenen 

Bakterien herrülir» iideii Cifte nennt man 
„Toxine", welche entweder ihre wasser- 



Digltlzed by Google 



Oifie 



27 



Idisluhtu Sloiiwcchsclprodukie darstellen oder 
aber in ihrem KOrper enthalten sind (Ento- 
toxine). Ihre chemische Katur ist unbe- 
kannt, doch sollen üie zu der Gruppe der 
kompliziertesten WrhiMJungon (ESweiBkör- 
per) gehören. Von den übrigen, mrist clic- 
mi.«eh definierbaren Giftiu unttrsthtidcn 
sich die echten Toxine durch ihre längere 
InkubatioBaseit, namentlich aber dadurch, 
dafi flae im Oi^anismns die Bildunj? ihrer 
spt-zifiM hon Geiiengifte (Autitoxiiioi norvor- 
rufeii unten). Antigene werden im 
aD^ineineii diejenigen ehemiseli unbekannten 
Stoffe ironaunt. welche nach Einverleibung 
dk Bildung spezifischer Antikörper, d. h. 
Urnen entgegenwirlrander Substanzen im Orga- 
nismus hervorrufen. Tlicse Eitronschaft, auf 
der die Erscheinung der „Gewöhnung oder 
Anpassung'' (s. unten) beruhen kann, 
gehört jedoch nicht den Baktfrieniriften aus- 
schiießMch au; sie wurde sogar zum ersten 
Mah- t ur einige «weiftaitige Pflanzengifte von 
Ehrlich genau nachgewiesen, nämlich für 
Ricin (Gift der Rizinussamen), Ahr in 
(in den Samen von Abrus prceatorius) und 
Crotin (in den Crotonsamen)« welche im 
nntsenun von mit denselben behandelten 
Tieren Antiricin, resp. Aiifi;ihrin und 
Anticrotin, d.h. Stoffe, welche die Giftig- 
keit der genannten Stoffe speoiftseb neutrali- 
ttepMi, auftreten lassen. 

Durch Erwärmen und längere Aufbewah- 
rung gehen die Toxine in ungifti^c Toxoide 
über, die jedoch noch .Xntitoxine bilden 
kömien, da nach Ehrlich ihre toxophore 
Gruppe erhalten geblieben ist. 

l)ie \N'ir'(uii2; der Toxine kann ebpnso 
wie die der übrigen Gilte (Alkaloide) eine fiir 
bestimmte Zellen elektive sein. Die Hämo- 
lysine oder Hämotoxine lösen die roten 
BintkOrperchen auf; die Zytolysine oder 
Zytotoxine zerstören bestimmte Zellen. 
X. B. die liephrotoxine die Mierenseilen, die 
Reufotoxine die Nervensdlen usw.; die 
Pr&Sipitine fällen kolloidal gelöstes luweiß 
au; die Aggressine schädigen hauptsäch- 
fieh die I^ükocyten usnv. 

Fnl^jeiide .^ind die heitte bpstbekannlen 
Toxine, deren entsprechende Antitoxine 
aaeh nachgewiesen wurden. 

Botulinustoxi n . wa'J!5erlrisltche«; Stoff- 
wechselprodukt der Butulinujäbaisillen, ist 
das vergiftende Agens der Botulinusinfektion 
und findet sich in Reinkulturen derselben 
Bazillen. Es ruft Muskellähmungeu, Herz- 
tnd Atemstörungen hervor. 

Diphtherietoxin, waeserlöelichee Stoff- 
weehgelprrodnkt der Dipbtherieiiaranen, ist 
da< Gift der Dijihtherieinfektinn und findet 
sich cbenfalk in den Koinkulturon der 
Diphtberiebaallen. Eb bat lokale scbwere 
En r 7. Ii n(hniLrser>chei nungen, hoiws Fieber und 
.Nerveuiähmuug zur Folge. 



Dysenterietoxin, wasserlösliches Stotl- 
weebselprodukt der Shiga-Kruseschen Dy- 
sentcriebazillen, ruft T.ähinnngen, blutige 
Diarrhöe und Hypothcniuo hervor. 

Leukocidin, was.serld3Uohea Stoff- 
Wechselprodukt des Staphylococcus pyo|penee 
aureus, schädigt die l.ieukocyten. 

Rauschbrand tDxin, wasserlösliches 
Stoffwechselprodukt der Bauschbrandbaiil- 
len, erzeugt an der TnjektionmtdUe Unti^ee 
Oedem, Hyper- nnd dann Hypotbenme, 
Blutungen aus Mund und l^ase. 

Tetanustoxin, wasserlösliches Stoff- 
wechselprddukt der Tetaniisba/.illen, bewirkt 
tetaniscne Krämpfe durch Erhöhung der 
Beflexarei^arkdt; ee hat abo in den Rücken- 
mark «sentren leiqen speiifiBohen Aiignffi> 
puukt. 

4. Vergiftungsgelegenheiten. Außer den 
zum Zwecke des Mordes oder Selhstmordw 
verübten Vergütungen können die Gifte 
ins Innere dee mensehüi^n KOrpen noeii 

in folgenden Fällen gelangen. 

a) Arbeiter gewisser Industrien, welche 
den Gebrauch oder die Bearbeitiuii: giftiger 
ehemis< her Stoffe erfordern ( Zündhülzclien- 
labriken, besonders wenn dabei der giftigere 
gelbe Pboepbor angewendet wird, Thruelte- 
reieii. WO die aus Blei bestehenden Typen 
die Quelle der Vergiftung &ind usw.), sind 
tortwfllffend der Gaabr ehroniBeber Vergif- 
tungen ausgese tzt( G e w e r b s v e r i f t u n ir e n ) . 
Die Giftstoffe gelangen dabei 111 den Organis- 
mus auf verschiedenen Wegen; zum Teil 
werden sie. mit der Luft vermi.?eht. ein- 
geatmet; zum Teil werden sie bei nicht 
genügender Reinlichkeit mit den Händen 
in den Mund gebracht und (hir(h das Ver- 
dauungsrohr resorbiert; zum Teil können sie 
schließlich durch kleine Verletzungen der 
Haut der Hände in die Lymph- und Blutbahn 
eindringen. 

b) Giftstoffe, nunentlicb 4ie zum Firben 

sicli liesonder? eignenden, z. B. Arsen-, 
Ai>Uim»n- und Anilinverbindungen, können 
durch Kleidungsstöcke oder Tapeten der be- 
wohnten Zinmu'r Ursache von Vergiftungen 
sein. Vergiftungen durch mit Antimon- 
schwarz irefarble Striimitl'e ndvr durch den 
Aufenthalt in mit ^Vrsenverbiudungen grttn 
bemalten Zimmern wurden frtther nach- 
gewiesen. 

c) Mit Nahrungsmitteln können Gifte in 
verschiedener Weise zur Resorption ge- 
langen (alimentäre Veririft n ni;en). V.wt- 
weder enthalten die natürlichen l'rodukte 
Gifte, wie t. B. die Gifttri)«e, oder wurden 
den natürlichen l'nidiikfen iiacliträ-,'lirh 
Gifte zugesetzt, wenn z. B. zur Bewahrung 
des leiofit faulenden FImsehes der Fische 
oder der leicht zersetzliehen Milch Antiseptika 

1 (Furmol, Salicylüäure oder gar Sublimatj 



Diglized by Google 



28 



Oifte 



angewendet werden. Eine dritte Möglichkeit 
berteht im Genuß Ton snm T«il verdorbenen 
Naliningsmitteln, in denen die F&ulnis- 
bakterien Toxine (früher sogenannte Ptu- 
inaine) gebildet haoen (Botulismus). Der 
Mißbrauch gewisser Genußmittei, nament- 
Ueh alkoholhaltiger Gctrftnke, ist die vierte 
Möglichkeit alinirntärrr Vcrtrift untren, die 
wobl die weitaus ^oSe Mehrzahl der gewöhn- 
1ie1i«tt, nicht abaehtlieh«ii Vergiftungen dar- 
stellen. DIp durch Tabak-, Opiumrauchen 
bedingten Vergiftungen können ebenfalls 
liier angereiht wurden. 

d) lline praktisch auch sehr suisiriebiL'»' 
Quelle von Vragiftungeniitdieder |>atbogeneu 
Baicterien der firfektfonakraiikMiten (In- 
fektion.s Vergiftungen). 

e) Die zu Heilzwecken eingenommenen 
Arzneimittel können mitunter Vergiftungs- 
ersclieiuuugen herbeiführen, entweder weil 
die Dosiü zu stark (toxüoh) war, oder aber 
weil das Indlviduiini eine aoBcai^ewAlniliehe 
Empfiridliehkeit (sogenannte Idiosynkrasie s. 
unten) für das Mittel hatte (arsneiliche 
Vergiftungen). 

5. Messung der Giftwirkungen. Der 
rrifti;j:keitsL:r;id eines Giftes wird biologisch, 
d. h. durch Tierversuche ermittelt. Da sich 
die verschiedenen Lebewesen gegen die Gifte 
verechiedeu verhalten, mit Ausnahme der 
sogenannten Protoplasmagifte, welche für 
alle ]'fhui/.<'n-, IjjiktiTifn- ddi-r 3Iet;iziien- 
zelleu giftig sind, gilt der gefundene Giftig- 
kcitigrad streng genommen nur ftlr die Tiere, 
an denen der>-elhe)iitsächlichfestgestpirt\viirde. 
Doch autierr sich auch hier bei den einer und 
derselben Tierklaeee nigehörenden Individuen 
die Verwandtschaft, die zur (innidh"i£re der 
zoologischen Klassitikation gedient bat. In- 
folgeoetten gelten auch fflr den Menschen im 
großen ganreu die aus Untersiiehunfren 
an den geihulinlK-iitti Vcrsuchssäugt^tieren 
(Hund, Kaninchen, Meerschweinchen, lUtte) 
erzielten Resultate. Nur für die spezifischer 
wirkenden Toxine können abweichende Ver- 
hältnisse zur Beidiachtuni; kommen. 

Bei der J'i'ststilluii;,' der Giftigkeit eines 
chcmisrheu öioiiet liaiidflt es sich nicht so 
sehr darum, die Frage zu beantworten, ob 
der Stoff giftig ist, snTidern vielmehr darum, 
den (irad seiner Giliigkeil ermitteln, 
d. h. was für eine Monge desselben notwendig 
ist, um Giftwirkungen herbeizuführen. Man 
unterscheidet nun zwischen der toxischen 
eitler ^'iftiLMMi Ciaiie (l)ri'-i>'). und der 
letalen oder tödlichen Gabe. Die 
entere, welche immer geringer ist rit die 
letztere, hewirkt die ersten deutlichen S) ("nul- 
lten (Vergiftungserscheinungen), die letztere 
itt imstande, aen Tod herbeizuführen. Um 
nun die Gif1i£rk(Mt eines Stoffes bei den 
verschiedeu großen Tieren vergleichen zu 



können, wird die toxische bezw. tödliche 
Dosis pro Kilogramm der lebendi^n Sub- 
stanz trerechnet. Man nennt Aequivalent- 
nieuge verschiedener Gifte die Menge dieser 
Gifte, die denselben Giftigkeitsgrad besitzen, 
und als Giftko effizient dnes Stoffes wird 
die Menge bezeichnet, welche toxisch wirkt. 

Zur ]>rak(ischeii Messuni: der (iiftwirkunc 
wild gewöhnlich die letale Dosis festgestellt, 
die den Tod des Vereuelutieres unmittelbar 
herbeiführt, indem man immer mehr zu- 
nehmende Mengen des Giftes intravenös 
injiziert (nach Bouchard). 

Diese Metliode ist allerdings nicht fehler- 
frei; sie kann außerdem nur zur Ermittel u ng 
dkr allganeiniMi Giftwirkung dienen. Wifi 
man aber den Giftigkeitsgrad an einzelnen 
Organen feststellen, so muß man die physio- 
logischen Methoden der künstlichen Ueber- 
lebung der ausgeschnittenen Organe an- 
wenden. Letzteres Verfahren kommt oft 
in Betracht, da es sich la.<t inimcr um Gifte 
handelt, die eine elektive Wirkunji; auf ver- 
schiedene Organe haben. Die hierzu mmt 
angewendeten Organe sind Tferz. Blut- 
körperchen, Skelettmuskelu, glatte Muskeln, 
Nerven, Zentren. 

6. Wirkungsmechanismu.s. Die Giff- 
wirkutig wird im allgemeinen als eat che- 
mischer Vorgang; aufgefaBt, der also den 
Gesetzen der ehemi-chen Vorgänge cehorcht. 
Der Gilt.stulf wirkt dabei als Agens, während 
die lebendige Substanz ak Beagens auftritt. 
Der Vorgang führt zu einer neuen chemischen 
Verbindunir. deren Bebtaiidleiie das Gift 
und ein < hennseher Körper der lebenden 
Zellen sind. l'cber die ohemische Zu- 
sammensetzung der verschiedenen Zellen 
und Gewehe wissi ii wir vorläufig erst wenig, 
doch wissen wir, daß dieselM eine sehr 
komplizierte ist, indem eine an Zahl und 
Mannigfaltigkeit überaus reiche MruK-'^ v> 11 
chemischen, hoch komplizierten Stu/fen 
(namentlich EiweißkOrpem) sieh selbst in den 
toten Zellen nachweisen hißt. 

Nach den neueren üntersucimiigen steht 
ferner lest, daß die Zellen jedes einzelnen 
Gewebes, ebenso wie sie eine differenzierte 
spezifische Funktion im gesamten Organismus 
verrichten, dne bestimmte spezifische che- 
mische Zusammensetzung haben, deren Spczi- 
fizität namentlich durch das Vorhandensein 
besonderer Eiweißkörper bestimmt ii^t. 

Infolge der höchst komplizierten chemi- 
schen Zusammensetzung der lebendigen Sub- 
stanz, auf die die Gifte einwirken, irestalten 
sich die der Giftwirkung zugrunde liegenden 
ehenisehen Vorgänge recht mannigfaltig 
und schwer verständlich. Indes-^en gibt es 
Gifte, deren chemische Wirk ungtin sich leicht er- 
kennen lassen, indem sie grobe Veränderungen 
herbeiführen und manchmal in vitro an 
allen toten Eiweißkörpern wirksam sind. 



I 



Digitized by Google 



Gifte 



M-r- iiid z. R. Minerals5urpn. Alkalien, 
S eriuetallsalze, deren eiweißfälleude 
Virkuiis in der chemischen Pbysioloerie zu 
den bekaiintostcTi Realctionen gehört Wnlpn 
sip nun mit lebenden Zellen in Berührung 
^ebraclit, so verbinden sie sich auch dann mit 
den Eiwei&körpern der Zellon. die dadurch 
zagrunde gehen und zerstört werden. Das 
ist die Aet z Wirkung aller irenannten, stark 
«ttrafenden chemischen Stoffe. Eigentflm- 
liea fflr diese Gifte ist der Umstand, daß sie 
gleichgültii( auf alle Zellen und (rewebe ein- 
wirlDBB, mit denen sie in BerOhrunE kommen, 
«M dadnvdi «rUirlieh itt, daft ne tatf alle 
EiweiQkOrper fiberl::vii |ii einwirken. Sie ent- 
falten abo ihre schädliche Wirkung an Ort 
ml StoDe dw Omanrain, wo m ap^izi^ 
werden (lokale WirkntiEr). Es ist jedoch 
sieht ausgeschlossen, dali die Wirkung dieser 
Gifte darauf sich nicht beflelurinkt, denn es 
ist möglich, daß die dvaus entstandenen 
diemiseben Verbindungen wiederum giftig 
imd und ihre Giftwirkung nach Kesorption 
auf ffrnstehende Gewebe Snßern (Fern- 
wirkungh Abgesehen davon besiciiriiukt 
sich die Wirkung der genannten Aetzgift« 
ffldstens nicht auf die lokalen Störungen ihrer 
Applikationsstelle, indem sie noch eine all- 
genifine Wirkuns,' uuf die Funktion des 
»samten Organismus entfalten, die in diesem 
Falle hauptsäeUieh dvreh Vermittelung dos 
Nervensystems entstellt. Die Sehnierz- 
reize, die durch die Aetzwirkung auf die 
peripheren Nerven des angegriffenen Körper- 
teil- Verursacht werden, können zu heftifren 
ixreeun^en aller Zentren führen, die eventuell 
dnrcn Leberreinng den Tod herbeifüliren 
kann (so£renannte Shoek Wirkung, Shock- 
iahmuugj, selbst wenn die Aetzwirkung 
ikht lebenswichtige Organe zerstört hatte. 

Auch ist für die Aetzgifte oigentflnili< h, 
daß die von ihnen bewirkten chemischen Ver- 
änderungen der Zellbestandteile 80 tiefgreifend 
und dauernd sind, dafi aie nicht memr rftoJE- 
gängig zu machen lind. Die dabei entstan- 
denen ehemischen Produkte können nielit 
mehr zu lebendiger Substanz werden, auch 
moB dm Gift naelitrtg lieh entfernt wird. Sie 
werden zu abi^eslorbenen T( ili n, die bei der 
Goieeung ausgestoikü und durch r^ene- 
riarte Zolen ersetzt werden mtam. Die da- 
raus entstplierulen Narben können eventuell, 
wenn sie wichtige Organe (wie Oesophagus, 
Pilorus) betreffen, nachteilige Sp&twinmngen 
(ßtriktnren. Stenosen) hervorrufen. 

1 »aß aber auch bei anderen Vergütungen 
eine chemische Verbindung der Giftmolekttle 
nit Zellbestandteilen anzunehmen ist, wird 
dadurch bewiesen, daß es manchmal genügt, 
die (üftr^toffe (Z.H. l'henvlhydrazin. R-Mircin) 
ffiit anderen oraanisehen Btoffen (Glykose) 
CD paaren, daaut sie ilire Giftigkeit völlig 
^igorini). 



Eine niiKri- W\he Gifte laßt ihren 
Wirkungsnieeiianismutt au der liand lieutieeF 
Kenntnisse der physikalischen Chemie der. 
Zellen ziemlieli leielit erkennen. Dies sind 
alle diejenigen StüIIe (Lüäuiigen }, welche, ab- 
gesehen Ton ihrer chemischen Zusammen- 
setzung, idcht die gleiche molekulare Konzen- 
tration wie die Zellsäfte besitzen (anisotoniäch 
sind). Sie können entweder hvpo- oder ab^ 
hypertonisch sein. In beiden Fällen können 
sie schwere Störungen im Gleichgewicht der 
Zells&fte bewirken, wenn sie mit denselben 

in Verkehr gebracht werden. Die Giftigkeit 
des destfliMirten Warnen oder der ans« 

konzentrierten NaCl-LnsuiiEren Ij ilit eben 
haapte&dilich darauf, daß die Zellen im 

'ersten Fslle sn Tiel Wasser aufnehmen 
(Quelluntr), im zweiten Falle zu viel "Wasser 
verlieren (Schrumpluii^). Däiiiil anis>o- 

ItonisdM Lösungen giftig wirken können, 

j müssen sie jedenfalls in unmittelbare Re- 

: Ziehung zu den Zellen treten, was nur bei 
subkutaner oder intravenöser EinfOhmng 
der Fall i-* Der Mairendarnikanal ebenso 
w'm die liaui besitzen Schulzvorrichtuiigeu 
gegen ihren nachteiligen Einfluß. Die phy- 

isikalische Chemie der Zellen hat ferner due 
Giftwirkung der Ionen ziemlich geklfet. 

Doch gehören die eitrentlieheii gefähr- 
lichsten Gifte nicht zu den eben erwähnten 

; Giften. Die Pflanxen-, Tier- nnd Bakterien- 
gifte gehören nieht hierher und lassen ihren 
Wirkungsmechanismus nicht so leicht er- 
kennen. Sie entfalten ihre Wirknng nicht so 
selir auf die Applikations<<telle der Körper- 
oberflache, sondern nachdem sie in.s Blut 
1,'elangt in direkte Verkehr mit den verschie- 
denen Organen gekommen sind. Denselben 

; ist also eine ausgesprochene Fernwirkung 
eigen« die jedoch für die verschiedenen Gifte 
eine vervehiedene ist. Die erste Verschieden- 
heit befleht darin, daU die einzelnen Gifte 
verschiedene Organe angreifen. Darauf In - 
niht eben die s^ogenannte elekttve Wirkung 
der Gifte, die wohl dadurch erldiriieh ist, 

daß sie eine besondere (elieraische) Affinität 

.für die ZellbestandtcUc ^Eiweißkörper) ge- 
I «isser Gewebe besitzen, die dann den so- 

genannten Ancriff? im nkt des entsprechen- 
den Giftes bilden. So gibt es Gifte der Blut- 
körperchen bezw. des Blutplasmas (Blutgifte), 
der Herzniuskclzellen (Herzgifte), der Blut- 
I gefäßmuskeizellen, der verschiedenen Be- 
standtsile des Nervensystems (Nervenenden, 
NervenzentrenV der Drüscnzellcn, der quer- 
gestreiften und der glatten Muskulatur usw., 
wie m oben bei den (jiftMnteflungen ge- 
legentlich erwähnt wurde. 

Das Vermögen der einzelnen Gifte, auf 
die entsprechenden Organe elektiv einzu- 
wirken, ist jedoch meist kein absolutes, 
indem es vor allem wm der Terabreichten 
Giftmenge and Giftkoncentration im BInte 



Diglized by Google 



Gifte 



abhängig ist. Ist die Giftinenge allzu groÜ 
und erreicht die Oiftkonzentration im Blute 
einen höheren (rrad, so erweitert sirh die 
Wirkungssphäre, indem neben dem ilektiv 
angegriffenen Organe noch andere \n Mit- 
leidenschaft gezogen werden. Der erste 
elektive Angriffspunkt des Atropins ist be- 
kanntlich die DriistMizclIr, dorcn Funktion 
es aufhebt. Wird aber die kleiaste Dosis 
Atropin, die diese Wirkung zu entfalten 
vermag, gesteigert, so gesellen sich Stüniniroii 
der Pupillen und der Herztätigkeit hinzu. 
In diesen Fillen spriebt man von einem 
ersten und einein zweiten Antrriffspunkte. 
I>ie virschiedeuen Gifte unterscheiden sich 
nun voneinander auch in dem Grad des elek- 
tiven Vernu'itrons*. IKi«; Curare besitzt z. B. 
dieses Vfrmwgeii in einen» besonders hohen 
Grad, indem es auch bei verhältnismäßig 
sehr großen Gaben stets nur die motorischen 
Nervenenden angreift. 

Ein besonders sehOnes Beispiel der Tat- 
sache, daß sich die Giftwirkung mit steit^eiuler 
Konzentration auf die versehjedencn Organe 
ausdehnt, wird von den Narkotiica geboten. 
Sie haben ihren ersten Angriffspunkt in den 
Ganglienzellen der Großhirnrinde; mit zu- 
nehmender Konzentration affizieren sie dann 
nacheinander die Gantrlieiizellen der übriiren 
Zentren, die Zellen anderer Gewebe usw. 
(vgl. den Artikel „Narkose"). 

fliese und ähnlich sich gestaltende Beob- 
achtungen können allerdings anders gedeutet 
werden, nftmlich nach dem sogenannten 

DitrnitJltstrrad. d. h. der relativen IJedeu- 
tuiig der verschiedenen affizierten Organe. 
Angenommen, daß das eine Gift, z. B. ein 
Narkotikum zugleich Leber- tind Hirnrinden- 
zellen angreift, so werden tatsächlich zu- 
nächst nur die Tätigkeiti(stOrun||[en letzterer 
Zellen ins Aiii:e fallen, weil man trewöliiilich 
aut die Weobuchtung und die V'eriulgung 
def fkmutitmnsvoT^liafB «i sicli ebenso 
wie an anderen angewiesen ist. Dasselbe 
gilt für die Herzgiftwirkungen. Die Störungen 
eines so wichtigen Organs, wie es das Herz 
ist, werden sofort und ohne weiteres ins Auge 
springen. Das ist vielleiebt der Gnmd davon, 
daß man heute so viele Zentren* und Herz- 
gifte kennt. 

Kin weiteres Unterscheidungsmerkmal der 
Gifte besteht in ihrer physiologischen 
Wirkung. In dieser Hinsicht können die 
Giltf zunächst in erregende und lähm ende 
(oder deprimierende) eingeigt werden, je 
nachdem sie die von ihnen angegriffenen 
Zellen erregen oder lähmen. Doch bietet 
diese Kinteilung bei den konkret in Fällen 
mannigfache Schwierigkeiten. Daß z. B. das 
Strychnin »wf gewisse Nervenzentren er- 
regend wirkt, bezweifelt nirinanil; daß das- 
selbe aber bei genügender Menge den Tod, 



d. Ii. aligemeine Lähmung des Orgauismus 
' herbeiführt, kann ebenfalls keinem Zweifd 
I unterliegen. Wie ist dann dieser scheinbare 
' Widerspruch in der Wirkung des Strychnins 
i zu lösen, das einerseits erregend und anderer- 
i seits lähmend wirkt ? Eine erste Antwort ist, 
; daß das Gift zwei (oder mehrere) Angriffs- 
: punkte in verschiedenen ürj^anen (z. Ii. 
1 Kervenzeutren und Herzen) hat, von denen 
I da« eine erregt nnd das andere gelähmt wird. 

Eine zweite ebenfalls befriedigende Antwort 
liegt aber in den Gruudeigenschaften der 
LeMnstfttigkMt jedes Organs. Angenommen, 

daß das erregende Gift seine Wirknnc nur auf 
einen Angriffspunkt entfaltet, so ist es eine be- 
kannte Tatsache, daß jede Tätigkeitszunahme 
(gesteigerte Erregung) einestärkere Ermüdung 
und Erschöpfung zur Folgehat, diegegebencu- 
falls bis zur Ltbmung (ArbMtslihmung) 
führen kann. Der Lähmungszustand 
wäre also eine sekundäre Folge des (iiftes, 
deren primäre Wirkung ein gesteigerter 
Erregungszustand ist. Bei konkreten Fällen 
ist dann ziemlich schwer zu entscheiden, ob 
eingetrehenes Giftprimär ndersekwndiir liihmt. 
Es gibt jedenfalls Gifte, die eine primäre er- 
regende oder Wimende Wirkung besonders 
deutlich zeigen; die Narkotika zeigen z. B, 
die L&hmungswirkung in einer ^anz aus- 
gesprochenen Weise, wibnnd «nige Hm- 
und Zentrengifte die Err^npnrirkiing deut-* 
lieher besitzen. 

Eine weitere Frage erhebt sich bei nftherer 
Betrachtung der erregenden Gifte, nämlich; 
Besteht ihre Wirkung in einer Re i z w i r k ii ng, 
d. h. können sie den übritren wirksamen 
(künstlichen, z. B. elektrischen, nder natür- 
lielien i Reizen gleichgestellt werden, oder be- 
se! :;inki sich ihre Wirkung auf eine Erhöhung 
des Krregbarkeitagrades ? Einige Experi- 
mente über die Wirkung de« Strychnins 
deuten auf letztere Möglichkeit hin. 

Die physioloeiscbe Wirkung der Gifte 
ist von deren Menge und Konsentration 
abhäniriir: im Anschluß an die TermindloLrie 
der Kcizwirkungen wird als „Schwellen- 
wert** die minimale wirksame Giftmenge 
und Konzentration bezeichnet, während als 
„maximale'' diejenigen Mengen bezeichnet 
werden, die den größten Effekt herbeiführen. 
Höhere Gaben sind übermaximal und be- 
wirken keinen größeren Effekt, doch haben 
sie gewöhnlieb sekuncttre Nebenwirlningen 
zur Foljre. 

Aueh in einer anderen lliuj<iehi.s|iriLhi mau 
von einer primären und sekundären Wirkung 
eines Giftes, nämlich in dem Sinne der Folgen 
der ersten Wirkung. Curare lähmt die mo- 
torischen Nervenenden nnd dad\ir( h wird 
der Organismus außer Stande gebracht, 
die' Muskeln — solange die Giftwir> 
kung fortdauert — innervieren zu können. 
Die)>e Muskelläbmung kann aber ihrorseits 



Digitized by Google 



at 



vorsrhicdono Folqcn veranlassen; der Warm- 
Uutcr ^t'ht 2. B. durch iü'stickung zugrunde, 
«eil die Atemmifllcebi gelähmt sind, der 
Frosch kann dnppgen tagelang übrrlfbon, da 
er die Lungenatmung durch die Haututinung 



TVher Wesen unti Mechanismus der 
b^nduiijf dieser Gifte mit den chemischen 
Zellbestftndteilen, auf die sie clektiv ein- 
wirken, wissen wir wenig. Daß bei jeder 
Giftreaktion eine Veränderung des Chemis- 
mus doli pbysidlot^ischen Aiitiriffspunkten 
aozunehmen ist, stetiU jedenfalls über aUem 
twtUü f«st. In eintelnen FAHen kennen -mx 
iiiifli die Zellliestaruheile. mit denen das 
Gift reagiert, z. B. bei der Wirkung des CO 
wd das Hämoglobin. In anderen FsUen 
wieder können wir aus den EiL'ensrhaften 
des Giftes den oln!jni>i hin AnirriHspunkt 
in den Zellen erschlietlen : führt die Wir- 
kung der Oxals&ure alsZelluü t zur Krkennf ni.- 
Ton der Wichtigkeit der Kalksalie lür üü^ 
Zdleben. Bei den AlkaUiiden dagegen 
kennen wir nur dt'n Ort der Reaktion, wissen 
aber noch ^ar nichts von den rentierenden 
Zdlbestandteilen (Göttlich). 

UaA diese Gifte von den von ihnen elektiv 
ifffiierteD Organen tatsächlich aufgenommen 
und zum Teil fixiert (1:1 speichert) werden, 
wurde durch die Versuche der Wiedergewin- 
mmg d«8 einverleibten Giftes festgestellt. 
So wie- T.dWett <A^$fi) iKifli, daL) auf der 
Höbe der Strychninvergiltung im Kücken- 
Bark mehr Stryehnin enthalten kt nAn in 
anärren Orirarrn des Ortranismus. Quanti- 
tative l!nters<«chungen Uber die Verteilung 
anderer Alkaloide auf die verschiedenen 
r^nrnnr wtjrden dann vnn W. Stranb (1903) 
au.'-^'ffuhri. Aui (jrund der Ergebnisse der- 
!!elben kam er zu folgenden Schlüssen: das 
.\lkaloid wird in den von ihm affiziertcn 
Zellen gespeichert und zwar dringt es in die 
Zellen gegen die Diffusionsgesetze ein. Der 
VadünnuQgsgrad der Giftlösung ist innerhalb 
wMtcr Grenfcn fflr die Erreichung des end- 
lii-lit-n Zustandes ohne Belanu: dieM r ist hin- 
I^CD eine i^'unktion der Menge und nicht der 
Konientratioa dee AIfcaloids. Dadareh wird 
» - erklärt, wieso die geringen Meniren Alka- 
loid des praktischen Falles trotz der enormen 
Verdttaurang im Organismin doch am Ort 
ihffr spezifischen Affinität maximale Wir- 
kuug äußern. Speicherung und Wirkung 
sind aber nicht unmittelbar unlehlich ver- 
knüpft, weil auch Alkaloide von einigen 
etwissen Zellen gespeichert werden können, 
die für sie wirkungslos sind. Im Falle des 
.^plysienheizcns, an dem Straub seine Untcr- 
i^uchungen ausführte, wurde nicht nur das 
wirksame Veratrin, sondern aii<-h das wir- 
koiKsloae Strychnin und Atropin gespeiobert. 

Was nun daa waten SehictEMU dieser 
Alkaloide anbetrifft, fand Straub, da0 das 



wirksame Veratrin in den Zellen seiner spezi- 
fisüiieu Affinität nicht zerstört, das unwirk- 
same Strychnin, vielleicht auch das Atropin, 
aber zerstört werden. Sfrvi-hnin sc!! i';r|erer- 
seits am Ort seiner Wirk^auikcit im itücken- 
mark nicht zerstört werden. Dies macht den 
allgemeinen Schluß wahrscheinlich, daß .Mka- 
loide von den Zellen ihrer Wirkungbaliiiiität 
nicht verändert werden. Sie kOnnen aber im 
Chemismus anderer Zellen eine Zerstörung 
erfahren, was allerdings nicht immer der 
Fall ist (z. B. Curarin). l)ie Alkaloide können 
alio in folgende drei Gruppen eingeteilt 
werden: 

L Wirksame: werden maximal gcspei- 
; chert und nicht verändert; 

' II. Unwirksame: a) werden gespeichert 
aber zerstört; b) werden kaum ga^ 

speichert und nicht zerstört. 

Der aUaemeino Verlauf der meisten 
reparablen Vergiftungen erfolgt nach den 

(lieim'sehen Hesetzen der Ma-senwirknn!:;. 
Boehm wies dies zunächst für i'urarin nach, 
llflfner für die Kohlenoxydverbindung des 
BlutfarhstoffeF!. P. Bert für Narkotika, 
W. St ran b lür einige Alkaloide. ilan dürfte 
idemnadi all<,'tniein den Vergiftungsverlauf 
nach dem tstorbildim^^sschenia begrifflich 
beherrschen können und die Gleichung 
aufstellen: 

Plasma + Giftlflsnnff ^ Gtftplasma+ HtO, 

d. h. bei einem durch ein eindeutig bestimmtes 
(^fleicbgewicht bedingten Quantum Gift- 

Ctasma ist die ^nrknng manmal. Die Ver- 
ältnisse des Orcanismns, wo Zerstörunir nnd 
Ausschcidnni: <iaiifindet, hrinffen es mit sich, 
daß die Komponente (üfthisiini: die variable 
ist. d. Ii. in ih 111 Maße als diese sich verdünnt, 
wird das GUichgewicht zerstört, erfolgt also 
der Zerfall der Komponmte Giftplasma nun 
I neuen Gleichgewicht usw.: Der Verlauf 
rej)arabler Vergilt ungen wird vom Massen- 
wirkiingsge.setz beherrscht (Straub). Wenn 
die Vergiftung xu stark ist und xum Tode 
führt, dann sollen Vorgänge und ehemisehe 
Verbindungen aiiftn ien. die nicht mehr dem 
Gmtze gehorchen und nicht rückgängig 
isind. 

' Bei manchen modernen V^ersuchen, der 
! Erklärung des Wirkungsmechanismus der 
: elektiv wirkenden Gifte näher zu kommen, 
spielt die Betrachtung der Zellmembran 

eine hervorragende Hnllp. 

,,Ich denke, es liui suli zeigen lassen (so 
.schließt W. Straub seine zusanimenfa.s.sende 
Uebersicht), daß wir bei jeder B^influssung 
des lebenden Organismus durch ehemiscbo 
Substanzen mit der Zellmembran als einem 
Zellularorgan zu rechnen haben, einem 
Organ, daa von Zelb an Zdle verschieikrn 
und in einer Zelle von einem Moment tum 



Digllzed by Google 



32 



anderen veränderlich sein kann. An die 
Zellmembran, in sie oder durch sie muß 

S' de wirkiaiiie Substanz und jede dieser drei 
eformationen der Membran kann alkinlfjo 
Ursache einer Funktionsveräudcruiig ... üein." 

Der Grundgedanke, von dem man dabei 
Ausgeht, liegt in dem physikalisch-chemiMh 
weitest gefaßten Membranbegriffe. Als 
Membran ist demnach die ( rrenzschii lit an- 
zusehen, die zwei sich netzende, aber nicht 
niKehende Flflssigkcitcn bei gegenseitiger 
Berührunfij trennt. Diese Grenz-schiclit ist 
der Sitz von Kräften der Oberfläcbenencrgie, 
die zur Verdichtung der Substanz der einen 
oder der anderen Flü.ssiKkeif , sowie auch ztir 
Anhäufung von in der Flüi>äigkeir gelösten 
SubBtamen führt. Die Zellmembranen der 
Metazocnzellesind indessen viel komjiliziertpre 
Gebilde, indem sie membranöse Euiubiunen 
dantdlen, in denen also Wasserlös^liches mit 
Wassminli^slichem (fett ähnliche Stoffe, so- 
genannte J/ipoide) zn einem kolloiden System 
vermengt ist. Bezüglich der Bedeutung, welche 
die Membranen für die Wirkung chemischer 
Stoffe haben, kOnnen nun verschiedene Mög- 
lichkiiten entstehen: a) die Substanz löst 
sich in der Membran, bezw, in einem ihrer 
Bestsndteile nnd passiert sie ohne ireiteres, 
nrri f -ni rn ier Zelle festgehalten zu werden, 
oder b) die Substanz verändert in bestimmter 
Weise die Permesbiiitit der Membran, oder 
e) die Substanz verbindet sich chemisch 
mit Mcmbranbestandteilen. Der erstere 
Füll wird am meisten betrachtet und zwar 
im Spezialfälle, daß die Substanz in dem 
Lipoidanteil der Membran sich löst. Darauf 
beruht die Overton-Meyer-Rcgel über die 
Wirkung der Narkotiea ' (vtrl. den Artikel 
„Narkose"). Aeliidiilu'.s kann man aber 
auch für die Wirkung der Alkaloidc gelten 
lassen. In der Tat nehmen einige an, daß 
der Speicherungs Vorgang einen Lösungsprozeß 
im Lipoid der Zellinenil)ran dari^tellt. Da> .Mka- 
loid soll in der Form der freien Base, in der 
e8 ja besser lipold- wie wasserlSslieh ist. in 
die Zellen aufgeiinninien werden. Andere 
meinen, daß vielmelu das Alkaloid aus der 
verdünnten BlutlQenn^ durch einen rein 
physikalischen .\dsorptionsvorfr;inir auf di-iii 
dispersen S^ i^u•m der Zelle uiederfii M hlagei» 
wird. 

Hierbei spielt die Membran nur eine mittel- 
bare liolle. Nach Straub gibt es aber Ver- 
giftungen, die nur durch von ihnen her» 
neigeführte Membran\ irimdernniien ohne 
weiteres erklärbar sind, iianilieli die Wir- 
kungen der Alkalien und Krdalkalien, einiger 
Glykosiden und Alkaloidc, im aligemeinen 
aber diejenigen der anorganischen Ionen. 

Wesentlich ähnliche VorgäUL^' >nllen am Ii 
bei der Wirkung der Toxine (Bakteriengifte) 
stattfinden. Fflr diese nimmt man so^ar 
auf Grund indirekter Beweise an, daß ilu* 



kompliziertes, in seinem cheniisehen Bau 
noch unbekanntes Molekül zwei verschiedene 
Atomgruppen enthält, die ,Jiaptophore** 
Gruppe, die zur Bindung mit dem entsprechen- 
den chemischen Zellbcätaudteile dient, und 
die „toxophore" Gruppe, welche die eigent« 
liehen Gittwirkuniren entfaltet. 

Gegenseitige Beeinflussung der 
Gifte. Namentlich die Gifte (Alkaloide und 
Toxine), weblie etwa denselben Angriffs- 
punkt im Körper liabeii, können von vorn- 
nerein in ihren Wirkungen Sieh beeinflussen. 
Zwei einfachste Fälle wären von zwei Giften 
repräsentiert, welche entweder dieselbe (er- 
regende oder deprimierende) Wirkung Oder 
entgegengesetzte Wirkung (das eine erregt, 
das andere deprimiert) auf das gleiche Organ 
haben. Im ersteren Falle würden sich die 
Wirkungen summieren, im zweiten Falle 
elidieren. Tatsichlich sind Gifte bekannt, 
deren Wirkuniren sich genau so verhalten. 
Im ersteren Falle spricht man von „Sjner- 
idsmus oder SenfliblUsierung^S Im zweiten 
Falle von ..Antacronisnius" Einer der be- 
kanntesten Anlof^onismusfälle wird von Mus- 
karin-Atropin geliefert: der durch Muskarin- 
wirkuntr herbeitreführte Herzstillstand kann 
na( liiraglich dureli Atropin beseitigt werden. 
Muskarin erregt die VagUBendapparate, 
welche vom Atropin liingegen gelähmt 
werden. 

7. Reaktionserseheiiiungen des Orga« 

; nismus und Schicksal der Gifte im Tier- 
körper. Die ersten augenfälligsten Keaktions- 
erseneinungen des vergifteten Organismus 
sind die unmittelbaren Wirkungsfol^en des 
enlspreclieuden (riftes <z. B. Muskclkrämpfe 
bei Strychnin. Muskellähmung bei Curare), 
von denen oben die Rede war. Außer diesen 
primären lieaktionserscheinungen entstehen 
aber andere Reaktionen, namentlich wenn 
die Vercriftung nicht zu raschem Tod führte. 
ALs endgültiger Ausgang einer Vergiftung 
kann entweder der Tod oder die Genesung 
erfolgen. 

7a) Mechanismus des Todes. Ver- 
giftungen können auf versehiedenen W'egen 
deii Tk! herbeiführen: entweder kurze Zeit, 
niitunier wenige Minuten nach i-.inverleibung 
des Giftes (akuter Tod) oder aber längere 
Zeit danach. Im ers»eren Falle werden lebens- 
wichtige Organe (Ateuizeuiren, Herz) 
vom Gifte anü;egrinen und (mitunter nach 
vo übergehender FrregunKl gelähmt: der 
Tod kann auch durch Krstickun« erfolgen, 
wie z. B. bei (X)- Vergiftung, wobei das Uhil- 
hämoeiobin dem Ot-Austausch entzogen 
wird, bei IntravaRlculaTer Blutgerinnung oder 
hei den .iliL'enieine Kr;im|ifc auslösenden 
Giften (Strychiiin u. dgl,). wobei die 
Koordination der Atembewegungen yei- 
nichtet wird. Der naeh längerer Zeit er- 



Digitlzed by Google 



Güte 



33 



folgende Tod beruht Duistoiip auf den funk- 
tiooelteii StönuDgen ebeafalis lebenswichtiger ; 
Oi^aoe, diron SehUdi^ngen entweder mit i 
einii;PT Ueborlebungszeit yereinbu* sind oder 
erst später vom Güte hervorgerufen werden, 
ffier nnd namentlieh aUe \enriftungen zu| 
nennen, welche meist sefrundär bei der Aus- 
scheidung die Nieren- oder die Leberepithel- 
zellen angreüen, wie z. B. die Sublimat-, 
Phosphor-, Chloroform-, Cantharidin- 
Tergütunfiren. Der Mensch stirbt dann an | 
dner toxisdion NeplnitiB oder Hepatitis. 

7b) Mechanismus der Genesung. 
Verlauf der Vergiftung. Außer den dem , 
Gifte innewohnenden Bedingungen (Giftig- 
kntigrad, Größe der Gabe, Lösungs* 
nittel xarw.) liegen in Organinmu mlbst 
mehrere Bedingungen, die bei dem Verlauf 
ud dem Ausgang der Vergütungen eine wich- 
tife BOII0 f^poden. Dieeelbeii könnra wieder- 
um in indiyidliellft und in allireincine 
eingeteilt werden. Die individuellen 
betreffen das Alter (Kinder sind fOr einige 
Gifte, z. B. Morphium, sehr emjjfindlieh, 
iuf audere mehr widerstandsfähig), das 
Geschlecht, die Rasse, die augen- 
blicklielieii Fiinktionszustände des (ie- 
laoitorgaiiiüniui; u nd schließlich die sogenumi ta 
individuelle Prädisposition o<är Idio-' 
tynkrasie. Unter letzterem Namen ver- 
steht man die Tatsache, daß einige Indivi- 
duen auf (Irund meist unbekannter innerer 
iBtttände eine^ außc^wOhnliche Kmpfiad- 
fidikeit fllr eiiuge Gifte Mägen. 

IHe allgemeinen Bedingungen betreffen 
die Hauptmomeoto der Verc^tuog und zwur: 

]. Die Einftthrvng. Ifierbd spielen 
dir- Wei;e. wndureh das Gift ins innere 
gelangt, zuitächist eine Hauptrolle. Die zwei 
aoimalen Eingangswege sind die Lungen- 
wand fOr die flQchtigen gasartigen Uifte 
twi« CO, H,S, Blausäure, Aether, Chloro- 
lonn« doDämpfe) und die Wand des Ver- 
dauungsrohrcs für die nbrisjen löf^lichen 
Gifte. Die unv€r.sehrte Haut wand läüi &icb 
nur von fcttlöslichen Giften durchdringen. 
Aaßerdeni gibt es aber abnorme Einföhrungs- 
vege, wodurch das Gift inokuliert wird. 
Vor allem kommt hier znnarhst die sub-j 
kutane Inokulation oder Injektion inj 
Betradit, welehe Stiebe oder Bisse der Gift- ' 
tiere herbeifrdiren. Hierbei wird da'^ VAU 
in die Lymphräuuie der Unterhautgewebe , 
OfOBsen, nach Ueberwindung der Haut- 
sfhinrw;iii(l. wndureh es direkt ins Blut 
uiiii Ulli ihm zu dtn lebeiitswichtiiren Organen 
gäm^t. Der wesentliche Unterschied in 
d^r Wirkung der Crifte je naeli dem Kin- 
iüiiruugawege wird dureli uitige lieispit^le klui' 
demonstriert. Per os verabreichtes Curare oder ! 
Schlangengift bewirkt keinerlei Störungen, 
die umeiubar auftreten, wenn das Ciift, 
toter die Hwit injisiert wurde. Dies kann I 



von mehreren Momenten abhängen; erstens 
können die Verdauungsensyme dias Güt 
spalten nnd nntSren, ehe es fesortriert 
wird, wie es z. B. ftlr die eiweißartipen 
Schlangengifte der Faü zu sein schemt; 
die Veraauungsstfte können an Beordern noch 
durch ihre rhemischcn Eigenschaften (Reak- 
tion) die chemische St riiktur der Gifte ändern. 
Zweitens kann die Kesurption SO langsam 
erfolgen, daß die ( Jiftkonzentration im Blut 
niemals den Sciiwelieuwert erreicht, wie es 
ffbr das Cnrare der Fall sein soll. Drittens 
können die Epithelzellen der aufsaugenden 
Darmzotten die Gifte in ihrer chenüüchea Zu- 
sammenset 7.11 ng ändern und somit entgiften, 
wie es s. B. bei der normalen Eiweiß- und 
Fettverdsnirag fllr die giftigen Peptone und 
Seifen der Fall ist. Viertens kann die Leber- 
drOse die Güte aufhalten und ent^^ten, wie 
es Tietfaeh fttr 'venebiedene Müraml- nnd 
Pflanzengifte (Alkaloide) gezeigt wurde. 

Auikir den genannten gibt es noch weitete 
Einführungswege, welche aber eigentlieh 
nur experimentell 7,ura Zwecke der wissen- 
schaftlichen Erforschung oder ärztlichen 
Beliandlung einceschlagen werden, dies sind 
die intravenöse, intraarterielle, 8ttl>- 
durale, intraperituneale y>arenterala) 
nsw., wodurch die Gifte noch direkter ins 
Blut oder in Beziehung zu den Oigtlien 
(Zentren) gebracht werden. 

Derselbe direkte Mnftthrungsweg wird 

von den Giften der pathogenen, im Innern der 
affizierteu G«wet)e lebenden Bakterien 
(Toxinen) eingeschlagen. Hier könnte man 
7-wei Haujitfalle untersclieiden, je nachdem 
die Bakterien in einem bestimmten Orte 
(s()t,M iiannten Herde) sichentwiekclniind lokal 
l)leilH'n otler ins Blut pelansren und den 
Urgttuiaums al^t« juein durtlisBtzeii(80genannte 
Ba^terienhämien). Im ersteren Falle ditfun> 
dieren die Toxine ohne Bakterienleiber zu- 
nächst in die Lymphe der affizierteu Organe 
heraus, entfalten somit ihre Gütwirkung zu- 
nächst auf diese O^ane, um erst dann ins 
Blut zu gelangen und den gesamten Orga- 
nismus zu veiuaften. Im zweiten Falle ent- 
steht sofort eine aligemeine Veigiftung so- 
woU durch die Tonne wie dvreh die Ento- 
toxine, da die Bakterien mit dem Blut kreisen. 

2. Die Ausscheidung. Die Aus- 
scheidung der Gifte findet ebenfalls durch 
die gewöhnlichen Aiisscheidungsorgane statt, 
denen eben auch unter den normalen Be- 
dingungen die Aulgabe obliegt, die mitunter 
giftigen Verbrauchsproduki» des normalen 
Stoffwechsels nach außen zu befördern. Dies 
sind namontHch 

a) die Lungenwand f\ir <lic ilinliiigen 
gasartigen Stoffe, wie CO,, (.'0, Cliloroform, 
Aether, Alkohol, Nikotin usw. Damit die 
Attsseheidung auf diesem Weg statthidwn 

8 



Diglized by Google 



34 



kann, muß zuriTu li<t die Bedingung erfüllt beinahe nngiftigen veflcoppeltcD Schwef«!- 

9ein, daß die Giftkonzentration in der säureester verwandelt. 

Aoßenlirft geringer ht als die im Blute herr-l Nicht alle (Mfte erfahren jedoeh einen 

sehende. Zweitens hhunt die Gcseliwimliir- 'nlrhen iMitiriftunpsvorüanEr. bevor ?ie vnin 

keit der AuB^cheidung davon ab, dab dik» Kuruer äu.sgeäclüedeu werden. Alaiiche 

Gift im Organismus keine feite ehemische weraen in unverändertem Zustande elimi- 

Verbindung eingegangen ist, wie es z. B. nierf. wie z. B. das Curare, die Alk&Ioide« 

tflr CO der Fall ist, welches von dem Hämo- die man im liarne der vergifteten Individuen 

globin des Blutes zu CO-Hämoglobin gebunden wieder findet. 

wird und deswegen üb^aui langsam aus dem Für den Verlauf und den Ausgang jeder 

Blute sich entfernt; Vergiftung spielt nun offenbar die Ge- 

ß) die Nieren türiiicMehrzahldorührigen schwindigkeit der Gif tausscheidung 

ins Blut gelangten Gifte, welche beim Durch- eine Hauptrolle. Dieselbe lUUigt von mehreren 

fang mitunter schwere Sehftdiirungen der Faktoren ab, von denen einige in den Kigen- 

lierene[iithelzelleii veriirsaelieii können: schaften der Ciift.vldffe, andere im Ortraiiis- 

^) die Leber mit ihrer äußeren (GaileO').mu£ und wieder andere in dßn im Oiga- 
Sekretion namentUeh f Qr die Gifte, die vom | nismus von den Giftstoffen erlittenen Aende- 

Parinkaiial lierrühren und Ton der Lebw riinc'on trelocren sind. Pie leicht diffti?iblen 
aufgehalten werden; oder gar fluchtigen Stoffe, die im Organis- 

d) das Verdauungsrohr sowohl durch mus keine feste chemische Verbindung ein- 
die Täfiirkoit seiner Verdainiiiirsdrüsen i,'eben, s(dlten uffeidtar rasch aii';tje?ehii'den 
(aauieHtlich der Speicheldrüäeii, Ptialiamus, I werden, »ubüld die Giftkon/entration in 
und der Magendrüsen, Krbreehen) wie der Umgebung oder an der Applikations- 
durch die Tätigkeit der auch unter normalen i stelle gesunken ist. Leider sind es aber in 
Bedingungen als l.xkretionsorguuf fungieren- Wirklichkeit überaus wenige 1 iille, bei denen 
den Kpithelzellen seiner unteren Abschnitte; dies zutrifft. Meist treten auch die leicht 

e) die Hautdrüsen (Schweiß-, Talg-, diüusiblen und gasartigen Gifte in nähere 
und eventuell Milchdrüsen). | chemische Beziehungen zu den Zellbestand- 

Auch die verseliiedenen Ansselieidnngs- ; teilen, worauf ementlieii die Natur jeder 
Organe scheinen eine gewii>&e eleküve Wir- Vergütung wesenLüch beruht, lüe daraus 
Ironf auf die verscMedenen Gtfte «nssuflben. | entsteliendeo cbemiselien Verbindungen zwi- 
Obwohl die Nieren das Ilauptaus-elieidungs- sehen Ciiften und Zellhe-tandteilen verhalten 
oijgan IQt alle Gifte darstellen, gibt es jedoch sieb dann ihrerseits verschieden, indem einige 
Gnte, welche durch andere DrQsenorgane sieh leicht dii«8osiieren lassen naeh dem 
hauptsächlich ansi^esehieden worden. Qnrrk- (besetze der nniki Iirbaren Verbindungen (vgl. 
Silber und Jod werden z. B. gruUtenteiiü üben 31 l andere dafLce^cii einen gröberen 
von den SpeieheldrOsen eliminiert. Widerstand entgegensetzen. Somit werden 

Außerdem können andere Organe ilie einige (lifte ziemlich leicht austre'ehieden. 
Gifte in sich aiifiiehnu>ti und längere Zeit andere hingegen verbleiben hartnackig im 
ftxiwen; dies trifft z. B. für Jodverbiudongen Innern des Organismus und werden sehr 
zu, die von der Srbilddriise fixiert werden, lanfrsam ausgeschieden. Letzterer Umstand 
oder für Eisen Verbindungen, die von der kann aui zweierlei Möglichkeiten beruhen; 
Leber und d«n Knochenmark anfgeepeiehert j entweder können die ehmn^t hen Gift-Zell- 
werden. ' Verbindungen bedeutend festere Verbin- 

Die Gifte können in verschiedenen duncen sein (etwa nach dem Typus der Salz- 
Zuständen ausgeschieden werden, entweder verlniidungcn, bei denen bekanntlieh die 
in UirerunverättdeitencbemiiicheQ Zusammen- . Massenwirkung gegenüber den starken Aifiui- 
setzung oder aber in Form andersartiger I tftten weniger cur Oeltuny; kommt als bei den 
cheini-eher Verbindnni^en. welelie nieist die K-terverbindungen i ; nder aber sinkt der (irad 
Giftigkeit verloren haben. Im letzteren Falle der Giftkonzeutraiion im Blut sehr lang- 
wird von einer dureh den Organismus be-'sam, weil die Ausscheidungsorgane die im 
wirkten Zer5;törung des Giftes gesprochen. Hinte vurliandenen. nn'jeVnindeiieti fliftmole- 
Beispiele lur diesen Vorrang' sind schon aus knie nur sehr lani;>inti zu eliminieren Ver- 
den normalen Stoffwerli-ell)etrieb bekannt, mögen. Letztere Möglichkeit sollte nament- 
nie att*? dem Sloffwech.sel der l'mteine her- lieh für alle diejenigen Gifte zutreffen, welrbe 
rührenden giftigen Ammoniakverbindungeu schwer wasserlöslich sind, jilso für alle Ej- 
werden durch die Tfttigk^t der Lebet in ' weißgifte oder kolloidalen (üftlösungen. 
den harmlosen, oder wenigstens nicht so Die langsame Ausscheidung kann eine 
»ehr ;;iliigeii Harnstoff verwandelt. Die wichtige, oft zu beobachtende Krscheinung, 
aus der Verdauung der Durmbnkterien ent- d. h. die Gif t anhäuf ung oder die so- 
stehenden giftigen aromatischen Yerbin-|genannte kumulative Wirkung der Gifte 
dnngen (Phraolderivate) werden im Kfirper zur Folge haben. Werden nichttöcuii^ Gift- 
doron PMnuig mit SehwefelsAure in die i dosen su wiederholten Halen nacbeinMider 



Digitized by Google 



Gifte 



35 



^•irttrpnomtnfn. so kann die Wirkmii,' jeder 
einzelnen Gabe immer stftrkcr wtrUeii, weil 
Ui dar Zwischenzeit dir <;ai)ze Giftmenge der 
vorangehenden Vcrabrcichunir n(»ch nicht 
ausgcüciiieden wurde. Dies gWi i. B. für 
Arsen-, l'hosplior-, Bleivergiftung. In anderen 
Fällen liegt die Ursache der Verst&rkung 
einer chronischen Vergiftung nicht so sehr in 
der Sehwieriizkeit der Ausscheidung als in 
der Katur der durch die wiederholten Wir- 
kniifen des Giftes herbeigefftiuten Organ- 
lEsiunen, welche unreparablo Vorginge sein 
können. Daraus sind oie bekannteü schweren 
Folge« der ehroniBelieii AlkoholTwgiftniig 
(.\lknhn1j?niu>l oder MorphiumvergiftUHg 
vMorphiniämus) kicht zu erklären. 

ElDe der kumulativen Giftwirkung ent- 
gegengesetzte Erscheinuiiir ist die auch oft 
beobachtete Gif tgewöhiiung oder -anpas- 
sung. Durch mederholanff kleiner oder 
mäßiger Ciff wirkunppn entsteht keine Wir- 
kungsvtTbtarkunj; oder Summation, soiidera 
eine Verminderung in der Wirkung 
Der Organismus gewöhnt sich allmählich an 
die Vergiftung, so daß die tödliche Maximal- 
?iftdose immer größer wird. 1 )ie Bedingungen 
dieeer Erscheinttiu; können ebenfalls mannig- 
filtw ran. Daß die AoBseheidungeorganc 
durch wiederholte Tiiftwirkungen zu stärkerer 
Aii^heidungstätigkeit angespornt werden, 
vt nkh aoBgeschlossen, doch bisher noch nicht 
trenücTPnd envie^en. Oewöhnlich nimmt man 
an, daß die reagierenden Zellen des elektiven 
Aagrittortea der wiederholten Wirkung sich 
anpassen, indem sie mit geringeren Reak- 
tiouserscheiiiun${en antworten. Diese Er- 
klinuig ist eine vage hypothetische Anwen- 
dung von Begriffen, die der Nervenreir- 
physiologie entnommen werden. Eine viel 

1>läusiblere Erklannii^ erblickt den Haupt- 
aktor d«r^ Gewöhnung in einer Zunahme 
dei Entgiftung-eyermAf^ens des Orgams- 
mus. 

hm En tgiftungs vermögen ist die 
VUngkeit, die Wrlninf dee Oims sn neutra- 

hsieren. T)ie-e F.lhiijkeit kann auf ver- 
schiedene \Veij»4i erfolgen. Entweder ent- 
stehen Gegengifte, welche die Gifte chemisch 
binden, und i<ie dadurch unwirksam machen, 
oder aber entstehen Stoffe, die auf die rea- 
derenden Zell«« «atagonistiaeb fdrken. Die 
Erzeugung von Gegengiften seitens des ver- 
gifteten Organismus stellt eine sehr be- 
merkenswerte Reaktionserscheinung dar 
und wurde vor allem f&r die „Toxine" 
sicher festgestellt. In diesem Falle heißen 
ijir Ciegenglfte AntitoxiJie. Der Wirkungs- 
ioecbanismus der Antitoxine ist noch ein 
Streitgegenstand, indem es noh dabd 
für die einen nm eine wahre chciniselie 
Tozin-Antitoxinverbindung, für andere 
mehr am einen ph^sikaliscn-chemischen Vor- 
pmg luyuklt. Einig« IHcra besitxen sohon 



in ihrem Organismus von Geburt an Gegen- 
gifte (sogenannte Alexine) für gewisse 
Toxine, welche hingegen für andere Tiere 
giftig sind. Sie sind dam spontan immun 
gegen diese Toxine und dertui llrzeuMer. Sonst 
erlangen die Tiere und der Mensch die Immu- 
nität, nachdem sie der Wirkung der Toxine 
ausgesetzt wurden. Die s()ontane Genesung 
von gewissen Infektionskrankheiten beruht 
eben auf der Bildung von spezifischen Anti- 
toxinen, welche die sehftdlielien Giftwir- 
kuii 1 der Toxine der Infektionsbakterien 
aufheben. Wie es auch für andere Beaktions- 
erseheinnngen im Organismus der FsU ist, 
werden nnn die Anfitoxine in weit größerer 
Menge erzeugt, als m für die Iseutralisieruug 
der vorhandenen Toxine streng erforderlich 
wären. Dieser Ueberschuß an Antitoxinen 
hat aber doch seinen praktischen Wert, in- 
dem im Organismus ein Vorrat von Anti- 
toxinen für mehr oder weniger lange Zeit 
bestehen bleibt. Dadurch werden Wieder- 
infektionen verhindert. Die An itoxine sind 
ferner im Blutplasma vorhanden, woraus 
man sie leicht gewinnen kann, wie es ja 
bei der Serabchandlung geschieht (s. unten^. 

In der Tozinwirkung gibt es eine Erschei- 
nung, weiehe ebüfermaMn der Iramuletiven 
Wirkung der Güte entspricht, des ist die 
Anaphylaxie. 

Der Begriff der Anaphylaxie wurde 
von Riebet eingeführt; er bezeichnet einen 
besonderen Zustand erhöhter Empfindlichkeit 
(sogenannte Sensibilisierung), der durch eine 
erste Toxinvergiftung im Organismus für 
dasselbe Toxin erzeugt wird. Den Zustand 
bekam Riebet ffir ein Muscheltoxin (Mytib- 
kongestin), womit er bei den Versuchstieren 
ein plötzliches allgemeines Kiankheitsbild 
(einen sogenannten anaphylaktischcn Shock) 
erhielt, wenn 8 bis 20 lege nach einer ersten 
unwirksamen Inokniation des Giftes sdbst 
eine geringere "Metiije Gift injizierte. In seinen 
Folgen steht also der Zustand der Ana- 
phylaxie tn dem der Inununitftt im eehroffen 

(legensatz. Seil dem sind immer mehr Fälle 
von Anaphylaxie bekannt geworden. Es 
können anaphvlaktiscbeE^elieinungen dureh 
wiederholte fnjekt innen von heterogenen 
Blutsera erhaheii wtTiiea, wuä ziemlich oft 
bei dem so verbreiteten Gebrauch der anti- 
toxinhaltigen Sera be(>l> i' l'tet wird (bei der 
sogenannten Serumkrankheit). Ferner 
können ähnliche Erscheinungen bei einigen 
Bakterieninfektionen, sowie bei wiederholter 
Einfühnuig per os verabreichter fremder 
i:i\viMßkörper (aiimultftrer Anaphylaxie) so- 
tage treten, 

8. Betuintflunc der Vergiftungen. Die 
Behandluni: wechselt von Fall zu J-'all. i Me 
allgemeinen Gesichtspunkte einer rationellen 
Behandlung, auf die wir uns beeohr&nken 
mflssen, sind etwa folgende. 

3» 



Diglized by Google 



36 



GKfte 



Die erste Maßregel ist wohl die pro- 
phylaktische, d. h. vorschriftsmäßige ieru- 
haJtung der Gifte und deren Erzeuger. Ist 
trotzdem eine Ver^ftuiig ciugetretenj so muß 
der Arzt auf zwei Hauptpunkte seine Auf- 
nierksamkoil lonkcii, u) auf die möirliolist 
rasche und vollständige EatfernuDg oder 
Entgiftung der eingenommenen Giftmengen, 
und b) auf (Kl Wiederherstelluna; (Repara- 
tion) der durch die Giltwirliung gestörten 
Organfanktionen. 

8a) Rei den akuten Vei^iftungon sucht 
man zunächst den weiteren Uebergang dee 
Giftes (Resorption) von der Applikation»- 
stelle ins Blut zu vt^rhiiidern. Bei den gas- 
artigen Giften wird das Individuum an 
diefiische Luft gebracht und faUsdiespoiitaiie 
Atmung sistiert oder lanpsam und flach von- 
statten geht, wird künstliche Atmung ein- 
geleitet und reiner Sauerstoff zu atmen ge- 
geben. Per 08 eingenommene Gifte sucht 
mau vom Magen entweder mit der Sonde 
auszuspülen oder durch Verabrcicluuitr 
von Brechmitteln (Emetika) erbrechen zu 
lasoen. Uiitor die Haut einfeffllirte Gifte 
||f> oder Bisse von rrifttieroifi sucht man 
ebeuialis in der Inokuiationiistelle mißlichst 
aufxulialten, indem das venöse Blut und die 
I,ymphe durch feste Banda<^en darin auf- 
staut. Sodann schreitet man ^ur l'jii<;iftung, 
wenn eine mlehe möglich ist. Säure- 
vertriftnnjf^en werden durch Verabreichung 
von nicht allzustark wirkenden Alkalien 
(meistens wird Uagneeia hierzu angewendet), 
Alkalienver?iftungen durch Verabreichung 
von nicht allzu starken Säuren neutralisiert. 
Eiweißfftüenüe Gifte (wie Sublimate sucht 
man durch Verabreichung eiweißlialtiger 
Nahrungsmittel (Milch, Eier) zu binden und 
dadurch der Resorption /.u entziehen. Wirk- 
liche Antidota, d. h. Stoffe, welche die 
Wirkung gewisser Gifte su nentraüsioren 
vcrniöiien. wie z. B. Atropin-Muskarin, (pbt 
es leider nur ausnahmsweise. 

Zu der Reihe letzterer Stoffe gehören 
die Antitoxine, die man bei den Infektionen 

fewisser Bakterien zur Neutralisieruni,' der 
lifte anwendet (Seratherapie). 

Sowohl bei den akuten wie namentlich 
bei den chronischen Vei^iftungen sucht 
man dann die normale T&tigkeit der Aus- 
pclieidunE^sorjrane zu unterst fitzen, damit 
das im Biul noch kreisende Gift niügliciiät 
rasoll diminiert wird. Die Tätigkeit der 
Nieren wird auf zwei verschiedenen Wegen 
befördert, durch Verabreichung von Stoffen, 
die die Sekretion begünstigen (r)iuretika, 
Wasser, Koffein usw.), oder von Stoffen, die 
anf das Herz wfa-kena den nntkreislauf yer> 
stärken. Auf die Sekretion>tälif:keit des 
Darmes einwirkende Abführmittel oder solche, 
die die Sekretion der Hautdrüsen b^ördem 
(Diapkoretika), werden ebenfalls bei einigen 



Vergiftungen ZU dem gleiebeit Ziele ver- 
wertet. 

8 b) Die durch Vergiftungen herb«- 

geführten Schädigungen der Organe können 
reparable udür unreparable Vorgänge 
sein. Zu letzterer Reihe gehören namentlich 
die sogenannten Entartungsersoheinnn- 
gen(I)egeneratiou, z.B. Fettdegeneraiion) 
der Zellen, die einige chronisehe Vergif- 
tungen (z. B. Alkoholismus) in einigen Zellen 
bewirken. Dabei gehen die Zellen allmählich 
zugrunde und werden vom Bindegewebe er- 
setzt (wie z. B. bei Leberzirrhose). Selbst 
wenn die Vergiftung aufhOrt, können die 
verschwundenen Zelten dann nicht mehr 
wieder ins Leben zurückgerufen werden. 

Die Mehrzahl der Oberstandenen Vergif- 
tunt^en gehört jedcich nicht zu dieser Reilie. 
Die durch dieselben enUtehenden Schädi- 
gungen sind mehr funktioneller Natur 
und werden durch RejiarationsvorcrSn^e 
früher oder sp&ter ausgeglichen. Auch diese 
Reparationsvorgftnge gehören fihrigens zu 
den ReaktionsV(»rf(rin|;'en d'r Iflifi-li-^'-en Sub- 
stanz, die automatisch dieselheu bewirkt. 
Wie es sonst oft der Fall ist, wird auch hier 
mitunter beobachtet, daß die Reparations- 
vorgunge schließlich nicht nur die Verlust« 
ersetzen, sondern sogar kräftigere und 
leistuii!,'sfrihi^ere Zellen siehentwickeln lassen. 

Im Falle der reparablen Schädigungen 
sucht der Arzt die von selbst eintretenden 
Reparationsvorgänge durch geeignete Er- 
nährung und Behandlung der geschädigten 
Organe zu begünstii^en und zu unterstützen. 

9. Nachweis der Gifte. Der für die 
gerichtliche Medizin so wichtige Nachweis 
der Gifte erfolgt wesentlich nach zwei 

Methoden : 

I a) cheiniscli, wobei mau die spezi- 
fischen qualitativen chemischen Eigenschaften 
durch Analyse der verdächtigen Produkte 
oder der Organe festzustellen sucht. Dies 
gilt namentUch für die chemisch gut be- 
kannten Gift^stoffe (Aetigifte,. Arsen, Phos- 
phor, Metalle); 

I b) biologisch, wobei man die Gift- 
wirkuntT der verdächtigen I*rodukte oder 
der ürgaiie an Versuchstieren (Kaninchen, 
; Meerschweinchen, Fröschen) feststellt. Diese 
Prüfung gelingt hauptsächlich für die in 
I ilirer chemischen Zusammensetzung kompli- 
! zierteren Fftonzen- und Tiergiftc, die anderer- 
i seits eine ausgesprochene spezifische Wir- 
' kung besitzen, wie z. B. Strychnin, Atropin, 
i Adrenalin u. a. Die Empfindlichkeit und 
i somit die Tragweite dieser Metbode kann 
I eine ftberaus große sein. Die am ansgesehnit- 
tenen Froschauge geprüfte Adrenalinwir- 
kung tritt z. B. noch bei einer Verdünnung 
von 1 Teil auf 10000 bis 20000 Teile 
Wasser deutlieh zutage. 



Digltized by Google 



Gifte 



37 



Eue Abart dieaor Methode besteht in 
der Zllehtnnp; gewimer, auf die su unter- 
suchenden Gitte spezifi rh ri-iif^icrprider Mikro- 
o^uüsmea (Pilze, Bakterien) in einem Nähr- 
biMeB, dem die Terdiditigen Produkte 
zugesetzt wurden. Arsenspuren können 
z. B. dadurch festgestellt werden, daß einige 
FQte den eigentümlichen Knoblaucbgeruch 
an? üircm Nährboden sioh entwickeln lassen, 
weiui dieser nur Spuren von Arsen ent- 
mt (Gosio). 

IG. Praktische Anwendungen der Gift- 
wirkungen (Arzneimittel). loaj Die erste 
ausgedehnteste praktische Giftanwendung ist 
die therapentiBche oder pharmalco- 
iogitebe. Dadnreh werden die Gifte zu 
Arznei mit (ein. Diese Anwendung ist vid- 
leicht so alt, wie die empirische Keontois der 
<Sfte Itberluuipt. Nsmentli^ Giftpflimsen 
f.üidon den nl1e«(in Gcbranrh, außer zu 
Muiüzwecken, za Heilzwecken bei Verwun- 
dungen wie bei Krankheiten. 

Die in der heutigen Pharmakologie noch 
gehenden rationellen Prinzipien, die den in 
geringeren (sogenannten medizinalen) Dosen 
j>tnttf vfif iden Gebraoeh der Güte leiten, 
simi i iwit folgende. 

Erstens wird dir l'i^^enschaft der Gifte 
benätzt, die normale Tätigkeit besonderer 
Onnine elcktiv anzuregen bezw. berabzu- 
^.'tzon. Die ersteren Mittel trugen einst den 
XoUekUTBamen £zsitautia, die letzteren 
den Kamen Sedativs. Ihre UTirkung wird 
natürlic-b nur im Falle etwaiger Erkran- 
kangen der Organe verwertet, deren ver- 
■inoerte Tätigkeit man wieder auf den 
normalen Grad zu erliolien, oder deren 
it&rmische Hyperaktivitäten man dadurch zu 
ngdn sucht. Doch hat die genannte all- 
pf'mfiuo Kinteihin^ heute keinen absoluten 
Wtrt juehf, tla, wie wir gesehen haben, die 
elektive AVirkung der Gifte keine absolute 
ist. Sie luini^t vielmehr von verschiedenen 
Faktoren ab, wie Giftraenge, Giftkonzentra- 
tion. Aulierdem äußert sie sicli fast nie aus- 
sehUeßlich auf die entsprechenden Organe 
aDän. Nebenwirkungen und sekundäre 
Wirkungen spielen oft eine ebenso große 
Bolle wie die prim&ren Wirkungen, 'n-otz- 
dnn kAnnen noeh heute die Tersehiedenen 
Arzneimittel nach einem rein physiologi- 
schen Standpunkt, d.h. nach denOrjganen, 
dnen Tätigkeit nie in erster Ünie m posi- 
tiven oder negativen Sinrir Ii- rirfhisfien, 
ordnet werden. Ein Beispiel einer der- 
»rügco Anordnung wird von H. H, Meyer 
und R. Gottlieb in ihrem Lehrbneii ge- 
liefert, etwa wie folgt: 

Pharmakologie des Nervensysteme. 
l>ie Stoffe, wlrlu^ auf die motorischen 
Nervenenden iaimieud (Curare) oder er- 
regend JGn »nid in) einwirken, haben eigerit- 
hd) keum ibarapentischen Wert. Um so 



mehr besitzen einen solchen die^Zentren- 
gifte, sowohl die erregenden (Strvchnin), 
ganz besonders aber dii> lähmenden oder 
deprimierenden (Narkotika und Hypnotika: 
Skopolamin, Morphin, Alkohol,Aether, 
Chloroform, rbloralbydrat ; Brom- 
salze usw.). Ebenso wichtig sind heute die 
auf die sensiblen Nervenenden lähmend 
wirkenden Gifte, die fingenannten L<»kalan- 
ästhetika, wie Kokain und die aimlich 
wirkenden, in ihren Nebenwirkungen nicht 
so giftigen, künstlich dargestellten Ersatz- 
mittel des Kokains (Tropakokain, Eu- 
kain, Novokain, Stovain). Die Pharma- 
kologie d^ v^etativen Merveneysteme 
ist namentlich nach der Entdeeknni^ cbe wirk- 
samen Prinzips der ?sebennieren(Adrenalin) 
in der letzten Zeit weit fort^^esohritten. 

Phftrmftkologie der spesifisehen 
Sinnesorgane. Am höchsten entwickelt 
ist die Pharmakologie des Aug^ und zwar 
hauptsäoldieh in bezug auf dieTooktk« dec 
Iris, und CiliarismiLskulatur (logMIinnte 
Miotika bezw. Mydriauka). 

IMiarmakologie der Verdauung. 
Hier sind namentlich zwei Reihen Mittel 
zu erwähnen: die Brechmittel (Emetika) 
und die Abfflhnnittd (Laxantia). Von den 
ersteren gibt es zwei Unterabteilungen, 
nämlich unmittelbar wirkende Brechmittel, 
die die Brcchzontren selbst erregen (.\po- 
morphin) und reflektorisch wirkende Brech- 
mittel, die die sensiblen Nervenenden in 
der Magen- und Darmsehleimhaut erregen 
(Ipecacuanha, Kupfersulfat, Brech- 
weinstein). Die Ablfiknuittd wirlwD, in- 
dem sie entweder die peristaltischen Be- 
wegungen des Darms unmittelbar anregen 
und besehleonigen, oder indeni sie, sei es 
durch Einschränken der normalen Rück- 
resorption, sei es durch Steigern der Darm- 
sekretion Ober das Maß der Resorption 
hinaus, den Inhalt des Darms flQssig und 
voluminös erhalten und dadurch die Peri- 
staltik mittelbar erhöhen. Den Abf&hnnitteln 
entgegenwirkende Mittel, welche also be- 
stehende Diarrhöe beseitigen, werden als 
Stopfmittel (Obstipantia) bezeichnet. Ihre 
Wirkung beruht auf einer Hemmuiuz der 
Magendarmbewegungen ebenso wie dearDam- 
resorption (^Inrphium. Atropin). 

Pharmakologie der Uterusbe- 
wegungen. Die Fharraakologie der Uteras- 
bewcgungen ist hauptsächlich auf die wirk- 
samen Substanzen des Mutterkorns und 
Hydrastis angewiesen. 

Pharmakologie des Blutkreislaufs. 
Eliue viel kompliziertere und au Miltein 
reiohere Pharmakologie ist die des Blutkreis- 
laufes indem es Mittel gibt, welche elcktiv 
auf die Her^organe lähmend oder erregend 
(wie Kampfer, Digitalüsubstanzen, Koffein) 
wirken, und andere, oie auf die Blut^&8- 



Diglized by Google 



38 



muskulatur zentral oder peripher (Adrenft-I 
lin) ihre WTrknng a««fiben. | 

Pharmakiilo^'ii' des Blutrs. Hio Phar- 
makologie des Blutes beschränkt sich vor allem | 
auf die Anwenduni? der Eisen priparate zur 
Steii^eruiijr <ki^ Häiiin(rli)l)inß('halt('s bei den 
verschicdeutMi Fallen der sogenannten Blut-i 
annut. i 

PhariuakologiederAtnuinfTPorfranp. ' 
Auch die Atmungsorgane haben eine eigene i 
Pharmakologie, die sowohl auf die AtmungR- 
zentren (Morphin tiiid flei'fcn Derivatf) wie 
auf die peripheren Organe (die Bronchial- , 
muskeln, £zpektorantift) wirkende Hittd ! 
kennt. j 

Pharmakologie der Nieren und 
der Schweißdrüs« 11. F.in anderes wich- 
tices Gebiet der Pharmakologie ist diel 
Pnarmakologie der Nierenfunktbn, wobei! 
man haupfsäihücli mit den verschiedenen , 
die Seliretion bclörderuden Mitteln (pi-i 
uretika) m tan hat. Auch fflr die TStirkeit | 
der Schwei ßdr Ose II komiiu'ii liau[»lsäomich 
erreeende Mittel (Diaphoretika, z. B. 
Pflokarinn) zur Verwendung. I 

Pharmakologie des- Stoff worhsfls 
und des Wärniehau^halu. Uet^uiuiere 
Wichtigkeit hat die Pharmakologie des Stoff- ; 
wechseis und des Wärmehaushalts erlanirt. 
Die erstere befaßt sich mit den Mitteln, die , 
den allgenMilMn Stoffwechsel vermutlich ' 
durch Steigerung der Oxydationen erhöhen 
(Schilddrüsenpräparate, Jodverbindungen) 
oder durch Hemmung der Oxydationen herab- 
setzen ^Phosphor-, Arsen-, Antimon-, Eisen-, > 
Quecksilberrerbindungen). Die Pharma- ; 
knl(i<,'ie des "Wärnichaiishalts In-faßt sirli 
last ausschließlich mit den Antipyretika, ' 
d. h. den Mitteln, die die abnorm hohe j 
Kebertemperatur bckäiiipfrn. i 

Ist die Wirkung der oben erwähnten ] 
SDttel mehr eine symptomatisch«, indem i 
sie auf dii' erkrankten Organe und nicht auf; 
die Kraiikheilscrre^'er «xerichtet sind, so ist ! 
die Wirkung der folgenden mehr eine ätio- 
logische, iiidein ^ie direkt auf die Krank- 
heitserreger (rarasiteii, Bakterit ii, l'rotozocn) ' 
gerichtet sind. I 

Diepathogenen Bakterien sucht man durch 
Anwendung der Protoplasmagifte (Sublimat, 
Phenol, Chlor, usw., Antiseptika) zu ver- 
nichten. Gegen tierische Parasiten namentlich 
des Darmkanals werden dIeAntiparasitika [ 
oder A n ( i Ii e 1 Iii i n f i k a verwendet. j 

Ein anderes modernes therapeutischesPrin- 
zip fußt auf der praktischen Anwendung der , 
Im in 11 n i t ä t. l )ie Toxine, welche aus et- 
waigen in den Körper eingedrungenen und dort 
gedeihenden Bakterien berrOhren, sucht man 
durch beförderte llrzeiiptin? oder jar Verab- 
reichung; von Antitoxinen zu tieulralisieren 
(Antitü xi ntherapie). Man unterscheidet; 
eine aktive von einer passiven Immunit&t, 



indem die erstere der selbständigen spontanen 
Bealction des infizierten Organismus (s. 

oben) entspricht, die letztere durch Verab- 
reichung therapeutischer, die Antitoxine ent- 
haltener fremd^ Sera kOnstlieh erzielt wird. 

lob) Die zweite praktische Aiiweiidung 
der Gifte hat wohl nur einen rem wissen- 
schaftlichen Wert. Sie besteht darin, die 
elektive Wirkuni,' der Gifte für tjewi-se Organe 
zur physiologischen Analyse und lü^lurschung 
der Tätigkeil dieser Organe zu verwerten. 

Das er?to und trlatizfiidste Heispiel einer 
derartigen Anwendung wurde von Cl. 
Bernard und v. Kölliker am Curare er- 
halten. Durch die Analyse der Wirkung dieses 
Giftes gelangten sie nSmlich zum Nachweis 
besonderer Nprvenendapjiarate, welche zwi- 
schen den motorisi lien iNerveulasem und den 
Huskdtoem eingeschaltet sind. Seitdem 
sind mehrere wichtige Entdeekungen in der 
Physiologie demselben Verfahren zu verdan- 
ken, namentlich im Gebiete des zentralen und 
peripheren Nervensystems. .•\iif diese Weise 
wurde gezeigt, daU Z. B. Nikut i n eine elektiv 
lähmende Wirkung für die Zellkörper der 
sympathischen Ganglienzellen hat, Atropin 
eine ahnliche Wirkung für die Nervenend- 
apparate des Vagus, Strychnin eine elektive 
erregende Wirkiint,' für gewisse afferente 
Ganglienzellen der Zentren, wahrend Phenol 
(und seine Derivate) eine ähnliche Wirkung 
für die niotorisctien (iantrlienzrllcn u«w. zeigt. 

Literatur, it. Hubert, J.clirbuch der Inlozi- 
kationen, g. Auß., 2. Bd. Slutl^rt 19<»t. — 

P. Comol, M. iMneereaux, LehUU, Wurtt, 
InUHtkaHom, P. Sr«iiar4et und A.Oitb9rt, 

Tratte de Medrcint rt de Therapeutique, t. XI. 
Paris 1907. — J. Gadamer, Lehrbuch der 
rhemiHrfi'ii 7'"Ji((-i./fj</i> mul Anliitunit :iir A"i- 
miltelung drr iHfie. (joUinyin — J, 

Samuely, TieiUchr Torinr. Oppe n heimer a 
Mandtmeh der Biochtmie, Bd. S. 683 bia S9S, 
1909, — Th. A. Kna», Tieriteke O0e. Ebendwt 
Bd. 3, Ä'. 71.' r<iJ> 775, J9I(K — tt. Sarhn, 
C, Oppenheimi-r, L. Michaeli», K. Land- 
strturr tintl P. Th. Müllfr, Spesißnehe 
tiindunif und Antikiirj^er. Etii-ii'h>rt, Bd. 2, 
S. Slö'bi* 715, 1910. — H. II. Mctjer und 
a. aotUieb, Die eiperimeMtUe PharmaMogki, 
Berlin vnd Wien 1919. — H. Euter und. 
J. Lundberg, Oluko»ide. Abderhalden* 
Bioeheminehct Uandlexikon, Bd. 2, ü. f7fi bit 
:iS, 19H.'— «r. Schtuiilt. AikuhiiJr. / ' 
dort, Bd. S, S. I bm 45.-. 1911. — E. S. 
Fau9t, Tteri$che Gifte. Ebendorl, S. 4SS 
6w 494, — W. IFeieftordt, Antigene und 
AntikSrper. ^enAtri, 8. BIO Mt BST. — 
L. CamuH et E. Oley, Ilfi hi rrh,f ynr l'<irti< H 
yhiifinlogique des Ichtl/otojrmi.i. Cnulrihntii-nt 
« l'l'.iu'lf de l'immunite. l'un'.* V.'t^. — II'. 
Straub, Die Bedrutumj der Z' llnirmbum hir die 
Wirkung ekemieeher Stoße auf »/• m (>njuniemne. 
Verhandlmu^ der Qeaeliaehßß't Deuteeher iValw. 
/orweher und Aerete, 191t, 

& Avlfowl. 



Digitized by Google 



I 



Oif^tflanxen — OigratMtxaca 



39 



Giftpflaazen 

siehe den Artikel „Heil- und G i f t - 



DIp Krhultung der Gigantostracen des Ocseler 
Obersilur ist eine {.'cradczii ausgczfitliiu-tf. Die 
Chitinhaut ist nicht verkohlt und zeigt kaum 
Spuren von Zmetrang« x» daB Oerhnrd Holm 



tOigantostraoa.*) 

Paläontologie. 

1. Organisation. 2. rfhcrsifhi übtT die 
Genera. 3. SystematiHflic St I ii ' der Giganto- 
ttmcpn. 4. Vorkommen iiini LctuTisweise. 

I. Organisation. Dur Körper der (iiganto- 
stracen, die bis zu 2 m groß werden können, 
hat eine lancr£r(''^t rockte cilanzcttliphp Form. 
Er ist fiacli und /.ei^t nur längs der Mittel- 
linie eine stärkere Wölbung. Die Männchen 
Kheinen dniehweg ein wenig kleiner zu 
sein afe die Weibchen. Die danne Chitin- 
haut i>t siluippig verziert iitnl an eiii- 
winen Stellen, n*iuentüeh auf der Uuter- 
nite d«s Cephdothorax mit feinen Hirohen 
bedeckt. Nur clio beiden kambrischen Gat- 
tungen fSidneyia Walcott undfAmiella 
Walcott sind glatt. Der gesamte Körper 
läßt eine riliodoriiiiK zu in den einheitlichen 
Ophalotliurax mit den liau- und Bewegungs- 
or?;anen und da.s Abdomen. Aus der Zahl der 
Gliedmaßen läBt ^^irh schließen, daß minde- 
steoä 6 Segmente an dem Aufbau des Cephalo- 
thonuc teilnehmen. Eine Ausnahme bilden 
in dieser Beziehung wiederum die beiden 
kambrischen Gattungen fSidneyia Wal- 
cott und YAniiolhi Walrott, bei denen 
BOT ö Gliedmaßenpaare am Cepbalothorax 
beobachtet iind. An den Cephalothonx 
N lilifCt da< Abdomen an, da» m ein Prä- 
und Posta bdomen geteilt werden kann. Der 
dem Präabdomen der Scorpione ven^Ieieh- 
barr Abschnitt besteht meistaus R Spsjmpnten, 
denea auf der Unterseite 5 paarige Platten 
entsprechen, die dem Postaodomen feUen. 
Bei f Slirnoni» Page tritt diese Gliederung 
aucii auüerlich schon hervor. Insgesamt be- 
fteht dm .\bdomen aus 12 Segmenten und 
einem Endstachel oder Teläon. BcifSid ik via 
Walcott beträgt die Gesamtzahl der Ab- 
dominalse^mente 12, von denen aber 9 
kiemenarti^ Anbänce trafen. Die Zahl der 
Segmente ist eomit bei Slimonia Page um 
ein- «rfTiiii^tr als bei doti aiisii:ewachsenen 
lutrypteriden. J. M. Ciarke fand «ehr junge 
Exeniphure Tmif Euryptenn mitUnnd «olcne 
von fHughrnilleria ("larkc mit 10 Sci^- 
menten. Ks tindi't also bei den Giganl- 
eWia« i n ebi nsd wir- bei den Trilobiten onto- 
genetisch und phylogenetiseli eins Vermeh- 
rung der Segmente ätatU 




Art. 



') £in I bedentet «ugeetorbene Gattung oder 



Fig. 1. Eurypterns Kisrhrri. Rcstanrtprte 
Rückeuajuücht. Aus Zittel. .Nach Schmidt. 



von diesem Material vorzügliche Präparat« 
herstellen koriiu.. Auf dessen Darstellung 
beruht auch xur Uauptaaohe die naclif olgende 
Besdifeibong des Banes der Oigantostraeea. 

Der Cepbalothorax hat einen vier- 
seitigen Umriß mit abgerundeten Vorder- 
ecken. Den Rand bildet ein whmaler er- 
habener I.imbiis 

Auf dem Cephalotborax sind 2 Paar 
.\ugen Torhanden, von denen die tdeineren 
Nel)fnan^'f>n, Ocellen. immer dicht nehiMi- 
einander auf der Mitte des Kopfschilde» 
liegen. Die großen Seitenaugen steUen glatte 
wiilstarrirrf». pintrokrntnmtc Leisten dar. auf 
denen Linsen nicht nachgewiesen sind. Hei 
Eurypterus Dekay und fStylonurus 
age lieL'eii sio auf der Dorsalseite, bei 
fSlimüiiia Page und fPterygotus 
Agassiz marginal am Vorderrande, 

Die Schale biejrt auf der Unterseite zu 
einem schmalen Utn.sehlag um, der durch 



y 



Digllzed by Google 



40 



CH^^tustraca 



eine Naht von den beiden Randschildern ge- 
trennt ist. Diese sind durch eine Lanf^naht 
voneinander geschieden und gehen ihrer- 
seits in eine sehr feine, dQnne Haut über, in 
welche die ü Gliedmaßenpaare eingefügt 
sind. 

Vor der Mundöffnung liegt ein präorales 
Scherennaar, Scherenfühler, das bei den 
meisten I'ornien (fKurypterus usw.) sehr 




Fig. 2. Eurypterus Fischcri. Unterseite des 
Cephalothorax eines Männchens mit dem prä- 
oralen Scherenpaar (an der Mittellinie vor der 
Mundöffnung), den b Kaufußpaaren (4. und 5. 
unvollständig) und dem Metastom. Aus Pom- 
peckj (Neues Jahrbuch). Nach Holm. 

klein ist und von den älteren Forschern über- 
sehen war, das bei fPterygotus Agassiz 
dagegen eine ungewöhnliche Länge hat. Bei 
iEurypterus besteht es ganz ähnlich wie 
Dei Li'mulus aus einem Basal^lied und der 
Schere. Von Interesse ist, daß die kanibrische 
Gattung -j-Sidneyia keine Scherenfühler, 
sondern echte und lange gegliederte Antennen 
besitzt. 



I Die ö folgenden Fuß paare sind in den 
' Hauptzü^en bei allen Formen von gleichem 
Bau. Bei fKurypterus Dekay. fPtery- 
gotus Agassiz und fSlimonia Page 
nehmen die 4 ersten ziemlich gleichmäßig von 
vorn nach hinten an Länge zu. DasletzleFuß- 
naar ist dagegen zu einem langen Schwimm-, 
Wülil- oder Kriechfuß umgewandelt. Bei 
Stylonurus Page sind die beiden letzten 
Fußpaare sehr stark verlängert und fast so 
lang wie das Tier selbst. 

' Die Kaufußpaare umgeben mit den 

Blattenförmigen Coxalgliedern den Mund, 
•lese greifen von hinten nach vorn dach- 
ziegelartig übereinander, so daß sie zum 
grüßten Teile bedeckt sind und nur das 
hintere Coxalglied frei liegt, das wiederum 
eine bedeutende Große hat. Die Coxalglieder 
sind mit ihrem hinteren Teile an der Kopf- 
haut befestigt, wo außerdem noch ein Epi- 
coxalglied eingelenkt ist. Epicoxalglieaer 
sind bisher außer bei Eurypterus noc-h von 
M. Laurie bei f Sliinonia beobachtet. Li- 
mulus zeigt ganz Analoges: Epicoxite am 
zweiten bis vierten Kaufußpaar. An dem 
schmaleren, dem Munde zugewandten Teile 
sind die Coxalglieder zu kräftigen Kauladeu 
umgewandelt. 

Der auf das Coxalglied distalwärts 
folgende Teil besteht im l)urchschnitt aus 
6 bis 8 Gliedern. Sie tragen auf der Unter- 
seite kräftige Stacheln, djis distale Glied 
außerdem einen Endstachel. Keine Stacheln 
zeigen bei Eurypterus das zweite ( Uied des zwei- 
ten und dritten Kaufußpaares und außerdem 





Fig. 3. Eurypterus Fischeri. Restaurierte Unterseite des Weibchens. Cenhalothorax und 
die vorderen 4 BlattfuBpaare. Aus Pompeck j (Neues Jalu'buchj. Nacn Hülm. 



Gc 



GigmtoBlnMia 



41 




Fis. i, Eurypterus Fischer!. Unten links in der Figur ein 
Twl dnes BhttfoJBM. Oberhalb denalben die zum Teil zu- 
itete Memhnii der Inmmidto des BUttfnAes mit 
KiemMipktto. An Pompeck j (N«ms JakrbnehX 
N«di Holm. 



sämtliche Glieder des vierteu (mit Aus- Anhänge. Die BlattluUe bilden an ihrem 

nähme des Endgliedes) und des fünften Vorderrande emen sehr schmalen, am Hinter- 

Kaufußpaares. Beachtenswerte Unterschieck' rande einen breiteren Umschlag, mittels 

konnte Holm im Bau des zweiten Kaufuß- dessen sie in die Haut der Unterneite über- 

paares bei fEurypterus Fischeri fest- flehen. Diese Umschlaghaut oder Membran 

stellen. Es besteht msgesamt aus 8 Gliedern, ist in quergesteUte Falten gelegt, welche 

Bei der dem Männchen eigentümlichen Aus- bei der Atmung und der AuMcntung der 

bil iuiiL triu^t das fünfte Glied eiaan liiigtti Blittflifiegwtneict wurden. Unter den BUtt- 
achlauchartigen Anhang, der 
dm lUnnelnQ ▼emnlUoh 

mn Festhalten des Weib- 
ehens bei der Begattung 
diente. Dem Wdbehen selbst 
Utlt dieser scblaiichartii^e 
Anhang. Etwas abweichend 
■t das erste Kaufufipaar bei 
jSlimonia Page ausge- 
bildet, be der es keine 
Stacheln trägt, sehr dflUl 
md antennenartig ist. 

Das Coxalglied des fünf- 
tm Fußpaares wird naeh 
dir Mittellinie des Cephalo- 
tfMHax Idn in eeinoi nnd- 
fitlm Partien vom Meta- 
itom ftberdeckt, mit dem es 
dnreh einen ümseUag ver- 
bunden ist. Das Metattom 
s/übit stellt eine nrnÜB. 
fom ausgeschnittene und 

gezähnte Platte dar, die an den Seifen mit fOßenundan diesen befestigtwaren die Kiemen 
breitem Umschlag in das Coxaiglied des i (Fig. 4). Alle ö Blattfüße zeigen eine Median- 
flBften Fußpaares übergeht. Nur bei ein- 1 naht oder lind in d«r Mittellinie vidleioht 
leinen Formen (fEurypterus Fisrlieri); 
«nde bisher die Andeutung,' einer Zwei- 
teilung des Metastoms beobachtet. Des- ' 
halb vergleicht es Holm auch mit den paa- 
rigen Chilarien von Limulus. , 

Unter dem Metastom und mit diesem und 
dem Coxjüglied des fünften Fußpaares. 
ittPäi einen Umschlag verbunden liegt eine I 
Aotere diinne, doppelte Platte oder ver- 
dickte Hautfalte, das Kndostoma, das, von j 
aden meht sa idien, die ^^tKelw hintere ; 
Begrenzung der Mundöffnung bildet. In der 
Mitte ist es tief ausgeschnitten, aber nicht 
geatihnelt. Holm oeobaehtete an dem- 
selben bei fEuryptenis Fischeri Eichw.nod^ Euryptcrus Fischeri. Medianzipfel 
äUwS^iHL*' ^ Hmterwand des WeibcheniiusPonipecki(Neu«^ahrbu&i). 
nM uP P C M ooQtote Naeh Holm. 

Die vorderen 6 Abdominalgliedcr (das 
Präabdonien) sind auf der Unterseite nicht 
geschlossen. Sie bilden hier nur einen kurzen p|g g Euryp- 
eehmalen randlichen Umschlag, der in die terusFischeri. 
arte weiche Haut übergeht, aie die Unter- Medianzipfel des 
Seite des Tieres bildet. Von der Haut der Männchens, 
üateneite gehen, senkrecht zur Längs- 
errtreekung des Tieree gestellt, Hantdupli- 
katuren aus, die zu Blattfüßen, ähnlicli wie 
beiLimulus, umgewandelt sind. Den vorderen I 
6Abdoniina]iB«gnienten entsprechen in derBo- 1 
gdnnr 5 BlattfQße. BeijSidneyia tragen ganz, wenn auch nur minimal voneinander 
d Segmente auf der Unterseite kiemenartige ^ getrennt. Während sie bei fEurypterus, 




Aus Pompeckj 
( Neues Jahrb.). 
\Nach Holm. 




Digitized by Google 



42 



QigankiBtnica 



Aoeh bd dorn sweiten BUttf ußnaor h»t Holm 
einen mittlerai Zipfd beobMntet 



Pterygotua, fStylonurus usw. immer- ! Ohne MetAstoma. Tekon als Flosse ans 
in alle 5 in der Mittollinio zusammenstoBen, gebildet. 
m% diee bei fSlimonia nur bei den ersten^ Die präluuubrische Gattung fBeltina 
Flntten (.genital opercnlnni") der Fall, ' Waleott, Kanada, ist eefar problematischer 
w&hrnid die 3 hinteren Blattfußpaaro in \atur. jSidneyia Walcott und YAmiella 
der Mitte weit voneinander gelrennt bleiben. Walcott, Mittelkambnum jNordamerika. 

Das vordente Blattfußpaar, genital oper-j ab) Familie Enr^^pteridae. Cephdo- 
culum, das zuwoiloii aiiliiT der medianen ' thorax etwa ?o lari-r vvii- brci! mit 0 (Ilied- 
Naht noch eine falsche (,>ii('rriaht infolge matietipaaren, von denen da« erste scheren- 
dbhtstehender Schuppen hat, zeigt beim förmig iat. Metaetoma vorhanden, 
weiblichen und mänidichen Tiere Ver- j -j-Eurypterus Doka y mit rtwa 2.') Artpn, 
schiedenheiten. Beiui Weibchen liegt un- bekannt geworden »ua dem Ubersilur von 
mittelbar am Vorderrande in der ^^itte joder- ' England, Gotland, Oeeel, PodoUen, ist im 
se\t< dor Mittolltnie eine fünfeckige Platte, Devon selten, im Karbon darrotren zum Teil 
die die Ilasaiglieder eines mittleren Zipfels wieder häufiger. fHugh m illoria J. M. 
bilden. Auf diese Platte folgen noch drei ( larke (Ob^iltir, Amerika), mit marginal 
weitere unpaare (ilieder, von denen das gelegenen Seitenaugrn. leitet vielleicht über 
hintere tweizipfelig ist. Bei dem männlichen , zu fPterygofus AirasMz, bei dem die 
Tiere fcidcii die Hasalglieder des Zipfels, der Cheliceren'j^tark vcrlaiiLrcrt und vielgliodorii: 
Außerdem ganz kun_und ungegliedert ist. sind. ObersUuc von Europa, I^orcUmerik» 

und im Olibed von Sehottland. fStylo- 
nurus Page IlUt dun Ii dio Verlängerung 
der beiden letzten Kau* 
fufipaare auf. Obenilur, 
Devon. |Slinioiiia Fnge, 
Oldred Sciiotiiand. 

Dazu kommen noeh ebe 
Reihe weniger gut be- 
kannter (Gattungen: fEu- 
sarcus Grote und J'it t , 
■rDolichnptf'rtis Hall, 
■j-Echinogutttliuti Wal- 
cott «US dem SOnr Ame- 
rikas. 

fAnthraeoneetes M. 

u, W.. Kartxin Nordame- 
rika, tAdolophthalmus 
Jordan und v. Hey er 

(aiiirenlns), Kirbon Saar- 
brücken. 

3. Sjrstematladie SUU 

lung der Gigantostracen. 
Wenn die Eurypteriden 
aOeiii berQcksichtigt wer- 
den, so zeigen rüc Giganto- 
stracen manelierlt'i Bezie- 
hungen zu dem lebenden 
Limulus. In der Zahl und 
in dem Bau der Gliedmaßen 
des C\'|dialnt liorax, si» na- 
menüicb im Vorhaudeofiein 
der Seherenfflhler und der 
Ein'crixalirlif'der. .-ind viele 
gemeiusamcZüge vorhanden. 
Untersehiede ergeben sich 
abgesehen vnn der rorm des 
Dann folgt das Postabdomen, dessen .\bdomens u. a. darin, dali das dadiziegel- 
Segmente audi auf der UnteraeitegeBehloesen art ige UcbereinandefKreifen der Coxalglieder 
sind. ht>i IJmulus gerade timrckchrt und 

3. Uebersicht über die Genera. 2uj dali andererseits den ( iii,'.nito-ifaien die 
Familie yidnevidae. Ccphalothorax breit unpaare Platte fehlt, die bei Limulus 
und kurs. 5 (^liedmaßenpaare, von denen das zwischen den Basaleliedem des ersten 
TWdente lange, gegliederte Antennen sind. Kaulußpa&res liegen. An einem gemein- 




Fig. 7. Pterygotus osiliensis. ( ii>«'r>iliir ( tcM l. l'ntiTsi'iJe 
restauriert, a Epistoma. b .Mctastonia, oc Aueen, I Glied- 
maßen d«e Gephalothorax, r \' Hlattfüü«> des Prftabdomem. 
Aas Zittel. Nach Schmidt. 



Digitized by Google 



43 



samen Ursprung ist ein Zweiiel wohl kaum 

Andererseits zeigen sie Aehnlichkeit mit 
Skorpionen, worauf besonders Lankester 
hingewiesen hat, mit denen sie u. a. die 
Zahl der Abdominalfiegrncnte. dif Zahl 
der Gliedmaßenmar«», die ülieUeruiig in 
Mr und Po.stabiUiriieti (Slimonia) usw. 
gemeinsam haben. Demgegenüber sind aber 
groß« Unterschiede im Bau des Präabdomens 
▼orliaiidtMi. 

Auf o*he Beüehuugen zu den /Vrach- 
wäm hat Maleolm Lanrie hingewiesen. 
Thcl\ |ihn inis (vgl. den Artikel „Ariuli- 
fieidea", Fig. 18) und Pbryous haben am 
Ophalodionx 6 GfiednwBenpMure und ein 
Abdomen mit 1 2 freien Segmenten. Daß auch 
große Unterschiede vorbanden sind, nament- 
lich im Bau der Unterseite von Thely- 
photHis. beweist natOrlieh nkhto gflgan diie 
aaiten Beziehungen. 

Nach alledem was heute vom Bau der 
Ciigantostracen bekannt ist, läßt -iicli über 
ihre systeuiuii&che Stellung sugt-n, duß sie 
zusammen mit Skorpionen und Limulus 
von gemeiiisanieii Vorfahren abstammen. 
Die Skorpione stehen den Eurypteriden 
wofil ,1111 näi-lisferi. Die kaiiibristlieii Gat- 
tungen, die ^Vutenneu besitzen, nähern skh 
nrair den Crustaeeen und leiten TieUeieht 
tu den Trilobiten über. 

4. Vorkommen und Lebensweise. Das 
geologische Vorkommen der Gigantostracen 
i?i in vieler Heziehung eigentünilidi. Im 
Kambrium haben sie sich bisher nur in 
marinen, aber wahrscheinlioh kflitannahen 
Ahlarrenm^en gefunden, und zwar zusammen 
mit Cfustateen und Würmern. Mit Trilo- 
biten, Cephalopoden und Graptolithen sind 
m im Untersilur Amerikas gefunden. Im 
Obersilur und Oldred dagegen sind sie 
entweder auf küstennahe Abla-^eruntren oder 
lar auf kontinentale Bildungen (Oldred) 
beHehiimkt. Im produktiren l^ffbon sind 
Mt' mit Landpflanzen, Skorpionen. Insekten, 
Fischen und SOßwaaseramphibien vergeseU- 
iehaftet 

Dar.ni>. daß <lie riiT'antnsfrafen im Ober- 
silur, Devon und Karbon m den weitverbrei- 
teten marinen .\blai;erun>;en ganz fehlen, 
dort aber, wo es sich um i<untinentale oder 
küstennahe Bildungen handelt, stellenweise 
leeht IdUiftr nnd, ei^ibt sieh der SehluB, daft 
sie zwar Wasserbewohner waren, aber viel- 
leicht Sftßwasserbewoiiaer, und daß sie nur 
durch die Flüsse in die Meere hinausgetragen 
sind.^) Für die untersilurischen und kam- 
brischen Formen ist freilieb vorläufig an 
«in« marinen LebemmiM» festmhalten. 



Literatur. Verffldeh« die ZutantmentleiiwMii in 
Ziitelt Lehrbuch der Paiat^tologie. I. Teil: 
JnverUitrala, 1910, — A^hrd*m M. Ijouriej 
AnoUmjf imd. MUhtinu v EwypterUa, 1398. 
— O. M^itim, Xeue ßrarh^ilung de» Euryptenu 
Flttktrt. Bull. Acad, Imperial Sei. St. Feiert- 
bnurg (S), 4, IJi'.'O. — <"/». If. H'alrotl, 
CiinüriaH GevUiyj/ and Fititiiifontcditgy, 2, Nr. t: 
MiddU Cambrian Mcnulomatn. Smith*. MiieeU. 
OMttt., ViA, Sf^ Jfr. f. Wo*'. " ; '/ 



Gilbert 

William. 

Geboren am 24. Mai 1544 in Colchester, ge- 
.storben am 30. November 16()3 in London. 
£!r studierte am St. Johna College in London, 
verbraehtp dann 3 Jahre auf Rmsen, vorwicigend 
in Italien, ^h7^ ließ er sicli in T/nndon als Arzt 
nieder. löDli w urde zunt Lttibarzt iler iviiiügin 
Elisabi'tli ernannt. Gilbert ist der Begründer der 
Lehre vom Magnetismus, deren Grundlage «r 
1600 verfitfeutlielito. Neben seinen magnetiaehm 
unternahm er elektrische Untersuchungen, 
und er war es, der den Namen elektrische Kraft 
für die Anzioliunf: des Bernsfeins einfiilirte. 
Die Kopernikauiüi'iie Lehre fand io ihm ihren 
ersten Verteidiger in Enghuid. Seine Manu- 
skripte und Aoparate wurden bei dem Brand 
von London l«w lentart. 



') Pompeckj hat bereits seit einer Reihe 
von Jahren diese AwwilMMiMBy in seinen Vor- 
lesungen vertietai. 



Girtanner 

Christoph. 

1760 bis 1800. Er wurde Keboten in St. 
Gailen, studierte in Göttiqgoi, praktisierte 
eine Zeithung in seiner Vaterstadt, madite 

größere Itcisen dunh die Schweiz. Frankreich 
und England und landete schließlich in (iuttingcn, 
Wo er sich diircli IVivatvorlfsunf^.'n und eine 
umfangreich« schriftätolicrische Tätigkeit be- 
luHUit machte. Anfangs iVnhftnger wurde er 
später energischer Gegner der üro wuschen 
Lehre, die er in einem zweibändigen Werk „.^us- 
ffilirlirlie I>;vrsiellung des Brown-sflien Systems 
der liraktisi lu 11 HeiUcunde etc." (Gtitliugeii 171)7 
bis 1798) mit Erfolg bekämpfte. Seine wr- 
nichtende Kritik schloß er mit folgenden Worten. 
„Nonmehr, da ich meinen mieiitigen Gegner 
durch die Waffen der Vernunft bekämpft und 
ihn 80 zu Hoden geworfen hal». daß er nicht 
wieder aufstehen kann, ircle ich inii dem angc- 
uehmen Gefühl des Siekers v(nu iüunptplatse ab 
and hänge gleich den Ghuliaturen des alten Korns 
meine WaSeuröstunf auf.'^ Lebrigena gebärt 
Girtanner m den Anblngem der Lehie vom 
amerikani«' hl n rr>prung der Syphili - Anöer- 
<lem ist fr eiiur tl» r erst«'n gt'wesen, di«- aiit die 
KntdeckiuiL' de.s Sauerstntfi s durch J, a \ n i - 
s ie r aufmerksam gemacht haben. Ls geschah 



Diglized by Google 



44 



Qirtamier — Olas 



in der Sclirift „Anfangsgründe d«r wtiphlo- 
giytisih. ri Tlteoric" (Göttingcn 17{<2). 
LItantw. BiofT, Le*. «4. SirKh. 

J, fagel. 



Gladütoue 
lolm Halt 

Geboren am 7. März 1827, nstorlMa am 6. Ok- 1 
tober 190S itt London, vo «r mienor der Chemie i 
u Um Royal Sodetjr wtr. Als SdiBkr Liebigs ' 

hat fr sich vit I>oitig in den verschiedenen Gebie- 
ttü der auorganiscben. orpanisrhen. physioio- 

5ischen und der phv-ikali^chcn Clit iaii' lx>tätigt. 
n letzterer Hinsicht sind seine Experimental- 
untersucbungen über Refraktions» und Disper- 
•i<nii'Aei],aivaleiito. ftber ekktzodieniiKhe Gegen- ' 
«eindeM^e aber die Wirlniigtweiw des „Kupfer- 
Zink-Paarc-^" ;nif orjjnnischo Stoffe von Braeu- 
tnng. Äut h üUtr diu J!»-k;inn tschaft alt«r Kultur- 1 
Völker mit Metallen hat er Simlicn vcnifit iulirlit. 
Wertvoll ist seine Biographie Farad ayi> (tiüuUch 
18^). Seine zahlreichen Abhandlungen erschie- 
nen meist in engliaclien Zeitschriften, besonders 
im Jonmsi öf tbe Chemie«) Society, in den 
Proce< 'Hii;:s nf the Royal Sorict v , im Phiilosnphical 
Magaziüe. tunige auch in deutscher Bearbeitung 
(in den Annalen der Chemie, in dem Journal 
rar prsktisfil^ie Chemie and in den Berichten 
d»r dnatsefaeii dmadiciwit GeieiOsebafC). 



Oiu. 

1. Begriff im technischen Sinne. 2. Dar- 
stell ungsvorfshrai and Grenzen des Glasgebiets. 
3. Haltbarkeit. 4. Grontwerte der physikalisihen 
Konstanten. 5. Abhängigkeit der phy^ikal Ischen 
Eigenschaften von der chemischen Zusamfnoti- 
■ctzunt' ♦! I !rli!)toffe. 7. Trübun^smiti. l, 

I. Begriii im technischen Sinne. Gla.s 
bedeutet technisch den Inb«griff von 

chemisch zioriilidi wi it verschiedenen Stoffen, 
deren physikuÜHche Kigenschaften innerhalb 
konventioneller oder dnreh den Gebrauch 
bestimmter Grenzwerte lipcren, die infolge- 
dessen liiiht wissenschaftlieh 2U begründen 
Bind. Die charakteristischen gemeinsamen 
Merkmale, welche „technische Glä er" 
haben sollen, sind folgende: Amorpher Zu- 
stand (in diesen gelangen (Iii- bis jetzt bc- 
kftimtea Gläser durch Uaterkablung aus dem 
Schmelzfluß); chemnehe Homogenität {mt 
Lösungen z. H. ); Starrheit bei tun ut wolm- 
Ücheu GebrauchütempenUuren; hohe Licht- 
dureUiuif^eit (die hn Gegemats tur metalli- 
sehen Absorption auch bei den stark gefärbten 
Glä.sem vorlmnden ist); geringe elektrische 
und therniijclit' I.citfähigkeit; endlich ge- 
niicrnnde Haltbarkeit an der Luft, in Be- 
rüiirung mit Waisücr und gewifsen andereu 



Reagenzien. — Viele im Handel so genannt*» 
„Gläser", wie „Milchglas", „Opal^la-s-, 
..Avrntnrinc^la.s" oder gar „Drahtglas" sind 
dtmnacli als mechanische Gemenge von Glas 
und anderen (unter Umständen ebenfalL; gla- 
sigen) Stoffen xa betrachten, bei denen das 
eigentliche Glas auch dem phvsikal]8cti«ii 
Vcrfialtcn nach überwiegt (Porzellan z. B. ist 
zum Teil glasig, aber überwiegend ist hier 
der kristalueierte Zneats). Kenerdini^ ut 
man bemüht, wc niest ons fdr ^'cwisse Ge- 
brauchszwecke exakte Grenzwerte (vgl. 
„Haltbarkeit") festzulegen, nach denen die 
ent'^prpchenden Produkte der Technik klassi- 
fiziert werden sollen. Wichtig sind solche 
Bestimmungen für die Materialprüfui^- 
änitcr. auch fflr ZoUfotgen kOnnen sie von 

WtTl «em. 

Dis bis letzt bekannten Zusammen- 
setzungen enthalten, unter Berücksichti- 
gung der Jenaer Gläser: Siü-, Bgö,, PjOj; 
\l,<),; IJ.,(),Na,0, KjO;lIgO,C-aO,Zii( ». BaO 
PbO, SbgÜa, AsgOt (geringe Mengen). Hierzu 
kann man noch als Terwendbare Bestandteile 
zur Bildung f irbloscr oder wcnie ^rcfärbter 
Gläser rechueu: TiO^ ZrOt, SrO undf iuoride 
(Farbstoffe und TrObimgtmittel e. ontenV 

2. Darstellungsverfahren und Grenzen 
des Glasgebiets. Die Oxyde werden in ver- 
I schiedener Form zum Verschmelzen gebracht 
SiO- wird eingeführt als natürlicher oder 
gescnlämmter QuarzsanU (auch Qu<irzit, 
bilikatgesteinc, Silikate werden benutzt); 
BjO, aL^ Hydrat oder Borax: P.O. in riü^v-i- 

fer Form; ^VLO- als Ilvdrat oder Kaulin; 
,i,0, Na,0, K,C), MgO, 'CaO. BaO, ZnO als 
Karbonate, zum Teil als Sulfate oder (in 
kleinen Mengen) als Nitrate (Oxydation!), zum 
Teil als Oxyde (Zn. Mg, Ca); PbO als 
Mennige oder Glätte ; Sb|ü«, AssO« als solche. 

Die Ifieehniig der Rohstoffe („Satz**, 
„Gemenge") wird onfwedcr in Tnntieeeln, 
sogenannten Häfen oder in grolicn, tür kon- 
tinuierlichen Betrieb eingerichteten, ans 
feiicrfcston Tonstoiiion orhauten Brdiältem, 
den sogenannten Wannen geschmolzen 
(RetgeneratiT(Gaii-)(»fen von Siemen«). Die 
nfitiiTPn Temperaturen betrfurfn, cfnip«<»en 
mit dem optischen Pyronieler von Wanner 
oder Holbiirn- Kurlbaum (nach dem 
Wien sehen Gesetz: Temperatur ~ a: 

tb — log Intensität der Strahlung], für Rot C 
»enuts^: 

Eimelimelstemperatur Glaiart 
looo* Phosphatglaa 
iioo^ Schwerem ^isUikatglaa 
iijo^ Boratglas 
1320^ SehwereiBiiynm'BorasOikafe» 

glas 

13700 Gewöhnliches BleiKilikatglaa, 
1410» Gewttbnliohes KalktUikatpas. 

Diese Temperaturen haben nichts zu tun 
mit einem „Schmelzpunkt". Das Glaa hat 



Digitized by Google 



Glas 



45 



kainen SohmeJxpankt, Boodeni es ändert 
nu aOinfthfieh seine ZShigkeft (bei der Ab- 
kühlung') nfler seine F(\^ti<:kpit oder 11, ^i/ität 
(beün Erhitzen): Es erweicht mit ziineh- 
nender Temperatot. Der Beginn der Er- 
weil hunG: Wc^t hei vielen GllB«ni lohen sehr 
tief (unter 3(K»"). 

Zur Läuterung der Schmelze (Blank- 
schmelzen, Vertreibung dfr Haphlasen) 
eeht man gewöhnlich 50 bis lOO^^ über die 
EinschmeLrtemperatur. Umdie Gaseinschlflsw 
Iiirhtcr zum Entweichen zu bringen wird 
häufig Arsenik zugesetzt (0,2 bis 1%). Eine 
ganz andere Art der Behandlung erfordert 
die Darstellung des Quarzglases. Man 
schmilzt den Quarz am vorteilhaftesten im 
elektri-i lien Ofen bei üi)er 2(K)()" ('. lloino- 
leae Stücke erhält nuui durch forsicbtiges 
AawSnoen der ErnleBe uf 000^ (Knffel) 
und plötzlidirs BSnwerfen in den weiB- 
glOhenden Ofen. 

Der GlaebUdniig nad — abgeBehen von 
der Einsehränkiin2 auf die verfügbaren 
Stoffe und Temperaturtn ziemlich enge 
Grenzen ge»M^en, einmal wetien der Fähigkeit 
der Sclinulzo zur Kristallisation, sodann 
wegen dir /erset zlic likeit. — Wie diese 
beiden Faktoren zusHininenwirken, um aus 
dem Felde der möglichen schmelzbaren 
^li^scii uügen die technisch brauchbaren (iULser 
abzugrenzen, sei hier an der Natron-Kalk- 
Silikatreihe betrachtet, welche weitaus 
die größte industrieDe Bedentnng besitzt 
(Fensterglas, S]>ic^relirl;is, Hohl^lus). Naeli 
&. Schaller hat man zunächst die „obere 
Entglaennffstemperattir*' zn ermitteln, 
d. h. die oberste Temperatur des Tdeieh- 
gewiehta zwischen dem al^eschiedenen Kri- 
italünerten und der Senmelze. Femer 
muß man die flrüße der Zähigkeit (Visko- 
sität) kenneil, welche die flflssige Gla:^raa8se 
mr Verarbeitung an der Pfeife t^eeignet 
marlit . diese muß ober halb der Entglasungs- 
temperaiur den richtigen Wert besitzen, 
denn wenn die Sehmebe, um genflgend 
zähflfl«?!? zu sein, iinter diese Teiriperatur 
abgekühlt werden müLSte, so würde die 
Kristallisation eintreten. Die Haltbarkeit, 
d. b. die Verwitterungsfähigkeit der gcwöhn- 
liehen Gebrauchsgläser bestimmte Schaller 
titrimetrisch, in relativen Werten. In Fiijur J 
siad damstellt für das System Na.O— 
CaD~6iO, cBe Linien glgieher ZenetifieEkeit 



(ausgezogen) und die Linien gleicher £nt> 
glasungstcmperatur (gestrichelt). Oberhalb 
des Punktes, welcher dem hvpothcti.sehen 
Doppclsilikat I^agü.CaO.GSiOt entspricht 
(dnreli 4- bezeiehnet), und die Zneammen- 
Setzungen der Fenstertrlä^fr zu suchen. 
Weiter nach oben wird die iialtbarkeit zu 
gering, die Glasigkeit besser, nach den übrigen 
Seiten nimmt letztere ab. Auf der kalkärme- 
ren Seite scheidet sich leicht SiO, ab, auf 
der anderen CaSiO, (ab Wollastonit), nach 
der reinen Kieselsäure 7.» t^ibt es keine 
Gläser. Durch die Forderung, ein haltbares 
Glas herzustellen, wird der (jlasschmclzer 
also in den Einschnitt hineingedrängt, der 















1 














flg.1. 



durch dieLinicn gleicher, fnrdieVerarbeitun? 
günstig gel^ener Ent^lasungstemueratur und 
gleicher, noch zolfasiger SSenet^eltkeit p> 
bildet wird. Bis jetzt gibt es die folKenrien 
chemischen Klassen technisoh dai^cstell- 
ter Glaearten: 

I. Silikatirlä^er. ' 
II. Alumosilikat^sdiiser, 

III. Borosiiikatglääer, 

IV. .Mumo-BorosilikatgUser, 
V. Boratffläser, 

VI. Alunio-Boratglieer, 
VII. l'hospluitirläser, 
Vlll. Alumu-Phosphat^läser. 
Darin ergeben sich mit Rfieitaieht'Mitdie 
Alkalien folgende Gruppen: 

A. Natrongläser, 

B. Kali^Uiser. 
I C. liatron- Kaligläser, 
I D. AlinmreleGlteer. 

Innerhalb dieser ("iruppen sind bis jetzt 
I praktisch verwertet woraen folgende^ Kom- 
InnaitieBen ndt tAwow Metallen: 



A. Gläser 
MitlVetdl 




B. GllM 


r mit S Metdh 


n 


C. Caiaer mit 3 UMdlen 


1 




3 


4 


6 


6 1 7 


Ca 

Zu 
Sb 
Ba 
Pb 


Mg, Zn 1 


Ca, Zn 

Ca. Ba 
Ca, Pb 


1 

Zn, Ba 
Za, Pb 


Ba, Pb 


Ca, Zn, Pb 
Ca, B». Pb 


Zn, Ba, Pb 



Diglized by Google 



46 



Olas 





Im 

.2 2 
ZI 


Kömisrhe 
l'rnc 


T Ml 
b B 


Spiegelglas 


Böhmisches 
Ucräteglas 
von Kavalier 


So 


SlO, 




70,0 




74.5 


76,0 


70,6 


Al,(), 

Fe,(), 

Na,() 

K,{) 

MgO 

Caü 

ZnO 

HaO 














1.2 

20,8 

5.2 


1.8 

0.5 
i8.g 

8,0 


»2.3 

0,9 

II. 5 


15.9 

o.i 
8.9 


0,0 

7,6 
7.7 
0.3 
7.4 


2,0 
lö,u 

II.O 

- 


Pbo 
Sb,0, 












_ 


As,t), 
Mn.O, 
SO, 

Glühvprliist 




0.5 


0.6 
0.3 




Sp. 


«.3 
0,1 

i ~ 



15 



52 

SS 



50.2 



11,6 



38.1 



Ux>,o 



19,9 



lOO,«) 



99,'' 



100,0 



99.9 




Fig. 2. 

Da.s volistäntllRC System der bekannten 
Gläser und ihrer physikalischen Kigenschaften 
ist in Fiscliers Handbuch der chemischen 
Technologie gcireben (E. Zsc himmer, Cilas). 
Die prozentische Zusammensetzung einiger 
technischer (ilikser findet man in der üben 
stehenden Tab<'lle. 

3. Haltbarkeit. .Jedes tllas wird an der 
Luft oder in Berührun«! mit Wasser oder 
I..ösunt;en melir oder weniirer stark zersetzt. 
Den wesentlichsten Kinfluü übt da.s Was.scr| 
aus, indem es die (ilassubstanz hydro-, 



ly tisch spaltet, ein VotRang, 
der, wie F. Mvlius bemerkt 
hat, ^^wi analog Ist der I^aktion 
zwischen Seife (fettsaures Al- 
kali) und Wasser. Nach E. 
Warburg und T. Ihmori (s. 
das oben genannte Handbuch) 
bildet sich schon bei Berührung 
mit Wasserdampf eine al- 
kalisehe Schicht, entsprechend 
der (ileichung: 

Na,SiO, + H,0 = 
2Na()H + Sit),. 

Bei weiterer Verwitterung 
zieht das stark hygroskopische 
Alkalihydrat so lange Wasser 
an, bis der Dampfdruck der 
Lösung dieses Zersetzungs])ro- 
duktes gleich dem Dampfdruck 
des äußeren Raums ist. Man 
beobachtet auf der hydroly- 
sierten Fläche Tröpfchen oder 
Kristalle (s. Fig. 2), welche bei 
Anwesenheit von Kohlensäure 
in der Luft wesentlich aus 
.Mkalikarbonat bestehen. 
Nach genügend langer Verwitterung oder 
durch Kochen in Wasser wird die tilasnia,sse 
schließlich in ein weißes, gip.säliiiliches, aus 
zeolit bischen Verbindungen und freier SiOj 
bestehendes Produkt verwandelt. Umfang- 
reiche rntersuchungen haben besonders 
R. Weber (..Salz.säureprobe") und F. Kohl- 
rausch („Leitfähigkeitsmethode") angestellt 
Weber empfiehlt als Normalzusammen- 
setzung die Mischung 

6SiOj:lRO:lRjO. 



Digitized by Google 



47 



JSS 

'Zs II 



I '= > S * 2 



u « 

sä| ' II- 



« — 




45.« 



0,5 



66,7 

2,8 i 

0.1 • 
4>5 
0.3 
«.3 



M«5 



7.0 
7^ 



7«.3 



0,6 



4^2 



48.8 

I - 

! 0,8 



15.5 
21,0 

4.1 
0.3 



53,5 
ao^o 



6^ 



34.5 



40,5 



7.5 



3.0 
70.5 

tOiO 

12,0 
4,0 



0,3 



20^ 



I 4*1«» 
I - 



0,5 
0,1 



46,0 

0,2 



106,2 ) 100,0 [ 100,0 K»^ j SaOfi *^5S!^~TT35|2' 



0.5 



100^ 



100^ 



Zar Prüfung der Haltbarkeit verwendetdie 
Pbraiiadiach-Technischt' Heicheanstalt die 
EoHnmcthode von F. M\ litis. AI« Rea- 
genz dient eine I^sung von 0,ö g Jodeosin 
(C,iJ40^) in 1 1 Aether, dermitlliraaaer ge- 
sättigt i>t. Bpi R^Trilirinitj mit zersetz- 
lirhea (jl<k>ern eatj^tehi u 1 u t s;efärbte, in 
Wasser lösliche, in Aether unidsliche 
Salze vom Typus CjoJiOjH^.Kj, deren 
Menge in Milligramni pro Quadratmeter 
Glai^oberflächc kolorimolriscli prmittelt wird: 

a) iiaeh 7tteiger Verwittening der 
friseben BrneMUelie in bei mt 
Wa M rdumpf gesättigter Luft: „Verwitte- 
rungsalkaiität" = V.A. 

b) naeh ESnwfrkang eines waBserigeii 
.\uszug8 (IL ti" I IFT ! r Tabelle) auf die 3 
Tage mit H,ü vi rDcliandLite (L AuHZug) ge- 
blasene Oberfläche (geblasene Ober- 
flächen sind widerstandsfähiger, als Bruch- 
Qächen oder geschliffene und polierte 
Fliehen: wabrseheinlieh Tierdampfon beim 
Käsen Alkalion und Borsäure und es entsteht 
so eine hallbarere kieselsäurereicherc Schutz- 
lehicht): „Lösungsalkalität'' = L.Ä. 

Die Reichsanstalt setzte hiernach fol?rndc 
hydrolytische Klassen der Ver- 
witterbftrkeit fwt: 

(Tibelli» aielM neboistiihfliid.) 

Die Wirkung anderer Beafenaen (Losun- 
gen von Alkalien, Spuren, Salzen) muß in 
jedem Falle durch besondere Versuche er- 
mittelt werden (s. die umfangrMohe Utefatur 
über Haltbarkeit in dem oben genaiunten 
Handbuch). 

4. Grenzwerte der physikalischen Kon- 
«taaten. l>er ohemisdien Mamugfaltigkeit, 



Btzri< hnung 
(Klasse) 


V.A 


I 

II. Aiis- 
an« 18« 
?Tsge 


III. Au,^ 
0 OHl. 


1. Wasserbestän- 
dige Gläser . . 
II. R<>sistente 

CUiser . . . . 
IIL Hirtere Appa- 
ratengläser , . 
IV. Weichere Appa- 
ratenglü.ser . . 
V. Mangelhaft« 
Gttser .... 


«—5 
5—10 
10—20 
30-^ 
>4» 


0 — 3 0 — 20 
5— lO 20—61 
16— ^49 61— aos 

49— <S02 SOS— 409 

> 202 > 809 



welche durch die von 0. Schott her- 
gestellten Jenaer (iläser für wisäenschalt- 
liche und besondere technische Zwecke den 
II f.-. 2) ansfe^ebenen Umfang angenommen 
lial.enispnchteine erheblichgrößere Variation 
der Kon.stanten als es bei den älteren ge- 
wöhnlichen Kalk- und BletsUikatglisem der 
Fall war. Rechnet man ab extremste Zu- 
sammensetzung das Quarzglas hinzu, so 
ergibt sich folgende Uebersicht der Grenz- 
werte: 

(Tabelle siebe niebste Seite.) 

5. Abhängigkeit der physikalischen 

Eigenschaften von der chemischen Zu- 
sanunensetzunj;. Am besten untersucht 
(auch am genauesten mefibar) sind die op- 
tischen Kon-;faiitf n. Sie zeigen am deut- 
lichsten, daß die Form der Abhängigkeit 
keine lineare Funktion darstellt, vielmehr 
treten oft Maxima oder Minima auf, wo es 



Diglized by Google 



48 



(ilas 



üigeiuctuftea 



Minimum 



Maximum 



Maßeinheiten 



M«ehaniiebe KonttuitHk 

Spezifisches Qswjcht . . . 

Zugfestigkeit 

Druckfestigkeit 

EUstmtfttsmodid 

ElaBtiiitttnaU (Twldltmi d«r Qpflikoii- 
tnlctioii snr LiagvlilmtBtioik) 

Thermische Konstanten 

SMifiscIle WftniM zwischeit 16 and 100* * 
AlMolBto Winneleitniikkeit bei 16* . . . 
Kttbiiehflr Aiiidelinimcuoeffmeiit .... 



Optische Konstanten 
Uxtdanr BPMÜiiiaeniidMC (N»li«bt) . 
RebÜTe BrMbnng (bd— 1): (bf— nu). 

Klektroniagnetisrhe KonatantBB 
DielektmitfttBkolutuite (1 » oo) . . . 



6o 



4900 



<N33 
8,5 

I20 
7900 

0,319 



0,0817 

o,o,t6o 

(ü bis looo«) ^ (o bis IC»") 



Wa*,MT i" C 
kg, qmm 
kg, qmm 
kg» mm 



g, Cel>ia«ndfl 



0.2318 ^, -JT— 

0,0,332 I cm, g, s«e, CelaiaiKi. 

0,0^328 



I9i7 



4t35 



1,9626 
70,0 



9ii4 



Lnft » 1 



sich um die Steigorung eines Mischun^- 
bestandteils handelt, etwa analog dem Ver- 
bftlteii beim ächmelsen (Eutektikiuu). Die 
Wirkong der BBten Bvf d«n mittleren 
Brechungsindex (D) der Borsäure 
zeigt Figur 3 nach Abbe und Scbott. 



i^etzung von der Brechung abhängt, zeigt 
Figur 4 Die Kunre entspricht der mitt- 




ZnO 



U.O 




S2S222000 
— A«.taO««riOOI!^0| 
Kg. 8. 



Aufgetragen ist die Erhöhung des Index 
1,462 der reinen Borsäure durch x BaO 
auf 100 B0O3 nnd iqnivalente Menden LijO 
ZiiO PbO, (s. das oben genamitt' IT.uui- 
bucbj. Aebolicii verhält es !«ieh mit dem Ein- 
flttB der Basen Buf Kieeeb&ureglas (nn 1,458) 
oder reines Alkalisilikat^las. Wie die 
Dispersion bei wechselnder Zui^ammen- 



^ ^ mt ml — ^- ~^ ~ ^ Oi 

— • Minier Brechungsindex 

Fig. 4, 

leren Dispersion der ^ewnlniliehea 
Alknlisilikatgläscr, lüe Wirkung der 
übrigen Elemente i^t uiuuiUetbar ersicbt- 
lich. Auf diesen Studien beruht dieSteigefttlig 
der Leistungsfähigkeit der modernen op- 
tischen Instrjimente, insbesondere des Mikro- 
skops, des Fernrohre und des photognpjd- 
scheu Objektivs. 

üm dl« Abhängigkeit der Liehtdnrch- 
l;i-sii:kri ( zu crketiiieii. i>t 7.11 bedenken, 
daü die aus den üauptbeslandtcücu (Kiesel- 
säure, Aikalien usw.) eitcbmolzene Glas- 
masse fa^t ausnahni-ln- diircli ?]isrTi, Titan, 
Mangan und andere \ erunreinigungen gefärbt 



Digitized by Google 



49 



■t. Muunn wixd «Is .jEnttärbungsmittel", 
i. k iiir]Neitti«UMtionfirbuii^ gegen Eisen 

meist absichtlich zugesetzt: neuerdings auch 
äeluL Sieht man davon ab, so isthauptsäch- 
lidi die Gelbfärbung der Bleuilikat- und 
Boratgll^or im sichtbaren Teil, und der Ein- 
fluß der ächwerereu Oxyde auf den ultra- 
violetten Teil des Spektrums von Interesse. 
Die reinen Säuren BLO, und SiO., besitzen 
em hohe Lichtdurchfäsüigkeit. Dm Quarz- 
illl ÜBt bei X = 210 fifi in 2,8 mm Schicht- 
aickp noch 56'^,, der Strahhins^ durch. Jenaer 
rnol^dits bei / = 280 fifi in 1 mm Dicke 
ebenfalls 56% (nach Abzug der Reflexion), 
äciox^d wirkt stark absortiereiid, ebenso 
die meisten Farbstoffe. 

Viiu «großer Bedeutung für dit ;en- 
aekaft und Technik ist die Kenntnis des 
j^ttlerea iherinieelieii Antdelinungs- 
keeffisienten dinear = u, kubisch 
— Sa). Dessen Abhäi^igkeit von der Zu- 
taBmeneetznng haben zuerst 0. Sehott 
und A. Winkelniann studiert: aus den Ver- 
suchen von .Schott uintren u. a. hervor: 



I Ein therntisch («rie auch chemiwh) bedeutend 
widerataadifUiigereB GerftteglaB fttr die- 

niische Zwecke und das bekannte Jenaer 
, Giahiichtsylinderglas; ferner zwei Üa 
I die Therraometne mientiielirlielie Glfaer von 

rrfvrin-rprDrpression und säkularer Hebunsr des 
Kispunkteü, nämlich das Jenaer Normal- 

!glaBl6iUund das Borosilikat-Thermo- 
meterglas ö9"l Weitere systematische 
Studien an molaren Zusammensetzungen 
haben L. Grenet und Cbatenet durch« 

' geführt (s. das obengenannte Handbuch). 

Die für den Ausdehnungskoeffizienten, 
fowie für die flbri^en physikalischen Kon- 
itanten Tenmcht» taneare DanteUnng: 

K = oci^x j -f- oi|X| -|- . « . . 

worin K den belrcffenden Komtaatenwert, 

X, X|... die (U'wichfsprozente der beteiligten 
Glaaoxyde und a^ a^.. Koeffizienten be» 
deuten, ergibt als Bewdtat die in naeh- 
stehender Tabelle yersdchneten Zahlen- 

werte : 



■bcfti 

teil 



"3, & 



8 



WiS 

s 



"8 



eiaetiiS(at«aMidal<Z«aiDod.) 



n 



So 



a 



SiO, 
B.O. 

Al,0, 

K,0 
MSO 
CbO 
ZdO 
BkO 
PbO 
8h,0. 



6o,3 
70,0 
142,08 
I 102,2 

153,37 
223.1 



2,3 
1,9 

2.55^ 

-♦iL. 

2,6 
2,8 

3.8 

5.9 

7,0 

0.6 



9 

6,5 
7,5 



»23 

70 



100 



70 



180 



70 
60 



»50 



2 
I 
I 

20 
«5 

5 

^■5 



60 
5 

110 
ao 
60 

62 



61 
40 

70 

^ i 

46 • 



100 
70 
40 
70 

too 
70 



70 

25 

_70 

70 
30 
30 



30 
55 



0,8 
0,1 

2,0 

5,^ 
10,0 

8.5 
0,1 

1,8 

3.0 
3.0 



316 
200 t 



259 



70 
60 
371 
95 

I30 

126 
124 
28 



I9»3 
2374 
1902 

1860 

2439 

19038 

12488 

672, 
5", 



Btobaehttr — 



Winkel 



mann 



Foeke W. 



Die üebereiBBtimBmiiy swneken Biob- 

achtune und Berechnuni; ist bei den meisten 
Konstanten wenig befriedigend, da diu Ab- 
hängigkeit eben Keine lineare Funktion ist, 
kdof h t^ewinnt man innerhalb des Bereiches 
der tcchiüüchen Zusammensetzungen immer- 
hin ein ungelihrei i^ild der Wirkung. Wie 
iehr sich (iippes mit der Auswahl derniasarten 
ändert, wird aus den Koefliiieaten des 
Ejastizitätsmoduts deutlich. Am besten 
itinunt die Berechnung beim spezifisclien 
^«Mricht und der spezifischen Winne, aaeh 
% die thennische AusdehlUg Orhilt HUUI. 
kidiiche genagende Werte. '• 

Uandvortcrbudi der Natnrwüwensobarwn. Band V. 



I 6. Glaafarbateffe. Znniohst folgt hier 

eine Aufzählung der Farben und der 
Einlachen Farbstoffe, mit welchen sie (in 
I geeigneten Gllsem) berrorfebraoht iverden 

! können. 

j Rot. a) iiubinrot durch Kupieruxyüul 
I (wahrscheinlich metallisches Cu) oder Seien 
(in Verbindung mit CdS); b) Purpur durch 
nictalüsches Gold; c) Rosa durch belen oder 
selenigsaure Salze (ohne CdS); d) Violett- 
rot durch Manganoxyd. 

Gelb, a) Reines Gelb durch Schwefe?- 
i<adiuium und andere Sulfide. T'ranoxyd, 
auch Eisenoxyd; b) weniger rein durch 



Diglized by Google 



50 



Glas 



IViekeloxyd, Kohle; c) als Laeurf&rbe durch 
■ntaUfaeliM Silber. 

Grün durch Kupfcroxyd (blaiitrrün), 
Chromoxyd (gelbliches Virün), Kisenuxyd und 
EiMDOXIfvIal (Gelb^ün bis HIauKrün)'. 

Blau durch Kobaltoxyd, Rupfen ixyil 
(Farbe der CuSO^-Lösung oder auch grun- 
behes Blau). 

Violett durch Miokelojq^d, Manguoxyd 
(rötliches Violett). 

Schwarz durch Ei.senoxyduloxyd. 

Besonders reine, gesättigte Farben 
erh&lt man in Grtin, Blau und Violett besser 
durch Mischunm-n f^ewisscr Farbstoffe, 
z, B. Grün durch Chromoxyd -f Kupferoxyd, 
Blan ämch Kobaltoxyd + Kupferoxyd, 
Violett durch Niekelozya (oder Mai^|uozyd) 
+ Kobaltoxyd. 

A. Leerenier onterseheidet nach der 
WirkttDgiweise drei Kiemen ▼on Glaibri»- 
stotfen: 

1. Unmittelbare Farbstoffe. Sie er- 

zeuecn schon in der ircrin^stcn Spur eine 
Farbunj;. deren liitcn.-;ität in einfacher Ik'- 
ziehung zu der Menge steht, in Widcher 
der Farbstoff dem Glase zugesetzt wird. 
Zu dieser Klasse gehören die Oxvde der 
Metalle Co, Ki, Fe, Cu, Ca, Mn, UK ferner 
Eisenoxydul, Chromsäureanhydrit, Mangan- 
eiroeroxTd, Manganoxydul, die Sulfide and 
Selenidc der Alkalien und alkalischen Erden. 

2. Sättigungsfarbstoffe. Ihre Wir- 
kung beginnt erst bei einer gewissen Konsen- 
tration und liegt im allgemeinen nurinnerhalb 
bestimmter Temperaturgrenzen. Ks gehören 
in diese Klasse aas Kupferoxydul, die (iold- 
verbindungen, die Silbersalzc In der Glas- 
technik bezeichnet mau die von diesen 
Stoffen hervoi^ebrachten Farben als „An- 
laaffarben". Um z. B. das Rubinrot dus 
Knpferoxyduls zu erzeugen, t'enüijt es 
nicht, dem Glasflüsse eine bclicbi^'c Menge 
CujO einzuverleiben. Das Glas bleibt zu- 
nächst farblos bis zu dem Augenblicke, wo 
der ZMue-et/te Farbstoff einen si^wissen 
Prozentsatz erreicht (der sich nach der Zu- 
sunmenfletzung des Glases riehtet). Ist dieees 
Minimum des «m IkiUi-s aber einmal erreicht, 
dann wird die Färbung plötxüch so intensiv, 
daB es praictiseh nnmoglieh seheint, eine 
kontinuierliche Abstufung viim bla.ssen Rosa 
bis zum starken Rubinrot zu erreichen. 
Aehnlieh Terltalten rieh Gold imd Seh wef el- 
eadmium. 

3. Zementfarbstoffe, auch Lasur- 
larbRtoffe genannt. .\ehnUeh wie der 
Zementstahl aus Schmiedeeisen entsteht, 
indem Kohlenstoff in die Oberflächenschicht 
eindringt und chemisch gebunden wird, so 
laaeen sich durch Zementation gefi^bte Gläser 
herstellen. Bestreicht man z. B. das Glas 
mit einer in Wasser anireriilirten Mischung 
TOD rotem Ooker und einem geeigneten 



Silbersalz (ChlorOr, SiOfOr, Phosphat, Chro* 
mat usw.), so iei«rt es nach dem ESnlnrennen 

in der Malennuffel (bei schwacher Rotglut) 
und Reinigen eine goldgelbe Färbung, 
die sich in die Glasmasse hinein Iris sn einer 
i:ewi^<en Tiefe fortsetzt. Achnlich erhilt 
man auch die Kupferrubinfärbung. 

Die Abltlogigkeit der Absorption von der 
Zusammensetzung des Glases nat &, Zsig- 
mondy eingehend .^itudicrt. 

7. Trübungsmittel. Peines Glaspulver 
erscheint kreideweiß. ElM»nso wirken dichte 
Schäume von Blasen im Glase oder fein 
verteilte, obwohl durchsichtige Tröpfchen 
oder Kristalle von anderer Brechung, als die 
(imndmasee beritct Diese Erscheinung 
Iteniht auf der Zerstreuung oder Diffusion 
des Lichtes dorch vielfache Beflexion. Sind 
die empencKerten ToQehen getenfllier der 
Wellenlänge / des auftretenden Lichtes 
klein, dann folgt ans der Theorie für die 
Intenritit i dea diffus retMctiaton liehtes: 

. C 

' = 

wo C eine Konstante bedeuten möge, die 
von der Natur des Mediums und des 
Trübungsraittels abhängt. Je kleiner jl, 
desto intensiver die zurftckgeworfene 
Strahlnni^, daher der bllaliche Sehein 
der opaleszierenden Kmul>i<inen. Für die 
durchgehenden Strahlen folgt daraus, daß 
umgekehrt die längeren Wellen am 
wenigsten Lresehwächt erseheinen. daher 
die rote oder gelbe Färbung des „.Milch- 
und Opalglases'* im dorehnllenden Licht. 
Diese mit der Absorption vcrirleichbare 
.\uswahl des Spektrums getrübter liläiser 
findet nicht mehr statt, wenn gröbere 
Teilchen in dem Glase suspndiert sind, 
die, an sich weiß und undurchsichtig, 
das Licht zerstreuen und, im Durch- 
schnitt genommen, gleichmäßig schwächen. 
Man bezeichnet Glassuspensionen dieser 
Art als „Alabastcrglas". Der Name 
Glas bezieht sich natürlich nur auf die 
Gmndmasse, welche entweder teilweise 
eiitiilast ist iider ein zweites Glas suspen- 
diert eutbält, womit die Homogenität auf» 
gehoben wird. 

Zur Herstellung von Opak'las oder 
Milchglas bedurfte es keiner besonderen 
IMbungsmittel in Form von fremden Zu- 

Sätzen zur (ilasmasse, wenn diese die ge- 
eignete Zusammensetzung hätte, um iM'i der 
.Arbeit durch Kntglasung oder Ent- 
mischung trüb anzulaufen. Darauf richtet 
man sich aber gewöhnlich nicht ein, vielmehr 
\^ill man das gewöhnlich geschmolzene 
und bewährte „Klarglas'' nach Belieben 
in Opalglas (,.Nebelgla.s") oder Milchglas 
verwandeln. Hierzu dienen dann haupt- 
sächlich Phosphate oder Fluoride und 



Digitized by Google 



Olas— GMochgewkhl 



61 



andere Verbindungen, die kristallinische Aus- > Körnchen oder als AosfOlkuig in Foramini- 
iclieiduiigen bilden. Vgl. die Ausftthningen . ferenschalen vor und bildet sich im Meere 



n den inirageiiauteii Handbueh. 



haaptiielilieli. an fluBamen Ktsten. 



Chr. DltMe^ Die i^lagfahrikation. 
^ «. BtPrUn J»U. — . «7. Uenrivauae, It 
nrnttbcHMol. Jln>ftJi»7. — H. JJ n wM f«, 

Jmaer OUu. Jtna 1900. — O. Tammmmtf 

KrütatHaierm und Sehmelun. Leiptig 1908. — 
E. Zschimmer, Die Glatimliwtrü in Jena. 
Jenai909. — Jfertelb«, BandUUuinFiichtrt 

WS, 



Eigentümliche konzentrisch-schalige und 
gleichzeitig radialfaserige Texturen beeoaden 
bei Eisen- und Manganerzen (vgl den Ar^ 
tiM „Sphftrolithe'^). 



GUnber 

Jebann Rudolf. 

Geboren 1604 n Karlttadt in Franbm ist 
Gliuber nach einem höchst unsteten Leben in 

'»MUrreifh, am Rhein, in Holland, wo er den 
iatrochc'inischen Bestrebungen seiner Zeit {rcinäß 
medizinische und chemische Arkana (Heilmittelj 
herstellt« und vertrieb, 1668 zu Amsterdam ^e- 
üorben. WUuend Glau her auf der einen Seite 
ab Knd seiner Zeit hOehst phantastischen und 
Skerg;lÄiibi':then Vorstellungen zugänglich war, 
Ist er sieh andererseits vielfach als nüchterner 
|Bter Beobachter Ijewährt und wicht ifre Tatsachen 
(omt beschrieben. Dss Glaubersalz, sal mira- 
bile Glauberi, trigt seinen Namen; viele 
Hstalkhloride hat er snerst hergestellt, im 
GeMete der IfinereUulMi und der F&rberei 
■snche wichtige Vorschrift gegeben. Auch als 
Nationalökonom zeigte (ilanber einen weiten 
Bhrk und große BtV'-''"'"- wirt-^i haftliche 
Fragen, wie sein sechsbändiges Werk: ,,l>es 
Teutsch-Landes Wohlfahrth" (Amsterdam K156 
bis 1660) erksanen l&fit Seine ssUreichen 
Budschriften sfnd tnsanmengefaOt worden in 
dsM 1715 in Leipzig erschienenen Werke 
Osalnrus concentratus oder Kern der Glauber- , 
Schriften. 

S. «Ott Jfeycr. | 



Glaukonit. 

HrQnsande — Sande mit Glaukonit, 
'l i iknnit ist ein Kalinm-EiMii-Afaiminiun- 
uiihat, kommt in Fwrm tob Ueinen grflnen ' 



Oleichgewicht. 

Einleitung. 1. <iieichgewicht der Kräfte. 
1. Gleichgewicht an einem Masseupunkt. 2. Be- 
rfidcsieht^aDg der Beibang. 8. Gleietafewieht 
am stsnea Korper. Der Momentensats. 4. Ststflc 
ebener Kraft^ysteme. 5. Gleichgewichtsbedin- 
gnngen eines starren Körpers l)ei ebenem Kraft- 

rem. ii. Statik räumlicher Kraftsysteine. 
Gleichgewichtsbedingungeu bei räumlichen 
Kräften. 8. Gleichgewicht beliebiger Pun]^ 
Systeme. DefotmierMie Kfixper. iL Frini^ 
der TirtneDen Arbeiten. 1. Das Prinstp für den 
Massenpnnkt und für Punktsysteme. 2. Das 
Prinzip vun Toriceiii. 3. Virtuelle Verschiebungen 
eines stiirren Kiirpers. 4. .\nwendung des ArbeitvS- 
prinzipg auf elastbche Systeme. III. Stabilität 
des Gleicheewichts. 1. Definition der StahOitit. 
DiriehletsciMr Sati. & Anwendttncani rotierende 
Systeme. 8. Metbode der Ueinen Sehwingungen. 

IV. Thermodynamisches Oleichgewicht. 1. Die 
beiden Hauptsätze der Therniodyiiamik und die 
Bedingimgen des thermodyuamischen ^deh* 
gewicht«. 2. Einfache Anwendungen. 

Einleitung. Bleibt der Zustand eines 
mechanischen Systems unverändert, solange 
die Kriifte, die vun anderen Systemen aus ein« 
wirken nicht geändert werden, so sagt rnari, das 
System sei im „Gleichgewicht" und den Zu- 
stand selbst bezeichnet man als „Gleiclige- 
wichtszustand". Der Ausdruck ist auf die 
Vorstellung Kurflckzufflhren, dafi dSe Krftfte, 
die bestrebt sind den Zustand abzuändern, 
sich gerad« das Gleichgewicht halten, etwa 
wie twei gleiehe Gewichte, die an «nern 
Hebel in gleicher Entfernung vom Sttitz- 

Suukt angreifen. Zuweilen wird der Begriff 
es deiragewiehtsTOstand^ auch anf Bo- 
wef?ungszustände aiisjipdehnt. indem man 
von der Lagenänderun^ abi>ieht und nur 
gewisw GrOfen, die bei der speziellen Be- 
wppuncr tinveriindert bleiben, ins .\ut:e faßt. 
So sagt man im allgenieineii von Körpern 
oder Systemen, die eine geradlinige gleich- 
förmige Translation erleiden, daß sie im 
Gleichgewicht sind, da die Kräfte in diesem 
Falle (lensell)en Bedingungen geniiicen. wie 
beim Ruhezustände. Weiterhin wird aber 
oft eine soi^enannte „stationIre** Bewehrung, 
die nicht in eoradlinig gleichförmiger Be- 
wegung besteht, ebenfalls als Gleicbgewichts- 
sustand angesehen, indem man z. B. bei dem 
rotierenden Kreisel nur die Neigung der 
Kreiselachse und die KotationsL'e^chwindig- 
keit als Zustandsgrößen betrachtet und von 
der der Drehung »tsprechenden Lagen* 



Digltized by Google 



53 



Änderung der einzelnen Teile absieht (die 
Drehung wird als „verborgene Bewegung" 
betrachtet). Demiiacli ist z. B. ein um 
die vertikale Aebse rotierender auirechter 
Kreiid ebenso im ,tGleichgeirieht*', wie 
ein in der Luft i^loichförmig fortschreitendes 
Flngzeug. Eine noch weiter gehende Verall- 
gemeinerung des Gleichgewichtbegriffs ist 
d;is „statistische Gleichgewicht", H i riem 
wir nicht nur von der „verborgeneu ikjwe- 
gung", d. h. von deo LMenindernng der 
Systemteile absehen, sondern auch von 
den Größen, die wir ab Zustandsgrößen an- 
sehen, statt einer strengen Konstanz nur 
einen konstanten zeitlichen Mittelwert for* 
dern. Als statisches Gleichgewicht von 
Systemen, die aus sehr zahlreichen Teilen 
(Molekeln) besteben, wird namentlich das 
„thennodynambche Gleidqjjewieht*' ange- 
sehen. 

Die Mechanik liefert swei Methoden, 
am SU entscheiden, ob ein System den Gleieh- 

gewichtsbedini^iingen c;enfi2t: 

erstens kann mau die Kräfte betrachten, 
die auf das System wirken und prüfen, ob 
sie in ihrer Wirkung »ich gegenseitig auf- 
heben, 

sweitens kann man ein Arbeit^prinzip 
anwenden, indem man die Arbeit berechnet, 
die die Kräfte bei einer gedachten Verände- 
rung der Lage leisten würden. Das Ver- 
schwinden dieser Arbeit ist die Bedingung 
dafür, daß die KrUfte sich das Gleichgewicht 
halten. 

Die erste üethode — die Prüfung des 
„Kriftegleichgewichte** — hat den Vor- 
teil der An~rhaiiliphkeit. hat aber den Nach- 
teil, daß ieder geometrische Zwang, jede 
Art der verbindunir dureb besonders ein> 

feffihrte Kräfte (Rpaktioi !:r:ifte. innere 
•pannungen) berücksiclitigt werden muß. 
Das Arbeitflprinsip — das als „Prinzip 
der virtii'Uen Arbeiten" bezeichnet 
wird iiat demgegenüber den Vorteil, 
daß Reaktionskräfte, die keine Arbeit leisten, 
überhaupt außer acht frcla?!<pn werden 
küuneu und innere Kräfte nur in der Form 
von Arbeit und Energie in die Rechnung ein- 
treten. Das Arbeitsprinzip kann daher weit 
über die Grenzen der eigentlichen Mechanik 
hinaus verallgemeinert werden und man 
gelangt in dieser Weise z. B. zu einer phäno- 
menologisehen Theorie des ..therraody» 
namischen Gleichgewichts", d. h. zu 
einer summarischen Behandlung der Er- 
scheinungen, deren eigentliche, tiefergehende 
Analyse nur die statjsehe Mechanik 
liefern kann. ^ 

Damit ein System in der Tat dauernd in 
einem Zustand beharren kann, irmügt es nicht, 
daß die Gleichgewichtäbedint^ungcn erfüllt 
sind. Man hat außerdem zu prüfen, ob dw 
Gleichgewicht stabil sei, d. h. ob eine ge- 



nügend kleine Störung nur eine kleine Modifi- 
kation der Zustandsgrößen, also nur eine Be- 
tt epunt; innerhalb enger Grenzen in der Nähe 
des Gleicligewichtsustandes zur Folge hat 
oder aber den Gleichgewiehtznstand terstArt. 
In dem zweiten Falle wird ein Zustand 
wenn auch streng genommen die Bedingungen 
de« Gleichgewichts erfüllt sind — sich prak- 
tisch doch nicht dauernd halten können. 
Die Stabilitätsfra^e kann ebenfalls nach 
swei Methoden entschieden werden, indem 
man entweder die Bewetrnng berechnet, die 
bei einer geringfügigen Aenderung der Zu- 
standsgrößen eintreten würde („Methode 
der kleinen Schwingungen") oder aber 
durch Erweiterung des oben erwähnten 
Arbeitsprinzips („Prinzip vom Minimum der 
potentiellen Energie"). 

Die erwähnten Fragestellungen und Metho- 
den bilden den Gegenstand der naehfolgenden 
Zeilen. 

I. Das Oleiehgewieht der Kräfte. 

I. Gleidtgewicht an einem Massen. 

punkt. Kin Masscnpunkt ist im Gleich- 
gewicht, falls die Resultierende der Kraft«, 
die auf ihn wirken, verschwindet. Diese 
Aussage setzt das Axiom voraus, daß die 
Wirkung zweier Kräfte, die an dem- 
selben Punkt angreifen, stets durch 
die Wirkung einer einzigen Kraft 
ersetzt werden kann, welche aus den 
beiden durch Zusaniniensetzunu nach der 
Par^lelogrammkonstruktiou entsteht. Ist die 
durch wiederholte Anwendnng des ParaUelo- 
grammsatzes gewunin in Ki ul tierende gleich 
Kuli, so halten die Kräite einander das 
Gleiehgewieht. 

Sind zwei Kräfte, die an einem M;issen- 
punkt angreifen, im Gleichgewicht, so müssen 
sie demgemäß gleich nnd dem .Sinne nach 
entgegeiiaesetzt sein. Sind drei Kräfte im 
Gleichgewicht, so liefern je zwei von ihnen 
eine Resultierend«, die der dritten dem ab- 
solut en Hetrairo nach (([v'uh nnd entsretren- 
gesetzt gerichtet ist. Drei Kräfte im Glei( b- 
gewicht liegen also stets in derselben Kl)ene. 
Im all^eineinen bilden Kräfte, falls sie im 
Gleichgewicht sind, eiiien_ geschlossenen 
Linienzug, wie dies aus wifloerholttf An- 
wendung des Parallelogrammsatses un- 
mittelbar folgt (s. Fig. 1). 





Fig. 1. 



Digltized by Google 



Qlcidigetriolit 



SS 



Ist der Punkt iu mimi Bewegungsfrei- 
kflit fohindert, so muß der geometrische 
Zwang dureh Einftilinmi!; bet;onaerer Kräfte 
ber&cksiehtigt werdeu. liuht z. B. ein schwerer 
Pinkt anf einer wagerechten Ebene, so muß 
man. um mit dem obigen Prinzip im Ein- 
kluig zu bleiben, annehmeu, daü vuu 
der Fliehe aus aui den Punkt eine Kraft 
aiKefllrt wird, die die Wirkung der Schwere 
sflfnefat. Ist die Fliehe sehr glatt, so nimmt 
man an, daß nur eine Kraft vorhanden 
ift, die das Eindringen des Körners ver- 
UuMt, dagegen keine, dfe die Bewegung 
Uni'- dor Fläclii' hindorn v.ftrrlr". Eine 
solche FlÄche nennt man „reibungslos"; 
m iit dadnreh gekennzeichnet, d»0 rie 
nur eine zur Fläcne ..senkrechte Be*lc- 
tionskraft" auszuüben vermag. 

Am dieser Festsetzung folgt, daß ein 
Ma.««^npnnlvf anf einer reibungslosen Fl&che 
dwiu und nur dauii im Gleichgewicht ist, 
falls die äußeren Kräfte eine zur Fläche 
senkrechte (bei einseitiger Hinderung der 
Bewegungsfreiheit nach dem Innern der 
Stützfläche treric'htete) Resultierende liefern. 
Die senkreehie BeAktionskraf t ist dann gleich 
dv Bendtierenden der übrigen Krtfte nnd 
ibr ent^^engesetzt gerichtet. 

2. Gleichgewicht eines Massenpunktes 
mit Berücksichtigung der Reibung. Die 
Erfiiliriincr zeigt, daß an jeder Flfiche anßer 
dfr normalen Reaktion-^ikraft eine „lieibunga- 
kruff auftritt, die die Bewegung längs 
der Fläche hindert. K ^ ii i im allgemeinen 
als empirische Regel angenommen, daß die 
Beibung einen oberen Grenzwert nicht 
überschreiten kann, der proportional ist mit 
der zwischen cien zwei sich reibenden 
Flächen auftretenden Druckkraft; der 
hoportionaliUtfilaktor — Reibungskoeffi- 
nent genannt — hängt von der „Rauhigkeit" 
der Flächen ab. Im Falle eines Masse n- 
punktes, der auf einer raiUien Fläche ruht, 
■t der Dmdk swieelMB dem Pnnkt und der 
Fläche durch die senkreclite Reaktions- 
kraft iK\ g^eben, so daß wir für die Rei- 
bong fln die Ungleichung 

gder K^^-ibungskoeffizient) anschreiben 
önnen. Aus diMer Ungleichung folgt, daß 
die RcF'iltifronde der von der Fläche au?- 
geübttn Kruite stets einen Winkel mit der 
Flächennormalen bildet, der kleiner ist, als 
der wReibungswinkel" a, d. h. der Winkel, 
dnsni trigonometrische Tangente tga = f 
ist. Wahrend also ixnm (ik'iehfjewieht an 
der reibungslosen Fläche die R^ultierende 
der litBerai Kräfte mit der Flldwnnonnalen 
zusammenfallen muß, fzenügt es bei der 
rauim Fläche, daß die ReeiUtierende inner- 
halb mm Kegels (,3dlNiiig;ike^en fällt, 
den mnn mit der Oeffnung a um die Fudieil- 
Dorniale beschreiben kann. 



Die einfachste Anwendung deä letzten 
öatzcü bildet daä Gleichgewicht eines schweren 
Punktes auf einer sehiefoi Ebene (Big. 8)» 




Die einzige äußere — nicht von der Unterlage 
herrührende Kraft ist die Schwere vom 
Betrage mg (m Masse, g Beschleunigung 

ider Schwere). Diese fällt offenbar inner- 

' halb des Reibungskegels, solange der 
^CisrnnfTswinkel <p der schiefen Ebene 
kleiner ist als der Reibnn^swinkel. Mau 
erhält daher folgende Metbode für Be- 
stimmung des Reibungskoeffizienten: man 
bestimmt jenen Grenzwerl des Neifjun^s- 

j Winkels, bei dem der Massenpunkt noch 

I gerade in Rahe bleibt; dieser Grenzwert 
liefert unmittelbar den Reibungswinkel und 
die trigonometrische Tangente den Reibung 

! koefÜEienten. Fragen wir nach der <MBe 
der Reaktionskraft und der Roibunu, so 

I liefert die Zerle^ng der vertikalen Schwer- 

I kraft die bdden Gleichimgen 
N = mg cos 9? 
R = mg sin 9 
und aus der Bedingung 
R<Nf 

folgt 

mgsina>< fmgcosip 

»gV<f 

7?< a, 

wie wir bereits gefunden haben* 

3. Gleichgewicht am atafran KVtper. 

Der Momentensatz. Für die Cdeichsewichts- 
bedingung der Kräfte au emem starren 
KOiper^&auehen wir ein zweites Axiom; 
dies sagt aus, daß zwei Kräfte, die an zwei 
Punkten eines starren Systems angreifen, 
sich das Gleichgewicht halten, falls sie in 
die Verbitidungslinif der beiden Punkte 
fallen, gleich groli und entg^eüj;e:5elzi ge- 
richtet sind. 

Das neue Axiom ist gewissermaßen eine 
Erweiterung des engten Axioms, das die 
Krsetzung zweier Kräfte durcli die Resul- 
tierende erlaubt, iaUs sie au demselben 
Pniikt angreifen. Das zweite Axiom er- 
rnfidicht nun die Zusammensetzung zweier 
Kräfte, sobald ihre Wirkungslinicn sich schnei- 
den. Es ist nimlioh klar, daS auf Grund des 
neuenAxioms jede ICraft in ihrer eigenen Wir- 
kungslinie sich beliebig verschieben läßt, 



Diglized by Google 



64 



ohne das Gleichgewicht zu stören. Greift 
f. B. eine Kraft P im Punkto A an, und 

wnü'Mi wir dicj'olbc nach B vpr^('llit'l)^tl. 
tili kunnt-u wir in B zunächst zwei gleiche 
und entgegengesetzt gerichtete Kräfte P and 
— P hinzuffi>jpn. ohne ;ni dem System etwas 
zu ändern, da diese sich nach dem ersten 
Axtom aninieben; anderarseits heben sich 
nach dem zweiten Axiom P in A und P 
in B ebenlaJls auf, so Uali schlieUlich 
nur P in B übrig bleibt; d. h. die Kraft 
kaon von A junot a verschoben werden, ohne 
daB an dem System irgendwelche Aenderung 
einlrctcn \vitrdi\ 

FOr das Gleichgewicht eines starren 
KSrpeni ist «8 demnaeh gleichgQltig, in 
velciiem Punkte ihrer "\VirKiim:>1init' i-iiie 
Kraft angreift. Während die kralt im all- 
gemeinen durch GrOfie, Richtung und An- 
griffspunkt rrrijphpn -wird, koriiint für die 
Statik des titaireu Körpers statt des Angriffs- 
punktes nur die Angriffslinie in Betracht. 

Die beiden Axiome können an< h in der 
Fürm zusajiuiiengpfaßt werdeu, dab die 
Kräfte, die an einem starren Körper 
angreifen, an ihre Wirkungelinie ge- 
bundene Vektoren sind, die Bich 

n;»e!i den KeL^-ln der Ve ktoraddition 
zusammensetzen lassen. 

Am dem ümstande, daß eine Kraft 

iti ifi: r n'irkungslinie beliehic; verscludien 
i^crdeu kiuin, folgt unmittelbar, daü eine 
Kraft volbtändig gcoeben ist durch ihre 
Größe, Kiehtung, und durch ihr ..Mntnent" 
in bezug auf einen beliebigen Punkt. Unter 
„Moment" einer Kraft in bezug auf einen 
Punkt verf^tehen wir allfreTiiein einen Vektor, 
der stuikrecht steht zu der durch die Kraft 
und den Bezugspunkt durchgelegten Ebene 
und dessen Größe durch das l^odukt 
der Kratt mit ihrem Hebelarm (mit dem 
normalen Al)stand der Wirkungslinie vom 
Bezugspunkt) gegeben ist. Diese üröfie ist 
gleich der doppelten FMohe des Dreieeks, 
das man erhidt. falls man Anfangs- und End- 

gunkt der Kralt mit dem Bezuppunkt ver- 
indet. Man befdehnet das Moment als 
„Vektorprodukt" der Kraft und dw tum 
Angriffspunkt führenden Fahrstralils. 

Wie die elementare Vektorrechnung zeigt, 
ist da."? Moment eine additive l'JL^eii-eliaft 
der Kräfte, d. h. Munieut der liesullieren- 
den (der „Vektorsumme" der Komponenten) 
ist gleich der Resultierenden (Vektnrxtiinme) 
der Momente der Komponenten. Man nennt 
diesen Satz den Momentensatz oder den 
„VarignonsoheD" Satz. Daraus folgt, wie 
wir es gleich zeigen wollen, daß ein beliebiges 
Kraft«y»teni >tets redn/.ieit werden kann auf 
eine „resultierende Kraft" und auf ein 
„resohierendee Moment'* in t>ezag aal einen 
beliehis: srewf'ddten Punkt. 'A\\r'\ Kraft - 
Systeme smd äquivalent, falls sie dieselbe 



resultierende Kraft und dasselbe resultierende 
Moment Kefeni und insbeeondere ist ein 

Kraftsystem, das an einem starken Körper 
1 angreift, dann und nur dann im Gleich- 
, gewicht, falb die resultierende Kraft und dat 
resultierende Mmnent beide verschwinden. 

Die iiedukliuu von Kraftsysteraen ist 
' besonders einfacli, falls alle Kräfte in der* 
selben Ebene Me?pn und so wollen wir una 
, zuiiächöt auf üieöeu Fall beschränken, 
j 4. Statik ebener Kraftsysteme. hie 
Reduktion ebener Kraftsysteme kann anar- 
lytiscb oder graphisch geschehen. 

a) Re ( Ii neris ehe Kednktiun. Be- 
zeichnen wir die Kraftkomponenten mit X, 
Y, die KowifiiuiteB des Angriffspanktes 
ndt X, V nnd rechnen das Moment positiv, 
I wenn die Kraft in positivem Sinne (von 
I der X-Achse zur y-Aeose) dreht, so ist das 
Moment gleich 

M-Yx — Xy 
I Sind also n Kräfte durch ihre Komponenten 

nnd ihre AnirriffsjHinkf e gegeben, so sind 
die „Kunipoueiiieu der resultiereu- 
I den Krftf 

I n 

und das neultieremle Moment 

M ^ Z(Y,X4- X,y,) 

Daraus folgt, daß sobald Rx und By 
nicht beide Null sind, die Wirkungslinie der 

Resultierenden >teis sn bestimmt «erden 
kann, daß ihr Moment gleich ist dem Ge- 
samtmoment des Systems. Wir habm nur, 
falls die Koordinaten' des Angriffspunktes 
der Resultierenden mit tj bezeichnet 
werdon 

Rvf — nxtj = h Y. X, - X, y.) = M. 

1 

zu setzen und diese Gleichui^ bestimmt 
eine gerade Unie als Wirkanftslniie der Re- 
sultierenden. 

Einen Ausnahmefall lieftrl Ii» = Ry ^ 0, 
Ist dann M verschieden von Null, so ist das 
System ;i()uivalent einem residtierenden Wu- 
m'ent, desi>en Größe — wie man Kiehl einj.ieht 
— von dem Bezugspunkt unabhängig ist. Man 
sagt auch, da« System ist gleichwertig einem 
„Kräf lepaar". d. h. zwei gleichen und ent- 
gegengesetzt eerichteten Kräften, deren Ab- 
stand so bestimmt ist, daß das; Produkt 
Kraft X senkrechter Abstand (Hebelarm des 
Krriftepaares) M Iteträu't; ein -nlelie 'irl ilde 
liefert augen.seheinlioh lür einen Udieliigcn 
Punkt der Ebene dasselbe Moment M. 
Ist schließlich Rx = Ry - M - 0» 80 
das System im Gleichgewicht. 



Digitized by Google 



ajeidigewiobt 



55 




b) GrAjpliische Reduktion. £ia 
tehr einfiome ^raphisehes Vtgfahnn tat 

Reduktion von ebenen Kraftsystemen liefert 
die Methode des sogeuwuiten Seilpolyj^ons. 
Wir Dehmen s. B. vier Krifte P^, P„ P„ P«, 

(Fig. 3i gcccbcn nach Größe uiul Wirkungs- 
liaie. ätAtt die Kräfte miteinander zum 
Sdnutt in bringeii und nach dem "FuuMxikh 
jo^mmsatze zus'iuiiürtuusetzen, 
fügen wir Hilfskralte P,i. . . P«, 
ku»u derart, daB drei Kritftot 
dir in einem Punkte zusaromen- 
kultiu, stets im Gleichgewicht 
mi. Da die Kräfte P|,.- P,t 
in positivem und negativem Sinne 
hinzugefügt woden, ändern sie 
an dem System überhaupt nklits, 
et bleiben also die erste und die 
ktste HiUsknft P«, und P«, 
übrig und falls wir die Kräfte so 
bestimmt haben, daS je drei in 
eineiB Punkte siuainmenlaafen- 
den Kräfte im Gleiclii^owicht 
«fid, so ist offenbar das pr- 
witfrir System im (rlcidi- 

rcht, d. n. die Resultierende 
Kräfte Pg, und P40 ist gleich und ent- 

rBfceetzt gerichtet der Resultierenden 
iirspriingbcb gegebenen Kraftaystems 
uud liiii dieselbe Wirkungslinie. 

Es erübrigt daher die Hilfskrfitte so zu 
bestimmeQ, daß je drei in einem Punkte 
nmramenlaufenden Kräfte eieh das Gleieh-- 
«wicht halten. Dies ^^esehieht in einfachster 
Weise durch folgende Konstruktion: wirj 
tnfen die Krifte Pi. P«, P«, P« nach-| 
einander in einem LiTiienzuj^ (narh Größe 
und Richtung) auf, uud verbinden Anfangs- 1 
uud Endpunkte mit einem bdiebigen Punkt 0. 
Wrilii.'ii wir die Hilfskräfte uacn Richtung 
uüü GrGüe gleich den Verbindungsstrecken, 
m bilden je drei Kräfte» die in einem I 
Piir.kti' des ..Seilpuly^rms" rufammenliuifen, 
IUI .,Krai!pülyguir' ein gesclilüsseues Dreieck, , 
W daß unsere Bedingung erfüllt ist. 

Wir erhalten somit die Resultierende nach 
CM6e and Richtung, indem wir den Linienzug 
P, . . . P^ im Kr^tpnly^on schließen und 
ihie Wirkttj^pslinie, falls wir die erste und 
ktsle Hüfekraft im Seilpolygon tarn Sehnitt 
Krinireu. Ein Ausnahmefall wird dadurch 
rebiidet, daß die Kräfte einen geschlü^senen 
Linienzug bilden; in diesem Falle werden 
die Hilfskräfte Poi und P« parallel; die 
Hesultierende ist offenbar ein Kräftepaar. 
FaDen insbesondere die HÜbkrifte und 
P4, auch im Seilpulycron zusammen» so ist 
das System iiu Gleichgewicht. 

Die Bedingtutf des Gleichgewichts ist 
somit ein je in WA geef UoMenee Kraft- und 
Seilpolygon. 

5. Gleichgewichtsbedingungen eines 
•tanen Körpers beim ebenen Kraftsystem. 



Wirken auf einen starren Körper Kräite, die in 
einer Ebene li^en, so let der KOrper imGleidi- 
gewicht, falls die Kräfte die Resultierende 
KuU und in bezug auf jeden beliebigai 
Punkt das reenitierende Ifoment I^uO liefen^ 
Sind särntürhe Kräfte cregeben, so liefern 
diese Bediu^uogen das Gleichgewichte- 
knterium, eind unbectinunte Seaktions- 




kräfte vorbanden, so werden diesie durch 
die Gleiehgewicht.sbedingungen bestimmt, 
soweit die Anzahl der zu bestimmenden 
Größen drei nicht übersteigt. Ist das letztere 
der FaU, n nt dts ProUem stetiseh imbe- 
stimmt. 

Wir trollen ein^ wichtige SonderllHe 

betrachten: 

a) Ist der Körper um eine Achse dreh- 
bar, M ist er im Gleichgewicht, wenn da* 
M 1 nt der Krifto in bwog ant die Aehw 

verschwindet. 

b) Ruht ein Körper auf zwei reibungs- 
losen Stützflächrn 0 sind die Wirkungs- 
linieu der lieaktiuji>ki;ifte durch die Flächen- 
normalen gegeben; der Körper ist folglich 
im Gleichtrewicht falls die Resultierende 
durch den Schnittpunkt der Normalen geht 
(Fig. 4). Wild der «ine freie Sttttiponkt 




Fi;;, i. 

durch einen festen Punkt ersetzt, so ist der 
Körper bei beliebigen Kräften in Gleieh- 

m-wiflit und die Reaktion^Icrrifte siiul ein- 
deutig g^eben. Werden beide Ötützpunkte 



Diglized by Google 



56 



Oleicbgewicht 



durch feste l'uukte ei^ctzt, 80 reichen die 
Gleichungen zur BeBtimnuniiijr d«r Reaktion»- 
Joftite nioht aus. 

c) Ruht der Körper auf zwei mit Reibung 
behüteten Stiitzfläctieii (Fig. 5), so ist er 
im Gleichgewicht, faUs die Wirkungslinie der 
Besttltmendeii dundi den gemeinsameii Teil 
der beiden Reibungskegel gebt. 




Fig. 6. 

6. Statik räumlicher Kraftsysteme. iJie 
Statik räumlicher Kräfte wird dadurch ver- 
wickelt, daß zwei Kräfte die sich niclit 
schneiden und auch nicht parallel sind, 
nieht durch eine Resultierende ersetzt werden 
können. Demzufolge kann ein r.t nrlicljes 
Kr^tsystem im allgemeinen nicht ^iui eine 
eiosige resultierende Kraft oder ein resul- 
tierendes Moment reduziert werden, sondern 
es ist im allgemeinen gleichwertig der 
Gesamtheit einer Kraft und eines Kräfte- 
{Nuurs. Ein solches Gebilde nennt mau eine 
„KraftBebraub«**. 

Wir können zunächst l i '!;t zeigen, daß 
ein beliebiges Karftsystem auf zwei im all- 
gemeiimi sieb nidit sehneidend« Krtfte 
zurückgeführt werden kann; es genil^ nach- 
zuweisen, daii drei Kräfte stets auf zwei redu- 
ziert werden können. Es seien Pi, Pt, P« 
drei Kräfte; wir können annehmen, daß 
keine der drei sich schneiden oder parallel 
sind, da sonst die Zusammensetzung bereits 
möglich ist. Wir legen eine beliebiire Ebene 
durch Pg, und nennen die Schnittpunkte 
derselben mit P, und P,0| und Of Zer- 
legen wir nun P, in 7Avei Komponenten, die 
durch Oj und 0» er hen, so können wir diese 
weiter mit I^j und l\ zusammensetzen, wo- 
durch die Reduktion bereits erreicht ist. 
Setst man das Verfahren weiter fort, so mufi 
man bei beliebig vielen Kräften srhließlich zu 
zwei Kräften gelangen und nach der rela- 
tiven Lage und GrOBe derselben ergeben sich 
folgende Fälle: 

tt) die beiden Kräfte sind irl' i' h entgegen- 
gesetzt gerichtet und fallen in dieselbe Wir- 
kungslii^ie: das System ist alsdann im 
Gleichgewicht, 



die beiden Kräfte sind gleich und 
entgegengesetzt gerichtet, wirken aber in 
verschiedenen piurallelen Geraden: das 
System ist gleichwertig einem ein- 
zigen Kräftepaar. 

/) die beiden Kräfte sind nicht gleich 
entgegengesetzt gerichtet, aber sie 
schneiden sich oder sie sind parallel: das 
S^'stem bat als Resultierende eine 
einzige Kraft, 

d) die beiden Kräfte schneiden sich nicht 
und sind auch nicht parallel: die Resul- 
tierende ist eine Kraftschraube. 

Die Bezeichnung ,.Kraftschraube" stammt 
dalier, daß zwei sich nicht schmidendc 
Kräfte stets ersetzt werden können durob 
eine Kraft und ein Kräftepaar, dessen Ebene 
A. ist zu der Kraft, so daß das Kräftepaar 
um die WirkungsHnic der Kraft dreht. Die 
Wirkung&linie der so reduzierten Resultieren- 
den nennt man die „Zentrallinie** des Eraft- 
systems. !Man erhält sie durch folgende 
einfache Konstruktion: 

Es seien P, und Pt die zwei Kräfte; 
fügen wir in einem beliebiiren Punkt der 
Wirkungslinie von Pj zwei gleiche und ent- 
gegengesetzt gerichtete Kritfte nach Größeund 
Kiclitun;; P, und — hinzu, so können P, 
und P, zusammengesetzt werden und wir er- 
halten eine resultierende Kraft und ein Kräfte» 
paar. Nun legen wir eine Ebene senkrecht zur 
Resultierenden und zerlegen beide Kräfte 
des Kräftepaars in j- wei Komponenten, 
die in der Eeben liegen bezw. senkrecht zur 
Ebene stehen. Die Komponenten _ zur 
Ebene sind parallel mit der Kesultierenden 
und wenn wir sie mit derselben vereinigen, 
wird diese nach GrOBe und Riehtnnt; nnyer« 
ändert bleiben nml nur ihre Wirkungslinie 
verlegt. Die Komponenten in der Ebene 
bilden ein Krftftepaar, welches um die Wir- 
knnjrsUnie der TU'sulf ierenden dreht, sn daß 
die durch die Verleguug gewonnene Wirkungs- 
linie bereits die Zentrallinie liefert. 

7. Gleichgewichtsbedingungen bei 
räumlichen Kräften. Ein räumliches Kraft- 
system ist durch sechs Größen bestimmt 
(etwa durch Größe der Resultierenden, Große 
des resultierenden Moments, Richtung und 
Lage der Zentrallinie, wobei die beiden letzten 
Größen durch je zwei Parameter gegeben 
sind). Demzufolge hat man für einen starren 
Körper sechs Gleichtrewicht.vbedingungen, die 
z. B. so ausgesagt werden können, daß die 
drei Komponenten der Resultierenden nnd 
die drei Konijionenten des Moments in bezug 
auf einen beliebigen Punkt verschwinden. 
Ist der starre Körper irgendwie gestotst, 
so liefern die Gleicheewichtsbedingtiniren 
die Reaktion«;kräfte. Wir wollen nur einige 
wenige Peispielc angeben. 

a| Ist der Körper in einem Punkte be- 
festigt, so lielern die drei Monieutcnglei- 



Digitized by Google 



Oleidigewidit 



67 



ciuingen in bezug aut den festen Punlct 
du Kritn-ium des Gleichgeifiehts, die drei 
anderen Gleichungen bestiinmcn die diei 
Komponenten der Reaktiunskrait. 

b) Ein besonders wichtiger Spezialfall des 
rÄiiiiilichen Kraftsystems i^t drr Fall paralleler 
Kraft (\ Die Kesultierende paralider Kräfte 
ist gleich der algebraischen Summe der Kräfte 
\inä hat dieselbe Richtung. Soll der Körper 
im Gleichgewicht sein, so muß er in einem 
Punkte der Wirkuns:sliiiie der Kcsul tierenden 

ritst werden. Wird als ftuSere lüri^t 
8ehw«re angenommen, so ist die Be- 
äultierendf das Gewicht des Kf5rp(i Tu 
diesem Falle gibt es einen Punkt des starren 
Körners (Schwerpunkt, Mmmmmittelpunkt), 
der die Eigenschalt hat, daB in helifbiper LiMie 
die Wirkungslinie des Gewichtes durcl) diesen 
Punkt geht. Daraus folgt, daß der Körper 
im Gleichpfwiclit ist, falls Schwerpunkt und 
Stutzpunkt in derselben Lotrechten liegen. 
Lieet der Schwerpunkt unterhalb des Stttc- 
packtes, so ist das Glpichtrowicht — wie wir 
«piter eenaupr sehen werden — stabil, in 
enfc*t,'i'nLr»*seizt( ia Falle labil. Falls Schwer- 
nmkt und Stützpunkt zuaammmiaüen, heißt 
das Gleiebgewient neutral. 

8. Gleichgewicht beliebiger Punkt- 
systeme. Deformierbare Körper. Bei 
enen beliebigen KOrper hat man «ei (Heieli- 

ncwichtsbodinsiiiiiren für joden Punkt, so 
daß die Kräfte bei n Punkten 3n Bedingungen 
g e it ^ gen mfissen. Man unterscheidet zwtawen 
äußeren und inneren Kräften; die letzteren 
änd diejenigen, welche zwischen zwei Punkten 
dei Syitenu wirken, sie mften — dem Mn* 
lip van artin und reactio zufolge — paar- 
weise gleich und einander entgegengesetzt 
gerichtet sein. Daraus folc^t, daU die 6 Be- 
dingungen für die äußeren Kräfte, die fOr 
das Gleichgewicht eines starren Körpers 
iiotwendifr und hinreichend sind, auch hei 
einem beliebigen System eine notwendige 
Bedingung des GlMdif^ewieliti bSden. lum 
leitet daraus das .,?rin: i|i des Festmachens" 
ab, indem man bei eiuem beliebigen Punkt- 
wjkm oder bei einem beliebten deformier- 
baren Medium als Bedini^ung des Gleich- 
gewichts hinstellt, dal^ die Kräfte, die an 
•iaem beliebigen Teil des Systems an- 
greifen, den Gleichgewichtsbedingangen am 
»tarren Körper genügen sollen. 

Wenn man in dieser Weise die Theorie 
des Gleichgewichts von kontinuierlichen 
Medien ableiten will, so sind zwei Wege 
gangbar: man kann einerseits vom Punkt- 

rim ausgeben und so zu der Mechanik 
Koatininiine gelangen, indem man die 
ini»ercnKrrifte, deren Wirkunpsliiiif durch ein 
Fläehenelement ^eht, zu einer Hesuitierenden 
vereinigt und dvem als Sn&nnung in bezug 
auf das Flächenelement definiert; anderer- 
seits kann man die Spannung als etwas un- 



mittelbar durch Anschauui^ G^ebenes an- 
sehen. IhlMidenFlilenmiilimannirdem, daB 

Spanniiniren nnd ütißere Krüfte einen he- 
liebigeu Teil des Körpers im Gleichgewicht 
halten sollen. Indem man außerdem für die 
Abhängigkeit der Spannnnfjen von der De- 
formation besondere Auuübmeii einführt, 
gelangt man zu der Statik der elastisch festen 
Körjier (vkI. den Artikel „Elastizität") 
und der elastischen Flüssigkeiten (,vgl. den 
Artikel „Gasbewegung"). Die Statik der 
iiücompressiblen Flüssigkeiten (vgl. den Ar- 
tikel „Flüssigkeit") ei]gibt sich schließ- 
lich als (iretizfall der Statik elastischer (1mm- 
preösibler) Flüs»ipkeiten. 

II. Das Prinzip der virtuellen Arbeiten. 

I. Das Prinzip für einen Massenpunkt 
und für Punktsysteme. Für einen freien 
Massenpiinkt ist die Auslage des Prinzips der 
virluelleu Arbtiteu uUenbar gleichbedeutend 
mit der Bedingung des Kräftegleiehgewielits. 
Da ein freier Funkt nur dann im (Heieh- 
gewicht sein kann, wenn die Kesultiereude 
der Kräfte verschwindet, so ist es klar, 
daß auch die Arbeit, die diese Kräfte 
bei einer beliebigen Venehiebung leisten 
würden. Xull ist. Fie Formuliertini!; als 
Arbeitsprinzip bietet aber in diesem Falle 
kdne vorteile, et ist dies erst der FMl. wenn 
die Bewegungsfreiheit des Punktes <rehindert 
ist, da dann die Kräfte, die den geo- 
metrischen Zwang darstellen und keine 
Arbeit leisten, in die Gleiehgewichtshe- 
dingung überhaupt nicht eintreten. Das 
Rrinsip sagt dann aus, daß Gleichgewicht 
herrscht, sobald die Kräfte bei keiner 
gedachten, geometrisch möglichen Ver- 
schiebung Ajrbeit leisten würden. Die 
denkbaren geometrisch mfiffUchen Verschie- 
bungen nennt man „virtneU**. Ruht z. B. 
ein Funkt auf einer reibungslosen Fläche, 
so folgt die bereite früher gewonnene Regel, 
dafi «ne Krifte «ne znr flAohe normale 
Resultierende liefern müssen, unmittelbar 
aus dem Arbeiteprinzip, da nur zur Ver- 
schiebung senkreebto Krlfte Iwine Arbeit 
leisten. 

Sind mehrere Massenpunkte durch einen 
unausdehnbvren Faden oder durch starre, 

gewichtslos gedachten StSbe verbunden, 
dann ist es ebenfall8 klar, dali die zwiaclieu 
den Punkten auftretenden, durch die Ver- 
bindung bedingten Kräfte keine Arbeit 
leisten, folglich das System nur dann im 
Gleiclige wicht sein kann, falls die übrigen, 
die sogenannten ,,äußeren" Kräfte bei kemer 
geometriseb möglichen Verseliiebung Arbeit 
leisten würden. Man kann in dieser Weise 
z. B. die Gleich^ewichtsbedingung für zwei 
schwere, durch einen unausdehnbaren Faden 
verbundene Punkte unmittelbar ableiten, die 
au zwei schiefen Ebenen mit verschiedenen 



Diglized by Google 



68 



ßleiclijjewicht 



Neigungswinkeln a und 8 ruhen (Bif. 6). 
Die durch die Schwere geiektete Arbeit \si 

gleich dein Produkt aus Gewicht X Hiihen- 
Anderuug. Erleiden die beiden Punkte eine 



. B 




Fig. 6. 

gemeinsame Verschiebung ds, so ist die Ar- 
beit dee Gewichtes Gj gleich Gi^ sin Oi die 
Arbeit des Gewichtes Gb gleich — 6«d6 sin 
voraus folgt 

(Gi sin a — G, sin ß) ös = 0 
Gl sin a — Ga nn ß 

Rechnet man die Vor^ohiehuiic: dos gemein- 
Siimen S< hwcrpuukies bei der Verschiebung 
der beiden Punkte aus, so findet man, daß 
sobald die obige Bedingung erfüllt ist, 
der Schwerpunkt in der wagerechten Ge- 
raden AB Tenehoben wird. Dies folgt am ein- 
fachsten daraus, daß dk« noamfarbcit der 
beiden Ciewichte aus dem Produkt aus Ge- 
samtgewicht X Hühenünderung des Schwer- 
punkte^ l)i-ftht und im Falle des Gleich- 
gewichts bei der Verschiebung verschwinden 
muß. 

2. Toricellisches Prinzip. r>as letzte 
fiesultat kann für beliebige Punktsysteme 
venülgemeinert werden. Sind n Massen- 1 
punkte der Schwere unterworfen und wirkt 
außer der Schwi re keine Kraft, die bei , 
einer virtuellen Verr^ehiebung Arbeit leisten j 
würde, so muß das System un Falle des ' 
Gleichgewichts eine Konfiguruüoa an- 
nehmen, die so beschaffen ist, daß bei jeder 
geometrisch möglichen Aenderung der Schwer- 
punkt in wagerechter Richtung verschoben i 
wird. Bezeichnen wir nämlich die Höhen- 
koordination der einzelnen Punkte mit 
Z|Z,.,Zai die Hassen mit mim|..m]i, so ist 
die Arbeit der Schwer« gleich 

n 

dK — — Xniigdzi 
1 

Nun ist die Höhe des Schwerpunkts 



Im Falle des Gleichgewichts ist daher 
dz,=0 

Mian sagt, der Schwerpunkt hat bei jeder 

virtuellen Vi rhiebung eine „stationäre'* 
Höhe. Wir werden später sehen, daß im Falle 
des stabilen Gleichgewichts das System ins- 
besondere iene Lage einnimmt, bei der der 
Schwerpunkt am tiefsten liegt. Man be- 
zeichnet diesen Satx oft ab das „Torieelli- 
sche Prinzip". 

3. Virtuelle Arbeit am starren Körper. 
Da eiu starrer Körper als ein System vou 
miteinander starr verbundenen Punkten auf- 
gefaßt werden kann, so leisten bei Lagen- 
änderung eines starren Körpers die inneren 
Kräfte ( Spaniiuii<ien) keine Arbeil und 
man kann das Prinzip in der Form aus- 
sagen, dafi im FaDe w» Gleieh|^wiehts die 
Arbeit der äußeren Kräfte bei jeder geome- 
trisch möglichen Verschiebui^ verschwindet. 
Die geometrische Analyse der Bewegungs- 
Verhältnisse des starren* Kür{>ers lehrt, daß 
jeder momentane Biweyiunj^szustand aus 
einer Drehung um eine inumentane Achse 
und einer geradlinigen Verschiebun? in der 
Richtung dieser Achse erzeugt werden kann. 
Bei einem freien Körper ist jede Gerade 
als momentane Drohachse ni(jf,'Iich und so 
gelangt man unschwer zu der Bedingung, daß 
im Glcicligewicht sowohl die Resultierende 
als das Moment des Kraftsystems in bezug 
auf einen belieben Pnnlrt verschwinden 
muß. Die Vorteile des Prinzips kommen auch 
in diesem Falle erst dann zum VorscbeiUt 
wenn der K<)rper in seiner Bewegungsfreiheit 
gehindert ist : alsdann liefert die Einsehriin- 
kung der geometrisch möglichen Verrückungea 
sofort jene Gleichgewichtsbedingungen, die 
gerade notig und ausreichend sind. Wir 
wollen einige wichtige Fälle betraehten: 

a) Ist der starre KOrper um eine feste 
Achsr drrlil nr, so ist die Arbeit der äußeren 
Krättc gleich dem Drehmoment X Ver- 
drehung. Daraas foUrt, daß im Gleichgewicht 
das Drehmoment versehwindet. Hierher 
gehört der historische Beweis des Hcbel- 
gesetses (Big. 7), Die Arbeit der beiden 



t 



so daß wir sehreiben können 

dA = — g{Imi)dz^ 




Fig. 7. 



Digltized by Google 



Qleiol«ewioht 



00 



Kräfte ist gleich 

Pids, — P,ds, - 0 
Andprerseits Terkälten sieh die Wege wie die 
Hebelarme ^ 

folgt. 

b) Jede ebene Bewegung kann als eine 
Drehung um einen momentanen Drehnngs- 
mittelpunkt aufgefaßt werden. Ist die Ver- 
KUebangshchtunff sweier Funkte bekannt, 
» erUlt man das momentane Zentrum, 
indem man zvc'i .nif die Versohiehiinc;s- 
nchtung senkrechte üeraden zum Schneiden 
Ina^. Die Arbeit iet abdann das Drehmo- 
ment um den momentanen Drehpunkt x 
Verdrehung. Ks folgt daraus unmittelbar 
unser früheres Resultat, daß bei xwci rei- 
l)iiiiL>l( Stützpunkten die Resultierende 
der aubereu ivralle im Gleichgewicht durch 
dea SchmttpuBkt der beiden Fliidien- 
lonnalen gehen muß, da dieser als das 
momentane Zentrum aufgefaßt werden k;iini. 

4 Das Prinzip derTirtuellen Arbeiten für 
dd ormierbare getane. Bei delormierbareu 
SfMeneB batet das Gleiehgewiehtspriiisip 
ntpadennaßen: bei jeder virtuellen f^en- 
iwtrieeh möglichen J Veränderung der Lage 
nd der relativen Konfigoratioii der Teile 
ist die gesamte Arbeit der inneren und 
iußeren Kräfte gleich Null. Da die inneren 
Kräfte im .-illt;emeinen mit der Konfigura- 
tii II <\ch ändern, muß man sich in diesem 
Falle auf infinitesimale Verrückungen be- 
adirSnken. (renauer kann man so sagen: man 
eatwickelt die Arbeit die bei einem Ver- 
rtekungssystem geleistet wird, nach Potenzen 
dl r \'errückungen und nun müssen die Aus- 
driteke der ersten Näherung identisch in den 
Tartdkangen versehwinden, sobald man 
fil leometrischen Zusammenhänge berück- 
dcb^gt In den wichtigsten Fällen (z. B. bei 
tolkemmen elastisehen Systemen) geschieht 
die .\rbeitslei-tiiii!:,' der inneren Kräfte auf 
Kosten einer inneren Energie (z. B. auf 
Ko!$ten der Form&nderungsenergie des elas- 
tkchen Systems); im Falle des GleiehirewiehtH 
muß daher bei jeder Verschiebuni; von der 
Gleichgewiebtslage aus die Arbeit der äußeren 
Kräfte genau gleich sein der Zunahme der 
iBBeren Energie. In diesen Fällen i^t das 
Gleichgewicht g^eben, sobald wir die Ab- 
lAQg;igkeit der Enersie vom Deformationssu- 
•tand kennen. Wira t. B. ein Balken durch 
f'in ii. w ii ht belastet, so ist die Gleichgewichts- 

aalt des Baikens dadurch ausgezeiclinet, 
beim üebergang in eine beliebige 
andere benachbarte ('restalt, die man creo- 
metrisch sich denken kann, die Arbeits- 
Wstung des Gewichtes (Gewicht X Duich- 
"oknng) gerade gleich ist der Zunahme der 
<hstiKhen Energie. Wir köunen auch 
lagM, daB nu» die Geetalt des Balkens so 



zu bestimmen hat, daß die Ge^amtatbeit 
der Kräfte „bei jeder Variation" ver- 
schwindet und s(» {relatigt man durch An- 
wendung des Prinzipeü der virtuellen Arbeiten 
unmittelbar zu den sogenannten „Vatfiationa- 
priaaipen** der .filastixititalehre. 

III. Stabilität des Gleichgewichts. 

I. Die Definition der Stabilität. Dirich- 
letscher Stabilitätssatz. Wir sagen, ein 

System sei iiu stabilen Gleichgewicht, falls 
diirch genügende Einschränkunc der An- 
fangslage und AnfangsgeselnrincUg'kdt die 
Ahweichiin? von diT < "rleichL'pwichtslage und 
die Geschwindigkeit Ȋmtlicher zum System 
gehörenden Punkte fOr alle Zeiten beliebig 
eiiiirt'schränkt werden können. Wie scharf 
man auch die Umgebung der Gleichgewichts- 
lage einschränkt, m dem das System für alle 
Zeiten sieh (»'finden sull, -jo kaniidi<'s durch 
eiiu' genügende Einsrhrunkunj; der Anlaiigs- 
bedingungen stets erreicht werden. 

Das Kriterium der Stabilität ist besonders 
einfach, falls wir uns auf Kräfte beschränken, 
beidenen jede Arbeitsleistungauf Kosteneiner 
mteutiellen Energie geschieht. Es genügen 
dieeer Bedingung z. B. unterden iaBerai Kntf* 
ten die Schwere, die elektrn<Taf liehen Kräfte 
usw.. ferner alle nach Richtung oder Größe fest 
fegebenen Kräfte, unter den Inneren Kräften 
die ehwstischen Spannungen. Da.s (ileich- 
gewieht ist im allgemeinen dadurch be- 
stimmt, daß bei allen möglichen Verschie- 
bungen keilte Arl)r>it ueleistet wird. tie- 
schieht jede Ai ln h auf Kusteu der poten- 
tiellen Eneri;ie. h» muß die potentielle Energie 
bei jeder kleinen Versehiebung unverändert 
bleiben, sie muß einen stationären Wert 
haben. Ks sind nun drei Fälle möglich: 
die potentielle Energie hat in der fraglichen 
Lage ein Minimum oder ein Maximum 
oder aber e> tritt, ulnviihl ein stationärer 
Wert vorhanden ist, kein Extremum auf 
(„MinImaO. Man kann nun leleht aeigen, 
daß mit* r die>i'n Fällen das Minimum der 
poteutiellen Energie die Stabilität ge- 
währleistet. 

Wir wollen uns auf einen einzigen Massen- 
punkt beschränken, aber es sei bemerkt, 
daß der Beweis auf beliebige Systeme leleht 
fihertrai'en werden kann. Wir können uns 
lerner ohne Einschränkung der Allgemein- 
heit den zweidimensionalen Fall vorstellen. 

Wir bestimmen die Gleichgewichtslage, 
deren Stabilität untersucht werden soll, 
durch die Konrdinateii \f„ y„, die potentielle 
£^iwe V sei eine Funktion von x und j 
I und wr Wert im Punkte x«, jo sei Vo. Wir 
wollen zeifren, daß, falls V in x„. y„ einen 
Kleinstwert hat, d. h. falls alle Werte in 
der Umgebung größer sind als Vj,. das 
Gleiehi,'ewieht stabil ist. Zu diesem Zwecke 
zeigen wir, daß der Punkt immer innerhalb 
eines beliebig kleinen Kreises bleiben muß, 



Digltized by Google 



60 



Glfiichgewidit 



falls nur die Anfftngslage ^^enü^end nahe 
XU Xo, To und die Anfangsgeschwindigkeit ge- 
nügend klein gewäiilt wird. Wir nelinuMi 
als Umgebung einen Kreis mit dem i^ius q\ 
da V in X», y« ein Minimum hat, sind alle 
Worto vnn \* an dfiii Krt'isurafang größer 
alä Vo; es sei der kleinste von ihnen Vi, 
alsdann ist ee Idar, daß, wenn der Anfangs- 
wpft der gesamten Energie ?o fjowählt wird, 
daü er kleiner ist als ul. h. zwischen 
und V, liegt), dar Punkt nie aus dem 
Kreise heraus kann, da er in dem Augen- 
blicke, wo er den Kreis passieren soll, wenig- 
stens eine Kiicrtiiomenge V, besitzen niiilite, 
seine Anfangsenergie aber, die währiiid 
der Bewegung Iconstant bleibt, wenit^rr 
als Vj ht'triiirl. Miiii kann sich die Werte 
der potentiellen Energie etwa als Uöben- 
koorainaten einer Flftene denken; das Hini- 
muni entsprirlit dann einer Mulde und, 
wenn alle Pnnktc in dci LiiiKebung höher 
sind, so kann der Punkt eine bestimmte 
Grenzlinie nur dann ülMrsehreiten. wenn er 
durch die Störung wenigstens i>u viel Energie 
erhält, daß er den niedrigsten Punkt der 
Grenzlinie passieren kann. Falls also die 
Störung genügend klein ist, so bleibt er 
stets innerhalb d. r vorgeschriebenen Grenie, 
d. h. seine Gleicbgewichtslage ist «tabil. 

Ein Pnnkt unter der Wirkung der Schwere 
ist also im stabilen C.leichgewiclit. falls seine 
Höhe gegen alle geometrisch möglichen 
Naebbarlagen ein Ifinimnm bBdet; bei 
einem System unter der Wirkung der 
Schwere gilt dasselbe für den Schwerpunkt. 
Ein interenantee Beispiel xeigt Figur 6: auf 



feschwindii:;kc'it um eine Achse rotieren. 
!Sn eolehei^ System kann man nbnlleh doreh 
ein ruhendes ersetzen, falls die Zentrifugal- 
' kräfte als äußere Kräfte hinzugefügt werden. 
I Man muß also annehmen, daß jeder Ifaesen- 
teil mit der Mas.se m eine Abstoßung vom 
Betrage mnu- von der Achse erleidet (r Ent- 
fernung von der Achse, w Umdrebungsge« 
schwindigkeit). Die Arb^'it, die die Zentri- 
fugalkräfte leisten, faUs die Masse von der 
' Aense auf eine Entfernung r gescbobeo wird, 

ist offenbar ^ ihiß (gleieh der kinetiseben 

Energie). Soll diese Arbeit auf Kosten einer 
potentiellen Energie iresehehen. damit wir 
unser Theorem anwenden können, so müssen 
wir als scheinbare potentielle Energie dio 
um diesen Betrag verminderte waJ^e po- 
tentielle Energie ansehen. 

Wir nehmen als Beispiel eine Kugel, die an 
einer gewichtloscn Stange hängt und rotiert 
(Fig. 9a und 9b). \9ir fragen, ist das Gleieb- 





-r 

i 
i 
i 
j 



V 




Fig. 8. 

einen Kreiszylinder ist schief ein anderer 
aufgesetzt, von dem wir anneinnen, dali er 
nur roUeu kann und daß sein Schwerpunkt 
exeentriseh lie»i;t. Die Figur zeigt, daB die 

?ezeirhne(e T.age stabil ist, weil der Schwer- 
punkt beim Abrollen nach beiden Seiten 
stehen wflrde. Dies erklärt die Erscbinnung 
der sof^pnannten Waeki 1-teine. 

2. Anwendung auf rotierende Körper. 
Das Prinzip vom Minimum der potentiellen 
Energie kann leicht ülu rt!ru:e!i werden auf 
Systeme, die mit gleieliltjrmijj'er L'indrehuugs- ' 



Fig. 9. 



gewicht stabil oder nieht ? Die nnfenticlle 
Energie der Schwere ist gleich Gewicnt x Höhe ; 
falls wir also die Energie als Funktion des 
Ausschlages auftri^n, so ist sie durch etnr>n 
Halbkreis gegelien. Von dieser Energie 

nuissuu wir die Größe T cu*r*abziehen,sodaß 



die scheinbare gesamte potentielle Energie 
V nigh — 



CO 



'r« 



2 

Man sieht lei( lit, daß V für 
ein Minimum besitzt, so lan^e 



beträgt 

r = 0 

to Idein ist (Fig. 9 a), dagegen ein 
Maximum fär große lo (Fig. 9b). Die 

- (die Umdrehui^^uld 



Grenze ist bei et» 



Digitized by Google 



61 



itimmt in «Uesem Falle mit der Schwin- 
pn|;ra»M der als Pendel aufgehängten 



Kusel uberein). Ist lo > 



1 ^ 



hat man 



dif Minimum fOr einen von Null verschic- 
dnwn Wert von r, d. h. die vertikale I^aee 
i.«t labil \md day (lewiilit wird bei jeder 
kkiaen Störung ausschlagen und in die 
ftaUle Lai^ flliirprehen. 

Die Stabilität einer rotierenden Flüssip- 
keitämasse, deren Teile sich nach dem 
KewtooBehen Attraktionsgesetz anziehen, 
Mi Tom kosmo^onischem Standpunkte auH 
iitereasant. Die Unterj^uchung zeigt fol- 
frrndes: wenn man von der Kugel au!«geht, 
d)f im Ruhezustände die Gleiehge- 
»iciitsfigur bildet, so tiitt zunächst in- 
folge der Umdrehung eine Abplattung ein; 
bei wachsender Uraarehungsgeschwindigkeit 
wird aber die rotationssymmetrische Gleich- 
gtwichtsfigur instabil und die Ma-sse nimmt 
eine biraenförmke unsjrmmetriscbe Gestalt 
a. El ist wohTmöglich, daß eine weitere 
Stsipning der rnulrelmnirszahl zur Trennung 
fUnn kann, so daß man sich in der Weise das 
Entttehen von Doppelttemett y«n«te11en kann. 

!^ohließlich wollen wir die Stabilitäts- 
bediogung für einen um seine eigene Achse in 
«afrecnter Lage rotierenden Kreisel an^^ben. 
Bfreichnet (d die Umdrehungsgeschwindig- 
keit, das Trägheitsmoment um die Kreis^- 
aekM, Ja das 'nrigbrntsmoment in bezug auf 
*inp ni der letsteren senkreehte Achse durch 
den Stutzpunkt, s den Schwcrpunktsabstand 
Tom Stützpunkt gemessen, so ist das Gleich- 
gewidit stabil, falls der Drohimpuls 

Jja> > 21' JamgB. 
3. Methode der kleinen Sdiwingungen. 

Dss enei^etische Stabilitätskriterium, das 
vir in i. auseinandergesetzt haben, ist auf 
die Fälle beschränkt, in denen alle Kräfte 
auf Kosten einer nur von der Latre und Kon- 
^uration abhängigen Eneigie Arbeit leisten. 1 
KuB sind aber oft Widerstandskräfte. Rei- 1 
bung MW. zu berücksichtigen, diese Kräfte 
können sogar für die Stabilität maßgebend 
«erden. In all diesen Fällen kann man die 
sogenannte „Methode der kleinen Schwin- 
gungen" anwenden, d. h. unmittelbar die 
mwtL'iing untersuchen, die eine kleine Ab- 
weichung von der Gleid^ewichtslage zur 
Folge hat. Das Weeen der Metkode besteht 
dann, daß man in den Ausdrücken für die 
Krtfte nur die ersten Potenzen der Ab-| 
«eichungen der Koordinaten von der Gleich- 1 
pwirhtslaire und die ersten Potenzen der 
GoBciiwitKli^'keiten berücksichtigt. Die Be- 
^»■gsplciihuns^eii des Systems werden mit 
dieser Annäherung durcli lineare Dif- 
^rentialgleichungen mit konstanten 
Koeffizientea enetst und als LBsirag kann 
Jm allgemeinen vier Bewegungstypen 
a) aperiodisch gedämpfte £iewe- 



gung gegen die Gleichgewichtslage, b^ Schwin- 
gungen mit abnehmender Amplituae (perio- 
disch gedämpfte Bewegung), c) Seliwin- 
gungen mit zunehmender Amplitude, 
I d) aperiodiseh wachsende Entfernung von der 
Gloichirewichtslage. Besitzen die Differen- 
tialgleichungen nur Lösungen vom Typ 
a) oder b) (inklusive Schwingungen mit kon- 
j sfanter Atnpütiulei so ist die Glcich^Bwiehts- 
la^e stabil, sonst labil. 

In manchen FUIen genügt es, die Unter- 
isuehuns der Bewegung durch eine einfache 
Untersuchung der Kräfteverhältnisse zu 
ersetzen, indem man sich das System aus der 
Gleichgewicht slaee ein wenig entfernt denkt 
und prüft, ob die dadurch entstehenden Kräfte 
das System gegen die Oleichgewichtslage 
zurückoringen oder die Abweichung noch 
vergrößern. Es ist leicht einzusehen, daB 
diese ..statische Stabilität" nicht un- 
bedingt gleichbedeutend ist mit der eigent- 
lichen (^dynamischen**) StabllHllt, ee 
kann. /. B. wohl vorkommen daß die Kräfte 
im ersten Moment das System g^en die 
Gleichgewichtslage bew^n, dum aber 
doch wachsende Schwingungen entstehen; 
ebenso kann das Systetii im ersten Moment 
sich von der Gleit lii;t \v ichtslage entfernen 
und dann z. B. durch Widerstandskriifte, 
die von der Geschwindigkeit abhängen, 
doeh mrfldcgebrMbt werden. 

IV. Das tbeiiBO^namiaebe Gleichgewidit 

I. Die beiden Hauptsätze der Thermo- 
dynamik und die Bedingungen des thermo- 

dynamischen Gleichgewichts. Ein rein me- 
chanisches System ist im (ileichgewirht, falls 
die Arbeit der äußeren Kräfte bei jeder virtuellen 
Aendenug cleieh ist der Zunahme der inneren 
potentiellen enereie. F8r thermisehe Systeme 
muß zan«Hrhst der Ener!^ieh<'<:riff übertragen 
werden. Dies geschii'ht durch dfri iTSten 
Hauptsatz der Tht-miodynamik, namentlich 
durch die FestJ*etzung, daß beim Uebergang 
auf beliebigem Wege zwischen zwei Gleich- 
gewichtnostinden des Systems die Summe der 
von den KnBenm IQiften geleisteten Arbeit 
und der von außen zugeft'ihrtcn \Va rme nur vom 
Anfangs- und Endzustand abhängt: sie ist gleich 
der „Differenz der Energien" der beiden Zu- 
stände. Der zweite Hauptsatz beschränkt 
zunächst den Uebergang auf sogenannte «re- 
versible" Aendcningen, d. h. auf Prozesse, 
die aus einer Fnlgo von Olcirhgewichtszustinden 
()estehen und ^if;t aus. daß bei sohhen .\ende- 
rungiui die Warme als Produkt der Temperatur 
und der Aenderung eines neuen Zustand.spara- 
meters, der Entropie ausgedrückt werden kann. 
Die „reversible Aendemng" spielt in der Thermo- 
dynamik die Rolle, die in der .Mechanik der 
virtuellen Verschiebung zukommt und die Aus- 
sajie des zweit<'n Ilaupt^iitze-; über Sdiche Aende- 
run^ren kann man auch als Hedingung des 
( Ileichgewichts auffassen; man fordert dann, 
dafi im Falle des Gldchgewichte bei jeder ge- 
dachten reversiblen Aendentng die geleLiteto 
Arfjeit und die mit der Temperatur luiiltipli- 
zierte Entrupieänderung gleich der /Zunahme der 



Digltlzed by Go^le 



Oteidigewidit 



..jieMi. In aian Fonnel Boseedrückt 
htt nMi (T die Tempmtnr. rj die Entropie) 

In dipspr Form ist die ( ili ii luiii}; gewisser- 
maßen i'itit' Krwi'ittTUiifT des l'riiizips der vir- 
tuellen Arbeit«>n, die aussagt, daU beim mecha» 
niichen Gleichgewicht die Arbeit bei jedtt 
TirtiMUtB Vencbiebanr cMcli iit dar ZanMiM 
dtr inneran Energie, d. b. 

Wenn an dem mechanisrhen System die 
äiiüert-n Kräfte keint' Arbeit lei>rrii, so ist das 
tileichgewicht bestimmt durch <)E d, d. h. 
dun-h einen stationären Wert der potentiellen 
Eneigie, dM «taUle Glekhcewicbt duidi dM 
Minimnni denelbra. In analoger Weis« Ist das 
thf-rmodynamisrhe rileirhsewirjit dtin h einen 
btatiiinaren, im Falle der Stiibiiitiit durch einen 
kleinsten Wert der Energie rharakterisiert 

Sigenüber allen Aenderungen, bei denen sowohl 
e inflere Arbeit, als die zugeführte Wärme ver- 
schwindet, d. h. gegenüber Ziutinden mit dem- 
selben Volumen (dA = o) und derselben Entropie 
(Äfj — o). Nun ist abi'r die Frapestvilunp bei 
thermoayna mischen Problemen zumeist etwas 
anders: man fragt nach dem Gleit- hgewichta- 
zostand bei gegebener Temperatur und nicht bei 
gegebener ßitropie, d. h. wir wollen virtoelle 
Verschiebungen bei konstanter Temperatur (iso- 
therm) und nicht bei konstanter Entropie (adia- 
ba tisch) vornehmen. Setzen wir dT = o, so 
können wir unsere allgemeine Gleichung schreiben 
aA-«(E — T»j) 
Die tuöße II K Tij nennt man nach 
Helmhnltz die freie Energie und mau erhült 
alsdann folgende zw«i SitM all BediüglUlgM 
des Gleichgewiclits: 

•) bei jeder iMtlMniWD nveniblen Aenderra 
eines Systems, das sich itn thernindvnamischen 
(ileichjrewicht befindet, ist die durch die äuUeren 

Kräfte ^leistete Arbttt giaick d«r Zambne dar 

freien Energie; 

b)bei isothermer Verschiebung bei konstantem 
Tolonen (6A. » o) bat die frde Energie «iaem 
stetionIren Wert; im stnbQen Gldehgewiehts- 

znstand hat sie ein Minimum f^e^cn alle benach- 
barten Ziistiinde mit derselben Temperatur und 
dem>t'ihrii \'iilunien. 

2. Einfache Anwendungen. aj (ileit h- 
gewicht zwischen Flüssigkeit und Dumpf. 
Ak virtuelle Verechiebone kum die Überf Obning 
oner Menge dm vom fllsrieen in den Duapt- 
zustand angesehen werdt-n. Ist die freie Energie 
«ier Flüssigkeit pro Masseueinheit h., dieselbe 
des Dampfes hg, M hvtet die Olekhgewkhto- 
glcichung 

(h,— h,)df» «dA. 

Berechnen wir den Drin k hei dem die beiden 
A^grepatzustande nntein.inder im (iieichKewieht 
sind (...^attigunpsdrurk ■) mit p. die Volumver- 
mehrung der Masseneinheit bei der Verdampfung 
mit Vt— ▼!* M ist 

-dA-iKv,-vOdfi I 

oder 

h,— h, -p(Vj-v,l. 
Nach der Theorie von van der Waals! 
über die Kontinuität des flüssigen und gas- 
förmigen ZuStandes haben die Isothermen unter- 
Imlb der kritischen Temperatur die in Figur 10 
«ngegfbene Gestalt Sind A und B die knexi- 
rarnnden Zostlade (A flüssig, B Dampf), so 



ist offenbar die Differenz der freien £ner|^ 

i 

fc,— h, -/pdv, 

t 

d. h. gleich der Arbeit, die wir erhalten, falls wir 
das System reversibel längs der Isotherme von 




Fig. la 

\ in B überführen. Die beiden miteinander 
im Gleichgewicht stehenden Zustande sind also 
dumli die Oleleliimg ^ 

»i) - /"pdv 
I 

iMithBint, d. h. man hat p lo sn bestfanmes, 

daß die beiden schraffierten Fliehen gleich sind. 

b) Gleichgewicht swischen Losung 
und Losungsmittel; osmotischer Dru( k. 
Eine verdünnte Losung uml ihr L'isun^rsinittel 
seien dun h eine halbdurchlässige Wand getrennt, 
die nur das Lösannmittel dorchliAt. Wir 
wollen die Dmekdifierem an beiden Waad- 
fliii heil berechnen, fiJIs Lösung und LfWimgs- 
luitiel im ( iieirhgewirbt sind. Zu diesem Zwecke 
denken wir uns die Wand, deren Fläche F be- 
tragen soll, verschoben gegen die Lösung um den 
Weg ds- Beträgt die gesuchte Drurkdifferens 
(MMnu»tiseherDrack")p, so istdiegdeistete Arbeit 
dA = pFdft. 

Die Zunahme der freien Energie entsteht da- 
durch, dalJ bei der Verschiebung das Flüssigkeits- 
volumen dV Vds des Losungsmittels durch 
die Wand durchgelassen wird und dadurch die 
„Konzentration" der Lösung innimmt Bezeich- 
nen wir die „molekulare Konzentration", d. b. 
das Verhältnis der Anzahl Moleküle der gelösten 
Substanz zu der .Viizahl der Moleküle des 
Lösungsmittels mit c, so lehrt die allgemeine 
Thermodynamik, daß die freie Energie einer 
verdünnten Lösung gleich ist der freien Energie 
des getrennt gedachten Lösungsmittels und «Ter 
gelösten Substau vermindert um den Betrag 
i'HTlogc, wobei * die Anzahl der Molekflie 
der gelösten Substanz, K die allireineine das- 
konstante, T die Temperatur bedeutet. Die 
Aettdcmng der beien Energie H hetriLgt somit 

dH-vRT^ 

6 

Kan ist oflenbar 

de dV 

t ~ V 

wobei V das Gesamtvolomen der LSong be> 

zeichnet Aus 



Digitized by Google 



Gleidigewicfat — GWmmBntiiidniig 



63 



p-f BT 

pv = KT 

utalof der Boyle-Mariotteschen Gleichung, 
iills du VolmiMn pro MdekiU d«r gelSiten 

Sshs^anz — = v pefsetzt wird. 

2t] In einfacher Weiiie kann aus unserem 
Oeid^wichtsprinzip das Massenwirkungs- 
resetx als Uleichgewichtsbedingnag iviaelien 
het«ro|«nen Substanzen abgeleitet woden, 
Ms vu die chemischen Aenderungen als virtuelle 
Venrhiebung auffassen. Doch wollen wir hier- 
für luf den Artikel „Chemisches Gleich- 
eewieht" and aal die Lehrbitehiu der Thermo- 
«Tfluni und der theoretkeheii Chemie hinwdien. 

lUpratur. 1. Allgemeine Lehihüclti^r der 
Mechanik: P. Appel l, TraiU de meeanique 
.f nUonflU, Bd, I. — .1. F&ppl^ Vorle«v.ngen 
^ «er UekKluM Mtekaitikt Bd. \ w»d II. — 
A Mmmttf Ja w w l K M iAm Ik. — J. JB. 
B. LoTty Thtoretieal metkanie». — R. Moreo* 
lor^o. Tkeoretüehe Meehamk, deutsch von 
Tim ' r<l i n(j. — .1. 6". M'ebitter, l>i/n(imir.' 
of jMrtieiu (Util I./ riljia, tkuitc and ßuid badUs. 
t. Speiielle Lr hi büeker über Slatik: 
C O M l m wi a i i . JHc gt^okUck» Slatlle. — H. 
Lamlb, Bkotm. — L. WmmthmVf SuaOt der 
thrren Systeme, — nT. Petersen, T.ihrbwk der 
SuOik f'M'.T Kürperr. — V.. J. Ronth, A freatise 
0" fifi.j ' tntict. X. f'r e /< f fi i r h t l i r h e i : 
B. Much, Di« Mechanik in ikrer Eulwicke' 
Img. — P. Ituhem, Lu origine* de la statique. 
i> ütktr tktrmitdynamitehe* OUich- 
ftifieht: J, W. G^btif fh«m9d^»aim4»ehe 
Studien. — Jf. A, Lorents, Ueber dm zweiten 
HavpttaU (Abkandlungei\ über tkearetischt Phy- 
Mm ^iMUH^ Thf r mudrpinnvik. 

Jlk V. KArmtAn, 



Oleicbgewicht. 

SM» d«B Artikel „eil emUoheB Gleich- 
fcviehV«. 



Oletscher. 
Siehe den Artikel „Eis**. 



Glieitrtfm. 

Arthropoden. Der durch geeliederten Bau, 
liiiunbt'deckuiig und durch den Besitz ge- 
sliederter Anhänge aasgezeichnet« Ticr- 
«Uiam (TgL den Artikel „Arthiopoda 



GlimmenttidUlO. 

A. EiabUnng. 1. Bedionogan des AuftntMe 
der OiiniiienCbiiaung. 2. un alteeiiieine Aus- 
sehen der Glimmentladung. B. lonentheoreti- 
sches. 1. Theorie des lonenstoBes. 2. Natürliche 
Leitfähigkeit drr (läse. ;5. lonisierungsspaiinung. 
4. Verzögerung der Entladung. 5. Theorie von 
J. S. Townsend. C. Ionisation und Leucht- 
erscheuntngvi bei dar QUaunentladmif. 1. D«r 
aUgemdn« verluif der GlimmiaitiadiiBf . 2. Die 
einzelnen Teile der Glimmcntla(lun|r : a) Die 
liPHchtprscheinung an der Kathode. rt jCroti k(»s- 
scluT Dimkelraum. P) Negatives (ilimniliclit. 
Y) Erste Kathodenschicht. b) Die positivf Licht- 
säule und der Farsdayeobe Dunkolraum. 
D. Das eiektrische Soaniitingsgefälle bei der 
Gümmentladniig. 1. Der allgemeine räumliche 
Verlauf des Spannungsabfalls. Methoden zu 
seiner Be8timmun<B:. 2. Das Gefalle in der posi- 
tiven Lichtsimle. KathodenjiefalUf. 4. .\nodpn- 
gcfälle. 6. Zusammengesetzte Gase und Gas- 
gemische. Spektrales Verhalten. 6. IMeSchidltlliig 
der positiven lichts&ule. 7. Die Gesamtspansnaf. 
8. Ventilröhre. 9. Glühende Kathode. 10. Leit- 
fähig^keit, lonengcsthwindigkeit, Massentransport 
bei der Glimmentladung. 11. Einfluß eine& 
Uapvtffllfli auf die GUtuneBtladuig. 

A- Einleitung. 

I z. Bedingunfen des Auftretens der 

j Glimmentladung. Erhöht. man dieelektrisphp 
I Spannung zwitichen zwei in einem Gase 
I befindliehen Elektrodm» 80 tritt bei einem 
j bestimmten, von Form und Abstand der 
I Elektroden, Natur des Gases u. ä. abhängigen 
Wert denelben, den man die Anfangs- 
spannnng nennt, eine spontane Entladung 
durch das Gas ein. Je nach den äußeren 
f'lektriHchen Bedirifjungen kann die Kntladunt^ 
sehr veradüedeAartigen Charakter annehmen. 
Sind t. B. die Elektroden metaBisoh dnreh 
Dri'tlite mit den Belegungen eines Konden- 
sators verbunden, so tritt bei einer ganz be- 
stimmten Spannung eine melir oder weniger 
vollstäTidipi' Entladung des Kondensators 
durcli einiü kurz dauernden Funken ein. 
Ist der Kondensator ntir von kleiner Ki^Hud- 
tat, also die Stärke des Entladungsstroms 
nur gering, so hat der Funke ein schwach- 
leuchtendes rötliches Aussehen. Genauere 
Beobachtunsr zrigrt anrh, daß die Licht- 
erscheinung untcrtfilt ist uitd iu verschie- 
denen Partien im allgemeinen auch ver- 
schiedene Farbe aufweist. Spektral xeigen' 
sich nur die ünien des Gases. Anders wenn 
infolge größerer Kapazität größere nektrizi- 
tätsmengen sich entuiden, beranders wenn bei 
größerem Gasdmek, etwa dem der Atmo- 
sphäre, die Enfladuii<;.sbahn .'jieh auf einen 
sehr schmalen Weg beschränkt. Infolee 
großer Erhitrang zerstäubt und verdam|nt 
das Elektrodenmetall, und der Metalldampf 
erhält Temperaturen, die ihn zur lebhaften 
Beteiligung an der Lichtausstrahlung be- 
ffthigen. Die Gaestrecke erhUt in diesem Fall 



Digitized by Google 



64 



Olimniontladim« 



eine ungemem höbe Lcitf&bkkeit, welche 
ihr noen eine leieht wahinennibtre Zeit 

erhalten hlt ibt Erführt vor Ablauf dieser 
Zeit der Kondensator eine neue Aufladung, 
Bo findet die neue Entladung einen noch vor- 
bereiteten Boden nnd erfolgt bereits Ixi 
niedrigerer S])aiimuifj. OnOsrend schnelle 
Antoinanderl'nliif stromstarkor Kiitladungen 
bringt tlir- Pllcktroden scimell zum (Ilnnen 
und Verdampfen, die Eutlaüuii^ nimmt dann 
den kontinuierlichen Charakttr des Licht- 
bnpenf nn. In diesem ist es leicht, dieschwerst- 
schmckbaien Metalle zur Verflüssigung und 
zum Verdampfen zu bringen. .le nach der 
benutzten Mektriätätiquelie erlangt uuui 
expertmratell die mm ünneblaf in die 
Bogenentladung nötige Rntladunirsfrecjuenz 
auf verschiedene Weise. Dient zur Funken- 
eneugung eine intermittierende H^trintilts- 
quelle, etwa ein mit Unterbrecher oder mit 
Weehselstrom betriebener Funkeniuduktor, 
so hat man nur fQr eine ausreieliende Fre- 
quenz zu sorgen, die natürlii h einen mit den 
l^uüeren Bedingungen ( Induktor bela.stung, 
Natur der Fnnkenstrecke) stark veränder- 
lichen Betrag hat. Werden Kondensator 
und Funkenstrecke mit einer Quelle kon- 
stanter elektrischer Spannung (Hochspan- 
nungsbatterie, Gleichstrommaschine) ver- 
bunden, so ist der vor die Spannun^^neUe 
geschaltete Widerstand für die Schnelligkeit 
der Kotladungsloke maßgebend. Verkleinert 
man ihn almiSlifieb, eo kommt man mit 
steigender Entladuni;sfrer|iu'nz bald an die 
Stelle, wo die intermittierende Entladung 
in einen kontinuierlichen liehtlMfen am- 
schlägt. Durch eine kräftige Kühlung der 
Funkenstrecke kann man die thermische 
Naehirirkiuig des Funkens auf äußerst kleine 
Zeiten furfUkdränt^en, $o daß es irelinfTt, 
sekundlich ÖO 000 und mehr KiuzeUunkuii, 
die nicht mehr die folgenden beeinflussen, zu 
erhalten, femer auch Funken oszillatorischcn 
Charakters in elektrischen Schwingungs- 
kreisen diesen Charakter völlig zu nenmcn, 
dadurch, daß wegen der nötigen aber fehlen- 
den Erhitzung der Fnnicenstrecke der Funke 
bereits in der ersten Schwingungsperiode ab- 
reißt. Solche Abreiß- oder LötKihfunken sind 
im allgemeinen nur xwieehen sehr nahen 
massiven Elektroden aus gut \\ jirineleitcndem 
und schwer verdampfendem Material möglich; 
sie sind von hervorragender praktischer Be- 
deutung: filr die moaemen Methoden der 
Funkeutelegraphie. 

Während der helle EiitliKiun^'sfunke 
größerer Kajtazitäten i'd. h. auch noch kleiner 
Leydener Flaschen) iu uietallinchem Schlic- 
finngskreise Ideinen Widerstands, der meist 
aus einer größeren Reihe sehr schnell auf- 
einander folgender Partialentladungen be- 
steht, durchaus den Charakter einer dis- 
ruptiven Bogenentladung auiweist, zeigt sich. 



wie bereits eingangs erwähnt, ein anderes 
Bild, wenn froit Enthdungsstrometi rk en 

durrli eini^eschalteten Widerstand verhindert 
werden, oder wegen zu geringer zur Ent- 
ladung kommender Etelctiizitltsmengen Ober- 

haiipt nicht entstehen können. Es entsteht 
die sogenannte Glimmentladung, welche als 
sehwachleuchtender Funke di>ruj)tiv sein 
kann, bei ständiger Elektrizitätszufuhr aber 
auch vollkommen kontinuierlich zu er- 
halten ist 

2. Das allgemeine Aussehen der Glinim- 
: entladung. Um bei größerem Gasdruck eine 
( ilinimentladun£r einzuleiten, sind recht srolie 
L Feldstärken erforderlich, läa» bekannte £r- 
I sebeimnif ift der kontimderUohe Strom der 
Spit/.enentludung. Bei der negativen Spitzen- 
< ausströmung in Luft zeigt sich an der Spitze 
! em feiner HAdikdiienaEtender Pnnkt, der 
unter dem Mikroskop gesehen sicli jedoch 
nicht als eine zusammenhängende Leucht- 
erscheinung erweist, sondern etwa das in 
: fignr 1 dargesteUte Anasehen hat Dicht 




Hg. 1. 



auf der Spitze auf^tzend eine bläuliche 
Lichthaut, ihr folgend ein nichtleuchtendes 
GiMet, darauf ein rötlicher, nach außen 
sich verlierender IJcht^chein. Auch an größe- 
ren Elekirodeu ist eine Glimmentladung bei 
Atmosphärendruck unter geeigneten fiedin> 
euntren leicht zu erhalten, fo zwischen den 
Ivugelpülen einer Influeuziuasehiiie, beson- 
ders wenn man dieselben mit einer Schicht 
! eines Halbleiters, etwa Holzkalotten, bedeckt 
Die Kathode Aberzieht sich dabei mit einer 
Lichthaut. 

Schöner und wichtiger sind die Er- 
scheinungen . die in -verdünnten Gasen Iwob* 

achtet wen! n venn sie auch prinzipiell 
von denjenigen in dichten Gasen nicht »i 
scheiden sind. Es mögen, etwa nut einem 

Funkenindnktnr, Entladunjren perinp^erer 
Stromstärke zwischen zwei Miektrüdeu er- 
zeugt werden. Diew Entladungen setzen 
bei Atmospltärendruck ah Funken in einem 
hellen i'unkt an der Katiiode an. der von der 
übrigen Funkenbahn durcli einen kleinen 
dunklen Teil getrennt ist. Verfolgen wir 
nunmehr erst rein äußerlich, was geschieht, 
1 wenn die Elektroden sich in einem Rohr 
I befinden, in welchem der Gasdruck aUmählicb 
! erniedrigt wird. Der vorher das Gas in feiner, 

-cli.irfer, evenruell blit/.arti'j; gezackter Bahn 

, durchschneidende Funke beginnt verwaschene 



Digitized by Google 



Olimmentladuog 



65 



KoBturen anzimehmeD und wird immer 
brriter, je weiter •ttsgepnmpt wird. 

r.tf'ifhzeitit: nimmt die dunkle Uiiterbrpchung 
vor der Kiitliodc ^rröücre Diiuensionen an 
and breitet >icli als der sogenannte Fara- 
dayschc dunkle Raum weit in das Rohr 
bineiii aus, dabei das allmählich den ganzen 
Rohrqaorsehnitt ausfüllende, an der Anode 
mit pitier helleren Schicht ansetzende posi- 
livt Luht immer weiter zurückdrängend. 
Die Kathode selbst Aberzieht sich dabei 
allmählich immer mehr mit einer in Luft 
bläulich gefärbten Schicht, dem sogenannten 
negHtivin (i Ii in ni lieht. Dasselbe sitzt 
jediocb nicht unmittelbar an der Kathodeu- 
oberflielie snf, sondern 
c« folgt nach ilim i rst 
noch ein weiterer iicht- 
ig«er Teil, der soee« 
nannt*^ Croo kesselte 
dunkle Raum, und 
dann erst direkt auf der 
Oberfläche ansetzend, 
eine gelbHchrot leuchtende Schicht, die so- 
geeannte erste Kathodenschicht. Das 
eei^childerte Aiisst-hen der Glinunentladtti^ 
«ird dureli Fig. 2 skizr.iert. 

B. lonentheoretisches. 

I. Theorie des lonenstoßes. Da das 

Verhalten der izesaniten (ilimnientladiitic. 
Mwie ihrer einzcben Teile, wenn auch nicht 
hl allen Punkten, so doeh tom weitaus 
CTößteri Teil durch die lonentheorie eine 
£ute lirkläruug findet, so ist zunächst der 
Heekanifimi» der lonenerzeugung und diel 
Sil dpf lonenbewegung bei dir - r KiU- 
ladiniscslorm zu erörtern. Die Gliinnieut- 
ladung bildet zusammen mit der Spitzen-, 
Funken- und Bogenentladuiiji^ die Grupiie 
der sogenannten selbständigen Enlladun- 
ten. Bei ihnen .schafft dm elektrische Feld 
Mob n lh-t ohne die Hilfe äuUerer Ionisatoren , 
die mm Eintritt des Entladunijsstroiues not- 1 
wendige Leitfähigkeit des llases. Die: 
unpruogUche, wohl von Maxwell her-j 
rtUurende Anschauung, daß jedes Gas eine ge- 1 
wi,«i!ie elektrische hesti!?keit seiner Mole- ' 
köle besitze, und daß zur Zerreißung der | 
MolekUe bezw. Atome in dUe entgegengesetzt | 
i't l;id( iif!i Ionen eine gewisse Feldstärke 
eriorderUcb sei, bei welcher das Feld ako selbst 
(firekt das Gas in seinem molekulateii Gefüge 
jpr^Türt und ionisiert, hat sich bald als 
uuliiltbar erwiesen. Die Anschauung, die 
man über diese Titigkeit des elektrischen 
Feld»*- iftzt alirremein bat, ist eine andere und 
zwar die folgende : Vorhandene Ionen erhalten 
im elektrisciien Feld bei genügender Stärke 
desselben eine ausreichendcki netische Energie, 
am unter Verlust derselben beim Zusammen- 
prall mit OasmolekQlen deren Atome in Ionen 
*u zer?plittprn. Die^e von J. J. Thn Triton 
UaB4w(inerbncb der Xatuni iBsenschaften. Band V 



in die lonentheorie zuerst eingeführte Hypo- 
these des lonenstofies, naeii welcher «so 

das Feld nicht selbst die Moleküle direkt zer- 
reißt, sondeni erst mittelbar mit Hilfe be- 
wegter Ionen tertrümmert, setzt zwaerlei 

voraus. Erstens, daß stets in einem Gase 
einige, wenn auch nocli so wenige Ionen 
nicht nur vorhanden sind, sondern sich fort- 
während II "11 bilden. Wenn letzteres nicht 
wäre, au muljte es gelingen, erst durch ein 
geringes eMctrisehes Feld einem Gas räum 
alle Ionen zu nehmen und damit die Mo^ 
lichkeit des Eintretens einer spontanen Ent- 
ladung zu beseitigen. Zweitens, daU jedes 
Ion bei ausreichender Gcschwindiirkeit durch 




Fig. 2. 

Stoß neue erzeugen kann. Daß unter diesen 
Voraussetzungen sehr krlftige elektrische 
Ströme in einem Gase von selbst eintreten 
können, ist ohne weiteres ersichtlich; da 
jedes eiieii|[te Ion so^eich sellwt zu einem 
neuen ionisierenden Kern wird, mnß der 
Strom in ähnlicher Weise rapid anwachsen, 
wie ein rollender Schneeball zur mächtigen 
Lawine wird. Beide genannten Voraussetzun- 
gen finden im Experiment ihre Bestätigung. 
Es soll dies in den näelisten beldsn Ab- 
schnitten behandelt werden. 

». Natflrliche Leitfähigkeit der Gase. 
Schon Coulomb beobachtete, daß die Elek- 
troden t>einer elektrostatischen Drehwaee 
Elektrizitätsverluste zeigten, welche niefit 
durch I.eituntr läiiirs der festen Stützen 
eiklürt werde» kunnten. Ein solcher Elektrizi- 
tätsverlust geladener Körper in Gasen, der 
in freier Luft wie auch in abueschlnssenen 
Räumen sich zeigt, ist in neuerer Zeit von Li nü 
sowie von Elster und Geitel und andereB 
Beobachtern näherer Untersuchung unterzogen 
worden. Es zeigte sich, daß Gase immer ein, 
wenn auch oft sehr geringes, Leitungsvermögen 
besitzen, d. h. daß immer eine gewisse Anzahl 
freier Ionen sich in ihnen befinden. Der 
Nachweis wurde in der Weist' ijelührt. daß 
ein voUständig in einem fast allseitig ge- 
schlossenen, mit Tirookenmitteln versehenen 
klrinen Gefäß befindliches Klektroskop ge- 
laden wurde. Die Isolation kann (mit Bern- 
stein) so eut gemacht werden, daS sieh die 
Ladnne ^sehr lange hält. Wird aber auf das 
Elektroskop ein Metallzylinder, ein sogenann- 
ter Zerstreuungskörper, mittels eines kurzen 
Drahtstifts durch eine kleine Oeffnung im 
Gefäß ohne Berührung desselben aufgesteckt, 
SOSeigt sich sogleich ein ziemlich eriiebliolMr 
danemder Ladungsverlust des Elektroskops. 

& 



Digitized by Google 



I 



66 



(rliminentladuag 



r>icspr kann nicht von angezogenen und 
Nviudi-r abjiotüLJt'iien Staubteilchen oder 
Wasserbläschen herrühren, denn erstens 
läßt sioh dies leicht ohne Vermiudenuiß des 
Effekts vermeiden, und zweitens erweist er 
sicli soirar um so trrüßcr, je sl.mli- uiitl dnn>t- 
fceier das umgebende Gas kt In der freien 
Atmosphftre schreibt man die vorhandene 
Ionisation vcrscliicdcntlirhen Ursachen zu. 
Vornehmlich durfte sie von radioaktiven 
ELÖflOssen, insbesondere der dem Erdboden 
entweichenden Emanation radioaktiver Kör- 
ier, herrühren. Indessen ist auch das Sdiuien- 
icht sicherlich ein nicht zu untcrsehiitzender 
Jonisatur, wie aiu-li die durch das Tageslicht 
stark, biü auf ca. bis ihres nächtlichen 
Wertes herabgedrückteh Reichweiten der 
funkentelosjraphischcn Stationen erweisen. 

3. lonisierungsspannung. Die zweite 
Voraussetzung der Thomson sehen Theorie 
der selbständi^n Entladung ist die den 
Ionen zugeschriebene EigenBonaft, von einer 
bestimmten (leselnvindi^'keil ab durch Stoß 
neue bilden zu können. Diese Hypothese 
Uldet die ungezwungenste ErUlrong ffir 
eine Reihe von Erscheinungen, ja man ist 
wohl zu sagen berechtigt, daß ihre Richtigkeit 
dnreh diese bewieeen wird. Die Tatsache, daß 
die korpuskularen Strahlen großer Hescliwin- 
digkcit, das sind die Kathoden- und Kanal- 
Btnüüen, die fi- und a-^^trahlen radioaktiver 
Substanzen, Gase kräfti;^ ionisieren, findet 
durch sie eine elegante Deutung. Beweisender 
ist der Umstand, daft es stets gelingt, durch 
Einwirkung eines je naeli den Umständen 
mehr oder weniger kräftigen elektrischeu 
Feldes auf ein ionisiertes Gas plötzlich eine 
mit steigendem Feld ungemein schnell zu- 
nehmende Ionisation zu erzwingen. Solche 
Versuelie sind zuerst an den negativen Ionen, 
welche durch Anlagerung der beim licht- 
elektnsefaen EXfelct aus einem beBtrahlten 
Metall frei werdenden Elektronen an die 
GasmoiekiUe entstehen, von £.v. Schweid- 
1er und bald darauf von H. Kreusler au«- 
gefuhrt, später von anderen auch auf positive 
Ionen ausgedehnt worden. Wird der liauin 
zwischen zwei einander i^egenflberstehenden 
Metallplatten z. B. mit Röntgenstrahlen 
ionisiert und üieelektrischeSpaiuiung zwischen 
den Platten allmählich von Null an erhöht, 
so tritt nach einer er^tmalif^'en Zunahme des 
rein unselbständigen Stromes bald ein kon- 
stanter Wert desselben, der von der Spannung 
unabhängige Sättigungswert, ein. Dies ge- 
schieht von dem Moment an, wo das elektrische 
Feld ausreieliend trroß ist, um die erzeuirten 
Ionen aus dem Gas heraus au die Elektroden 
2U befördern, ehe sie Geleisfenheit zum Zu- 
sammenstoß und zur Wiedervereinic:n!i!X rnit 
Ionen entgegengesetzten Vorzeichens haben. 
Der Strom wbut bei weiterer EibAhui^ der 
Spoanang diesen SIttigungswert lange bei. 



bis er plötzlich wieder schnell zu steigen 
beginnt. Dies tritt in dem Augenblick des 
Beginns der Stoßionisation ein. mit welchem 
die Strömung ihren rein unselbständigen 
Charakter vertiert und anfängt sieh selDst 
die erforderliehen I.eitungsionen zu schaffen. 
Figur 3 zeigt einen solchen Verlauf der 
Stromspannungskurve. 




Fig. 3. 



Um einen S( hluß auf die für die Stoß- 
ionisation in Betracht kommenden Größen 
ziehen zu können, sehen wir uns die Be- 
wegung des I n ir:i i l' ktrischeu Felde ge- 
nauer an. (iasiiKdekiile und Ionen btiinden 
sich in der fortwährenden ungeordneten 
Bewegung, die den Wärmegehalt des Gases 
darstellt, und prallen dabei fortdauerud auf- 
eina^r. Im elektrischen Feld kommt ztt 
dieser unregelmäßigen eine geordnete Be- 
wegung der I Ionen in der Feldrichtung, 
der —Ionen in der entgegengesetzten Rich- 
tung. Ist die Fcldstär^, e die lonenladuu^, 
so ist @ e die aufs Ion wlcende beschleuni- 
gende Kraft. Letrt unter der Wirkun-j dieser 
Kraft das Ion einen Weg 1 bis zum Zu- 
sammenprall mit einem anderen Teilchen 
zurück, so hat es eine kinetische Energie 
gewonnen, welche der von der üraft auf- 
gewendeten Arbeit gleieh ist, also: 

Vi mv= ^ lie.L 
Damit ein Ion einen bestimmten, zur Stoß- 
ionisation ausreichenden Geschwindigkeits- 
betrag bekommt, muß das Produkt S.l 
einen gewissen Wert erreichen. Xicht die 
Feldstärke ö allein ist also dafür maß- 
irebend, sondern neben ihr auch der im Felde 
frei durchlaufene W^ i, der als freie Weg» 
länge des Ions im Felde bezeichnet wer- 
den soll. Die firöße 0 .1 ist der Spannunijs- 
betrag, den das Ion f rei dufohlaufen muß, um 
stoßionisiereii «1 können. Hau nennt sie 
Tonisierunfjsspannuntr. Dieselbe ist, 
wie sich gezeigt hat, für das positive und 
negative Ion von veneMedener GrOfie, waa 
sieh aus deren verscfaiedener Hasse erkllren 



Digitized by Google 



67 



dürfte. Die positiven loiifii ?\m\ durch- mehr in das f'.ofüge des gestoßoiirn Atoms 
we» Atome oder Atoinküniplexe, von eindringen; auch ist, wie sich im» dan (Je- 
denen ein Elektron abges{)alten ist; die ncga- setzen des unelastischen Stoßes ergibt, fflr 
»ven loneu sind teils freie, teils an Atome j eine bestimmte kinetische Energie des 
angelagerte Elektronen. Von ihnen kommen als ' stoßenden Teilchens der auf das gestoßene 
Ionisatoren vorwic^'cnd dir freien Klrkfruru-n üher^'clii'ndi' Anteil derselben, also liainil der 
in Betracht, bei niederen Drucken oder bei i Wirkun^^rad des Stoßes um so größer, je 
heben Tempemturen fast ansseUiefilieh, bei I kleiner die Huse des stoBenden Teilehens ist. 
den Edelgasen nach neueren Untersuchiiiiiren, Dir Irmisicrungsspannunf; hat sidi femer 
besonders von J. Franck, auch bei gewöhn- an der Grenzfläche von festen oder flüssigen 
Beben Drucken und Temperaturen bereits in Körpern geg:en Gase wesentlich kleiner 
rili- rwicuindem Maße. T);i< freie Elektron ergeben als im riasinnern. Es ist dies vcr- 
Itann vermöge seiner au Lien jrdt'ntliLliea Ivlein- mutlich einer aiishjsi'nden, die Innisatiua er- 
beit — es n»t eine fast 2000 mal kleinere leichternden Wirkung' der Grenzkßrper zu- 
Masse als das leichteste bekannte Ion, das zuschreiben. Ks l)eirai(t beispielsweise die 
Wasaerstoffion — vielleicht beim Stoß | lonisierungsspanuung iiaoh .r Stark für 

l onäierungsspaimung lonisiemngsgeschwimli^kei t 
4" Ion — Elektron + Ion ~ Elektron 

Luft im Innern des Gastes 440 Volt 30 Volt 7,7. ic« cm/sec 3,3. lo* cm'see 

ladt au Grenz« gsgen Piatin .... 3^ Volt 15 Volt 6,8.10* cm/seo 3t4.io^ ev/see 

Die diesen Spaimungswerteu entsprechen- Es ist nun anziuu^hnu'n. daß die Ionen eine 
den Größen der zur Ionisation «rforaerliohen gewisse Zeit zur Erzeugung der fOr eine 
Gcsehwiodi^eiteB, ans der oben angefOlirteB stromstarke Entladung nötigen ungeheuren 
Fi iniel berechnet, sind daneben verzeichnet. lünenzahl brauchen werden. Diese Zeit wird 
Diese Geschwindigkeiten sind groß g^n die um so länger sein, je weniger lonen ursprüng- 
moleltolaren Geschwindigkeiten der Winne- lieh vorhanden sind, wenn in einem ge- 
howf<nin!j, die selbst bei lOCO** C. erst von schlossenen Gefäß zwei geladene Kugeln 
tJtr Grülienürduung 2.10* cm/sec ist Darum oder Platten einander gegenüberstehen, so 
i»t ein Einfluß einer Temperaturerhtthung i nuif «a aneh mitaBter ungere Zeit dauern, 
flc^ r,a.ses auf den Wert der lonisierungs- bis von den wenipren vorhandenen Tonen 
fpaiiQuiig Dicht zu erwarten, wenn man bei gerade einmal eins in den engen Bezirk 
dem Versuch die Dichte des Gases konstant ausreichender Feldstbfee gelangt ; die iveitMis 
läßt, und es ist auch in der Tat ein solcher meisten werden von dem Strpminsrffeld 
lücht bemerkt worden. Die Gasteilcben an die Elektroden befördert, ohne zur Sioß- 
sind also <;egenuber den stoßionisierendmi Ionisation ausreieliende Geschwindigkeit zu 
Gasionen als ruhend zu lietracbten, ^ erlangen. Hierin haben vermutlich die merk- 

Da die freie Weglänge dea Ion« mit ab- 1 würdigen Verz^erungserseheinnngen ihren 
nefimendeni Druck, diesem annähernd um- Gnind. die den Eintritt eiiu>r sjiontanen 
gekehrt proportional, zunimmt, die lonisie- 1 Entladung oft erheblich verspäten. Legt man 
mn^Mpannang aber nfttnigemiB eine für | an zwei Ekktroden eine zur Entladung 
(Jas (iasmolekül charakteristische Größe ist, ausreichende Spannung, so tritt im allge- 
se folgt, diiü die zur Stoßionisation erforder- 1 meinen die Entladung nicht sofort ein, son- 
liehe Feldstärke mit dem Druck gleichzeitig | dem erst nach einer geinsaen Verzögerungs- 
abnimmt Es versteht sich, daß die freie periode. Diese ist von ^&nz unregelmäßiger 
We^Unge 1 des Ions im Felde nicht für durch- . Dauer, kann bei einem Versuch einen Brueh- 
w«g aUe Ionen im Ga^e denselben Wert hat, ' teil einer Sekunde, bei dem niehsten .\nlegeii 
sondern es werden alle inöiiiiclien Werte von cinrr selbst größeren Spannung viele Sekun- 
den kleinsten bis zu den grüütcu vor- den, ja selbst mehrere Minuten dauern. Sie 
kommen. Indessen bat für einen bestimmten ist besonders groß in sehr trockenem Gas 
ünu^ die Weglänge 1 und damit auch die 1 and läßt sich daher an einer in abgeschlosse- 
bmserungsspannung 6.1 einen alle wilderen Inem Gefäß befindlichen Entladungsstrecke 
Werte bei weitem an Ifaufipki it des Vor- : besonders leicht demonstrieren. Leirt num 
kowneni ftbenagenden Mittelwert. Dieser -die Spannung mit Hilfe eii^s Momentan- 
i>t SS, der zur Beobaehtnng gelangt. I kontakta nur ganz kurze Zeit, etwa V,« 8e- 

4. Verzögerung des Eintritts von künde, an die Elektroden, su kann -ie 
Giiinm- und Funkenentladung. Zum Ein- mehrere Maie so groß sein als die bei gc- 
Mtzen jeder selbständigen Entladung ist nflgendem Warten zurEntladungausreichende 
nach der Thomsonschen Anschauung wenig- 1 Spfinnunir, ohne daß Entladung eintritt, 
stens ein ursprünglich vurhandenes Ion er- \ Deshalb finden die stoßweisen Entladungen 
foidedidi, eine Bedingung, die, wie bereits der Funkeninduktoren im allgemeinen bei 
Ms s i n a ad e i gesetrt wiude, immer erfüllt ist * erhebüeh höheren Spannoi^en statt, als 

6* 



Digllzed by Google 



68 



Glimnienlladniijr 



»ie der eigentliclieo .^statischen'' Entladuogs- 

Smnnung der Faidcenstreoke entsprechen. 
obaUl man datrcr^en auf irgendeine Weise 
Ionen in der Kntladungsbabn erzeue^« indem 
man die Katbode ultraviolett belichtet, 
Röntgenstrahlen orior dio Stnililiiiii: radio- 
aktiver Körper uuf da^ üaä wirken lüUl, in 
die Nihe eine Flamme oder einen glühenden 
K5ri>er «teilt, 80 wird, wf nij^stcns bei kräftiger 
lonisuiiuii, die Verzogeruugsperiode aul eine 
unmeßbar kleine Zeit hcraogedrackt. Die^e 
Erscheinungen sind in erster Linie Ton 
E. Warburg aufgeklirt worden. 

5. Theorie von J. S. Townsend. Eine 
eiofacbo und Qbersichtüolte Theorie der durch 
lonenrtofi entstehenden elektrisehen Strö* 
munpin Cason hat S. Townn-nd gegeben. 
Da sie gleichzeitig vom loneutheoretischen 
Gedehtepunkt aus eine Anscbaanng darQber 
gibt, wann zwischen zwei Klrkt roden fine 
plötzliche leuchtende Entladung eiuht-ut, sei 
es als eine disruptive Ft^nken- eder als kon- 
tinuierliche GlimmenUadimt:, und da die 
experimentellen Unter.-^m hungen Towns- 
ends eine ausgezeichnete Bestätigung seiner 
Theorie ergeben, so sei dieselbe hier in kurzen 
Zügen wiedergegeben. Es wird der Fall be- 
handelt, daß zwei l'latten in einem Gas ein- 
ander gegenüberstehen, das elektrisclie Feld 
als gleichmäßig angenommen, ferner yoran«- 
pec«etzt, (iaß aus der Kathodenplatte, etwa 
infolge Bestrahlung, eine gewisse Anaahl n^ 
TOB negativen Teilchen wo Sdnnde hervor" 
kommen. Da.s Feld wira als so ?rnß voraus- 
gesetzt, daü »ugleieh Ionisierung durch Stoß 
eintritt, und die Teileben keine Zeit zur 
Wicdervereinigiinu; liaben, sondern alle pro 
Sekunde erzeugten Immi auch in der Sekunde 
•D die Elektrode befördert werden, ihre 
Ladiinp also die Stromstärke er;^ibt. Die aus 
der Kaihude kouiniendeu ii^ Teilchen er- 

X fahren auf ihrem 

Wege nach der Anode 
einen rapiden Zu- 
wachs, indem jedes 
Teikhen fortwährend 
neue erzeugt, die eich 
mitbewegen und üirer- 
id seits auch wieder neue 

erzeugen. Es ist er- 
[ sichtlich, daß die in 
t der Sekunde an die 
1 Anode gelangende 
' Zahl neirntiver Teil- 
chen bei kuu^iani ge- 
haltener Feldstärke 
exponentiell mit dem 
ElekUüdeuab.stand a 
wachsen muß. Ist 
links von der in 
Fifur 4 herausgegriffenen Schicht von der 
Dicke d\ die nro Stkniidc erzeugte Zalil 
negativer Teilcuen gleich p und erzeugt 



jedes negative Ion auf der LÄngeneiuheit 
seiner Bahn a neue Ionen, so wftchit p »nf 
der Sefaiohtbrcite dx um 

dp ^ a fn<,+p) dx, 
weil durch die ."^ehieht in der Sekunde 
n^+p negative Ionen gelten. Die Integration 
gibt das Gesetz, nach welchem p mit x wächst, 
und fährt man sie über den rlattcnabstand 
a aus, 90 erhält man die (iesfuntzalil aller 
zwischen den Hatten pro Sekunde erzeugter 
negativer Ionen zu: 

u.a 

n ^ n„ e , 

u iti proportional dem fließenden Strom. J. 
Townsend maß nun J als Funktion des 
Plattenabstande- unter Koustanthaltmiir der 
elektrischen Feldstärke, und fand, üaü das 
exponentielle Gesetz in dieser Form in Wirk- 
lichkeit nicht bestätigt wird. Dies zeigt fol- 
gende Zahlenreihe: 



AbStaad a 


3 nun 


6niBi 


'10 mm 


rllmm 


J beob. 


2.86 


1 24.2 


373 


2250 




2,86 


23.4 


190 


322 


J ber. 


2,87 




3S0 


2150 



J wäelr-t liii'riiaeli. wie man sieht, viel 
schneller als die Exponentialfunktion an. 
Towniend fand den Grand dieser Ab- 
weichunfT darin, daß in^der angestellten Be- 
trachtung noch ganz von der Muglichkeit 
einer Stoßionisierung auch durch die posi- 
tiven Ionen ahsfc^ehen wurde. Eine einfaeh 
durchzui uhrende Erweiterung dur Belraeü- 
tuiig ergibt unter Zula.^sung auch dieser 
Möglichkeit und unter der Annahme, daß 
jedes positive Ion auf dem cm seiner Bahn 
die Zahl ß, jedes negative Ion die Zahl d von 
Ionen beiderlei Vorzeichens bildet, für die 
Zahl n aller im Plattenzwischennum ge- 
biUcten Ionen den Aasdrurk 

_ n, {a-ß)c 
n— /) .e 

Dieser Ausdruck muß also die Strom- 
stärke als Funktion des Ptattenabstandes 

\viedergehen. wenn bei der Ahstnndpvpr.nndp- 
rung durch jcdLc^aialiges Aendern der Span- 
nung auf eine dem Abstand proportionale 
Größe die Feldstärke auf i;I» ielieni Wert 
erhalten wird. Die letzte lieilie obiger Tabelle 
gibt unter Ji,,.r die nach dieser Formel 
berechneten Stromwerte, die sich in aus- 
gezeichneter Uebereinstimmung mit den 
beobachteten befinden. Die experimen- 
tell ermittelten Konstanten a und ß haben 
hierbei die Beträffe a = iy,2h, ß == 0,0141, 
und ztML'en dur( h- den im \'eri:Ieich zu ß 
hohen Wert von u, daß den positiven Ionen 



Digitized by Google 



Olimmentiacluiig 



69 



unftT :;l<'i(heii Bedingungen eine sehr viel 
kleiiu re Fahiirkeit durch Stoß zu ionisieren, 
zukomim . aU d* ii negativen Teilchen. Deshalb 
i.-t auth hei der ( ilimmiMitladung dic' Innisir- 
ruBg durch die im Oruckesschen Dunkel- 
lanB beschleunigten Elektronen der be> 
Itfaninendo Faktor. 

Die Fonuel erlaubt nun eine weitere 
interessante Anwendung. Wenn unter 
Anfirechterhaltung des Feldes der Abstand 
der Elektrodenplattcn vergrOfiert wird, so 
nimmt nach ihr (!er Strom immer schneller 
a nod mufi für einen beitimmien Abstand, 
der dnreh Venbhtrinden des IVennerB ge> 
zr'bon ist, theori>ti>rIi sogar unondlich sturk 
werden. Dieser Fall J = cc tritt ein für den 
Abstand a, der gegeben ist durcli: 



oder: 



a — 



a-/re 

logg— log ^ 



Aus den bekumten Werten von a und 
S kann man demnach diesen \b^:tand a i 
berechnen, bei welchem die Eutladung von 
einem schwächeren, licbtloscn Zustand plötz- 
üeh in eine etromstarke, von Leuobterschei- , 
Mn^n begleitete Fonn fiberfehen mufi, 
üt' je uacli den äußotfti elektrischen Bedin- | 

Cen den Charakter der GUnun- oder der | 
nentladung hat und entweder kon* i 
timiiorlioli oder als Fiiiikrn di?kontimnprlich 
mn kaiui. Townsends Versuche ergaben 
auch in dieser Beiiebu^g eine sehr be- 
friedigende numerieehe J|i Lebereinstiinmttng 
mit der Theoriei I 

C Ionisation und Leuchterscheiniiii|«n 
bei der Glimmentladung. 

I. Der allgemeine Verlauf der Glimm- 
entladung. Wird au dif Elektroden einer 
bdadungsröhre eine wachsende elektriacbe 
Spumnng angelegt, so tritt bei einem be> 
stimmten Wert derselben, wenn Vcrzüf^i"- 
nto^B auKeeohlosien sind, aieo etwa durch i 
Behehten der Katkode gleiek von Anfang an ! 
für das Vorhandensein einiger Ionen an drr 
Kathodenoberflächc gesorgt wird, plotädirli 
eine Stromstärke Entladung ein. Dieselbe 
erfolgt in dein Augenblick, in welchem die 
nach der Tu wnsend sehen Theorie not- 
lendigen Vorbedingungen erfüllt sind. Letz- 
ter«» "Hnd theoretisch» über^iclitlich. wenn die 
Entladung zwischen zwei hiiiieichi iul großen, 
einander gegenüberstehenden Metallplatten 
hervoipnden wird. Sobald die Entladung, 
die dnrth hinreichende Elektrizitätszufuhr 
aufr'i'lit crlialtcii wi-rdeii iiiöiic »'int:''setzt 
bat, gehen groik Aenderuiifen in der Ver- 
teilung des emAoMkeii Eeldee swiKken den 
(latten vor aidi. Der vorber lineare Span- 



nungsverlauf wird ein ungleichmäßiger, an 
beiden F,lektroden, ganz besonders an der 
Katiiüde. wird das Spannungsi^efälle ein 
bedeutendes, während dasselbe im Obriirpn 
Zwischenraum sehr wesentlich sinkt, lufolge 
der dadurc h bedfalgten ganz anderen Ver- 
teilung der lonengpschwindigkciteii ändert 
.sich die Lage der lonisationsherdi'. Ueber 
manche näheren Einzelheiten der Bedeutung 
der einzelnen Regionen bezüglich der bei der 
StoBionisation in Betracht kommenden Vor- 
SjiiiiL'e f^i-lien die Meinuntren mu h auseinander. 
Im großen und ganzen dürfte der Verlaul 
der Glimmentladnng der folgende eein: 
Die Hauptraenge der den Stronitransprt 
übernehmenden Ionen wird im negativen 
Gliminlioht eneugt und zwar dnrch die 
Zrrtrtimmpnin? nentrali-r Ca^^atome int'ol<re 
des 6toi;k!ü von Elektronen. Letztere erhalten 
in dem großen Spannnn^ageftile desCrookes- 
schen Dimkelraiim« die zur Stoßionisation 
erforderliche Geschwindigkeit. Sie werden, 
sobald die Entladung einmal eingeleitet ist, 
teils aus dem Kathodennietall selbst, teils 
wohl auch aus der der Kathode anliegenden 
Gasschicht, welche dabei das Leuchten der 
enten Kathodenschiobt zeigt, fortdauernd 
dnreh die positiven Ionen erzeugt, die, ans 
ileni ne<rativen Glimmlicht iierkommend, 
ebenfalls im GefiUie des CrookesraamB 
die erforderiiebe Geeebwindigkeit erkalten. 
Die T.änge des Trooke suchen Dunkel- 
raums gibt hiernach direkt die Größe 
des Weges, den die Ionen ohne Zu- 
sammenprall in dem betreffenden clek- 
trischcu Felde zurücklegen; welche Ionen, 
darftlier ist man verschiedener Meinung. 
Vermutlich wird die J. Stärkst lu Ansicht, 
der Crookessche Dunkelraum und seine 
olektrisehe Spannung seien die freie Weglänge 
der positiven Ionen und deren lonLsierungs- 
spannung, den Vorzug verdienen. In dem Ar- 
tikel von E. Marx „Eiektrizitätsleiiung 
in Gasen" in diesem Handbuch ist indessen 
beispielsweise aueb die gegenteilige Ansiebt 
vertreten. Wie d<'ni auch sei, jedenfalls stehen 
die beiden Stellen der Hauptionenerzeugung 
im OUmmliebt, das sind negatives Glimm- 
licht und die erstr Schicht an der Kathoden- 
(»herllaciie, in direktein, nahem Zusammen- 
hanir, indem die eine die andere bedingt; 
beide sind zur AufreebtiMludtnn^'' ilf- niimm- 
Stroms nötig. Kin Kxjarimoni vun Wehnelt 
läßt diesen Zusammenhang recht deutlicb 
erkennen. Wird an einer Stelle des Crookes- 
schcn Dunkelraums ein schattenwerfender 
Körper, etwa eine Drahtsonde eingeführt, 
so erfolg die Schattenbildung nach beiden 
Seiten hin, im negativen Glimmlioht nnd in 
der ersten Kathodenschicht entstehen zwei 
einander gegenüberliegende dunkle l:'iu:tien. 
Die Sonde bilt die nach der Kathode kin 
Siek bewegenden positiven Ionen auf und 



Digitized by Google 



■ 



70 GliminaDtladui]^ 



erjiPujTt auf der Kathode eine Schattenstelle, äußern. Erhöht man bei konstantem 
an weicher keine J^li ktruuenerjieugung statt- Druck die Stromstärke, so nimmt die 
findet; in gleicher Weise wird im nep^ativcn Flächenausdehnung des GUmmlidits der 
Giimriilieht eine dunkle Stelle durch die Ab- 1 Strominten«it;U jjroportional zu. DabtM 
blenduii^ tlcr Kh'ktronen hervorgerufen. ' bleibt die Dicke der Lichtljaut, sowie ihrer 

Die im neu'ativen Glimmlicht erzeugten Kinzelschiohten konstant, aber nur solange 
negativen Ionen bewegen sich in der der bis die ganze Kathode vom Glimmlicht be- 
Kathode abgewandten Richtung wegen des deckt ist. Von diesem Moment an findet bei 
an t)rt und SteUe vorhandenen nelir kleinen weiterer Krhöhun«? der Stromstärke eine 
^uauniuigsgeiäUes nur Ungsam weiter und Ausdebnunjg der Leuchtersoheioung iu das 
enangen ent naeh DureKhkiifinii^ des Fara- Rohr hinein statt Im eisten Teil diews 
daY?chen Dunkelraums, in welchem die ! Vort:ant:es. bevor also die Kathode ganz 
Leitfähigkeit des Gases geringer, das elek- 1 bedeckt ist, bleibt die Dichtigkeit des Stromes, 
trisehe Gefillle wieder größer ist, grB6ere Ge- ! d^ i. der ans dem Qnadratsentimeter der 
schwindigkeit, die an der Grenze des positiven ' Kathodenoberfläehe austretende Strom kon- 
Licht» gerade den zur Stoiiionisation aus- : »taat. Dieselbe wird die nur male Strom- 
reichenden Betrag annimmt. In dergesamten dichte der Glimmentladung genannt. So- 
Länge dei? positiven Lichts findet nunnndir lanire also der normale Zustand des Glimm- 
eine Stuüiuuisation durch die bewegten stronis besteht, ändert sich die Dicke des ne- 
Elektronen statt, wobei je nach den äußeren gativen Lichts bei einer Aenderun^ der Strom- 
Umständen cewisse Periodizitäten auftreten stärke nicht. Erniedrigt man bei konstanter 
können oder nicht (ge.schichtete, ungeschich- Stärke des Glimmstroms den Druck, so 
tete positive Liehtsäulc). Nahe der Anoden- nimmt die Fiächcnausdehnuug des Glimm- 
oberiläehe, wo die lonisieningsspannung lichts dem Druck umgekehrt nroportional 
des Elektrons durch die Nähe des Metalls zu, bis die Kathode ganz von der leuchtenden 
herabgesetzt ist, findet durch die hinzu- Sehieht üherzo<:en ist. Hierbei ändern sich 
wandernden Klektronen nochmals eine inten- < auch die Schichtdicken (vgl den Abschnitt 
Bivere lonisiening statt, die den AnlaB zur'Orookesscher thinkelraum). Wt abneb» 
Entstehung der leuchtenden Anodensehiebt niendem Pruok p nimmt demnach die 
gibt, ^ach diesem Ueberblick über das, normale Stromdichte j proportional ab, es 
allgemeine Verhalten der Glimmentiadung j ist also |/p eine Konstante. Ihre GrtBe wird 
gehen uir imn zur Benprechung der eimEdnan durch die Natur des Kathodenmctalls sowie 
Teile derselben über. des (ia.«es bestimmt. In Wasserstoff ist sie 

3. Die einzelnen Teile der Glimm- z. H. kit iner als in Stickstoff. Der Einfhiß 
entladung. 2a) Die Leuchterscheinunj^ des Metalls ist chrart, daß unter sonst gleichen 
an der Kathoae (Fig. 2, 11). Sie besteht Umständen die Konstante um so kleiner ist, 
aus den drei Teilen: erste Kathodensehicht, I je größer der normale Kathodenfall (vgl 
CrookesscherDunkelranm.ncc;atives'(;iimm- weiter unten Abschnitt D3) an dem Metall 
licht. Die erste bildet eine in Luft gelblichrote ist. So ist sie für Platin kleiner als 
Lichthaut auf der Oberfläche des Metalls, fttr Aluminium. Eine kleinere Konstante 
welche stets die gleiche Flächenausdehnung bedeutet: bei gleichem Druck und gleicher 
hat wie das in Luft blaue negative Glimmlicht. Intensität des ulimmstroms größere Flächen- 
Es ist dies nach dem oben auseinander- ausdehnung des negativen Lichts. Nach 
gesetzten Zusammenhang der beiden Leucht- 1 N. Hehl hat die Konstaute in Stickstoff 
erseheinungen direkt verständlich. Die Ah- ' fflr Platin den Wert 0,33, ffir Aluminium 
grenzung des mirativen Glinimliclits ^'(iren 0,467, wenn die Stromdichte in Milliampere 
den Crookesraum ist eine sehr scharfe, pro Quadratztintimeter, der Druck in Milli- 
wfthrend nach der anderen Seite hin der'meter Quecksilber gerechnet wird, 
lichterfüllte Teil allmählich in den lichtlr»sen Auch die Temperatur hat Kinfluß auf 
Faradaysehen Kaum übergeht. Bei nicht die beschriebenen Erscheinungen, indem die 
zu tiefen*! Druck und mäßiger Stromstarke L'enannte Konstante etwa proportional der 
des Tjiiladuni'v-strnmr«; ist die Kathode absoluten Temperatur zunimmt, 
nur teilweise von der Leuchienstheinung DieEigenschaft des negativenGlimmlichts, 
bedeckt. Die negative Glimmschicht ist eine der Stromstärke proportionale Flächen- 
dahei nnvh nur von geringer Dicke, so daß ausdchnunir auf der Katiiode anzunehmen, 
die Kathode teilweise mit einer leuchtenden findet nach i*>. Gehrcke iudemGlininilicht- 
Haut überzogen erscheint. Der Faraday- oszilloirraphen eine praktische Verwen- 
raum reicht unter diesen Umständen bis düng. Iu einem gestreckten Glasrohr stehen 
nahe zur Kathode heran. Auf die Ffächenaus- zwei län^re Drahtelektroden so einander 
debnuog des ne<;ativen Liclits haben I)rnck lm ^imiüIil r. liaü dir eine dii- direkte Verliin^e- 
nnd Stromstärke den dahin zu cliaruk- ruug der anderen bildet und zwischen beiden 
tensierenden Einfluß, dafi Dnidmmiedrigung nur ein Uein» Zwischenraum bleibt. Wird 
und StromerhOhung den gleichen £ffehtidie Böhre von Wechselstrom durchflössen. 



Digltized by Google 



71 



»> ?leit«t die Grenze des Glimmlichts längs 
der Kiektrodcn hin und her und zeichnet, 
im rotierenden iSpiegel betnehtet, die Kll>- 
renlonn des WechsetetromB. 

Pftr die Dleke der eiiudiwii Sehiebten 
des Kathodenlichts, insbesondere des 
CrookesBchen Dunkeiraums, aind neben 
dar Natur des Kathodeimietalh sowie dea 
fam des>eii Dnick und Temperatur sowie 
mA die Stromdichtigkeit bestimmende Fak- 
tum. 

a) Cronkesscher Dunkeiraurn. Es 
bestehen hier erfahriingsgemali folgende 

1. Bei normaler Dichte des Glimmstroma 
ist die iJiike des Crookesscheu Dunkel- 
laanis nahezu umgekehrt proportional zum 
Gasdruck. Sie ist ceteris paribus für ein 
bestimmtes Gas von bestimmter Größe. Daß 
sie z. B. für Wasserstoff größer als für Stick- 
stoff ist, ist ebenso wie der eben genannte 
81I1 bei der writeir oben geeeldlderten Be- 
dratang fies Dunkelraums als freier Tonen- 
«Qglinge direkt veistiüidlich. Bei Konstanz 
des Gasdrucks and der Stromst&rke wichst 
die Dicke des DniÜDBlrMUiiB mit steigender 
Temperatur. 

2. Der Crookessclie Dunkelraum be- 
sitzt M einem konstanten Drucke seine 
größte Dicke dann, wenn der (Jümmstrom 
der normale ist. Solange dies der Fall, 
erfolirt keine Aenderung derselben mit der 
Stromstärke. Sobald aber der normale 
Zustand der Glimmentladung bei völlig 
liebtbedeckter Kathode aufhört, also die 
Stromdichte bei Erhöhung der Gesamtstrom- 
stärki' zu stt'iiren bi'}j;iiint, nimmt die Dicke 
des Dunkelraums ab, und zwar zuerst schnell, 
dum kn^amer, um einem konstanten End- 
wert zuzustreben. Solamrc dicker nicht er- 
reicht ist, ist also der Dunkeiraurn bei 
größerer Stromdiehte kOner. Damit hängt 
die Erscheinung zusammen, daß h^i nirnt 
völlig vom Glimmlicht bedeckter Kathode 
dsr Bmid desselben von der Kathode ab- 
Rboffen erscheint. Di rt _'<'lit di r strom- 
onrcnflossene Teil kontinuit-rlicli durch ein 
Gebiet Ideioerer Stromdichte, also dickeren 
Dunkeiraums, in das stromlose Gebiet über. 
Nach H. Ebert und P. Ewers hat der 
konstante Endwert der Dunkelraumdicke 
bd 1 mm Gasdruck an einer Aluminium- 
imode dio Warte: 

in Wasserstoff 6,60 mm 

in Kohlensäure 2,61 „ 

in Stickstoff 2,11 „ 

in Sauerstoff 1,41 „ 

Wird in einem Entladungsrohr der Gas- 
druck so weit erniedrigt, daß der Kathoden- 
dunkekaum die Glaswand erreicht, so wird 
SB diesen Stellen die Entstehung des m-^uti- 
m Günunlichts verhindert, und damit 



aber auch gleichzeitig die zur Aufrechterhal- 
tung des Entladungsstroms in diesem Gebiet 
i notwendige Elektro nonerzcugung an dem 
(der Glaswand g^nabei befindlielien Teil 
!der Kathode mneiirnnden. Dwnm ver- 
schwindet auf diesem Teil der Kathode 
. die erste Kathodeuscliicht und es bescluränlrt 
sieh die Entiadung «tf die Banmtefle, wo 
'dem iicL'afivoii Glimmlicht die Entstchuni;?- 
I möghchkeit gegeben ist Die Figuren b und ß 
I zeigen das Aussahen der Entladui^ bevor 




Fig. B 



Fig. 6. 



der Dunkelraum die seillich der Kathode be« 
findliohe Glaswand erreieht hat und nach- 
dem dies irfscliflien ist. 

Hierdurch finden f okende sehr bekannten 
Verraohe ihre dhrekte föUlning: Wenn man 
zwei scheibonförmiLM- Klnktrndm in einem 
zylindrischen Bohr einander so gegenüber- 
stellt, daB sie den Quersehidtt des Boliree 
ausfflllcn, und, von Atmosphärendrnck aus- 
gehend, den (iasdruck allmählich erniedrig 
so nimmt die zur Entladung notwendige 
Spannung erst ah bis zu einem Minimum, 
um sodann wieder erheblich anzusteigen und 
ungemein hohe Werte aanttebmen, wenn die 
Anodenplatte ganz von dem Crookes sehen 
Dunkelraum erreicht wird. Die hierfür not- 
wendige Druckverkleiiicrung ist um so 

Seringer, je kleiner der Abstand der pektro- 
enplatten ist. Es ist schließlich überhaupt 
nicht mehr möglich, eine lliitladumr in dem 
Zwischenraum der Platten zu erhalten, weil 
die Entstehung des negativen Gfimndiehts 
und damit überhaupt die zur Kiitladung 
notwendige lonenbildung verhindert ist. 
Bei sehr niedrigen Gasdrücken bekommt der 
Dunkeiraurn Längen, die nneli 7yentimetorn 
und Dezimetern zählen können. Auch bei 
entfemtMon Elektroden sind dann die Eut- 
laduBgsspannun'/iM! m-Im- hohe, wie z. B. twi 




Kg. 7. 

harten Röntgenröhren. In dem bekannten 
Versuch von W. Hittorf mit einem Ent- 
ladungsrobur von der Form Figur 7 nimmt, wie 



Digitized by Google 



72 



OUmmmtbKlang 



CS nach den eben Kcinacbten Ausführungen 
verständlich ist, die Entladung schon bei wenig 
Verdünnung des Gases nicht mehr der) Wor/ 
zwischen den einander sehr nahe ( I lun 
befindlichen Enden der Drahtdi'ktroden 
in dem kurzen Verbindungsrohr der Kugeln, 
sondern durch das spiralig gewundene Rohr, 
selbst wenn dieses mehrere Moter lang ist. 

ß) Negatives GUmmiicbt. Die Aus- 
dehnung des negativen GKmmliehts ist weit 
wonisifT scharf dcfinirrt als diejenige des 
Duukelraums an der Kathode, weil es mit. 
aUmftbHeli abnehmender Hellineit in deni 
Faradayschcn Dunkelraum (Iberfrcht. Da 
das negative Glimmlicbt in der (iasioni- 
sation seitens der von der Kathode her 
fliegenden Elektronen seine Entstehungs- j 
Ursache hat, so reicht es naturgemäß um so | 
weiter in das Rohr hinein, je geringer der 
Druck ist. Je weiter evakuiert wird, auf 
desto weitere Strecken llitgen die Elektronen 
frei, ohne Zusammenprall mit Gasatomen. 
Sie zeigen dann in ihrer geradlinigen Aus- 
breitung auf immer größere Wegstrecken 
einen strahlenartigen Charakter. Diese 
Entstehung des n^ativen Glimmlichts durch 
eine von der Kathode der Entlsdungsröhre 
ausirehende Kat ho d e n s t r alil ii n . die bei 
Druckeruicdrigung »ich immer weiter in das 
Robr atiadehnt, unabhängig von der eigent- - 
liehen Bahn des (!ie Rühre durchfließenden 
Stroms, um endlich bei genügend tiefen 
Drucken mtlbet sehr weite Wegstrecken in 
langen Rohren zurückzulegen, ist mit einem 
von Cruokes angegebenen Entladungsrohr 
zu demonstrieren. Ist die in der Mitte des 
Bohra (Fig. 8) befindliche, bis auf eine kleine 



Flg. & 

freie Spitze mit (ilasrohr umhüllte Elektrode 
Anode, so bie|;t die an ihr ansetzende positive 
I^htsftole dicht vor ihr nm nnd nimmt 

als Lichthand naeli der Kathode hin u'» rielitet 
ihren Weg. Ist die umgetwgene Elektrode 
dagegen Kathode, so dehnt sieh das negative 
Glimmlicht in den rlektroden- und sfrondosen 
Teil des Rohrs aus, dort wo es die Giaswaud 
trifft, die bekannte, bei gewöhnlichem Biege- 
gla$< grüne Fluoreszenz hervorrufend. 

y) Die ert»te Kathodenschicbt. Ihr 
Leucnten wud durch die positiven Ionen 
hervorgerufen, welche in irrnßrr Z.ihl um 
dem negativen Glimmlicht iieraua nach der 
Kathode hin eilen und dort das Gas ionisieren. 
Diejenigen positiven Teilchen, welche nicht 
auf Gasatome treffen, werden von der Ka- 
thode selbst auf ihrem Fluge aufgehalten. 
Bohrt mau aber einen Kanal in die Kathodeu- 



scheibe, so kann man es leicht erreichen, daß 
die positiven Ionen dnrcb diesen hindurch 
in den Jenseitigen entlndnngsfreien Teil des 
Rohrs fliegen, und zwar auf weite .Strecken, 
wenn die Gasdichte genügend Idein ist. Sie 
bilden so die positiv geladenen, von E. Gold- 
stein entdeckten und nach ihrer Entstehung 
von ihm sogenannten Kanalstraliien. Wie 
J. Stark gezeigt hat, rührt das Leuohtea 
dieser StraUenart sowie der ersten Kathoden- 
sehielit nur zum Teil von der durch den Stoß 
auf die Gasatome hervoigerulenen Ionisation 
her. Dieser Teil des Leucbtens seigt, wie das 
net^ative Glimmlicht, ein Bandens]iektnim. 
Gleichzeitig tritt aber in dem Licht auch ein 
Linienspektrum auf, und daraus, daß dessen 
Linien, in der Flutrrichtun«: der positiven 
Ionen beobachtta, den Doppkreilekt auf- 
weisen, konnte J. Stark den ungemein 
interessanten Schluß ziehen, daß ein Teil 
des Leuchteitä von den schnell iM wegten 
uositiven Teilchen selbst ausgesandt wird. 
Das im Kanalstrahl bewegte positive Ion 
wird oberhalb einer gewissen Geschwindigkeit, 
die es dazu besitzen muß, zu einem licht- 
ausseodenden Zentrum. Das ausgesandte 
Licht zeigt ein Unienspektrum, welches fttr 
die Natur des bewegten Ions charakteristisch 
ist 

ab) Die positive Lichtsftule und 

der Faradaysche Dunkelraum. Das 
positive liicht beginnt auf der der Katbode 
zugewandten Seite dort, wo die im (ilimffi> 
licht dureh Stoß freigewordenen Elektronen 
nach Durchlaufung des Faradayschcn dunk- 
len Raumes genflgende Cksehwindigkeit er- 
langt haben, um ihrerseits auf aa'^ Gas 
stoiiionisierond zu wirken. Es prä.<eutiert 
sieh, je nach äußeren Umständen, entweder 
als eine kontinuierliche Lichtsäule oder als 
eine Aufeinanderfolge einzelner leuchtender 
Schichten. Diesen letzteren Fall las-en wir 
vorerst beiseite und betrachten zunächst 
das Verhalten der ungeschiehteten positiven 

Lichtsäule. Die I,an<:e der-elben hängt VOn 

verschiedenen Umätaudeu ab. In einem 
Bohr nüt verschiebbarer Anode ist die po- 
sitive Saide lani:, wenn die Elektroden ent- 
fernt sind; in dem Betrage, um welchen 
man die Anode auf die Kathode zu verschiebt, 
verkürzt sie sich, so daß es diu Anschein 
bat, als ziehe sich die Lichi^uule in die 
Anode hinein. Man kann auf diese Weise 
das positive Licht sranz zinn Versehwinden 
briugeu, so daß nur der negative Teil der 
Glimmstromlettchtnsoheinung Qbrig bleibt. 

Wenn man in einem längeren zylindrischen 
Rohr von kleiner Stromstärke ausgeht, so ist 
das positive Licht zuerst ganz kurz, nur auf 
die nächste Umgebung der Anode beschri^nkt 
Erhöht man die Stromstärke, so dehnt sich das 
positive T.ieht in das Rohr hinein aus und brinirt 
ueo Faradayschen Duukelraum schließlich 



Digitized by Google 



73 



iast röUig zum Verachwindeu, so daß es 
iMTt tu das negativ« GÜinnlieht hflfaimteht 

Wird der j^trrmi weiter verstärkt, SO beginnt 
jettt aber die positive Lichtsäule vor dem 
rieh anilHreiteiideii negativen Glimmlicht 
zurQckzuweichen, um schließlich von diesem 
völlig bis zur Anodenoberfläche vertrieben 
n iraideii. Die beschriebenen dnioh £r- 
höhung der Stromstärke bei konstantem 
Gasdruck verursachten Erscheinungen werden 
in gleicher Weise auch durch eine Druck- 
emiedrigung bei konstant gehaltener Strom- 
stärke veranlaßt. Die positive Lichts&ule 
erfüllt nicht immer den ganzen, ihr zur Ver- 
ifinuig stehenden Baum der Entladuugs- 
tun. Bewnden bei hAheren Dracnn 
zieht sie ?irh vielmehr in ein immer schma- 
lere« Lichtband zusammen, um endlich das 
Gas mir Bodi ab ein feiner Fsden ni dnreh- 
aehen imd das Aussehen des elektrischen 
Funkens anzunehmen. Wie eine Druck- 
emiedrigung wirkt auch hier eine Erhöhung 
der Stromstärke gleichartig auf das positive 
Licht ein, indem auch sie dasselbe verbreitert. 

D. Das elektrische Spannungsgefälle bei 
der GUmmentladiinf. 

I. Der allgemeine räumliche Verlauf 
des Spannungsabfalles. Metbodc» au 
seiner Bestimmung. In den beiden Fignren 

and zwei typische Fälle des SpHinuiiii^s- 
verlaufs in einem Glimmstrom wiedergegeben. 
Figur 9 zeigt naeh W. P. Graham deiMelben 



M — 


rr-r 


1 ' ' 














4-: 














• 


1 


** — 




1» 









Kg. 9. 













H 










i 
















\ — 


. 




■ 






























V/.; . 






















, — 










— /\ ^ — ' 
























— \ 






H 
































\ 9 


Siiii 





















uUtn/ta. m cm. 



Fig. 10. 

ia einer nngeschichteten Glimmentladung 
durch reinen Stickstoff, Figur lU nach 
H. A. Wilson bei einer gescbiobteteu Ent- 



ladung durch Wasserstollgas. Die Kurven 
feben das GefUle in Volt pro Zentimeter 

als Funktion des Abstanden von der Anode, 
der iu der ersten Figur in Millimetern, in der 
zweiten in Zentimetern angegeben ist 
Das allgemeine Charakteristikum ist: große 
Gefälle au den Elektroden, besonders au 
der Kathode im Cr ookes sehen Dunkel« 
räum, mittelstarkes räumlich sehr konstantes 
Gefälle in der positiven Lichtsäule, das 
auch bei der gescnichteten Säule, abgesehen 
von den Schwankungen zwischen den^ ein- 
zelnen Schichten, sich auf einer gleiohen 
mittleren Höhe hält. Schneller Abfall des 
Spannungsgefälles imfaradayschenDunfcel- 
rsnm \h am sehr Ideine Werte im negativen 
Glimmlicht. 

Die meist verwendete Methode ist die 
elektrometcisehe Messung der Spannung 
zwischen zwei in bekanntem Abstand ein- 
geführten feinen Sonden. Um diese an 
die verschiedenen Steflen der Glimment- 
ladung zu bringen, kann man entweder be- 
wegliche Sonden anwenden oder bei festem 
Sondenpaar. Aaode und Kathode des Ent- 
ladungsrohrs verschiebbar anordnen. Die 
Verschiebung wird zweckmäßig mittels eines 
Magneten bewirkt, der ein mit der zu ver- 
rückenden Elektrode starr verbundenes 
Eisenstüok anzieht. Einige Worte mflssen 
iiber die Zuverlä88ii:kri t von Sonden- 
messungen in der Glimmentladung gesagt 
irerden. Eine Sonde nimmt in leitender 
Tmgebnng, abgesehen vnn Kdiit/ikt-iKiuntni- 
gen, die iu der Größenordnung eines Volts 
gegen das umgebende Gas bestehen und in 
der Oberflächen.schicht des Metalls ihren 
Sitz haben, die Spanniuiir der Umgebung an, 
und zwar umso sclineller. je bemer leitend 
die rini^ebung ist. In Isolatoren, wie z. B. 
im unionisierten Gase, ist für die Ab- 
leitung der Influeuzelektrizit&t zu sorgen, 
wenn die Sonde die Spannung der Stelle 
annehmen soll, an welcher sie sich befindet. 
Es geschieht dies in den sogenannten Tropf- 
elektroden wie auch in den Flammen- oaer 
den Radinmkollektoren. In den ^t leitend«n 
Partien des Climmstroms, also im iMisitiven 
und im negativen Glimmlicht, sind Sonden- 
messongen anbedenkKelL Die Kontakt- 
spannungen fallen bei der Differenzmessiing 
mit zwei Sonden Ion, sofern diese aus dem 

fleiehen, reinen Metall angefertigt sind. 
Inzuverlässig werden dagegen Sonden- 
raessunj'en im schleehtleitenden Crookes- 
sohen Dunkelraum, in welchem der Sonde 
fortdauernd durch das Bombardement der po- 
sitiven sowohl wie auch der negativen Ionen in 
mit dem Ort wechselndem Betrage Ladungen 
zugeführt werden, forderen genügend schnelle 
Ableitung die Leitfähigkeit des Gases an 
dieser Stelle nicht ausreicht. Dies muß 
Fehler bedingen, selbst wenn man von der 



Digltized by Google 



74 



Störung der Entladung; durch Schatten- 
werfen «it r Sr)nde absietit. 

Von W. Asion ist darum neuerdin:r=' piup 
Methode aiigfgübtu w(»rdcn, wekhe die 
Sondenraessung im dunklen Kathodenraum 
für gewisse Fälle zu ersetzen imstande ist. 
Es wird parallel der Kathodenfläche, also 
wnkmlit zum (U-falli' der Kiitladuiiir ein 
in einem Seitenrohr erzeugtes Katboden- 
BtraUbflndel msandt, und demen Ablenknni? 
durch das eleKtrische Feld des Dunkelrntims 
gemessen. Die Methode ist natürlich nur 
anwendbar, wenn die elektri^hen Niveau« 
flächen zur Kathode parallcdf Ebenen sind. 
Man darf nach A. Wehneh sjich hierfür 
nioht zu weit vom normalen Zustand des 
Gliramstmins ontfprnen. Das von Graham 
beobachtet» in Fi^ur 9 »ich zeigende kleine 
Maximum und Minimum des Gefälles im 
Kathodenduukelraum ist nach Wehnelt 
auf Fehler der Sondenmethode zurückzu- 
fdlireii. 

a. Das Gefälle in der poaitiTen Licht- 
alule nimmt mit wachsender Strometirite 

ab, in eniji'ii Rohren schneller als in weiten. 
Auch hier hat Druckvermiudeiun^ bei kon- 
stant gehaltwner Stromstlrke wieder die 
gleiche Wirkung. Als Beispiel seien die posi- 
tiven Lkfälle in Stickstoff und Uclium 
angefahrt (entoonmien «na Winkelmanns 
Himdbttdi). 

Stiekstoff. 

Rölueridurchmosser 3 cm 
StroiiisUirite 1,2.10-* Amp. 



Druck 


Gefälle 


mm 


Volt auf 1 cm 




136.8 


6 




4 


92,2 


2 


55.4 


1.5 


43.6 


II (> Ii 11 m. 


Böbreudurchm«s»er 2,ö cm 


StronvtiUke 0,62. lO-* Amp. 


Bruck 


C.fi.Il,. 


mm 


Yolt auf 1 cm 


t*,S3 


34,0 


10,46 






»4.8 


(>,(>S 


19,3 


5.iS 


15,2 



Ist die fjchUsäule geschichtet, so besitzt, 
wie aus Figur 10 ersichtlich isti das S{>annung8- 
^efäfle Uaxiraa imd Minima. Diese liegen 
im leuchtenden Anfaiitf, jene im dunklen 
Ende der Schichten. K. W. Wood stellte 
mittels des Bolometers fest, daß auch die 
Temperatur in der gefärhicliirirn Entladung 
periodische örtliche Schwankungen auf- 



weist; sie bat in dem hellsten Teil der 
Schicht ihren maximalen Wert. Zwischen 
den liollen und dunklen i^f eilen zeigten 
.-lieh Tempcrutu runterschiede ui der Größen- 
ordnung l''C. Daraus, daß die Stellen 
höchster Temperatur und diejenigen größten 
Spaimungsgefälles nicht sasammenfailen, ist 
der Schluß zu ziehen, daß die elektrische 
Arbeit nicht dort, wo sie geleistet wird, sich 
in Winne nnwetst Die Ionen erfahren 
vielnielir im dunklen Teile der Sehieliiuns: 
Bescbieuoigungen und geben ihre erlangte 
kinetisefae finertie ent nach Dnrchlaufnug 
ihrer mittleren freien Weglänpe an das (.as 
ab, dasselbe erhitzend und ionif^iprend. Aoeh 
die Leitfähifkeit des Gases /ei<j:t, nut Hille 
eines Querj^trom" nnter^iulii, einen prnn- 
dischen Verlauf, maximale Beträge in den 
leuchtenden, mildmale in den donlden Talen 
der S'-tiif Ilten. 

3. Kathodengefälle. Das Kathoden- 
gefälle, d. i. die Spannung zwischen der 
Kathode und dem Anfang des negativen 
Glimmlichts, in welchem die Spannung sich 
ia nur untremein wenii; iindert. w ini he-timnit. 
indem man in die negative GUmmschicht 
eine Sonde einffihrt und deren ßpannnog 
L'eiren die K.itliode mit dem Klektrometcr 
mißt. Normal heißt der Kathodeufall, 
solange die Gllnunentladun| die normale 
ist. d. h. solancTf das Glinimlirht noch 
nicht die ganze Kathode bedeckt. Der 
normale Kathodenfall zeigt die sehr intern 
essante Ki^enttindichkeit, von Stntm>t;irke. 
Gasdruck und Temperatur gänzlich unal)- 
hängig zu sein. Er ist eine für das Kathoden- 
niet.dl und das Gas, in welchem die Ent- 
ludung stattfindet, charakteristische Größe, 
die von K. Warburg und einer Reihe von 
Schülern desselben genau ermittelt worden 
ist Sie stellt wahrsoheinlieh die vom Metall 
katalytisch heeinfhißte lonisierunir-^pannuiii; 
des positiven Xous dar. Die Tabeliegibt 
einen Ueberblick Aber die bestimmten Werte 
des Knthodenirofrillf-. ist bei solchen 

Messungen sehr aul Iv iuheii de? da-ses zu 
achten, wenn man richnire, reproduzierbare 
Werte erlialten will. jMsl)e--ondpre >ind 
Spuren von Sauerstottbeuiiengungen von 
bedeutendem Einfluß, indem siedenKathoden- 
friü «tnrk vergrößern. Den kleinsten bis jetzt 
bekannten Wert von 69 Volt zeigt eine 
Kaliumkathode in Helium. Die größten 
Werte hat der Kathodenfall in zusammen- 
gesetzten Gasen. 

^abflik siehe nlchste Seite.) 

Sobald das Glimmlieht die Kathode 

tranv bedi'ckt. die Eiiil;idiiim also ab- 
normal wird, nimmt der Kathodenfall 
SU, wenn die Stromstärke wächst, oder wenn 
der Ga.sdruck erni* drlLt wird, zeigt aber 
mit der Temperatur keine in Betracht 



I 

Digitized by Google 



76 



11,^ A- i.-i, 


J 1 ' 


7 II 


\ 1 


.'II; 


Vi 






Sftnentoff . . . 
























WisientofI . . 


300 




295 


280 


230 






168 


185 


172 


IÖ9 


Sdekrtoff . . . 


232 


«26 












207 


178 


170 


125 


Helium .... 


160 


142.5 


162 


177 


161 


M3 


141 




i 




78.5 


krgon 


167 












100 










Ammoniak . . 


370 










330 












Kobleoaiwre . . 


475 


1 




46» 




410 













K«thod»itt«ll «« PI«ti& in: 



QMefcailbadi 

CUbr . . . 



laapf 



Brom 
Jid 



340 

3*0 
376 

3*> 



QawdBÜlberchlorid . . 365 
bromid . . 395 
„ Jodid . . . 432^ 



Sti(-kstoffdioz]Fd ... 387 

Stirkoxyd 365 

Stickoxydul 331 



komiiieiuli' Vcrändeningr, sofern dabei die 
6tsdir-lite konstant gehalten \rird. Der ab- 
normale KAthodenfall wird um so größer, 
je mehr man die Ansat7.f1äche des Glimmlichts 
TCfkleinert Das kann, wie weiter oben ge- 
zei^ wurde, außer tiiireh Anwendung einer 
kleinen Kathode, auch dadurch geschehen, 
daß man etwa die Glaswand der Kathode 
8» nahe bringt, daßsieinnerhalbdesCrookes- 
lehen Dunkelraums zu liegen kommt 

Aneh an der Kathode fallen f^röÜtes 
Geiälle und e|[ößte WänneerzeuKung niobt 

i;tra(]e dort, wo da.? Gefälle <?elir intensiv ist. 
sehr w«nig Wärme produziert wird, findet 
im GU-mmll^t eine lebhafte Erintsung des 
Oa5P5 ?tart, hei höheren Dnicken, etwa bei 
nonnaletii (ilinnnstrom. am meisten in dem 
derKathixle znsje wendeten hellsten Teil der 
C'Hnim^f hiehi. Wenn das Glimmlicht bei 
weilerer Kvakuation sich ausdehnt, so ver- 
teilt sich auch die WMrmeerzeugung auf einen 
größeren Raum, um endlich, oei versehwin- 
dendem Glimmlicht so gut wie vuIük iiuf- 
zuhören. Durch die hinausfliegenden Katho- 
dei^trahlen wird die Energie aus dem Glimm- 
fiehtgebiet fortgetragen und tritt dort als 
Wärme auf, wo die Strahlen auf Hindernisse, 
wie t. B. die Kohrvand, aultieifen. Der 
Kitbodenfall setit rieh mnuBmen aii§ dem 
ncfälle im Crookesschen Dunkelrauni und 
cmem Spannungssprung an der Kathoden- 
eberfllene, der bei normalem Glimmstrom 
iinrh W. H. Wcstphal auch einen nor- 
iitäitii, von Druck und Stroniitärke unab- 
hängigen, für Gas aod UetaO eharakteristi- 
•ch^n Befr;iu' hat. 

4. Anodengefälle. Auch unmittelbar 
an der Anode findet ein Spannungsgefllle 
statt, das indessen k]<>iner ist wie dasjenige 
an der Kathode. Das Anodeuj^efälle ist nach 
n. \. Skinncr in der Regel kleiner für das 
MetaU, welebee das größere Kathodengefälle 
bat Eb iet unabhängig von der Stromstärke 
imEntladuni;>rohr. wie das normale Katlnxlen- 
gefiUle. Die Leuchterscheinnng an der Anode 



weist nach £. Gehrcke auch große Ana- 
logien zu derjenigen an der Kathode auf. 
Das anodische Glimmlicht ist als eine die 
Anode bedeckende Lichthaut am be^^ten zu 
beobachten in weiten Rohren bei nicht zu 
hohen Drucken und Stromstärken: Die posi- 
tive Lichtsäule verschwindet in diesem Fall 
fast völlig, und es bleibt von dem anodischen 
; Licht nur die.<;e, in Luft oder Stickstoff 
rötliche, in Wasserstoff fahl weifiUehe Licht- 
haut übri^. Wie das negative Glimmlicht 
I bedeckt diese» dabei bla^r werdend, eine 
Imit i^nehmendem Dradc grOfier werdende 
Fliehe der Elektrode; zwischen ihr und der 
Anodenoberfläche ist, besonders gut bei 

Kolierten Etektroden« ein Dankelraum zu 
emerken, dessen Dicke nach Zelintel- 
millimetern rechnet Am Glimmlichto^zillo- 
graphen ist ferner festzustellen, daß auch 
das anodi^che Glimmlicht eine der Strom- 
stärke proportionale Ausdehnung auf der 
Anode beenst 

5. Zusammengesetzte Gase und Gas- 
gemische. Spektrales Verhalten. Gase 
mit zusammengesetzten Molekülen, wie Am- 
j moniak, Kohlcnoxyd, Kohlensäure, Methau, 
Stickoxyde u. a. ni. werden durch den Glimm- 
stroin zersetzt. Sie sind auf ihr Verlialten bei 
jder Glimmentladung von Caps tick zuerst 
I geprOft worden, der fOr einxelne derselben 
recht hohe Werti; des Kathodenfalles fand 
(Wasserdampf 469V'olt, Ammoniak Ö82 Voltj. 
I Er glaubte, aus seinen Messungen den Schluß 
ziehen zu dürfen, daß sich der Kathodenfall 
^ der Verbindung aus denen der Gaskomponen- 
;ten in gleicher Weise wie das susammen- 
gesetzte Molekül aus (h'ii .\tomen additiv 
j zusammensetzt, so daü dik> Kathuden);efiÜle 
' als eine charakteristische Eigenschaft des 
Atoms anzusehen wäre. Dieses Gesetz hat 
sich jedoch nach weiteren Untersuchungen 
von G.Gehlhoff ini W arlm rgschen Labora- 
torium nicht bestätigt. Diese Messungen 
! wurden, nm den stOrenden Einflufi der Gas- 
zer>ctznuL': zu vermeiden oder auf ein Mindest- 
maß bcrabzudrücken, in strömendem Gase, 



Digllzed by Google 



76 



OliumicutladuDg 



also unter f ortwUuwndem EinstrSmen frischen 

Cascs 1111(1 Arbeiten einer schnollwirkpndpn 
Oelliüipumpe, ausgeführt. Die Kesultate 
an einigen Gasen und Metallen sind in der 
oben anpPE^fbenen Tabelle für das KatluuJcii- 
gefälle mitgeteilt. Es zeigte sich, daß in 
diesen Gasen bei den meist nach Millimetern 
zählenden Drucken das Gefälle im negativen 
Glimmlicht nicht mehr klein gegen den 
Kathodenfall itt. Unter letzterem wurde 
hier die Spannnng der Kathode gegen die 
Grenze von Glimmlicht und Crookesschem 
Dunkelraum verstanden. 

Recht auffällige elektrische und spektrale 
Ersohemungen zeigen sich bei der Glinm- 
entladunn durch Gasgemische, insbr.^oiidrrr 
solche, welche die eine Komponente nur in 
aehr geringem Betrage, nur als „Verunreini- 
gung" des anderen Bestaiidteils enthalten. 
So wird der Kathodenfall in Wasserstoff, mehr 
noch in Stickstoff und ganz besonders in den 
sogenannten Edpl<;aseii hiMleiitend erliöht 
durch sinifemveisf Beimt'iiguag von öaucr- 
Btoff. Gleich/.eitii; heitbachtet man, daß die 
spektrale Wahrnihmbarkeit, wieder ganz 
faiesonders der Edelgase, sehr erheblich 
heiabgiesetst wird. Während Spuren von 
Wasserstoff oder Sauerstoff, die reinem 
Helium oder Argon beigemengt sind, hell 
ihr Spektrum aussenden und dabei das- 
jenige ihrer edleren Gastfreunde völlig 
m den Hjntergnrad drängen, ist umgekehrt 
erst ein sehr ludier Prozentgehalt des Kdei- 
gases in einem Gemisch mit einem der 
mwöhnÜchen Gase spektral wahrxmielimeii. 
Den bleichen Einfluß ?p\ireinveiser Bei- 
mengungen konnte War bürg an der Ijpitzeu- 
entladung wahrnehmen. Sehr aufklärend 
für diese eigentümlichen Erscheinungen sind 
neuere Untersuchungen von J. Franc k 
gewesen, welchem der Nacbweb gelang, daß 
die Wirkiini; dpr Brimensrnnfren in einer 
Herabsetzung der in den Edelgasen besonders 
groUeii Beweglichkeit des negativen Ions 
besteht. Den Zusammenhang mit den ge- 
nannten Erscheinungen hat man sich etwa 
folgendermaßen zu denken: Man kann die 
Gase nach ihrer Affinität zum Klektrou, d. Ii. 
nach der Grdfie der anziehenden Kraft, die 
ihre Moleküle uder Atonif auf da< Elektron 
ausüben, in eine Keihe ordnen, iu der, wie 




Fig. 11. 

man auch sagt, jedes Gas einen elektro- 
negativeren Charakter als das folgende hat. 
Es ist die folgende: Chlor, Stickoxyd, Sauer- 
stoff, Wasserstoff, Stickstoff, Edelgase. In 



I den tetxteren ist die Affinität sum Elektron 

jedenfalls sehr [rerinc;. wa^ ^ich auch in dem 
chemisch völlig indifferenten Verhalten der- 
selben äußert. Freie Elektronen besitzen 
in diesen (lasen danim große Lebensdauer 
und freie Wegläniren. Es ist in der Tat im 
Zusammenhang hieriiiit die elektrische 
Leitfähigkeit der Edeli^ase eine sehr beträcht- 
liche, der Crookesiiclie Duukelrauni bei 
gleichen Drucken von erheblich größerer 
Länge als in den anderen (iuson und die 
lonisierungsspannung ist f^ering. Mischt 
man dem inaktiven Gase em stark elektro- 
negatives Gas, wie Sauerstoff oder Chlor bei, 
so üben dessen Molekflle' erheblichere An- 
ziehiinj^skräfte auf die Elektronen aus. 
Hierdurch wird aber erstens die freie Weg- 
länge stark verkleinert, wodurch das auB-> 
gezeichnete Verhalten in elektrischer Hin- 
sicht aufhört, und zweitens werden auf 
Kosten der Zusammenstoße mit den Atomen 
des Edelgases jetzt vorwiegend solche mit 
denen des beigemengten Gases erfolgen, wo- 
durch das vorzugsweise Leuchten dieses 
letzteren seine Erklärung findet. In dem 
stark elektrone^ativen Charakter des sich 
I bildenden Stickoxyds liegt im Sinne dieser 
Darstellung auch die Erklärung dafür, daß 
der Kathodenfall bei einer normalen Glimm- 
I entiadum: diireh Luft allmählich (nach W^ar- 
burg von 340 bis auf 400 Volt) ansteigt. 
; wie ^e Funken* und Liehtbogenendaaung 
für die Sjiektralanalyse der 3Ietalle, so bildet 
Idie Glimmentladung das wichtigste Hilfs- 
ndttel fftr die spektrale Untersuchung der 
Gase. Die positive Lichtsäule wird in den 
1 Spektralröhreu meist in eine Kapillare 
(eingeengt, in welcher das Gas wegen der 
proßen Stronidiehte hell leuchtet. Zu be- 
sonderer Lithuusnutzung dienen Röhren 
mit Längsdurchsicht. 

fi. Die Schichtung der positiven Licht- 
sauie. I )u' positive Liehlsuule kaau entweder 
als eine kontinuierliche Lichterscheinung auf- 
treten oder (Fig. 11) in einzelne Schichten zer- 
fallen. Ueber die Bedingungen, unter welchen 
eine Schichtung auftritt, sind viele Unter- 
suchungen angestellt, jedoch lassen sie sich 
bislang nicht in einer bestimmten Form 
Neben Druck, Strum-Iärkt'. 
Weite des Entladungsrohrs 
spielen noch andere 
Umstände wie Form 
der Elektroden, Art der 
Entladung, Reinheit 
des ria>p< iie\v. eine 
große liolle. Bezüg- 
lich des letzten 
Punktes besteht im 
allgemeinen der Salz, daü Schichtung um 
80 schwerer zu erhalten ist. je reiner das Gas 
ist. Ob sie iu absolut reinem Gas Uberhaupt 
nicht auftritt, diese Frage dürfte wohl noch 



)triii'j>ieren. 
Länge und 



Digitized by Google 



(HiinmeatbiduD^ 



ab «aeilodüct zu gelten haben. HlnsiciitUch [ Waseentoll 13 Volt, im Stickstoff 11 Volt 
teUiehti^wit de« Anftretens von Sehl 

mhalten sich die einzelnen Gase verschieden, i Die Sr liichtun«: ist, wie schließlich be- 
Wihreud die Edelgase, feiner besonders aucb merkt sein mag, nicht immer eine einfache. 
WiBMfstoff sehr Uaeht vnd Icritftiir Sehiehtni In Gemisehen von Gasen ireten zwei- and 
Wlden, sind solche in Sauerstoff nur sehr mehrfache Schichtsysteme auf. die einfache 
lirht^chwacb, in reinem Sauerstoff woiU Superpositionen der für die Einzelne be- 
utH^rhaupt nicht zu erludteo. Die schönsten stehenden Schichtfolgen sind. In Wasser- 
Schichten zeigen sich in organischen Dämpfen, stoff^as bewirken bereits Spuren von Queck 



Die LÄnge einer Schicht, d. i. der Abstand 
sweer aufeinanderfolgender Schiebten, hängt 
voD vielen Umständen ab: neben Ga«dnicK, 
Stromstärke, Robrform siiid auch die Tempe- 
ratur,sowie dieEinwirkung eines äußeren Mag- 
netfeldes von Einfluß. Im allgemeinen ist die 
Län^e aller Sehiehten, mit Ansnabme der 
von der Kathode aus ersten, die meist etwas 
pöfier ist, liiin dec ganzen positiven Säule 
nu^eflyir <fie gfödi«. Bezflglieh der einzelnen 
Ergtbnissp experimenteller fntersuehuiiijen 
über den Einfluß der die Schichtlänge be- 
ttinmwnden Faktoren muß auf das ein- 



Bilb«rdampf, daß jede Schicht aus einer 
blauen, nach der Kathode zu gelegenen und 
einer dicht daneben nach der Anode zu 
gelegenen rOtlii-hen Schicht besteht. Die 
Entfernung der beiden Komponenten wächst 
etwas mit abnehmendem Druck und ist größer 
in weiten RObren als in eneren. In Kanz 
reinem "Wasserstofffras sind ; Ii T'entscEeff 
die Schichten homogen gefärbt 

7. Geaamtap mnung. Dw Gesamt 
Spannung welche zwischen den PHektiroden 
einer Entladungsröhre besteht, setzt sich aus 
den Ginzelspannungen der verschiedenen Teile 



gehende am Schluß zitierte Referat zusammen. und befotf^tdemnachkeineeinfadn 
von R Seeliger verwiesen werden. Einzelne gesetzmäßige Beziehung zu einem der Parar 
Gase verhalten sich voneinander abweichend, I meter Stromstärke, Druck usw. Erniedrigt 
i:n ;illirf»ineinen nimmt aber die Pchiehtlänge ! man, von einem höheren Betrag ausgehend, 
mit waehspnder Stromstärke bis zu einem den Druck in einem Entladungsrohr, so sinkt 
kensianfen l.ndwert zu. Dieser Kndwert ! zunächst die Elektrodenspannung, weil bei 
wichst mit abnehmendem Druck. Für die | konstant bleibendem (normalem) Kathoden- 
.^bhln^igkeit der Schichtlänge überhaupt fall daä Gelalle in der positiven Lichtsäule ab- 
vom Gasdruck ist ein einfaclies Gesetz nimmt. Nach Erreichung eines Minimums er- 
ei(|rot)ich kaum tu erwarten, weil gleich- folgtdann bei weiterem Evakuieren wiedereine 
intig mit dem Dnidk <fie Bntladniig vaiiiert, Zunahme, bald nachdem die Entladung anf- 
iiiil.'ni der Querschnitt der positiven Lieht- gehört liat. normal zu sein, weil von diesem 
Male und damit also die Stromdichte sich 1 Moment ab der nun abnormale Kathodenfall 
taidsrt Wenn die Selriehten die GeflBwftnde m eteigen beginnt, and zwar »0 sehneU, dafi 



er die .\bnahme des Gefälles im positiven 
Licht überwiegt. Figur 12 zeigt den all- 







































1 1 













Fig. 12. 



nicht berühren, soll nach "Willows der 
Schichtabstanü dem iJrutk umgekehrt pro- 
portioiy, also l:lo = Po:p sein. Ein 
fkl'f rp:. von Gold stein aufgestelltes Gesetz 
m di»* Form l/l^ = (Pft/p)'". worin m ein 
flr jedes Gas charakteristischer Exponent 
100 !<oll. dessen Größe kleiner als 1 i>t. 

Elektrisches Spannungsgefälle, Leitfähig- 
keit, Temperatur schwanken periodisch mit 
dea Schichten. Alle drei Größen haben in 
ön hellen Teilen Maxima, in den dunklen 
Teilen Minima. Würde das Ohmsehe (.e^ tz 
für den Glimmstrom gelten, so müßte das 
Spemrangg^nile dofrt ein Mininium haben, 1 
'^'i 'lif Leitfähigkeit ihr Maximum besitzt. | f!:e meinen fharakter der Kurve, welche die 
i>ie vorwiegende Ionisation findet in dem j EntladungBäpannung als Funktion lies Gas- 
helltB Teile der Schiebten etatt. Naeh der ' drucks gibt. 

An-ThninniL' der Stoßthectrie trewinnen die ' Wird tifi konstantem Druck der Elektro- 
den Irti gewordenen Elektronen auf ihrem . dcnabstand durch Verschieben der Anode 
Wege bis zur nftehsten Schicht die znr neuen i verkleinert, so erweckt es den Anschein, 
Sloßionisation erforderliehe Rewpgungs- , al*» ob die positive Lichtsäule in die Anorle 
fnergie. Der Abstand zweier btuaehbarter hineinwandonf. Es verschwiudiil eine der 
Schichten stellt demnach die freie Weglänge, ' Verschiebung gleiche Länge derselben, (ileich- 
<isi Spannungsgefälle zwischen denselben zeitig nimmt die EntlMungsspannung um 
fie lonisierungsspannuncr des Elektrons dar. den entsprechenden Teil des Gefälles ab. 
b«r Spannungsabfall zwischen zwei Si iiirliien \Vt nn die ;\node in das negative Glimmlicht 
itrebt mit wachsender Stromstäike einem . hineinrückt, so ist das positive Licht völlig 
IGunalwnrt zu, dw im Heiinm 16 Volt, im 1 unteidrückt, und die Entladungsspannung 



Digllzed by Google 



7Ö 



(ilimmentiadttiig 



hat ein Mintniuin. (it'>sen Betra;; der Summe 
aus Kathoden- imd Anodenfali pleich iet. 
Wird die Anode noch weiter fjenähcrt, so 
beginnt ein steiler Anstieg der Entladiings- 
spaiinung, wenn die Anode in den Crookes- 
Bchen Dunkelraum ornziinirkon atifän<rt. 

Weil das (lefülk dt-r pu^ilivtii LichUaule 
größer in engen als in weiten Röhren ist, so 
erfordern enge Entladungsrolu'e, insbesondere 
z. B. die zu 8])ektralen Zwecken benutzten 
Kapillarröhrcn, holic Spannungen. Von sehr 
bestinunendem Eiuflul» auf die Uöiie der 
Entladungsspannung ist endlieh besonders 
dif'Crrößf (h r Kathodeundde« >ii' umgebenden 
freien Raumes. Je größer die Kathoden- 
flKehe, desto läni^r MhUt bei Variation 
von Str()^l^tr^^l:^ und Druck der Kathndrn- 
fall sL'incn kli'instfn, den noramleii Wert. Bei 
einer sclir kleinen Kathode ist der Kathoden- 
fall sohoii bei schwachem Strom der ab- 
normale. Dasselbe ist der Fall, wenn zwar 
die Kathode groß ist, aber durch nahe feste 
Körper, 7.. B. die Rohrwandung, die freie 
Kntlaltuiig des negativen Glimmlichte ge- 
hindert wird. Die Anodengröße ist von 
verschwindendem Einfluß auf die Ent- 
ladung. 

8. Ventilröhre. Wenn in einem weiten 
Kugekohr (Fig. 13) einei großen frei- 




lif. 13. 



stehenden Elektrode eine sehr kleine, wo- 
mliglich noch von einem engeren Glasrohr 
umhüllte Elektrode gegenübersteht, so kann 
das Rohr in der einen Richtung, fOr welche 
die große Elektrode Kathode ist, von einer 
stromstarken Entladung durchflössen werden, 
wihrend bei gleicher Spannung im entgegen- 
gesetzten Sinn keine Entladung zustande 
kommen kann. Derartige Röhren finden als 
sogenannte Ventilröbren zur Gloiehrich- 
tung von Wechsektrömen Verwendung. 

Verengerungen, enge Kanäle, welche man 
in den des Glimmstroms einschaltet, 
bewrken wegen der Erhöhung des Gefälles 
in ihnen, daß die positiven und negativen 
Teilchen größere Geschwindigkeiten erlangen 
und noch außerhalb der Verensening etwas 
beibehalten. Sie wirken daher niieii beiden 
Snten Inn wie sekundäre Katlmden nnd 
erzeugen sekundäre kathoden- und kanal- 
strahlenartige Lichterscheinungen. Auch hier 
kann mandurcbunsyminttriseheFomiderVer- 
engerungen eine VentUwirkung veranlassen. 

9. ^fihead« Kathode. Der Haupt- 



widerstand der (ilimiuentladuug liegt in 
■ihrem Crooke.sschen Kathodend unkelraum. 
l>.is trroße (iefälle in ihm i^^t begleitet von 
einer scluelleu lierausbcförderuug der Ionen, 
der Dunkeliaum ist das Gebiet größter 
Innenverarmunjr. .Tedos Mittel, wclr-hts 
diesem Raum luneii zufuhrt, inuli t'ine 
Herabsetzung seines Widerstands, also des 
Spannungsgefälles in ihm zur Folge haben, 
um so menr, je ergiebiger das Mittel ist. 
So kann man denn in der Tat, z. B. durch 
ieine kräftige Belichtung der Kathode ein 
Sinken des KathodengeflÜIes veranlassen. 
Ein weitaus wirksameres Mitfei i-t es noch, 
die Kathode zu heller Gelb- oder Weißglut 
zu erhitzen. Hetalloxyde, insbesondere die 
Oxyde der Erdalkalien, d. h. der Metalle 
Bafyum, Struutium. CiUcium, haben die 
Eigen.schaft, bei lieileni Glühen ungemein 
viile Elektronen abzugeben. Durch Stoß- 
ioni.sienuig erzeugen diese eine so hohe 
I.«itfähigkeit des (lases, daß der Kathoden- 
fall fast vüUig beseitigt wird, und man 
btreilö mit einigen wenigen Volt im.-^tande 
ist, eine intensive Glimmentladung zu unter- 
halten, selbst bei sehr niedrigen Gasdrucken. 
Die schönen Kathodenstrahlerscheinungen 
der ( iluhk;ithoden sind von A. Welinelt 
eingehend untersucht worden. Im Anschluß 
an den vorigen Paragraphen ist ohne weitere« 
verständlieh, daß ein Rohr mit einer iilühen- 
, den üx^'dkuthode in hervorrweuder Weise als 
, gleiehnehtendes Ventil zu wirton imstande ist. 

IG. Leitfähigkeit, lonengeschwindig- 
; keit, Massentransport bei der Glimment- 
ladung. Eine qualitative Bestimmung der 
' Güte der Leitfähigkeit in den verschiedenen 
I Bezirken der Glimmeiitladung erlaubt die 
I Methode des Querstroms. Zwei in einer 
zur Rohrachse .senkrechten Richtun;'' di-i- 
melral ceiieniibersteheude Elektroden kanu 
man mit einen» (ialvanometer verbinden, 
lohne daß ein Strom in diesem zustande 
'kommt, weil die Elektroden sich auf einer 
Nivcaullftche des Entladunrrsstromes be- 
finden. Erst nach Einschaltung einer 
! ElektrizitStsquelle, etwa eines galvanischen 
' P^enients, zei^t das Galvanometer einen 
I Strom an, der ein Maß für die Leitfähigkeit 
lan der betreffenden Stelle bildet Die Er- 
gebnisse solcher Mossunrr sind im wesent- 
lichen bereits genannt. Sehr geringe i.K;iiuag 
im Kathodendunkeb-aum, crneblichcs Leit- 
verniötren in den leuchtenden Bezirken des 
I negativen und positiven Lichts. In der un- 

fsschiditeti» positiven Licht«äulc nimmt die 
eitun? 7.U mit der Stromdichte der Ent- 
ladung und bei Erniedrigung des Drucket;, 
ihm letzteren ungefähr umgekehrt pro- 
)ortionaL Für geschichtete Entladung gibt 
<'i{ju.- 14 nach H, A. Wilson ein Abbild der 
^itfähigkeit, die in den hellen Teilen der 
i Schichtung sich als größer erweist als in den 
I dunklen. 



Digltized by Google 



tilinunoitladiiiig 



79 



Von einem konstanten Leitvermögen 
im Sinne des Oiimsclien Gesetzes kann nicht 
die Bede eeiii, wul im» Geeets für den 




»ilimmstrom keine Gültigkeit hat. Ist U 
die Geechwindkkeit der Ionen, 9i deren 
&U in der Voliimeniheit, e die Ladvnf^ 
fines Ions, «o ist die Stronidichte J tregeben 
duieli die Summe der für die beiden lonen- 
icten gebildeten Pndiikte am ^eien drei 
GrtSen: 

J <ReU ^ 8?eU 

Nor bei größeren Drucken kann man die 
Geschwindigkeiten ü der Snannung ® pro- 
portional setzen, also durch das Produkt 
au d in Volt/em and der Beweglichkeit 
■iailUdB 1 VoiV<^ ersetnnt und so Iflr den 
Sbem dto der SjNumang proportionalen Wert 

erhalt« 11, in «Ifin k das I,eitiiiiLr^vcrinüi;t'ii 
ist immerhin geben aber die relativen 
Mrarnngen des Qnentrome, wenn kein ab- 
soIuTPs. SO doch ein relatives Maß für die 
Verteilung der lonendichti^keit. Die wirk- 
^SAnrn lonengeschwindigkeiten im Glimm- 
ftrom sind nach einer direkten experimen- 
tellen Methode bisher nicht bestimmt worden. 
Die GrSfienordmiBg geben die oben aus der 
Ionigierun£r=snannung für die positiven Ionen 
und für die Elektronen berechneten Werte. 
Indirekte Bestimmungen der lonengeschwin- 
digkeiten aus der Ablenkung des Glirom- 
noms imMagnetfeld hat Wilson ausgeführt. 
El hssen sich indeeeen mtDehedei Einwinde 
Hangen erheben. 

Yen Interesse ist noeb ifie Frage, ob beim 
Glimmstrom wne in nüs^iircn Elektrolyten 
mit der lonenbewegung Massentransporte 
Hand in Hand gehen. AuMibeidnngen an 
den Elektroden in einem durch die Faraday- 
«ehen Gesetze der Elektrolyse gegebenen 
Ertrage sind nicht festgestellt woraen. Da- 

Sfen liegen Beobachtungen Ober materielle 
wegungen vor. Mischt man zwei Ga.se, 
X. B. Wasserstoff und flilnr uml läUt einige 
Zeit die Glimmentladung liindnrchgehen, 
•0 Aberwiegt bald au der einen Elektrode 



das Spektrum des einen, an der anderen das- 
jenige des anderen Gases. Kehrt man dann 
den Strom um, so geht die Erscheinung bald 
zurück und stellt sich im umgekehrten Sinn 
wieder her. Leitet man femer durch ein 
Wasserstoff-Stick^toffireniisrh in einem Kolir, 
das durch einen Hahn in zwei üüLften geteilt 
ist, einen Gtimmstrom nnd schHeBt naeh 
einiger Zeit den Hahn, so i<t sinktral leicht 
nachzuweisen, daß der Kaum um die Kathode 
mehr Wa.sserstoff enthält als der Anoden» 
räum. Endlieh sind von .1. .^tark auch 
Druckdifferenzen in dem vom Glimmstrum 
; durchflossenen Gase festgestellt und von 
j A. We hneit und J. Franck genauer verfolgt 
j worden. 

I II. Einfluft eiaet Magnetfeldes auf die 

Glimmentladung. ESn Hagnetfeld übt 

I auf die bewegten Ionen eine ablenkende 
Kraft aus. Da die (lasionen bei ihrer Bc- 
w^uug durch das Gas eine relativ geringe 
Reiirang erfibreii, so nehmen sie bei der AB- 

lenkung nicht die ganze nentrale Menge des 
Gaiies mit sich, wie es in Flüssigkeiten und 
feeten Körpern ^esdnebt, sondern bewegen 
sieh durch sie hindurch. Wegen ihrer viel 
kleineren Masse werden die negativen Elek- 
tronen durch dasselbe Ma<;netfeld viel stärker 
abgelenkt als die positiven Ionen. Mit ihnen 
wird aber die ganze Strömung gleichzeitig 
abgelenkt, weil es ja die Elektronen sind, die 
i als Stoßionisatoren die positive Licbtsäulo 
und das negative Glimmlicht erzeugen. 
Die Lichterscheinungen sind also an die 
Bahn der negativen Elektronen gebunden. 

Die positive Uchts&ule erf&hrt dureh 
(in transversales Magnetfeld eine Durch- 
bimug wie ein beweglicher Leiter. Sie 
eriaiirt dabei eine QnerselunttBvermiiideruttg, 
indem sie gegen die Glaswand des Rohrs 
gepreßt wird. Verbunden ist damit eine 
Ernühung des Spannungsgefälles und eine 
Verminderung der Länge vorhandener St liicli- 
ten. Um einen Magnetpol, der ein radiales 
Kraftfeld erzeugt, kann man dauernde liota- 
tion der po-itivm i.i(•llt^^ull(' erhalten. Das 
negative Glinuniulit, durch die von der 
Kathode ausgehenden Elektronen erzeugt, 
wird wie diese im transversalen Feld ab- 
gelenkt. Im longitudinal gerichteten MagM^ 
feld findet spiralige Aufwickelung um die 
Kraftlinien statt Länge des Kathoden- 
donkelnrams sowie GrSBe des Kathoden- 
Gefälles werden beeinflußt. Letztere^ wird 
durch ein transversales Feld erniedrigt, 
wenn (fie Entf adnni^ die abnormale ist. Der 
normale Kathodrnfall ändert im Mfignetfeld 
seine Größe nicht. Die Gesamtspannung 
zwischen den Elektroden eines Entladungs- 
rohres ändert sich nach dem Gesagten im all- 
gemeinen in einem Magnetfeld. Bei geringen 
Drucken eittllt das negative Glimmlieht 
fast das ganze Entladungsrohr und drängt 
die positive Liclil^uule bis auf eine auf der 



Digltized by Google 



80 



Glimmentladung — Ölflholektrisclio Ersdieinunfrt'n 



Anode sitzende Lichtbaut ganz in die Anode 
zurflek. Ein trattsvenales Ua^etfeld wirft 

das negative Ciliimiilicht zur Seite und zieht 
dip ziinick^edrängte positive Läelitsäule, 
nieist sesehiehtet, gleicnsam aiiB der Anode 

wieder horvnr. 

Literatur» J. J, Thomson, ConJucKon oj 
eirctrieiti/ thrtmgh ffates, i. rd. Cambridge 1907. 
DtuUch von E. Ma rx. Leiptig 1907. — «f. Stark, 
Die Eltüritüät in Gaun. Leiprig 190t. — Der- 
Mibe, Jyie Etektrimtm in Goten ni Winkel- 
mann» Uan^fnteh der Phynik, f. Auß., Bd. IV, 
S. 4-,.',. /.'••pzlij i'jnr,. n. Seeliger, L'<},fr 
gtutthUJueti: UlimmenUitdung : Samtnelr^erat im 
Jahrbuch der RadioatÜHiUt tmtf EMUronik, 
Bd. 7, S. 5t8, 1910. 

B. Starke, 



Glisson 

Francis 

ilü'J'i bis ItjTTj licrvornigciuitT Arzt, Anatom und 
'bysiologc ; WUT Professor der Medizin 111 Vam- 
bridge,lcljU!abt>rvurwieg«iad in London. Glisson 
hat eine Reihe von anatomischen und ^ihysiolo- 
eneben Studien über die lieber, aber die 'ßezie- 
nnngeD der Lymphgefifie zum Veridauungskanal, 
nbor den Mafrcn usw. f^einarht, abor si-in Haupt- 
werk war die Begründung der Irritaliiiitjit.slrhre. 
Seine Arbeitsrichtung charakterisierte ani meisten 
die Neigung zu philosophischer Hetraehtung und 
Zergliederung dvr .\atiir. Der Richtung seiner 
Zeit entspiecoead war dieie piuloflophiKiie Aua- 
l^ae «am 'Stai recht spekalativ-flehobKtiseh, aber 
sie verrät tloch einen sehr scharfsinnigen, kon- 
sequent donkenden, selbständigen (Jeist und 
eine dunli llarvevs Stliule f^eübte ISeithacli- 
tuogsgabe. Olissoa war ein wirklicher Pliilusoph 
unter den Aerzti^n seiner Zeit. Das kommt be- 
senden smn Anadnick in seinem Hauptwerk 
,,TnH;tittn8 de naton snbstantiae energetica seu 
de vita naturae etr." fLnndoii UIT'ii, in dem er 
aut der lUsii» tiner eiieri;oti<rlieu Xaturbettach- 
tung ein ganzem Sv^tern der Naturphilosophie 
entwickelt, das man in gewissem äinoe als emim 
naiveren Vorläufer der heutigen energetischen 
Weltanschauune; iiezeichnenkann, wenn auch der 
Begriff der Energie bei ü Hsson selbstverständlich 
noch nicht die scharf henmsgearlii itete Form 
haben konnte, die er in der heutigen Natur- 
wissenschaft angenommen hat. In seinem ,,Trac- 
tatus de ventncido et intestinis" (Amsterdam 
1677) führt G 1 i sson zum ersten Male den Begriff 
der ..Irritabilität" ein, der in der späteren Ent- 
wickelung der Physiologie Gegenstand lebhaf- 
tester Streitigkeiten geworden ist. Güsmui.s 
Leistungen und Anregungen für die Physiologie 
sind infolw des etwas scholastischen Gewandes 
fleiner ScnrUten später vielfach untecach&tzt 
worden, namentlieh als sieh Haller der Irri- 
tabilität:sfrage bemächtigte, der ?\rar nn -h mehr 
Konfusion in dieselbe bnichte, aber durch seine 
Autoritiit alle fiüheren \ i>r<rellungen, ohne es zu 
voUeo, in den Hintergrund drängte. 
Iiltemtnr. O. H. JUeyer, Gli$tont JrrUtMi' 
tSt$- vmd Sentil^ilätaehre. Im Archiv für di« 
femmfe Waditi» von Ha et er, Bd. 5. Jena I849. 
— M. Verwofn, Jrritahility. Jfev Maven. 
i'ule Univer*il<i Vre*«, 191.!. 

Jf. 



Glttlielektrische ErscheinnsgeiL 

Allgemeines. 1. Grund tatsacben. 2. Unter- 
suchungsmethoden. 3. lonenbildung an glühen« 
den J\5rpern. — Spezieller Teil. I. (ilübelektri- 
sche Erscheinungen im hohen Vakuum. A. Emis- 
sion negativer Elektrizitätsträ^er. 1. AU^nieines. 
2. Bcstitnmuog von e/m. H. Die Träger sind Etek» 
tronen. 4 Iwr Sättieungsstrom als Funktion 
der Temperatur. 6. Theorie von Richardson. 
6. Experimentelle Prüfung. 7. Bestimmung der 
Konstanton. 8. Andere Ableitungen der Ri- 
chard-sonschen Formel. 9. Gesetz der Ge- 
schwindigkeitsverteilung der ausgestrahlten 
Elektronen. 10. Energicverlust der elübendoi 
Kathode. 11. Bedenken gegen die Riehardson- 
sehe Theorie. H. Emission jKisitivcr Elektri- 
zitätsträger. 1. Allgemeines, 2. Bestimmung von 
e m. 8. Die Träger sind Atomionen. 4. Der 
iSättigungsstrnm als Temperaturfunktion. 5. Ge- 
setz der Geschwindigkeitsvertaflvag. 6. Analogie 
im Verhalten der positiven und negativen 
Emission. II. Ölflhelektriseh« Erseheinnngen 
bei höherem Gnsdnirk bis zum normalen. — 
Anwendungen. — Ueberblick über altere'Arbciien. 



AllfemeiiMt. 

I. Grundtntsnchen. von Lnft oder 

' amleren rrascn umgebener isolierter Leiter 
vuu gewöhnlicher Temperatur beliält eine 
ihm mitgeteilte elektrische Ladung dauernd 
, bei, wenn wir von eineni seriiirjen. der Dichte 
des Gases nahe prupurtionalen Verluste 
abschen, der durcn eine schwache Leit- 
fähigkeit aller Gase infolge von radioaktiven , 
lün Wirkungen bedingt ist. Bei Erhöhung 
; der Temperatur des Leiters beobachtet man 
I in der JNäbe der Grenze, bei der er ani&ngt 
'•sichtbares Licht auszustrahlen, ein Ao- 
riießen der Lfiduns; von seiner Oberflrielie 
in den umgebenden Baum sowohl bei nor- 
maler wie bei beliebig verminderter Dichtig- 
keit de? ihn heriiliretiden Gases. Schließt 
man den erhitzten i>eiter an ein konstantes 
Potentialnivean an und bringt in s^ne Nftbe 
eine zur ICrde al)^^eleilete Elektrode, so 
fließt zwi.s('luMi dieser und ihm ein elektrisclier 
Strom. Kill in einem (iase von beliebi^-er 
Dirhtigkeit glühender Körper erteilt dem- 
nach seiner Umgebung eine elektrisclie i^eit- 
fähigkeit. Die Gesamtheit der Erscheinungen, 
die auf dieser Ki£ren«ehaft erhitzter Körper 
beruhen, faßt mau al» uMüheiektrische zu- 
.sammcn. 

Im Gegensatz zu d(>r durch Röntgen- 
strahlen und die Strahlen radioaktiver 
Stoffe lurvorgerufenen Leitfähigkeit In Gasen 
i.'Jt die durch einen <,'liilien(l"ri Korper erregte 
im allgemcim.'ii vuii der liieiimug des elek- 
trischen Feldes abhängig. Unter im flbrigen 
gleichen Versuclisbedingungen ist der gliih- 
elektrische Strom von verscliiedener Stärke, 
je nachdem der i,'Iuhende Körper die .Vnode 
;Oder die Kathode bildet; diese EigentiUn- 
.licfakeit bezeichnet man als „l^nipolaritat". 



Digitized by Google 



Ei-scheinungen 



81 



2, Untersuchimesmethoden. Als Ver- 
svdlMkOrper, die Irient in den GMImstand 

in versetzen sind, benutzt man am ein- 
faehstea Metaiie, aber auch nichtmetaiüsche 
Kfrper, wie Kohle, feuerbest&ndige Metall - 
on'de, Salze sind zur Hervorrufung glfih- 
dektröcher Erscheinungen geeignet. Die 
&hitinng kann in daem (nen oder einer 
Flamme erfolgen, aus der man den Körper 
io glilbendem Zustande zur Untersuchung 
Minee elektrischen Verhaltens herausnimmt; 
dic«e Methode ist wegen des schnellen Abftdls 
der Temperatur nur zu qualitativen Ver- 
suchen brauchbar. Zu quantitativen Be- 
itimaungen schon eher geeignet sind die 
GMntifte fOr die logensnnte snadmateei, 
nämlich Hohlkörper au? Platin, in deren 
laaMm ein Gemisch von Luft und Benzin- 
danpf Terbnuint wird, oder Mch Bfihreii 
auv Metall und anderem Material, die von 
außen erhitzt werden und in die mm eine 
isolierte Elektrode einführt; der glühelek- 
tri'che Strom flipßr ^wiedieD dieser und der 
hei&cn Köhren wand. 

Am zweckmäßigsten benutzt maBKoUen- 
fsden oder >Tr'tr5!ldrfi)uf^ und -streifen, bo- 
wobl frei wi • uiii den zu untersuchenden 
Substanzen überzogen, die man durch einen 
«lektrischen Strom zum Glühen bringt. 
Man hat dabei den großen Vorteil, die er- 
hitzten Körper leicht in Gasatmosphiiren 
beliebiger Natur und Dichtigkeit einführen 



A 




J5ffi 1». 

s) kennen« Zwei einfache Formen geeigneter 
Apparate ieig«D die nebemtefaenden Figuren. 

Durch die in einen Glasrezipienten einge- 
ächmolzencn Platindrähte AB wird der 

Eaadwomrbuch der Natarwiwenarthafr«»!!. Band V, 



Heizstrom dem Drahte oder Kohlenladen K 
zugrffllnt. D iit £e gegvnfiberBteliende 

Elektrode, die in dem rir:rii Fnflr i latten- 
förmig ist, in dem andercu deu Giühdraht 
zvlinofrisch umgibt, tie kann dureh C mit 
einem Galvanometer verbunden werden, 
dureh das der von dem geerdeten oder auf 
konstanteiii Potentiale gdultenen Dnhtt 



C 




Kg. Ib. 



K eingeleitete glühelektrische Strom zur 
I ;rde fließt. E und F sind Böhren zum Zu- 
h iten von Gasen oder ntm AnieUttfl an «intt 
Luftpumpe. 

Zo beaebten {«t, daB dnreb den Heizstrom 
^^elbst schon Oberflächenladuntri'^Ti dr - f,'lfihen- 
den Körpers eingeführt werden, deren Ein- 
flnB «tf den glflnelelctrisbben Strom in Be- 
tracht gezogen werden muß. 

Die Messung der Temperatur des f^lühen- 
den Körpers kann durcn ein mit ihm in 
Berührung befindliches geeichtes Thermo- 
element erfolgen, dessen zweite Lötstelle 
auf konstanter Temperatur gehalten wird. 
Zu demselben Ziele führt die Mef?siin?r des 
elektrischen Widerstandes des üeizdrahtes 
sowie die Beobachtung seines Glübzustandes 
mit einem geeigneten optischen Pyromet», 

3. lonenbildung an glühenden Körpem. 
Elektrische Strüme in Gasen und im so- 
genannten Vakuum können nur bei Gegen- 
wart frder Eirtironen oder Ionen, die die 
Träger der elektrischen Ladungen sind, 
zustande kommen. Demnacii wirkt ein 
glflbender Körper ionenbildend. 

Die im allgemeinen bestehende Unipolari- 
tät des glühelektrischen Stromes zeigt, daß 
nieht beide lonenarten im f^elehflii Hafle 
an dem glühenden Körper erzciipt werden. 
Ueberwicgt die Anzahl der positiven, so ist 
bei angelefftwr elektromotonscher Kraft die 
Stromstärke am größten, wenn die Anode 
glüht, umgekehrt ist bei glühender Kathode 
der Strom stärker, sol)ald nei'ative Ionen 
(oder aueb Elektronen) im Ueberschuß auf- 
treten. Die in jedem Falle mtstebende 
koropicmontäre elektrische Ladung ver- 
bleibt in der glühenden Elektrode; ist daher 

e 



Diglized by Google 



83 



Olflhelektrisdie Etscheiiiiiiigeii 



keine eiektroraoturiöche Kraft angelegt, ao 
nimmt im entra Falle der glühende Körper 
von selbst ein negatives, im zweiten ein 
positives Potential e:egen die geerdete Elek- 
node D an. 

Nicht nur an der Oberfläche des heißen 
K&rpers, sondern auch — wenngleich in weit 
•ellwftelMreni Maße — im freien Gasraume 
in kleiner Nähe kann eine Ionisierung des 
Gases eintreten, wobei als Ursachen Tempe- 
raturerhöhung und vielleicht Durchstrahlung 
in Betracht kommen. Wie bei jeder Art von 
Guentladuii^, «o »t aneh bei der riüh« 
elektrischen StoCioiiisation mOglich, d. h. 
die Neubildung von Ionen beim Zusammen- 
stofie bewMrter Ionen oder Elektronen mit 
neutralen Gasniolekülen. Sie ist an eine 
gewisse Miiiimulgrenze des Fotentialgefälles 
irio des Gasdruckes gobunden, man kann 
gip ausschließen, indem man mit kleinen Gas- 
drucken oder geringen Feldstärken arbeitet. 

In den allergrftbsten Umrissen läfit sich 
die lonenbildun? an erhitzten Körpprn in 
ihrer Abhäiid^^kcit vuu der Temperatur in 
folgender Weise kennzeichnen. In Luft 
normaler Dichte zeigen sich schwache Spuren 
einer positiven Ionisierung schon bei Tempe- 
raturen unter Rotglut, besonders deutlieh 
an erhitzten Salzen. Noch bei Bot- bis Gelb- 
glut gibt ein Hetalldraht im wesentlichen 
positive Ionen ab, ladet sieh also von selbst 
negativ auf, der glüheioktrische Strom hat 
nnr dann einen meßbaren Wert, wenn der 
Draht die Anode bildet. Bei Steigerung der 
Temperatur beginnt er auch negative EJek- 
trizität abzugeben, es läßt sich eine Tempe- 
ratur finden, für die der Strom in beiden 
Richtungen von gleicher Intensität ist. 
Ueberscnreitet man diese Grenze, so über- 
wicirt die Emission negativer Elektrizität, 
der Strom ist stärker, wenn der glühende 
Draht die Kathode bildet. Andere Materia- 
lien als Metalle verhalten sich im großen 
und ganzen ihnlieb, im allgemeinen nt bei 
tieferen Temperaturen die Emission der 

Sssitivon Ionen, bei höheren die der n^a- 
von bevorzugt. Aueh in verdflnntcr ImU 
bis zu Drucken von einigen Tausendstel 
liGllimeterß bleibt dieses Verhalten im ganzen 
bestehen. Dagegen übt Äe Natnr des um- 
gebenden Gases einen wesentlichen Einfluß 
aus, so begünstigt Wasserstoff in hervor- 
ragender Weise die Aherabe negativer La- 
dungen. Von A. Wchnelt ist die Eigen- 
schaft gewisser Metalioxyde, spezieU der 
Metalle der alkalischen Erden entdeckt 
worden, in ?anz besonderem Maße negative 
Elektrizität strilt^er auszustrahlen. 

Reide Arten von lonisieruni; zeigen sich 
an glühenden Metallen wie an Kohlenfäden 
▼on der Dauer der Erhitfung abhängig. Die 
positivr nimmt dabei andauernd ab, be- 
sonders bei niedrigem Drucke des umgeben- 



iden Gases, die negative ist weit beständiger, 
jsie nähert sieb im allgemeinen einem einiger- 
maßen konstanten Grenzwerte, der aber 
i bei den huclisten erreichbaren Verdünnungen 
sehr tief herabeinken kann. 

Spezieller Teil. 

I. Glflhelektrische Erselietnungen Im 
boliMk Vakuum. 
A, Emission negativer Elektronen. 

1. AUgcmeioes. Im einzelnen sind die 
glilhelektrnchon Vorgänge sehr zusammen- 
gesetzt. Es ist daher - rf< rderlich, daß wir 
das Gebiet, um den Versuch einer einheit* 
liehen Dtrstellnng m auieheii« in swcek' 
mäßi^pr Weise einteilen. 

Wir betrachten zunächst die Erschei- 
nungen in Gasen, die so stark verdftnnt sind, 
daß diu mittlere freie Weglänge eines Ions 
von gleicher Größenoidnung ist mit dem 
Abstände von der Oberflftche des glühenden 
Körpers aus bis zu der gegenüberstehenden 
Elektrode. In diesem Falle dürfen wir den 
Einfluß der Stoßionisation auch bei höheren 
Potentialdifferenzen sowie den der Adsorp- 
tion von Ionen an Gasmolekfllen vemacn» 
litssisen. Wir bednnen mit der Betrachtung 
der iSmi&sion negativer Eiektrizitätsträger. 

Von J. J. Thomson ist der Nachwei» 
?efflhrt, daß von einem srlühenden Kohle- 
laden im Vakuum freie Elektronen ausge- 
strahlt werden. Die Träger der negativen 
Ladungen sind also in diesem Falle nicht 
Ionen im eigentlichen Sinne, d. h. nicht 
Atome oder Atomkomplexe, die etwa aus 
d( ra Materiale des Giühkfirpers oder der 
Gasreste des Vakuums stammen. 

2. Bestimmung von e m. Die Methode, 
mittels der jener Nachweis gelingt, ist der- 
jenigen nachgebildet, die man bei den dnrch 
ultraviolette« Licht ausgelösten lichtelok* 
trisohen Elektronen anwendet. 

Ein kleiner Kohlen- 
faden K (Fif^ur 2) glüht 
im Vakuum in einer ent- 
spreehenden Oeffnnng in- 
mitten ninrr >fntnHplatte 
A, der eine zweite par- 
allele B aus gleichem Ma- 
terial eetrenübersteht. 
Zwischen den beiden so 
erhaltenen Kondensator- 
platten ist ein elektrisches 
Feld hergestellt. Der 
Glühfaden lietit auf der 
negativen Seite und ist 
mit der zugehörigen Me- Kr- 
t allplatte leitend verbun- 
den, daher mit ihr auf 
gleichem Potentiale. Die 
Feldstärke ist so croß, daß 
die durch den Heizstrom Fig. 2« 




Digitized by Google 



OUUietektriBciie Enohdiraiigsn 



88 



ml K liervor^'i'braclitc elektrische Ladung 
gigen die durch das Feld influenzierte ver- 
nachlSssigt werden kann. Ein magnetisches 
Feld ist 80 gerichtet, daß seine Kraftlinien 
n denen des elektrischen senkrecht ver- 
laufon. Unter der Annahme, daß die von 
dem Kohlenfaden au^ehenden elektrisierten 
Wlehea eiiie to kleine Anfangsgesehwindig- 
kfit haben, daß diese trosen die durch das 
elektrische Feld bewirkte Beschleunigung 
mihffftekiiehtigt bleiben dwf, läßt sich 
zeigen, daß sie nnfer der gleichzcitippn Kin- 
wifkuüg der elektrischen und maguetiacheu 
Kräfte Zykloidonböpen beschreiben. Der 
Radios des Kreises, bei dessen Abrollen die 
Zykloide durch einen festen Punkt der 
Perij)berie besehrieben iriid, tet durah die 
fienehang 

Xm 

r « 



um so mehr gegen diese hingezotren, da ja 
die Richtung des Feldes der Art kt, daß das 
negative Teilchen eine Beschleunigung von 
dem Kohlenfaden fort erfährt. Tritt nun das 
magnetische Feld hinzu, so krümmt sich 
die Bahn zu einem Zykloidenbosen. So 
lange die Auffaiiire]jlatte nicht weiter als 
2Xin 



eH«" 



vom Kohlenfaden entfernt ist, wird 



bwtinmt, wenn X die elektrische, H die 

maiinetischo Feldstärke bedeutet, m ist 
die Uasse. e die elektrische Ladung des 
IMehem. 

Die Beziehung folet aus den für das Teilchen 
röltigen Beweiguiigs^ichaiigen. Der Kohlen - 
IM« Uage im Nnllninkte eines Koordinaten - 
«ittami, die ys-JBbene itDe mit der MeUll- 
pktt» BOttanien, im deren IGtte der Fkden 

SlAht Die X-Achse verläuft dann senkrecht 
ua, d. h. in der Richtung dm elektrischen 
Feldes, das magnctisrhe Feld sei parallel der 
»•Achse. Dann ist in den ang^ebenen Be- 



das magnetische Feld keinen Einfluß auf die 
Aufladungszeit haben, da trotz der Krüm- 
mung der Hahn jedes Teilchen die Auffanpe- 

glatte erreicht. Wird aber dieser Abst^d 
bcrschritten, so mflfite, wenn die Anfangfr» 
]i .indi^keit der Teilchen genau Null 
wäre, die Elektriat&tsübertraguDg aufhören, 
in WirkUcbkelt wird rie sehr Terlangsamt. 
Durch Veränderung der Int ' H*fit entweder 
des magnetischen oder des elektrischen Feldei 
kann man bei unverändertem FlattenalK 
«tand d dieea B^ngung herstellen und ans 



dt 



dx 



Iblgi. 



dt 



.fflr t • 0 eoirolil ^ 



0 sein Rollen, für die Koordinaten 
des bew^ücben TeUchens zur Zeit t: 

(l-.o.(±Ht)) 

«ine Z^jrUoide der 



Xm 
elP 

Um GMdiangen 
uif^ebenen Art dar, 

I>er Scheitel der Zykloide hat demnach 
itn dar dm Eameiiteden ungeben- 

EXtn 

km Ibtallplatte A d«n Abatand ; 

Iber diese Entfernung hinaus kann kein 
reladenes Teil hrn auf seiner Bahn gelangen. 
Sei auiQächst weder ein elektrisches, noch ein 
Wgnetischee Feld vorhanden, so wird ein 
negativ elektrisches Teilchen, das von dem 
Kohlenfaden ausgeht, im allgemeinen die 
eegenüberstehende Platte erreichen. Bei 
«mfong d«a etektmdien Fdd« wird ee 



dar GUlokmig d — -^^t in dar alle GrGSea 

außer dem Verhältnis ^ durah Maaranf 

bekannt sind, dag letztere bereebnen. X J. 
Thomson fand nach dieser Methode für die 
Träger der ne;L,'ativen glühelekfrischen La- 
dungen im Mittel ^ = 8,7. in elektro- 
magnetischem Maße (s{)&tere Messungen 
mit vwbeeserten Hilfemitteln haben etw« 
1.5.10^ ergeben). Für das Wasserstoffion 
bei der Elektrolyse des Wassers ist das Ver- 
hlltnls rund IV. Setst man die elektriseba 
Ladunsj eines glühclektrisrhen Trägers der 
des Wasserstoüioos gleich, so erhält man für 
seine Ibne etwa den 1600et»n Teil der dea 
letzteren. 

3. Die Träger sind Elektronen. Der 
Versuch zei^t also, daß die von einem glühen- 
den Kohlenfaden abgeschleuderten neptivea 
Ladungen nicht an Atomionen gebunden 
sein können, es sind vielmehr freie negative 
Elektronen, wie im Falle der gewöhnliehen 
uod der lichtelektrischen Kathodenstrahlen. 
Dasselbe Verhalten ist bei anderen f^flbendeii 
Materialien, wie HetaUeii und Uetallozydaii 
nachweisbar. 

4. Der Sittigungsstrom als Temperatur- 
funktton. Da mm erfahrungsmäßig die 

Menge der von einem glühenden Körper 
abgegebenen negativen Elektrizität mit 
steigender Temperatur zunimmt, so muß 
das gleiche von der in der Zeiteinheit von der 
Flächeneinheit ausgestrahlten Zahl von 
Elektronen gelten. Es erhebt sich daher die 
Frage, welche Funktion der Temperatur 
diese Ansiüil ist. 

Experimentell bietet die Beantwortung 
der F^age keine grundsitsliohen Schwieiig- 

6* 



Digllzed by Google 



84 



Olüheiektiische Erecheinuiigen 



keiten. Der Draht in Fipur la wird durch 
einige Akkuinulaloreu zum Glühen gebracht, 
zugleich wird an ihn ein negatives Potential 
mit Hilfe einer zweiten Batterie angelegt. 
Der positive Pol der letzteren steht durch 
ein Galvanometer mit der Zylinderelektrode 
in VerbindanCf die den glühenden Draht 
nmsehlieBt. Das in dem ■üb Glflhdraht nnd 
Zylinderrl !cr] ul< gebildeten Kondensator 
bestehende eiektriäche Feld verhindert den 
Vebergang der am Glühdraht gebildeten posi- 
tiven Ionen, der am Galvanometer ge- 
lae^^oue Strum wird daher allein durch die 
negativen Elektronen vermittelt, die der 
Draht ausstrahlt. Bei genügender Feldstärke , 
ist die auf dem letzteren infolge de& Heiz- 
stroms bestehende freie Spannung wiederum | 
zu vernachlässigen. Hält man nnn die Tempe- ; 
ratur konstant, vermehrt aber die Intensität 
des elektrischen Feldes, so nälierf sich 
(hohes Vakuum im Apparat vorausgesetzt) 
die am Galvanometer al^eeene Strom- 
stärke einem gewissen Grenzwerte. Es tritt 
sogenannter Sättigungsstrom ein, d. h. 
alle Ton dem i^lflhenden Drahte in der Zeit- 
einheit ans;je?andten Elektronen treffen die 
Z^Underoleklrode. Die Stromstärke i iät iii 
diesem Falle deren Gesamtanzahl n pro- 
portional. Da nun die Laduni; e eines 
jfiüektrons bekannt ist, so läßt au-h aus der 

Sftmessenen Stromstärke i = no die Anzahl 
er in der Sekunde erzeugten berechnen, 
aus der bekannten Größe der Oberfläche 
des «.'liihenden Drahtes findet man sodann 
die auf die Flächeneinheit entfallende Mense. 

Messungen dieser Art ergeben zu jeder 
am GIQbkOrper durch Veränderung des 

Heizstromes nersteUbaren Temperatur die 
Größe der zugehörigen Elektrooenstralüung, 
«fe lassen sich naeh der anfsgebenen Methode 

mit geringen Ahändernnfren für verschiedene 
glöhende Materialien durchführen. Voraus- 
setzung für die ßrauchbarlceit des so ge- 
ftammeltcn Beobachtungsmaterials zur Be- 
urteilung des gesuchten Zusammenhangs ist, 
daß die Elcktronenstrahlung in jedem Falle 
als eine reine Temperaf urfunktton betrachtet 
werden darf; mau muli bei Herstellung der- 
selben Temperatur an dcnisrll)en Glühdraht 
immer wieder denselben Sättigungsstrom 
erhalten. Nach 0. W. Richardson ist 
dies für Platin und andere Materialien tat- 
sächlich der Fall, wenn das Vakuum, in dem 
die Elektronenstrablunf^ tot sich p^ht. Ober 
atmosphärischer Luft hergestellt ist, speziell 
muß die Anwesenheit von Wasserstoff aus- 
geschlossen sein nnd ein stationärer Zustand 
abgewartet werden. 

Wenngleich die Möglichkeit, zu einem 
solchen Zustande zu gelaniren, in dem die 
Elektronenstrahlun? bei konstant pehaltener 
Temperatur sich nicht mehr ändert, wohl 



mit Recht angezweifelt wird, wollen wir 
vor der iiaiid die Erreichbarkeit dieser Be- 
dingung annehmen, da auf dieser Grundlage 
die theoretischen Untersuchungen nnd ex- 
perimentellen Arbeiten beruhen, die wir 
0. W. Rich»rd8on und seinen Sehlllem 
verdanken. 

Durch diese sind unsere Kenntnisse von 
den giflhelektrischen Etecheinungen in den 
letzten Jahren in bemrragender Weise 

gefördert worden. 

5. Theorie TOn Richardson. Biebard» 

son ging von der Annahme aus, daß die im 
Vakuum von einem erhitzten Leiter aus- 
gestrahlten Elektronen aus dem letzteren 
selbst stammen, die noch vorhandenen Gas- 
reste und deren Einwirkung auf die Ober- 
fläche des Körpers spielen nur insofern eine 
Rolle, als sie den Anstritt der Elektronen be- 
einflussen können. Auf Grund der von 
E. Riecke und P. Drude ausgearbeiteten 
Theorie der metallischen Leitung wird ange- 
nommen, daß in allen metallisch leitenden 
Körpern freie Elektronen vorhanden sind, 
die sich in ungeordneter Bewegung wie die 
Holekttle eines Gases befinden. Ihre Anzahl 
im Kubikzentimeter ist für jede Substanz 
eine bestimmte, unabhängig von der Tem- 
peratur, ihre kinetische £nerne ist dieselbe 
wie die der Mcdekfdo eines Gases von der 
Temperatur des Metalles. Die der Summe 
der Elektronenladungen komplementäre 
Menge positiver Elektrizität ist an die Metall- 
! atome gebunden zu denken, letztere werden 
im Vergleich zu den Elektronen als nahezu 
i unbeweeliehiredacht. An Stelle der elastischen 
I Kräfte, die mau in der kinetischen Theorie 
' der Gase zwischen den GasmolekiHen wirksatn 
I annimmt, treten zwischen den Elektronen die 
I elektrostatischen Abstoßnngskrftfte, die bei 
jsehr kleinen Abständen beliebig große Be- 
träge annehmen. An dem Verlassen der Ober- 
fläche des Leiters werden die Elektronen im 
allgemeinen dadurch Erehindert. daß ein 
gewijiser Grenzwert au kinetischer Energie 
dazu gehört, um ihnen das Durchdringen 
der Grenzschicht zu ermöglichen; zum Teil, 
aber nicht ausschließlich, ist dieser Ober- 
flächenwidcrstand auf die Anziehung der 
elektrischen Bilder zurück/ufuhren, die den 
Influenzladungen der Elektronen entsprechen. 
Die Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein Elek- 
tron die zur Ueberwindung des Lebergangs- 
widerstandes hinreichende kinetische Energie 
besitzt, nimmt nach dieser Vorstellung mit 
sinkender Temperatur ab. Man wird also 
in Uebereittstimmung mit der Erfahrung 
erst oberliall» eines (rewis^en Temperatur- 
niveaus eine merkliche Elcktroncnausstrah» 
hing erwarten dflrfen. 

Zu der Aufstellung eines quantitativen 
Zusammenhangs mit der Temperatur kann 



Digitized by Google 



OUUifllelctrisohe EradientimgQn 



85 



nun QAch jRichardson durch folgende 
TMMiiepuig gekagen. 

E« sei n die Anzahl derGasraoIeküle im Kubik- 
zentimeter, so ist die Zahl derjenigen von 
ihnen, deren Ge8ch?rindigkt'itskomponenten nach 
dm aufeinander senkrechter Achsen zwischen u 
nl 1 + du, V und V + dv, w und w + dw 
aadi dem llazw«llschen Vertailmigt- 
^ Im Aasdruek 

m 



Ausdrucks mit u und Integration in den an« 
gegebenen Chrenzen für die Gosamtzahl der 
aus der Flächeneinheit in einw Sekunde «a*> 
Btnhlendeii Ehktroiwii den Amdroek: 



" (u« + ^ + w«) 

— 2IÜT 
e du dv dw 



(u* + V* -f w*i 

n^ben. Hierin bedeutet m die Masse einc!^ 
Gasmolekäles, T die absolute Temperatur, K, ist 
tie »GMkonttaate fflr «in eiaiefaui Gnemohkül". 
d. IL der Quotient der »nf dw Omunoleklll 

bezogenen alln-cmeinen Gaskonstante (R — 
831.10' Erg, Gradj und der Anz&hl der im 
Grammolekül enthaltenen MoIckÜe. Seräaeh 
ist B, - 1,346.10-» Erg/Grad. 

(Ei ilt demnadi R, dieielbe Konstute, die in 
der Planeksfhen Gleirhung för die Energie 
eines Li<ht<ir;ihle.s von der Wellenlänge A, 
iJcr von der Oberfläche eines auf die Tem|K'ratur 
T erhitzten schwarzen Körpers aujigeeendet wird: 

Ii eh 

e KT-1 

Bit k bezeidmet iet. e be deute t die Licht» 
geschwindigkait, h » BMUlBr^ AgJoe. itt 
der Betrag des aitsgestraUten Eneigiequaatums 

fflr die Frequenz 1.) 

Wir wenden nun nach Riehardsun das 
Xazweliicbe Verteihnigmeeete aach aoi die 
mm BUi^iHMD iniierlialb «iiiee eiM l a tou 

Uters an. Würden wir den für n' angegebenen 
Aasdrurk für alle denkbaren Werte der (je- 
jfhwiniii^'krit-skniiijHiiujiiten u, v,w berechnen und 
die gefundenen Wert« addieren, d. h. würden 
vir nach n, v, w nritglien den Grenzen 



Zweckin&Big führt man an Stelle der kritischen 
I ÜMchwindigkeit n' den eiiorderlichen Ifinimal- 
I betrag aa kioetbeher Energie ein, den dae 

Elektron enthalten muA, um die Oberfläche 

SU dnrdidringtti. Sei dieaer 9, w ist 9»^nna* 



oder n' =< |/~ . Naeh Ebnetsongdieees WertM 

und Ausführung der Integrationen ergibt lidl 



R,T 



N-n l/iwi 



Aus der so berechneten Zahl der in der 
Zeiteiobeit yon der Flächeneinheit auspe- 
IstraMten Efektronen findet man leicht «« 
SnttiiriinLrswert des glühclektrisrhen Stromes, 
indem man N mit der Ladung eines Elektrons, 
dem sogenannten elektrischeti Elementar^ 
quantum (c - 4,7.10-^" EtektroatatiBohe 
j^oheiteo) multipliziert, als 



i «s eK en 



7 8nw 



— V 

T SiT 
e 



od +00 intagrieraB, 10 kirnen wir offen- 
Iv (wie anek avf der bekaanln CHeiehnng 

-00 

Mf die Anzahl n der Shktronen in der Volum- 
dahait garfl ck.^ Um nnn denfanJgiB Broehteil 
IM n in beetinunen, der in der Sekndi nilft 

einer ausreichenden Geschwindigkeit VOH innen 
b^T die Oberfläche des Leiters trifft, so daß 
jedes' dazu j:'''i"rige Elektron imstande ist, 
d«Q Debergangs widerstand n brechen, denken 
vir uns das Achsenkrena wniekit so gelegt, 
d«A die aa der Biehtnag von n parallele Achae 
nr (MmflMie aenkneiif tteht. Tttr die <3e- 
"•h^i-indigkeitskomponenten der in Betracht 
kommenden Elektronen nach der v- und w-Acliae 
pbtesdanii ülx^rhaupt keine endlichen Grenzen. 
Fftr die zur Oberfläche senkrechte muß ein 
tartimmter positiver Betrag u' fiberschritten 
«■dan. Non wwden die mit einer Qeechwindig- 
kait V senkrecht rar Oberflielie ana dem Innern 
fegen die Flächeneinheit stoßenden Elektronen 
»t» der Tiefe u, d. h. aus einem Kaumo von u 
Kubikzentimeter Inhalt herstammen. Wir 
«hittan lomit nach Unlt^Iikation des obigen 



Sowohl <p, die von einem Elektron beim 
Diirchdriiiiien der Grenzfläche des Glflh- 
körpers zu leistende Arbeit, wie n, die Anzahl 
ider im Kubikientimeter seiner Masse ent- 
haltenen freien Elektronen könnten im 
allgemeinen noeb Ton der Temperatnr ab- 
hängen. Nehmen wir vor der Hand an, daß 
dieeee nicht der FaU sei, so läßt sich der Zu- 
«ammenhattf des SftttiiningsstromeB nut der 
Temperatur des elektronenaiisstrahlenden 
Körpers durch eine Gleichung von der Form: 

b 

1/. —Ä 



i = AT*'* e - 

darstellen, in der A and b Konstanten be- 
deuten. 

6. Experimentelle Prüfung. Um za 

prüfen, wie weit die Beobachtungen durch 
diese Formel wiedergegeben werden, schreibt 
man aie xweekmifiig m der Geatalt: 

log i = log A+ T — ^ oder 

b 

log i — Va li>K T » log A — ^ 

kDa aus den direkten Messungen sowohl 



Digitized by Google 



86 



Ginbdektmche ErBcheiiiiiDgeii 



1 

logi— HlogT wie auch i|;bestimiiil werden 

kann, so betrachte man diese Werte als 
die rechtwinldigen Koordinaten x und y 
eines Panktes, dann igt y » a — b x, wenn 

a — lo?A «gesetzt wird. Man erkennt, daß dir 
durcü X und y bestimmten Punkte einer 
Geraden angenören müsien, wenn die 
Ricbardsonsche Formel zutrifft. 

Die von verschiedenen Seiten an Glüb- 
körpern aus Platin, Kohle, Tantal, den FSden 
von Nornsilanipen, den Oxyden der ^Metalle 
der alkalischen und seltenen Erden ausge- 
ffihrten Messungen haben durchweg eine 
vorzQgliclie Bestätigung der Formel ergeben, 
wenn nicht die Dauer des Glühens sehr lange 
ausgedehnt und der Gasdruck bis zur tiefsten 
erreiclibaren Grenze vermindert wnrdc. Auch 
an metallischem Natrium hoH nach Kichard- 
son eine giflhelektrische Emission von 
Elektronen stattfinden, die demsplhen Ge- 
setze gehorcht. Indessen werden hier die 
Bedingungen durch die Gegenwart von 
Natriumdarapf verwickelt, der nach J. J. 
Thomson selbst solche Elektronen absibt. 



Man erkennt, wie nahe die durcb Funkte 
beseiehneten, aus den Beobaehtungen be- 
reehneten Werte ▼on x und y sieh in eine 

Die AbsziMen |z >• 

darstell[)iir zu werden, 
mit 10* bezw. lO' multipliziert. Das Tem- 

Eeratuiinterrall liegt etwa iwieehen 1000 
is 1700 absolut (s. Fig. 3a und 3b). 

7. Bestimmung der Konstanten. Indem 
mau auf diese Weise die Konstanten A und b 
der Richards onseben Formel fOr jedes 



Gerade eiliordnen. 

^ind, um becjueni 




0,0 











— ^ 


N 










^; 

\ 




Lan 

1 


thanox 

1 


-. — . — 
yd 


K 



Fig. 8b. 



untersuchte Material aus den Beobachtungen 
bestimmt, kann man nun durch Zurttckgenen 
auf die Bedeutung dieser GrSfien in Sinne 
der entwickelten Theorie nlndieh 



en 



sowohl n. die Anzahl freier Elektronen in 
der Volunieneinlieit des untersuchten Mate- 
rials, wie 95, den Botrag der Austritt-sarboit 
berechnen. Die Zahlenwerte von e und 
sind schon ange::ehen, für die Masse einee 
Elektrons ist 0,909.10-" g zu setzen. 

Der Betrag von 9? kann unmittelbar in 
Erg ausgedrückt werden. Statt dessen lABt 

sich auch eine verzögernde Potentialdifforonz 
J an der Oberfläche wirksam denken, die 
Wir geben einige graphische Darstellungen das Elektron dorehlaofen muB und enRen 

wieder, die den Abhandlutiireti von F. Dei-idiec- eine Arbeit von dem Befrairc 7 Iristet. 
jiinger und F. Jeotsch entuommeu sind.^Die^e letztere Angabe hat einen unuiittel> 



Digitized by Google 



(Hflliolaküiaohe Enoheinapgen 



H7 



baren Sinn, wenn man annehmen darf, daß | einer Austnttsnrbeit (f beim Durdtgang dorch 
die gesamte Austrittsarbeit des Elektrons l die Grensfllciie. Aus der Bedingung, dafi im 
elektrischer Natur ist. Als Beispiel mögen i ^i«^'^*'ffi*'»'*«^Zahl d«r in dv 
ÄeE^gebnisseder Arbeit von F. D ei Dinge rl ^'*™™*"*™^ wirOclWiiwid«» «le die 



diesto: 







' Eblile 


Tantal 


CaO 




5.» 


1 

7,8.10" ,4,5.»o** 
4,6 3.7 


7.3.10-» 
3,6 



Mob die cute Darstellbarkeit der Beob* 
idrtaiii«n mnh die (logaritlimierte) Formel 

von Richard? on 7.c\>^t, daß n mid nielit 
ia erheblichem Maße von der Temperatur 
abh&n^g sein kSiinen. Eigentflmfidierwt^e 
'(liunt ff auch eei:onüber dem Materiale 
Dübezu konstant zu sein, wie aiu obiger 
Tabelle hervoi|!;eht und aoeb von andoren 
Seiten bestätigt wird. 

Beaebtet man, daß n (oder was dasselbe 
bedentet. A) fttr Calciumoxyd 4.10* mal 



der abgeschleuderten Elektronen gleich dem 
Produkt aus d^r mittleren Geschwindigkeit 
senkrecht zur OU'rflachc und der in der Vo- 
lumeneinheit dea Autienraumes enUtaltenen 
Anzahl ist, leitet J. J. Thomson eine Formel 
lOr den Skttigungsstrom ab, die völlig, aoeli 
in der Bedenning der Konstante, mit der 
Ricbardsonscben Ubereinstimmt. 

H. A. Wilson vergleicht die Elektronen* 
1 und lonenemission von glühenden Körpern 
' mit der an der Oborflni-lie von Flflssiekeiten 
vor sich gehemien Verdampfung, wobei es 
gleichgüitif; bleibt, ob die Eleklrizitalstrii^er 
aus dem Innern de» Körpers kommen oder 
erst an idner Oberflieh« gebildet werden. 
KinuDt mm» an, daß du mr Bifniiinc oibm 
Efektroof ttfordarBelw Arbeit «h» UD«ai« 
Funktion der Temperatur, d. h. qp= + «T 
sei, so erhält man durch rein tbermodynamischa 
Bttbaebtongak dia BaMhiing; 



i 



80 poB wie beispielswei.T für Taiital ist 1^,^ allgemeinere Gleichung, die die 

10 erkennt man den großen Einfluß, den von Richardson (für c - 0) mit umlafit. 
Vcfamreinigungeil nraufieektHr dftbkOrper I in f\^m Temperaturbereiche, für das die Be- 
niit Metdlnxvden aofdioElfiktrOiittneiniBBiou . obar' i i.T II keine Abweichungen gegen die 

letztere erkeitoeu lassen, müßte dMier a WU 
klein sein, um mit den oenntitai JSUBnnttdB 
bestiininbar 7:ti sein. 

Mim kaim schließlieii uuck weiter geben, 



ausüben müssen 

Aus der l'cbereiustiiumuug der Formel 
mit der Beobachtung wird man schließen 
mfissea, daß die Funktionsform im weeent- 
Belien richtig gefunden ist, in der der glüh- 
elckfri'fhe Siit li;,'uiitr^^Htrom von der abso- 
luten Temperatur des Glühkörpers inner 
kdb mitir CSnnwn ablÄtigt. 

tt Andere Ableitungen der Richard 



indem man annimmt, daß die Elektronen 
Omission nur an irgendwelche Veränderungen 
gebunden iit, die an der Oberfläche des Glflh* 
Körper* vor sich gehen and die von der Tn» 
peratnr aUifin^cn; nuoi denk» dabd etwa aa 
rhemische Reaktionen der erhitzten Subst.nnz 



sonschen Formel. Wir werden dadurch ""«^.«"^'""''^"•^f 
5. der Frage geführt, ob diese experim.enteUe , ft*Ä"4SÄ' »iS» 



Bestätigung der Richardsonschcn Formel 
tagleich als Bestätigung der Voraussetzungen 

rten kann, auf denen ihre Ableitung beruht, 
h. ob gie als Belei,' für die Existenz freier 
Elektronen in einem metallisdien Leiter, 
tan G««elnriiidlffceit«n naeli dem Max- 
wellschen Gesetze verteilt sind, berantre- 
ssgen werden darf. Die Frace muß, wie 
NMB Biekardton selbet erbuinte, ver- 
oeint werden, daes mßi^lich ist. die Rieh ard • 
sonsche Gleichung auch ohne Bezugnabnu- 
auf die GeschwindigkeitfiverteilunK der £3ek 



Falle dnreh ein» Glddiuig von der Vwm • 

f(T)e bestimmt ist, in der f(T) im botrach- 

i» 

teten Intervalle langsamer variiert als e T, 
so bedarf nun nur der Annahme, daß die Elek- 
tronenendwien der Beaktiauanflckwindigktit 
proportional «d, um auf eine BMKfanng «wifehen 

Temperatur und S.tttifrungsstrom zu kommen, 
die ruit der Ricbardsonscben Gleichxmg ver- 
trag lieh ist. 

Wenn somit auch der von Riehardson 
zwischen der Temperatur und dem glüh- 



ironen iDoerhalb dei gltünndeo K«tpen au . elektrischen S&ttigungsstrom gefundene Zu- 
^^^^' ^»^ sammenhanii; aus der Annahme hergeleitet 

8» befeehnet 3. 3. Tbemeov die TerUUtnis | werden kann, daß die Elektroncnstrahlung 
«er iD dPf Volumeneinheit innerhalb und außer- slohender Körper aus dem Vorrat freier 
SL'^r '^'"Ü*^^^'^ vorhandenen Zahl von ' Elektronen stammt, die sie nach der Theorie 

£*ltroiien für den (jJcichpewiclitsznstJind. r»:„„i,„ „„j n-,,»!« «1> «of.llU«!,« 

W ist dann erreicht, wenn in der Zeit- Riecke und Drude als metaUfeche 
anheitebensovielElektronendenlvörperverlassen, enthalten so darf man die Leber- 

wii dorthin zurückkehren. Vorau^esetzt wird einstimmungzwiacheu Erfahrung und Theorie 
mdbOlltijrhsitderZustandsgleichungderGaae: nidlt ttUgokelirt ab «fllMI BeW€U oben dieser 
f B.T ftr die Bbkfaenan und die Exiacana j anffatBon. 



uiyui^ed by Google 



68 



GlOhetektrisohe Erscheüningfiii 



9. Gesetz der GeschwmdigkeitSYertet- 1 
lung der ausgestrahlten Elektrooen. Die* \ 
selben gaskinetischen Vorstellungen, die der ! 
ersten Ableitung der Richardson sehen 
Formel sugrunde lagen, haben noch zu 
weiteren theoretischen und experimenteUen | 
Untersuchuns^en geführt, die sich auf die ' 
Vertdlung der C^ehwindigkeit unter den 
aus dem Olühkürper «itstretenden frwen 
Elektronen beziehen. 

Es besteht für den Fall des stationären 
Anatanaches der ElekftroaenL des Innen' und 
AuBimfaiiiius nadi Riehardioa eine vOUiee 
Analogie mit dem Wrhalten der Moleküle 
eines in beiden Käuiutn verbreiteten Gase«, 
deren mittlere kinetische Enerf^ie für beide , 
fibereiostimmt, während die potentielle im , 
banem kleiner ist als anBen. Zur Verdent-I 
lichung (lic'Kcr Analogie an einem I>ekannt<>n ; 
Vorgange denken wir uns eine vertikale Luft- 
s&uM voii gk'i<-hf(>rmiger Temneratur. inner- 
halb welcher die Dichtigkeit infolge der Schwere • 
der Luft nach oben hin abnimmt. An irgend- 
eiaer Stelle sei «ne heriiontaie Ebene gei&M^t» 
die die Qastfule in xwei Ittnine trennt. In 
beiden ist die mittlere kinetische Energie der 
Luftmoleküle wcf^en der Temperaturgleichheit 
dieselbe, die potentielle ist im unteren kleiner 
als im oberen. Luftmoleküle, die vom unteren 
in den oberen gelangen, verlieren an kinetischer 
Energie und gewinnen ^tentielfe und um- 
ewkehrt; oben wie unten gilt das Maxwellsche 
Verteilungsgesetz. Die gedachte ScheidunKs- 
fläche entspreche nun der oberen Grenze des 
GlQhkörpers. zwischen diesem und dem äußeren 
Baome finde ein Elektroneoaostausch statt. 
Der Verlust nnd Gewinn an potentieller Energie 
crfolf^-* jetzt nicht wie in tm-^nrcin Gleiehni.sso 
alimahlich oberlialb uu l uuUrlialb der Grenz- 
fläche, sondern fast sprungweise in dieser 
selbst, im übrigen haben wir bei Temperatur- 
gleichheit auch aier innen and außen dieselbe 
mittieie idaetiidie Enende der EtolEtroiiMi, 
die potentielle ist elmifub imien Iddner ab 
außen, da ein gewisser .\r bei tsauf wand er- 
forderlich ist, um ein Elektron aus dem Innern 
herauszuziehen. Wenn die Geschwindigkeits- 
verteilung im äußeren üaume dem Mazwell- 
schen Geset» eatspricht, so muß dies nach 
Richardson wegen der Analogie der Elektronen 
und Gasmoleküle auch innerhalb des Glüh- 
kurpers der Fall sein. Man wird demnach, 
wenn mau die Geschwindigkeitsverteilung 
Mflerbalb des glühuiden Körpers all den 
Mazwellschen Qeaetie entsprechend eqmi- 
nenteH nachweisen kann, anf dieselbe Art 
der Verteilung im Innern schließen dürfen, 
immer vorausgesetzt, daß die gaskinetischen 
Vorstellungen auf die EMctnuMB Mider JEtimne 
übertragbar sind. 



00 



Für die aus dem Glühkorper (Flatiu) aus- 
tretenden Elektronen ist nun in der Tat durch 
Richardson und seine Schüler das Bestehen 
des Mazwellschen Verteilongsgesetzes der 
Geschwindigkaiteii durcli den vetsncb nach- 
gewiesen. 

Am einftehsten gelingt din nniebft für 

diejenige Komponente der Geschwindigkeit, 
die auf der Grenzfläche des heißen Korpers 
MÜBe^t steht. 

Sei «0 diese Komponente der Anfangsgeschwin- 
digkeit eines Elektrons, das aus einer glühenden 
Oberfläche P im Vakuum austritt, die einen 
eudUchen Teil einer sehr großen, auf dem Po- 
tentiale Null gehaltenen Ebene AA bildet. 
Parallel sa dieiBr Uoee wne sweit» isolierte 



B 



Fig. 4. 



Ebene BB. Durch die Emissinn der Elektronen 
ladet sich die zweite in einer gewissen Zeit zu 
einem Potentiale V auf. Uo muÜ dann der 

Bedingung mu,^ > Ve genügen (e i<t wieder 

die Ladung des Elektrons, m Sßiac Masse), da- 
mit das mit dieser Geschwindigkeitskomponente 
behaftete Elektron die gegen üwrstehende Platte 
erreicht So lange V Null ist, werden alle emit« 
tierten Elektronen dahin gelangen; ist "^if Gf- 
samtanzahl der von der Flächeneinheit in «ler 
Sekunde ausgestrahlten gleich X, so ist die 
Stromintensität zwischen den Platten i, ~ Ne. 
Beim allmählichen Aufladen der Gegen platte 
nimmt die SSahl der hinAbennuideniden in- 
folge der «adiNnden Qegenkraft ab. Bi Iftfit 
sich nun der Bruchteil von N berechnen, der 
bei der Potentialdifferenz V in der Zeiteinheit 
noch übergeht. Wir nehmen zu diesem Zwecke 
im Sinne des benutzten Gleichnisses an, daß die 
austretenden Elektronen nach ihren zu AA senlc* 
rechten Geschwindigkeiten wie die ^loleküle eines 
Gases verteilt sind, die durch eine im CJ&so 

?ed.i liti II Fläche (durch die Grenzflache des 
ilühkürpers)hindurchf liegen. Aus der ktueUschen 
Gastheorie folgt dann unter der AnnaluWi 
daß (Ue mittlue kinetische Enoae der «li- 
tretenden Ekktranen mit der vm uannolekttlai 
bei der Temperatur T des Glühkörpers überein- 
stimmt, für den Bruchteil der Elektronen, die 
die Gegcnplatte erreichen, dnrdi eine 
I Betrachtung wie oben: 

Ve 



iJigiiizeti by Google 



B9 



ut d«r bei d«r Mm 
VkMm bartalMBd» Strom 

Ve _ Vp 



V daKionraitNi «fno. Ist swiaehan ▲ md B «im m 
IgroBe boKhleunigende FbtantiaUiffefBiu \J 

angelet, daß die kinetische Anfangsenerrie 
der ^^ktronen gegen diejenige zu veruacn- 



fii bedeutete den Quotiaftten der »ol das ilol 
b a iegm e M GaakmiatBiita dweh die AnseM der 

Gasmoleküle im Mol. Die Zahl bleibt dieselbe, 
wenn wir die Gaskonstante auf das Kubik- 
untiniiter (unttr den Normalbedingungen) 
beziehen und durch die Anzahl der Gasmoleküle 
im Kubikzentimeter dividieren. Sei v die Au- 
mU_dar Atome eines einatomigen Gases im 
(bei 0* und 760 mm) und 

wir: 



6 



B 



eV 
RiT 



r.e.V 



>-z,um tlektrometer 

Kg. 6. 



8» ist vR, die «Bgemeiiie Gaskonstante R, be- 
säten auf das Kubikzentimeter, nämlich 
8,7.10» Erg/Grad, »-e ist die Elektrizitatsmenge, 
die von */, Kubikzentimeter des zweiatomigen 
Wasserstoffes bei der Elektrolyse übertragen 
«ird, also eine bekannte CSröfle (1,2. 10^*! 
aUrtraatatisehe EüÜMitan). Ana dar vorkan 
'^'^ folgt 



lässigen ist, die aia beim Duebgaiig dnreh diese 
Potentialdiffereu anrarlian, so ist nudi 
Riehardson 



V.t.e.x« 
4RT.Z« 



, i we.V 

^*^«ro=- RT 

Iki nnd i«BowieVandTdirektgemesseD werden 
Unten, tkSt sieh R zahlenmäßig berechnen. 

ht das an^nommene Verteilungsgesetz richtig 
untl entspricht die mittlere kinetische Energie 
der austretenden Elektronen der von (äs- 
mokküien bei der Temperatur T, so muA der 
Wert der Gaskonttaaten herauskommen. Das 
Ergebnis von Versuchen, in denen die beiden 
Ebenen A nnd B durch kreisförmige l'latten 
im Vakuum gehililct waren, führte zu numerischen 
Beträgen von R, deren Mittel 3,6.10* war, die 
Extreme batngaB 2,'J.IO* und 4,2.10*. Die 
IMaraiBstinmuv der Theorie mit dar £r> 
lihniii^ ist in Anbetraeht der ezparimsntellsn 
Sahwit-rigkeiten überraschend. 

Durch eine kompliziertere Versuchsanordnung 
läßt sich auch für die zur emittierenden Ober» 
ilkhe parallele Geschwindigkeitskomponente 
daa Hazwellsche Verteilungegesetz nachweisen. 
Vir beschränken uns auf «ine Kurze Wieder;^abe 
las Prinzips der Methode. Die Ebene enthält 
parallel zu dem in der Ebene A liegenden Streifen 
dlhenden Phianblechea «iaan fsliaau Sehüts S. 
SuKk dne IGlcrometersehraube kaim diaaar in 
wschiedenc Stellunsren zu dcniglühenden Streifen 
gebracht werden (Fi^v .'>). Befindet er sieh 
genau P gegenüber, so werden die zu P niirniiii 
ansehenden Elektronen den i>chlitz passieren 
nnd ihre Ladung an den isofiartaa AnflMigB* 
Clünder G abgecaBt ^ »»it eiaen aar Strom» 
iHssung eingerielrteleu Efektrometer verbunden 
ist. Schiebt man S zugleich mit G um die Strecke 
X aus dieser I.age nach rechts oder links, so 
Verden nur snii iio Elektronen nach G gelangen 
kSoBen, die eine seitliche Geschwindigkeits- 
homponente haben. Uui kann nun die für 
«ben bestimmten I^tteoabstand z bei Ver- 
llderung von x gemessenen Stromintensitäten 
■it denjenigen vereleichen, die bei Güiti^rkeit 
dM MaxweUachen Vertetluagsgeaetaes — iüx die 
dar GSäwindiskBit— SB 



i.iatdi« Stromintauitlt f Or z>»0.aUa flbcigen 
GfUflot haben die sehon erkKrten BedeutungeiL 

Die Gleichung ermöglicht wiederum eine 
experimentelle Bestimmung der Gaskonstante R 
fttr die Elektronen, diese ergab sich im Mittel 
als 4,6.10*. Auch hier ist die Ann&heruc an 
den richtigen Wert 8,7. 10» auffallend gut. Legt 
man keine b«>schleunigende PotentiaMifferenz 
an die beiden Platten A und B, so wird, wie hier 
ebenfalla nicht weiter aussufflhien iat, die Ba- 
ziehuaf siriacJMii i und dnfaeh 



i _(x* + z*\^* 



Auch diese Formel stellt die Beobachtungen 
für V a 0 ausgezeichnet dar. 

Die von glühendem Platin ausgesandten 
Elektronen besitzen demnach die verschie- 
densten Gesehwindigkeit«D nnch allen mög- 
lichen Richtungen und verhalten sich in 
dieser Beziehung gerade wie die Moleküle 
eines Gases, die eine Fläche von der Gestalt 
derjenigen durchflogen haben, die den glühen- 
den Körper begrenzt, und deren mittlere 
kinetische Enerpft dnreh dessen Temperatur 
bestimmt ist. 

Aus diesen Versuehsergebnisseii zieht 
Kichardson den Schluß, d«fi, wenn die 
Elektronen im äußeren Räume von solchen 
herstammen, die im Innern des Glühkurpers 
frei jjeweglich waren, auch für diese letztere 
das Maxwellsche Verteilungsgeseis der 
Geschwindigkeiten bestehen müsse. 

xo. Ener^ewerlust der fflfihendeii R«* 

thode. Da die von erhitzten Körpern ausge- 
strahlten Elektronen eine gewisse Austritts- 
arbeit leisten müssen , so folgt , daß dem K6rper 
während der Ausstrahlung Energie entzogen 
wird. Treffen die Elektronen dagegen auf 
eine ElektrodeDfliehe, so fttliren sie ilir 
Energie zu. 

I Man kann den Energieverlust der Kathode 
|«ie anali die Enargiaiaiiahma der Anode auf 



üiyiiized by Google 



00 



Olflhelektrisehe Endteinimgeii 



Grund der Rirhardsonschen Thnorie bt-rfchnen. 
Wir denktiii uih wiederum wie anfangs eition 
glühenden Met.'illiiraht von einer ZyliTi(li>reli ki i > 
ganz umschlüSüeu. Zwischen beiden beistehe ; 
ein elektrisches Feld von der Richtung and 1 
StirlB», dafi di» mi^ilrahllMi Elaktranui! 
loftfft mdi iiimm Awtritt «ntfanit v«rd«i.; 
Per Energieverlust der Katbodp zvrfsllt dann 
in zwei Teile: Die Austrittsarbeit und dif kine« 
tisclic Energie, die die Elektronen noch bisitzfii, 
wenn sie die Oberfläche durchsetzt haben. 
Die Summe dieser beiden Größen ist aber nach 
dem EiiMKMprüuip gleich dar kiiwtiichwi Eneq;»» 



<]i(> die Elektronen innerhalb des Gl&hkörpera 
liatten. Um dies« zu berechnen, hat man die 
Zahl der Elektronen aas dem llcscliwindigkeits- 
intervallc u, n » du, v. v -|- dv, w, w i dw, 
die dif Eiii)u>it iUt OberfÜtche von innen treffen, 
Bit der kÜMtüciitMi Eamp» V»m(n* 
du «B jed«" iMtet, n imilt^iynMi «no daa 
Produkt zwischen den Grenzen zu integrieren, 
die diejenigen Geschwindi? laiiten (der normalen 
Koniponento u) (•in--i)ili«'ücn, Iwi wolchcn die 
Elektronen Oberhaupt austreten, llan findet 
fttr den geMinlen BB«^it?ailii8t der Ibthod«; 



oo -foo +00 



.e du.dv.dw 



t 

e 



Auch für die bei den austretenden Elektronen 
verbleibende kinetische Energie läfit sich 
eine Formel finden. Ks war die Anzahl der 
Elektronen, ilic in derZciteinh<»ir ms der Flächen- 
einheit austraten, oben berechnet als 



R,T 



9 

"JtiT 



Da i'in jedes (iif Austrittsarb^'it n Ii-istct. so 
ist dviüu Gttsiiiiilbtilrag Ntjr; die atiiiuriialb des 
Glühkörpers befindliclien Elektronen haben 
also noch eine kinetische Elnergi« (abgesehen 
Ton der ßeschJeonigunc durch das etwa be- 
ftehenda «kktriaehe Fdd) voa dem Betzage: 



"RjT 



(Wi'tin kfiii »'Ickf risches F»lil angelegt 
i«t und der Glüitkörpor sich isoliert im freien 
Vakuum befindet, so bleiben dSe Elektronen 

in -oinr-r Nilhc, iiidom der Körper Folbst sich 
positiv autladet. 1:1s wird sich ein Gleich- 
gewichtszustand berauMtellen, in dem eben- 
soviel Eloktrnnori seine Oberfl&chft ver- 
lassen, wie von außen wieder eindringen. 
In Vakuumröhren läßt sich ein solcher Zu- 
stand nicht v^^rwirklichcn, er kann aber bei 
Himmelskörpern von hoher Temperatur vor- 
kommen, an deren Oberfllohe Elektronan- 
emisfion erfok't.l 

Setzen wir die Existeu? eines elek- 
trischen Feldes vorau«, dureh das die 

BflfbiiiL' einer solchen Atmo?ph?irr vnn 
Elektronen verhindert wird, so verliert der 
Glühkörper anUrr dnr( h die gewöhnliche 
(Wärme- und Licht-) Strahlung auch durch 
die It^ektroneneouBsion den oben berechneten 
Batrag an Energie. Pa ^ und n nnmeriaeh 



au» dem Verlauf des SMtigruDgsstromea mit 
der Temperatur be-timmt worden sind, so 
läßt sich auch E, der Euergieverlust durch 
die Elektronenstrahlung, berechnen. Man 
findet nun, daß dieser bei den pcwöhrlifh 
ungewandten Temperaturen (unterhalb liOOO**) 
weit anter demjewgen bleibt, der an einem 
.schwarzen Körper durrh die Licht- und 
' Wärmestrahlung bedingt ihi. Erst etwas ober- 
halb 2000» würden für glühende Kohle die 
beiden Beträge gleich werden; für höhere 
Temperaturen wächst dann der elektro- 
nische Verlust scluieller und nlxT dm durch 
die elektromaenoüsche Strahlung verur- 
I sachten weit hinaus. 

t Man sieht daher, daß die Möcliehkeit 
, vorliegt, bei genügend hoher Temperatur 
I den Energieverlust direkt zu messen, indem 
man einmal die Elektronen durch ein elek* 
trk>< 1k'-- Feld von dem Glühkörpi r entfernt, 
das andere Mal durch Umkehrun^^ der Feld- 
. richtung sie in ihm zurückhält. Mit anderen 
Worten, ein im Vakuum glühender Draht 
muß eine größere Energiezufuhr bean- 
spruchen, um dieselbe Temperatur zu be- 
wahren, wenn er die Kathoae, als wenn er 
die Anode für eine angelegte Potential- 
■differenz biMet. (icliiiL't e-, diese Kneri,Me- 
differeuz für bestimmte Temperaturen zu 
messen t so wtlrde die IJeberanstinnnnng mit 
der für E entwiekelten Formel eine Be- 
stätigung der Richardsonscben Theorie 
liefern. Experimentell sind aber die Sohirier%- 
keitfii sulrher Mes^tiniren sehr c;roß. Bei 
niedrigen Temperaturen ist die zu erwartende 
Energiedifferenz sehr klein und unterhalb 
der Grenzen der Na( hweisbarkeif. Geht 
man mit der Temperatur höher, so gibt der 
GlfihkdiiMr Gase ab. In dem aogelagtaii 



uiyi 



ii^ed by Googl 



QllllielaklnBdie Ewichfliniingen 



91 



Felde tritt dann lonif^ipninn: durch Stoß ein; 
e« bilden sich im freien Raiuuu positive 
Ionen, die durch das elektrische Feld gegen 
den ülähkArper getrieben werden. Ihre 
käwtiselie Energie gleicht den durch die 
Elcktronenatrahlunt; bewirkten Verlust aus, 
ja bewirkt somt eine Temperaturzunahme. 

UurcJi zwtH ktaüßige Wahl des glühenden 
Materials (Calciumoxyd auf Platin) haben | 
Wehnelt uiul Jentsch die Existenz eines 
Energieverlustes durch die Elektronenstrah- 
hmg «.icher nachgewiesen. Der Glühkörper 
Wirtie durch einen elektrischen Strom ge- 
Mtt and es zeigte sich, daß der Heizstrom 
r.r AdfrtM litcrliaitung konstanter Tempera- 
tur um einen gewissen Betrag gesteigert 
«erden ntuBte, sobald dem Glühkörper die 
aiHstr.'ihlcndt'ii Elektronen durch ein elck- 
trucbeä Feld entzogen worden, dessen Ka- 
dwd« er Inldete. Der entgegengesetzte 
Effekt, dit Erwärmung der kalten Anode 
«iiuth loitenabsorption ist von 0. W. Ri- 
chardson und H. L. Gooke experimentell 
verwirkUcht. 

Zu einer befriedigenden quantitativen 
Uebereinsliniinfing der Ergebnisse dieser 
Beohirhicr unter sich und mit don Forde- 
rirngeu der zugrunde gellten Theorie haben 
fiae Arbeiten noeht niefit getOhrt;. 

ii.Bedeiiken gegendieRleherdtoneelie 

Theorie. So groß die Verdienste der Ri- 
ehardsonsohen Theorie um die AulkÜbrung 
der i^ItUielektrisdien Enehdnvnf^en sindt 

indem üie zuerst einen der experimentellen 
PrOluog zugänglichen Zusauunenhang 
nriaeben ElektroneoBtraUnnf und T^mpe-' 

ralur niifdiH'kte nnd zu weiteren Fra'j-e- 
slelliuiüeii allfügte, SU darf lu^a andererseits | 
da^ Gewicht der Bedenken nicht unter- 
»ehätzon. die ^egen sie erhohen sind, 

Weun die ^IflhelektnBcbe Elektronen- 
eminion allein eine Folg» davon ist, d»6 bei 

einigen der freien Elektronen im Innern des 
erhitzten Körpers die zur Oberfläche senk- 
nehte OeeeniHndigkeit einen gewissen 
Grenzwert übersteigt, so ist ohne weitere 
Aonahme noch nicht einzusehen, wie die 
Ifsnge der austretenden ESeictronen in so 
hohem Maße von der Natur der Ga^reste 
abhängen kann, die das Vakuum enthalt. 
Besonders ist es der Wasserstoff, der in den 
kleinsten Mengen den ülfihelektrischen Strom, ; 
mzugsweise von glühendem Platin aus.i 
in die Höhe treibt. So läßt sich diese Strom- 
istensität in einem über Luft hergestellten 1 
Takaara durch Einlassen von Spuren Wasser- 
stoffs um mehr alsd8sTaus( I ]f : he steigern, 1 
^umgekehrt gelang es IL A. Wilson 
vnch Torben'ges Reinigen des zum Glühen 
tif-sfinimfen Platindrahtes mittels reiner S.d- 
petersäure ujid lajogee Glühen im Vakuum, 
iveh wddies die oUindierteii Gm« f(rtlfiten- 



teils entfernt wnrden, den Sättigungsstrom 
auf etwa den 2ü0Ü00sten Teil des ßetrases 
her abzudrücken, den Richardson unter den 
gleichen Umständen beobachtete. Berechnet 
man die Konstanten A und b der Richard- 
sonschen Gleichung aus zusammengehörigen 
Wertepaaren d^ Sättigungsstromes und der 
Temperatur für verschiedene Drucke einer 
Atmosphäre von Was^ rstuff, sd zeigt sich 
nach H. A. Wilson bei den äußersten Ver- 
dflnnnngsgraden b vom Dnieke unabhängig, 
A dem Drucke proportional, steigert man 
den Druck, so nehmen A wie b beide ab. 
b ist ein IHafi ffir ^e Anstrittsarbeit der 
Elektronen im Sinne der Ki (•hard<5on- 
sehen Theorie, A hl der Menge der freien 
Elektanmen im Kubikzentimeter der erbitsten 
Substanz proportional. Die Abnahme von 
b würde eine Verminderung der Austritis- 
arbeit und dadurch eine Vermehrung der 
ausgestrahlten Elektronen bei Ge!»enwart 
von Wasserstoff bedeuten. Kun läßt sich 
allerdings die Annahme einführen und auch 

?lausibel machen, daß durch Adsorption von 
Wasserstoff die Oberllat he des Platins, etwa 
durch Bildung einer elektrischen Doppel- 
schicht, die den Potentialsprung A ver- 
mindert, so verändert wird, daß die Elek- 
tronon unter kleinerem Energieaufwande 
entweichen können, dagegen ist die Ver- 
tdeiuemnir toh A, also der EtelctronenzsM 

in der VolnnicneinlnMi des Platins ans einer 
Wirkung der umgebenden Gasatmospbäre 
ftberbaopt nicbt verstlndUeb zu maehen. 

H. A. Wilson zieht daher aus seinen Er- 
fahrungen den Sctüuß, daß die Berechnung 
von n, der Anzahl der freien Elektronen im 
Tunern des Metnlls-. nae]i BiehardsOttB 
Verfahren nielit zuliusj^ig sei. 

Während Wilson bei Versuehen an 
glühender Kohle keinen Widerspruch gegen 
die Formel von liichardson nachweisen 
konnte, haben .1. x Pring und A. Parker 
an reinen Kohlefiiden neuerdings ein Ver- 
halten gefunden, das dem des gereinigten 
Platins völlig analog ist. Durch anhaltendes 
Glühen im höchsten Vakuum bei hoher 
Temperatur trieben sie aus Kohlefäden die 
eingeschlossene)! (iase (speziell Wa.ssersloff) 
sowie andere in der Uitze üüchtke Stoffe 
nach Mögliehlreit ans. Die so behandelten 

Kohlefäden zeiL'ten liei niedriirstem Gasdruck 
und bis gegen 2Üö(F gesteigerter Temperatur 
weit kleinere Sättigungsströme pro Micben- 
einheif, als es die Ri e Ii a rds u n .-che Formel 
verlangt. Die Abweichungen sind ganz außer- 
ordentoeh groB; es wurde b. B. bei 2000* 
und einer Potentialdifferenz von 200 Volt 

i = 4.10~' Amp. pro cm* gefunden, während 
die Formel l(r Xmp. bei derselben Tem- 
peratur verlangt! F0rTenij)era1nren zwischen 
1250^ und 1820** und bei unreinen Kohle- 
f&den war dagegen Biebaidsons Forme - 



uiyui^ed by Google 



08 



erfant, d. h. die duroh die reehtwinkligen 

Koordinaten: 

X = f . y = log 1 — 2 H T 

bcstniiniteii Punkte l.'i^eii auf einer Goriuleii. 

Auch aus) ueuereu Untersuchungen von 
K. Fredenha^en geht hervor, daß die 
Elektronenemission erhitzter Alkalimetalle 
stark durch ohemische Reaktionen zwischen 
den Metallen und den Gasresten des Va- 
kuums beeinnuQt wird. Von derselben Seite 
wird darauf hingewiesen, daß die Wirksam- 
keit einer Wehnelrk;ithode viel f^erin^rer ist, 
wenn ihre Erhitzung ohne Anwendung eines 
Heftftrottii, reis themüBeh, erfolgt 

Da die Klektrurienstrahlung an Wasser- 
stoff freiem Platin wesentlich geringer als 
an gashaltigem ist, so lag der <^anke 
nahe, daß die Diffu?ion ilis Wasser- 
stoffes nach außen irgendwie die Ab- 
gabe der Elektronen etwa in der Strö- 
mungsrichtung des Gases liefürdere. Von 
einer solchen Wirkunir i^t alier nichts zu 
bemerken ; nach Versm lieii von U i c h a r dso n, 
bei denen Wasserstoff ciureh die Wände eines 
glühenden Platinrohrcs in einer üence von 
2 cm" (auf Atitiüsphilrendmck beroelmet) 
auf das Quadratzentinieter in einen luftver- 
duunten Raum einstrümte, war keine Ver- 
mehrung des gltthelektrischen Stromes als Be- 
gleiterscheinung der Diffusion nachzuweisen. 

Man wird vor der Hand sich auf die An- 
nahme beschränken müssen, daß die Be- 
rtthrungderWaaserstoifmolekfllemilderOber- 
fliehe des heiBen KSrpers die Elektronen- 
emission bewirkt oder erleichtert. Ti * : der 
weiteren Annahme, daß hieran ein ALimuiai- 
betrag an kbedseher Bnerfie erforderlich 
wäre, ließe sieh durch Anwrnduii?i de'' Max- 
wellschen Verteiiungsgesetzes auf die Ge- 
eehwindigkeiten der Wasserstotfmol^flle 
außerhalb des Glühkfirper:? ein Tcmperatur- 
gesetz von der Form des Hichardsonscben 
gewinnen. Aber aueh an chemische Vor- 
gänge zu denken, die mit Elektronenstrah- 
lung verbunden sind, lie^t bei der Form der 
Richardsonsohen Gleichung nach dem 
oben Gesagten wenigstens für das Temperatur- 
intervall nahe, in welchem diese Gleichung 
den Sftttigungsstrom gut darstellt. 

Eine voll befriedigende Theorie der Elek- 
tronenemission an glühenden Körperu be- 
sitsen irir noidi nieht. 



als die im voripen behandelte Emission 
negativer Elektroiieii, sie zeigt sich an Metall- 
drähten am deutlichsten bei den tieferen 
Temperaturen der Rot- und Gelbglut und 
bei ( legen wart von Sauerstoff oder atmosphä- 
rischer Luft, sie versobwindet von selbst nach 
langem Glühen des Drahtes. Im hohen 
VaKnum ist sie an r«nen Pli^drihten nur 
sehr kurze Zeit (wenige ^Minuten) bemerkbar. 

Der flüchtige Charakter der Erscheinung 
Iftfit von vomnerein yermuten, d^ft sie aa 
da? Entweiphen ir?endwelcher verdanipf- 
barer Stoffe gebunden ist, die in und aui 
den Glühkörpcm vorhanden waren. SeJir 
anseliaidieh wird dies naeh Richardson 
dadurch gemacht, daß man einen Platio- 
draht, der durch langet Glfllien die Eigen- 
schaft, positive Ionen auszusender. v rlHrfn 
hat, dadurch r^enerieren kann, daii man 
ihn stromlos einem noch frischen glühenden 
Drahte im Vaknum ücjTentiberstellf, es findet 
offenbar eine Subhmatiun dcb wirksamen 
Materials vomheitaisumkaltenKörperstatt. 

a. Bestimmung von e/m. Einen zu> 
vcrlässigeu Anhalt zur Bestimmung der 
Natur dieser positiven Elektrizitätsträger 
gewinnt man durch Messung des Verhält- 
nisses ihrer Ladung sor Masse. 

nrnndsätzlich kann man dasselbi Vrr- 
fahren verwenden, das oben für die Be- 
stimmung von e/m fflr die negativen Triger 
angegeben ist und da? auf der Ablenkung 
beruht, die ein in einem elektrischen Felde 
sich bewegendes geladenes Teilchen durcli 
ein Magnetfeld erfährt, dessen Kraftlinien 
die des elektrischen Feldes senkrecht schnei- 
den. Die experimentellen Schwierigkeiten 
sind in diesem Falle aber wesentlich größer, 
da zur Ablenkung der positiven Träger 
nnier sonst gleichen Umständen viel kräf- 
tigere Magnetfelder erforderlich sind als fftr 
die negativen. 

Von Richardson ist eine den soesteUen 
Schwierigkeiten der Aufgabe angepaßte Metiiode 
angegeben; das weseoibdie der ezMrimenten 
A IUI nltmng werde kurz beschrieben iTigurG). Zwei 
paralleie Sictallplattpn AA und BB stehen im 
Abstände wi ni^rr Millimeter einander gegen- 
über, sie mu\ \miiv durch einen Schlitz in zwei 
eleiche Ti lle K^ tcdt. In der einen ist der Schlitz 
durch den Platinstreifeo P, der galvanisch 



B. finiaeion positiver BlektrIiitAtstrtger. 

I. Allgemeines. Wie schon eingangs be- 
merkt, können glühende Körjper auch dann 
einen elektrischen Strom in einem Ga«e ein- 
leiten, wenn sie die .\(Hide bilden, es müssen 
daher in diesem Falle {»ositive Ionen an 
ihnen gebildet werden. 



6 



B 



4)«adnntrlektroin8ter 

Fig. 6. 

glüheuil g«uittcht wird, nahezu autteeiüiit. Dies« 

Die Etaeheittung ist weit unbeständiger iphtte mit Einsehlvfl des gUbsnlen Strafens 



uiyiii^ed by Google 



93 



vtrti auf konBtaotem po&itiveD Potentiale ge- 
halten. Die beiden Teile der ihr gegenülwr- 
itehWMlMi Platt«, deren treniMncl«r Schlitz 
dem der oberen anfangs g^enflbentehen möge, 
mi\ isoliert und mit den Imm' Ipii Qtiudranten- 
p^ren eines Quadraut«lekiromet«rs verbunden. 
Wenn kein miipnctisches Querfeld err^t ist, wird 
wdet Quadrantenpaar lidi eleieh stark auiladui ; 
ow HintroiMter bohant in der NnOig«, wvan 
min die anfange angelegte Eardleitunc: der 
Quadranten untorbrirht. Bei Erregung des zu 
der SchUtzrichtun^ parallelen Ma^etfeides wird 
durch Ablenkung der positiven Träger der 
einrn Hilfte der Auifaageplatte mehr positive 
Htktri ^t ig^tthrt, als dar aadaran, das 
BhkliuiMitr giDi äimi Anndilag. Kon kann 
msn die unteren Plattenh^Uten zusammen in 
uflmäaderter gepflnseitiger liOge «^finkTeTht zu 
der Richtung des Schlitzes versrhieben, bis das 
Elektrometer nach Freigabe der Quadranten- 
poare wieder auf Null stehen bleibt Aus der 
Gröfie der notwendigen Verschiebung und den 
bekannten Intensitäten des magnetischen und . 
des flektrisrhen Feldes läßt sich das Verhältnis i 
e/m berechnea. Bei Uuikehrung do& Magnet- 1 
feldes muß die Verschiebung der unteren ^tte , 
loch ikr eatMgeimaeliitBiL S«te «rfolgsn, ba \ 
wiederum gMebe Slaktrisitfiniifohr tu bädto I 
(JfiÄ'lrant. I rrn-ifht ist. 

3. Die Tragar sind Atomionea. Auil 
dMN Wmm haben Riehardaon irad E. B. 

Hulbirt das Verhältnis e/m für die posi- 
ümx Träger an Terschiedenen glohenden 
Mafalkii beatiinint. Di« Ergebaisae werdeo 

am anh-chauliehslcii, wrnn wir iiiitor der 
Annahme, daß dit' Ladung der Träger gleich 
dar dai fllaktrisf hcM Elementarquantums ist, 
ihr Ma??f>nvrrlialtnis zum Wassrrsfoffatom 
ÜI) angeben. Wir entnehmen der Arbeit von 
Biahudson nnd Hulbirt folgwd« Tabelle: 



1 m:H 




m:H 




25,0 


Efiatt 


J9.9 


Palbdium 




Tantal 


24.2 


Kupfer 


20,4 


Messing 


27,0 


Silber 


■«8,3 


Suhl 


28,1 


Xickel 


25,4 


Nickeklurom 


23,0 


'^ium 


23,0 


Röhl» 


87,6 


GoU 


ai,7 





In Anbetracht der großen experiuicntoUcn 
Schwierigkeiten der Methode ist es auf- 
fiilleiid. wie gut diese Zahlt;» sifli um einen 
Jlaidwert zwischen 20 und 30 anordnen, 
ihn erkennt, daß wahrscheinli( ii für alle 
die untersuchtpn Mctallo die IViiircr von 
derselben Art sind. Daß es etwa Wjkiiterstoff- 
atome wären, die nach AL ili: eines nega- 
tiven Elektrons die gleiche und entgegen- 
gesetzte positive Ladung trügen, ist bei der 
''T'iGe der Zahlen ausgeschlossen. Dagegen 
ii^t es nahe an Moleküle von Kohlenoxvd. 
(lbL-Gttw.28). Saaer8toU(32), Stiokatoff (^8) , 
oder in Atonw m Natrium (33) su dwilceii. | 



Bei der iJkemeinen Verbreitung^des liathums 
in den Iraiaohen Materialien nt die letite 

Annahme hesonderK wahrscheinlich. Die 
Frage l&ßt sich dadurch eBtsidieiden, daß 
man Streifen von Platinbleeh almeliliicli 

mit sfeschniolzenen Salzen der Alkalimetalle 
überzieht und für die iu der Hitze augge- 
sandten positiven Ionen das Verhältnis e/m 
ermittelt. Richardson hat diese Unter- 
''(tchung für die Sulfate durchgeführt und 
irefunden, daß dieaee Verhältnis tatsächlich 
den A*nrnsrewichten der betreffenden Alka- 
liiuetalie umgekehrt proportional ist. Bei 
den schwer flüchtipfen Salzen, wie Lithium- 
sulfat, muß dieErhitzuntf lantre Zeit — bis zu 
60 Stunden fortgesetzt werden, biü kon- 
stante Resultate erhalten werden. Die 
Ursache dieser letzten Erscheinung li^t 
wohl in den Verunreinigungen durch flücn- 
tiijere Salze (dt IC ili uns und Natriums), die 
erst durch Verdampfen beeeitigt werden 
nraflten. Das Verlnltfife der Hatten der 
positiven Ionen zu der dos Wasserstoff- 
atoms ergab im Mittel: Bei LithiumauUat 
6,2, NatnamanUat 82,5, Kidinnanlfat SM* 
Kuhidinmsulfat 90 und Caesiumsulfal 140. 
Vergleicht mau mit dietten Zahlen die Atom- 
gewichte derselben Alkalimetalle: Li 7,06, 

23,05, K 39,15, Rb 85,6, Cs l-^ ' ", 
kann kaum ein Zweifel bestehen, daü die 
positiven Ionen in diesem Falle nichts an- 
deres als Atomionen des Alkalimetalles selbst 
sind. Für andere Salze der Alkalien als 
Sulfate ergab f-icli dasselbe Resultat. 

Von Clinton J. Davissen sind nach der» 
selben Methode die von den Salzen der alkalischen 
Erden emittierten Jfineii untersucht. Die Er- 
gebnisse sind nicht so eindeutig wie bei den 
Alkalisalzen, wül auch hier wahrscheinlich 
eeriii|ge Venmreinigungan (durch Kalium- und 
NatrinniTerbindu^en) einen atark«n lä'nflaS 
ausüben, indem die Inner v,"-fiit]irh von diesen 
herrühren, wenn die ICrhitzung niolit sehr lanpe 
tort^re^eizt wird. Doch sprechen die Er{rebnis>e 
im ganzen zugunsten der Annahme, daß auch 
bei den reinen Verbindungen der Metalle der 
alkalischen Erden die in der Qifihhitan al^- 
gebenen poaitivni Ladungen an Atomioiieii 
des hl treffenden Metalles gebunden sind. Eigen- 
tümlicherweise müßten awr diese die einfache 
positive Elementarladiuif: tragen, im (i(f;en- 
satz zu den olektrolytischen Ionen derselben 
Metalle, die wegen der chemischen Zweiwertig- 
keit die doppelte Ladung mit sich fQhren. 

Durch diese Bestimmungen von e/m für 
die positiven Elektrizitätsträger wira aiidi 
die Meiniiiu: liinfälliir, daß sie etwa ans 
staublüriuigeii Taxlikeklien des Glühkurpers 
beständen. Diese Meinung hatte eine ge- 
wisse Stütze darin, daß beim Auftreten 
positiver Träger meist eine Zerstäubung des 
erhitsten Materials beobachtet wurde. 

4. Der Sättigungsstrom als Tempera- 
turfunktion. Auch die Kmission der posi- 
tiven Ionen nimmt mit der Temperatur m,' 



uiyui^ed by Google 



94 



und zwar ist der Sättigungsstruui wie bei den | 
nef^ativen Elokferonen durch eine Formeil 

b 

von der Gestalt i Axie ^darstellbar. 
A und b sind Koiu unten in bezug auf diej 
Temperatur, aber niciit auf die Zeit, und zwar ; 
ist, wie schon erwähnt, die Veränderung mit : 
der Dauer desGlUhzustandes viel auffallender I 
als bei der Elektronenstrablunir. Kino ent- 
sprechende gaskinetiscbe Begründung der! 
Formellst durch die Natur der Saehe hier aus- : 
^schlössen. Mit der Annahme irgendwelcher | 
loncnerzeugender Vorgänge an der Oberfläche , 
der Glühkörper, die in der Art chemischer 
Reaktionen von der Temperatur abhängen, ist 
dagegen, wie oben schon bemerkt, ein Geset« 
VonderFoi tu jr / . r ' Ilcichniif^wulil vcrträfrlicli. 

5. Gesetz der Geschwindigkeitsver- 
teiltttig. Es ist bemerkenswert, d»B die 
Analogie in dem Verhalten der positiven 
und negativen Emission auch für die Ge- 
sehwindigkeitsTerteilung der positiven Ionen 
zutrifft. DiirchF.r.RrowM i^^t für iliese nach 
der vuu Kiuburdsun angegebenen Methode 
ebenfalls das Masw ellscbe Verteilungsgesetz ' 
als gültig nachgewiesen. Als Glühkörper 
wurden Metalldrähte verschiedener Art ver- 
wandt; nach dem im vorigen Gesagten werden 
aber dabei wesentlich die anhaff enden Spuren 
von /Ukalivcrbindungeii die Träiror der posi- 
tiven Ladungen geliefert haben. 

6. Analogie im Verhalten der posi- 
tiven und negativen Emission. Die völlige 
Uebereinstimmung der Teniperaturfunktion 
für die negativen Elektronen und die posi- 
tiven Ionen und ihre gleichartisre Geschwin- 
digkeitsverteilunt; beim Vfrla.^scn des (ilüh- 
kiOrpers legt den Gedanken an eine Ähnliche 
Entetehnngsweise nahe und kOnnte daber 
als ein Argument ae^en die Riiiliardson- 
sche Theorie der Elektronenstrahlung ge- 
deutet werden. Ab noeb %n erledigende 
Aufgabe bleibt indessen die Featstellunii;, ob 
wirklich in allen Fällen die glühelektrische 
Emission der negativen Elektrizitätsträger 
mit abnehmendem Gasdruck und bei gas- 
freien Glühkörpern sich verschwindend 
kleinen Beträgen nähert. Die Annahme, 
daß die negativen glühelektrischen Elektronen 
aus den freien Leitungselektronen des Glüh- 
körpers herstammten, wäre dann nicht mehr 
haltbar. Die gifihelektrifrhcn Vorfiänfje 
wären eine Wirkung zwischen dem Glüh- 
körper und den ihn umgebenden oder von 
ihm entweichenden Gasen, es bestände da- 
nach ein grundsätzlicher Unterschied gegen 
die photoelektrisiche Elektronenemission, die 
auch im äußersten Vakuum bestehen bleibt. 

II. Glühelektrische Erscheinungen bei 
hoiierern Gasdrücke bis ziun normalen. 

Zur Demonstration der positiven loni- 
•ierung der Lnft bei normalem Dmek in der 



Nähe eines Glühkörpers bedient man sich am 
einfachsten eines Glflhstiftes für Brand« 
innlc'oi Solange er auf Rotglut irehalten 
wirü, entladt er bei Annäheruiiir an ein ge- 
ladenee Elektroskop dieses nur im l alle es 
negativ ijpladen ist. Erst bei stärkerem 
Ernitzeu auf tielb- bis Weißglut beginnt er 
auch positive Ladungen zu neutralisiere«. 
Nach Strutt soll mit be.-ondprf empfind- 
lichen Hilfsmitteln schon dicht oberhalb der 
Temi)eratur von 150" C die positive Elek- 
troneuemifiäion merklich werden. Auch im 
gaserffinten Ranme folgt die Abhängigkeit 
des glühelektrisehen Stromes von der Tempe- 
ratur sowohl für die positive Emission (in 
Lnft) wie f«r die negative (in Wasserstoff) 
dem fmrrlsnnsnien Ge^etze. snlam;e 
die Teuiperalur eine gewisse Grenze nicht 
überschreitet. Für Mbere Temperaturen 
fällt die Stromir^ Tt-itä( kleiner ans, als es 
der Formel entspricht. Ein solches Zurüclc- 
bleiben hinter dem tbeoretisch zu berechnen- 
den Werte braiu ht nicht notwenditr darauf 
zu beruhen, daÜ die Forme! ungültig wird. 
Es kommt sicher mit in Fra^e, daß mit 
w iohsoiuler Temperatur die Erreichung des 
Satngungsstromes in Luft von Atraosphäreu- 
druck immer schwieriger wird. Oberflächen 
von Calciumoxyd geben auch in Luft nor- 
maler Dichtigkeit einen stärkeren Abfluß 
iieü:ativer Elektrizität als solche von reinem 
Platin(A. Wchnelt). Durch eine Atmosphäre 
von Wasserstoff wird der so erhaltene ^lüh- 
elektri.'^che Strom noch weiter gesteigert. 
Bliebe der Strom auch bei hoher Temperatur 
gesättigt und entspräche seine Zunahme der 
Hirhardson.schen Formel, so würde er 
schon bei IbOO* den enormen Betrag von 
1000 Ampere pro cm* an einer mit Calcium- 
oxyd bedeckten Qektrode errdebeii (6. H. 
Martyn). 

Während im Vakuum der glflbelek- 

trische Strom von einer rrliitztcn Kathode 
aus durch negative Elektronen, von einer 
heißen Anode aus durch positive Atoroionen 
übertraffpn wird, findet bei höherem Gasdruck 
und ausreichendem Potentialgefälle im Gas- 
raume auch Stoßionisation statt, die den 
von Townsend entwickelten Get^etzen folgt 
(II. A. Wilson und Mc Clellandj. All- 
gemein hat das Glühen der Kathode eine 
Erniedrigung des Potentialgcfälles an der 
i Kathode zur Folge. Daher kann von einer 
glühenden Kohle- oder einer mit Cidcium- 
oxyd belegten erhitzten Platinkat hü de ans die 
leuchtende Entladung in einem Geißlerrohr 
schon unterhalb des normaJen Entladungs- 
potentialee ei^eleitet werden (Hittorf, 
Wehnelt). Die analoge Erscheinung läßt 
sich mit einer höhenden Platinanode in ver- 
dünntem Sauerstoff hervorrufen (J. Elster 
und H. Geitel); hier sfad es positiven 
Atomionen, die die StoBionisstiott bewirken. 



iJiyiiizea by Google 



QlflhelektiiBdie Eranhmrongoo 



95 



Bei höherem Gasdruck wird auch die 
Mf^ative Elektiüitfit vorzugsweise durch Ga8- 
ionen übertrafen, d'u^ durch Adsorption der 
dübeleiitriächen iilieictrouen an Gasmole- 
kthn «DtstehoL Ebtuo vMana anoh die 



B 



Fig. 7. 

ndCifeii Atomionen eine Verf^Bervn^ ihrer 

Mas-:e, (lif^e Veränderunffon trcbon sich in 
alien Fäiieu durch Verkleuierung der 
^erifiiehen Geschwindigkeit der Ionen zu 
erkennen, d. h, derjenigen Strecke, die sie in 
einer Selmnde bei euer Feldstärke von 
1 Volt/em snrflckk^en 

Vun E. Rutherford ist eine Beziehung 
niiehsii d«r StitlBD des durch gUUMDdee JfkiäA 
dl Anode in Loft eingeleitmn Strooiee md 

der angeleirten Pot^ntialdifferenz abpokitet, 
für den Fall, daß Stoßionisation vermieden 
wird. A sei eine elühende Platinplatte auf dem 
Potentiale +V, ihr stehe im Abstände d eine 
th kalte Etektroden platte B vom Potential 
eagenaber^Fig.?). k bezeichne die speiiliaehe 
Evindifkeit der positiven Ionen, n ihre 
Anzahl im Kubikzentimeter Luft. "Dio positivo 
x-Ächse verlaufe senkrecht von A nach B, der 
NoBponkt li^e in A. Dann ist die Strom- 
iakMitit iOr das QaadratMiituaeter der Ob«r* 
flkhevoi A: 

1 — Im.e. 




Daher ist die ätromst&rke als Funktion der 
übriiea Varinhaln 

*"32^d*' 

Dar Versuch seiet ia Uebewiinstimmnng ait 
der Venne!, daO M gkicliein Flattanalwauid d 

die Stromstärke dem Quadrate der Potential- 
differenz proportional ist. Da^repen ist sie bei 
gleicher Putentialilifferenz auch nieht entfernt der 
dritten Potenz des Piattenabstaudes umgekehrt 
proportional. Dies erklärt sich daraus, dafi k, 
die aposif ische Geschvnndigkeitder Ionen, mit so- 
nehmendem PLittenabstanae abnimmt; die Ionen 
werden um so träper, je länger die von ihnen 
durchlaufene Strecke ist. Durch direkte Be- 
stimmung der spezifischen Ge-schwindigkeit 
mittels der Uetiwde des Wechselfeldes fand 
Rotherford ftr 2, 8, 6 em Phttenabetaad k 
durchschnittlich zu 7,8, 5,8 und 4,7 rni, also 
eine erhebliche Abnahme der B(!wi'glichkeit, 
Aehiilii lie Mi'ssun^iii hat C. 1>. CliiM an heißen 
PUtindrähten in Luft und Wasserstoff gemacht, 
er findet die spezifische Beweglichkeit der 
negativen Triger in Luft kleiner wie dio dar 

Eositiven, fOr Wasserstoff kehrt sich das Ver^ 
Sltnis um. Nach J. C. Pomeroy kommen 
hierbei lonenUdungen vor, die das Doppelte 
des Element&rquantums betragen und die wahr- 
sebeinlieh als solche schon an der elühenden 
Oboifllehe gebildet sind. Annhif «io oie Ionen, 
die an ^iQhenden Drähten entstehen, verhalten 
sich diejenigen, die aus einer Flamme (Mo 
Clelland) oder einem elektrischen lieht» 
bogen (C. D. Child) herausgeiiaugt sind. 



dz 



allgemein : 
d^" 



M folgt 



km dt 
'Sia?'dz 



Integration 

/dT|« »rix 
\dx) " k 



+ h. 



N starkem GIfihen von A eoU das Potential- 
Sef&Ife an der Oberfläche tmt Mall |ehtaeht 
Ma, dann ist b = 0 und 



dV 
dz 



****dx-Vid'''^ 



k 



Die glQbelektrische Elektronenemission 
an den Oxvden der f>dalk!ilimetalle läßt 
sich nach \Vehnolt zum Innleiten starker 
Ströme (bis ge^eu zwei Ampere pro cm* bei 
110 Volt)in Gel ßlerschen Köhren verwenden. 
Schaltet man eine solche Röhre in den 
Schließungskreis eines Wechselstromgenera- 
tors ein, so wirkt sie gleloliriohteud, indem 
der Strom nur w&hrend dar Phtto die Kohr» 
passiert, in der dieGlübelelrtrode die Kathode 
bildet. Hau kann von einer dflhenden Cal- 
eiumoxydkftthod« ans im Vanram kriftige, 
sehr weiche Kathodenstrahlen herstellen. 
Die lianricbtung eignet sich ausgezeichnet zur 
Demonttration der EigemebaftOD der Kap 
thodenstrahlen. Die durch den Strom be- 
wirkte Temperaturerhöhung der Anode kann 
zur Schmelzung strengflflMiger Metalle 
^Wolfram) im Vakuum benutit werden 
(v. Wartenberg). 

Eine weitere Anwcnduug der ^lAhelek- 
trisehm Elektronenemission hat Richard- 
8on vorgeschlafen, nämlich zur Thermo- 
metrie bei hohen Temperatureu. Man »olle 
gemlfi der Beeiekoi^ 

_ b 

i-ATie * 



96 



GlilfaelelctriBGlie ErHohammgen — Glykodde 



nachdem die Konstanten A und b durch 
Vomnuehe ennittelt sind, die absolute 

Temperatur T ans dem gemessenen Sätti- 
gungsstrome i bestimmiMi. Wegen der großen I 
EmpfindlichkMt dbs Sättigun^tromes gegen I 
kleine Temperaturschwankungen wftrde die' 
Methode gerade bei hohen Temperaturen , 
«ine große Genauigkeit gewähren können, \ 
wenn die Konstanz der Größen A und b 
vorausgesetzt werden dQrfte. Nach dem 
oben bemerkten ist diese Annahme aber 
kaum in dem Maße zutreffend, daß sich 
eine allgemeine zuverliläsige Meßmethode 
darauf gründen ließe. Geeigneter ist viel- 
leicht ein zweiter Vorschlag Kichardsons, 
die für den Stromübergang zwischen zwei 
parallelen Platten, die anfangs auf gleichem 
Potentiale gehalten waren, gültige Gleichung 
(vgl. oben) 

, i w.V 

^^r. RT 

zur Bcstimmtin? von T zu benutzen. Diese 
Beziehung für T hat den Vorzug der Ein- 
faehheit, die Größen w und Rsind mit sehr 
großer Genauigkeit bekannt, ebenso ließen 
sich V, i und i, mit geeigneten Apparaten 
gut messen. Allerdings spielen, wie Richard- 
80a selbst bemerkt, aucn hier jene störenden 
Umstftnde mit hinein, deren JS'atur noch 
nittht sicher erkannt ist. 

A eitere Arbeiten. 

ftiiihrie (JS73) bemerkte, daß negativ 
geludüue Kürper in Luft durch genäherte 
glühende Metalle entladen werden, positiv 
jreladene nicht W. Giese 1882 zeigte, daß 
die von Flammen aufsteicenden Gase auch 
nach längerer Trfiinuii^ von der Flamme ein 
elektrisches Leitvermögen haben, er führte 
dieses Verhalten auf eine Leitung durch 
Ionen zuriuk. T. A. Edison beob- 
achtete eine L'nsymmctric in der Intensität 
eine» Zweigstromes, den er mittels einer 
Xi'benelektrode aus einer ir-: f^.-friobe be- 
findlichen Glühlampe cntnelunen konnte. 
"Der Strom war stärker, wenn er zum posi- 
tiven Kiide dps Kühlefadens ging als bei 
umgekehrter Kichtung, Ilittorf (1884) 
und Goldstein (1885) leiteten die leuch- 
tende F.ntladnni: in einem Geißl ers eben 
Kohre mitteis einer glühenden Kohlen- 
kathode ein. Elster und Geitel (1883 bis 
1889) fanden die positive Aufladung einer 
kalten Elektrode in der N/ihp eines glühen- 
den Körpers in Luft, in Wasserstoff ladet 
sie sich negativ. Sie untersuchten diese Er- 
scheinungen im Vakuum und fanden den 
allmfthlichen Zeichenwechscl der Aufladung 
gegenüber glühendem Platin; in Wasserstoff 
sowie den Kohlenwasserstoffen, die durch 
Fettdftmpfe aus den Dichtungen der Glas- 



schliffe der Pumpe in das Vakuum gelangten, 
war die Anflaaung negativ. Im wesent- 
lichen wie Platin verhielten sich glühende 
Fäden aus Kohle, Palladium, Eisen. Die 
n^ative Aufladung der Gegenelektrode 
wurde dureh ein magnetisches Querfeld 
aufgehoben, die positive nicht. Elster und 
Geitel versuchten eine Erklärung auf Grund 
der Gi es eschen lonenhypothese. Die Gas- 
niulckülc werden durch Kontakt mit dem 
glühenden Körper dissoziiert, z. B. zerfSllt 
H, in -fH und — H. Einatomige Gase 
dürften hiernach kein glühelektrisches I^eit- 
vermögen haben. Die Einwirkung des 
Magnetfeldes auf die Bewegung dieser Ionen 
wurde nach Art des Hall- Effektes gedeutet. 
Ausgehend von der Einwirkunfr des Miujnet- 
feldes auf den Uebergang negativer La- 
dungen von der faeiBen zur Kalten Elektrode 
zeigte dann J. J. Thomson in der cdien an- 
gegebenen Weise mittels gekreuzter magne- 
tiseher und elektriseher Felder, daB die 
Trflger der negativen Ladnni: nicht mebrals 
VioM Masse des H-Atoms haben 

könnten. Hierdurch war das Auftreten 
freier Elektronen bei den Klilhelektrisehen 
Erscheinungen gefunden; an dieser Stelle 
setzt der yorstenende Boicht ein. 

Literatur. />i> älUre I.Ufmtur übrr den Gegen- 
tUtnd fauitt »ich in G, Wttdemamn» Ekktri- 
tUatf Mund IV, AH. *, 8, 984, '888, — Die 

neueren Untrrturhungen gibt J. JT. Jltomnon, 
Conduetion of eleetricily through g<ue*, S. 108, 
1906. — Reßr.itr ulSr -Inf <i>-hiet: O. W. 
Riehard»Ot>, Jahrbuch (Irr RadioaktiviUit und 
EUktmtik, 1, S. 308, 1904 und Campten rendut» 
du eonfiit inUmatitmal d« ItadiotogU et 
d*EUiftrM$S, 8. SH, BHieui 1911. — Ortftnei' 
arhrilm: J. KlMirr und H. Geitfty WUm, 
Jtrr. 97, AU. rin, S. tlTfi, 1888. — J. J. 
I Thointion, Phii. M<i<i. i-'ri, M-^S, ''-i^, 

— O. ir. Richard4ion, fhü. Transiutitrus 
i RoytU Soc. London A. 201, S. 49?, 1903 und 
\ «bendOf 807, 8. 1« 1906. — Fmur MoUnidu 
AMtuuttmipen von O. IT. JKehardmft im 
I JHtilcm. Magazin aiu den Jnhrai 1'i''>f^ hh 191?. 
' — H. A. n'U4ton, Phil. Tran». London A. a02, 
Ä. 143, 190.1. — A, Wehnen, Ann. der I'hy». 
J4, a. 48S, 1904. — F. MtHnlngeTf Ann. der 
j Pkye. »$. 8. 888, 1908. — F, iTcnlseli, XHee. 
K<",nig»l>erg, 1008. — A. Wehnett und F* 
Jentsch, Ann. der Jlit/t. a8. Ä öS7, 1909. 

I JT. OeUel. 



Glykoside. 

1. Definition. 2 Komponenten, aj Aglykone. 
b) Zucker. ;5. Konstitution, 4. Vorkommen, 
r». Physikalische Eigenschaften. 6. Physio» 
logische Eigenschaften. 7. Spaltung. fi, 
Isolierung »us den Pflanzen. 9. i>yntheSMl 
natürlicher Glykoside. 10. Künstliche Glykosid«;. 
11. EintvUung der natarlielwn Glykoside. 



iJiyiiizea by Google 



Glykoside 



97 



12. Beschreibung der wichtigsten Glykoside. 1) 
Pikrokrocin. 2) Axbutin. 3) Salicin. 4) Populin. 
6)FiMin. 6) Gaalthwin. 7)Phlorixin. 8)Indin. 
S) Cgadfcrin. 10) Syringin. 11) Kaffeegerbaftnre. 

lS)Aefeolui. 13| T)anhnin, 14) Fraxiii. 15) 
Krappglnkosidt:. ItJ) Alwine. 17) Fraueulin. 18) 
Chry-ophaiiin. l'J) ({ra'^ilinglukosid. 20) Hima- 1 
toiyliflglukosid. 21) Apiin. 22) Fustin. 23) 
Qocratrin. 24) Xanthorhamnin. 25) Sapomne. 
^ Strophantine. 27) Digitalisglykoside. 28) 
Antiarin. 29) Convohnilin. 30) Am}^dalin und 
M&ndelsäurenitrilglukosid. 31) milaurasin. 
38) Sambanichn. 33) ^dicu. S^Sinipin. 35) 



I. Definition. Unter den fast ausschließ- 
lich im Pflanzenreiche vorkommenden Gly- 
tonden versteht man Stotfe, die durch 
Hydrolyse in <'in oder mehrere Kohlehydrate 
ud eine oder mehrere andere Substanzen, 
dntofenaiiBten Aglvkone, gespalten werden. 
So zerfällt z. B. das Arbutin unter Wasser- 
«afnabme in 1 MoL Glukose und 1 Mol. 
HvdroeliiiioB, das Anmdalin in 2 Mol. 
r.fiiknse. 1 Mol. BtBIMnehvd und 1 Mol. 
Cyaawasserstufi, wie die folgenden Glei- 
«Bugni TtniaduHifielMii: 

C,JB^O^+ H,0 = C,H„0, t- C,H,^üin,; 

Aroutin Glukose Hydrochinon 

C,H„N0jti-r2H,0 =2C,H„0.+C,H,.CH0 

ünidAn CnnnMe Benzaldehyd 

+ HCN. 
CyrawaBsentotf. 

3. Komponenten. 2a) A^lykone. Die 
Aslykone sind «jewöhnlicli hyaroxylhaltipe 
Verbindungen, die meist der aromatischen 
Seihe angehören, sehr häufig Ptienol«, 
Phenolalkohrdo und' Phenolsüuren ; in man- 
chen Aglykouen liegen farbige Derivate 
Muntoffludtiger Rin^e, wieChromone, oder 
mammeni^eeetzter Kerne, wie Oxyanthra- 
chinone, vor. Während die Mehrzahl der 
Aflvkone bloß aas Kohlenstoff, Wasserstoff 
Sauerstoff zusammengesetzt ist, kennt 
■tu auch verschiedene, wie die Ajglykone 
(hi Amyfdaliat und IndieMM, die Stientoft , 



und einige, wie die Aglykone der Senklyko- 
side, die neben Stielatoff noeh S^wefel 

enthalten; in letzteren finden sich auch 
anorganische Bestandteile. Die Konstitu- 
tion vieler Aglykone ist neeh nleht anfre- 
klärt. 

ab) Zucker Die Zackerkomponente der 
Glykoade ist gewöhnlich ein Monosaccharid, 

in den meisten Fällen Glukose; ziemlich 
häufig ist auch die Khamnose, seltener die 
Galaktose, die in Sapuninen nnd Di^tonin 
enthalten ist. Aber auch andere Mono- 
saccharide sind bei der Spaltung der Glyko- 
side beobachtet worden, wie von Tetieceii 
die Apiose beim Apiin, von Pentosen die 
d-Araoinose beim Barbaloin, von Methyl- 
pentosen die Rhodeose beim Convolvulin 
und die Antiarose beim Antiarin, wie die 
Digitalose, die wahrscheinlich eine Dimethyl- 
pentose ist, beim Digitalin. 

Bisweilen liefert ein Glykosid mehrere 
verschiedene Kohlehydrate Wenn meh- 
rere Zuekerreete in einem GlykosidmolekiU 
1 verkommen, so können sie als Di- bezw. 
Polysaccharide darin enthalten sein. So 
ist die Zuckerkomponente des Amygdalins, 
das bei der Spaltuntr 2 Mol. Glukose liefert, 
ein maltoseähnliches Disaccharid. Isoliert 
wurde ein Diiaecharid — in Form einee 
Methyläthers — bei der Hydrolyse de« 
Strophantins, ein Trisaccharid bei der Spal- 
tung des Xanthorhamnins. 

3. Konstitution. Die Glykoside sind 
aufzufassen als ätherartige Abkömmlinge der 
betreffenden Zneker; je nachdem sie von der 
Glukose, Rhamno^^e. Oalaklnsc derivieren 
bezeichnet man sie als Glukobide, Ithainiioside, 
Galaktoside. Da die Glolnaide weder mit 
Phenylhydrazin direkt regeren, noch Feh- 
lingsche Lösung reduzieren, so können sie 
die der Glukose eigentümliche Aldehydgruppe 
nicht mehr besitzen; es kommt ihnen eine 
Konstitation zu, wie sie z. B. fflr Arbutin 
dnreh folgende Fonnel amgedrflekt wird: 



GH.. OH— CH . OH— CH-CII . OH— CH . OH— CH . 0 . ^H« . OH. 




Nach einer solchen Formel ist die Exi- 5. Physikalische Eigenschaften. Die 
itenz zweier von dem gleichen Zucker stam- Glykoside sind feste, meist kristallisierende 
monder Stereoisomeren voramtnsehen, da Verbindungen, doch sind auch einige be- 
(ks Kohlenstoffatom der ursprünglichen kannt, die amorph und harzartig sind; in 
.ydehyderuppe durch die Glukosidbildung .\lkohol und namentlich heißem Wasser sind 
«ymmetrisei geworden ist. sie gewöhnlich mit neutraler Reaktion lös- 

4. Vorkommen. Die Glykoside sind lieh, kaum oder nicht löslich in Aether. 
im Pflanzenreiche sehr verbreitet; sie scheinen Sämtliche natürlichen Glykoside sind op- 
besonders in den Blättern gebildet zu werden, tisch aktiv und zwar meist linksdrehend, 
in denen sie sich vorzugsweise finden, aberl 6. Physiologische Eigenschaften. Die 
Meb in anderen Pflanzenteilen, in Samen, Glykoside besitzen meist einen bitteren Ge- 
WnniB und Binde konunen Glykoiide Torjaeiiniaek nnd sind oft Ton speiiltBclier Wir- 

nmiwWMfcih iarWrtiiiiliniwlllwi. Bu« V. 7 



98 



Glykoside 



kunß auf den Orsanismus. Sn sind die 
Di^talis$;lyku>idH und Strophaiuine starke 
Gifte, so wirken die Glykoside der Aloe, des 
Bhabarbers, der Convniviilapppn piir?i?»rpnd. 

7. Spaltung. Einige Glykoside werden 
schon durch Kochen mit Wasser, bef!onders 
unter Druck, in ihre Komponenten zerlfi^t, 
andere erst durdi lirwarnien mit verdünnten 
Alkalien oder Sauren. Von Säuren werden 
meist Schwefelsäure oder Salzsäure benutzt, 
von denen die letztere bisweilen die Spaltung 
viel leichter als enstcre vollzieht, z. B. bei 
den Saponinen. Mehrere Glykoside können 
auch scJion von starken organischen Säuren, 
wie Oxalsäure oder Zitronensfture, hydroly- 
siert werden. 

Die Spaltung der Glykoside wird ferner 
durch Enzyme in Wasser bei gewöhnlicher 
oder schwach erhöhter Temperatur bewirkt. 
Die einzelnen Enzyme vermögen nur ganz 
hestimmte Glykoside zu -p.dten; ihre Wir- 
kung ist abhängig voii der KonfiguratioD 
des CHykosidmoiekttlR. En ist nach E. 
Fischer uiititr. daß Kii/.yni und Glykosid 
wie SchliUücl und Schloß zueiuauderpassen, 
damit eine Spaltung des Glykosids statt- 
findet. So vermag Emnlsin zwar da- Anux- 
daün, aber nicht das Gaultherin zu hydroly- 
sieren; umgekehrt vermaiir Gaultherase zwar 
da;; Gaultherin aber nicht das Amy^rdnliti 
zu ^palteu. Die natilrlichen, durch EinuLsin 
spaltbaren Glttkoside sind sSmtlieh links- 
drehend. 

In den Pflanzentcilen sind die (;iykii>i(ie 
häufig von Enzymen begleitet, die -ie zu 
spalten vermöiren. Sd findet sieli iii den 
bitteren Mündeln neben dem Amygdaliii 
das Enzym Emulsin, in Betula lenta' neben 
dem Gaultherin die fraultherasc. So ist 
ferner im Krapp neben der Rubierythrin- 
Bäure das Ervlhrozym, im schwarzen Senf 
neben dem Sinigrin'das Myrosin enthalten. 

8. Isolierung. Die Glykoside ent- 
sieht man den Pflanzen häußg durch Aus- 
kochen mit Alknhcd eventurll unter Zu- 
satz von Cakiiuneurbunut zur Bindung 
freier l'flanzensäuren; die in .\lkohol un- 
löslichen Enzyme hh-ihen zurück. Aus der. 
eventuell im Vakuum, konzentrierten Lösung 
kristallisieren die Glykoside aus oder werden 
durch Aether t^ef.ällt, 

^. Synthesen natürlicher Glykoside. 
Eimge ülukoside bekannter Zusammen- 
setzung sind mittels Acetohalogenphiki M^ 
C,HjO.(0.('0.rH,)4Hal synthetisch dar- 
gestellt worden: so wurde das Methylarbutin 
durch Kinwirkunir von Acetochloridukoto 
auf Methvihvdriirhinunkalium in ai>solutem 
Alkohol, da.^ Ilelicin ans Acetochlorglttkose 
und Salicylaldehyd erhalten. 

Durch enzymatischc Verkettung ist da» 
SaJitin am Glukoae und Saligenin mit Hilfe 



von Emulsin synthetisiert worden. Ferner 
gelang es, Amygdalin, das durch Hefemaltaüe 
in d-Glukose und Mandelsäurenitrilglukosid 

gespalten wird, au« diesen beiden Kompo- 
nenten Uli tt eis des. gleichen Enzyni£ aulzu 
bauen : 

C«H,NOn-|-H,0 - C;H„ai-f C„H„NO,. 

10. Künstliche Glykoside. Glukose und 
andere Hexosen können mit .\lkoholeu, 
Phenolen, Mercaptanen. Aldeliyden und Ke- 
, tonen zu Sfherartiu'en, in der Natur mcht 
vorkommenden, Verbindungen kondensiert 
I werden. Die Darstellung dieser „künstliehen 
1 Glykoside*', die den natttrlichen in den 
'meisten Eigenschaften recht ahnlich sind, 
'ireschieht entweder durch Erwärmen der 
Komponenten mit verdünnter Salx^äure 
odermittelsder entsprechenden Acettdialugen- 
hexose. Das einfacnste künstliche Giukosiid, 
das Methylglukosid, existiert in zwei siereo- 
isomeren Formen, die als a- und ß-Form 
unterschieden und folgendcnnäBen formu> 
liert werden: 

H-C-UiH, CHaO-C-H 



0 



(HÖH 



CHOH und 



. CHOH 

Ö i 
CHOH 



CH 

CHOH CHOH 

I I 
CH,OH CH,OH 

Das reehl<drehende a-'Methylgluk<>sid 
wird durch Inveuiii. nicht über durch Emul- 
sin gespalten, umirekelirt wird das links- 
drehemle ^'?-"Methy]irlukii.-id durrh Emulsin, 
nicht aber tliirch In \ er t in hydrolysiert. 

II. Einteilung der natürlichen Glykoside. 

Die Anordnung der natürlirhen Glykoside, 
von denen bloli die wichtigsten genannt und kurz 
besprochen werden, ge.scnieht nach der N'atur 
ihrer Agiykone, wobei ich dem Einteilungs- 
priniip von L. fioaenthaler folge. Im Anhang 
Sil den dttreh Hydroly«« Zneker liefernden 
Glykosiden wird das Clyrmhizin, das bei der 
Spaltung (ilukuroDshure gibt, behandelt. 
A. (ilykoside mit stirkstofffreion Agiykonen. 
a) Agljrkon von vollstindig od«r im «fsent- 
Unwn Boffekttrtcr Konstitution. 
a) Agiykon hydrozykli.sch. Fikrokrocin. 
Agiykon aromati.srh. 
ua) Derivate des Benzols, 
ai. l'lii'iinlc : Arlnitin. 
b. IMteiiidalkuhole; Salicin, Popu« 



lin. 

c. Hieuolketone: Picein. 

d. Phennlüflureester: Gaultherin, 

!*hlftn«n. Irtdiü. 

Derivate des St^Tols. 

«. Alkohole: Conifcrin, Syringin« 



üiyiiizea by Google 



Olykoflide 



99 



I^ktone: 
Daphnin, 



7) 



b. Phonoisäuren und 
Kaffeegerbsäure, 
Aesrulin, Praxi n. 
Derivate <!es Anthracens. 
Knppgltikohide, Aloeglakolid«, 
FrmnnJin, Clirvwphaiiin. 
Aglykon ao tw o iy UliscB. 
ob) Chromondenvatr: Glukoside dM 

Brasilins und llaiitatoxyiins. 
ßß) Flaviinc: Apiiii, Fustin, Qoerdtrin, 
Xantborhamiiiii. 
k) Aglykon unbekannter Konstitution. 
SafWBine, Digitalisglykoside, Strophutiae, ' 
Antiarin, Convolviilin. 

B. Cdyko-iclt' mit siii k-itufilialti;:» ii Aglykonen. 

a, Xitrilglukiisidf: Aiiiygdaliii, Mandelsäure- 
nitrilglukosid, Prulaiirasin, Sambunigrin. 

b. Glykoside, die «kieiiie Blaosiure iMfern: 
Indican. 

C. Cdykoside mititidBtoff-uiidadnniaDitltifeii 

iVplykonon. 

äiniKrio, öinalbtu. 
AiInu^: Glfcyrrluan. 

la. Beschreibung der wichtigsten 

Glykoside.' ) 

1) Pikrokrocin, ' .H.ä^^'it, das bittere Priuzip , 
des Safrans, biK;. i tarblose Prismen vom | 
iickmelzpiuikt 7ö"; wird durch Erwärmen mit 
ivdftnnten Säuren gespalten in Glukose und ein : 
IMk Safran riLM-lieiides Terptn: C^H«0|, + HgO 

,O.C,H„0, 

2) Arbntin, C.H/ + HA findet 

OTI 

sithiniii-n BlättiTii der Kriracccii und Hrolam'ii. 
bildet weiöe, glänzende IVadtdn vom Schmelz- 
punkt 18i>»; l«Ji) = — 64,7». Durch Emulsin 
(Hier Kochen mifc vgfdfinnter Sckvefelsinz» tiitt 
>paiiung in GlolÜMe und Hydroddiioii dnJ 
Arbntin wird in der Natur meMt begleitet von 
dem sehr ähnlichen MethyUrbntin vom 
SdtMlipukk 176^; seine Svnthese 8. miter 9> 1 

/O.CHaO, I 

3) S«licin, C.H/ , In der Rinde! 

niici den Blättern von WViden- und Pappelarten, 
sowie im Castoreum, bildet rhombische Kristalle ; 
Toin Schmelipunkt 200*; lehr bitter ; die Lfisuiigen : 
«ind linksdrMend. Eoialrin spaltet dss Ssheln 

in Glukose und Saligenin und baut es anderer-; 
seits aus dicsm Komponenten wieder auf: | 

.OH 

C„H„0, + H,0 ;^ C,H„0, -I- CH/ 



VerdQnnte SlonB ipelteB dagngen in Qlnkoee 

und Saliretin: 

2C»H„0, + H,0 = 2C,H„0, 
,0H 



+ C,H.<' 



N;h,o-c,H4-ch,oh. 

Saliretin stellt ei iir ha rzigi', gelbliche Masse dar, 
die in Wasser unlöslich, iü organischen Mitteln 
! Ideht lOsUcli ist 

/O.C,H,A 

4) Populin, C,H4<' ^ ^ „ . Benzoyl- 

salicin, in der Rinde und den Hlättirn von Pappeln; 
leine süBlirh schmeckende Xndt lii vom .Schmelz- 
pukt linksdrehend; durch Emulsin 

wird Populin nicht an^jeniffen; durch liodwn 
mit verdmnten Siuren wird es inCHvlroBe, Bensoe- 
säure un<l Saliretin "espalten. Populin läßt sich 
durch Zusanimensciimelzen vou Salicin mit 
Bensoes&nnanhydrid danteHan. 

5) Picein, Cj^HjjOj -f 11,0, in frischen 
Trieben von Pinns picea; pläuzendc, bittere 
Nadeln vom Schmelzpunkt 198". Emulsin oder 
verdünnte S&uren spalten in Ulukoae und Piceol, 
d. i. p-Oaqnwetopiisnoa: 

CuHmO* + H,0 - C|H,A + CAO,. 



6) Gaultherin, GtU 



0.0«H„0, 



+ HA in 



der Rinde viui Retiila letita. Bittere Prismen, 
die .sich gegen 120" zersetzen. Durch verdünnte 
Mineralsäuren oder die (iaulthera.se, nicht iedodi 
durch Kmulain oder Diastas«» wird das tiaaltbecin 
in Olnkose und SsUeylslnremettiTlesier wiegt. 

7) Phiorizin, C,.H,A» + der 
WuTMltinde und Knosnui der fbmiHdeen. 
Cninwnd«, MttmrlichsflBe Nadeln; linlodfehend; 

bewirkt T^ialK'tes; wird durch Kocli(>n mit ver- 
diiiiiileii .^aiireii «respaiten in (ilukdse un<l 
Phlc.retin: ('..Hj.nj^ U.n rjl,J). + 
CuliitO«; Phloretin besitzt <iie Konstitution: 

OH 



CH,Ü H 

LJ 



f \ CO-CHr-€H,-/^ 

H0-^^^^ J-b 'x^ ^'-OH 

es bildet wei&', süß .schnu ckeinle Blättchen von 
Schmelzpunkt 180"; durch Kochen mit KaliUuge 
wird es b]idrol>-siert zu Phioroglucin und Pblora- 
tinsfture, d. i. p-Hydroeamarnnn. 

O OCH, 



8) Iridin, CaHwU» LlI,0-<^ ^-CH,-C— CO— <^ O.C,H„0, 

OHH ^^^^i i 



*) Die Löslichkeitsverhältiiisse der cinzt ltien in der Veili henwurzel; feine Nadeln vom Schmelz- 
Gl^oside werden bloß dann angeführt, wenn sie j)UTiki l*''"^"; Mira ralsauren spalten in (ilukose 
yva den mtei $ (Phvsiludische fägenscbaftenj i und Irigenin; letzteres bildet farblose Krist&Ue 
nhniM wMsmmni aliwaieliaD. ■ vom Sounel^ninkt 186^ wird dttreh ErWtwn 

7* 



Digitized by Google 



100 



Olykoeide 



DÜt Kalilauge zerlegt in Ameueiu&ure, Iridin- 
■Inn 



und Irvtol. IM« Iridintfor« 



CH,0 




13) Daphnin. Isomfir mit dem Aescnlln iatdM 
' Dapliipii. (las iti <iiT llitnit- vdii Daphneart>^>ii vnr- 
kommt; kristallisiert in JVi^iii« n von bitterem und 
adstrinpercndemGfschni 1« k ; zerfälltdurch Emul- 
sin oder beim Kochen mit verdünnten SiiuvB im 
' Glukose und Daptmetin, eis DioiycoiiMrin dar 

OH 



UUat f «rbioM Mnnai von Sehnwlipaiikt 118*. 
OCH, 

4m Iratol il knataUium la 



' HO— '^^ 




Kadeln v< m> SrhoulspiUikt 
9) Conileria, 

CH - CH-CH,OH (1) 
CH,(0CH,(3) +2H«0. 

^fKr,ii„ü.(4) 

im Kaiiibialäuti der Nadelbäiinic, überhaupt in 
der Holzsubstanz. (iliiii/.( !i»i(>, schwach bittm* 
Nadeln vom Schmelzpunkt [«Jü — 67»; I 

Emulsin, aber nicht Invertin, spiltes in OlukiMe 
und Coniferylalkohol. 



O CO 



j liehen Prisiiicii vnm Si Imii l/piuikf 254° kri^talli- 
< siert. Daphneiiu wird »yiithetisiert, indem man 
Pyrogallol mit Aepfelsaure und konzentrierter 
I Scli««f«la&ure erhitzt. Bdjn JBnals dw I*yrajnl> 
tlob dttch OxyhydroehinoR «itstebt Anenkran. 
'Die jtoiMitmrTi verlaufen nach der Glfühung: 

I CH.O, -r dUO. - C,H«0« + CO J ;ill j ). 

' 14) Fraxin, C.,H„0,9, ist M. thoxyaesculin, 
'in der Rinde von 1-raxinus uihI Ai-'-culw. KttSit 
Nadeln vom Schmelzpunkt 320'. 

15) KrappwurzeUGlukoside. Das «iditigste 
niukosid der Krappwiirzel ist die Robierytliriiw 
saure. OCĻ0* 

/\/<=''sA_o.,H„0. 



10) Syringin, C,jH,40, -f H,(), in der Xiiiid« 
von Oleaceen ist cm Oxymethylconiferin ; gc- 
schjTiarklos.' NufUIn vf>m Schmelzpunkt IJÖ». 

11) Kafle«g;erbsaure, 

CH CH.COOH 



V 



-O.C,H„0, 



O.C.H„0» 

das Glukosid des KaffeMäurelaktons, findet sieb 
in den Blittern und Samen des Kaffeebauraes 
sowie in den Brechnfls.^n; stellt eine amorphe, 
adstringicrend schmeckende Masse dar. 

12) Aeaculin, CuUh0»+ SU^O, in der BoS- 
kaxtanienrinde. Schwach bittere Prismen vom 

FcJiiiii'lzpunkt 160*. ytie \vii?«*'rii:t' L'isiinjr 
reagiert schwach sauer und zoipt stark bkiuti 
Fluoreszenz, die durch Alkalien vt rstar kr. durrh 
S&urezusatz aufgehoben wird. '])ic Fluoresju n/ 

ist noch in einer Vtjrdüuiiuiig Jvuu ei- 

keunbar. Verdilimtc S&uren spalten in Glukose 
md Anenletin, «in Dioxycmbirin 

OH 



der Struktur 



HO 



A 

1 

V 



-CH-CH' 



f 

0 ^-co 

bildet bitten Nadebi, die Aber 870* echmelMn. 



gelbe, seidenglänzende Prismen vom Schmelz* 
punkt ca. 2lKr>, die sich in Alkalien mit dunkel- 
' rotw Farbe lösen. Kochende vetdfinnte Sali* 
sture oder das Erythrozym spalten in (nutaw« 

;und Alizarin: 

■ C«n„0,« -f 2H,0 « 2CH„0 f C,4H,0«, 
Forner finden sich in der Kriippw uriel dw 
Purpuringlukocid. da.s :iuliir>t l>Milit in seine 
Konipon«*nton verfällt. lUiU Uas Rubiadm- 

' glukosid t\,jll i^ii,, L'i Ibr Nadeln vom Schmelz- 

SonlEt ^iTO". da« bei der Uydroijse Ginkoee und 
;ttbiedin. d. i. l,8-Dioz3r-4-meth;luitiinidiiiiOB 
Uefert. 

16) Aloine (vgL den Artikel ,^Filanzen- 
stoffe unbekannter KoBttitntioB**, 4X 

17) Frangultn, in der Rindf von Rhamnus 
frangula; glänzende, zitronengelbe, geschmack- 
lose ^'ädelchen vom Schmelzuunkt 228 bis 230», 
die «ich in AUcalien dunkelrot lö^en. Boim 
Koehen mit alkoholischer Salzsäur*- t nistohön 
Pwhamnosp und Frangula-Etnodin. Das Franeula- 
Emuiiiii :st ein Trioxymethylanthrachinon (oder 
(in hid wriKrliyl<)lanthrachinon ?). bildet lOt« 
gelbe Nadeln vom Sciimelzpunkt 255*. 

18) Chrysophaobi, Ct,H„0„ ist ein Rha> 
li;irt)t rLrluko8id ; es bildet gelbe, geschmacklose 
A^itleln vom Schmekpunkt ca. 245* und löst 
sich in Alkali rdiiiraun. Hoim Kochen mit 
verdünnten Sauren entsteht aus ihm neben 

I Glukose Chrysophansäure, d. i, 6,8-Dioxy-l« 
' methylaathrachinon; sie kristallisiert in ^Id* 
gelben Nadeln vom Schmelzpunkt 196*, ihre 
aUßilisrhe Lösung ist rot t:* färbt 

29) u. 20) Brasil in- und Hainatoxylio» 
Glukeaid« (vgl. den Artikel „Pflanzenitoff« 
unbekannter Konstitution", sd). 



uiyiii^ed by Google 



Glykoside 



101 



2i) Apiin, Cj|gIIa,0,4 -f 11,0, im Pctorsilicii- 
knut Glänzende, geschmacklose I^adeln vom 
Sdunelzpiuikt 228*. in Ammoniak gelb löslich; 
rerhtsdrehend, durch Emukin nicht spaltbar. 
Beim Kochen mit 1-prozentiger Schvefelajlure 
zerfällt es in Apiow md OM tehimehgelbe 
Giokoseapigeniu : 

C«H,0,. + H,0 • C,H„0, + C„H„0„ 

Apiin Apiose Glukoseapigonin, 

welch letztert'.s flaiin durch Emulsin oder Salz- 
Aue weiter gespalten wird in Glukose und Api- 
CsiHmO» + Hip -> C;Hx.O. -f Ct|Bnö>. 
UM in kefigdboi Battdlni knitidl&iemide 

Api^nin ist ein Trioxyflavon, das sich in vor- 
diiniiter Xatronlaupp, ebenso wie die anderen 
Oiyilavone, mit jiilber Farbe löst. Die Apiosc 
ist von sirupöfier JJeschaifenlieit, besitit die Kon- 



CH.OH— CHOH— rOH(CH,OH)— CHO. 

23) Fustin, an (lerbsäure gebunden im Fiset- 
koli. Glänztmde Nadeln vom Schmelzpunkt 
220', wird durch Kochen mit verdfinnter Schwefel- 
säure in Rhamnose und Fisetin, ein in gelben 
Nadeln vum Schmelzpunkt 330* kristallilieitm- 
dcs Tetraoxyflavon gespalten. 

23) Quercitrin, C„H„0„ -f 2H,0. in der 

Querritronrinde, in Blättern und Riiiii' '!<r 
R(jßka>tanie. im Hopfen und Tee. Si hwcft l^'i-ilf.-, 
eläiii. r.<lr. in alkoholischer Lösung bitter .vchnit k- 
kesde Kristalle vom Schmelzpunkt 168"; wird 
durch Emulsin nicht angegriffen. Durch Ein- 
«iiknig twdiantar Miaendiiiii» liiid«t Sjial- 
tag ii Vtamaot« und Qaereetiii statt: 

CmH„0„ + H,0 = C,H».0. + Ci,H„<V 
Bm gelbe, gegen 310<* whinelieiid« Qmnetiii 
fataa Pentaoxyflavon. 

24) Xanthorhamnin, Ctjr,,rLj -j- xIIjO, in 
Rinde und Früchten von Rhamnusarten, bildet 
goldgelbe Xädelchen: durch die Rhamniliaae 
erfolrt Spaltung in Rhanminose und Rhamnetin. 
Das Rhamnetin, C,gH,,0., zitronengelbes, kri- 
stallinische- I'iiher, ist ein Quercelinmethyl- 
atber. Die bei 135 bis 140"^ schmelzen<le Rhani- 
aiooK CiAtOuist ein Trisaccharid, das durch 
EMkuw WwBiittr Stann in 2 Uoi. Blum- 
IM nd 1 VttL Gahktww gsspaHmi wird. 

25) Saponine sind im Pllanzerirciche äußerst 
mbreitet; es sind farblose, amorphe, gittij^c 
SnbstanMO, die im trockenen Zustande zum 
JBtfien nisoi und kmtMBdai Geschnuick be- 
litHn ; in Wuser sind sie Meltt kolloidal zn stark 
Jchiumenden Flüssigkeiten löslich, aus denen 
sie aussalzbar oder durch starken Alkohol fällbar 
änd. In verdünntem .\Ikohol sind sie besonders 
in der Wirme ziemlich löslidi. Viele Saponine 
wmteen die roten Blutkörperchen zu iSeen 
(Himolysc), wobei sie sich unter Zerstörung des 
btromas mit dessen Lecithin und Chokfsterin ver- 
binden (vgl. den Artikel „Tierstoffc unbe- 
kannter Konstitu t iun": Cholesterin). Inkon- 
lentrierter Schwefelsäure lösen sich die Saponine 
mit aiifeogii gelber Farbe, die bei den meisten 
Wd in Rot, Mi efnigoi in Bbagribi «betgeht. 
Die Zusammensetzung der meisten Sapaüne 
atspricht einer der beiden Formeln: 

OiiHgB— «Om eder OnB^gt—ufitf 
Die Saponine sind zum Teil schwache Säuren: 
Ss^mnsioren, die durch neutrales Bleiacetat 



fällbar sind, zum Teil sind es indifferente Körper: 
Sapotoxine, die erst durdi basisches Bleiacetat 
oder Bariumhydroxyd niedergeschlagen werden. 

Bei der Hydrolyse mit verdünnten Säurai 
entstehen neben Glukose, Galaktose und Pen- 
tosen die Sapogenine, die meist amorph und in 
Wa.ss4>r nnlösliui sind; ihre Konstitution ist nicht 
bekuiint. In eiaMfaun Seien folgende Sapoiiiiie 
angeführt: 

Saponin aus Seifenwnrzel CttBuOi,, QuiSaja- 

■^aiire C„H,oO,, und Quilliiiasripotoxin CkTTj.Ojo 
i ILO aus der Quillajariiide. Saponin der 
Kornrade C^-jH^Oy + Hj(». I>ie Sarsaparilla, 
die Wurzel verschiedener Smilaxarten, oie ein 
I Spezifiknm gegen SypÜlis bUdet, entbKlt mdini« 
Saponine. 

26) Strophantine sind die wirksamen, gegen 
, Henleiden aneewandteu Bestandteile der Samen 

von Strophauiusarten. Die Strophantine ver- 
schiedenen Ursprungs sind chemisch und physio- 
logisch nicht identisch. Beschrieben sei nur das 

' k-strophantin aus Strophantus Kombe C,„H«i,0„. 
311, H; starkfs 1 hrzgift; bildet ein weißes Kiistall- 

, pulvcr vom Schmelzpunkt 176"; konzentrierte 
Schwefelsäure löst smaragdgrün. Erwärmen mit 
TwdOnnter Salssioze spaltet in k-Stropliantidin 
und StropliBntobiesemetbylUher. 

[C„H„0, + 2H,0] r,JL«ü„ 
k-Strophautin k-ätrophantidin Strophantobiose- 

I uetbyüte. 

Krsteres bildet Wi 17^' schmelzende Prismen, 
ilie Ii iriit in .'\lkohol, nicht in Wasser löslich sind; 
letzterer stellt .Mikrokristalle vom Schmelzpunkt 

i^O?" dar, zerfällt beim Kochen mit verdünnter 
Slimind-lbiuioee, Rhanmoeennd MethyialkeboL 

27) Die Digitalisglykoside, ilie im roten 
Fingerhut Digitalis purpurea, lx>.sonders in 
.seinen Blättern und Samen vorkommen, wirken 
hämolytisch und sind Herzgifte; sie werden als 

' Heranittel wegen ihrer Blutdruck steigernden 
und Puls verlangsamenden Wirkung therapeu- 
tisch verwandt. IMe fidgeiiilen Digitalisglukoside 
wurden chemisch rein oder fast reinisolieit: Dlgl- 
talin, Digitoxin und Digitonin. 

Dieitalin, CjsHseÜ,«, bildet farblose Körner 
oder Mftdelehen vom Scbmelayrankt 217*; leicht 
in Alkohol, Schwerin knltem Wasser iSslieh. l>ie 
Lösinif^ in konzentrierter Scliwefelsaurtf ist 
oruiisregelb. Alkoholische Saksäure spaltet in 
Digitaligenin CjjIIjijOj — Nadeln vom Schmelz- 
punkt 221» — , Glukose und Digitales« CfHu^s 
naeh der Gleiehnng: 
Ca.H„Oi« = c,.n„o, -f- C.H, A + C,H,.0,. 

Digitoxin, CmUiaOi., wirksamster fiestud- 
tdl der IMnMisbUtter; kristallisiert in Nadefai 

oder Bliittcnen, die in Alkohid Icidit, in Wasser 
und Aether wciiifr liislich sind. .Mkidiolisdie Salz- 
säure spaltet selir leicht in 1 )ipito.\if.'i iiiii ('.. JI^.Oj 
vom Schmelzpunkt 230° und Digitoxose C^ünO^ 
im Snne der Gleiehniig: 

C,«H,,Oi, + H,0 = C„n„04 + 2CH„04. 

Die Duitozose dreht nneh rechts; sie kristallisiart 
in Tueln 'vom Sehndxpvnkt lOl* nnd berilil 
«ihrseheinlidl die Konstitution: 

CH,.(CHOH),.CH..CHO. 

Digitonin, C„H„0,. f 10H,0. I7adeln, die 

was.serfroi bei 225" zusaninicnsintern : die Lösung 
in konzentrierter Schwefelsäure ist rot. Bei der 



m 



Glykoside — Gmelin 



SpaltOM entstehen Digitogeiiiii CmH«0«. Glu- 
kose und Galaktose. 

28) Antiarin. C„H.,0,o + 4H,0, im Milch- 
•aft von Antiaris toxicaria; ist ein liostandteil 
dee indisdien Pfeilgiftes; zerf&Ut durch Einwir- 
kung von Säuren in Antiansenin CatHaoO^, 
Nadeln vom Schmelzpunkt 18(r, nad Antiarose 
C^HjiOt, eine >Iethylaldopentose. 

ao) CoUTOlvulin, findet sichln Jalapi nknollen 
nndfm JahpenhaTz;twSBes Pulver vom Schmeiz- 
punkt 150 bis 155". Drasticum; zerfällt durch 
livdroivse in nu^hreri' Säuren, untor denen rerhts- 
drehendo Mcthyläthylcssigsäiire, ^ri-thylkroton- 
säure, Oxvlaiirinstu're und Decj'lensäure uach- 

Sewipspn sind, sowie in folgende Zucker: Glukose, 
thaninosf. Rhudcoso und d-Isorhamnose. 

30) Amygdalin. C.Hi.( n.(Ci\)(O.C,,IL,0,o) 
+ 3H,Ü (8. auch unter i, 2. 7, 9». "> 
den Saniaii der Pomoideen und l'runoidecn, 
besonders in den bitteren Mandeln; glänzend 
weißp Blältchen. die in kaltem Alkohol wenig, 
in WiisstT sclir Ipirht löslich sind; sie verlieren 
bei ca. 120" ihr Kristallwasser und sohmelzen 
b«'i l'ln": die Schmelz«' erstarrt zu einer glasigen 
Masse, die schon bei 125» schmilzt. Die wässerige 



Amygdalinläsuitt schmeckt bitter: [«Jo — 
Enralsin oder Kochen nit verdinnten Säuren 
spaltet in Honxiildehvd, Cv.inwasser.stoff und 
«^•Diglukose; dagegen spaltet Hefeenzym in. 
Ifandelnitrilgfaihioud und «-Glnkow: 

C«HeNO„+ H,0-CH,.CH,(CN).(0. C.n , .0») 

Das in der Xatiir in jungen Zweigen von | 
Cerasus Padus vorkommende Mandelnitil- 
glukosid, C.tHi-XO,. bildet feine Xa«leln vom 
Schmelzpunkt 147 bis 149". Durch Emulsin 
erfolgt Spaltung in Benzaldehyd, Blausftnre und 
^•Glukose. Mit konzentrierter Salsanre ent- 
steht 1-Mandelsäure. 

32) n. 33) Prulaurasin und Sambunigrin, 
sind isomer mit dem Ifondelnltrllglukoeid; 
ersteres in den Blättern von Prunus hurocerasus, 
<i(iiiiu' .Nadeln vom Schmelzpunkt Tit)", letzteres 
in den Blättern von Sarabucus nigra, Nadeln 
vom Schmelzpunkt 151". Während aus Pru- 
hraruin dnrch Einwirkung konzentrierter Salz- 
sftnre raoMnische Mandeu&ure gebildet wird, 
entsteht dadurch ans Sambmiigrind-MandehAnre. 

33) Indkan, C,JI,.NO, + 3HjO, in Indigofern 
tinctoria und anderen Arten. Bitter schmeckende 
Prismen; linksdrehend, wird durch Säuren and 
Enzyme in Glukose und Indoxyl gespalten: 

Ci4H„N0, + H,0 = CH„0, + q,H,NO. 
0— SO,K 

34) Sinigrin, C— S— C.n„0, + H ,0, (Mj-ron- 

II 

N— C,H, 

saures Kalium), in den Samen des schwarzen 
Senfs. Rhombische Prismen vom Schmelzpunkt 
126 bis 127", bitter, in Wasser mit neutraler 
Reaktion leicht, in kaltem Alkohol schwer lös- 
lich, unldslichin Aether, Benaol. f «Jd — — 1&13'. 
Das Myrosin, welches das Sinigrin im schwanen 
Senf bi'gleitet, zerlegt dasselbe in d-Chikose, 
Allylsenfül und KliSÜ«, während Emulsin keine 
Spaltung hervorbringt. 



0— SO,O.C,.H„Xü, 
35> Sinalbin i;— 8— C«HiaO, + bEfi, 

n 

N— CH,.C,H..OH 

In den Samen von Siaapis alba. Kristallisiert mit 
bllß in gelUiehweiBm Nadeln. Sehmeispunkt 

der wasserfreien Substanz 139 bis 140"; in 
seinen Löslichkeitsvcrhältnissen sehr ähnlich ilem 
Sinigrin. Wässerige Lösung neutral, sehr bitter, 
f«)D = — 8''23'. Alkali färbt intensiv gelb. 
Myrosin spaltet in d-Glnkose, p-OxytolyheiifSl 
und Sinapinbisulfat: 

C„H«^,S,Ü„ + H,0 = C,I1„0, 

+ C,H*< 

X!H,.N:CS -1- C^Hj^DjHSO». 

Das ipiii ('„Hj,iXO, läßt sieh weiter lerlegMi 

in Sinapinsaiire und Cholin. 

Anhang: Glycyrrhizinsäure, C4|H«40,,. findet 
sich an Kalium und Call lutii <:ebunden, als Gly- 
cyrrhizin, in der Süüholzwurzel; bildet faro« 
lose Kristalle vom Schmelzpunkt 205^ ist sehr 
sQ6, optisch inaktiv, in heißem Wasser, heißem 
verdünntem Alkohol und Eisessig löslich; die 
wässerige Lösung wird beim Krkalten gallert- 
artig. Die (jlycyrrbizinsäure ist eine dreitmsische 
Säure, deren pnmftm Ammonium- und Kalium« 
salz gut kristallidenen. Durch Kochen mit ver- 
idfinnler SchwefelsluTe wird sie gespalten in 
Cilvcvrrhetinsäure und Glukuronsäure: 

C»«H.40j» + 2H,0 = C„H„0 +2C,H,oO,. 

|DIe Glyejrrrhetinsivre C„H«,03.(OH),frO,H), 
bildet geschmacklose Nädelchen vom Schmelz- 
punkt 210", <lie wenig in Wasser und Aether, 
leicht in Alkohol löslicn sind; bei der ZünkstMlb* 

destillation liefert sie Xaphtalin. 

Literatur. Abderhalden, lUitrhemuche» Uand- 
lerikon, Bd. 2. Berlin 19U. — Betlstein, 
Mandbueh der organieehen Chemie. Hambwrg 
I IM» Ms t909. — Atter, ^ßemMtuihamh, Jhmm* 
tehveig 1908. — Oenterle, Pha rma korhemie. 
Beriin 1909. — ran Wjn, Glt/koeide. Berlin 
1900. — RUhmann, Bioehrmie. Berlin 1908. 

— Roseoe-Schorlemmer, Lehrl»ich der Chemie, 
Bd. 8. Brauturhtreig 190S. — Schmidt, Pharma. 
MetUüeKe Chemie, Bd. ». Brmuuehweif 1911. 

— Von OriginaiahkamMungtn eeUn wer em- 
geführt : E. F%B^ter, lieber dif Glukoaide der 
.ilkohotr. Berichte der D. ehem. Gr*., Bd. 26, 
£^00 (189S). — L. Jtoaenthaler. Zur rin- 
Uüumg der Gbtkotide. Fkarmaz. LetUraihaUe, 

I Bd,4ß, 949 (tmn). 



Gmelin 

Leopold. 



Gehört der großen schwäbischen Gelehrtenfamilie 
an. die seit licfrinii (ie> IH. .lahrhunderts eine 
Reihe bedeutender Männer der Pharmaxie, Medi- 
zin und Chemie zugeführt hat. Gmelin war dar 
Sohn von Johann Friedrich Gmelin, der snerst 
Professor der Medizin und Chemie in Tflbingen, 
dann in Güttingen, sieh als Verfamw «isyUopi- 



üigiiized by Google 



Omelin — Gdts 



108 



diKher Werke, namentlicJi durch iciiM drai- 
biadi^ GMeUdite der Chenii« 1797 Ut 1799 
bvkannt remarht hat. 

Leopold Gmelin, Rebortn am 2. AiiEtjst 1788 
il Böttingen, gestorben am Li. April l^c^i in 
Heidelberg, wn er als l»rofe8sor der Chemie und 
Medizin seit 1814 bit^ 1851 titig war, hat durch 
«iMgrofie Zahl von F.ipuriniiitaliuiterauchuDgen 
wnh} ans dem Gebiete der lOneralchemie wie der 
orfanischen besnnticrs der phyBiologiscben Chemie 
(Ion Ruf eines gediegenen Forschers erlangt 
(<ir rrM-hicnen in Leonhardts Jahrbuch der 
Mineralogie, in Poggendorffs und in Liebigs 
Annakn). Als Lehrer hat er sehr anregend ge- 
wirkt; durch sein zuerst in kleinem Lmfnnge, 
dann in 6 Binden erschienenes Handbuch der 
Gbemi? hat Gmelin auf seine Zeitgi-nusscn 
erhebliehen Einfluß geübt. Dasselbe ist in neuen 
Auflagen von Kraut, Jörgensen uäd anderen 
io ttark zonehmeodem Uimaag» hanu^gageben 
«ordni. In dem der oi^^aaMhen Chemie gewid- 
meten Teile legte Omelin die Kt-rnfheorie I.au- 
rent> der Systematik zugrunde und versuchte 
eint ei^rr arriiri' Nomenklatur einzuführen. Sonst 
Uu^iretischeti Spekulationen abhold hat Gmelin 
sowie seine Schule der aoi Avogadros Satz 
äeh eigebenden AuffaMnng von der Größe der 
rektiven Atomgewichte entgegengewirkt, da er I 
die =r;:enannten .\equivalente oder Verbindungs- 
E<'wjrhte der Elemente für sicherer bestimmbar 
lii'lt. Durch seinen Widerstand wurde die Ein-; 
föhruns der jetxt als richtig erkannten Atom-i 
gewicht aohpehalten, auch d«ren eeharfer Unter- 1 
B «bm Aeqoivalenten nirht erkannt. 

& von Meyer. 



die .Jklonographie der fossilen Conif^en" (Leiden 
1860), die „Beitrige zur Terti&rflora Schlesiens^* 
(Kassel 1852); aiu h der Berutainflon lind einig« 

I gewidmet (Berlin 1846). 



Ooeppert 

Heinrich Robert 



Geboren am 26. JulilSOÜ zu Sprottau (Schlesien). 
Er studiert« von 1821 an zunächst in Breslau, 
von 1824 an in Berlin Mediain, wo er 1825 zum 
Dr. med. promovierte. 1886 li«8 er sieh als Arzt 
in Breslau nieder, habilitierte <irli iedoch srhnn 
ein Jahr spater daselbst ab Privatdn/ent für Mf<li- 
zinund Hntanik. 1831 wurde er an lierorrientlirluT 
und Ifjäif eliendort ordentlicher Professor. 1852 
erhielt er als Nachfolger des abgesetzten Nees 
Toa Esenbeek den £abninhl fir Botanil^ und 
dielNrektion dee botanischen Gartens. Er starb 
nach langer d[ie weitesten Kreise anregender 
Tätigkeit als einer der populärsten schlesischen ( 
«it-lehrten in Breslau am 18. Mai 1884. Von I 
seinen zahlreichen Arbeiten seien erwähnt die ^ 
wichtigen Studien über das Gefrieren der Pflanzen i 
ÜBaO bis 1883}, dieienigen Aber Wilder, Wald- 1 
oiame, deren Krankheiten usw. (1842 bis 1874), 
liier ih n Haii-^<( Invanim (Breslau 1886). sowie 
zahlreirhe, namentlich anatomische deskriptive 
Arbeiten, z. B. Qb^ die Dracaenen Q1864), <lie 
Byanoplioreen, die Coniferen «nr. 8«n p6Btm 
▼•dienst li^ Jedodi auf den GeMel der nlan> 
zen Paläontologie, als deren .Mitbegründer er neben 
Brungniart und dem Grafen Caspar Stern - 
berg zu gelten hat. Sein erstes Werk in dieser 
Sichtang sind ,J)ie fossilen Farnkräuter" (Wien 
18361 Andere Schriften di«er Art sind a. & 



Qoez« 
Johann August Ephraim. 

Gebon» am 28. Mai 1731 in Aschersleben, ge- 
storben am 27. Juni 1793 zu Quedlinburg. 

Studierte Theologie in Halle von 1747 bis 1761 
und wurde Predi;:er in (i)ue(!linbnrrr. Er war 
zwar ein eifriger Theologe, hat aU'r sein Haupt- 
interesse, als er durch Zufall mit einem zu- 
sammengesetsten Vergrößerungsglas des Leip- 
' ziger Optikers Hofmann bekumt wurde, der 
Naturforsrhuiifr zugewandt. Seine ersten natur- 
wissenschaltlii lieii .Vrln-iten iK'trafen die Insekten, 
er lieferte die ..Kntoniologischen Heiträge ZU 
des Kitters Linn6 12. Ausgabe des Natursvstems" 
(1777 bis 1783, 4 Bde). Von großer Beüeutni« 
sind aaine hdmintliolonschen (bitertuchungen, 
die er telte in einem ,^er8ueh einer Naturge- 
schichte der Eingeweidewürmer tierischer Körper" 
(Dessau 1782) teils in der Schrift ..Neueste 
Entdeckungen, daß die Finnen im Schweine- 
fleisch keine Drftsenkrankheit, sondern wahre 
BlasenwOrmer sind" (1784). niederlegte. In den 
folgenden Jahren gab er mit außerordentlichem 
Fleiß« Uel)ersetzungen bedeutender Werke von 
ausländischen .\utoren. besonders französischen, 
heraus, so von Bonnet aus der Insektenge- 
schichte, von Trembly ttwr die Bhlypen, von 
Lister über die Spinnen vnr. 

Von seinen Werken sind noch n erwihnen: 
»JSTOtzliches Allerley ans der Natur nnd dem 

?emeinen Treben" (1785 bis 1788, (> Bde), ,,Ueber 
. lenschenleben und Vorsehung (1789 bis 1794 
(> Bde), „Euroniische Fauna" (Säugetiere; die 
Fortsetzung 4. Dia 9. Bd. rmn Donndorl; 1791 
bis 1793). 

Ltterator. AUf0m9im0 Dtut^ Biofra^kU (ArtOul 
Cmnt^ Mi. 9» 2*79. 



Goltz 

Friedrich Leopold. 

1834 bis 1902, seit 1872 Ordinarius der 
Hiysiologie in StraBbui^. Er wurde in 
Posen geboren, studierte in Königsberg i. Jht^ 
wo er Schüler von Helmholtz war, wunle ana- 
tomischer Prosektfir diiselbst, nachdem er vorher 
chirurgischer A.ssistent {rewesen war und foljrte 
1869 einem Ruf als ordentlicher Professor der 
Fhniologie nadi Halle. Goltz' Arbeiten be- 
treffen hauptsächütii dfe Aysiologie der Nerven 
Zentren. Er \Troffentliche u. a. die Monn- 
Lraiihie Beiträge zur Lehre von den J unktinnen 
iler Xerven/x-ntren des Frosrlies" (BerUn 18G9); 
„Gesammelte Abhandluu^n über die Verrich- 
tonenn daa Cfarnfflünu** (Bonn 1861X lovie eint 



Digitized by Google 



104 



Gölte — Oiaphisdie Darst^ung 



grdSere Zahl VOU Aufsätzen in Pflügers 
Archiv. Ans der älteren Königsberger Zeit 
stammen Abbaniiiun^ci^n ütn-r lierxnmktion, 

Venentonus uml ähnliche Themata. 



Gramme 

Z^nobe Theophile. 

Geboren am 4. April 1826 in Jehay-Budegn^e» 



liltoratuf» lito^. Lex. ed. Pagü. 



\ Provinz Lüttich, gestorben am 20. Januar 1901 in 
1 BoisKJotoinbM b«i PWis. Als der Sobn eine« 
«r. Poff«!. Tisdilfln erl«nite «r die Sdurdnerei, ging 1861 
nach Lüttich, 1856 nach Pari>, und trat 18G0 al8 

I ModcUschreinfir bei der Compivgnie L'.\lliance ein, 

I einer Firma zur Erzeut^unp von elektrischem Lieht. 
'Später arbeitete er bei Rühuikorff und Uia- 
Grabäa 'derl 1881 erwarb er den (irand prix der Ao»- 

I Stellung, später den Voltapreia. Unabhängig von 
— Grabenbruch, in der Geolofi^e ein ein- Pacinotti, der für wissenschaftliche Zwecke 
L'e^unkener Teil zwischen zwei stehengeblii - i ' :n ImGO einen Ringanker verwendet hatte, 
benea oder gebobeneu Horstea (vgl den Ar- konstruierte Gramme tüieu solchen in großem 
tikttl ßftkirirahftn**^ i Maßstab; er ilt unter den Kamen Gramme - 

mm „ueDirgSDau J, ^^^^ ^^^^ PMlnottischer Ring bekaant. Durch 

Einfügung deswlbeo in dk SlemensBCh« 

dynamoelektrische Maschiae tnird« diese am «n 

iiedeutendcs verbessert. 

Uttratlir. Ntlmiog «oa «T. S«ir«r. Rom» 

Graham mid»m«Utt i9ou 

George. * J^ntäm. 

Geboren 1676 in Gratwick iii Cuuiboriand, 
storben am 16. November 1761 in London, 
war Llumacher und Mechaniker, wurde 1716 
Amtent of the Court of thc Compagny of Clock- 
»ahwi of the City ol London, 1721 Maater da- 
leRwt; 17S8 wurde er UHsKed der Royal So* 



OraphUche Darstellang. 



E. Drude. 



- . . y ^ - . 1. DarstelluP}; vou Vorgängen, die von einer 

ciety, seme Leiche vti m der West minsterabtei Kompnnente abhungen: a) In SkaJenform. b) In 
bestattet worden. Graliauj trwarb snh t^roßes k.iitesischon Koordinaten, a) Aufzeichnung von 
Verdien.st um die Verbesserung der Uliren; er ist Hf.ibachtungen. (J) Bewegungsvorgänge. j) 
der Ertüider der rubeuden Ankerheramung, die .Mathematische Funktionen, d) Selbsttätig re- 
vater dem -Namen Grahamseber Anker bekannt gistricrcndo Apparate, f) Extremwerte, c) In 
ist.sowiBderOuecksilberkompensation der Pendel, fnuaritlnnisehen Koordinaten, d'i Ii: Tolirkoor- 
1721. Beobachtungen, die er mit der Magnetnadel dmate«. 2. Darstellung voii Vorgajigiii. dit von 
ausführte, führten ihn zur Entdeckung der täg- j^ei Komponenten abhängen: a) flethodc der 
liehen Periode der magnetischen Deklination. Schnittkurven, u) Bezifferter Grundriß. ^) 
Für die Groenwicher Sternwarte verfertigte er Mehrfache Berifferung. ■/) Anfaeicbaung von 
sehr vollkommene InatranMnte. u. a. den großen ji, . bachtnnpen. (V, Anamorphose. f) Gerad- 
maM^quadcantea, woniitfiradwy die Aberratfon liaig«. ^omoj^ramme. ;) Ilexagonale Nomo- 
dea Lichtes eotdeekt». gramme. b)".M<-rli«>de der tluehtrediten Punkte. 

ß) Parallelkoordi Daten, ^t) Versciuedene Arten 
fluchtrechtcr Noniogranime. y) Darstellung von 
Beobacbtungea. 3. DarstelloDg von Vorgängen, 
die von mehr als zwei Komponenten abhängen : 
a) Kombinierte fluehfnrhte Nomogramme. b) 
Kombinierte 8illnillkurveu•^lt>ßu>graIume. c) 
Binare Skalen. >li Mehrfach bezifferte Punkte, 
o) Nomogruniine mit beweglichen Teilen- 

sterben am 16. September 1869 in Loncfon.' ^| graphische Daräieliuug findet 

war Fitfessor der Chemie zunächst in Glasgow, 'in fast allen Gebieten der Naüirwissensebaft 

dann am Tniversity College in London und wurde ' umfangreiche Verwendiiiit^. Denn man ver- 
1855 zum lUrektor des königlichen Mänzwescns , mag mit ihrer Hilfe alle quantitativen Be- 
ernannt, (jraham bat grundlegonde Unter- obachtungen, insbesondere au(!h solche, die 
8uchuiig«u üb« die Diffusion der Flüssigkeiten U ich vorläufi- noch in keine Formel fa^pon 
l*«3*'KiÖl«irfr fl^^^^^^ übersichtlich darzusteUen und zwar 

«eh <«? AWüngigke^t de. Vor^aiige. 
Weitere Arbeiten haben zum Gegenstand die i ^«J» «"««n Komponenten dabei besser^ uber- 
Diffusion der üaätidiiri Ii lest« Körper, der Kohlen- ~ ' ' 
saure durch Wasser, die Ausströmuflg aowie dis 
innere Reibung der Gase. 

Literatur. Hof mann , 
Thomas Q. BerUit 1870. 



Graham 
ThooiaB. I 

Geboren am 20. Dezember 1805 in Glasgow, ge- 1 



sehen, als wenn man die Beobachtung etwa 
in Tabellen aufzeichnete. Die graphische 
i Aufzeichnung empfiehlt sich also überall da, 
Gedädunitrtde auf WO es sich um Untersuchung funktioneller 
Zusainiiienhänge handelt, .\ndorcrseits dient 
Idie graphische Darstellung dazu, Kecben» 
Itafein, sogenannte Nomogramme, hersM- 



iJiyiiizea by Google 



105 



steilen, aus denen man ohne Jede Kon- i 
ftroktioD oder Becbnung den Wert einer 
TtB gewissen Daten abhängigen GrOfie für 
jeden beliebigen W«rt diMer Daten sofort 
ablesen kann. 

I. DarstelliuiKTOii Voreinfea, die von 
einer Komponente abhängen. la) In 
Skalenfufm.Zu nächst betrachten wir F u n k- 
tionen zweier Variablen oder, wenn man 
den Wert (i^r einen V^iriablcn als abhünpifr 
Ton der undt ien ansieht. Vorgänge, die von 
Üir VerÄndcrlichen — etwa der Zeit — ab- 
hänirier ?iiid. Bisweilen laßt sich der Verlauf 
derartiger Erscheiiiuugeu praktisch in Form 
einer Skala darstellen. Lm ein Beispiel zu 
w&hlen, kann man irgendeinen mit Spiegel 
und Skala beobachteten Vorgang — etwa die 
ehr^ tischt" Nachwirkuntr nach Torsion einet 
Drahtes — so darstellen, daß man an einer der 
Beobaehtnngwkala Unlieheii Skala die 
Punkte markiert, die zu bestimmten Zeiten 
beobachtet worden sind. Dabei muß natür- 
lieh an jedem Beobaehtunfsstrieli die Zeit 
fintiert werden. Man wiril so ein Bilrl er- 
baiten, wie e» Figur 1 zeigt. Mathematische 
Vuiktionen werden bisweilen ebenso dar- 
gestellt. Atich hier schreibt man an die ein- 
leben Teilstriche nicht etwa den "Wert der 
Funktion, sondt rn den der Variablen. Dabei 
wird man die Variable in niM-m bestimmten 
Bereich am besten um gleieiie t rrolkn wachsen 
lassen, da man dann nicht an jeden Teiletrich i 
den Wert der Variablen zu schreiben braucht. ' 
lieaUiumte Teil.- triebe wird man durch ihre 
Länge hervorheben, um der Skala mehr 
UebersichtÜchkeit zu geben. Ferner empfiehlt 
es sich, die Variable so wachsen zu lassen, daß | 
die TfiLstriehe nicht wespntbch dielitcr als 
X mm li^en, was man eben dadurch erreicht, 
dkfi nuui den Znimehfl der Yarf «bleu nur für 
bt*-timirite Intervalle unverändert läßt; 
einiger Uebung verma« man dann noch den 
nbntenTeS deeZnww&ee m scbfttien. Will 
rn^in eint? solche Skala anfertigen, so fiber- 
schlagt man zunächst einmal, wie ^roß die 
Lingeneinheit sein muß, damit die Skala 
den zur Verfiieung stehenden Raum ausfüllt; 
uiäii walilt al» Längeneinheit dann eine runde 
Zahl, die in der Nahe der so gefundenen 
Größe liegt. Wie im einzelnen eine derartige 
Skala ajizufertigen ist, zeigt Figur 2, die die 
Fonktion le|f z deratellt, eine Darstellung, 
die man Qbntrens auf jedem Rechensehieber 
üudet. liisweileu empliclül es sich auch, die 
Funktion mit äquidistanten Teilstrichen auf- 
nseichnen, die Zunahme der Variablen ist 
dann aber von Teilstrich zu Teilstrich eine 
andere, ihr Wert muß daher KD jedkm Teil- 
itrich notiert werden. 

ib) Kartesieobe Koordinaten, a) 
Aufzeichnung von Beobachtungen. 
Die obige Art der Darstellung ist nur zu 
enpÜUaB, mnn der Vorgang stete in d«r^ 



selben Richtung verläuft, da die Zeichnung 
sonst unübersichthch wird Wächst und 
fällt der Wert der aufzuzeichnenden Größe, 
so ist es übersichtlicher, auf einer Geraden 
den Wert der veränder- 
lichen Komponente ab- 
zutragen — etwa so, 
daß gleichen Zunahmen 
gleiche Strecken ent- 
sprechen — wnd senk- 
recht dazu Strecken, 
deren Länge dem Wert 
der beobachteten Größe 
in dem betreffenden 
Punkte proportional ist, 
d. h. man trägt in einem 



rechtwinkeligen Ko- 
ordinatensystem zur 
veränderlichen K.om- 

Sonente als Abszisse 
iebeobachteteGröße 
als Ordinate auf. Am 



-2i 



.gm 



Fig. 1. 



Fi«. 2, 



, beeten benutzt man dazn dae Ikberall käuf- 

bei 'liehe MMlimeterpapicr. Diese Art der Dar- 
stellung wird bei weitem am bau^iK^lfc•n ver- 
wandt (vgl. z. B. Auerbach, Physik in 
graphischer Darstellung, Leip/iirlPl-). Kann 
man annehmen, daß kleinen Veränderungen 
der Komponente auch kleine Veränderungen 
der beobachteten Größe entsprechen und 
daß der Vorgang nach einem einlachen Gesetz 
verlAuft, so kann man, wenn die Beobach- 
tungen genügend dicht liegen, durch die End- 
punkte der Senkrechten eine müglichst glatte 
Kurve hindurch legen. Man kann dann an- 
nehmen, daß die Ordinaten der Kurve mit 
großer Annäherung den Wert der beobaeh- 
tetcn Größe auch für die Punkte geben, für 
welche keine Beobachtungen vorU^en 
(„graphische Interpolation**). 

Beim Einzeichnen der Kurve hat 
man zwei Fälle zu unterscheiden. Erstens 
kann die Genauigkeit der Beobachtung 
mindestens L'leich der Genauickrit der Zeich- 
nung sein. Dann hat man eine möglichst 
glatte Kurve zu zeidinen, die genau dureb 



uiyui^ed by Google 



106 



QraphiBche DareteUung 



* die sämtiichen Funkte hindurchgeht. Bei 
l^fur 8 ist das der Fall; sie zei^t, wie in 

dieser Art der Darstellung eine Barometor- 
kurve ausseiien wiUrde, die nach 3 Tages- 




nti- . - . , . 

^ 2*» »n V» % % */» V? 

¥ig. 8. 

beobachtungen zusammengestellt ist. Der 
zweite Fall ist der. daß die Grenauigkeit der 
beobachteten Werte jreringer als die der 
ZMchtuiM«: ist. Diiiiii werdna die beobach- 
tPtpn Worte nicht auf der zu reirhnenden 
Kurve liegen, sondern teils obt'rlia,lb, teils 
unterhalb. Kftnnen wir «imehmen, die Be- 
obachtungen seien froi von systematischen 
Fehlern, es handle siehnur umzufällige Fehler, 







80 müßte genau genommen die Größe der 
Abweichung der Punkte yon der Eurra dem 

Gaußschen Fehlergesetz folgen. Jn praxi 
I wird man der wahren Form der Kurve nahe 
I kommen, wenn etwa gleielivid Punkte so 
beiden Seiten der Kurve lircren. 

Um nun ms beobachteteik Puiiktmi Punkte 
zu bekommen, die die gesuchte Kurve besser 
annfthern, hat H-rc-r (Zeif^ichrift filr Mathe- 
matik und l'hy-ik 59. 19081 folgenden Vor- 
schlag gemacht: M&ii leire den einzelnen 
Beobachtungen ein bestimmtes CJewicht 
bei und bestimme graphisch den Schwer- 
punkt je zweier Beobachtungspunkte; mei- 
stens wird man dann Punkte erhalten, die 
der gesuehton Kurve näher liegen, als die 
l)eftbachteten. Im allgemeinen wird man die 
Beobachtungen als gieiehwertig anzu&ehen 
baben, bo das man den Halbierungspnnkt der 

Verbindiintr-liiiie al> Sduvt-rpunkt zu nelmien 
hat. Wie in diesem Fall Größe und Hichtung 
der SobwerpunktsfeUer mit den Peblem 
der bcoharhtefen Punkte zusamnionh.lnuon, 
ersieht man aus diMi Figuren 4a bis 4e. Im 
Falle a, der bei zufälligen Fehlern wohl am 
häufigsten eintritt, ebensn wie im Falle b 
haben wir stets, im Falle d meistens eine Ver- 
besseninK, im Falle c dagegen stets eine Ver- 
schlechterung, doph wird diese ebenso wie 
die Verbesserung im Falle b und d im all- 
gemeinen nicht sehr groß 
sein. Im Falle e kann der 
Punkt bald iialier au die 
Kurve heranriieken, bald 
sich von ilir entfernen. Die 
Figuren 5a und 6b zeigen 
ferner, daß der Einfluß des 
Fehlers auf den Verlauf 
der Kurve um so größer 
wird, je geringer die Neigung 
der Kurve ist. Ist A der 
Fehler, lo ist die Abwdelmiig 






Flg. Sb» 



uiyiii^ed by Google 



107 



d der Kurve mit dem ^Neigungswinkel a be- 
itünnit dnreh 

d ^ OM a> 

ß) Bewegungsvorgilnpp. Durch 
dies« Art der Darstellung vermag man sich 
baondm Imlit cimn fMbarblick Ober alle 

Bewfgun!r«!vonrSn!rp zu verscli-iffcr) Dabei 
träirt man uLs Abazis.se die Zeit aiil . je nach- 
dem man dazu den Weg, die Geschwindigkeit 
oder die Beschleunigung als Ordinate auf- 
tritt, erhält mau Weg-Zeit-, Geschwindig- 
keit-Zeit- Olle r Beschleunigung -Zeit - Dia- 
namme. Am häufigsten findet maa Weg-Zeit- 
oiMmmme. In ihnen wird eine glelch- 
f'.rniiL:f Bcwoiriiii;: diirfli eine Gerade, eine 
gleichmäßig beschleunigte Bewegung durch 
(toe Parabel dsnreetellt. In Form «nes Weg- 
ZeitdiatT.iiiiiii-; entwirft man z. B. Kisen- 
bahufahrplane. Auch die im Inoeodienst ver- 
wandten Fahrplftne sind grapUsoh, da man 
nit ihrer Hilfe einen leichteren üeberblick 
Uber das Sicheinholcn und das Sichbe- 
sesnen der Züge gewinnen kann, ab mittels 
der dem Publikum in die Hand sreErebenen 
tabellarischen Fahrpläne. Auch über die 
Schnelligkeit der einzelnen Züge, die durch 
dip zrnßere oder geringere Neigunfj ihrer 
Gerätit^n bestimmt ist, erhält man so xcliueller 
Auskunft. Wie ein solcher Fahrplan etwa 
ausgehen könnte, zeigt Figur 6, die aber nur 
äü Ausschnitt ist, auf dem die Güterzüge 
feUc». 



mau nur die z-Aciise parallel mit sich um 
arEinlieiteii ins Negative zu Yenehieben; 
a — oder a » würde iii;ui erhalten, 
wenn man bei unveränderten Kurven die 
pooitiT« Biehtong d«r y^Aebse mit der 



« 






9 












8 




i- 








7 






1 


\ 

>-\ ■ 




6 






1 


* 

> 









— 






— — 


4 


tf 
.// 






\. 


i 












/ 
y / 
























*■"-- 

1 1 








Flg. 7. 



negativen vertauscht und dann eine Ver- 
schiebung der X-Achse nach y = — a vor- 
lümint. Vertauscht man die positive x- 
und y-Acbse miteinander, so erhält man 
aus y a e* die Fnnirtion y » In z. Die 
strichpunktierte Kurve, die durch Addition 
der Ordinaten der beiden anderen ge* 
fanden ist, »ngt die Kettenlinie y — 
e* 4- e Man sieht, daß man eine neue 
Kurve auf rein graphischem Wege ohne 
Rechnung aus einer oder mehreren anderen 
Kurven konstruieren kann. Indessen soll 
hier auf die Methoden dee graphischen 
Reobnens nieht eingegangen weraen. Figur 8 



Fig. 6. 

7^ Katbematisehe Fvnlctionen. 

Weiter verm-e' m:\\\ sich am be?ton in dieser 
Artder Dar ät eilung einen Üeberblick über 
dm Verlauf vieler Funktionen zu 
verschaffen, die durf h rinm mathrni-Uisolien ' 
Ausdruck gegeben bind. Uier ücien nur einige 
der fQr die NaturwnsenBehalten wichtigsten 
«nftL'chni. Die ausgezogene Kurve der 
Fiwr 7 zeigt den Verlauf von e«, während 
die ftttriehelte Knrre die z. B. für alle 
Abklm?nn«r«!erscheinnngpn wichtige Funktion 
r~* darstellt. Sollte man die Funktionen 
•+e> eder M>«~* nO^ baben, so branohte 



/ 


\ 








. 1 




V 


211 



Fig.a 



zeigt weiter die Sinnslinie. Durch diese 
selbst oder durch Uebereinanderlagern meh- 
rerer solcher Sinuslinien mit verschiedenen 
Perit)den und Phasen lassen sich Annähe- 
ruiigskurven für jede periodische Kurve 
fintun (toI. den Artikel „Fouriersches 
Theorem ), insbesondere lassen sidi also 
alle ungedänipften Schwinguugsvurgüiige so 
darstellen. Endlieh seigt Figur 0 eine ge- 
dämpfte Schwingung. Mathematisch 
werden diese Vorgänge durch Formelu 
der Form ZAgO^VBin baS^x-l-Oii) dar- 



uiyui^ed by Google 



108 



Graphische Dar^telliuiir 



Kwtellt, Untenstehende Kurve bat diel verbinden, da das leicht den An^ hein er- 
(9«chnn|te-*e<M9cz. Die an^efflhrten Bei- 1 weekt, als gäbe auch für die nicht btubaih- 
ppjolc mr,'jcr\ genügen. Es nur mu h er- teten Werte der Komponente die Ordinate 



wähnt, daß man die Maßeinheiten für die 
Ordinate» und AbcosBen dnrebanf nicht 



Fig. d. 









e'cos XX 




% \ 

\ 










^ \ 










* \ 










0 




' /" 

















den Wert der verinderücben Größe. Man 
T«rbniidet hier licbw die Pnnfcte durch einen 
gebrocheneD Zug gerader liniea. InflgurlO 



i 



10> 



4. 



4^ 



OS 



■J 



h. 



V 



Kg. 10. 



gleich zu wählen braucht, sondern dieselben 
unabhängig voneinander in jedem einzelnen 
Falle paHsend bestimmt. Die Diskussion 
einer großen Anzahl auch ftir die Natnr- 
wisM'ii;^( liafhn in Betracht kommender 
mathematischer Kurven findet sich in G. 
Leria, Spetdette algebrafoehe tind trans- 
scikIciiIo Kurvt'ii. 2. Aufl. L<'l|iziir 1910/1911. 

d) Selbsttätigregistrierende Ap- 
parate. Fast alle selbftttstigregii^trierenden 
Apparatf /eiclHK'n ihre Kurv-Mi in karte- 
sischeii IviJüitiiiiaU ii auf; so gibt z. B. der 
Indikator den Druck im Zylinder der Dampf- 
Tnn=;<'liiiie al^ Fmiktion des Vohimcn^. Bei 
maiiclicii Apparuten bedingt es allcKiings 
die Konstruktion, daß die ürdinaten nicht 
lfill'J'^ Zill Ah-zissonachse senkrecht stehender 
Gt radcn zu lut.ssen sind, sondern längs Kreis- 
bogen von konstantem Sadius, so t. B. beim 
Barographen, Thermograpbfn, den meisten 
Seismographen usw., die Luttdruck, Tem- 
peratur, Erdbewegung usw. als Funktionen 
der Zeit auftragen. Die meisten selbsl- 
regiätrierenden Apparate zeichnen übrigens 
(iif VoiL'änü'*' als l unktion der Zeit auf, mi 
z, B. der Oszillograph die elektrische Strom- 
BtArke oder Spannung (vgl. den Artihel 
„Eick tri i eil fr Strom"), 

e) Extremwerte. Bisher war stets 
von kontinuierlichen Verftndemnpfen die 
Tlodc. Tu ij(>wi?=!rn Fftllon ht-riharVif et man 
nun für einen bestimmten Bereich der ver- 
ftnderiichon Komponente nur einzelne 
an<^e:P7:eichnel c Werte. Besondere i 1 
das bei periodischen Vorgängen der Fall, bei 
denen man oft nur den Minimal- und Maxi- 
mnlwrrt rinrr PfHode aufzoiilmcf . Dio -n 
gefundenen Punkte pflegt man nicht durch 
mne icontiniiierlich gebOmmte Kurve an 



ist so die mnximalc und minimale Tages- 
temperalur auljj;i:ziichnet. Solche ge- 
brochenen Kurven wird man be?;onderf« 
häufig bei Darstellung von stafisti.«chen Er- 
gebnissen zu verwenden haben, während es 
sich bei den für uns in Betracht kommenden 
VorgjUi^en meistens um Größen handelt, 
die wenigstens in bestimmten Bereichen sich 
Btetig ändern. 

ic) Logarithniischc Koordinaten. 
Bei den bisher besprocherm Arien der Dar- 
stellung entsprachen stet- i'lt i< hen Aende- 
rungen der Variablen auch gleiche Strecken 
der Zeichnung. Nicht immer ist das von Vor- 
teil, sondern bisweilen läßt man auch je 
nach der Größe der Variablen demselben 
Zuwachs verschieden frrofie Strecken ent- 
sini'flien. Derartige s()gciiai;iiic fuiil.iin- 
uale Maßstäbe kann mau in beliebiger 
Zahl herstellen. Fflr die Darstellung be- 
obachteter Größen kommt eigentlich nur 
einer in Betracht; mau trägt anstatt 
Längen, die der Variablen seihet ent> 
sjjfechen, vom Nulljjiinkt ai:-- Strecken auf, 
deren Länse nroporiiuiial dt in Lonarith- 
mus der Variablen sind. Meisfrti- [>lli't;t man 
nur die unabhäneiLM' Variable im Inirarith- 
mischen Maßs i a bc .iuIzuiiiu;iMi, wahrend 
man für die beobachtete Größe den ^'cwöhn- 
lirhen Maßstab verwendet. Da bei dieser 
Art (ior Darstellung gleichen Werten der 

(.iioiie ^, d. h. also jjli iriitm |irnzriinialen 

Zuwachs gleiche Su teken entspre* lieu. so 
empfirlili sie sich stets dann, wenn prozen- 
tnnl irleichen Zunahmen der Komponente 
annähernd absolut gleiche Acnderungen der 
beobachteten Größe entsprechen, 



uiyiii^ed by Google 



Graphische Darstelhmp 



109 



Falle vftrde nftmlioh die unter i b besprochene 
Art der Dmtdlaiig nnflbernditiieb mitl un- 
handlich werden, oder wenn man einen 
kleinerenMAfistab wählen würde, in einzelnen 
htüm sniBgmum. Vorgange, die ueh dem 
CmiIi 

y = algx + b 

feriaufen, werden in dieser logarithmischen 
Darstellung durch gerade Linien wiederge- 
nbeiL Koordinatenpftpier, das auf einer 
Adne mit loi^arithmiseber, auf der anderen 

mit jewöhnlicher Einteilunc^ versehen ist, 
ist im Handel zu haben. Auf solchem Papier 
leigt Figur 11 eine Beobaehtungsreih« wieder- 





















































































— 














5, 


1 — h- 



















1%. IL 



iTi '.'i hi'ii. die die Abliiin^'iirkeit des Ausschlairs- 
wiakels an der Coulombscheu Drehwage von 
der Zeit gibt. Will man derartiges Koordi- 
natenpapier nicht benutzen, so braucht man 
die Intervalle für die unabhängige Variable 
uur so zu wihlni, daß sie eine geometrische 
R^he bilden; man kann dann gewöhnliches 
Millimeterpapier verwenden, wie es z. ü. 
ii Figur 18 geeehdheii ist, wdehe die in Figur 1 































































































s 

i 










































1 









a « » «ttetnstse 

Flg. 12. 



in Skalenform gegebene Beobachtung Uber 
ihititehe Nachwirkung zeigt. 

Wenn absolut gleichen Zunahmen der 
ttnabbäugigen Veränderlichen relatir |^siebe 
Aflideningen der beobeohteten GrOfie — 
der GMfienetdiraiig naoli — 



entsprechen, ist es umgekehrt praktisch, 
jene in gewöhnlichem Mawtabe dagefren den 

Logarithmu.-; der beobachteten Größe ab- 
zutragen. Xu diesem Falle werden Vorgängen, 
die dnreli y — a e^i^ dargesteDt sind. Gerade 
entsprechen, BeobaehtunKen über Leitungs- 
vermögen usw. werden daher bisweilen prak* 
tisch in dieser Art dargesteflt. 

Auf den Fall, daß man sowohl x wie y 
logarithmisch aufträgt, werden wir weiterhin 
zu spreeben kommen. Auch für derartige 
Auftrasungen ist Koordinafenpapier im 
Handel zu haben. Es sei noih bemerkt, daß 
man bei der logaritbmischen Darstellung 
den Maßstab der Kurve ändern kann, ohne 
sie umzeichnen zu müssen, denn die V'er- 
schiebung einer Achse, z. B. der y-Achse, 
wenn x logarithmisch aufgetragen ist, ist 
hier gleichbedeutend mit einer Multiplikation 
der Variablen x mit einem kimstanten Faktor. 

xd) Polarkoordinaten. Periodische 
Vorgänge stellt man Msweflerj aneb wold 
in Polarkoordinaten dar. Kiiie einfache 
Sinusschwingun^ kann man etwa durch einen 
Kreis reprIsentiereB. IMe eigentliebe Be- 
wegunir erhält man dann, indem man die Be- 
wegung eines mit kon-stanter Winkelge- 
schwindigkeit auf diesem Kreise laufenden 
Punktes auf irirendeine durch den Null- 
punkt gellende Gerade projiziert denkt. 
Kine Sinusschwinguntr mit der Amplitude 
&i und der Periode T, ^Yird also gewisser- 
maßen durch eine Kurbel von der Länge a^ 
dargestellt, dienitderWinkdgewdiwindiglceit 

retiert. Kmi kann sidi nim «n das Ende 

dieser Kurbd eine «weite angesetzt denken 
von der Lloge »g, die mit der tiesehwindigkdt 

in 

^ rotiert, an diese wieder dne dritte usw.; 

projiziert man den Endpunkt der letzten 
Kurbel aul eine durch den Mullpunkt gehende 
Gerade se erbüt nun sJne Bewegung der 

Form 

a,sin(^t -f 9?i)+ «ä^n^t+^s )+•••• 
falls zurzeit t » 0 die Kurbeln mit der festen 

Riclifuiii: die "Winkel r; r/j... bilden. Ist 
die Schwingung gedämpft, hat also etwa die 
Gleichung Äe'^sin (h<p -f c), so erhält man 
kl ! neu Kreis, sondern eine logeritlimiselie 
Spirale mit der Gleichung 

r = Ae»f 

Eine solche Spirale mit der Gleichung r = e— ^ 
zeigt die Figur 13. Durch sie wird also eine ge- 
dämpfte Schwingung repräsentiert ganz 
ähnhch der in Figur 9 dargestellten. Die 
wirkliche Bewegunt; erhält niiui wieder, wenn 
man die Projektion eines mit konstanter 
Winkdgeeehmndigkeit auf der Spirale laufen- 
den Punktes auf eine dureh den Nullpunkt 



Digitized by Google 



110 



Onqitiiscfae DanteUnng 



irohi'tidc Gorndc nimmt (vgl. Lorift, Bd. II, 
Abschn. VI, Kap. 7). 

Eine andere gel^entlich vorkommende 
Kurve ist die Archimedische Spirale mit 
der Gleichung r = ao), auf die ich aber 
hitr nieht wdter eingene (Nlhtree i. Loria, 




! gleichen Abstanden und wählt für ihre Höhen 
I möKliehst runde Zahlen. Je dichter au einer 
Smu« diese Hftbenliiden liegen, desto stirker 
'igt hier die Verfinderung der beobachteten 
^Ofie. In der K:irtenprojeictiün ist die Art 
der Darstellung durcn Höhenlinien gaos 
igebr&uoUieh. Die Figur 14 gibt eine Dar- 



I 



Fig. 18. 



Bd. II, Abschn. VI, Kap. 4 bis ti). Krwflhnt 
sei ferner, daß man zu der Darslf'llimir in 
Pularkoitrdinaten auch die Aulzeichnung 
von Vektoren durch Strecken von be- 
stimmter Länpe und Kiclituiiu rechnen kann. 
Was (graphische Zusaniniensetzunii und Zer- 
legung von Vektoren betrifft, so sei auf Lehr- 
bücher der Vektoranalvsis und graphischen 
Statik verwiesen fvpl. auch den Artikel 
„Physikalische drüßen"). 

2. Darstellung voaVorg&ngen. die von 
9 Komponenten abhin(;en. »a) Methode 
der Schiiittknrveii. a) Hezifferter 
Grundriß. Sollen nun weiter Beobach- 
tungen von Torg&ngen darirestellt werden, 
die von zwei Komponenten abhänffen — d.h. 
bandelt es sich, mathematisch gesprochen, 
um Glaehnngen zwischen drei Variablen — , 
80 kann man sich dieselben räumlich auf- 

fezeichnet denken. l)abei wird man die 
eiden Komponenten zu kartesischen Ko- 
ordinaten der Kbene machen und senkrecht 
daKU die Beobachtungen auftragen. Die 
Endpunkte aller dieser Senkrechten werden 
auf einer Flüche im Kaum liegen und es 
kitniinl ilaraiil an, diese Fläche passend 
zeichnerisch darzustellen. An und für sich 
könnte man dazu irgendeine der Projektions- 
arten der darstellenden Geometrie nehmen; 
doch wählt man als praktisi hsic Dar-tcllunirs- 
art fast stets den bezifferten Grundriß. Man 
schneidet die Flache durch cum Grundriß, 
in dem die Komponenten anfun'traL'cn ^iiul, 
parallele Ebenen in bestimmter Höhe, zeich- 
net die Sehnittkurven im Grundriß ein und 
setzt aN Ziffer die ziiireliöriiren Höhen daran. 
Um ein übersichtliches Bild zu erhalten, 
nimmt man natflrlieh die Sehnittebenen in 




I Stellung des Boyle-Mariott eschen Gesetzes 

j).v c: p und v sind dabei aU iMiah- 
lifingige, c als abhängige Variable betrachtet. 
Hat man zu einem Volumen v den zuge« 
hörigen Druck p festgelcL't. so kann man dar- 
aus c finden. .\lle anderen Werte p und vsind 
für diese (las?nas>i\ falls sich die Temperatur 
nicht ändert, durch diese gefundene c-Knrve 
bestimmt. Die c-Kurven sind Hyperbeln. 
Man sieht aus der Figur, wie man durch 
I stärkeres und schwächeres Ausziehen der 
I Kurven eine solche Darstellung flbersicht- 
licher machen kann. Natürlich kann man die 
I Kurven nicht aQzu dicht zeichnen, erb&lt 
I man einen Wert c, defü^en Kurve nicht ein- 
gezeichnet ist. -n kai.ii man durch Tnter- 

Sülation nach Augenmaß diet^e leicht zwischen 
le vorhandenen einzeichnen oder sich ein> 
irezeichnet denken. Blätter, wie <lie in 
Figur 14 u. f. dargestellten, werden auch als 
'graphische Multiulikationstafeln benutzt. 
I ß) Mehrfaciie Bezifferung. Liegt 
für irgendein Gesetz ein solches Blatt, das 
für einen bestimmten Wertebereich gilt, 
ferfiir vor, so beherrscht man damit häufig 
noch andere Bereiche der Variabh'u. Wenn 
man z. B. in Fig. 14 den Parallelen zur x- 
1 Achse statt der Werte v (> hi> ] 0 die Werte 
! 0. 10, 20 . . . 100 zuordnet und entsprechend 
(iii' Werte von c mit 10 multipliziert, SO gilt 
die Tafel jetzt für Werte 

0 < v 1 nt) : ( » <: p 1 ( I ; 0 < c < 1 000 : 

• 

I genau so kann mau dieselbe Zeichnung be- 
nutzen fflr Bereiche 



Digitized by Google 



III 



0<v<10; 0<p<100; 0<c<1000 
0<v<100; 0<p<100; 0<c<10000 

usw. Durch inehrlache Bezifferung der 
Kurven vermag man alsu bisweilen den Be- 
reich, für welchen eine Zeichnumt ange- 
fertigt ist, zu erweitern. In welcher Weise die 
Terschiedcnpii Bi-ziffcrmiiroii zu wählen sind, 
ist abhiMig von dem dargestellten Gesetz. 
Brin Geonuieh des Blftttes wihlt man 
.ililrlii Ii ilit' Bt'zifferuugsgruppe immer so, 
<U8 man die grüßte, mit der Zeiebnuug 
nliglklie GenaiiiKkeit erreicht. 

^) Aufzeichnung von Beobachtun- 
gen. Die Darstellung im b» : i*f'>rt< ii Gnind- 
rißläßt sich auch sehr gut zur Aufzticlinung 
von Beobachtungen verwenden. Das zeigen 
2. B. die Wetterkarten, in denen der Luft- 
druck als Funktion der geographischen Länge 
und Breite aufgetr^en ist. Man verfährt 
ik so, daß man die Fonktion für irgend- 
wilehe Punkte beobachtet tuicl einträgt ; dann 
stellt man durch Interpolation zwisc lion den 
10 erhaltenen Punkten fest, wo die Funktion 
rande Weite «nnliiunt, trftgt «fiese Punkte 
ein und verbindet die gleich bezifferten dnrr Ii 
Höhenkurven. Braucht die DarateUung nicht 
Mbr venav tn geht, so kann man annehmen, 
die Funkiinii vrirüf-ro läncr« der geraden 
Yerbindungsliiiie zweier l'unkte im (irundriß 
linear. SoU die Dan«tellung genauer sein, so 
ordnet man die Fun kl» längs bestimmter, 
stetig gekrümmter Kurven an, trägt die be- 
obachteten Werte in einer Ililfszeichnung 
als Funktion der Bo*rfnlän2o auf. h'i^t durch 
die gefundenen Punkte tiiue Kurve und 
ickneidet diese durch Höhenlinien. Die 
Abszissen der SchnittDunktc ührrtrü^t man 
dinn nebst der zugcnöreiulrii llülienzillcr 
wieder in die ursprüngliclic V\<iur. Hat 
man das für eine Reihe von Kurven getan, 
so legt man eine möglichst glatte Kurve als 
Höhenlinie durch die gefundenen Punkte, die 
aatfirlich dazu genOgend dioht liegen mOssen. 
Kann man bd der Beobaehtnnf^ die Kom- 
poneiifrii willkürlich vi'rrindcrn. sr» \erfährt 
man am besten so, daß man zunächst einmal 
4ie (foe derselben, etwa y, nnverindert laßt 
niid nur »lie andere, aho x. variiert ; man 
icann so für eine Parallele zur x-Ach.se Punkte 
ffflden, dienindenB«nf(emngen entspreoh«!, 
dnnn <ribt mnn y einen Moeren Wert und 
verlährt genau so usw. 

In etwas anderer Form pfkf t man Beobarh- 
li:if(n. (iie sich auf tcrniirc nt'misclu' lir-ziehen, 
auiiu2«iehnen. Aiu h hii<r hat man im (jrumirlB 
mi Variable auf zu trag i- n , n ä mlich da» Mi sc hun gs- 
iwbittnii der ersten lur dritten und der weiten 
■riliitten Snbetani. Doch wählt man Uer meist 
ttiehtgevnhnlt« he kartr-sisrlip, sondern sogenannte 
btrywntnsi ho Koordinati-n, wo dann uie ganze 
I'ir-tclliiiitr ,|a> innere cifu'?* meist dridi- 
!«itig gewählten — Dreiecks ausfüllt. Einzel- 
Wtn findet man i. B, in den Anfiltsen ven 



Jineoke, Znitaehrift fflr anotsanisohe Chemie 
1906 (S. 182 bis IM) 1907, KaU lt»U, im vsw. 

ö) Anamorphose. Soll man für tin 
gegebenes Geeets ein Becbenblatt, ein so> 
genanntes Nomoframm herstellen, so 

kommt es daranf an, x und y sn in dieGlei- 
ohung tis Variable einzuführen, das die 
Kniren sieb mOp^liebst leicht zdebnen lassen. 

Für welche der Variahlnn man x und y ein- 
führt, ist dabei ganz gleichgültig, da ja alle 
drei durch die Gleichung verbundenen 
Grfißpn für die Zeichnung gleichwertig.^ sind. 
Die Kurven, die am bequemsten zu ztichnen 
■ »ind, sind der Kreis und vor allem die Gerade. 
! Man sucht daher x und y so in die Gleichung 
i einzuführen, daß diese die Form dir Gleichung 
eines Kreises oder einer Geraden annimmt» 
z. B. würde man in der oben erwähnten 
Gleichung p.v === c; p x und c = y setzen 
können und erhielte x.v = y. Die Höhen- 
linien v ^ con<!t. werden dann Cferftde durch 
den Nullpunkt (vgl. Figur 16). 




Fig. 16. 

Um zu erreieheii, dafi die Höhenlinien 

Gerade werden, wählt man auch wohl auf 
der X- und y-Achse ungleichmäßige Skalen, 

so ist z.B. in Figur 16 p x, v = ^ gesetzt, 

lOx 

so daß aus p.T « e die Gleichung — ^ 

entsteht. Anrh hier orliälf iiian als Knrvcn 
ein Strahlenbü-sciiel durch den ^'u^lpuukt. 
Die Wahl einer der verschiedenen Möglich- 
keitcn wird durch ilas- Gohipl hf^tininit. in 
dem man die größte Genauigkeit erreichen 
will. Sehr häufig erhält man auch eine 
einfachung diT Knrvrn, wpnn man dia 
Gleichung lügaiJthmiert und auf der x- und 
y-Achse logarithmische Skalen benutzt (ic) 
iilsii Iii IT X =^ lg p, y = lg V setzt, wie das in 
Figur i7 gesehenen ist. Zugleich bat man 
damit den Vorteil, daß der relatiTe Ab- 



uiyiii^ed by Google 



112 



Graphische Oarstdlung 



IwnngsfeUer fllr alle Werte etwa denelb« 

sein wird. 

Ganz allgemeio ist das Priuzip dieser 
Art der Darstellung das folgende: alle Glei- 




chungen zwischen dreiVariablen können durch 
drei bezifferte Kurvenscharen darp:estellt wer- 
den, deren zwei willkürlich gewählt werden 
können. Drei Kurven, von denen jede einer 
der drei Scharen an{^t'liörcn muß, «reben zu- 
sammengehörige Werte der Variablen, wenn 



als Kurren Gerade oder Krrise sn erhdten, 

oder bisweilen auch um ein zu spitzwinke- 
liges Schneiden der Kurven zu vermeiden, 
was die Genauigkeit der Ableemig beein> 
tr&chtigen würde. 

e) Geradliniee Nomogramme. Be- 
sonders wiehtiff nnd ihrer bequemen Her- 
stellung weisen aie ^eradlinigenNomogramme. 
Jede Gleichung zwischen drei Variablen 
Ott a« von der Form 

liefert ein sdlchoj;, wenn man 

X - Ijf i(ai) y = l,f ,(o,) 
setzt, wenn man also bestimmte Funktional- 

maßstälu' für \- und y einführt, 
liefern Gleichungen der Form 

fi(ai) + ft(ai) = f.(a.) 
paraUele Gerade und 

f,(a,).f,(a3) - f,(a,) 
Strahleubüschel mit dem Nullpunkt als 
Träger. Durch Lotraritlimieren erhält man 
lülerdinü's auch hier eine Gleichung, diedureh 
parallele Gerade dargestellt wira. 

Auf diese nur paraUele Gerade enthalten- 
den Nomo^amme, die sehr häufig vor- 
kommen, will ich noch etwas näher eingehen. 
In einem derartigen Nomogramm braucht 
man nämlich dieLinien i^ar iiit h( auszuziehen, 
sondern es genügt, wenn man für die drei 




Fig. 17. 



sie sich in einem Punkte schneiden. Diese 
Knryenscharen kann man nun irgendwie 
tiansformieren, sie geben immer noch ein 
Bild der Gleichung, wenn dabei nur die 
Schnittpunkte entsprechender Knnwi er- 
halten bleiben. Eine solche Umformung, die 
auch rein zeichnerisch vorgenommen werden 
kann, bezeichnet man nach Laianne als 
Anamorphose. Man wendet sie an, um 




I I I I ij-i-J -TtTt m-:] 

I 9 

Fig. 18. 



Variablen drei Skalen zeichnet. Die Ablesung 
erfolgt dann mittels eines Transparentes. 
Figur 18 zeigt die drei der vorherireheriden 
Figur entsprechenden Skalen und durch 



üigiiized by Google 



I 



Graphiache Darstedlong 



113 



die D;estrichelten Linien ist das Traiipparent 
an?edculet. Dasselbe besteht etwa aus einem 
Blatt ik'l.itine, auf das diese drei Linien ein- 
irez«ichnotsiiid; es wird mittelä an den Band 
angelegter Lineale so y^rsehoben, daß diese 
drei Linir-n sich immer parallel bleiben. Sind 
I. B. c ^ 19,5 und p = 2,76 g^ebeu, so 
itellt muk snnielist die senkrecht Eur p- 
Skala laufende Linie des Transparentes auf 
den gegebenen p-Wert ein, dkraiii durch 
Vmehiebun«: parallel nur y-Skala, die siir 
c-Sk»la scnkreclite Liiiip auf den jrefrebcnen 
f-Wert; wie man sich an der Hand von 
Fisur IS iitierseiigtficlineidetdann die dritte 
Linie des Transparentes auf der v-Skala den 
zugehörigen Wert v = 7,1 heraus. 

Cl Hexagonale Nomosramme. Die 
Fii;i;r !S hat insofern noch etwas Spezi rllr-, 
«Ii djc n- und v-8kala zwar dieselbe >laü- 
einkit ImbeD, die e»SkaIa aber eine Aus- 
nahmesteilung einnimmt. Wenn ich auch auf 
die Bestimmung der Maßeinheiten im ein- 
telneu hier nicht eingehen will, so sei doch 
enrihnt, daß man tüt alle drei Skalen die- 
MB)en Haßeinheiten erhält, wenn sie sich 
ii:itpr Winkeln von (30° sehneiden. \v\e das 
Figur 19 andeutet. Alle drei Skalen sind dort 



vorjTPnoramen. Wie sich die Gleichung p.v 
^ c in dieser Form darstellt, zeigt Figur 21. 




Flg. 19. 

vollkommen gleichwertif- Derartife Dar- 

.«tellangen bezciehnet man als hpxae;onale 
Xomogramme. Das TrautiparenL dazu trägt 
drei sich unter Winkeln von 60* schneidende 
Gerade und hat am besten die Form eines 
eleieh?pit!?en Dreiecks, dessen Seiten senk- 
reciir , n Transparentlinien stehen, um 
die Uiitde znr Parallelversehiebung bequem 
anlegen zu küniien. Da es sich bei diesen 
Notnogrammen ja nur um iiarallele Linien 
handelt, so kann man die Skalen parallel 
"üt sich ireeudwie verschieben, wie das 
SO seigt, wo die drei Skalen AiBj. 
A,B, und A,B, so nach A?bJ, AtB? und 

verschoben sind, daß sie auf den 
8«ten des strichpunktierten gleichseitigen 
nr,if"(ks liegen. Eine geringe Verschiebung 
der Maßstäbe ist übrigens schon in Ficrnr 18 

Uttdvänartmek der NaturwlaseiucbafteD. Band V, 




Als Transparent dazu sind.irie oben erwähnt, 
drei sieh unter einem Winkel TOQ 60* söhn«- 

dende Gerade nötig. 




i a 4s«iiia 



Vig. 21. 

ab) Methode der fluchtrechten 
Punkte. In den letzten Nonogrsnimen 

kommen nur gerade Linien vor. Xnn kann 
man bekanntUoh solche Figuren durch eine 
sogenannte duale Transformation so um- 
formen, daß jeder Heraden ein Punkt und 
iedem Punkt eine Gerade entspricht. Statt 
der Tatsaehe, daB sich drei entsprechende 
frerade in einem Punkt schneiden, hat 
mau dann die, daß drei entsprechende 
Punkte auf einer Geraden liegen, daftsie also 
fluchfreeht -ind. Darstellumren dieser Art 
b(»2eichnut man daher kurz als l'luchtrochte 
Nomogramme. Bei Betrachtung derselben 
wollen wir hier cranr elornentar voi^ehen. 

a) Paraliclkü<<rdinaten. Es sei in 
Figur 2S OX und OY ein Koordinatensyitom, 
in dem ein Punkt B die Koordinaten 

8 



;d by Google 



114 



Graphisehe Dai-stollunp: 



X = <p,(a,) y = fja,) 
hftt. Im Abstände d sind auf hiidcii Seiten 
der Y-Achse zu dieser Parallflc i:t'zo<:oti. (iic 
die X-Achse in Aj und Bj, die PuftUele zur 




EDtferuuugen von diesen sicli wie d:»c~Ö 
▼erbalteii. Mjm h»t also dann Nosio* 

irriiiiiiiu' mit drei para1I(>lt>ii Skile&i 
durch die Gleichungen der Form 

f i(a,) + f ,(a,) + f,(a,) = 0 
darttellb&r sind. Setzt man hierin 

!,f,(:i,i, V =elafi(Ot) 
so wird die Gleichung 

u V 

Trä|7t man dann auf der dritten Parallelen 
w = l,{,(aa) ab, go muß zwischen den drei 
Maßstäben die Relation bestehen 

M '« U 

während die Abst&ude der Slcalen 13 zu 
23 sieh wie Ii:!, verhalten. Fignr 23 



Flg. 22. 

X-Achge durch R in A und H ^^htK'id^'il. 
Ferner sei durch R eine beliebige Gerade 
i^esof^en, die die bdden Parallelen in P und Q 
schneidet. Man bezeichnrf dann A,P ^ u 
und B|Q — V als Parallelkoordinaten 
der Geraden. Nun beeteht die Proportion 
AP:BQ » AR:BR 

oder 

(«i- :(v-f ata.))« 

ausmultipliziert und geordnet, wird das 

\i(rf,(a,)~ 6) - v( 95,(0,) \-d)-^ 2Af,(a,) = 0. 

FalLs irgend welche Werte u, v dieser Glei- 
chung genügen, so geht die die Gleichunf^ 
darstellende Gerado durch den Punkt R; 
man bezeichnet daher diese Gleichung als 
GIcicliung eines Punktes R in Par- 
allel k cm irdi naten UV. Man sielit nun 
leicht, daß man jeder Gleichung 

U*,(a,)+ v'/,(a,)-f F,(a,) = 0' 
die obige Form geben kann. Setzt man 1 
darin u = F,(a,), v =^ F,(a,), so kann man , 
also auf diese Weise Nomogramme der 
Gleichung 

F,(a,)</'.(a;)-r F,(a,)'r,(a,)+ F,(a,) = 0 | 

erhalten, bei denen die Werte von aio« auf 
den beiden Parallelen zur T-Acbse Hetren, 
während a, auf der durch diese beid« n Pu nkte 
bestimmten Geraden liegt. Einzelne Tomo- 
gramme werden das genauer verdentliehen. 



«'»> 



102s 



t. 



- 

--$• 



-4 

-i 

I 

-1 



Flg. 23. 



Verschiedene 



\rfcti fliulif- 
Wenn man von 



rechter Tomogramme 
der Gieiehung 

ausgrlit. M» sieht man zunächst einmal sofort 
aus Figur 22, daß, wenn (pa(as) <}ine ^on- 
stante «ist, 4dle der Gleienung genftgcnden 
Punkte Ii auf einer (rcraden liri'^iii. dir 
parallel zuden u-undv-Skal«n läuftunddercu 



gibt ein Beispiel für dtfspn Fall. T'ni dir 
Schwingungstiauer eines Pendeis odir einer 
Magnetnadel mit endlicher Amplitude a 
auf die hri vi i srhwirKhiul kloiiicr Amplitude 
zu rcduzieieii, hat mau von der gemcssenon 
Sebwingongsdauer t das Glied 
R = t(J/4 sin^ Vi a + Vm sin* V« a. . .) = 0 
abzuziehen. Dan gibt logaritlmiicrt 

lüg R — log t — lüg (V* sin^ V* o 
+ VM8in*V4a...)-0 

setzt man nun 

«1 — R, ü, = t, a, = a 
und wählt, um passcudeMaßstäbezu erhalten 
u = 3 log R 

V - — J2 VJogt 

w = 2 V.Iog tV* sin* V>«+ '/••8iu*V4a+ • •) 
so siebt man, daB man eine Gleiebnnir von 

chiircrForni erhalt. DieLängen sind in '/jcin 
aufgetragen. Dabei ist die Skala für t von 



uiyiii^ed by Google 



115 



n 



oben nach unten ab?ptra(;rn, damit die 
flra zwi.-c-heii den beiden für R und t lie^t. 
Anf die Wahl der Maßstäbe kann ich hier 
cb<»n<owenif.' eingehen, wie auf die Art der 
praki Lehsten Anfertisiung der Nomoerramme 
II einzelnen Fällen. Erwähnt sei nur, daß 
man bei der Wahl der Maßstäbe darauf zu 
achten hat, daß die Fluehtgerade selbst 
in den extremsten Lagen die Skalen nicht 
nater ta gpitzem Winkel sehneidet. 

Eine andere, häufig verwandte Form 
der fluchtrechten Tomogramme hat zwei 
parallele Skalen, während die dritte 
ivar eeradlinig, aber irgendwie zu 
den beiden anderen geneigt ist. Reeh- 
■et man von dieser dritten Geraden aus 

n nnd eo riebt man aus Fignr 22, dafi 
f.Vi,i ^ 0 ii^t. Die CHeiehimg nimmt daher 
die Form an 

?>»(ö«) — * 
\)mi> Art der DarsteUnng bt also auf Glei- 

i'buDgen 

F.(ai).F,(a,)=F,(ei,) 
amrandltar. Setit man 

n=liF,(oO ▼ = ltP*(a,). 

M wird 

^ic- man leicht fiodet, ist daher anf der 

drittea Geraden 

als Skala abzutrairen. Kin Bei.sf)iel entnehme 
ifh den Büchern von d'ücagne (s.Uteratur), 
denen auch mehrere andere hier f^bene 
Beispiele entnnmnipn ^ind. Bezeirhnet mai; 
mit e die Kurrektion, die von dem bei 
t Gnd abgelesenen Barometerstand p abzu- 
lieben ist. lim ihn auf 0 Grad su reduaeren, 
» gilt die Formel 

0,00010 p.t, 

Ce ia der Form 

0,00016p — j-0 

piehrieben werden kann. In Figur 24 ist 

u -104.0,00016 p 

I V = ~- e 

pwtst und die Skalen soweit gezeichnet. 



wie sie für den Gebrauch in Betracht kom- 
men: p und e sind dabei in mm angegeben, 
änd in der idlgemeinen Gleiehnng 

'i(aO(9«(«a) - ^) + fe(«*)WaO+ ^ 

2dhi'h) - 0 
die Funktiuneu von Uj nicht linear, so er- 
hält man für as irgendeine krummlinige 
Skala, während man für Ot und a, wieder 
zwei einander parallele Skalen hat. 
Auch hier mag ein den Büchern von 
d'Ocagne entnommen^ Beispiei stehen. 
Bezeichnet man mit fi die mittlere, mit a 
die exzentrische Anomalie einer Planeten- 
bahn, beide in Bogenmaß gemessen, und 
ist e die Exsentriritftt, so gilt die Kepler- 
sehe GMehiing 

a ~- e sin a = ^ 
Damit man ungefähr gleichgroße Skalen 
fflr u nnd ▼ erhilt, setst man 

u II V — 8 e. 

Wie die Konstruktion der gekrümmten 
Slcala leieht durchgeführt werden kann, soll 
hiwnieht erörtert werden. In dem in Figur 25 






Kg. 24. 



|llll|llll|llll|llil|IIM||lll|lill|llll| 

0 ai oi n fl» 
Fig. 26. 

gegebenen Nonidirranim gehören die unteren 
und die oberen Werte der Skalen fCir n niul n 
zusammen. Soll das Tomogramm wirklieh 
brauchbare erste Anniheningen fflr die 

I Lösung obiger Gleichung geben, so muß 
es allerdings in genügender Größe ausgeführt 

I werden. 

8* 



Digitized by Google 



116 



Omphisdie DttrateUung 



Auf Nomo^ramme mit drei beliebig ge-| 
krümmten Skalen — insbei^nndere kommen 
hier Skalen auf Kegelschnitten in Betracht — 
möchte ich hier nicht eingehen, %'erweise 
vielmebr auf die am Sciliift angegebene 
Literatur. Nur sei erwähnt, daS aUgemeine 
GleichuTiiren der Furm , 

i^Pilfli» Vollöl) fi(a,) 
<P*(<**) Vt(«t) ft(at) 
<P»(^3) 

sich durch dieae Methode danteüen JaeBen, 

denn da 

die Gldehunii^ eines Punktes in ParaOel- 

lvO()r<liiiat(Mi i^t, so >tpllt iihiue Dotprminnnfe 
die iit'iiijiguug dafür dar, daß drei Funkte 
auf einer Geraden liegen. Hierher gehört der 
bisweilen vorkommeiulrr Fall, daß man drei 
zwar geradlinige Skalen bat, die aber irgend- 
wi'lclip Winkel miteinander bilden. Dieser 
Fall läßt sich ans dcrii Satz des Menel.uis ab- 
leiten, nach dem für nebenstehende B'igur 26 
gilt 

AP CQ BR 
CP'BQ'AR - * 



1 n» — 1 

2 . 



1— 



fti-H 



- « 



Die Faktoren sind wie bei 
verschiedenen der Torher- 

sjehenden Nomogramme bei- 
gefUgtt um der Zeichnung be- 
queme Dimensionen an geben. 

y) Darstellung von Be- 
obachtungen. Erwähnt sei 
schlieAUeh noch, daß sich die 
Darstellung durch fluchlredite 
Funkte auch zur Aufzeichnung 
▼on Beobaehtungen eignet. 





Fig. 2$. 

bringt man nun auf AC, BC und AB der- 
artig Sltalen an, dafi 

CF - B(J " *'<*^> ' A R ^ Ua,, 

ist, schreibt an die gefundenen Punkte die 
a- Werte an und fimrl oben diese Werte 
ein, 80 erh&lt man eine Darstellung der 
Gleichung 

wo die f irgendwelche Funktionen der a 
sein können. Mittels eines Lineals oder eines 
gespannten Fadens vermag man also auch 
hit'i zu zwei gegebenen Werten Oi und a, 
den zugehörigen Wert abfinden. Ein Beispiel 
dieser Art der Darstellung zeigt Figur 27. 
Bt'zeicliiu't man den Bn « Imngsindex mit n, 
die Dichte mit d, so gilt für das spezifische 
BrechungBYermOgen 

" ^ d 11- -f 2 
In Figur 27 ist gesetzt 



Flg. 27. 



wenn man weiß, dafi der Vorgang einem 

Gesetz der Form 

folgt, oder wenn er durch ein solches Geeets 

iiiLMMiahcrt werden soll. Durch den Versuch 
wird man eine große Zahl zusammenge- 
höriger Werte Ol, at, a, festlegen. Man wird 
dann in ircrend welchem Maßstab fifai) uiid 

ifa(at) auf zwei paralleleu Skalen auftragen 
und wird, da man fflr Jeden Punkt Oa meh- 
rere WVrtepaare a, at haben muß, alle da- 

I durch festifclegten Geraden einzeichnen. 
Wftren die Werte genau und folgte der Vor- 
gang einem (rrsrtze obiger Form, so würden 
sich alle demselben Wert a« entsprechenden 
Crfradcn in einem Punkt schneiden. In 
Wirklichkeit wird das nur angenähert der 
Fall sein und man hat daher einen Punkt 
auszuwählen, der allen Geraden möglichst 
nahe licet. Sn werden möglichst viel Punkte 
der Skala tur Uj festgelegt, eine Kurve mög- 

ilichst glatt darch die tji tii!;ilenen Punkte 

• hindurchgezogen und durch Interpolation mit 
einer Skala versehen. Aus dieser Darstellung 
—insbesondere, wen na ^eine geradlinige Skala 

I hat — vermag man dann die Form der in 



uiyiii^ed by Google 



Gnij^iiscfae üantoUimg 



117 



der (üfirhunp auftretendni Funktionen tm 
btsümtnen. Beispiele dafür linden sich in 
dem TraiU d« Nomographie von d'Ocagiie. 

3. Darstellung von Vorgängen, die von 
mehr als zwei Komponenten abhängen. 
3a) Kombinierte flucbtrechte Nomo- 
gramme. Um Vor^ranirc die von drei und 
mehr Komponenten abli&ugea, d. h. also 
Bin Gleichuni;en Kwlselieii Tier und mehr 
Variablf'ii darzustellen, kann man die 
bödea im vorigen Atwchuitt bworocbenen 
Vetlwdmi efrweiterD. Wir bMeblltigen uns 
«nächst mit drn Rfcl?' nt hi mit fluclit- 
mhien Punkten. Haben wir z. £. eine 
GkiclniDg 

Ji(a,) + Wa.) + f ,(ä.) + - 0, 

M lUt ueh diese in xwa Gleiehoogen mit- 
lagen 

f,(a,)-^ f,(a,) =0 

Jede der Gleichungen läßt sieb durch ein No- 
nopunm mit fhichtrechten Punkten dar- 
M»"!!?!» und zwar läßt ?ifh die Skala der a 
für beide gemeinsam wiihkii. Die Skalen 
itr oia, legt man dann auf die eine, die für 
UiQ« auf die andere Seite der Skala für o, 
oder man kann auch, wenn man Platz 
sparen will, alle vier Skalen auf eine Seite 
aar o-Skala legen. Mit Hilfe der gegebenen 
W«rte a,. a, bratinnat man dann cfenfhielit- 
r((h"f-ii Wert von o, die durrli djosen und 
den gegebenen Wert a« gelegte Gerade 
«duMraet mf der vierten Skala den zuge- 
höriffen Wert a, nus. Man brauchte, wie man 
üelit, auf der o-Lioie gar keine Skala anzu- 
bringen, da man die Flnehtlinie nur um 
finfn Punkt dip>rr Skala zu drrhrn braucht. 
Iflunerhiu i»t es praktisch, um sich diesen 
Drehpunkt merken zu können, irgendeine 
ganz beliebige Skala auf dieser Geraden nn- 
lubringen. Die Ausluiirung eines sdi lieii 
SemfssrrammM zeigt Figur 28. Bezeichnet 
msn mit Emden f Grundlagen der Ballon- 
lultftiiig, Leipzig lüiü) die Tragkraft eines 
Ballons in kg mit G, sein Volumen in cbm 
mit V. die Trj^kraft eines ehm de^ Gases 
l»i normalem Barometerstand in kg mit T 
and die Normalhöhe mit n, so gilt fttr eine 
Imperator von 0* die Gleiebung 



ha— h|, 



logG+ j^g^J-logT.-logVr 
T 

log V -flog ^ = log Vr 

Die Xormaltragkraft T« ist in der Figur 
zu 0,7 kg angenommen. Die Skala Yr h&tte, 
wie oben erwilmt, fehlen kOnnen. 



100- 



0 

r»oo 

r- JOOO 
[-4O00 

'-im 

MOC 

7000 

v><» 

i-MOO 

=- «wto 



r-1600 
• >VIO 
^ MOO 

>- OÜO 
5" «00 

H-tHO 

^ iOC 

E'' 100 

T -m 



o.n 

Ol: 
W 



dt 



SM 



Kg. 28. 



Die Höhenzabi n ist darin 



bb 



dVOO 



Da derart itreNnmopramme nichts anderes 
als zwei koiiibijuerie fluthtrechte Rechen- 
tafeln sind, so sieht man nach dem oben 
erwähnten f2b^), daß alle Gleichungen, die 
durch Elimination von a aus den beiden 
Gleichungen 

Uiat) <P%iat) v,{a,j = 0 
f(a) fpia) yfia)\ 

und 

U(a») 953(03) Vs(«») I 

HSI ' " 

entstellen, -icli auf diese Art darstellen lassen. 
Ferner sieht man sofort, daß diese Metbode 
Isich nooh weiter veraDgemeinem IftBt; hat 

i man z. B. eine Gleichung 

f,(«,)^ f,(a,)-f •■■ •- ^u(nn) =0> 
so kann man dieselbe zeriei^en in 
li(«i) -r f»(a,) = Ol 



On~t + 'B-j(«a— 1) — fn(an) 
Man braucht also nnr n 2 rewöhnlichc 
flucbtrechte Nomogrararae mittels der Dreh- 
pnnktsgeraden miteinander zu koppeln. 

3b) Kombinierte Scbnittfnirven- 
nomri'.'i amme. Wie die flutliUeehten 
^ui: , iiine, BD lassen sich auch die kar- 
DieieGkiehaag kann man dann zeriegeninitesiechen Kechentafeln aneinander kuppeln 



jn b» der Barometerstand in der Höhe ha 
^ Logirithmierk man die Gleichung, so wird 

Io.G-lo.V-logT-H^j^' 



0. 



uiyui^ed by Google 



318 



GraphiBcfae Darstellung 



und zwar läßt sich durch Kombination 
sweier karteabcher Nomogramme gans all- 
gemein «ne Glaehung 

F(ai, a„ a,, a«) 0 
darstellen, die durch Elimination von a aus 
zwei Gleic&uiigeii 

r(ai, Qj, a) =^ 0 und tp (a,, a«, ai ^ 0 
rnt>t;inili'n ist. Man zeichnet zunächst für 
l{ui, a,, a) = 0 in gewöhnlicher Art eine 
Rechentafel (aa). Da dazu, wie wir gesehen 
haben, zwei der Kurvenscharen beliebig ge- 
wählt werden können, so können wir wenig- 
stens für die Kurven u - tonst eine be- 
stimmte Kurvenschar, etwa zur X-Achse 
narall^e Gerade, yonehreihen. Neben diesem 
Nonioirramni wird ein zweites für die (»lei- 
chung <piaaCiia) = 0 &o kouätruiert, daß man 
dieselbe Kurvensehar a — const wie im 
er-tPii XomoKraiiini beiuitzt. Das Schema 
eines solchen Tomogrammes zeigt Figur 29. 



sogenannten binären Skala, auf Benutzung 
soiehw binftren Skalen beruht die Ausdeh« 





Fig. 29. 



Ist etwa zu gegebenen Werten ai, Ot« o^ein 
Wert a, zu bestimmen, so sticht man die zu 

Ol, Uj irohörcnden Kurven links auf, durch 
ihren Schnitt wird eine Kurve a = const 
bestimmt, die sieh in dem zwmten System 
mit ilvr iTireluMieii Kurve rzjin einem Punkte 
schneidet, durch den die gesuchte Kurve a« 
geht. Figur 30 gibt wieder eine DarsteUnng 
VT 

der Glelehnng Cr » die wir genau wie 

fflr Fi|?nr 88 in zwei Gleichungen zerlegen. 

In der Zeiclitiun^ ist wie oben II = h«— hi,ge- 
setzt. Ein ausführliches Tomogramm dieser 
Art findet sieh in dem ol>en erwShnten Werk 

von Enulen, doch ist dort die Temperatur 
als Variable eingeführt, während die Tra^^- 
kraft des Gases konstant To = 0,7 kg ge- 
w;i)ilt ist. Besser wie die Anordnuiitr in 
obiger Figur würde ilie in Form eines hexa- 
gonaJen Nomogrammes sein. 

3r) Hinäre Skalen. Betrachtet man 
nun in Figur 30 das Nomogramm aus (t, H 
und Wt ÜB das wesentliclie, so kann man 
annehmen, daß die Kurven Vr mit zwei 
Ziffern versehen sind, namlieh mit einem 
Wert T und einem Wert \'q Die Werte dieser 
Kurven bestimmen sich dann mittels einer 



Fig. ao. 

iiiiiiL' der Nomogramme auf Gleichungen 
mit mehreren Variablen. Versielit man z. B. 
jede der Kurvenscharen eines kartesischen 
Reehenblattcs mit einer binären Skala, so 
daß jede eine Bezifferung trägt, die sich aus 
zwei Variablen zusammensetzt, 80 könnte 
man auf diese Art Ctloichuncron zwischen 
sechs Variablen darstellen. Das Schema einer 
hexagonalen Rechentafel mit binären Skalen 
zeigt Figur 31. W&hrend man durch ein ge- 




Fig. 81. 



ülei- 



wohnliches Tomogramm dieser Art 
chungen der Form 

f.(ai)^f.(a.)-i-f,(a,) = 0 

j darstellen kann, lassen sich hier Gleichungen 
! Jil«!. ßi) + Uin.s ßt) + fjla,, ßz) = 0 
I wiedergeben. Als Beispiel ist die P>weitening 
I der oben Figur 28. 80 benutzten Gleichunc 
, für den Fall gewählt, daß Luft und Gas die 



üigiiized by Google 



Oraphisdie Dantettoog 



119 



fenuinsame Temperfttiur t h»b«n. Ist a der 
AudeliQungskoemsieiit der Lnft, so hat 
milk die CuieliiiiiK 

VT 

G- (1-at). 

Für U i»t in Figur 32 eine gewöbnlicbe Skala 
infgetragen, wAfannd T und V zu der einen 



t!0 




!oeis,..-s: 

1400 ^>'\:-''.<' ■ 
1200, <''>^ 




Fig. 32. 

G und t zu der anderen Skala kombiiilort 
«ind. Zum Gebrauch ist natiirlicL ein Dia- 
positiv mit drei sich untar 60* schneidenden 
Geraden nötig, die immer senkrecht zu den 
SkaLeo verscnoben werden müssen, z. B. 
wird man drn eim n Strahl etwa durch das 
leraessetK' Jl fuhren, den anderen durch den 
Schnitt der gegebenen T- und V-Kurveii, 
dann schneidet der dritte die gegebene t- 
Korve in einem Punkte» dureh den die ge- 
(«ehte G-Kurve geht. 

Genau wie in hexagonalen und anderen 
ScimittkHrrennomograuuiiea Icajiu auw auch 

Skalen eines fluentreohten Nomofremmes 
v\'.\\i.A< binärer Skalen beziffern, wie das 
'chematiäch Figur 33 andeutet. Ein der- 
irtiSN NomofH'nnim mit murnUden Skalen 
«ürdf dann elienfans zur Darstellung «ner 
Gleieiiuiig der Form 

t.(ax/?i) 4- f.(a„ + fa(a„ /?,) = 0 
venrandt werden können. 

Xnri i?t man natürlich nicht an binäre 
Skalen gübutideu. wundern man könnte jede 
beiden Kurvenscharen einer binären 
äkala wieder doroh eine binäre Skala be- 



ziffern, so daß man auf jeder Kurve des 
Schnittkunren- oder auf jedem Punkt des 
fhichtreehten Nomogranims vier Variable 







tf?} 
Fig. 33. 



kondensiert hätte und so fort: doch würde 
das kaum noch prakiisdie Bedeiitiinir liabeii. 

3d) Mehrfach bezifferte Punkte. 
Ebenso wie man doppelt bezifferte Linien be- 

nutzt, kann man auch nielirfach bezifferte 
Punkte verwenden. Kehmen wir wieder 
die oben (aba) besprochenen Paratlelkoor- 
dinaten nnd l)etrachfen die Gleichung eines 
Punktes, unter der Annahme, daß die drei 
Funktionen von zwei Variablen abhingen 

u f (a ß)-\-y(p (a. ß) + y (a, ß) 0, 
80 erhält man für jede^ konstante a und 
variable ß eine Kurve, die sich zu einer a- 
Schar ordnen, ebenso erhilt man Iflr jedes 
konstante ß und variable a eine Kurve einer 
zweiten ^'-Scbar. Jeder Punkt trägt als 
Schnitt einer a- und /3-Kurve die betreffen- 
den Ziffern a, ß. Hat man drei solche ver- 
schiedene Systeme von a- und ^-Kurven 
konstruiert, m» das Figur 34 andeutet, so ist 





>v</ 

fig. 34. 



die Bedin^ng. daB drei Punkte auf einer 
Geraden liegen 

Uidußi) (fiiat.ßi) V'i(«i /?!^{ 
f «ja«, ßa) (ftifit- ß_t) V2(«i- ßi^ I ^ 



) «^alcts, ßi) V'ai«3' ßi) 



Gleichungen, die sich auf diese Form bringen 
lassen, können also so daruostclk werdiMi. 
Besonders brauchbar i-t diet-e Methode, wenn 
zwei der Skalen gewübnlicher Art sind nnd 



uiyui^ed by Google 



120 



Graphische Darstelliinp 



nur die mittlere aus doppelt kotierten Punkten 
besteht. In diesem Pul, wo mm eine Glef- 

ebung der Form 

li(o,) f,(a,. IJn,) <f,{at. + 

Vi(«t. ptl - ^ 
bat, oettt man 

u - l,f,(a,) V = l,f,(a,). 
Für u und v erhält man parallele i;eradlini£re 
Skalen, wahrend die Schar der doppelt be- 
afferten Punkte die Glaiehnng 

.-f,(a„ ß,) + r /^»^ + V'i(ar ßt) = 0 

Ii '% 

hat. Vielfach werden in dieser Form Rethen- 
tafeln snr LOenng Ton Glaiebangen 



7 

c 

4 

s-i 
1 

0 

•1 

■i 

•4 

■s 
•«-= 

I 




lassen. Um nun eine Wurzel einer allge- 
meiDen GleiehiinfrdrfttenGradeesnfinden.hat 

man (Mii Lineal auf die durch das [i iiiui rj 
der Gleichung bestimmten l'unkte der beiden 
pwaDelen Skalen sii leffen: die Vertikale, 
die durch den Schnitt de« Lirir.ilr-; mit der 
durch die Gleichung beKtimmteo n Kurve 
geht — die n-Werte »ind eingeklammert — , 
z\hx eine Wurzel S der Gleirhnn?. Es sind 
in der Figur nur die «irischen den p- und q- 
Skalen liegenden positiven Wurzelwerte Mn> 
getragen. Will man auch die negativen Werte 
haben, so ersetzt man z durch — z und erhält 
die Gleicbang 

z" — nz' + pz — q ^ 0, 

die, genau wie die obere behandelt, die nega- 
tiven Wurzeln liefert. Hat man Werte von 
n« Pt 1* die in der Figur ntebt enthalten sind, 

so setst man s ^ „ und bestimmt m so. daß 

m 

die in der CHeiehung 

m.nz'* f m'pz' + m'q 

auftretenden Koeffizienten in der Zi ichnung 
enthalten »ind. Die hier abgedruckte Figur 
gibt nur das Schema einer solchen Rechen- 
tafel. Bei für den Gebrauch heptimmten grö- 
ßeren Tafeln sind viele der u-Kurven noch 
mit Skalen fttr z versehen, um die Wurzel- 
werte genauer bestimmen zu können. 

3e) Nomogrannu e mit beweglichen 
Teilen. Zum Schluß sei noch kurz auf 
Nomogramme mit beweglichen Teilen hin- 
gewiesen. Der einfachste Fall ist da der, daB 
mehrere Skalen gegeneinander parallel ver- 
schiebbar sind. Aus Figux S6 liest man so- 



0 



hiiiiiiiifi I 1 1 iiitriiiiniiir''i i fai*o) 



I Illing 
ri t I I n I I I r 
r I I I nur 



I » I I I I 1 



P I I I I lu^* I I I I fffii: 

„f i I I I gT 



f,tx,) 



hergestellt, die vier Glieder haben. Figur 35 
zeigt ein solches ISoniogramm für 
I» 4- nz " + pz -f- q =s 0, 
dort ist u =^ p, V ^ q gesetzt, so daß man 
fftr die beiden Kurvenscharen die Gleichung 

z» + nz* -1- uz 4- V = 0 
erhilt. oder in gewöhnlichen Koordinaten 
1 — z z* 4- nz* 

1 4-^ ^ 1 + r 

Kurven, die sich selir einfach konstruieren 



Fig. 86. 

fort ab, daß es sich, falls man n— 2 gegen 2 
feste verschiebbare Skalen hat, um Dar- 
stellung einer Beziehung der Form 

f»(Xo)+ f »(Xi) + f .(X,) + ...+ fn-i(Xn-i) -fn(Xn) 

handelt. Das bekannteste Beispiel dieser Art 

ist (irr L'chr/iiK lilicIse Inirarithmisclie Rechen- 
schieber, bei dem es sich um Gleichungen 
f,(x,) -f- f,(x.) - f,(x,) 

handelt, wo f(x) ^ logx, logsinz usw. ist. 

Statt dereinfachenSkalen kann man hier auch 
binäre Skalen verwenden und so Gleichungen 
der Form 

'i(o„ ^,)4- f s(at. . . + «»-i(a»-i. ^a-i) 

—fnCan, ßm) 



Digitized by Google 



121 



darstellen. Ein Beispiel dafür findet sich 
in der Zeitschrift für Mathematik und Phy»>ik . 
6i, 1913. Eis ist ein Rechenstab mit zweit 
testen und xwei vencbiebbaren Skalen, deren | 
dne bin&r igt. Es handelt sieh dort um die f 
Berechntiiii: der Tragfähigkeit eines Frei- 
ballons; für diese J:{«cbnung kommen die 
dni Gleichungen 



tind: O. LoriOf SpnittU oitgthrainche und 
trtmtundtniU Kunok, t. Aiff. Leipzig 191^11, 

Fr. Am miler«. 



-at) 



Gray 

Am. 



n V 



a 



1— » 



Geboren am 18. November zu Paris, Oneida 
'County, im St«ar New York. Er widmete sich, 
:nach anfänglichen) Stmlium der Median, der 
t Botanik, bereiste von 1838 bis 1839 Europa und 
ward« 1842 Professor der Natnrgescliicbte am 
Harvard CoIIp^p in New Cambridge (Massachu- 
setts). Er starb (lortselbst am 30. Januar 1888. 
Er hat sich diirch <lie i'lrforschuiig un(i Dar» 

.n Betracht ^von denen cHe erste ..bon sehen -»^^^ "i^C^o!^ ^^^^^^^r^i 
in anderer Art dargestellt ist. Die zu den 1838 bis 1842,3 Rle., „Genera Boreali-.^mcricani 
einzelnen Gleiehungen gehörenden bintren liUustrata", 1848 bis 1849, 2 Bde.. „Svnoptical 
."^kaleii sind auf einem Schieber vereint. Flora of North-Amerii a- . New York isTB bis 
wahrend die einfachen Skalen für alle 1884, 2 Bde.) um dieäi's Land gru&j Verdienste 
dni Gleiehtlllgen gelten. erworben. Außerdem ist er der Verfasser vieler 

I Lehrbücher, kleinerer systematischer u. a. Schrift 
Die RechenstAbe kann man auch so ab- ten, die naeb seinem' Tode in Auswahl von 
Indern, daß man die Skalen auf zwei reffen- C. S. Sargent (2 Bde., Boaton 188S) heraus* 
einander drehbaren lionztntriscluMi Kreisen gegeben wurden. . 
anbrino:t. Auch Rechenschieber dieser Artf 
sind im Handel zu haben. S( hließlich kann , 
man zwei Nomogramme, von denen da^; eine | 
anf darchaiehti^^es Papier f^ezeiehnet ist, 
aufeinandpf verscliiehbar nder «meitianderj 
drehbar machen. 3lau hat »o z. B. Tafeln ' 
mit einer drehbaren Skala zum Aufsuchen 
der Loparitbraen hergestellt (Werkmeister, ' Geboren am 14. März 182H in Elberfeld, «tstorben 
reber er auhische Tafeln für Funktionen «"».St'- August 1892 m Marburg. Studiert» 

ei>.er Verün.ierlichen usw.. Zeitschrift für i ""J^ ^^^^!^TSv^L,^^f!^t^ 

u«fko»...»;L. ..„j T>i,^ ;i, iuii\ A..«u I Zoologie und unternahm naen seinem Staats- 
3iathem»tik und Physik 59, 1^11). Auch |p^„,„|:„ .visMovchaftliche Heis.n: so besucht* 
«od Tafeln diMer Art «ur Rraphischen Be- ■ j^ög du u.inatisclie Kü^i« und im Ungarn 
rechnung sphärischer Dreiecke im Handel zu „„d Serbion. 1659 ließ er sich in Elberfeld als 
haben. Auf derartige Noroogramme cinzu- praktischer Arzt nieder. Seiner Neigung für 
fehen. wfirde aber hier zu weit führen. I Zoologie folgend ging er 1862 nach Bonn und 

h.ihiüt'f rtr s|r]i hier als Pri^'atdozent für Zoologie 
Literatur. Zu fi u. ■ „j at^c ndt Arbtiten: und verglei< hen<le .Vnatomie. 1866 bis 1867 
}l. ü ffcagne, X ni .ijnphie. l'ari» — unternahm er eine IJeise nach den kanarischen 

Drr»elb«, Traii« de SvtHogmpfiir. I'nrin iS'ju. Inseln, als deren Frucht er 1868 die Reisebeschrei- 
— R. Mehmkef Beitpieh ijraphitchrr Tn/eln bung und im folgenden Jahre „Untersuchungen 
Uli Bemerkung äber die Methode der ßncht- über einige merkwürdige Tiergruppen des Arthro- 
rrelaen Piintte. ZHttrhr. /. Math, tmd Phys., 44, poden-nnd Wurm-Typus" ( Bertin 1869) Ter9f fent- 

18'.' — /■•. Si-hHHna, Vrfpfr die 3omoarauA»> ;' liclite. 1870 wurde er als Professor der 7üol(»":iB 



GreefT 

Richard. 



/■'. S<-hil llitfl, Vfftr die yomographie 
r..., }[. <f(Jca<,iit. Leipzig 1900. — G. Penct, 
'.'fttni di XftHograjia. Liforno 1901. — Rteet, 
La Somogra^. Born 1901. — • U, Führltf 
Keekenbutter. Berlin I9(U. — M. dPOet^gn«, 
ft,>,-:! .'!„>i>tißr, f. Auß. F^iri» Km. — 1?. 
dt' Hraupnlre, Graph» and Ahaeu»et. Priii- 

-.;■:.< -iw! ,i/,j,h'aifioi>. M.nirat J(M)?. W. 



und viTglficheudea .Vnatoniie nach Marburg a. L. 
berufen. 1874 besuclite er <lie zoologische Statimi 
zu Neapel und verölten liiche die Resultate 
seiner dortigen Studien unter dem Titel: „Ueber 
das .\u2e der AIciopiden", (Marburg 1876). In 
den Jahren 1879 bis 1880 unternahm er wieder 
größere Reisen nach der Schweiz. Portu>:al uml 
tl Ocugni-, r.ilrul pmphitjut et Jt'otHoyraphie. den kanarischen Inseln, welche ihn zu der 
Piiri, i9fjs. — Vt nn dir g ende ArbtUen: L. Schrift: „Studien über die pelagischen Anneliden 
i M lmm u:, MUhadee frafhiquet pour Vexpremvn \ der kanarischen Inseln" in der Zcitsclirift 
de$ ä traü mriabUt fgeirgenüü* der\tfit wiswnschaftttelie Zoologie Bd. 32, 1879, 
P^ihtfT W.ii.niffifltiin'i durch du» Ministerium j veraulaßte. Ferner schrieb er noch „Die 
üßinHuhtn Arifciten ge«ammrlu Abhand- Echiiiren", Xova Acta der Kais.-I/ op.-t'arol.- 
'«i>jMi>. Pari» 187S. — J. MaH»au, Memoire .Vkadenuc der NaturfotMher, Halle 1>7'J. /.u 
*ur l'inUfrviUon graphique et te» aftplieation». , erwähnen ist weiter noch seine Bearbeitung 
Gma tus. — Betreffend Kurven, dte der Echinodermen» Finna Japans in Beins 
d*rekmath«m€HUcke Formeln gegeben I „Ji^ nach Stndi»! nSamnMngeBtaUt** (1881). 



iJigiiizeü 



by GoO^C 



Oreeff — Orothuss 



Von bleibendem Wert« »ind auUerdem iiuch seine 
«BerkMut tOehtigMi Ptotoweiwrlwiten. 

Literatur. iUgfvicine Dfutxrhe Biographie, R't. 4g, 
19<t4- — KovHchclt, I'eher die EitUtehungst- 
ge»chicfitr und ireitcrr KmiriiLi'liiDfj rirr Zi'ol'i- 
yitchen IniOtuU der UnivertiUU Marburg. Ver- 
handtungen der daittehen toologUehat tit$ett- 
»eht^, 1906, 

W. 



Nehemia. 



öifentlirht. Ueber »eirieu Lebetitilauf.üeiue Ei^en* 
art und seine Leistungen gibt der ausführlidhfl 
Nekrolog Aaskouft. in dem A. W. UofmanB 
«ein Len^n, Emil Fischer und H. Caro seine 

Vcnliensto 11111 Wissenschaft und Technik lit W- 
vnll geschildert haben (s. Jter. d. ehem. Ges. 24, 
1007. & 1). 

R von Xev«^, 



Geboren 1628in Cdventi y (Knglainl ). Erstudierte 
Me<lizin uml lit'b sich «iarauf als Ar/t in seiner 
Vaterstadt nieder, wo er in »einen Mußestunden 

Ehysiologische Studien an Pflanzen betrieb, 
lie Roysl Society, der er seine Ergebnisi« mit* 
tMlte, nahm diese so günstig auf. daB er 1672 
veranlaßt wurde, nach I^nil<Mi iif)<'rzn'«ii'<lt'lri. 
Hier »»rwarb er sich eine ausgiHltlmic l'r;i.\is 
als Ar/t, uurde zum .Mitglie«! und 1677 zum 
Sekretär der Royal Society gewihlt. 1682 faßte 
er seine Arbeiten in dem berOhmten Werk „Ana- 
tomy of plants" (London) zusammen, durch das 
er zum Begründer dieser Wissenschaft wurde. 
Er erkannte «Iii- ZusjiniiinMi--ctziiii{: lU's l'flanzcn- 
körpers aus Zellen, untetschied «lai ravonchytn 
von den langgestreckten Fasern und tk'fäflcn, 
und beadiiftigte sich auch mit den Winde* 
pflanzen and der pOaniliehen Sexnalitit. Er 
starb SU London am 16. März 1711. 

W. £uMan<L 



Peter. 



Cieboren am 6. September 1829 in Kirchhosbach 
(Hessen), gestorben am 30. August 1888 in 
IJouriuMiiouth. Auf seine Entwickelung als 
Forscher im Gebiet« der organischen Chemie 
haben H. Kolbe (Marburg) und A. W. Hof mann 

gamals in London) den ^öAten Einfluß geübt 
rfeOseiate sich abm' bald alsdurehausorinneller, 
bahnbrechender I?4^oharhter. Setnr \virrui<rstpn 
Arbeiten waren dti Jirlorschung der vuii ihm in 
Marburg isäy entdeckten Diazoverbindutipen f:e- 
widmct. Diese originellen, weithin .sich erstrecken- 
den Unter«u( iuingen "chören zu den klassischen 
Leistungen im Bereicne der Chemie und haben, 
nachhaltig wirkend, reiche Früchte geseitigt. 
Grieß selost fari«! «ien feber^Miii; von Diazo- 
Verbindungen in Azokorpt^r; üUt die technische 
Ausdehnung dieser Reaktion, die zur Begründung 
der bitthenden Industrie der Asofarbstotfe fahrte, 
mirde von anderen ausgeführt. Ihr geistiger 
Vater ist Grioß gewesen. Alle nicht zur Gruppe 
der obigen Arbeittii gehörenden Untersurhunjren 
zeigen ihn als genialen 15( iili;irhter. Trdt?, '■einer 
verantwortlichen arbeitsreichen Stellung lu der 
Technik (in der Großbrauerei von Ailsopp Sons 
au Burton on Trent) vermochte Grieß die 
spesieUe organische Chemie mit autgezeiehneten 
Beobachtungen zu bereichern. Seine llaiiyit- 
arbeiten bind in Liebigs Annaien. in den Be- 
richten der deutschen chemisrhen Gesellsrhait 
und im Journal lür praktische Chemie ver- 



Griffelschiefer. 

Die Griffelung der Schiefer ist ein dyna- 
I misches Phänomen, entstanden durch Zu- 
sammenwirken der Schichtung und der 
irgendwie dagegen gene^;teD transversalen 
f Schieferung. Bei der Vwwitterung zerfallen 
die (ie>teine in u'rifleliilinliche Splitter. Es 

früudet sich darauf die üriffeliodustrie z. B. 
es Thttiinger Waldes (vgl. den Artikel 
„Gesteinsabsonderung**). 



GrlsebMli 

Au^st 

Geboren am 17. Aprii 1S14 in ilannover. Er 
studierte von is:^2 ab in Göttingen und von 
1S34 bis 1836 in Berlin .Medizin und Natur- 
wissenschaften. 1841 wurde er in Göttingen 
au lierunlentlirlier und ]^47 ebemiort ordentlicher 
Professor lür allgemeine Naturgeschichte. Seine 
Vorlesungen wurden spati; auf systematische 
und physiologisehe Botanik eingeschrinkt. Be- 
rufungen nach andenrirts lehnte er ab. Nach 
mannigfachen \vi>sen';cViaft)irbi>Ti Keinen durch 
Europa sVAxh er zu Gütlingen am ii. Mai 1879. 

(iri("iel)ach nahm in seiner wissenschaftlichen 
Tätigkeit die Anr^uugen A. v. Humboldts in 
pflanzengeograpidseberlteziehung auf und suchte 
die Zusammensetzung der Pflanzendecke vor 
allem aus den klimatischen und Bodenverhält- 
nissen abzuleiten. Diese Studien, in denen die 
wissenscliaftliehe Ue*ieutung von Grisebach liegt, 
faßte er iu dem zweibändigen Werk „Vegetation 
der Erde nach ihrer klimatischen Anordnung" 
(Leipzig 1872) zusammen. Minder bedeutend sind 
seine l^istnufren al^ SvMcmntiker und Florist, als 
welcher er u. u. liii- Vloten von Westindieu — 
«lie-se im .\uftrag der britischen Regierung (IS'/J 
bi» 1864) — und von Argentinien (1879) auf 
Grand von Herfaarraateriar bearbeitet hat. 

Literatur. J- Itrinkf, fn '!> 1 Holanitchen Z' iOmn, 
Jid. 2fJ, ISt'J. Htrr auch rin Sehrijltnverteiehnu. 



Grothnss 



Theodor, eigentlich Christian Johann Dietrich, 
Freiherr 



( M'horr'n am 21". .laniiar 17^*.^ in I^eipzijr von Kui- 
laiider I.Jteni, j;»b!urben am 14. Mar/ l'^'l'l auf 
seiner Besitzung Geddutz in Litauen. Kr lelite in 
den Jahren 1803 bis 1808 zu seiner Ausbildung 



üiyiiizea by Google 



Grothuss — Gnindwai^ser 123 



ia Leinz^, Paris, Bom, NeuMi, fibcrnahm dann 
du Eroeat Geddutz and widdiete sich da wisscn- 
schaftli<-lien l'ntprsuchnngon auf physikalisch- 
rh«niischem Gebie t. Im Jahre 18()6 veröffentlichte 

sT l iitt-rsiK Illingen über die ZiTsctziiii^r des 

Wassers durch den elektrischen Strom und gab 
daran ansrhlieflend di« «nt» ThMffiB dtr »Idk&o- 
Ijtisdwn DiMOSMtioiu 

ML Uruüe. 



SIr Waiiam Robttt 

Geboren am 14. Juli 1811 in Swan.sea, frc-storben 
&m 2. Aupost 1896 in London. I'jr war Jurist 
und praku/Jf-Ttc tüuf Jahre als Rechtsanwalt 
in London, wandte sich alsdann der Physik zu 
ond wirkte von 1840 bis 1846 als Professor der 
Physik an der London Institution. Seit 1840 
war er Mitglied der Royal Society, 1875 wurde 
rr Rifliter am Hifrh Courr of JiL^tice, Grove 
konstruierte 1839 ein konstantes galvanisches 
Element, unter dem Namen der (iruveschen 
fiattoie bekannt, und «ine gslvanische Gas- 
btterw. 1847 gelang ihm die Feststeltnng der 
th^rniisi hen Assoziation des Was.sor';. Weithin be- 
kauiii macht«?n ihn seine Vorlesiin!:;en über ,,Corre- 
lattons of physieai fori es"; sie .-ind in deutscher 
UebonetnugVon Schaper, Brauoscbweig 187J., 



GrnndwaBser. 

L DeßBitioB. S. Bewegung des Grondwaners. 

3. OrnnduasserspiefTf!. 4. Artesisches Wasser, 
5. Herkuuli di.^ I iriindwiT^sers. 6. Beschaffenheit 
vin drund- und Flußwasser. 7, Chemische 
Wirkungen des Grundwassers. 

I. Definition. Von verscliiedciit'n Autoren 
wird Verschiedenes unter der Jiezeicimung 
Grundwasser verstanden. Während Keil- 
hack „unter Grundwawer im Gegensatz 
tm Oberflichenwasser alles unter der Erd- 
oberflache befindliche, auf natürlichem Wege 
dorthin gekugte (liissige Wasser" ver- 
steht, win Hast dieee Bezeiehnunf; ledig- 
lich auf Wasseransiinmilungen in lockeren 
uad lesen Gesteinen beschränkt wissen. Ailes 
tif den Schiehtlllehen and KIfiften fester 
flfsteiiie anfresammelte Wasser wird zum 
(^uetlwasser gerechnet 2Joch weitere Tren- 
nangen weraen Ton Stener ausgefOhrt 
Die (iesamtheit des firiFFifren Wasser-; unter 
der üj-doberfläche nennt Steuer Buden- 
viaser und wie Haas nur den Teil Grund- 
wasser, der in lockeren und lo.sen Ablage- 
rungen vorkommt und eine zusammen- 
hängende Masse bEdet, Die in durchlässigen, 
abcK nieht lookaen niid loeen, eondecn festen 



Schichten vorkommende, zusammenhängende 
Wassermasse wird Schichtwasser, dM auf 
Klüften, Schicht fii<ren und Spalten im 
festen nndurchlä&sigen Gestein anceeiunmelte 
Kluftwaseer genannt. Keilhsok rerwirft 
alle diese Unterscheidungen, ila er< ; iiti ;'lich 
sei, Grenzen zwischen den einzeiueu ije- 
griffm m liehen. „Wie nennt mtui dn Wweer, 
welches in poröseni und zugleich klüftigem 
Gestein enthalten ist?" Unzählige Male 
trete Sehicht- und Kluftwasser aus festem 
Gestein in lose Trflmmergesteine über und 
umgekehrt. Auch hänge die chemische 
Zusammensetzung Mnes Wassen nieht davon 
ab, ob die Gesteine aus lockeren Trilmmern 
oder festen Felsen bestehen. Gerade der 
zuletzt genannte Einwand zeigt, daß die 
T^nter>'chcidun^en in der Tat keine idealen 
sind, da so wichtige Eigenschaften wie die 
ehemischen nicht in ihnen beriu k.^ichtigt 
werden, aber «ie «cheinen mir dennoch zweck- 
iiiaUig, da sie auf erhebliehe Verschieden- 
heiten in den Ansammlungsloriiien der Hnden- 
wässer gegründet sind. Während Grund- 
und Scnichtwasser (im Sinne Steuers) 
zusammenhän<rende Xi\eaus bilden, ist dies 
bei lüuitwäasem zumeist nicht der Fall, 
sondern unmitteltMU' bonaehbarte Spalten 
können nach Herkunft, Bewcfriins;. Tt'mjie- 
ratur und Zusammensetzung der gelösten 
Stoff» ▼«reobiedene WJhser fuhren. 

Sohichtwasser ist vom Oriindwasser durch 
das häufigere Auftreten hydrostatischer 
Dniekerscheinungen (arteslsohe Wässer) 
nitterschieden. Doch entsprechen Steuers 
Bezeichnungen nicht ganz den allgemein 
üblichen, denen wir uns hier insofern an- 
schließen wollen, als wir Steuer?; (Grund- 
wasser als Gruudwas.ser im engeren Siuue und, 
dem allgemeinen Sprachgebrauche gem&S, 
mit dem Schichtwasser als Grundwasser 
im weiteren Sinne zusammenfassen wollen. 
DemgemäB wird uns A»s in Keilhacks 
Definition zum Grundwassergerechnete Klult- 
wasser liier nicht näher beschäftigen (davon 
wird im Artikel „Ouellen" frehandeli i. — 
Unter Grundwasser^iegel oder Grundwasser- 
wellc versteht Keil hack „die Oberfliehe 
de.sfhissii;enWa.ssers unter der Erdoberfläche". 
Wir definieren iiier den Grundwasserspiegel 
als die Oberfliehe der GrandwagBeransamm- 
lun^^en in der Krdrinde. Als Oundwasser- 
scbeide sei mit Keilhack entsprechend der 
FlnSwasserscbeide die Linie bezeiebnet, 
welche <lie jeweiligen höchsten Punkte des 
Grundwasserspiegels miteinander verbindet. 

a. Bewegung de« Grundwassers. W as>er- 
an>ammlungen finden im Erdboden in 
vvas&erdurchlässigen Gesteinen über undurch- 
lässigen statt, Sie stehen im ganzen nicht 
still, sondern verhalten sich ähnlich wie die 
Ansammlungen von Wasser au der Erd- 
oberfläche. In Hohlfornien der undurch- 
lässigen Geetemsschiohten stehen Grund- 



uiyui^ed by Google 



124 



Grundwaeser 



WABserbeckeUf oder es bewegen sich in Tälern 
imd SeUuefaten breite oder solmule Grund- 
mmerläufe, oder das (irundwasser folgt 
«b Strom dem allgemeinen Sehichten- 
ccf IDe, es fIteBt vom Mberen tarn tieferen 
Nivpaii. Im r.ec;en^atz m den Oborflärhen- 

Sewässern ist jedoch das Grundwasser in 
er Bewegung stark von den Besonderheiten 
des Wirtsgesteins und anderen Faktoren ab- 
baugig. Slichter findet vier Momente, 
welche auf die Bewegung einwirken: 1. die 
Cicstalt 'ItT l'orcn dos Ix'hfrbergenden Ge- 
BLeiiis (dit' Kapazität. Wasser zu übermitteln, 
ist fur i^roße Poren sxröüer als für kleine), 

2. die Porosität do^ (icstt>ins (hei crlcichen 
anderen Bedingungen ist die Bewegung 
stärker bei hoher als bei niedriger Porosität), 

3. die Nt'iiriiiiir'-näche des Einfalls oder der 
Wechsel iiu Eiutall oder Gefälle, durch die 
Ltageneinheit in der Bewegungsrichtung 

femcssen (der Fluß Ist naturgemäß bei hohen 
ieigungsflächen größer als bei niedrigen), 

4. (iio Wassertemperatur (für höhere Teniiif- 
raturen ist die Fließbewefung größer ajs 
fttr niedrige). Anf Grandf solelier Ueber- 
lot,Mini;en haben verschicdfiie Forscher ver- 
sucht, die Geschwindigkeit der Bewegung 
mit Hilfe von Formeln Sil erMuren. Sonabm 
Darey an, daßdie Bowt irungdes Wa^sprsciner 
Bodensäule in einer bestimmten Kichtung 
proportional Ist dem IJntersehied im Gefille 
ati (len Knden der Säule und entgegengesetzt 
proportional der Länge der Säule. Daraus 



ergab sit h die Furinel v 



k 1^ , wobei k die 



Korngröße der Bodenteile, ti die Neigungs- 
diffovns an dm Enden der fiodewftule, 
h die lAnge der Säule darstellt. Hasen kon- 

Btmierte dieFormel v»cd* y(0,70+ 0,003 t), 

wuhv'i c eine Konstante, d die effektive 
Korngröße des Bodens, h der Gefällunter- 
eehied, I die Mftehtigkeit der Geeteinsschicht, 

t die Tein|)er;i!itr ist. Reohjichtet wird die 
Bewegung mit Hilfe von Bohrlöchern oder 
Bnunen, indem man Salz in das stromauf- 
wärts gelegmo Rohrlui h M lnlttet und ent- 
weder uach der Methode von Thiem aus 
dem abwärts gel^enen Bohrloch regelmäßig 
Proben bis zur Fe^fsf c-IbinL' iles Aiiftreton'-' 
dte Salzes entnimmt i>der nach ISiichter 
mit HiliC der Elektrolyse die Ankunft des 
salzigen Wassers konstatiert. Anstntt der 
Salze werden auch Farbstoffe verwendet. 
Thiem fand in den feinen Sauden von 
Stralsund bei einer Xeiu'iitii: des Grund- 
wassersj)iegels um 2 i 2U mm auf 1 m) eine 
Gesehwmdigkeit von 3,5 bis 4 m in 24 Stun- 
den, Heim im Kie^ des Knitnentals bei T",,» 
Gefälle 8 m, im Limmuiial bei \/,oo (iefäilc 
4 bis 6 m. 

Von den Oberflächenformen des vom 
Grundwasser durchströmten Gebietes braaoht 



keinerlei Abhängigkeit in der Bewegunge- 
riebtung n'nd Geschwbidii^it zu beeteben. 

Nicht selten bow<^en sich Gnind\sa^«pr- 
I ströme unter Hügeln von deren einem Fuß 
cum entgegengesetzten. Gnindwasserseheide 

und oi)eril<u^enwasseesolidde fallen also 
hier niciit zusammen. 

Vielfach bewegen sieh Gmndwasser- 

strfirne in toten, von durehlassigen Gesteinen 
ausgeluUien Tälern des Untergrundes, die 
in keiner Beziehung zu heutigen Tälern oder 
Flußläufen zu stehen brauchen. Fig. 1 zeigt 
ein Beispiel aus der Umgebung von Leipzig 
nach den Untersuchungen von Thiem. 
Alte Muhb - und Elstertäler sind hier mit 
Schottern erfüllt, in denen Grundwasser- 
ströme gewaltige Wasserniengen nördlich 
schicken. Dureh tlas 4 bi< .') ktn nreite Mulde- 
tal bei Naunhof, das eine Aläehtigkeit des 
Wasserträgers von 12 bis 18 m besit^ lließeil 
täglich 80000 cbra. 

Bemerkenswert ist die Bewegung de» 
< 'rrundwassers im Rheintal zwischen Basel 
und Mainz, die Daubrie einjgehend 
beeebrnbt TBer fHeBt der Ithem anf 
den ^ehr mächtigen Schutt niassen. die den 
Rheintakraben bis über 100 m erfüllen. 
Diese Senuttmassen sind sum Teil dnreh- 
VnMi: (Sande und Kiese) und beherbergen 
starke Grundwasserströme, die in Verbin- 
dung mit dem Rhein stehen. ,,Wenn d«r 
Rhein steiirt, sn erfnlrrt eine Aufstauuni:: des 
Grundwassers nach den Seiten hin, und die 
Grundwasseroberfliehe ia der Tiefebene läBt 
in den Brunnen ein Ansteigen wahrnehmen, 
weklies, je näher dem Flusse, um so mehr 
zeitlich mit dmen Steigen übereinstimmt, 
je weiter pntfemt von ihm, sich um so später 
und in um so abgeschwächterem Maße sich 
zu erkennen gibt" (Keilhack). Die Wasser- 
führung f]v- Rfieins ist von Hpt Witterung 
in den Alpen, nicht von der in der ober- 
rheinischen Tiefebene abhängig, die Wasser- 
führung seiner Nebenflüs.<e dagegen von 
lokalen Faktoren. Führt der Rhein Hoch- 
wasser, die ihm streckenweise parallel im 
Khcintal laufenden Mebenflttsse wie die 111 
daf^egen nicht, so tritt eine Gmndwasser- 
welh' vorn Rhein in die TU über und bringt 
auch dieser das Hochwasser. Entsnrechend 
ist es im nmgekehrten Falle. Aueh im Go- 
fälle und in der Geschwindifrkeit bestehen 
Beziehungen zwischen dem Rhein und den 
GrundwSssem. 

Die Beziehungen zwischen Grundwasser 
und Meerwasser in durchlässigen Küsten- 
gebieten sind namentüeh von Seiten hol- 
ländischer Forseher untorsucht. Hier kommt 
unter dem süßen Grundwasser salziges Meer- 
wasser vor. Spezifisch leichteres Sattvasser 
sfhwinmit auf dem schwereren Salzwasser. 
.\ul den usilriesischen Inseln ist ersteres aus 
den atmosphärischen Niederschlägen ge- 
bildet. Ks reicht nur etwa 50 bis 60 m tief 



uiyiii^ed by Google 



Grandvaaeer 



125 



Wnunter, so daß es bei der jitarken sommer- ' 3. Grundwasserspiegel. Form und 
liehen Wiuiserent nähme der Seebäder oft , Lage des (Irundwasserspiegels sind vom 
mit Salzwasser senÜMht hernufgepumpt infieren Relief des Gebietes, TOad«rZ«rt«tauig» 
wird. Der Grund waasenpiegel liegt etw» TOiiderPoro8it&tdeBUeetei]i8,yomatmoiplil> 




F%. 1. Db GnudvuMntpQine der Umgeguid von Iritnäg. Haeh Thieoi. 




tf^ 2. Rückstau und Quellbildung dee Grundwassers infolge von rpberlageriin^ eines dorell- 
Ita^en Grund Wasserträgers doreh undurchlässige Schichten. Nach älicnter. 



1'', m höher als der Meeressi)ie«jel, infolge- rischen Niedersehla^? und noch anderen 
dessen findet beständiffer Abfluß nach dem Faktoren abhäncfip. Je bewehrter das Relief, 
Me«re statt. Hierdurch wird die Diffusion desto größer ist im allgemeinen der Abstand 
iwisehen Salz- und 8ft0wa«ar in der Tiefe swiaehen der Oberflächenerhebung und dem 
ftark beeinträchtigt. Grundwasserspiegel. In DUnengebieten, 

die aus feinkörnigen Sanden bestehen, folgt 
Merkwürdig sind Grundwasserbewegungen „ach Keilhack die Oherfliiche des Crund- 
»a Mellen, die eine Ueberlageruug von un- Wasserspiegels recht genau der des Dünen- 
durchlässigen Schichten über die bbher die gebtetes. Unter Dflnenhftfeln findet man 
Uberilache emnehmenden durrhlä-^itrori ( ;n,,idwa>soranschwel]uiigcii und iiiit.T den 
««geu. Fig. 2 veranschaulicht eine solche lie- Täleru ürundwasserrinneu. So wird au der 
wenng.diesich in einem Rückstau des Wa-ssers Ostsee In der hohen Stranddflne kaum 
nnd starker Quollenbildung äußert. Die loo m von der Küste entfernt aus Was-cr- 
\ erhaltnisse der raderquellen bei Paderborn, löchern klares Düneuwasser geschöpft, 
die im .\rtikel „Quellen" ausführlich dar-ldeesen Oberfläche mehrere Meter Ober dem 
gestellt werden, entsprechen diesem Schema, Ostseesi»ie<^el liegt. In grobkörniien f'.nind- 
wnui auch hier nicht eigentliches Ciiuud- Wasserträgern labt sich ein solcher Zusamnien- 
wasser vorliegt, sondern iQiiftwaaser, jedoeh ; hang der OberflSehenfonnen nicht in gleicher 
»II stark zerldikftetem Geiteiii. Weise f eetotellen. 



Digitized by Google 



126 



Onrndwasser 



( lojTpn tief einpeschnittene Täler mit Absenken auftretenden Schwankungen finden 
offoniMi Wasserläufen senkt sich der Spiegel noch innerhalb des Grundwassers Strö- 
und geht in den Flußspiegel über. mungcn statt, die durch d Andrimont mit 

S i i c h t e r hat das nachstehende allgemeine \ Hilfe der Anf ärbung beobachtet wurden. 
Schema (Fig. 3) der Form eines firundwasser- Es ergab sich, daß aus der Tiefe Wasser 
spiegeis Kf'irchi'ii, da.s nach den zalilreichen heraufgebracht wird, während zugleich von 
Beobachtungen der Cieologisclien Landesan- , oben seitlich solches hinabfließt. Der tiefste 
stalt der Vereinigten Staaten gebildet ist. In ' Teil des Grundwassers bleibt in Rnhe. 
Preußen sind \iiri i^u'ologischer Sei: I' iianit'iit- Van Hise hat t^cfiinden, daß ganz all- 
lich durch Keil hack Beobachtungen über gemein die Schwankungen des Grund- 
Grundwassen^pi^el verOffentlieht worden. Wasserspiegels' von 6 Faiktoren abhängen; 

Seh wankunj;(Mi des Grundwasser- diese sind: 1 . Niedersehhwr und VerdunstunL'. 
spiegeis. Außer den seitlichen Bewegungen j2. Hebung und Senkung, 3. Denudation und 
des Grundwassers finden noch senkrecht ' Auffsebfittunf, 4. mensehliehe Tätigkeit, 
verlaufend« Schwankuniren des Wasser- '). Luftdruck. 6. Temperatur. Die von 
Standes statt. Auch hierin ist das Grund- , I^iederschlagsänderungeu abhängigen Schwan- 




Fig. 3. Skizze zur Vt;ranürhaulichung der Wellen eines Grumi Wasserspiegels, des mutmaUJirhen 
Gmndwasserabinges (FfeiUinien) und der Drainwege (dkke Linien). Naeh Sliehter. 

Wasser durchaus dem Oberflächenwasser i kungcn haben verschiedenes Ausmaß, das 
SU ver<:l('i(hen. Die SchWMllningen sind sich zwischen 4vt Einwirkuni; allgemeiner 
periodisch und werden in Brunnen an Wasser- Klimaändeningen und der des täglichen 
standsniarken gemessen. Ihre Ursachen sind Niederschlagswechsels bewegt. Hebunc und 
zum Teil wie bei den Flüssen und Seen Senkung sind Vertikalbewegungcn, die das 
Witterungsänderungen. Aber sie können Resultat epeirogenetischer oder orogene- 
auch künstlich hervorgerufen werden. Wird tischer Vorgänge darstellen. Hebung bringt 
aus einem Hrunnen Grundwasser herauf- Fallen, Senkung Steiccn des Grundwasser- 
gepumpt, 80 sinkt der Wasserstand zunächst . spiegeis hervor. Denudation verwandelt 
im Brünnen. Aber bei fortschreitendem I den oberen Teil des Sättigungsgflrtels in den 
Puiiipeii aiicli in der TiuL'cbung und dann Verwitteruntr-u'urtel. Der umirrkrlirte Vor- 
iu immer weiteren Gebieten. Gleichzeitig gang ist die Folge der Aufschüttung. Die 
Termindert sich die geförderte Was8ermen|[e. j Hensehenarbeit, welche den Grundwastter- 

Schließlich tritt i'in Heharruiiirszustand ein. stand beeinflußt, ist ver f li'iilnier Art: Knt- 
Dle Wassermenge bleibt konstant, ebenso oder Bewaldung, Bewässerung, Bodenkultur, 
der Wasserstand in den Brunnen. Das Ab> Im allgemeinen befördert Entwaldung den 
senken des Grundwasserspiegels kann so Ahlnuf der Niederschla<:swässer : desgleichen 
weit gehen, daß auch Oberllächengewässer i schlechte Bodenkultur, während gute diesen 
in Mitleidenschaft gezogen werden. So | vermindert. Im allgemeinen wird der Grund- 
fiilirt Keilliac k das erhebliche Sinken der Wasserstand durch Kultur erniedriirt. Baro- 
Grunewaldseen l)ei Berlin auf die Grund- meterdruck hat nur geringen Einfluß, nach 
Wasserentnahme durch die Charlottenburger King handelt es sich um Schwankungen des 
Wasserwerke zurfick. Aufier diesen beim : Spiegels von Zentimetern. Temperatur- 



üigiiized by Google 



GnmdwaBBer 



127 



erböhung vermindert die Viskosität des 
Grundwassers und befördert damit das Ab- 
fließen in Quellen, wodurch eine negative 
AefideruB^ des Wanantandes hervor- 
ffemfen wird. Ferner wird bei Erwärmung der 
<ia-t!n)ck erhöht, der ebenfalls stärkeren 
Ahfluß bewirkt. Doch ist auch der Einfluß 
▼Ml Tunperatiirliuiniiiig auf den Grand- 
wii -erspi^el nur gering. Von allen diesen 
Faktoren ^det van Hise die Menaohen- 
ariwit ab den bedentendsten. 

Tiefe des Griinr) ,v:i •crspietrels. -\11- 
gemein ial^t t»ich feütsteilen, daß der Grund- 1 
wMienpiegel in Gebieten mit mittleremNieder^ | 
?fWa?, mäßiger Erbebung über dem Meeres- 
spiegel und mäßiger Unebenheit d^ Reliefs 
etva 3 bis 30 m unter der Obtffliehe liegt. 
'SnhPT der Oberfläche findet man ihn in 
debieten mit reichem Niederschlag und einer , 
mächtigen Decke von loser AufschQttnng | 
oder Ver\vitteninir<'«!chutt. In höher gelegenen 
u::d uuregelniäßig geformten Gegenden liegt 
die Fläche der Grundwasseransaninilungen 
häufig 30 bis 90 m unter der ( )berfräc!ie. 
rumal bei geringer iahrlicher JN'iederöclilugs- 
höhe. In hochgelegenen trockenen oaer 
wteten Regionen kann der Spiegel sogar 
MO m oder tiefer liegen. Im „Treatise on 
5fr!c'uiiiirpliisin''. dem aiieh vorstehende 
Zaliktt entnommen &ind, gibt van Hise 
Zalilni die Lai^ des GnmdwaMor-! 
fpiegfls in den Vereinigten Staaten wieder. 
h der humiden Region der östlichen Staaten i 
li^ er 0 bis 27 oainr 80 m unter der Ober- 
Tailie. Im icrßßereii Teil der von f'.li^ial- 
dituvium bedeckten Kegion ist der Suiegel 
wenig« ab 15 m tief gelegen, nur in höneren I 
H":?r1ireländcn !iec;t er zwischen 15 und HO m. 1 
Im Schutt der aüdlichen Appalachen wird er 
i» einer Tiefe von weniger als 30 m an- 
getroffen. Im größeren Teil der Golf- und 
KQstenebenen ijndet man Wasser in weniger 
ab 15 m, Im hohen Kalkgebiet von Kentucky 
und Tennessee liegt der Spiegel 60 bis 90 m 
unter der Oberfläche. Im westlichen Teil 
der großen Plateaus östlich von den Kordil- 
leren trifft man ihn in 30 bis 75 m Tiefe, nur ' 
in den Flußtälern liuher an. In den aiiden j 
Regionen, die von tiefen Canyons zerschnitten 
lind, kann das Grundwasser tief unter der 
Obnlliehe liegen. Bisweilen hat man dessen , 
völliges Felden ani^enonimen. Daß dies ' 
niciit der Fall ist, zeigen die zahlreichen 
QueBra an den Flftssen anf dem Grunde der 
(IIIS. So entspringen im Großen rolnrndo- 
Canvon zahlreiche, zum starke und kalk- 
reiehe Quellen, ui ariden Westen, der von 
♦iefen. steilen f'anyons zerschnitten ist, liegt 

Urunüwaisserspi^el an manchen Stellen 
mehr als 1000 m unter der Erdoberfliehe. 
Die durchschnittliehe Tiefe des {'irundwasser- 
^piegels in den Vereinigten Staaten beträgt 
30 bis 50 m. 

Ceber dem eigentlieiien Spiegel liegt die i 



Zone der Fluktiintion, die bei feuchter 
Witterung eiut; Abwärtsbewegung de*! Ober- 
flächenwassers, bei trockener eine Auf- 
wärtsbew^ng von Teilchen aus der Grund- 
Wasseransammlung erkennen läßt. 

Die Tiefe der iranzen ( irundwasser- 
ansammlung ist weniger begrenzt Sie kann 
bb tu den Stellen reichen, wdohe noch eine 
kapillare oder stärkere Porosität der (ie- 
steine aufweisen, das ist in etwa 10 bis 12ÖU0m 
Tiefe. Unterhalb dieser Hefe sind nach van 
Hifr Poren iresclilossen. 

4. Artesisches Wasser, ^ach der franzö- 
dselien Landeehaft Artiris, in der in Eurona 
zuerst ein Brunnen gefrrabcn wurde, 
dessen Wasser unter eigenem Druck bia an 
die Oberfliehe stie•,^ nennt man Drudr« 
wasserfinrh arte>iselies. Im Artikel. .Quellen" 
ist eine liäufi|re Lat;erun^sform von Druck- 
watter in Fi^. (> wieder<!;efieben. Es handelt 
sich um eine Mulde, in welcher dureblässige 
und undurchlässige Schichten wechsellagem. 
Das Wasser sammelt sich unter den unduroh- 
lässitieii Schichten im tiefsten Teile der Mulde 
an, bis vollständige Sättigung der wasser- 
führenden Schicht eingetreten ist. Bringt 
man nun in diese Schicht ein Bohrloch nieder, 
90 dringt das Wasser je nach der Höhe seiner 
Säule im Muldenschenkel hoch. Druck- 
waseer tritt jedoch nach Richert auch schon 
auf, wenn ein Grundwaai«r durch eine Im 
Wag^iertrSf^er ein^elanjerte, sich nacli beiden 
Seiten hin auskeilende, undurchlässige, ge- 
neigte Selcht streckenweise in swei Stock« 
werke zerlegt wird. Nach Keilliack können 
selbst Unterschied^ in der Leitungsfähigkeit 
und Durehllssiffkeit in einem petrographisch 
gleichartisren Seliiohtenkr»mplexe zur Ent- 
stehung von artesischem Wasser führen. „In 
FlußtäTern mit kräftigein Gefälle nimmt ven 
der Oberflärbe nach der Tiefe die Korn- 
größe der .\blageruiigen und damit ihre 
Durchlässigkeit gewöhnlich zu und der 
Drurkverlust des Wassers dureh Reibung 
nimmt nach der Tiefe ab. Daher beobachtet 
man in solchen l allen ein mit der Tiefe der 
Brunnen oder Mnhrlöcher wneh'endes Auf- 
steigen dt'a Wassers," Auch Anlagerung 
undurchlässiger Schichten an einen Komplex 
durchlässiger, wasserführender; ferner die 
geneigte Lagerung oder Aufbiegung des 
Wasserträgers bringen Druck hervor. 

Der hydrostatische Druck, der auf eine 
Gmndwasseraiisammlung aussceübt wird, ist 
an den verschiedenen Stellen verschieden. 
Gemessen wird der Druck mit Hilfe von 
Manometern, die man in die Bohri9eher oder 
Brunnen eines (lebietes mit artesischem 
Wasser bringt. In einem Gebiet mit zahl- 
reichen Bohrungen kann man dureh Ver- 
bindung' der" einzelnen Druckpunkte zu 
Linien üui die lupographische Karte Wasser- 
drucklinien eintrugen, die ein QbersicJit' 
Uches Bild der Druckverklltnisse in einem 



uiyiii^ed by Google 



128 



Orundwasser 



Druckwassergebiet geben. Keilhack hat 
«iiie Bolelie WaBBCffdruckkaite ftr die Gefifend 

zwiscluMi Riililand und Kl-lcrwordn anf- 
gcnomiiteu, die in nachstehender Fig. 4 
wiedergegeben ist. „Dort Ritzen die arte- 
?isclicii Wasser iiinortialh dor l?raunko!il»'ii- 
iurmation und sind nach oben hin von un- 
dnreUinjgen tertilnn Sebiehten bedeckt.*' 



Wasserdampfe» iu der ürundliiit, ihren Au»* 
dniek f^rfniideiL Antoren« irdehe beiden An- 

sichten oiiif gewisse Berechticriinir zii- 
geäteheu, sind t. B. Thiem, Richert und 
Keilhaek. 

Wenn Grundwasser ans af rnnsphärischen 
Niederschlägen hergeleitet i»t, so k^u alier- 
dinge nui im hfiehsten Falle ein kleiner Teil 




Fk. 4. DmekUnien des artesischen Walsers von KL Leipiwb. Blafiatab 1:600001 

Nach KeilhacL 



Wo die Kurven dieser Karte sich zusammen- 
drängen, bewegen sich die Grundwasser 
in scnwer durchlässigen Schichten. Wo das 
Druckniveau in großer Fläche konstant 
bleibt, ist der Grundwasscrtniirt'r irlpich- 
mäßig. Ira südwestlichen Teil der darge- 
stellten Fläche liegt eine tiefe Deiire^-ion 
des Druckniveaus. Dii^c fällt mit starken 
Schichtenstörungen der Braunkohlenfor- 
jiiatinti zusammen. Durch derartige Stö- 
rungen kann der artesische Druck völlig aus- 
gelöscht werden. 

5. Herkunft des Grundwasser». Seit 
alten Zeiten stehen zwei üraudwasaertheuricu 
einander gegenQber. Die eine IftBt idies 
Gruridsva>ser ausden atmo-sphärischenNir-dfr- 
schlägen herkommen, die andere betrachtet 
es mehr als eine profunde Bildung. In 
moderner Form hat jene durch Pt MtMi- 
kolers Satz: „.Xlles Wasser in der i:^rde 
rührt her von Regenwasser'", diese durch 
Volger'^ Aii-eliauiinL^, all< - Wisser in der 
Erde sei das Produkt der Konileusatiou des 



I der Niederschläge in das Grundwasser aber- 
treten, da deren Hauptmorr^p wieder ver- 
1 dunstet. Nach Versuchen in Krakau ver- 
! dunsteten dort von 667 mm Jahres 11 ieder- 
' schlag Ö46 mm, im Gebiet der böhmiselien 
Kibe von 692 mm Ö5»2,3 mm.') Murray 
!h rt rliticte fOr 33 der größten Stromgebiete 
der Krde sogar eine Verdunstung von fast 
80"o. Allerdings entsnrechen diese Zahlen 
nicht den natürlichen oezw. den für lokale 
Grundwasserausammlungen in Betracht 
' koraracnden, da in der Natur Gesteins- 
uiiterschiede. Bodeiidecke. rflaiizenwurhs 
eiue zum Teil einander entgegengesetzte 
'Wnrkunir ausüben. Durchlässige Gestio 
la— 011 zwar Niederschlafr loieliter eintreten 
aU undurchlässige und eutzieheu Ilm da- 
durah der Verdunstung, aber nur grOtten 
Miehtigkeiten bringen diese Wirkung heis 

*) Diese Zahlen sind dem Werke von B». 
( ' u 11 r i r Ii. I h«' nasse DeatseUradit Dres- 
den l\jOii, entnummeu. 



uiyiii^ed by Google 



Grundwaseer 



129 



vnr. während aus venig mächtigen durch- andere.-; Bcisjiipl einer solchen K k ftvprsicke- 

L^%'Lü Schichten auch eine recht erheb- rung iiat v. L instow vom Graieiihamichen- 

iiche Verdunstung stattfindet. Die Ver- Schmiedeberger Plateau bekannt gemacht 

dunstung verhält sich bei unbotlpcktem Hior verschwindet zwifehen Kcrabcrg und 

fioden zu der eines mit ö vm Fichten- und Dübeu eiu Buch aul ciuer Strecke von 380 m 



Buchenstreu bedeckten und der eines trri«- 
bewacbsenen Bodens wie lüü : 11 : 243. 
Während außerdem eine Grasdecke nur un- 
bedeutende Niederschlags nioiiLMiu vom Boden 



vollständig im Boden. Nach Seubert zeigt 
die WQrm auf der Mttnebener Schotter- 
fläche eine ähnliche Erscheinung. In diesen 

beiden Fällen handelt es sicli um eine voriiber- 



fenhilt, sind diese bei einem Waldbestand , gebende Umwandlwog von JB'lußwasser in 
crbdtliefa. Außer diee«i verdtrastenden I Gnindwamer. Die vielhMfaen Weehsel' 

mxl vom Boden angehaltenen Menfjen fließt beziehungen zwischen dem Rhein, seinen 
noch ein beträchtlioiier Teil der Niedersohläge 1 NebeoflfiBsen und dem Grundwasser in der 
<dMrflielii(^ ab und in <Ue offenen Warner- 1 obetrh^nisehen Tiefebene mirden 8ch<m 

Buf..' iiinem. Bei dem oben zitierten Hr; oben erwahtii l im Zeit lang wurde 



äptel aus dem Gebiet der böhmischen Libe 
vnrde ein loleher Abfluß von 192 mm be- 
obachtet. Bei der rricjch/eitig auftretenden 
starken Verdunstung kann demnach die 
nun Gnindwasser gelangende Wassermenge 
nur irering sein. Für das fiL-biet der Saale 
liatl' le Beträge von je 10^'/. für Versickerung 
mä offenen AMhül und 70% fOrTerdiiiiBtiing 
bemlmet. 

Auiier dieser uumittel baten Uerleitung 
da Gruodwaj-sen «na den Niederschlägen 

ist eine mittelbare aus den oberflächitr ab- 



in primitiver Weiäe, neuerdings in kompü- 
zierteror Art su Zwecken der Wasserrer' 

sorgung von Städten künstlich Flußwasser 
in Grundwasser verwandelt. Entweder 
wurde dem Ufer entlang eine Sammel- 
galerie ans;elegt und deren Wasserspiegel 
unter das r^iveau des Flusses gesenkt. Da- 
durch trat beim Pumpen eine natürliche 
Filtration ein. Ein Beispiel ist das Wasser- 
werk von Schweinfurt. Oberhalb eines Wehres 
geht ein ständiger Strom in das Ufer und 
unterhalb des Wehre-; wieder in den Fluß 



feflosseneu Niederschlagsmengen, den offenen I hinein. Iläuü^ wurden solche natürlichen 
Wa«$erläufen, möglich. Vielfache Wechsel- ! Filteranlagen jedoch durch Flußschlamm 
Wirkungen sind zwischen Grund- und Ober- f verstopft. Oder Flußwasser wird nach einem 
fftchenwasser festgestellt. In den meisten Ueberrieselungsfeld geleitet, wo es versickern 
Fällen mündet der (irundwasserstrnni in kann; Infiltrationsbecken und Infiitrations- 
einen offoieii Wasserlauf « suweilen fließt das : brunnen tun in ähnlicher Weise bessere 
(kmdwaner unter einem eokhen, ohne mit | Dienste als Ueberrieselungsfclder. 
di'^-tnii in Berfihruntr zu kommen. Nichtselten Die Volf^'crsche Tlieorie der Entstehung 
jedoch wird es auch aus oüenen Wasser- von Grundwasser aus dem kondensierten 



Hafen gespeist. In Kantgebieten sind Flnfi- 

vrr»ii.keriin<^en häufig. Das versickerte 
Waäser würde nach A. Grund in ein Grund- 
vHwr übertreten, wflirend Katzer die An- 

itahiTiP von Grundwasser im Karst verwirft 



WaMerdampf der Grandlnft gebt von den 

zwei Tatsachen aus, daß die Atniosphrire 
nur eine bestimmte Menge Wasserdarapf 
anfrovehm«! Termag« dfe von der Tempe- 
ratnr abhängig ist, und daß die Atmosphäre 



und uar das Bestehen einzelner Karstgerinue i sich unter der Erdoberfläche fortsetzt und 
g«hen läßt. Auch nach unserer Definition j die HoUriUnne der Gesteine erfüllt. Wenn 



würde es sich im Karst nicht um Grund 
»ondern um Kiuftwasser handeln, doch kann ladene Luft m 
dieses sicherUflh in itaikaerklüfteten seichten tritt, so müßte 
Kar-icebieten zu Wasserständen führen 



nun eme wärmere, mit Wasserdampf be- 
kiihlere Erdschichten ein- 
eine teilweise Verdielitung 
des Wasserdampfes erfolgen. Durch Experi- 



Ls koiumen jedoch in Gebieten mit lockeren, ' mente kann man die Berechtigung dieses 
darchlässigen Gesteinen, die Grundwasser- Schlusses zeigen. Aber bei dieser Konden- 
itröme führen, ebenfnils Fhiß\ ersickerunt^en sation wird Wärme abpeireben, die imstande 
w». So tmtwikisert nach Keil back eiu sein durfte, die angenommene Verflüssigung 
liemlich wasserreicher Bach das Becken von zum größten Teil wenn nicht vollständig, 
Wiesenburg im Fläming. Nach kurzem Fließen umzukehren. Nach Aßmann bestehen je- 
WBchvrindet aber das Wasser vollständig; j doch die Wolken aus feinvertciltem, flüssigem, 
(» fließt in den sehr machtigen groben Sauden I nicht gasförmigem Wasser, und das t;lei( hc 
lad Kiceen wahrscheinlich dem mind^tens I nimmt Mevdenbauer fUr die normale 
HO tief erat anftretenden Grundwasser zu. ! Luftfeuchtigkeit an. Falk dieie Annahme 
..Das MeDtiscliblatt StackeÜlz, an dessen richtii; ist. konnte in iler Tat die Tvondeti- 
Kofdrande der Flecken Wiesenbu^ liegt, l sation der Grundluft zur Büdimg von Giund- 
fdiM infoIgedeeeeD sn dm wenigen Cwbietra fflhren. Ein Beispiel fftr solehe 

X'rrJdeutscLlands, in die zwar erhebliche Kondensation ist das Fiswaehstum in den 
Wassermengeu hineinfließen^ aus denen aber j Eishöhleu. Für eine andere Ursache der 
iMdiaeb nieht «ia Trapieik ahflieSt** Ein I GnutdwMsetMiiiaminlimg «b die MQtratton 



uiyiii^ed by Google 



130 



Gnindwaaser 



von Niedcrechlämn spricht jedenfalls auch 1 Bedcutuntj. Für München zeigen fol^cmle 
der Umstand, clali in jjewissen Fällen bei Kurven (Fig. 5) das Verhältnis von ISieder- 
TÜsperren und Quellen eine gröfiwe Wasser- 1 schlag, Sättigungsdefizit und Grundwasser, 
menjrp abläuft, als ihrem Elnzutjspebiet an Letzteres erreicht danach seinen höchsten 
^icderschlaff zukommt. Nach liaedicke Stand einen Monat später ab der Nieder- 
haben die Quellen der Lahn, Sieg und L,enne , schl^. Das Minimum des Grundwassers 
ein sehr beschränktes Kinzugsgebiet. Den- ist schon im November eireicht, w&hrend es 
noch liefern sie auch in niederRchlagsarmen ' bei den NiedersehlSgen erst im Februar ein- 
Zeiten dauernd Wasser. tritt. Das Sättisjurif^sdefizit beweist sieh zwar 
Mezger hat die Volgersobe Theorie 80) dem Grundwasser und Xiiedcrscblag ent- 
mod^ert, daB es die an^ der Tiefe auf- 1 sprechend, aber die absolute XiedenoUags- 
ateigenden Dänijjfe seien, welehe kondensiert nietnie ist doch zu irroß, als daß die Ver- 
wttrden, daß also gewissermaßen auch das, dunstung den Niederschlag absorbierte. 
Grundwasser jnvenu im SfiBsehen Sinne sei. I Gleichseitig mit dem geringsten Niederschlag 
Die Theorie von Novak will das Grundwasser ist auch das Sättigungsdefizit im Winter am 
hauptsächlich vom Meereswasser herleiten, , geringsten, d. h. also die Verdunstung ist 

fast vollständig aufgehoben, 
so daß ein trrnßerer Teil des 
^icderschiagfs in den Boden 
Qbeigehen kann als im 
Sommer. Auch der Isar- 
spicgcl schwankt in ähnlichem 
Rhvthmus wie Niedersehiag 
und Grundwasser, wenn auch 
bedeutend schwächer als 
letztere. Doch wird seine 
Bewegung in erster Linie 
durch die Witterung des 
Hochgebirges, aus dem sift 
entspringt, modifiziert. 

Im Gegensatz zu dem Ver- 
halten von Tirnndwa.sser und 
Niederschlag in München ste> 
ben dieVernlltnisse In Bevlin 
(Fig. 6). Hier ist kein Zu- 
sammenhang zwischen beider 
Schwanken zu konstatieren. 
Die Niederschlagsmenge ist 

feringer als die m München, 
as S&ttigungsdefizit dagegen 
wpscntlicTi höher, also die 
Verdunstung erheblieh stärker. 

das vom Meeresboden aus in das Innere der' In Berlin besteht gute Ucbereinstimmung im 



35.0 



0.18 




cm 



o.itmm 



Fig. 5. Schwankungen des Grund Wasserstandes in München 
ve^[Ueheil mit denen «ii s Niederschlages und des SAttignngl* 
defizits. ^ach Soyka. 



Erde eindriiiiic. 

in manchen Fällen haben die Lnter- 
suchungen des Schwankens im Grundwasser- 
spiegel gute Uobercinstimmung mit dem 
Schwanken des atmosphärischen Nieder- 
schlags ergeben. Das berühmteste Bei- 
spiel dieser Art ist das Verhalten de« (trund- 
wasserspiegels in München im Vert^leic-Ii zum 
Niederschlag und zum Sättifrunt^sdefizit. 
Als Sättigungsdefizit wird nach Soyka die- 
jenige Menge Wasserdampf bezeichnet, welche 
von (b'r Luft. ents])reehend ihrem vorhan 



Schwanken des Grundwasf^erspiegels mit dem 
des Spreespiegcls, nur gehen die Aenderungeu 
des FiUBses denen des Urundwassers um einen 
Monat voran, (»rundwasser- und Spreegebict 
sind aus durchlässigen Gesteinen aufgebaut. 
T)&» Gefälle des Grundwassers zur Spree ist 
gering. Ihr Steigen bringt eine seitliche 
Infiltration zum Grundwasser mit. 

Dem Typus München entspricht nach den 
Untersuchungen von Soyka das Grund- 
wasser in Innsbruck, Salzburg und Graz, 
dem Tv]nis Herlin das in Bremen, Brttiin und 



denen Feuchtigkeitsgrade und ihrer Tempe- Frauklurt a. M. 
ratur noch aufgenommen werden kann, i Der trockene Sommer des Jahres 1911 

also die Differenz zwischen der Sättigung der hat sich in den Grundwasserständen Nord- 



Luft mit Wasserdampf bei der bestimmten 
Temperatur und der tatsftehlicb vorhandenen 

Feucntigkeit. Es ist der Maßstab für die 



deutschlands bis in das Jahr 1912 hinein 
stark fflMbar gemaeht. Keilhaek hat dar- 

über mit den Zahlen der Landesanstalt für 



Verdunstungsvorgänge und infolgedessen als i Gewässerkunde Berechnungen angestellt, 
Ergänzung zur NiedeisehlagagiOfie von grofier I die fflr 1912 ein durehsohnittliches ^urttck« 



iJiyiiizea by Google 



1 

I 



Onmdvaaeer 



m 



Unben ^efrenüber dem 
Wasserstande zeigen : 



normatan Onuid- 



ün uDterea Uavelgebiete 
bd Spandaa 
in Uten SpcMgebMt: 
n Btriin 

„ Wilmersdorf 

„ Fürstenwalde 
hn oberen Spreegebiet: 
„ Neiä«^ebiet b«i Giklitx 
„ Elsterbeaürk „ Senftenbwg 
„ Saalegebiet ,, Halle 
,. Elb'.'el»iote ,, Dresden 



um 16 bia 30 cm 
40 



•t 



60 

72 
86 bis 60 
26 30 
26 „ 60 
80 „ 80 
160 

35 „ 70 



6. Beschaffenheit von Grund- und FluB- 
So <rft in geologischer Hinsicht 
o^e Beziehungen zwischen Grund- und 
Fhißwasser herzustellen sind, so werden 
doch durchgehende beträchtliche ünter- 
jchiedc in ihrer CtebrauchsfähiKkoit be- 
obarhtpt. Grundwassser ist klar, frisch, 
w KIm hmeckend oder von Etsengeschmaek, 
h;ir', iiiit einigermaßen konstante Tempe- 
ratur und bisweilen Schwefelwasserstoff- 
geruch: in biologtoBher Bexiehung ist es 
iteriL Daher ist es zumeist ein gutes Trink- 
wasser. Flußwasser ist dagegen trübe von 
Schlammpartikeln, grau oder Dr&unlich, fade 
and eisenirei, weich, warm im Sommer, kalt 
im Winter. In biologischer Hinsicht ist es 
reich an Bakterien. Danach ist es schlechteres 
TnokwasBer, aber fOr teobnische Zwecke 
nd nir WiBcbe beee«* Terwendbar. Infolge 
de« Durchsickerns durt h dm Humushorizont 
des Bodens oder infolge der Kondensation 
d« Wanerdamirfes der G^dhift in di«em 



wird eine gewLsse Menge Kohlensäure im 
Drainwasser gelöst, die zur Auelaugung der 
aber don GrundwassecBirfflgel gelegen« 



40^ 




Fig. *j. Schwankungen des (irundwa&üerätamles 
in Berlin verglichen mit denen des NiederschlagH 
und des Sättiguo^eüzits. ^fach Soyka. 



Schichten beiträgt. Dieser Auslangung 
untcrlici:! besonders leicht sichtbar im 
Bodenprofü der Kalkgehalt. Ramaun hat 
in seiner Bodenknnde eine Anzahl Analysen 
von DrainwL'Jsern zusammengestellt, denen 
nachstehende drei entnommen sind. Ein 
Liter Waeeer entbilt fai Milligramm: 





K,ü 


Na,0 


GaO 


MgO 


FeO 


PA 


SO, 


Cl 


SiO, 


Summe 


Stnanr LehmbodeB Ton 

Scnkn, Böhmen . . 


3 






9 


6 


Spur 


Q 


27 


II 


124 


dendbe gedOngt. . . . 


6 




68 




6 




29 


39 


9 


i«3 


Toniger IVxlen mit Kalk- 






















ttDtergruud, Proskau . 


2 


M 


134 




2 




122 


5 


7 


318 



Im Vergleich hiermit enthält z. B. die im Liter und im einzelnen, z. B. bei Mclink, 
iübe zwischen Celakowitz and Tetschen in mit 205 mg im Liter ungef&hr folgende 
nach Hanamann 148 Ut 221 mg I Mengen (in Milligramm): 



K \ Na 


Ca 


Mg 


OPeAl)A 1 


CO, 


SO4 


a 


SiO. 


NO, 


6 1 8 , 


52>5 1 


5,5 


M 1 


90 


17*7 


7 


i 9 


2 



Danach liegt der Hauptunter^chied zwi- 
lehen den Schlaner Drainwässem und dem 
EI>waBMr im wesentlich stirkeren Eisen- 
fduüt der Drainwässer. Die Kohlensäure 
nt bei diesen anscheinend nieht bestimmt 
«■den. Dagegen ist das Preeksner Dram- 
viSMr reicheran Kalk, Magnesia und S( Ii wi'fel- 
■iare, und nach ersteren Bestandteilen als sehr 
krt so beMiehiMk fii bnHMht hier keine 



Sulfatdüngung vorzuliegen, da Kalksteine zu- 
meist eine beträchtliche Menge Gips abgebei). 

Eisenhaltiges Grundwasser ist, wenn ee 
zut<ige tritt, klar und farblos, aber in der 
Berührung mit dem Luftsauerstofi wird das 
Eiwn oxydiert, da8Wa88erwhdtrflbe,8eUieB- 
Udl fällt ein •n ihlifli-bräunlicher Niederschhig 
der kolloiden i:>'urm des iiasenoxydes. in 
BohrkltnngMi sollen mit dem ESsen aneh 

9* 



Digitized by Google 



132 



Grundwasser 



Grundwasseralgen auftrotcn, die eine Ver- 
stopfung enger Röhrpu herbeiführen können. 
Hangan begki; t m ht selten das Erna luid 
bringt Umliche Jadrschemungen hervor wie 

dieses. 

7. Die chemischen Wirkungen des 

Grundwassers. Für tlie riiemie des Grund- 
wassers gilt im gauzcii der chemische Teil 
des ^Vrtikels „Quellen". Namentlich nach 
van Hises Untersuchungen ist jedoch das 
Grundwasser ein wichtiger Faktor der 
Unisotzungon in der Erdrinde. Von oben 
bis zum Grundwasserspiegel reicht der 
Verwitterungsgürtel, tiefer befindet «ch 
der Sättigiinps- oder Zementierungsgürtd. 
Im Verwitterungsgürtei ist das Wasser 
hanptsSohlieh imbibiert. Nar bisweilen ist 
selbst in humiden "Regionen hier Sälti^ung 
vorhanden. In ariden dagegen sind der 
Boden und diminter liegende Schichten 
häufig staubtrncken und enthalten nur sehr 
geringe Wassermengen. Das imbibiertc 
Wasser unterliegt euer gewiieen Bewegung, 
die abhänEriir i?t 1. von der Scliwerkraft, 
2. von raechaniüchen Einflüssen, 3. von der 
Molekularanziehung, 4. von Pflanzenwurzeln. 
Die Gravität ist vertikal und abwärts jre- 
richtet. Die mechanischen Einflüsse ver- 
ladem die Porengrößo namentlich im Sinne 
einer Verdichtunir. wobei das "Wasser aus- 
getrieben wird und nach oben oder unten 
abflieBt. Die Molckularattraktion zieht 
Wasser von stärker zu schwächer befeuch- 
teten Gebieten. Diese macht sich geltend, 
sobald der Niederschlag auf den Boden ge- 
fallen ist. Dann wird das Wasser nach unten 
gezogen. Ist der Boden oben ausgetrocknet, 
so tritt ein Aufwärtssteigen ein. Pflanzen- 
wurzeln ziehen das Wasser nach oben. 
Dicee verschiedenen Faktoren kompensieren 
oder ergänzen einander. 

Im Verwitterungsgürtel kommen so- 
wohl meehanlsehe wie ehemieehe ümwand> 
luii. i I \ i>r. Die chemischen Umwandlunjjen 
werden \ on Organismen, Lösungen und Gasen 
hervorgerufen. Sie bestehen aus Oxydation, 
Karbonatbildung, Hydratbildumr,' Auf- 
lösung und Ablagerung. Oxydation erleiden 
be.sonder8 stark die organischen Stoffe, 
die in Säuren, seliließlicli in Ivolilensäure 
umgewandelt werden. Hierbei wirken stark 
Mikroben mit. Auch bei der Umwandhinu' 
des Stickstoffs sind diese tätiir. Sfiek^toff- 
verbindungen werden schlielilah in rs'itrate 
umgewandelt. Von anoi^aiiischcn Stoffen 
unterliegt am stärksten das Eisen der Oxy- 
dation. Alle Ei.senverbindungen, Oxvde, 
Karbonat, Silikate, Sulfide, gehen schließ- 
lich in Brauneisen, in den Tropen auch in Gelb- 
und Rotei.xen über. Auch Mangan, Kupfer, 
Zink, Blei u. a. werden oxydiert. Im Durch- 
schnitt tritt bei der Oxydation eine Volum- 
abnahme ein^ da namentlich Karbonate nnd 



Sulfide an Volumen verlieren. Bei allen 
Oxydatinnsvorgängen wird Wärme frei. Unter 
dem lünfliiß organischer Subsr n - n kommen 
jedoch auch in beträchtlicheru ^laße Reduk- 
tionen vor. B&sonders Eisenoxyde werden 
reduziert vanA nehmen dann leicht lüls Oxydul 
Kohlensäure auf unter Karbonatbildung. 
Ohne iieduktion werden viele andere Basen 
ebenfalls in Karbonate verwandelt. So be- 
sonders solche, die mit Kieselsäure verbunden 
waren. Auf die Dauer erleiden wohl alle 
Silikate in der Verwifteruntrszone Zersetzung, 
nur bei wenigen Stoffen bleibt eine Bindung 
mit der Kieseib&ure bestehen. Bisweilen 
tritt jedoch auch Verkie-selung von Stoffen 
und Silikatbildung in der Verwitteruugs- 
zone aof . Die Hydratation ist bei weitem die 
extensivste Wirkung der Verwitterung. 
Oxyde, Sulfate, Silikate werden in stilrkstem 
IfaBe hiervon ergriffen. Das Volumen er- 
fährt erhebliche Vergrößerung. Von den 
neugebddeicn Stoffen sind namentlich viele 
Karbonate, Sulfate, Nitrate, ferner orga- 
nische Stoffe leichtlöslich; auch die bei der 
Entkic^elung freiwerdende Kieselsäure ist 
zum Teil löslich. Ferner werden Chloride in 
T.ösung übergeführt. Es tritt eine Aus- 
liiugung und Fortführung ein, welche die 
^Vlkalien stärker als die Erdalkalicn, diese 
stärker als Elisen, dieses wieder mehr als 
die Tonerde betrifft. Gegenüber dieser Auf- 
losung und Fortführung ist der Absatz von 
Mas.sen in der Verwitterungszone geringer. 
Es handelt sich besonders um die Wieder- 
ausscheidung gelöster Stoffe. Aus dem Boden- 
profil ist namentlich ein Absatz von Kalk, 
Gips, Eisen oxyd, Tonerde, Kieselsäure er- 
siciitlich. In ariden Regionen kommen auch 
lösUche Salze zum Absatz, Nitrate, Sulfate, 
Karbonate, Chloride. 

Im Gegensatz zur Verwitterungszone ist 
die tiefer gelegene Sättigungszone gerade- 
zu dleZementatioBszone f^enaant worden. Es 
ist das Hauptcharakteristikiim der unter dem 
Grund wa.sserspiegel gelegenen (lesteine, daß 

i dimählich ihre Poren gesi hlosseii weiden: 
Sand wird in Sandstein umgebildet. Aber 
nicht nur die Poren werden geschlossen. 
Auch Spalten, Brüche, Höhlen werden aus- 
ixcfnnt. Diese Ausfüllung ist jedoch nicht 
ein Beweis von geringerer Lösungsfähigkeit 
des Grundwassers. Dagegen sprechen Be- 
funde wie die im Calumet- und Hecla-Kon- 
glomerat, dessen J'orphyrgerölle häufig völüg 

' aufgelöst und gelegentlich durch gediegen 
Kupfer ersetzt sind. Sondern neben der 
Zementation ist auch die Auflösung, ferner 
die Hydratbildung von Bedeutung. Oxy- 
dation und Karbonatbildung treten dag^en 
zurück. Sicherlich ist jedoch auch die Auf- 
lö^unl: nicht gleicherweise crlieblich wie in 
der Vorwitterungszone. — Die Oxydation 

* tritt dort ein, wo sauerotof fhaltiges Wasser 



iJiyiiizea by Google 



OnmdwasMT — Gruppen 



133 



der oberen Zone vorhanden ist. Höchstens entwickelt und der Wert der Kadikaie 
einige Meter tief unter dem Grundwasser- för die Erkenntnis der rationellen Zusammen- 
Spiegel findet sich iii dor Hegel noch Sauer- setziinij chemischer Verbindungen — vor 
itoU. Freie KoUeus&uie ist in großer Ver- 1 allem organischer — erörtert worden. Uier 
bratong im Giiindinu»er vorhanden, doch \ sollen die wichtif^sten Gruppen von Atomen, 
nicht von gleicher Wirkung, da die inten- die, wie z. B. die — OH und CIljCO-Gruppe, 
«V8te Kohlensäureauelle des oberen Hori-lbei einer Keihe von Umsetzungen unver- 
fOBtee, das or^aniseDe Leben, fehlt. Hydra- 1 Ändert von einer Verbindan^ in die andere 
larinn hat in weitestem Umfange unter nberfrairen werden können, lin Zusammen" 
Vohimvcrmelurung um 20 bis statt, bang abgehandelt werden. 

Die Zanentationscone ist die Zone derj t. Homogene und heteroc^ene Aton^ 
tÜimmer. Chlorite, Zeolithe, Serpentine, gruppen. Gruppen, dir aU8 gleichartigen 



Epidute. von Limonit und üibbsit. Die 
Banptwirkun^ der AufUeung und des Ab- 
satzes sind \ erkitturis: und mptasomatinche 
Vorgänge, Utnwandlung von Mint'faiieii in 
aadere. Die Lösuriir^fahigkeit des Grund- 
va<«pr« ist hei dem mit der Tiefe zunehmen- 
den höheren Druck und der höheren Temue- 
mtur wesentlich beträchtlicher sowohl für 
Gaep wie für feste Kor])er. Bei der vorhan- 
be» Iii nd igen 



Atomen bestehen sind: 

_0— 0-, — S-S-, — S-S-S-. 
— S— S— 8— S— ; — N-N— , 

-N<(j| . >C=C<, -C=C-, 

— C^C— C-C— ; 
zu den Gruppen, die aus 3 versehieden» 
artii^'on Atomen »uwtinmengeeetit sind. 



deueu besliindigon .Strömung im ^jri^nJ- 1 ^ählt man* 

Mw^er werden die gelösten Stoffe iiiimer i _(.,o o_h, -0_0-H, >S0, >S0„ 
wieder ausgetauscht Es finden bestandig Ig jj >,.q ^j^'h, -NH„ 

Reaktionen statt, die vieUach zu N>eder- 1 ^0, -CN. -CH„ >CH,. 

schUigen fuhren - Neben diesen chemisciien -CrfLcH-CH-CH- (in den „kon- 

Jor|angen Sind auch niechjuusclie vor-j.^^^^^^ Systemen»), C,H,, -AH« 



banden; trnter dem Druck der flber1a^;«mden 

Ct'-tciiismassen werden die riestcine der 
Zemeatationäzone diesem Druck entsprechend 
mindert oder zertrttramert. von dem 
Grundwasser selbst ist mechanische Wir- 
kung insofern vorhanden, als außer dem 
GertUedruck der einselnen Teile durch- 
lassiger Gesteine der gleichmäßige Druck der 
u&ammenhängendcn Wassermasse hinzutritt. 

Ultfalor* Ch. van Bttm, A IVeoMi« on Meta- 
m"rpki*fn. Monoffraph V. 8. Geological Survey 47. 
Watkington 1904. — H. Höfer von Iteimhalt, 
<!runtifrn$»€r und <^\irUtii. Ilytnuj'i.lotjir 
det l'nUrtjrundet. Brautuchtceig J91i. — Jf. 
KMHaek, Lehrbuch der &rum4»at»er- und 



-^»H, (:^aphtyl)i 
aus 3 verschiedenartigen Atomen be- 
stehen die Gruppen: 

>N-OH; —NGO, -N=C=S, — N-CH— , 
— N(OH) N und N=NOHund — NHNO 
(in den Diazokörpem), — O-CHj. — ONC, 
— CHO. -COOH, -CO-CH« ^COOCH„ 
— SO,OH usf. 
3. Gruppen als selbständige Stoffe. 
Einige der Atomgruppen können Mich 
als selbständige Stoffe auftreten, wie 
tlO„ ()„ S„ so,. N„ >'0, N0„ Cx, CO; 
andere polymerisieren sich bei den Ver- 
suchen, sie darzustellen, zu HoleklÜen, wie 
z. B. (0H)„ (NH,)„ (CN)„ (CH,)„ (CH,)„ 



•ind hcrhn 1911. — Ch. Sllchter, The Jlaionn 
of Gn^iund Wateri. V. S. Geological Survey. 
Wattr Suppig amd Irrigaliion Pupvr 67. Wmhing' 
tarn 190e. IFotcr St^pfy «md MfoUM 

fnpereof thr U.S. Oeologienl Surret/. WtukÜtgUtn. 
— S. auch im Artikel „Quellen". 



Die GimnA^ mü «««»•«'W Berück- /^jj'. (C.HJ., (GHXO),. Das Auftreten 

neht, der Grundtewuer Schwedenf. .Vi/»rA<n ^^"'H** ' ^ l^T^ rto /tX.J»..^! 

von Atomgruppen wie —OH (Hydroxyi- 
gruppe oder Wa.sserrePf ). SH (Snlfhydryl 
oder Scbwefelwasserstoffrest), — NH,(Araido- 
gruppo oder Ammoniakrest), — CH, (Methyl 
oder Methanrest) u. a. an Stelle eines Wasser- 
stoHatomes ist mit mehr oder weniger grußer 
jr. atirwtme. Verftnderuntsr des Charakters der von 
solchen Radikalen freien Stoffen verbunden: 
Benzol, Karbolsäure, Thiqphenol, 
CA. C,H*OH, C,HiSH, 
Anilin. Toluol. 
CHjKH,, C,H5CH, 
3. Reaktivierende Gruppen. In den 



Gruppen. 

1. Hortirtgene uimI heterogene Atomgruppen. 

2 lif'.:-;»- :i ils !,4-lbstiinilipc Stoffe. 3. Pa'aktivic- 
reniie Gruppcu. 4. iiichtuiig des Einflusses reak- 
tivimnder 

iadeiierter Atome. ^ läerim lber ^'Wir- 1 worden und zwar kommt die Reaktions* 

hngsursachen reaktivierender Gruppen. fähigkeit der Atomgruppe selbst, wie 

In dem Artikel „Radikale" sind die Uhr Einfluß auf die Beweglichkeit 
AnffaasttiigeD des Begriff es Radikal (= Rest) landerer Atome der Verbindangen in Be- 



^rnppen. 6. Aeußerung des Eii^, meisten Fällen ist eine größere Reaktions- 
Der Grad der BeaktionsÜltaigkBit fähigkeit der Abkömmlinge iestgestelit 



üigiiizeü by G 



134 



ÖTuppea 



tracht. rmiiipoii. die im lof/^tcrcn Sinne 
induzieren, luiuii mau „rtaktivierende 
Gruppen". Im Methanabkömnilin^ CH,- 
(CN),: Methylendicyanid oder Malonitril] 
zeigtii einerseits die Cvangruppen — CN ein« 
Reaktionsfähigkeit ä)inli(-h wie das Cvan 
(CN>, dem H, H,0, ü,& Alkohol usw. 
g<^iiflber, andererrats und die Wasser-* 
fitoffatomi' der Methyleni:riii»p<' -CIL 
infolge der loduktion der Cyaugruppeui 
reaktioBBfaluger ab im Hetbaa. Die re«k>| 



tionsfähige Mctlivlfnirriippe kann man als 
„reaktive Gruppe" Im zt ic hnt'ji. l'eber das 
Verhalten der „Gruppen" aiirwci-nulcn 
Stoffe, wie der Chlorsäure CHLüll, 
SohwefelsAure (HO),SO,, der Alkohole 
f',H»OII, Amine C.HsNH,, Nitrose- und 
Nitroverbindungen ,C,HiNü und C.HjNO, 
vergleiche man die Sonderartikel, hier möge 
nur ulicr die ..rca k t i vi er e n d cn Gruppen** 
Ausführlicheres gesagt werden. 

Zu ihnen tind su ilhlen die Gruppen: 



-HC«CH- -N CH 

^^nylen Carbini 

-C N, -HC = N- -N-N— 
Cyan Carbim Azo 



/C = 0 
Carbonyl 



~N = 0, -Nf jJ 
Kitroso üitro 



Sntfearbi«! 



SuUoxyd Sulfou 



cifo 



-eil 

CbJordioxyd Chlortrioxyd 



die in folgenden Verbindungen vwtreten sind: 
HC=CH HO-CN 

Cyelopentadien 



H,C-CN 
ieetonitril 




H,C.COH 
Aoetaklehyd 



H,C.CO0H HC~CH 



igsftare 



HC K 



6«lpetr^ Siuie 



HO-KO, SO-CJi, 

><- HC 



Salpeter 
saure 

HgC— NO, 

^itromethan 



Pyrazol 
SO.C«Hs 



H 



O'Metbylpyridin 

HO— NO 

HN/ I, oder 

X \n 

HN»N N 

StwketoffwMser* 
stoffBiure 

HO 



\ 



S -CH, ^ X* ^SO.CÄ HC^ 

u 

'y 

l)ipheuylsulto\ydiin'than 



SO, 



schweflige SSnre 



Schwefel- 
säure 



H3C 

X 

Dimethyl- 
sulfon 



X 

Chlorsiure. 



HO -CIO, 
L'eberchlori>äure 



4. Richtun ; des Einflusses reakti- 
vierender Gruppen. Unter dem Einfluß der 
reaktivierenden Gruppen werden Atome, 
die in 3-Stellunß zu den f',i upj,, 11 stcluii. 
reaktionsfähig und zwar hauptsächlich 
Wftsseritoffatome, die an Sauerstoff, 
Stickstotf oder Kohlenstoff gebunden sind: 

L H»G«.(GO) II. H»q»(CO)OH 
H ^ 
III H,C.(CO)0-OH. 



Till Bciiz.'ddi ln (1 i T) lind in der Bcii^^oe- 
jpcrsäurc (Iii) mmi die in 2- und 4-SteUung 
Iznr Karbon vl^ruppo befindliehen Wasser- 
sfoffatome wcniir hrwctilich im Ooircn- 
sau 2u dem in 3-Stclluiig befindlichen der 
j Benzoesäure (II). 

Die Unbeständijrkoit dr r Rster von Säuren 
im (ie^ensatz zu Aethern kann im Sinne 
der erörterten Ansehauung^en so erUirt 
werden daß im K^tr-r das in 3-S*eIhincr zur 
— CU-lrruppe belindliclie C-Atom induziert 
wird. 



uiyiii^ed by Google 



Gmppen 



136 



CH,.C-U.GH,.CU„ CH,.C-O.CH,.CH, 

I ^ n 
0 H. 
Estir Aether. 

5. Aca6«rung des Einflusses. Die 

Reaktion«fähiirkeit der an O, N oder C pe- 
bttsdenen Wasserstoffatome, die unter dem 
ÖnffiiB reaktivierender Gruppen stehen, 
äußert sich zum Teil in der fähi<ikeit des 
Wasterstoffs in Lösungen als Ion aufzutreten, 
Benxoes&ure (II) und Nitropanifine: 

CHa CH, 



CH.NO, 



i 

OH 

X 



sder im leichten Ersatz durch HaIop;en, bei 
der Einwirkung von Natrium-f Halogen- 
sikyl, salpetriger Sfiure, Diazonium- 
hydroxyd. Aldehyden, Elstern usf. 
AethflnitrolsAure entsteht aus salpetriger 
Sime und Tütrolthan : ( H 1 1 ,N0,+ ONOH 
.r-H,r(:NOIM.NOj; cUCKrOOR),, H,C. 
lH(lüOK)„ HON -('( COOK),, C,HjNH — 
X - C(COOR)„ VH.VH = C(COOR), bilden 
■eh au! 'Iii <r W.-is.. li-icht aus rH,(r()OR)j 
Vetbandikarbonester oder Malonester; ebenso 
AMtesagester CH,CO . CH. COOK ms EBsig- 
^icT ^ Eangester: CH,C0[OB+ HIH.C. 

C Grad der Reaktlonsfihiskeit Der 

Grad der Reaktionsfähigkeit Iiäni^t von der 
Art oad der Anzahl der reaktivierenden 
OnnipeB ab. Die Nitrnsrruppe dlirfte eine 

«türKoro Iiidiilitioii verursachen als die Cyan- 
Gruppe und diese als die CO-Gruppe. Li 
den Verbinduneen CH,.COOR, CH,(COOR)„ 
CHiCOOR). Mefliati-inoiin-di-trikarbonester 
nimmt manchen Keulen tieu gegenüber die 
fimaiiBchkeit des Wasserstoffe mit der Zu- 
Mhme der Karbnxalkyl£rriipfinn zu 

7* Die Theorien über die Wirkungs- 
■mdien der reaktiTierenden Gruppen. 

Crt-raume Zeit schrieb man den Einfluß der 
reaktivierenden Gruppen allein dem \'or- 
kaadsiiBein sogenannter negativer Eb* 
■Wte wie N und O zu. Von diesem Geslchts- 
pwikte aus ließ sich jedoch das AusbhMl)eii 
der Reaktionen in Körpern wie CHCI^ uiui 
CHjCI, und anderen die ..neirativen" llrdo- 
irene besitzenden Gruppeu nicht erklären. 
Weiteren AafsehluB votfiraehen sich eine 
Beihe von Forschern von dem Studium 
Ar Beweglichkeit des mit Sauerstoff ver- 
bundenen Was.serstoffs in Säuren, die die 
Wtehiedensten negativen Elementeoder Radi- 
hle aufweisen. Eb hatte den Anschein, daß 
firr tingeschlagene Weg zum Ziele führen 
vürde, da die Dissoziationskonstanten der 
CUor-, Bhodan- und Cyanessigsäure 0,166, 
W and difilO die pOfien Wirkong des 



( vans wie des Rhodans dem Chlor gegen- 
über zeigen, die Bemolsulfosiure sich stärker 
als die Benzoesäure erweist ; aber es ist doch 
auch eine große Reihe von Fällen beob- 
achtet, wo die Messungen ent<;e<.'enge8etlt 
den Erwartungen ausfielen (Tlii<>irlyk(»lsäure 
ist stärker als Glykolsäure, aber Digiykol- 
säure stärker als Thiodiffly kolsäure, 10 daß 
die Ansicht Vorländers, daß ,.eine all- 
gemein gültige Beziehung 7wischen der 
Natur der Radikale und dem dektrolytischen 
Leitvermögen von Basen und Säuren nicht 
besteht", Berechtigung hat. Henrich sieht 
den Grund der Wirkung der von iliin noch 
als „net^ative" Gruppen bezeichneten Atom* 
gruppierungen in deren ungesftttigtem 
Zustande, erklärt damit die Reaktions- 
unfftbkkeit der Wasserstoff atome im Metbjlen- 
ehloria und CUorofomi und spricht den 
Satz aus: Für ein negatives Radikal ist es 
charakteristisch — Ja für sein Zustande« 
kommen bestunmena — , dafi in ihm homo- 
gene odor heterogene Atome in eiitrerer 
Gruppieninff z. B. doppelt oder drei lach 
untereinander gebunden nnd. KAtz schliefit 
seine Betrarlitniiiren Ober reaktivierende 
Gruppen an einen zweiteu Satz Henrichs 
an: „Diejenigen Atomgruppen, die den 
höheren Energiewert repräsentieren, sind 
es auch, die die stärksten neirativen Wir- 
kungen xei^en ' uiul sai;t, daß die Reak- 
tionen erleichternde Wirkuntr einer Atom- 
gruppe in einer chemischen Verbindung von 
der Menge der ihr innewohnenden freien 
Energie abhängt, die dadurch mehr oder 
weniger verausgabt wird, daß die Grupj)e — 
falls sie nicht selbst in Reaktion tritt: 
(CH3),C0+ H,KOH = H,0 + (CH,),CNÜH 

— Elemente ihrer Umgebung induziert: 
CHaCO.CHH, 4- OHC.CH, -* CHsCOCH 

- rHCJIs. Darin sieht er das Maß für 
den Grad der Sättigung, nicht nur in der 
doppelten oder dreifachen Bindung. Für 
diese Aiisiciit sprechen Versuche mit Sulf- 
oxydeu von Külz: 

CO SO 
/ nnd / 
CH, CH, CHa CH, 

Aceton Dimethyknlfoacyd 
verhalten sich völlitr verscliieden. 

Im Aceton ist die i'O-iiruppe reaktions* 
! fähig HCN, H,SO, usw. ueirenüber, und aniÄ 
die Methylgrupnen zei-ren Bewepriichkeit 
I ihrer Was.serstoffatome; die Sulfoxyde rea- 
' gieren mit ihrer SO-Gruppe nicht dnmal nach 
Grignard gem&ß der (äeiohung: 

>SO+MgJCH, — ► 

CHn 

CH, OilgJ 



136 



Grappen — von Oflmbd 



Die SO-Gruppe bat keine freie Energie 
und kann demnach »uch ihre Umgebung 
nicht induzieren, was in der T'nlK'wefflich- 1 
keitder H-Atonie ihrer Methyl- uuii Methylen- 
gnippen zum Ausdruok niiiuiit {vfß, d*-| 
gegen Hinsberg). 

Lttenter« r. Meiwteh, Theorien der organieehen 
Chemie, 8. »S. Leiptiy 191». — A. Kötz, Be- 

trachhni'im lihir dir Renktiriliil ichiri frlhi^Uiijrr 
Alomgni/i/iirrtingen. yrrnnl FftUchnft, S. Ji7, 
Halte ]'."'.'■ — O. Htnebrrg, Ftber die Sulf- 
oxgd- und Suifoium^pef Jouraal ßir praJttiaehe 
Chemie. Wme JU^, Amd SS, 8. SS7. Letp. 
»ig mt. 

F, A, K6U. 



bexeMmet dk ZatfdIpKodiilEfeB grobkörni- 
ger Gflstflin» s. B. Gnuutgnu. 



vollendete er»ein groüe-; Werk ..Expt ruut'iita .NDva 
Magdeburgiea Do Vacuo Spatiü etc.". das aber 
we^cn Ungunst der Verhältnisse erst 1672 er- 
schien. GueriokewM' in erster Linie ein geschick- 
ter Experimentator, doch zeichnen sich seine 
Untersuchungen durch proße theoretischeG^siehts- 
|):iiiktc au^. A-if rifl.r iil> fiiicni i iclii.'i Ii it iT 
die Wisse tiüchalt bereichert, zu einer Zeit kriege- 
rischer Wirnn and tiefiter fteehfipfang dee 
Vaterlandes. 

Literatur. Iloffmnnn, Otto ron G. Magde- 
burg IS74. — F. Poeke, Vrrhandlungrn der 
IkuUehe» JikgeikaUechen QeeeUeekafi, 4. 8.9»M, 
190». — A. Stmkit, O. «. O., PIteivortrag. 
SerUm 1907. 

E. IPrude. 



Oaftorliito 

slGttdmQiiDe (vgl den Artikel „Eis**). 



T« Gnericke 

Otto. 



Gebortii ;iiu Jn. November lÖ^ in Maj^ili huri:, 

Sestorben am 11. .Mai lt>Sf3 in Hamburg. Er war 
er Sohn eines Magdeburper Patriziers, besuchte 
son&chst die Stadtschule seiner Vaterstadt, ging 
duin als Student der Rechte n«ch Leipa|, spkter 
nach Helmstedt nnd Jena und schlieBlich nach 
Leyden, wo er sich der Mathematik und Physik 
suwandte. Nach Reisen durch Frankreich und 
England kehrte er in seine Vaterstadt zurück und 
wurde dort 1627 Ratsherr. Kach der Zerstörung 
Ifagdebm^ 1681 ging Gnerieke all lehweducber 
Oberinpenifur nach Erfurt, kehrte 1636, als Maedc- 
burg wieder in diii llainleii der Schweden war, 
XUrück, und beleilitri" -i' Ii tatkräftig; an dem 
Aufbau und der Wiederbelestigung der Stadt. 
1646 wurde er zam Bürgermeister gewiililt uml 
OBtonudun im Interene der Stadt eine Anzahl 
Reisea in diplomatischen Zwecken. 1681 legte 
er sein Amt nieder und verbrachte die letzten 
Lebensjahre bei seinem Sohn in Hamburg; seine 
Leiche wurde nach Magdeburg überbracht. Der 
alte philosophische Streit über den „ Horror vacui" 
gab unericke Anlaß, die Frage des leeren Raames 
auf experimentellem Wege zu untersuchen und 
fährte ihn zur Krlin<lung der Luftpumpe (wahr- 
scheiidich im Jahre 1652), die er auf dem Reichs- 
tag zu Repensburg 1654 zunächst einem Kreis von 
Freunden, daraufhin dem Kaiser und den versam- 
DAlten Fünten vorfahrte. Die dabei verwendeten 
knpienien Halbkngebt sind mter dem Namen der 
Guerick eschen oder Mapdebur^iT TTalbkiiL'fiu 
bekannt. Erst dort in Rfi^cnshurL' liat (luciii ke 
Torrict^'llis Baroiiictorvirsiich ki'iHiiii frtlcriit, 
war also in seiner Vorstellung vom Luttdruck da- 
von nicht becinflufit. 1661 konstruierte Gucricko 
ein Manometer und 1663 eine primitive Elektrisier- 
maschine, bestehend aus einer rotierenden 
Schwefelkutrcl, der als Reibzeup di>' flai ho Hand 
diente, und entdeckte damit die elektrische Ab- 
itofinng, LeitnngiDUdi^eit mid Indaktion. 1663 



V. (üümbel 

Karl Wilhelm. 

• Er stammte ans einer Fünterfamilie md wnde 

am 11. Februar 1823 zu Dannenfeh in der Rhein- 
ntalz geboren, bezog 18-13 die l niversität 
München, um sich, seiner .Neigung fol-jend. dem 
Studium der Naturwissenschaften umi der Berg- 
. bauknnde, insbesondere der Geologie zu widmen, 
.hörte in Heidelberg bei C. v. Leonhard und 
'bestand Ift-IH da.«? bergmännische Staatsexamen. 
1S51 erhielt er einen Ruf «Is „leitender (leo;n>ost" 
an die (ieneral-lJergwerk- imd Saltnen-.Vdmini- 
stration in .München. 47 .Jahre lang hat er diese 
, Stellung bekleidet und neh um die geologisclie 
'Erfonchung Bayemt eilt kttvomgeiidee Ver* 
dienst erworben. 18C2 verlidl ihm die Univer- 
sität .Jena den Ehrendoktor, 1S03 wurde er 
Ber^raf; ziiüli ii h \::\h man ihm eine llliren- 
professur für Gcologii* und .Markscheidekunst an 
der Universität Mttnchen. löGS wurde er Pro- 
fessor der Geologie an der dortigen technischoi 
Hochschule tmd nach Knorrs Tod Direktor des 
koni<;lichen Oberbergamts. Die Stadt München 
verlieh ihm 1889 das Ehrenbürperrecht in X\\- 
erkennung seiner Verdienste um das Zustande- 
kommen der Wasserversorgung. Er starb am 
1& Jmü 1898. 

V. Gümbcl war ein Geologe von ungewöhn» 
lirher Bedeutung und bezüglich seiner publi- 
zistischrii Tatiirkfit enorm fruchtbar. Ueber 2<X) 
.Nummern umfaUt das Verzeichnis seiner Werke, 
da« die Ergebnisse seiner allerdings 54j&hrigen 
j Wirkaamkeit danteUL Er war „der aoMkamite 
Geologe Ba7WDi'\ Sein bedentendi tee Werk 
ist die ,,Geognostisf he Beschrcfbungdes bayrischen 
.\lpengebirge8 und s< ines Vorlandes", die 1861 
erschien im An-rhliiLl an fünf ^'roUe •:eoloi:;ij.che 
Uebersichtskarten im Mattstiib 1 : llH.»(A)U. Die 
darin enthaltene GUedenng der mesozoischen 
I und tertiären Ablagerungen lieferte die Grund- 
I läge für die Erforschung der gesamten Ostalpen. 
Ebenso frriiiidlt i^i'iid sind die ., ( ieopnostische Re- 
j Schreibung des ostbayrischen Grenzgebirges oder 
> de«lM7riKh«Bimdoberpfilriwhen Waldgdbirger*. 



Digitized by Google 



137 



dia 1868, oaddie^Gflognostische Beschreibung des 
RehtdfwiRei mit dem Frankenwalde und dem 

vp^tlirhon Vorlande", die 1879 erschien. Sein 
Lelienswt rk krönte er mit seinem 1894 herausgege- 
benenWerk. ,.( iiulo^Me von Bayern", das die Ge- 
uuntergebnisst^ seiner lanejähripen Forschungen 
rnthüt. Die geologiaelMn Verhältnisse des ganzen 
Lamlm sind darin in «nitahrlicher Weite klar- 
gelegt Es zeigt uns, wie bewandert V. Gflmbel 
tat den verschiedenartigsten Gebieten wfo 
Mineralogie, Petrugraphie, Talaontologie, Strati» 
i;ra[.hif und Tektonik war. Weniger erfolgreich 
var seine Lehrtätigkeit, da er im Vortrag nicht 
Klinzend war und durch seine unpädagogische 
üeberfälle des dargebotMUli Sto^ (Ue Stadienn« 
den abschreckte. 



II Vau, Nekrolog auf H'QAelM Oümbd. 

I der Akdilfinir ih r Wif.'rnsrhn ften. 
1899. — .1. V. Atninatt, yekioloy mit 
folUtänilitjrm Sc/irijlfiirrrzeichnit. Geogno«ti4iehf 

Mmk^, lS(t8. — AUgmeine DmOteh» Bio- 
fnpMi, M. ^ 8. «U btt m. 



OsytMi i0 Mottmu. 

Geboren am 4. Januar 1737 zu Dijon, gestorben 
am 2. Jamiar 181fi zu Paris, war zunächst 
in M im r \ ;iti rsta<it Generaladvokat, dann 
zugleich Proiessor der Chemie an der dortigen 
Akedewie, bis er 1787 infolge seines YenaeMs, 
die ekunische Nomenklatur einzuführen, mit 
Lavoisier zusammentraf, als dessen Mitarbeiter 
an der Ausgestaltung des neuen antiphlogisti- 
schen Systems tätigen Anteil nahm. Aogesehen 
von einer Reihe von Exparimentaluntersucnun^en 
nf ui^ftischem und techBiscbwn Gebiete sind 
■ine BHBlIhnnfen, deo LoMwlhdi fOr kriege- 
rische Zwecke (in der Schlacht von Fli iirus) zu 
wwenden, erwähnenswert. Seinepolitisi he Tätig- 
keit in der Nationalversammlung und im Kon- 
vent der R'volution war wenig rühmlich. Seine 
Abhandlung,'! ri -iikI in den von ihm mitbegriin- 
Je.-: de Chimie und frfiher in den 
de Dijon veröffentlicht. 



weit m&cbtiger entwickelten Pflanzenklasse 
dar. Man unterscheidet vier Ordnungen, 
die untcroinaiidcr so große riiterschiede 
besitien, daß sie vorteilhaft getrennt bespro- 
ehm wräden. IHese Ordnnii^ii sind die 
Cycadinao, Ginkgoinae, Coniferao und (Ino- 
tinae. Allen gemeinsam ist das Merkmai 
der Naektsamigkeit und daB li« utMlifieB- 
lieh Holzgewäohse von freifidl selv VUSdli^ 
deuem Habitus darstellen. 

Die GynuKMpermen seUiefien bIcIi naeh 
unten an die Pteridophyten an. mit denen 
sie ihrer Mehrzahl nach den Besitz von 
Arohegonien und zum Tdl auch denjenigen 
▼OB beweglichen Sperniatnzoiden als männ- 
Üeher Organe teilen, wie bei der Furtpflanzunf 
der Gymnospermen näher dargelegt innl 
(vgl. äen Artikel „Fortpflanzung der 
Pflanzen"). Der Anschluß an die Angio- 
spermen wird vermittelt durch die Gattung 
(inetiim, der Arcliegonien als weibliche Orirane 
fehlen, und deren Embryosack dadurch dem- 
jenigen dtr AndospomiffiDi mdirihneit, als der 
irgendeiner anderen gynrnospermen Pil&nze. 

I. Ordouag Ciyeadinae. 

Veget al ionsorgane. Die Gycadeen 
stellen mehr oder weniger ansehnliche Holz- 



Einleitnne. T. Ordnung, Cicadinac, II. Hrd- 
none, Ginkgoinae. IIL Ordnung, Couiterae. 
IT. (Mbung, Oiwtiaat. 

Einleitung. Die Gymnospermen tragen 
Ün £»amenaiüagen frei auf uer Oberfläche 
ihnrByaditlilMniBr,rie8indin dieser Hinsicht 

weniger hoch organisiert als die mit ifcschhts- 
senen Fruchtknoten, welche die Samenanlagen 
bffeen, ausgerüsteten Angiospermen. Sie 

sind phylogenetisch älter als diese und die j pig. l. Cvcas Normanbyana. links. Die 
letxt lebenden Gymnospermen stellen die beiden Pflanzen rechts: Cycas media. Aus 
iMNEmte einer in frUwrai EMpcriodeni Engler^PrantL 




188 



ri\Tttnc>sj»pnnan (Xaclvtsamipp Pflanzen) 



cew&ehse dar, die gegenwärt^ luuscbliefiüeh l fläcblicbe oder aufwärts wachsende Wurzeln 
in tropfBehffl oder sabtropiselien Lindern | ▼ereelrieclener Gyeadeen werden Ton Ana- 



beheimatrt sind. U\r slattficluT Stamm er 
reicht bei einigen Arten erhebliche Höhe 
und MhlieBt mit einer Roeette iteifer, 
lederiger Fiedorhlättpr .ih. dio vielfach 1 bis 
8 m Lbige erreichen küuneu (Fig. 1). 

Stamm. Der Stamm zeigt im Quenehmti 
einen niäohtiVfii .Markkörper, imiirrhcn von 
einem Kiug ivuUateraler Gefäßbündi'l mit Spi- 
ral-undTVeppentracheidenim Holzteil (Fig.2). 
Ein in normaler Weise auftretendes Kambium 
vermittelt das Ditkenwachstura. Bei vielen 
Arten tritt nach einii^er Zat außerhalb 
dee primären Kambiums ein neuer Kambium- 



baenakolonien bewohnt, die aiidi wohl 
an den Deformationen solcher Wurzein be- 
teiligt nän durften. 

iJlattrr. DieHättcr rntsfohon bei der 
Mehrzahl der Gyeadeen zu vielen in einem ^ 
raeinsamen Triebe, seltener einzeln in Anfein- 
anderfoltre. Sie sind in der .lufrend mit ihren 
Kiederchen pegen die überlläthe hin einge- 
krümmt oder eingerollt. Der anatomische Auf- 
bau der Blätter zeigt eine sehr dickwandiire 
und zweischichtige Epidermis, der in erster 
Linie die lederig derbe Beschaffenheit der 
Blätter zuzuschreiben ist. 1 )arunter folgt eine 



ring auf, so daß, wenn der Vorgang sich wieder- j im Querschnitt lang gestreckte Palisaden- 
schicht und in der Mittellinie 
finden sich bisweilen noch 
längere, farblose Zellen, die 
rechtwinkelig zur Palisaden 
Schicht verlaufen. Dann erst 
folgt das Schwammparenchym. 
Die Snaltöffnuniren smd auf die 
einfacn ausgebildete Epidermis 
der Unterseite beschränkt und 
tief ins Blattgewebe eintjesenkt. 
Die Blattnervatur besteht ent- 
weder nur aus einer IGftelrippe 
öderes finden -irli (laiu'hfn seit- 
liche Abzweigungen oder das 
Blatt wird von nenreren poraUel 
laufenden BijifM'n dtirrhzogen. 
die alle einander gleichwertig 
sind. GeflfllHlndel der Rippen 

sind kolladTal üchniit (vgl. 
Fig. 2). Abwechselnd mit diesen 
großen LaubblittMH treten 

kleine ■XiedcrMältiT auf. die 
persistieren und zut>ammen nüt 
den Basairesten der abgestiw^ 
brnon I.aiibblätter die Stamm- 
oberfläclie bedecken. Die Lebens- 
dauer iler Laubblätter ist eine 
mehrjährige, wenigstens kann 
holt, schliefiUch eine Anzahl sich ringförmig , man an Gewäclishausexemplaren drei oder 




Fig. 2. K<illiUeial{ s JÜiinit l von C vc as revoluta (Ulatt- 
stiel). t Treppeiitr.iilKiilcii, sp ^-piialt ra<tiei.len a ver- 
einMlte innere lYeppentracheiücQ, » biebteil, c Scheide 
dei Bündeb, p obUtenerte SiebirOhren. Am Bngler-Praii 1 1. 



nmgebender Kambiumrince voriiegen. Eine 

dicke parenchvmatr)se Rinde unihfillt den 
relativ schmächtigen Holzkörj)er. Innerhalb 
der Kinde sind in allen Richtungen durch- 



auch vi«- dnrartige Blatttriebe in der Gipfel- 
rosette vertreten finden 

Stammverzweigung, lüne Verzwei- 
gung der Stämme ist bei den wcüiI h I ii < vcas- 



tretende Blatt.spursträncre sichtbar. Schleim- ' pflanzen, die ihre Sjmrophylle abwechselnd mit 
gängc sind besonders im Mark und in der den Lauli und ^■iederblätte^n hervorbringen, 
Binde biufig. la 1 au-Li i filossen. Bei den zapfentragenden 

Wurzel. Die Wurzel besitzt einen axilen, übrigen Arten setzt eine unter dem terminalen 



meist diarclien Crefäßbündelring mit denselben 
Holzelenienten wie der Stamm. Bei Ver- 
folgung des Gefäßbündel Verlaufes im Hypo- 
cotyl zeigt sich, daß von den vier oder sechs 



Zapfen hervorbrechende Knospe den Stamm 
fort, der dann also ein Sympodium bildet. Offen 
zutage tretende Verzweigung ist verh&ltnis- 
mftBig selten, tritt aber etwa naeh Verietzung 



Strängen, die sieh aus den Cotyledoncn im des Stammscheitels oder doreh Gabelung dee 
Hypocotyl vereinen, zwei oder vier blind I Vegetationspunktes auf. 
amiaufen und trar zwei in die Wurzel sieb | Blflten. Die Cveadeenblflten sind 

fortsetzen. Kin Diekenzuwachs der Wurzeln stet-; eincre-i hln lititr niid i!irici-;eh vorteilt, 
findet durch ein auf der Innenseite der Sieb- 1 Sie besitzen keinerlei Hüllblätter, sondern 
teile anfbetendes Kunbiiim statt. Ober- 1 bestehen nur aus den m«8t in Zapfen m- 



Digitized by Google 



Oymnosp^rnme (Xacktriami^r«^ Pflanzen) 




Fig. 3. Cycas revoluta. Aus dem Bonner Lehrbuch. 



»minentretenden Spo- 
rophyllen. Nur die 
weiblichen Cycaspflanzen 
(Fig. 3) lassen inre, den 
Laubbl&ttem noch in der 
Form ihnelnden Sporo- 
phylle, wie diese, rosettig: 
in großer Menge am 
Scheitel hervorsfjrossen 
(Fie. 3). Die bamen- 
anlagen stehen in 
größerer Zahl randstün- 
die am basalen Teil dieser 
Sporophylle. 

Alle übrigen Cycadeen 
treiben terminale Zapfen, 
oft von gewaltiger Größe, 
deren Sporophylle ent- 
weder flache hexagonale 
Felder auf der Zapfen- 
oberfliche bilden oder 
noch in Fortsätzen ver- 




Fig. 4. 
I^amina 
C Cvcas 



Weibliche Sporophylle, «He mehr und mehr red 
zeigen. A Cyras" revoluta, B Cycas cii 



Normanbvana, D Dioon 
Prantl. 



edule. Aus 



rn 

E 



140 



Gymnospermaf» (Xackt-^mige Pflanzen) 



sdiledener Form und Länge Andeutungen 1 ganz ähnlich sehen. Im fertigen Zustande 
der reduzierten Lamina zeigen (Fig. 4). Die | zeigen sie aber ihre ^nze untere FiSehe mit 

einer sir^ßcn Menge von Pollen- 
säcken bedeckt, die zu dreien 
oder vieren ^uppiert zn Silin 
pflegen und sich hei der Beile 
mit einem quer Uber den Schdtd 
veflanfenden Biese öffnen, um 
den Pollen zn entlassen (Big. 6 
und 7). 

Ueber weitere Entwickelung 
der Samenanhii^eii und Pullen- 
Icörner vgl. den Artikel „Fort- 
Pflanzung der Gymno- 
spermen". 

Samen und Keimung. 
Av8 der Samenanlage entwieltelt 
sifh nach ntattgehabtcr Befruch- 
tung der Samen. Sein äußeres 
Gewebe ist h&ufig etwas fleischig 
und wohl meist lebhaft gefärbt, 
wa.H mit der Samenverbreitung 
durch angelockte Tiere in Be- 
ziehung stehen dürfte. Der 
Samen umschlieUt einen 
großen, von massigem NUugewebe, dem 
Endospenn, umgebenen Embiyo (Fig. 8), 




Flg. 6. Ceratoxamis robust». I Junges, noch fUches 

Sporophyll. Samenanlagen ganz am Grunde. II Aeltcres 
Sporophyll mit zwei Sanu-nanlagen. A Anschwellung 
unter der Sanunanlage. Iii Aulk'nansirht dreiw SpOfO* 
pbjlie. Aus Uoebel, ürgauographic. 



Samenanlagen stehen dann auf dem gegen 

die Achse hin nach innen gebogenen Rand 
der Sporuphylle, meist in Zweizahl (Fig. 5). 
Zur Zeit der Blüte weichen die Sporo- 
phylle soweit auseinander, daß freier Zutritt 
für den Pollen ermöglicht wird (Fig. öb). 






Fig. 6. Staubblatt von Cycas circinalis. 
Ijnteneite mit Pollensicken. AusfEngler- 
PrantL 



Fig. öa. ües(•hllls^<'ner weiblicher Zapfen von 
Bneephalartoä Hildcbrandtii. Aus 

Engler-Prantl. 
Fig. öb. Zur Bestäubung geöffneter wriblichnr 
Zapfen von Enceuhalartos villosvs. Aus 

Eugler-Prantl. 

Die männlichen Sporophylle stehen auch bei p.g 7 Zumit integerrima. a Staubblatt 
Cycas, wie bei allen übrigen Gattungen in .von unten, bOruppe von FoUensäeken von oben, 
Zapfen, die in unreilen Stauen den WMblichen 1 c von der Seite. 




üigiiizuü by Googl 



Oymnospermae (Nacktomiige Fflaniea) 



141 




an dem ein Wurzelende, zwei Kotyledo- 
neoil und das daswieohen eingeschobene! 
Hypoeotyl, in die a«iheitel8Undi<.'o Plu- 

mnla endend, zu 
erltennen tind. Die 

])('id(Mi Ktitvledo- 

nen pilegeu mitein- 
ander sn ver- 
wachsen. Bei der 
Keimung bleiben 
sie im Samen und 
fungieren als Nähr- 
stollzuleiter aus 
dem Endosperm. 
Der erste Austritt 

Kg.aCyeaseir«iaalis. If^^^'X^^ 
flimwllwrisiilmitt «nd ^MS^ Orte der 
2lllB(it«ebe, a Brntey». früheren Mikro- 

pyle , wo das 
Wurzelende des Embryos die Samenschale 
durchbricht und, ins Freie p^clangt. sich 
alsbald abwärts krütiunl. Die ersten Blätter 
sind meist Niederblätter, da.s erste Laub- 
Uatt besitzt zunächst erheblich weniger 
F1ed«rchen als an der erwachsenen Pflanze 
m beobachten sind (Fig. 9). 

Systematik und geographische 
Yerbreitnnf^. Nach der Eigenart ihrer 
weiblichen Sporophylle könnte man eine 
Familie der Cycadkceen mit roaettig ge- 




fig.9. Zsmia spiralis. Keimung. B Kei- 
mun^k^inii, B' das erste gefiederte Blatt, 
C Keimptlanze. et ("otylc<ionen an ihrer Spitze 
verwacWn. w Hauptwurzel, e Endosperm, 
b fibtt, zz Anläse später aufwärts wachsender 
Mitenwnraeltt. 



stellten Sporophyllen, deren jedes zwei bis sechs 
Samenanlagen führt, von den Zamiaceen 
unterscheiden, welche zapfenförmige weib- 
liche Blüten mit stets nur zwei Samenanlagen 
an jedem Sporophyll besitzen. Die Gattungen 
Cycas, mit mehreren Arten, Bowenia und Ma- 
krozamia sind die wichtigsten sadostasiatisch- 
anstnÜBelien Gattnngen; Stangeria und 
Encephalartos Kehören Südafrika an; Zamia, 
Ceratoiamin, Dioou und Microcycas sind in 
Zentnbmerika (Mexiko, Kuba) m Haine. 
Ihre Individuenzahl ist nin^ends a:rnß; es ist 
deutlich eine laupam aussterbende Ordnung, 
die in den Gyeadinen Yoiliegt. 

II. Ordnung Ginkgoinae. 

V e g e t a t i 0 n s 0 rgane. Zu den Gink- 
goinae gehört nur die eine überlebende Art 
Ginkgo biloba. Ginl^o ist ein im west» 
liehen China noch waldbildendcr, stattlicher 
Baum, der seit langer Zeit in Japan kulti- 
viert, jetzt auch in Europa weit verbreitet 
ist und mit seinem sich iährlich erneuernden, 
schSnen, Adiantum-ähnlich geformten Laub 
von besonders lebhaftgrüner Färbung, eine 
Zierde uneerer Gttrten bildet (Fig. 10). 

Gliedernniit. Ginkgo errrieht eine HSlie 
von ca. .30 m, seine .\este sind fast horizontal 
weit ausgebreitet und gliedern sich in Laog- 
und Kvmriebe. 1>ie Langtrielie yennittun 
die eigentliche Verzweigung des Baumes, sie 
sind mit wechselständigen Blättern besetzt; 
in den Blattaelncln entstehen die im niehrten 
Jahre zu Kurztrieben auswachsenden 
Knospen. Die Blätter der Kurztriebe stehen 
bfleehdig beisammen und geben dem Banme 
das charakteristische Aussehen. 

Stamm. Der anatomische Aufbau 
des Baumes ist dem der Cycadeen gegenüber 
sehr abweichend, vielmehr dem dcrConiferen 
gleichend, zu denen Ginkgo lange Zeit ge- 
rechnet ward, bis da.s Auffinden der Sperma- 
tozoiden im Pollenschlauch ihm eine Stellung 
neben den Cycadeen anwies. An ein schmäch- 
tiges zentrales Mark schließen sich die in ein- 
fachem Rinire licL'enden primären Geläß- 
bündel kullateraler Art an, deren Kambium 
beim Beginn des Dickenwach.stums in 
Tätigkeit tritt und in normaler Weise nach 
und nach einen mächtigen Holzkörper auf- 
baut. Die Rinde bleibt demgegenüber 
verhältnismäßig dünn, sie führt Bastfasern 
und wird bereits im ersten Jahre durch dn 
unter dem Uypoderm entstehendes Periderm 
ersetzt. Harzgänge kommen in der Binde 
und im Marke vor. 

Wurzel. Die Wurzel geht aus einer di 
larchen Keimlingswurzel durch normales 
I Diekenwaelutnm hervor; die Aarehe Struktur 
der Keimlineswurzel steht, wie Ix i i!imi Cyca- 
deen, mit vier Strängen innerhalb jedes der 
beiden Kotyledonen in Verbindung, die dnioh 



I 

Digitized by Google 



142 



(iymnospermae (Nacktsamige Pflamen) 



Verzweigung aus dem zunächst in sie ein- 
tretenden einfachen Strange hervorgehen. 

Bl ätt er. Da.^ Blatt von Ginkgo besitzt be- 
sonderes Interesse. Es ist mebr oder minder 
lang gestielt und verbreitert sieh aus dem Stiel 

plutzlirli ZU einer Adiantum-ühnlicli ge- 
stalteten Spreite, die am leicht gewellten 
AnBenrande ^ade in der lütte einen melir 

oder minder tiefen I'jnselmift aufweist. .\n 
den auch in der Gruße oft etwas zurück- 
bleibenden Blftttem der Kurztriebe pflegt 

der Einschnitt niiiuier tief zu sein oder zu 
fehlen. Der anatomische Bau des Blattes 
weist unter der ziemlich derben Epidermis 

eine Palisadenschiclit auf. darauf lolirt ein 
lockeres Schwummpareuchym, dessen Zellen 




Fle. 10. Ginkgo 

a,l) StiiuhblättiT, 



biloba. Htnnlieber Knrxtrieb mit BIflte. 

r wciblirhe Blüte, d Frucht, p .'>teinknrn daraus, 
f derselbe im QuiTMlmitt, g im Liingsschnitt nach Ausbildung 
dei Embryo, h weibliche iiiüte mit ausnahmsweise aaUreiebiHi 
Samenanlagen. Aus £ngler-Prantl. 



zwischen den Nerven oft länger gestreckt 
siiiri. Die Spaltöffnuncen bleiben auf die 
Epidermis der Unterseite bescliränkt. Die 
Nervatur ist eine streng diehotonie, von 
eiuein in das Blatt eintretenden dnppelteu 
liiiiuielstrang ausgehend. Abweichend vun 
der Me hrzahl der (rymnospermen ist es, daß 
die Blätter j&brlieb vom Baume abgeworfen 
werden. 

Blflten. Die BlQten von Ginkgo sind di- 
öcisch verteilt, sie gehen bei beiden Geschlech- 
tern aus Kurztrieben hervor, wo sie in den 
Achseln der obersten Niederblätter oder der 
Laubblätter entstehen. Die weiblichen Blüten 
sind lang gestielt, meist zu zweien auf je einer 
flachtellerförniigen, Cu |)ula-ähnliehen Bilduni: 
inseriert. Man betrachtet diesen Teller am 
besten wohl als Best des Sporophylls, das 



eine einzige Samenanlage auf sich triurt." Bis- 
weilen sind eine größere Zahl von Samen- 
anlagen auf gemeinsamem Stiele vereinigt, (Üe 
alsdann noch jede einzeln mit kurzem Stiele, 
der dem Sporophyll zuzurechnen wäre, am 
Lenieiusanien Blütenstiel sitzen. Derartige 
weibliche Blüten stehen oft zu vielen an einem 
Kurstrieb susammen, sie bestehen zur Zeit der 
BIflte nur aus einem winzigen, vom Integn« 
ment umhflUten Nucellus. 

Die mftnnliehen Blflten stellen ktine 
Aehrchen dar. an deren Spindel die einzelneu, 
ebenfalls sehr reduzierten Sporophvlle 
sitzen, deren jedes swd PoÜensleKe seltueh 
angeheftet trägt. Auch die männlichen 
Blüten brechen oft in größerer Zahl auf ein 
und demselben Kuntrieb 
hervor. Die PoIIensficke 
öffnen sich durch einen 
der Länge nach tiber den 
Scheitel verlaufenden Riß 
(über die weitere Ent- 
wickelung vgLdenArtikfll 
„Fortpflanzung"). 

Der Samen gleicht 
dem der Cycadeen in 
seiner npischigen äußeren 
und der vom Flei-sch um- 
schlossenen Steinschale. 
Die Entwickelung des 
Embryo findet erst nach 
Abfall des Samens vom 
Baum statt und der 
reife Samen enthält dann 
einen grüßen, mit zwei 
Kotyledonen versehenen 
Embryo von Endosperm 
unitreben. Die Keimung 
erfolgt hypog&isch; der 
KeimsproB trl^^ zu- 
nächst einige kleine 
Schuppenblätter, bevor 
die charaktMwtisehe 
Blattform in zuerst be- 
sonders tief gespaltenen 

Blättern einsetzt. 

Ginkco war früher ein weit verbreiteter 
Baum, wie aus den zahlreichen palSophyto- 
loL'isclien lU'sten, besonders der charaktensti- 
lien Blätter hervorgeht, die sieh bereits in 
der Kohlenformation beginnend durch alle 
jüngeren Schichten verbreitet finden. So ist 
erwie-^en. daß Ginkgo oder nahe Verwandte 
des Baumes früher in Europa, Sibirien, 
China. Japan, Australien und rlordamerik» 
gelebt haben. 

III. Ordnung Coniferae. 

Morphologie. Die größte Ordnung der 
jetzt lebenden Gymnospermen, diejenige der 
Coiiiferen, wird nach der Form ihrer Blätter 
wohl unter der Bezeichnung der Nadel- 
hfllaer swamnmigdisßt. Und in der Tat Ist 



I 



üigiiized by Google 



Oynmoepennae (Naekt.'iamigc Pflanzen) 



143 



sie aneh im Holte Torhanden und hier stehen 
mit den durch den Jahreazuwachs Iftngs 
durchlaufenden Harzgängen diejen^en der 
Seitenzweige und auch der Bl&tter in Ver- 
bindung, während sonst in der Regel die 
Rindenharzgänge die Endigungen der ans den 
Blättern kommenden Cränge darstellen. Ihre 
Entstehung ist durchweg schizogen, daneben 
bilden sich bei verschiedenen Arten weiterhin 
lysigene Uarzräume aus (Fig. 11 bis 14). 




die Belaubun? durchweg nadelartig, nur die 
Gattung Agathis und vielleicht auch ein paar 
Species der Gattungen Arauearia und Podo- 
farpus haben breitere Blätter, die nicht mehr 
gut als A'adein bezeichnet werden dürften. 
AbgMeben von der Form der Blätter ist ein 
ebenso durchgreifendes Merkmal ihre ver- 
liiigerte Lebenszeit: die Nadelhölzer sind 
immergrüne Bäume oder Sträucher, deren 
BUttcr meist ca. 4 Jahre, bei Araucarien, 
A^tbb Q. a. sogar 10 Jahre auszuhalten 
pflcgeo; nur Larix, Taxodium dis^tichum und 
Glyptottrobus werfen ihr Laub alljährlich 
TOB sich. 

Ein ebenso allgemeinea Kennzeichen 
dtr Coniferen ist die CHiederung in 
Knrz- und Langtriebe, die den charak- 
teristiBehen Habitus bedingt, der außerdem 
TDD dem korrelativen Wachstumsausmaß und 
der Wachstumsrichtung des Hauptsprosses 
und seiner Seitensprosse abhängt. So ist der 
«treag p^amidale Aufbau der Araucarien, 
Fleea, Ames and Pinns, solange wenigstens die 
nnteren Seitenzweige erhalten sind, ja bc- 
lannt. Aeltere Bäume pflegen dagegen eine 
«liirmförmig ausgebreitete Krone über ihrem 
rdativ schlanken und hohen Stamme auszu- 
Imten. 

Anatomi e. Wie der morphologische Auf- 
bau, 90 ist auch die Anatomie der Coniferen 
wfar einheitlich. Die Keimlinge zeigen auf 
dem Stamm querschnitt einen Bina; von 
koüateralenGefilßbündeln um einen scnmäch- 
ti^ieu Markkörper. Die Siebteile der{Jymno- 
spermen entbenren freilich der bei den Angio« 
Spermen allgemein vorhandenen GeleitzeUen. 
Durch ein zwischen Sieb- und (lefäßteU auf- 
tretendes Kambium werden nach innen ein 
nichtiger Holzkörper, nach außen neue 
Sieb- und Parenchymelemente als Rinde 
entwickelt, deren äußere Bekleidung nach 
Absterben der Epidermis durch reich- 
Uches Periderm gebildet wird. Charakte- 
ristisch ist, daß das sekundäre Holz keiner- 
lei Gefäße besitzt, sondern ausschließlich 
aw Holzfasern und Tracheiden mit be- 
höften Tüpfeln auf ihren Radialwänden, 
neben Holzparenchym und Mark.strahlgewebe 
aufE;ebaut wird. Somit ist das Coniferenholz 
außerordentlich einheitlich, nur in der Weite 
der einzelnen Elemente, Einreihigkeit oder 
(bei einigen Cupressineen) Zweireimgkut der 
Marbtrahlen, Vorhandensein von Spiral- 
leütenverdickungen in den Tracheiden (bei 
Tixas und ^^rwandten) und anderen 
Uctneren Abweichungen lassen sich Coni- 
lOMÜlälzer voneinander unterscheiden* 

Im Bau der Binde sind gräfier« Ver- 
schiedenheiten zu beobachten, doch stimmen 
alle Coniferen, mit alleiniger Ausnahme von 
Taxus, in dem Besitze von großen, nüt 
Epithelzellen ausgekleideten Harzgüngen in 
der Rinde überein. Bei den Abictineeu »ind 



Fig. 11. Querschnitt durch das Kiefernholz 
mit Jahreserenze g, f Frühholz, s Sp&tholz, 
t Eoftüpfel, nHarzgang.m Markstrabl^abisaeine 
sich nach außen verdoppelnde Traebeidenreihe. 
Ans dem Bonner lehrbuch. 




Fig. 1*2. Querschnitt durch Kambium r, Spät- 
hoLc 9 und Rinde der Kiefer. _ v Siebröhren, 
P Kindonpnrenchym, zum Teil mit KristaUcit k, 
cv obliterierte ältere Siebrühren, m MarkstrahL 
Aus dem Bonner liehrbuch. 



144 



Qynmoepermae (Nacktsamig? Pflanzen) 




Fig. 13. Radialer Lang«sclin{tt dnreb deo Klrfemstamm. Mit dem Kambium c, den Holz- 
trarheiden s mit ihren Ilnftüpfeln t und dm Siebröhren v; vt Sicbtüpfel. tni tracheidale 
Markstrahlzelien, sm stärketüiirende Markstrahlzelien im Holz, sm' in der Kinde, «m eiweifi- 
fflhrende Harkütrahlselleiu Am dem Bonner Löbach der Batanik. 

Wurzel. Die Wurzel der Coniferenkeini- mit einer Wiirzolliaul)e bedeckt, der Zentral- 
linpe entwickelt sich nieist als Pfahlwurzel zylinder mit einer der Zahl der Kotyledonar- 
weiter. Siei8tvoDDoriiialemBau,der Scheitel ; ^efäßbündelentsprechendcnZahlahwcchselnd 

, lieeender Holz- und Siebteile versehen, wenn 




Fig. 14. Tanpntialer I^ngsschnitt durch das A von Pinus Pinaster, H von Abies perti- 
S[);ilh<ilz der Ku'fer. t Iloftüpfol, tni tracheidale-, nata, e Epidermis, e<: Hypoderm, sn Spaltöff- 
sm stiirkeführendc .Markst ralilzi llen, et einseitig' nunpen, n Hlattparenrfiyrn , h 1 far/^^iinge, 
behofte Tüpfel, i Interzellukrräume am iUark- i g üefäiiteil, b i>iebteil der Üefäßbündei. Aus 
BtnhL Ans dem Bonner Lebrbuoh. I £ngler*PrantL 



Üiyilizuü by Google 

1 



Oymnospennae (NiinHmiiiige Fflamen) 



145 



Difkenruwachs wird durch ein normales, 711- iiiitcrbrnrhen , stets Spaltöffmin? neben 
nichst an der Innenseite der Siebteile eiit- Sjialtölfnung in der Längsrichtung des ülattes 
stehendes Kunbiun) vermittelt. Vielfach wird liegt. Auf weitere Einzelhaiteii kmn Ider 



jedoch später die Pfahlwunel dureh starke 

Seitenwurzeln ersetzt 



nicht eingegangen werden. 

AuBer den Laubblättern finden sich viel- 



Blitter. I)ie Blätter der Coniferen sind fach Niederblätter, z. B. als Knospenschup- 

ron einer dickwandigen sehr kleinlumigenEpi- pen vor, bei den erwachsenen Esemplaren 

dermis überzogen, unter der vieUaen noch von Pinns vertreten sie die Laubblfitter voll« 

mut vollständige oder unterbrochene La«e küninien. in ihren Achseln entstehen dort erst 

von dickwandigen, in Längsrichtung des die assimilierenden Kurztnebe mit einer je 



Blattes gestreckten Fasern, Hypoderm, liegt. 
I^nn fol?t da.s Chlorophyllgewebe, ditt bei 
dee nadeliörmigen Blättern 
vidfaeh isodiametrieeli ist mit 
rechtwinkelig gegen die Ober- 
Ükab» gestellten Wänden in 
obenten SeUeht Die mehr 
flachen Blätter haben d.iireiren 
ein hcktiges Palisadenparen- 
dtyn an der Oberillehe und 
ein lockeres Schwammgewebe 
an der Unterseite, in anderen 
FiBen ringsbenuii Palisaden, 
und Schwammpiniiehym in 

der Milte. 

Gefäfistränge besitzen die 
Xadelblätter raeist nur einen, 
der sich bei den flacheren 
BUttm aber aneh mehrfach 
fOtmigen kann. Bei den 
Miietineen ist wiederum eine 
Abweichung zu registrieren, 
daß nämlich der Strang sich 
in zweie teilt, die m geringer 
Entteiuuig Yoneinandkr und 
nm einen gewissen Winkel 
cegeneinander beiderseits der 
Lan^^achse verlaufen. Allge- 
mein ist dagegen die üm- 
(tnninng der BQndel dureh 
einen Belag von Tracheiden, 
die beböft getClpielte und ver- 
«Kdtte Winde beeitsen und 
?ich am Ende zu l iin r (h'i ken 



naeh der Art ▼«MMedeiien ZaU von Nadek- 
bUttem im Trieb. 




Kanpe verstärken. Harzgänge 
WM entweder in EinsaU unter 



Fi;^. 16. Weibliche Blüten von Taxus barcata. A Habitus« 
biM bi i zwei Samenanlagen, B Blatt mit achselstindiger 
Samenanlage, C Längsschnitt durch die gemeinsame Mediane 
des tSeitenspcoSBes und der Samenanlage. T Vegetationspnnkft 



des Sprosses, n Kucellas, 1 Integnineat. m Hikropvle, a 
Arinäsulage, e E mbry otackan lige. Ans dem Bmaur 



Lshrbncfa. 



dem Bündelstrang oder in 
Zwdzahl an den beiden Kanten 
mhanden, oder de fertrilen 

nrh in größerer Zahl ring« im 
Mesophyll; nach ihrer Lage 

iMsen sieb Unterabteilungen der Gattungen Fflr Tide Coniferen ist ein Herablaufen der 

aufstellen. Xur die Blätter von Taxus DO- Blätter am Sproß charakteristisch, so daß bei 

atzen keinerlei llarzgängc (Fig. 15). der dichten sniraligen oder wirteligen Stellung 

Die Verteilung der Spaltöffnungen ist sehr der Blätter kaum noch freie Oberfläche an 

Terschieden, bei vielen Arten sind beide Seiten der Sproßachse übrigbleibt, 

gleichmäßig damit versehen, bei anderen i.st Auf die bei zalilreichen Coniferen vor- 

niir die Unterseite oder nur die Oberseite kommenden, von der erwachsenen Pflanze 

•paltftffnungführend. Charakteristisch ist derselben Art wesentlich abweichenden 

>• B. fflr Abies und andere Abietineen das Jugendformen ist bei Besprechung der Öanieii- 
T<AiOBUDen TOB reihenweise liegenden Späh-; keimung zurückzukoniinen. 

flbniqgen in sogenannten Spaltöffnungs- Blüten. Die Blüten der Coniferen sind so 

babneii wo durch je eine Epidermiszeile veri>chiedenartig, daß es vorteilhaft sein wird, 

T. 10 



Dlgitized by Google 



146 



Gymnoepennae (Nacktsamige Fflaiusen) 



sie nach den verschiedenen Familien fiesondert gebildete Höhlunc^ wie in einen aiifire<pannten 



zu besprechen. Nach der Form der Blüten 
unterscheidet man die Fanu'lie der Tsxa- 
cecn, deren weibliche Blüten nur eine oder 



Repenschirm hineinfällt, wo sie vom Winde 
fortgeführt werden. Die Pollenkörner sind 
lErlatt. Auch die weibliche Blüte entsteht an 



wenige Samenanlagen führen, die in der Regel der Unterseite der Zweige, jedoch erst als 

mit Arillus austrcrüstot sind; die Taxaccon pckundärer Sciteiisproß aus der Achsel der 

haben außerdem meist diöciscbe Blüten ver- obersten Schuppe aer Knospe,' die damit ihr 

teiinng. Dagefiren sind die Pinaeeen ausge- Wachstum einstellt. Die Blüte beisteht ledii;- 

zeichnet durch niclirorf" oder zahlreiche lieh aus cim i i:( riul* n Saiiieiianlairc, die von 



Samenanlagen in jeder weiblichen Blüte, 
die aas zuilreiolwn, an gemeinflamer Aehse 
vereinigten Sporophyllen gebildet wird. 




Fig. IT. l'otiücarpus Totara. MäniiJicher uml weiblicher 
Bldtenzwoig. d, e P. macrophylla, d zueisamige weibliche 
Uäte, e «insamige, im L&ngascboitt. Aus £Dgler>Prantl. 



einfachem Intcgument umhüllt ist (Fig. 10). 
Durch einen xur BlQtezeit ans der Mikropyle 
ansgesehiedenen Tro[)fcii wird der Pullen 
aufgefangen. Bei der Samen- 
entwiekelung bildet sieh an 
der Basis dicht über dem 
Stiel ein ringförmiger Aus- 
wuehs, der mit mm sich 
eiitwickplnden Samen zu 
gleicher Länge heran wüch^-i, 
fleischig wird und durch 
seine intensiv rote I-arht^ 
und daü genießbare l lei,-ch 
Vögel «dockt, die damit 
die Samen verbreiten. Dies 
Oebilde heißt Arillus. 

Aohnlich verhalten sieh 
die Gattungen üephalu- 
taxus und Torreya, die 
neben Taxu.H und einigen 
kleineren, kaum bekannten 
aus Xeu-Kaledonien, die 
Unterfamilie der Taxineae 
bilden. 

Durch anatrope Samen- 
anlagen unterschiedene For- 
men der Taxaceen werden 
in der Unterfamilie der 
Podocarpineae zusam- 
mengefaßt, deren Uaupt- 
rert reter die in zahlreichen 
Arten auf der Südhemi- 
sphäre vertretene Gattung 
PodocarpuB selbst neben 
mehreren nahe verwandten 
anderen ist. Bei Podo- 
carpus (Fig. 17) sind die 
niiinnliehen Blüten einzeln 
oder in 



UhrenfOrnu^en 
Blütenständen vereimgt. 



deren einzelne Staubblätter 
in dreieckiger Eudigun^aus- 

Arillusbildiingen fehlen und die Geseblechts- I laufen. Die PollonkOrner sind mit seitlich 
Verteilung ist meist monöei^eli. anhangenden Flugblasen ausgerflstet. Die 

1. Taxaceae. Die männlichen Blüten weil)li(hen Blüten sitzen umgewendet am 
von Taxus entstehen auf der Zweigunter-eite S( lieitel der einzeln am Gipfel kona' Zweige 
als Achselsproß einer vorjährigen \a(h']. -leiienden Fruchtl)lätrpr. oder man findet 
Dieser entwickelt mehrere Schunpenhlatter. hier zwei bis vier Fruclitblattcr beisammen, 
welche etwa zehn schildförmige Staubblätter die als Receptakulum bezeichnet werden 
umhüllen, deren jedes 5 bis 0 Pollensäcke und je eine Samenanlage tragen können, 
tr^t. Die Blüten hängen nach unten und die von denen jedoch nur eine oder zwei aus- 
Pollensftcke eines Staubblattes öffnen sich gebildet zu werden pflegen. Die Samen- 
durch gleichzeitige Lösung an den Seiten, so anlagen haben hier zwei Integumente, von 



daß der reife Pollen in die von den Wftnden 



denen das innere bei der Reife holzig, das 



üigiiized by Google 



Gymnoepennae (Nacktsainige Fflaiueii) 



147 



lofieie, trie Mch dai Beeeptakulom fleischig ' (K-ren Lan^rsproß /.ahlreiche als Phyllo- 
mrden. Idadien, d. h. blattilhniiche Sprosse ausge- 

Etne gesonderte Stellung nimmt die bildete Kurztriebc trügt, w&hrend die Bl&tter 
eigenartige Gattang PhylloeUdas ein, | auf Lang- wie Kuiztrieben zu kleinen Sehup- 





Fig. 18. PhylloeUdui tricbomanoides. Minn> 
Uclwr Blflteniweig. Au Bngler-Prantl. 



Fig. 19. Phyllociadus glauca. 
WeiblieberBlüten z wei?. Ans En]gler* 
Prantl. 




Jnnipenifl eommnois. Zwei«; mit Früchten und Zireig mit 

Aus dem Bonner Lehrbuch. 



ichen BUItent 
10* 



Uigiiizea by Google 



148 



Gyimnspermae (Naditmunige Pflansen) 



pen verkümmert sind. Die ährcnförmipen 
rnftnnlichen BlUtenätände, mit zwei ver- 
wtduenen PoUeoBicken, wir die zu Recepta- 
kulen vprwaolisonrn Fruchtblätter deuten auf 
die Podücarpiiieae. die atropen Sameuaiüagen 
auf die Taxineae hin. Phyllociadus ist eben- 
falls auf die SfidhemisphAre beschr&nkt 
(Fig. 18. 19). 

2.Pinaceae. Weit omfAngreicher aU die 
kleine Familie der Taxaceen ist die zweite, 
vorher genannte Familie der Pinaceen. Schon 
nach dem äußeren Habitus, der sich in der 
Stellung und Form der Blätter kundgibt, lassen 
sich hier zwei Unterfamilien auseinander hal- 
ten Alle Formen mit gegenständigen oder 
quirlt-tandieon blättern, die zugleich in zahl- 
reichen 1' allen weit uut der Sproßachse ver- 
wadtten sind und dadweli «n schoppen- 
artiges Aussehen annehmen, gehören zu der 
l'nterfamilie der Cupressincae. Dagegen 
werden die mit wechselständigen und mehr 
oder minder nadelförmigen Blättern ver- 
sehenen Formen als Abietineae zusammen- 
gflfafit. 

a) Cupressincae. Die Blüten der Cupres- 
sineen sind, bis auf diejenigen der Gattung 
Juniperus, monOeisch verteilt, der Wacholder 
(Fig. 20) dagegen und seine Verwandten, wie 
der Sadcbauin, haben diöcische Geschlothts- 
verteilung. Die männlichen Blüten des 
Wacholders sind kleine blattachselständige 
Sprosse, die mit einigen Wirtein von Schup- 
penblättern beginnen, auf die alsdann Wirtel 
von dreieckig .spitz endenden Sporophyllen 
folgen, deren jedes unterscits 3 bis 4 rollen- 
säcke trägt (Fig. 21). Auf den wi iljlichcn 
Exemplaren des mit dreiz&bligen Wirtein 
von stechend spitzen Nadelblättern besetitoi 
Wacholders ntaen auf ihnliehen Achad- 





sprossen die weibHelmi Blüten, deren jede 
aus einem Wirtel von drei Fruchtblattern mit 
je einer schräg vor dem Fruchtblatt stehenden 
aufrechten Samenanlage besteht. Die Be- 
stäubung geschieht ebenso wie vorhin für 
Taxus beschrieben. Bei weiterer Entwicke- 
lung der Frucht wuchert aus dem Grunde der 
Fruchtblätter Gewebe hervor, das die drei 
Samenanlagen völlig umhüllt und bei der erst 
im zweiten Jahre erfolgenden Reife fleischig 
wird. Die Pracht ist eine Beere von dankel- 
blauer, durch Wachshelai; bereift aussehender 
Färbung. Der Sadebaum (Fig. 22) hat zwei- 




Fig. 21. .Iiinincrus communis. A mäiinlirbc 
BIttte, Ii ItTtiltT .Sproü mit wcilihchiT J5lütc, 
C weibliche Blüte, ein Fiiuhtblatt zurück- 
gebogw, D Beeienfrucbt. Aus dem Bonner 
Lehrbuch. 



Fig 22. Zweig von Juniperus Sabina mit 
Frttchtoi. Aus dem Bonner Lehrbuch. 

zählige. dekussiert stehende Schuppenblätter. 
Dementsprechend sind auch seine sich sonst 
ebenso verhaltenden Blüten in durchweg 
zweizähligen Wirtein aufgebaut. Weitere 
Vertreter der Gattung sind teils im ilittel- 
meergebiet, wie J. Oxycedrus, J. phönicea, 
teils in Nordamerika, J. virginiana, vcrlireitet. 

Alle sonstigen Gattungen der Gupressineae 
haben holzige Zapfen, deren Samenanlagen 
wie die von Juniperus aufrecht sind. Hierner 
gehören die afrikanische Gattung Gallitris 
mit 2- bis 4-zftMigen Blattauirlen und zwei 
Fmchtblattfuirlen. die durch unirleiclie 
Grüfte scheinbar nur einen Quirl bilden; 
ferner Liboredrus, Thuja und Cynressus. 
Libocedm s arten sind stattliche H;iiinie, 
wie z. B. L. decurrenü, der in Califoruiea in 
den G«birg8wald«rn mit der Zucker- und 



üigiiized by Google 



QynmoBpennM (NacktBMnigid Pflansesi) 



14» 



GelbkiVfer zusammenlebt. Die Blattpaare i Fruchtreife al)er auseinanderklaffen (Fig. 25). 
stehen iu zusammeugedrUckten vierzänUgen | Die nahe verwandte Trauercypresse, Cupres- 
Quirlen; sie laufen 
weit an derSproßach^e 
hinab, wie dies ja 
in diu Spedeenamen 
decurrpn? ausgedrückt 
wird (Fig. 23). Die 
minnlichen BlQten 
sind kleine endstän- 
dige Zäpfchen, die 
einzolnf II SjiorüphyUc 

tragen 4 PoUeus&cke. 
Die Mf deiiMlb«n IH' 

dividiun stehenden 
veiUiciten Blaten be- 
ntsm zwei zwei- 

7'dhlk(^ Fruc1ithl;itt- 

r rle, von denen nur 
obenirtttltaigflre 
Samenanlagen trägt. 
Uanz ähnlich verhält 
«eh Thaift, ein In 
unseren Gärten viel- 
kulti vierter, baum- 
lörnut'pr Strauch, 
dessen flachp et! rückte 
Sprosse dekuäsicrte 
Blattpaare besitzen. 
Die weibliche Blüte 
besteht aus drei bis 
Tier Fhiditlilfttt- 
f]iiir!^n. von (Ipnen 
m die lüiuiereu 
fruclitbar sind, wäh- 
rend die oberen steri- 
len zu einer soge- 
iianiiteu öffnungs- 
BBiähigen C 0 1 u m e 1 1 a 
nrnnmentreten (Fig. 

'24). Till) ja occideritalis, der Lobc^^'bau))l ist su^ ppiulula, mit hiagMlden ZwvlgMl ilt IB 
tos dem üetlicheii Nordamerika und Tho)a 1 China einheimiseh. 




Fig. 23. Libocedrus ducurreus. Aus Kngl«r-Praatl. 



orientalis 

eingeführt. 



Ghlini und Japan b« uns 

Endlich ist aucli die bekannte 



0?pcH»e, Cupressus Semper vir eu.s, eine 
Her neh aarolrande VertrelorfD der Cupres- 
mmi. Ihre Zweige tragen dekussierte 
scbuppenförmige Bl&tt«, d^e Sprosae Bind 
meht abgeplattet nnd der ganrn Wuel» dee 
bis zii 20 rn Höhe erreichenden Baumes isf 
fteil kegelförmig oder pyramidal. Die Pflanze 
irt ursprfinglich im östlichen Mittelmeer- 
ffebiet und westlifhen Asien einheimisch, wird 
jetzt aber und bcIioii seil langer Zeit im ge- 
samten Mittelmeergebiet vieimoli kultiviert. 
Männliche Bifiten in Form endständiger 
kleiner Zäpfchen aus schildförmigen, Unter- 
seite Pollensäcke tragenden Sporophyllen 
gebildet. Weibliche Blüten am gleichen In- 
^viduum; äie bestehen aus zwei bis sechs 
Paaren seMldförmiger, je mit mehreren 
Samenanlagen au?£rernstcten Frnchtblättern, 
die klappig aneinander »«clilieüeu, bei der 




Fig. 24» Tbnja orieotati«. Zweig mit einer 
geaeUeeMnen und einer offenen Fmeht. Ana 
Engler-PrantL 



uiyiii^ed by Google 



160 



Gymnospennae (NaoMaaiiuge Ffbuuen) 




Fig. 26. Cupressus senipervirens. 
Bngler-Prantl. 



Aus 




Fig. 26. Agathis Dammara. A Frurht mit hinterlicgendem 
Blattzweig, B mäuniiche Blüte. Aus Eiigler-Pruii tl. 



b) A b i c t i iR« a e. AI» zweite UnterfaiuiUe der 
Pinaceen hatten wir die Abietineen kennen 
gelernt, deren Kennzeichen wechselständige, 
nadelförmige Blätter sind. Hier wird es sich 
empfehlen Del der großen Verschiedenheit der 
Formen, die vorliegen, eine weitere Unter- 
einteUunjg vorzunehmen in Gruppen, tob 
denen wir drei als Araucariinae (Agatms und 
Araucaria), Taxodiinae (Taxodiiini, Sequoia, 
Sciadopitys, Cuaningli&mia, Cryptomeiia, 
Glyptostrobus) und AlrietioM im engeren 
I Sinne (Abies, Tsuga, Picea, Laiix, Cmhu» 
Pinus) unterscheiden wollen. 

a) Araucarifnae. Agathig Daminara 
ist rill f-a. ni IhiIhm. <tril pyramidcn- 
fOrniiger iiaum, der iu den mittleren Gebir^s 
lagen der Mala3rt8elien Inteln und der Philip- 
pinen Wiilder bildet. Atissezeichnet durch 
seine breiten Laubblätter ist Agatlus eine 
höchst eigenartige Eraehainun:; unter den 
Coiiiferen; eine minder anselinliche Form 
üüdet sich in der Kaurificlite Neuseelands. 
Agathis anetraliH benannt, vor. deren 
Rlätter tuir etwn dir lirilho (Iröße erreichen. 

Die Blüten sind meist di()cisch verteilt 
und bilden Z^ifen von ansehnlicher Größe. 

Die männlichen Zapfen sind 
blattwinkelätändig und be- 
stehen aus einer großen Zahl 
von spiralig an der Achse 
sitzenden Sporophyllen mit 
vierkantiger Außenfläche, die 
eine große Zahl (ö bis 15) von 
Pollen-^ricken an ihrer Fnter- 
M'ii - fuhren. Die?;e öffnen sich 
durch Längsrisse und ent- 
lassen eine Menge nindUeher 
Pdilenzelleii. Die weiblichen 
Zapfen sind aus breiten 
FruchtbUttem von ledorig 
holziger Struktur in spiralicrer 
Anoranung aufgebaut, die je 
eine Samenanlage an ihrer 
IniKMiscife tragen. Diese ist 
umgewendet, anatrop, jedoch 
nieht mit der Sehnppe ver- 
wachsen. Der Zapfen er- 
reicht bei der Samenreife er- 
heblieheDi mens i o n e n ( Im -r . 26). 

Ganz ähnlich sind die 
Blüten der verschiedenen 
Araucariaarten gestaltet. 
Bei der liier wiedergecebenen 
Araucaria brasiliensis 
(Fiir. 27) ist die Lftnge der 
männlichen Za()fen auf- 
fallend , die Sporophylle 
tn^n 8 bis 15 Pollensäcke. 
Die weiblichen Zapfen, wie 
diejenigen von Agathis end- 
ständig an kurzen Seiten- 
achsen sitzend, gleichen im all- 
gemeinen ebenfalls denen von 



üigiiized by Google 



Gymnoepennao (Nacktsamige PfUmzen) 



AnUlis, doeh sind sie ihnen an Größe schließ- 
Bdi aflerdini^ erbeblieh flberlei^en. Sie haben, 
wie jene, je eine median stehende Samen- 
aibige aui der Innensüte. Neu tritt hier bei 
rfnifeB Arten ein anf der Lnmmite befind- 
licher pfriemlicher Auswuchs unter der Spitze 
bervor, der bei Agathis fehlt. Außerdem ist 
db SuMDulage fett nit der BVnelitBdittppe 



gezogenen Arten, wie besonders A. excelsa, 
femer A. Bidwilli nnd Cnnninghamii 

sind im au^trali^ heu Gebiet. Neukaledonien 
(A. Cookii) und der Insel Norfolk (excelsa) 
zn Haine. 

/?)Taxocliiiiap. DieTaxodii neu sind minder 
einheitlich als die vorig^e Gruppe und man kann 
in ihnen «ine üeb«rkitiuig so den AbietinMo 






¥^21. Arauearia brasiliensis. Minnlicber Blaten- 
Avi Bngler-PrantL 



Fig. 28. Ariuicaria brasilien- 
sis. Weiblicher Blatenzweig. Aus 
Enfler-Prantl. 



verwachien, ww bei Agathis ebensowenig der 
FIdl war. Beide AWeiehungen werden um 
spitcr writer beschäftigen (ins. 28). 

Die Annearien sind pr&chtige, bis 50, ja 
(Oa hohe Bimne yon anBerordentlich regel- 
mäßigem Etacenwii ( Ib . da ihre Seitenzweifife 
stets in vollständiiri in vu r- bis sechszähligem 
Qmri entspringen und sich weiter überaus 
elpirbnuiRiir entwickeln. Das r('h('r\vit"_''Mi 
der Hauptachse, die allein kerzengerade senk- 
recht emporwächst, ist so stark eint;eprägt, 
daß bei Verlust der Hauptachse kein anderer 
Scitenzweig die i*^brung zu übernehmen ver- 
Mg, es muß erst adventiv eine neue Haupt- 
•ciie gebildet werden, die alsdann die Mte 
IsTtietzt. 

Arauearia brasilientis bfldet im sQd- 
üeben Brasilien große Walder, deren alte 
Blnme dnreh Äe iSchirmform ihrer Krone 
piffenartiu' aussehen, A. imbricata ist im 
lüdlichen Chile ebenfalls waldbildender 
BMun; die flbrigen in Gew&ehshftusern viel 



auerkennen. Beginnen wir mit der Gattung 
Sequoia. In swel Arten in ihrer Verbreitnng 

auf Kalifornien beschrankt, repräsentieren 
beide die gewaltigsten Baumformen, die man 
neben Eucalyptus kennt. DiesehOnen Wilder 
der Küstengebirge werden in gewissen (regen- 
den fast ausschließlich von der Sequoia 
sempervirens gebildet, deren m&chtige 
Sfäninip, die nach Absterben oder Zerstörung 
des Hauptstammes die Fähigkeit austriebiger 
Vermehrung durch Wurzelschößlinge be- 
sitzen, einen llaiiptanteil an der Ilolzproduk- 
tion Kaliforniens haben. Die Bäume sind 
flbermäßig schlank, da die ziemlich tief be- 
ginnenden Seitenzweige niemals ansehnlichere 
Dimensionen erreichen. Die Blikiter sind 
zarte breitere Nadelblätter, die sich flach in 
einer Kbene ausbreiten. Der Baum erreicht 
die Höhe von ca. 9U m und der Stammdurch- 
messer bis ca. öm. An Höhe scheint diesen 
Baum noch zu übertreffen die nächst ver- 
wandte Sequoia gigantea, die in den 



182 Gymncxipermae (NacktBamige Pflanzen) 



Zügen der Sierra Nevada iu einer Hohe von nur diese eine Art, die einen 10 bis 12 m 

ea. 1000 bis 1600 ra noeh gr08«r« Bertlnde hohen Banm danttflt. Uebor dm Ban der 

bildet, wo sie unterniischt mit Pinus Lam- ßlüton \?t als Abweichung TOB Sequoia nur 

bertianaundP.pouderosa, wieLibooedru» de- zu »agen, daß die Schoppen der weihUchen 
eturrene und uaeren Coniferen lebt und jetzt , Blüten einen niedrigen, auf der Innenaeite 

vom amerikanischen Staate Rorjrfältijr vor Vor- oberhalb der Samcnatilaeen queriiberlaufea- 
nichtung geschützt wird. Der mavhlige, mit den Auswuchs tragen (vgl. Fig. 31, 4). 
rMlieher Rinde bedeekte Stamm erhebt tieh ' Bei Cryptomeria japonica, einem 
kerzciiircrado bis zu 50 und mehr Meter, ohne ebenfalls monotypischen ßaunif ili r 'lobirg© 
sich merklich zu verjüngen und ohne irgend- Chinas und Japans, der bi.n 4U m Hohe er- 
weiche Auszweigtingsanlden, erst dann tritt radlt, ist dieser Auswuchs der Sdinppc zu 
eine im Verhältnis zur c<'wa!ti'_'('ii I.ilnErenaus- einem diese selbst an Hohe überrajrenacu Ge- 
dehnung des Stammes äpärlK-he Verzweigung bilde geworden, und dasselbe ist für Taxo- 
auf. Ihe Geeamthöhedee Biesen wird bis in i diu m anzuführen, wenn hier das Verhältnis 
100 m angegeben. An gefällten Stämmen auch erst bei der Fruchtreife deutlich hervor- 
konnte das Alter auf llOü bis 2400 Jahre tritt. Hei Taxudium sind auch die männlichen 
festgestellt werden (Fig. 29). Blüten eigenartig. Sie sitsen threnfOnnig am 
|)ie Blüten der Scquoiaarten sitzen end- Knde vorjähriirt r Zweiire zusammen: die ein- 
standig an kurzen Seitenzweigeu in Form zeluen kleinen Blüten tragen in einer 
kleiner Zapfen. Die minnUfllien Sporophylle SehuppenhflUe eine Ansah! (6 bis 10) Sporo- 




A 

Fig. 29. Sequoia gigantea. Fruchtsweig. Aus Eogler-Frantl. 

traut II drei bis vier Pollensäcke. Die Schuppen | phylle mit dreiecki|;em EndschUd und fflnf 
der weiblichen Zapfen schließen klafipig an- 1 bis acht P<dleii~ri( kt n. Abweichend von 
einander, sie sind außenseits in eine obere Sequoia ist für TaMKiium wie für ('rypto- 
und untere H&lfte geteilt, die durch eine Art meria hinzuzufu<:eii. daA die am Grunde der 
Querleiste gesondert werden. Samenanlagen weiblichen Zapfenschuppe in Zwei- (Crvpto- 
sind vier bis neun vorhanden, die anfangs an meria in Drei-) Zahl inserierten Samenanlagen 
der Basis inseriert, fast aufrecht sind, später aufrecht bleiben, sich nicht wie dort zu ana- 
an der Schuppe hinauf wachsen und dann i tropen umwenden. Aus diesem Grunde kann 
umgewendet, also anatrop werden. Die bei | man Tazodium auch als Verbindungsglied zu 
der Samenreife darin enthaltenen Einliryonen den ausnahmslos mit aufrcehten Samenan- 
wechseln in der Zahl der Keimblätter von | lagen ausgerüsteten Cupressiueen betrachten, 
swd bis seehs. Sequoia gigantea wird im weet- 1 Ebenso wie Seqaoia ist die Gattung 
liehen Deutschland und in Oberitalien viel- Taxodiumauf Amerika beschränkt, woTaxo- 
fach in Anlagen gezogen, wo die 20- bis ÖO- dium distichum große Wälder am Missis- 
jilirigen Bftnme dnreh die starlce Ver- 1 sippi, etwa von Saint Lonisabwirts bis an den 
jOngnn? des unten alsbald sich verdickenden ('iiilf v(m ^lexiko bililet. die Taxodiuni- 
Stammes auffallen, der freilich bei frei i Waldungen mit mächtigen Tiilaudsiascbweifen 
stehenden Exemplaren Ms auf den Boden von | behangen nordwtrte von Florida an rings 
grünenden Seitcnzweitren verdeckt ist. umsäumen. t >ie?e Art ist laubabwerfend, nnd 

Cunninghamia sinensis ist nur aus j zwar fallen die zarten, laubartigen jN'adel- 
Laagtrieben anl^pBbant, die Gattung besitst i UAttchen nieht einaeln ab, vielmelir werdea 



Digitized by Google 



Gymnoepeniiae (Nadktaamige Fflanaen) 



163 



die {ranzen Kurztriebe, an denen sie sitzen, Innenanswuchs schließlich bei Taxodium und 



vom Stamme geworfen. Taxodium digtichum 
liebt sumi^gen Boden und sendet in solchem 
101 seinen Wurzeln aus Pneumatophoien 
Aber die Oberfläche empor. 
Die Stämme erreichen einen 
Umfang von 12 m bei einor 
Hdbe an Batnnes yon ml 90m. 

Durch immerg^rüne Belau- 
bang and nößere Dimensionen 
mrtencAieaen ist cHe mexi- 
kani^fhe Art, T. Mcxiranum, 
die in einer Höhe von 1500 
bii S900 m in Mexiko wald- 
bfldend auftritt, z. 6. in dem 
schönen Hain von Chapultepec 
bei ia Haaptetadt Tornemeht 
und in dem berühmten Baum 
von Tille bei Oaxaca die Viuge- 
heueren Dimensionen ron Uber 
30 m Stammdurchmesper hei 
nur 40 m Höhe erreicht und 
TOD Alexander von Tluni- 
boldt auf ein Alter von 4000 
Jahren geschätzt wurden war, 
somit die Sequoien um mehr 
al^ 1()0<) Jnhre an Alter über- 
treifeu wurde. 

Da Glyptostrobus, mit 
«wei Arten in China be- 
heimatet, so vollkommen mit 
Taxodium übereinstimmt, daß 
et von einigen Autoren mit 
lim vereinig werden konnte, 
Ml bleibt von den «genannten 
luodüneu no ch Ö c i a d 0 p i t y 8 
n berpreehen, die japani- 
sche öchirnitanne. die dort vielfach in 
den TempeUuünen ansepilanxt wird. Der 
SDbn 50ni Hobe emienrade Baiim ist dureb 
'fiüf iiK rkwürdiiron Doppelnadeln aus- 
gezeichnet, die zwei mit ihren Hinterr&ndern 
nrwacbsenen ITadeln entepreeben, welche 
sich alsdann in einer Ebene aiisirebreitet 
haben. Diese Tadeln stellen nun Kurztriebe 



Sciadopityg als ein die eigentliche Schuppe 
weit überragendes Gebilde aniretroffen wird. 
£b mag hier «ich noch darauf hingewiesen 




."^c lado 
zweig u: 



ityi verticilhita. Männlifher Blflten- 
Zapfen. Aus Engler-PrantL 



werden, daß die allerersten Anfänge dieses 
Innenauswuchses bereits bei der Gattung 
Aranearia als ein, wenn aneb niebt bei allen 
Arten vorkommendes pfriemliches Gebilde 
nachgewiesen werden konnte. Bei der jetzt 
folgenden Gruppe, den eigenilicben Abie- 
tinen, werden wir eine noch weiter gehende 

Ausbildung nachzuweisen haben. So mag 

dtf, die in den Aebeeln von Schuppenbl&ttem liier «ne Zusammenstellung der Entwicke- 



eatstehen, mit denen die Langtriebe als 
över Blattbildung versehen sind (Fig. 30). 

KeminnlichenBlüten stehen zu mehreren 
Mmnnen, ihre Sporophvlle tragen je zwei 
Pk^Bemäcke, die sich mit Längsrissen öffnen. 
Die weiblichen Blflten sind zapfenförmig. Die 
Zapfenschuppen zeigen einen am Rande ein- 
gekerbten Iiinenauswuchs, der die eigentliche 
oebappe weit Qbeoagt. Die Samenanlagen 
M wiederum anatrop imd in Zfthl Ton ca. 
iisben vorhanden. 

Sehen wir jetst die aufgeführten Ange- 
hkigen der Tazodiinen durch, so tritt die 
SAeidung der Zapfenschuppc in zwei ver- 
schiedene Teile von kleinen unbedeutenden 
Anfängen, wie bei Cunninghamia und Sequoia 
iB^eheud, inuner deutUoher hervor, bis der 



hing dieses inneren Auswuchses Platz finden 
(Fig. 31), welche von der Agathis (ohne 
solchen) über Araucaria, Cunninghamia, 
Cryptoineria führt und schließlich mit Pinns 
endet, wo der definitive Zustand der Abie- 
tinae erreicht ist. 

;.') A 1) i (• t i n a e. Die Frage der weiblichen 
liliiien mag also iiier zunächst erledigt werden, 
da sie für alle Antrehörigen der Gruppe gleich- 
artig liegt. Wie bei den Taxodiinen ft-st^c- 
slollt werden konnte, gelangt die Wucherung 
auf der ( )ht'rs»'ite der Zapfenschuppe zu immer 
größerer Ausbildung (Fig. 31,8iii« 6). Der 
Unterschied der eigentlichen Abietinen be- 
steht nun darin, daß die Wucherung zu einem 
vollständig selbständigen Gebilde neben der 
2üipfenschuppe geworden ist, man beniehnet 



154 



Gyninosi>erniae (Nacktsamige Pflanzen) 



die ureprünRiiche Zapienschuppe als Deck- 
schuppe, die an ihrer inneren Fläche vorge- 
lagerte, der Wucherung bei Sciadopitys ent- 
sprechende innere Schuppe als Frucht- 
schuppe -- die Fruchtschuppe trägt die 
stets in Zweizahl vorhandenen und stets um- 
gewendeten Samenanhigen am Grunde fest 




Fig. 31. Zusammenstellung einiger weiblicher 
Zanfensrhuppen. 1 .\gathis australis, 
Srmippe mit einer von geflügeltem (fl) Integii- 
nient (Int) umgebenen Samenanlage M. 2 Liings- 
schnitt derselben. 3 Aranraria excelsa, 
I^ngsschnitt, innerer .Auswuchs der Schuppe i. 
4 Cunninghamia sinensis, Zupfenschuppe 
mit <irei Samenanlagen, innerer Auswuchs i er- 
streckt sich über die ganze Flache. öCrypto- 
meria japonica, LHngsschnitt durch eine 
weibliche Blüte. Innerer Auswuchs der Zapfen- 
srhuppe d tritt deutlicher hervor. 6 Pinus 
silvestris, FruchtschupjM' mit zwei Samen- 
anlagen. ülM-rragt vollkommen die nur von der 
Rückseite kenntliche Deckschuppe. 1 bis 5 
aus Engler-Frantl. 7 Aus dem Bonner 
lA'hrbuch. 

angewachsen, wie das zuerst bei Araucaria 
festgestellt werden konnte. Ks wird hier also 
der jranze. oft sehr zahlreiche Fruchtschuppen 
trairende Zapfen wie bisher als weibliche Blüte 
bezeichnet werden. Damit bleibt die bereits 



bei den Cycadeen angewandte Bezeichnung 
den gleichartigen Formen gewalirt. 

Es soll aber nicht verschwiegen werden, 
daß gegenüber dieser besonders von Sachs, 
Eichler und Göbel vertretenen An- 
schauung Widerspruch laut geworden ist, 
der von Celakowsky, Strasburger und 
Wettstein erhoben, den Standpunkt be- 
tont, daß die Fruchtschuppe ein in der Achsel 




Fig. 32. Mänaliche Blüte, Zapfen und Zapfen- 
srhuppen von .\bies pectinata. Aus dem 
Bonner Lehrbuch. 

der Deckschuppe entstandener Sproß sei, daß 
also der Zapfen keine weibliche Blüte, son- 
dern eine Infloreszenz darstelle, mit vielen, 
von je einem Fruchtblatt gebildeten Einzel- 
blüten. Ich kann nicht leugnen, daß es vor 
allem die Homogenität der ganzen Gymno- 
spernicnreihe ist, die mir die vorgetragene 
Auffassung des Zapfens als weiblicher Blüte, 
als die bessere der beiden Deutungen erschei- 
nen läßt, ohne die Zulä.'ssigkeit der anderen 
bestreiten zu wollen. 

Nach Klarstellung dieser Differenzen und 
des hier eiuKenommenen Standpunktes sollen 
die wesentlichen Gattungen der Abietinen 
einzeln besprochen werden. 

Abi es, die Tanne. Die Tanne ist bei uns 
vertreten durch die in unseren Gebirsjen, be- 
sonders im Schwarzwald und den Vogesen, 
häuf ige E d e 1 1 a n n e. i hrer wei ßen Ri nde wegen 
I auch wohl Weißtanne cenannt Abi es pec- 
Itinata. Der Baum wächst in pyramidaler 



Oymnosperraae (Nacktsamigo Pflanzen) 



155 



Form, die vor allem an freistehenden 
Exemplaren bis ins Alter gewahrt wird, zu- 
letzt freilich in mehr schirraförniigen Habitus 
überseht. Die Nadeln der Gattung Abies sind 
abgeflacht mit deutlicher Mittelrippe, ober- 
seits vertieft, unterseits vortretend, mit zahl- 
reichen, als weiße Punkte schon makrosko- 
pisch wahrnehmbaren Spaltöffnungen, die 
dem dunklen Laub den für Edeltannen 
rbarakteristischen blaugrünen Farbenton 
verleihen. Die einzelnen Nadeln sind nicht 
8te«hend, sondern an der Spitze ausgerandet, 
und die Zweige, von denen nur Langtriebe 
vorhanden sind, deutlich gescheitelt (Fig. 32). 
M&nnliche Blüten entstehen unterseits als 
Achselsprossc, sie bestehen aus zahlreichen 
en]poi!>chauenden 
Sporopbyllen mit 
je zwei PoUen- 
särken an der 
Basis, deren ge- 
flügelter Pollen aus 
den schräg nach 
unten stehenden 
Längsrissen des ge- 
öffneten Sackes 
leicht herausfallen 
kann. Weibliche 
Blüten dagegen 
entiitehen an der 

Zweigoberseite. 
Die l)eckschuppe 
wird von aer 
größeren Frucht- 
scbuppe verdeckt, 
bis auf das letzte 
scharf zugespitzte 
Ende, das über die 

Fruchtschuppe 
hinau^iächaut. Der 
zur Zeit der Be- 



treten, reicht jedoch nicht über den Wende- 
kreis hinaus nach Süden. 

Durch mehr oder minder flache Blätter 
mit oben eingerenkter, unten vortretender 
Mittelrippe, wie durch die schmale, aber der 
Länge nach über die Fruchtschuppe hervor- 
sehende Deckschuppe (bei der Untergattung 
Pseudotsuga] ist Tsuga die sich zunächst an 
Abies anschließende Gattung. Tsuga cana- 
densis, die liemlockstanne, 20bis25ra 
hoch, ist in Nordamerika weit verbreitet, man 
findet sie auch häufig in europäischen Gärten 
und Parkanlagen, wo sie durch den hämrenden 
Habitus ihrer jungen Zweige sich von anderen 
Coniferen leicht unterscheidet. Die weiblichen 
Zapfen sind sehr klein und die größeren 



stäubung 

Schuppe 

ander 

lassende 

schließt 



seine 
ausein- 
kl&ffen 

Zapfen 
alsdann 



fest zusammen. Er 
behält seine auf- 
rechte Stellung bei ^■ 
und zerfällt bei der 
Reife, so daß die 

durch ein von der Frucht^chuppe ab- 
springendes Häutchen geflügelten Samen ins 
Freie gelangen können. 

Die Gattung ist durch die Hinfälligkeit 
der Zapfenschuppen charakterisiert. Flache 
Nadeln haben auch noch die amerikanischen 
Formen wie A. Nordmanniana (Fig. 33), bal- 
tamea, concolor u. a., während z. B. die 
»panische A. pinsano rings abstehende, 
»charf stechende Nadeln führt. Die Gattung 
ist in allen drei Erdteilen der Nordhemisphäre, 
aber auch noch im nördlichen Afrika ver- 




Abies Nordmanniana mit reifen, zum Teil zerfallenen Zapfen. 
Aus Engler-Prantl. 



Fruchtschuppen verdecken die Deckschuppen 
vollständig. Männliche Blüten mit einer Hülle 
von Schuppenblättern an der Basis, Sj>oro- 
phylle mit zwei Pollensäcken, die sich mit 
scHief verlaufendem Riß öffnen. Pollen ohne 
Fingblasen. Die unter Pseudotsugazusammen- 
gefaßte Untergattung hat längere, zwischen 
den Fruchtschuppen hervorschauende drei- 
zipfelige Deckschuppen im weiblichen Zapfen 
(Fig. 34), die Nadeln sind schmäler, besitzen 
aber trotzdem eine deutliche Mittelrippe. 
Pseudotsuga Douglasii ist eine statt- 



156 



Gymnoepomae (NacktBamige Fflanien) 



liehe, bis 100 ni Iinch wcrdpiulo k.iliforiiischo 
Baumform, die in den Schliu liU-n der Sierra 
Nevada mit zahlreidun Piimsurten, Abies 
concoIor.Libocedrus u. a. pro ße Wälder bildet. 
Eine deutliche Unterscheidunt; von Kurz- und 
Langtrieben fehlt der Gattung Tsu^a ebenso, 
wie sie bei Abies nicht nachweisbar wai. 

Picea, die Fichte. Die Gattung Picea 
unterscheidet sich von den beiden vorgenann- 
ten durch ihre vieriuuitigen Nadeln mit 
seharfer Spitze. IHe Naddn sind spiralig ge- 
stellt und meist nur wenig gescheitelt. Unter- 
scheidung von Lang- und Kurztrieben fehlt 
der Fichte. Die Naddn sind ringsum gleich- 
farbig oder sie besitsai eine etwas heilere 
Oberseite. 



blichen und mit Flechten rings behangen. Als 
monströse Form ist die durch spärliche oder 
fehlende Weiterverzweigung der Seitenäste 
ausgezeichnete sogenannte Schlangen'* 
ficnte zu erwähnen. 

Die männlichen Blüten der Fichte sitzen 
in einzelnen kleinen Z&plohen blattachsel- 
standig nahe den Spit zen der unteren Zweipre. 
Sie erscheinen vor Austreiben der von zahl- 
reichen Knospenscbuppen umhüllten Sproß- 
knospen. Die «nzdnen Sporophylle tragen 
je zwei Pollensäcke auf der I nt< r-eite, die 
Sporophyllspitze ist aufwärts gekrüuuut. Die 
Oeffnung geschieht durch einen RiB an der 
Unterseite, so daß der mit Fliiphlasen aus- 
gerüstete Pollen leicht ausfallen kanu, da die 





FSg. 34. Tsuga (Pseu<lo- 
tsuga) Doufilasii. Zapfen. 
Aus £ngler-Prantl. 



Fig. 35. Männliche und weibliche Rlfiten, Zapfen, Staub- 
bhtt, Fraehtblatt und Samen vi'ii i'i i ea exeelsa. Aus d«a 

Bonner Lehrbuch. 



Die einheimische Fichte, Picea exeelsa, 
ist in ganz Mitteleuropa bis in den hohen 
Norden und weit ins Gebirge hinauf ver- 
breilet, sie erreicht ca. 50 m Urdie iiiul ist 
Streng pyramidal gebaut, bei freiem Stand 
bis zum Boden hinab belaubt. An der 
oberen Grenze der Fichte besitzt sie oft die 
Form sogenannter Wetterfiehten, auch 
Wettertannen genannt, d. h. nach Ab- 
sterben tler Krone oder des Stammes bleiben 
nur die untersten Zweige am Leben und der 
Stamm verwittert naeh und naeh, ist ausge- 



Blüten aufwärts trekrümmt sind (Fit;. 35). 
Weibliche Zapfen sind endständig an kurzen 
Seitentrieben; sie sind zur Blfltexeit auf- 
wärts ijerichtet mit abwärts L'cbocenen 
1 Fruchtschuppen, unter denen die Deck- 
I sehnppen nieht hervorschauen. Ihre Farbe 
ist ein lebhaftes Rot. Nach der Bestäubung 
I erfolgt eine Umdrehung der Zapfen und in 
I hängender Lage reifen me Samen im gleiehoi 
Jahre. Die verholzten Frwcht>chuppen 
j weichen alsdann auseinander und lassen die, 
jwie bei Abiee, gaflOgdton Samen »nsf allen. 



üiyiiized by Googl 



Gyiunosi>ermat> (Nacktsamige POanzen) 



157 



Spiter fällt der Zapfen als Ganzes vom 

Die Fichte wird in Nordamerika vertreten 
durch Picea alba und Picea nij^ra. 
Habituell auffallend ist die mit spärlichen 
und kürzeren Seitenästen steil aufwachsende 
Picea Omorica in Serbien und Bosnien. 

Larix, die Lärche. Die Lärche be- 
sitzt eine scharf ausgesprochene Gliederung 
in lanff fortwachsende, mit wechselständiirer 
Benadelung versehene Langtriebe, die den 
Baum aufbauen, und in den Achseln vor- 
jähriger Nadeln stehende, von Niederblättern 
eineeleitete Kurztriebe mit gestauchter Achse 
und Büscheln etwas kürzerer Nadeln. Bis- 
weilen, insbesondere nach Beschädigungen des 
betreffenden Langtriebes können Kurztriebe 
nachträglich zu Langtrieben auswachsen. 



finden sich an der polaren Baumgrenze, wo 
Lärchen noch fortkommen (Larix sibirica), 
vielfach verkrüppelte Bäume mit zahlreichen 
abgestorbenen Aesten. Die hinfälligen Nadeln 
sind lichtgrün und viel weicher als die aller 
anderen Nadelbäume. An den I^angtrieben 
werden sie bis 3 cm lang, an den Kurztrieben 
zu 30 bis 40 im Triebe erreichen sie nur 2 cm 
Länge (Fig. 30). 

Die Blüten sitzen stets am vorjährigen 
Langtrieb an Stelle von Kurztrieben. Die 
männlichen Blüten sind von Niederblättern 
umhüllt, der betreffende Kurztrieb entwickelt 




Fig. 36. Larix. Vorjährige Langtriebe, rechts 
vegetative Kurztriebe tragend, links niännUche 
und weibliche Blüten an ihrer Stelle. Aus 
Engler-Pranti. 

Die einheimische Lärche, Larix deci- 
dua, hat ihre eigentliche Heimat im Ge- 
birge zwischen 900 und 3000 m, in der 
Ebene wird sie nur ihres besonders wertvollen 
Holzes halber kultiviert. Die Lärche ist 
überall ein sommergrüner, laubabwerfender 
Baum von schöner Pyramidenform , der 
wohl 40 m Höhe erreichen kann. Im Alter 
wirdfer mehr schirmförmig, wenn auch nicht 
80 stark wie die Fichte und Tanne. Im Hoch- 
gebirge trifft man Lärchenwülder und als 
Reste solcher vereinzelte mächtige, zum Teil 
abgestorbene Exemplare an, und ebenso 



Habitus von Cedrus atlautia. 



keine Nadeln mehr. Die Staubblätter führen 

1'e zwei Pollensäcke, die in den abwärts ge- 
krümmten Blüten aufwärts schauen und sich 
mit schrälgem Risse öffnen. Die weiblichen 
Zapfen bestehen ausFruchtblättern von breiter 
Form, über die die Deckschuppen ein wenig 
hinausschauen, die Farbe des Zapfens ist zur 
Blütezeit hellrot. Die Zapfen sind aufwärts 
gekehrt, sie behalten diese Richtung bei. Bei 
der Reife der alsdann graubraunen Zapfen 
müssen die Schuppen weit auseinander 
weichen, so daß der Wind die Samen heraus- 
wehen kann. Die Zapfen bleiben erhalten und 
sitzen oft noch nielirere Jahre am Baume. 
Samenflügelung wie bei der F'ichte und Tanne. 

Die weiter unterschiedenen Lärchenarten 
wie L. sibirica, L. pendula (Amerika). L. 
leptolepus (Japan) gleichen habituell unserer 
Lärche. l)ie als Gattung unterschie»lene 
Pseudolarix, mit der einzigen Art Pseudu- 



158 



iarix Kaempferi, ist durch den iu seiue i »cbuppeu sind völlig verdeckt, ^iach der 
Sehuppen zerfallenden Zapfen von erheblieh | Samenrmfe serfallen die Zapfen. Die Samen 

größeren Dimensionen iintrrschieden. sind auch h'\rr g^flgelt und dor Scliiippen- 

Cedrus, die Zeder. Die Zeder ist einilurni entsprechend sehr viel breiter als bei 
immerKrOner Baum von ca. 40 m Höhe. Im '■ anderen Coniferen. 

Aufbau des Bannips ans Lan?- und von Nieder- Cedrus Libani. in Höhen von ll^'H» bis 
blättern umhüllten Kurztrieben der Lärche sehr | 24U0 m im Libanon vorkommend, ist ein alt- 
gleiehend ist die Wuehsform durch die weitw | berahrater Baum, dessen Bestände jetzt aber 

sehr irclifhtof sind, bis anf 
etwa 40t) Stämme. Im liinia- 
laya kommt Cedrus Deo- 
dara in Höhen von l.'VXt bis 
3yüU ni vor. ein iiaum mit 
längeren und heller «gefärbten 
Nadeln (Kiir. 'Mh\. endlich 
lebt im .\itas (Cedrus at- 
lantica mit steiferen und 
mehr blauirrünen Nadeln, 
alle drei sind in Westeuropa 
vielfach in Kultur. 

Pinus, die Kiefer. Am 
weitesten verbreitet von allen 
Nadelbäumen i^i zm/rit wohl 
zweifellos die Gattung Pinus. 
Die Zahl ihrer verschiedenen 
.\rten isr eine außerordent- 
Uch große und das Areal, 
das sie im nnlniTtivierten wie 
im forsllicli Ijowirlsrhafteten 
Walde einnehmen, wird von 
keiner der anderen Nadel- 
bau niLraf t untren erreicht. 

Die Tracht der Kiefer ist 
eine eigenartige durch die 
Verteilunf^ der Lanir- und 
Kurztriebe. Die La imt riebe 
erwaehsener Kiefern sind nur 
mit sfhuppenartiiren Nieder- 
blättern besetzt, die häutig 
und farblos sind. In den 
Achseln dieser Niederblätter 
stehen die Kurztriebe, die 
allein Laubblätter führen. 
Die Kurztriebe sind in der 
Zahl ihrer Nadeln bei den 
einzelnen Arten gans genw 
bestimmt, so führen unsere 
Pinus silvestris, die gemeine 
Kiefer mit ihren näheren Ver- 
wandten, der Zwergkiefer, 
ausladenden unteren Seitenzweige doch habi- der Pinie, der Schwarzkiefer usw. je zwei 
tuell verschieden (Fii;. 37a), wie man beim Nadeln im Kurztrieb, nordamerikanische 
Vergleich junger Zederbäume, die im west- Kiefern wie P. taeda und P. ^nderosa 
liehen Deutschland ja vielfach in Gärten und haben drei, und die Weymutskiefer wie 
Parkanlaiien zu finden sind, mit juntren die Zuckerkiefer mit anderen haben fünf 
Lärchen leicht feststellen kann. Die immer- 1 Nadeln, ebenso die hocbalpine Arve oder 
grünen Kurztriebe der Zeder wachsen mit ' Zirbel. Mit der Zahl der Nadeln im Trieb 
einer Zeiitralkiio-pe mclircre Jahre weiter, hängt auch ihre Form zusammen. Es 
bei der ülütenbildung wird diese Knospe auf- i ist natürlich, daß paarweise Vereinigung 
gebraucht. So stehen die männlichen Blflten ' von Nadeln im Kantrieb eine Abplattung 
hier von Nadeln umhüllt, sie L'leii ben denen der geireMcinander gekehrten Nadelseiten zur 
der Lärche. Die weiblichen Zapfen haben Folge hat; der Querschnitt ist hier also 
auflallend breite Fruebtschuppen, ihre Deck- ! halbkrasfOrmig, bei den wenigen und sei- 




37b. Cedrus Deoüara. Fruchttragender Zweig, oben 
mimdiBhe BIQten. Ans Engler-PrantL 



üigiiized by Google 



169 



tcnen Arten mit nur einer Nadel kreisförmiiff, ' sprei'hen je einem Kurztrieb imd in der 
bei den mit drei und fünf ^fädeln ver>ehcncu Kegel sind es die basalen Kurztriebe des 
dage^oi dnikuitu, da sieh die Nadeln auf J&nreszu wachs es, die in mehr oder nundor 
doB im dar engen KiUMqpeidAge stets kceisf ür- großer Zahl sieh zu miimlichen Biaten um- 




niieen Querschnitt des Triebes nebeneinander wandeln. Jede männliche Blüte beeinnt 

zurecht lagern müssen. Diese Kurztriebe mit einer AnMibl von schuppigen Nieder- 

^tellen nach Hervorbringung der bestimmten blättern, anf £e akdann die mit je zwei 

Z»hl von Nadeln ihre Tätigkeit normaler- Pollenfächern ansirerfisteten Staubblätter 

weise ein, doch kann ilir Vegetatiunspunkt füllten, die in großer Zahl die Blüte darsteilen. 

teA luBera Einflflsse m erneutem Wachs- Die Pollenfächer sind nach unten gekehrt 

tum an?ere£rt werden, wenn nämlich der und das Sporoj)hyll schlirl't mit einer Ideinen 

liauptspruß verletzt oder entfernt wird, aufwärts gekelirten Spitze ab. Pollen mit 

Die Blüten (Flg. 38} von Pinns treten FlugUasen (Flg. 39). Die weiblichen Uftten 

stets gleichzeitig mit aen neuen Jahres- daijecen entstehen an der Spitze des 
sprossen auf. Die nuftnnlichen Blüten ent- 1 Jahressprusses au Stelle eines der dort 



oiyiii.ied by Google 



160 



aufgelegten Lancsprosse für die konitnende | Nucellus f^clanpt, treibt er den Pollpiischlaiirh 
Vegetationsperiode. Sie stellen kleine auf- 1 in das ^'ucellusgewebe. Damit bleibt aber 

die Entwickelung 
fj, einstwollen «tehen, da 
die SaJiienaiilage mit 
der Alubildung ihrer 
Organe im Rfu-kstand 
ist. Erst im nächsten 
Frühjahre wird die 
Entwickelung wieder 
aufgenommen und 
nach der Befruchtung 
der Samen ausge- 
bildet. So erklärt es 
sich, daü dio SaniPii- 
entwickeluQg aller 
PintiMHrten zwei yolle 
Jahre in Anspruch 
nimmt, und daß nach 
Entwickelung der 
diesiähri(i;en Zapfen 
drei Jahresgenera- 
tionen zugleieh am 
Baume sitzen. Die 
Zapfen sind feste 
holzige Gebilde, die 
bei einigen Arten, 
z. B. der amerika- 
mscben Zuekerldrfer, 
ca. \'2 m lanir worden. 
Bei der Sauicureife 

geriebtete Zapfen dar, deren Achse eben- 1 klaffen die Fruchtschuppen auseinander und, 

falls mit einer .Xnzahl von Niederblättern da sie sich schon l»aUl iiarli erfolgter Bestäu- 
beselzt zu i^vwi pflegt. Die Zapfen selbst bung nach unten umgewendet haben, können 
bestehen der Hauptsache nach nur aus den die Samen ausfallen. Bei der Mehrzahl der 
Fruchtschuppen, die Deckschuppen sind zu Pinusarten sind die Samen klein und mit 





Fig. 39. Pinns montana. A Längsschnitt durch eine männlichi' 
Blüte, B Lingsschoitt durch ein Staubblatt, C Querschnitt durch ein 
lekhee, D ein BBÜenkoni. Ans dem Bonner Lehrbuch. 



ideinen wmzigen Anhängen verkümmert 
(Fig. 40). Zur Zeit der Bestinbnng weichen 




Fig. 40. Frucht- 

achnpiH' fr, 
Sameiiaiiliigon s 
Kiel der Frucht- 
s(hu|;pt> c, da- 
hinter Deck- 
srhappeb,ms«el 
fotegumentfort- 
sätze. Aus dem 
Bonner Ix-hr- 
bucb. 



einem aus abgespalteneu Überflächen.schich- 
ten der Fnicntscbuppe bestehenden Flug- 
apparat ausgerüstet; diese Samen werden 
durch den Wind verbreitet. Pinns pinea, 
P. Cembra und P Lambertiana dagegen 
haben grofie schwere Samen mit dicker 
Stefnsehate und grofiem Kern, dw von der 
.■\rvp uiul Piiiio wciii^steiiH als PlffneleD 
in Handel kommt und als manddihnlieliee 
Nahrungsmittel Verwendung findet. Fflr 
die Verbreitung dieser scliweren Samen 
kommen Tiere, bei der Arve wohl haupt- 
eftehlich Heher und Eichhörnchen, allmn in 
Betracht. Die Verhreitiiiii: der (lattung er- 
weist sich als im wesentliclien auf die Nord- 
hemisphäre beschränkt, nur wenige Gebirgs- 
arten irelancen nl)er den Wendekreis hinaus, 
; Die wichtigste europäi.sche Art ist die in 
I ganz Mitteleuropa bis in den hohen Norden 
verbreitete und als Waldbaum kultivierte 
die Fruehtschu^jpeu soweit auseinander, daßJ'inus silvestris, die gemeine Kiefer, 
der in Ma.<<8en m die Luft entführte Pollen deren Holz als Bau- wie Brennholz Ver- 
zwischen ihnen zu den am (rrunde jeder I wendung findet, die uns Terpentin. Kolo- 
Schii[)po liegenden unitrewendeteii Samen- phoniumharz. Teer usw. liei'ert. Im sud- 
iiilaLi 11 trelangen kann, wo ir zwischen den liehen Europa tritt teils die Pinie, deren 
langen Fortsätzen (m) durch ausgcscliiedene Bestände in Italien freilich sehr 'gelichtet 
Feuchtigkeit festgehalten wird. Auf den sind, teils P. Laricio, die Schwarzkiefer, 



üiyiiized by Google 



I 



Gymnospermae (Kacktsanüge Ffbuiaen) 



161 



und Pinns halepensis die Aleppo- dfrCoiiiff-rpii. Beginnen wir niit der lotzt- 



besprocheneu Gattung JE^inus, so ist z. B. 
{n den ^Ben Samen von P. Pinea (Fi|y^. 41) 

ein großor wnlilentwickcltpr Knibryo von 
Endosperm umgeben zu erkennen, der mit 
eeinem Wunelende g^en die frOhan Ifikro- 

«rhaiit. Bei Beginn der Keimung 



kiefer, an Stelle von P. siWeetrU. Im Ue- 
Kife haiuelit in MImnii Bef^nni die 

Zwergkiefer P. montana und bis an den 
Baad der Gletscher geht die Arve, P. Gern- 
Iva. Iii nordanurua ndt aeiBem groBen 

Mtreichtum sind im Osten P. Strobus, pyle 
dh Weymutskiefer, und P. Taeda, die zwängt sich dieses durch die beim Auiguellen 
WflihnHidldefer, im Westen die Riesen- 1 entstandene kleine Spalte hindareh und 

formen von P. Lambertiana, die Zucker- (b"änfft die Schale allmählich ganz au?einaiidor. 
kiefer, P. Ponderosa, die Gelb- oder Das Hypokotyl folgt bald der Wurzel und 
Peehlciefer, die das Pitolipineholz | ma die Kotyledonen bleiben noch im Endo- 

liefert, und P. Coulteri, im warmen Flach- sperra stecken, das sie nach und naeli voll 



man. 



laude Kaliforniens P. Sabiniana die kommen aussaugen, um sich alsdann 
wichtigsten Formen, zu denen viele andere auszubreiten. Dabei erkennt 
minder hervortretende sich hinztisresollen. 
Öameukeimung und Jugeudformen 




Irci 
daß 

zahlreiche Keimblätter vorhanden sind, im 
angezogenen Beispiel etwa 8 bis 12, und daß 
diese bereits grfin aus der Schale kommen, 
daß sie also schon im Dunkeln Chlorophyll 
gebildet hatten, welches im allgemeinen 
sonst für seine Entstehung ja an Michtang 
gebunden ist. 

Vergleichen wir nun hiermit die Keimung 
bei den verschiedenen vorhin unterschie- 
denen FamiUen und Unterfamilien, so 
stimmen sie im allgemeinen mit dem Vorgang, 
wie er beschrieben, überein. nur dir Zahl 
dar Keimblätter wechselt. So besitzen die 
Tanoeen meist zwei, Ae Cninreesiiieen 
wechseln von zwei bi^ sechs, bei den Abieta- 
ceen zeigen die Araucariinen zwei bis vier, 
^e TaxodKnen drei Ihs nenn und die Abie- 
tinen drei bis fünfzehn Keimblätter. 

. Die Keimpflanzen entwickeln nach Aus- 
Inreitong ihrer EAt3iedonen abbald weitere 
Blätter, die bei vielen Formen sogleich 
denen der erwachsenen Pflanze gleichen, 
bei anderen jedoch zunächst abweichend g^ 
staltet sind. So sind ?.. B. bei Abi es so- 
gleich die normalen nadelförmigen Blätter 
zu beobachten, wie die erwadiBene POanxe 
sie trägt, Pinus dwregen verhält sich 
anders. Die ersten auf die Keimblätter 
folgenden EHtttter sind nadelfOrmig, ziem- 
lich lang, und derarticre einzelne, spiralig 
stehende lange Nadeln, die von erheblich 
weicherer Beschaffenheit sind als die- 
jenigen der betreffenden Kurztriebe werden 
längere Zeit weiter entwickelt, in manchen 
Fällen viele (vier bis sieben) Jahre lang. 
Pinus Pinea z. B. und P. canariensis be- 
halten diese ihren Habitus vollkommen ver- 
ändernde Beblätterunu solantje bei. Die 
anatomische Untersuchung lehrt uns gleich- 
zritig, daB der bei dm Pfmunadeln der 

Tb. 4L Pinus Pinra. I. Samenlängssrhnitt, ' Kurztriebe hochentwlclcdte Verdunstungs 



f Rikropjdnende, 11. Keimungsbeginn,» Samen- 
<ch&le, e Eadeeperm, w Hauptwurzel, x der 
*w diBMT aaicestiUpte Embryosaek (lerrissen), 
rnteSameahaotiaiMriialb der Schale. IILEnde 



schütz bei den Nadeln der Jugendform 
viel weniger aasgeMldet ist. Es wird Uer 

darauf liinanslanffii. daß fbcn dif im 
Schatten des Waldes aulwachseuden Keiui- 



•ler Keimung. O»tyledonen verlassen den aus- j^^^^^J^'ll'iil^^^ 

IMogenen liam/hc H>T)ocotyl. w, Neben- 1 •'."e«' Vegetatioiwiwdingungen 



Abs Bngler-Pfantl, IL Bd., naeh 

Sachs. 

Hiaiwänaibaeli der XatnrwlMeiwchaftMu Baad T. 



finden als die frei allen Einflüssen der 
Außeuwelt ausgesetzten erwachsenen lo- 

U 



162 



Gymnosperroae (Nacktsamige Püanzea) 



dividuen. Erst nach Ablauf mindestens j von Chamaecypari.s p;ewonnen. Es bleiben 
eines Jahres pflegen die Pinusarten zu der ' diese fixierten JuKcndformen nun zwar in 
Ausbildung von Niederblättern am Sproß | der Regel unfruchtbar, doch kommt an 
und Hervorbringung von Kurztrieben in älteren Individuen auch Bildun<; von männ- 
(Icron Achseln ühorziii^cluMi, wiihreiui nianchc liehcii oder weiblichen Blüten gelegentlich 
Arten noch einige wettere Jahre die Jugend- j vor, so dafi nicht zu zweilein ist. daß man 
traelit beibeliidteii. Wenn man diarsus | aneb Samen der fixierten Juirendform unter 
schließen kann, daß die einfiiche Benadelung geeigneten Vorsichfsiiiaßrejjoln würde ge- 
der ur«prangliche Blattjpus der Gattung winnen können. Ebenso »oU es gelungen 
Pinns 18t, der emt unter dem EinflaS sein, von den vorerwihnten Plnusjugend* 
äußerer Verhnltnippe einer anHrr. ii, den formen Stecklinire zu machen, die dauernd 
Lebensbedingungen besser entsprechenden ! ihren Jugendhabitus behielten, doch ist es 
mwidieii ist) so wird man ver«n?setzen j dort ofmibar sehwi^ger, geeignete Vor^ 
dürfen, daß andere, von der typischen Be- bedingangien zu schaffen, 
nadelung abweichende Conifereublätler eben- 
falls Anpai^ungsformen sind, und daß an I 
den Keimlingen die ur?prfmdichen Nadel- 
blätter wieder zum Vorschein kommen 
werden. 



IV« Ofdaung Gaatinaa. 
Familie Gnetaeeae. 



j Die Familie der Gnetaceon, die einzige 
Das deiflu" Verhalten wie bei Pinus der Ordnung, besteht aus drei einander 
liegt bei Sciadopiiys vor, deren Doppel- j sehr unähnlichen Gattungen Ephedra, 
nadeln ja auch Kurztrieben entsprechen. Welwitsehia (Tumboa) und Gnetum, die 
Am Keimling sieht man auch hier zunächst übereinstimmen in dem t^ - ir--.' gegen- 
einfache Nadeln mit nur einfachem Gefäß- l ständiger Blätter, richtiger (rt iiilic im se- 
bündel auftreten. Und dasselbe ist fOr die kund&ren Holze und dem Vorhandensein 



!'!ivll(K'ladien von Phyllocladus zu fasen. einer Blütenhülle um die dir)(i<(h ver- 
Aiaa diese weichen au den Keinipflauzcii leilicu Eiiuelblütea, endlich dem Fehlen vun 
zunächst einer einfachen Benadelung, die ! Harzgängen. Die drei letztgenannten Merk- 
im zweiten Jahre noch erhalten bleibt, im '■ male geben zugleich die wesentlichen Unter- 
dritten aber in die Form der farblosen schiede gegenüber den Coniferen an. In 
Schuppenblättcr übergeht, die an den sich allem übrii^en sind die drei Gattungen so 
alsdann verbreiternden Sproßacbsen stehen, i verschieden wie möglich« so daß sie einzeln 



Bei der Gattung Juniperus war in den ] besprochen werden mfissen 

verschiedenen Arten ein Wechsel zwischen K[)!iedra ist diejenitre Gattunu' der 
Nadeiblättern bei J. communis (Fig. 20, 22) I Gnetaceen, die den Coniferen noch am 
und Schuppenblftttern bei J. Sabina zu niehsten steht. Sie ist mit einer größeren 
bcubacliieii. Keindinire dieser Pflanze zeigen Zahl von Arten in den wärmeren und 
nun ebenfalls Nadelblätter an Stelle der . trockenen Gegenden der nördlichen Hemi- 
Sehuppenblfttter auf und in der aueh bereits I Sphäre vertreten, «reicht jedoch in einer 
vorher genannten Art J. virtriniana sieht Art die Anden SüdameriKas. Xnrdlich 
man sogar au erwachsenen Exemplaren kommt sie noch in der Südschweiz und Süd- 
noch häufig einen Weehsel von schuppiger tirol, Kalifornien, endlich Altai und 
lind nadeliger Beblätterung eintreten. Für Himalay.i vor. Der Habitus von Ephedra 
alle Formeu mit auli^eudeu Schuppen- ist der eines aufrechten oder auch klettern- 
blftttem Iftßt sieh nachweisen, das die den Strauches mit assimilierenden jungen 
Schuppen eine spätere Anpassungsforni dar- Trieben, deren Bliitter zu kleinen Schuppen 
ütelien, aus dem Bedürfnis der Verdunstungs- reduziert sind. Die Blüten stehen blatt- 
mparnis erUftrbar, denn alle Keimlinge achselstindig in mehr oder weniger großen 
von ri(])rpssuji. Thuja, Gallitris usw. Infloreszenzen und diöcischer Verteihing. 
schlafen m den ersten, auf die Kotyledonen Die mauulichen Blütcnstäude sind Aehren, 
folgenden Blättern auf Nadelfonnen zurück, sie bestehen aus einer verschieden großen 
Diese Nadelfnrmen der normal -chuppiir Zahl Vdii Hnchblattpaaren, die je eine aus 
beblatterlen (Jupre.s.«*ineen lassen sich nun Blulenaclisi' mit zwei bis acht PoUeiiüückea 
auch dauernd erhalten, wenn man Steck- und einer zweibliiiieriL'en unscheinbaren 
linge der Jugendform nimmt und diese Blütenhülle bestehende Einzelblüte in der 
weiter kultiviert. Derartige in der Garten- Achsel führen. Die Pollensäcke öffnen sich 
kunst sehr beliebte dauernde Jugendformen, mit einem schrägen L.ingsriß, um den rund- 
von Thuja besonders, gehen unter dem liehen glatten Pollen zu entlassen (Fig. 42 
Namen Ketinospora, Sie haben durch bis 45). 

ihre zarteren Nadeln ein sehr zierliches Aus- Die weiblichen Blütenstände beg:innen 
sehen und kern neu zu ansehnlichen Kxem- 1 ebenfalls mit Hochblattpaaren. Die Einxel- 
plaren herangezogen wwden. Anfier von i biflie besitzt rine vom Firuehtbhtt umhflllte 
Thuja werden Retinosporaformen besonders ' auirechte Samenanlage, deren Integument am 



iJiyiiizea by Google 



üymnosiiemiae (Nacküsaiuige Pflanzen) 163 



Seheitel lang hervorsieht. Die Bestftubung 
geschieht wie bei den Coniferen durch Äul- 
iangen der PoUenkfener in einem aus der Mi- 



Vig. 42. Ha- 
Utai TooEphe- 
dMaltifiima. 

llOuilkb« In- 
floreszenz, 2 un- 
reifer Fnicht- 
stand. Aus dem 
Bonner Lehr- 

bitcii« 




Ti^. 43. Männlicher Blütonstand von Enhedra 
alti^isima. Aus £ngl«r-Prantl, 11. Bd. 




Fig. 44. Ephe- 
lia altissima. 

Eszelblüte. 
iBhtt, Peri- 
|M. Aus dem 

Bnaer Lehr- 
buch. 




Fig. 46. Ephedra al- 
tissima. Länp^schnitt 
durch einen weiblichen 
Blütenstand. p Bliiten- 
hüllc, i Integunicnt. Aus 
Engler-Prantl, IL Bd. 



kropyle aiunsehiedenen Flüssif^keitstropfen. 
Bei Ephedra campylopoda mit zweipe- 
Bchlechtigen Infloreszenzen ist Inseliten- 
bestäubiinir nachgewiesen (TgL den Artikel 
„Fortpilauxung"). 

Bei der Samenreife schwellen die 
obersten Hochblätter fleit^chig an und färben 
sich rot, beides düiite der Verbreitiing ndtaen. 
Sie verdecken die Samen, die von der Ter- 
holzten Hülle (!»'< PruchtMatti'^ uiusdiliKsen 
ein aus Perisperm bestehendes 2«iiUirgewebe 
bergen, dae Endosperm nnd Kämmg in 
sich enthält. Der Keiinlintr hat zwei Ko- 
tyledonen, er durchbricht mit dem Wurzel- 
ende die Samenschale nnd entfettet «jBe 
Keimblätter, die lanjje Zeit an der Keim* 
pflanze erhalten bleiben. Der junge SproB 
trägt von vornherein seine Schuppenblättor. 

Welwitschia mirahilis (Tniiiboa Uai- 
nesii) ist eine der merkwürdigsten aller 
lebenden Pflanzen. Aus dem Keimling gehen 
außer den beiden im Samen bereits an- 
gelegten Kotyledonen nur noch zwei, mit 
jenen irekreuzte Bl&tter hervor, die für die 
ganze Lebenszeit, der wohl 100 Jahre Alter 
erreichenden Pflanze au-^^reichen müssen und 
etetiK am Grunde nachwachsen. Sie sind 
parallelnervig und von sehr derberBeschaffen- 
neit. Der Stamm bleibt lediglich aus dem 
Hypocotyl bestehen, er ragt nur sehr wenig 
über den Boden hervor, erreicht schließlich 
einen ziemlich bedeutenden Umlang durch 
normales Dickenwachstum und zeig;t sich 
in der Mitte eingesunken, an dem Bande 
bd den Blattachseln, aus denen die BlQten- 
sprosse bcrvorffehen, erhöht. Die Wurzel 
erreicht mächtige Länge und erhebliche 
Sttrke: ro sitzt die Pflanze tief im ete^ 
nigen WiMensandc ihrer Heimat, die auf 
Dam&raiand und Deutsch- Südwest -Afrikn 
beeelurlnkt ist 

IMp Blüten sind diöcisch verteilt und in 
zapfen förmigen Infloreszenzen vereinigt, die 
blattachselstftndig entstehen. Die männ- 
lichen Blüten sitzen in den Achseln der 
Zapfensehuppen einzeln. Sie bestebeu aus 
einer BIfltenhalle, die rieh- am swei Fuuren 
dekiissierter Blätfchen zusammensetzt und 
einem am (irunde verwachsenen Kranz von 
sechs Staubblftttem, deren jedes eine drei- 
fächerige Anthere trägt. In der Mitte der 
Blüte ist eine nicht funktionsfähige aufrecht^ 
Sameiinniaize mit einlachem Integoment 
vorhanden. 1 )ieses bildet eine längere ge- 
bogene Kühre, die oben in eine narben- 
fthnliche, verbreiterte Fläche endigt. Die 
Pollenkörner sind elliptisch (Fig. 46 bis 48). 

Die weibliehen Blüten sitzen ebenlalis 
einzeln in den Achseln der Zapfenschuppen 
ihrer weit größeren weiblichen Zapfen. Das 
Fruchtblatt umschließt die Samenanlage 
fast vollständig, nur das stark verlänuerte 
Int^ument sieht hervor. Die Samenanlage 



Digitized by Google 



164 



OynrnoBpennae (Nadclsamige Pflanzen) 



ist aufrecht, atrop. Ihre Bestäubung durch i spcrm hinein, der es anaiMgt und die Nähr- 
insekten ist hier sichergestellt, sie werden : Stoffe dem Keimling zufttlirt. Später ist von 
durch den zuckerhaltigen, aus der Mikropyle ' ihm nichts mehr zu erkennen. Den Koty- 
AusgescUedenen Tropfen angelockt. Die|ledonen folgen alsbald die beiden unzigen 






Fig. 47. Welwitschia 
mirabilis. StQck eines 
männlichen Blüten- 
■tendes. Aus Eng 1er- 
Prantl, IL JBd. 




FSg. 46. Welwikiehia mirabilis. BtOhende jOngen Fdame. Am Engler-Prantl, IL Bd. 



Blätter und der Stamnischeitcl beginnt 
ebenfalls sich zwcilappig zu verbreitem, wie 
es am älteren Stamme lo eharakteristiseb 
hervortritt. 

Gnetum ist in zahlreichen klimmenden 
lianen in den Tropen Asiens, Afrikas und 
Amerikas in feuchteren Wäldern verbreitet, 
Gnetum Gnemon der einzige Baum der 
Gattung als Fruchtbaiun in Java und 
Niedoundbcli-Inifien vielfaeli in Kultur. 

Die Pflanzen sind mit großen netzaderi^en 
dekussierten Laubblattpaaren ausgerüstet, 
die ganz den Eindraek von Blftttern angio- 



Fig. 48. Welwitschia 
mirabilis. Ein weib* 
1 icher Zapfen. Aus 
Engler-Prantl.ILBdj 



reifen Samen sind von dem flOeelartig ver- 
breiterten und verholzten Fruchtblatt um- 
schlossen. Die Frucht za[)fen werden intensiv 
rot, so dafi wold auf Verbreitung durch 
Tiere geschlossen werden darf. 

Der Embryo tritt mit dem Wurzeleude 
aus der Samenschale hervor, es fcdgen dte'. 
Keimblätter, die sich ausbreiten: aoa d«n 
Hypocotyl wächst ein Fortsatz ins Endo-> 




Fig. 49. Gnetum seandens. Stück eines 
Stammquerschnittes mit 8 konzentrischen Zu* 
waclissoncii. 1 bis 3 r Rinde, m Mark. Aus 

Eiigler-i'raiitl, IL Bd. 



üigiiized by Google 



GymnoBpennae (NadktBamiga Fflanien) 



16S 



tpenner Pflanz« n hervorrufen. Dor Stamm [ Darmkaiial sie passieren, während die lang- 
«idist bei Giietum Gnemou r^elmäßig in j gestreckten und scharf gerippten derMolukken 
£e IHeke. Bei den klettem- 
den Vertretern der Gattung 
findet sich wiederholte Kam- 
touBbfldang, wie es ja für 
Lianen vielfach bekannt ist. 
So &iad diese Kletters tiim nie 
mit mehreren konzentrisc hen 
Holini««n verseilen (Fig. 49). 

Die Biflten sitzen in anren- 
artigen Infloreszenzen ver- 
cmigt, die blattachselst&ndig 
entstehen, verzweigt oder 
nuverzweifft sein 1m1 i m n . 
Wiitel von Hochblättern 
tcOcD dBe BHltenflfanthaelne 
inAbsrhiiitte und über fedeni 
Hbebblattwirtel stehen in den 
■inGdien Infloreesensni zn- 
näfhst ein "Wirtcl von un- 
fruchtbaren weiblichen 
Bitten, dnrtber eine nulir- 
fache Reihe männlicher 
Bifiten in akropetaler £nt- 
stehunsrsfolge. Die nttten 
aad rinffs von Haaren nm- 
linet und jedes Staubblatt 
«U von einfacher, aus zwei 
rpr»rach.«!cnen Hoehblätfrlien 
gebildeter Hülle uiiii:('i)en. 
Die StMbbÜtter öffnen sieh 
dnrch einen qner über den 
Scheitel verlaufenden RiB, 
die Pollenkörner sind kugelig 
md. Die funktionslosen 
voHieben Blüten der männ- 
jkhn Infloreszenzen besitzen 
WMriitlh des sie umbftlleti- 

dn Etaditblattee (oder Perigona) nur 'von den ^ßen Nashornvögeln verschleppt 




ilg. CO. Gnetnm Gnemen. HhmHeher BUttonsweig. 
dem Bonner Lehrbaek. 



äll btegument , während wir bei den 
■wilim fertilen Samenanlagen deren 
>«a fiidtn, eine TroiifenMnmneidiing an 

der Mikropyle ist trotzdem auch bei innen 
vahrnehmbar und ihre Bolle ist vielleicht ^e 
VM Neetarien geworden, cKe beetinbende 
iMekten herbeilocken ^ollon (Fi?. 50). Die 
wiblichen Infloreszenzen von Gnetum sind 
den männlichen vollkommen Ähnlich, nur 
steht in dem AVinkel der ringförmig ver- 
wachsenen Hochblätter hier ledighch ein 
Wirtel weibücher Blüten. Jede wird von 
ihrem Perifrnn (oder Fruchtblatt) umhüllt 
uiid von zwei Integurnenten bekleidet, deren 
bneres weit aus der Hülle vorgestreckt ist. 
We TropfenausscheidunL' läßt einen deutlich 
saßen Geschmack erkennen (Fig. öl, 52). 

I'ie Samen werden von einer aus dem 
tafleren Integument hervorgegangenen Stein- 
«dWe umhüllt, wahrend das Fruchtblatt 
flti>(hige Beschaffenheit angenommen hat. 
Die Samen werden durch Tiere verbreitet und 
die oralrundlichen durch Affen, deren 



werden, die die 



Sdiioht 




Fig. ÖL Gne- 
tnm latifo- 

lium. Stück 
einer weib**- 
liehen Inflore- 
szenz. Aus 

Engler 
Prantl.ILBd. 




Fig. 52. Diiu"^^chiiitt 
durch eine P^inzt iblute 
von Ciudtumtiiicmüii. 
n Nuceilus, ii, ai die 
Integumente,pg Blüten- 
httUe. Ans dem Boaner 
Lehrbuch. 



Digitized by Google 



OyrnnoBperniM (Nacktsamige Pfloiueii) 



Die Samenkeimung läßt das voranprehende 
Wiinelende und zwei Kotyledooen erkennen. 
Dm Hypoootyl irird hier stark entviekelt 




und bildet (wie hc\ Wclwitscliia, jedoch in 
noch st&rkercm Grade) einen das Endosperm | 
iiiiM»iigenden Fartoats, der diesen beiden j 



Gnetaceen aliein eigen ist. Die auf die Keim- 
blätter folgenden Bluttpaure zeigen bei 
Gnctum Gnemon sofort die typische Form der 
Blätter, bei den schlingenden Arten dagegen, 
oder doch bei einigen von ihnen, werden 
zunächst nur Fiederblätter von Schupppii- 
form gebildet, wie ja schlingende Pflanzen 
attch in anderen Filien erst so^annte Vbr> 
lauferspitzen bilden, welche bei den "Winde- 

bewegunken dem windenden Sprosse minder 
hindenien sind, ab (£• nomnlen weit alh 

spreizenden Laubhlatter, die nach Um- 
schlingen der Stutze auch an den Gnetum- 
keimlingen enckeinen (Fig. ö3). 

Llteratnr. Engler und PranU, NatüHirhe 

I'ßnii:rrijn,inlien, Bd. II, 1. Abt. Letptig 18S9. 
— StntHhuryer, Joat, Sehenck, Karßtm^ 
Lthrburh dt r Botanik für Uoehtchnlm, IL Auß, 
Jena 191h — B. V. WetMeUt, Handbuch der 
SyMtematitehen BnUmik, f. Avß. Leipng und 
Wien Wi: .John ^t. Coulter and Charle» 
J, Chambfiliiiii, M'ii-jth'ilo^ qf Cv"»»"- 
.<rj>rrtiiii. The fnirirsiti/ id (liii-in'i Pf«*. 
Chicago Iii. i^lO. — In diesen hier zitierten 
nevetten Quellen tindalle in Betracht kommetidea 
^tetialarbnUn, dtren Ätdülmmg übarm^fiift» 



üiguizeü by Google 



H. 



Haar. , ^rübehea (vgL LelurbUoher der Entwick«- 

Anthropologisch. ' lungs^eaohichte dm Memelieii, t. B. Keibel 

^ * und Mall, Leirzis: 1910. ferner Wieders- 

I. Die Behaaruug im ganzen. II. Rassenonter» t heim I. c). G^en die (ieburt fällt die 
(chiede. 1. Die Ilaarform. 2. Hoarquerschnitt, 1 Lanugo groBentew «111* ein TeQ bleibt aber 
iTO h nt iti OM und GiCflenverlilltaiMa. 3. Haaiwibj, ^rerroii dit^ Pubertilt als feine Flaum- 
■™* ' härchen einzeln zerj^treut stehen. An Wimperu, 

Brauen und Kopfhaut tritt das (Sekundär- 
haar) Danerliaar auf, zuprst dip kindliche 
Form, dä^ Kiiulerhaar (düiuior und weicher^, 
dann die li\vaclisoiiei)forin. das „Terminal- 
haar". Es sprießt bei di r Frau an Aehsel- 



l'ie Aiitliropülogie des Haares — ein Teil 
der „Rassenmorphologie" (s. Bd. 8. S. lüG) — 
bedachtet einerseits die- Behaarung des 
lenschen im Rahmen der Prinatenmorpho- 

lospe, also Kill st eil im 2 bcjiw. Rcduktimi der 



GNimtbeiuuinuiK und der einzelnen regio- gegend und Schamberg, hier quer nach oben 



Uhu Himortai und andereneite die Baaeeii'- 

nntor-chiede nach Ilaarform und Haarfarbe* 
Euu sehr eingehende und vielseitige, ans 



abgrenzt, dann hier und da (selten) auch 
am Brustwarzenhof und an uen unteren 
Extremitäten, beim Mann an Aclisel, Scham- 



goridmete nid ftib»«d ausgestattete. Be- g«?end und als St^^^^^ 



arbeitiuiu' des Mcnschpnhaarps hat Frieden 
thal (1906) vorgelegt, auf die ganz besonders 
Tvwinen werden muß; die morphologische! 
Seite erfährt bei Wiedersheim (1908)! 
eiagehende Würdigung. — Waldeyer (1884) 
gab einen prächtigen und unentbehrlich ge- 
wftrdpneii ilaaratlas heran? und Fritsch 
Oi^li} eine weitgehende und prächtige 
BaMÜMeehreilNiiig. 

I. Die Behaarung im gaasen. 

Die Uaararmut, die den Menschen vor 
aiJeo Primaten spezifisch auszeichnet, ent- 
rtelrt erst kurz vor der Geburt. Vorher, vom 
Ende des 5. Srhwanfrerschaftsnionatcs an, 
hat der menschliche Fetus eine dichte, aus 
trina HInshen beetehende Haardecke, 
bei uns meist farblos (?) Rfter schwarz 
(? Bei anderen Baasen ?), die sogenannte 



reichend, am Damm und After, im Oesicht 
als Bart, an Brust, Armen und Beinen. 
Die drei oder vier zuletzt genannten Steilen 
sind aber nur bei haarreichen Bassen be- 
haart (s. unten). 

Die Phylogenese dieses typischen und 
eic;eiif ümlichen Haarwuchses ist nieht klar. 
Wiurum der nach Ausweis von vergleichender 
Anatomie und Embryologie (Lanugo) sicher 
behaarte Vorfahr des Menschen sein Haar- 
kleid verlor, ist völlig rätselhaft; daß er es 
verlieren konnte und die Hlutzirkulation 
der Haut wärmefeguliereud eintrat, erklärt 
natürlich nichts. — Ob an den beim Menschen 
stark l)eiiaarteii Stellen das alte Haarkleid 
erhalten oder nachher ein neues erworben 
wurde, ist nicht fertig ausgemacht. Die 
f'xnoll verschiedene Behaarung(Bart, Scham) 



sc - ^, , 

dürfte sekundär durch sexuelle Zuchtwahl 
jiU&ugo' (Wo1]liaarldeid)r Diese äure«ind|erworbeii min; schon Darwin zeigt, daB 

il soi^eiianiiten ..Strömen" antrcordnof (v^l. solche Merkmale dann atich bei nahen Vor- 
wandten (hier Bassen) stark variieren. Auf 
die verschiedenen Erkliningsversuehe kann 
hier nieht einiregangen werden (s. Frieden- 



Sthwalbe Ü911] und besonders Wieders- 
keim [1908f und Friedenthal [1908]), sie 
bilden mehnacb Wirbel, deren morphologisch 

wichtigster der Eckersehe Vertex ooocygeus, , thal, WieUersheim). 
der SteiBhaarwirbel ist, dessen Anabüdnng mit Der Haarreichtum 



nimmt im Alter 




uiyui^ed by Google 



Haar (Änthropolo^ch) 



auch b«im Affen (in GelftDeeoschafti) — 
beides dtirfte aber sicher und stete mtho- 

Io[ri>c]i siMii - nur die Eotfftrbttug der Hure 
im Alter ist normal. 

Von Anomalien der Bebaarnng inter* 

cesiert am meisten die Ueberbehaarun^. 
Wiedersheim unterscheidet mit anderen 
eine Pseudohypertrichogis lanuftnosa (das 
Wort Pseudo würde man besser wcL'lassen), 
deren Wesen darin besteht, daU das fetale 
WoUhaarldeid statt zu verschwinden exMSsiv 
auswächst; so entstehen Haarmenschen, so- 
genannte „Hundenienschen" deren eine 
Menge bekannt geworden sind. Dagegen wird 
als Hypcrtrichosis vcra (vielleicht wäre besser: 
Kypertricbosis terniinalis) ein exzessives 
HÜMbstum des Tcriiiuialliaart's benannt. 
Dieses zeigt sich besonders in niäclitiirer 
Bartentwickfluiig bei Weibern, in pferdc- 
mähnonartigen Haarbüschen am Rücken 
oder Brust usw., so daß auch hier auf Jahr- 
märkten gezeigte Monstra entstehen. — Auch 
der Altcrsbart der Frauen starkbehaarter 
Bassen muli hier erwähnt Verden. Diese 
BartbUdung hängt mit Fnnktionseinatellung 
oder AenJerung der Eierstöcke zu^ainnien. 
Daß umgekehrt der Männerbart bei früh- 
zeitig kastrierten Individuen niebt sprießt, 
i?t hek;i' n* Daß das rassenniäßig — also 
nicht als Anomalie wie obige Fälle — ent- 
stehende feine Haarkleid, das Klaatseb an 
aiistraliseheii Kindern. Stuhlniann anAkka- 
kindern fand, als Hypertricho^si» lanugi- 
uosa bezeichnet werden darf, ist sehr wahr- 
scheinlich. Dagegen dürfte die bei Aiiio 

Sßlegentlich zu einer locker-pelzarti^cn Haar- 
eclce führende KOrperbehaarung eme termi- 
nale sein, wie es besonders starke Bart« und 
Kürnerhaarbildung bei uns ist. 

Jjaa Gegenteil, Hypdtricliusis, angeborener 
Haarmangel, sogenannte HaarlosigKeit oder 
besser Haararniut ist eine Mißbildung, bei 
der Sekundärhaare ganz fehlen, am Kopf 
findet sich nur etwas lanugoartiger Flaum, 
öfter gar kein Haar, Brauen, Wimpern, 
Körperhaare felilen. Die Ersdieinung ver- 
erbt sich (nach Mendelscher Hegel? s. 
Fisoher 1910) anch dn haarloses Australier- 
Gesrhwisterpaar ist einmal beobachtet worden 
(Zeitöchr. Ethn. Verh. 1881). 

II. Rassenunterschiede. 

1. Die Haarform. Unter den Rasseu- 
merkmalen der Menschen dürfte die Haar- 
form eines der besten sein; wir dürfen an- 
nehmt a, däU sie von direkter l-inweliwirkung 
unbeeinflußt ist, daher einen wirkUehen 
«blichen Ra^^eneh.irakter dan*te!lt. 

Unter „Haarlorm versteht der Anthro- 
pologe die Art und Weise wie das Einzel- 
iiaar an der mens« hliclien Haut häntrt und 
wie CS sich zu seinen ^achbareu verhall. — 
Fritsch (1912), der die anthropologische 



1 Wichtigkeit besondeiü betont, nennt das 
I „Ibartracht**. — Mm kann folgende Haar- 

fornien unfersclieiden (etwas nnidifiziert 
I nach Kanke, Topiuard, W^aldeyor u. a.): 
]l. gerade, a) straff, b) sehlicht, 2. wellig, 
a) fladiwellig, b) engwellig, c) lockig, 
j 3. gekräuselt, a) lockerkraus, b) dicht» 
j kraus, c) enppiralig, (d. , Jfl-fiP'). Bei 
den „geraden'" Haarfonnen hängen die 
Einzelhaare einander parallel ohne stärkere 
Biegungen und ohne ire^enseitii^^e Bezie- 
hungen vom Körper ab; daltei kann jede 
Spur einer Biegung telileu, bedingt durch 
Derbheit und Dicke des Einzelhaares, dann 
ist das Haar ..«traff", oder aber das Haar 
ist düjiner, weicher, biegt sich, sich der 
Unterlage anschmiegend, es ist „schlicht". 
Die welliire Haarform ist dadurch aus- 
gezeichnet, dali d'dä Kiuzelhaar welligen 
Verlauf hat; ie die Haare ganzer Regionen 
haben etwa denselben Wellengang, so daß 
eine genieinsame Wellung entsteht; nach 
Zalil und Tiefe der welligen Biegungen spricht 
man von flach- und engwellig. Bei engster 
WcUung, die fflr aDe benaenbarten Haare 
irleiclnnaßitr Ist, leg^ sich die Wel!enk<ämme 
je ineinander, wie man etwa gleichartige 
Stfleke WeDbleeh fest aul^nander schiehten 
kann. Denkt man sich nun solrhc mohr- 
fichichtige Wellblechbeuge senkrecht zu den 
Wellen (von beiden Knden her) zusammen- 
gedrückt, so daß die Wollen sehr hoch und 
sehr schmal werden — ja an der Wellen- 
wurzel schmaler als nahe am Wellenrüekcn — 
dann haften die in? Inen W'ellbleche so 
fest aneinander, dal) man sie nicht mehr 
I ohne neue Verbicgung auseinanderbringt; jede 
^Velle ist von der darnb'TÜesrendpn zwingen- 
ai Lit: umfaßt und packt iluersyitÄ ebüusu die 
darunterliegende. D^sclbe kommt bei enger 
Haarwelltmg zustande; die Haare haften an- 
einander. Derartig enge Wcllung erreicht 
beim -Menschen nie hohe Grade, si» daß nur 
ein recht lockeres Aneinanderhaften gelegent- 
lich zustande kommt. Beim Schaf dagegen 
erroielit die Welluni; jene höchsten Grade, 
das Eiozelbaar bat also die Form einest ganz 
engen MSanders; die manderbiegunsen 
der Nachbarhaare greifen ineinander, > laß 
alle Haare xusauuneubalten — „Slapei- 
bildung" — man kann also die „Sehur" 
oder das ..\nies" im f^anzen abschneiden; 
j derartig en^wellige Haarfürni nennen wir 
1 wollig. Wolliges Haar kommt beim Menschen 
nicht vor, wie besonders Fritsch wieder 
.mit Recht Ulunt. Der Neger hat spiral- 
I gedrehtes Haar (s. unten). Endlich hnkig 
nennen wir ein Haar mit weiteren Wellen- 
gängen und einer Endspiraldrehung oder 
auch schlichtes Haar mit etll^;wi Wellen- 
bie<riingen des Endes oder omer Spiral- 
biegung des Eudes; die ,4ockige" Form paßt 
I nicht gana in das „Schema'*, sie neigt, daß 



üiyiiizea by Google 



Haar (Anthropologuich) 



109 



eben dm Scbema zur kurzen Beschreibung 
^an2 praktiMh, daß aber di« Formen heim 

I Hirtn.-afzi'. keine starren Typen sind, son- 
deru Auseinander enUtauden und mit Ueber- 
^angsformen verbunden Bind. Die dritte, die 
krause Haarfd rill, ist dadurdi «rekennzpichnet, 
daß daj» Einzel li:uir eine Suiiiii» beschreibt. 
Der Weilenveriaul des Einzelhaares geht 
[r-nvrilinlii h in einer einzigen Ebene vor sich, 
das Spiraihaar geht aus einer solchen heraus. 
Lockarkiaitte» Haar hat dabei keine Betie- 
hnr.^n zwischen den Ein/.elhaaren, jedes 
Haar dreht sich für sich zu einer Spirale mit 
cntan Radius und geringer Tourenzahl. 
T>a? ht die Haarfomi der ,,Kriiu>k(')pfe", 
die tnaii bei uns sieht. Je eu^er die Spiralen 
Verden, desto mehr werden die von benach- 
barten Haaren ineinandergreifen. Eng- 
spiralige Haare tun das derart innig, daß 
auch hier eine Slapelbildung eintritt; die 
engen i>piraUukare veiflechtw sich wie das, 
Hmt einer BofittMrmatrttse. Die Haar^ 
f-iriii des Negers ist tvpiseli derart; was das 
Negeihaar mo mit ^hafwolle vergleichen ! 
Ilit, was dem Neger die Beseiehnong „Well- 1 
kr.pf" einsrebraeht hat, ist die Stapemililun«;. 
(i^e M^;üchkeit, das ganze abgeäciiniiteiie 
..Mies" «D einem Stflek zu belassen; aber 
dlf F(trm von Xegerhaar und "\V(dle ht recht 
verschieden. Ist engst spiralKedreiites Haar 
ngieieh sehr kurz und nicnt allzu dicht 
eestellt. ~" If 'en sicli die Spiralen je benach- 
barter Haare zu kleiucui Kutroln zusantmen, 
dazwischen sieht man die Haut; so ist der 
Kr.pf mit kleinen Haarbällchen bedeckt, 
Vüü riefierkorn- bis Krbiei%Tüße. Diese 
Haarform Mer Buschmänner und Hotten- 
totten) wira fil-fil genannt; „Pepperköppe" 
nennen die Buren jene Eingeborenen. 

Auf Grund der lla«irliirni bat man niehr- 
Utk fiasseoeinteiliuigsversuclie der Meuiioh- 
Mt antemommen (Frits Mllller, Hseekel 
and viele andere), man spricht von Lisso- 
trieben (gerade Form), Kymotnohen (wellige) 
nnd Ulotriehen (krauee). Qne Einteilung 
nur nach der Haarform ilt WUiaitllrlieh, ein 
künstliches System. 

Die lissetriehen Bassen verteil<Hi eieh 
auf dir Völker der Mongolen, Eskimo. Indianer 
Malayeit, die kymotrichen auf Europäer, 
Vorderasiaten, indische Stämme, Wedda, I 
Australier; engwelligc auf gewisse melano- 
sische und mikronesische Stämme, und auf 
nubbch-abysinische Stämme; die ulo- 
triehen auf Neger, Negritto". »»ewi^sc papua- 
aiicb-melanesische Stämme. Gritsch 1 1^12 ) 
se%t, daß die Cbinesen dasalvalbt» lowtigtte 
Bnar aller Rassen haben. 

Wie sich die Haarformen genetisch zu- 
einander verhalten, ist nicht bekannt; am 
wahrscheinlichsten dürfte sein, daß die 
MUkhtveliige Fefm die Urform war, denn 
kiiii mderer FriauA» h»X heute gwu straffes , 



oder richtig krauses Haar; vom schlichten 
Haar ans nfttte lieh dann engwelliges and 
krauses und nach der anderen Seite straffes 
herausgebildet. Daß kraoees Haar bei 
Rassenkreiumng fregen seliliehtee dominant 
ist (D are n {)ort -Fis eher), spricht dafür; 
ebeii^u die &ehr watiräclieiiiliche DomiuanS 
auch des straffen Haares (Bonn), so diA 
die Neuerwerbungen dominant wären, wie 
manche Erfahruncren bei Tier und Pflanze 
lehren (s. Fi^dier. Behobothcr Bastards, 
Jenn l^'i:^. S_ 145). 

2. Uaarquerschnitt, Implantation und 
Größenverhältnisse. Mit der Form des 
Einzelliaares hängt seine Ouer<chnittforni, 
Implantation, Dicke und xum Teil Länge auis 
engste zusammen. 

Das menschliche Haar ist nicht etwa stets 
drehrund, sondern zum Teil abgeplattet. Der 
Quersehnitt i>i bei straffem und schlichtem 
Haar annähernd ioreisnmd, geic^entüch (bei 
straffem) fast viereok^ im Mgemndeten 
Ecken oder leicht abw^eichend vom Kreis 
gegen die EUinse. Bei sehliehtem, welligem 
und knunem Haar tritt dann aber die ovale 
und Ellin?enform immer starker hervor. 
Pruner bey hat (18t>4 und 6b) zuerst ge- 
nauer darüber gearbeitet (s. Fritsch, Wald- 
eyer, Friedenthal, Lehrbücher vdu Topi- 
nard, liauke). Bei Negerhaar, iiueh mehr 
bei Hottentotten- und andererseits Papuahaar 
sind die Querschnitte scIimaleUiptisch, so 
daß die Ellipsenachsen sich wie 00: ja wie ÖO: 
und wie 35 : 100 yerhalten. Die betreffen- 
den Qu-^r-ctniitt^ftirnien sind jp für einzelne 
liasaun /.ssiii eliarakteriiliseli. aber es be- 
stehen keine scharfen Grenzen und die 
Variabilität innerhalb der Kasse ist recht 
groß. Die Flachheit je des betreffenden 
Ilaares ist mit ein Gnmd für seiiu^ Biejjung. 
Der zweite ist die Art der Imj[»laataüon, 
SeUiehtes Haar sitzt unter einem Winkd 
von etwa 4.")« bis 90" in der Haut, das straffe 
Haar ~ und schlicht und straff gehen ia in> 
einander (kbor — bevorzugt die oberen Werte, 
ja zei^rt oft nur solche. Die Richtung des 
Haares geht innerhalb der Haut geradlinig 
weiter. Aber ebenso gebt die Spirildrelinng 
de? Kraushaares innerhalb der Haut weiter. 
Aui dem mikroskopischen Schnitt sieht man 
daher Net'erhaare und andere Kraushaare 
sichelförmig gebogen in der Haut verlaufen; 
gelegentlich i.st die Hiuu^zwiebel nochmals 
besonders abgebogen (s. Bloch et Vigier 
1 m . F r f d c r i c 1 [m, F r i ( s c h 1912 ). Beim 
-Muugoleij iöt da» Haai' am tiefsten ein- 
gepflanzt, beim Hottentotten am wenigsten 
tief (Fritsch^. 

Auch die Zahl der Talg- und Schweiß- 
drüsen ist rassenmäßig verschieden, sie sind 
am stärksten ausgebildet bei uigritiscben 
Völkern; bei braunen Bassw (Nordafirika) 
sind sie oft fast mdimentSr (Fritscb). Auen 



uiyui^ed by Google 



170 



Haar (Aathropdogiach) 



die Dirke des Haares wechselt nach Kassen. 
Zunächst ist innerhalb der Rassen die Dicke 
individuell sehr variabel. Stet i t Riirt- und 
Schambaar dicker als Kopfhaar ; am dicksten 
sind die Wimpern. Dicke Tasthaare („Sinus- 
haare" »hat der Mensch nicht, auch embryonal 
keine Keste mehr (Fr6d6ric 1905). Die 
durchschnittliche Dicke des Männcrkopf- 
baares (g. Scheffelt 1912) betrflgt im Mittel 
fflr: 



mm 
ti 



Hottentotten (Fritsch) 0.05—0,08 

Buntuncgcr (Scheffelt) 0,06-^,00 

Melaimier (Scheffelt) 0,093 
Mittolamerikanisßlie Indianer 

(Scheffelt) 0,097 

Europäer (veneh. Autofut) 0,09—0,11 „ 
^lahyen von Boene und Nias 

(Scheffelt) 0,097-0,11 „ 
Malayen v on SuiUatKa 

(E. Fischer) 0,08-0,16 „ 

Japaner (Baeli) 0,(MM)44 „ 

Ueber die natttiliobe Län^^e des Haares 

wifson wir wenig. Gescfileclit.siinterschied 
besteht darin nicht. Bei Hottentotten und 
Buschmännern scheint tatsächlich die nat11r> 
liehe Gesanitläiic;e des Kopfhaares oft mir 
10 bis 15 cm zu betrafen; bei Negern ist 
länger, aber g»wi6 nicht so lang wie bei 
Europäern und Mnncrolf". wo V, bis V« m 
der tiuruiale Durchschnit f Hein dürfte, und 
Indianer haben noch längeres Hur. Indi- 
viduelle Fälle von 2, ja 3 m langem Haupt- 
haar ^ind Ausnahmen. 

Sdilicßlicb muß bezüglich Rassenunter- 
schieden noch auf die große Ungleichheit des 
Körperhaares hingewiesen werden. Brauen 
und "Wimjjerii scheinen [^Ii'ieli. l)as übriire 
Körperhaar» Bart, S«ham, Achsel, m&unliche 
Brust und ExtremitftteD, ist relattr reich ent- 
wickelt bei Europäer, Australier und Aino, 
(nur hier beuteben z. B. echte große „Voll- 
bärte*'). Bei der sfidliehen enropäischen 
Ras-*' ist auch bei der Frau ein leichtes 
Schnurrbäruheu normales liassenmerkmal. 
Schon etwas weniger stark behaart, aber 
immerhin noch ziemlic-li irut sind manche 
nielauesischen Stämme, niaiiche indischen 
Gruppen (Todaj - alle anderen sind haar- 
ärnier, so daß eme ziemliche Kluft besteht. 
Buschmänner und Hottentotten haben fast 
gar kein Körperhaar, Indianer, Eskimo 
ebenfalls, vorab keinen Bart. Bei Mongolen 
kommt der Bart offenbar in 8^)äterem Alter 
als bei uns. Auf die eitreiiartige Form des 
Bartes bei Wedda machen P. und F. Sarasin 
(Weddaverk 1892) aufmerksam; der Bart 
liißt die eiirciitlichen Wangen frei, auch die 
Vorderseite der Unterlippe (unsere „Mücke") 
and bedeckt fast nur die Unterseite des 
Kinnes, den Mundboden, um in Form eines 
sehr lichten Ziegeubartea abwärts zu hängen ; 
auch sonst im malayisohen Arehii>el, Ost- 
asien und Sfldsee Icommt diese Bartiorm vor. 



3. Haarfarbe. Die Haarfarbe des Men- 
schen (deren anatomische Grundlage in 
anatnniisclien Lehrbürfii rn i;ar-}izusehen ist 
und bei Fritsch) schwankt von fast weiß 
üb« gribliche, braune, rotbraune, satt- 
braune, schwarzbraune oder von fa^t weiß 
über silbergraue, graue, dunkelgraue bis 
wirklich schwarze Töne. 

Die Haarfarbe des einzelncrr Konfes i.st 

i'e fast einheitlich; nur das H in an Vorder- 
:opf und Schläfen ist geie^entlich etwas 
heuer als das am Hinterliaupt. Fleeknng 
kommt nur in Form von partiellem, sich auf 
ein oder mehrere kleine Haarsträhnen er- 
streckendem AlbinismuB, also als normale 
Erscheinung nicht vor. Auch in sich ist das 
Einzclhaar gleichmäßig i^efiirbt. Dagegen 
bestehen bei Blond- und firaunhaarigen 
(in Europa) sehr oft Unterschiede — oift 
recht starke — zwischen der Farbe von 
Kopf- und Körperhaar {&. Fischer 1907). 
Das Bart- und Behamhaar Ist bei braunem 
oder dunkelblondem Kopfhaar sehr oft hell- 
blond oder noch öfter rotblond oder aus- 
gesprochen rot. Lenz (Die idioplasmatisehe 
Vererbung beim Mann, Jena 1913) macht einen 
besonderen Vererbungsmodus bei Rassenkreu- 
zung als Grund dafür sehr wahrscheinltcb, 
ebenso dafür, daß in einer Mischbevölkerung 
(Kurupa) die Frauen etwaig hautiger dunkel- 
haarig smd als die Männer. Ebenso möchte 
E. Fisch er (R<'hobother Bastards, Jena 1913) 
zeigen, daü da» „Nachdunkeln'' auf Dorainanz- 
wech.sel beruht, also stets eine Bastardierungs- 
erscheinung darstellt. Unter Nachdunkeln 
versteht man die Erscheinung, daß (bei uns 
in Zontralouropa etwa ^,4 aller Individuen) 
blonde Kinder im Laufe ihres zweiten 
Lebensdexennium allmShlich brfinett wo^en. 

Als besonders auffällige Farbe muß das 
Kot noch erw&hnt werden, ^ach Fischer 
(1907) gibt es fftrmlich zwei Farbreihen, wie 
oben schon angedeutet, deren eine das Rot 
enthält, während es in der anderen völlig 
fehlt. Davenports (1909) Schluß aus 
seinen Vererbuuirssludien, daß Rot und 
Schwarz zwei unabhängige Erbfaktoren 
sind, scheint das zu bestätigen. D^egen 
wissen wir gar nichts darüber, warum und 
wie nun in einer Bevölkerung mit blonden, 
braunen, schwanen Haaren wirklich rein 
rote mit brennendem Fuchsrot auftreten. 
Man spricht von „Rntilismus" als besonderer 
Erscheinung (Daralll Melanismus, Albinis- 
mus) zumal bei liot haarigen so oft eine 
besondere rs'eij,'ujig zu sonstigen Pigment- 
anomalien, vor allem Sommersprossen be- 
steht. Auf was Rutilismus beruht, ist völlig 
unbekannt. Die anatomische Grundlage 
i>l ein roter kitriiiirer Farbstoff au Stelle 
der gewöhnlichen Tigmentkörner. Auch 
diffiKraroteFhrbe wirdMi^iiebanfPrödirie 
{1907], Fritscb [1912], nach dem sie die 



iJiyiiizea by Google 



Haar (Antiiropologiach) 



171 



ganze Haarsubstanz durchtränkt). — In 
Deutschland fand die große Virchowsciie 
Stttktik 0,25% Botbaanger (wohl eine 
m niedrige Ziffer! [Bolk]) — dabei sind 
i. B. in Elsaß - Lothringen deren 1,34%, 
in Mecklenburg - Schwerin 0,09 % (aus 
Prüderie), Holland hat (Bolk 1907) deren 
2.45<'o, Italien hat 0,58% — ob Zusammen- 
hang mit bestimmten normalen Haarfarben 
besteht; ist noch unsicher. Heute durfte 
man «m ersten danm denken, dafi bei der 
betreffenden elterlirhen Kreuzung: ein Faktor 

Jau wegbleibt oder sich zwei sonst seltene 
^dctoren treffen, wodurch die rote Farbe I 
ausgelöst ■\vir(]; rntersucliunpen über den 
Vererbuiigs modus wären höclist wichtig?. I 

Vielleicht steht in einem gewissen Zu- 
lamniNibang mit der Rothaarigkeit der , 
Albinismns (halbalbinotiiiche Keger haben ' 
stets rötliches Haar). Total albinotische 
Haare sind weiß (s. aueh „Haut'"), zeichnen 
sich durch g&ndichen Mangel des Pigmentes 1 
aus; balbalbinotKehe haben etwas diffuses | 
Piinnent, eventuell aueh rötliehe Körnchen 
(Frederic). Total albiuotische Individuen 
teigen sehr sich häufig besonders hinfftllig, 
schwächlich. Der Pigmentmangel ist eine 
rein individuelle Hemmungsmißbildung, eine 
wirkliehe Rasse bezw. deren Bückschliure 
darf man keinenfalls darin sehen. Die Ver- ; 
erbung erfolgt nach den Mendelscben 
Regeln (retesriv) Pearson n. a. (1911). 

Sehlis Uli* h muß noch die normale Ent- 
tirbung der Haare im Alter erwähnt werden, 1 
in neu sprießenden Haaren bildet sich kein' 
Pigment mehr, so werden allmalilicli beim 
DormaleD und unvermerkt vorsichgehenden 
Haarwechsel immer mehr farbige Haare 
durch weiße ersetzt. (Der Glanz des weißen 
Haares ist durch Gasbl&sohen im Haar 
bedingt.) Der Ersatz der farbigen Haare 
l;aiiii bei m hr raschem Haarwechsel, z. R. 
nach schweren Krankheiten, relativ schnell 
and fiU^txUeh weiß oder wenigstens grau 
rr«cheinen lassen. Ob es auch wirklichen 
I'i^iiientverlust im stehenbleibenden fortigen 
Haares gibt, also wirklich vollständig' j)lötz- 
lufip Zerstfirung des Pigmentes und Weiß- 
werden ist noch nicht ganz sicher (s. z. B. 
Bliz, Anthr. KoirespU. 1906). 

Wirft man nun einen Blick auf die Yer- 
teiluQg der Haarfarben über die Erde, so 
nuft man sagen, der Mensch ist ganz vor- 
wiegend dunkelbraun, schwarzbraun und 
ichwari. Schwarz und schwarzbraun sind 
gans Amerilca, Australien, Stldsee, Afriica 
lind A>ien mit der Ausnahme der spora- 
dischen Blonden im afrikanischen Atlas- 
gebir^ (s. RaRsenbesehreibung Bd. 8, S. 102) 
und blonder Elemente nachwei^^bar etiropäi- 
scher Einwanderung im Kaukasus und Vorder- 
asien. Sehwwsbcaun und dunlcdbrautt ist 



der Sfldrand Enro])as, hrr\Mi) Zentraleiiropa, 
Xurdeuropa (s. Karte, ikl. 8 S. 100), während 
Blondheit einigermaßen geschlossen nur 
stellenweise in Nordeuropa (Schweden) sitzt 
und von da ausstrahlend j(ordeuropa und 
Mitteleuropa durehsetit. 

Zur statistischen Untersuchung sind ein- 
fache Farbworte kaum brauuibar, da 
z. B. unter „Blond** reeht Verschiedenes ver- 

standen wird, eine scharfe Grenze frewisser 
Blond g^en Braun nicht besteht. An Stelle 
der Uteren papierenen Farbtafeln hat Gray 
(Man 1908, 27) ein „Tintometer" angeü;eben, 
das aber wegen Preis und Umfang nur im 
Laboratorium verwendbar. Sonst ist die 
neueste Farbtafel von E. Fischer (1907) 
vorgelegt und wird viel benützt. Sie besteht 
aus künstlichen Haaren (30 Nnmmern) in 
Emi und ist durch P. Hermann in Zfkrioh 
lur -di) Mk. zu beziehen. 

Anmerkung. Von kfinstiieher Berinflos- 
sung des Haares sei auf die Sitte des Epilierens 
hingewiesen, der viole Völker, besonders haar- 
arme huldigen, indem die Korperhaare entfernt 
werden; aUenthaiben werden Haare verschnitten 
oder rasiert; kaum hierbergehörig sind Frisuren, 
da sie meist das Haar als solches intakt lassen. 
Dagegen sei noch kunstliche Färbung und Eni» 
taroung bei Kultur- und X;iturvolkern erwithnt; 
auch an posthurae Entfärbung muQ man denken 
bei der Beurteilung von Haaren aas der Ver* 
gangenheit, m> i«t *• B. Igyptiaches Miunteohaar 
oft gebMcnt. 

Literatur. Bloch et Vigler, Recherehe» hütol. 
tur le foHintle püenx ei le cheven dr il'ux 
Negre». Bull. Si>c. Anthr. Pari» 1904. — Bolk, 
Verbreitung der Rothaarigen in rfen Ntedtt» 
landen. ZeiUehr. Morph. Autkr. XI, 1907, — 
Ihtvtmport, Ueredity of Hair fflor in Man. 
Am. X'itin-(i!. 43. 1909. — E. Fiarhrr, Be- 
»timmuug der mentchlirhfn Haarfarbi n. Anthr. 
KorrtJpM. 1907. Erhtirif J/a-minnut >ii-ti\ 

Ar^. iteMm-GM. Biol. 1910. — Fr6d6ric, 
SftiMAaare der Agltn ww. Zeüukr. Morph. 

Anthr. 190S. Ra»»enuntergehiede der m«n*ck- 
liehen Kopfhaare, ebenda 1906. Albini«m*t», 
ebenda lti"7. — Frletlenthal, liriträge tur 
Aaturge»rhieht*' i^e» Memehea. Jeita 190Ji (Lit.). 
— FritMch, Eingeborene Südafrika». Brt»lau 
I87i. —■ Heraelb«, Da» Jfauptliaar itnd «etiw 
Bildung— tätte bei den Ronen det Mmuehen. 
Berlin 191S (Lit.). — Vearson, XetUesMp 
and Uaher, A Monogrnph on Albinitm in 
Man. London H'lt- — Schualbr, Kirlitnm; 
der Jfttare bei Afftnembryonen. (Üelenka'i 
,.Men»ehen,jffen" i) Wieebaden 1911. — IFot- 

deyeVf AUa* der mMtekUelun JEnare 

MW. Lahr 1884. — WMUnr»hetm, Der Sau 
<f«t Memelu» «tw. TüMnftn 1998. 

Eitgm Ftathtr. 



üigiiizeü by G 



172 



Haffe— Hau 



Halle. 

So werden durch StraudwäUe, Saud- 
bwren oder Dflnen alwedimiiite TeUe des 
Meeres genannt. Vgl. den Artikel „Meere". 



: eine Aletallplatte mit viereckiger, mit 
Iden Kanten den Rhomboederdia^onalen 
parallclor Oeffnung gesetzt ist, die iiian 
durch den Kalitspat doppelt sieht. Vor diese 
; Oeffnung wird das zu untersuchende Mineral 
gehalten und gedreht. Vgl. den Artikel 
Kristalioptik"'. 



MAgen bacli-liisdioff 

Eduard. 

Geboren am 20. Februar 1833 in Basel, gestorben 
am 2n. ■Di'Zfinlicr 1910 pbenda. Er studiortf' in 
Hasel, Gent, Berlin und Parts, wurde Iböti 
Lehrer der Phvsik und Chemie an der Gewerbe- 
schule m Ba«d, 1862 Professor der Mathematik 
und 1868 der Physik an der Universitlt Basel, 
1874 Direktor der nhysikalisehen Anstalt des 
Bemouillanums 1860 t^nl) tr eine Kurnlation 
des PoiseuUlcschen (Icst'izt's - Strömung' iii 
KapiUajren — wegen der lebendigen Kraft der 
FlOssigkdten heraus. 

Literatur« Biogr, XotU fificr £. S.-B., Arek. 
d# G«MM Sl, 29U. 

K Drude. 



Haies 

Stephan. 



in 

De 



Haidiiiger 

Wilhelm Karl Ritter von. 

Geboren am 6. Februar 1795 ia Wie«, gestorben 
am 19. Slärz 1871 ebenda. Er studierte seit 1812 
in Giax und Freiherg Minacaloeie; von 1822—1826 
lehte et im Aushud, sumeM im Hause des 

Bankiers Thomas Allan in Edinburp, mii (lessen 
Sohn er Reisen naeh Skandinavien, Deutschland, 
Frankieith und Italien unternahm. 1827 — 1840 
lebte er in l:UQbogeu in der l'orzellanfabrik seiner 
Brüder, kam dann als Bergrat naeh Wien, 
wurde Sektionsrat im Ministerium für Landes- 
kultur und Bergwesen und an der peolo^isehen 
Reichsanstalt. I iie Heriiner Akademie, zu deren 
Gründung er lH4*j we.sentlii h iiutgewirkt hatte, 
•mannte ihn zu ihrem Mitglied. 1866 trat er in 
den Buheatand. Uaidinger veröffentUclite 
eine groBe Reihe fcristallographischer, optischer 
und mincralofrischer UntersucfuinKen. Er ist der 
Entdecker des Dichruiünms. .Seinen ^i'amen 
tragen die H aidingerschen Hiischcl, eine Er- 
scheinung, die durch £inwirkung von polarisier- 
tem Licu aul die Retshaut entsteht 

LMerainr. Bomi, Eriitnemitgen m mu 

E. Drude. 



Geboren am 7. oder 17. September lt;77 
Beckeeboume in Kent. 169o begann er si 
Stadial in C&mbridge, die tiieologiicher, 
aber aueh matlMmatiBelier und natnrwissea» 

scbaftlirher Art waren. 1709 wurde er Pfnrrer 
von Teddington in Middlesex, wo er sein ■ran/.es 
Leiten trotz mehrerer Berufun^nTi nach ander- 
wärts blieb. 1717 wurde er zum .Mitglied der 
Ro)'al Society erwählt, die ihm 1739 die Copley- 
MeuaiUe verlieh. 1733 wurde er Doktor der 
Theol<^e von Oxford und 1763 auswärtiges 
Mitglied der Pariser .\kademie. Er starb in 
Teddington am 4. Januar 1761. Er ist namentlich 
als Pflanzenphysiologe berühmt und einer der 
Begründer der experimentellen Physiologie über- 
haupt. In seinem Werke: „Statical Essays" 
(London 1727, 3, Atifl. 1738) behandelt der erst<? 
Band ..Vngetiible Statistiks" unter Anführung 
vieler neuer \ersuche die Transpiratirm der 
Pflanzen, das Wachstum, den Wurzeldruck usw. 
.Sehr bemerkenswert war sein Hinweis, daß „die 
, BiAtter einen Ted ihrer Nahrung der Luit" ent» 
' nehmen mUBten, und seine Erörterungen darfifaer, 
welcher Anteil Luft in tierischen, pflanzUelum 
und mineralischen Substanxen verarbeitet er- 
scheine, l'cr zweite Teil |173.{| .,Ilaeinost;iticks * 
j bringt Versuche über deu ]ilut4ruck usw. Seine 
I Untersuchungen über ., verdorbene" Luft führten 
ihn übripns zur Erfindung eines Ventilators, 
I der in Ivrankenbäusem usw. eingefiUurt wurde. 

W. Buhtand. 



Haidingersche Lnpe. 

Ein Apparat zur Untersuchung des 
Pleochroismus. Er besteht aus einem Kalk- 
spatrbomboeder, vor dessen eine Flüche 



Hall 
Jamct. 

Geboren am 12. Se|iteniber 1811 zu Hingbam 
in Massachusetts; gehiurbeii am 7. AiS|Er»i«t 1898 
zu Albany. Von 1831 bis 1836 studierte er am 
polytechmachen Institut au Tiot (New York), 
wo er selbst danach ah Lehrvr inr Chemie und 
Maturwisscnsrhriftin, später auch der Geologie 
tätie war. lSo7 erliit it er die Leitung der 4. Sek- 
tion der geologis<dien .\ufnaiunen in» Staate New 
York und snüterhin bi.s zu seinem Tode die der 
ganzen (ieological Survey of the St. of N. Y. 
1868 erhielt er von der Londoner geologischen 
Gesellschaft die Wollas ton -Medaille. Seit 
1866 war er aueb Direktor des naturhistorischea 



iJiyiiizea by Google 



Hall — Halogeoe und Ualogeirrerbindimgen 



173 



Mtueoms za Alb»ny. 1897 luhiu er noch am 
G«ologenkon°:rrß in' St. Petersburg and Ml dw 
Exkursion in dAS Uralgebirge teil. | 

Durrh Veröffentlichung der Jahresberichte ] 
der ^f<il'»^i>'"}u'ti L;iii<li'saiifiiahnien von New 
York (ibab bis 1043), von Iowa (lööö bis 1859) 
und Wisconsin fl862), worin er besonderen 
Weit auf die sorgl&ltige Beschreibung der paJllo- 
«Mim Ventememngen dieser Staaten le^, 
hat er >nnc paliontoloeische fTrundlage für das 
^f>;imt.:' Palaozoikam des wostlicheii Kontinents^ 
wschtfffti. Außer soim-n Experimenton über die 
Erstirnuig der Eruptivgesteine verdient die von 
9ui 2ar Erklärung der Gebiresbildung (1869)! 
»a^gttailta nGiAvitetioiistlMon«" fira&himngJ 
vonuik doren di« «Omihlkhe AnUnfmir v<m| 
Sedimenten in Scnkungsgebjpton der Tlrdkrustc 
faitoiigBBjind Risae, auo Kettengebirge, ent- 

i 
I 



Haller verUcU üüttingtn nach zwanzigjähriger 
akademischer Tätigkeit, in der er seinen Ueist 
dem gMuen Zeitait«r auixopcljnn ventaodea 
hatte, tind siedelte nach miner vatentadt Aber, 

wo er h.iuptsärhliph sirh litorari^rh bFchäftijte 
und an i'iiieu i<cliwereu Magenleiden starb. 

UUratar» Btpgr. Ze*. «i. JKimA. 



IttunteE; CM990lf, Li/c "U'l \rork o/Jame» 
ffaO. Amtn tfael. a», 1S7 (IS99). — Etuffiio- 
pofdia ArMMMte. — JL «. ZUM, OmehiekU 
Jtr (Motu und MaviUohfit, 



lUUer 



1706 bit 1777, der berühmte Begründer der nen- 
MtHdia Q«Miiit|ihysiokigie* £r stammte 
m eiwr TOTntliinen Bener TVnnilie, zeigte 

schon als Kind seine "ruße Befrabunf?, stu- 
dierte iß Tübingin uüd als» iichük'r von Boer- 
li a V e in Leiden, machte wissenschaftliche Reisen 
UM ließ sich in Bern nieder, wo er anatomische 
Privatkurse erteilte, bis er 1736 auf Werl- 
hofs Veranlassung an die neu begründete Uni- 
wrsitit Göttingen berufen wurde, wo er in 
jwiinxigjahri^er universeller Tätigkeit nicht allein 
die junge Fakultät zu franz ungewülinlirhem Auf- 
schwung brachte, sondern auch den (irundstein 
n einer Refonnndon dsc £tiy«iolQgie (und Patho- 
logie) legte mit seiner berühmten Abhaadliuig 
Sermones de corporis humani sentientibus et 
irritabilibus, die er in den von ihm begründeten 
Commentarii societatis regi;«^ ( r<)itin^;ensis Ilj 
1T53 verüffentüohte. Diese Abliandlong gab den 
.\iutoB zu einer Beihe von S>'stemen, die die 
A«nte bis znm rrsten Drittel des 19. Jalirh. be- 1 
*Aiftigten und durcb den Vitalismus schUeBlich I 
lai Benründung der allgemeinen Anatunue durch 
Pinel, Bichat u. a. führten. In seinem i 
I^nWlc von 8 Quartbänden Elementa physio- 
bWM coiporis lumiMii (1767 bis 1766) lieferte 
HS Her ein» Ktonriiistorisch-kritiselie Zn-, 
«uunensteUung der damak beloinnten psumten ' 
Koloeie. nachdem er berpits 1747 mit oiuem - 
hiut n Abriß unter demTitel Prima4' liaejwphysio- ■ 
l^guc hervorgetreten war. Bezüglich der übrigen 
"•■mieen literarischen und praktischen Leis-' 
^nm Hallers als Botaniker, BibUograph,, 
wfettktiscber Schriftsteller usw. sei auf diel 
wnnte kistoiiNlMn Quellen venriesenJ 



Ualley 

Edmund. 

Geboren am 29. Oktober 1656 in HanerBton bei 
London, gestorben am 14. Januar 1742 in Green- 
wich. Kr war der Sohn eines wohlhabenden 
Seifensieders, studierte in Uxford: lC7t) unter- 
nahm «r «ine Eeiae nach St. Helena, um die 
Sterne des sfidBehea Himmels zu beobachten. 
Ifi78 Würde er Mitglied der Royal Sm-iety, ?7it^ 
Professor der (leometrie in Oxford, 172<-) Direktor 
der Sternwarte in Greenwich. In den Jahren 
Itiitä bis liÜO machte er Reisen nach Amerika 
und Afrika, um manietische Messungen zu unter* 
nehmen nnd gab 1700 die ante Knrte dar mn- 
gnetisehen Isogonen henns. In einer 1706 Ter* 
Öffentlichten .\bhandlung herinhnete er die 
Bahnelemente der Kometen; er nahm au, daß 
die Kometerseheinungen von lä-'H, 1607 und 
1682 von ein und demselben Kometen benfthrten 
und berechnete dessen WiednMir; dieser wird 
der HaUeysehe Komet fannnnt. 



Halogei» 
und 

Halog«iT«iMita|«i. 

Als „Halogene" d. It „Salzbildn«r** 

Ale = Salz] bezeichnet man die Elemente 
luor, Chlor, Brom und Jod (vgl. den 
Artikel „Fluorgruppe"). 

Die salzartigen aDorganischen Verbin- 
dungen dieser Elemente mit Metallen 
und metallähnlichen BadikalMU sowie die 
Halogeuverbindun^en der yichtinetalle 
werden in den die betreffendeu Elemente 
oder Gruppen behandelnden Abschnitten, 
die Tlalocrenwafserstoff- und Halogensauer- 
stulfsäureu im .:Vrtikel „Fluorgruppe" lie- 
sprochen. 

Die Halogensubstitatioiisverbindungea 
der organischen Stoffe sind in dem die 
^luttersubstanzen besolircibenden Ka^itolu, 
also z. B. in den Artikeln „Aliphatische 
Ko hlenwMsers tof f e" , „(OTg& n i s c h e) 
Säuren**, „B«ii2olgrappe** tu ». naelua- 
sehen. 

Die oiganisdien Derivate der Halo{(en- 
iwuMStoffi&iiren findet num im Arukel 



uiyiii^ed by Google 



174 



Halogene und HalpgaiverbindungeD — Harn 



„Ester", die „Säurechloride" im Artikel 
„Säuren". Vgl. auch den Artikel „L'he- 
miselie T3rpen*\ 



Sir William Rowan. 

Geboren am 4. August IK).') in Dublin, |estorben 
•m 2. SeptembeT 186Ö in Dunsink bei Dublin, 
Er studierte wit 1824 in Dublin, wnnle 1827 

ProfeHKor der Astronomie in Dublin. 1P.'57 Präsi- 
dent der Royal Irish Arademv. IKVJ ciitdiM-kte 
er auf theoretischem Wv^c dw konist ho l^t frak- 
(ion des Licht«, 1834 fand er das nach ihm be- 
muuitiB Priuip der KiftIteluiiktUNi. 

lilteratur. Omveit, Life of Sir WiUiem Xovxtn 
MamiUon, DMia lS8t—1889, 

E. Drude, 



sächlich ^(aturwisüenschaft. Er war daraui 
einige Jahn» als Lehrer in Berlin titie und habili* 
tierte sich 1855 als Privatdozent der Botanik 
an der dortigen Universität. 1861 wurde er Kustos 
am königlichen Herbiu daselbst und als 
Nachfolger Schachts Profesüor und Direktor 
des Butanischen Gartens in Bonn, wo er am 
27. August 1880 starb. Seine Bedeatuag 
liegt in morphologischen und entwiekelODgi' 
geschichtlichen Arbt itcti, so über den Bau und 
die Entwickelung dfi Baumrinde (IBöS). über 
den Zusiininicnliani^ der Hlattstellung mit dem 
dikotylen Holzringe (IfeyS), über „Die Milchsaft« 
eefäße und die verwandti n ( ir^ne der Rinde*' 
(1864), besonders aber über den Vegetationspunkt 
(1868) und die Arbeit „Ueber die Entwickelang 
di's Keimes bei Mono- und Dikotyh ii" (lf*70). 
in seinen alleemeinen VorstcUui^en crücbeiut 
er von \. Brauns NaturphiuBOpliie oiid 

vifnli-^tisch bfi'iiifliiUt. 

Literatur. H. Vöchting in Botan, Zeitung, 
Bd. 39, Jahrg. liSt, 3. Mi—ti». 



EiiH 



teiiilL'c Wüstenforni, Kieswüste 



\ Htn. 

1. Einleitung. 2. Die Ausscheidung des Harns: 



Kordafrikaä. VeUden Artikel „Ueologischeia) Anatomie der Hamoigiuie. b) Mechanik der 
Wirkangen der Atmosphäre**. | Absonderung des Harns, e) Die Entleerung des 

Harns. 3. Die Zusammensetzung des Harns bei 
den verschie«lenen Tierarten. 4. Die quantitative 

. Zusöinnicnsct/.unjr des noiiiKilt'n Menschenhams. 

b. Die allgemeinen und jihysikalischen Eigen- 
schaften des Uams. 6. Lebersicht über die im 
Harn vorlrommenden chemischen Subetawmt. 
7. Die snorgan^hen Bestandteile des Harns: 
n) Bn<rn. fr) Knlitim und Natrium, fi) Am- 
moniak, y) Calcium und Ma^esium. <*) Eisen. 

/Sulfate, y) Phosphate. 
SÄuren. c) Gase. 8. Or- 
ganische Bestandteile: a) Harnstoff, b) Gesamt» 
Stickstoff, c) Carbaminsäure. d) Purinkörper. 
I ti) Harnsäure. ^) Purinbasen. e) Allantoin. 
fi Kn-atin und Ivreatinin. g) Hippursäure. 
h) I'lu'nacetursäure. i) (iepaarte .Säuren. <.) 
.•Vetherschwefelsäuren. utc) Phenol- und n-KresoU 
Schwefelsäure. 6^) Brenzkatechin- una Hydro- 
I chinonsehweteMui«. yy) Indoxylschvefelsliire. 
Ad) SkatnxyLschwefelsäure. fi) Gepaarte Glu- 
kurouäHiuan. k) .\roniati.sche Oxvt>aurt'n. I) 

■ Aminosäuren und Aminf. m) Schwefelhaltige 
Verbindungen, n) S- und N-haltige Verbindungen 

1 unbekannter Konstitution, o) Hamfarbstone. 
< (.') Uroclironi, dl Urobilin. •/) Uroerythfjju 
I A) Urorosein. f\ Himato porphyrin. p) Organ!- 
I sehe Siiuri n. u) O.xalsaure. ^) Bernsteinsäure, 
ij'l liaure. d) Flüchtige Fettsäuren, q) 

■ .\cetonkörper. r) Eiweiü, Kitt und Kohbhy- 
(Irate. s) Fermente. 9. Harnsedimente und 

1 Harnkonkremente. 10. Pathologi.sche Harn- 
bestandteile: H) EiweiQ. b) Blut und Blutfarb- 
1 Stoffe, c) Galle und Gallenbestandteile. d) 
I iColüehydrate. 

I. Einleitung. Von den Endprodukten 
des tierischen StoKwech^eLi ^ getaugt der 



Hankel 

Wilhehn Gottlieb. 

Geboren am 17. Mai 1614 in Ermsleben, R^e- . o.. w<l.i > 
rungsbetirlt Heneborg. gestorben am 17. Febraar \l ^ ; Ii. 

im in Leipzig. Er studierte in Hal!.^ Natur- ^1^^^^'} ^'''^"TT^^ ^ 
wifisensch.tften, wurde dort lK)i; Lihrer der 
Maturwissi'iiM haltrn an ilfii Kran korben Stif- 
tungen, lh4o Pnvatdozeiit ttir Physik und Che- 
mie an derdortigen Universität, 184'? außerordent- 
licher und 1849 ordentlicher Professor der Physik 
in Leipzig, 1SS7 legte er die Direktion des physi- 
kalisi lih^n Instituts rjii'dcr. Kr lictViti' za Idrt'iclu' 
Uiiltii>U( huiij;t:ii über P> roelektrizitat, leiner 
über das elektrische Verhalten der Flammen. 
Er gab die erste Idee eines Hitsdrahtstrom- 
messers und konstruierte ein sehr empfindliches 
G old bis ttf henelek t rometer. 



Liteiatiu. yrkndt^ «0» C A'ewiiMiim und 
P. thntde, Uip*, Gu, A. Wmtntch., Ber. öl. 
— C. VoUt MünOe», Akad. S.-B. SO, 



Ha 11 st (»in 

Johannes Ludwig Emil Robert. 



Geboren am lö. Mai 1822 in Potsdam bei Berlin. 

Er studierte von 1844 bis 1848 in Berlin haupt- 1 größte Teil des Kohlenstoffs in Form von 



iJiyiiizea by Google 



Htm 



175 



Kohlensäure durch die Lun?pn. ein Toil de? 
Wa^^ers durch Verdmistun« dun h die Haut 
lur Ausschodang. Der übrige Teil des 
Kohknstoffo, ein großer Teil des suf- 
genommeiMn Wassers, die Salze, die stick- 
itnBhahigCP Endprodukte des Stoffwechsels, 
vaa Medikamente werden durah die 
IQem am dem Körper entfernt. Das 
Sdkrftionsprodukt der Xicreii. der Harn, 
wtlült also in wieseriger Ltieunf den größten 
Teil der Endprodiikte des StoffwediBels, so 
weit !i rHjpn nicht durch die Lungen, die 
Haut und den Darm eliminiert werden. 

a. Die Avaaeheidmif dea Hama. 
aa) Anatomie der Harnorgane. Die 
Harnorgane der Menschen und der höheren 
Säugetiere bestehen aus den beiden Nieren, 
den eigentlichen Absondeningsnrganen. An 
diese schließen sich die Ureteren an, welche 
die Fortkitiiig des gebildeten Harns in «n 
Sammelorgan, die Harnblase, fibernelimen. 
Aus der Harnblase wird der Harn durch die 
Harnröhre nach Außen befördert. 

Die Xieren sind bohnenförniige Organe, 
weiche zu beiden Seiten der Wirbelsäule 
frelegen sind, und zwar die rechte trewOhn- 
bch tiefer als die linke. Die Oberfläche der 
Fiere ist glatt und von dunkelbraunroter 
Farbe. Am inneren konkaven Rand befindet 
sich ein £inachnitt; Hilus, für den Ein- und 
Antritt der Nierengefftfie. Auf dem Längs- 
dtirohschnitt der Niere und des zugehörigen 
Ureteraniangs (Fig. 1) sieht man, daß der 




^ t, Vkn im frontalen Lin^dorchschnitt */f 

Ureter ?ich nach der Niere hin zu ciucni 
Hohlraum, dem Nierenbecken, erweitert. 
Dm aiflnibaekm wtit tieh in eim Rrilie 



von Nierenkelehen fort, in welche )yraniiden- 
förmige Ciebilde, Mal jiighi. sehe Pyramiden, 
hineinragen, deren Spitzen von den Nieren- 
kelchen umgriffen werden. Diese Pyramiden 
besitzen kleine Oeffnungen, aus denen der 
Harn aosgeechieden wird. Diese Teile, Mark- 
substanz, werden von der Rindensubstana 
umgeben, die zwischen die Pyramiden Fort- 
sätze entsendet. 

ihrem mikroskopischen Bau nach ge- 
hört die Niere zu den zusammengesetzten 

tubulösen Drüsen. Sie besteht aii< einer 
Reihe von Köhrcheu, den Uarnkanälchen, 
die in der Rindensubstans gewunden und in 

der Marksul)stanz gestreckt verlaufen (Fig. ^ 
Jedes Harnkau&lchen beginnt in der Rinot 
mit einer kugeligen Anftrrilrattg, dem 

Malpighischen Körperchen, welches sich 
in das gewundene Kanäldien, Tubulus 
eontortus, fortsetzt. Dieses geht in einen 
trestreckten, im .Mark liegenden Teil. Tiibulus 
rectus, über, der anfangs nach dem Nieren- 
becken hin verläuft, dann aber umbiegt 
und die Henlesche Schleife bildet. Der auf- 
steigende Teil dieser Schleife geht in ein 
gewundenes SchaltstQck über, das wieder 
nach dem Nierenbecken umbiegt und in 
Sammelröhrchen endigt. Die Sammel- 
röhrchen vereinigen sich und münden in 
den Spitzen der Nierenpapillen in das Nieren- 
becken. 

Die .Malpighischen Körperchen bestehen 
aus einem (ieläßknäuel, dem Giomerulus, 
der in daa tackfOnnig erweiterte, bHnde An- 

fangsstück des Harnkanälchens, die Kap-^el, 
so eingestülpt ist, daß er von der Kapsel fast 
▼oÜBtindig umfaBt wird. Das dem Gef&B- 
knäuel anlieirende innere Blatt de>(;ioinerulus 
besteht aus einer vielkornigeii Protoplasma- 
sehieht, das ftufiere Blatt aus glatten, poly- 
gonalen Zellen; daa Außere Blatt setzt sich 
in das gewundene Hamkauälcheu fort. Das 

Eewundene Harnkanikhen beeitst Zellen mit 
örnigem Protoplasma, das radiär zum 
DrOsenlumen gestreift ist: die Henlesche 
Schleife, das Schaltstück, die Sammelröhr- 
chen haben niedrige, dachziegelförmig neben- 
einanderliegende, polygonal abgeplattete 
Zellen. 

Was die Blutversorgung der Niere be- 
trifft, so ist dieselbe entsprechend ihrer 
Funktion sehr reichlich. Die Zweige 
der Arteria renalis gehen vom Uilus bis 
zur Grenze zwischen Rinde und Marie ohne 
^Vnastomosen; dann lösen sie sieh in die 
Arteriae interlobulares auf. welche dieVasa 
afferentia an die Glomeruli abgeben. Diese 
bilden dort die Ciefaßkiiäuel und verlassen 
als Vasa efferentia (noch arteriell), diu enger 
sind ab die Vasa atferentia, die Malpighi- 
schen Körper. Die-e lösen sich jetzt 
.in Kapillaren auf und geben in diu Vunae 
(interlobakires Aber. Ein Teil des arteriellen 



176 



Harn 



Blutes geht als Arteriolae rectae direkt des Bhitplasmas, aus dem er durch die Tätisf- 
an die (Ircnze der Markschicht und löst sich keit der Niere abgesondert wird, unter- 
in pinselförmige Kapillaren auf, welche die scheidet. Er enthält einerseits eine ganze 
Harnkanälchen umziehen. Aus diesen Kapil- Reihe vonStoffen (wie Harnstoff, 40 bi» 50 mal 



LippofacB 



Lipp<*b«n 



VeiblBdoncMtttcke . 
Sohaltstack 



Tobnln« rontortna 



Nierenkörperchen 



SchaltNtQpk 



Dicker 4 \i,H. hnlit Uei 

( H«'nlc.Hi-h»>n 
Dünner ' Scbleife 



Sammelrubrcben 



Dnctui« pa]iillaria 




Tnnlc« alboginea 



—Venn «tcllau 



-.Krterla Interlolinlar)« 
— Vena Interlobalari« 



.,.\rteria nrciformU 
,Vena arctformls 



Artcrla interlobalarls 
\>na interlolmlaria 



PapUle 



Fig. 2. Schema des Verlanfs der Harnkanälchen und der NierengcfSBe. Nach St<3hr. 



laren bilden sich die .\nfänge der Venen, aus 
denen durch Vereinigung allmählich die 
V^enulae rectae zusammenfließen, die dann 
in den unteren Teil der Venae interlobulares 
einmünden. 

2b) Mechanik der Absonderung des 
Harns. Eine Theorie über die Mechanik 
der Harnabsonderung hat die Tatsache zu 
berücksichtigen, daU die Niere nicht die 
Stoffe, die sie absondert, auch bildet, sondern 
daß diese in anderen Organen bereitet 
und durch das Blut der Niere zugeführt 
werden, oder aber zum Teil schon fertig aus 
der Nahrung stammend, in den Nieren zur 
Ausscheidung gelangen. Mit alleiniger Aus- 
nahme der Hippursäure werden z. B. die 
wichtigsten sticlcstoffhaltigen Bestandteile 
des Harns wie Harnstoff, Harnsäure, Purin- 
derivate, Phenolabköramlinge nicht in der 
Niere, sondern zum größten Teil in der Leber 
aus einfachen Verbindungen aufgebaut oder 
gepaart. Eemer ist zu berücksichtigen, 
daß die Zusammensetzung des Harns sich 
in vieler Hinsicht von der Zusammensetzung 



so konzentriert), Kochsalz (2 mal so konzen- 
triert), Harnsäure in viel stärkerer Konzen- 
tration als das Blut und andererseits ist eine 
Reihe von Stoffen, die im Blut vorkommen, 
wie Eiweiß und Traubenzucker, in ihm 
normalerweise gar nicht oder nur in ^anz 
geringen Mengen vorhanden. Um dieses 
eigentümliche Verhalten zu erklären, sind 
verschiedene Theorien aufgestellt, von denen 
aber keine in völligeindeutiger und befriedigen- 
der Weise die Sekretion des Harns in der 
Niere aufklärt. Man hat versucht die Harn- 
absonderung auf rein physikalisch-chemische 
Kräfte wie Filtration und Osmose zurück- 
zuführen, aber eine Reihe von Erscheinungen 
lassen sich durch diese Annahme nicht 
deuten. Man sah sich deshalb gezwungen, 
ebenso wie bei der Sekretion der Verdauungs- 
drüsen, eine aktive Tätigkeit der Zellen an- 
zunehmen, ohne dabei aber einen näheren 
.\\jfschluß über die Art und Weise dieser 
Zelltätigkeit gewinnen zu können. Die 
Theorie, die die Absonderung des Harns 
auf rein physikalisch-chemische Kräfte 



177 



mrürkzufthren sacht, üt von Ludwig 
aufgestellt worden. Vwh ibni wird m den 

Glomerulis der Harn mit allen seinen Be- 
8Uuidt«il«a in sUrker VerdOiiiiung durch 
FOtntioii mter der Emwiilnnig des Bhit- 
druck> .ausgeschieden und in den Ham- 
kanälcben findet dann eine Rackresorption 
▼an Wwer statt und der Harn wird daaurch 
f;M^rilif!kt. Eine zweite Tlu orie. 1942 von 
Buwman aufgestellt und «päter \ oaHciden- 
hain näher begründe k nimmt an, daB 
in den GlomeruUs nur das ^Vasser ausge- 
ftehiedeo wird, die spezifischen Harnbestand- 
teüe dagegen in den Epithelzellen der 
fp^nindenen Hamkanälchen durch aktive 
ZtUiiktigkeit sezeriiiert werden. 

Aurifübrliche Auseinandersetzungen über 
die Theorien der Harnabsondeniiit,' finden 
sich bei Muizaer „Die Absonderung und 
Herausbeförderung des Harns" in Nagels 
Handbuch der Physiologie Bd. II, S. 205 und 
bei Magnus „Die Tätigkeit der Nioren" in 
Oppenneimers Handbuch der Bioehemie 
BdL III, Teil 1, & 477. 

Wir wollen kier nur in Ktne die einzelnen 
TiTr-arhen, die für die Richtigkeit der einen 
oder der anderen Theorie gefunden sind, 
bflspreehen. Die Abhängigkeit der Harn- 
Sekretion vom Blu1 1 r 11 1 k erschloß man aus 
fönenden Versuchen. Verminderte man den 
Bhitdniek airf 40 bis 50 mm Quecksilber, 
so hörte die Haman<:^cheidung auf. Diese 
Verminderung des» Blutes erreichte man durch 
AderliL'i oder durch Reizung des Vagus 
oder dureh Durchschneidung des Rücken- 
marks in der Ualsgegend. Steigerte man den 
Katdmck durch VerschUefien grwer Arterien 
jtämmp nder durch Reizung vasomotorischer 
Nerven, so nahm die mrnsekretion zu. 
?aicr hatte nuui beobaebtet, dafi durch 
Reizung srewi«?er Nierennerven, die vom 
Splauchiiieu- major ausgehen, eine Vermeh- 
rung der Harn menge eintrat, oder nach 
deren Durchschneiaung eine Verminde- 
rung. Aber direkte ^kretionsnerven für 
die Nieren i:ibt es nieht. Denn diese Tat- 
neben U&sea sich alle als h'olge von vaso-i 
Mtorhsehen ESttflfissen deuten. Aueli dauert | 
f!i' Harnsekretion, wenn am h in rmindcrter 
Menge fort, wenn sämthche zur Niere j 
ftbrndm Nerven durchscimitten werden. | 
r'iciurn spricht auch die Möglichkeit, diej 
Niere ein^ Tieres in ein anderes einzupflanzen \ 
^orrel ond Gnrthrie) und dort funktions- 
fähig zu erhalten. Außerdem nimmt die 
Xieren«ekretion zu, je größer der Gehalt des 
ßlutis an Itamfähigen SubstaniBen, Wasser, j 
Kochsalz, Harnstoff ist. Spritzt man solche 
Stoffe ins Blut ein, so vermehrt sich die 
Harninentre iDiurese) in dem zuweilen 
<iif DiirLliblutiin',' der Niere zunimmt. Die- 
H;lb« über auch vollständig fehlen und 
tnrtideai Dioieee «iatreten. ISne Stcigeningj 



V. 



des Blutdrucks tritt nicht auf. Besonders 
die sogenannte Salsdinrese ist in dieser Hin- 

sieht genauer erforscht \vorden. 
I Hät es sich aber nicht allein um einen 
I Filtrationsprozeß bandeln kann, geht sehon 
daraus hervor, daß die TCiere nur mit Aus- 
wahl im Blute gelöste Stoffe ausscheidet, a. B. 
Harnstoff in jeder Menge, Znckw und Eiw^ 
normaler Weise nirht ndpr nur in Smiren; 
außerdem sind gewisse Gifte imstantie, die 
Tätigkeit der Epithelzellen zu steigern, 
z. B. Codein und Alkohol, und andere, 
wie Alrouiu, ihre Tätigkeit herahzu- 
i ri . Deshalb ist man heute der An- 
sicht, daß die Ausseheidunir des Hams durch 
aktive Zelltätigkeit bewirkt wird. Diese 
Ansieht wird durch eine Reihe von Ueber« 
let,njnpren und Versuchen gestützt. Wenn 
die AusÄtheidung des Hams ein einfacher 
Filtrationsvorgan^ wäre, so dürfte man nur 
ein Filtrat, aho emen Harn erwarten, dessen 
osmotischer Druck gleich oder kleiner als 
der des Ijlutes ist. In Wirklielikeit ist aber 
der osmotische Druck des normalen Harns 
r24 Atmosph&ren), gemessen durch die 
Gefrierpunktserniedrigung, viel t^röl 1 1 Is 
der des Bhttes n Atmosphären). Bei sehr 
konnntrierten Hamen kann er bis auf 
40 Atmosphären stoiiren ; bei reichliehem 
Wassertrin&en kann er bis auf 2 Atmosphären 
sinken, ohne daß die Konxentration dee 
Blutserum? sieh hierbei wesentlich ändert. 
Daraus geht also hervor, daß die Niere 
osraotiBcbe Arbüt leistet und swar sowohl 
bei wasserreichem Harn, wo dt«' c inofi^che 
Druckdifferenz um 4,8 Atmobpiiaren grüßer 
ist als der arterielle Blutdruck, als auch bei 
konzentriertem, wo die^Vrbeit noch irroßer ist, 
weil die Zellen dem arteriellen Blutdruck 
entgegenarbeiten müssen. Auch die Sekre- 
tion eines Harns, dessen osmotischer Druck 

f;leich dem des arteriellen Blutes ist, er- 
ordert osmotische Arbeit, weil die einzelnen 
Bestandteile des Harns in anderer Konzen- 
tration darin enthalten sind wie im Blute. 

Versuche von Brodle und Bare ruft über 
den Gasgehalt des venäsen und arteriellen 
Blutes bei der arbeitenden und nieht arbeiten- 
den Niere unter ^leiclizeiliirer Bestimmung 
der Blutmenge, die in einer gewissen Zeit 
durch die Niere fließt, haben femer ergehen, 
daß die Werte des Sauerstoffverhrauchs und 
der Kohlensäureproduktion der stark arbeiten- 
den Niere um aas zwei- bis dreifache höher 
sind als die entsprechenden Werte der nicht 
arbeitenden Niere. Ebenso kann die Tempe- 
ratur d^ Hams um 0,4** hoher sein ab die 
des Blutes. 

Was nun die Funktion der einzelnen 
Bestandteile des sezernierenden Apparates 
der Nieren betrifft, so nimmt man heute 
Wühl allgemein an, daß die Ausscheidung d^ 
Wassers in den Gloinerttlis erfolgt Diese 

18 



uiyiii^ed by Google 



178 



ilfirn 



AnsichtUtschon von Bowmau und Ludwig eine Wei»c die Funktion der UlomeniUt und 
ausf^es proeben worden mit der BegrQndanf , I damit die Wassersekretion amfreschaltet, 

d;iL5 die reichliche Kapillarentwickelunp im so hliob der Farbstoff im T.iinion der Ilarn- 
Glomerulus und die Stauung des Blutes . kauälcben liegen und wurde nicht abgeführt, 
durch Eoft» des Vm efferens den Warner- 1 Wurde beim Froseb die Nierenpiortader 
anstritt begünstige. imtorbunden, und damit die Blutversorgiing 

Nußbaum, Dreser u. a. haben an der Tubuli contorti auügeschaltett so wurde 
FirOsoben die Nierenarterie, die ausscblieBUch der Farbstoff nlebt au^^cbiedeo, wihrend 
die Malpighischen Körperchen versorgt, die Sekretion von Wasser durch die Clouip- 
walirend üic Nierenpfortader die gewundenen ruli, die ja von der Nierenarterie versorgt 
Kumkanälchen mit Kapillaren umspinnt, werden, fortdauert. Diese Versuche sind 
unterbunden und beobachteten ein V»T>ieKi'ii dann für aiulere Farhstufff, für Harnsäure, 
dci Wasserausscheidung, während einge- für Eisen und Ivalk iu (iemselbea Sinne ent- 
spritzte 1' arb>;toffe, wie indigschwefelsaures i schieden. Ebenso findet man Harnsäiire- 
liatriuiji in den gewundenen Kanälchen aus- Infarkte nur in len Epithclzellen der Tubuli 

Seschiedeu werden. Nach Aetzung eines Teiles contorti. Ihili auch die Ausscheidung der 
er Rinde mit Höllenstein bei Kaninchen übrigen festen Bestandteile wie Harnstoff, 
(Heidenhain) und dadureh Zerstörung der ! Chloride usw. durch die Zellen der Tuhuli 
zugehörigen Cilomeruli bleibt der in das contorti erfolgt, iöt bis jeui nicht bewiesen, 
Blut injizierte Farbstoff in den von diesen aber als sehr wahrscheinlich anzunehmen, 
abwärts gelegenen Tubuli contorti liegen. Fassen wir zum Schlüsse nochmals die 
während in den Tubuli contorti, deren Cdome- Ergebnisse aller Versuche zusammen, so 
ruli erhalten sind, der Farbstoff heraus- kommen wir zu folgender Vorstellung über 
gespült wird. £rstere erscheinen gausi dunkel- 1 die Mechanik der Harnabsonderung; 1. Die 
blau, letztere henblav oder schon farblos. 1 Sekretion des Harm erfolgt duich aktive 
Ein Teil der Pyramiden, der die Tubuli recti Zelltäti^^keit. 2. Die Ausscheidung des 
enthält, bleibt unterhalb der at^cätztenStcUe Wassers erfolgt in den Glomerulis. 3. Die 

Sanz farblos. Nach hoher RQckenmarIc»- 1 Ausseheidiing der festen Bestandteile g»- 
urchschneidung sinkt der Riutdruek in- schiebt in den Epithelzdlen der TubuÜ 
folge Durchschneidung der Vasokonstriktoreu j contorti. 

und die Sekretion von Harn bArt auf. Der' ac) Die Entleerung des Harns. Aus 

eingespritzte Farbstoff bleibt dann in den den Sanimelröhrehen wird der Harn durch 
Epithelzellen der gewundenen Harnkauälchen nachrückendes Sekret infolge des Sekretions- 
lie^n und die Glomeruli erscheinen frm von I drueks in das Nierenbecken entleert und 
Farbstoff. Ferner beobachtet man bei >^elan^t vnn dort durch die Ureteren in die 
Niereuer krank un^^en, die man bei Tieren Harnblase. Die Forlbewegung des Harns 
durch Kantharidinvergiftung hervorruft, die durch die Ureteren erfolgt durch peristal- 
Absonderune eines spärliehen und sehr tische Bewegungen der Muskelsehieliten der- 
konzentriertea Harns und die iiiikroüküpisclie selben. Diese Bewegungen erlolj^en rellekto- 
Untcrsuchung zeigt, daß durch das Kantha- risch durch den eintretenden Harn und zwar 
ridin baupts&chlich die Ulomenüt verändert mit rinor ^^chiu'llijrkeit von 20 bis 30 mm in 
werden, tler bekunde und immer nach abwärts. Die 

Aus allen diesen Versuchen geht also ' Schnelligkeit der Bewegung ist abhängig 
hervor, daß die (ilomenili der Hauptaus- ! von der Spannung des Ureters durch den 
schcidungsort für das Wasser sind. Damit ist Harn. Eine Rflckstauung des Harns aus der 
natürlich nicht bewiesen, daU nicht auch in Blase in dii- Fri teren ist in( ht möglich, weil 



den Harnkanälcben Wasser zur Ausscheidung 
gelangt, oder daB in den Glonierulis aufier 
dem Wasser nicht auch feste Bestandteile 
ausgeschieden werden. 

Der Hauptausscheidnnj^ort der festen 



durch den Druck in der Blase die Ureteren, 
die die Wand der Harnblase schräg durch- 
setzen, vers(hlo-~>en werden. 

Der Harn sammelt sich iu der Blase au 
und bleibt dort lanf^re Zeit. Unter normalen 



Be^tarulteile "sind die Epithelzellen der Verhältnissen i<t das Epithel der Blase un- 
gewundcuen Harnkanälcben. Das wird , durchgängig für die im Harn gelösten Stoffe, 
zunächst ffir i^ewtsse Farbstoffe dureh Ver- 1 eine Resorption von Harn findet ako nicht 
suche von Heidenhain bewiesen. Er statt. Nur wenn das Epithel verletzt ist, 
spritzte Tieren indigsehwefelsaurfö Natrium können (lifte, Medikamente usw. resorbiert 
ein, einen Farbstoff, der sich mikroskopisch i werden. Normalerweise wird nach den 
k'irlit in den Zellt ii fixieren läßt, und land, : Versuchen von Völtz, Baudrexel und 
daü die dlonjerub und Tubuli reeti färb- 1 Dietrich (Pf Ingers .\rchiv Bd. 145, 
los w aren, dagegen die Epithclzellen der | S. 209, 1912) Alkohol von der Blase resor- 
Tubuli contorti gefärbt. In einzelnen Zellen biert. Tn 1 Stunde werden ca. 25 bis 35",',. 
konnte er sogar das Aultreten von blauen , in 2 Stunden ca. 50%, in längerer Zeit bis 
Kristdlen nachweisen. Wurde auf irgend- 16 Stunden ca. 95% dureh die Blatsa resor- 



iJiyiiizea by Google 



Ilara 



179 



biert. Auch von per os eingegebenem Alkohol 
wird etwa die 2 bis 3facbe Men^e des Alkohols, 
vdehe wirklich sezemiert wird, resorbiert 

Der Verschluß der Harnblase gegen die 
Uanuäliro ist bedingt durch den Tonus des aus 
glatten HiiaketfaMm besteheitdeii Sphlneter 
vesicae trigonalis. Unterstützt wird tKssen 
Wirkuig durch qu^estreifte Muskulatur 
(^hineter yeneae extenras), die bdmlHiMuie 
besonder? >tark ontwirkclt i?t. Die übrifjc 
filasenmuskulatur (Detrusor vesicae} besteht 
MS nuergestreifter Muskulatur, die VOM drei 
msehu'doiU'ii Schicliti'ii bt-stclii. 

liie IjUKTvation der Blaüt; eri'oigt einer- 
seits durch ein autonomes Gangliennetz, 
andererseits durch Nerven, die teils aus 
dem Lumbal-, teils aus dem Sakralmark 
stammen. Der Lumbaltcil konmt aus der 
2. h\> '). Lumbaiwurzel. Die Nerven verlaufen 
ilun Ii den Grenzstrang des Sympatbicus, die 
.\> rv 1 niesenterici, dtn Plexus mesentericus, 
die Nervi hypogastrici und den Plexus hypo- 
ga»tricas zur Blase. Die aus dem Sakralteil 
»tammenden Nerven verlaufen in den Nervi 
jtelvici durch den Plexus hypogastricus 
elme Einschaltung von Ganelienhaufen direkt 
rar Bla-e. Die /entri iVir diese Ner\ en 
li^eu im Eückeumark, im Sakral- und 
LeBdemnarkteil, und xn ihnen lairfen Babnen 
vom Großhirn. Reizung der Nervi pelvici 
bewirkt starke Kontraktion der gleicnseiti- 
f» Btaeenmnslnilatttr; Reisnng der Nervi 

hrr)0£;a>triei schwache Kontraktion oder 
sogsir Hemmung und Erweiterung der Blase. 

Die Entleerung der Blase kommt nun auf 
f'ili'ende Weise zustande. Unter gewöhn- 
lichen Verhultnis.sen vmchließt der Tonus 
der Sphincteren die ^ase gegen die Harn- 
röhre. Sammelt sich nun Harn in der Blase 
an, ohne daß gleichzeitig eine starken^ Spaii- 
lug der Blasenwand und höherer Druck 
in der Blase entsteht, so ist dieser Tonus 
^enjjgend, um ein AuHHieüen zu verhindern. 
Wird die Spannung der Blasenwand und der 
Dmck in der Blase größer, so kommt es 
durch Reizung der sensiblen Blasennerven 
zu einer Reflexwirkung in den Zentren, 
der Sphinetertonus läßt nach und der Harn 
iKeBt ab. Während beim Kinde auf diese 
We:-e reflektorisch bei einer i^ewissen Fül- 
lung die Harnentleerung erfokt, so ist es 
Iwtin GrwaeluwDeii dvreb Ertieming möglich, 
iH( Zentra im Rückenmark dorn Einfhiß 
ati Großhirns au unterstellen und willkOr- 
Beh lüe Harnentleerung zu mhindem. Wenn 
durch die AnfilllunK tler Blase die sensiblen 
Nerven gereizt werden, so tritt dies im 
Bewnfitsein als CiefQhl des Harndrangs auf 
nnd der Reflex, der die Harnentleerung zur 
Folge hat, kann unterdrückt werden. Der 
Harndrang kann bei verschiedenster Füllung 
der Blase auftreten und ist bei den einzebicn 
Individuen und zu verschiedeneu Zeiten ver- 



schieden. Schließlich hört aber die Fähig- 
keit, den Reflex zu unterdrücken, auf und 
es erfolgt die Harnentleerung durch will- 
kürliehe Krseldaffung des äuLieren S|)hinetera 
und Hemmung des Sphincterentonus, auf 
welelie dum reflektoriseh eine Kontnrittlon 
des Detrusor vesicae erfol r 

3. Dia Zusammensetzung des Harns 
bei den Tersehiedenen Tierarten, ünaere 
Kenntni?!so Ober die Zusammensetzunf^ des 
Harns der niederen Tiere oder des Exkret«, 
wdehes dem Harn des Meneeheii oder der 
höheren Säuijetierp entspricht, sind selir 
L'ering mid weiHDij große Lücken auf. Im 

j Jahre 1903 stellte v. Fürth (Vergleichende 
elieinische Physiologie der niederen Tiere, 

: Jena 1903, S. 258 biä 303) die damaligen 
Kenntnisse über die Zusammensetzung des 
Harns der niederen Tiere nach kritischer 
Sichtung der Lueiauir zusammen und 
kommt dabei bezüglich der wirbellosen 
Tiere zu folgenden Ergebnissen. 

Ueber den CheniisinuiJ der Exkretion bei 
den niedersten Tierformen ist nach seiner 
Ansicht nichts Sicheres bekannt. Die An- 
gaben über das Vorkommen von Harnsäure 
hei l'rotozoen, von Cuanin bei Coelenteraten 

1 und Würmern ist nicht sicher gestellt. Bei 
den Eehinodermen, bei einxelnen Mollusken- 
arten, (iastropoden und Ceplialopoden ist 
das Vorkonunen von Harnsäure nach- 
„Es ist eine biologiseh intereesante 
Wahrnehmung, daß der Eiweißabbau im 
ürganismiis relativ niedrig stellender Tiere 
schlieBlich zu demselben Endprodukte zu 
führen scheint wie der Stoffwechsel eines 
Wirbeltieres." Bei den Gastropoden hat 
man bisweilen Guanin gefunden und bei den 
Ceplialopoden Hypoxanthin. "Unter den 
.Vrlhropoden scheiden die Insekten und 
Myriapoden regelmäßig Harnsäure aus, 
während bei den Crustaceen an deren Stelle 
die Carcinursäure tritt. Bei den Araclmoiden 
überwiegt bald die Harnsäure, bald das 
Guanin. Ueber die Verhältnisse bei MoUus- 
koiden und Tunikaten ist nichts bekännt. 
Das Vorkommen von Harnstoff soll nach 
V. Fürth bei Wirbellosen in keinem Falle 
sicher erwiesen sein. Neuere Untenraehunsen 
von Sanzo haben zwar Harnstoff oei 

; Eehinodermen, Mollusken und Crustaceen 
nicht ab eoleben identUfnert, aber einen 
Stoff bei denselben naehjrewiesen, der sich 

i bezüglich seiner LösUchkeit und seiner 

(Reaktion wie Harnstoff Teriillt. Gr06ere 
Ammoniakmen^en ?tnd imHam von Oktnpus. 
bei den i^rven von Calliphora, beim Blut- 
egeln gefunden, wlhrend der Regenwurm nur 
geringe Mengen Ammoniak au-scheidet. 

Bei den niederen Wirl»eltiert;ii ist der 
Harn der Selachicr uälier unter'^ucht worden. 
Der Schwefel ist eben^^o wie bei Säugetieren 
in verschiedenen Formen vorhanden. Harn- 

12» 



uiyui^ed by Google 



ISO 



Ham 



Stoff und Ammoniaksalzo kommen in s^rößerer 
Menge vor, während Haruöäure und Kreatinin 
fehlen. Kürzlich ist von Denis (Joorn. 
of biological phemist. t. L\ p.225. 1912 bis 13) 
nach der FoiinschiMi inikrochciuischen Me- 
thode eine Untersuchung über die Verteilung 
des Stickstoffs beim llundshai (Mustclus 
cani.*«) und von Lophius piscaluriua aujigeführt 
worden. Bei crsterera wurde durch eine 
besondere Operation der 24st&ndige Harn 
gesammelt. 

Die Menge betrug 21,5 ccm im Mittel. 
Eiweiß und Zucker fehlten, Hampäiire und 
Kreatinin waren vorhanden. Der Harn von 
10 hungernden Tieren wurde gesammelt, 
gemischt und analysiert. Das spezifische (ic- 
wicht war 1030. Im Liter waren vorbanden : 



Gmamtstiekstoff 

Harnstoffstickstoff 

des Gesamt-N. 
Ammonialntiekstoff 

dos fIpsamt-N. 

Chloride als NaCl 12,86 „ 

Phosphate als P-O. 4,52 ,. 
GesamtschwcfelalsSOaT.OS „ 



4.2 g 

3,39 „ ^ 80.7% 
0,81 = 7,3% 



Sulfate als SO, 



3.40 



Vuii Lüuhlus piscaloriu.s, einem Teleostier, 
wurden 158 com Harn aus der Blase eine 
Stunde nach dem Tode entleert. Spp?ifi^f'hcs 
Gewicht 1013. Reaktion sauer, liarntaure 
war nach keiner Methode nachweisbar; eben- 
BD kein Kreatin und Kreatinin. 

Zusammensetzung pro Liter: 



Gesamt-N. 40i) 
Harnstoff-N. 248 

des Gesamt-N. 
Ammoniak-N. 52 

des Gesamt-N. 



ms. 



13% 



Der Harn diT KiKichrnriscIu' (Milhäll z. B. 
beim Karpfen llaru^toff, aber keine Uaru- 
B&nre: in anderen litUlen Hamsftare, aber 
keinen Harnstoff. Unter den Anipliihien 
enthält der Froschham Harnstoff, keine 
Hamsiure, aber Sabsiure, Schwefdsfture und 
Phosphor«äure. Der Harn von Schlangen und 
ebenso von Sauriem enthält llarnBäure in 
größerer Menge. Im Ham einer mit Fleisch 

SefOttertcn PythonsehlantTf fand man ca. 
6% Harnsäure. Die Resultate der Ana- 
tmen von Schildkrötenharn widersprechen 
sich. Einmal wurde das Vnrkdmmen 
von Harnstoff festgestellt, ein anderni.il 
fehlte er und es kamen Hamsäure und 
Hippursäure vor. Als Endprodukt des 
Einweißstickstoffwechsels findet sich im 
Vogelharn hauptsächlich Harnsäure, wdche 
die Hauptmasse der Kügelchen ausmacht, 
aus denen wenigstens bei Hühnern der Harn 
besteht. Außerdem kommen Harnstoff, 
Kreatin, Kreatinin, Ammoniak, Milchsäure, 
Guanin, Aetherschwefelsäurc usw. vor. Von 



anor[;anisehen Bestandteilen wird in der 
Literatur nur das Vorbandensein von Kalk 
erw&hnt. Von den niedwen Sftogetieren ist 
nur die Zusanmiensptziing des Harns des 
TUmmierwals,des Harns vonEchidnaaculeata 
und der Exkremente der ägyptischen Fleder- 

' maus untersucht worden. Im ersteren konnten 
qualitativ Harnstoff, Harnsäure und Kre- 

I atinin erkannt werden. Bei Echidna war die 
Reaktion des Hams bei Fleisch- und Eicr- 

j füttcrung neutral oder schwach alkalisch. Der 

{ Stickstoif des Harns bestand zu 1% ans 
Ammoniak und 81.4",', aus Hamstoff, Harn- 
säure und Ivreatinin fehlten. Die Exkre- 
mente der ägyptischen Fledermaus enthielten 
77,8«o Harnstoff, 1,25% Harnsäure, 2,55'^o 
Kreatin, 13,45% NajHPO^, 0,575% wasser- 
unlöslichen Rückstand und 3,66% Wasser. 

Was die Zusammensetzung der Harne 
der höheren Säugetiere und des Menschen 
betrifit, so zeigen diese keine prin/.i})iellen 
Untenchiede, wenn man die Ernährung in 
Betracht zieht, von der die Zusammensetzniig 
des Harns im weitesten Umfange abhängig 
ist. Ah Hauptendprodukt des Eiweißstoff- 
weehsels wird bei allen höheren Säugetieren 
Harnstoff ausgeschieden. Der Harn der 
Pflanzenfresser und der der Fleischfresser 
unterscheiden sich zwar durch ihre Beak* 
tion. durch den größeren oder gerincreren 
Ciehalt an aromatischen Substanzen infolge 

I der verschiedenen Länge des Darmtraktvs, 

i in wek liem die Fäulnisprozesse vor sich 
gehen, durch den Gehalt der Hippursäure, 
durch die verschiedene Verteilung der stiek* 
stoffhaltigen Substanzen. Wenn man aber 
beide Gruppen auf gleiche Ernährung .setzt, 
oder beide nungem UUBt, dann gleichen sich 

\di^e Unterschiede zum größten Teil aus. 

' Bei den Säugetieren kann man nach Pore her 
iKIlenberger und Scheunert, Lehrbuch 
der vei^leichenden Physiologie der Haus- 

' Säugetiere, Berlin 1910, S. 197) drei große 
drupiien unterscheiden: 1. Den Harn der 

I Carnivoren. 2. Den Harn der Omnivoren. 

1 3w Den Ham der Herbivoren. 

Der Carnivorenham fHund und Katze) 

iist Idar durchsichtig, dunkelberasteinfarbig, 

I riecht nach Fleischbrflhe oder, wie Katzen* 
harn, sehr unansjenehrn. reagiert deutlich 

.sauer und ist reicii an harnsauren Salzen. 

I Der Omnivorenharn (Mensch undSchwein) 
ist klar, hlnßijelb bis bernsteingelb, wpnijrcr 
sauer, enthalt Urate und wenig Hippursäure. 
Zwischen beiden Tjrpen können je nach der 
Lebensweise Uebcrgänge vorkommen. 

j Der Herbivorenharn ist alkalisch, und 

I man kann in bczui: auf Klarheit und Kon- 
sistenz den Harn der Einhufer von dem der 
Wiederkäuer unterscheiden. Der erstere 

I ist trübe, dicklich, fadenziehend; er sedimen- 
tiert normalerweise. Die Farbe ist gelb- 
lich, aber sie dunkelt beim Stehen sehr schnell 



üiyiiizea by Google 



Harn 



ISl 



Mcli. Ex enthält viel Hippnzsäure, aber 
ymof üntf). Der letstere ist Uar und nieht 

fiJpnzit'licr I i * aber in seinem sonstigen 
Verfaaiieu dem i iiiliiiferham ähnlich. 

4. Die quantitative Zusammensetzung 
imnunuAm Mwitcliewlianis. hie i(uun- 
titatirp Zusammensetzunsr (Us Menschen- 
kra>, der uns weiterhin in diesem Artikel 
ksehäftigcn soll, ist von der Ernährung und 
der Größe der Nahrungszufuhr abhängig. 
Die Menge der innerhalb 24 Stunden ausge- 
schiedenen festen Bestandteile ist aber bei 
rkiclunäßiger Lebensweise auch bei wechseln- 
der fhummenge verhältnismäßig konstant. 
Ein erwachseniT Mcn-cli sclicidet \m iri-- 
nusehter Kost innerhalb 24 Stunden un- 
giOhr 60 g feste BestMidtcjle aiui, niid twvt 
UE^fffifir l'ö \i anor>,'ani>('Iu' und 35 <j uv^n- 
mche. VonMayer (in Neuberg „Der Harn" 
BhIib 1911 Bd. 1 8. 4) «nd die Dnrelneluutts- 
wtc für die \viclitip;?ti'n Hambestandteilo 
im 24stimdigen Harn (löOU ccm) in folgen- 
der Tabelle smammengeetellt. 

AiMflgaiiiiehe BeetandtcOe ca. 25 g: 

rMornatriiun f'IN;; ca. 15 g 

rhoäphorsäure P^^i • • • • »2,5 „ 

SdlveidilBve SO^H, .... „ 2,5 „ 

Kali K^O „ 3.:? .. 

ÄJDUiu>niak NH. «> 0,7 „ 

KaDc CaO „ 0,8 „ 

Afni^np?:a MgO „ 0,5 „ 

Weitere anoi^anische Stoffe „ 0,2 „ 

Olganische fi^ tandteile ca. 35 g: 

HanistofI ca. 30 g 

Harn=:äarp „ 0,7 „ 

kreatinia „ 1,5„ 

Hippursäure »♦ 0,7„ 

Ueofige <ffgani>rhe Stoffe. . „ 2,1» 

Genauere Zahlen über die ne«aTnt7.n- 
sammensctzung des Harns sind vuu Fuliu 
Hgegaben worden, dar 30 248tandige Harn- 
men^ren von 6 Por?nnen untersachte, die 
folgende Nahrung t-rliielten: 

600 ccm Vollmilch, 

:.oo Lcm Sahne mitl8bi8a2%rettgefaalt, 
4üO g Kier, 

800 g Horlieks Makmileli, 

90 g Zucker, 
6 g Kochsak, 
Wasser Ad flOOO ccm, 

WO rem Trinkwasser. 

Die Nahrung enthielt 110 Eiweiß mit 
ungefähr 19 g Stickstoff, m g Fett, 225 g 
Kohlehydrate, ca. 6 g Chlor, ea. 8,7 g SO,, 
ca. 0.9 ? P.o,. 

liie miltlere Zusammensetzung des Harns, 
und die Maximal- und Minimalirarte sind in 
derTafxdle S. l«2nnd 183 zns.Mn?iien<ro^tellt. 
5. Die allgemeinen und physikalischen 
des Harns. Der Harn des 



Menschen ist eine klare, mehr oder weniger 
geflbttte Flftesigkeit, deren Parbentoii von 

strohgelb hl> (lunkelrot gehen kann. Die 
Intensität der Färbung ist abhängig von der 
Kontentration des Harns. Sehr verdttnote 

Harne von niedrii,'em sjiez'fi rhen Gewicht, 
zeigen eine liellgelbe Farbe, wahrend kon- 
zentrierte mit hohem spezifischen Gewicht 
besonders hei fieberhaften Erkrankungen, 
starkem Stliwiuen eine dunkelgelbe bis 
braunrote zeigen. Eine Aosnahnie macht 
der Diabetikerham, der trotz des hohen 
spezifischen Gewichts hellgelb gefärbt ist. 
Pathologisch kann die Harnfarbe sehr ver- 
schieden sein. Der Harn ist blaß bei Diabe- 
tikern, milchig bei l'liylurie, burguaderrot 
bei fieberhaften Erkrankungen durcliUrobilin, 
rot oder braunrot bei Uebergang von Blut 
oder Hämoglobin in den Harn, gelbbraun 
bis bierbraun bei Uebergang von (lalhn- 
farbstoffen, dankelbraun bis schwarz durch 
Melanin oder bei Alkaptonurie. Bei starkem 
Indikamjehalf kann der Harn durcli den 
oxydierenden Einfluß der Luit durch Aus- 
scheiden von Indigo naehdunlmln. Zviraleii 
beobachtet man dann einen blauen Farbenton, 
besonders bei Pferde- und Kauinohenham. 
Auch dnreh Arsneiniittel kann die Hamfarba 
verändert werden. Durch sewi^so. auch 
äußerlich angewandte, aromatische Körper, 
Phenole, Teerpräparate, Besorcin, Kreosot 
kann die Farbe des Harn? Errnn bis schwärz- 
licJi werden ; Chrysdphaiisäure in Aloe, Senna, 
Rheuni fiirbt denselben rötlich, Siuitonln 
gell)li( h. Methylenblau und Eosin gehen 
direkt in den Harn über. Nach Einnahme 
von größeren Dosen von Schlafmitteln, mt 
Triunal, Sulfonal. Verona! kommt es zu 
Hämatoporphuric, d. h. der liaru ist durch 
Hftmato{)orphyrin blutrot gefärbt 

Zuweilen zeigen die Harne eine deutliche 
Fluoreszenz. Frisch gelassene Harne sind 
klar und durchsichtig. Beim Stehen bildet 
sich aber stets eine leichte Trübung, Nube- 
cula, die sich in Form eines Wölkcfaen, all- 
mahlieh zu Hoden senkt und aus Blasen- 
schleim, einem Mukoid besteht. Wenn nor- 
maler vnd saurer Harn lingere Zrit steht, 
so scheiden sieli harnsaiire Salze und Harn- 
säure in Kristallform ab. Sind sehr viel 
Hamsftnre und hamsanre Sake Torhaadeii 
und ist der Harn sehr konzentriert, so kommt 
es schon beim Abkühlen zur Ausscheidung 
derselben, Sedimentum laterltiom, das stefi 
beim Erwärmen wieder löst. 

Der Gerne Ii ist arojnaiisch, an Fleisch- 
brühe erinnernd. Derselbe wird besonders 
deutlich, wenn Harn eingedampft wird Hei 
Zersetzung außerhalb und innerhalb der 
Blase nimmt der Harn einen stechenden 
Geruch durch Ammoniak und andere un- 
bekannte Stoffe an. Bei starken Azeton- 
gdialt riecht der Harn obstartig. Durch 



uiyiii^ed by Google 



182 



Ham 





Hanuiieiige 


Gesamt- 
stickstoff in 


luntKou 
8 


Ammoniak 


« 


1 ¥^ mn mM n 

funuyiiiiv 




ccm 


E 


Harnstoff 
N 


Anunoniak 
N 


Kreatinin 
N 


HarnKäun 


mttd. . . . 


t43o 


16,0 


29,8 
13,9 


Soo 
0^70 


1.55 
0,58 


0,37 
o,w 


Minimum . . 


119G 


14,8 


27,3 
12,8 


392 
0,55 


0,50 


0,24 
0,08 


If «ximnni . . 


1812 




34.7 
16^2 


608 
0,85 


»,77 
0,60 


0,46 





schwofcl 


Unorgaoiäoh 


Aetlwr-SOa 


„Neutral" 
SO, 


In TUnenten des Gfiaamt* 
Bchwefeb 




"S" 




s. 


s. 


8| 


Mitt«l . . . 


3,31 


2,92 


0,22 


0,17 


87,8 


6,8 


5,1 


Minimum . 


.3," 


2.07 


0,19 


0,13 




5.5 


4,1 


Maximum . 


3,7.i 


3.25 


0,25 


0,19 


89/. 


8,0 





Einnahme gewisser Nahnmgs- und Arznei- 
mittel ver^dert sich der Geruch ganz 
charakteristisch. Der Geruch nach Spargel- 

Senuß soU durch Metbvlmerkaptan oder 
urch ein ätherisches öel beoingt sein. 
Nach Einatmen von Terpentin riecht der 
Harn veilchenartig, nach Einnahme von 
Menthol pfeffermflnzartif, nach Einnahme 
von Conaivahnl=nm,Perubalsani, Safran usw., 
angenciim würzig, aber nicht dem tieruch 
des Medikamenta entsprechend. 

Der (jpschmack des Harns ist salzii:, 
schwach biiierlich, durch den Gehalt an 
Kochsalz und Harnstoff bedingt. Diabetiker- 
harn kann bei hohen Zuckergehalt einen 
süßlichen Geschmack annehmen. 

Die Menge des Harns ht großen Schwan- 
kun^ren unterworfen und ist abhängig von der 
Giüüe der VVasserzufuhr in der Nahrung 
und der Größe der Wasserabgabe durch die 
Haut. Die durchschnittliche HarnmenErc 
beträgt beim gesunden Mann 1500 bis 2l)00ccni, 
bei Frauen 200 bis 300 ccm weniger. Kinder 
scheiden weniger Harn aus als Erwachsene. 
Die Harnmenge ist vermehrt bei reichlicher 
KIüs>Is:k('i)f-ziii"iilir uiul bei herabgesetzter 
Wasserausscheiduug durch die Haut, ver- 
mindert bei vernrinderlwr Wawerznfahr, 
Sturken Schweißausbriiclien, Muskelanstren- 

fungeu und profusen Diarrhöen. Pathologisch 
eobachtet man eine Vermehmng der Harn- 
menpe fPidyurie) bei Diabetes mellitus, 
Diabetes insipidus (10 bis 20 1), bei gewissen 
Nervenerkrankungen, bei Resorption von 
Ex^'udüton, Nierenentzündungen u?w.: eine 
Verminderung im Fieber, bei Nierent'rkran- 
kungen, bei Bildung von Exsudaten usw. 
Ein TiUliges Versiegen der Hamausseheiduog 



zeigt sich hei Verschluß der Hamwcge und 

bei Urämie. 

Das spezifische Gewicht des Hams 
ist abhängig von dem Verhältnis der festen 
Bestandteile zu der Menge des ausgeschie- 
denen Wassers. Das spezifische Gewicht 
des normalen 24stflndigen Harns ist 1017 
bis 1020. Auoh unter physiologischen 6^ 
dingimgen ist das spezifische Gewicht (großen 
Schwankungen, je nach der Elüssigkeits- 
zufnhr und der Wasserabgabe auf anderem 
Wege als durch die Nieren, unterworfen. 
Es kommen Werte von 1002 bis 1040 vor. 
Beim Hunde sind bei Fütterung mit großen 
Mengen Fleisch spezifische (iewichte von 
1052 beobachtet worden (Schöndorff). 
Pathologisch beobachtet man besonders eine 
Erhöhung des s])ezifi^( Iien Gewichts beim 
Diabetikerharn bis zu ]()(>(). 

Die Reaktion des Harns vom Menschen 
und vom Fleischfresser ist sauer gegen 
Lakmuü, die des i'liaiiy.enfressers neutral oder 
alkalisch. Die Reaktion ist also abhängig 
von der Nahrung. Die Reaktion des Menschen- 
harns kann alkalisch werden 1. bei Zufuhr von 
alkalischen Wässern oder ^'roßereii Mcniron 
von Karbonaten; 2. bei PflanzeDnahruug, 
weil die pflanzensauren Alkalien im Orfanfi- 
mu- zu kohlensauren Alkalien mit alka- 
I lischer Reaktion verbrennen; 3. bei Gärung in 
der Blase, indem durch Bakterien(Microeocctt8 
, ureac) der Harn toff in kohlensaures .\iumo- 
j niak, das alkalisch reagiert, verwandelt wird; 
i 4. während der Verdauunir, weil dem Blut 
' zur Bildung von saurem Magensaft Wasser- 
siotfionen entzogen werden. Durch starke 
I Muskelarbeit soll die saure Reaktion des HaruB 
I zunehmen, durch starlce Schweifiabsonde- 



iJiyiiizea by Googl 



Harn 



183 



stickstoii 


In. Pros«nien de« Gesamte 


Hanutotf 


Amimmitk 


Uamstoff + 
AmmoBiak 


Kreatmia 


HanuKme 


B«>t- 
stickftoS 


0^60 


87.S 


4.3 




3,6 




3,75 


0,41 


86,2 


3,3 


90,70 


3»» 


l '«^ 




«b«5 


89*4 

1 


5.0 


92,60 


4,5 


5,30 



AeidilAt in ccm 


Gemmt- 

phosphor- 


riiloride 


Indikan 
(Fehling- 


Gewielit 

der Versurhs- 


G««unt- 






säure als 


u» g 


scbe Lösung 
-100) 


per&onen 




liiir» 








617 


304 


3U 


3,87 


6,1 


77 


<^3,4 


554 


204 


252 


3.44 


5,6 


12 




669 


4'7 


378 


4.50 


t>,9 


140 


70,9 



nifig abaeluaeu. Der Harn dm Pllanzeii- 
timm ksnn andereneits tsner werden, 

wt'tin das Tier hungert oder mit Hafi-r, 
reicher wrajg pilanzeiiisaure Salze enthält, 
nfftttert winL Die umre Beaktiim des 
Hariiä ist nach einer von Liebig begründeten 
Auffassung durch die U^enwart von Mo- 
oatriumphosphat and Monokaliumphosphat 
[HilinL't. X;uh der neueren Auffassunj^ der 
ptipiikäikchen Chemie über die Acidität 
Vt tt als bewiesen anzunehmen, daß alle 
Säuren, die bei der Verbrennung im Organis- 
mus aus neutralen Substanzen entstehen 
and in den Uam Obofgekuk nach Maüi^abe 
ihrer Dissoziation an der sauren Reaktion des 
Harn» beteiligt sind. Die Acidität ist bedingt 
durch die Mi-n^e der WMBentoffiOlieil, die 
TOD allen dissoziierten, organischen und an- 
organischen Säuren des Harns stammen. 

Der normale menschliche Harn ist 
optisch aktiv und zwar dreht er die Ebene 
im polarifierten Lichtes nach links. Dieses 
0 [1 1 1 < i } 1 0 D r Ii u n ;r > V 1' r m i) l' c 11 beträgt un- 
gefähr 0,00" und kt duich die Anwefleniieit 
Ten geringen Mengen von ESwelB trad 
gepaarten Giukoronsäuren bedingt. Außi r- 
dem enthält der normale Harn immer Spuren 
Tin nefatmlpelmidein IVnubenzaeker, aber 
io, daß die Link^drohunc: nberwit-irt. IVadi 
VeKäruflg des Traubenzuckers beträgt die 
liBiadnhang etwa 0,P. 

Bor n?motisclic Druck des Harns 
iit außerordentliüli wevluelnU. Die Gefrier- 
maktseniiedrigung schwankt zwischen dm 
Werten A = - 0.:^ und — 2,2«. 

Wenn man Harn von Menschen oder 
lliren anderen Tieren intravenös injiziert, 
M ruft derselbe eine Giitwirkung hervor, 



die sich in gesteigerter Diurese, Zittern, 
Myosis, Tränenfluß, Wimpfen und Koma 

äußert. Ueber die Ursaciu'u dieser Gift- 
wirkung sind die Ansichten noch geteilt. 
6, Ueberticht Über die im H«rn Tor- 

kommenden chemischen Substanzen. Wie 
wir aus der Zusammenstellung über die 
quantitetive Zusammensetzung des Menschen- 
harns ersehen liaben, scheidet der Mensch 
in 24 Stunden unt^efähr 60 g feste Sub- 
stanzen aus und zwar ca. 25 g Mioifanisehe 
und ca. 35 ^ on;anisi.lie Substanzen. Im 
Harn kommen also vor: 1. anorganische 
Beetandteile, 2. organische Bestandteile. 
TJnt^T den anonrani?chcn Bestandteilen sind 
zu erwatiuen; A. ^iiureii und zwar Salz- 
einre, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Kohlen- 
sänre, seltener Flußsäure, Kieselsäure, Sal- 
petersäure, salpetrige Säure, schweflige Säure, 
Schwefelwasserstoff; B. Basen und zwar 
Kalium, Natrium, Calcium, Magn^um, 
Ammoniak, , Eisen; C. Gase und zwar 
Kohlensäure, Stickstoff und Sauerstoff. 

Von organischen Bestandteilen sind 
folgende nachgewiesen worden: Bumtoff, 
Karbaniinsäure, Ammoniak, Kreatinin, 
Furinkörper und zwar Harnsäure, Purin- 
basen, XanlJiin, Guanin, Hypoxanthin« Ade> 
niii. I'araxanthin. Ueteroxanthin ( Mothyl- 
xanthin), Allaniuiu, Hippunäure, Givkokoil 
und andere Aminosäuren, Aethersenwefd- 
säurcn, aromatische Oxysätjrpn.KyntirrnsSurB, 
gepaarte Glykurüiisauren, (Jxulsäure, Bern- 
stonsäurc, Glyoxylsäure, Cystin, Aceton in 
Spuren. Milchsäure, Proteinsäuren, Enzyme, 
Hurnlarbslüffe, Traubenzucker in Spuren, 
Milchzucker (bei Wöchnerinnen), Glycerin- 
phosphorsänre, Maein, fett usw. In patho- 



uiyui^ed by Google 



184 



Harn 



logischen Flll«n kommen dazu: Aceton, 

Acetessigsäure, Albumosen, Aminosäuren. 
Arabinose, Blutfarbstoffe, Cholesterin, Cliol- 
säure, Diamine (Putro<(iii, Kadaverin), Ei- 
weißstoffe, Fette. Gallenfarbstoffo. d-Glu- 
kose (vermehrt), Uly koc holsäure, Tuurochol- 
säure, Uämatin, Hämatouorphyrin, Homo- 

fetitisinsäure , Lecithin, Melanme , J?-Oxy- 
uttcrsäure, Peptide, Peptone, Tyrosin, 
Fruktose, Pentosen. 

7. Die anorganischen Bestandteile des 
Harm. 7a) Basen, a) Kalium und Na- 
trium. Im normalen Harn wird von I>- 
wacbseoen Natrium stets in größerer Menge 
ausgeschieden als Kalium. Die mittlere 
Ausscheidung belriiL'i 3.2 <: K.,0 und 5,23 
Na.0 oder 2.6b g K und e Na. Da.s 
Veirniltnis des aus^esclnedenen K2O zu Na,0 
beträft 1:1,54. Die im Harn aiisK'esfhiedene 
Aikalimenge wird durch die Art der Nahrung 
im tiQcbsten Maße beeinflußt. Fldschnahrung 
erhöhl die KaliausRcheidung» vegetabilische 
Nahrung setzt .sie herab. Im Hunger nimmt 
die Kaliausscheidung zu, was von dem Fehlen 
der NaCI-Zufuhr und dem Einschmelzen 
kalireicber Gewebe henührt. Auch im 
Fieber, bei akuten lolektionilcranklieitcn soll 
die Kaliausscheidung zunehmen, nach dem 
Aufhören der Krise wieder abnehmen; 
ebenso soll Muskeltätigkcit die Ausscheidung 
von Kali erhöhen. Die Bestimmung von 
Kalium und Natrium erfolgt nach den bei 
der Ciewichtsanalyse gebräuchlichen Me- 
thoden in der Asche des Harns. Natrium 
kommt gewöhnlieh als Natriumchlorid zur 
Ausscheidung, Kalium in Vefbindung mit 
Phosphorsäure. 

ß) Ammoniak. Die tägliche Ammoniak- 
menge beträgt etwa 0.7 ^ NH., und beträirt 
etwa 4 bis ö% des Ucsaniti^tickstoffes. Da 
da« Ammoniuc vom abgebauten Elweifi 
herrührt, so ist die Menge bei eiweißreicher 
Nahrung erhöht, bei vegetabilischer Nahrung 
herabgesetzt. Man nimmt an, daß die im 
Organisnm<; zirkulierenden Säuren die Ain- 
moniakausfuhr steigern und dieselben einen 
Teil des Ammoniaks neutrali^tii'ren und die 
Umwandlung de-selben in Harnstoff ver- 
hindern. Das Auuuuniak ist also als eine 
entgiftende Substanz MibufHien. Auf 
dieselbe Weise erklärte man auch die ge- 
steigerte Amnioniakausächciiiung bei Fieber 
und anderen Erkrankungen, die mit einer 
erhöhten Acidosis einhergehen. Zufuhr 
von kohlensauren und pflanzensauren Al- 
kalien setzt die Ammoniakausscheidung 
herab. Die Bestimmung des Ammoniaks 
erfolgte frOher nach der SchlSsingschen 

Methode durch Abs(»r]iti()n dureh Kalkinilel: 

im abgeschlossenen liaum, neuerdings durch 
Deetinfttion im Vakuum oder nach Folin 

mittels Luftstrom. 

y) Calcium und Magnesium. Die 



alkalischen Erden Calcium und Magnesium 
werden im Harn hauptsäeldieh an Phosphor- 
säure gebunden ausgeselüedeu. Durch den 
Harn verläßt ahm nur der kleinere Teil 
den Organismus, ca. ' 3. der f^rößere Teil 
kommt im Darm zur Au.ssclieidung. Xacb 
Bestimmungen von Neubauer sind im 
Mittel 0,16 g CaO und 0,23 g MgO im Harn. 
Neuere Untersuchungen ergaben aber höhere 
Werte 0.3:5 bis 0,G für (Jaü und 0,lil bis 0,24 
für MgU. Auch hier zeigt sich wieder die 
Abhängigkeit von der luhrung, besonders 
bei (ienulj von kalkhaltigem Wasser. I'eber 
Veränderungen in der Ausscheidung von 
Ca und tSg bei Krankheiten ist wenig Sicheres 
bekannt. Die Bestimmung erfolgt als 
lalciumoxalat und Magnesiumammonium- 
phosphat. 

d) Eisen. Eisen kommt im Harn nur 
in organischer Vcrbindunsi vor und läßt sich 
nach der Neumannscnen Methode der 
Säuregemischveraschung darin leirhi nach- 
weisen. Die Angaben über die aus^^esehiede- 
nen Mengen sind sehr schwankend. Nach 
den meisten .\nalvsen dürfte die 24stiin(lige 
Menge etwa 1 mg betragen. Das Eisen findet 
sich wahrsoheinneh als eisenhaltiger Farb- 
stoff darin. 

7bj Säuren, a) Chloride. Die liauul- 
menge der im Harn ausgeschiedenen Salz- 
säure ist an Na gefunden, obichon kein 
Zweifel darüber besteht, daß ein Teil 
des Chlors auch auf anderen Basen verteilt 
ist Ein ganz geringer Teil soll organisch ge- 
bunden vorkommen. Man drilekt deshalb 
allgemein die Menge der Chloride als NaCl 
aus. Pro Tag werden ungefähr 15 g Chior- 
natrium ausgeschieden. Die Schwankungen 
sind je nach der Zutul r von Kochsalz in 
der Nahrung sehr groß. Beim Hunger kann 
die Koehsauausseheidung auf ein Hinimum 
herabsinken, 0,2 bis 0,3 g, ja bis auf unbe- 
stimmbare Spuren. Die Chlorausscheidung 
steht aueh in zeityeher Beziehung zur Nah- 
ninjTsanfnabme und 7mt Verdauung. Kurz 
nach den Mahlzeiten steigt dieselbewegen der 
Resorption der Chloride durch dieMagenwand. 
Kurz darauf folgt eine 4 bis 5 Stunden 
dauernde Verminderung wegen des Ver- 
brauchs von Chlor für die SalzsäurebilduDg 
im Magen. Darauf folgt wiedenim eine 
Steigerung durch die Resorption der Chloride 
durch den Darm. Bei fieberhaften Erkran- 
kungen, besonders bei Pneumonie mit Exsudat- 
bildung kann es zu einer Kochsalzretention 
kommen und der Kochsalz-Kehalt des Harns 
fast den Wert Niül erreichen. Neuerdings 
hat man aueh bei Nephritis dieee Kochsajz- 
ri'ieiition nacliL'ewiesen und dieselbe in Be- 
ziehung zur Oedembilduug gebracht Bei 
innerlicher Verabreichung von organischen 
Chlorvrrbiiuluncjen. z. B. Chloroform hat 
man eine Vermehrung des Kochsalzes be- 



iJiyiiizea by Google 



Qam 



186 



(ibathtfit. Der Na( hwtüs der Chloride beruht 
auf ihrer Eigenschaft mit Silbemitrat einen 
weißen käsigen Niederschlaj? von Chlor- 
!ilber zu geben, der in Salpi. terääurc unlös- 
lich ist. Die quantitative Bestimmung kann 
in der Asche nach der Titratioii>iiiothode 
von Mohr unter Anwenduiij: von Ivalium- 
(hrofflat als Indikator, oder im Harn selbst 
nach der Volhardschen Methode erfolgen. 
Diese beruht darauf, daß man in dem 
mit Salpetersäure angesäuerten Harn das 
Chlor nut ftbenchSssiii^ Silbernitnt «us- 
flBt, abfiltriert und 6m üebenehiiB sn 
Silbemitrat mit Rhoda nkalium unter .\n- 
wradong von Eiseaammoniftkalaun, welches 
nh Bhraui eine bhitrote flrbung gibt, als 
btfkator bestimmt. 

Sulfate. Die Schwef eisäurc des 
IttitB f tanmit mir nun Idcinsten Tüle aus 
den Sulfaten der Nahrunsr. Der irrößte Teil 
deM ibcn w ird durch Oxydation des sehwefel- 
halt g(ii Eiweißes gebildet. Es wird aber 
nifht aller Schwefel bis zu Selnvefelsäure 
•xjdiert, buuderu ein Teil desselben wird in 
m?olktändig oxydierter Form ansgeechieden, 
„neutraler Si Iiwefel" genannt. Dazu rrhoren 
die Tbiüecliwefclsäure, der Rhoda iiwu&ser- 
floff, Abkömmlinge des Taurins^ und Oystins, 
Oxyproteinsäure, Alloxv^iron ii^äurc und 
An toxy pro teinsäure , i j i u lii v 1 m e 1 1 1 \ k idf i- 
niumbase (Neuberg und Grits s er). Die 
Heni^ des «»neutralen Schwefeis" kann 
lul Salkowski 17 bis 46% der (ie- 
Mmtschwefelausscheiduusj betragen. Die 
Sekwdeisiare kommt in swei Formen im 

Tor 1. ab SiilfatBi^wefebiiire, wie 
»e in den schwefelsauren Salzen enthalten 
i^t, 2. als AetherBohwefebäure in Ver- 
blödung mit aromatisolien Alkoholen, wie 
Phenol, p-Kresol, Indoxyl und Skatnxvl. 
Die Gesamtschwefelsäure&uaseheidung des 
Maschen, auf SO, berechnet, iet abnini^ 
Tom Eiweißumsatz. Sie betrrurt nach Polin 
beim Hanger ca. 1,6 g, bei geniibchter Kost 
(119 g Eiweiß) im Uttel 3,3 g, bei fast 
eiweißfreier Diät ca. 0,7 g. Die Verteilun<; 
Mf die 3 Gruppen der SchwefelsHure, 
Sulfatschwefelsäure (A), Aetherschwefel- 
»i«re (B), neutralen Schwefel (C) ist bei 
•weißreicher Diät A 87,8: B 6,8 :C 5,5, 
bei eiweißarmer Diiit sehr schwankend, 
AäO,6 bis 80,0: H 14.7 bis 8.0:C 37.4 11,8. 
Wol die Schwefelsaure zum grülileii Teil 
»US dem Eiweiß stammt, so geht die Schwefel- 
J^cheidung zuweilen der Stickstoffaus- 
*wMttng parallel, aber ein vollständiger 
Paraneli.smU8 ist nieht vorhanden, weil 
<äie Ejweißkörper versohiedeuen Schwefel- 
phalt haben, und die leltlielien VerhUtniese 
'"■I Jpr Ausscheidung von Schwefelsäure 
und 6ückätoff verschieden sind. Die Menge 
der AetbcnehifefdBiitre hingt von der 
uwi der Fiidn» im Darm ab. 



Die Bestimmung der Schwefelsäure beruht 
auf der l^Ii^onschaft, mit Bariumchlorid 
eine unlösliche Verbindung von Barium- 
»ulfat einzugehen. Die licstimmuug der 
Gesamtschwefelsäuro, sowie der einzelnen 
Anteile derselben (Sulfatschwefelsäure, 
Aetherschwofelsäiire, neutraler Schwefel) er- 
folgt nach besonderen Metboden, deren 
Einzelheiten in den HandbQchem der HaiB* 
analyse nachzusehen sind. 

y) Phosphate. Die Phosphorsäure 
kommt im Uajm in zweierlei Formen vor, 
als cwdfach saures Salz NaH^^PO« oder als 



einfach saures Salz Xa„IIP(l 



Dieselbe 



stammt zom größten Teil aus den phosphor- 
sawren Salsen dar Nahrung, snm geringeren 

Teil aus phosphorhaltigen Substanzen wie 
Lecithin, Nukleoproteiden, Phosphatiden, 
die d«r Ch^ation im Oifaniemas 
Pho i h r aure liefern. Die Menge der 
Phuspbursäure im Harn vom Menschen 
und Fleischfireeser ist größer als die im Hvn 
vom Pflanzenfresser, weil l)ei letzterem der 
größte Teil der Phosphorsiiuxe aU unlös- 
liche Kalk- odflff Ma^nesiaverbindung durch 
den Darm au.sgeschieden wird. Ein Teil 
des Phosphors wird auch ah organischer 
Phosphor im Harn ausgeschieden und xwar 
höchstens bis zu 6%. Die Menge der normaler- 
weise ausgeschiedenen Phosphorsäure be- 
trägt 1 bis 5 g, als PjO. berechnet. Ange- 
strengte Muskelarbeit eni5iit die Phosphor- 
Säureausscheidung. 

Der Harn hat zuweilen die Eigenschaft 
spontan oder erst beim Kochen einen Nieder- 
schlag von Phosphaten der alkalisehen Erden 
(Ca und Mir) abzusetzen. Die Ursachen 
dieeer Erscheinung (Phosphaturie) und 
die Bedeutung derselben sind noen nieht 
genügend ecklärt. Rei Anwesenlieit von Ca 
und iik-Phoäphaten kommt es im Harn, wenn 
derselbe einen gewiesen AUcaleesensgia^ ^ 
reicht, zu einer Trübung durch Ausfallen 
derselben. Dies tritt besonderä auf bei der 
ammoniakaliselien Hamgäruug, wo sieh 
außerdem noch unlösliches Ammoniom- 
luagnesiuiitphosphat bildet. 

Die Bestimmung der Phosnlinrsäure im 
Harn erfolgt meistens durch Titration der- 
selben mit Uranacetat in essigsaurer Lösung. 
Phosphoreanre Salze geben nämlich mit 
Uranvalzpn einen weißlich prelbcn Nieder- 
schlag vüii Uranphosphat, der iu Miiieral- 
säuren löslich ist. Man setzt deshalb bei der 
Titration ein Gemisch von freier Essigsäure 
und essigsaurem Natrium hinzu, auch damit 
der Harn nur zweifach saure Salze enthält. 
Der Endpunkt der Reaktion wird entweder 
durch Ooebenilletjnktttr, die mit übnnebflBsi- 
cren Uransalzeii einen L'nineii Niederschlag 
bildet, oder durch Ferrocyaukahum, das 
mit üransafasen eine rotbiaune Firbung dureh 
Fenroeyannran gibt, bestimmt. Eine Tren- 



uiyui^ed by Google 



186 



Harn 



nung der an Alkali oder au alkalische Erden 
gebundenen Phoephorsiure kann man da- 
durch herbeiführen, daß man den Harn 
durch Ammoniak alkalisch macht, 24 Stun- 
den stehen läßt und von den ausgeseUedenen 
Krdalkaliphosphatcn abfiltiicrt. 

^ d) Seltener vorkumiuenUf Säuren. 
Die im Harn vorkommende Kohlensäure 
ist teils physikali r !• i^elöst in demselben, 
teils chemisch gibunüen als Karbonate. 
Pflagerfand in einem Morgenham 14,39% 
anspiimpbarc, O,?*^,, <,'ebiiiidt'iie ro... in einem 
sauren Is'achlhani 13,(3',' „ und Ü.l.'V',,. Neich 
van Nu vs und Lyon betrug bei gemischter 
Kost dfe Gesamtmenge in 24 Stunden 
0,588 g, bei Pflanzenkost im alkalischen 
Harn 1,09 g. 

In geringen Mengen kommen auch 
Fluoride, Nitrate und Nitri te, 
Wassers tof f auperox\ d. S c- hwe f e 1- 
«rasserstoff vor. Quantitativ untersucht 
ist auch neuerdings die Ausselieidung von 
Kicsiplsäurc. Schulz (Pflügers Archiv 
Bd. 144 S. ^57, 1912) hat nach einer von ihm 
angefrebenen Methode die Kiesebftureaus* 
Scheidung im Menschenharn bestimmt. Die- 
selbe betragt in 24 Stunden als SiO« berechnet 
0,1 bis 0,2 g und ist abhiagif von dem Kieftel- 
säureKi'hah der Nahrtinir, vnn der oi' i^oßcr 
Teil resorbiert und durch den Hani wieder 
ausgeschieden wird. 

yc) Gase. Außer der gelösten Kohlensäure 
sind auch geringe Mengen von Stickstoff 
und Sauerstoff gefunden. Pflüger fand 
im Liter Harn 0,7 bis 0,8 ccm O und 8,8 
bis 9,2 ccm N. Nach Berthelot kommt 
im Harn kein freier Sauerstoff vor, die Stick- 
stoffmenge betrug 12 bis 14 ccm im Liter. 

8. Organische Bestandteile. 8a) Harn- 
stoff. Von den stickstoffhaltigen End- 
produkten des Stoffwechsels, die im Harn 
ansgeechieden werden, ist der wichtigste 
der Harnstoff, weil der i^rößte Teil des 
Harnstickstoffs aus Harnstoff besteht. Der 
Harnstoff ist im Jahre 1773 von Rouelle 
dem .lrnv::i ren entdeckt und von Vauquelin 
und Füurcroi 1799 rein dargestellt. I^er 
Harnstoff ist nicht nur ein Bcatandteil 
des Hrirns', sondern kommt mich im Bhit 
und allen de weben vor. Nach den Unter- 
suchungen von Scliondorff ist beim Hunde 
der HnrnstoffiTflialt der Organe ungefähr 
derselbe wie der des Blutes, mit Ausnahme der 
Muskete, des Herzens und der Nieren. Aueh 
r\m normalen Säiirretiernui^kelii. wo man 
ihn truU t'ilrii,'er fieniiihunt^en nicht nach- 
weisen konnte, ist er von Schöndorff 
in Substanz dargestellt und durch Kli inentar- 
analpe, Schmelzpunkt usw. identiiiziert 
wordeD. Der Harnstoff ist das Diamid der 



/NH, 
Hetako]i1en8«ure COr 



und ist im Jalue 



NH. 



1828 von Wöhler zuerst synthetisch durch 
Eindampfen einer wSsserigen LOsong von 

Ammoniuniisocyaiiat. vrl^ni eine intmim b - 
kuläre Alomverschiebuiig eiiilritt, dargestellt 
I worden. Harnstoff IcrietaDlstert in langen 
! rhombischen Prismen. Er ist löslich in 
Wa-sser und Alkohol, unlöflich in Aether; 
er schmilzt bei 132°. Künstli( h kann der 
Harnstoff außer nach der Wöhlcrschen 
Synthese auch durch eine Reihe anderer 
[chemischer Methoden dargestellt werden. 
' Au5< dem Harn kann man ihn darstellen, 
indem man den Harn bei niedriger Tempe- 
ratur stark eindampft, untw Abkühlen 
konzentrierte Salpetersäure zusetzt. Der 
ausgeschiedene salpetersaure Harnstoff wird 
in Wasser t?elöst, mit Tierkohle entfärbt und 
durch Bariumkarbonat zerlegt. Das Filtrat 
wird eingedampft, mit absolutem Alkohol 
extrahiert. Aus der eingedampften alko- 
holischen Lösung loristaUisiert der Uarmtoü 
ans und kann dnreh Umkristallisieren ans 
Alkohol gereinigt werden. 

Wird Harnstoff trocken über 132" erhitzt, 
so entsteht Biuret, indem 8 HoL Harnstoff 
unter Abgabe von 1 Mol. NH, zusammen- 
I treten. Biuret gibt mit Kalilauge und 
I Kupfersulfat eine rotviolette Fftrbung. BtA 
weiterem Erhitzen bildet sich Cyanursäure. 
Bt'im Erhitzen mit Barytwa.sser oder Alkali- 
lauge, oder beim Erhitzen mit Säuren, Phos- 
1 phorsäure, Schwefelsäure, durch Kinwirknnsj 
gewisser Mikroorganismen wird der Harnstoff 
unter Wasseraufuahme in Kohlensäure und 
Ammoniak gespalten. Läßt man anf llam- 
.»^tüff salpetrige Säure einwirken, su wird 
derselbe in CO* + 2N, -f- H,0 zerlegt. Durch 
unterbromigsaures Natrium wird Harnstoff 
in COj 4- N, -f 3NaBr zersetzt, (lebt die 
Zersetzung in alkalischer Lösung vor sich, 
so wird die CO^ absorbiert und man kann 
den Stickstoff, wenn die Reaktion in ge- 
eigneten Aj)i)araten verlilnft. vulnmetrisch 
bestimmen. Aul dieser Reaktion beruht die 
Knop-Hflfnersche Methode der Harn- 
stfiffl)es(inimun?, die aber keine Harnstoff- 
bestimmunpmetbode ist, sondern eine Ge- 
samtstiekstoffbestimmungsmethodo und 
außerdem mit so viel Fehlerqnellen behaftet 
ist, daß sie heute wohl kaum noch für wissen- 
schaftliche Zwecke angewendet wird. Der 
Harnstoff bildet als einsiUiritre Base durch 
direkte Addition an die Sauren Salze. 
Von diesen sind die wichtigsten der salpeter* 
saure und oxalsanre Harnstoff, die sich 
durch ihre SchwerlosUchkeit und eine be- 
sondere Kristallform auszeichnen. Ebenso 
bildet er mit Mercurinitrat einen weißen 
Niederschla|4, dessen Zusammensetzung nicht 
genau bekannt ist. Auf dieser Verbindung 
beruht die Titrationsmethode des UamstofÄ 
von Liebig-Pflüger. 

Der Harnstoff ist deshalb das wichtigst» 



iJiyiiizea by Google 



187 



itiekstoifhaltigeEadproduktdes Stoffwechsels, 
mO wnigstens bdm II ensehen und Flei«eh> 

fresser der Harnstoff nirht mir prozciitisch 
(üe gröfite Menge des Stickstoffs ausmacht, i 
MMMfii «eU aueh seiii {iroamtisolier Antäl I 

m Gcsanitstickstofr der irrößte ist. Beim 
FfUn^nfresser ist dieser Anteil etwas ge- 
ringer, weil «a frofier T«il des Stickstoffs] 
ii Form von Hippursäurc aiiscjeschieden j 
«iid. Daß der Harnstoff nur aus der Zer- ! 
setang des ?:i weißte herstaramen konnte, 
var schon Liebig bekannt und ist von 
Volt weiter bewiesen. Ebseno wies Voit 
nach, daß die Menge des Harnstoffs ab- 
häiiL'ii: ist von der Tiröße clor Eiwcißzufuhr. 
Betui Huiigeni »iiikt der llarnstoffgt'lialt 
im Harns, bei Fütterung mit Fleisch steigt 
er auf das 10 bis 15 fache. Ueber den pro- 
lenti&chen Anteil des Harnstoffs an der Ge- 
samt^tickstoffausscheidung liegen sowohl fdr 
dea Hund als auch für den Menschen eine 
Bähe von Untersuchungen vor, die diesen 
Anteil mittels einer Methodik der llarn- 
itnffhaittmmniig giehecstelkn, die unseren 
ha6^ Kennteissen ttber die Hanntoff- 
Vi^-;imiinui<^ entspricht; und nur der- 
anige Untersuchungeu können bezüglich 
ihm Engebniss» mitdiiaiider vergliehen 
■«rmlfn. E> mficre an dieser Stelle darauf 
hingewiesen werden, daß ein großer Teil 
der früheren Untersuchungen über die Harn- 
stoffphysiologie ziemlich wertlos geworden 
ist, weil sie nach Methoden ausgeführt 
worden sind, die wie die Knop-Hüfnerschc 
und Liebigsche überhaupt keine Harnstoff- 
bestinunungsmethoden, suudern üesamtstick- 
noffbestimmungsmethoden sind, oder mit 
solchen Fehlerquellen behaftet sind, daß 
ihre Resultate einer wisseusckaftUchcn Kritik 
nifht standhalten. Wir kommen bei der 
Besprechung der Methoden der Hamstoff- 
Iwtimmung nochnfals darauf zurück. 

Für den Menschen hat nenerdinirs Fnlin 
dieErgebiliuefrühererForscher, wiePflüger, 
Bobland, L. Bleibtren, Bedtker, be- 
ftätigi, (laß bei eiweißreiclier Xahruni; 
(16|KJ 87.0% Stickstoff in Form von 
Harastoff an^eschifden werden, bei eiweiB- 
irnuT Ki-st fl p: iinn;efalir 00%. Dafür 
»leitet die Ammoniak- und Kreatininaus- 
^cheiduflg von 8 und 4 g anf 12 und 17 g. 
Beim Hunger fand Cathcart 72 "„ des N 
im Harnstoff, bei Neugeborenen Siöqvist 
73 his 76%. 

Für den Hund wies Schöndorff natth, 
daß mit steigendem Ei weiügeiiaU der Nahrung 
der StiekBUm des Harnstoffs zunehmen kann 
zu einem Maximalwert von 97,98% des 
Gesamtstickstoffs und beim Hunger bis zu 
finem Miniraalwert von 75,44% sinken kann, 
<J>fi dcRdhe hei fjpmiscliter ?yahrun«j einen 
Wert Von 91,(1%, bei aubi»cliließlicliei 
XaUehydrat» oder' Fettnalmiig (Beii oder 



Schweineschmalz) einen Wert von 85 bis 86% 
annimmt. Howe, Matill und Hanek 

(Journ. of biol. ehem. T. 11 p. 103, 1912) 
haben an einem Hunde während einer Uunger- 
p<Hriode tod 117 Tagen die 8tiekstoffver<> 

teilunp: im Harn untersucht. Bei Fütterung 
mit gemischter Währung wurde 86% des 
Stickst«^ als Harnstoff ausgeschieden. In 

den ersten 48 Tagen im Mittel 81. ft''^, dann 
stieg die Harnstoffau^scheidunt; während 
der nächsten 12 Tn^a auf 8ö^',„ dann sank 
sie wieder für 30 Tage auf den Wert von 
81,5% und stieg zum Schluß wieder auf 
85%. 

Was den Ort der IIarn?toffbildun<? be- 
trifft, so ist in dem Artikel „Leber " dieses 
Handwörterbuches auseinandergesetzt wor- 
den, daß die Leber der wahrscheinliche Ort 
liir die Harnstoff bildung ist, wenn auch 
bemerkt werden muß, daß sie nicht in 
allen Fällen der einzige Ort fflr sie sein 
kann. 

Ueber die Art der Entstehung; des Harn- 
stoffs sind wir noch nicht vollständig aufge- 
Ulrt Eb besteht feein Zweifel darDber, daß 

der Harnstoff im Stoffwechsel aus Eiweiß ent- 
steht Versuche, aus Eiweiß direkt Harnstoff 
TO gewinnen, haben su ksinem Ergebnis 

Gjefünrt. Aber wir 1 nmen eine T^eilie von 
hydrolytischen Spaltunj^sprodukten de^« Ei- 
weißes, die Harnstoff liefern können. Dasa 
gehören Glykokoll. T.eucin und andere 
Monaminosäüren, .\rginin, Di- und Tri- 
peptide. Unter diesen Stoffen nimmt das 
Arginin = Guanidino-Omithin deshalb eine 
besondere Stellmig ein, weil Kossei und 
D a ki n nachgewiesen haben, daS in der Leber 
ein Ferment, die Arcinn^e, vorkommt, 
welche aus Arginin Haru&toff abspultet. 
Thompson hat dann bei Verfütterung mit 
Arginin eine bedeutende Vermehrung der 
Harnstoffausscheidung nachweisen können. 
Die Menge des ilarnstnft's, die auf diese 
Weise entstehen konnte, kann aber nur ein 
geringer Bniehteil des gseamten Hamstofb 
sein, etwa 10%..\ueh au.s Kreatin, den Purin- 
körpem und den Pyrinudinbasen könnte 
bei der Zersetmng Harnstoff entstehen, 
es liegen aber keine T?e\veise vor, daß dies 
auch im Organismus gescoieht. Wie wir 
bei der Erörterung der Frage des Orts der 
Harnstoffbildnntr sre^ehen haben. i>i dio 
überlebeudt* Leber befähigt, aus AnimoHiuiii- 
karbonat und Aminosäuren Harnstoff zu 
bilden. Femer ist durch eine trroße Reihe 
von Versuchen bewiesen, daii Verfütterung 
von vVmmonlninkarbonat und anderen Am- 
nioniaksalzen. von Aminosäuren oine Ver- 
melirung der Harnstoffausscheidung zur 
Folge hat. Mao darf also wohl annehmen, 
daß das Ammoniumkarbonat als eine natür- 
liche Vorstufe des Harnstoffs zu betrachten 
ist und daft dasselbe dnreh einen Desami- 



;d by GoogU 



Harn 



dierungsprozeÜ mA deu Atninosäureu stammt. 
Biese Aiinabme der Abspaltung von Am- 
moniak aus Amino«;ihiron hietot keine 
Schwierigkeiten, denn wir wii>seu aus XJnter- 
suehongen von Baumann und Bender- 
mann, Ntniberir tiiul Lantistein, Mayor. 
Ijäng, daii derartige Desamidierungen vor- 
koiniDM. 

Das abf;espahi'iR' Aininniiiak findet 
im Blut und den Geweben die zur Bildung 
▼on AmmoniDinkarbonat notwendige Kohlen- 
säure und wird dann der Lcl)or zuereleitot. 
üb die Bildung des Harnstoffs aus Am- 
monininkarbonat durch einfache Waeser- 
entziehung erfolgt, ofler ob aus den Amino- 
säuren zuerst (^arbaminsäure und Ammo-i 
niumkarbamat entsteht, oder ob der Harnstoff I 
durch eine Oxydatinns^yntliese aus Amino- 
säuren und anderen komplizierten stick^iofl- 
haltigen Verbindungen gebildet wird, läßt 
sieh bis jetzt noch nicht ent~scheiden und es 
bedarf noch weiterer Untersuchungen, um 
diese Fragen aufauidiren. 

Die heute gebräuchlichen Metho-i 
den der Harnstoffbestimmung 
sind alle indirekte Methoden, d. h. sie 
bestimmen den Harnstoff nicht als sol- 
chen, sondern sie bestimmen die Menge 
der Zersetzungsprodukte CÜ2 und NH3, ! 
die sich bei der Behandlung mit :Vlkalien i 
und S&uren ergeben und berechnen da-| 
raus den Harnstoff. Meistens wird nach 1 
den gebräuelilichsten Methoden die Be-| 
Stimmung des Ammoniaks benutzt. Da 
nun der Harnstoff nicht der einzige stick- 
stoffhaltige Körper im Harn i>t, der bei 
der Behandlung mit Säuren und ^Ukalien 
Ammoniak abspaltet, so bedarf es einer 
Trennung dr 1 U)i>n von den übriL,M ii stick- 
stoffhaltigen kürjiern des Harns. Bei der 
Methode von PflQger, Bleibtreu und 
Scbnndnrff erfnli^t die Trenmine durch j 
l*ho»lillorwol^ranl^al»^e und die Zcr>t'lzung 
des Harnstoffs durch Erhitzen njit Phosphor- 
säure bei 150^, wobei nur der Harnstoff 
zersetzt wird. Das gebildete Ammoniak 
wird nach den gebräuchlichen Methoden 
abdestilliert. Nach.der Methode von Mörner 1 
und Sjöqvist erfolgt die Isolierung des 
Harnstoffs durch eine gesättigte (hhtr- 
bariumlösung mit b% Bariumhvdrat und . 
der Harnstoff wird dann durch Aether- ' 
Alkohol in Lösung gebracht. In dem Rück- 
stand der Aetheralkohollösung wird der 
Stickstoff bestimmt nnd daraus der Harnstoff 
bercelinet. Nach der Folinsclien Methode,; 
die neuerdings verschiedentlich verbewerti 
und mit der PfIfiger-SehSndorffsehen ' 
kombiniert i'-t (Ilaski n>), erfolirt tüe Zer- 
setzung des Harnstoffs ohne Vorbehandlung | 
durch £rhitaai des Harnes mit kristallisiertem ' 
UagDesiumcUorid und Salxsäure, welehesl 



bei 112 bis llö^ in seinem KristaUwasser 
.schmilzt und bei leo** siedet, and Bestillatioa 
des gebildeten Ammoniaks. 

8b) Gesamtstickstoff. Die Bestim- 
mung des Harnstoffs allein kann uns kein 
Maß über die (iroBe lies Eiweißstoffwet hseU 
geben, da außer dem Harnstoff noch eine 
Kdhe von anderen stickstoffhaltigen Körpern 
aus derZersetzuns: des T'jweißc? stammt Nur 
die Bestimmung des Gesamtstickstoffea 
im Harn und Kot kann uns also ein Bild 
über die Größe der Eiweißzersetzung geben, 
wenn auch dieses Bild nicht vollständig 
zutreffend ist, da ein Teil der im Harn 
ausgeschiedenen Stiekstoffsubstanzen am 
Eiweißstofl Wechsel gar nicht tcihiimmt. 
Üeber die engere Beziehung des Eiweiß- 
stoffwec li^el> zur Slickstoffaiisscheidung vgl. 
den .\rlikel „Stoffwechsel (Spezielle 
Physiologie des tieriselion Stoff- 
wechsels)". Kin erwachsener Mensch 
scheidet bei gemischter Nahrung ungefähr 
10 bis 16 g N aus. 

Von allen Methoden zur BestiminnTiir 
des Stickstolfs im Harn verdient die Kjel- 
d ah Ische Methode den Vorzug, weil sie 
zuverlässige Resultate iribt, leiclit auszu- 
führen ist und ciiiegruüe Keilie von Analysen 
gleichzeitig gemacht werden kann. Das 
Prinzip der Methode ist folgendes: Die zu 
untersuchende Substanz wird mit konzen- 
trierter Schwefelsäure unter Zusatz eines 
Katalysators, Quecksilber oder Kalirm- 
sulfat oder Kupfersulfat, zur Beschleunigung 
der Reaktion erhitzt. Dadurch wird aller 
Stickstoff in Ammoniak verwandelt und an 
Schwefelsäure gebunden. Die Flüssigkeit 
wird al.sdann abf;ekiihlt, mit Xatronlauu'e 
überneutrj>lisicrt und das ^Vmmoniak in 
eine vorgelegte titriert» Schwefetsftvre flber- 
dcslilliert. Rei riclitiiiür Anwendung gibt 
die Methode für alle im Harn vorkommenden 
Stickstoff halt igen Substanzen nach den Unter- 
suchungen von Schöndorff richtige Werte. 

8c) Carbami nsäure. DieCarbamin- 
säore NH, -CüOH kommt im freien Zu- 
stande im Harn nicht vor. Sie ist zuerst im 
Plerdebam entdeckt, aber auch später im 
alkalischen Harn von Hunden nach starker 
Kalkfiitterunt:, auch im sauren Mensehenharn 
nachgewiesen worden, in größerer Menee 
kommt sie im Harn von Hunden mit Eck- 
scher Fistel vor. Auf ihre Redeulnntr als 
Zwischenprodukt bei der Entstehung von 
Harnstoff ist im vorigen Abschnitt schon 

hingewiesen. 

8di Purinkörper. Unter Purinkörpem 
versteht man eine Reihe von Verbindungen, 
die nach di-n riiter<uehunt:eii von Emil 
Fischer sich alle von einem gemeinsamen 
Kern dem Purin durch versebiedenartige 
Substitution ableiten lassen: 



iJiyiiizea by Google 



Harn 



189 



,N=«CH 

Um die Stenong der Substituenten in 

d Ii verschiedenen rurinkörijern kii ht an- 
i^eben zu können, ist von Emil Fischer 
obige Niimmeriernng eingeführt. Unter 
deo l'urinkör|)em des Harns unterschei<let 
tm die ÜAinsäure von den Puriubitöeu, j 
Mb« aaeh AUonurbasen genannt 
a) Harnsäure. Die Harnslnre 2-, 6>, 

NH~CO 
io — ({ — NH 



mrit 1776 von Scheele entdeckt und 
i'ir Bl;i^('n<teinen gewonnen. iSio ist auf 
veiscäieawe Weise synthetisch dargestellt 
nd Kmisütutjon von E. Fischer 
aulKeklirt. Im Menscbei»ham und dem 
Ulm der höheren Säugetiere konuut sie 
m in geringer Menge vor, im Ißttel 0,8 g 
pro Tili,', In solir reichlicher Menge kommt 
im Harn der Viigel, der Reptilien, 
SeMaopm und Luekten vor, bei irelehem 
die TT;iiiptiiiaH>e des Stickstoffs in Form 
von Harnsäure erscheint. Im Harn der 
flHMhfr^enden Säugetiere kommt sie 
mMclitiuil vor, manchmal fehlt sie auch. 
Bei den Fllanzenfressem wird sie regel- 
aUi(f in geringen Mengen «ugeschieden. 

IMe Ilünisruire ist ein weißes, farbloses 

^m, &chwei löslich in reinem Waaser, 
«■IMM in Alkehol und Aetber. Sie Ist 

feiirli in konzentrierter Schwefelsäure. ^' n 
.\lkalien, organischoi Basen wird die Harii- 
"üre geHfot nnter Mldung yen hanusnren 

Salzpii In wässerigen Lösungen von Salzen, 
»rhwaehen Säuren wie Phosphorsfture, 
K'ihlensäare, Bomfture Iflst sie lieh leiehter 

*ie in reinem Wasspr. weil sich teilweise 
löfliehe hamsaure Salze bilden. Die Harn- 
säure ist eine einbasische S&ore. Sie bOdet 
iHtr Uli: B;i>(.ii zwei Keihcn von Salzen, saure 
HiuiiXf i^hc und neutrale sekundäre Salze. 
Die ersteren sind leicht löslich in Wasser, 
<iie letzteren in kaltem Wasser schwer, in 
«armem leichter. Die sogenannten Quadri- 
irate sind (icmische von freier Harnsäure 
Ofld Uraten. Von den Alkaliuraten ist das 
"thiumsalz am leichtesten, das Ammonium- 
^l2 am schwersten löslich. Die sauren 
der Harnsäure mit .\Ikalien scheiden 

au» konzentrierten Harnen h'i( lit aus 
(Sediraentum latcritiura). Sie schlieüon 

Farbstoff des Harns ein iirul sehen 
Z'fgelmehlartig aus. Durch Einwirkung 



von Alkalien und Säuren wird die Harn- 
säure leicht zersetzt. Fdr den qualitativen 
Nachweis der Harnsiiure ist wichtig die 
Zersetzung der Harnsäure durch Salpeter- 
Rftnre in der Wirme, Es entsteht dabei 
Alloxantin, welches mit übersclnissigem 
iVnunoniak purpursaures Ammoniak = 
Murexid, einen rot?iolettea Farbstoff liefert 
Die Harnsäure redusiert nlknüsche Kupfer« 
Sulfatlösung, 

Die quantitative Bcstinuuung der Harn- 
säure erfolirt entweder nach der Ludwit- 
Salkowskischen Methode, indem man die 
Harnsäure mit uimnoniakalischem Silber- 
nitrat aus dem mit Magnesiamischung ver- 
setzten Harn fällt und aus dem Nieder« 
schlag die Hamsäiu-e frei macht und wiegt 
Oder man wendet die Hn pki ns-Foli nsclie 
Methode an, indem man die Harnsäure als 
Anunoniumuint liUt und dw in Schwefel- 
siure gelöste Snix mit EnllmnperBiAngaoait 

titriert, wobei 1 cem ^ PennuignnntlÖBUiig 
dureh 7,5 mg Hnmaime oxydiert werden. 

Wa- die Eutsteliuni,' der Harnsäure heim 
Menschen und bei den Säugetieren betrifft, 
80 nahm mm fr&fao: nn, dafi die Hann&nre 

die Vorstufe des Harnstoffs im intermediären 
Stoffwechsel des Eiweifies sei. Neuere 
tTtttemicKtingen, besonders Ton Kossei und 

seine" S-}iiilem, von Ilorbacrewski und 
anderen Imben aber bewiesen, dali die Ham- 
siure dn Endiprodukt des Stoffwechsels 
der Xukleoproteide oder der Niikleinbasen 
ist, und zwar unterscheiden wir nach Ueu 
Untecsuehnngen von Burian und Schur 
eine exogene Hamsäureausscheidung, die 
aus den mit der Nahrung eingeführten 
Nnldeinen oder Pnrinbasen stammt und eine 
endoirene, die vom Stoffwechsel der Zell- 
kerne de» Körpers herrührt. Der endogene 
Anteil hat naob Burian und Schur für 
jedes Individuum auch zu verschiedenen 
Zeiten einen konstanten Wert und kann 
dureh Ernährung mit purinfreier Kost 
bestimmt werden. Die^e Werte schwanken 
zwischen 0,ü75 bis^ U,2-iä g in 24 Stuiulcu, 
Der exogene Anteil ist nur von dem Purin- 
gehalt der Nahrung abhängig. Eine synthe- 
tische Bildung von Harnsäure, wie sie 
Wiener behauptet, ist nach der Ansicht 
von Burian und Schur nicht erwiesen. 

Anders verhält es sich bei den Vögeln 
Hier ist die Harnsäure das Hauptendprodukt 
des Kiwcißstoffwechsels; durch die Ver- 
suche von Minkowski a)i entleberten 
(Jansen und durch Durchblutungsversuche 
von Salaskin urnl Knwalewsky i^t be- 
wiesen, duLi die \'üselleber synthetisch aus 
rnilchsaureni Ammoniak Harnsäure aufbauen 
kann. Das Nähere vgl. in dem .\rtikel Leber". 
Aber auch bei Vögebi iiudet uuLicrdem eine 



Digitized by Google 



190 



Harn 



oxydative Bildang von Hanuinre ftitf Purin- 

basen statt. 

Beim Mensfla'ii und beiden höheren Säuge- 
tieren ist die Bildung der Harnsäure nicht an 
die Lt'ber gebunden, vielmehr ist in einer Reihe 
von Organen, Milz, Lun^'e, Leber, Darm, 
Muskeln, Nim die Bildung von Harnsäure 
naehirrwieson. Bei den verschiedenen Tier- 
arten zeiuen sich aber groüe Abweichungen. 
Diese Hanisäure-Bildung ist wahrscheiiuieii 
enzymatischer Natur durch Oxydasen ver- 
anlaßt. Und zwar geschieht durch die Wir- 
kung der Nuklease die Abspaltung der 
Nukleinbase aus dem NiUdeinsäuremolekül. 
Infolge eines DeramidiemngsproKesses dnrch 
Adenase oder (luanase entsteht aus Adenin 
(G-Aiuiuofurin) Hypoxanthin (6-üxypurin), 
ans Guanin (2-Aninio-, 6>0xypurin) Xanthin 
(2.r)-r)ioxyi)nrin ), durcli einen Oxydatinns- 
prozcü vermittels der Xanthiuoxydase wird 
Hypoxanthin zu Xanthin, Xanthin zu 
Harnslure (2.6.8-Trioxypurin) oxydiert. 
Die aus den Nukleinbai^en stammende 
Harnsäure wird nicht vollständig ausge- 
scliieden, sondern ein Teil wird wieder zer- 
stört und in Harnstoff übergeführt. .\ls 
Zwischenprodukt tritt beim Hunde das 
AUantoin auf. Diese Zerstörunf^ der Harn- 
säure, Urikolyse, findet hauptsächlich in der 
Leber, Niere, .Muskebi, Knochenmark statt 
und ist wahlscheinlich auch eozyniatischer 
Natur. 

ß) Purinbasen. Außer der Harnsäure 
gibt es noch eine Reihe von Purinkörpern im 
Harn, die man als Purinbasen oder auch 
Alloxnrkörper bezeiehnet. "Bs sind bis jetzt 
folgende nacnirewiesen : Ailiiiiu fCi-Amitiit- 
purin), Hypoxanthin ^tj-Ox}H)urinj, Guanin 
(2-Amino-6-Oxypurin), Xanthin (a^Dloxy- 
purin), 1-Methylxaiitliin, Heteroxanthin 
(7-Methylxanthin), Puraxanthin (1-7-Di- 
methybnnthin), Epiguanin (7-Methyl- 

Bianin), Kpisarkin. Carnin. Ihre Menge im 
am ist sehr geriii'^' und sehr scliwankend. 
Wir untereeheiden auch hier einen endogenen 
und einen exogenen Anteil in der llarnpurin- 
ausseheidung. Der endogene .\nteil stammt 
aus dem Zerfall der in der Kirn ubstanz 
enthaltenen Nukleoproteide und hat wie 
der endogene -Anteil der Harnsäure für jedes 
Individuum einen konstanten Wert, der 
aber bei verschiedenen Individuen etwas 
wechselt. Der exogene Anteil stammt aus 
den mit der Nahrung eingenommenen Nuklein- 
säuren. Die methylierten Xanthinc stammen 
von den in der Nahrung aufgenommenen 
(ienulimitteln (Coffein = l-.S-7-Triniethyl- 
xantbiu, Theobromin = 3-7-Dimethyl- 
zanthjn, Theophvilin = l-S-Dimethyl- 
Zanthin), die zum tVil als solche in den Harn 
flbergeheu, zum Teil ak einfach und zweifach 
methyliwte Xanthine im Harn auftreten. 



I 8e) .\Hantoin. Das AUantoin (filyoxyl- 
Idiureid CiH^N^O,) ist im .lalire 1749 in 
! der Amniosflüssic^keit bei Kühen gefunden 
j worden und auch später im Harn von nen- 
^'eborenen Kälbern nachgewiesen. Nach 
I den neueren Untersuchungen von Wie- 
chowski kommt das .Ulantoin nicht nur 
im Harn von Hunden, Katzen und Kanin- 
chen vor, sondern mit verbesserter Methodik 
konnte er das All&ntoin auch als einen 
normalen Bestandteil des Menschenharns 
feststellen. Es handelt sieh aber nur um 
geringe Mengen, 8 bis lö mg pro Tag. Das 
Allantoin ist ein Zersetzung^prodnkt der 

Harnsäiin' und >tanimt in letzter Linie 
von den Purinkörpern. So findet mau audl 
die AUantoinauBseheidung nach Verabrei- 
chung von Harnsäure, Hypoxanthin und 
nukleinreicher Nahrung vermehrt. Beim 
Hunde erscheint per os eingeführtes Allantoin 
fast (piantitativ im Harn wieder, beim 
Menschen wird es im Urganismuä zum grOfiten 
T«l zentOrt. 

8f) Kreatin und Kreatinin. Kreatin 
(Methylguanidinoessigsäure) und Kreatinin 
( Methylguanidinoessigsäureanhydrid) kom- 
men hei ireniisehter Kost beide vor, aber in 
überwi^ender Menge das Kreatinin. Man 
nahm mkher an, daB das Kreatinin ans 
dem Kreatin der Muskeln in der Nahrung 
des Körpers stamme. Aber neuere Unter- 
suchungen mit der Folinschen kolori- 
metrischen Methode zeigten, daß sowohl 
j die Ausscheidung wie die Entstehung des- 
selben noch nicm genügend geklärt sind. 
Kreatin wird bei Kroatin-, d, Ii. fleischfreier 
Kost gar nii lil oder nur in minimaler Menge 
ausgeschieden. Im Hungerham ist dasselbe 
regelmäßig, aber in geringer .Menge vorhanden, 
ebenso tritt solches bei vielen Krankheiten, 
besonden des Musketeysteras In venchiedenMi 
Mengen auf. 

Die Kreatininausscheidung des nor- 
malen Menschen hat bei fleisehfreier Kost 

für jedes Individuum einen konstatiten 
Wert, der unabhängig von der Gesamt- 
stiekstoffausseheidnng Ist Dieselbe beträgt 

nach neueren Untersuehuniren 1,8 bis 2,4 g 
pro Tag; im Mittel bei einem Menschen 
von 70 kg 1,75 g pro Tag. Ucber die Einflösse 
auf die Kreatininaussclieidung, über die 
Muttersubstanzen desselben, über den Ort 
der Bildung (waJirscheinlich die Leber) sind 
die Ansichten noch nicht geklärt. 

Das Kreatinin ist in Wasser und Alkohol 
leicht löslich und bildet Kristalle des rhombi- 
schen Sy tcni^. Ks bildet mit Chlorzink eine 
ganz charakteristische Verbindung, die auch 
zum Nachweis dient Es reduziert alkalische 
Kupfersulfatlösung. Qualitativ kann man 
es durch folgende Farbenreaktionen nach- 
wMsen: 



üigiiized by Google 



Barn 



191 



1. Reaktion nach Weyl; Vi-rsetzt man 
Harn mit einigen Tropfen einer Lösung von 
Xitroprussidnatrilim mid setzt dann tropfen- 
weise Natronlauge zu, so erhält man eine 
teiiöne rubinrote Farbe, die aber nach einiger 
Tat in strohgelb Obergeht. 

?. Reaktion nach Jaff'*: ^Vr^etzt man 
liifii mit i'twHä wässeriger riknui^auielösung 
und einigen Tropfen vordQuntir K«troiiUuige, 
10 färbt sich der Harn intensiv rot. 

Auf dieser Keakliou beruht die von 
Folin angegebene quantitative Methode 
rar Bestimmung des Kreatinins, die eine 
külorimetrische ist, indem die bei der 
Einwiriiung der Pikrini^äure entstehende 
Farbe mit einer Va^^'I^^ung von Kalium- 
bichromat vei^Iichen wird, die in einer be- 
-:rumten Dicke eine bestiiiimte Menge 
Kieatinin anzeigt. 

8g) Hippursinre. Die Hippnrs&ure 

i'Bi;.7.i'yliiiuin(K'ssiirsäiire ■ rgH-.CO.NH. 

CUfCOoH) kommt im üarn der Pllanxen- 
frMMT in größerer Menge vor; im Harn 

Mt'!i-cheii und der Fl>": '■H''resser nur 
m geringen Mengen. Die Tagesmenge beträgt 
teun Innwlien 0,1 bis 2 g. Bei reieblieber 
rpj.n.ibilischer Nahrung, besonders Gemüse, 
Obt ^Beeren), kann sie über 2 g betragen. 
Beim PflanzenfreBser kann sie zuweilen den 
in größter Mensrp vorhandenen stickstoff- 
iuJtigen Bestandteil ausmachen. Beim Pferde 
Khwankt die Menge zwischen 10 und 25 g 
pro Liter, bei der Kuh und Zii cje ist sie oft 
Boch größer. Die Tagtsnien<;e beträgt beim 
Pferde 60 bis 160 g, beim Kinde 10 bis 100g, 
beim Schaf 3 bis 30 <r. Bei Heufütterunff ist 
ihre Menge v iel großtsr ab? bei Haferlülterung. 
^as die Entstehung der Hippursäure angeht, 
so hatte man beobachtet, daß einj^efnhrte 
Benzoesäure nicht als Benzoesäure, sonderu 
Hippuniaxe im Harn wieder erscheint. 
Ferner war wherffestellt, daß Benzol- 
ibltbiumliiige, welche durch Oxydatiuii oder 
Reduktion in Benzoesäure übergehen, eben- 
fiJk im Organismus sich zu Hippursäure 
garen. Dadurch fällt die Frage nach der 
Mrtrtehung der Hippursäure mit der Frage 
nek dar £utstehung der Benzoesäure zu- 
wnini. TJcber die Entstehung des zweiten 
JVi^rüiü^s. di'^ Glykokolls ( Aminoessigsiüire). 
^ eia Zer»etzuD|^iiirodukt des £iweii^ 
kmdit kein Zwcnel (s. den Artikel „Ei- 
'eißkörper"). Da man nun Hipjmrsäure im 
Harn hungernder Hunde und bei auäschUett- 
WNT JpInM^ost gefunden hat, so nimmt 
iMn in diesem Falle an. daß sie aus Pro- 
dakkii der £iweißfäulni3 im Darm entsteht 
^ dmelben entstdit das Phenylalanin 
(fliiniylaniiiiopropionsäure), daraus bildet 
'icli Piieiiyl|)ro|)ionsättre, wekhe im Körper 
" Betmifsäure oxydi^ iwd und sich mit 
%koki.ll zu Hippursäure paart. Wenn man 
wo Darm mit großen Dosen Galomel des- 



infiziert und die Daruifäulnis verhindert, 
so hört nach Bau mann die Hiupursaure- 
bildung beim Hunde auf. Man nat frilher 
die stärkere Ausscheidung von Hippursäure 
iui Harn der Pflanzenfresser auch auf 
stärkere Darmliulms nirflokgeführt, aber 
Versuche von Henne her «r, ^leißner und 
Sheuhard khren, daß die&e Anuühme nicht 
absolut richtig sein kann, daß vielmehr 
Substanzen, die in der Kutikularsubstanz 
der liohfaser vorküjuuien, die Mutter- 
substanzen der Benzoesäure seien, Loew 
nahm an, daß diese Substanz die Chinasäure 
(C,H, . (ÜH)4 . COüH Hexahydrotetraoxy- 
benzoesäure) sei. Andere nehmen an. daß 
die Benzoesäure aus dem in der Rohfaser 
enthaltenen Coniferin entstände, zumal da 
Fütteruntr mit Coniferylalkohol und Vanillin- 
säure eine vermehrte Uippursäureauäscbei- 
dung Yoranlassen. Neuere Versuche yon 
Vasilin haben ergeben, daß auch bei 
PUanzenfressern der Phenylalaninicomplex 
eine Rolle b« der Bildung aer HippnrsSure 
?pielt, in dem beim Hammel naeli Zufuhr 
von Pheaylalanin fast die Hälfte der theo- 
retlseh mAgliehen Menge ah Hippursfture 
im Harn erseht iiif Inwieweit me Darm- 
fäulnis bei die.sem rruze^üe eine Holle spielt, 
ist noch nicht aufgeklärt. 

F i \' u lu erscheint die zugeführte 
Benzueiiäure als Oruithursäure, indem 
sie sieh mit dem ESweifiaUcSminling Ornithin 
paart. 

Als Ort der Hippursuurcsyuthese ist die 
Niere anmnehmen. Durchblütungsversuche 
von Bunge und Schmiedeber-,^ an Hunden 
mit Benzoesäure und GlykokoU, auch Ver- 
suche mit Nierenbrei (Pfiflger, Kochs) 
und den Muttersubstanzen der Hippursäure 
haben diese Tatsache sichergestellt. Bei 
Kaninchen und FrSsehen scheinen auch 
andere Organe an dieser Synthese beteiligt 
zu sein. 

Die Hippursäure kristallisiert in farb- 
losen langen prismatischen halbdurch- 
sichtigen Nadeln, ist in Alkohol leicht löslich« 
in kaltem Wasser schwer luslicli, h'irhter in 
heißem. Beim Erhitzen sublimiert die HiDpur» 
säure bei IST" und bildet einen roten Rück- 
stand. Die sublinderten Prnd\ikte sind 
Benzoesäure, Beuzonitrii und Blausäure. 
Ans dem Harn wird de durch FÜlen mit 
Salzsilure und l^xtrahieren mit Essigäther 
gewonnen, mit 30% Salzsäure geeualten 
und aus dem Stickstoff des GlykokoOs die 
Hippursäure berechnet. 

8h) Phenacetursäure. In ähnlicher 
Weise wie Rftnnrastnre mit GlykokoU gepaart 
als Hippursäure austresehieden wird, koppelt 
sich Pheuvlessigsäure C^Hj . CH, . CüOH 
mit GlykoKon casammcn und kommt als 
Phenacetursäure CgHj.CHj.CO.NH.CH.. 
GOOH zur Ausscheidung, bie findet üica 



Digitized by Google 



192 



Harn 



in großer Menge (0,8 g im Liter) im Pferde- 
ham, kommt aber auch im Mensehenham 
vor. Sie stammt aus der bei der Eiweiß- 
liulnis im Darm entstehenden Phenyiessig- 
säure. Sie gleicht in ihrem Verhalten der 
Hippursäure. 

8i) Gepaarte Säuren, a) Gepaarte 
Sehwefelsfturen Aetherschwefelsiu- 
ren. Im Darm finden außer den Spaltunsren 
der NahruDgstitütte durch i^'eniient« noch mehr 
oder minder Btarke Fäulnisprozesse unter 
dem Einflüsse der Fäulnisbaktcrien statt. 
Aus dem aromatischen Bestandteile der 
Eiweißstoffe werden eine Reihe von Abbau- 

frodukten gebildet, wie Phenol, p-Kresol, 
ndol und Skatol und andere unbestimmter 
Konstitution. Die beiden letzteren werden 
zu Indoxyl und Skatoxyl oxydiert. Alle 
diese Stoffe werden resorbiert, gelangen ins 
Blut, werdea mit Schwefelsäure, die aus dem 
Schwefel des Eiweißes stammt, gepaart und 
gehen dann als Aetherschwefelsäuren in den 
Harn über. Die Paarung ders<>ll)eii erfolgt 
nach den Untersuchttnjren von Bau mann 
zum grulieu Teil iu der Leber (vgL den 
Artikel „Leber*'), Yielleieht auen in der 
^iere und Lunge. 

Zu derselben Gruppe gehören auch die 
in geringen Mengen im Jfenschenharn vor- 
kommenden Brenzkatechinschwefelsäure und 
die Hydrochinonschwefelsäure, die nach Ver- 
giftung mit Phenol auftritt. 

Die Gesamtmengen der Aetiier&chwefel- 
sSuren im Harn, die zum Tdl an Basen ge- 
biindeil sind, scliwaukt zwischen 0,094 bis 
0,620 g. Die Angabe über die Mengen dei 
Aethersehwefebiuren schwanken so sehr, 
daß es nielit nur uniiin<;l!ch ist, eine Mittel- 
zahl anzugeben, sondern auch die obere 
und untere Grenze nur einigermaßen sieher 
zu fixieren. 

ad) Phenol- und p-Kresolsciiwefel- 
s&ure. Phenolschweielsäure CjHj.SOgH 
und p-Kresolschwefolsihire C^Hj.CHj.SOaH 
kommen ak Alkalisalze im Harn vor. Die 
Menge der p-Kresokchwefelsäure ist im 
allgemeinen ^rnlier als die der Phenut- 
schwelei>iture. iiire Menge ist he^onders groß 
im Pflunzenfresserharn (l'fcrdcharn). Auch 
naeh Kinnahme von Phenol und hei 'j;ewissen 
Krankheiten ist ihre Menge v«rmoJirt. Sic 
entstammen der Eiweißfäutnis im Darm 
und wahrscheinlich dem Tyrosin. Man kann 
dieselbe nachweisen, indem ujan i'leideharu 
mit Schwefelsäure destilliert und in dem 
Destillat die Millonsehe Probe anstellt. 
Die Flüssigkeit färbt dann rosenrot. 

Mit Eisenchlorid färbt sich das Destillat 
blau und zwar mehr blauviolett, wenn 
Phenol überwiegt, mehr stahlblau, wenn 
das P-Kresol überwiegt. Bezüglich der 
quantitativen Bestimmung sei auf die Lehr- 
bücher der Harnanalyse verwichsen. 



/^/ä)Brenzkatechin8chwefeisäureund 
Hydrochinonsehwefelsftttre. Brenz- 

katechin CgHjfOHlj findet sieh reuelmäßig 
in kleineren Mengen im Menschenbarn, in 
grOSeren Mengen im Fferdeham, entweder 
als solches oder nh Aetherschwefelsäure. Es 
stammt aus der in Pflanzen vorkommenden 
ProtokatechiiwSnre (H0)^( gHaCUOH, da die 
Säure bei reiner Fleischt ütterung und auch 
bei Milchdiät fehlt. Sie kann aber auch 
von dem im Körper oxydierten Phenol 
herstammen. 

Hydrochiuon (J,H4(OHJ2 ist bis jetzt 
nur nach Gebrauch von Benzol und Phenol 
oder audi naeh Kiiifjabe von Hydrochinon 
selbst im Harn iiLs Aetherschwefelsäure nach- 
gewiesen. Von seinen Zersetzungsprodukten 
rührt die dunkle Farbe der „Karbolhanie" 
her. 

yy) Indoxylschwefelsäure. Das In- 
doxyl, das als Indoxylschwefelsäure CgH^- 
N.Ü.SÜgH im Harn vorkommt, ist das 
Oxydationsprodukt des Indolä. Das Indol 
entsteht im Darm durch Fäulnis aus dem 
Tryptuphan (Indolaminoprupionsäure. Vgl. 
den Artikel „Eiweißkörper"). Es wird 
resorbiert, zu Indoxyl oxydiert und mit 
Schwefelsäure gepaart. Das Alkalisalz 
wird I n d i k a n genannt. 

Die Indoxylmenge des Menschen (auf 
Indigo berechnet) schwankt zwischen ü bis 
20 mg pro Tag, im Pferdeharn ist die Menge 
2iimal 80 groß. Bei Flei8chko8t ist die Menge 
vermehrt. ESne Vermehrung der fodikan- 
ausscheidung findet sieh in pathfdo<jiseheni 
Zustande äberall da, wo eine vermehrte 
EiweiftfXulnis auftritt; z. B. bei Typhu^:, 
Darmeinklernmun^en, Cholera. Darmtubor- 
kulo&e, bei Abszessen, Magenkrebs usw. 

Der Nachweis des Indikans erfolgt in 
der Weise, daü man durch konzentrierte 
Salzsäure das indikan spaltet, das frei- 
gewordene Indoxyl dureh Oxydationsmittel 
zu Indiijblau oxydiert und dasselbe mit 
Chlurulurm ausschüttelt. Mau kann entweder 
nach Jaff6 frisch bereitete Chlorkalklösung 
oder nach Obermayer Eisenchlorid oder 
konzeutrirrtp SalpereLsäure benutzen. Es 
kommt hiiui'v^ \or, daß unter dem Einfluß 
von Bakterien das indoxylschwefelsäure Kali 
in der Blase oder im entleerten Harn schon 
zersetzt und oxyditTt wird. Man sieht dann 
l iiien rotschillernden Ucberzug auf dem Harn 
oder manchmal blaue Kristalle (Indigurie). 

66) Skatoxylscb wef elsäure. Nacn 
Fütterung mit Skatol konnte Rriejrer 
skatoxylschwefclsaures Ivali im Harn nach- 
weisen. Ob aber im normalen Harn Skatoxyl* 
Schwefelsäure oder andere Skatoxylderivate 
vorkommen, ist noch nicht sichergestellt. 

ß) Gepaarte Glukuronsäuren. .Vußer 
an Schwefelsäure werden auch die bei der 
Darmfäulniä entstehenden aromatischen 



Digltized by Google 



Harn 



193 



r; nippen an Glukuronsäure gepaart und 
*e:iini dh solche im Harn ausgeschieden. 
Die Ginkuronsäure, das erste Oxydations- 
produkt des Traubenzuckers wird im all- 
gemeinen weiter oxydiert, nur wenn aroma- 
lische Stoffe im Körper vorhnnden sind, 
viid sie an solche gepaart, nicht weiter 
zersetzt und im Harn ausgeschieden. Auch 
Kiiiüpl-r, riilorul, Tliynud. N!i|)htol paaren 
«cb mit Glukuioiisäure und in diesem Ifalle 
ist die GhikTtroiiaiiireatiMehddniig bedentend 
«■•rnii'lirt. l~>io (nukuronsänrc ist der Ik'- 
»uodteil des Harns» der die Linksdrehung 
denelbei veraiÜABt 

8k) Aromatische Oxysäuren. Bei der 
Dvmiäuhm entstehen aus dem aromatischen 
B»taiuheil des Eiweifies, dem Tyttmn, 
aiH-li ;ipiin:itis(die Oxysäuron als Zwischen- 
produkt und zwar die Paraoxyphenyl- 
migs&nre und die Paraoxyphenyl- 
propioQsäure. Ihre Mencrc ist sehr klein. 
Sie Knrmuen entweder als solche im Harn 
\ ' iMu r auch an Schwefebiure gebunden. 
Bei der Aikaptonurie kommt auch im 
Menschenharn die Homogentisin- 
ssure (DioxyphenyleseigBfture) und die 
Frolrufinsäure (Dioxyphenyl niilchs äure) 
bei akuter Leberatrouhie aie 0 x y lu a ii d e 1 - 
liire, im Kininohenharn Oxyhydro- 
paracnmarsäure, im PtVrrlp'viT Gfillus- 
siure und im Hundvli.uii Kyiiuren- 
Jäure (y-Oxy-ChinoIiii-^-Carboii8wue) vor. 

81) .\minosätiren und Amine. Nach 
den heute vorliegenden N'crsuchsergebnissen 
läßt ?ieh nicht mehr daran zweifeln, daß 
aitebim normalen Harn Aminosiaren vor- 
kvimnen. Mit Sicherheit ist nur das Vor- 
kitrniiu'n von Glyknkoll nachgewiesen. In 

^ithoiogie^cben Harnen hat man Leucin, 
vTosin, Histidin, Arginin und Cystin ge- 
funden. Von Monaniinen ist 5lethyl- 
amin, Trimethvlamint Cholin, No- 
Tsia, rm DUumimi Fntresciii ^fAr$r 
nethylendiamin^ und Cadaverin (Penta- 
methylendiamiii), von Guanidiuabkfimm- 
Gnfen Hethylfvanidiii und Dimethyl- 
pianidin fest^f^stellt worden. 

8m) Schwefelhaltige Verbindungen. 
Nach den üntenuehmiKenTon Geieheidlen, 
Miink, Külz, Bruylant kommt im nor- 
malen liarn des Menschen und der Tiere 
Hh Hianwatserstof f (CNSH) vor. Die 
Menge beträgt 0,0()3 l)is 0,11 g im Liter. 
Methjrlmercaptan (CH,-SH) ist von 
l!tencki nach SpwgdgeiMifi, von Rubner 
nach rifpiiß von Blumenkohl, Teltower- 
rüben und Rotkohl im Menschenharu auf- 
pefunden worden. Aethylsulfid (CjHj- 
^-CjHj). (ine widerlieh riechende Substanz 
i^t im iluiiUoharn nachgewiesen worden. 
Die Muttersubstaudiem tCrirper soU nach 
^ Untf'r>Tichiin!?eTi vf>n \i iihi^r^^ und 
Gresser eine Diälüyimcihyisuiiuuunibase 



sein. In Spuren soll auch Taurocarbamin* 
säure und Ghondroitinschwefelsäure 
vorkommen, ferner Cystin, das bei einer 
Stoffwechselerkrankuug, der Cystinurie, in 
größeren Mengen entleert wird. 

8ni S- und N-haltige Verbindungen 
unbekannter Konstitution. Im Harn 
sind neuerdings eine Reihe von Stoffen 
bekannt f^eworden, die Stickstoff- und 
schwefelhaltig sind, die wahrsclieinlicii in 
zum ESveiBstoffweehsel stehen, 
deren Konstitution aber vollständig unbe- 
kannt ist. Sie bilden einen Teil des soge- 
nannte „neutralen^ Sehirofeb. 

Zu diesen Säuren, auch Proteinsäuren [ge- 
nannt, gehören die Antoxyprotein- 
sinre, die Oxyproteinsaure, die 
Allnxyproteinsänrp, die Ur of orrin - 
säure, die stickstoffhaltige Säure unbe- 
kannter Konstitution von Hari nno poly- 
peptidartige Körper von Abderhalden 
und Pregl. Die verschiedenen Säuren sind 
besonders von Bodzinsky mit Gottlieb, 
D()nii)rn\vski und Paiiek, von Ginsberg 
und (iawinski untersucht worden. Sie 
bilden wasserlösliche, mit Alkohol fällbara 
Barytsalze und können durch QaeelcsUber- 
salze ausgefällt werden. 

Ihre Menge im Hain ist nicht gering. 
Nach den Untersuchungen von fiinsberg 
fallen im Menschenharn ungefähr 3,1 bis ö% 
des Gesamtstiekstoffs auf diese Protei nsäuren; 
im Hujideharn ungefähr 2"',. Andere Unter- 
sucliuntren von üawinski ergaben beim 
M( !iH( lien bei einer Gesamtstickstoffaus- 
scheidung 10,5 bis 18,5 g N, eine Menge 
von Proteinsäure-N = 0,56 bis l,2ü g = 
4,5 bis 6,8 % des Gesamt-X. Bei Milchkost 
sinkt dieser Anteil auf 2,9%. In patholo- 
gischen Fällen, Ikterus, Typhus, waren die 
Anteile H.tif)",., und 2,4 bis 1*4.7 des Gesanit-X. 

8o)UarnIarb8toife. Die typische Farbe 
dee lums ivfrd doreli eine Brfiie von Färb- 
Stoffen bedinjxt, von denen der wiehtifste 
das Urochrom ist. Außerdem kommen darin 
das Ürobilin, das Himatoporphyrin, das 
Uroerythrin und das Urorosein vor. 
Unter dem Einfluß von chemischen Acentien 
kennen femer aus den ▼endrieaensten 
Stoffen de? Harns, ebenso dnrrh Zersetzuncr 
des Harns unter den verschiedensten Be- 
dingungen eine große Rdhe von Farbstoffen 
entstehen, auf die hier niobt Biber einga- 
gaugen werden kann. 

a) Urochrom. Den typischen Hamfiwb- 
Stoff, d. h. den Farbstoff, der die normale, 
gelbe bis braune Farbe bedingt, bezeichnet 
man mit dem Namen Urochrom. Von 
verscliiedeneTi Korschern, Thudicluim, 
Garrod, Krumm, Hohlweg, Salomen 
und Mansiniistdas Urochrom aus dem Ham 
isiiliert worden; aber die .\niraben über 
Mengenverhältnisse im normalen tiarn, die 
BsailT. 13 



Digitized by Google 



m 



Harn 



Zu^ammenpetzun? und dir Eiacii?i'haftPTi 
des Ih ochroms divt'rgiercn .su sehr, daÜ waiir- 
scheinlich der Körper bisher ftberhMipt 
noch nicht rein dargestellt ist. 

Die Darstellung des Urochronis kann ent- 
weder dadurch geschehen, daß man den 
Harn nach Garrnd mit AinnKniiurnsulfat 
sättigt, wobei das ürochrom in Löö.ung bleibt, 
und dieser Lösung durch absoluten Alkohol 
den Farbstoff eiitzielit oder daß man den 
Farbstol'f nach Kraiiim mit Phenol iinti-r 
gleichzeitiger Sättigung mit Ammoniiini- 
sulfat extrahiert, oder daß man den Farl)>tol"f 
nach Mansini durch Tierkohle fixiert und 
die Tierkohle mit Eisessig extrahiert, wo- 
durch der Farbstoff «relost wird. Das Fro- 
chrom ist ein amorpher, gelber bis brauner 
Farbstoff. Es ist löslich in Wasser, Alkohol, 
AmmoniumsttUat, schwer löslich in Absolutem 
Alkohol. 

Die LösiMitren fluoreszieren nicht. Es hat 
kein charakteristisches Spektrum, p« zeicrt 
eine starke LichtauslüHhung der blau- 
violetten Strahlen, gibt im Ultraviolett 
keine Absorptionsstreifcn. Durch Einwirkung 
starker Minerakäuren l)ei höherer Temperatur 
entstehen schwarze wasserunlö.'^liche Körner 
(üronielanine). Auch die Ansichten über 
die Entstehung des Urochroms variieren. 
Kach Garrod steht das Urochrom in naher 
chemischer Beziehung zum ürobiün, während 
Dombrowski dasselbe für ein Produkt 
des Eiwcißabbaues bUt, ebenso wie die 
Proteinsäuren. 

] ß) U r 0 l> i 1 i n. Das Urobilin kunuiit 
nach den Untersuchungen von Saillet im 
norniaU'ii frisch entleerten ITarn nicht vor, 
sondern nur eiue Vorstufe desselben, das 
Urobilinogen, aus welchem Urobilin durch 
Einwirkung des Sonnenlichtes ent.steht. 
' Das Urobibn ist amorph, nicht hygro- 
skopisch, je nach der Darstellung braun bis 
rot. Es ist Inslicli in Alkohol. Amylalkohol 
ifnd Chloroform, wenig löslich in Aethcr und 
Essigftther. 

Durch vollständige Säffit;unii mit Am- 
moniumsulfat kann es tm dem Haru gefällt 
WCTden. Die neutralen alkoholischen Lö- 
sungen zeigen grüne Fluoreszenz. Die >iuirc- 
haltigen, alkoholischen Lösungen lluores- 
tieren nicht. Die sauren und neatralen, 
alkoholischen Lösuncrrn zeiEren ein breites Ab- 
sorptionsband zwischen b und F. Alkalische 
IJ&sungen zeigen einen etwas gegen das Rot 
gerückten, an b trrenzenden Streifen, ungefähr 
in der Mitte zwischen E und F. Der Nachweis 
des UrobiliBS geschieht durch Extrahieren 
aus dem Harn, durch sein siiektroskopisches 
Verhalten und durch die Fluoreszenzeigen- 
sehaft des ammoniakalischen Zinksalzes. 
Im nonnalen Harn ist >cine Men£re sehr 
gering, reichücber im Harn von Fieber- 



kranken, bei Lebercirrhose, bei ikterischen 

Krankheiten usw. 

Man hatte behauptet, daß das Urobilii 
identisch sei mit verschiedenen Abkömmlingen 
der Gallenfarbstoffe, des Hämatins und des 
Hämatoporphyrins. aber diese Frage ist 
noch nicht entschieden. Nach den Analysen 
von Garrod und Hopkins ist eine Identität 
mit Ilydrobilirubin ausfresehlos>en. Es ist 
aber wahrscheinlich, daß das Urobilin aus 
dem Bilirubin im Darm entsteht. Jeden- 
falls sprechen eine Keilu' von klini>chen Tat- 
sachen und Versuche von Ftschler dafür. 

7) üroerythrin. Bei der AnsscheiduiMr 
der harnsauren Salze als Sedimentum lateri- 
tium nimmt dieser, wie schon erwähnt, durch 
.Vnlagerung von Farbstoff ein ztegelmeÜ- 
artiges Ausselien an. Dieser Farbstoff ist das 
U r o e r y t h r i n. im normalen Harn kommt 
es nur m geringer Menge vor, vermehrt ist 
er bei fieberhaften Erkrankungen, starkem 
Schwitzen, bei Leberstörungen usw. Uroerv- 
thrin besitzt eine rosarote Farbe, ist leicht 
löslich in Amylalkohol, durch welchen es 
auch aus dem Harn extrahiert werden kann. 
Die Ldeung zeigt eine starke Absorption des 
Spektrums, Ueher die Entstehung ist nichts 
sicher bekannt. .Manche halten es für ein 
SkatolderiTat, andere bringen es in ^ 
ziehirag zum Bilirubin. 

d) Urorosein. Urorosein kommt im 
Harn als Chromogen vor, d. h. nicht als 
solche«, sondern in einer Vorstufe, aus der 
es durch gemäßigte Oxydation oder durch 
Spaltung entsteht. Bei Pflanzen nahrung 
ist seine Menge größer als bei Eiweißnahnmg. 
Besonders reichlich findet es sich im Kuh- 
harn und im Mensehenbam bei fieberiliafter 
Erkrankung. 

Aus dem Chromogen im Harn entsteht 
hei Zusatz von Säure bei gelinder Erw ärmung 
die rote Farbe des Uroroseins. Durch Amyl- 
alkohol wird es leicht aufgenommen und 
seine alkoholische Lösuni; zeif^t einen scharf 
begrenzten Abeorptionsstreifen zwischen D 
und E. Einige halten das TTroroscin fOr 
identisch rTiit Skatolrof. andere halten die 
Indolessigsäure für das Chromogen des 
Uroroseins. 

/) H:iina ! oporphyrin. Hänratojor- 
phyrin, ein Abkömmling des Hämatins, 
kommtim normalen Harn nur in ganz geringen 
Mengen vor, etwa 2 bis 10 mg pro Tag. In 
größerer Menge beobachtet man es besonders 
nach Trional- und Su1fonalver|iiftaii| und bei 
firhcrhafUn Erkrankungen. Die Farb*^ des 
Harns ist dann dunkel weimot. Der Nachweis 
geschieht durch sein spektroskopisches Ver- 
halten. Saure I.ösuniien zeigen ein zwei- 
streifigcs Spektrum und zwar einen Streifen 
zwischen C und D nahe an D, einen zweiten 
dunkleren und breiteren in der Mitte zwischen 
D und E, der gelbwärts noch eine wciter- 



Digitized by Google 



Harn 



195 



gehende AbsorDtion zeigt. Ueb«r die Eat- 
Btefaang der HSmatoporpbymirie kt nfelit 

siiheriN bekannt. Es handolt sich wahrschoin- 
üch um einen abnormen Abbau des Blutfarb- 
iMk, denen ürsaehen aber unbekannt sind. 

8p) Org:ani?ch(' Siluren. a) Oxal- 
säure. Oxalsäure kommt als normaler i 
Bntaadtdl des Hann vor. Die Menge Itaiin I 
bt- zu 20 nij? in 24 Stunden stpi^en. Sic ist 
hauptsächlich an Calcium gebunden und 
«aeMBt liiiif% ab Sediment in Brief- 
konvertform. Die Oxalsäure stammt zum 
Teil aus der Oxalsäure der Nahrung, die 
tet unverändert wieder ausgeschieden wird, 
mm Teil entsteht sie auch im Organismus, 
disieauch im Harn vorhanden ist, wenn man 
enddnrefreio Nahrung verfüttert; aber Uber 
die Art und Wei-t- dipscr Hildiuiir, ob die Oxal- 
iMie aus Eiweiß oder Kohlehydraten ent- 
itdrt oder in Beziehung zur Hams&ure- 
bildun^ steht, darüber sind die MwBwnge" 
noch vollständig geteilt. 

Jij)Bernstein8äure. Bernsteinsäure 
et sich normalerweise im Menschenharn, 
besooders nach Suargelgenuli und nach 
Aiparaginzufuhr. Diese Angaben, die be- 
loflders durch Versuche von Meißner und 
Shepbard g^tützt sind, werden aber von 
»nderer Seite, besonders von Salkowski, 
bestritten, so daß es weiterer Veieuelie zur 
flirung dieser Frage bedarf. 

Milchsäure. Von den drei Modi- 
ßabonen der Aethyliden-Uikhs&ure kommt 
Ii Bin die inaktiv» Girungimilokiiiire 
und die optisch aktive d-Fleisekmilok- 
siure Tor. 

Aaeb im normalen Mensebenhani iit lie 

von Jerusalem in geringen Mengen ge- 
fonden; in größerer Menge erscheint sie darin, 
ba hoebnadigera Snientoffmange], Pbos- 
phorAcrgiftung, Lebererlnankungen, starker 
Mu>kelanstrengung, Trichinose. Nach Leber- 
ex«tirpation bei Vtffeln und Fröschen tritt 
Milcbäure auf. ebenso bei Hunden nach 
Unterbindung der Lebei^etüße. Die Milch- 
Itee viid «08 dem Harn durch Extraktion 
oit Aether gewonnen und donh veraehiedene 
Bsiktionen nachgewiesen. 
• 4) FUehtige Vetteäuren Xudi den 
üntersuchungen von v. .laksch, Roki- 
tansky, Salkowski, Magnus-Levy ent- 
hält jeder Harn geringe Mengen flüchtiger 
Fettsäuren 0,008 bis 0,06 g |tro Tag und zwar 
.\mei8ensäure, Essigsäure, Propion- 
säure, Buttersäure. Unter pathologischen 
Vcrfaältni.ssen können diese Mengen verändert 
•Ä. Bei vorwiegender Mehlnahrung soll 
d» Menge derselben steigen. Ebenso bilden 
ndl bei der ammoniakaliscben Gärung größere 
Mmgen. .\1s Muttersubstanz kommen außer 
dm Kohlehydraten auch Eiweißkörper und 
kModen AminoiSnrea in Betracht, da aus 
kbUrai dureh Vt»hk aUe Fettsioren von 



der Ameisensäure bis zur ICapronsäure eut- 
stehen können. 

8q) Acetonkörper. Unter Aceton- 
körpern versteht man eine Beihe von Körpern, 
die sieh sovnU ebnniseb wie pbyriolofiseb sebr 

nahe stehen, im normalen llani nur in sehr 
geringen Mengen vorkommen^ dagegen bei 
Erkruikiingeii, beeonden bei der Znekw- 

kranklieit (Diabetes iiielliitt>) in schweren 
Fällen in großen Quantitäten erscheinen und 
prognostisch von grofior Bedentnng shtd. Ek 
sind dies die ^-OxvbuttersäureCH . rTT 
. OH . CH, . COOH; welche durch Oxvdätion 
leicht in die Acetessigsäure CHs.dO.CH| 
COOH und letztere durch CO^ Abspaltung, in 
Aceton CH3.CO.CH3 übergeht. Die Menge 
der Acetonkörper im normalen Harn beträgt 
nach V. Jaksch 0,01 g. Die höchst beob- 
achtete Menge beim Diabetes betrug 56,8 g 
pro Tag. Beim gesunden Menschen kann 
ebenfalls die Acetonkörperausscheidung 
steigen, wenn in der Zusammensetzung der 
Nahrung ein Mangel an Kohlehydraten ein- 
tritt, also bei absoluter Kohlehydratentzie- 
hung, im Hunger und bei Erkrankungen, 
wenn die Kohlehydrate in dem Organismus 
nicht weiter oxydiert werden. Auch bei 
anderen Omnivoren tritt di^elbe Erschei- 
nung auf. Als Muttcrsabetansen der Aceton- 
körper kommen nach den neueren Unter- 
sucnungen im wesentlichen die Fette in Be- 
tracht und zwar die Fettsäuren derselben, 
spezielldie Buttersäure, während das Glycerin 
an der AeetonkOrperbildung un beteiligt bleibt. 
Aber Untersuchungen von iMiibdcii und 
seinen Mitarbeitein, von Baer und Blum 
und von Anderen haben gezeigt, daß aueh 
aus Eiweiß, wetiitislens aus Spaltungspro- 
dukten desselben, Acetonkörper entstenen 
können. Und swar baben siemtrebVersvebe 

an der idifrlebendcn T.eber bewiesen, daß 
die Leber der Ort für die Acetonbiiduncr ist 
nnd daS anßer ans Buttersäure und />-( »xy- 
buttersäure sich auch Leu ein, Tyrosin, 
Phenylalanin und andere aromatische Stoffe 
an der Aoetonlnldung beteiligen können. 
Aber es mfisscTi außer Eiweiß und seinen 
Spaltunjisprodukten noch andere Stoffe an 
der AeetonkOrperbildung Anteil haben, weO 
Falle bekannt sind, wo die Acetonkörper- 
ausscheidung größer ist als die Gesamt- 
menge des umgesetzten Eiweifies. 

Der Nachweis des Acetons geschieht 
durch die Liebensche Jodoformprobe, in- 
dem man den Harn destilliert und im Destillat 
mit konzentrierter NaOH und .T(Hlj()dkalium 
eine Jodolormbilduii'^ erhält, die dureii ihren 
Geruch und ilire Kristallform nachzuweisen ist. 
Nach (iunning stellt man die Probe besser 
mit Ammoniak und einigen Tropfen alko- 
holischer Jodtinktur an, um eine Verwechse- 
lung des Acetons mit Alkohol und ^Udohyd 
zu vermeiden. Die quantitative Bestimmung 

18» 



I 



Digitized by Google 



196 



Harn 



Harns und 
lluppert- 



führliche Untcrsuchuiisj iibp'- li= f*"itT.iu<- 
scheiduni^ im normalen und jtatholoijivchen 
Harn ausgeführt. Er hat zunächst die Fett- 
ausseheidunf? während längerer Ziit hindurch 
im 24stündigen Harn von 5 rrakiikanten 
des Laboratoriums bestimmt und erhielt 
dabei folgende Werte: 



Nr. 


Unter- 
surhungs- 


Fettgehalt in 24 Stunden 


Maxinnini 


^fiIlI!llllnl 


Mittel 


1 

2 

3 
4 
6 


8 
5 
4 
4 
4 


0,0075 

0.014.? 
0,0049 
0^0096 
0^0090 


0,0126 
0,00? 2 

0,0034 
0,0053 

0,0025 


0.0144 

0,0<H)2 

0,0044 
o,oo7<> 
o,oo6S 








Mittel 


0,0085 



geschieht durch Doslillatinn de«: 
Bestimmung dv^ Act'tun^i nach 
Messinger. 

Acetessigsäure gibt mit Eisenchlorid eine 
bordeauxrote Farbe. Wenn die Reaktion 
undeutlich ist, filtriert man vom Eiseiipbos- 
phat-Niederscblag ab. 

/^-Oxybuttersäure kommt nm vor, wenn 
die Eisehchloridreaktitin jo^itiv austicfallen 
ist Man bestimmt dieselbe nach ihrer Iso- 
lieron^dureh ihre spenfisehe Drehung (links). 

8rj Eiweiß, Fett und Knhleli vdratf. 
a) Eiweiß. E» besteht kein Zweifel daran, 
daß unter normftlen Verhiltnissen geringe 
iiL'on von Eiweiß in jedem Harn vor- 
koHiuien, die sich zwar mit den gewöhnlichen 
ESweiBreaktlonen nieht nachwasen husen, 
sondern zu deren Nachweis der Harn erst 
besonderer Behandlung bedarf. Die Menge 
beträgt nach Mörner 36 mg im Mittel nro 
Liter TTarii. Außerdem kommt es unter den Die Menge der täglieheii Fettausscheidun? 
verschiedenüten Bedingungen, auch unter 1 zeigt nicht nur große individuelle Sihwan- 
phjrsiologischen Verhältnissen, zu einer ab- { klingen, sondern auch für ein und dieselbe 
normen Durehlüssiirkeit (ier Nieren für Versuchsperson starke Tagesschwankungen. 
Kiweii^ und Auftreten desselben im Harn Bei licren und Menschen kann es aber 
(ph ysiologise he Albuminurie, tran-jnach abnormer Fettfütteruag oder Mib- 
sitorisehe Albuminurie). kutaner Fettzufuhr zu einer vermehrten 

Eiweiü kann nach grölSeren Muskel- Auä^cheidung von Fett kommen, so dali 
anstrengungen, Zufuhr großer Mengen von Fettaugen od«r Fettpartikelchen auf dem 
Eiweiß, nach kaltem Baden usw. im Harn Harn schwimmen, bchöndorff fand hei 
auftreten. 1 Fütterung eines Hundes mit 300 g Schweine- 

Die Eiweißstoffe sind gewöhnlich Albumin schmalz pro Tag 0.126 g Fett im Harn, 
und Globulin. K< kommen aber aueh Albu- Sakaguchi fand im Selbstversuche bei einer 
mosen, Peptone, Nukleoalbumine, besonders Fettaufnahme von 223 bis 254 g pro T^ 
unter pathologischen Verhältnissen, vor. Der eine maximale Fettausscheidung von 0,034 g 
Nachweis des ?3iwei6es im Harn geschieht in 24 Stunden, während normalerweise bei 
durch die Kochprobe oder die Hellersche einer Fettaufnahme von 17 bis 25 g der 
Ringprobe, oder die Probe mit Kssigsäure Fettgehalt des Harns im Mittel 0,0109 g in 
und Ferrovyankalium, die quantitative Be- 1 24 Stunden betrug. Unter patboli^ischen 
Stimmung mit dem Esbachschen Albumino-' Verhältnissen boi Chylurie, «ner Tropen- 
nieter, welclie-ä auf der Fällung des Eiweißes ' kranklu-it, die durch einen i*ara.-;iten. Filaria 
durch Pikrinsäure beruht (vgL den Artikel 1 sanguinis, hervorgerufen wird, bei Läpämie, 
„Ei weiBIrörner'O- I erhöhtem Fettgehalt des Blutes, bei fettigem 

ß) Kett. \aeh den Unter.^^uchuniren von Zerfall von (leweben kann es zu einer 
Reale, Giurama und Lusibelli läßt sich starken Ausscheidung von Fett im Harn 
im normalen menschlichen Harn das Vor- 1 kommen, bei Chylurie fand x. B. Kakinchi 
handen^^ein von ätherlösli In ti Siili ( uzen 0,423 g hochmole'knlarr Fettsäuren in lOOccra 
nachweisen. Sie erhielten in 24 Stunden 0.44 g Uam. Sakaguchi hat auch in patbologi- 
Aetherextrakt (physiologische Lipurie). IsehenFSHen die Fettansscheidung untersucht 
Ferner hat Miirner darauf aufmerksam Bei Nieronerkrankunt^'eii war manchmal ein 
gemacht, daß im normalen Menschenharn . vermehrter Fettgehalt des Harns zu beob- 
hochmolekulare Fettsäuren enthalten sind, achten, manehmal auch nicht Bei Zucker- 
Hybinette hat in 10 1 den (iehalt an hoch- harn. Tuberkulose der Lungen. Ikterus und 
luolekularen Fettsäuren (Stearinsäure, Palmi- Lebercirrhose konnte er keine deutliche 
tinsäure, Oelsäure) zu (),0166 bis 0,25 g be- 1 Vermehrung der Fettausscheidung naehwei* 
stimmt. Kakiuchi hat die Versuche sen, ebensnweiiitr bei Knochenbriichen !ind 
Hybinettes mit der besten, jetzt bekannten Knochenresektionen, während S( ril)a be- 
Hethode der Fettbestimmun? von Kuma- hauptet, daß nach jedem Knochenbruch und 
gawa-Si)*o narh^eprüft und in 10 1 Harn jeder Knochenieäwtlon Fett im Harn auf* 
0,024 g noclinidlekularo Fettsäuren gefunden, trete. 

Auf Veranlassung Kakiuchis hat kürzlich y) Kohlehydrate. gilt heute als 

Saka«riirhi fRiorhemische Zeit-chr. Bd. 48 sicher erwie«en, daß der normale Harn 
ä. 1, l'^id) mit dessen Methode eine aus- Spuren von Traubenzucker enthalt 



I 



Digitized by Google 



Harn 



197 



Eine jroßp Rciho von Forsdicrn li;U diese 
T»ts«cbe fwtgeü teilt. Kürzlich hat Schön- 
dtiH aH einer Mbr erapfindlielieB M«tlrade 
Ib MHialaD Harn von Studenten. I>iotHTn 
AniltMltMl 0.0106 bis 0.0274%, im Harn von 
Mdatn. die tim groBe Menfe ▼<» KoU«> 
hydrat^n (80O g) erhalten bis zu 0,1% ge- 
iud^ Unter patholugiscben Verhäit- 
liMn (Diabetes) ist me Zuelcennenge 
^nz kolossal gesteigeort (vgL den Actiliel 
„Leber"). 

6s) Fermente. Von Fermenten sind 

bis jetzt PfMKiii. Labzymogen, Trypsin und 
diistaUäches Ferment nachgewiesen. Man 
froher an, da8 es sich bei den Fer- 
des HaoiB nm solche handelt, die 



oder Tonnenfonn, .^aiires harnsaures Natrium 
als kristallinisches Pulver, oxakaurer Kalk 
(BriefknTeitfonn) sich anseobeiden. bn 
alkalischen Harn kommen als SiMliniente 
hauptsachhch suures harnsaures Ammonium 
in mnnen Kugeln oder morgenstemartiff, 
l^hosphenwirer Kalk als kristallinisches Pul- 
ver, Ammoniammagnesiumphosphat (Tripel- 
phosphat) in Sargdeckelform vor (Fig. ^. 

T nter patholos^ischen Vorhältnissen 
können die Sedimente schon in der Blase und 
in den Harnwegen ausfallen und zur Bildung 
von Harnkonkrementen ^Blasensteinen) Ver- 
anlassung geben. Auf die organisierten 
Sedimente, die bei Nierenknukheiten anf* 
treten, kann hier nicht eingq;angen werden. 




Hanuiurekiiftalle. 



Ozabamer Kalk. 





äaures haipMures Aaunonium. Ammonium-Magnesiumpho^hatk 

Fig. 8. Hanuedfamente. 



Uth Ausübung ihrer Funktion im Verdau- lo. Pathologische Harnbestandteile, 
■i^kanal rückresorbieirt nnd dann im Harn Fä, ist nicht möglich hier alle die Körper an- 
Msgeschieden werden, man erörtert heute zuführen, die naeh Zufuhr von Arzneimitteln 
»her auch die Möglichkeit, dali dieselben am oder von anderen Körpern im Harn auftreten. 
Ort ihrer BUdjmg ins Bint gelangen nnd dann in dieser Beziehung muß auf die ausftthr- 
durch die Nieren ?ezerniert werden. liehen Handbücher der Harnanalyse ver- 

9- Harnsedimente und Harnkonkre- wiegen werden, hier sollen nur die wichtigsten 
mente. Bei der Besprechung der physika- 1 besprochen werden. 

üschen Eigenschaften des Harns haben wir loa) Eiweiß. Der normalerweise nur 
fwfhen. daß normaler saurer Harn im in Spuren vorkommende Eiwei^ehalt des 
irischen Zustande klar ist. /Vlkalischer Harns kann bei einer Reihe von Krankheiten, 
Uun ist trübe und kann Sedimente ab- besonders Nierenerkrankungen, bedeutend 
«*ieiL Wenn frisch gelassener saurer Harn gesteigert sein. Es bandelt sich meistens nm 
nkaltPt, so können auch bei sauier Reak- Albumin und ( llohulin. zuweilen treten auch 
tion Uacnsäure in Drusen oder in Wetzstein- 1 Albumosen und Peptone auf. Die Menge ist 



Digltized by Google 



196 



Harn — Hftite und Hftrteprafong 



inpi««tensi kleiner als 5 p. m., sie kann aber 
auch größer sein bis zu 10 p. ni., ja es mid 
sogar Fälle von 80 p. m. beobachtet worden. 
Eine besondere Bedeutung hat der Bence- 
Jonessche £iweißkör{>er, der bei Knochen- 
markerkrankungen, bei Osteomalacie Mwie 
bei Leukämie im Harn gefunden ht. 

lob) Blut und Blutfarbstolie. Bei 
Blutiiny;en aus den Harnwegen kann mit dem 
Harn Blut mit noch unveränderten Erythro- 
cyten ausgeschieden werden, die »ich im 
Sediment des Harns nachweisen lassen. Von 
dieser Hämaturie unterscheidet man die 
H&moglobinurie, bei der der Blutfarb- 
Ktoff in I-üsunti (McthiinuJtrlobin i zur Aus- 
scheidung gelangt, und unveränderte Hiut-i 
kOrperchen nieht mehr vorliandeii sind. Die ' 
Ilämofrlobiimrie ist nach schworen Infek- 
tionen, nach schweren Verbrennungen, nach 
Injektion artfremden Blutes, nach Vei^f- 
tuntreii mit Arsen beobachtet worden. Bei 
der Hämoglobinurie beobachtet man manch- 
mal ein Sediment, welches die ausgelaugten 
Stroniata der roten Blutkörperchen enthält. 
Zuweilen kommt im Harn auch Hämatin und 
H&matoporphyrin vor. 

Der NTaAiweis des Blutes und des Hämo- 
globins erfolgt entweder mikroskopisch durch 
den Nachweis der roten Blutkörperchen, 
chemisch durch den Nachweis des Eiweißes 
des Blutes, oder durcli die Darstellung der 
Teichmannschen llaniinkristalle, oder 
Fpektrdskopisch durch den Nachweis der 
lür llanioglobin typischen Absorptions- 
etreifen (vgl. den ArtiKel „Blut"). 

loc) Galle und Gallenbestandteile. 
Wie in dem Artikel „Leber" auseinander- 
gesetzt ist, kommt es in pathologischen 
Kälirn zu einer Rückre-orption von Galle. 
Uebertriit derselben in die Lymph- und Blut- 
bahn und zur Ausscheidung ihrer Bestand- 
teile, der Gallenfarbstoffe und Gallensäuren, 
durch den llaru (Ikterus). Der ikterische 
Harn sieht tief braun aus und sein Schaum 
ist zitronengelb. Die Gallcnfarbstoffe werden 
durch die limeliusche, die Gallensäuren 
durch die Pettenkof ersehe Reaktion darin 
nachgewiesen. 

lod) Kohlehydrate. Normalerweise 
koinint . w ie wir oben {gesehen haben, 
Traubenzucker nur in Spuren im Harn 
vor. Bei Erkrankungen, besonders der 
Zuckerkrankheit, kann seine -r zum 
ungeheuer gesteigert sein bis zu iUOO g und 
darober. Ueber die Terschiedenen Formen von 
Diabetes, über die Tferkunft des ausgeschie- 
denen Zucke» vgL den Artikel „Leber". 

Sowohl zum putativen wie cum quanti- 
tativen Nachweis werden die Haupteigen- 
schaften des Traubenzuckers bcnutat, die 
er wie alle Monosaccharide besitzt. 

1. Er reduziert Metalloxydc. 

2. Er ist durch Hefe vefgärbar. 



3. Er dreht die Ebene des polarisierten 

Lichtes nach rechts. 

4. Er bildet mit Phenylhydrazin charakte- 
riBtische, durch ihre Farbe und Kristall- 
form ausgezciehnete Verbindungen 
(Glukosazon). 

Zum qualitativen Nachweis dient von 
den Reduktionsproben hauptsächlich die 
Trommersche Probe in der Modifikation 
von Worni-.Müller und die Nvlandersche 
Probe, ferner die Gtirprobe und die Phenyl- 
hydrazinprobe. 

Quantitativ wird der Zucker im Uam 
am einfachsten durch den Polarisations- 
apparat bestimmt. Ks t;ibt auch Methoden 
die, wie die Fehlingsche, die Bangscbe und 
die Bertrandsehe die ESgensenaft des 
Traubenzuckers, alkalische Kupfersulfat- 
lösung zu rotem Kupferoxydul zu reduzieren, 
oder die G&rffthigkeit desselben (GSnincs- 
: ii!iri luMi") zum ijuantitativen Nachweis des 
Harnzuckers benutzt . haben. Außer dem 
Traubenzueker sind im Harn von anderen 
Kohlehydraten folL'ende nachErewipscn : Fru k- 
tosc (Lävulosc) bei der Lävuiosuric, Milch- 
zucker im Harn von WSehnerinnen liei Milch- 
stauunfj, auch im Harn von Säuglingen bei 
Verdauungsstörungen, Maltose im diabe* 
tischen Harn, Pen tosen (.\rabinose) bei 
Pentosurie, Inosit bei Diabetes und Poly- 
urie, femer tierisches Gummi, Gly- 
kogen. 

Literatur. C. Xenberg, Der Harn «oirie dü 
iUnigtn Aua$eh«idung€» vnd KSrpafüttigktütm 
von Men§eh «nd Tur. t Bände. Berlin 19U. — 

Neubauer- Huppert, Analijff <!■•« Jfarn». 
11. Avß., ? Hände. Wittbader, }9!<j und 191S. — 
.B. Spaelh, l 'iii'r.turhmxj d' .i ITariiM. Lei\f 
tig m», 4. Avß. — Nagels Handbuch dtr 
I^ytiologl«. Band t, KapiM Barn vnd Bar*- 
auttcheidung. — Oppenheimer» Handbuch der 
Biochemie. Hand III. Teil I. Kapitel Tätig- 
keit der Xicrr und J['irnh''Mtandleile. — O. 
Uammar»tenf Ldtrbuch der phj/aioktyitcken 
ChgmU. WMM*n 1910, 7. fopitof Hont. 

B. SeKÖndorff, 



Hftrte lud HlrtipriUiuif . 

1. Die ndnendonsehe Härteprüfung. 2. I>ic 
absolut« HArte naen Herts. 3. Die technisch« 
Hftrteprafung. 4. Beziehiineen der HSrte xa 

anderen mechani-^rhen, physiknlisrhon und che- 
nii.schon F.i^cti!i«-hait«n: a) Beziehungen zur 
Festigkeit und Fließgrenze; b) Abhängigkeit 
der liartf von den kristallinischen Kichtungen; 
i) Abhängigkeit von Temperatur; d) Bcsie« 
Hungen zu cnemischen Grüßen. 

I. Die mineralogische Härteprüfung. 
Unter Härte versteht man schlechthin die 



Digltized by Google 



Harte und Härteprüfung 



199 



Videntandsfähigkeit gepen Eindringen eines 
fremden Körpers. In der mineralogischen 
Pnxi« werden zwei Körper am einfachsten 
dadurch an Härte verglichen, daß man 
mit scharfen Ecken oder Spitzen des einen 
Körpers den anderen zu „ritzen" versucht. 
Der Körper, der an der Oberfläche des 
Mderen einen Ritz erzeugt, wird als der 
härtere bezeichnet. Durch die Ritzprobe 
vermaj; man die Mineralien nach ihrer Härte 
XU ordnen: man hat in dieser Weise eine 
«genannte „Härteskala" aufgestellt, d. h. 
eine Reihe bekannter Mineralien, die beim 
Yerpieich mit anderen als Normalkörper 
feen. Die am meisten verbreitete Mons- 
ithe Härteskala enthält folgende zehn Mine- 
nbeD: 

1. Talk, 

2. Gips, 

3. Kalkspat, 

4. Flußspat, 

5. Apatit, 

6. Feldspat, 

7. Quarz, 

8. Topas, 

9. Komnd, 
10. Diamant 

Die Härte eines beliebigen Körpers 
wird nun in der Weise geprüft, daß man 
sie durrh Ritzproben zwischen zwei Glieder 
der Härteskala einreiht; als „Härtezahr* 
wird dann entweder die Ordnungszahl der 
betreffenden Stufe angegeben oder der 
Mittelwert der Ordnungszahlen der beiden 
Iformalkörper, zwischen welche der be- 
treffende Körper gehört. So hat Glas die 
Härtezahl 5.ö da Glas Feldspat ritzt, aber 
rom Quarz selbst geritzt wird. 

Die zu den ersten beiden Härtestufen 
gehörenden Körper sind dadurch leicht er- 
kennbar, daß sie mit dem Fingernagel ritz- 
bir sind. Ein eiserner Nagel ritzt die ersten 
vier Glieder der Skala, die letzten vier 
ritzen — wie schon erwähnt wurde — eine 
Glasscheibe. Korund und Diamant sind 
feeipet. das Glas zu schneiden. Die Härte- 
uhlen über 6 kann man auch dadurch 
erkennen, daß die betreffenden Körper vor 
dem Stahl funken. 

Der Vergleich mit der Härteskala liefert 
kein quantitatives Maß für die Härte, sÖndern 
Dir eine Reihenfolge der verschiedenen 
Stoffe, geordnet nach ihrer Härte. Zur 
quantitativen Härtemessung wurde das Ritz- 
verfahren zuerst von Seebeck (1833) ans- 
?ebildet, durch Konstruktion des sogenannten 
Skierometers (Fig. 1). Bei diesem Apparat 
*ird stets dieselbe Spitze (aus Diamant oder 
«lishartera Stahl) zur Erzeugung des Ritzes 
b*nntzt, und zwar unter einer, der Messung 
^»«glichen Belastung, während der Probe- 
w^pw an einem kleinen Wagen unter der 



Spitze vorbeigeschoben wird. ^Vls Slaß der 
Härte kann man die Belastung ansehen, 
die nötig ist um einen Ritz (eventuell von 
bestimmter Tiefe) zu erzeugen oder aber 
man hält die Belastung konstant und mißt 
die Ritztiefe oder die Ritzbreite.^) 

Außer des Ritzverfahrens benutzen die 
Mineralogen zuweilen auch andere Verfahren 
um ein Maß für die Härte zu gewinnen. So 
ist es vorgeschlagen worden, den Probekörper 
durch ein mit bestimmter Kraft angepreßtes 
rotierendes Scheibchen abzuschleifen und 
die Härte nach dem durch gewisse Anzahl 
von Umdrehungen erzielten Gewichtsverlust 
zu beurteilen. Andere Experimentatoren 
pressen die Diamantspitze unter gewisser 
Belastung in den Probekörper ein und messen 
die Einaringungstiefe oder die Belastung, 
die zur Erzielung einer bestimmten Tiefe 
notwendig ist. 

2. Die absolute Härte nach Hertz. 
H. Hertz war der erste, der den Vorgang 




Rg. 1. 



beim gegenseitigen Eindringen fester Körper 
auf Grund der Elastizitätslehre näher unter- 



*) Es wurde auch versucht, das Ritz verfahren 
für Metalle in die Technik einzuführen, doch 
wurde es durch die Kugeldruckprobe (s. unter 3) 
verdrängt. 



DIgitized by Google 



200 



Harte und H&rteprflfuog 



suchte. Namentlich ist es ihm gelungen die 
Abhän^gkeit der Größe der DrucKflächc 
von den Kriiinniunusverliältnisseii iler sich 
bertthrenden Körper und von der Belastung 
abzuleiten (vgl. den Artikel „Elastizit&t''). 
Nun lag die Idee naho, die Härte, d. h. die 
Widerstandsfähigkeit g^en Eindringen durch 
den nuttteren Draek aul die Druckfliclie 
^Belastung, bezogen auf die Flächeneinheit 
aer Druckfläche) zu messen bei der Be- 
lastung, die bei Zusuinnenpressen der beiden 
Kör^ier den ersten Riß zur Folsje hat. etwa 
BO Wie die Zugfestigkeit, d. b. die Widerstanüs- 
lähigkeit geiles Zeireifien durch die Spannung 
(Belastung auf die Flächeneinheit de? Qiier- 
schuittes) gemessen wird, die im Moment de;; 
Zeneißens erreicht wird. Hertz schlug vor 
rwei Kugeln oder eine Kugel und eine ebene 
Fläche — beide aus dem zu uiiieräuchenden 
St(»ff — als Probekörper zu benützen, so daß 
beim Versuch Überhaupt kein fremder Körper 
benutzt wird, der zum V'ergleich heransjpzogcn 
oder als Normalkörpcr dienen müßte. Man 
kann dalier die von Hertz vorgeschlagene 
(iruUe im Gegenteil zu der mineral(^ischen 
„relativen" Härtezahl ab „abeolutes Uaß** 
der Härte ansprechen. 

Die erste Schwierigkeit, die der Ein- 
IflhrUBg der absoluten Härtemessung sich 
entüei^pn? teilt, besteht darin, daß durch 
das Zu.>^uiunien pressen ein Kiü mir bei i-pru- 
den Stoffen ent.steht; bei plastischen 
und zähen Materialien (vgl. den Artikel 
„Festigkeit") wird ein bleibender Ein- 
druck ohne Riß erzielt. Die Härtezahl 
müßte also durch jenen Wert des mittleren 
Druckes zu me:«sen sein, der zuerst bleibende 
Aenderungen hervorruft. Nun ist dies 
bereits bei sehr kleinen Belastungen der 
Fall, 80 daß die BeBtfmmunt^ dieeer Grenz* 
belastun^; M-Iir schwer ist. Aber auch bei 
spröden Stoffen erwies sich das Kriterium 
der ersten Rißbtldung nicht als genügend 
sichere Grundlage zu einem praktischen 
Meßverfahren. Die von Hertz vorgeschlagene 
Härtezahl, der mittlere Druck im Mnment 
des Bruchs (d. h. die durch die T>ruck- 
flavhe dividierte Belastung, die eine ge- 
fährliche Zugspannung am Rande der Druck- 
flächo zur Folge hat) sollte nacli der 
Theorie unabhängig sein von der Krüiuniung 
der bdden Kugeln. Nun fanden einige 
Autoren (Stribeek und Schwinning) 
diese Regel gut be^lätigt, dagegen fand 
AuerbachV), daß die Hertzsche Härtezahl 
— bei Berührung einer Kugel mit einer 
Ebene — mit der dritten Wurzel des 

') Zui l'tt liHik der absoluten Härteprüfung — 
wie sie durch .\uerbaoh ausgebildet wurde — 
sei bemerke, dafi mau bei doccluiehtigen Köipem 
an besten eine Kugellinse als Probekfirpcr nnd 

gli'ichzeif iL' itiin h die Linse nu'tti ts i-tTic!* Hlkro* 
skops die KiÜbildung bcubüriiten kaiui. 



Krümmunphalbmessers umgekehrt pro* 
portional ist. Diese Schwierigkeiten hatten 
zur Foltie. daß das llertxsche Verfahren 
in der Härteprüfung sich nicht sehr einge* 
bürgert hat, allerdings sind sämtliche neuere 
Harte))rütunirsinethoden der Technik durch 
die Uertzschen Untersuchungen augeregt 
worden. 

3. Technische Härteprüfung. Fn|)pl 
und Schwerdt modifizierten den Hertz- 
eichen Vorechla^ zur Härteprttfuniit dadurch, 

daß sie die Kugeln durch zwei L'leiche (luer- 
gelegte Zylinder ersetzt haben, da aiese 
praktiaeh Iwcliter herzustellen sind. Am 
meisten bat jedoch die von Brinell ein- 
geführte Metnode der „Kugeidruckprobe** 
Anklang gefunden. Diese unterscheidet 
sich von der Hertzschen Anordnung q:erade 
in den zwei von Hertz als wesentlich be- 
traohteten Punkten: erstens verzichtet 
man darauf, zwei Probekörper nw" demselben 
Material gegeneinander zu pressen, sondern 
man greift auf die Vergleiclismethode zurück, 
indem man den einen Körper >tets durch 
dieselbe harte Kugel (zumeist au.'' ut^ liartetem 
Stahl) ersetzt, zweitens mißt man nicht 
die Elastizitätsgrenze oder liruchi^reiize, 
sondern die bleibende Druckfläche, die durch 
eine bestimmte feste Belastung erzeugt 
wird (Fig. 2). Man verzichtet somit auf die 




Flg. 2. 

theoretischen Vorteile der absoluten Härte- 
messung um eine praktisch bequeme Methode 

zu erhalfen. 

Prakti.sch wird die Kugeinruckprube in 
der Weise ausgeführt, daß die gehärtete 
Stahlkugel durch die Festigkeitsmaschine 
in eine eben polierte Fläche de.s l'robe- 
körpers eingepreßt und nach Entfernung 
der Belastung der Durchmesser des Dnick- 
kreises niiiiels eines Mali.stabs oder mikrosko- 
pischen Komparators gemessen wird. In 
neuerer Zeit sind eigene kleine Härteurüfungs- 
maächinen konstruiert worden (Martens), 



Digitized by Google 



B&ne und H&rtaprQfang 



20t 



\m denen die bestimmte feste Belastung 
tziuneist 3000 kg) automatisch eingestellt 
wird. Die Härtpprfifunf^ wird in dieser 
W«üe meistens bei Metallen durchgelührt 
ESne Modifikstioii der Kugeldruck probe 
h-^'j'ht darin, daß die Kugel nicht durch 
iJloiählicii steigende Bdwtuiig, sondern stoß- , 
niM — etwAdiueli dn fidtendes Gewicht — ' 
ein^rfickt wird. Nach einm anderen 
Yotvcblag (Lud Wik) wiid die Kugel durch 
«Hn K^i^ «netzt (nimeiBt mit W)^ Oeff- 
nimi:): die:^ hat der Kugelprob' j-( i'-enüber j 
deü Vüf teil, daß bei fort8«hreiteuder 6e- 
hstung die geometrische Atthnliohkeit be- 
n.ihrt bleibt. 

4. Beziehungen der Härte zu mecha- 
■bchen.pbfsikalitelieB.chemischenEigen- 

schaften. 4a) Beziehuns^en zur Festii;- 
keit und Fließgrenze. Biineli hoffte 1 
W Enffthnini: seinee Vniahrens die kost- 

spitligen Fes tiu'keits versuche an eiu'ens dazu 1 
beri^estellten Probestäben durch die Härte- 
prüfung enetsen sn können, die nur die Her- 
ikHimii einer chenen Flüche an dem zu 
prüfenden Körper benötigt Er nahm 
aaf Grund setner ersten Verroehe an, daß 
die „Härtezahl", d. h. die anf die Flächen- 
einbeit bezogene Belastung, fall» »ie bei ver- 
fcUedenen Stoffen in genau derselben Weise 
bwtimnit wird, pro|»ortional ist der Zug- 
ftstigktit oder derZugelä^Ü2ität8grenze(Fließ- 
grenze). (ienauere Versuche zdgten, daß 
d'H(' Rpfrd höolistens in ganz roher An- 
liälit ruiii,' b(^teht, etwa in der Weise, daß 
Stof:> mit HSbererHärtezahlim allgemeinen 
höhere FlielJcrreuzen besitzen. Dagegen be- 
steht eine nahe Beziehung zwischen FUcÜ- 
prenieund Härte in verschiedenen Zuständen 
desselben Materials, falls seine Fließgrenze 
durch bleibendcBeaiispruchung erhöht wurde. 
Hierüber hat A. Kflrth die genauesten 
Intersucbungen durchgeführt. Er charakferi- 
«iirt das Material nictit durch eine eiiizige 
.Hürie/.ahl , sondern durch den gesamten 
Verlauf der Beziehung zwischen Belastung 
ttd Etadroekdorchmesiser, durch die „Härte- 
k:;nt?". Diese kann nach K. Meyers Vor- 
sclilag durch die empirische Formel 
P = adn 

(P Belastung, d Durchmnser dee Druck- 
icreises) dargestellt imd<nL Bildet mftll dftttiu 
die Härtezahl 

P 4 



H 



4' 



ad*-« 



^o hx die Konstante a zunächst noch von 
dem DunliiMmr D der Kugel abhängig. 
UBihesniEiiifliifiauszuschalteu schrnben wir 

idNi BUt a und a nnr vom Material ab- 



hängen. KOrth fand nun, daß die Konstante 
a (d. h. die Härte bei demselben Verhältnis 

p ) sehr genau niii der Streckgrenze pro- 
portional ist. Der Exponent n ändert 
sieh meh etwa« mit der Erhöhung der Streck- 

fTro^^■/^^ >hh! '/waf nHhcrt er sieh dem Werte 2, 
si» d.tJ schiieiilich die Härte von der Ein- 
drucktiefe unabhängig wird. 

Aus diesen Versuchen sieht man, daß 
die Härteprüfung besonders geeignet ist, 
vorangegangene Beanspruchungen, Inhomo- 
geneitfiten am Material nachzuweisen. 

4b) Abhängigkeit der Härte von 
den kristalliaisehen Riehtungen. Kri- 
stalle zeigen an kristallinisch verschiedenen 
Flächen im allgemeinen sehr verschiedene 
Härte; da die Messungen somemt nüt dmn 
Kitzverfahren mittels fklerometers gemacht 
werden, hängt außerdem die Härte an der- 
selben Fläche von der Ritzrichtung ab. Sehr 
ausführliche Messungen hat darüber Exner 
veranst^dtet. Danach zeigen sich wesent- 
liche Härteuiiterschiede nur an gut spalt- 
baren Mineralien, die Härte hat ein Mini- 
mum auf den Spaltflächen, em Maximum 
an den zu diesen senkrediten Flachen. Auf 
einer und derselben Fläche erhält man die 
größte Härte durch Ritzen quer zu einem 
Spaltriß, die kleinste in der Richtung der 
Spaltlinie. Die Abhängigkeit der Härte von 
der Richtung wird durch rosettenartige 
„HftrtekiuTen" dargestellt 

4f) .\hhängigkeit von der Tempe- 
ra t ti r. Mit zunehmender Temperatur nimmt 
die Härte im allgemeinen ab. an Eisen und 
seinen Legieruntren können durch Temperatur- 
änderung und Wärmebehandlung sprung- 
weise Hirteiodemngen auftreten, infolge 
Umwandlung in andere Modifikationen. 
A. Kürth bat die Abhängigkeit der Druck- 
härte von der Temperatur bei einigen reinen 
Metallen untersucht und fand eine lineare 
Abnahme, die durch Extrapolaiion für die 
Schmektemperatur die Hbte Null liefern 
würde. 

4d) Beziehungen zu cheaiii^chen 
Großen. Es ist öfters behauptet worden 
(zuerst von Bottone [1873]), daß die Härte 
verschiedener Elemente proportional sei der 
„Atonikon/.entration", d. h. der Anzahl der 
.\tOine in tleniselheti Volumen. Benedicks 
hat dai< (iesetz auf Legierungen äu.-^gedeluit, 
indem er fand, daß die Härte der Legierung<ni 
in derselben Weise von der Atomkonzcntra- 
tiüu der Beimenge abhängt, wie der osmoti- 
sche Druck von der Molekularkonzentration 
einer flüssigen Lösung. Es ist jedoch die 
Proportionalität mit der Atomkonzeutration 
schon deshalb höchstens als angenäherte 
Regel zu betrachten, da der Härtebegriff 
seilet ziemlich wilHsOrlieh und unbestimmt 



Digltized by Google 



202 



Harte und HbteprOfaiig — Harae 



ist Als feststehend kann man dagegen an- 
Behen, daß die relative Härte der nach Atom- 
gewiclit frcordncten Elemente im ganzen und 

Sroßen eine ähnliche Periodizität zeigt, wie 
ie Atomkonzentration nach dem periodi- 
schen Cicsctz (Rydberg). E> erübrigt wohl 
zu sagen, daß alle diese Beziehungen einer 
wdteren Kl&mng und Bestätigung bedflrfen. 

Literatur, a) Aettere Uteratiir: R. 

JfttUtleenhefm, Dr n.h'io'i'iur. I)i.'.<. Brt\<uiii 
lSf9. — A. Seebeck, Programm Kiilner Real- 
gymnntiMm. — GraiUch und 
ncA« der Akadtmi» Wien, I864. 

b) Thtorie dtr HSrtt und ahtotutt 
Härteprüfung: H. Hertz, Cr,-!lr.i Journal 
188t. Verh. d. Ver. zur Ikßiräerung de« Ge- 
W0rA^e\fie$, 188t. — F. AuerbtuM, Wi§de- 
«lann« Annaten, 1891 bis 18 oe. 

e) Teehni$eAt Härteprüfung : Ot- 
ntond, CommUtion drt mrtkodr* d'etmi. Purin 
1894. — A. F&ppl, Wir ile mannt Annairn, 1S!K. 
— F. M. Sehwerdt, Mitteilungen de» Luhoni- 
tornoM Hänchen, 1897. — A. Sttribeek- 
flUbwinMlN0, S. d. Ver. d. Jny., UOL — 
J. A. Britten, Cnngrh int. de» mUhodeM 
d'euai det matenaux. Pari» 1900. — Ver- 
' tckSedene Berichte unter dm Vrrhnndliiiuifn dru 
international rn Verbündet für die .Mater inl- 
prilfungen der Technik: P, Ludulk, Z. des 
■ ö$lerr. Jngewew' und Arehitektenvereini, 190? 
fdatdbtt Literatmrangaben}. 

<ll lifziehuHffen z 11 anderen Größe n : 
K Meyer, Z. d. Ver. d. Jng., 1908. Mit- 
teiliingen übrr F<>r»chungiarbeiten. — A. Kürtkf 
Z. d. Ver. d. Jng., 1908. — «f. £. Jtydberg, 
Z. f. phy$. Ckemte, 1900. — O Benediele», 
Ibid. 1901. Ihtt. I'ptaia UO4. Z. d. V*r. d. 
lug., V.m und 1906. 

f'l Zii/intii men/anende Dar» tr 1 1 u n g e » ; 
A. Winkelmann, Handbuch der Phytik, 
8. Auflage 1908, Band I, f von Auerhof 
Lehrbücher der Minerultigie U.dort :. — Martens- 
Heyn, Materialienkunde für den Maichinenbau. 
• Berlin, Bd. J, 1898; Bd. II, 1918. 

Th» «Ii JIdraMfn. 



an die Univenität nach Manchen Ober. Hier 
richtete er ein forstbotaniiehea Institat mit 

fatholngisrhen und anderen Sammlungen ein. 
;r starb daselbst am 9. Oktober 1901. — Seine 
Bedeutung liegt in .seinen zahlreichen Arbeiten 
über die Kianuieiten der Waldbäume, die doich 
Fluhdspflze in Omen hervorgemnnen Zw* 
setzungserscheinnngen, Abhandlungen zur Phy- 
siologie der Holzgewächse und speziell foistliche 
Fragen. .\in beKanntestcn unter seineu zahl- 
reichen Schriften sind geworden die ..Zersetzungs- 
crscheinuneen des Holzes" usw. (Berlin 1878), 
das „LehrDttch der Baumkranlüieiten" .(fiecUa 
1881, 2. Aufl. 1889), „Der eekte Hsasseliwamm'* 
(I. Aufl. Berlin 1885), das„Lehrbuch der Pflanzen- 
krankheiten" (III. Aufl. Berlin 19(X>j usw. 

Literatur. C. v. Tubeuf in Ber. d. Deutsch. 
Botan. CetelUrh., Bd. 20, 1903, 8. (8) — (t8i, dort 
auch ein Schriftmverteiehnie. 



Harrey 

William. 



flartig 

Robert 



Geboren am 30. Mai 1839 zu Braanschweig 
als Sohn des Professors der Forstwissenschaft 
Theodor Hartig. Er war zunächst von 1859 
bis 1861 in verschiedenen Gegenden Deutsch- 
lands als Fontlehrliog tätk und itadierte 
daiairf in BTavnsehweig bis 1868 Fon^isaen- 
Schäften und hörte syiäter in Berlin noch|iiiirti8che 
Vorlesungen. Im Herbst lS<i4 trat er in den 
braunschweigischen Korstdienst ein, den er ISG6 
verließ. 1^(37 wurde er, zunächst vertretungs- 
weise,an die Forstakademie zu Eberswalde berufen. 
WO er 1871 zum Professorder Botanik und Vorstand 
der pflanzenphysiologischen Abteilung der forst- 
lichen Versuchsstation aufrückte. 1^78 siedelte 
er als ordeotüeher Professor für forstliche Botanik 



1578 bis 1657, der berüiimte Entdecker des 
lilutkreislaafes. Er wurde in FVkIkitone an der 
Südküste von England geboren, studierte in 
ramhridfre und Padua, wo er vermutlich bei 
Fikliricius ab A «|u a p e n d e n t e l».r>its 
die erste Anregung zu seinen späteren Forschungen 
erhielt, ließ sich in London nieder, war hier Ant 
am St. fiartholomeushospital nad «rlaoigte auch 
später die SteOongen als Professor der Medizin 
und Chirurgie, sowie als I.<>ibarzt Jakobs I. und 
Karls L, folgte bei Ausbruch der Revolution 
dem Kdni» nach Oxford un<l kehrte nach Be- 
endinug der politischen Winen wieder nach 
Lmidon snrflek, wo er in Heister Zurttelq^zogen- 
heit ledi.'lidi der wissenschaftlichen Arbeit lel)te 
Seine Kiit leckung vtroffentüthte Harvey 
nac'i 17 jähriger stiller Kxpi rinH iitivI.it U it 
im Jahre 1(328 in der klassischen Schrift 
Ezercitatio anatnmica de motu cordis et 
sanguinis in animalibus, der als nicht minder ver- 
dienstlich sich der von Harvey gelieferte Bei- 
trag zur Entwickclun^'slelire in der Abhandliini.' 
Exercitationes de ^'eneratione animalium (1651 j 
anschlieltt, worin das bekannte Onmc vivom 
ex ovo zum ersten Male zieH)ewußt erhärtet ist. 

Literatur« Biogr. Lex. ed. Hirtch. 

«T JPetgel. 



Harze. 



J. Uegrilf und allgemeine Eigenschaften. 
II. Bildung und Vorkommen. III. Chemische 
Zusammensetzanje: a) dar Reiuharze; b) der 
Beisnbstanzen. iv. Emteilune. V. Beschreibung 
der wichtigsten natürlichen Harze: 1. Benzoe. 
2. Storax. 3. Perubalsam. 4. Tolubalsam. 
."). Palmendracheiddut. 6. Aloehane. 7. Arn- 
mouiacum. 6. Galbanum. 9. Äsa foetida. 10. Bnr- 



Digltized by Google 



Harse 



203 



.wn*^n-'>popanax. 11. Myrrho. 12. W^ih- 
»afh. ]'■'>. Ijmth". 14. Mastix, lö. Satuiurak. 
16. K»nad;ii>a' Uli :7. Ti'rjieiirini'. Ib. Kii hlfii- 
kn, äftlipot. 19. Lärcbent^rpentin. 20. Kolo- 
■IminB. 21. Bernstein. 22. Kopale. 23. Kopaiva- 
kbo. 24 Guaiakharz. 25. Lack, Schellack. 
m Gammi^tt. 37. Japanlack. 28. Convol- 
vnUrferiharze. 29. GuttapwclM ud KimtBOliak. 

L Begriff und allgemeine Eigenschaften. 

Unter Harzen versteht man ötotfgemenge, 
die als Sekrete im Pflanzenreidie vorimiiiiieD ; 
oft treten ^if in Begleitung von Terpenen 
iHiiJ aiuiiTuii ätherischen Oeleu als sogenannte 

anit^ auf. Die Harze bestehen aus Kohlen- 
stoff. Wa-sserstoff und verhältiiisniaßi[r wcni«r ' 
Sauerstoff. Sie stehen eincrseitij zu den ^ 
Terpenen, andererseits zu den Phytosterinen j 
io Bexiebung. Von den in ihnen enthaltenen | 
fiibitanzen sind die charakteristischsten:! 
Hvdron'KMikjirbousäiiren, Alkohole und I 
ficflole mit und ohne Gerbstoffcharakter,! 
lall frei, hlnfiii^ mit aroraatischen Säuren 
Terestert, und Oxvpolytcrpi i r \'riri ciicscit 
öt«lf«D UbeorwMgt m Wem iiarz der eine 
whr imt «ndm; dSe Qbrigen kommen 
mir In trerintrer Menge vor oder fehlen 
(ümueres siehe unter IIK Die Harze 
aMm amorphe, oft dnreDsi«fat%« oder 
wenigstens durchscheinende, spröde Massen 
TOD muRcheligcm Bruch; sie emd in Wasser 
niOiKeh. in organiieheii Mitteln m«lir oder 
veni^Tf-r I. i( ht iTirilich: in .\lkohol lösen sich 
«nige ü^iM (Btsnzoe, iruajakharz) leicht, 
andere fKopale, Dammar) sind darin kaum 
löslich, f^a^egen sind sie fa^t sämtlich völlig 
löslich iti Aether, Terpentinöl und anderen 
ttherischen wie aadi wU«a Oeh n. Als Lü- 
sune^mittel kommen ferner in Betracht: 
Aceton, Benzol, Schwefelkohlenstoff, Chloro- 
form, Chloralhydrat, Epichlorhydrin und 
Mdere; in PetrolSther sind die Harze relativ 
«bwer löslich. Ihre Lösungen in Alkohol 
oder andiTPH organischen luttehi troelmen 
n durch-K titiu^'H locken ein. 

h Alkalien lüstsü sich die Harze zum Teil 
unter Bildung von Harmifen, die zum 
l^waea des Papieres Anwendung finden. 
m rmm Harze sind geruch-, geschmack- 
und meist auch farblos. Gegen Fäulnis sind 
äeroUkonunen resistent. Beim Reiben 
«wfcii ife negativ elektrisch. Viele Harze 
frvKii lif'ii ^chon iti lioiliem Wasserund nehmen 
dabei klebrige Beschaffenheit m. Infolge 
ihM iMhcn Kohkitttoffgehaltee brennen 
sie mit -tark rußender Flamme. Das spezi- 
fuche Gewicht schwankt swisoben 0,9 und 
U. Die Hirte lie^ xwiRehen der des Oipees 
und der dr? ??teinsnlzp>; bloß Bernstein nnd 
finise Kopale sind etwas härter. Die festen 
Harze haben lilafig toopfenfOrmige (Mastix), 
ätalaktitpnarfifro f SaTufarak i oder knollen- 
Jännige Gestalt ^Myrrhe). Der Kaurikopal 



kf^T'-mt in Klumpen vnv oft beträchtlicher 
(rrolie vor. Einige Harze, wie Akaroidharz, 
Bernstein finden sich in Ptatlen. Der Stook- 
lack bildet Bnidist ticke von Ifohlzylnn'- r-n. 
Künstlich gefuriat sind die Drachen blul- 
stengiri und Guttistangen. Die Farbe der 
meisten natürlicher Harze lie^t zwischen 
gelb und braun. Milchig weiU mid Am 
foetida. Knochenbernstein, rotbraun ist 
Drachenblut, grünlich sind einige Mastix- 
arten. Man« he Harze vermögen, besonders 
beim Schmelzen und Schütteln mit Luft 
Sauerstoff aufzunehmen. .'\uch Polymeri- 
sationen finden bei Harzen .statt. 

II. Bildung und Vorkommen. 

Die natürlichen Harze entstehen im 
]*flanzenkörper besonders im Holz, in der 
Rinde, auch in Blättern meist in sogenannten 
Sekretbehältern. Die Sekretbildung erfolgt 
gewöhnlich ohne l^Iithilfe des Plasmas m 
einer besonderen aus Gummi oder schleim- 
artigen Substanzen bestehenden Membran- 
schicht, die Tschirch, der das (iesetz der 
Sekretbildung bei den Pflanzen entdeckt 
hat, „resinogene** Schiebt nennt. Dm sn 
den Hemizeilulosen gehöriire Ciumml dieser 
Membransohicht enth&lt stets Enzyme, welch 
letvtere Ti^eieht diese Schiebt xnr Seloret- 
bildunu' befähigen. Beim Verletzen einer 
Pflanze, die Sekretbeh&ltcr besitzt, tritt 
etwas Hwibabwn ans and erbftrtet bald an 
der Luft. Viel erjriebiger als dieser primäre 
Harzfluß, dem z. B. Slastix und Sandarak 
ihre Entstehung verdanken, ist der sekundäre« 
der als Folcre tiefgreifender Verwundungen 
?.u>tande kommt. Infolge der Verwundungen 
entsteht auch bei Pflanzen, die sonst keine 
Harzbehälter haben, wie Styrax benzoin, ein 
Netz großer .^^ekretbehälter, das seinen In- 
halt über die W Hude ergießt. Dieser Wund- 
balsam kann bei zeitweiligem Ver^rfißern der 
Wunde jahrelang fließen. Von den harz- 
liefernden Pflanzenfamilien seien als wich- 
tigste genannt: Die Coniferen, die Caesal- 

fiinoideen, Burseraceen, Umbellifcren, Gutti- 
eren, Euphorbiaceen, Dipterocarpeen, Ana- 
cardiaceen, Compositen. Harze naher bota- 
nischer Verwandtschaft zeigen oft, aber nicht 
immer auch chemische Verwandtschaft. Die 
meisten Harze sind sogenannte rezente 
Harze, d. b. sie sind erst in unserer Zeit ent- 
standen; ein fossiles Harz ist dtr Bern- 
stein. 

III. Chemische Zusammensetzung. 

Als B^ründer der Harzcbemie ist, nach 
dem Urteu von BerseHus, Unverdorben 

zu br:'trai-litori, dessen I'titersiicliunt,'eii in 
die 2()er Jalue des 19. Jahrhunderts laüeu. 
Nach ihm ist dann Hlasiwets ca nennen, 

der in den T.Oer Jahren, besonders durrh An- 
wendung der Kailschmelze auf die Harze 



Digitized by Google 



204 Harze 



zur Aufklärung mancher in ihnen enthaltenen 
Substanzen beitrug. In der folgenden Zeit 
wurde iliiicli eine ^roße Reihe von Spfzial- 
forschuugen die Koostitution vieler Harz- 
beetaadteile ermittelt. lieht und Ordnung 
in dies ganze proßc Ciobiet brachten aber erst 
die mit dem Jahre 1Ö90 einsetzenden, plan- 1 
mlB^ mit ysMreiehen Sehfllem durefagerfthr- 1 
ten Tut ersMH'hiinj:<Mi von A.Tschirrh. -Die' 
natürlichen Harze enthalten meist neben den I 
fligentUehen HanIcOrpem, dem Reinhan,! 
noch sogenannte Beisubstait7.rn. 

a) In den Keinharzen .sind Vertreter, 
der folgenden KOrperidaeeen gefunden worden. | 
1. Rosinolsäuren; dieselben kristalli- 
sieren teilweise sehr gut und bilden auch gut 
kri.stsUlisierte Metallsalse; sie kommen meist 
im freien Zustünde vor, selten vorestert 
wie die Succinoabietin.>;äure mit Borneoi 
im Bernstein, oder die Abietinsäure mit 
Pinoresinol im reberw;illiin<xsh;irz der l'iehte; 
sie bilden den Huuplbet^landteil der Koniferen- 
harze und finden sich auch in den Harzen 
der Cjiesalpinnideen. IHe Knnilriinharz- 
Stturen leiten sich von einem hydrierten 
Beten ab und stehen sowoiil lu den terpeiien 
wie den Phytosterinen in Beziehuntr. Die 
wichtigsten sind die drei isomeren Pimar- 
s&uren im französischen Kolophonium und 
die Abietinsäure im amerikanischen Kolo- 
phonium ; sie besitzen die empirische Formel 
C,nH,„(), und sind wahrscneinlich Mono- 
eines Dekahydromethyi- 



20 * * ao 

Icarbonsäuren 
retent 



CH, 



'\CH 




In der Abietinsäure, die sirb (]itreh ]•>- 
hitzen mit Öcliwefel in Keteii uberführen 
läßt, ist das Vorhandensein zweier Doppel- 
bindungen nachgewiesen: die Abietinsäure 
dreht nach links und sebniiizt bei ca, 160°. 
Von den Pimarsäuren zei^t die Dextropimar- 
BiDre eine spezifische Drehunc von J^-TS» 
nnd den Sebmelzpunkt 211", die Lavupiinar- 
s M! ine spezifische Drehung von —272" 
und den Schmelzpunkt ca. l.')0".*) Einige 
Harzsäuren cntbalten außer Karbo.xyl auch 
Ilydroxyl, wie die Illurinsiiure des I^opaiva- 
baisams' Ca»üiiO„ die Podokarpins&ure 

Strihug dieser Hethylgrappe willkllrileh 

aagenomnion. 

*) Als fossile L"niwitndlunf,'spnHlukto von 
Koniferen ha I /» II dürften Reten und Ficliielit, 
d. i. Perhydroreten C,,H-, aufzufassen sein, 
die in Tofftnooren Oberfraaicemi an alten Führen- 1 
hohcstämmen aufgefunden wurden. FichteUtj 
bildet Kristalle vom Schmekpunkt 46*. \ 



C,7H„()„ die homologen Kopalols&nrai 
C„n„0„ C„H„0, usw. 

•J. Kesinole: farblose oft kristallisierende 
Harzalkohole und Phenole mit einer oder 
mehreren OH-Gruppen; kommen teils frei, 
teils als Plster. sogenannte Resinolresine, vor. 
Auch viele Kesinole zeigen deutliche Be« 
siehnnfen tu Phytosterinen nnd Tenwnen. 
Retinole sind z. B. a-nnd /J-.\niyrinf",„H,s,OH 
von den Schmelzpunkten 181 und zwei 
isomere im Eieminars entlialtene IViterpenal- 
knbole, welche Lieber man n s Cbolestolprobe 
geben, Pinoresinol C«H„OjAtX:H,)^üH)g 
vom Schmelzpunkt 122* im tfeberwaminfs- 
harz der l'iebte. Laricirosinol ^'itH,j(<>('H.,), 
(OH), vom Schmelzpunkt 104** im Lärchen- 
harz, Benaoreeinol und Storesinol CuH„OH, 
im Benzoe und Sforax, Suceinoresinol 
(C,,HwO)x vom Schmelzpunkt 275" als Bern- 
steinsäureester im Bernstein. — Eine be- 
sondere Klasse sebeinen die Kesinole des 
Guajakharzes zu bilden. Sie sind als Konden- 
sationsprodukte von aliphatischen Sub- 
stanzen (Tiu'linaldebyd) mit aromatischen 
Phenolen ^^Guajacol. Kreosol) aufzufassen. 

3. Ki'sinotannole ; bräunlich irefärbte, 
amorphe aromatische IMieiude mit (lerbstoff- 
charaKter; enthalten meist eine Hydroxyl- 
gruppe. Sie komniMi teils im freien Zustande, 
öfter als Ester, socrenannte Tannolresine, vor 
und zwar bei den Bensharzen gebunden an 
Benzoesiure, Zimtsftnre, Paracumars&ure, 
bei den ümbelliferenlianen gebunden an 
Salizylsäure, Ferulasäure, Umbelliferon. Die 
sehr schwer verseifbaren Tannolresine lassen 
sich geschmolzen zu glänzenden Fäden aus- 
ziehen. Viele Besinotanole enthalten ein 
Vielfaches von 6 Kohlenstoffatonuti im 
MoleküL £b seien die folgenden aogelüiirt: 
Sumarerinotannol CmH„0,.OR in Snmatni- 
benzoe. Peruresinotannol ("i,H,s()4. OH. ifu 
Perubalsam, Asareeinotaanol C,«UmU4.UH 
in Asafoetida. 

4. Resene; indifferente, meist amorphe 
gegen Keageutien sehr restisente, in Kali un- 
löslidM, koUenstoffreidie, sanerstoffhaltquo 

Stoffe, die wahrscheinlich Oxypolyterpene 
sind und aus den ätherischen Öelen hervor- 
gc^^angen sein dürften. Sie sind in Alkohol 
teils löslich, teils unlöslich. Am mei-^ten 
Resene finden sich in Burseraceen, z. B. 
das Olibanoresen CiiH,,0 im Weihrauch, dai 
Maneleresen ''isHsnO im Maniiaelemi. lerner 
in Anacardiaceen wie das Masticoresen 
CtiHM04 im Mastix, in Dipterocarpeeii, vrie 
das Gurjoresen (',-11^.02 im (luriiiiil)alsam. 

In manchen Harzen kommen auch uli- 
phatische Substanzen vor. So sind im Bern- 
stein die Hernsteinsäure. in rruttaperchaarten 
die Essigsäure enthalieu; aus dem Stock- 
lack ist Aleuritinsänre, wohl Dioi^trideeyl- 
säure 

CH, - (CH,j, - (CHÜH), -(CH,),-CO.H 



Digitized by Google 



Harze 



205 



isoliert worden. Die f'MivolviiliKj'enharzp 
liefern bei der Spaltung einen Zucker und 
afiphatisrhe Säuren. 

b) UnttT den Roisubstan7cn sind in 
erster Linie zu ueaneu die ätherischen Oelo, die 
Üufitr selber wieder (Gemische oft zahlreicher 
versthiedener Stoffe sind (vgl. den Artikel 
„Fette, Oele, Seifen" 3), ferner die in 
den HanMtarn, sowohl den Tumol- wie den 
Resinolresinrn nithaltenen Säuren, ferner 
andere Stoffe der arumatischen Reihe: Ester, 
wie Benzoesäure-, Zimtsäurebenzylester, 
.Mkobole wie Benzylalkohol, Zimtalkohol, 
Borneol. Aldehyde wie Vanillin, Kohlen- 
*a- r toffe wie Styrol. Oft werden Bitter- 
stoffe beobachtet;' die DareteUuiig eines 
Bitterstoffes atis einer nicht bitteren Hara- 
siurc (I* .- Saiidaraks weist auf di»> Bozicluim? 
der Bitterstoffe zum eigeutlichen üarz hin. 
Ak weitere Beisnbetancen tind 
iru,-c Krirjjer selur vrrhrfitct in den sogenann- 
ten (iummiiuMrzen, z. B, denen der Börse* 
rannt und Umbdfifereii; das Gmiiini ent- 
•tiinirit der rosino£renen Schicht. Von oint-r 
Uxfdase wird der Ja|Muüack begleitet. 
Farbstoffe kommen all Beuubetanzen 

TOT. 

IV. Einteilttnc 4«r Hart«. 

T<rhirch hat die Harze nach ihren rharak- 
tfcrtstfiicben Bestandteilen fol^ndermaßen ein- 
gMält: 

A. TannoDnrB« eothaltea vorwiegMtd Be- 

iaiotannoIe9t«r. 

L n>'riz)iar/,i'; «'chh' Tlarzi'. <>nth.ilten Ester 
der U«n2<i^ure, Zinitaaure, Paracumar- 
säure: Benzo«, Stonix, Penibabtam, 
Tolabalaaiii, Aoaroid, falmeadnchea- 
Unt, UoeliBRe. 
IL rrnhflliffrrnhan'.p; flnnimihirr.e, ent- 
halten iSalii-yliäure-, i't'rulasäum- oder 
Umbelliferunäther oder Ester, (iiunmi 
und Gummase; Ammoniacum, Galba- 
imin, As» foetida. 

B. Resenharee enthalten vohriegend Beeene. 
L Bonerafeenhanee. 

a) Gummiharze: Opepaaax, Myrrhe, 
Weihrauch. 

b) Echte Harze: ElemL 

IL Ajttcardiaceenharie: Mastix. 
IIL pipterocarpeeidiane: Danunar, Qor- 
junbalsiim. 

C. Resmnlsaureh irzt» enthalten besonders 
Hiir7.viun'n. 

L ConiiertMiharze: 

a) Rpzt titf Harze. 

Physiologische Harze: Sandaiak, 
Podocarpus, Ranadabslsam. 

PatholiiKisi In' TTarze: Terpentine, 
Fichtenharz, Gitlipot,Lürcli9aterpea- 
tio, Kolophonium. 

b) Fossile mn«: Bernstein. 

IL Cae»Ipinoideeiihaf«e; Kepale,Kopaiva- 
babam. 

^J. Resinolharze: Gaajakhar:. 

r- Ffttli2ir?.e: Sto.-klick. 
^- i'Ubhaae: Uumnügutt. 



Vi. Enzvmharze: Japanlack. 

H. Zuckerharze: Convolvulaceenharze (Ja- 
lapen-. Scammoniumharz). 

J. Lactoresine, Mikhsäite, in Milchröhren 
eatiialtaii; Gnttapeiclia und KantKliiik. 

j V. Beschreibung der wiebtifsten aa.tartieheii 

Harze. 

I. Beuzoe. Wird aits der in Sinm und auf 
den Sundainsclii \ orkiiniiiH'ndi'ii Styrace«, 
Styrax benzoin, gewomicii; graubraune poröse, 
vanüleartig riechende Ma^e, die häufig hellere 
Körner (Mandeln) enthält. Siambenzue besteht 
wcsentiirh aus einem (Jemisch von wenig Benzoe- 
säiu-e, Benzoresinfih stf'r und viel Benzoesäure- 
Siaresinotannolester, enthalt daneben freie 
Benzoesäure und 0,2 •/o Vanillin. Benzoresinol 
Ci,U|.U.OU, weifle fiadeln vom Scbmelzpimkt 
S73*, III konzentrierter SehweMdure kanninrot 
Iösli( h. Si;(rt sinntfinnol r,,H,j",.r>M I tüh i s 
rulvcr in konzciitriiTter Schwefel.sawii" nimuiiHt 
löslii'li. 

2. Storax, au8 Liquidambar Orientale (Klein- 
asicn) gewonnen. Zäne, dickflüs.sige, bräunliche, 
ondurrhsichtige Masse von benzoeartigem Geruch 
nnd aromatischem, kratzendem Geschmack; ent-^ 
hält wcscnrlirh fr«>ii' Ziintsiiurc und Zimtsäure-* 
ester, .vuwii' E<lbt anderer aromatischen Säuren 
nebenSB*/« Harz, welches aus Z im r>iiurMtorennot- 
estar besteht. iStoreiinol Ü^HuÜ.OH, isomer 
mit Benaoreeinol. aehmflst bei ea. 160*. 

3. Perubalsam. Harzsaft von Myrojn^on 
Pereirae, tiiur I'apilionacee San Sälvanors; 
braunrotc>, durchsichtiges, dickflUssiees I.iiiui- 
dum von Vanillegeruch und kratzendem bitter- 
lichem (ioschmack, enthält ca. t307o Cinnamein, 
das wesentlich ZimtaKuebensyltöter ist. Das 
Harz besteht aus dem sehwa vereeiflMren Zimt* 
säuro - P> ruresinotannolMrter CuHuOtO — CO. 
rH:(H.(,H,. 

4. Tolubalsam. Harzsaft von Myro.xyloa 
tolnifemm, einer Papilionacee Sfidmerikas; ent- 
hilt ca. 7% Cinnamein, das ans ZimtAnre- und 
Benzoesänrphpnzylf'^ti'r bentcht, rn. 14"',, froie 
Zimt- und lii'Mzoi'sinirt' und la. „ fiaii, 
das wesiMitiii h ZiiiUs;iuri'-T(ilurt'sini)tiin!iol<»ster 
ist. Das liraunt' Toluresinot« 
(UCH,).üH, hnnioloe mit Peruresinotannol, 
liefert bei der Kaliscnmeize neben Esaigrilure 
und Valeriansäure Protokatechusäure. 

5. Palmendrachenblut, das aus den Früchten 
von Calamus Draco, emer Palme NiederländLsch- 
Indiens, freiwillig austretende Harz, eine braun- 
rote Masse, besteht som crftftten Teil ans den 
Draeoretinotannoiesteni der Bentoeslnre nnd 
Benzoylessigsäure, sowie ansDrarorMenC„n4«0, 
vom Schmelzpunkt 74". Draeoresinotannol 
C,H,0.üH ttettt ein gelbbimones amorphes 
Pulver dar. 

0. Aloeharze, die Reinbane der Aloe^rten 
(vgl. den Artikel „Pflanzenstoffe" 4) bestehen 
wesentlich aus Zimtsäureestem oder Faraenmar- 
säureestern von — für die einzelnen Arten 
.spezifischen — Beainotanuolen. Daü Besiao* 
tannol der Barbaloe bat die Znsammensetsunf 
0„Hj,ü^ 

7. Anamoniacum, der erhärtete Milchsaft 

Von Dnrfma .\mmoniarum, ptner T'jnl)fllifere 
IVriicn--; lirSunliche zu.-iauimeajri'klL'btc Körner, 
die .sch*<n in di r Hand erAveicnen; bestellt zu 
ca. Va Harz, in dem Ammor^inotannol 



Digitized by Google 



Harze 



Ci|HaÜ,.UH in Bindung mit baiicyiüaur« ent- 
lultein ist. 

8. Galbanum, eingetrockneter Milrhsaft nord- 

Sersischer Ferukarten, besteht wesentlich aus 
em QilbftKniB.«taiiiMilfttJiw des Umbelliferoiu: 

,Ü-CO 

9. Asa foetida, eingetrockneter Milchsaft 
der Wurzeln verschiectoDOr FwttlMrten Persieiis 
RAtiiche bis violette MasMii von widi^ knob- 
bmeharttpem 0«r»rb. Tn dem Ran sind entluJteii 

AsarosiniitaiuKil T,,!!, ,0^ . f )!( verestClt init 
Ferulnsaurc uiiti frciu Ftirulasaure 
OH (1) 

^CH = CH — CO.H (4); 

das Han disDt sa eRnetUclieii Zwerkcn. 

IQ. Boraefaceen^OpopMix, Gummiharz 
einer Balsamodendroiiftrt; ans dem Han wurden 

isoliert tc-Pan.ixrpspn ('aJI^,»),, f?-Panaxre8en 
C'jsliijO» 1111(1 l'aiiart'sinoUiuiol L's4Hj,0,. 

11. Myrrhe, aus Cunimiphoraartcn Nord- 
afrikas gewoooeo. Das Mvrrbeniuirz enthalt 
Resen und, als a- nnd ^3il!ynbol beseiehnete, 
Harzphenole. 

12. Weihrauch (Olibanuni), Milrhsaft einiger 
Boswflliaartcii des Sornalilandi's, Malakt it«'ti- 
lörmig«', gi'lbe oder roUiihe Kuiiior. die bfiiu 
Verbrennen einen eigentümlirhen balsamischen 
GcrucJi verbleiten. Das zum Kiuchern dienende 
Hars enthilt Bosvrellinsiiu« CasH.,«)« und 
Olibanon'sin i(\ ,ir.,Ü)x. 

13. Elemi, dir erhärteU' ilarzsaft ver- 
s< lii<''i( iitr iSauriii' aas der Familie der üursera- 
reen .Mittel- und Südamerikas und Westindiens. 
Harte oder klebrige, grünli(h-gell)e Massen. 
Das Manilaelemi, d:ts angenehm nuch Dill, 
Zitronen und Terpentinöl riecht, enthält ca. 
20 bi.s 30» , ätherisches Oel, ui li In s wo- ntli» Ii 
aus d-I'hellandren und Dipentüi), »u^io i^kmii ia 

CHj-CH-CH, (1) 
C,H,NN^ bestellt, ca. 337. 

^OCH,), (.3, 4. ö) 
Maneleresen C,jH,,,(' vom Schmelzpunkt G3", 
5bi.<tC%<.-ManeleiniH:i ur. C „Hj«U.(0H).(CÜ5lh, 
H bis Iii",, f,-Maiicli'iiiisitire, Urvoidiii 
i'5ill»/<*3 "1*1 ^ bis üö» , «- und (i-Arnyriii. 

14. Mastbc, das bekannteste „Kauliarz" 
der Orientalen, aus der Rinde von Pist-iria 
lentiacns, die auf Chios wächst, gewonnen. 
Uundliche, gelbliche, spröde Könicr. Masti.v 
enthalt wenig d-Pinen. 38», '9 o und p-Ma^ti^■on- 
»äure C,i,H««0|. 60"/» Masticoresene C^jHyiO,; 
dient zum lUucliem infolge der Entvickelung 
von angenehm baisamiaehem Gerueb beim Er- 
hitzen, ilrrstrllung von Kitt, I.»ack. 

I S- Sandarak, aus einer Cupressinee Algiers, 
tielbliche, ovale Kurner mit gLisglaiizeiulein 
Bruch; eutliält ein ätherisches üel, d<ui d-Pineii- 
und Limonen-baltig istv ferner eine AnsaU von 
Harzsauren, unter denen i-Pimarsäture nach- 
gewiesen ist. Dient zum Räuchern, zur Her- 
stellung von Firnis. 

ih. RanadabaUam wird iit .Nordamerika 
von Abies Canadensis gewonnen; hellgelbe, 
kUre, dicke, angenehm baiaaniiscb riecnende 
FlüssigfceiC, besteht zur HiHte aus amorpher 
u- iirul ff-Canadinolsäure CikHioO.. entliält 
daneben besonders ein, dem Terpentinöl ähn- 



liches, ätherisches Oel, ferner Ue:>en und kriiital« 
lisierte Canadin.säure C^H^^Oi. Dient infolge 
seiner Eigenschaft, an der Luft zu klarem 
durchsichtigem Firnis einzutrocknen, zum Ein- 
schließen mikroskopischer Präparate. 

17. Terpentin heißt der Harzsaft verschiedener 
Pinosarten. Dickflüssige, zähe, gelblich weißeMasse 
vonst.Tfkem eigenartigemGeruch und bitterlichem 
( W-si-hiimck; er sondert einen kömig kristallinen 
.\l)sat/, ab. der beim deutschen und amerika- 
nischen Terpentin wesentlich aus Abietinsäure, 
beim französischen Terpentin aus Pimarsäiire 
und homolofen Siuiea iMsteht. Der gemeine 
Teipentin entfallt 20 bis 90«; Teqienrinöl, 
611 bis 70% Fichtenharz und 5 bis 10« ^ W asser. 
Das Terpentinöl, eine nahezu farblose Flühiig- 
keit von dem spezifischen Gewicht ca. 0,86 und 
dem Siedepunkt Ibö—lGb" entliält hauptaäcUicb 
optisch aktives Pinen — das amerikmisehe Oet 
enthält d-. das französische l-Pinen - außerdem 
iJipenteu und uuKmere Terpeue, wühl auch 
Camphen und Fenchen. 

i& Fiditenlian, der »mStamm venehiedener 
Ptousarten (Flnlands, Rnflisnds, der Schweiz) 

erhärtete Harzsaft. i.st ein worhselndcs Gemenge 
von Harzsiiuren, Terpentinöl und Wasser. Der 
eingetrocknete Harssaft von Pinus Pinaster 
heißt Galipot. 

19. Lärchenterpentin wird in Südtirol und 
der Schweiz aus Pinns iarix gewonnen. !•> 
enthalt ca. 20" 0 Terpentinöl, ca. 5% Lfiricinol- 
stnre CjoH^tJ,, farblose Blättchen vtmi -Schmelz- 
nunkt 148*, ca. (30% amorpher Larinolaftui« 
C,,H„0„ ca. 15% Resen, auch Spuiwi tw 
.\meisen- und Bemsteinsänie, lowie einen Bittor> 
Stoff. 

20. Kolophonium i.st das durch Erhitzen 
von Wasser und ätherischen Üelen befreite Hau 
verschiedener amerikanischer Pinusarteu, bUdet 

eine blaßgeUre. dnrrhsirhtigo sjiröde Masse, die 
bei ca. i^)" erweicht und weveatlui» aus .\bietin- 
säure besteht. 

21. Bernstein (öuccioit), Han vorweitlicher 
Coniferen, findet sieh an der Ostseeltflste, 
seltennr an den Küsten Enghnds und .\frikas, 
sowie in einiu;en HraunkohleitlugiTfi. W'eißlich- 
f^elhe bis hrauiintte, durchsichtige oder bloß 
dun hs( lieinenile Siiickevon muscheligem Bruch; 
Schnielz])unkt ca. 3G0">. Ixtsungsmittel sind 
Dichlorhydrin und Epichlorhydriu. Der Bern- 
stein besteht zn etwa 70% ans Sucrinin, zu 
280/, .,1,3 Succinoabie tinsäure und zu 2° » »us 
deren Borneolester; in diesem dürfte ein letzter 
Rest des ätheri.s<-hen Oeles der nernsteinficilta 
vo Wiegen. Das in Alkohol unlösliche Suceinin 
ist em Bemsteinj^ureester des Succinoresinols 
(('jjH^Ojx. lUe nlkohoUösliche Sucri niTi Hirt in - 
säure M heint eine zweibasische Oxysaiire der 
Fiirniel C^H,,.. I Iii . iro .II ij zu sein: sie wird 
dun h Kali zerlegt in einen zweiwertigen .\lkohuL, 
(las kristalline Succinoubietol C^oiW- vom 
Schmelzpunkt 124° und di'* amorphe einlHisi.sche 
Suceinosylvinsfinre C,,!!,,!),. Femer enthält 
l!ern-.t<in (a. 0,1'" ,, Sehwefel. Diinh die Knt- 
vvukeiung von .Srhwefelwasserstoii beim Er- 
hitzen, am sichersten durch die Bildung von 
ca. 6% Bemstfinslore bei der trockenen 
Destillation ItOt sieh dnr Benuteia vom Kopal, 
mit flem er hittfig veiflilacht wird, unter* 
scheiden. 



Digitized by Google 



Hm— Haikerl 



207 



22. Kopale. Rezent-fossile Hane voa Bftomen 
aas der Familie der Caesalpinoideen, die in West- 

inditii. Afrika utiti Südamerika heimisch sind. 
Küug« Ki^Ijkuru^u zeichnen sich durch Härte 
und holien Schmelzpunkt aus. Der Sansibar* { 
kopal besteht aus Tnehylolsänre Ci4HM(), . 
<OH).(CO,H)„ der feofneren Isotnichylol^ure, 
Knen^n in i! i'::i"i!> Tfi>*Mi>,tt)ff. Kopale dienen 
IUI Hersklimig von J- iriusseu und locken. 

2j. Kopaivabalsam, der Harzsaft mehrerer 

K'i:wn.iurun Südamerikas; ein Gemisch von 
ml ätknschem Oel. Resenen, Harzsäuren 
(Copaivasiuren und lUurinsäure C,aH^O, vom 
Schmelzpunkt 129*) und einem Ritterstoff. 

iA. Guajakliarz wird durch Auaschmelzen 
du Knahoues Ton Guajacum offieüul« West- 
itdiens gewonnen. Dunkle Massen; das Harz 
bf steht wtsentlich aus ( iuajakonsäure, die zu 
den Hesinolen gehtirt und sich durch Hetizni 
in amorphe or-Säure Oi,Hj|,0« und kristäUiüiert« 
fSäuie CitHtfO, vom Sefamelzpunkt 127* 
mit. Dm o^on Migfe di« ittr das 
Oa&kbii ckamlteitttiKiM BMktk«, durch 
ajamtAb AgmUen blan gaOrbt sa weiden. 

:-. Lack. Ans jungen Zweigen verschiedener 
t'^iis-, Ziayphus- una Mimosaarfcen Ostindiens 
viid durch den Stich der IvickschildLius ein 
bnunrotes Haiz au£geschiedeii, dä^ diti Tiere 
und deren Eier umhlUlt. Die mit einer solchen 
Harzkruste überzogenen Zweige heißen Stocklack 
(lafra in ramulis); derselbe enthält außer Wachs 
und einem Farbstoff, der Laccain^iiire, die 
Produkte des Insektü sind, ca. Tö'/o U&u, das 
vesentlich aus dem Resinotannolester der Aleu- 
ritiuiiure besteht Def von Farbstoff 0rö8tent«Us 
beireite Lack heißt SchelUek (lacca m tabolis): 
bellgf'li. bis braune, spröde, durcliKfheinende 
Masse, dient zur Herstellung von spirituösen 
Utkn, linieaeii, Sie^^ilMk. 

26. GuQunigutt aus Gan inin ^forelI;i, einem 
Baam Hinteriudieiu gewunneu. Keinharz 
stellt ein leiehtM gelbes Pulver dar, das sich 
iiiir kkht in oneuiiiGhea Mitteln mit gelber, 
Q JUbUa mit Befroter Farbe I5st; dient als 
Bribe VuMrfarbe. 

z;. Japantock (Ki-oroshi), Mikheaft des 
LKmanes Rhns vemieifera, der in China 

und .T.Hjwn kulfisiert wird. C^rauj^i-Ibliiher 
Balssni. weiclitr an der Luft bald unter t>ber- 
f h-^r Erhärtung dunkel wird. Der Lack 
besteht itt ca. 70"/, aus einem als Umshinsäure 
beieif kneten Stoffgemisch, dessen Haoptbestand- 
Mdas iweiwertige Phenol TVushiol r,„TT.,rOH 
dl braunes Oel, ist. Er enthalt ferner auüer 
«'»sser und Gummi eine (i.xyda.se, die Laccase, 
dorrh die er an der Luit rasrh zu einer sehr 
harten and dabei nicht sprüden Ifane ein- 
tnekMt; dieeelbe bOdet den icliöne», ngen die 
{■drtm Agentlen tnfleret widerBlanaenhigen, 
■Jrat« i!(r ostasia tischen Lackwaren, dessen 
Horb^lan/, die Jahrhunderte überdauert; außer- 
^ifi einhnit der Lack noch eJu Havteni* 
läüduugeu lienomifendfs (lift. 

2&. ConvolTUlaceenbarze (vgl. den Artikel 
•Glrkeaide'* XU »). 

;o. Guttapercha und Kautschuk werden in 
m dem Artikel „Kaatschuk" behandelt. 



VI. Künstliche Harze. 

Ihre Darstellung gründet sich auf A. v. 
Baeyer's Beobachtung, daß durch Kondensation 
von Ahlehyden mit Phenolen harsartke 8ub> 
itasuD entatehen. So kommen als mk^te 

oder Novolak technisch wertvolle Kunstharze 
in den Handel, die aus Kormaldehyd und Phenol 
bei Gegenwart alkalischer oder saurer Kondon- 
sationamittel bei 4 bia 7 Atmo^hären Druck 
and TempemiarMi Uber 150* daifeetaDt dhd. 

Literatur. A. TnetUreh, Dü Hart» uni dte 
HartbeMlUr, Uiptig 1900 (Da« gnm^ 
legend» W&k <ti«p tliea Gtbitt). Dertttbt, 

Chi Hilf und Bioloqif (Jfr pffnnlirhen Sekrtte. 
Liijizi(j J90S. — Dernelhe. Handbueh der 
['htirmuh'KjnDfir, Bd. I. !''!''. F. 

BeitMtein, Handbuch der Organitchen Chemie. 
Hamlmrgund Uiptig lS9SbU}90e.—lLJMiUrf 
Hmte und Hartinduttrie. Hannover l»07. — 
K. Braun, Harte, Lacke, Fimiioe. Leipzig 
l'.Xiy. — It. Euler, G rumliiKiru Ergeb' 
nis$e ihr Ffianituchemie. BruHhschu eig 19011 j09. 
— V. V. RichUfr, Chemie der KohltnMoffverbin' 
dunte», Bd. IL Bmm 1919. — S, SehmUU, 
AntfOkfUehta ■ Lehrbuch dar pkmrmaMnOMim 
Chiinif, Bd. Jl. Bravns:rhv>eig 1911. — 
K. Sti'tutbufger. Lihibueh der botoutk. Jena 
1910. — I. WtOitter, Di» RohuU^ de$ P/lOMm» 
reiehiu. Leiptig 1900. 



H&8k«r1 

Justus Knrl. 

OebonB am & I>exembei Xbll. Er widmete 
sieli dem Gftrtnerbenif« «nrie botaidsetaen 

StTidien. Nachdem er an den botanischen Gärten 
von Poppelsdorf und Düsseldorf tätig gewesen 
war, wurde er J S.i'> ,Vs!-istent a ra naturhistorischen 
: Kabinet in boun. Ibdb nahm ihn ein Rotterdamer 
Schiffsreeder auf einem seiner Schiffe nach 
Batavia auf Java mit, wo es ihm gelang, die 
Stelle eines wissenschaftlichen Vorstandes des 
Buitenzt^r^er Botanischen (Jartens m erlangen, 
den er aus anfängikher Verv^ahrlusung la höher 
Blüte btaabite. l^gingerzur Wiederherstellnng 
I seiner angegrifienen Uesondheit nach Europa, 
! kehrte nhn eehon 1845 nach Java lurflelc Da er 
' dort zu seinen Ungunsten veränderte Verhiiltnisse 
I vorfand, zo^ er sich bald darauf nach Düsseldorf 
zurück, ISf)-! siindte ihn die holliindisciie lle- 
j giening nach Paris, u tr von dort, weaea eines 
Ausfrarverbots heima l>, Samen und Keim* 
pflanzen von Chinariudeub&umen nach Javik 
überzufiihren. Dies glückte ihm lb54, wo 
seither infolgedessen die Kultur dieser Mume 
in großem MaU»ube aufblühte. 185ti kehrte er 
nacT Europa zurück und starb in Cleve am 5. Ja- 
nuar 1894. Er hat tdch auch durch Arbeiten Aber 
die Flora Javas vwdieni gemacht 

W, ItitklandU 



Digitized by Google 



2«)S 



Haut (Anthroftotogisch) 



Haut. 

Anthropologisch. 

I. Hantfarbe. 1. liikuriuit. 2. Epidennis- 
l)i^'i)icnt, 3. Coriu!ii|ii^iii<'iii. 1. licstiniiminir 
der Farbe. 11. Uberidiichenrelief. lUutfalt^ii, 
HautJctsteo. III. D«riv»te dmr Haut Nifel, 

Die anthropologische Untersuchung der 
Haut ist deshalb ein besonders wichti«jes 
Kapitel der Rassenmorphologie (vgl. den 
.Vrtikel ..Rassennmrpnologie" Bd. 8 
S. 106), wtil Kasstniuiiterschicdo in der Haut- 
firbung besondiTi« deutlich und stark au»- 
geprilgt sind und vorn Hcisoiuieii an fremden 
Ka^en relativ leicht beobachtet werdi'u 
können. 

Die Anthropnioffip dpr Haut umfaßt 1. 
dereo Farbe, 2. ihre Überflächcngcstaltung, 
3. die sogenannten Derivate der Haut: Horn- 
gebilde und Drosen. 

I. Die Hautfarbe. 

liie verschiedenen Färbungen nienseh- 
lichcr TTaut sind anatomisch bedingt einer- 
seit)* durch die verschicdi iio hicke der Ober- 
haut und die durchscliimmiTiide rote Blut- 
farbe, andfrorspits miii das ist das Wich- 
tigere — durch Pigmenie, d. h. Farbkörnchen. 

t. Inkarnat. Bei f^nx pigmentanner 

Haut Zfi'/t sich, daß Ober- uikI I.cilcrhaiit 
au sich weifSlich sind; dadurch daU die weitte 
Lederhaut dureh die halbdurchsielitige Ober- 
haut (Iiirchschimiiicrl. fr>rhpint sie etwas 
Krau; diese Farbe sieht man gelegentlich bei 
blutarmen Kranken. Die weiße Farbe wird 
ahcr nun ncirmalcrwcisc ahtrt'Sndort durch 
die rote BluUarbt» dw dichten, in der Cutis 
liegenden (lefäUnetzes. Dadurch kommt ein 
loicitt rntliclicr Ton in die pigmrntarmp 
Haut (Inkarnat); je dUnuer die Haut und je 
dichter (las (id'äßnetx, desto mehr überwiegt 
das lint. «hiliiT die rnten Backen. Größere 
Oefalje. die auch noch unter der Unterhaui 
liepn, schimmern bei dicker Haut gar nicht, 
hei diiimerer bläulich durch (Handrücken, 
Schläfe usw. Das sogenannte „blaue Blut" 
der Adligen mit ihrer dünnen pigmentarmen 
Haut nordischer liasse). Bei starker Füllung 
dieser Venenuetze mit ihrem dunklen Blut 
kun ein ganser Haut bezirk bläulich aussehen 
(sogenannte „Ringe'' unter den Augen; 
Cyanose bei Herzfehlern usw.). Kndlich kann 
aus dem Blut (iallenfarbe in die Haut 
abjreiroben werden, so daß eine diffuse Gelb- 
färbung eintritt (Ikterus), die sich mit den 
anderen Färbungsfaktoren kombiniert. Sie 
ist bei uns stet« pathologisch. Üb bei Negern 
wirklich dauernd und onne jede Sch&digung, 
al-o plix sioI(iL'i>("h eine leichte Gallenfärbung 
aU Komponente der Hautfärbung besteht — 
man denkt an die stärkere Lebertätigkeit in 



den Tropen — erscheint sehr zweifelhaft, 
wird aber behauptet. 

Die Bedeutung der ' !rf.ißsclii<ht in der 
Haut für die Wärmeregulierung bespricht 
Friedenthal (1910), der auch sonst ober 
die Haut eine Menge morphologischer 
Untersuchungen bringt. 

Viel wichtiger fOr die Hautfai^ der Mehr* 
zahl der Menschen ist der andere Faktor, 
das Pigment, b^s gibt solches in der Oberhaut 
(Epidermispigment) und in der Lederhaut 
(Coriumpii^nient). 

2. Epidermispigment. Das H[iidermi8- 
pigment ist der Hauptfakt ur für die l'arlie 
aller „farbigen" Rassen. Es handelt sich um 
kleine braune, braunrote, hranngelbe oder 
schwarzbraune Körnchen, die im Innern der 
Zellen der tiefsten Kpidermi^schichten 
liegen. Die Körnchen lagern um den Zell- 
kern herum, ihn völlig umhüllend und ver- 
deckend. Die oberen Zellschichten sind ärmer 
daran, dieobersten frei davon: beim Aufrücken 
der Zellen zum Verhornungsprozeß werden 
also die Körnchen zerstört und verschwinden, 
die Hornschüppchen der Haut sind stets hell. 
Im IVinzip ist die Anordnung bei allen Men- 
schen gleich. Beim hellen Nordländer ent- 
halten nur weniger Zellen der tiefsten Zell- 
lage Pigmentkörnchen und je i\ur in iierin<:er 
Menge; beim tief dunklen Neger oder Melane- 
sier nahen viele Zellen In mehreren Lagen 
sdiche und sind fast vollständig v(illt,M'stopft 
davon. Die Farbnuance wechselt offenbar 
nach Rassen, doch kennen wir Unterschiede 
nicht im inzelnen. Diis Pi^rment entsteht 
in den betreuenden Zellen selbst; daher »ind 
Narben, die nach Zerstörung auch dieser 
tiefen Zellscliicliten entstehen, hell, transplan- 
tierte Haut, die sich auf obere Schichten be- 
schränkt, behält sunichst ihre eigene Farbe, 
wird aber dann von den tietsten I>aLren her 
ersetzt. — Das Pigment entsteht er.st in .später 
Embryonabeit (nicht vor dem 7. Schwanger- 
schaftsmonat) und vor allem nach der f'reburt; 
neugeborene Neger sind ganz hell scliiefer- 
grau, am 2. Tage braungelblich und dunkeln 
dann innerhalb 6 Wochen zur betreffenden 
Negerfarbe nach ; Australier-Neugeborene 
sind etwa honiggelb, nur um Mund, Augen, 
Nägel i«f etwas mehr Pismeut (vgl. Keibel 
und Mall, llaiidb. d. Enlwickelungsgesch. I, 
1910. Die histologische Entstehun«; iles 
Pigmentes .■«elbst zu verfolgen, ist nicht mehr 
anthropologische Aufgabe). Auch später, 
etwa in den ersten 10 Lebensjahren, scheint 
spontane Pigmentvermehrung zu bestehen, 
„Nachdunkeln" wie beim Haar (also abge- 
sehen von Sunnenwirkum; s. unten). Ge» 
schlecbtsunterschicdc kennen wir nicht. 

Die Verteilung des Pigments auf der 
KiirpiToberfliielu' ist sehr ungleich (s. 
Schwalbe 1904}, aber bei allen Kassen 
identisch. Die Rflekenseite hat mehr ab die 



Digitized by Google 



Haut (AntluopologiBdi) 



209 



B»ii<*!T^f'ito. rfip Streckseite der Extreiuitäton 
mehr al* dit Beugeseite (wie bt-i dt>r .Mt hrzahi 
der niederen Primaten). Pigmontarm ist die 
behaarte Kopfhaut, die Haut unter den Finger- 
B^ein, am ärmsten Handfläche und FuQ- 
toik (auch bei dunklen Rassen sehr hell); 
etwa« pigmentreicher als die Umgebung ist 
die Haut der Achselhöhle, die Gegend um den , 
After, um ihn Nabel und von da in der 
Xittalluie nacli abwärts, am dunkelsten sind 1 
ud Sknrtnm und vor «nem die Brntt- 
mit vBd denn Huf. 

An den Schleimliaut^enzen Munrf. After, 
Genitale ii.<;w. hört das Pi|^ineut auf. Aber bei 
dunklen Rassen ist ain h die Lippenhaut nig- 
sentiert, so daB die Lippen nicht rot, 8onclem ' 
knunrot, livide usw. sind. Auch die Tonjuno-- 
tiva des Auges hat hier Pigment. Einzelne 
Piginentinseln findet man bei Negern usw. 
öU,:< .KU der Mimdiifthlwmhant und der weit»* ' 
Irtien Scheide. 

Die gesamte Pigmentuieuge euies Indivi- 
duums ist nun beauBgt durch seine Rassen-: 
zuci htiriekeit. Jede Rasse hat eine ilir eiizeno 
iyiuetitiirung nach Menge und Farbenion, 
Aber die bt ireffende BaMMieigenschaft be- 
steht nicht in einer sozusagen unabänderlich 
mitg^ebenen Dosis Pigment, sondern darin, 
daß ein gewüises Pigmentminintmn and dazu | 
ib' Mrii.'li< Iikeit gegeben ist, es auf gewisse 
üuLitre lieize hin zu vermehren. Das Mini- 
mum und äa Beaktionsablauf sind rasscn- 
mäßig sehr verschieden. Die ilußeren Reize 
sind die chemischwirk^iunen (besonders die 
ul'r.tviolotten) Strahlen der Sonne (Beson- 
nung auf See, auf Gletschern, in den Tropen), 
dann aber auch Hitze (Breiumschläge, lu ilies 
Wasser bei japanischen „Vorbadern" usw.), 
ebeimsefae (z. B. Blasen pflaster). Die Re- 
ikt»« der Haut kann emfach in Pigment- 
f^ilduiii: bp:;t(difn. so bei allen „Farbigen", 
bei der mediterranen Itasse der Weißen; j 
\m vatmetal; täeh dro einfach das Pipnent, ' 
die Haut wird langsam und trlciehtniißig 
dankler, oder aber es gibt eine reaktive i 
EhtstodQBff (Rote — Sornienbnnid) und dann ! 

riL:inf'iitbiIdunt^ in di-reii Gefolge, so 
bei den ganz pigmentarmeu Blonden. Das 
,,P%meDtiiiiiiiixniiii*S das s. B. beim Neger 
ift ^ryiiß (i^ß f.,. ^i^,]! braun, dunkel- 

br^tuu uder schwarzbraun, in anderen Stäm- 
inen hellbraim, brraiiKvlb mm. ereclieint, 

Hiim Nordeiiropäer da^'et.n"i n daß er ganz 
li«llweiliiüs>a ttusm-bt, wird durch jene Re- 
»Ictiuii vermehrt, es kommt also eine neuel 
PijfinentieruML,' liinzn. die bei hellen Rassen 
besonders aultäUt („Bräunung „Verbren- 
■Uf"), aber bei allen vorhanden ist. Dieses 
«rworhei e Piirment lagert sieh natürlich 
nur da ab, wo die Einwirkung stattfindet. 
E* verschwindet wieder im Laufe von Tagen 
«öerMiptiiiti n oder Jahren (je naeh Intensitfit ), 
lena die betreffende äußere Einwirkung aui- 

V. 



htirt (Abblassen der Neger bei uns, der Som- 
nierbra Uli uiig unserer Gesichter beim Stuben- 
hocken im Winter). 

Endlich muß auf Piizmentanomalien 
hingewiesen werden. Als Heinniungismiü- 
bildung kommt Pigmentman^rel vor, soge- 
nannter Albinismus. Totaler Albinismus 
erstreckt sich auch auf Haar- und Augen- 
pigment, so daß das ITaar weiß, die Iris 
farblos, d. h. leuchtend lot durchschimmert. 
Die Weiße der Haut ift natnrlich bei 
Albinos aus farbigen Rassen am deutlichsten. 
Die Vererbung von Albinisnms wurde jüngst 
mehrfach studiert, sie folgt den Mendel- 
schen Regeln (s. Pearson 1911). 

Partieller Albinieraus bestebt einmal darin, 
daB nieht vAIIige Depigmentierang statt- 
findet, so daß z. B. solrlH' Netrerhaut nicht 
weiü, sondern nur ganz hellbraun oder hell- 
grau ist statt ehokoladebrann; dann gibt es 
aber aneh jiartiellen Albiiiisinns derart, daß 
einzelne Häuibezirke aibinutisch siud, andere 
nicht, es entstehen Fleckuiigen („Tiger- 
mädchen" der .lahrm&rkte, „Elsterneger", 
8. z. Frassetto 1913). Die gegenteilige 
Erschdnung, „Melanismus", wie er bei vielen 
Tierformen, besonders in der Domeslikatinn, 
häufig ist, scheint, wenigstens als totaler, zu 
feU«n. Zu partiellem könnte man die Sommer- 
sprossen rechnen, die bei einzelnen mensch- 
lichen Gruppen besonders häufig sind, z. B. 
in Finnlano. Bei Europäern sind sie häufigw 
als bei Japanern und Malaien, bei Europiior- 
Jauaner-Mischlingen besonders häufig ('nach 
.\dacbi). Von krankhafter Dunkduromif 
kann hier abgesehen werden. 

3. Coriumpigment. Das Coriumpigmcnt 
kommt für die Gesamtfärbung so i^ut wie 
nicht in Betracht. Schon vom vierten Embryo- 
nalmonat an gibt es in der Leder haut verzweigte 
eigentliche Pigmentzellen (also anders wie 
in der Kpidermis). Deren sind es am meisten 
auf der Donalseite, besonders am Nacken 
und am stärkst imi am Kreuz. Diesi s l'iLrinent 
ist bei Affen stärker entwickelt, meist der- 
art, daß die Lederhant dureh ^ Oberhtnt 
dunkel und zwar (TransparenzersT Ii einung) 
bläulich durchschimmert. Beim Menschen ist 
dieses P^entin so geringer Menge vorhanden, 
daß es für die Gesamtfärbun^' so trut wie wir- 
kungslos ist. ^ur vorübergehend und stelleu- 
«die tritt eine solehe xutage als sogenannter 
„blauer Fleck" oder „MongolenfUn k" (Sa- 
kralfleck). In Ostasien lange bekanai, wurde 
der Mongolenfleck anatomisch zuerst von 
V. Balz (lH^.')i und dann eingehend von 
Adachi (190;^) untersucht. Es ist eine An- 
häufung jener Pigmentzellen am oberen Ende 
der Ge-;ißspatf e. sn daß diese PigmentstelJr- 
dann blau durcli die Oberhaut durchsclum- 
mert, von Markstück- bis Handlellergröße. 
IHi' iT ])laui' Flfi k Irift kurz vi*r der (Icbtirt 
in die Krsclieinung und ver!«cliwindet all- 

14 



Digitized by Google 



1 



210 



Haut (Amtfizop(dagiBeh) 



m&hlich im 2. bis 6. Jahre, (Abbildung bei 
Bili 1901). Im «nten Janre haben ihn 

89% Japanerkinder, im 2. bis 3. nocli 71^;,. 
im 19. Jahre noch 3 bis 8^^. & ist offenbar 
in rideh«r Hinü^keit bei allen Mongolen 
vornaDdon, pl)riiso Kskimo und Indianern. 
i)mm 161 er leslgestellt (aber nicht nach 
prozentualer Häufigkeit) bei Samoanern, 
Hawaiern, Javanen, Annarn i ton. Philip- 
pinern, Mulatten Südamerikas und in ein 
paar Fällen in Zentraleuropa — in Sofia (Bul- 
garien) bei 0,6% unfcr 3öOO Säuglingen 
(Wateff 1907). — Ob mau phylogenetisch 
an den Pigmentrriciitum der Analgegend 
mancher Affen, oder an Pigraentrestr ct rado 
hier wegen der embrjologischen JKuckbil- 
dungsvorgiage in dieser Genend denken aoU, 
steht dahin. 

Anmcrku iig. Tut auierung (Tätowierung^ 
bringt Farbstoffkörner (Kuß, Karmin usw.) 
in die Lederhaut hinein, wo sie einheilen. 
Ihre Verbreitung, Ausführung, Beziehungen 
der in Europa geübten Tataiiit riinf: /.um \ Vr- 
brechertum usw. gehören oicht mehr £um 
Gebiet der Anthropologie. 

4. Bestimmung der Farbe. Die UiiltT- 
suchung der Hautfarbe am Lebeudeu benutzt 
praktisch MmterelcaleD. Einfache Färb- 
wort«', brauiiiri']!), braun usw. oder Vcpilcirlis- 
worte oUvbrauo, kaffeebraun, kupierrot sind 
m stark indiTidnell verschieden gebraneht. 
Von Mush r.^ka^ 11 kani früher besonders die 
Aaddesche Farbtalel in Betracht (die zu 
anderen Zwecken hergestellt ist), weiter hatte 
man die Bi ucasc lic Tafel (Papier), am besten 
und gebiHuchlichsten ist beute die Tafel 
von V. Luschan (1904) aus Glasniosaik- 
klötzchen. ^lan muß auf die Vei hmden- 
heiten der oinzi liii'ii llautstellen, uuf üeson- 
nung odiT Klcidi'rhlt'ichung usw. (auch 
künstliche Färbung einschließlich Schmutz- 
färbung) Rücksicht nehmen. 

Die überwiegende Mehrzahl der mensch- 
liclinii "Raf^^fU hat soviel Pii^moiit. daß wir 
äiu iaibig nennen küiuicii. Wirklich so 
pigmentarm, daß man im strengsten Sinne 
des Wurtps von Weiß ^prtHTicn kann, ist 
die noidiscliL" Iliissc {mth weiui natürlich 
Pigment auch hier vorhanden ist — aber es 
tritt für die äußere Betrachtung kaum zutage). 
Nur muß man bedenken, daß auch die weiße 
Haut des Nordländers leicht bräunlich wäre, 
wenn er dauernd und in stark besonnten 
Begionen nackt ginge; aber nie so braun 
wie etwa die der Meaiiiriarieuroprior. Braun 
ist der häufigste Ton, er geht zunächst vom 
Hdlbraun des sonnengebrftnnten Hittd- 
«Miropacrs Talpine Ilasse) über die gesättigten 
BrauntOne des MediterraneerSfl^oxdabikaners, 
der hellen indischen Sttainie und der Vorder- 
asiaten. TJntrr IrtzftTiMi fäll! <ift die bi'-iiisdt'rs 
weiße Haut vieler Individuen aus semi- 
tunhen Völkern, auch von Juden b» uns auf. 



.Dann kommen dunklere Brauntönc; die 
I negroiden Gnippen, dum indische und solehe 
der Südsee und Australien /.( i^on alle Stnftü 
bis zu dunkelstem Schwarzbraun (echtes 
Schwarz gibt «8 nicht). Gelegentlich varikn» 
hell r-ro Braun gegen ouvbraun, so bei maanliwi 
Polynesiern. 

Die mongoloide Grujppe {einscMJeßlich 
j Eskimo und Indianer) haben gelbe Töne, 
I von hellem Gelb bis zu dunklem Braun, in 
' dem das Gelb kaum mehr sichtbar. Das 
Kupferrot und Rut der Indianer ist künstliche 
Faroe. — Ein genaues ParaUelgeben von 
Pignientreichtum und geograpldsäer Breite 
i'\i-tiirt iiiclil, daß aber ursprünglich die 
dunkeln Gruppen in den Trupen, helle nur 
Aufierhalb der TniDcn dauenid lebensfällig 
waren, darf als sicner angenommen werden. 
Die helle Haut der nordischen Basse ist eine 
singullre Ers ohein iing unter Bmiooil 



II. Oberfllchenrelief. 

Die Oberflächenbeschaffenheit der Haut 
Mifi^t zunächst geringe Unterschiede bezügUcb 
Weichheit, Straffheit, Turgcszcnz, Feuchtig- 
keit. Aber sie scheinen nu'hr durch die Fm- 
( weit bediqgt als angeborene Merkmale. Die 
I Haut dee naekti^henden Hmtohen ist maller, 
fester und zugleich zarter als die von KJeidern 
dauernd verhallte (s. B. Fritsoh, Eingeb. 
'. Südafrikas, Breslau 1878). Die BMtt mancher 
Wiisteiibewdluier i>t besonders glatt. fe<t. 
. trocken. Die anatomische Untersuchung 
[seilte, daß die Leder- und ünterbant bet 
0>^t;i-;infen bf^-onders dick zu sein scheiiit, 
ebenso bei Negern, bei Beduinen Nordiüxilcas 
I d^egen besonders dUnn. 

1 Anmerkung. Von kflnstlicher Deformiening 
kommen die sogenannten Ziemarben in BetrachL 
In Schnitt- imd Stichwunden wird Asrhe, Kalk 

oder andere üt/einle und rpizondo Siil)stsnz 

Enbracht, so tLiU sl< h ilii ku wulsUrüge ^sarben 
ihlen — eine isitn'. <lie sehr weit and in Cut 

allen Erdt«'i!**n vi rhieitrt ist. 

Als SondtibiJdutiir der Haut sei noch das 
Vorkommen einer hh in die Mitte der Grund- 
glieder gebende Schwimmhautbildung zwi- 
schen 5. und 4. seltener 4. und 3. Finger er- 
wähnt, eine individuelle (Hcmmungs-, Miß-) 
Bildung. Beim Schimpansen scheint solche 
Hautfcilto die Regel. 

Am meisten Interesse aber hat das 
Oberflächenrelicf an Handfläche und Fuß- 
sohle. Auf der Handfläche sieht man zu- 
nächst stärkere Linien (z. B. die ^l-FiuMir), 
das sind die Beuge- oder allgemein Be- 
wegungsfalten der Haut; so emd an der 
Innenseite der Finjreri^'eleiike (piere Reiiije- 
ilaltea (außen sozusagen Stauungsfaltcn) 
I an der Daumenwurael «ne mlehtim Falte, 
im Bogen umzieht 11 mi so den 
Baileu at^enst. Eine Veigleichung von 
AjQen- nnd Mensdienhtnden ttutt. wid 



>eS(ii!{iers nie (lie-i 



Digitized by Google 



Bant (Antfaropdogisch) 



211 



Hephiirn (1893^ dartut, daß der Verlauf 
der Luiieu »kh nach der Mu»kelanurdnung 
rithtet, sie geben in te eigentlichen Hand- 
fliche bei Affen fast quer, erst mit der typisch 
menschlichen starken Ausbildung des Dau- 
men- und Kleinfingerballens nehmen de die 
Schräerlu'it (..M") an und die mittlere quere 
eneicbt don Ivleinfingerraad nicht meiir. 
im menschlichen Fuß werden sie (abgeedien 
von den Zehenfurchen) im (irp:ensat2 zur 
Hinterhand der Anthropoiden rudimentär. 
OiftHaatfalten im Gesicht und sonst am Kör- 
per $ind aDthropologiseh noch nicht be- 
vbeitet. 

Außer diesen Beugefalten hat aber 
die Haut ein feines Relief zahlrciclu r dfinncr, 
mppenweise parallel verlauieiider Boizen- 
inien, die aus feinen Leisten bestehr n. den 
„Twtleisten". Es sind die Umbildungen der 
Tartballen niederer Primaten, Solche waren 
an 'Itii Z^'hciispilzen, apicale nach Wilder 
{l^ 1904); denen entsprechen die Leisten- 
systeine der Fingerbeeren; dum je xwiseben 
zweien der vifr langen Finger auf di r Iland- 
j^die, aiio drei sogenannte pdmare; dann 
MMT edv fwei des Hypothenar (Kleinlinger- 
baflen) und einer des Thenur. Die Leisicii, 
ttüpraqglieh konzentrische Ellipsen oder 
haumtriidie Iftnfe- oder quergestdite Bogen- 
Systeme, nehmi'ii iJlc möL;lifli(>n Fdrmen an; 
aan hat einfache schräg gestellte Bogen- 
MUrifen, Spnralen, Ellipsen, Kreise, gegen- 
ebander gerichtete D()ppel\virl)el fl)(ti)j)el- 
(j^alea). Gegen da» vurderste Gelenk zu 
fvtdiev^nraer Fingerspitze in die ungefähr 
queren Leisten der hinteren Fingerpartic 
aber; die Übergangsstelle bildet ein lueiner 
breistrahl i Friradius). Solebe trennen anoh 
die Palr: ir!i .Iff-n nnter sich und von den 
Mdertii an; man kann die Leisten je eines zu 
lelchem Triradius •^phörif^en Systems zählen 
ond benützt eine ziendicli kriniplizierte No- 
menklatur (Wilder, Schiaginbaufen). 
Iba bezeichnet die „Triradien mit Ziffern, 
dkenso die Felder zwischen ihnen und heoh- 
»thtet, in welchem Felde jeder Triradius- 
»trahl endet. Danach gibt es durch Kom- 
kaation der verschiedenen Verlaufe ein- 
rtto prägnante Typen, die durch Formeln 
beieicnnet werden. 1',^ gibt Formeln, die 
im ^primitiv auffassen muß, bei Affen vor- 
tamineud, und stärker abgeänderte, häufii^e 
■'■'i- ?ftltene. Je die betreffende Form ist 

jedem Individuum angeboren und uuver-1 
inderlieh. Die ZaM der Leiifen, die eine 

Fijur hilden. Hire AnurdniMifT. Riclitun^'^ nsw. j 
äudderartig variabel, daß Millionen von Korn- ] 
"Htionen schon aDeln Ar <He 10 Finger 
fotstehen, so daß unter vielen Millionen 



keine zwei ein völlig identisches 

Hnlnlief haben. Dadnnfa iaTdieBeB BeUef 

w ^fitans hoste IGttel snr Uentifiaemng 

m Individuen. 



Am Fuß sind die Liniensysteme d in h die 
Umbildung zum Teil ataik aiigeäudert; 
Schlaginhaufen (1905) hat du FuABOhbn- 
relief einer äußent grUndUehen Bearbei- 
tung uuterzotjeii. 

Durch zahlreiche schöne Unter.';uchangeü 
(vgL Schlatrinhaufeii [19f)5j, Wilder 
11902, 1904J) — Literatur bei diesen — dann 
Whipple, F^r6, Galton und andere) 
sind wir über die morphologische Bedeutung 
der einzelnen Liniensysteme und vorkommen- 
den „Formeln'' reolit gut orientiert, die 
Primaten sind im «ranzen (besonders für die 
Fußsohle) gut durchgearbeitet — es kann 
hier nur auf die Spezialliteratur verwiesen 
werden. Auch bezüglich der Bassenunter- 
schicdo innerhalb des Menschen liegen einige 
Ergebnisse vor: Wilder (1904) hat Angio- 
Amerikaner, Neger Nordamerikas und Mar»- 
Indianer untersucht, Schlaginbanien 
(1905, 1906) Zentraleuropaer (Schweiz), 
Westafrikaner, Tamilen undSinghalesen, van 
der Sande (1907) Papna aus HoDindigoh 
Neu-Guinea, Loth (l'.tlO) Polen. Prof^ressive 
Formeln and Typen zeigen in relativ großer 
Zahl die Indier, dann Kommen die Polen, 
die Anirld-Amerikaner und die Schweizer; 
regressive dagegen die Maya. Gerade die 
BaraennnterRuenunf verlangt hier noeh viel 
Arbeit — man weili nl)er .-u sehr viele nnch 
ar nichts und mau bedarl i^ehr großer 
ndividnensilden» lonst wird man zunächst 
Eassenunterschiede finden, die hei Ver- 
mehrung des Materiales wieder verschwinden, 
wie es beim Studium der Bassenunterschieito 
der Hirnfiirc heri gegangen ist. — Die Technik 
zur Untersuchung der Hand- und Fußleisten 
benutzt Hautabdrucke. Man nimmt am besten 
die gewöhnlichen Stempelkissen mit schwar- 
zer Farbe und drückt die dadurch gefärbte 
Handfläche oder Fußsohle auf Papier ab, 
die Finger werd( ii einzeln besonders abtre- 
drückt, indem mau öie über das Kissen und 
dann das Papier abrollt. Genaue Anweisung 
gibt Scblainnhaufen im Anthropologischen 
Korrespondejubiatt 1^12. Die Besultate 
werden auf besonderen Beobachtungsblftttem 
gesammelt. 

Infolge ihrer lebenslänglichen Beständig- 
keit und individuellen Variabilität (s. 
oben) bietet die Uutersuchuiig der last- 
leisten von Hand und Fingern — neneetens 
I lakiyld^kiipie L'eiiaiint ein au-irezeiclmetes 
Mittel zur Identifizierung von Personen. Für 
den Krirainaldienst ist sie daher methodisoh 
ausgebildet wnrden. Man ordnet die Finger- ^ 
abikuoke nach bestimmtem, auf Zahl und 
Anordnmif der Leisten b«nilmidem System 
in einzelne irrößere Gruppen, man findet auf 
diese Art leicht, ub ein gegebener Abdruck 
in der bestehenden Sammlung (etwa von Ver<> 
breeherhaiideii) vorhanden ist. Alle trroßen 
Kriuunalinstitute benutzen heute die Dakty- 

14* 



Digitized by Google 



212 



Haut (Anthiopologisdi) — Ibutdecke der Tiere 



loskopit Af Inirke, dieFiiu^^t r nif Glas oder 
de^leichen zurücklassen, werden durch che- 
mische BCaßnahmen, Photop^aphie usw. sieht« 
bar gemacht, es ist eine hochentwickolfe 
Technik geworden. Anleitungen und Lehr- 
bfleher der Daktyloskopie für Kriminalisten 
von Vucetich ' 1904, von Windt und 
Kodi^zek 19U-1 und anderen. — Auch 
Unterschiede in der Häufigkeit der Leisten- 
fnnnrln zwischen ■Xnrmalcn und (it^i«;tes- 
krankeu und Verbrf ( Iutii will man gefunden 
haben - die Unter>ii('))iin<;rn beruhen bisher 
auf viel zu kleinem Matwial. 

III. Derivate (Abstammungsprodukte) der 
Haut. 

Die Epidermiszellen las.si u aus sich Horn- 
gebilde hervorgehen, Haare, Nägel, Schwielen 
und Oriifpn. (RpzüL'rH'h ..Haar" s. eigenen 
iVrtikel, bezüglich Miklidrii^e IBrust] s. Ar- 
tikel „Körperformen des Menschen"). 

Die Nägel sind primateumorphologisch 
recht interessante (iebilde, ihre Stammes- 
geschichte ist recht gut bearlxitct (m. 
Fried enthal [1910]). Der flache Daumen- 
nagel ist der „menschlichste", schon Halb- 
affen haben einzelne solche Hachen Naj^el. - 
Ra.ssenanatoniisch scheiueu keine Unter- 
schiede zu bestehen ; krallenartig gekrftmmte 
lanije Na^cl (chinesische Asketen) konunon 
nur mangels natürlicher Abnützung oder Be- 
schneidung sozus^en künstlieh gepflegt zu- 
stande. 

Typische Schwielen, wie die zum Teil 
auBerordentlieh dicken, aus richtig verhornter 

Epidermis he^felienden Gesüßschwielen der' 
niederen ^Vffcn, hat der Mensch nicht. Haut- 
verdickung. die ganz den Charakter von 
Schwielenhüdiini; hat, besteht an der Fuß- 
sohle, vor allem am Zehenballen und der 
Ferse, gelegentlich an der Handfläche — 
atArkere Grade und sonstige Schwielen sind 
aber pathologisch. 

Die Schweißdrüsen des Menschen sondern 
höchstwahrscheinlich - Gewißheit besteht 
nicht — bei den verschiedenen Rassen che- 
misch etwas verschiedenes Sekret ab, wodurch 
sich ein verschiedener Rjisscngenu h orL'abe 
(vgl. den Artikel „Rassenph vs in log ie", 
Bd. 8, S. 117). Daß die SchweiLldrüsen der 
Achselhöhle fnnr diese!) bei der Priiparation 
mit Messer und Pinzette als j^elbliihe Masse 
sichtbar gemacht werden können, wie es bei 
uns dem Anatnnien geläufig ist, wird von 
Japaneiu tiir iliie R<issp geleugiu-t (Adaehi, 
Globus 1D03). Unterschiede an den anderen 
Drüsen (Talgdrüsen, Olirscluiialz-, Au^en- 
butter-, l'räputial- usw. Drüsen) sind nicht 
bekuint. 

Literatur. tdarlil, If nitpitjmenlheim Mru»ehen 
und liri ihn Ajj'-n. Z> lUrhr. J. Morph, u. Anthr., 
VI, 190S. — Bälz, K'hpeilirhr ICiffeitxrheijten 
der Japaner. Mitt. deuUeh^ Oei. /. iVint. u. 



Völker f)itnf!> ni<, IV, — Vermelhe, Zeit*chr. 
EihnfiL, 190 J. — Frametto, Alhinümo parzüilr 
trcditario. Rivüta Antr., IJ, IUI-'. < LH. — 
auch AUi Soe. Rom. Antr., 1910). — Fr^il^tHc, 
Zur Frage des Aünnümut. Zeütehr. /. Murpk, 

M. AMtkr^ 3Cr iW. — FrladtmitMt, BeiMlf 
tiir NaturgaehiekU de» Mentehen, V. Jena WO, 

Ifrp&um, The integumrni'irt/ ijroore« on 
the palm ete. Joum. of Anal, and Phy. Iff 
lS9.t. — Loth, HauÜeUUnsi/tlem der Polen, 
ZtUtehr. /. Morph, u. AnUir,, 13, 1910. — 
V. iMMhtm^ .... TeehnSk dir pkpt. AmArth 
pologie. Zrxtsrhr. Etfmol. lO'l'f. ( Haul färben- 
tafel.) — l'earHou. SettU'HhAp and V»her A 
Mon<>(jn' ' M AlliixiKin in J/an. Louditn 1011. 
— V. d. Sande, fbelr. Ilaulieüten/ in: Nova 
Guinea, III. Leyden JS07. — SchiiiginhaufeH, 
Das JlautieiaUneyetem der PrimattnplttHla, 
Morph. Jahrb. SS, 1905 (Lit.). — JtorMtbe, 
l'tihna 1111 il Planta ihr Vorderinder und Oy- 
loner. Zrituchr. EihuU., 1906. — Derselbe, 
BeobnehtiinfjMnU und Anleitung lur Aufnahme 
von Hand- und Ft^fiabdrüekeH. Anthr. EorretpU, 
in*. — Slefc«Mil6et Hau^fiirta dtt JfeftMÄm. 
}ritl.;!. nuthr. den.. Wien 1904. — Wateff, 
Tacket fiyiii. rhe; leg rnfant* bulgares. Bull. 
.Soe. d'Anthr., Parn ; "T. — U iider, Palm» 
and Solet. Amer. Journ, Anal., I., 1902. — 
JferHelbef Raeini differewst» in JMm and Sott 
Ccfftfi^wratkim. Ebenda VI. 190i. 



Hautdecke der Tiere. 

1. Begriff und allgemeiner Bau. 2. Differen- 
zierung (Icr Oberfläche der Protozoen. 3. Haut 
der wirbellosen Mctazocn: a) Coelenterateu. 
1)1 Würmer, c) Echinodermen. d) Arthropoden, 
e) MolhLsken. i) Tunicaten. 4. Haut der Wirbel- 
tiere: a) Allgemeiner Baa and Organe der Haut 
bl AniphioMis. c) Gyclostomen. dl Selachier. 
Haut im iill^'enit'inen, Hautzähne, Hautsinnes- 
ortTiiiie. et (iaiioidcn, Teleostirr und Dipnoer. 
Allgtinieinos, Schuppen, Hautsinnesorffane, 
Leuchtorgane, Perlnrgane. f) Amphibien. Ober- 
haut, Drüsen, Lederkaut, Schuppen, Hautsinnes- 
organe, Hautwarzen, erKt» Krallenbildon^en. 
'i) Reptilien. Oberhaut, Lederhaut. 11 11 
M huupca, Knorhcn.sr huppen, Termiualorgauc 
I Krallen), Schenkelporen, T;istorgane. h) Vügd. 
AUgemeues, Homschnabel, BUrzeldrüse. T«r- 
minalorgane (Krallen), Tastorgane, Pedem. 
i) Säusri'tiere. AÜL'eiiieines, Epuierniis (über- 
haiit). Coriiiin f J^edeihaut), Fettpolster, Ilaut- 
drii-en ( tnl)iil'ivi. luler Sr hweißdrüsen, alveottre 
oder lalgdrüsen, .Milchdräsen), Terminaloinane 
(Krallen. >;ägel. Klauen und Hole), Haan, 
Horn- und (jcweihbildnngen, Hautskdett* 
bildungeu, Tastorgaue. 

I. Begriff und allgemeiner Bau. Die 
Haut grenzt den Körper naeli auLiin ab. 
Schon diese mechanische Bedeutung be- 
einfhiSt ihren Bau. Die entwickelungs- 
geschichtlichp Grundlage der Haut bildet 
leine oberflächliche Zellenlage, die man ab 



Digitized by Google 



Hautdecke der Tiero 



318 



dM iuAae Keimblatt, das Ektoderm zu 
beMjebnen pfle^ (Oberhautepithel). Die 
Ztllrri {lit'st> Ki'inibhittes sind alle cmpfind- 
ikh, reagieren aber sehr verschieden auf die 
Raw, dfe Ttm witen dei umgebenden 
Mediums auf sie wirken. Zum meclianischen 
bchnti versehen sie sich mit einer Membran, 
mm GntieaU (Deekzellen). Andere Zellen 
Klden an ihrer freien Oberfläche Klimmer- 
iuure aus, iliro Bewegungen dienen der 
Lokomotion sowie der Respiration durch 
fortwährenden Weclisel des umgebenden 
Wissen. Wiederum andere Elemente bilden 
in hnen iluree FlamMkOipera verschiedene 
Substanzen, Sekrete atn. die an der Körper- 
oberfläche abgesondert werden und dabei 
dem Organismus in verschiedenem Sinne 
dienen. P'ndlich bilden sieh viele Zellen als 
Mo^ible und sensorische Elemente aus. 
Die äußeren Reize aufnehmend werden sie 
in eninfindenden Elementen, die die Grund- 
biie der verschiedenen Sinnesorgane dar- 
itellen. An Stelle der Cuticularbildungen 
kommt es bei Wirbeltieren unter der Au8- 
bilduiig eines reichlich geschichteten Ober- 
hMtepithels und unter cliemisch-physi- 
kiüselier Veränderung der Zellen im Prozeß 
der Verbomung zur Kldung einer kompli- 
nerten Honsduelit Ml d«r Obcffliebe der 
Hut 

Bri Tfolen WifMIoeeii UMet das ektq- 

dermale Epithel den einzi'joii Bestandteil 
der Haut. Bei höheren Wirbellosen aber 
lowie bei tllen Wirbeltieren tritt tu diesem 

Oberhautepitliel eine unterliegende Schicht 
von Bindegewebe hinzu, wodurch zwei 
SeUdrten mtenebcidbar werden, die sn- 

sammen die Haut oder das Tntegumen- 
tumcommune (die Cutis) bilden: 1. Die 
Oberhaut oder die Epidermis, ein 
Epithelgewebe, und 2. die Lederhaut oder 
das torium, ein fibrilläres Bindegewebe. 

Die Haut bleibt irieht immer glatt, 
sondern sie bildet mannigfaltige Oi^ane 
wä, die dem Organismus in verschiedenem 
Sne dienen. Schon bei Wirbellosen 
bilden sich von der Epidoriiiis ausgehende 
B.ir-^tt'11. Drüsen, Parapoüien aus. Bei 
(ini Wirbeltieren unterscheidet man Epi* 
dermoidalorgane und Organe der Leder- 
haut. Erstere als Drüsen verschiedenster 
.\rt, als HautsinaenngMie, Tastkörperchen, 
faner als Homorgane, Krallen, Nägel, 
Mwie Haare, letztere als Zähne, Schuppen 
und Federn, bei deren Anlage neben der 
Epidermis die bindegewebige Lederhaut eine 
««entliehe Rolle spielt. Sie dient der Er- 
nabrunw der Organe, da sie die Blutgefäüe 
enthält, außerdem verlaufen in i£r die 
l'wren. Man kann auch absehen von 
der Beteiligung des einen oder anderen 
Bestaadteils des IntM^umentes und die 
Oifm» «hteOen ia 1. nMtfrBsen, 2. Haot^ 



sinnesoivane, 3. Uornorgaue, i. Schuppen 
und 6. Har^bOde des uite^mentes. 

2. Differenzierung der Oberfläche des 
Protozoenkörpera. An der Oberfläche des 
FtasmidcOrpeni dnzeHiger Organismen treten 

SonderuiiuM'ii auf, welche als dnmdlage für 
die Integumentbildung der Metazoen auf- 
gefsBt werden können (Lit 1, 4, 8). W&hrend 
bei Amöben und Rhizopttden der oberfläch- 
liche Teil des Plasniakörpers als EktO|)lasma 
nur den empfindlicheren und beweglicheren 
Teil des Organismus darstellt, mitbin den in 
animalem Sinne höherstehenden Teil renrä* 
sentiert, ohne daß besondere Strukturen her- 
vortreten (das Plasma erscheint nur heller 
als das Entoplasma), sehen wir bei den In- 
fusorien seh(»n dreierlei Sonderungen an der 
Oberfläche auftreten (Fij,'. h: L Feine Cuti- 
cularbildungen, als mechanischen Ab- 
schluß und Schutz i^egen die Außenwelt. Wir 
finden Cuticularbilduntren an der Oberfläche 
der Haut sämtlicher Wiri)e]losen, sowie aller 
wasserlebenden Wirbeltiere. 2. Cilien, 
Flimmerhaare, welche der Lokomotion 
dienen oder bei festisitzenden Formen (Vorti- 
cellen u. a.) als Strudelorgane funktionieren; 
solche dienen der Erneuerung des umgeben- 
den Mediums, also der Atmung und der 
Herbeiholung von Nahrungsniaterial. Im 
eleicben Sinne findet man ein Flimmer- 
kleid an den Oberhautzellen vieler Meta- 
zoen ausgebildet. 

1 3. Tiicho- 

I Cysten: das sind 
feinste Trftpfchen 

i Flüssigkeit,dereu 

I Inhalt bei ge- 
wissen Reizen 

^ ausgestoßen wird 

'und sieh im am- 
trebenden Me- 
dium auflöst. Sie 

repr&sentieren 
erste Driisen- 
apparate der 
Oberhaut , die 
neben ihrer ex- 
kretorischen Be- 
deutung auch als 

Sclüitzeinrich- 
tiiiiirenfürdenOr- 
ganismus dienen, 
da das Kxkret Fig. 1. Infusorium (Fara- 
giftige und ätzen- maecium). c Cilien. t Tri- 
de Substanzen ehocysten. Ans Bfttsehli 
entb&lt zur Ab- 
wehr von Fein- 
den. Diesen feinsten Exkretinnsori^anen 
schließen sich kontraktile Vakuolen an von 
größerer Ausbildung, rein ds Ex k re Üon s- 
Organe dienend. Während hier das Plasma 
einer einzigen Zelle die integumentalen Ein- 
richtungen «Mbtldet, werden hü Hetaioen, 




Nafanuiga- 
vacnol« 



S<*lgnd' 



Digitized by Google 



214 



Hautdedce der Tieie 



d. h. allen mehnelligeu Organismen, sowohl die Ausbildung von Hautskeletten sehr ver- 
Wirbenosen wie Wirbeltieren, cur AoBbfldnn? breitet ist, ja bei Wirbeltieren findet die 

des Intepumontc-; vicio Tausondc von Zclloii erste Ausbildung der Harteewcbc, wolclic 
verwendet. Die anatoiuisclie speziolle (je- 1 den Ausgauespunkt für das knöcherne 
staltnng dieser Integumentzellen spielt rieh | Lmemkelett daiBtellt, im Integument statt, 
aber bo ab, daß ihr Verhalten :ius den Be- Tlier sind es nur viele Zellen, welche die an- 
fluiden bei Protozoen durchaus verständlich organischen Substanzen aufnehmen und 
wird. Cuticulae und Cilien bilden sich genau I dann zur Ablagerung bringen (Hautzähne 
80 aus wie bei Infusorien, und an Stelle der und Knochenscnuppen der Fische). 2. Im 
feinen flxkrcttrüpldien findet man ganze i Ektoplasma vieler Infusorien treten feine 
Zdlen, deren Plasmakörper sich mit Säaret-| Fibrillen (Myoneme) auf, die, paralld, 
tropfen füllt, welche der Zellkörper aus- meist länps oHer leicht schräg verlaufen 
bilaet, um sie nach außen zu entleeren, und kontraktil sind. Sie sind ebenfalls durch 
Aueh diese DrDsenzellen dienen dem Or(^a- Verdichtung aus der lebenden Substanz ont- 
nismiu in verschiedenem Sinne, als Ex- standen und dienen neben dem Cilienkleid 
kretions- und Schutzorgane. E& knüpfen ; in besonderer Art der Gestaltsveränderung 




sieh also die Befunde des Integumentes 
der Metazoen an Einrichtungen der Protozoen 
zwanglos an. Die kompUzierlen Einrich- 
tungen sind bei Protozoen iu elenieuturer 
Form vorgebildet. 

Auf zwei wcifore TMffcrcnzieruntren im 
Ektoplasma der Khizopoden und Infusorien, 
welche kompliriertere Sonderungen im In- 
tepunu nt der Metazoen vorbereiten, sei noch 
hingewiesen: 1. Die Ausbildung von Hart- 
skeletten bei Badiolarien au Kieselsäure, 
bei Foraminiferen aus Kalksalzen (Fig. 2). 
Hierbei handelt es sich darum, daii die 
lebende Substanz der Zelle anorganische 
Stoffe bestimmter Art in sich aufnehmen 
kann und in charakteristischer Form in 
ihrem Körper zur Ablagerung bringt; sie 
baut sich auf diese Art ein stützendes 
Skelett, das sehr zierliche Form zeigen kann. 
Wir werden sehen, daS aueh bei Metazoen I 



und Lokomotion dieser Ortranismen. In 
diesem Fi brillenmantel sehen w i r i n ei nfacliBter 
Form den Hautmuskelschlauch der ^letazoen 
(Coelenteraten, Würmer, Arthropoden u. a.) 
vorbereitet (literatnr bei BQtschli una 
Schneider). 

3. Haut der wirbellosen Metazoen. Die 
Haut wird bei den nifdircii Formen 
nur durch das ektoderniale Epithel gebildet, 
dessen Zellen in mannigfaltiger Weise, teils ab 
Deckzellen, als FlimmeneUen, als DräienzeUeii, 
als SumeszeDen ausgebildet sind. Bei manchen 
Formen spielt das Oberhaiitepithel auch ein« 
groüü Rolle hei der Ausbildung; der Körper- 
inuskulatur und des Nervengewebes, Gewebs- 
formationen, die dauernd in Verbindong mit dem 
Oberhautepithel bleiben k&mien. Ei sind dabei 
auch weitere lieziehungen zu dem danintcr- 
lie^endi'u JJiiidepewebe erkennbar, ohne daü 
man indessen dieses Hiiiilri.'i \\ ebe schon, in den 
Dienst des Integumentes getreten, als einen 
Bestandteil der Haut bemteibn dürfte. Die« 



Digitized by Google 



215 



BtlH'W ditMs Bindegewebes zum ektodermalen 
Bpithal Imunt vielmehr d«ii B^ithelmoskel- 
«Hnniten locnte. Dms BindegeweM unter d«m 
Oberiuntvpitnel ist ein Teil des allgemeinen 

Kd^xriiii -.tirhyms. in welches es kontinuier- 
bch übergeht, und mit dem es vollkommen 
IbeniRilUBit Bd den höheren Wirbellosen 
bu» iMB Kwm Typen der Oberliaat utter- 
«Mdcn: die ObernantepitiMl iil ein seUeini- 
bildcri()e:< ricwobe, oder es ilk mit einer dirken 
Tutirula vi-rst'lu'ii iiiul Iwsitlt kdne Schleira- 
»Uen iiithr. Krstvn-r Zustand besteht bei 
Coeienteraten, Würmern und Mollusken, letzterer 
W Arthropoden und Tonicaten. Bei den meisten 
Fonnfn findet sich in embryonalen Stadien 
«n flimmerndes Epithel an der Oberhaut. 
Einen eroBen Fortschritt zeigt die Haut in ihrer 
Aubilaang, wenn das unterliegende Binde- 
gnrebe engem AnachlnS an das Oberhaut- 
fpM jffmmmm i m!k nnd «k L edetfaint in 
■rai Dient getntni, iStih dieeer nen erworlwuen 
Aufj^abe entsprerhond ausbildet. Das ist bei 
Rijieelwännern und Mollusken nur augedeutet, 
bä ErhtaodeimeB nnd C«pl»lopodan nber stiilDir 
«tthltet 

Bei den verschiedenen lOenen der mibel* 

lown findet man Folgendes: 

ja) Coeienteraten. Bei Sponglen: Die 
Ohfrhant ist nur durch Deckepitnol dargestellt. 
Embryonal ist es als flimmerndes Zylinder- 

Jiitliel ausgebildet, später bei den meisten 
onnen durch noße pbitte polygonale Sjciltafeln 
^bildet, deren Kerne, zentral anfreordnet, leicht 
rurh außen prominieren, od>T mit reii hlicherem 
zmtralen Phisuu in das uaterliegendo ilesenchym 
in verschiedenem Giade eingesunken sind. Im 
ktstenn Fall« g»ben larte Plasmalortsitze 
m diasn ZeOen ireitar im nnterlie^nde Ge- 
»ebe hinein. Nur in wenigen Fällen findet man 
SDck bei ersvaclisenen Formen Flimmerepithel. 
IMh ist die einfachste Form, in welcher die 
Obidait bei wirbellosen Metazoen überhaupt 
•mpUldet irt (Ut 8 nnd flO). 



zerstreut in dem Epithel. Die Deckzellen sind 
mit feinen, von nrnnknallBlieB durchsetzten 
Cnticalairilamen an ihrer freien Oberfläche 
versehen (Fig. 3). An ihrer Bads besitzen 
diese Deckz«>llen bei Hydrozoen kontraktile 
Fortsätze (Epithelmuskelzellen). Zwisi^heu 
den Deckzellen, die in ihren Zellkörpem 
Sekrettropfen venehiedener Art enthalten kfiouMB, 
liegen SddefaiMlIeQ lanlieut (Fig. 4), 



HBlRUlf * IIH 




Fig. B. 

Fig. 4. Senkrechter Schnitt der Oberhaut einer 
Alranie, Deckzellen mit Cilien, Drfleensellen. 

Nach BfitschlL 
Fig. 6. Obedhantepitlul eines Begenwmm 

NaeliBfttieUL 



die fOr diese ganze Gruppe charakteristischen 
Uta (Neeielkapaeln): Epithelaellan 
von selir kompHiiertem Ben, von dmunab veeent» 



CnidoWaetenieJl 




J^i. KSrperschichten von Hydra. DxDeck- 
MM des Hautepithels mit Cntienla (e), Cn 
CriiobUsteniellen, En DarmepitheL Ans 
Hnteeliek. 

Itei Cnidariern ist da.s stets einschichtige 
Obfrhautepithel, das allein die Hautdecken 
^■Jf^t, meist aus kubischen, zylindrischen 
•wr lan^ fatserfBrmigen Zellen gebildet. Die 
uwn sind sehr vt rs( hiedenartig ausgebildet 
ud die verschiedeneu Formen liegen regellos 



lieh zu .sa<;en ist, daB sie eine mit Itzendcr 
Flüssigkeit gefüllte Vakuole enthalten, in deren 
Innerem ein spiralig aufgewundener Fadeti sich 
findet (Fig. 3). lieber die OberlUche der Zelle ragt 
ein feiner Stift, das Cnidoeil, hervor, aof dessen 
Heizung jener spirali^re Faden mit dem Inhalt 
der Vakuole herausfiel hleudert wird (Lit. 4). Sie 
sind Schutzorgane, ähnlich wie die Triclux-vsten 
der Infusorien. Bei Hydroidpolypen, ^leduseu 
nnd Korallen zeigt die QbedMai im wesentlichen 
das {gleiche Verhalten, nur an der Basis des 
Epithels spielen sich Ausbildungsvorgänge ab, 
die zur Bildung von komplizierten Muskel- 
elemeuten (epitheliale und epithelo^ene Muskel- 
binder) sowie eines ^erven])le.\us führen, woräber 
des Genaueren im Artikel „Gewebe" diesee 
WSrterbnebee naehraeeheB isi 

3 b) Bei Würmern ist das Olx iluiutepithel 
stets als einschichti<.'i's /\ lin(lere|)ithel ausge- 
bfldet, Zwiaebenden mit k>>ii:|ilizierteni (.'uticular- 
sanm versehenen Decluelien sind Schleinuelifln 
in croßer Zahl regellos zerstreut Es sind snm 
Teil kleine Becherzellen, deren Kerne ab- 
geplattet an der Basis der Zelle liegen. Ilv 
Zellkörper ist mit ^lasliellen oder kleinen 
trüben Schleimtröpfchen erfüllt (Fig. 6). Bei 
manchen RingehrUrmem (Himuneen, Blut- 
egel) sind die Schleimzellon größer ausgebildet 
und sinken mit ihren Zellk(iri)em tief in das 
unterliefiende Bindegewebe hinein. Kiii feiner 
haUartiger Teil des Zellköipers tritt zwischen 
den Oberhautzellen zur freien Oberfläche und 
steUt einen einfachen Ausfnhnanx der DiBaen- 
zelle dar. Bei diesen Annelioen Ist unter dem 
Epithel eine zarte I^ge von fibrillärem Binde- 
gewebe nachweisbar, die man als erste Anlage 



Dlgitized by Google 



216 



Hautdocke der Tiorp 



einer Lerlorhaiit auffassen kann, sie zeigt aber 
noch kcitii- weitere SondwiUl^ 

3c) Bei Echinodermen teieen die I^arven 
eine Oberhaut aua flimmerndem Zylinderepithel 
;ri'l)ilii<'t. 15ei erwachsenen 'I'iereii vi-rliert das 
( tl)« rliaiitepithel seine Bedeutung, bestellt nur 
au» einer Lage platter Zeilen «der ist in vielen 
FäUen äberhaiuit nicht mehr nachweisbar. 
Du Bindegewebe der Lederhant behemwht 

die Ausbildung des Integunientes. Ks he*;teht 
nicht mehr aus einfachem .fihrillitren Hiiide- 
Kewebe, sondern in seiner (Irundsubstanz sind 
Kalksalze in reichlicher Menge abgelagert. 
Dadurrh kommt ein fester Hautpanzer zur 
Ausbildung, der im besonderen »ehr verschieden 
sieh darstellt. Man unterscheidet Kalkplatten, 
die durch unveikaiktes fibrillares (Icwebe ver- 
bunden .sind. Mit den Kalkulatten sind .Muskeln 
in Beziehung. Bei Holotiiurien besteht eine 
]^idecnÜ8 ans ZyündeneUen mit vielen Drflsen- 
Zellen. Daninter ist eine Lederhant, an der man 
zwei I/igen, eine (thiTfliicldichi', si ln\ iii Ihtp 
hialk.siil/.e enthaltende und eine tiefere aus lituil- 
läreni Bindegewebe bestehende I^age unterscheiden 
kann. An bestimmten Stellen treten die Kalk- 
phitten zurück und die überhaat zci?t Zvlinder- 
epithel mit basalen Stützfasern uncY oberfläch- 
lichen Cuticularsiiunien. An der Basis ist stets 
ein Nervenplexus ausi^cbilild. Das findet sich 
an den FüUchen der .Xstenuden, sowie an der 
Uttteififtehe der .\rnie. An letztgenannter stelle 
kommen auch lokal DrOsensellen Tor. Pigmen- 
tierte Bindegewebszellen sind vielfarh zwischen 
die Epidermiszellen einfrewandert. Mit dem 
Nervenplexus in Heziehung stehende Sinni>s- 
zellen werden angenommen, treten aber nicht 
durch besondere struktur hervor (Lit. 7 u. 20). 

$d) Das Integnment der Arthropoden zeigt 
ein ganz, anderem Verhalten: hier spielt die 
Kpiderniis die Hauptrolle. .Man findet sie als 
einfac he l,.>i:(' gniiJer kubis<-her oder zylindrischer 
Zellen (II yp«»derniis), welche an ihrer Uberfliiche 
eine mäclitige ("uticula ausbilden. Kiese besteht 
bei vielen Formen aus Chitin in mehr oder weniger 
mächtiger Schicht bei Myriopoden, Arachninen 
und Insekten. Schleimzellcn fehlen i:iinzlich 
(Fie. 6). Hier mag wohl dasiuibere Medium eine 
RoUe spielen, die Oberhaut ist viillig lufttrocken. 
Man aarf übrigens den Einflufi des äufleren 
Mediumi nicht flbersehltxen, denn bei den im 




Fig. 6. Senkreehter Schnitt durch die Obwliattt 
einer Raupe. Nach Bütscbli. 



Wasser lebenden Crustaceen findet sich 
Form der Oberhaut in gleicher Wdsft Bei vielen 
Krebsen ist die Cuticula nicht nur aus Chitin 
gebildet, sondern sie enthält reichlich Kalksalze 
eingelagert uid beiitst «ne sehr komplinerte 
Struktur. 

Die Chitincuticula kann dem allgemeineo 
Körperwachstum nicht folgen, sie wird deshalb 
bei Insektenlarven im Vorgang der Hintaag 

niehrfafh abgeworfen und dunli eine neu aus- 
gebildete, unter ihr entstandene ersetzt. In die 
("nticula treten \nn den Kpidermiszellen zahl- 
reiche Plasmafort^ätze ein, wodurch diese Mem- 
bran von feinen senkrecht aufsteigenden Ksnil- 
chen durchsetzt erscheint. 

Drösenzellen und sj-hlanchförmige l>rüsen 
sind bei .\rthr(»|)(iden zahlreicli au-frebildet; 
Speicheldrü.sen der In.sekten, Spinndrüsen der 
Ranpen. Axivh die Tracheen der Insekten sind 
aus HautdrOeen entstanden. Bei Feiipatns 
dnirh Einsenlcnng der Oberhaut vorbemtet, 
sind sie I)ei Insekten zu wi ir verzweigten H'ihren 
geworden, deren W and nm h die Bestandteile 
der Oberhaut erkennen läüt, in Form platter 
pcdygonaler Epithelzellen, die der Hypodermis 
entsprechen und einer (einen, das Lumen jener 
Rühren direkt begrenzenden Cuticula mit der 
Struktur eines feinen Spiralfadens. Hei Matio- 
p<Hien und Insekten sind sie segniental angenrdnet 
und münden paarig in jedem Segment in der 
Seitenlinie des Körpers mit feinen Spalten, den 
Stigmen, nach anflen. Bei Rinnen sind sie an 
Zahl vermindert, die wenigen aber stirker rat- 
faltet. Weit verbreitet finden sich bei .\rrhrn- 
poden Horstellbildungen der Haut, die als 
Chitinbildungen von einem in die Tiefe ge- 
senkten Keimlager von H^'podenniszellen aus« 
gebildet werden (Fig. 6). 

3e) Die M nil uske n besitzen eine zarte flber- 
haut, aus eintacheni Zylindirepilliel gebildet, 
des-^eii Kleiuente zum gmUeii Teil als Deekzellen 
an der freien Oberfläche einen leinen Cuticular- 
saum tragen. I )a zwischen aber sind .Schleimzellea, 
zum Teil als kleine, zum Teil als grofie in die 
Tiefe mit ihrem Zellkörper eingesenkte flaschen- 
förmige Kiemente reich verbreitet liig. Tl 
.\uch kompliziertere Drü.senorgane ktimnien als 
Einsenkungen des Ektoderms bei (iastropoden 
zur Ausbildung. In Jugendzustinden kt aach 
hier Flimmerepithel sehr verbreitet 

Besondere Ausbildung nimmt die Haut der 
Mollusken im Dienste der .Vtmung und der 
Sclialenbililiintr. Das Kiemenepithel ist Deik- 
(uiithel. In bestimmti'r Anordnimg findet man 
Zellen mit Wimperblättchen und mit kräftigen 
Cilien. Dazwischen treten auch kleine Schleim« 
Zellen von Becherfonn in Gruppen und streifen- 
förmiger .\nordnung auf. Die Hartgebilde der 
.Molluskenhaut sind alle epidcrmoidaler Herkunft. 
Den einfachsten Befund bieten die Schalen der 
Cbiton«Du Ihnen schliefien sich die Schalen der 
Musehdtt und Schneeken, sowie diejenigen der 
Cephalopoden an. Den .\usgangspunkt für die 
Bildung der Schale bildet eine vom Epithel 
abgesnnderte ( iitirula 1 l'eriostracum). Unter 
dieser dünnsten Schicht kommt eine aus Kalk- 
prismen bestehende mächtigste I.Age (Ostn- 
cum) und unter dieser folgt die durch ein 
verfdztes Faserwerk mit dazwischen gelagerten 
Kalksalzen bestehende IVrlniutterschidit i('iin- 
chyolinj. Bei allen Mollusken besteht unter der 



Digitized by Google 



Hantdeoirft der Tiero 



217 



Epidennis eine BindcgsvebMchidit. mit welcher 
(ks OberiiautqtitlMl in ina%v T«riimdung steht, 
ßw UBm dw btitena Maden oft tM m das 




ndagtwab« 



Z«ll«n 



lArt SAH von 
OrfiMiuallcn 

f%; 7. Olwrittirt eiimr Mmehel (liiiiemite de* 
Hulelnadts) mit ?roS<>n einzeUigm DrtMIL 
ühch BUtscbli. 

Bbd^|;ewebf sich erstrcckeiKlf Fortsätze hinein. 
D« dieses Bindegewebe ohne Orenze in ilas 
jüpenifine Körpermesenchym übergelit, kum 
man aber nicht von einer eigentlichen Lederhaut 
sprMhen. Nor b«i den Cephalopoden (Tinten- 
fischen) i!«t eine Lederliaut abgrenzbar. 
Zwisrhen die Bindegewebsfibrillen sind Farb- 
stoff tragpndf Hi n, Chromatophoren, ein^e- 
lanit liiese enthalten in ihrem ZelUkörper fein- 
kfiilpi Pigment verschiedener Art und da die 
Zdhi i^t bevflgUchen Fortsätzen venelien find, 
«driw Ton den ZeDen ansgesrhiekt nnd ein- 

fgo?' n w.Tfirn können, vcranhissen sie einen 
irb. ii w.chs« ! der Hant. Aehnliches begegnet 
i h bei manchen Wirbeltieren wieder. Die 
Chronutophoren der Cephalopoden stehen auch 
■it ehtt« HnskelMillen te vobindung (Lit. 4, 
7, 2<i|. 

jf) bei Tunica ten zeigt das Integument eine 
ganz besondere Ausbildung: Bei Larven und 
Jagcndformen besteht Zylinderenitbel mit stark 
nit«irkeltRm Flimmerkleid. Später kommen 
Dtekidka m Anslnldiiiur, mlelie Caüealar- 
an der ObnCHeli« aMehefden. Dfo Gvti- 



'ois nimmt nicht nur an I'irkr beträchtlich 
iH, sondern es rucken aiu h viele von den 
fktodennalen Bildungszellen in sie hinein, 
ildem ae sich aus dem epithelialen Verbände 
ihn. Die Zellen stehen dnreh yetlsteltc Fort- 
tXu ihrer Plasmakörper untereinander in Ver- 
Mndung. Die Snbstanz der nun zeilenhaltigen 
'^uThtiLi besteht nicht mehr blnli aus Chitin, 
Sündern man hat t'eliulose in ihr nachgewiesen. 
So kommt der dicke Mantel der Tunicaten 
QüudB, der das Aussehen und auch nnwihnmd 
•» KmiBiteni von Knorpel hat, mtt dem er 
*Mr pwebUeh sonst gar nicht vtifleiehbar ist. 

4- Die Haut der Wirbeltiere. 4a) All- 
gemeiner Bau und Organe der Haut. 



Bei allen Wirbeltieren läßt das Intepument 
zwei St'hic'htiMi uuterHcheiden: Die epitheliale 
Oberhaut oder Epidermis und die Uade- 
pewebi[;c Lederhaut oder das Corium. Bei 
Amphioxus siud diese Teile aufs eiaiachste 
gebaut, bei allen höheren Formen zeigen SM 
Kompliziertes Verhalten durch Schichten- 
bilduug und mannigfaltige Ausbildung ihrer 
Elemente, und es kommt auch zur Aus- 
bildung charakteristischer Orgaue der Haut 
in den einzelnen Klassen. Bei allen im Wasser 
lebenden Formen, also den Fischen und den 
Larveiu der Amphibien ist die Epidermis 
ein Sehleimhautepithel. Jm Epithel sind 
zahlreiche Sihleimzellen sehr verschiedener 
Art eingelagert ahs einzellige Drüsen . oder 
es werden, wie bei Myxinoiden vnd Aiii|))ii- 
bien, komj)lizierte S( hleimdriisen, meist 
in der Form alveolärer DrOsenbläschen 
f^ldet. Bei den Sanropsiden und Säuge- 
tieren ist die Oberlinut lufttrocken, sie 
bildet in ihren oberlUichlichen Schichten ein 
SOS Terhomten Zdlen bestehendes Stratum 
comeum. Die Lederliaut besteht aus fibril- 
l&rem Bindegevsebe veri>chiedener Ait^ au 
weilehein man meist ebenfnlls mehrere Schieb- 
ten von tuiirleicheni Hau unterscheiden kann. 
In ihr nehmen die Blutgefäße und Nerven 
der Haut ihren Vwlftuf zur Oberhaut Die 
Organe des Integuments hat man nach ihrer 
Herkunft eingeteilt in solche der Epidermis 
und solche des Coriums, oder man nntersehu- 
det sie nach ihrer Funktion und Form als 
Dr&sen, Hautsinnesor^anc, Hornorgane 
(Honsilme, Nägel, Krallen und Hufe, 
Schuppen der Ke|)tilien, Federn und Haare) 
und endlicii die liartgebilde des Integumentes 
(Zähne und mannigfaltige Knochenschuppen). 
Von diesen Organen ist im aUgemeinen zu 
bemerken, daB DrQsen, anBer den oben er- 
wähnten Schleimdrüsen, besonders in der 
Haut der Säugetiere in seht verschiedenen 
Formen und reicher Verbreitung auftreten; 
besonders sei hier der Milchdrüsen gedacht. 
Bei Öauropsiden fehlen Hautdrüsen fast ganz. 
Die Hantsinnesorgane finden sich nnr im 
TntcLMimeiit der wassorlebenden Formen, 
also bei Fischen und Amphibienlarven, bei 
dnigen Ampidbien sind oe andt nara d« 
Metamorpliosc erhalten. J^ie zeigen sehr 
verschiedenen Bau und mannigfaltige An- 
ordnong, indem sie bald frei in der Oberhaut 
liesien, bald in Ampullen oder Kanälen eine 
Tieflagerung angenommen haben. Zu ihnen 
gehören aneh die Leochtorgane mancher 
Fische. Homorgane treten als Hornzähnchen 
schon in der Haut der ('vdostomen (Mund- 
öffnung), einiger Knocfienfische (Perlaus- 
schlag) und am Munde der Anurenlarvcn 
auf. Als Terniinalgebilde der Zehen finden 
sie sich von Amphibien an als IVigel bei 
Reutilien, Vögeln und Säugetieren ausge- 
bildet, bei letzteren linden &ic in den Krallen 



Digitized by Google 



218 



Kuitdedie der Tiere 



und Hufen besondere Entfaltung. Ferner versehen. Auch fLivolienförmigi" utoüc Zollen 
sind sie bei KeuUlien am ganzen Körper, bei mit basalangeordnetem Kern und mit kur- 
Vögeln am Lauf, bei S&ugetieren in wenigen nigem Schleim orfOllt findet hmh bei Petro- 
Abteilungen am Körper und Schwanz als Horn- myzonten. Bei letzteren komnen endUcb 
schuppen ausgebildet und endlich sind sie 
bei oen Vögeln im Federkleid, bei den Säuge- 
tieren im Haarkleid besondcn^ entfaltet. 
Die Hartgebilde der Haut finden sich in den 
Hautzähnchen der Selachier und deren Basal- 

ftlatten, die den Ausgangspunkt für die 
erner bestehenden sehr mannigfaltigen Hart- 
schuppen di r Fische darstellen und endlich 
im Uiuitpauzer mancher Reptilien (Krokodile 
und Schiidkrdten), sowie in den Hartschuppen 
einiger niederer Säugetierformen. 

Im beeonderen stellt sich der Bau des 
Integumentes bei den einzelnen Ordnuii<;t n 
der Wirbeltiere folgendermaßen dar: 

4b) Amphioxus. Die Epidermis ist 
eine einfache Lage zylindrischer Epithel- 
zcUen mit sehr zarter .Vnßeiisrhicht, 
die noch kaum die Bezeichnung eines 
Cuticulueaumee verdient Sehr spirlieh 
treten zwischen diesen Klomentcn Schleim- 
zellen in Form von Becherzellen auf. Öinues- 
zellen sind nicht mit Sicherheit nachgewiesen. 
Unter der Fpidorniis !it>i:t eine zarte binde- 
gewebige l.ederhaut, un der man drei Schich- 
ten untersc liieden hat Eine direkt unter der 
Epidermis uelegene äußere Faserschicht, 
aus tangential verlaufenden Fibrillenbündeln 
bestehend, die in ftbereinandcrliegenden 
Schichten sich sehr re<,'elniiißi^ kreuzen. 
Diese Schicht enthält nirgends Zellen. An 
sie schließt sich eine mittlere homogene ^ 
Schicht. Sie wird von senkrecht zur Epi- die charakteristischen Kolbenzellen vor: sie 
dermis aufsteigenden Fibrillenbündeln durch- sitzen mit breiter Basis an der Basis der 
setzt und es sfnd spärliche Zellen in ihr ent- Epidermis auf und ragen kolbenförmig 
halten. Unter dieser stärksten Schicht ist verdickt in die oberflächlichen Schiebten 
noch eine feinere wieder fibrilläre Schicht empor. Zentral haben sie Plasma, das zwei 
zu unterscheiden, die schon mit den Myo- Kerne einschließt und der periphere Teil 
septen in Verbindung steht, also nicht mehr der Zelle wird durch eine starkglänzende, 
ausschließlich dem Integument zugehört doppeltlichtbrechende Schleiramasse von 
(Lit 20). starker Konsistenz darirestellt (Fig. 9). 

4c) Cvclostomen. UieristdieEpider-i An manchen Körpeistelleu herrschen die 
mi 8 anren ein sehr seUehtenreiehee mit sehr I Schleimzellen vor, an anderen, besonders 
zahlreichen und sehr maniiigfalf ii:en Schleim- an den Fl(>sscn>äuiMen bestehen protoplasma- 
sellen durchsetztes Epithel dargestellt Kleine 1 tische Zellen, welche in oberflächlicher Lage 
becherzellenwtige Efemente bilden bei Myxi- 1 nnt komplizierten Cntiealaniomen yerseheii 
noiden zahlreiene Lagen. Di' :n olirrfläch- sind. \< rhnnito F!pidermis findet sich an 
lieber Lage befindlichen Becherzellen be- , den Hornzähuen des Rundmauls, ein Beweis 
sitzen tau ihrem mit Sehleim erfflllten I dafür, daß fDr den Vorgang der Verhonrang 
Zcllkorpcr starke senkrecht treslrichelte nicht allein der I'influß der Luft als um- 
Cuticularsäume, ein Beweis dafür, daß sie gebendes -Medium wirksam ist. Von £pi- 
ab sekreteefttllte Elemente längere Zeit I dermisorganen sind die Haatsinnesonane 
im Verband des Organismus bleiben (Fig. 8). zu nennen, die als Endknospen und größere 
Außer diesen auch bei den übrigen Cyclo- EudhQgel am Kopf und am Rumpf in 
ftomen verbreiteten Zellen findet man charakteristischen Reihen, dem Verlaufe dw 
auch sehr große, teils kujrelige, mit glas- Hautnerven folgend angeordnet sind (Lit. 16). 
hellem Schleim gefüllte Zellen mit zentralem Die Lederhaut beginnt mit einer an der 
Kern, andere mit kömigem trübem Sc )i leim Basis der Epidermis ausgebildeten starken 
gefüllte Zellen sin<l geilen die Epithelbasis Cirenznieinbran, unter welcher scharf ab- 
mit mehreren langausgezogenen Fortsätzen | gegrenzt eine zarte Bindegewebsschicht folgt 




Kit:. 8. Epidt'rmis eines ryclostomen fBdello- 
.stonia), ^' nkrt i htor Schmtt Zahlroiche Lina 
von Mchii'iiii/.t'iii'n. a b 0 groBe SdiUiniMlMBt 
d Kömenellen. Nwch Maurer. Ana Gegen- 
baar. 



t 



Olgitized by Google 



Hmtdecke der Tiere 



219 



Diese geht kontinuierlirli in dio mächtige 
Hauptschicht der Lederhaut über. Die letztere 
besteht bei Cyclostomen, wie bei allen Fischen, 
AmpJiihion und Reptilien aus einer dicken 
fiütdegowebäachicbt, die sich aus r^el- 

t(Ffg.9Co). 




Fi» 9. l^eukrcchtcr .Schnitt durch das Integument 
tines Neunauges (Petromyzon). b Becher- 
teilen, S Körnersehleimzelle, K Kolbenzelle, 
^idermis, Oberhaut. Co Cnrium, Lfderhaut, 
K Unterhaatbindegewebe, cu Cuticuia. 

Jede Lamelle besteht aus parallel verlaufen- 
den FibrülenbOndeln (Collagenfasem). Die 
VAriDenbOndel der benachbarten Schichten 
bnien sich annähernd rechtwinklifj. Zwi- 
Minden Lamellen liefen Bind^eweoBzellen. 
Hsnwr steigen Fibnilenbfindd senkrecht 
durch die Lamellen empor zur Oberhaut. 
Unter ihnen sind vieie elastische Fasern. 
Dirtw dem lamdUlBeii Gorhim folrt eine 
arten? Bindcgewpbsscliicht aus regellos sich 
duchkreuzendeu Fasern, die man ate Stratum 
almtineniii beni^en kann (ünterhant- 
bindegewebc). Hart^ebilde fehlen noc h i^anz 
in der Haut der Cycloaioraen. Bei Myxi- 
noiden bestehen als Integ:umeota1organe 
lings der Seitenlinie beiderseits eine Reihe 
gn S chleimsäcken: Mächtige Einsen- 
ngm der Oberhaut von ovoider Form, 
WB einer bindegewcbicon Kapsel um- 
lAn Bnd. Im Inneren findet man basal 



eine Lage zylindrii^chcr Zellen, wolrlie die 
Bildner von großen eiförmigen Schleimzellen 
darstellen, die das ganze Innere des Sackes 
ausfüllen. Die großen Zell(>n entlialten 
einen kompliziert aufgeknaulten Schleim- 
faden und einen zentralen Kern. Jeder 
Schleimsack öffnet sich durch einen Schlitz 
nach außen und hier werden die Schleim- 
zellen entleert. Unter der Schleimaus- 
bildung r:t('rl)en die /eilen ab. Bei Mvxine 
liefen die Sthleim.sju-kL' direkt unter der Haut, 
bei Bdellostoma sind sie tiefer in die 
Muskulatur eingesenkt (Lit. 16). 

4d) Bei Selachiern ist ebenso wie bei 
Cyclostomen ein aus mehreren Zellenlagen 
bestehendes Oberhautepithel zu unter- 
scheiden, das aus kleinenElementen.teils Deck- 
zellen mit Cuticularsaum, teils Becherzellen 
besteht. Zwischen den kleinen schleimbilden- 
den Beehenellen rind aber auch große 
Schleimzellen, wie bei Cyclostrunen. nachweis- 
bar, doch fehlen die Kolbenzeilen. Unter diesw 
EpidennJs findet sieh «ne Basafanembran, 
eine subepitheliale zarte Bindegewcbsschicht 
und dann in zarterer Ausbildung wie bei 
CydostomeD eine huneiDOe und fibriUir 
gebaute Coriumschicht. Unter dieser 
folgt wieder zartes Bindegewebe, webhes 
in das Gewebe der Myosepten dirdrt 
übergeht. Wa.s die Selaehierhaiit aus- 
zeichnet, ist aber die Ausbildung von 
Zahngebilden (Fig. 10), die stammee- 

Seschichtlieh die größte Bedeutung haben, 
a sie den Aus^gangspunkt für die Gewebe 
der Hartsubstanzen, in letzter Linie ake 
auch für das knöcherne Skelett der höliereil 
Wirbeltiere darstellen (Lit. 1). 

Die Zähne gehen her\-or aas papillenförmigen 
Erhebungen des subepithclialctj Bindegewebes, 
über weiche das Oberhautepithcl hinwegzieht. 
Die Zähne besti'hcn aus zwei l?e^^.l inlt'ilen: 
1. dem Schmelz, der Substaiiti.i aiiasnantina. 
Dieee wird von den basalen Kpidi'nnis/.tlien 
an deren Basis in Form einzelner frismen ab« 
gesondert Die ontwliegenden Bindegewebs» 
/eilen bilden unt^r Vermehrung ihrer Zellen 
jene Erhebuna; (Papille) und an deren Uberfläche 
koninii n epithelial angeordnete Zellen zur Au.s- 
bildung, welche gcecn das schmelzbildende 
Epithel hin eine andere Hartsubstanz: 2. das 
Dentin oder Zahnbein absondern. So nimmt 
also das Epithel der Oberhaut durch die Schmelz* 
bildung lind das BindeL'eweIx' dn Lidcrhaut 
(Odontdblasteu) durch die Zahabeinbüdung teU 
am .\ufbaa des Z&hnchens. Dessen Spitze ist 
nach hinten gekrfimmk, kann aber auch 
koniseh oder In mehme Spitz* n geteilt seta. 

Die Hasis des DentinkeL'els stt/t j-iili in der 
subepitheiialen hindegeweljhjic hicht mit einem 
dritten Gebilde aus Hartsubstanz in Verbindung: 
der Basalplatte, die eine rhomboidale Gestüt 
hat und als Plaeoidschuppe bezeichnet wird. 
Dieses Gebilde besteht aus Knocheneewebe: 
Hartsubstanz, die von Zellen des subepitnclialen 
Hiridegewehcs ali|.'nsi liii'di ii \sii d. Die Zellen 
liegen dann in der Hartsubstanz diin. Woher 



Digitized by Google 



220 



HauttltHiko der Tie«» 



diese Zellen stammen, ist noch nicht klar. Nach i Sie liepen nicht mehr bloß als Sinnesknospen 
der einen Auffassung sind es mesodcrmale | oder Endhügel frei iu der Oberhaut, sondern 



A, 




Fig. 10. Senkre<-hter Schnitt durch das Intcgumcnt mit einem sich entwickelnden Hauträhnchen 
und Placoid-schuppe eines Haifisches (Srynus), A frühes Stadium, Ii eru-achsene Schuppe. 

Navh Klaatsch. Aus Bütschli. 



Elemente, nach anderen sind es von der 
Epidermis abgelöst« Zellen, weiche sich als 
Knwhenbildner (Skleroblasten) betätigen 
(Klaatsch, (legen bau r Li t. 7). An den Kiefer- 
rändem sind diese Ilautzähne voluminöser ent- 
faltet und treten in den Dienst der IS'ahrunp- 
auf nähme. Sie stellen die (irundlage des (ic- 
bi.sses aller höheren Wirbeltiere, auch des Men- 
schen dar. Bei vielen Selachiem sind die llaut- 
zähnchen kleine, in schrägen Keihen über den 

Smzen Köri)er verbreitete Organe (Chagrin). 
ei anderen sind sie an Zahl spärlicher, die 
Einzelorgane aber, um so größer, bilden I'latt«n. 
Auch die Flnssenstacheln, z. H. der Rückenflosse 
des Domhaies, sow ie die sogenannten Hornfäden 
der Flossen anderer Haie sind Placoiilbildungen 
des Integumentes, darum besonders interessant, 
»eil sie auf dem Knorpelskelett der Flossen 
sich ausbilden, das.selbe als (irundlage benOtzend: 
eine Heziehung, die bei der F.ntwickelung des 
knöchernen Skelettes der höheren \Virb«Mtiere 
eine so wichtige Rolle spielt. Da die Haut- 
ziihnchen frei über der Ooerhaut zutage treten, 
ist die Epidermis allenthalben zerstört und ist 
bei älteren Tieren nur an wenigen Stellen noch 
erhalten (Fig. 12). 




sind in verschiedener Weise in die Tiefe 
Relapert: Als Lorenzini sehe Ampullen 
liegen sie in der Tiefe von langen Köhren, 
die am Ende erweitert sind. Sie finden sich 
nur am Kopfe der Selachier. Als Sa vi sehe 
Hlikschen finden sich bei Torpedo abge- 
schlossene kugelförmige Gebilde, mit Platten- 




Fig. 11. Senkrechter Schnitt durch das Haut- 
sinnesorgan eines jungen Selachiers(Acanthias). 
a Sinneszelle, st Stützzelle, n Js'en'. 
2iach Maurer. Aus Gegenbaur. 

Außer den Zähnen sind in der Haut 
der Selachier noch die Hautsinnesorgane 
zu nennen, die in viel komplizierterer Weise 
als bei Cyclostomen auftreten (Fig. 11). 



Fig. 12. Hautzähne mit Placoidschuppen eines 
Selachiers (Centrophorus). Nach (iegenbaur. 

epithel ausgekleidet und im Grunde ein 
bmnesorgan tragend. Sie finden sich im 
Umkreis der elektrischen Organe. Viel 
verbreiteter aber sind die Sinnesoiigane 
der Haut, welche nicht nur bei Selachiem, 
sondern ebenso bei Ganoiden, Dipnoern 
und Teleostiem in ein Kanalsvstem der 
Haut eingelagert sind (Fig. lä). Diese 
Sinneskanäle der Haut sind in charakte- 
ristischen Reihen am Kopf, sowie in der 
Seitenlinie des Rumpfes angeordnet, dem 
Verlaufe von Hautästen verschiedener Ge- 
hirnnerven, besonders des Trigeminus, Facialis 
und Vagus folgend. Die Kanäle bilden sich 
als rinnenförmige Einsenkungen der Haut, 
, die sich dann größtenteils durch Ver- 



Digitized by Google 



Kutdeoke der Tiere 



221 



wachsung der Kändor abschließen, nur 
durch zahlreiche Oeflnuogen, die auch ge- 
seUmäßige Anordnung Sfligen, frd nach 
jBünden (Lit. 7). 




bündeln sich aufbauen und wobei die Fibrillen- 
bUndel der beniuiibartcn Lamellen sich 
nahezu rechtwinklig kreu/.en. Am Rumpf 
verlaufen diese Bündel schriUr von donuil- 
uud kopfwärts nach ventrul- und »chwauz- 
wärts und amgekehrt Die Schuppen 
kommen stets zuerst in der subepithelialen 
zarten Bindegewebsschicht, also über jener 




itriiuuioHNie— ] 
PIwIieiDt A Selacb 



E 



SchIcimMlIt 

4 • (C^'^-«<-eucoqft«n 




chlclmx. 



Kcimscliiciit 




anal, c.ci, lntra<.rbit-jlkanal, b Ver- bus). a senkrechter Schnitt durch «wei Sr huppen 

fcdung zwischen Seiten- und Infranrl.itulkaiial. "lit nl„ rhaut und Le.l.'rhaut (Schuppe), b Ober- 

- iv„^i._ — 1 v,„.t- ,1 1 >^"-"^'pithel stärker vergrüßert nut Schieioi- 

NachlUareT. Ans BAtiehlL 



• \wtnüer KaoaL Ifach üegenbaur. 



4e)ß»Bo{deii «Teleostiernnd D i pn o e r 

ici^'Hn hiii-irhtüi li der \iis!)il(lun? des Ober- 
bauiepitiieU, sowie der Lederhaut viel Ueber- 
änrtimnrang (Lit. 16). Nur hiiniehtlieh der 
ATi'bildunjr der llartjiebildf des Inte^umentes 
walten witlitige Verschiedenheiten. Wo das 
Oberhautepithel vorhanden, ist es stets ein 
vielMhichtipes. Man unterscheidet Dcckzellen, 
(itfen oberflächliche Zellen Kutikularsäume 
biRB, dazwischen sind kleine Becher- 
*flen rcirhlich ausgebildet. Ferner kommen 
»ch KoHx'nzt'llen, besonders an der freien 
Oberfläche der Sehupnen vieler Knochen- 
fi^hf (Kari>fen, Korelle. Barbe und viele 
lodere: Fi^. 14) vor. Sie sind alinliili gebaut 
wie diese Zellen bei Petromyzonten, haben 
•bw bloßeinen Kern. l >ie kleinen Becherzellen 
■Dd besonders reichlich an den bedeckten 
Tdlea der Schappen, auch an der Unter- 
flkheder Schuppen ausgebildet. Unter der 
Wiktut finden sich stets die gleichen 
Schichten der bindegewebigen Lederhaut, 
*ü m bei Cyclostomen und Selachiern 
f'iMWert wurden, insbesondere besteht 
immer jene lamellös gebaute Schicht, deren 
^'*ittUen tos parallel verlaufenden Mbriilen- 



huute 

und 



laniellösen Coriumschicht zur .\iilai;e, bleilMD 
auch bei vielen Teleostiem stets auf ditBe 

I beschränkt, bei anderen P'ormen können sie 

' aber jene lamellosc Coriumschicht noch in 
Mitleidenschaft ziehen. Bei (ianoiden er- 
fährt die Oberhaut durch die Schuupen, die 
frei zutage treten, eine weitgehenae Rück- 

, bildung (Fig. lö). Bei den Hartschuppen 
alier Formen feiüt hier die Beteiligung des 

I Oberhautepifheb, also die Schmelzschioht. 




Flg. 16. Hautsrhupuen eines Ganoiden. s Seiten* 
Jinie. Piach Gegenbaur. 



Digltized by Google 



222 



Hautdecke der Tiere 



Bei Ganoiden ist an der Oberfläche der grSßem können, oder 

Schuppen eine für diese Gruppe charakteristi- (Ctenoid.s< huppen). 
sehe Ganoinschicht nachweisbar, die dem F"'^ Mannigfaltigkeit i 
Dentin der Selachierschuppe entspricht: Sie ''«™™«» tycloid- und 
besteht aus homogener HartsuDstanz, in 
welche die Bildungszelien nicht eindringen, der "sr huppen,* w"^^^^ 
Unter der Ganoinschicht folgt eine Schicht wieder am bedeckt»>n 
von Knochengewebe, das bei fossilen und 
heute lebenden Formen mannigfaltig aus- 
gebildet ist, t> ist ein zellenhaltiges Hart- 
gewebe, mit Gefäß- und Zahnbeinkanälchen. 
Da Bindegewebe davon umschlossen wird, 
findet man auch Fibrillen in diesem Gewebe 
(Sharpeysche Fasern). Bei vielen fossilen 
Ganoiden läßt dies Gewebe der Schuppen 
außer der fibrillären Struktur auch eine 
laiuellöse erkennen (Lit. 7). 



tu T/eisten verbunden 
Daraus resultiert eine 
m der Form. Uebrigens 
Ctenoidsc huppen auch 
nebeneinander am gleichen Indiviauum vor. 
E-s finden sieh femer Furrhen an der Oberfläche 
rch Felder entstehen, die 
und unbedeckten Teil der 
Schuppen verschiedene Reliefs, Höcker oder 
Leistcnen zeigen. .\Ue diese .Schuppen liegen 
im subepithelialen Bindegewebe in .Schuppen- 
taschen. 

Die Dipnoer be.sitzen cycloide Schuppen, 
ebenfalls in Taschen eingebgert. Sie setzen sich 
aus zwei .Schichten verschieden strukturierter 
llartsubstanz zusammen. Während sie sich in 
ihrem allgemeinen Hau an die Teleostiersrhuppen 
ansrhIicUen, ist die histologische .Struktur eine 
primitivere, den Ganoiden naher stehend 

(Amia). Die ol>erfläch- 



1 (H«litutaM) 



vom 




Verschiedene Formen von Knochenfischschuppen. 
Nach 0. Hertwig. Aus Bütschli. 



Die Schuppen bilden am Körper rhomboidale 
Platten, die in diagonalen Reihen, entspre<-hend 
jenem schrägen Fibrillenverlauf des lamel- 
lösen Coriums, angeordnet sind und in ver- 
schiedener Weise zu einem festen ilautpanzer 
mitiunander verbunden sind. Bei fo.ssilen Formen 
findet man sogar gelenkige Verbindungen. Wie 
bei Ganoiden findet man die Hautschuppen 
auch bei Crossoptcrygiern. Die Schuppen sind 
dabei von einem oder mehreren Kanälchen oder 
von einem Kanahietz durchsetzt. Bei Teleostiem 
finden sich wieder in Form und histologischem 
Bau sehr verschiedene Schuppen (Fig. 16). 
Bei PanzerweLsen bestehen noch Srmippen 
mit Hautzähnchen, die Anschluü an Selacnier 
gestatten. Bei höheren Formen fehlen die 
Zähnchen, man 



kann aber an den .Schuppen 
zwei Schiebten verschiedener Struktur unter- 
scheiden: oberflächlich zellenhaltigcs, homogenes 
Knochengewebe und darunter lamellö.ses und 

fibrilläres zellenloses sklerosiertes Bindegewebe. , , . , i » u 

Die Teleosticrschuppe ist häufig eine rundliche handelt es sich um ganz scharf abgegrenzte 

~ ■ ■■ ■ " ' j.- ganze 

Die 



liehe Schicht ist frei 
von Zellen, aber von 
Kanälchen durchzogen. 
Sie ist tiäufig nicht ein- 
heitlich, sondern aus 
Leistchen zusammen- 
eesetzt, die an den 
Knotenpunkten Fort- 
sätze, Stacheln bilden 
können. Mit Placoid- 
orgaiien besteht nach 
Gegenbaur keine Ver- 
wandtschaft. Diese 
Schicht veranlaßt das 
Relief der Schuppe. Die 
tiefe .Schicht enthält 
Zeilen in fibrillär struk- 
turierter Grundsub- 
stanz, die aus sklero- 
siertem Bindegewebe 
besteht. Die Fibrillen 
kreuzen sich in drei 
Richtungen und die An- 
ordnung der Zellen ist 
dem angepaßt. 

Auch bei diesen 
Gruppen ist dieHerkunft 
der die Hartsubstanz ausscheidenden Zellen nicht 
sicher festgestellt. Sind es mesodermale Elemente, 
oder entstammen sie dem ektodermalen Epithel? 
Jedenfalls werden, besonders in den tieferen 
Schichten, mesodermale Zellen in Mitleidenschaft 
gezogen. 

Die Hautsiunesorgane dieser Formen 
erfahren eine sehr komplizierte Ausbildung. 
Neben solchen, die in Seitenkanälen am 
Kutnpf und in den Kanälen des Kopfes 
eingelagert sind (Fig. 13), findet man sie in 
großer Zahl an der freien Oberfläche und 
zwar liegen sie meist in Gruppen angeordnet. 
Auf jeder Schuppe kann man eine Gruppe 
entweder in linearer Anordnung oder em 
kleines Feld bildend nachweisen. Der 
feinere Bau ist auch sehr verschieden. Man 
hat Knospen und Hügel aus verschiedenen 
Zellen aufgebaut unterschieden. Stets 



Cvcloidschuppe, sie kann aber.auch mit Höcker- Organe, deren Zellen immer die 
chen versehen sein, die zu Stacheln sich ver- 1 Dicke der Epidermis durchsetzen. 



Digitized by Google 



Banidecke der Tiere 



223 



iadeoförmigen oder birulürmigen Zeilen 
voden von ebram fiidbiaineheii der sen- 

joriellen Nervenfaser umsponnen. Wälirond 
«n den Kndkjiospen die Zellen gleichartig 
and, kann man an den Kidhflgeln Innen- 
zellen und Außenzellen von unKleichoni Bau 
unterscheiden. Auch unter diesen bestehen 
nunnigfaltige Verschiedenheiten, üeber die 
Quaütäten der Sinnesempfindung dieser 
wichtigen Organe haben wir kein Urteil. 
Es ist nur in un-seren Geschmacksknospen 
der Zun^e ein kümmerlicher Rest dieses 
iiiiiizen Örgansy^femi* erhalten. Es ergibt 
:iich aber aus li* r tn;ifiiiigfiüt%0n Art der 
ZeUen, welche die Huutsinnesorgane auf- 
buoi und aus der verschiedenen .\jt ihrer 
Gnheerung im Inte^nient, daß mit diesen 
Gebilden sehr verscniedenc Qualitäten des 
Wassers empfunden werden müssen. Pline 
besondere Umbildung dieser Ur;:ane läßt die 
Lenchtoiigane vieler Teleoetier der Tiebee 
entstehen (Leydig). 

Behindere Krwähnun? verdienen noch 
die lur Brunstzeit bei verschiedenen 
fdtMtiem auftretenden Perlorgane. Es 
ktndelt sieh um kleine, meist am Hinter- 
node der Schuppen auftretende Kegel, 
fie ans vwh omte n Epidermiszellen bestehen. 
Da sie an allcii Scliup|n'n des Rumpfs er- 
schmeo, machen aie den Eindruck eines 
Amddags (PerhuuseUag nach Leydig). 
Von Interesse ist bei diesen Organen* no( Ii. 
daß sie in eigentümlicher Beziehung au den 
Hutrinnesornuifln itoheo, bnofera an der 
Sielle. wo auf einer Schuppe ein Sintiesurjjan 
steht, auf der benachbarten ein Perlorgan 
riek finden kann. Es lie^ der Geduke ttuie, 
daß dip Perlorfjanc durch Wucherung der 
Epidtrniis in der Umgebung uiiterg^angener 
Sinnesknospen ent.stehen (Ut 16). Nach 
.Vblauf der Brunstzeit ver-'h winden diese 
Homzapfen wieder. Leydig iiat in ihnen die 
i^Ummesgföchichtliche (Grundlage der Haare 
der Säueetiere erblickt. Man findet sie bei 
ßarbus, Idus, Phoxinus, Rhodens u. a. 

4f) Die Haut der Amphibien hat noch 
in Charakter einer Schleimhaut. Die 
^lidemiis zeigt bei Larven und Percnni- 
braochiaten eine andere Ausbildung als bei 
OldQcibranchiaten nach der Metamorphose. 
Bli jenen (Fig. 17) stellt sie ein mehr- 
schichtiges Epithel dar, dessen oberflächliche 
Zeüen meist kubische Form haben und einen 
Ortieolarsaum tragen. Die basale Zellenlage 
besteht aus Zylinderzellen, auf diese folgen 
^e oder mehrere Lagen kubischer oder 
*fnMfömiiger Zellen und die genannte 
oberfläehhchc I^e macht den Abschluß, 
^.v^hen den Zulen der mittleren Lagen 
aber groBe hdDe Selddmzellen in großer 
allenthalben eingelagert. Sie gleichen 
«i pofien kugeligen SchleimzeUen in der 
M dar CyeiomiMB vaad üaA ib die 



LeydigschenZeUen wohlbekannt. Sie stellen 
ha AmphiMenlanren die einzigen scMeim- 

hildenden Zellen des Integumentes dar. 
Sie können nicht wiederholt Schleiju aus* 



elwz 




Cor 



Fig. 17. Senkrechter Sebnitt durch die Havt 

einer Siilamanderlarvp. ciwz I,«' vdigsche 
SclUeinuellen im Oberhautcpiilicl. Deckzellen 
(ana) ndtCntieularsaum, Cor l^cdcrhanL Naeb 
K. C. Schneider. 

bilden, sondern bleiben nach der Bildung des 
ihren Plasmakörper erfüllenden Schleims 
längere Zeit in der Oberhaut liegen, werden 
dann aber abgestoßen, indem sie in die 
Höhe rftoken, von darunter ausgebiUeten 
jungen ZeUen yerdrinft Gegen daa Ende 
der Larvenperiode und l)ci Pcrcmiihran- 
1 chiaten in einem gewissen Alter treten aber 
I in der Oberhaut die Anlagen komplizinrter 
Drü-cii il"i>. IS) auf. .\n bestimmten 
. Körperstellen vermehren sieb die ZeUen 
Ider baaalen Schiebt vnd biUai Hein« 
kiiirclige Komplexe, die sehr bald unter 
, weiterer Vermehrung ihrer Elemente in die 
i Tiefe sinken und zu alveolären DrQsen, 
ku^clitren Bläschen werden. Zwischen den 
Zellen tritt ein Lumen auf, die Zellen ordnen 
sich so, daß sie als einschichtiges Epithel 
das Lumen des Bläschens auskleiden. Der 
Bau dieser l)rü.«enzellen ist, entsprechend der 
verschiedenen chemischen Zusammensetzung 
des von ihnen gebildeten Schleims sehr 
mannigfaltig: auch hier findet man Zellen 
mit glasheUem Inhalt und basal angeordneten 
abgeplattetem Kern, während andere Drüsen 
mächtige Zellen mit Sekretkörnchen erfüllt 
zeigen, milchweiß, mit kugeligem zentral 
gelagertem Kern. Während kleine Drüsen 
dieser Art über den ganzen Körper verbreitet 
sind, kommen Drüsen der letzten Art von 
sehr voluminöser Ausbildung in regelmäßiger 
Anordnung, z. B. bei Kröten und Salaman- 
drinen in der dorsalen hinteren Kopfregion 
als sogenannte Parotiden und bei Sala- 
mandra beiderseits von der dorsalen Mittel- 
linie in einer regelmäßigen Läiiirsrcihe als 
Giftdrüsen vor. Unmittelbar an die Drüsen- 
Zellen sehVeBt sieh noch eine einfache Lage 
glatter Mn-l%cl/.cllcn in Läncsverlauf an. 
Dies ist für ^Unphibiendrüsen charakteristisch 
und tritt wieder bei beetinunten Hantdrflaen 



Digitized by Google 



224 



der Säugetiere auf. Dadurch, daü die Drüsen- 1 geschlossenen FibrUlenbOndela iieigeu die 
Zellen unter Bilduni^ besonderer Organe aus I HpindeUOrmicen, zum Teil raeh TWiRtelteB 
dem Oberhautepithcl austreten, erscheint : Iiiii(li £rewebszellen. Ferner wird diese Schicht 
du letztere viel eiofacher als bei Amphibien- 1 von elastischen Fasenügen senkrecht durch- 




fig, la Senknchter 

Schnitt durch das IntegO.« 
ment ii> v Fmsches (Rana 
tenipiira 11,1 f. E Epi- 
dermis, C Corium, p Pig- 
mentzclkn (Chromatopho* 
ran), D Hanldriiea, m 
dam IfoifcdMlleB. Nark 
Gegenbanr. 



larven und Fischen, es ist aber das Ubcrbaui- 
«pithel der Fische homolog dem Oberhaut- 
Epithel phis detn ganzen Ilautdrfisenapnarat 
der Amphibien. liei letzteren ist uurch i 
Lokalisierune der sekretbildeDden Zellen I 
dne schärfere Arbeitsteilung ud weitete 
Differenzieruiii; eiii<ieireten. 

Die Lederhaut der Amphibien 
liBt wie bei Fischen drei Schichten 
unterscheiden: sie bestehen alle aus 
fibrilllirem Bindegewebe (Fig. 18). Direkt 
unter dem Oberhautepithel, an dessen Basis 
eine mehr oder weniger deutliche Basal- 
membran besteht, findet man 7.n nächst eine 
eubepidermoidale, aus sehr zartem lockeren | 
fasengen Bindegewebe bestehende Schicht, 
die, arm an Fdrmeiementen, weite Saflspalteii 
zeigt. Hier linden sich zwei Formen von 
PSgmentsellen: 1. Wandenedlen, verlstelte 
Zellen, die in ihrem ri;i-inakör|)er fein- 
körnigeä Pigment von verschiedener Farbe 
«ntbalten. Diese Zellen Icrieehen wie AmAben 
umher und bleiben nicht im siihenithelialen 
Bindegewebe, sondern dringen aucn vielfach i 
in die IntenellalaTlfleken der Epidermis | 
eni|)or. Man nimmt an, daß sie ri'.:inent 
auch an diu Uberhautzcllen abgeben, die | 
tatsächlich vielfach Pigment enthalten. 
2. Fixe Chromatophoren, große, außer- 
ordentlich reich verästelte Pigmentzcllen, 
die von feinen Nervenendbäumchen um- 
sponnen <inil. Sie können sieh rasch ausbreiten 
oder ihre Fortsätze einziehen und veran- 
lassen 80 einen Farhenwechsel der Haut, 
der unter XerveneinfluÜ s'elit. Unter dieser 
sube])itlielialen Schicht folgt als zweite 
Lage der Lederbaut die derb gebaute, 
lamellöse Schicht aus Fibrillenbündeln zu- 
sammengesetzt, die in jeder Lamelle parallel, 
in den benachbarten I^imellen aner an- 
nähernd rechtwinklig gekreuzt verlaufen. 
Zwischen den zu Lamellen zusammen- 1 



>etzt. Kbeuso treten durch sie glatte Muskel- 
zellen, sowie Btutgefälie und Nerven zur 
Oberhaut empor. Die dritte Schicht der 
l,^dertiaiit ist als Stratum subcutaneum aus 
lockerem fibrillärem Bindegewebe aufgebant, 
in welchem größere filutgei&fie und Neryeii 
sich finden. 

Außer den oben geschilderten DrOsen 
sind in der Haut der Amphibien Sclnippen 
nur sehr beschränkt, (iafCLieii llaut.-iiiues- 
orgaiie reich verbreitet, wenn auch ver- 
glichen mit Fischen in reduzierter Form 
ausgebildet. Femer bestehen Hautwarzen 
verschiedener Form, teils für das Relief 
der Haut bedeutsam, zum Teil aber auch als 
Tastorgane ausgebildet. Endlich findet man 
an den Knden der Zehen Terminalorgane, 
welche als Vorläufer der ürallen- und ^agel- 
bildnngen wichtig sind. An der mediden 
Fllelieder OberM tunkt l bestehen bei einigen 
Urodden und Anuren teils Drnsen, teils 
Homorgane fn besonderer Grunpenstellung 
und \ii-l)ildung, welche wohl als sekundäre 
Sexualcbaraktere zu deuten sind und zum 
Teil aneh die Sehenkdporen der Eideelnen 
vorbereiten. 

Schuppen bestanden bei der fossilen Gruppe 
der StegtM-ephalen in grolier Verbreitung, srana 
aber auch den Beginn der Keduktkm. l^ber am 

fanzen K9rper verbreitet bestanden sie bei 
lylonmniilen. w.ihrend sie sich bei den Branrhin- 
siinrierri auf die Ventralflächc des Kumnfos 
und der Kxtnniitäton besrhränkten. Ihre 
An(»rdnung an der ventralen Rumpüläche 
in schrägen, nach vorn gegen die Me^aaUaie 
gerichteten Reihen bereitet Reptilienzustinde 
vor. Bei den heut« lebenden Formen bestehen 
Si huppen bei < i\ nuinphioiien (Fi?. 19). Sic sind 
sehr klein, lassen ithnlirh wie oei Teleostiem 
/.wei Schichten verschieden stnikturicrter Haft» 
Substanz unterscheiden und liegen sn mehreren 
in einem Hantfavh, shid dabei in Srhuppen- 
tasrhen eingelagert. Die ''iriippenanoronung 
in einem liautring hängt zusammen mit der 



Digltlzed by Google 



Haatdecke der "fiere 



225 



Ausbildung von michtigen HautdrQsen, welche 
die vordere Hälfte eines jeden Hautringes ein- j 
nrbmon. wahn iid die .Schuppen in die hintere j 
Hüfte zuäauimeogedriuigt sind. Die Haut- 

SprigdrOscn Schuppen rasche 

li^Dbert 




hinrM 



Schuppen 



CKiiimlait 



Fig. 19. Senkrechter Schnitt durch die Haut 
mn Grnmophionen (Ichthyophis glutino- 
•ii). Drtwn und Sr}iiipi)*-n. .Naeh Sarasin. 

Aus BütschlL 

drüv'n treten zuerst dorsiil auf und dridurch 
erkkrt sich der zuerst auf der Dorsulfläche des 
Rampfes beginnende Schwtud der Schuppen, 
dtt «uth die Drftsen verdriort werden (Gegen - 
Credner, Pritsch, Lit. 7). 
DieHa u t s i n n es o rgan e sind bei Poroiini- 
bnmehiatenlarven, Derotremen und Anuren- 
hnroi aDfemeio amgebfldet und nrar in 
Form von SinneskoMpen. hänfi^^iT aber als 
Etadlilgd (Fig. 2(9, wie bei Jbiücheo. Sie 




cor 



Vif. 20. Haatsinnesorgan einer Salamanderhrve, 
»nkrwhter Schnitt, siz Sinneszelle, stz Stütz- 
telle, achl SchluBleiste, stb Sinnesstift, anz 
" pg Pigment, cor LedrahMit 
K \j. Sehnaider. 

am Kopf und Kampf in Reihen, 

i Kopfe den Aesten des Trigeminus, 
Bumpfe denen des Vagus folgend. I 

■oMrlMlMuh dar NatnrwiMemdiaftMi Baad V 



Sie sind dabei teils eiiizoln, teils in (iruppen 
(lineare oder rundliche Felder bildend) an- 
geordnet. Bei manchen Anuren und Urodelen 
sehwinden sie nach der Metamorphose, 
(K a n a , B 11 1 (t , S a 1 a ni a n d ra) , bei manchen 
aber bleiben sieauch dann erhalten (Triton, 
Diemyctilus, Dactylethra) und passen 
sich dem längeren Atifenthalt auf dem Lande 
in bestimmter Weise an. Bei Larven und 
während des Aufenthaltes im Wasser findet 
man die Hautsinnesorpane frei an der Ober- 
fläche der Haut in der l]])iderniis e'iigelatrert. 
Sie stellen e>nen scharf abg^renzten Bezirk 
des Epithels dar, in welchem entweder 
pleiehartiire Zellen von fadenförmiger Gestalt 
sich finden (Sinnesknospen), oder man kann 
zwei Zellfonnen, Ihnen- nnd AnfienseUen 
uiiter^clieideii, welche in nieilerartiger An- 
ordnung einen Kndbügel bilden. Die birn- 
fOrndf^ Innenzellen, nm weleherieh Nerven" 
fasern endbäunuhenartip aufzweipen, hat 
man als Sinneszellen angesprochen, während 
die faserul^en AuBenzellen als HilbseUen 
gedeutet wurden. Die Tnneiizellen besitzen 
frei emporragende Stiltchen au ihrer Ober- 
fläche. Bei Tritonen kann mtn beobach- 
ten, daß diese Sinnesorgane während der 
Brunstzeit, also wenn das Tier im Wfisser 
lebt, die oben geschilderte ^Vnordnuiig zeigen. 
Wenn aber die Tiere dann lange Monate 
auf dem Lande zubringen, schützen sich die 
für das Wa.sser als umgebendes Medium 
abgestimmten Organe dadurch vor dem ver- 
derblichen Einfluü der Luft, daß sie in die 
Tiefe sinkend einen Knospenfollikel bilden 
(Fig. 21). An der Oberfläche wird ein 
Schleimpfropf gebildet, ferner erfahren die 
Außenidlai eine Veränderung, die dem 
Verhornnngsprozeese nahe steht. Bei man- 
chen Derotremen, z. B. Cr jrptobranchus, 
bei welchen ebenfalls eine Tieilagerung dieser 
Organe sich ausbiklet, kann man am Grunde 
des FoUÜcelB eine Papille nachweisen, die 
außer dem Sinnesnerven eine Bhitgefäß- 
schlinge trägt. In solchen Uebiklen kann man 
die stammesgeeoUehtliebe Omndlage der 
Säugetierhaare erblicken. Die Sinnesorgane 
können sich dureb Teilung vermehren. 
Anf dieser TtOigkeit bemht znm Teil die 
Gruppenstelluii'/ dieser Orirani«, doch kann 
diese auch dadurch veranlaßt sein, daß die 
Sinnesorgane anf Schuppen angeordnet waren 
und dadurch eine (Irnpiienanordnung er- 
warben, die auch nach Schwund der Schuppen 
beibehalten wurde (Lit 15 und 16). 

Haut Warzen bestehen bei vielen Am- 
phibien. In vielen Fällen handelt es sich 
vm Ilaehe oder konische Iiederhaut|)apillen, 
über welchen die Epidermiszellen reichlicher 
ansgebildet und intensiver verhornt sind, so 
daB Wanen oder Stacheln erscheinen i Bufo, 
Triton u. a.), bei manchen Formen 
(Pleurodeles) sind die Warzen dunkei- 

16 



Digltized by Google 



226 



Hantdecke der Tiere 



oipmontiort. Aiidfro nipisf breite, flathi' der Krallenbildurifj. Auch bei Anuren 
Warzen be.sitzeu in ihrtr Bind^ewebspapillc findet sich ähnliches. Daß die Krallen sich 
Tastkörperchen, vifkmig suiunmenße- 1 8tamme»geschichtlich erst bei Amphibien 
schlossene Zellen, zwischen welchen sich ein cebildpt haben, ercibt die Tat>^;i(hp. dalS 
Nervenendbäumchen aufzweigt (Lit. 9, 10, i sie bei vielen Ste<,'oce|jhulen, wie aus fossilen 
11, Fußspuren ersichtlich, noch fehlen (Lit. 7). 

Die Terminaiorgane an den Zehen' 4p) Heiitilien. Das Intesiunient der 
treten bei allen tetrapoden Wirbeltieren in j Reptilien ist luliirockcn, also keine Scliieim- 




iLo 



Form von Hornorganen auf. Bei Amphibien 
Bind sie noch schwach entwickelt: bei 
Siredon eine einfache koiiisebe Ilonikajipe 
bildend, die als eine gleiehniäliige Ver- 
Btärkun^ des Stratum corncum erseheint, 
bildet sich bei anderen Perennibranchialen 
eine dorsalkonvexe Krümmung der Zehen- 
endgUeder aus und damit eine stärkere 
Vernornung an der Dorsalfläche des Zehen- 
endgiicdes (Fig. 22). Das ist der Beginn 




Fig. 22. Medianer Längsschnitt dorich ein 
Zehenendglied eines .\mnhibium (Siren lacer- 
tina). Erste Krallenhildung. . Kp Krallenplatte, 
Kl KnUeniohle. ^'arh (ioppert Aus Gegen- 
baur. 



Fig. 21. HaotafauMMiSU 
eines orwarltsraeB Tri ton , 

senkrochtpr Schnitt. S< h 
Kn(is|)i-iisrlHM(le, siz Sinnes- 
zellcii. stx Stützzfllen, Sthz 
Derkzellon, nf Ner\'eD> 
faser, Cu einige Fasem der 
Lederhaut, dr Hautdrüse, 
Baschi Basulsrhirht der 
Epidermis, M1L>. Mittel- 
schicht, c Jlornschuiit des 
Obeihaiitepithels Xach 
Haarer. Aus K. C. 
Schneider. 



haut mehr. Es entbehrt fast völlig eines 
DrQt^enapparates. Sehr verbreitet sind 

Schuppen, die al- Hornschnppen im wesent- 
lichen epidermoidale Bildungen sind, an 
ihrer ersten Anlage und ihrem Aufbau ist 
aber auch die Lenerhaut beteiligt (Fig. 23). 
Die Färbung der Haut ist im wesentlichen 
durch Chromatophoren, die in der lA'derhaut 
angeordnet sind, veranlaßt, obf;leich auch 
in den Zellen der Epidermiä häufig Pigment 
nachweisbar ist (Lit 16). 

Die Epidermis ist stets ein mehr- 
schichtiges riattenepithel. Es zeigt eine 
basale Zylinderzellenlage, darüber einige 
l>;igen kubischer Zellen und dann folgt ein 
Stratum . corneum, aus verhornten Zell- 
schQppchen bestehend. Jedes Sehflppchen 
entspricht einer Zelle, die unter Umwandlung 
.ihres Zellkörpers zu Uornsubstans abge- 
j sterben ist, dabei ist auch der Kern 
schwunden. Das Stratiun conuniin bat t iiif 
bestimmte Dicke und wird bei vielen Keu- 
tilien periodisch im HftutungsprozeB ao- 
ireworfen. in l'etzen bei Eidechsen, tii.- 
beitlich bei Schlangen (^iattembemd). Die 
Obeifll&ehe des Stratum eemeum ist dureh 
dne Lage sehr kleiner verhornter 7ell- 
schttppcbeu, das sogenannte Oberhautchen 



Str corn 



ngip.2lincn 




5ch. 



Fig. 28. Mediaiier Lings- 

schnitt durch zwei Schuppen 

der Eiderhse(l.a (• c r t a a g i I i s). 

Seh Kfst einer Kninhen- 
scbuppe. }ia.ih .Maurer. Aus 
Bütschli. 



DIgitIzed by Google 



Hautdecke der Tiere 



327 



alr(-ihlfi'>*'ii. AVenn ein Stratum corneum ihro Farl) •< ffkilrnchen an die Epidcrmis- 
»l^eworfea wird, ist das folgende Stratum Zeilen abgebeu (Eidechse. Fig. 23). Außer 
ewneom darunter schon ganz fertig gebildet den Chromatophoren findet man bei manchen 
mitseim ni ni)( riiäntclicn. Man findet bei Reptilien (Sciiunidcn. Blindschleichen, Kroko- 
Schlaogeu und Kidechsen oft drei Strata idile) K noch eii sc huppen in der subepider- 
Ninea fibcreinander f^ebildet. Ueber den ' meidaliMi Si hiebt der Lederhaut und zwar 
Oberhäutchen der tiefen Strata onmea lieircn diese in den Schuppen unter dem 
(iflüet sich meist eine I>age unvollkommen Stratum pigmentosum. Bei der Eidechse be- 
TCriMfntor Zellen des darUberliegenden Stra- stehen an der betreffenden Stelle eiffentOm- 
tnra eomeum. Die platten Zellen rind hier lieh zusammenffeballte Zcllmassen, die, zum 
mit kleinen Körnchen ( Keratohyalin) er- Teil pigmentiert, Reste der Knochen- 
füllt. Bei Schildkröten mul Ivrokodilen schuppen zu beurteilen sind (F%. t& Sch.). 
findet Iläutimg nicht statt, da wird unter Die Seliuppen bestehen, wo sie auserebildet 
(ortwaiirtiider Vermehrung der Zellen des sind, aua echtem zeüenhaltitjcn Knochen- 
Stratum corneum dieses sehr mächtig, gewebe. Ob sie direkt an die Knochen- 
M der Oberfläche findet nur ein geringer schuppen der Fische anzuschließen sind, 
Verbrauch von HornschQppchen statt. Bei oder nicht vielmehr spätere selbständige 
Eidecben und Schlangen tritt an manchen Neubildungen darstellen, ist zweifelhaft. 
SttUea Luft in die Epidermis, zwischen die Die subepidermoidale Schicht der Lederhaut 
Zellwi des Stratum corneum ein, die Ober- bildet die bindegewebige Grundlage aller 
hiut wini piicnniatisch. SchuppcnbilduiiuiMi der Reptilien, die tiefe 

Die Lederhaut, das Corium der Rep- 1 straf fe Coriumschicht dringt nicht in die 
&m, zei^t wiederum zwei Sehieliten, eine \ Schappen ein. Letztere mrd aneh von den 
olcrnarhliehe subepidermoidale Schicht aus Hautnerven nur senkrecht durchsetzt. Die 
artemloek^m faserigem Bind^ewebe be-, sensiblen £ndä£te der Nerven finden ihre sehr 
itriwBd imd eine tiefere derbe Selüeht mit jrdehe Verzweigung ebenfalb in der subeptder- 
hmellösem Bau wie bei niederen Wirbel- ' moidalen Coriunisehicht. Hier treten sie zum 
tieren. Die Lamellen dieser Schicht besteben i Teil zu Tastzellen in Beziehung, die ebenfalls 
m parallel verlaofenden Bttndeln von unter der Epidemjs angemwiet Bind. 
Coilagenfasern. in den benachbarten Lamellen ' Die clT-^kteristisehsten Or^anp des Tn- 
kreuzen sich die Bündel nahezu in rechtem tegument&> bei Reptihen bdden die Schunpen, 
Winkel. Die subepidermoidale Schicht ist an deren Aufbau sowohl die Obernaut, 
IT. komplizierter \\ei8e differenziert. Sie als auch die I>ederhaut beteiligt ist. Leder- 
etiiliitlt in dem lockeren faserigen Binde- hautpapilleu von verschiedener Furm und 
gewebe, das ihre (irundlage bildet, erstens Größe sind Qberkleidet von der Kpidermte, 
eUtte Mu-kelzellen, die einzeln oder in deren Homnchicht meist lokal stärker aus- 
BQndelii augeordnet sie senkrecht durch- gebildet ist. So eutstelien kleine Homplatten 
fetten und an der Basis der Oberhaut mit oder Höcker. Durch Vergrößerung der 
deren Kpithelzellen in direktem Zusammen- 1 Höcker kommen Stacheln zur Ausbildung, 
hang stehen. Ferner enthält diese Schicht Die charakteristischsten Schuppen zeigen 
in verschiedener Anordnung und Kompli- 1 Eidecluen nnd Schlangen, während oei 
kation da* Stratum pi^mentofiim, au? pit;;- Phrynosoma unter Lacertiliem Stacheln 
mentieiten Bindegeweb^zellen, Chromat o- bestehen. Die Stacheln können auch unter 
phoren beistehend. Diese Zellen sind zum zackenartiger Verbreiterung zu Kammbil- 
Teil direkt der Basis der Oberhaut angelagert, : dnnc:en führen (Iguan a). Große Platten 
teils liegen sie tiefer. Sie bestehen aus bilden die Schuppen bei Krokodilen. In 
irleiohartigcn oder aus Schichten verschieden : der Lederhaut sind Knuchenplatten, diesen 
gdirfater Zellen, die übereinander liegen, entsprechend von der Epidermis Homplatten 
*ie L B. beim Chamäleon, wo sie sehr ausgebildet. Bei Scliildkröten bestehen 
kompliziert ausgebildet sind. Zu dieser; ebenfalLsmächtigeepidermoidalellornplatten. 
Umnnatophoren treten I^ervenfasem, die t Die Knochentafeln, mit denen sie hier innig 
rieh endbäunichenartig um sie auf zveigen. I verbunden sind, zeigen aber eine andere 
hi\>'m liiere Nerven den Chromatophoren Konfiguration als die Hornplatten, sind also 
Keize zuführen, die bald die oberflächlichen, , besonderer Art, was zum Teil durch ihre 
Md die ander« f eßrbten tiefen Zellen zur f Beziebung zum Innenskelett bedingt ist. 
Kontraktion anregen, so daß verschieden Diese Knochenitlatten sind also nicht mit 

Selitfbte Schichten sichtbar werden, kommt denjenigen der Krokodile oder anderer 
V dem Willen unterworfene plützfiebe Reptilien direkt vergleiebbar. Homplatten, 
FarWinvcch-el dieser Tiere zustande. Die wie sie bei Krokodilen am ganzen Körper 
der E[udemus zunächst gelegenen Chromato- verbreitet sind, findet man bei den meisten 
pkoreii sefaieken ihre mit Farbstoff be- Reptilien am Kopfe, femer besteben Hom- 
»denen Fortsätze auch in die Interzellular- schienen an der Bauchfläche des Rumpfes 
toeken der Epidermis hinein und sollen < bei Schlangen und Eidechsen. 

15» 



Digitized by C 



228 



Hautdecke der Tiere 



Außer den Hornschuppen sind bei Reptilien 
Hautskelettbildungen verschiedener Art und 
Anordnung zu nennen. Abgesehen von den 
Knochenschuppen in der I^derhaut bei Scin- 
Blindsc bleichen und Krokodilen sind 
der VentralflÄche des Rumpfes 



coiden, 
zunächst 



an 



Kr.W, 



Kr.FL 




Fig. 24. Medianer Längsschnitt durch das Zehenendglied 
eines Embryo vom Krokodil. Krallenbildung. Krpl Krallen- 
pUtte, Krs' Krallensohle, Krw Krallenwall, Ah Ausfüllungs- 
horn. 



der Rumpfmuskulatur in Beziehung getreten. 
Femer bestehen bei anderen Formen große 
Knochenplatten, teils dorsal, teils ventraL 
Bei den fossilen Formen (Archegosaurus) 
bestanden sie in großer AusbUdung in der Brust- 
region und schlössen sich dem inneren Skelett an. 

Bei Ascalaboten, Krokodilen noch 
am mächtigsten erhalten, finden 
sie sich bei Lacertiliem nur an 
einigen Stellen, in der Schläfen- 
und Supraorbitalgegend. Bei fos- 
silen Formen der Saurier stellten 
diese Ilautpanzeriilatten einen 
mächtigen .\pparat dar, wie z. B. 
bei Stegosaurus, wo die Stacheln 
und Platten einen {jewaltigen 
RQckenkamm bildeten. Die stärkste 
.\usbiidung erfahren die Haut- 
skelettbildungen bei den Schild- 
kröten, wo sie 
.Maßt' auch mit 
in Verbindung 
ganzen Habitus 
herrschen. Bei 



in au.sgedehntem 
dem Innenskelett 
treten und den 
des Körpers be- 
Dermocheliden ist 




ruseniapfen 



B 



Fig. 25. Schenkelporen der Eidechse (Lacerta agilis). A hintere 
Kumpfgegend des Männchens von der Baucnseite mit den 
Schenkelporen. B eine Schenkelpore im I^ngs.s4-hnitt. Nach 
Maurer und Schäfer. Aus Bütschli. 



als Bnuchstemum und Bauchrippen bei Spheno- 
don und Krokodilen bestenende Knochen- 1 
Spangen zu erwähnen, die letzteren in schräger' 
Anordnung jederseits und zwar jede Bauch- 
rippe aus einer größeren Zahl kleiner Spangen, 
oder nur aus zwei Stücken zusammengesetzt. 
^)ie sind, dem Integument entittamniend, mit 



der Ilaiitnanzer noch durch einzelne 
kleine Knochen täfeichen zusam- 
mengesetzt, die bei den Che- 
loniern und Emyden einen ge- 
schlossenen HQckenschild (t"a- 
rapax) und Bauchschild (Pla.s- 
tron) formieren (Genaueres .s. 
Gegenbaurs Vergleichende 
Anatomie). 

Die Terniinalorp^ane 
an den Zehen schließen 
sich ab Krallenbildun^en 
an die Befunde der Am- 
phibien an. Unter inten- 
siverer V'erhornung hat sich 
eine dorsale Krallenplatte 
und ventrale Krallensohle 
gebildet (Fig. 24). Die dor- 
sale Platte zeigt ein festeres 
Gefüce derHornschünpchen. 
Auch bildet .sich in uer Um- 
gebung der Kralle ein Ilaut- 
wall, der den proximalen 
Teil der Kralle überdeckt. 
Bei Lacertiliem vergrößert 
sich die Krallenplatte unter 
seitlicher Kompression der 
Kralle auf Kosten der 
Krallensohle. Dadurch ent- 
steht eine ventral\värtj< ge- 
krflmmte scharfe und wirk- 
same Spitze, während bei 
Schildkröten in Anpassung 
an die Schwimmfunktion 
eine breitere Ausbildung der 
Krallen besteht (Lit. 7). 

Als eigenartige Hautoi^ane 
tilier sind die Schenkelporen 
Sie wurden von Lcydig zuerst 
und stellen eine Keihe von 
längs der mexlialen ventralen 



der Ljicer- 
zu nennen, 
beschrieben 
Horn zapfen 
Kante des 



Oberschenkels dar (Fig. 25A). Bei manchen 



Digitized by Google 

I 



Haatdeoke der Tiere 



229 



Formen besteht eine doppelte Reihe dieser 
Oigane (Alcponotus, Metopoceras). Sie 
liia beim männtieheii (leschlechte stärker 
ausgebildet als beim weiblichen und erfahren 
zur Bnmstzeit eine besondere Vei^ößerung. 
SteentstehenAbsapfenartige Ein Wucherungen 
drr Epidermis in die Lcderhaut und am 
Gruuiie da» Zapletiä entstehen alveoläre 
Ai^bachtungen. Die Epithelzellen erfahren 
hier eine Umbildung, aie zur Verhomung 
führt. Es treten zuerst feine Kömchen 
(Keratohyalin?) in den Zellkörpem auf. 
Die verhornten Zellen bilden einen mächtigen 
konischen Zapfen, der Ober die ObwiHtohe 
der Haut kurz liorvtirra^t *Fi\(. 25 B). 
Ftr diesen Zapieu bildet der in die Leder- 
Imt eingewa«ii«ene Follikel Aw Keimlager 
(Maurer. Kiiidtrmis (. Mit Drüsen hat 
diew Bildung nichts zu tun, vielmehr ist 
Um stammesgeseliiehtliehe Gnuidlage in 
VtrtiDrimngen an der eliMclH^n Stelle der 
Oberschenkel bei manchen Amphibien zu 
linden (s. B. Bieinyetiliis viridefleeDsV. 
.V iTi }iat (Ii*- e Organe ab sekund&re Sezaal- 
Charaktere beurteilt 

Wihiend die Schenkelpona mit Drosen 
nichts zu tun haben und Drüsen im Integu- 
Dient der Reptilien fast ganz fehlen, sind bei 
Krokodilen und SehUdkrtten doch Reste 
dieses AppnrTttrsindtDBMWnannten Moschus- 
drü«ea erhalten. Bei Krokodilen sind es 
ein paar Säcke, zur Seite des Untt-rkietcrs, 
bei Schildkröten liegen sie an der Ver- 
biadui^sst«lle des Rücken- und Bauch- 
MÜkici. Ihrem Bau nach sind es mit Schleim- 
haut ausirekleidete Säcke, die mit engem 
Ausf&hr^ang ausmünden. 

Bm MllPfen afrikanischen Chamäleoniden 
kommen in dir (itüciul der Achselhöhle 
eigentümliche Einicukuii^en der Oberhaut 
vor, die mit Drüsen verglichen worden sind; 
genaueres über sie ist nicht bekannt. 

Endlich sind im Integument der Reptilien 
Tastorgane zu beachten, die am K(»])f. 
Mvie auf den Schuppen am ganzen Körper 
»nbriitit vorkommen. Am Kopfe der 
.'^rfiiantroit sind gruben fciniiitrc Vertiefungen 
ton Levdig ab epidermoidale Sinnesorgane 
bmlurMieii wiirden. Merkel hat tie ab 

Ta;*nri,';ine unter der Oberhaut im foriiini ge- 
»chiklert {Ut. 19). Was zunächst ihre Verbrei- 
betnfft, so flndet man eie M Sofalangen 
«a Kopf und hei manchen Ophidiem sind 
tie »uen auf den Körpersehuppen und zwar 
Wd dnes, bald swei und mehr auf jeder 
f^rhnppc in der Nälin v. i, if.nm hinferfm 
Kaj.df angeordnet Bei den Eidechsen sind sie 
meist auf den Kopf beeehrliikt, bei Hatteria 
und iler Rliiidsenlcirhe findet man sie auf 
j«ier Kürperseliupne und zwar bei Hatleria 
mi bis vier aui der oberen Fläche am 
Hinterrande jeder Schuppe, bei A ii ^' ii i s 
ein einziges auf der Mitte jeder Schuppe. 



Bei Krokodilen findet man bei den ameri- 
kanischen Formen eines auf der Mitte jeder 
Schuppe, während sie bei den afrikanischen 
und asiatiselieti I-'ormen fehlen. Was ihren 
feineren Bau lietrifft, .su kann man zwei 
Formen unterseheiden. Die eine Form 
findet sieh hei iialteria und An^ui'' und 
ist dadurch fharaklcrisiert, daü die Sinnes- 
zellen durch die ba.salen Zellen der Epi- 
dermis dargestellt sind; diese senden feine 
fibrilläre Fortsätze in die subepidermoidalo 
Schicht, wo Nerven zu ihnen treten, die 
üomschicht ist über diesen Zellen lokal 
verdünnt und dadurch erscheinen die Ge- 
bilde makroskopisch ah; kreisrunde kleine 
helle Flecke. Bei der zweiten form sind die 
semoriellen Zellen unter der Epidermb, 
in der subepidermoidalen Schicht artcre- 
ordnet, bei Schlangen (Goronella) in einer 
kleinen Goriumpapille iinmittelbar anter 
der Epidermis, bei Krokodilen als mehrere 
Zellkomplexe (Tastkörperchen) atwerückt von 
der Oberhaut in einer breiten Xederhaut- 
papille ani:e(>riliiet. Das ganze fiehilde 
erscheint auch hier makroskopisch als hellet 
Fleck. Zu solchen Tastkörnerehen tritt eine 
oder mehrere niarkhallitre Nervenfasern. Civ- 
naueres s. Merkel und Maurer (Epidennis). 

4h) Vögel. Das Integument der Vögel 
wird durc h das Federkleid helierrscht. Sehen 
wir zunächst von diesem ab, so erscheint 
am Körper eine sehr zarte Epidermbjanf 
einem ebenso zarten Corium. Nur an den 
Füßen ist das Integument unter der Aus- 
bildung von Homschuppen, welche den (ie- 
bilden der Reptilien gleichen, stärker ent- 
wickelt. Die Oberhaut ist ein mehrsciiich- 
tiges Plattenepithel. Ks zeitrt eine basale 
Lnc:e zylindrifseher Zellen, darüber wenisre 
Lagen kubi&chcr Zellen und ilanu folj^i ein 
Stratum corneum, das aus nur wenigen 
Zellagen besteht. Die Lederhaut läßt eine 
aus lockerem faserigem Bindegewebe be- 
stehende subepidermoidale Schicht unter- 
scheiden und darunter eine derbere lamelli^ 
gebaute Schicht, die derselben Hautschicht 
der niederen Wirbeltiere gleielit, nur viel 
sarter ist. Papillen fehlen der Lederhaut 
Kwiseben den Fedem ganz. In der Lederbant 

findet die Verhreituns» der BUiftrefäßr uinl 

Nerven der Uaut statt. Unter der lamei- 
Iflsen Sofaieht besteht ein Stratum snb- 

cutaneum aus lockerem faserigen Binde- 

Sewebe mit Fettzelh^n (pannioulus adiposusk 
ie besonders bei Schwimmvögeln reicblicn 

ausgebildet sind. 

Eine besondere Ausbildung zeigt die 
Oberbaut der Vögel am Schnabel, wo das 
Stratum corneum die Ii nabelscheide bildet. 
Bei Lamollirostres ist diese Scheide im 
ganzen weieh, nur an der Spitze des Schnabels 
hart ausgebildet, während sie bei allen 
übrigen Formen in der bekannten harten 



Digltized by Google 



230 



Hautdecke der Tiere 



Eiitlaltuiif: gefunden wird. Beim Vo;:el 
im Ki entsteht eine nur kurze Zeit vorhandene 
mit Kalksalzcii iiii|ir;ifjnierte Verdickung der 
Scheide nahe der Spitze des Oberschnabels. 
Sie wird als Eizahn bezei( iinct und dient 
aur Eröffnung^ der Schale beim Ausschlüpfen. 
Ob dieses (iebilde eine Neuerwerbung der 
Vögel oder ein Rudiment von den mächtigen 
Nasalhöekem mancher Reptilien darstellt 
|[CeratOBauru8 unter den Dinosauriern), 
ist nicht sicher (Lit. 7). 

Drüsen finden sich im Integuraent der 
Vögel ebensowenig wie bei Reptilien. Die 
Haut ist vollkommen lufttrocken. Zur Ein- 
fettung des Gefieders ist nur ein paariges 
Drilsenorgan, die BfirzeldrfiBe (Glandula 
uropvcii) ausgebildet, an der Dorsalfliulie 
des. Schwanzes (Fig. 26). Sie liegt zwischen 

Muse, levaton 
coc^gis M-caudi.lio-Ffmons 



Aufwärtskrflmmung der Schwanzwirbelsäuie, 
w ()l)ci das Integument an derDorsalfliebedei 
Scliwanzes sicli in Falten legt (Lit. 4 und 7). 

Von Terminalorganeu an den Zehen 
sind bei Vögeln an der zum Flfigel um- 
gebildeten Vorderextreniität nur bei einigen 
Formen Krallen au den zwei ersten Zelien 
erhalten (einige Ratiten)|, nur an der ersten 
Zelle auch bei einigen f'arinaten l .Mcctoriden). 
Die.se weisen auf einen Keptiiicnzustand 
zurück, wo die Vorderextremität noch nicht 
Flugoi^an war. An den Zehen der Hinter- 
extremitäten bestehen plantarwärt^ ge- 
krQmmte Kndlen (Fig. 27), seitlioh kom- 





Flg. 86. Schema der Bürzeldriisc eines Vogels. 
Ansieht von der Rückensrit*:. ^'arh Kofimann 
und Gadow. Aus üütschii. 



den Spulen der Steuerfedern, über don 
Sebwanzwirbelii. Die Drüse besteht aus joder- 
seits einem groUeu rundlichen Lappen, die 
bdderseitigen können auch zu einer einheit- 
lichen Masse verl)un(ien sein. .Ie(h'rseits 
führen ein oder bei Scliwimniviigcln melirere 
(fünf bis sechs) Ausführgänge zu einer auf 
der Mitte der Drüse gelegenen Papille, auf 
der sie frei ausmünden. Die Anlage der 
Drüse stellt sich in Form einer paarigen 
£insenkung des Integumentes dar, das 
sackartig ist; von der Wandung des Sackes 
sprossen dann viele Drüsenschläuche aus. 
Die DrüsenzeUen sondern ein öliges Sekret 
ab, mit welchem der Vofrel sein Gefieder 
einfettet. Staniiiu>gcs( liiclitlich ist dieses 
Organ nicht wohl an Hautdrüsen niederer 
Wirlwltiere anzuschließen, vielmehr ist es 
als eine Niiicrwcrbung der Vöirel aufzu- 
fassen, vielleicht veranlaßt durch die all- 
m&hliehe Beduktion des Schwanzes und die 



Fif. 87. Ulngsschnitt durch ein Zehenend^ied 

eines Tfiihns (Gallus dorn estir us). KnBe^ 
n Krallenphitt«, 8 Krallensohle. Nach Gegen» 
banr. 

priraiert, mit mächtiger Verhornung des 
dorsalen Teiles, während der plantare Teil 
.reduziert ist. üei manchen Formen be- 
I stehen plattere an Nigel erinnernde Formen. 

I Sie schließen sich an KeptilicuzustäiKle an. 
I Tastorgane in der Haut der Vögel 
I sind auf die Geeend des Sebnabels und anf 

die Mundhöhle beschränkt. Sie finden sich 
nur bei wenigen Formen, z. B. der Ente, 
wo sie als kleine eifftrmife Gebilde, aus 

wenigen Zellen bestehend, in dem suh- 
. euidermoidalen Bindegewebe, meist in 
'kleinen Papillen angeordnet sind (Grandry- 
sche Kfirperchen). Die Tast/rllcn lieeen 
I wie Geldstücke in einer Geldrolle überein- 
I ander. Sie haben einen feingranulierten 
Plasmakörper und in dessen Mitte einen 
rundlichen Kern. Zu diesem Gebilde treten 
eine oder mehrere markhaltige Nervenfasern, 
deren .\clisenzylinder sich endbäumchei!- 
artig in der Umgebung und zwischen den 
Zellen aufzweigt. 

l»ie Federn zeijjen in ihrer ersten Anlairc 
vidliir«' Uebereinstimmung mit der Anlage 
der Reptilienschuppen. Klne Lederhaut- 
papille wird von ektodermalera Epithel 
überkleidet. Daraus entsteht aber nicht 
sofort die F'eder, sondern zuerst ein Jugend- 
zustand der Feder, die Dune, die nur vorüber* 
gehende Bedeutung hat und in ihrem Bau 
Besonderheiten zeigt, die sie als durchaus 
eigenartiges Gebilde erscheinen läßt. Davies, 
der die Entwickelung der Federn am ein- 
gehend>ten studiert hat, unter-clieidi-t in ihrer 
Entwickelung sechs Stadien (Fig. 28 1 und i), 
' (Lit. 5). In den vier ersten Stadien 'stimmt 
sie völliir mit der Kcptilienschuppe ttbereiii; 
im fünften Stadium sinkt die rtniUe mit 
dar schuppenartigen Epidennisflbendeidung 



Digitized by Google 



231 



in die Tiefe der Leder haut und im sechsten und Schaft besitzen. Die Federn sind am 
Stadium zerteilt sieh der Hcnmübrnu; in Rumpffe in Fluren (Pterylae) angeordnet, 

einzelne 1 [oriif;i(ifH. welche (He radiär ge- paarig an der Rürkcn- wir an der Bauch- 
hüte Dune darsteUeu (Fig. 28 S). Sehr[iläche. Mit den Federn stehen Uilisorgane 



1%. 2& Schemata zur 
EatvirkdaBg der Feder. 

1 Er^'i' Vnl.ise. 2 Bpgin- 
Mflde Jioaseakuag des 
Frifikah. BBdmif der 
Pulpaiciste. 3 Erntlings* 
dune im Follikel. 4 Koiitur- 
feder in ihrem Follikel^ 
TM Iff Fedenelraide mB" 
«r blossen. 4 a und b Quer- 
Klmitt« in der Tlnhe a und 
b der Fi|;ar 4. 2sach 
DeTiei. AwBttttehli 



«atfll 




rx*ch nach der Erstlingsdune bildet sieh die 
bleibende Feder auf der glpicben l'iipille 
und diese Feder hat wieder einen Bau, der 
im (irundplan auf eine mächtig entfaltete 
Homschuppe zn beziehen ist (Fig. 28 4). 
Man unterscheidet an ihr die basale Spule, 
an die sich der Schaft mit der Faline ui-l 
ttUießt Histologisch besteht die Feder aus 
hrtw Hönisch üp[>chen und Homfa.sern. deren 
jede eine verhornt© Epidermiszelle darstellt. 
Ilicse sind »ufs innigste miteinander ver- 
liaden. Die so sehr mannigfaltige Färbung 
im Fedei ist zum Teil durch Pignuiit- 
bnciten in den verhornten Zellen TeraniaÜt, 
um IVn handelt es sich Hin tnterferenz- , 
erscheiniing. Der in diT Mauser staltfiiulfiide i 
Rgdoääige Federweciisel spielt sich ana-' 
trauKb so ab, dafi die gaase Feder, Spule 
mit MmU abfällt und auf der «ilfcii Papille 
ane neue Hornfeder vom gleichen Bau , 
vie die erste Feder zur AmbiNang kommt. 
Die Papille hat demnach eine grofte Bedeu- ' 
taag. Ihretn Hau nach besteht sie aus einer, 
Gnädlage von fibrillärem Bindegewebe, 
■od in diesem ist ein kompliziertes Blut- 
ksiiShrDetz, sowie sehr reicbüche niark- 
Itttt^e ^Nervenfasern enthaltm. Man uiiicr- 
•tWdet ihrer Form nach verschiedene 
FederOf al« Schwungfedern an den Flügeln, 
DeÄ- und Kimtunedern, sowie Stcuer- 
federn des .Sthwanzes. Flaumfedern am 
Rumpfe. Bei niaiu hen Fnrme?i ( Wasser- 
vitiieln und Nachtraubvögelii i kommen auc h 
l^uoea vor, die sich aber von der Erstlings- 
dadurch unterscheiden, daß sie Spule 



in Verbindung, darunter besonders glatte 
Muskelzellen, die in starken Bündeln von der 
Oberhaut abwärts zur Federscheide ziehen 
und die Sträubung des Gefieders veranlassen 
(Fit. b, 7 und 16). Die Sonderunt: des Ge- 
fieders in stärkere und schwächere Federn 
besteht nicht von vornherein. Vielmehr be- 
steht eine gleichmäßige ununterbrochene Be- 
fiederung nicht nur im Erstlingsduncnkleid, 
sondern auch dauernd im Gefieder der 
Kasuare. 

Von Besondeihelten der Federn Ist noeb 

ringcgri'ben, daß bei manchen VötrHn (Tauben) 
Federn auf den Schuppen der Füüe vorkommen, 
wobei in manchen Fällen eine Gruppe von zwei 
oder drei Federn auf einer Schuppe stehen. 
Femer entstehen beiDromaeus an manchen 
Stellen zwei Federn au! einer Papille. Endlich 
sind auch in einzelnen Fällen Andeutungen von 
Talgdrüsen an FederfoUiWn orlaant wordm 
(de Meijere). 

4i) Säugetiere. Ffir das Integument der 
Säugetiere ist das Haarkleid, charakteri- 
stisch. Es ist außerdem ganz besonders 
durch seinen großen Drüsoireiehtum vom 
Integument der Sauropsiden iinterschieden. 
Ferner ist das Integument der Säugetiere 
durdi Einrichtungen, welclie derPflcee und 
l>iiahrung der .Tungen dienen, vom Integu- 
ment aller übrigen Wirbeltiere ausgezeichnet. 
Hierzu gehören die Mammartaschen und der 
Beutel zur Aufnahme und Herirumr der 
Jungen bei Monotremen und Marsupialiern, 
sowie der Apparat der luinisen bei allen 
Säugetieren. Auch die Terminalorgane 
der Zehen zeigen bei keiner anderen Wirbel- 



Digitized by Google 



232 



tierklMse so manuigfaltige Ausbildung wie bei 
Singetieren (Knllen, Kuiien, Hufe, Näf^el). 

Endlich sind die Hnrn- und riowoihbilduniriMi 
Mf dem Kopfe durchaus eigenartig. Wir 
nntenehddra «n Inte^ment auch bi«r 
wiederum die opiflicliali' Oborhaut oder 
Epidermis und die biude^e webige Leder- 
haut oder Au Gorliim (Catis). 

Die Kpidenni;* besteht allfjemein aus 
mehrsrhichtigem FUtteneDithel, an welchem 
die Elemente der oberil&chlichen 



dnieh Verbonmng «bgestorben rind (Fig. 




Ten den Stratum 



Fig. 29. Senkrechter Schnitt durch da« Ober» 
hMtepithel der FnAsohle de« MenielMa. Kach 
Stöbr. 



Man unterscheidet die tiele lebenden 
Zellen bestehende Schicht als Malpif^hisehe 

Schlrinischicht (Stratum Mnlpi'/hi 1, die nber- 
Üächiiehe Schicht ab Hornschuht (^Stratum 
eomeum). Zwischen beiden finden sich noch 
rwei Schichten, in welchen sich der Ver- 
horIlunf^^;})rozeß abspielt. Das Stratum Mal- 
pif(hi besteht aus einer basalen einfachen T^e 
/yliii(if'r/,cllcii. über welclieii mehrere La^^en 
rumiluiier Zellen folgen. Zwischen allen 
diesen Elementen besteht eine Interzellular- 
Btruktur: feine Spalträume mit (lewebssaft 
erfüllt und durcli teiuc Verbiudungsfäden 
dar benaehbarten Zellen durchsetzt. In 
diesOD interzellulären Spalträumen findet 
auch die Aufzweiiiuns^ der lindbäumchen 
sensibler Nervenfasern suit Nach der 
Oberfläche zu gehen die Zellen des Stratum 
Malpighi in leicht abgeplattete Zellen über, 
die in ihren Plasmakörpern feine Körner ent- 
halten. Diese, als KeratohyaUn bezeichnet^ 
sind die Vorläufer der Homsubstanz. Ob 
sie bloß vom Plasma der Zellen gebildet 
werden oder ob auch der Zelllcern bei ihrer 
Bildung eine Bolle spielt, ist nidit siohw 



. nachgewiesen. Diese Schicht, meist aus einer, 
{zuweilen am swei bis drei Zdlenlapfen be- 
stehend, ist als Stratum granulös um 
, der Oberhaut bexeichnet worden. Auf sie folgt 
nach der OberfHehe so eine einheho La^ 

von platten Zellen, in welchen dOT Ver> 
I homungsurozett gerade abgelaofea uL Die 
Zellen mUea hier frine bell gHtewade 

Hornschftppchen, in welchen der Kern in 
der Regel auch schon geschwunden ist. 
Diese Schiebt bildet das Stratum luci- 
dum. Darauf folüt unmittelbar das 
oberflüchliche Stratum corneum. Die-es 
besteht aus xahfareicben feinen platten Horn- 
schflppchen, deren jedes einer in Hom- 
substanz umgewandelten Epithelzelle ent- 
spricht. Sie sind fest miteinander verbttoden, 
die Interzellularstruktur ist im Verhornungs- 
prozeU geschwunden. Die Epidermis ist 
von sehr verschiedener Dicke. Am mäch- 
tigsten ist sie an den Tastballen, al^^n den 
Sohlenflächen der Zehen, wo man infolge 
'der reichlichen Abnutzung alle die ge- 
nannten Schichten wohl jederzeit nachweisen 
kann. Im übrigen ist die Epidermis an der 
Hückenfläche des Rumpfes, sowie an den 
Streckflächen der Extremitäten stärker aus- 
gebildet, als an der Bauchfläche des Rumpfes 
und an den Beugefläcben der ^Extremitäten. 
' An allen diesen, bei Säugetieren meist be- 
haarten Stellen ist die Epidennis im all- 
gemeinen recht arm an Zellenlagen und das 
I Stratum lucidum und ^anulosum sind nicht 
immer naehtrdsbar, Tidmehr eeUiefit sieh 
■ da.s Stratum (orncum unmittelbar an las 
Stratum 31aluighi an, woraus zu schüeUen 
i ist, dafi der verhomungsprozefi nicht immer 
gleichmäßi!: verläuft, sondern zuweilen 
sistiert, um dann wieder einzusetzen. Die 
Oberfliche der Epidermis ist in der Regel 
glatt. a>ich wenn die unterlieirendc Lederhaut 
isich in Form von Papillen gegen ihre Basis 
erhebt. Nur an den Tastballen der Sohlen- 
flächen der Zehen erhebt sich die Oberhaut 
in Form charakteristischer I^istchen. .\uch 
an der Schnauze vieler Säugetiere bestehen 
häufig Erhebungen der Oberhaut. Der Bau 
der Oberhaut des Menschen stimmt genau 
mit den oben geschilderten Verhältnissen 
überein. auch in bczuir auf ihre Mächtigkeit 
an den einzelnen Teilen des Körpers. Zu 
erwähnen ist noch, daß die Oberhaut su- 
weilen Sitz \ (iu Pigment ist. Bei Säugetieren 
imdel man bes(»nders an den unbehaarten 
Stellen der Schnauze Pigment in Form 
schwarzer oder brauner Körnchen in den 
Plasmakürpern der Zellen des Stratum 
Malpighi, zuweilen auch spärlich in den 
Schüppchen des Stratum corneum. Auch bd 
den farbigen Menschenrassen ist die Ober- 
haut und zwar das Stratum Malpii:hi ilcr 

: Site des Farbstuffs, der sich in Köruchenlorm 
hl den Zellkörpem, nicht in Kant findet 



Digitized by Google 



Hantdedce der Tiare' 



888 



Anek bei den weiUen Bttuen findet sich ein 
Best det Hautpigments in den ZeUen der 

ba.s-ilen Lage des Stratum Malpiphi an ein- 
idnen Köiperetelleu: am Serotum, in der 
AeiMUiOlile, an der Bnutwane und in der 
(lp'_'pnd um den After. 

Die Lederhaut, das Corium, besteht 
dnchw^ am lookenm foeerigem Binde- 
onrebe und läßt drei Schichten iintcr^clicidi ii 
JPg. 30). Direkt unter der überhaut findet 




Fig. 3<). Senkrechter Schnitt durch die Haut 
eines Menschen (Fußsohle). E Oberhaut, C 
Lederhaut, m Maipighiscbe Schicht, f Stratum 
gnnnlosum, 1 stratumrucldum, c stratamcomeum. 
T BlatseAA, pa Fettzellen. SchweiMrttMB. 
Nach Stöhr. 



Mh das Stratum papilläre, to genannt, 
«d M eich in Form von kleinen konischen 
•der fingerförmigen Papillen gegen die 
BUB der Epidermis erhebt. Es besteht 
n Nhr zartem Bindegewebe, das reich an 
Saftspalten ist. In dieser Schicht findet 
die Auflösung der Blutgefäße der Haut 
in ihr Kapillarnetz ^tatt. In vielen, ja den 
meisten Papillen findet man feine Kapillar- 
^chlingen, woraus die Bedeutung dieser 
Pipillen als ernährende Einriclitnnpcn ffir 
die Oberhaut erhellt. In anderen i'apillen, 
besonders an den Tastballen der Sohlen 
■od Zehen, findet man Tastkörperchen, zu 
vafehen markhaltige Nervenfasern, treten, 



I solche Papillen hat man als PapiUae tactns 
'bezeichnet. Unter dem zarten Stratum 

t)apillare folgt die eiRontliclie derbe Leder- 
laut, das/ Stratum reticulare, das nicht 
'lftmd](lee Struktur zeigt, sondern aus 
unregelmäßig sich durchflochtenden Fi- 
I brüluibOndeln besteht Hier sind die 
I FlbrHlenbflndel dfefeer und inniger duieli- 
filzt, so daß die Saft<palten auf ein Mini- 
mum reduziert sind. Das Stratum reti- 
iddare ist ebeofaDB an der Bflekenfl&che 
'des Kuiiipfo!^ stärker als an der Bauchfläche 
' ausgebildet und an den Streckseiten der 
Extremitftten stärker als an den Beuge- 
flächen. An den Stellen stärkerer Ent- 
wickeiung sind nicht mehr Fibrillenbündel 
I nachweisbar, sondern die einzehien Bflndd 
sind von frroßerer Dicke. Diese Schicht ist es, 
aus welcher das Lcder gewonnen wird. Unter 
dieser Scliicht folgt das Stratum subcutaneum, 
das Unterhautbindegewebe, dessen (Irund- 
lage wiederum lockeres faseriges Binde- 
gewebe darstellt, aus zarten, lose durch- 
flochtenen Bündeln bestehend mit weiten 
Saftspalten, liier findet die gröbere Auf- 
zweigung der Hautgefäße und der sensiblen 
Nerven der Haut statt. Besonders ausge- 
zeichnet ist diese Schicht durch die Em- 
la^erung von traubigen Gruppen von Fett- 
zellen. Diese bilden das Fettpolster der Haut, 
den Panniculus adiposus, der nur selten 
fehlt. Einige Stellen entbehren seiner stets: 
das Scrotum und die Brustwarzen, Mich 
die Augenlider, die Ohrmuschel. Elastisehe 
Fasern kommen in allen Schichten der Leder- 
haut bei Säugetieren vor, in h'orm feiner viel- 
fach geteilter, oft ein wdtniMeliiges Netzweilc 
bildender Fasern f Kernfasern der Haut des 
Menschen). Glatte Muskeizeilen sind ebeii- 
frib in der Lederhant erstens in Verlrindnng 
mit tubulösen Hautdrüsen verbreitet, deren 
1 Schläuchen sie als einfacher Belag ange- 
scUoeten tind, femer treten sie in Form 
'geschlossener Bündel mit den Haarbiiltren 
Im Beziehung (^VTreetores pilorum), endlich 
! lind sie in Form sich reicnlieh durehfleeln 
tender Bündel in der Lederhaut des Scrotums 
thier bilden sie die Fieisehhaut des Hodens, 
Tuniea dartos), sowie der Brustwarzen aus- 
gebildet. Quergestreifte Muskeln bilden 
durch ihr sekundäres Einwandern in das 
Unterhautbindegewebe bei vielen Säuge- 
tieren einen Panniculus carnnsus. Hierbei 
handelt es sich meist um Bestandteile des 
großen Brust- oder breiten RDclcenmvskels, 
die sich mit ihrem Ursprung in die Haut 
ausgebreitet haben, es sind also keine 
Urbestandteile des Integumentes. Ebenso 
sind die niimi-^rlien Muskeln des (lesichts 
als sekundär /.um Intci;ument in Beziehung 
getretene Skelettmuskeln zu beUTteilWl (B.dai 
Artikel „Muskulatur"). 

Besondere Ausbildung erfährt die Leber- 



Digitized by Google 



234 



Haotdocke der Tie« 



haut bei l*erissodactylen, indem hier das 
Stratum reticulare sehnig umgebildet ist. Es 
Ix'Hti'ht ;iu;^ straffem LiMripen Bindegewebe 
luit weißem Atlasglaoz und seigt eineii den 
Mnskelsefaneii nabestehenden mikraskt^ 

{)ischen Bau. Bei t«t.'UPt ii dien im "Wasser 
ebenden Säugern) m die ganze Loderiuuit 
BO Ton Fptt^webe durelisetzt, daB das Rtra- 
tiitii rcticularo L'anz darin unloriifLraiisriMi \>t. 
über der Fettschicht findet sich nur ein mehr 
od«r veniger starkes Stratum papilläre. 

Während das Ijitcininieiit dor Saufictiere 
im allgemeinen glatt ist und nur iiieine Leder- 
bautpapillen des Stratum papilläre beRtehen, 
sind die Papillen bei Säugetieren, deren 
Haarkleid im Sc ii winden begriffen ist, z. B. 
bei Dickhäutern sehr groß geworden und 
la.ssen die Haut borkiii or^clu-iiieii. Daran 
nimmt aueb die Uberbaut teiL In den 
Papillen sind hier miebtife BtatkafMlIanietie 
ausgebildet. 

Plautdrüsen kommen den Säugetieren 
in zwei llauptformen zu: 1. ab tubolOee, 
2. als alveoläre Drüsen. 1 T^ic tubulösen 
Drüsen sind die frlaunnesgeschichtlich 
älteren. Beim Men.schen bilden sie die 
Schweißdrüsen (Fi?. 30), dif norh in verschie- 
denen Mudil'ikaüuueu, als DhrsehnmLidrüsen, 
Moll sehe Drüsen der Augenlider, ('ircumanal- 
drüsen vorkommen und besonders als Milch- 
drüsen große Bedeutung besitzen. Es sind 
schlauchförmige, in die Lederhaut ein- 
gesenkte Drüsen, die bei stärkerem Längen- 
wachstum zuerst sich korkzieherartig win- 
den, dann sieh in der Tiefe aufknäueln 
können (KnäueldrUsen). Der aus dem ge- 
wundenen Sehlanefa gebildete Knftuel wird 
als GIomuR bezeichnet. T)er Aii-ffihrgang 
windet sich korkxieherartig durch die Epi- 
demÜB, die IntereeUularlfldcen fn Ansprach 
nehmend (Fig. 30). Die Wand des Schlauch- 
besteht aus den kubiücben sezernierenden 
DrOsenMllen, die in «nem feinkSrnig struk- 
turierten Plasmakörper einen kiijreligen Kmi 
in basaler Anordnung besitzen. Diese 
Zellen begrenzen unmittelbar das Lumen der 
Sehlauelie. All ihrer Basis findet sich ein 
einlaciier iida^ von Jangsverlaiifenden glatten 
Huskelzellcn in geschlossener Lage, ebenso 
wip PS sich bei den Hautdrüsen der Amphi- 
bien isind. Von diesen hat man die lubulüsen 
Drüsen der Säugetiere auch abzuleiten. 
Ihr Sekret i>t ein versehiedenes. Bei manchen 
Säugern U'lerü^ ist es ebenso diinntlüssig 
wie beim Menschen, wo diese Drüsen den 
Schweiß absondern. Bei anderen Fennen 
(Carnivoren, Tylonoden) ist d;is Sekret oiig, 
d. h. fettreich. Bei letzteren Formen. siiM 
die Drüsen nicht knäuelförmig, sondern 
kürzer, korkzieherartig gewunden. Solche 
Tiere schwitzen nicht, obgleich sie cbenso- 
viele Schweißdrüsen in der Haut haben 
wie der Mensch. Das bekannteste Beispiel 



dafür ist der Hund. Die Schweißdrüsen- 
zellen können wiederholt ihr Sekret ausbildei 
und abgeben, es ist der Sekretionsiirozeß nicht 
mit einer Auflösung der Zellen verknfi^t. 
Bei den meisten Slugeticven finden sie sieh 

iiber den «ganzen Kurper verbreitet, bei 

manchen fehlen sie au der ganzen behaarten 
Haut, sind dagegen an den haarlosen Sohko- 

flächen erhalten (Muriden). Ganz fehlen sie 
bei den Cetaoeen, ebenso beim MaulwurL 
Bei der Spitsmans besteht dne Reilie inofi«r 

Schweißdrüsen an der Seite des Körper?. 
In eigenartiger Lokalisation findet man modi- 
fizierte Schweißdrüsen am Schwänze de« 
Hirsches und an der Handwurzel des Sehwei- 
nes. An Handteller und Fußsohle sind sie 
auch beim Menschen in größter ZaU, aber 
kleiii-ter Aiisliildung der Einzeldrüsen ent- 
wickelt, wahrend sie in der Achselhöhle in 
geringer Zahl, aber unter mächtiger Ent- 
faltung der Einzeldrüsen, die ihren Drüsen- 
schlauch sich mehrfach verästeln lassen, 
ausgebildet sind (Lit, 7, 16). 

2. Die alveolären Drüsen (Talirdrüsen) 
sind als Hilfsorgane der Haare Neubildungen 
der Säugetiere, sie schließen sich nicht an 
Hautdrüsen niederer Wirbeltiere an (Fitr. .''4 A). 
l'^ sind Ausl-iucJilungea der lüpidermi* im 
Bereiche der Haarvs^urzelscheide, nahe deren 
Mündung auf die freie Oberfläche. Die 
Drüsenalveolen sind mit den sekretbildenden 
Zellen erfüllt: es sind große polyedrische 
Elemente, deren PlasmakÖrper dicht mit 
feinen Talgtröpfchen erfüllt ist. Der kugelige, 
nicht sehr groüe Kern liegt zentral in der 
Zelle. Bei der Abgabe des Sekretes löst sieh 
die«Talgdrflsen>eIte auf. ESne solehe Zdle 
kann ali^o nur ein ein/.iL'cs Mal ihr Sekret 
ausbilden. Au der Ba^^is des Alveolus li^t 
eine einfache Lage Meiner randlieher Zellen, 
welche das Fr-atTimaterial für die Tals^zollen 
sind. Da» Sekret dient aur Einfettung des 
Haarsehaftcs. Die Zahl und StSrke der Talg- 
drii-en an einem TTanrbalfT i'-t verscbieden, 
1 bis 6 smd beobachtet. Hei Bradypus, 
den Faultieren, fehlen sie ganz. An manchen 
Körperstellcn sind Talgdrüsen, wie an der 
Haut der Nhsc des Menschen scheinbar ohne 
Beziehung /u Haarbälgen. Es ist anzunehmen, 
daß hier der Uaarbalg eine BAekbildiuis 
erfuhr. 

Bei vielen Säugetieren kommen an V«- 
schiedeiun Stellen des Körpers Drüsen zur 
Ausbikluag, die teils als Modifikationen der 
tubulösen, teils als solche der alvecdaren 
Dril-nn beurteilt werden. Bei manchen hat 
inaii iuuli tlire lierkuuft von beiden Drüsen 
erkannt. .Modifizierte Schweißdrüsen finden 
sich seitlich am Kopfe der Fledermäuse. 
Am Sporn der hinteren Extremität des 
Schnabeltieres kommt eine umgebildete 
SchweißdrÜ!>e vor, die ein giftiges Sekret 
liefert (Riechstoffe). Die Klauemurüse vieler 



Digitized by Google : 

I 



Hautdeoike der Tieie 



m 



Wiederkäuer, die ebenfalls Riechstoffe an die i 
Fährte abgibt, scheint aus beiden Drüsen- 1 
arten und dazwischengele^cncm Integument 
hervorzugehen. Die Schläfendrüse des 
Elefanten, ebenso die Wangendrüse des \ 
Murmeltieres, sDwie DrüsenKchlaiu he an der 
Mvanel von jRtünozerofi sind MuBichUioh j 
ihrer StammesfeBobiehte nooh nicht anf* 
geklärt. Die Violdrüse an der Schwanz- 
vuxei von Wolf und Fuch», die Bnuutdrüse 
m Kofif der Antilopen, sowie dieThyson- 
i(h( 11 DrüM ii am Präputium des Penis werden 
deu Takdrüsen zugerechnet. Dies sind nur 
im^ Bdspiele der mannigfaltigen Bxat' 
drüsen. Genaueres iMi Leydig, Owenj 
and Gegenbaur. | 

Eine besondere Stflluiis; nehmen die Mam> 
Marorgane mit diu Mili ii<irü»<;n ein (Lit. 2 
vak 6^ Ihn» eiste Bildungsatätte ist die Ventnl- 
fttbe def Abdomens^ wo die Mammaitaeelie 

skh anlegt als paariges TI.uitMd, in (1i'>;s('n 
Bereich die Behaarung spärlich, UrupjMti vnii 
SrhweißdrQsen aber zu Milchdrüsen sich 
tohkn. Bei Beuteltieren kommt aeben der 
Ihsunaituelie efai Beutel als Haotfailte, das 
Mareupium, zur Ausbitrlun;:. in dcssi n Grunde 
die Drüseneruppen iuif Zitzm ;ui>miindend 
ü' [1. Die Zahl dieser Zitzvii srh\v;inkt zwisrhen 
nci nnd acht; aie sind bald paarig, in Reihen, 
bild hl Fono einee Riiiges angeordnet, 
ioek SMdiNi fdegene Zitzen kommen vor. 
Bei ntnehen KSneren Formen ( T a 1 p a , 
Lepus, Sus) findet ilie Anlage des Mammar- 
»pparates in Votm vinnt pa^irigen Leiste, der 
iiilrhieistc, statt, in der man den Rest einer 
Manupialbfldang erkannt hat. Sie ist an der 
Sdto dei Bauchs in weiter Ausdehnung narh vorn 
»Bgipordnet und auf ilir bilden sich die einzelnen 
Zitz«naus, wonach dit- d izwisrhenliegenden Teile 
der Leiste sich rüt kbildcn. Die Ausbildung der 
Zitwn bei höheren Formen stellt sich ver- 
»'hicden dar. Bei Nagern bUdct sich am Grunde 
6a Eintenkung des Drüseufeldes die Gruppe 
drr 3lGlehdrQ<;en aus. Bei der liaktation stttqit 
jifh aber der Grund der Tische nach außen 
vor und die Mündungen der Drüsen liegen auf 
«Ifr Spitze der Zitze. Anders bei Wiederkäuern 
■ad LngolatBn. Bei diesen senkt sich das Drttsen- 
Md dnmd in die Tkh nnd die Slbmunartaeche 
wird lur langen Zitze ausgezogen, deren Lumen 
der Strifhkanal ist. Am Grunde dieses finden 
' ' 1> lii" -Mündungen d<-r Milchtiriiscn. 

liei ilulCKiffen, Affen und Mensc-hen legt sich 
die Mammartasche flacher an und ihre Mitte 
di« Drüsenmündungen, die auf einer 
Iwht prominenten Papille münden. Der peri- 
phere teil der Mamn\;iit,iM lic wird zum Warzen- 
hof. Bei Kauliiieren eilit^bt sich die ganze i 
Maiumartische zu einer prominenten Zitse, j 
auf deren Spitze die Dräeen münden. 

'Sehr rtnchieden ist die Zald und Anordnung 
der Zitzen. Bnld bestf^hrn Fie in paariger Reihe : 
lanp der vemialeii I'.am iiflarhe ois zur Hrust- 
regior;, li;ild nur iti diT \Vfirli(n?'fr>'nd, bald 
nur an der Brust, bald an Itriist und Wcichen- 
f^nd weit auseiiianfi« r (bi ini Schwein acht bis 
jeaa, bmi Hund acht; bei der Wasserratte zwei I 
ift wr Srmt- und zwei in der Leistengcgead , 



durch einen Zwiscliemanni voneinander |»> 
trennt; bei Wfedsrfcineni und Wal&ehen vier 

in der Weicfion^regend, beim Elefanten nnd den 

Sirenen an der Brust). 

Auch die AM diT in den einzelnen Zitzen 
mündenden Drüsen ist sehr verschieden. So bei 
der Maus nur eine, beim Schwein zwei bis drei, 
bei Affen und Menschen 10 bis 16(8. Gegenbaur, 
Vergleichende Anatomie). Ueberrfhlige Milchdrü- 
sen sind beim >b'nsi heri nicht seiton. Sie bilden 
den Zustand der üypertnastie und können von der 
Achselhöhle bis zur Leistengegend vorkommen, 
bald einseitij?, bald paarip:, häufig asymmetrisch. 

Die Termiiialorgaue an den Zehen 
treten bd Singetieren in versddedenen 

Formen auf. .\in verhreitetsten ist die Kralle, 
im Anschluß an ui(Klere Wirbeltiere (Fig. 31). 
Die dorsale KraDenplatte ist mftchtiger au 

die ventrale, die von jener umfaßt wird. 
Die Kralle erscheint dabei volarwärts se- 
krflmmt Die Grandla«« der KraUe bilaet 

die kTKjcheriie Erulplialfiiiiie der Zehe, die 
aber ge^en die Homkralle in den Hinter- 
grund tntt. Als Enülenbett beceichnet man 
den Teil der Oberhaut mit den unterliegenden, 
mächtige Gefäßschlingen enthaltenden Leder- 
hautpa|iillei), von welchem die Bildung der 
Homkralle ausgeht. Diese entsteht durch 
starke Vermehrung und intensive Verhor- 
nung der Jlnidermiszellen, so daß auf dem 
Stratum Malpighi die Hornkralle als mäch- 
tiges Stratum comeuni ausgebildet ist. Das 
Kralleiibett ist in verschiedenem Maße in 
die Tiefe der Lederhatit eintre^enkt und es 
entsteht ein Krallenwall und ein Krallen-j 
falz, d« die benaclibarte Haut die Krallmi- 




FSg. 81. 



Fig. 32. 



Fig. 31. Längsschnitt durch das Endglied einer 
Zehe vom Hund (Ca nis fa miliaris), n Nagel* 
platte, s Nagvlsolilc. b Siddi-nballcn. 2. 3 2. n. 
3. Zehenglied. .Nach Gegenbaur. 

Fig. 32. Län^sselmitt dnieli die Zehe von Affen. 

A Cercopithccus, B Maeaous. n Nagel- 
phitte, s ^iagelsohle, b Sohlenballcn. 
Naen Oegenbanr. 

Wurzel bedeckt. Wie die Kralle in ver- 
schiedener spezieller Form ausgebildet sein 
kann, so führt sie auf zwei Wegen aueh zu 
besonderen Bildungen, die man als fertige 
Uigane nicht mehr als Krallen bewiicbnen kann. 
Die eine Form i--t der Plattnairi'I, der bei 
manchen Beuteltieren (Didelubys) äclion 
beginnt und btt Halbaffen, Anen' (Fig. 32) 



Digitized by Google 



236 



Hant decke der Tiere 



bis zum Menschen weitergebildet ist (Fig. 33,1). 
Das Wesen der Plattnagelbildung Wteht in 
der Kreit enausbildung der dorsalen Krallen- 

Slatte und der fortschreitenden Rückbildung 
es volaren Homteth der Kralle, der Hom- 
sohle. Letztere bestoht zuk'tzt nur als Hc,<t 
im Kagelsaum und mit dieser Kückbildung 
ist unter Vorwölbung der VolarflScIie der 
Kiulj)lialatitrp (lor Finger- und Zolu'ii- 
ballen entstanden, die wichtige Tastorgaue 
dmteUen. Naeh einer anderen Richtung 
umgobildot führt die Kralle zur Klauen- und 
Huf b Idung (Fig. 33 2 bis 7). Mao hat hier 




Fig. 33. Verschiedene Nagel- und Hufbildungen 
der Sängetirre. Vis. 1 bis 6 von der Sohlenfläche 
lietra( lit« t. 1 Kiult> i-ims nu'nsjhlichcn FiuKors, 
2 Rhinozeros-, 3 Pferdchuf. 4 Klaue und Vtt-hen- 
ballen des I^ama, 6 desElenniieres, 6 des Schweins, 
7 Medianichnitt eines Pferdelmb. n UompJatte, 
■ Homaohle, b Zehenbdkii, w Watt. KaehJBoae. 
Ana Qegenbaar. 

zu unterscheiden die dorsale Homplatte, 

das Sohlenliorn und den Zehenballcii, der 
den Homstrabl bildet. Beim Huf der 
I^Biisiodactylen (Pferd, Rhinozeros) nmfo&t 

die Hornplaitc licidcrseits scharf luiibicf^cnd 
die Uornsolüe und der Zehenbalien ist nicht 
so stark ausgebildet wie bei Artiodaet3rlen 
(Rind, Lama, Schwein), wo die Einbiegung 
der UornpUtte nur angedeutet ist, oder 
cans fehlt. Der Zehenoallen grenzt hier 
direkt an das Sohlenhorn (Lit. 7). 

Die Haare. Die Betrachtung des Haar- 
kleides der Säugetiere hat vom Einzelhaar 
auszugehen, desspn Entwickelung und Bau 
zu unten^ucIiiMi, dann ist die Anordmuif; der 
Haare, licr Haarwechsel und endlich die 
Farbe des Haares zu besprechen. Die Ent- 
wickelung des Haares ist nicht an die Bildung 
einer Lederhautpapille geknüpft, wie eine 
•^iilche die Anlage der Kcntilicnschuppe und 
N'ogcltedcr darstellt, sondern im (legensatz 
hierzu ist die Haaranlage eine rein epi- 
dermoidale Bildung, indem sie durch eine 
scharf begrenzte Epidormisknospc dari^e- 
stellt w^ird. Diese senkt sich in die L* ili rliaut 
hinein (Fig. 34 C) und am Grunde dc> K|»i- 
dermiszapfens bildet sich später eine kleine 



zwiebeiförmige Lederhautpapille, die nur 
eine BlutgefäBschlinge, niemals sensible 
Nerven enthält, welch letztere in der Schup- 

fien- und Federpajpiile aufierordentlich reicn 
ich ausgebildet sind. Am Grunde des Epi> 
dcrniiszaj)fcns eIlt•^tt■Ilt über der kloinen 
Haarpapille das epitheliale Keimlager des 
Haares (Fig. 34 A). Indem hier die Epidermts- 
zellen sich rrichlich durch Tciluiii: ver- 
mehren und einem rasch verlaufenden Ver- 
hornungsprozesse erliegen, bildet sich aas 
zahlroichon Hnrnfascrzrllcn der Schaft des 
Haares, der in dem J^pidcrmiszapfen empor- 
wachsend frei herrortritt (Fig. 34 A). An 
dem Haarschaft ist in der Kegel eine Mark-, 
eine Rindenschicht und ein Überhäutchen zu 
unterscheiden. Dem Epidermiszapfen, der 
den Haarkeim enthält, hat sich Bindcirewebe 
der Lederhaut angeschlossen, und bildet mit 
jenem den Haarfollikel. So kommen wir 
zum Bau des Haares: Der Haarschalt mit 
seinen drei Bestandteilen baut sieh aus ver- 
hornten Epidermiszellen auf. Im Marie sind 
die Zellen unvollkommen verhornte, zum 
Teil eingetrocknete rundliclie Elemente, wäh- 
rend in der Rinde, welche den Hauptbestand- 
teil des Haares bildet, spindelförniice, ganz 
verhornte Zellen dicht zusammengefügt sind. 
An der Oberfläche der Rinde sind sehr kleine, 
nach der Spitze des Haarschaftes zu sich 
dachziegelförmig deckende Zellen, sie bilden 
das Oberhäutchen, an welchem oft zwei 
Schichten unterschieden werden. Um den 
Haarschaft, soweit er in dem Haarfollikel 
drinsteckt, ist eine enidermoidale Haarscheide 
ausgebildet (Fig. 34 B), die, ehe der Schaft 
an die Oberfläche tritt, mit freiem Rande auf- 
hört. Sie besieht aus zwei Zellenlagen, die 
als Henlesche und Huxievsche Schicht 
untersebieden werden. AuBerlialb dies« 
Haarsclieidr. die auch als innere M'urzel- 
scheide bezeichnet wurde, besteht die eigeot- 
liehe Wurzelschcide r&uOere Wnrzelsebäde), 
welche, aus mehrschichtigem EpithrlL'obildet, 
an der Oberfläobe direkt in die Epidermis der 
Haut fibergeht. Um diese epidermoidahni 
Bestandteile des Haarfollikels oder Haar- 
balges sind die bindegewebigen Bestandteile 
desselben in Form der Papille am Grunde des 
Follikels und als innere und äußere llaar- 
balg.scheidc ausgebildet. Die Papille besteht 
aus sehr zartem, lockerem, faserigem Binde- 
gewclic, in welchem sich eine ernährende 
Bhukapiliarschlinge befindet. Die innere 
Haarbalgscheide besteht aus derben, den 
Haarbalg zirkulär umziehenden Fibrillen- 
bündeln. Die äußere Haarbalgscheide besteht 
aus längsverlaufenden FibrillenbQndeln. Die 
llaarbalgscheiden werden durchsetzt von 
sensiblen Nervenfasern, welche in die Wurzel- 
I scheide des Haares eintreten, ohne indessen 
bis in den 1 laarschaft vorzudringen. Zu den 
1 Haarbalgscbeiden treten auch Bündel glatter 



Digitized by Google 



Haatdecte der Tiere 



237 



Muskelzollen, die von der Ledcrliaut neben ' seitliclicii ist. Auch fünf und nidir Haare 



dem liaarbalg ausgehend herab zur Haar- 
bä^rheide treten, um in ilir nahe dem un- 
teren Ende dos Haarbalges zu inserieren. 
Die<e Muskehi, Arrectores uilorum bezeich- 
net, heben die Haarfollikel empor, veran- 
lassen die Bildung der Gänsehaut (Cutis 



werden iu linearer tlruppe gefunden. lÜTaer 
können zwei bis fOnf oder mehr Haare nicht 
linear, sondern in einem kleinen kreisrunden 
Feld zusammenstehen, wobei auch Haupt- 
und Nebenhaare unterscheidbar sind (Lit. 17). 
Die Haare sind keine Daueroi^ane, son- 



jSrrar. com. 
|5rna(.Maipij|li. 



ulserina) und das Sträuben der Haare. Mit ' dem sie unterliegen einem alljährlichen 
den Haarbälgen stehen bei den meisten Wechsel. Dabei wird der Ausfall eines 
Siücetieren die Talgdrüsen in Verbindung, j Haares durch den iSchwund der HaarpapiUe 
Sieiehlen in wenigen F&Uen 
ranz, oder sind wie bei 
Manis nur spftrüchf etwa 
oe an jedem Haarbalge 
MfebiUIet. In der Regel 
■tiliea sie zu mehreren 
nwttenfOnnigamden Haar- 
herum. Eb sind Bil- 
iaagm der epithelialen 
Hivwinebeheide (inBepai 
Wiirze1schoide| ; sie mQnden 
dMit unter aer Austritts- 
ntHe dee Haane in den 
Haarbrilir aus, an der Stelle, 
vo die Haarscheide (innere 
Wnxebeheide) mit freiem 
Rande aufhört, so daß ihr 
Sekret gerade den Anfang 
du Men Haarschaftes er- 
nidit. Ihr feinerer Bau 
wd oben schon erörtert. 

Obgleich die spezielle 
.\usbil(luns der Haare bei 
den verschiedenen Säuge- 
tieren sehr mannigfaltig sein 
kann, ist doch der (Jrund- 
plan de* Organs iinuier der 
gesehilderte. Bald ist die 
Rinde (Mensch, Camivoren), 
b«ld daj« Mark (Nagetiere) 
der voluminöseste Teil des 
Schaftes. Bald ist der Schaft 
dnhnuid (Haupthaar des 
Xmiehen, GanüvoT8n,Naee- 
tim), bald ov&I oder 
■uc^ielmäüig (gekräuselte 
Hwre des Menschen, Sehaf), 
baU ist der Schaft platt, 
luettfdrmig (Ornftho- 
llyn« hii^i. bald ist er zu 
(inem mächtigen Stachdi (Igel« Stachel- 1 eingeleitet. Damit sistiert die Ernährung des 
»^hvein) entwiekelt. Bei manehen Formen | Hunohaftat nnd er wird naeh einiger Zeit 
(Faultieren) ist (hn Oherhäutchen so stark abgestoßen, nachdem sich die Anlage eines 
ausgebildet, daii seine Hornscbüppehen wie i neuen Ersatzhaares gebildet hat. Diese 
«n Pelz den Haarachaft vmJiUHni. Da- entsteht ab EpithebproB vom Ende des 




Mark 
Rind« 
ObcHi 



/Papille 



34. Schemata zum Bau und der Entwirkclung eines Haares. 
A'Haarlängsschnitt im Follikel, B (Querschnitt des Haaren im 
Follikel, C erste Haaranlage mit kn(is])onfr.rniiger Grum)ierung 
der tioEsten Epidermisxellen. Mit Benutzung von Maurer. 

Ans BttsehlL 



durch erhalten die Haare das Aussehen 
von ganz trockenem Heu. Hinsichtlich der 
Anordnung der Ha:tre ist zu sageo, daB sie 

nur ir ^Htpupn P'älipn einzeln stehend das 
Haarkltid bilden. In den meisten Fällen 
zeigen sie eine GruppensteUnn^. Am häufig 



flaarbalges aus. das junge Haar bildet sieh 
aber eine neue Papille, lieber dieser neuen 
Papille entwiekelt sieh das neue Haar genau 
wie das alte, das letztere, noch einige Zeit 
bestehend (als Beetbaar nach Unna), wird 
durch das naehfolgende Haar amgestofien 



rt« stehen drei Haare nebeneinander, wobei (Lit. 24). 
das mittelste etwas stärker als die beiden \ Die Farbe der Haare ist durch Pigment- 



Digitized by Google 



238 



Ibutdecke der Tieie 



kömrhen veranlaßt, die «ich in den ver- 
horiuiiilen Flpithelzellen de» Haarschaftes 
ausl)ildt'M. und zwar treten solche sowohl 
in /eilen des Marks wie der liiiuie auf. 
Die Kpitlielzellen des gaiizeu Keiiiüagers 
des Haares über der Haarpapille sind meist 
dir ht mit riiriiientkömchen erfüllt. Sommer- 
uiui Wiiiterpelz haben bei vielen Säueetieren 
versi hiedene Fiirbunp. Siehe darüber bei 
Schwalbe(Lit. 22). Das Erpauen der Haare 
im Alter und das Weißwerden ist veranlaBt 
durch Liifteintritt zwisehen die Horrifasera 
des Haarscbaftes. Eine besondere Ausbil- 
dung zcif^en die Tasthaare, die bd den 
meisten Säugetieren an der Oberlippe als 
Schnurrhaare (Katze), aber auch in der 
Gegend des Jochbeins, des Kinns, oberhalb 
der Augen, suwie an den Kxtreinitäten \'ieler 
Säugetiere vorkommen und meist eine An- 
ordnung in Linien oderGnifipMi vagen. Hier 
pind vor allem d\c Blutgefäße der Haarbalg- 
scheiUen mächtig entwickelt und bilden 
sinnDse Räume, daher diese Haare anch als 
Sinnshaare bezeichnet werden. Durch die 
mächtige Balgscheide mit ihrem Venensinus 
treten stalle sensible Nerven zu dem Epithel 
der Haarwurzelscheide. Der Haarschaft 
dieser Sinushaare ist immer sehr mächtig 
ausgebildet, ohne indessen sonst vom Bau 
des Schaftes anderer Ilaare abzuweichen 
(Lit 16. Hier auult Liieraturaiigaben). 

Bei der ersten Anlage des Haarkleides 
treten deutlich bei vielen Säugetieren Längs- 
rciheu uut, sowuhl au der Rücken- wie an 
der Bauchfläche des Kumpfes. Die Anlagen 
ener Ta-thaare treten senr früh beim Krn- 
ryo auf. Beim Menaclieu, wo das Haar- 
kUad am Kftrper sehr geschwunden ist und 
nur an einigen Stellen stärker ausgebildet 
wird, tritt in einem embryonalen Haarkleid 
als Wollhaar (1 i l >) noch atavistisch vor- 
übergehend ein luiales Haarkleid auf. Es be- 
steht vom siebenten bis nennten Monate des 
intrauterinen Lebens, fällt aber normaler- 
weise in der letzten Woche vor der Geburt 
aus. Als abnormer Befund kommt bekannt- 
lich auch beim erwachsenen Mensclien ein 
über den ganzen Körper verbreitetes Haar- 
kleid vor (Haannensehen). Man bat dies 
als eim ii atavistischen Kiickschlag beur- 
teilt. Der Uaarschwund de« Menschen ist 
fibrittfens schon bei Affen, besonders bei 

Antiiropdideii. vorbereitet. 

Die Farbe des Kelzes ist bei vielen Säuge- 
tieren eine gleiclifdrmige, doch sind Zeich- 

nutiL'^en durch verschieden gefärbte Haare 
ebentalls sehr verbreitet. Die primitive 
Färbung scheint «ne quergestreifte (Zebra) 

7n sein. Ik-i manchen l-^nrnien tritt eine 
solche bei Jungtieren ( Wildsthweiii, Hirsch 
und Seh) noch auf, um später zu schwinden, 
oder einer j;!eicliniäOiu'cn Fiirbnng Platz 
zu machen. Ferner koramem Längsstrei- 



fungen und rundliche Flecken dunklerer 
Belmimmg (Pferd) vor. Bei den kaizen* 
artigen Bäubtieren bestehen alle diese Fär- 
bungen unter den verschiedenen .\rten. 

Während man vielfacli die Haare der 
Säugetiere stammesgeschichtlich von den 
Schuppen der Ke|itilien abzuleiten pflegt, 
unter Außerachtlassung ihres so eigenartigen 
Verhaltens, sowohl der ersten Anlage wie 
auch des feineren Baues des Haarfollikel^, 
wurde von Maurer unter Berücksichtigung 
dieser Besonderheiten das Haar von den 
Hautsinnesorganen im Wasser lebender 
Wirbeltiere, besonders der urodelen Am- 
phibien, abszeleitet, wodurch tjerade die Be- 
sonderheiten ohne Schwierigkeit ihre Er- 
kUrtinf fmden. Das Haar wird dadtireh 
ganz von der Feder der Vögel getrennt, 
welch letztere von der Reptillenscbuppe ab- 
zuleiten bleibt (Lit 16 und 16). 

.Vin Kopfe mancher Säugetiere (Huftiere) 
kommen als Hurn- und Geweihbildungen 
besondere Integumentaloj^ne inr AasbBdnog, 
die km tu betiachten sind: 

Bei RMnoceronten shid m der Naseme^on 
mäclitige Ilornznpfen ausgebildet. Ihnen liegen 
große l.cdt'rh.-iutpajnllcn zu^^ruridi', welche durch 
stark«' Uliit^ffii liaushilduiig dii- dariUx'rlit jjiMHle 
Epidermis zu starker Vermehrung und Ver- 
hornong instand setzen. So entstehen die aus 
Hontfascm bestehenden ITonigctiilde, die einfach 
oder zwei hintereinander zur Atisbilduiig kommen. 
Am mächtigsten bestanden solche bei Elnsnio- 
therium. An der Stelle des Hernes bildet auch 
der knöcheme Schädel dnen sapfbnartjgen 
Fortaats. 

Wihrend Mer die Beteiligung des knöcher- 
nen Skultttis gering ist, wird sie miirhtiger 
bei den in der Stimregiou der Wiederkäuer be- 
stehenden Hornbildungen. Diese gehen aber 
aus von der Epidermis. Die Lederbaut verbindet 
sich an der Stelle der Hnmbildimg innie; mit 
dem Periost des S( hiidcidaches. Die Epidermis 
verdit kt ^i( h und bildet einen Homzapfen. 
Von diesem Zu-t itide lius bilden >ich nach einer 
Seit« die iiüraer der Rinder, Schafe, Ziegen 
und Antilopen, nach der anderen Seite die 
(ieweihe der Hirsche. Bei ersterer Form entsteht 
ein knöcherner Stimzapfen. dessen flberkiridendes 
Integumenteine starke e[tidermfjid;ile Horns' liii ht 
ausbildet. Diese erhält an ihrer IJa-sis lortdauernd 
Zuwachs (Oegenbaur). Bei den Geweih- 
biidungen der Hirsche entsteht ein knöcherner 
Stimzapfen, der sueist von behaartem Intego» 
ment überzogen ist, dieses wird aber spater 
durch Fegen abges«- heuert. Das fertige Geweih 
enthält also keine lnte;i:umeiitliest.iiidteilt' mehr. 
JXach dem Abwurf aber, der periodisch erfolgt» 
Oberkleidefc sieh der „Roseostock" zuerst mit 
Integument und unter diesem kommt das neue 
Geweih zur Ausbildung. Der Geweihwerhsel 
ist ;mii Ii nicht unvermittelt, sunderii findet 
seiiH'ti \ orlaufer im periodischen Hornwe« iisel 
einiger .\ntilopen(AntlIocapra). Auchdie Gabe- 
lung und reichliche Verzweigung des Geweihes 
int vorbereitet dnrrh beginnende Gabelung des 
Hornrs von Antilnrapra qn n d ri e o r ni s. 
Bleibend ist die Beteiligung des integurnentes an 



Dlgitlzed by Google 



Hautdecke der Tiere 



239 



QuniUtiUttBg bei der Giimfio erhaltan, wo 
tekUMCteweih stete vonbehMitamlatManant 

ibenogen ist, (l:is nidit eintrodtnet md nicht 

durch Fegen t'iitferal wird. 

Hantskelettbildungen kommen bei 
Siufetieren nur in einer kleinen Gruppe der 
Edentaten vor. Die bekanntesten Beispiele 
Bsd das Schappentier (Mani8)unddas Gürtel- 
tier (Das y uns). Hier finden sich Knoclien- 
ilatten in dem Bindegewebe der Lederbaut 
n TCfefanlflSger Anorannng in Form von 
?(hiippen, die in Reihen stellend selbständit; 
Dei)eneinander ÜMcen, oder fester zusammen- 
fttim einm ans Bingen bestellenden Püiser 
oiMpii. Sie bestehen aus echtem Knochen- 
cewebe. Ob sie stammeüjjeächichtlich mit 
Scheppen niedenr Wirbellifire in Benehirag 
^t^Mf ist sehr zweifelhaft. R'rechtifrter 
mhamt die Auffassung, daß wir es hier 
■ft spMen, bd Siugetieren erst ent- 
standenen, besonderen Gebilden zu tun 
haben. Das Haarkleid wird durch diese 
Gefatide beeinflußt, aber nicht' zerstört, 
insofern die Haare bei diesen Tieren zwischen 
den Schuppen ihren Flatz finden und in 
ihrem Bau nicht von den HMran anderar 
S&ugetieie abweichen. 

Tastorffane (Lit. 16und 19). Haut.sinnes- 
oreane sind bei Säugetieren ebensowenig aus- 
feoildet, wie bei Sauropsiden. Wohl aber be- 
stehen Tastkörperchen in der Lederhaut an 
bestimmten Körperstellen bei allen Säuge- 
tieren. Diese Stellen sind die Sohlenflächen 
der FOße und Zehen, die zu Tastballen aus- 
gcUMetsind. Femer bestehen sie bei 0 r n i t ho - 
rhynchus inder Gegend des Schnabels, sowie 
ai 'der Glans penis. Sie gleichen im wesent- 
lidksB den schon bei Sanropsiden bestehenden 
Gebilden. Man findet sie entwcdf-r in den 
Pwllea der Lederhaut eingelagert als 
HeiBBersebe Kflnwrehen, oder tiefer, in 
dem Stratum subcutaneum als Vater- 
facioiBche Körperchen. Sie liegen zer- 
•tnnt in den Tastballen, wo die Haut in 
Form feiner Leistchen erhoben ist, die in 
dtankteristischen Linien, au den Finger- 
beim itit WirbelUkhiDg konxentriseh an- 
geordnet sind. 

Die Meißn ersehen Korperchen lietren in 
den kleinen Lc'derhautpauillen (_Papiilae tac- 
tu$) direkt unter der E^dcrmis und sind 
Ton ei- oder wnnrtförniijrer Gestalt. Sie 
bateben aus platten Zellen, die tieldroUeu- 
»rtig aneinandergeschlossen sind. Zu diesem, 
TOfi einer zarten Kapsel umgebenen Gebilde 
treten eine oder mehrere marKhaltige, sensible 
jlenrenfasem, deren Achsenzylinder zwischen 
ieocQ platten Zellen sich endbäumchenartig 
wfsweiet. Ihr Bau wiederholt in kompli- 
aert^r. r I" rni die Struktur der Grand ry- 
«die n Korperchen im EntenschnabeL Xm 
»■liiiiertssten sind diese Gdnlde in den 



Papillen der Haut der Glans penis, indem sie 
dort mehrfach geteilt sein können. 

Die Vater-Pacinischen Körperchen, 
in dem Stratum subcutaneum gelegen, sind 
größere, glasbelle, eiförmige Gebilde, die 1 mm 
Länge besitzen können. In ihnen findet eine 
markhalti^e Nerv(>nf<iser ihr Ende. Ihr 
Aehsenzyfander lie^n in der L&ngsachse des 
Gebildes und endigt einfinh knopffürinig, 
oder nach geringer Verzweigung, ihn um- 
gibt eine feingrannfierte Masse, die mit dem 

.Vchseiizylinder den lunenknlben des Or- 

fans bildet. Darum folgt eine große Zahl 
onxentriseb nmeinander gelagerter struktur- 
loser Lamellen, deren Innenfläche viele 
Kerne angeschlossen sind. Zwischen den 
Lamdlen raidet sieh helle Flftssigkat An 
der .\ntritf^stolle der Nervenfaser stehen 
diese Lamellen mit deren Neurilemm in Ver- 
Inndnnf. Aafler dieser Hauptnervenfaser 
tritt noch ein anderer Ner\' zu dem Gebilde, 
der zwischen den Lamellen und dem Innen- 
kolben ein feines, den letzteren 
des Fibrittenendnets bildet. 

Literatnr. Z. J. E. V. BoMj Lehrbuch der 

Zoologif. Jena 1890. — 2. Bremlau, Beiträge 
Mur Kntirirkrliin<jii<jf$cbirhlr ilrr Mamtimrorgoutt 
bei den lieuUUi^en. Heilechr. J. Morphol. umd 
Aitthropot., Bd. IV, 190». — $. Deraelbe, Die 
EntWickelung dm Mammvappamtee der MemO' 
trrmen, MarevpiaUer umd einige- Haeemtedür. 
Jftiarr DeuhrhrifUn VIF fSemon, Zoo!. For- 
ffhuiiijtreisen Jl', lUl^iy. — 4. () UiitarhU, l'or- 
Ittunijen Uber vergleichend« Auaiomir. Li ip:i<j 
mo. L IAtf!mut§. — 5. H. A. JßavU», Die 
Bi iHtteMmm g d«r FMer vmd Ar« JBmU t tmg eu 
anderen TntftrfimrntgebUdmt, MofpkoL Jahrb., 
Bd. XV. — 6. V. EggeUng, Ueber die Stellung 
der Milchdrüjien zu dm iihriiji'n IfaiitiiriUi n, 
utid »pätere Arbeiten an gleicher Stelle : Jenni»i-he 
Drudteehriften Bd. VII, 1899—1905. — 7. C. 
CogeiUNmr» VergMehtiide Anatomie der 
WbMUere. Leipwig 1898, Bd. I, 8. 74 bia 178. 
— 8. B. Hatachek, Lehrbuch dir Zoologie. 
Jena 1888. — 9. Leydlg, Utt>rr die Molehe 
der toürfletnhrrgisrhen Fauna. Arch. j. Xnliir- 
getcMehte, Bd. 53. 1867. — lO. JÜemelbe, 
mbtr die dußerw Bedtetmigem <lw RepttUt» 
und Amphibien (Areh. /. mikr. AnaL, Bd. g). — 
XX. Derselbe, Ueber die allgemeinen Bedeckungen 
der Amphibien. Ibid., Bd. 12. — 12. Ih-rnelbe, 
l'rber die äußeren Bedeckungende r Sniujftirre 
i Müllen Archiv H^öO). — 13. Dernrlbe, Da« 
ImteftmtiHtbribiMigerFiickeumdAii^ibien (BioL 
CentavM. 189t). — 14. üftrti^, /fiJe^HNMNltmd 
HuttUinntforgaue der Knoehenßnrhe (Zoolog. 
Jahrbücher, Bd. 8, L'^Oi). .huhre Arbeiten 
Legdige e. bei M"nrcr Xr. 16 diete» Ver^ 
Meieimiuei. — 15. F. Maurer, Mautnnneaorgane, 
Fltder. *ind fftuMraediigem «n». MarpkoL Jahrb., 
Bd. XVIII. — 16. Derselbe, Die Epidermie 
und ihre .Abh/^mmlinqe. Leipsig 189.1. — 17. de 
Metjerr, ' Hnrm der Zogiliin n. l.ridnt 

189.t. — 18. Demelbe, Ueber dir H,i<<,' dir 
Stiugrtitrr, hetondera fl ii f ihre .im-rilnu,.:/. 
JiorphoL Jahrb., Bd. ai. — 19. F. Merkelt 
Ueür die Emligungen der eeiieMem Nerve» i» 



Digitized by Google 



240 Hautdedce der Tiere -^QnitBdDete 



lirr Jfttiit ihr WirhiJtiirr. Rontoek 18S0. — 
30- K. C. Schneider, Lihrbuch drr vergleichen- 
den Hi»toUi(jir der Tierr. Jrna 1903. — 21. 
MoJt SchulUe, Ueber die kulbenßrrmigt» Ge- 
bilde in der //aul von Pttromyxon (^irek. /. 
AnaL, Pkjf$ioL und wissenaek. Meditin U6t). — 
22. O. Sehwallte, Ueber den Farienweehtel 

iriii/rrireißrr Tierr usw. (S r h ir a l fi >■ , .VorphoL 
Arbcilrn, U<l. II, ISOS). — 23. I'h. Stöhr, 
Lehrbiieh der Jlittoloyie, bearbettet vt/u Otkar 
ütkuUae (16. Avft. 191t), — »ä. P. Vnn«h 
SeiMIge ntr Hi$U^ogit und EMwMtdungt- 
ge$rhtrhfe ihr mrn»chlichrn Ohrrhnut und ihrrr 
Atifinniingrltililr. Arrh. f. tuikr. .In«/., Bd. XII« 
187ß. — 25. R. Wledernheim , VrrgitiitJumde 
AwUomit der Wirbeltiere. Jena l'jO'j. 

F. Maurer. 



um oiiipn oinzolncn Haarfollikel oder um eine 
Gruppe von solchen. Der gemeinsame Aus- 
führungsgang mehrerer Alveoli mflndet in 

den Haarbalf(trichtcr ein. Da? Drfispiippithcl 
besteht aus rundlichen oder polyedrischen 



Hintsekrete. 



1,' Anatomie der Haut: a) Talgdrüsen, 
b) SchweiBdrflsen. 2. Der Hanttalg: a) Chemie 

des Ilauttalpes. b) Menge i\i'< nhfresonderteri ll.-uit- 
talges. c) Funktion des llauttalges. d) Di'in 
Hauttalg nahestehende Sekret«. c^) Vernix 
caaeoBa. Ohrenschmalz (Cerumen). 7) Sekret 
der Mdliomschen DrSsen. i) Smcgma prae- 

Sutii. f) Sekret der Bürzeldrüsen bei den Vögeln. 
. Der Sfhweiü: a) Chemie des Schweißes, 
b) Menge des Schwi'ißt s. e) Sekretion des Srhwei- 
Ses. d) Bedeutung der Schwei ßsekretion. 4. Die 
Titnenillinigkett 6. Die Mileb. 

Außer durrh die T.unijfMi, den Harn und 
den Kot gibt der tierische Organismus auch 
dureh die Haut eine R«he von Stoffen ab, 
die man allgemein nicht als Ezkretstoffe 
auffassen kann wie die im Harn und Kot 
aQBfesehiedenen, flondem die mm Teile noeh 
für den Körper wichtige Funktionen auszu- 
üben haben, z. B. der Hauttalg zum Schutz 
der iuSeren HantoberflSche, der S<-hweiß 
als Mittel für die Wärmeregulation, die Milch 
als Nahrungsmittel für den Säugling. 

I. Anatomie der Haut. Wir unterschei- 
den an der äußeren Haut zwei Haupt,schichten, 
die Epidermis oder Oberhaut, deren obere 
Schicht Hornschicht und die daninter 
lietreiuie Malpii;hi.sclie Schicht heißt und 
(i-iiA Coriuni, das ebenfalls aus zwei Schichten 
besteht, einer oberflächlichen bindegewebigen 
und einer darunter liegenden maschigen, 
in welchem hauptsächlich das subkutane Fett 
abgelagert wirrf. 

Für die eigentliche S<'krc(hi]diini: der 
Haut kommen nun haiiplsjK hlu h zwei .\rten 
von Drüsen in Betracht, die Talgdrüsen 
und die Schweißdrüsen. Zu den Drüsen der 
Haut sind aber auch die Tränendrüsen und 
die Milchdrüsen zu rechnen. 

la) Talgdrüsen. Die Talgdrüsen sind 
alveoläre DrDsen, verästelt oder unverästelt. 
Die beerenförmig oder flaschenförniig ge- 
formten DrQsenalveolen liegen meist rings 




Flg. 1. Schnitt durch die Haut des Men« 
sehen. Aus Wiedersheim. Sc = Stratum 
romenm; SM ^ Stratum Malpighii; Co =» Co« 
rium; F - suhkiitam-s FvXi; - Nen-en- 

papilie; t;p = (iefaUpapillen ; N und C Nerven 
und Gefäße des Cnrium; SD = Schweißdürsen; 
SD> AuaftthrunguAnge derselben; H =* iiaar 
mit TugdrflM. Ans Lneiani. 




FiL' L\ Talgdrttie aus der Träncngnibe des 
Schafes. Vergrdflemiig ca. 60. H === Haar, Dr =e 
DrOsBoIappen. HB = Haarbaig. Nach Ellen* 
berger und Scheunert. 



Digltized by Google 



Hautsekrete 



241 



ZeOen, die vielfach so ani^eordnet sind, daß 
zwischen ihnen ein Raum bleibt, in dem sich 
das Sekret befindet. Die Talgdrüsen sind 
von einem dichten Kapillarnetz umsponnen. 
Berondere Drüsennerven sind bis jetzt nicht 
gefunden. Die Talgdrüsen sind im allgemeinen 
ftberall da, wo Haare sieh vorfinden. Sie 
frhlen infolgedessen, ebenso wie die Haare 
ui den Handtellern und Fußsohlen. Es 
kommen aber sowohl beim Menschen wie 
bti den Tieren Talgdrüsen vor, die nicht 
in Beziehung zu den Haaren stehen, z. B. 
MB Lippenrand, an den kleinen Schamlippen, 
an der Vorhaut usw. Ihrer Funktion nach 
feiiören zu den Talgdrüsen auch die Mei- 
oomschen Drüsen, die Bürzeldrüse der 
Vüfel und die Ohrenschmalzdrüscn. 

ib) Schweißdrüsen. Die Schweiß- 
driben oder Knäueldrflscn sind lange unver- 
iütelte Drüsenschläuche, die an ihrem unteren 
Ende zu einem rundlichen Knäuel zusammen- 
freballt sind. Bei einzelnen Tieren, z. B. 
dem Kind, bestehen dieselben auch aus einem 




^i?. 3. I. Schweißdrüse. Ilalbsrhematiscb. 
A * ^hweifigang; D = Sezernierender Teil der 
Drte. M = Mündung des SchweiOgan^s auf der 
Epidermis. Ar = Artcriolen; K = Kapillaren; 
N = Xmen. II. Querschnitt des sezer- 
nierenden Dr Qsenschlanrhes. P = Mcm- 
'"»M propria. M = glatte Muskelfasern; 
8 «s Drüsenzellen ; L = Lumen. Nach Ellen- 
berger und Scheunert 

UMdwörterbacb der Naiarwl«eiiachafteii. Band V 



einfachen DrOsenschlauch. An der Mündungs- 
stelle der haarlosen Hautoberfläche findet 
sich zuweilen eine kleine Delle. An der be- 
haarten Haut münden die Ausführungs^änge 
der Schweißdrüsen in den Haarbalgtrichter 
dicht unter der Hautoberfläche. Der Drüsen- 
schlauch besteht aus einer bindegewebigen 
Membran und dem Drüsenepithel. Je nach 
der Lage und dem Sekretionszustand der 
Drüse sind die Enithelzellcn verschieden ge- 
staltet. Man findet sowohl zylindrische wie 
kubische wie flache Epithelzellen. 

Die Schweißdrüsen finden sich über den 
ganzen Körper verbreitet. Am dichtesten 
stehen sie in der Haut der Stirn, des Nasen- 
rückens, der Wange, der Hohlhand und der 
Fußsohle. An der Ferse sind 4.38 auf 1 qcm, 
auf dem Handteller 1111 auf 1 qcm, am Fuß- 
rücken 641 gefunden. Die Gesamtzahl der 
Schweißdrüsen soll nach Krause 2^> Mil- 
lionen betragen; dies würde einer sekreto- 
rischen Fläche von 1080 qm gleichkommen, 
pjnen anschaulichen Begriff von der kolossalen 
Dichte der Schweißdrüsen gibt eine von 
Aubert angewandte Methode. Legt man 
auf die anscheinend trockene und vorher 

fut gereinigte Hautstelle ein Stückchen 
ließpapier, zieht dieses mehrmals durch 
eine Silbernitratlösung, setzt es dann dem 
Sonnenlicht aus, so markieren sich auf dem 
sich schwärzenden Papier alle Oeffnungen der 
Schweißgänge als weiße Punkte, wegen des 
durch die Anwesenheit von Kochsalz im 
Schweiß gebildeten Chlorsilbers. Durch diesen 




Fig. 4. Schwei ßabdrüc'ke vom Handrücken. 
Nach Luciani. 



Versuch läßt sich auch beweisen, daß, wenn 
auch keine sichtbare Schweißansammlung 
auf der Haut zu sehen ist, die Schweißdrüsen 
doch fortwährend seccrnieren und daß an 
diesen Stellen fortwährend eine Verdunstung 
des Schweißes stattfinden muß (Perspiratio 

16 



Digitized by Google 



242 



Hautsekiete 



insensibilis). Davon zu untmclieiden ist ; mög:entint. Er vorhindert auch die übermäßiirc 
die FtTripiratio sensibills. . 1 Verdunstung des Wasi^ers. Bei man|s:elndt ia 

2. Der Hauttalg. 2a) Chemie des Sekret oder bei künstlicher Kntferouni^ wird 
Uauttalges. Das Sek nt der Talgdrüsen, der dio Haut trocken, sie bekommt Risse und 
Uauttalg, ist frisch abyi'sondert eine ölige, briclii an einzelnen Stellen, so daü Mikro- 
halbflflasige Masne, die auf der Haut aber Organismen, die nonouderweise durch den 
rasch eine talj^iirtifjo Beschaffenheit an- wachsurf iL'en rcberÄii? der Haut am Hin- 
nimmt. Man kann den Hauttalg gewinnen, dringen verhindert werden, leicht eindringen 
indem man die betreffendtni Körperstellen können. 

mit in Petroläther getauchten Wattebäuschen : 2d) Dem Hauttalg nahestehende 
abreibt und daraus das Sekret nach Ver- , Sekrete, a) Vernix caseosa. Unter Ver- 
dunstung des Aethers erhält (»der indem man nix ca-seosa versteht man ein .schmieriges Gc- 
fließpapierstreifen auf der Haut liegen läßt i misch von Uauttalg und al^estoikaenEDider- 
und dieselben mit Petrolither extrahiert I missellen, irelehes die Oberflftche des Fötus 
Man crhillt auf diese Weise nicht das reine überzieht, einerseits die Durchtrankum: des- 
Sekret der Talgdrüsen, sondern ein Ge- j selben mit Fruchtwasser hindert und infolge 
menge der Hautsekrete, da nach der Ansieht I seiner Glatte den Dnrehtritt des Fdtus dnreh 
Unnas nicht nur die Talgdrüsen, sondern die Oeburtswege erh-ichtert. Eine neuere 
auch die Schweißdrüsen an der Bildung des, Analyse ü^t von Unna und Golodetz 
Hautfettes beteiligt sind. Bei mikrosko- (Biocbem. Zeitschr. Bd. 20 S.496 1900) vor. 
pischor RetracfiluiiL' findet man im Haut- Sie strichen das Fett mittels Glas^patels 
talge* den mau möglichst rein durch Aus- von der Haut des Neugeborenen und brachten 
qnetsehen der Talgdrüsen an der Nase es in Alkohol. Die Masse wurde filtriert, ge^ 
(Lüomedonen) erhalten kann, veränderte I trocknet und mit Aether extrahiert. Der 
Drüseuzelkn, Fettröpfchen, fettig degene- Rückstand war eine weiße Masse von einem 
riefte Zellen, Cholesterinkristalle usw. Schmelzpunkt von 38 Iris 9^. Er entUdt 

Nach Unna und Golodctz iBiochemi- 92,6''o Neutralfett, 36% Unverseifbares, 
sehe Zeitschrift Bd. 20, S. 4tiy. 1909) muß 60*; „ Fettsäuren; Cholesteringehalt vor 
man zwischen dem Kninelfett und dem Verseif ung 7,82 "o. nach Verseifung 16,2%. 
eigentlichen Hauttalg unterscheiden. Der Oxy- und Isocholesterin fehlen. 
Talg hat einen höheren Schmelzpunkt und 'ß) Ohrenschmalz (Cerumenj. Ohren- 
«ne hellere Farbe, das Knäuelfett einen nied- sclimalz ist das Sekret von Schweiß- und 
rigeren Pchmclzjiunkt, eine dunkle bräun- Tal^'drusen, die sich im äußeren Gehörgang 
liehe Farbe und einen eigenartigen Geruch, befinden (Ceruminaldrüsen). Da^ Sekret ist 
Alle Fette der Haut sind frei von Isochol- von bräunlicher Farbe und konsistent. El 
esterin. wndurcd sie pirh von dem Woll- enthalt einen roten, in Alkohol Iü>li( lieTi, 
fett (Luuolin; unterscheiden. In mehr odtr bitter .scluneckenden Farbstoff, der nach der 
minder großen Mengen enthalten sie Chol- i Ansicht von Benda von besonderen Drüsen 
estprine«ter und Cholesterin und Oxy- abt^esondert wird. Eme Analyse des Ohren- 
cbülotiteriii. Als Hauptbestandteile sind schmälstes, welches durch Ausspritzen des 
ÖO bis 80% Neutralfette, darunter 20 bis .50 " ^ Gehörgang« durch Sodalösung gewonnen 
unverseifbare Bestandteile und ca. Ö0% Fett- ; wurde, ergab nach Unna und Golodetz 



2b) Menge des abgesonderten Haut- .'.U", Neutralfett 94,2<'o, I nverseifbares 
talges. Die Menge des al^esonderten Haut- 20,43%, wasserunldeliche Fetusäuren r>3,6ö°o. 
talges ist von oem Alter abhängig. Bei ' Cholesteringehalt vor Verseif ui^ 2,9 o, nach 
Kindern i~i ilii Absomlerunu' sehr trorim:: Verseilung Kdn Oxy- und jüsodiol* 

sie steigt bis zur Pubertät und fällt dann esterin. 

im Atter wieder ab. Es sollen aber auch y) Sekret der Meibomsohen Drflseii. 

große individuelle Unterschiede vorkommen. Das Sekret der Meibomschen Drüsen an 
^■di Leubuscher und L i n s e r sondern j den AugenUdern hat eine ähnliche Zu8«mmen- 
die einselnen Stellen der Haut verschiedene { «etzung wie der Hauttd^^. 

Mengen ab, am meisten sondert nach Ar- j d) Smegma praeputii. Das Smegma 
nohan der Nasenrücken. ab. Die Gesamt- praeputii wird von den Kuäueldrüäen der 
Oberhaut liefert nach Leubuscher im j Vorhaut und der Glans penis prodoDeit. 
Mittel 100 g, bei einzehien Individuen bis enthält Fett, Chnlenterin und auchAmnioniak- 
zu 300 g Sekret. Li n s e r iand viel geringere seifen, die wahrscheinlich von zersetztem 
Werte. |Harn berrOhren. Von einem Bibnne erhidt 

2c) Funktion des Hau ttalfres. Der Linsor in 8 Monaten 0,6 jr Aetherextrakt de.- 
Hauttali^ hat die Aufgabe, die Haut ge- , Sekrets. Schmelzpunkt 37* C. Bei Tiereu, 
schmeidig und glatt zu machen und verhu- z. B. dem Biber, sammelt sieh das Prüputial- 
dert das Benetzen der Haut mit Wasser, sekret in größerer Menjre an (Bibergeil^ 
da er ein sehr hohes Wasäerbindungsver- > Ks enthält einen Stoff, der den charakteiistl> 



säuren zu nennen. 




Digitized by Google 



I 



Hautaekrete 



243 



sehen Geruch dieses Sekrets bewirkt (Ka- 
lUuin), dessen Zusammensetzung aber nicht 
liber bekannt ist. 

e) Sekret der ßürzeldrüse bei den 
V(;«feln. Die B&rzeldrüsen, die m beiden 
Nihil d»T Mittcllijiic über den untern 
Scbwanzwirbelu liegen, sind besonders bei 
W iB a t ry g gdii stark mtwtekelt, wo sie, wie 
Versuche von Joseph IxnvoispM, dazu dienen, 
im Ftdtxn gegen ^ässe zu schAtzen und das 
Znrllflldialtsii des Wassom von den Fedeni 
tu verhindern. Das Sekret ist von d e .In n n e 
md voB Köbmann und Plate genauer 
ntnneht. Der Haaptbestandtefl ist naeb 
den rntfrsuchun^pn von Röhmann und 
Vhii) Ukiadezyialktihol, welcher Imi 40 
\3k tö% dos Aetherextrakts ausmacht. 
DeJonge hielt ihn für Cetylalkohol. Außer- 
dem f^ter von Ölsäure, Palmitiuüaure, Lau- 
rinAnie, Myristinsäure. Durch Fütterung 
mit verschiedenen Fetten (z. B. Scj^amöl) 
konnte man direkt den Uebergang von 
KahnuBgsfett in das Sekret der Bttnsel- 
druse nachweisen 

3. Der Schweiß. Die Schvvcißsekretion 
itt nidit bei allen Singetiffen verbreitet. 
.\m ganzen Körper schwitzen wie der ^Mensch 
Pferde und Schafe, Hunde, Katzen und ^el, 
Affen schwitzen nur an den Fußbällen. 
Rind and Schwein schwitzen nur an der 
Schnauze. Bei Zielen, Kaninchen, Batten, 
Mäusen hat maa memab Soliwwfltaekretion 
beobachtet. 

Solange die Schweißmenire gering ist, 
verdunstet derselbe an der Oberfläche der 
Haut (PenpirAtio insensibilis), erst wenn die 
Ins^ greff »der der SebweiS an Vefduitten 
verhindert ist, sanimdt swh der Schweiß in 
Ferien auf der Haut 

3s) Ckemie des Schwei fies, üm 
erriß^-ri- Mengen Schweiß zur Untersuehunc: 
20 gewinnen, stellt man die Versuchsperson 
in «oeiB Sehwitzbade in eine Wanne und 
ummelt den Schweiß, oder man liRt (!eii 
Scliweiß in Flanell aufsaugen und kucht 
denselben aus (Argutinsky). Eine solche 
intf-n-Ive Scliweißhekretion kann man ent- 
»etierüurch6chwjtzbÄder(HtüßluIt-, Dampf-, 
<^ektri»efaeljiditbäder), oder durch starke &1U8- 
keian'treni^insr oder durch chemische Mittel 
(Pilokarpiii) erreichen. Der auf Ui<^e Weise 
erhaltene Schweiß ist aber nie rein, sondern 
mit Epidermisschuppen und Sekr t der 
Talgdrüsen verunreinigt. Die Angaueu über 
die Konzentration des Schweißes sind Tex^ 
schieden je nach der Art der Mewinnnn?. 

Rein gewunnen und filtriert iül der 
Schweiß eine klare, ungefärbte, salzig 
schmeckende Flüssigkeit vom spezifischen 
Gewicht 1001 bis 1010. Die Reaktion 
des Schweißes ist nach den meisten An- 
gsbei sauer. Mit Zunahme der Schweiß- 
Nkretioo nimmt aber die Aoidit&t ab 



! und die Reaktion kann dann neutral 
I oder alkalisch werden (Heuss). Andere 
Forscher finden die Reaktion des Schweißes 
! alkalisch. Von Tieren ist der Schweiß der 
. Katzenpfote alkalisch, der Pferdeschweiß, 
ebenso der anderer Pfhinzenfres-;er stark 
I alkalisch ^Smith, Pugliese). Die Gefrier- 
I punhtseraiedrigung hängt von der Konsen- 
I tration und im wesentlichen vom Kochsalz- 
^halt ab. Als mittlere Zahl wird von 
! Ardin-Delteil J«» — 0,237* angegeben. 
Aehnliche Werte fand auch Bogdan. wäh- 
, rend Brieger und Diesselhorst und Ta- 
I rvfi^i und Tomasinelli viel hohoe Wala 
bi;^ zu —0,008" und —0,52" fanden, die 
vielleicht auf eine Wasserverdunstung wäh- 
rend der (lewinnunf des Sehwdfies ntrDck> 
zutnlirt'i) sind. Die O^amtmenge der festen 
Bestandteile schwankt zwischen 4,4 und 
22,6 Teilen in 1000 Teilen Schweiß. Die- 
selben bestellen aus anorganischen und or- 
ganischen Bestand teilen. Nurmalerweise 
sind unter den anorganischen hau|itBlBh1ieh 
Chlornntriiim und geringe Menden von 
ChlorKaiiiim, daneben in Spuren phosphor- 
saure und schwefelsaure Alkalien, phosphor- 
saure alkalische Erden und Eisenoxyd vor- 
handen. Vüu urganischen Bestandteilen ent- 
hält der Schweiß Neutralfette, Cholesterin, 
flüchtige Fettsäuren, Spuren von Eiweiß, 
besonders in reichlicher Menge im i'lerde- 
schweiß, wo dasselbe die Schaumbildung des 
Schweißes bei starker Muskelarbeit der Pferde 
veranlaßt, femer Kreatinin, HamsSare, 
aromatische Oxysäuren, Aetherschwefd» 
säuren (Phenol-Skatoxyl und ludoxy Ijf» Serin 
(Embden ond Tachaii ffioehem. Zeit- 
s( hrift Bd. 28 S. 230 1910) und besondere 
in größerer Mei^;e Ammoniaic und Haia- 
I Stoff. Die letztere Tatsache ist von den ver- 
schiedensten Forschern (Favre, Funke, 
I Harnack, Argutinsky» Cramer, £ijk- 
raan, Camerer.Zuntsund seinen SehOleni) 
sichergestellt. Die Menge des mit dem Schweiß 
ausgeschiedenen Stickstoffs kann besonders 
bei starker Huskdarbeit und staricer SehweiB> 
Sekretion so grüß sein, daß Zuntz „alle 
Stoffwecbselversuche im Sommer und bei 
körDerlidber Arbeit geradezu als wertlos he- 
zeiclmet. wenn sie nicht diesem Faktor 
Itechuun? trairen". 

Gramer fand bis zu 12% der Gesamt- 
stickstoffausscheidung in 24 Stundpii im 
Schweiß, Zuutz und seine Schüler bis zu 
18%. Im Gegensatz dazu steht die Angabe 
von Pugliese (Biochemische Zeitschrift 
Bd. 3y S. 150 191 2j, der den Schweiß von 
Pferden, der diuek imd intengire 

Muskelarbeit hervorgerufen wurde, unter- 
suchte und in beiden Fällen fast dieselben 
Werte fand und zu dem Schluß kommt: 
,J)ie Stickstoffmenge, die die Muskeln auch 
während einer intensiven und andauernden 



1 



Digitized by Google 



244 



Hautsekrete 



Arbeit an drn Sehweiß abgeben, ist immer 
sehr gering und nie imstande, die Stickstoff- 
bilanz, wie sie diinh die HarnaDalyw ge» 
liefert, zu beeinträchti^fn." 

Bei Anurie und Uriiinie (Cholera) kann 
die Harnstoffausscheidung im Schweiß so 
groß werden, daß der Harnsioff auf der 
Haut nuskristallisicrt und es zu einem lürm- 
lichen Ihirnstoffbclag der Haut kommt. In 
mam lioii Fälli-n kommt es auch zur Aus- 
scheidung van gefärbtem Schweiß (Chrom - 
hidrosis), der zum Teil durch Jiaktcrien- 
wirkung bedingt ist (roter Schweiß), aber 
auch durch Indikan (blau) oder durch 
Alkaptotidnivate (schwarz). 

iVuormalerweise kommen im Schweiß vor 
Dextrose und Aceton bei Diabetikern, Ben- 
zoesäure, Bernsteinsäure, "Weinsäure, ferner 
körperfremde Stoffe, die im Schweiße aus- 
geschieden werden, wie Jod, Arsen, Qneok- 
silber. Cliinin, Eisen. Blei, ferner Harnsäure, 
Cystin usw. Die Frage, ob der Schweiß, 
wenn er anderen Tieron infizi^ wird, giftiii^ 
bt, ist noch strittig. 

lieber die Mengenverhältnisse der ein- 
zelnen Bestandteile des Schweißes, der 
künstlich durch profuse Schweißabsonderung 
gewonnen wurde, liegen verschiedene Ana- 
lysen von Harnaek, Gamerer usw. vor. 
Die Zusammensetzung des unter normalen 
Verhältnissen bei gleiehbleibender iJiat ge- 
wonnenen Schweißes ihtt kürzlich Taylor 
(.Tourn. of biolog. chemistry t. 9 p. 21, 1911) 
untersucht und hat während 28 und 46 Tagen 
an zwei I^^bofatoriumsarbeitern die tägliche 
Ausscheidung von Sdiuefel. l'hosphor und 
Stickstoff im Schweiß ohne den KonJschweiß 
bestiramt. Er fand ab mittler» Werte 



Schwefel 

Phosphor 

Stiekfltttfl 



I (28 Tage) 

o,oi8 g 
0,003 g 



II (46 Tage) 

0,015 i 
0,002 g 
0.160 g 



3b) Menge des Schweißes. Die Menge 
des sezernierten Schweißes ist außerordent- 
lich schwankend und ist von einer großen 
Reihe von Uiiisfiinden, Temperatur, Feuch- 
tigkeitsgehalt der Luft, Körperanstrengung 
nsw. abhängig. Nach Hammarsten beträgt 
sie etwa ' y, des Körperirewichts, Tereg 
schätzt sie auf etwa 800 bis lüüOg, Schwen- 
ken becher hat nach einer besonderen 
Methode die Menge auf 672 t; in 24 Stunden 
bei einem Mann von 70 kg angegeben. 
Pettenkofer und Voit geben 618 g ^n. 
Im Schwit/Ji 



:ir:, 



kann in sefir kurzer Zeit 
eine abnorm grolic Schweißmenge sezenuert 
werden. Strauß beobachtete in einer halben 
Stunde ^ , bis 1 1, Favre in lv^, Stunden 
ca. 2f)00 ccm. Bei angestrengter Muskel- 
arbeit, Märschen an heißen Sonnnertagen 
fand Gramer '.V20H ccm. Zuntz und 
Schumburg fanden an marschierenden 



Soldaten mit gleichem (lepäek und gleicher 
Uniform Schwankungen vtm 953 g bis 
2575 g. Bei ein und aemselbeii Individuum 
wurden Schwankungen von 2436 bis 336/6 g 
beobachtet. 

3c) Sekretion das Schweißes. Man 
hat früher ebenso wie die Nierensekretion 
aueli die Schwei ßsekretiou für eineu ein- 
faciien Filtrationsprozeß angesehen. Aber 
die direkte Abhängigkeit der Schweißsekre- 
tion von echten Drüsennerven, die noch 
möglich ist, wenn die Biutzirkulation 
aufgehoben ist, femer das Versiegen der 
Schweißsekretion nach Atropinvergiftung, 
die Sekretion von Seluveiü in einer lult- 
dicbt abgeschioesenen Extremität, die unter 
einem Dniek stand, der viel hoher war wie 

der .\(»rtendruck. bewiesen, daß es sich auch 
iüer um eine echte Arbeit der Drüsenzeilen 
handelt Die Erre^n^ der Schw«Bdr(lsen- 

I nerven kann nun aul versehiedene Weise 
stattfinden, entweder durch ueripbcre oder 
durch zentrale Reize, ^er aer wichtigsten 

; Faktoren für die Sohweißsekretinn ist die 
Wärme. Jede Temperatursteigerung de:» 
Körpers kann Schweifisekretion hervomifen. 
Diese Temperatursteigerung kann bedingt 
.sein, durch verminderte Wärmeabsabe (Viill- 
bad, erhöhte AvBentemneratur, üder durch 
gesteigerte Wärmeprndulction (Miiakdarbeit, 
Zufuhr heißer Gelränke). 

Zentral kann Schweifisekretion hervor- 
gerufen werden dureh Sauerstoffmangel (To- 
desschweiß), durch psychische Vorgänge 
(Angstschweiß). Ferner gibt es eine Reihe 
von Giften, die (b"e Sehweiß<ekretion be- 
einflussen können. Piloliarujn, l'hy>usiygmin, 
Muskarin, Campher, Nikotin, Strychnin, 
Pikrotoxin steigern die Schweißsekretion, 
Atropui und Morphium in größeren Dosen 
setzen dieselbe herab oder heben sie auf. 
Das Vorhandensein von echten Drüsen- 
nerven kann man an der Katze nachweisen. 
Wenn man bei ganz jungen Katzen den 
Ischiadicus mit faradischen Strömen reizt, 
so tritt Sekretion von Schweiß an den Zeben- 
ballen auf. Gleichzeili;^' tritt aueh eine ( iefaß- 
erweiterun^ auf. Da aber die Reizung auch 
am amputierten Bdn Erfolg hat, so kann 
die Sekretion nicht durch die ( iefnßerweite- 
rung bedingt sein, sondern sie muß durch 
direkte Reizung der Drfteenzellen bedingt 
sein. DieZentren für die Schweißabsonderung 
liegen im Rückenmark und Ualsmark, 
aber auch von der Hedulla oblongata und 
der Hirnrinde in der Genend des Gyru.« 
antecniciatuä und an der basalen Rinde der 
Frontallappen liBt sieh nach Winkler bd 
der Katze Schweißsekretion auslösen. Die 
Bahnen der Schweißucrven veriaufcn im 
Sympathicus. 

3d) Bedeutung der Schweißsekre- 
tion für die Wärmeregulation. Ueber 



t 



Digitized by Google 



Hautsekrete — Hautsüme 



(!'e Bfdeutiiiit,' dfr Schweißsekrotion für diel 
IVirmc-rt'gulation vgl. den Artikel „Wärme- 

4. Die Tränenflüssigkeit. Die Tränen-' 
flöäsigkeit wird von eiuer tubulöseu Drüse : 
^liefert, die im lateralen Augenwinkel ge-| 
legen ist and durch mehrere Ausfahrungägänge 1 
ilv Sekret in den Konjunktivakack entleert. ' 
In ihrem Bau und ihrer Funktion verhält 
iicli die TränendrOse wie die Speicheldrüsen. 1 

Die Tr&nenflössigkeit ist eine klare, | 
Kbwach alkalische Fliissit^keit von sal- 

KU«6clunack. Ihre Menge beträgt beim 
IWD mifefihr 3 g pro Tag unter nor- 
malen Verhältnissen. Sie enth&lt 1,8% feste 
BastandteUe, darunter 0,5% Eiweiß, 1,3% 
KikImIs. Arnftthrliehe Angaben aneb Ober 
i]" Solcretion und die Funktion der Tränen- 
drüsen finden sich bei Schirroer, Anatomie 
mä Physiologie der Tränenorgane, im Hand- 
boch 'der Augeiüleillniiide von Gr«efe- 
Saemiscb 1907. 

5. Die Hüch. Ueber die Milch und ihre 
f^ekretion s. den Artikel „Milch** diesM 
Haji'lwörterbucbes. 

LUffttlur. .1. Krtttdl, Phifmolotfir der Ilmil. Ii, 
Mractk, IIa iidlnifh d- r Hnutkr" nkhtite ii , ]}•!. i. 

— U» Metsner, Abmmderung de» HatUtalget 
md da Schweißet. In W. Jfagel, Handbuch 
iv PkytMoft9, Bd. a, f. IW. — F. V. 
BekuU, Hami dH U tm und TWNmr. In O p pc n ■ 
htintr, Handbuch der BiocKemie, Bd. 3, 1. 

— P. G. VHH4t, Biociemie der Haut. Jena 1913. 

JB. Schöndorff. 



Hft«tllii«. 



I. Der Tastsinn. 1. Di« Lehre von den Be- 
rummgsempfinduogen. 2. Die Lehre vom 
»ktiven Tasten. IL Der KUtadon. III. Der 
«amesinn. IV. Der Hautachmerz. 

Mit den zahlreichen sensiblen Nerven der 
Haut können wir die Lage von Gegenständen 
whrnehmen, sofern sie sich in unmittelbarer 
Nähe unseres Körpers befinden. Ja mch 
Behr: wir erfahren auch, ob sich d&& be- 
Objekt warm oder kalt anffihlt und 
*wrdem, ob es etwa mit einer scharfen 
MBteund 80 großer Kraft an unseren Körper 
»preßt wird, daß ans Schaden droht. In 
w««ni Falle fühlen wir Schmerz. Na< h s.il 
WB Gesichtspunkten lassen sich die (hin h diu 
/'.II' aii.'gelösten Empfindungen in vier Sinne I 
einteilen, nämlich in einen Tast-, Wärme-, 
Kllto> und Schmerzsinn. 

I. I>ef Tastsinn. \ 

iJer Tastsinn unterrichtet uns 
Iber die Oberflacheiibesc haffonheit 
Wd Lage der uns umgebenden Dinge. 



Zu einer solchen Orientierung ist zweierlei 
erforUerlidi: Erstens niul^ eine bestimmte 
Vorstellung über die Stärke und den Ort 
der durch die Beröhnin? des (iet^enstaiides 
bedingten Hautreize Zustandekommen, welche 
am zweckmäßigsten als Berührungsempfin* 
dung bezeichnet wird. Zweitens führen wir 
absichtliche Bewegungen aus, deren Art und 
(iröße wir uns ebenfalls merken. Es muß 
also bei der Darstellung des Tastaiunee 
uBtefBehwden werden: 

1. Die Lehre Ton der Bertilifitiigneinp* 

findung. 

2. Die J>elire vom aktiven Tasten. 

I. Die Lehre von der Berührungsemp« 
findung. Jodes Sinnesorgan wird vornehm- 
lich durch einen einzigen Beiz in Erregung 
versetzt, für den es auch besonders angepaßt 
ist und welcher als der adäquate bezeichnet 
wird. Ftir Berflhrnns'PempfiridunRen wird 
der adäquate Keiz durch eiue mecha- 
nische Einwirkung dargestellt, die imstande 
ist, eine-UefoiniatiDn dtfüaut taerroisnnifen. 

DaS daMmnr das Dmekgeflllle e r rsg Mi dwfait 
und nicht der Druck, nnter dem die Haut 
stellt, geht auä tjiijüui schon von Meiliner ;in- 
^t'^cliciicn Versuch hervor. Taucht man dt-n Arm 
unter (Quecksilber, das in einem hohen Geiäfi 
untergebracht ist, dann ffiUt man von den 
st.trkcn Druck nichts al? einen Rin^, welcher 
der freien Oberfläche des Üueck.silbers ent- 
spricht, wo die gepreßte und die normale Haut 
zusammenstoßen. Am ganzen übrigen unter 
dem Quecksilber steheoden Teil des Armea, 
der unter noch JaölMmn Druek steht, f&hii 
man nichts. 

Uebereinstimmend damit wird die 1 unp- 
findunj,' sehr stark, wenn man die Flaut 
mit einer abgestumpften Spitze berührt; denn 
von der Berühningsstelle aus nimmt der 
Druck nach allen Seiten rasch ab. Wird 
dagegen an der Haut gezogen, dann ist der 
Druck an der gezogenen Stelle am kleinsten 
und wird nacn der Peripherie zu größer. 
Trotzdem kommt die gleiche Empfmdung 
zustande wie durch Drücken. Demnach ist 
nur die Größe des DruckgdäUee maßgebend, 
nicht die Riehtuni^. 

Die Schwelle für Berührungsemp- 
fin du ng wird an demjenigen Druck gemessen, 
bei welchem eine BerüMung eben erkannt 
wird. Er beträgt unter gewiseen Bedingungen 
nur ^(tMt Atmosphäre. 

Die niedrigste Schwelle soll an der Stira vox^ 
lumden .sein, die hfirhste an der Vnlarsfito dor 
l''iiii.'i'r. Doch darf diesen l'>i^e!)iiis>eii keine 
grotJe üi'deutung hei;:eiiiessen werden, denn an 
einerund derselben Kürper»tdle kimn die Si )nvt>Ue 
unter Einhaltung der gleichet) \ersn<lisbe* 
dingongen rehr verschieden gefunden werden. 

Die Körper haare wirken erniedrigend 
auf die Schwelle, denn sie bedingen eine 

Verkleinenincr der Fliuhe. auf welche das 
Gewicht drückt, andererseits wirken sie, da 



Digitized by Google 



246 



Hautsiime 



sie meist schiaff in der Hftut steeken, als 

Hebel. 

Du boira Aufsetzen verschiedener Gewichte 
die Haatdefocmstion auch dureh die GeacJiwiiidieo 
k«it, mit der das Gewicht an der KttiperobeilllcEe 

aiikoiiinit, btciiinuBt wird, führte v. Frey die 
Si'hwellcube^tiiuniung mit Federspaonung aus. 
Der dazu hergestellt«« Apparat wiidaJs„SebweiUen> 
wage" bezeiciuet. 

Der auf die Flfteheneinheit bezogene Druck, 
V Irlii '- obon noch al? Berüliriiiii; walir- 
genuuuuen wurde, war am kleinsten, weoD er 
»nf eine Fiftdie von etwa v ; qmm wirkte. 
Er betrug dann nur 0,036 AtinosphJlrpn. 

Bei einer Flüche von 2000 qmm war der Druck 
grSfier als « i n e Atmosphlrs. Figur 1 stellt 



unter gewissen Bpinnatiiifipn als -olrlu\ 
Es hat sich aber gezeigt, daß man im Er- 
kennen ein«r Entlastung viel unsidmer ist, 
als im Erkennen der Belastung. 





a 

Fig. 2. 



Zwei g^ieh stark gefühlte Reize. 



Fig. 1. Abhängigkeit de.s Schwellendna^os von 
der Größe der Flärhe. Die .Vbszissen bedeuten 
die gedrückten Flachpii, die Ordinatea die 
Drücke. Nach v. Frey und Kiesow. 

die Abhängigkeit des SchweUendraekes von der 
Größe der Fiächo dar. 

Die durch die Kurve veranschaulirhteu Be- 
siehungen sind wie folgt zu erklären. Je mehr 
die gedrückte Fläche über 0,6 qmm hinaus 
wichst, um so kleiner wird das Dnickgefftlle. 
"Wini die Fläche klrint r als ' i qmm, dann wird 
dus Dl lickpefällc zwar steiler" aber es verlauft 
oberfläch!i( liiT als dif >('i r\ciu'ndignngen. 

Je scbnelier die Deformation erfolgt, um 
so stSrker ist eeteris paribns die Emnfindutig. 

DicM- Ta(s;u'hc stidif in Einklang mit 
den aUgemeingültigeo Gesetzen der Reizung 
Überhaupt. Wenn in Figur 2 die Abszissen 
die Zeiten und die Ordinalen die in diesen 
Zeiten erreiciiten Druckwerte angeben, dann 
bedingen die Räze a und b die gleiche 
Empfindung, trotzdem die Höhe sehr ver^ 
scliicden ist. 

Wird ein« Hantstelle längere Zeit mit einem 
Gewirhre belastet und dieses (lewichl dann 
entfeint, so empfindet mau die Entlastung 



Die Feinheit des Berühriin-j«- 
.sinnt's wird ausgedrückt durch den kkii<- 
sten eben wahrnebinbaren Unterschied von 
2 Cicwichten, dic^ am zweckm&fiigsten nacb-> 
fitiaiuler einwirki-n. 

Arn l)t'st«'ii aiis^ubildet ist nnrh K. II, Weber 
das UnU'fs* hfidiiiigsvermögen an den Finger- 
spitzen, dann folgt der Unterarm und sod,inn 
die Bauchhaut, von großem Einfluß .soll die 
Zeit sein, die man zwischen dem .Xuflegen der 
beiden Gewichte verstreichen läßt. l!>'i fineni 
Intervall von 15 bis 30 Sekunden könnt«- Weber 
Drücke unterscheiden, die sich wie 29 zu 30 
verhielten. Bei einer Pause von fiU bis 90 Se> 
künden mnBten sich die Gewichte wie 4 »i 5 

! verhalten, wrnn das schwercrf von den loicb- 

. tereii uiittTsi liicdiT! werden sollte. 

* Bei diesen Beobachtungen stellte Weber 
eine Tatsache fest, die für die spätere Ent- 
wickelung der Sinnesphysiologie von grund- 
legender Bedeutung wurde, und die unter 
dem Namen des Weberschen Gesetzes all- 
gemein bekannt ist. Da«« Gesetz lautet 
nach der Fassung von Hering: Der wirk- 
liebe Unterschied zweier eben merldich ver- 
schieden erscheinender Beizgr06en wichst 
proportional mit den ReiztinlßiMi. Verschie- 
dene spätere Untersuchungen haben iude:>sen 
dargetan, daß das Webersehe Gesetz in 
bezug auf den Ta.s1sinii keine Gültit^keit be- 
sitzt. Auf die von Fechncr vorgenommene 
Auslegung und Ausgestaltung des Weher- 
srhcn Gesetzes kann an dieser Stdle nicht 
eingegangen werden. 

In ganz Ahnlicher Weise wurde aaeh 
untersucht, wie groß eine Dru rkfln dorn ng 
sein muß, damit sie gerade empfunden wird. 

I Bastelberger fand, daß an der Finger- 
spitze bei einer Flüche von 9 ^mm rocreliiiäßi? 
em Untersciaed erkannt wurde, weint die 
Belastung von 10 bis 9 g abnahm. 

Goltz legte einen mit Waaaer gelullten 
Gummuchlauch an die Hant und verlnderte 
den Druck durch verschieden starke Kunipressiun. 

Die Zunahme des Druckes ist nach 
S tratton leichter wahrnehmbar als die Ab- 
nahme. Eine Verfitidcrtint: überhaupt ist 
leichter erkennbar als die Kichtung, in der 



Digltized by Google 



Btatnime 247 



•ie ftAtt&idei. Die Unterschiedssehwelle war 
m IMnten bei momentaaer Druckliiderung 

mi'l wurde um >n grSfitf, je hnfsuner die 

i^ndfirung erfolgte. 

BerVhmngs- und Druckempfindung, 
yiinmt der Dnirk. iinfer cIimh ein Objekt auf 
die Haut g^etzt wird, vuii dmu Wert 0 bis 
zu einem irOBemi Wert immer weiter zu, 
dann haf man zunächst den FindruPk 
tin«r Ifiseii Berührung;, der immer stärker, 
wird, bis eine £ni[)fin(liing zustande Icomnit, | 
die wir als Drut kL'cf ühl bezeiclin^n. 

Es ist schwer zu entscheiden und auch 
ziemlich belai^Ios, ob die Berfihrungs- 
empfindung rein psychologisch eine Empfin- 
dung sui generis darstellt oder eine Druck- 
esiphsdung mit sehr geringer Inteiuit&t. 
Dagegen ist die Frage von großem Interesse, 
ob es dieselben Elemente sind, die der Wahr- 
nehmung von Berührung imd Druck dienen. 
Strümpell beschrieb zuerst F&Ue von 
Nervenkrankheiten, bei denen diiB Geffihl 
für «iic l»i.-f<t(Mi Berührungen V(»llkr)mmen 
erlulteu war, w&hrend starker Druck nicht 
ab BolelMr wahri^tioiiimeii ymäm konnte. 
Bei anderen Erkrankunt^en wird zwar starker 
brock erkannt, aber die oberilichüche Be- 
Tthrun^cmpfindung ttdli^ebOrt Dieser 
Zustand wurde sogar mittels Durchschnei- 
ioM von Uautoerveu experimentell hcrge- 
itdlt. Kaeh der Opemtfon wir nur noch 
da: tiffeDrurkcrcfühl vorhanden. "Wir «ind 
deshalb heute gezwungen anzunch- 
nen, daß starke mechanische 
R'jjf durch tief unter der Haut 
liegende Nervenendigungen zum Be- 
vußtsein gebracht werden. Eine 
wiche Enipfimliinc wird nach Strümpell 
als ..Druckeiii pfindung" bezeichnet im 
Geeensatzzur„Berührungsempfindu ng", 
die durch schwache Reize an den dber- 
flächlichsten üauticbichten zustande kuiiiint. 

Der Verlauf der Berflhrangs- 
empf i II (i u n £f wurde von Arps siti- 
diert. Lr laiid dn^ Maximum der Ik'iz- 
wirkung stets nach 0.080 Sekunden. Bei 
0,432 tr^it eine scharle Remission ein. Vom 
Anfang der Jteizun^ an war also nicht ein 
pleichraäüiger Anstieg zu beobachten, smi- 
dn es gab ein vorläufiges Maximum, nach 
«debein der Anstieg lu^saroer erfolgte. 
IHe Ergebnisse waren ttnaShingig von der 
IntenätAt des Beixee. 

Der Verlauf der Empfindung bei 
konstant bleibender Erregung wurde 
von V. Frey untersucht. Ist die Erregung 
stark genug, dann bleibt die Emnfindun^ 
h.-tf)i'n. <olange der Reiz anhält. Bei 
ifiemen m der Nähe der Schwelle liegenden 
(rfwiehten wird die Enupfindung bald nach 
Aufligcii undeutlieE oder Tersebwindet 

Veraehmelinng von naebeinander 



auftretenden Berührungsempf iudun- 
gen. Zwei mechanische Reize, weiche nach- 
einander auf den Zeigefinger einwirken 
(l)oppelreize), werden als getieunt wahrge- 
nommen, wenn das zeitliche Litervall, d. b. 
die Zeit zwischen Anfang des ersten und An- 
fang des zweiten Reizes größer ist als 0,05 
Sekunde. Bei kürzerer Pause können sie in 
der Regel nirlit nnterseliteden werden. 
Bei elektrischer Keimung darf die Pause noch 
etwas klein« sein. 

Wird aber die Haut von einer Reihe 
von rhythmischen Stößen getroffen 
(Serienreicung) dann tritt auch oei sehr 
liiilier Keizfrp«^uenz eine Diskontinuität der 
Empfindung auf, die als Vibrations- 
gefühl bezeichnet wird. 

Au der ZeunfingBcqtitie erfolgt die Vecsehmel« 
zungerrtbfliSOOiino mdirReScen In der SdcnndOb 

An der Stirn .sftllen 122 Schwincuiieen in der 
Sekunde ^eiiiitjfn. um einen einheitlichi-n Kin- 
druck hervor/tiruft'n. Die Scrienreize werde ri an 
den oberflächlichen Hautschichten als „BeriUi- 
rungsreize" wahrecnonimon. Aber auch bei 
Rückenmarkskrariken, bei denen das ober- 
flächliche Haulgelühl fililt. bedingen Serien- 
reize die Empfindung von hwimMi. <\w in diesem 
Falle nur an das subkutane Gewebv, Fascien 
und Periost gebunden sein kann. Zur UntMT* 
raehang bedient man sich am einfachsten ver- 
schieden groBer Stimmgabeln, deren Pnfl snm 
Aufsetzen oiiiKeiiclitet ist. 

Zeyneck untersucht« den Einfluß der Fre- 
(juenz von Wechselströmen bis zu 6000 WecLseln 
in der Sebude und fand, daft die Stcomstäifc» 
nm so Uiher sein mnSte, je schneller der Wecbaat 

erfi»l<rte. Bei Teslastrinnen trnt das priefceblde 
üffuld überhaupt nicht mehr auf. 

Tast punkte. Blix konnte zeigen, daß 
nur bestimmte anatorni«eh fe<tirelet!:te Stellen 
der Haut Berührung wahrnehmen können, 
aUe daswischen liegen den Teile nicht. Sie 
wurden fast {»leichzeitig ;ni' h von Gold- 
scheider entdeckt und werden als Tast- 
oder Druckpunkte bezeichnet. An den 
behaarten Partien fallen die Druckpnnlvte 
im allgemeinen mit den Haaren zusammen. 
DerTastpunkt lie^M jedesmal an dem stumpfen 
Winkel, den das JUaar mit der HautoW- 
fläche bildet. 

In seltenen Fällen kommen am Ii Haare 
vor, ohne Tastpunkt, besonders am Oberarm. 
Den Doupelhaaren entspricht ein einziger Test* 
punkt, neu Ha.irgruppen mehrere. 

Au den unbehaarten Körperstellenf der 
Vols manne und Planta pedis liegen die 

I'rnekj)unkte ?rbr dirht, die Drehte nimmt 
noch den Finger- und Zeheuspitzen hin zu. 

Die Verteilani^ der Taetounkte Uber den 
L'iuizen Körper i>t aii:-^ der umstehenden 
Skizze (Flg. d) zu ersehen, die nach den An- 
gaben von Kiesow gezeichnet ist. Die 
Zahl aller T.a?tpnnkte de? cran^en 
Körpers mit AuüschluU des Kopfes 
sch&tst V. Frey au! ungefibr 600000. 



Digitized by Google 



248 



Hantsinoe 




in eine Messingröbre gt^scluiben werdeu kann, 
in dw es genau paßt. Thunberg und Alruts 
v«nrBnd«teit ctett der iteisbui« Glufideo. 
Der mittin« Schwdleiiwert Isf nach dco 

Untersuchungen von v. Frey bei 1,44 g/mm 
das Miiiimiim des Schwellenwertes bei 0,5 gr'mm. 
An der Ziingetispit/.c und an dt-m Lipppns;iurn 
kann die Schwelle nui h K iettow bis zu 0,05 g/'mm 
dnken. Die mittlere bchwulle für die Tastonnkl» 
dei gaiUBeii KAipen ist in Figur 6 eingpixifen. 



Fig. 3. Verteilung der Tastpunkte auf den 
ganzen Kiirpcr. Diu in dem Srhi'ma eingetragenen ' 
ZalUen bedeuten die im Quadratzentimeter ent- 
lnlten«n TMtpnnkte. 



Wie für pri»ßere Flächen der TTant, so 
läßt sicii natürlich auch für jeden einzelnen 
Tastpunkt die Schwelle ermitteln. Sie wird 
als „Punktschwelle" beztithmd. v. Frey 
verwendete zu solchen Bestiniuiuiigea Eeiz- 
haare, d. h. verschieden dicke, an einem 
St&bcben angekittete Haare (Jbig. 4). Der 




Fig. & .Mittlere Schwelle der Tastpunkte in 
g/mm. Nach Kiesow. 



Fig. 4. Beizbaar. 

Widerstand, den diis Haar dem Zusammen- 
drücken in der Läupe entgegensetzt, ist die 
Kraft. Die Einheit dafür (1 c mm) wird 
gefunden, indem man die Kraft durch den 
Durchmesser des Haares dividiert. Die Kraft, 
bezogen auf die Einheit der gedrückten 
Fläche, stellt den (hydrostatischen) Druck 
dar. Aus den Untersuchungen von v. Frey 
ei^absich, daß das Haar größerer Fläche 
und größerer Kraft bei i;lcichem 
Druckwert stärker wiikic 

Statt eines Satzes von Keixhaaren, die zu 
solchon Untersuchungen unbedingt notwendig 
sind, iiat v. Frey euteo Apparat konstruiert, 
der die Reizhaare von verschiedener Kraft 
^■rsft/.i. Dieser ..Aesthesionict rr licndit 
daraui, daß ein Plerdehaar verM'liiedeu weit 



ITäufio; liat dif Ern^gung eines einzelnen 
Druckpunktes u.sziilaturi^chen Charakter, am 
deutlichsten an der Lippenschleimhaut. Diese 
Empiindune verwischt sich bei Reizung mehrerer 
t Poute zuneich. 

' Der Kaumsinn der Haut. T'nfer 
' Kaumsinn der Haut versteht man die Fähig- 
keit, das räumliche Nebeneinander mehrerer 
gleirlizeit i;j wirkender Keize Z'i orkcnnrn. 

Wenien zwei henuchbafte Stellen der H.iut 
erregt, dann kunnen, wie zuerst Weber liervor- 
hob, die t>eiden Keixc so n:ihe liegen, daß sie 
nicht als getrennt tu tiiitersr beiden sind. Bei 
einer bestimmten gegenseitigen Entfernung fühlt 
man sie als I;in<:iu hen Körper, wobei die Richtung 
der Lan^siu hse entweder der Wirklichkeit ent- 
j-prechend wahrgenommen wird oder nicht. 
Diese Entfernung bezeichnet Pechner als 
»Schwell« der erkennbaren Größe", im entea 
' f^alle als mich« mit Riehtungsempfindliebkeit 
{>iniulr.ine Hiehf unt:;s';rh\velle von v. Frey) im 
/.wcitfii lalle ohne Kiehiungsempfindung. Bei 
nmli weiterem Auseinanderriir' ken <ler beiden 
Reize wurden dieselben als vollkommen getrennt 
gefohlt 

Je nach der Ausbildung des Raumsinns 
einer bestimmten KörpersteUc sind die 



Digitized by Google 



Uautsinne 



24D 



iJKUiien, bei denen die 2 Heise nicht mehr 
dl dl doiigHT Wfthrgenomineii werden, 
l|IW. Weber verwendet« zu seinen 
Untenucbangen einen 
ZiAel mit abge- 
ttampftan Spitsen. 
VierordtttenteeiBMi 
Satz v(in Stiftpaaren 
her, indem er je zwei 
Stecknadeln in ver- 
achiedenen Abstand 
mit den Spitzra an 
Hoizbrettrhen fest- 
klebte, sü daß die 
Köpfe frei heraus- 
standen (vgl. Fig. 6). 
Andere verwendeten 
Stanpnnz.irkel. Einen 




Bei allen diesen Beobachtungen wurden 
die beidra Bnie gMolmitig gesetst. Des« 
halb wird die so gefundene Schwelle nach 
V. Frey treffend als „Simultanschwelle'" 
bemicbnet. 

Zwischen den als cctrennt empfundmeil 
gereizten Tastpunkten b und f liegen immer 
rndmi» angweixte e, d mtd e, Fig. 8. 

SimuUanscfiwelle 



I 

( 



Itf. & 



Hautbeark, innerhalb dessen zwei Zirkel- 
spitzen nicht als getrennt erkannt werden, 
Dewifhnet Wpbpr als Empfindunc:»- 
kreis. Die i:<rgebuishe von Weber sind in 
Füsv 7 «ngemehnet 




ti^ 7. Die Zahlen geben die GiOfle der Weber- 



S*it (Jen Untersuchungen von Weber wurde 
■efroüe Aiiz.ihl derartiger Bestimmungen 
»B*pnMirt,dü« h sind die Werte nicht vollkommen 
k^jof^nt Die angegebenen Zahlen stellen 
jüttihrarte nriKhen weit aneeinander liegenden 

Wwden die Reize an empfindli( hen Ttruck- 
pmktwi pesetzt, dann tritt bei schwacher Er- 
rpjuii? leichter Verschmelzung ein als bei 
««br (v. Frey). Bei itarken und gnt ab- 
gefiHienMi Bdmi eriAH man an •tut snd der- 
VemicIttpefaoB gat fiber^MÜmmende 



jSuccessivschyvelle 
Ricbhiugsschwelle 

Fig. 8. Die Punkte a bis g sollen Tasfpnnkte 
danteUen, welche auiäUig in einer geraden Linie 
UegMU 

Zwei deiclweitige Beiie nahen sieh an, d. ii. 
ibie Entfernung ersrbdnt Heiner als lie wirk- 

lich ist. 

Die Schwelle ist im allgemeinen kleiner, wenn 
die Verbindungslinie der beiilen Reize (juer zur 
Liag^actue des untersuchten Gliedes hegt, als 
wenn sie m der Llngsriehtung steht. 

Vierordt stellte den alltroincinen Satz 
auf: je größer die Beweglichkeit 
einer Hautstelle ist, desto kleiner 
ist die Schwelle für gleiehieitig« 
Berührun^^ an derselben. 

Schon Weber hat die Beobachtung gemacht, 
daß die Entfemuiw von swei Zirkelspitzen an 
den Stellen mit ninem Tutsinn fttr eröfier 

f ehalten uird ;!!s an solchen mit srlJcilifim. 
)esh;ilti M ln-iiiiMi die Spitzen eines niaüi;^ weit 
geöffnt ti ii Ziiki ls sich voneinander zu entSernen, 
wenn man mit ihm von dem Arm nach der mit 
iNmerem Tastgefühl ausgestatteten Hand fährt. 
Auf diese Tatsache wurde sogar eine Methode 
zur Bestimmung der Schwelle aulgebaat 

Wird ein Punkt der Haut sjoroizt 
und kurze Zeit, am besten */4 Sekunden 
nadiher ein anderer, dann eriifllt man 
einen viel kleineren Schwellenwert für 
die Wahmehmbarkeit einer räumlichen Ver- 
sehiedenlielt. Derselbe wird ab „8iiki«8«iy- 
schwelle" bezeichnet. Dabei ist eine Ver- 
schiedenheit schon zu erkennen, wenn 2 un- 
mittelbar benachbarte Tastpunkte (b und c) ee- 
reizt werden. Hie Siikzessivschwelle mit Ricn- 
tungsangabe, kurz Richtungsschwelle, 
ist nach v. Frey und Metzner etwa doppelt 
so tjroß wie die gewöhnliche Sukzessiv- 
schwelle und liegt aJso zwischen dieser und 
I der Simiiltan-schweUe (etwa b d i auf Figur 8. 

Wahrnehmung tier Form eines 
Gegenstandes. Weber drückte da» Ende 



Digitized by Google 



260 



Hanteinne 



einer Blechröhre gegen die Haut und emp- 
fand die Form eines Kreises und eines davon 
eingeschlossenen Kaumcs, wenn der Durch- 
messer etwas größer war als der Abstand 
der Knden des Zirkels, bei denen die beiden 
Jinzv als getrennt t^cfühlt wurden. War 
der Durchmesser kleiuer, wurde die Bdhrc 
für euicn soliden Körper yon unbeetimm- 
ter Gestalt gehalten. 

VoD einer kompltBierten Form emes Objektes, 
das auf die Haut aaJ{gedraekt wird, hat nao ein«^ 

recht unvoUkomnu'ne Vorstdlung(Binet). Judd 
benutzte 7-ur Untersuchung verschieden lange 
Liiiifii. .\aih Kisiicr werden runde Flächen 
von 1 und 2 mm DurcbmesHcr an den Finger- 
spitzen unterschieden, am HandrOeken souhe 
von 2 und 6 mm, am Rücken Flielien von 2 und 
26 mm, 

Bewei^Min^sempfindung. Vipr(»rdt 
untcrstliiod ein .,l5pwpgung»gefiihl ", d. h. 
ein unniittt'lbur au>f;i-'lu«tes Gefühl, dessen 
Inhalt die Wahrnehmung der Bewegung 
ist. Dieser Auffassung trat Funke ent- 
fTiijen, der das Erkennen von Bew^ungen 
/II (li-n sekundiren Akten der Sinnestatiglceit 
zählt. 

Wichtiper als diese thforrtisclicn ICnvä^iingen 
ist es, licdiiiLiuiifrcii festzustellen, uuter denen 
eine ßewegiuig mit der Haut erkannt wird. 
Dabei muß man von der Tatsache ausgeben, 
daß es zwei Gründe gibt^ weshalb sie nicht 
wahrgenommen wird; entweder wird sie nicht 
mit der rirhtit^eii (iesrhwindigkeit anigeffihrt 
oder die Exkursion ist zu klein. 

Hall und Donaldson lii-Üeu einen Stift 
mit verschiedener Geschwindigkeit über die 
Haut wandern und stellten mt, einen wie 
trrnßen We<r er zurücklegen niuUte. um eine 
d< iitli( liti Kiupfiudung der Bewegung und auch 
ihrer Kichtung zu \eianlassen. Am Vorderarm 
wurde z. B. von einer Versuchsperson die Ver- 
ichiebung gefühlt, wenn der Weg 4 mm betrug, 
am Oberarm mußte er b mm lang lein, am Unter- 
schenkel 18 mm. 

Die untere (;r<'ii?.e der (lesrliwindiglveit, 
unter der überhaupt Iceine BewoKuugsemplutduiag 
mehr auftritt, untersuchte BaaleT an der 
Zeigefingerspitze. Die Bewegung wurde sofort 
cefOhlt, wenn die Spitze in der Sekunde einen 
\Vog vfiti mm zurücklegte. Tnter dieser 
(le.sihwiiuii^keit fielen die Anealx ii \ crsi liieden 
ans. Nach einiger L'ebuiig lirß -ii Ii stets 
eüu> Bewegung von Ü,Ü6 mm in der Sekunde 
erkennen. Damit die Richtung erkannt wurde, 
mußte die Lü^everänderung im allgemeinen 
schneller erfolgen. Die Richtung einer Bewegung 

wunir u'<''''>i>litl]irli (ililie l'cliltT allL'ej.'el)fii, 

sobald die Ueschwindigkeit großer war als 
0,16 mm in der Sekund^ 

Wie für die (le^^chwindiirkeit. so wurde 
auch die Schwelle für die Gröiie der Be- 
wegung untersueht. Leube fog mit einem 
Stilt Striche über den Fulirürkeii utid hro])- 
achtete, dali bei einer Länge derMlbcn von 
em mit voller Sicherheit eine Bewegung 
erkannt wurde und von einfachen Berührun- 
gen unterschieden werden konnte. Waren die 



Striche 3 bis 4 cm lang, ließ sich auch fast 
immer die Richtung feststellen. Sollte im 
Erkennen der Kichtung gar kein Fehler mit 
unterlaufen, mußte die Länge 5 cm betragen. 

An der Kuppe des liidcen '/.eij^efingers wurde 
die Bewefjunf^ eines Jlartgummi>tiftes in der 
Kegel wahrgenommen, wenn dieselbe eine E%' 

, kursion von 0,U2 mm besaft, nicht mehr daee^en 
bei 0,01 mm. Dabei war es gleichgültig, ob die 

■ Bewe;;un^ in der Lan°;<yichse des Fingers statt- 
fand oder von rechts naeh links. Die Richtung, 
lu welcher die Verse liieluin;: erfolgte, ließ sich nur 
bei sehr viel größerer Exkursion angeben. 
Die Größen sehwanken swisclien 0^ und 3,0 nun 
(Basler). 

Setzt man naeh der Angabe v. Tscher- 
maks 3 Spitzen auf die Haut, von denen die 
beiden äuuercn rasch und durch kurze Zeit 
vorwärts gleiten, während die mittlere 
ruht und nur kurz in Berührung mit der Haut 
gebracht wird, dann erscheint auch die mitt* 
lere bewegt und zwar in entiregengewtStOBI 
Sinne wie die beiden äußeren. 

Lokatisationsyermögen. Was bisher 
vom Baumsinn gesagt wurde, betrifft die 
Unterscheidbarkeit von zwei üeizen. Wir 
können aber aueh einen einzigen Reizpunkt 
auf der Körperoherriäclie ..lokalisieren", 
d. h. wir können mehr oder weniger genau 
angeben, an weleher Stelle d«r Beix erfolgte. 

Die Fehler, die bei den Angaben über die 
I Lokalisatiou gemacht werden, fallen immer 
kleiner aus als die Distanz von zwei 
eben als getrennt empfundenen Hei- 
zen an derselben Kor per sl eile, l'ir- 
Mehrzahl der Fehler soll gemacht werden in der 
Liiingnichtang des Armes, melir nach dem Hand* 
gelenk zu «ts nach dem Ellenbogen. 

Aus tler FaliiL'keit, den Beiz an eine be- 
stimmte Stelle des Körpers zu lokaliiiieren, 
geht hervor, daS die durch Errefprung: der 
Tastpunkte ausijelösten Empfindungen nicht 
I nur Qualität und Intensität, sondern noch 
ein weitwee Attribut enthalten, das ihre 
' Lage im Baume bestimmt. I)enienigen In- 
I halt der Kmpfindting, weleher uns eine 
I Vorstellung über die La^e im Räume gibt, 
nennt Lotze „Lokal zeichen''. 

Alle Bestimmungen über di<' Feinheit des 
Haumsinns siml Imu den einzeltien Versui hea 
nicht absolut gleich. Diese Verschiedenheit 
hangt in der Kegel mit dem jeweiligen psychischen 
ZustJind zusammen, .\lier auch rein neri])liere 
Einflüsse kurnien dt« Empfindlichkeil bet'in- 
flussen. So soll eine stärkere Blutfüllung eines 
, Hautbezirkes nach den meisten Antoren eine 
I Erhöhung der EmpfindUehkeit, Aidlmie und Kilte 
dagegen eine Verschlechterung bedingen. 

K itzelempf induag. Der Kittel kommt 
dnrcti .1 liiiliilie Kelze zustamle wie die T.i^t- 
« ruplindung. unterscheidet sich aber der (^ualit«t 
nach von dieser. Fährt man mit verschieden 
starkem Druck über die flaut, Itann man 
zeigen, daß an der Ilohlhand die Kitzelempfindnng 
in der Kegel bei 0,2 g Helastuiifr .luftritt. Von 
U,3 g an wuchs nach Basier mit zunehmendem 



Digitized by Google 



Haatsiiuie 



251 



Dnirk di«* primäre KitzelpnipfiiKlnrifr bis zu 
finem Maximum, das Iwi 0,5 bis 2 p l{('liistiiii>: 
U^. Bei weiterer Zunahme des liriickfs tr.it di r 
Kjüel immer mehr zuriirk, in dem Malie, als die 
Beröhrune kräftiger gefühlt wurde, m daß sieh 
M 10 g iMdiMipt kein Kitzel mehr wahrnehmeu 
bfl. Aa der Fnfisohle blieb im Ge^emats 
wr Hand die stnrko Kitzelenipfindiinj» weit über 
lOf hinaus liestehen. und eine Abnahme erfolgt« 
mt bei l*"! (xier "^N» g, bis bei einer Belastung 
m migefiihr 60Ü g das Kitzelgef ühl voUkommea 
TRwhvunden war. wobei nur noeii Dmek» 
empfiniiiini: iihri^ blieb. 

Von grolier Uedeutung ist <!ie Schnelligkeit, 
mit der das emgende Objekt bewegt wird. 
EiBeVendiMioii^Ti» etw» 12 mm in der iSekonde 
ww wewnflieli wirfcmmer ab enie langsamer er- 

foli'cn'if Unter einer fiosrhwindigkeit von 2 mm 
»ar uU-rhaupt kein Kitzelgefühl jm erhalten. 
>chon nach kurzer Zeit trat eine auff:illende 
Abstumpfung der gekitzelten Hautpartie für 
veitere Reize ein, aie neb bis zu 30 Minuten 
lu^ fühlbar marhrn konnte. Der durch Schwarbe 
Rfue l»edingtc Kitzel kommt in den oberen 
Schichten der Haut zustande und ist. wie v<in 
den meisten Avitoren angenommen wird, an die 
Richen Nervenelemente gebunden wie die 
obcifiicklicbeBerührungaeinpfinduiK. Das durch 
iluke Reizung ausgelöste Kitzelgenhl entsteht 
jfdorh sicher auch noch in den in der Tiefe 
lit^nden Nenenendigungen, weiche die Druck- 
enipfindung vermitteln. 

AoBer dem bisher beachriebenen piim&ren 
GcfiU werden aber von manchen Hantstellen 
aas auch liestimmte Reflexe ausgelö.st, die 
in PupUlenerweiterung, Verzerrung des Oe- 
iifhtps, Abwehrbewegungen und L irlu-ti bestehen. 
Bobinson, der durch Untersuchung zahl- 
nitbsr Kinder die Empfindlichkeit Sex ver- 
«UidBani Hautstellen für die Auslösung der 
Urhre&ktion beim Kitzeln feststellte, fand die 
Xai kt-ngegend am wirksamsten. 

Bach geUiwta an der Aaffassnng, daS nur 
dv m der Tiefe lolmHnerte Kitxel, den er als 

«XllAelkitzel" bezrirhnet Heflexe nuszul-isen 
iBStande ist. Basler konnte indessen auch 
»of Kitzel, der durch ^UIZ leichte Berührung 
aa«fpl">st wurde, also sicher oberflächlich zu- 
stanile kam. deutliche Reaktionen beobachten. 
£r vertritt deshalb die Ansicht, dab sowohl 
^oberflächliche, wie der in der Tiefe lokalisierte 
Kitz«*] Reflexe zur Folge haben kann. 

Anatomische Grundlagen der Be- 
rührungsenipf indung. Da die Empfin- 
iviig solange fortbesteht, als der Druck über 
der Haat erhöht ist, bei direkter Reizung 
«•WS ^enren aber eine I'>rpgunß nur beim 
Ein.setzen eines mechanischen Reizes nach- 

aieaen werden kann, so muß man annehmen, 
nickt die Nerven selbst erregt werden, 
sondern daß ein besonderer .\uslösuni;s- 
apparat vorhanden ist. Außerdem ist zur 
w mrb i i ngung einer Berfllirattgsanpfindiuig 
«IM viel kleinere Enorgioinenge nötig ab sum 
Betten von ^'ervenstämmen. 

Da an den behaarten Gebieten die Dnick- 
pnnkip den Haaren entsprechen, kann nach 
Frey nur eine konstant vorkommende. 



mit dem Haar oder seinen Hüllen in fester 
Berührung stehende Nervenendigung in Be- 
tracht kommen. Solche sind die Nerven- 
kränze. Hie dicht unter der Mündung der 
Talgdrüsen den Haarbalg umgeben (vgl. 
Fig. 9). 



Bunuel 




rzel- 
•cbeide 



Fig. 9. L&ngsschnitt durrh ein Katzenhaar. 
mal veigrSMrt Nach Bahm and Davidoff. 



An den haarlosen Haiilflächcn entspricht 
die Zahijder Druckpunkte ungefähr der \'er- 
teflung der Meißnersehen Tastkürnerchen 
(Fig. 10), 80 z. B. an den Hftnden. Es liegt 




yenreafluer 



Fig. 10. Aleiüncrsches ivurperchen. TöUmal ver- 
größert. Nach Böhm and DavidofL 

also am nächsten anzunehmen, daß an den 
nicht behaarten Körperstellen die MeiB- 
nerschen Tastkörperchen dif anatomische 
Grundlage für die Tastpunkte bilden. Es 
gibt aber sicher noch andere Nerrenendi- 
gnngen, die der Berührungsempfindung 
dienen, wenigstens au den Sddeimhftuten. 



Oigitlzed by Gopgle 



262 Hantrinne 



Was die Organe fär die tiefe Druckempfin- 
dung anbelangt, so wissen wir hierüber nichts. 
Aus den Vprsiuhen von Flead geht hrrvor, 
(lati CS Organe sein müssen, welche von aus der 
Tiefe komaModMI Nervenfast i u mit Ausschluß 
der liautnemn vinoigt werden. Ks liegt nahe 
an di» Vater* PacinitelMn KOrperchen (Fig. li) 



AdMeaajUadcr 




kulbcii 



Nemaftwr 



Fig. 11. V«ter-P*eiiiiae]M8 Körpeiehen 45 mal 
vt^giOfiert. Naeh Sobott«. 



zu denken. 

sehen Ivörperchen im Peritoneum parietale 
aoU jedoch keine Druckempiindang auigelöat 



lg d 
Per 



Theorien. Zur Erkl&rung, daß die 

Stärke der BerOhrunpsenipfindung von der 
Größe des Druckgefälles abhängt, weist 
V. Frey auf die Möglichkeit hin, daß durch 
das DruckgefälJe Fl fissigkeits Verschiebungen 
Zustandekommen. Nimmt man an, daß die 
Haut des Tastkörperchens durchlässig ist für 
das Lösungsmittel seines Inhaltes, nicht aber 
fOr die gelösten Substanzen, dann wird 
Flüssigkeit herausgepreßt und die Hunzen- 1 
tration erhöht. IJie große Verschiedenheit 
in der Empfindlichkeit der Tastpunkte sucht j 
Kiesow tlarauf /.urückzuführeii, daß einmal 
die ^rzipierendeu Organe verschieden gut 
entwickdt sind und andererseits, daß sie 
verschieden tief unter der Hautoberfliebe 
liegen. 

Die IVagv nach dem ürsprnng des Raum- ! 

sinnes hat zu lebhaften Erörfenintren geführt. 
Wie in der Beurteilung der (iesichts- 
emjxfindungen stehen sich auch hier iwei; 
Ansichten gegenüber, die nati vis tische 
und die empiristische. Die nativistische ' 



Theorie nimmt an, daß „auch ein primi- 
tives, absolut unerfahrenes, rein sinnliches 
Sensorium" lijium empfindet. Die Seele 
hat nach E. H. Weber eine ancebureiie An- 
lage, auf Grund welcher die Empliudungen 
nach den „Kategorien des Raumes, der 
Zeit und der Zahl" vorbestellt werden. 
Die enipiristische oder genetische Theorie 
besagt, um mich der .-Vusdruckswose 
Henris zu bedienen, daß die Empfindungen 
des Tastsinnes im primitiven Bewußtsein noch 
keine Räumlichkeit haben, sondern die Tast- 
empfindungen werden für das Bewußtsein 
erst im Laufe der Entwickelung räumlich. 

2. Die Lehre vom aktiven Tasten. 

Der Berührungssinn bekommt seine praktische 
Bedeutung erst dadurch, daß er mit den 
Empfindungen der Lage eines Körperteiles 
verbunden ist. Denn beim absicntlirhpii 
Tasten wird der untersuchte Crcgenstaud 
nicht einfach berflhrt, sondern es werden 
reibende Bewegungen ausgeführt. 

Da0 die Tastflärhen bei gleichzeitiger aktiver 
Bewegung ein weit größeres Unterscheidungs- 
verm&gen besitsen, als wenn sie in Rohe bleiben, 
haben Kassowits und Schilder gezeigt 

Nur so ist es zu erklären, daß bei Mün/en ein 
Dii kenuiiterschied von ü,4 mm genügt, um vor 
Verwechselang zu s( (lütsän. 

Die tastenden Bewegungen haben nach 
Basler im allgemeinen eine Geschwindig- 
keit von 30 bis 40 niiti in der Sekunde. Dafa«i 
wird der rTesrensf and nicht mit beliebigen 
Körperteilen berührt, sondern mit den 
Fingerbeeren, d. h. mit den Volar- 
flächen der Endphalangen. 

Man kann deshalb aieae HautteOeals spezifische 
Tastflüi hcn ansehen. Dieselben zeii hiie n sich in 
anatumLscher luid physiologischer Hinsicht vonaa- 
deren Körperstellen aus. Die Fingerbeeren sind stets 
frei von Haaren. Das Unterscheidungsvermöcni 
ist, abgcaehmi von derZungenspitze, das beste oes 
ganzen Körpers. Die Simultanschwelle sehwankt 
/wisclien und 4 mm. Mit der relativ grolicii 
Elastizität der Tastfliichcn hiingt wahrsebeinlu h 
zusammen, daß die Entlastung an der Finger- 
spitze bedeutend sicherer erkannt wird, als z. B. 
am Arm, wenn ein Gewicht, welches einige Zeit 

fedrückt hat, entfernt wird. Was für die Hand 
ie Fiiigerbeeien. das sind für den Fuß die Z<-lien- 
spitzeu, wenn auch die Empfindlichkeit derselben 
für ittumliehe Wahniehmuiigen eine geringen ist 
Beim Betasten eines Objektes muß der 
Finger natürlich einen gewissen Druck aus- 
üben, der von der Feinheit der Einzelheiten, 
die der Gegenstand aufweist, abhängig ist. Bas- 
ler untersuchte den beim Abtasten feiner De- 
tails angewendeten Druck und fand, daß der 
selbe irewöhnlich zwischen lundSgsrliwankte. 

ISei manchen Versuchen stieg in dem Augen- 
bli(ke, in dem «ler Finger aufgelegt wurde, 
der Druck lioher, bis zu ö und 6 g. Dies rührt 
offenbar von der zunächst noch ungenauen Ein- 
stellung der Hand her. 

Als rauh bezeichnen wir einen Körper, 



DIgitIzed by Google 



Butsimie 



253 



ht\ dem verhältnismäßig wenige, aber hohe 
Vonprflnire vorhMiden «DdL wSrd ein solcher 

Körper her nlirt. und führt man mit dem Fin- 
üft pleichztiitig t-iiif J{i \veiriui<r aus, dann 
»ird eine bestimnitc Stellt^ der Haut von 
Ztii /II Zvit von einer Erhabenheit pfetroffen 
büiif; kuiuiut dabei jedesmal eine Berüitruugs- 
empftndung zustande, die um so stärker auß- 
fällt. je größer die Rauhigkeit des Körpers 
L<1. Siud die Berührungsempfindungen 
schwach und folgoi sie rasch aufeinander, 
dann läßt sntren, der Körper besitzt 
tm %fnni^c Kauiiii^'keit. 

Uehrfingeriges Tasten. Beim absicht- 
lichen Tasten werden fast immer mehrere 
Finger und zwar der Daumen, Zeige- und 
Mittelfinger verwendet. Wenn es sich darum 
haadelt« die Oberfläche eines feststehenden 
Obwktes abzutasten, so wird dazu fast aus- 
ichließlich der Zeigefinger hcnntzi. 

Obgleich beim Berühren eines 
klffnen Objektes stet« nn niehreren, 
cili r lim li ni i II (los t 0 M < zwei Fingern 
eine Kmpfiudung ausgelöst wird, 
bekommen wir dsdnreh nnr die Vor- 
stellung von einem einzisxen Gegen- 
ttsnd. Als Analogen sei die Tatsache aus 
im GeUete des GesiditnriiiiMe enriUint, 
daß wir trotz dem Netzhautbilffc flas in 
bödea Augen auitritt, doch den Gegen- 
itand nor emfadi sehen. 

Hnmit Hefühl des Einfachen ztiftande- 
kommt, dürfen abernur solche Hautstelleu der ver- 
schiedenen Finger 
berührt werden, an 
die bei normaler 
Lage auch wirklich 
ein und dasselbe 
ohjt'kt .■uistolit. Der- 
artig« iSt«il«u sind ! 
die Punkte a und b 
auiFKiirl2. Wird 
ein ueiner Gegen- 
stand , etwa eine 
Eri)sc, lu tastet und 
litgr er zufällig 
zwischen Zeige- und 
Mittelfinger, dann i 
ruft er sowohl bei I 
a wie bei b eine Be- 
riihrang9emi)f i n ( I n 
hervor. Wir be- 
ziehen dieses Ge- 
ifihl auf em einaigM 
Objekt, dasmrieeEen 
Zeige- und Mittel- 
finp»r liegt. [ 
\viri| auch erzielt, I 




Fig. 13. 
Versaeii des Arietotebi. 




F«. 12. 



glt-:i he Vorstellung 
vir den Fingern eine abnorme La^e geben 
■ed w «otipiaeMnden Punkte a nnd b reizen, 
jjB. »ein man die Finger kreuzt (Fifi:. VJ). 
WXtt Versuch haben Rivers und Ewald i 
M'^fflhrt. Wirkt im ( ii'gens.it/. dazu ein 1 
hm aui Hautstellen, die bei normaler ' 
SteUung der Finger nicht so liegen, daß sie durch 
«Mt wii gm ÜDjektponkfc enutt werden können i 
(e nd dum tritt die En^ni« ven iwei' 



tiegenstiindcii aui. Auch, wenn die Punkte 
c um! d bei gekreuzten Fingern gereist 
werdeu, kommt die YonteUung de* Doppelten 
zustande. Daldn geiiött der bekaante Ver- 
such von Aristotelei. Dabei Verden vieder 
zwei Finger ge- 
kreuzt und zwi- 
schen dieselben 
wird eine Erbse 

Scbracht, so daö 
ie Punkte c 
und d erregt wer- 
den {Fig. 13). 
Keibt man etwas 
hin und her, ao 
hat nuui du 
deuflit he Gefühl 
von zwei Erbsen. 
Der gleii-he Ver- 
such läßt sich 
auch auf andere 
Kl I rpers leiten wie 
die Lippen über- 
tragen. Die Nei- 
gung, die R»i/.e 
an zivei Finger- 
ponktea demglei» 
eben Objekt oder 

verschiedenen 
Gegeuständen zuzuschreiben, Ist wahrseheinlich 
keine angeborene Funktion des Tastsinnes, 
denn sie läßt sich durch eatfiprechende Uebung 
beseitigen. 

Einfluß der Tebunir auf den Tast- 
sinn. £s ist gaux erstaunliclif über einen ii?ie 
gnten Taeteinti die Blinden yerfügen, denn 
sie könniMi niit dem Fiiiirer nieht nur die 
Blindenschrift lesen, sondern alle möglichen 
erhöht gearbeiteten Zeiolinnngen erlrennen. 

Da deshalb die Vermutung nahelag, daß diese 
Gewandtheit im Tasten auf einer Verbesserung 
des Kaumsinnes der Haut beruht, so untersuchte 
man den Einfluß der Uebung auf die Größe 
der Kaumschweile, und es ließ sich tatsächlich 
auch häufig eine Verkleinerung der Schwelle 
nachweisen. B^Id zei^^te ?ieh aber, daß die Ver» 
kleinen - l; ii r Schwelle sich eigentlich nor anf 
die exuxolueu Versuchsreihen bMMr, denn Mbr 
lange Untersnehungen , die ciek iber mebreve 
Jahre erstreckten, wie sie z. B. von Schülern 
vou Vierordt aufgeführt wurden, bedingten 
keine Herabsetzung der Schwelle. 

An Blinden wurde eine Verkleinerung der 
SchweDe beobachtet von Czermak, Golti, 
Gärttncr und Stern. Hocheisen f;\nd dagegen 
nur einen sehr kleinen Unterschied. Griesbach 
stellte ^«gn ein scldecbteiet BerühjungsgefQhi 
fest als bei Gehenden. 

Nachdicsen widersprechenden Elrgebntssen 
sind wir gezwungen anzunehmen, daß jeden- 
falls nicht alleBlindeo oder solche Leute, oieaua 
irgendeinem Grunde viel tasten, eine Mnnere 
Simultanschwelle aufweisen. 

Andererseite sind aber die Blinden 
wie nUe, die ihren Tastsinn gefibt 
haben, unzweifelhaff in der Lage, durch 
biolies Abtasten eines Gegenstandes seine 
oberfliefaliclie Beeehiffiuiheit m ergründen. 



Digitized by Google 



254 



Hautsimie 



Es beruht dips offenbar darauf , daßcrsten* 
die aktiven tastenden Bewcmnitron 
zweckmäßiger ausgeführt worden, 
zweitens, daß sich die Bünden über 
die Bewegung, die sie ausgeführt 
haben eine viel bessere Rechenschaft 
geben und drittens, daß die zen- 
tralen Vericnflpfttngen zwisehen dem 
Eindruck der t astenden Bewegungen 
und den gleichzeitigen Berünrungs- 
empfindungen besser erfolgen. Dem" 
nacn läßt sich durch T'ebung iedenfalls der 
Tastsinn ganz wesentlich verbessern. Der 
BerQhrungBsinii wird mituDterberaer, aber 
nieht immer. 

II. Kiltezinn. 

Obwohl die Haut beständig Wärme an 
die l inirebung abgibt, bleibt ihre Temoera- 
tur laii^'e Zeit annähernd auf derselben Höhe, 
da in jeder Zeiteinheit von innen iier eben 
soviel Wärme zugeführt wird, als nach außen 
▼erloren gebt. Solange ein solcher Gleich- 
ßewi( htszustand besteht, wird innerhalb ge- 
wisser (Frenzen keine Kalte empfunden. 

Wird aber die Haut mit eiiu-r Substanz 
berührt, die ihr mehr Wärme entzieht als 
die Luft, welche die Körperstelle vorher um- 
gab, etwa mit Wasser, dann tritt die Emp- 
finibing Kälte auf. Dabei braurlit das 
Wasser nieht kälter zusein als die Luft. Denn 
bei jeder Temperatur, die nur wenige Grad 
iiiedriirer ist als die der Haut, entzieht Waaser 
dem Kürjier mehr Wärme ah Luft. 

Die Fähigkeit eines* Körpers, Wärme zu 
entliehen, das Wärmeentziehungsvcr- 
tnögen ist nach Her in? ahhSnirijr von seiner 
Oberflächenbeschaflenhcit, dem Leitungsver- 
mOgen und dtf spetifiedien Wirme. 

Vielleicht läßt sirh die Biziehiing noch 
einfacher aU!>drii< ken, wenn man .s:igt, das 
Wärmeentzieliuii^svtTiui gen eines Körpers ist 
am so gröUer, je ghitter «ii« Oberfläche und je 

SSHer dk äuüere Leitfähigkeit zwischen 
m und der menschlichen Haut ist Unter 
Xußerer Leitfähigkeit einer Substanz in bezug 
auf eine ;iii(icrt' sie herülirende versteht man in 
der i'hysik dit'jeiiigc Uarincraenge, welch« aus 
der einen Substanz pro Quadratzentimeter und 
Sekunde in die andere ttbertritt, wenn der 
Temperatnrnnterwhied 1*C betritgt. Wenn ein 
kalter Kiirper längere Z«*it mit der !fant in f!e- 
rührung bleibt, sd wird er uatiiiiirli eruarnit, 
wodurdi neue Zustände geschaffen werden und 
dieses um so eher, je kleiner die Warme- 
kapnzitüt des betreffenden Körpers, je schlechter 
»eine innere I^eitfilhigkeit and je lüeiner seine 
Masse ist. 

Ksher war nur die Rede davon, daß das 
Wasser dem Körper nielir Wärme entzieht 
als die Luft, die ihn vorher umgab. Nun kann 
man aber den Körper auch mit Wasser be- 
rühren, das «o warm ist. daß es genau so viel 
Warme entzieht wie die Luft. In diesem 



Kalle tritt ebensowenig eine Temperatur- 
empfindun^i ein wie vorher in der Luft, 
Kine sidehe Tenijtoratur des Walsers bezeich- 
net Ulan ais Indifferenztemperatur od«' 
adftqnate Temperatur. LSßt man die 
Teiiijieratur des Wassers sukzessive ab- 
nehmen, dann treten der iteihe nach ver- 
schieden starke Empfindungen atift die rieh 
etwa als kühl, kalt, sehr kät, Kilteschmers 
bezeichnen lassen. 

Kälteempfindlichkeit. Die Kälte- 
empfindlichkeit kann nach dreierlei (le- 
sichtspuukteu bestimmt werden. Bei der 
ersten Art wird die St&rke der Empfin- 
dung bei f^leiehem Reiz festt^estellt. 

.Man untersucht, ob ein tiegenstttnd von 
niederer Temperatur sehr kalt oder nur kühl 
empfunden wild. Im ersten Falle ist die Empfind« 
lichkeit für KKlte grob, im zweiten Falle usia. 

.\us den rntersnchunu'en von Gold» 
scheider geht hervor, daß die Empfind- 
lichkeit fflrKftlte an den einzelnen Teilen des 
' Körpers recht verschieden ist, am klein.-ten 
; ist sie an Teilen des behaarten Kopfes und 
der Fnfieohle, die größte Kmpfindliebkeit 
zeiirt sich in einer ;Mirte]förmigen Region 
in der Mitte des Kumpfes. 
' Die iw«te Methode zur Beurteilung der 
Empfindlichkeit besteht in der Ermittlung 
der Schwelle. Dabei wird von einer 
I Substanz, etwa von Wasser, die hdehste an 
einem bestimmten K riiiit il gerade als 
Kalte empfundene Temperatur festgestellt. 
Eulenburg \erfertigte tu diesem Zweck» 
I einen besonderen Apparat. Derselbe besteht ans 
Izwei Thermometern, denen verschiedene Tem- 
peratur gegel)eti werden kann. Der t-iiie der 
Thermometer hatte eine Temperatur wie die 
Haut, der andere wurde so lange abgekühlt, 
bis deutliche KAlteempfindnng aoftrst. Bei 
Hanttempeiatiiien von 23 bis 88* C lagen die 
Schwellenwerte 0,2 bis 1,1* C unter der Haut« 
temperatur. 

Die dritte Art der Untersuchung wurde 
<:n ausL'cführt, daß man zwei Temperaturen, 
die naiiti beisammen liegen, auf die Haut 
einwirken läßt und den eben wahrnehm- 
baren Temperaturunterschied ermittelt. 
Derselbe wird am besten wahrgenommen, 
wenn die Iteize schnell nacheinandw ofolgen. 
Bei gleichzeitiger Reizung tritt gegenseitige 
Störung ein. 

Bei Eintauchen der Hand in Was>er v<in 
verschiedener Temperatur konnte Weber 
einen Unterschied von */> oder sogar V« Grad B 
erkennen. Lindemana unterschied mit dem 
EndgUed des Zeigefingers bei 10* C 0,9, bei IB* 
ii.l. Vi 2n»(' 0.5« C. Nothnagel kam zu etwas 
Kbweu ht'iiden Ergebni.s.sen. Nach ihm nimmt die 
Empfindlirhkt it von 27 bia 14* C langsam und 
von 14 bis 7" sdiuell ab. 

Kaltepunktc. Wie die Berührung, so 
wird auch die Kälte nur vongaos beatimmten 

Punkten der Haut wahrgenommen. Blix 
! war der er.ste, der diese Tatsache feststellen 



Digitized by Google 



WMlfaBlWIA 



266 



k'iiiiitf.'. Er reizte die Haut mit Induktions- 
slrwiuen oberlUklilicii und möglichst punkt- 
ffemii; «D zahlreichen Stellen; so oft ein 
K»!f<>pHnkt getroffen windet emplMul man 

K.ilt.'. 

Im dit>i' Punkt« auch durch (h-ri ail;i(|uaten 
ficii, d. h. Kalt« zu emeen, b«ili«nU! er sich 
■Mf iMÄkn MetallspiUe, die durch strüniendes 
WtfMT anf niederac T«ia|Miatar eilialten wurde. 
K«e1i ciiifubwr 1a«en äeli di« Kiltepmiktii 
»uN,:i-ii.-n nit mnem rriiß(>ren zugf-^pitzten 
Mcuiktück, Dtwä einem aogtiküliltcu l^tKolben. 

Fast gleichzeitig mit diesem und HBAb- 
binei^ von ihm kam Goldsoheider SO ganz 
Ihnlirhen l'>}:<*bnis8en. 

iVi )«>(k'r Enipfindiine tritt eine gew'isse 
Intdiation »uf, indem die fast punktförmig 
cvrehte SteUe ak kleine Scheibe erscheint. 
Die Kältepunkte sind zwar, wie erwähnt, mecha- 
nisch und elektrisch reizbar; jedoch unempfind- 
jjfb fiir srhwache f: ! i- und analgetisch 
ug«r lur Temptautunichii 1 Die Scnwelle 
ist f&r die einzelnen Xllt« i n l tf verschieden. 

Bt-ini Krwachfipnen eutfüllen nach Som- 
mer uui L'im n qcm Haut 6 bis 23, im Dtirch- 
sfhnitt 12 bis 13 Kältepunkte. Danach 
tiSt sich die Anzahl der an der ganzen 
Körperoberfläcbe vorhandenen auf etwa 
250 000 berechnen. Die Verteilung der K&ltc- 
Muikte über den ganzen Kfirp^r ist nuf 
Pignr 14 oaeh den Angaben von Sommer 




Fig. 14. Die iUhlen bedeuten die im Quadrat- 
Havt nthaHenen XiHepiuikte. 



Verlauf der Empfindung. Die Kälte- 
mi^Bdung tritt nach der lie izung eines 
Kiltfpnnktes !f'i)i:ift auf ond «neicht 
kuch iruh ihr Maximum. 



Desaoir, der kalte Tropfen auf die Uaat 
fallen KeB, beobeehtote eine kleine Pawe zwi- 
schen dem Auftreten der Berflhrun^* und der 
i Kalt^HMiipiüidune. Wird der Reu entfernt, 
I dann dauert die Kftlteeiapfindiiiv noch einige 
Zeit an. 

Diese Nachwirkung ist um so ausgespro- 
chener, je starker die auf die Haut wirkende 
K&Ue war und je länger die Wfirmeentziehuog 
dauerte. 

Verschmelzung vor !( 1 1 1 ereizen. 
Das langsame Abki^en der iviiiteemnfin- 
dung bedingt es woU aadi, dafi die Ver- 
schmelzung von nacheinander erfolgenden 
K&ltereizen bei viel kleinerer Frecjuenz er- 
folgt als die von BerflliningsenipfindungMi. 

K&ltereize, welrhf» in gleichen zeitlichen 
Abständen auf dit' Vularseite des Unterarms 
einwirkten und hei denen der Reiz ebensolange 
dauerte wie das reixfreie Inten-all, verschmolzen 
bei den Untersuchungen von Basler, wenn 
I die Reize und Pausen 0,26 Sekunden betru4en. 
Pitr die Verschmelzung war nar die GrSBe des 
reizfreien Inti>r%alls niaßj^i hend, nicht e(Av;i die 
' Länge der ganzen au.«i Heiz und reulreiem Intervall 
; bestehenden Periode, wie dies bei TerwhiMbiiiig 
von Lichtreizen der Fall ist. 

Einfluß der Größe der gereizten 
Fläche. Je größer die gereizte Fläche ist, 
; um so größer ist bei gleich bleibender Tempe- 
Iratur die Kälteempfindung. Wenn man 
deshalb einen Fin^'er in Wasser von 17' C 
steokt, 80 scheint os weniger kalt als Waaser 
von 19* C, in das die ganse Hand eingetaucht 
wird {Y.. Vi. Weber). 

Erreicht der abgekühlte Bezirk der Haut 
eine einigermaßen grOBore Ansbrmtung, dann 
kommt eine besondere reflektnri>'eh ausgelöste 
Beakliou der Haut hinzu, die darin besteht, 
daS sidli die ESqierhireben infolge Kontrak- 
tion der zugehörigen glatten Muskeln (Ar- 
rectores piiorum) aufrichten. Dadurch be- 
kommt die betratfende Stdle Aehnliclikeit 
mit einer gerupften (tans, weshalb dieser 
Zustand im Volksmund tkla Gän^eliaiit be- 
Michnet wird. Gleichzeitig tritt ein all- 
gemeines Unbeh^cn auf. das mit Zittern 
verbunden ist und als Kälteschauer be- 
zeichnet wird. Aber auch ohne Eintreten 
dieser Reaktion ist, wenn die Abkühlung 
sich auf größere Flächen erstreckt, die Ge- 
f Uhlsbetonung in der Kegel eine unangenehme. 

Ada i>t :! r Ml n. Wenn die Haut einige 
Zeit erwartiii wird, dann empfindet man eine 
Temperatur als kalt, welche uns unter an- 
deren Umständen indifferent oder gar warm 
erscheinen würde. Diese Fähigkeit der kälte- 
empfindlichen Apparate, sich einer neuen 
Temperatur anzupassen, wird wie die analoge 
Erscheinung im Gebiet des Gesichtsinnes 
als Adaptation bezeichnet. 

Wie sehr die Empfindung abhlUigig ist vom 
AdaptatioARniitand der HanC läßt nen am betten 
durch einen einfarhf'n Versuch zeigen. Steckt 
I man dk linke Hand in ein grüßen» Uefa Ii mit 



I 



Digitized by Google 



256 



Waver, d;ts oine Temperatur von 25f C hat und 
die rechte gleichzeitig in Wasser von 35* nnd 
bringt man nach 2t) hh SrkiuKlpn beide ; 
Hände in Wasser von mittlerer Temperatur | 
(30* C), dann empfindet die linke Hand das | 
Wasser drntürh warm, die rechte deutlich kalt. 

Daß wir uti unbekleideten Körperteilen, 
die doch viel mehr abgekühlt werden als be- 
klf'iclrto, keine Kälf«'Pm[)findung hahrn. 
hangt zum Teil mit dor AcndtTiuifj des Adap- 
tationszustandes zusammen, zum Teil aber 
auth mit dauernden Veränderungen in der 
Blutzirkulation, Sekretion usw. (Hering). 
iJas Anpassungsvermögen hat aber, wie 
Uerine betont, be.stimmte Grenzen, denn 
wenn nie Temperatur zu niedrig ist, emp- 
fiiulcii wir daucnni kühl, DttnentUCb M den 
Händen und Füßen. 

Die Erscheinuji^in der Adaptation lassen 
sich auch als Sukzessivkontrast bezeichnen. 
Daß jedoch im Gebiet des Wärme- und Kälte- 
Sinns auch Simultankontrast zu bcob-, 
achten ist, ucht ans Vcnuehen vonj 

V. Tschcriiiak hervor. 

Die Ilauai vviihniL'hniuii}^ lür Källc- 
empfindungen soll verhältnismäßig recht gut 
tiein. Nach Klug ist die Simultanschwelle 
für stärkere Reize, also niedrige Temperaturen, 
kleiner als bei schwachen Erregungen. Bei 
gleichzeitiger isolierter Reizung zweier be- 
nachbarter Kältepunkte soll es nach Gold-; 
scheid er niilunter mOglidi seul, die beiden: 
Reize zu empfinden. ' 

Inadäquate Reizung. Die Sinnes-! 
apparatc für Kältecmpfindung lassen sich 
auch durch andere Reize als die Kälte in ! 
Erregung versetzen. So antworten sie auch 
auf elektrische und mechanische Rei- 
zung mit Käiteempfindung, Chemisch 
iSBt sieh KllteirefOhl durch PfefrerminzOI 
an der Mundschleimliaut, oder durch den 
darin enthaltenen Kampfcft das Menthol, so- 
gar an der ftußeren Hant herromifen. 

Das I^Ierkwürdiirste ist jedoch, daß Kälte- 
nujikte sich auch durch Wärme reizen lassen 
(paradoxe KAIteempfindung). Um die- 
selbe bei flächenhafter Reizuii«; hervorzu- 
rufen, bedient man sich am besten der von 
Thunber^ angegebenen Erregung mit 
heißen Silberlamellen (s. S. 257). 

Anatomische Grundlagen. Es gibt 
Gebiete der Haut, wo Druckempfindung 
fehlt, aber Kälteseiisatioii vorkoiinnt, das 
sind die Kon^unktiva und die Glans Penis. In 
dem Randteile der Konjnnktiva fehlt auch 
die WäriiieeiMpfindung. ICs liecrt also iialie, 
neben anderen Apparaten auch Organe fttr 
Kalteeropfindun^ verantwortlich zu maehen, 
welche au diesen Stellen vorkommen, die 
Endkolben Krauses, die gerade iu den für 
Wirme unempfindliehenTeuen in f^Ber Men- 
ge auftreten. Die Kälteonraiie liciren wahr- 
scheinlich oberflächlicher als die Wärme- und 



tiefer als Schmerzorgane. Dafür spricht, daß 
bei chemischer Reizung der Haut, wie 
Alrutz feststdien konnte, zuerst Käita*, 
dann Wärmeempfindung auftritt. Thun- 
berg fand, daü auch thermische Reizungen, 
die vorwiegend die oberflächlichen Schichten 
der Haut treffen, Kälteempfindung, solche, 
welche mehr in die Tiefe dringen, Wärmeemp- 
findung auslösen. 

Theorien. Die beiden wichtigsten 
Theorien über das Zustandekommen der 
Kälteempfindung, dieWe b e rsche u nd He r i ng- 
schp, stammen aus einer Zeit, in der man 
noch nichts von gesonderten Organen für 
die Wahrnehmung von Warme und von Kllte 
wußte. Sie lassen sich aber mit pprin?er 
linänderung auch auf jeden einzelnen der 
beiden Temperatursinne anwenden. 

Nach der Wcborsrln i Tlieorie wird Kalt« 
wahrgenommen, solange cjiie Abnahme der 
Hauttemperntur erfolgt, ist aber ein stationliv 
Zustand eingetreten, hört auch die Kiiteemp- 
findung auf. Gegen diese Theorie fahrt Hering 
einen von W« ber selbst beschriebenen Versuch 
an. Wenn man die Stirn etwa eine halbe ^linut« 
lang mit einem stark abgekühlten .Metallstab 
berührt und den Stab dann entiemt, so empfindet 
man nachher noch ungefifar 80 Sekunden lang 
Kalle. In Wirklichkeit erwärmt sich jetzt die 
lluut und wir müllten deshalb Wärme empfinden. 

Nach Hering ist die Eigentemperatur der 
Kälteapparate das Bestimmende. Die in dem 
Wärmestrom eingenehalteten Sinnesapparste 

haben eine bestimmte Temperatur, die Xull- 
punktstemperatur. Der Name soll b^sa^n, 
d:ib wir dabei keine iv;ilteein[)fiii(liin^ hnheri. 
Eine solche ist nur vorhanden, wenn dte Eigea- 
temperatur der kälteempfindlichen Elemente 
von der Nullpunktsfeniiieratur abweicht, und 
zwar ist die Kälteeinpfindung um so größer, je 
verschiedener, die neue Temperatur von der 
Nullpunktstemperatur i^f. Die Temperatur 
eines kälteempfindlichen .\pparates sinkt, sobald 
nach außen mehr Wärme abeeeeben als 
von famen sngefBhrt wfrd. Die Klmappanite 
k'jnnen sich aber bei rlcirhcr Winneabg.«be 
nach außen auch durch Verengerung der Blut- 
gefüüe abkfiliien. 1 )ie Effiptindiuf isl in beiden 
Fällen die gleiche. 

Nach der Theorie von Vierordt, die der VoU- 
stiindif^lceit lialber in aller Kürze erwähnt sei, 
hangt diti Art der Empfindung von der iüchtung 
des Wärmestromes ab. Strumt die Wärme von 
innen nach aufieo, dann empfinden wir K&lte, 
umgekehrt W^rmB. 

III. Wärmesinn. 



weniizer 



W&rmegefQhl tritt auf, sobald der Haut 

\V;irme oidzoKpn wird als durch 
die uns gewöhnlich umgebende Luft. Daß 
ein Körper sich warm anfflblt, wenn seine 
Temperatur hrdier ist diejenige der 
1 äußersten Hautschicht, istselbstverstindlich, 
I denn in diesem Falle geht von dem berttfarsn* 
flon Objekte die W^ärme in die Haut über 
: und es findet eine Erw&rmung der Haut 



Digitized by Google 



207 



von außfii her statt. Die \Värnipemj)fiiKluns 
i^t dann um so stärker, ie giötter die äußere i Scliwelleuwort Ü 

Leitfähigkeit «wischen diesein Objekt und I ™5 Ivalonen. 

.1.. ii„... 1.4 uic Linters rl 



Zwaa rdi'iiiaker Untersurliiingfii ;iu> und fand 
für den (^uatirutzentinieter 



Aber es k»iin auch ein Objekt warm er- 
srh^tnen, d» kUter ut als die Haut. Dies 

üi .•;r(T< ilann der Fall, wenn das Objekt 
(kr Haut zwar Wärme eotzieht, aber in 
^erinRerem !Ha6e als das unt normalerweise 

unijrebendo Modium, die Luft. V.'in (Jctrcnstarid, 
der kälter ist ab die äußerste Hautschiiht, 
wffd um 80 eher als warm «mheiuen, je ge- 

rincor die äulkrc Leitfähicrkcit xwiseben der 
Uaul und diesem Objekt ist. 

Verteilung: tiber den «ranzen Kör- 
per, lüe Fäliitrkeit Warme zti fühlen, erstreckt 
fich, wie auch die Kälteeniptindlichkeit, 
auf die gesamte äußere Haut, den äußeren 
Gt'hGrpiing, die Mund- und KarluMihölih'. 
die Naöenhöhli', den Keiükopt und den xUtt-r. 
VoHstindiLT frei von Wärnieempfindung sind 
alle inneren l i ilc des Körpers mit Ausnalinic 
d<>r Speiseröhre und vielleicht zum Teil 
lies )lagens, des^ileichen fehltue Tollkommeii 
im Randteile der KoTijnnktiva. 

Die Emplindlichkeit für Warme wurde 
in der gleichen AVetse wie die für Kälte unter* 
.«ucht. Im jrroßen sanzen i>t kein bedeutender 
I niersohied in der Linplindlichkeit für Wärme 



hiedsempfindlichkeit 
wird gemessen an der kleinsten noch erkenn- 
baren Temperaturdifferonz zweier ver- 
schieden warmer Objekte von gleicher Sub> 
stanz und gleicher Größe. 

Wt ber st('< ktc die Hand in Wasser von eijier 
bestimmten und hierauf in ein solches von etwas 
bübervr Temperatur und konnte i)ei nofierAnf- 
merksamkeit einen UntenK-hied von*/. Ins '/«* R 
0.25 bis 0,21» C) erkennen. 
Die meisten Mensehen nehmen nach Weber 
eine Differenz von V R j= 0,5»» C) mit größ- 
terSichcrheit wahr. Ob diese Empfindlichkeit 
l)ei allen Teiniteratnreti die gleiche ist, dar- 
über geben die Angaben noch auseinander. 
Wllrmepunkte. Auch die Wlrmeemp* 

findiin^ ist an <;an/. hesfimmtO Stdlen gO- 
knüpit, die Wärmou unkte. 

Sie worden, wie die übrigen .'^innespunkte 
der Haut, zuerst von Büx und (ioldsc heider 
narhgewie.sen. Das Aultirulcn ist aber be- 
trarlitlirli schwieriger als (Ia-> der anderen llatit- 
{) 11 II k to. I !t'i Heizung der Wärmepmüite findet eine 
gruijere Irradiation statt ab Mi Kftltepunkten. 
bie sind duich Wime nid anfittdem doich 
cBeaelben inadäquaten Reise env^ber wie die 
übrigen Siiinespunkte. 

ßeim ij-wachseuen sollen aui einen Qua- 



und Kälte an den verschiedenen Körperteilen I dratzeatuneter nur Ö bis 3 Wärmepunkte 



festzustellen, wenn auch an einzelnen Teilen 
gewisse Abweichungen vorkommen. Auf- 
fallend ist die geringe Wärmeempfindlich- 
keit der unteren Extremität und der Fingcr- 
»pitMn. Um stetf« bei dem gleichen Adap- 
tationszustand zu arl)eiien, erwärmte Alrutz 
vor der Untersuchung die betreffende Haut- 
steile auf 32«C. Verress stellte dieWärme- 
.H'hwelle fest, indem er von der Indiffereiiz- 
trmperatur aus die Temperatur so lange 
frbShte bis deuttiehe« Wlrmep^fOhl auftrat. I 
I'.ilni fand er den Rumpf emj)rindlicher 
«Ls die Extremitäten. Die lateralen Teile 
der Glieder waren weni|;er empfindlich als 
die medialen. Sorgfältige Beobaehf iingcn, 
die sich auf den ganzen Körper erstreckten, ' 
vurden von Klo und Ntkula ausi^eführt. i 
.\uch für die S( liwellenwerte läßt sich keine 
«llgemeiue Kegel über die Verteilung auf ; 
den fansen Körper aufstellen, eine Auflas- 
«uns;, zu der auch Verress gelangte. I 

I m den ächwelleuwert als Wirmemenge ' 
asR^drnrkt zu mes^n, fOhrte Thunberg eine 

orirtTK lIf Nfetliode ein. Verschieden dicke Silber- 
pUttrhen von 4 qrni Fläche werde» auf eine 
Ustimmte Temperatur erwärmt. Die Nummern, 
alt denen sie bezeichnet werden, gebea das , 
Grvirht pro Quadratzentimeter an. Ein der* i 
»rtiofs Plättdien eiht seine Wärme schnell an 
die Haut ab, lind da die darin enthaltene 
Wanneinenf^e bei pleieher Temperatur von dem 1 
G«vicht des Plattrhenä abhangt, äu kann man , 
datans die Schwelle für die Wärmemenge er- 
Bittelo. >'a(h Thunbergs Methode führte 

Uaodwurterbach der NatomrissenAchanen. Band V. 



kommen. Daraus lassen sich für den ganzen 
Körper 30 000 Wärmepuukte berechnen. 
Die Verteilung geht ans Fignr 16 hervor. 




Fig. 15. Verteilung der Wiirmenuokte. Die 
Zanlen bedeuten die Anzahl Wärmepunkte, 
welch» im OnadiataentuMter Hantflicn» ent* 



17 



258 



die nach den Antrahrn von Sommer ge- 
zeichnet ist. Es gibt bis 1 qciii grulie 
Flächen, an denen weder Kute* noch 
Wärmepunkte vorhanden sind, 

Verlauf der Empfindung. Die 
WAnneempfindUDe nimmt nach der Reizung 
lanj^samer zu und erreicht auch später ihr 
Maximum als dio Kälteempfindung. Sie 
flberdauert auch den Reiz ziemlich lange 
und zwar um so länger je stärket die Krregung 
war. Am längsten soll die Nachwirkung 
an den medialen Flächen d<r Extremitäten 
und den lateralen Flächen dcä Kumpfes sein. 

Mit dem trägen Verlauf der Wtrmeemp- 
findung hängt es auch zusammen, daß iiacli- 
einander erfolgende Wärmereise schon bei 
einer längeren dazwischen lieiefenden Pause 
verschinclzcii als Källcrcizc Dii- ffrößte 
Pause, bei der an der Volarfläche des Armes 
die Verschmelzung eintrat, war 0,75Sekunden 
lani:. 

l)er abweichende Verlauf der Empfindungen 
von Herührung, Kälte und Wärme hat auch 
eine Verschiedenheit der HeaktioDszeit zur 
Folge. Un ter K c H k t i 0 n s z e i t versteht ma n die 
Zeit, wt'li lii' vfr-tr«'ii (it /\vis( Ihti dem Einsi't/.fti 
eines Keizes und der darauf erfolgenden wili- 
kflrlichen Bewegung. So betrug z. Ii. luich 
V. Vintschgau und Steinach die Reaktions 



Temperatur, die wenig k&ker liegt, ao empfindet 
der abgekflUtü Fiiifer dlemfbe ah warm; der 

entspri'cht iidf Finger der aruli ren Hiuid. \v> Ii hc: 
in der Luft wur, hält sie für kalt. Wird nim der 
Versuch so ausgeführt, daß man den abgekühlten 
und den normalen Finger gieicJueitig in Waaier 
steckt, das dem nicht abgekOldten gerade wann 
er^chfint. wolrhes also eine Temperatur von 
etwa il" l' hat, dann wird das Wasser mit dem 
normalfti Finger als wiiniuT »•riinfuriiii-n aLs mit 
dem abgekühlten, trotzdem iür den letzteren diu 
Schwelle tiefer liegt. 

Die Simultanschwelle für Wärme- 
reize soll wie die für Kälte um so kleiner 
sein, je stärker die Erregung ist. Aber 
z\v(>i Wärniereize müssen, um (Iciiflicli als ije- 
trcüiil i'rkaiint zu werden, wcittT aus< iiiaiiiJer 
liegen als Kftitsrtize. 

Die Ilitzeempfindune kdinnit nach 
.Mrutz dadurch zustande, daii gleichzeitig 
Wärme- und Kältepunktc erregt werden, bei 
letzteren handelt es sich natürlich um parsr 
doxe Kälteempfindung. 

Paradoxe Wärmeempfindung ist unter 
normalen Verbältnissen nicht oder jeden» 
falls nur schwer nachweisbar. Bei Rflcken- 
tnarkskrankeii wiirdf -io ji^^lndi vipii Strüm- 
pell gleichzeitig mit der paradoxen Kälte» 
empfindung beobachtet. 

Anatorai'^i lio Orniullai:»'!). Vi'hrr die 



f?rSt?rn^om'^/k ' ' '^^I^ Lage der Wärmeorgane zu den 

lar »arme u.i'jt) .^ck. , . t.a^ 

übrigen Sinnesorganen l&Bt sich annehmen, 

il;,!' sio am ti('r>t('ti unter der Hautoberfläche 



Abhänsjiirkeit der Emplindung wu 
verschiedenen l inständcn. I)ie Schnei- , . . , ,. .,.„ . 

ligkeit. mit der <ler Reiz zunimmt, soll nach 1 ^^'««o. Dafür sprüht, daü die \Varmepuiikte 
Verress von ziemlich untergeordneter Be-I?"™» adäquaten Reiz weit langsamer 



deutung sein. Die Schwelle für den Wärme- 
schmerz lieirt 'M'M 'i um sn tiefer, je schneller j 

die Tempeiütiit/iuialiiiie erfolgt. 

Wie die Kälte- s<i i-\ auch die Wärme- 
en!|ifiiMluTiL'- in liDheni Maße von der Größe 
der ^^ereiiteii Elaelie itbhiingiir. So erscheint 
Wasser von 37" C, in das man die ganze 
Hand taucht, wärmer als solches von 40" C, 
in das nur ein Finger gesteckt wird. 

Je dicker die Epidermis einer H.iutstelle is(, 
nm 80 sputer tritt dio Wurnieeitiptiiidung auf. 
Ebenso erniedrigt künstliche Verdünnung der 
Haut <1tin-h Itlasenpflaeter dio Si h welle. 

Adaptation. Auch der Warnusiiin 
besitzt Adaptationsvermögen, d. Ii. die 
Fähigkeit, sich für verschiedene T<'in[H'ra- 
turen einzustellen. Es gilt in dieser Btüie- 
hung alles, was über die Adaptation für Kälte 
gesagt wurde fs. S.25Ö). Die .\daptation ha! 
ebenso wiii die für Kälte ihre Cttviavii, duili 
ist ihre Breite recht ansehnlich. Thunberg 
beobachtete eine Adaptationsbreite von 
28" ('. 

Das Ailaptationsvermögen gibt sich aber bei 
starker Abkühlung nur an der Verschiebung 
der Schwelle zu erkennen, nicht an der .st^irke 
der Empfindung, Kühlt man z. B. die Haut 
intensiv ab, etw;i ilidiiieh, daü man einen 
Finger eine Mitnite Inn:.' in W.ixmt \ on IW ( 



in Errof^iinc: ver-etzt werden als die Kjllle- 
i punkte. Bei ii(*izung mit induktionsströnien 
InÜlt aber dieser Unterschied weg. Auch die 
Iftnirere Reaktionszeit, sowie die Tatsache, 
daß sich die VVarinepunkle weniger leicht 
isoUnl reizen lassen, spricht für die liefere 
La'jre. v. Frey häU - ti'ir Tii'isilich. dali 
die Kliff inischen Knu.ijij-arate (Fig. IG) die 
Wärmeempfindunt: veriuiiteln. 

TluM.irieii. Wie liie Kaltcappnrate ?o 
sind aueli die Wärmeorgane emem von 
auLien und innen wirkenden Temperatur- 
einfluß ausgesetzt. 

Die Webersehe Theorie nimmt an, daß 
die Krwitriniiiifr lier in der Haut liegenden 
Orgune als Wärme gefühlt wird, ist ein statio- 
i narer Zustand eingetreten, hört diese Empfin- 
dung auf. 

Die Heringaebe Theorie dagegen besagt, 
dr\ß eine Wärmeempfindung auftritt. ^<>h„\d 
die Temperatur der wärmeperzipierendeii iJf- 
mente höher i.st als ihre norniale Temner.»tur, 
[die Js^itlpunkt.Ktemperatur. Diese Wärme- 
empfindung besteht so lange fort, bis dlie Ap* 
parate wieder die l^iollponktstempemtur ange» 
I nommen haben. 

j IV. Hautschmerz. 

Auch fttr den Havtschmerz besitzt die 

! Körperoberflnrhe i^i wisse Punkte, welche bei 



steckt, und bringt diesen l-inger nachher in eine Reizung mit Schmerzempfindung reagieren. 



Digitized by Google 



HantBiiine 



260 



Der enta^ du eof uimcimebeiie Scbmers- 
punkto fBstBtaUto tmd dieie Pbiikto auch als 

alleinige Gmndlage des Schraerzsinnes auf- 
üßte, war v. Frey. Zum Aufsuchen der Srhmerz- 
punkte tastet hkiu die Haut mit Borsten (um 
utMü mit zugespitzten Pferdehaaren) ab, 
ii itliker sind als zur Reizung der TUtpuikte 
lidgirt (fiberSOO efmm). Am Msten ist es, wenn 
■M groM Zwtenenfelder zwischen den Tast- 



Druck und nicht von der Größe der crereizten 
Fläche abhängig. Die Schwellenwerte für 
Schmerzpunkte sind j« nach dar KOipcntelle 
sehr verschieden. 

Natürlich läßt sich aoeh die Schwelle 
für großflächige Reize bestimmen. Die 
dazu verfertigten Apparate werden als AI- 
gesimeter bezeiclmet. Bei FlAchen zwi- 




Kenrenendlgnog 



Fig. 16. Bulfinisehet Köipercben. Kach Lneiani 



punktiT, auswählt und die Haut ^'riiiidHrh be- 
ieochtct. J^elir leicht l<i8sen sich auch die Schmerz- 
punkte durch elektrische Reizung feststellen. 
jjm i^KmmüMn jgt ichlecht, wenigsteai an der 



V. Frey fand am Handrücken auf der 
Flkbe von 12^ qmm 2 Druckpivikte und 16 
SdnMnpmikte. Auf dm Qnadratsentimeter 

fallen demnach 100 bis 200 Schnmrzpiinkte. 
ikrechnet man diese auf die ganze Körper- 
•berfl&chp. m ergeben sich 2 bis 4 Millionen. 
Kn der Knnjunktiva sind nach v. Frey 
in 29(|nHii :iö Schmerz- und 10 Kältepunkte 
fnthalten. l)ie Verteilung der Schmerzpunkte 
und ihre ßeziehuni; /u den Taitpunkten ist 
aus Figur 17 ersichtlich. 




1 Haar 

V Liruekpnnkt 

# Schtnenirankt 

ff. 17. Lage der Schmerzpunkte am Uand- 
ildkaiL Nach v. Frey. Sbxh vergröfiert 

Schmerzschwellen. Die Punkt.schwel- 
Ijn för Schmerz sind im Gegensatz zu denen 
«Tastpunkte (vgl. S.24«) lediglich von dem 



sehen 3,5 und 12,6 qmni betrug die Sehwelle 
für den Schmerz 2 Atmosphären, die für 
BerOhning 0,002 Atmosphiren (▼. Frey). 
jBei Reizung irrößcrcr Flächen ist 
'demnach die Empfindlichkeit der 
I Schmerzapparste lOOOmal so schlecht 
wie die der DruckorgftBC. 

Durch Abkühlung, Spannoog und Reiben 
wird die Schwelle für Setamen erhöht; Uebung 
und AufmedBamkeit adlen sie dngagen henb* 

drücken. 

DieSummation der Empfindung besteht 
darin, daß eine Reihe von anterschwelligeu 
Reizen als Sehmen gelthlt werden kann. 

Ki' het reizte mit einem Induktionsschlag, der 
ktiiic Schmerzempfindung verursachte. Lieli 
er aber eine Reihe solcher Schlage nacheinander 
,aui die Haut wirken, konnten sie eine sehr 
I sehnenhafte Esapfindiuig vemnachen. 

KintiMluiig nach Art der Reizung. 
,Der Schmerzsiuu unterscheidet sich von den 
'anderen Hantsinnen durch die Art, wie er 

ItUStandokonnnt. Er wird nämlich in L'lcicher 
Weise durch mechanische, thermische, che- 
mische und elektrische Seixe ausgelOet, 

Hier liißt <n-h alsn nicht von einem adä- 
quaten Reiz sprechen wie bei den übrigen 
Empfindungen, denn der Schmerz wird 
licrvurL'iTttf'i) durch alle möglichen Ein- 
wukuiigen, vorausgesetzt, daß sie eine ge- 
wisse urftBe flbersieigen. 

Man kann lim Schmer?, deshalb nach der 
' Art des ihn au.slii>cmlt' n Reizes einteilen. Leber 
I den durch mechanische Reize ausgelösten 
i Schmers bnucht nichts mehr gesagt zu werden, 
! denn das bhiher Mit^teflte bezog sich lediglkh 
auf nicchaiii<r(i(" Reizung. 

Kaltcsc hnierz. Die Ivültereize Lv, .nen 

17* 



Digltized by Google 



Hautsiune 



swei Arten von äckmerz her\-ornifen, nimUcli 
pberflächlichen, itjscnHen und tiefen, dumpfen 
Sclinierz. Srhr k:\\tes Metall bedingt ober- 
flächlichen, schaden, stechenden, Sclmee von 
einigen .Miniiqgnuleii tiefea, bohranden Schmerz 
(Alrutz). 

WS rin e sc h ni e r z. Um Wänneschmorz 
luTv nr/iirulfii, h('(ii('iitc >icli 'I' Ii ii n b c r g 
seiner auf lltü" (' erwuiinten Kmlaiiiellen, die 
auf eine 1 lautstelle gelegt wurden, welche auf 
10* «beekaUt war. Steigt man mit der Kummer 
aUmlAUch an, dam tritt vor der WftTmeemufin- 
dung eine Schill fc stechende Schnierzempfinaiiiig 
auf. Die klciusti' auf einen Quadratzentimt ici 
Haut wirkcmlf Würniemeng'-. wclrlii' x luncrz 
verursacht, lic^t /.wUcben 167,40 und 22;i,y mg- 
Kalorien. An Stellen mit dicker Haut konnte 
der W(M'( ahcr bis tu ?,9'^) m^-K;ilori<'n >t('ij(t'n. 

l'heniischer .Schmerz. Bei Bestreichen 
der Zungenspitze und der äußeren Haut mit 
Chloroform tritt nach Alrutz neben einer Tem> 
pemtnrempfindnngfitzendesCseflUilauf. Streichen 
dorllaut mit eint-inMcntholstift bedingt nchori der 
Käliffnipfindiing ;it/t iiden Schmerz, (ii ül-cnt t 
brachte \ crscbifd. iic Sa]/|(,sungen auf eine 
kleine Wunde und ermittelte die 2eit, nach 
v^her die Sehmenempfindunf aoftrat. 

Kiek t risi her Schmerz. Al.s elektrischer 
Schmers kann endlich die nach stnrker elek- 
trischer Reizung auftretende Kmpfindung be- 
ceichnet werden. FOr ihn findet man an allen 
HautsteUen die Reiche SehweUe, wenn man 
die Verschiedenheit des Hautwiderstandes be- 
rücksichtigt, l^ei elektriM-her Heizung liegen 
die Schwellen für Sc hmerzpunkte faiafig niedriger 
als für Tastpaukte. 

Ref lexRchraersen werden solche Schmerzen 
genannt, deren Ursache nicht an der Stelle liegt, 
wo sie gefühlt werden. Sie enu>teben im Innern 
des Korpen, werden aber an die luBeie Haut 
verlcpt. 

Veriüul der iMiipiiiiduiig. Bei Jiii- 
zunp einzelner Schmerzpunkte nimmt die 
KnipfiTKimi'j; allntälilich zu und rrroiclit nach 
ungefähr einer Sekunde da.s Maxiiiuiiii. ^>ach 
AtubSren des Reizes verschwindet die Sensa- 
tion wieder nur allmählich. Im Zii- 
.«^ammenhuiii; damit ist bei rhythmischer 
Krrefitinf; eines Schmerzpunktes keine In- 
termittenz zu beobachten, wenn mehr als 
5 Reize in der Sekunde fiesetzt werden. 

Auf dem trigen Verlauf der liriijiiiiulnn^ 
beruht auüerdem die von Qoldsc heider be- 
whriebene Eneheinun^, daB auf ein einfaehee 
Druckgefühl nach einisrcr Zrif Srhnierz folgt. 
Dieses Auseinandergehiii ilcr I :in]ifiüdungen 
kiimi bei fjfwisM'ii kriiiikliatti'ii Zii^t.i mli'n 
noih starker hervortreten (Maunyn). Häufig 
Ul6t sich Vio Sekunden nach einer momentan 
auftretenden, stechenden Sensation ein zweiter 
mehr juckender ,.verzi<gerter" Schmerz beob- 
achten. Die verzögerte Schmerzem]iiiiiibnig 
ist aber an ganz bestimmte Schmerzpunkte 
gebunden. Manche i'unktc geben augenblick- 
Jiche, manche veaögerte äcnmerzempfindang. 
Das PhSnomen des momentanen nnd ventdferten 
SVhnicr/L'^ffüh!*'- rrklfirt Thunberg damit, 
day die erste Emptmdung von der Reizung 



I des i<ier\'ensta Ulmes herrtthrt; nnr die venägeite 
, soU auf Erregung des Endognes benihea 

Unter den Empfindungen, die als schmerz- 
haft bezeichnet werden, kann man verschie- 
tdene Qualitäten unterscheiden. Solassen 
sich der du tupfe, der stechende und ätzende 
Schmerz leicht trennen. Die verschiedenen 
SchmerzquallUteo sind voii der Be- 
schaffenheit des Reizes abhängig. 

Eine Qualität verdient besondere Be- 
sprechung, die Juekempfindung. Sie 
\Nird liüufif:^ fälschlich mit dem Kitzel 
zusammengeworfen. Der spezifische Reiz be- 
steht offenoar in dem Eindlrinfren einer feinen 
Spitze durch die Epidermis (Insektenstiche, 
Pflanxenhaare/. Mau kann auch esperimeno 
teil dnrch Euisteeben einer feinen Nadel 
^Spitzenflächf 0.001 riinni) bei lg Belastung 
Juekempfindung hervorrufen (Alrutz). 
WeiterUn kann Juekempfindune yerur» 
sacht werden dureli i^'ewisse SuDstansen, 
mit denen die Haut bestrichen wird. 

Dureh Kombination der erwähnten Sehmen» 

qualitäten unter sich und mit andi nn Haut- 
sinnesmodalitäten kommen ilanndiii viTM-hiedenen 
Kiii[)lii!(iiiiif;i'M /ii>t;iiidc. So bedingt eine gleich- 
zeitige Wärme- und Sehmerzempfindung das 
(jefüld von Brennm. Klopfende Schmenen, 
die für l'^ntzündungen so tvjiisch üind, entstehen 
durch Wwliseln der Intensität. 

Anatoraisehe Grundlai^en. Daß beim 
Zustandekomnien des Hautschmcrze^ wirk- 
lich die Nervenenden gereizt werden und 
nicht die Aeste selbst, dafttr spricht der 
l'm«t;uui, daß die Kmpfindun? so lange an- 
hält, wie der Keiz, vva.s bei l-lrro'^ung des 
Nerven selbst nicht der Kall ist. Aus der 
Tatsache, daß durch Reize, die haiipisäi li- 
lah die ubcren Teile der Haut ircUen, 
ein stechender Spitmerz entsteht, Ußt 
sich schließen, daß diejenigen Apparate, 
welche den stechenden Schnurz vermitteln, 
oberflächlicher liegen. Näher an der Haut- 
oberfläche als die anderen Siniiesapparate 
liegen aber nnr die intraepithelialen freien 
Nervenendigungen (Fig. 18). Es läßt sich 
also mit einiger Wahrscheinlichkeit an- 
nehmen, daß diese freien Endigungen die 
Schmerzapparate sind, um su mehr als sie 
auch in der Cornea vorkommen, wo nur 
Sehmeraempfindliehkeit Torhanden ist. 

Kin gewisses Beiienkeii gegen die Aiuiahme 
dati starke Tempera turreize durch Erregung 
derselben Elemente S<'hmerz bedingen, wie 
mechanische Reize, könnte dadurch entstehen, 
daü es Fälle von Syringomyelie gibt, bei denen 
f^<-i;«'ii Tcni|n'ratiirn'k/f b« stellt, walin-nd 
sich die gleiche Korpersteüe gegen Stechen und 
Kneifen ganz nonual verhält. Ebenso gibt es 
Fülle, bei denen rJa^ Umgekehrte vorkommt. 

Tiefer Hautschmerz. Höchst wahr- 
scheinlich kann auch in der Tiefe der Körper- 

bederkini'_'eT5 Schmerz zii«tandp kommen. Da- 
bei handelt es sich um dumpfe Emptindungen. 



Digltized by Google 



Hautsinne 



261 



Si'hr scIuiM liiÜf sich lier L'ntcrscliicd TOn ober- ' 
fiarhlirht'n) iiiui tipfem Srhmerz bei inerhaniflcher 
Emfung zeigen. Hebt man ein« kleine Hautfalte 
auf UBd kneiit diese xwiielieii den Fingeni, dum 
bekommt man «m« «techende Sehmensempfin- 
dtinir M;h tit üKiii da«; <:!pich«' mit cirirr großen 
K;iltc. luiilt man ziii'r->t eiiiru (inmiifi'ii ScIiirnTZ. 
jiariu.s freht aiicJi hervdr. «hilJ ilic tief licgi-ruicn 
^«•hrIlfr^organe eiiu' niedrigere ächweUe besitzen 
ftb die oberflärhlirhen. denn sonst mflBte oeh 
dir Sticbempfindung 




Fig. 18u Freie Nervenenüigungen, FnBbtIten 
der Katze. 76mal vergrößert, ^aeh Böhm und 

l)a\ idoff. 

Wenn auch noch keine volle Sicherheit 
darüber herrscht, an welche perziplereudcn 
Demente jeder der 4 TIautsinne gebunden 
bt, 80 besteht darüber jedenfalls kein Zweifel 
mehr, daß jeder Sinn seine ei^renen Oris^ane 
be>i(7.t. daß uImi nicht, wie man Ir ülit r iclaubte, 
dab gleiche Öiuneswerkseug die iunpfindungen 
TmilBeilUminf und Wanne Temiittdii kanii. 
Aas jedem {)erzii)i('ri'nden Apparat dir lilHtt 
entspringt mindestens eine JServenfaBer, 
welene dnreh den peripheren Nerven und die 
hii tere WttTsd schtiefitieh in das Backenmark 
gelangt. 

Man .sollte nun denken, daß die Zahl der 
Nervenfasern in den hinteren Wurzeln beträcht- 
Krh ffößer ist als die Anzahl der Sinnespunkt'. 
I'mn il.inint< r sind ja auch viele l*\iserti, die 
iu> d»-n Kiiigcweiden stammen. Irigliert hat 
amtiiciit' s«-nsiblen Ner%enfjisern des Kitqjers 
mit Aiuoahme derjenigen, die aus dem Kopie 
stammen, geslhlt und bei dieser ZftMunf^ 
♦^r»a!>en sich rund eine Million. Die sämtlichen 
przipicri'tKicn Hrgaiie der KoqK'rhaiit mit 
.\u-;-hliilJ dc-i Kiipfo la-seii sich aber auf 
ungefähr 3 .Millionen schätzen. £s besteht also 
ein MiBverhaltais swisehai den Apparaten und 
den ^'eIveniaae^l. 



Die Wäriiie-. Kälte- und Schniorzfa.^ern 
endken nach ihrem Eintritt in das Kücken« 
mark wahraeheinlieh in den Ganglienzellen 
des Ilintcrhornos. Von da aus seilt eine 
Verbindung durch die graue Substanz nach 
der anderen Seite und stc^t in den Gower- 
sehen Stränden in die Höne. Den gleichen 
Verlaul hat auch ein Teil der Faseru für 
Berflhrungsempfuidung. Der andere viel* 
leicht größere Teil der Berühninesfasern 
steigt gleich nach dem F^intritt durch die 
hintere Wurzel in den Zöllschen und Bur- 
dach sehen Strängen in die Höhe. 

Literatur, i. 4?«aa»meii/a««««iie i>ar- 
ti9Uunf€n: M, «. l>Vey> Un$emiehtmftn 

über dir Sinnftfunktionen der mtntchfichrn Jfiiut. 
Ahh. d. üächt. Getfllixfi. <l. U'itn., JUl. 40, 
Math. phyt. Cl., Bd. 23, >. 169, 1S97. — Uev- 
«et6e, Die tmnruchcn FwnktUnun der Haut 
«mtf d«r ßewtfunftorfonf. T tt gt r»i § i l$ Handf 
hveh drr physUilog. Methodik, Bd. 3, AM. I, 
S. 1. Leipzig 1010. — O. funke, Der Ttut- 
»inn uii'l dir (iemeingeßihle. Jlermanng llmulb. 
d. Phy»ioL, Bd 3, II, S. SS9, ISSO. — l. Henri, 
L'ebrr di« BauMu-nfirnihmungen de» Tatltinne«. 
Berlin UM. — E. Hering, Der l'empemtuninn. 
Hermann» HandhHtth der Phytiol, Bd. 3, II, 
S. 4I''. IftSi). — F.. T.urlant, Phytiolrxpr drx 
Meiurhrn. lid. 4, ib'. /. I'tf Sinne der Haut. 
Jena l'.'ll. — f». Meissner, Beiträge t. .-In««, u. 
Phytiol. der Haut. LeipeigJSiS. — X. Thunberg, 
Phytiologie der Druck', Temperatur- md Schmerz- 
empßndiingen. ya gel* Handbuch der Phytiol., 
Bd. 3, S. 646. Braun»rhweig 1905 ; und Er- 
gänzungtbiind S. Ii:, jyi". — I'. H. ]» eher. 
Der Tanttinn und dm (it meiii'/tju/il. Wagner» 
Bamdworterbueh der PhyxioL, Bd. 3, //, 8, 48U 
ßramuekweig U4ß, — //. Einige neuere 
und deth^lbin den eueammenf ästenden 
Werken noek veuig hrrü.ha ii-bt igte 
Arbeiten: Ä Alrutz, SkandinaviM-hi s Arrhir, 
Bd. 17, S. St;, 19115: 18, .S 1 und 166, 1906: ZO, 

S. S71, ms: ai, & 2.17, 1909, Zeiuehr. J, 
Pitych. u. Phyt. d. iSfo«., /. AH., Bd. 47, U9, 

190S. — f.'. P, Arpe, Wundtt Piyehologitche 
St-idieti. Ild. 4, S. 4SI, 1909. — A. Basier, 
Itlii'ierg Archiv, Bd. 132, 4:)4, 1910; 136, SOS. 
1910; 143, JSO, 1911; 147, S75, 191 J; 148, 
$11, 191J. — M. Buch, Archiv für /Anatomie 
undj Fl^feioiogie, 1909, 8. 1. — J. Elo und 
A. ytkula, Skandinavitehee Archiv für Phyeto- 
h;iie, Bd. 24, Vll. — /{. Ewald, 

Zetlnr/iritt für Siiinr^jifn/Kiiildijir, liil. 44, S. I, 
191(1. — M. V. Frey, /.nltrhrijl /. Hi'd. Bd. 56, 
i37, 1911, $it^74, 1911 undStUungtber. d. Phyaik, 
med. OeeMeeh. WürOurg 1911. — A. OMd* 
Hchelder, Berliner klini-nrhe WorhrnKrhriß. Bd. 
41, S. S.i.'i, 19114. — Hend. Jim in. Ild. 31, S. 

190S. - K. Knmou'ltx untt V. Schilder, 
l^ilgert Archn; Bd. 122, .S'. 119. lODS. — F. 
Kiesow, Zeitsehriß für l'*ych<ilogir und Pky- 

eit^egie der Sinne, Bd. 35, S, SAt, 1904 

SIebrand, ZeiUchriß ßir Sfnneephyet^ttgte, 
Ild. 45, .V. 20',, 191!. — .1. V. Tschermikf 
PJlügtrt Archiv, Bd. 122, 9i<,- lUOS. 

A. Baeler. 



Dlgitized by Google 



262 



Hafly^Heil- und Giftpflanzen 



Hafij 

Rtnt Just 

Geboren am 28. Februar 1743 zu St. Just im 
D«p«rt«ment Oise; gestorben am 3. Juni 1822 zu 
Paria. Er widmete sich zuMclut dem geistlichen 
Stande; nach dein er aber durch Daobenton in 

die Mineral'^zi' n-ngeführt worden war, machte 
er sich baUi (iun h eine Reihe der wichtigsten 
KntiltH'kungen so bekannt, ilaü er lu'i der Errich- 
tung des Instituts Mitglied des»selben wurde. 
Während der Revolution war er im (Jefängni.s 
des Seminars St. Firmln vorübergehend in Haft 
gehalten, wurde aber auf Fürsprache wieder be- 
freit. ITHÜ w iirdeerzum Mitt'lii d lit r Kommission 
für .Maüe und (Jewichte, 1794 zum Konservator 
desCabinet des mines berufen. 1795 wurde er 
Lehier der piivaik an der Ecole nonnale, 1802 
Profeesor derlfinenilaf^ «mMtM^mn d*Histoire 
natureHf. Hrilil darauf hrkleirlrtc nr auch die- 
selbe Professur in <ief Facultc des s< ii'nres. 

lliiüy i-;t durch seine Arbeiten ;iU der I 
eigentliche Begründer der wissensr haftlichen 
Kristallographie an beaeichnen. Er ist der Ent- 
decker der Gesetze der Svmmetrie und der 
Rationalität der Achsenabscliinitte. Mit seiner 
Ableitung; der verschiedenen Kri>t;illf(»rmen ver- 
band er gleichzeitig eine atnnnsti^viho Theorie 
über die Struktur der Kristalle und gelangte 
durch diese ebenfails au den gefundenen Ueaetzen, 
indem er aus den „primttiTen oder Kemfentalten'' 
durch regeimäßi^o Subtraktion niafiysche IV- 
kresrenz) alle anderen ,, sekundären" (iest;ilt<ni 
ableitete, l'.r tn-stiminte aueti zuerst das elek- 
tris<-he Verhalten namentlich «ier pyroelek- 
trischen Mineralien. Als Arbeiten, in denen seine 
wichtigsten Entdeckungen niedergelegt sind, 
sind zu nennen: Essai d'une th^^orie siirla strne- 
ture des cri.staux (1784). Traite de niineralopie 
(4 Bde. ; Paris 1802. Deutsch von Karsten und 
WeiB» Leipzig 1804 bis 1810). - Sur nne ioi 
de erystalusati«n appelte loi de mnmetrie 
{M*m. du Mus. d'Hist. nat. 1816). — Trait* des 
caract^res physiques des pierres pr/i ietises 

i Paris 1817). - Trait^ de cristailographie (Paris 
822). 

Literatur. (•. Cut-ier, Ktoge liifloriquf de i 
Uuüij, tu i'i l' Aradrmie de* Seiencf» dang In ' 
»i'nnft ■!'• -'. iuin W?.?. — y-'Ufrllr Ili"i;r. i/' n-'r'ilr 



und Botanik und erwarb dort 1769 die medi» 
zinische Doktorwürde. D* er, weil nicht in Oester- 
reich promoviert, in seiner Vaterstadt nicht zur 
ärzUicnen Praxis zugelasseu wurde, siedelte 
er nach Chemnitz als praktischer Arzt fiber. 
1781 verlegte er seinen Wohnsitz nuh Leipi%; 
wo er 1786 Arzt der Stadtkompagnie und tuBer- 
ordentlicher Professor der .Vrzneikunde an df-r 
Universität \viir<le. iT.sy wurde er dasell)>t 
Professor der liotanik un<l Direktor des botani- 
schen Gartens. !•> starb am 18. Februar 1799 ia 
l^ipzig. — Hedwigs Bedeutung liegt in seinen 
Arbeiten über die Moose. Er liesrlirieb auf Grund 
sorgfältiger mikroskopischer Studien deren Sexual- 
organe, die er richtig als solche deutete und mit 
den Staubgefäßen und Fruchtknoten der böherea 
Pflanzen verglich, femer die Paraphysen und gab 
dem Sporangium und den Sporen Ihre JBMeKb* 
nun^en. Ferner erkannte er die MoncH und Di* 
klime der Mno^^c und die systematische Wichtig- 
keit des i'eristoms, nach dessen Ausbildung 
er einen aralyti.si hon Schlüssel zur Bestimmung 
von 25 Laubmoosgattun^on <^ab. Genannt 
sehm das ..Fundamentum liistoriae natnnJii 
rauscomm frondosorum'' (Leipzig 1782, 2 Bde.) 
und die nach seinem Tode von Sc hwägric he n 
heraiisf!;pj;;el)enen ..Spoeies iMuscorniii frondo- 
soruni tu." (Leipzi^l801. Mit 77 Tafeln). Weniger 
glücklich war er bei seinen pflanzenanatomischen 
Arbeiten, die vielfach inige, voigefafite Meinna« 
gen «rkemmi hssen. 

Literatur. Sath«, GetehtchU der Botavik, 
MUnehen 1875. S. S7S. — JT. AAmmt m Mikn- 

II, nrnjoi; s. »t—ar, 

Wt EuhlatuL 



(Uoejtrj 23, 6QS. — -Fr. v. Kobell, 
tehickt0 der Mhteratogte, S. tSOff. 



Hebmitii. 

VgL den Artikel „NiTeauyersehie- 
bungen". 



Hedwig 

Johann. 



Hefoer-Alteneck 

Friedrich von. 

(irhnren ain27..Vprill845inAschaffenburgalsSohn 
des Kunst- und Kulturhistorikers Hefner-Alte- 
D e c k, gestorben am 7. Januar 1804. atndkite 
an den Polytechniken Httnchen und Zfirfefa und 

war vnn iSfw an als In^rfnieur bei Siemens und 
II a I s k e tii ti;;, I •ieHerIiner.\kademie ernannte ihn 
zu ihrem .Mitglied. l>ie Kiekt rutechnik hat durch 
seine Erfindungen wesentliclie Förderungen 
erfahren. 1873 konstruierto er den Trommel» 
anker für Dynamomaschinen, 1879 die Differen- 
tialbo^enlaoipe. Die von ihm 1884 erfundene 
.\niviai ot itlanipe. als IlefnediehtbelDunt, vuidt 
als Lichteinheit eingeführt. 



Heil- nni OiftpflaiwB. 

1. Begriffsbestimmung. 2. Medizinis. 



same chemisch« Stoffe. 3. Phvsiolwische Wir- 
kungen. 4. Fharmaieutiscne Verwendung. 

Geboren 7.U Kronstadt in SieVionbürgen am 8. '^k- .'. nie wiThti^t ren Heil- und Giftpflanzen: 
tober 1730. Er studiert« m Leipzig Arzneikundc ; a) .\lknloidhalcigc Ptlanzen; b) Glukuside füh- 



Digitized by Google 



Heil- und Qif^^Uiusea 



263 



rende Pllanzt ii: < i Pilaiizcii mit nicht glukosi- doch beim Volke reichlich iin (iebrauch sind 

disfhen i5ittt>rstofti'n : <ii Schk-imfülireiKlc und ein j^ewisses Ansehen erworben haben. 

Ptoien; eji Pfknaen mit Süßstoff ; f) Pflanzen j^t nirht mistr<'S( bloss, n, daß bei fort- 

«t tthMÜdim^Oelen: g) ^rahaltige Pflanzen ; schreitender chemischer lirkenninis das eine 

Pflanzen mit fetten Oelen; i) Gerbstoff- • 

pflanzen; k PfWn mit organischen Säuren. ' ««»«f. «'dere.d'^e'' J«^^*. unwirksam an- 

^ ^ cresphenen \ olksmilfel in späterer Zeit in 

j. Be^iffsbestinunung. Heilpflanzen der Medizin eine Stellung erlangt. Pflanzen, 
ßnd die in der Medizin auf Grund ihrer deren Heilkraft sehr unwahrscheinlich ist, 
cbemisehen Eigenschaften oder beim Volke sind nicht berücksichtigt. Die wichtigeren 
infolf^ titet Ueberlieferung und praktischer , und häufiger vorkommenden Giftpflanzen 
Erlahm n? zu Heilzwecken Verwendung fin- (mit Ausnahme der giftigen Pilze) zugleich 
denden Gew&chse. Es ist gleiehgfiltig, ob die mit den Heilpflanzen zu besprechen, ist 
ante Pflanze, Teile dersdben oder die aus angepaßt, weil viele Giftpflanzen ab Hefl- 
aer Pflanze gewonnenen wirksamen chemi- pflanzen eine wichtige Rolle spielen. Unter 
Khen Stoffe benutzt werden. Bei sehr vielen Giftpflanzen versteht man allgemein Ge- 
ihr in dieMin Sfirae zu nennenden Pflanzen wäcnse, welche Stoffe enthalten, schon 
(für Deutschland allein werden über 800 in verhältnismäßig kleinen Klengen auf den 
Hdlnftanzen aufgeführt, Dragendorff gibt menschiicheii und tierischen Owanismus 
ii WD Werke „Bie Hdlpfhuuen der ver- gesundbritmeblägeiid einwirken. Dem Um- 
ieKedenen Völker und Zeiten" über 12 7(X) stände R^^chnung trasend, daß es nur wenige 
Alten an, die Zahl wftchzt stetig mit der i wirksame pflanzliche Arzneistoffe gibt, 
EHonelnin^ der Sitten und Gebrftaehe welche nicht mehr oder weniger ungünstig 
frfiiuirr Völker) wird die Heilkraft über- auf den Organismus einwirken krunicn, ist 
trieben, bei manchen ist sie sehr fraglich oder i es oft schwierig, zwischen giftigen und un- 
doeh nidit erwiesen, bei anderen sehr un- 1 giftigen Heilpflanzen zn nnterzeneiden. Ge- 
wahr?che!iilich. Die inoderno Medizin er- nußpflanzen (Thee. Kakao. Kaffee. Matte, 
keunt auf Gruiui pharmakologischer For- Kola, Guarana usw.) sind uichtaufgenommeu, 
Khong nur solche Heilpflanzen an, deren um eine 'Vl^ederliomni? (v^l. den Artikel 
Wirkiiiiir teils durch Erfanrung am Kr;itiken- ..Oenußpflaiizen") zu vermeiden, ob- 
bette. teils durch eingehende Tierversuche schon auch diese in einzelnen Fällen von den 
unzweifelhaft festgesteut üt. Infolgedessen ' Aeriten als Heifanittil verordBet werden, 
ist die Zahl der in der neueren Medizin be- 2. Medizinisch wirksame Stoffe. Die 
nutzten und in den derzeitigen Arznei- 1 Heilkraft der Arzneiufianzen beruht aui dem 
hAeim aufgenommenen Heilpflansen, der I Gehalt an chemischen, medizinisch wirk- 
'=:Tf na nuten offizinellen Pflanzen, gegen sanien Bestandteilen. -Ms wirksame pflanz- 
Irülier eine verhältnismäßig geringe. Selbst liehe Stoffe kommen in Betracht: Alkaloide, 
Wn diesen offinneDen Pflanzen werden Glukoside und Fermente, Bitterstoffe, (Jerb- 
einiüf zurzeit fast ausschließlich als Volks- Stoffe, Süßstoffe. Schleime, Harze. (lummi- 
nuttfl verwendet. Imiiierhin läßt sich einer harze, Balsame, ätherische und fette üele, 
crößeren Zahl beim Ynlkt auf Grund lania;er Pflanzensäuren usw. Soweit wir über die 
Erfahninir L'eliräuchliclier (iewächse eine chemische Natur des wirksamen Prinzips 
gewisse Heilwirkung nicht absprechen, wenn 1 unterrichtet sind, wird bei den einzelnen 
auch der Arzt solche als nicht erwieieii be- Pflanzen hierflbor berichtet, weshalb es sich 
tnthtet. Nicht jede von der modernen Me- ' erübrigt, an dieser Stelle darauf einzugehen, 
dizin als unwirksam bezeichnete Pflanze ist Von den eigentlichen Giftpflanzen wissen wir, 
deshalb werth .s \\ • il i s iioch nicht gelungen daß diese ihre Eigenschaften entweder Al- 
istidieChemie der betreffenden Pflanze vöUit; kaloiden, Glukosideii oder Atheiisehen Oelen 
Uariu legen und man nicht in der Lage ist, verdanken. 

Bch fiber die Wirkung ein Urteil zu bilden. 3. Die physiologische Wirkung der 
Mu darf nicht außer acht lassen, daß es Heilpflanzen. Die Verordnungsweise ge- 
•ft mit großen Schwierigkeiten verknüpft schiebt in Form der fein gepulverten Droge 
ist. die wirksame Substanz einer Pflanze zu oder der aus der Droge hergestellten Auszüge, 
bestimmen oder^ zu isoheren. Aus diesem j Präparate und chemischen Stoffe. Aiznd- 
Gmide durfte in der Aufnahme der hier ' pflanzen mit stark wirkenden Stoffen iinter^ 
Ä besprechenden Heilpflanzen keine scharfe stehen der Verordnung des Arztes, Volks- 
Grenze gezogen werden, und mußten neben 1 mittel sind meist unschuldiger Natur und in 
(i«n sogenannten wirMfohen Heilpflanzen, | den Apotheken frei verk&imieh. IVadi der 
(leren Heilwert wissenschaftlich anerkannt | physiologischen Wirkung untersdii idet man 
iit, une größere Zahl solcher Pflanzen auf- j sogenannte Nerven- und Muskelgilte (zu 
gcnoBimen werden, die zwar bisher ha der! denen sämtliche Alkaloide, Gtukoinde und 
fhemisphoti rntersnclinnLr keine heilsamen der Kampfer zu rechnen sind) und Stoffe, 
Stoffe erkennen ließen und deshalb dem 1 welche eine Aetzung und lokale Erregung ver- 
atite therapeutiseh ivertiM eooMlienieii, Je- ' Ursachen. Zu letzterer Gruppe z&Ut man die 



Digitized by Google 



204 



Heil- und Oiltpflanzen 



einhüllenden Mittel (Pflanzenschltime, 
Gummiarten). Geruchs- und Gescbmacks- 
niittel (Zucker, ätluTische Oele), aroniatisch- 
und bitterschauHkeiide Mapenniittel, Haut- 
rdzmittel (Terpentinöl. Senf öl), Haut- 
nlben (fette Olei. Abführmittp) (Rizinusöl, 
CrotonÖl, Jalapeiiharz, ( hrysarobin usw.), 
Wurmmittel und Adstrinpentien ((Jerbstoffe). 
Die Verschiedenheit der Heilpflanzen in der 
Wirkung auf den menschlidien OrL'.inismus 
ist beding;! durch die Eigenart der iir jede 
Pflruizonart cliarakteristischon cht'imsciu'ii 
Bestandteile. Zuweilen besitzen nahe ver- 
wandte Pflanzen, Vertreter derselben Iflan- 
zcnfamilie, das gleiche wirksame Prinzip, 
in den meisten Fiülen .»iiid die betreffenden 
chemischen Stoffe nur der einen Pflanzen- 
art eigen. Wir unterscheiden eigentliche 
Heilmittel, welche direkt auf den Organismus 
heilkräftigend einwirken und solche, welche i 
indirekt eine Heilwirkung erzielen. Die Alka- 
loide z. B. gelten nicht als eigentliche Heil-i 
mittel, sie dienen als Mittel zur Bekämpfung 
von Svmptomeii, z. B. zur Milderung und 
Unterdrückung von Schmerzen usw. Die 
Wirkung der bclrcffenden organischen Stoffe 
ist bei der Beschreibui^ der einzelnen Heil- , 
pflanzen kurz erwfthnt. am allen Heilpflanzen, i 
besonders aber bei den eiL'entlichen Gift- 
pflanzen sind iünsammlungszeit, Tempera- 
turverhSltnisse de» Emtejahres. ob wild 
gewachsen oder kulli viert im Ge!i;ilt ,ni wirk- 
sanicit Ütuffeu uud dadurch iu der Wirkung 
der Pflanze von Bedeutung, ebenso, ob die 
Pflanze frisch oder goirtM-kiiet verwendet 
wird. Bei längerer Lagerung verlieren sehr, 
viele Pflanzen betrfteittlieh an Heilkraft. I 
Die Giftwirkiinir aiü ^Inischen ist eine in- 
dividuell verschiedene, kr&ftige Katurcn 
sind wenkw stark empflndOch, undem hin- 
gegen sindpflanzliche Gifte äußerst gefährlich. 

4. Pharmazeutische Verwendung. Von 

wenigen Fällen abgesehen kommen die 
Heilpflanzen bezw. deren Organe in sorgfältig 

getrocknetem Zustand, d. h. als Dmire in den 
Handel und werden in den A]M»tiiekeu in 
entsprechender WriM' nach Angabe des 
deutschen Arzneibuclics oder in den chemi- 
schen Fabriken weiter verarbeitet. 

5. Die wichtigeren Heil- und Giftpflan- 

aen. Die lunteiUmg ist nach den wirksamen 
Stoffen Vürgenonunen ohne Kiicksicht auf 
andere vorhandene Körper, die Untergrup- ' 
piernng nach den Familien des natürlichen 
Systems. Von jeder Pflanze ist nur das 
aligpincin Wissenswerte aufgeführt. Finden 
nur Teile einer Pflanze, nicht die ganze 
Pflanze pliarinazeuti.sche Verwendung, sind 
diese besonders hervorgehoben. 

5.V1 Alkaloidhaltige Pflanzen. Al- 
kaloide, einzeln oder zu mehreren in 
den Pflanzen enthalten, sind komplizierie ' 



.stickstoffhaltige Verbindungen von mehr 
!oder weniger Stark ausgeprägter basischer 
Natur und ausjresprochen physiohitriselier 
Wirkung auf den lebenden Orgaiu>nius. 
1 Sie sind größtenteils heftige (lifte. Da-s Vor- 
kommen von Alkaloiden ist im Pflanzenreich 
für gewisse Familien, z. B. den Solanaceen, 
Papaveraceen, Cinchoneen usw. geradesn 
charakteristisch 

Pyrenomyeeten. Claviceps purpure« 
(Fr.) Tabuine (— Centroaporfum nütratnn 

Wallnr). Das auf dem Rn?£ren (nur dieses ist 
pharniazeutisi h zulüNsifri iiixi anderen (ictreide- 
arten schnuiriitzende Selcrotium (Dauerniyccl) 
des rilzt'S findet getrocknet unter der Be- 
nennung Seeale cornutum Fungus secalit, 
Mater secalis, Sckrotiam Clavus), ICutterkora, 
Anwendung als wehenbefördemdM und wehen» 
verstärke ti(h"^ Mittel iH^i srhwereii (lehiirten. als 
Abtreibungsmittel, blutstillendes .Mittel Um Hlu- 
tungen innerer Organe, bei Darm- uml lilasen- 
katarrb usw. Aufi»i dunkelviolette bis schwane, 
bis 8 cm luige und 2,6 bis 6 mm dicke, gerandet* 
dreikantige, oft länfr« pefiirrhte. ■re-itriMkr- 
spindelförniige oder sichelförniiL' pekrüinnitr, ;i\ii 
dem ebenen Querbruoh riitlirlic oder wiitir 
Gebilde. Bei anhaltend feuchter Witterung tritt 
der Pilz besonders h&nfig auf, derGennft (eventuell 
auch eines mit Mutterkorn verunreinipten 
Mehles) ist triftig, erzeugt sie sogenannte Kriebel- 
krankheit ( Krfrutismus). welche triillich Vfriaufen 
kann. Die Chemie der Droge ist norh nicht vullig 

fe klärt, an Bestandteilen werden zurzeit genannt: 
Srgosterin (Taoeret), die Alkaloide Ereotinin 
(Taneret, idmtiscli m!t Cornntin Keiler tmd 
Secalin Jaroby, rjsHMO^, ph>'siologisch fast 
unwirksam), Hydroergotinin (— Krgotoxin 
Dale, amorphes Ergo tinin, CjsH.jN'iO«, das 
Uvdrat des £rgotinin, der Träger der spezifischen 
Uteraskontraktinnswirlrang) und Ergothionin 
(Taneret, r,II,,N3Ü^). daneben S ph a rel o to xin, 
Splia ce liii .sii ii re , Seca Iti n sä 11 re , Secale- 
a ni iil 11 SU It (<ii siiu re , einige Fai bstoffe, 
Betain, Vernin, Clavin Vahlen (früher 
als wirksames Prinzip angesehen, ein Gemisch 
von .Vminosäuren). 30°,', fettes (lel usw. 

Coniferen. Die Eibe, Taxus barcata L, 
ein in fast allen l^indern des mittleren und süd» 
liehen Europas, ia Vordenuien bis zum Himalaya, 
in Kordafnka nnd Nordamerika heimischer, 

immergrüner, dirhtverzweigter Baum oder 
.Strauch von meist nicht üljer !<• ni Drdie. Zur- 
zeit bt'i uns selten noch wie eheniai- in srroli'ren 
Bestänilen, meist nur einzt^ln oder in geringer Zahl; 
als Zierbaum noch häufig in Anbgen anzutreffen. 
Der Baum trägt abstcnende Aeste und etwus 
hängende, kurze, rostbraune bis (die jüngsten) 
grüne Zweige. Die Blätter abwdhsi'lnd oder 
spiralig, genähert, scheinbar zweizeiüg zu beiden 
Seiten des Triebes angeordnet, bis 3 cm lang, 
linienfürmie, flach bis schwach riAnenlörmig, 
kurz gestielt, srharf zugespitzt, ganzrandie, 1eder> 
artig und kahl, die Blattnlx-rseite dunkelgrün, 
cliinzi'nd, die l^nterseite hellgrün, matt. Die 
Kleinen, zweihiiusigen Blüten auf der Unterseite 
der Zweiüe einzeln in den Achseln der vor- 
j;ihri''en Blätter; die Staubblüten mit einer 
Anzahl schuppenförmiger Blättchen und 6 bis 
16 schildförmigen Staubblättern mit je 6 bis 9 



Digltized by Google 



Heü- und GiftpflanaeD 



285 



nach unten sich öfinenden Pollensäckchen, die 
Fmchtblüten aus einer i'inz<>lneii aufrechten, 
ii einem BApffSimdgen £ecber eingebetteten 
SuneDanhge. Nach der Brfrnchtnng wächst 
(icrBfchfr zu ciiit miin Pi»'if( zustand rotfrefarbtfii, 
fktK^htgen Sanieiimiiiitel aus und umsrhlictit 
dm braunen gl&nzenden Samen im unteren Teile. 
Die fjrflchte einzeln, bineend, Scbeinbeeren 
V« 1 bb a cm Linge. €Hftig sind die Blätter 
anJ IWren. Die gitro( kiief<>ii Blätter he/w dio 

iüugsU'U Zweige — Horba (Fuliai Taxi, 
iiibenkraut. Taxuskraut sind lniiii 

Volke als Mittel geaen Würmer, bei llpilt psie, 
als Abtreibungsmittel gebräurhlich, in der Alodizin 
finden sie keine Verwendung. Der Gehalt der 
BÄtter an giftipem Taxin ist 0,18 «o. 

Palmen. l)ie Areka- oder Betelpalnic, 
Areca Catochu L. (— A. Faufel Uärtn., A. 
Gnvaea M.). eine auf den Sundain.seln heimische, 
Inr, in \'oider- und Uinterindien, dem sfidUdieii 
CUn md auf den ndHpfrfnen teidaUdi kul- 
tivierte, bis 15 und mehr >reter hohe Pklme 
mi! M-hlankeni, unviTZWfifjtoni, glattem, geringel- 
tem Stamm und sehr frmllt'ii, bis 4,5 m langen 
fiederipaltigen Blättern (die Fiedern kahl, gerippt 
nid nmltet, die obersten keilförmig, ihr gestuts- 
tei fiide angefressen gezähnt, die unteren lan zett- 
fSrmig spätz). Die Blfiten eingeschlcrhti^r. ein- 
häusig, in einfach- oder dopp^'luir/ucifjten. 
über 1 m langen, seiteuständigen Kolben. letz- 
tere (dien mit nur männlichen, unten mit weib- 
ücben Blüten. Die fhicbttragnait der Biame 
«iht etw» S6 Mi 90 Jahre yom 6. bb 8. Jahre 
•b gerechnet, jrot rntrt werden je naeh der 
Gefpinl ein- bis /.wiimal im Jahre jedesmal 
his H1I Xüs'ic. Isii" aus drei völlig verwach- 
Mueii Karpelien hervorgegangene eiförmige, bie 
7 m luce, stets r insamige Frucht zeigt eine 
dliae inwre, eine sehr faserige mittlere und eine 
Wdit abblätternde innere Fruchtschale. Als 
BUdwarmniittel medizinisch gcbräui b.lirli ist 
■ur der von der Fruchtschale befreite, sehr harte, 
etwa bis 3 cm hohe und fast ebenso keite, halb- 
kugelige oder staiiu^-Jttg«iifiiinig<(ewölbte, an 
iir Hms abgeflaehw Samen, Semen Areeae, 
Arckanuß, BetelnuLV .Vußen braun mit 
«Dem helleren Netz, t« il\v^isc noch mit lose an- 
»altenden rU'sten <ler dünnen sillx-rgraueninneren 
FrachUchale, auf dem Querschnitt das weifJe, 
kvtt Nihtgewebe von rotbraunen Adern (dem 
fleh vom Kande in das Nährgewel^i' hinein er- 
Mnäenden Ciewebe der Samenschale i durch- 
lo'en. Die Samen enthalten zu etwa 1" , Are- 
colin (C,H,J<U,, eine färb- und geruchlose, 
ilife Flfisaigkeit), das wirksame Prinzip, in der 
^rtnaiqmis aulierdem als Enatzmittel für 
Mria md Pilocarpin, rar Vermehning des 
Speichels und der Bronchialsekretioti, zur Pu- 
pilli'nverengerung, zur Aufsaugung bi'i Trans- 
iudaten und Exsudaten, b«>i Kolik der Pferde, 
bei Hämoglobinimie der Pferde usw. in Ver- 
^ndung. Dnd mdtere jÄjmiologisch unwirksame 
AÜttloiiie «ind Arecaidin (CjHj.NO,), Guva- 
ein (C.II^NO.) und Arecain (C,II„NO,, isomer 
mit Arecaidin) usw. In Indien und China wird 
d« in Wasser gekochte, in Scheiben geschnittene 
Aifkasamen mit etwas Kalk und den Blättern 
^ Betelpfef fer, Chavica Betel Miqu., einer 
bi. (kthknen heimischen, häufig angebauten 
klimnunileii PijH*racee, zum soi,'eiiaiiriteii Betel- 
kauen UiauUt. Das gerbstuffhaitige Extrakt 



der Satneu ist das Palmen-Catechu, ein technische 
Verwendung findender Gerbstoff. 

läUaooon. Dia Sabadilipflanze, Sekoo- 
noeanlon offidnale (Sehkebtd.) Asa Gray 

(= Sabadilla officinarum Brandt, Sabadilla 
officinalis (Cham, et Schlechtd., Engl.), ein auf 
den Anden von .Mexiko, in (iuatemala und Vene- 
i znela an feuchten Orten heimisches, an der Küste 
fdfls mexikanis«dien Golfes kultiviertes Zwiebel» 
frewiichs mit wurzelst&ndieen, am Grunde schei- 
(lenarliirea,linienförmigen,lftngzugespitzten,ganz- 
randifren, kahlen, glatten, bis 1,5 m langen 
Blättern. Der Bltttenscbaft aufrecht, einfach, 
etwa 1 m lang, unbeblittorfe; die Blüten in langer 
I einfacher Traube, kurz gwtielt, hängend, die 
oberen minnlich, die unteren zwitterig, gelblich, 
sechsteilig. Die drei inneren Staubirel.i lie kürzer 
als die drei äußeren. Die an der Hasi> meist mich 
von dem secLsteiligen Perigon unterstützte 
Frueht eine aus drei, nur in der unteren Hälfte 
miteinaBder verwaclnenen und hier durch tiefe 
Furchen nach außen fjetrennten Fiichern gebildete 
Kapsel. In jedem Fach 1 bis (i, meist 2 bis 4 
längliche, nach aulwärts lang zugespitzte, bis- 
weilen verbogene, unregebnäßig kantige, glänzend 
bnransehwane Samen. Letztere ~ Sabadill- 
samen, Läusesamen, Semen Sabadillae — 
werden hauptsächlich in Venezuela gesammelt, 
sie dienen in rulverforni, Tinktur oder als Essig 
gegen Kopfungezieter, in der Veterinärmedizin 
als ]dSttel geeen Läuse der Herde, technisch zur 
Gewinnung oes offizinellen, medizinisch zur Et» 
Zeugung von ktostüehen Kolh}», als Fieber« 
mittel, zu Einreibungen gebräuchlichen Vera- 
trins. Dieses findet sich zu etwa 4",, in den 
Samen, ist kein einheitlicher Körper, ein inniges 
Gemenge von Cevadin (^ kristallisiertes Vera- 
trin, C„H«^0„ sehr giftig), Veratridin 
(-^ amorphes Veratrin, C„HjjN()4, sehr giftig) 
und Sabadillin Cevadillin, Cj,H„NsO, (?), 
weniger irifti^' als die Ix-iden ersteren), alle drei 
zum Teil an Veratrumsäure und Tiglinsäure ge- 
bunden. — Von Colchicum autumnal« 1*, 
der Uerbstzoitloso, einem sehr h&uf ignu mM' 
dauernden Kno!lenB<e«1ldi8 unserer Wiesen, 
heimisch in Mittel-, \Vest- und Südeuropa, dem 
südlichen Kaukasus und Xordafrika, sind die 
getrockneten Samen - Zei t bisensanien , Se- 
men Colchici — wegen ihres Gehaltes an 
Colchicin arzneilich im Gebrauch (frflher diente 
der frische Knollen — Zeit losen wurzolj 
Bulbus s. Bulbntubcr s. Radix Colchici 
— gleichen Zwecken). Blütezeit vtm August 
bis Oktober. Das Perigon bläuUchrot bis 
rosarot, unterstindig, tricnterförmig nut sehr 
langer und «ngor, moist dreikant^io'j gmad- 
ständiger BShre, endet nach oben mit einem 
sechszipfeligen glnckenfürniigen Saum. Sechs 
dem lirunde der Röhre eingefügte Staubfäden, 
die drei des inneren Kreises länger als die <les 
äußeren; der oberständige Fruchtknoten aus 3 
lingÜeben, in der Ifitto verbundenen Frucht- 
blättern, der (iriffel lang, fadenfönni!;. mit 3 
länglichen Narben. Erst im nächsten Frühjahr 
erscheinen die 3 bis 4, selten 6 breitliinzit i- 
lichen, saftigen, glänzend grünen, ziendich 
stumpfen, ganzrandigen, parallelnervigen Blätter. 
Diese umgeben die Kurzgestielte, gipfelständige, 
im Frühjahr mit den Blättern aus dem Boden 
hervortretende, dreifiicherifre, länglich runde, 
aufgeblasene, zuerst grüne, später braune Kapsel, 



I 



Digitized by Google 



266 



Heil- und Giftpflaiueii 



deren Fächer am Scheitel in den inneren Nähten (C,,Hj,TS'( ),,, zu 0,03°,,, sehr giftig, reizt stark 
rieh öffnen und zahlreiche frisch weiße, später zum Nießenl, Proto veratridin (C^H^iXO,. 
diinkelbrMuw, fast kuelig« Samen bergen. , in der Wunel nicht vor«lnU«t,«ii Zersetzunc^ 
Der Knollm htneifOnmf, diehtfMaehif, etwa I iiradnltt des n«toiranmas, meht ^ftie, not 

bis 5cmlan?. zuiebclirtifr von rint r oclfr niohrrmi nicht zum Nießt-n), Rubijervin (t'j.H^NO,, 
braunen, tr(M k< ri)i!intii:( n Srhak-n unificUwi, die unpiftij;) und Pst'udo jervin (CaH^sNO-, nicht 
nach «lU II ui i in.- S( lu-ide auslaufen. Die eine giftig ), alle kristallinisch. Zwei anuirnlif Alka- 
Seite des Knollen gewölbt, die gegenülK>rliegende loide Veratroidin und Veratralbin sind fraglich, 
fheh und mit einer Länpfurche versehen, in ' W«itei«Bwl«ldteilesindChelidontinre(0,06%, 
welcher die Basis des blühenden Stengels liegt. — Jervasftur«, Pyrodikarbonsäun'). Veratria« 
Die giftigen bitteren Samen bezw. das in den- säure, Veratramarin (ein bitteres Glnkö« 
selb^>n enthaltene wirk^ainr Colchicin tim sid), Stärke, Zucker, Hart VtW. VerfttriB 
Samen zu 0,2 bis U,4 ".,, ein stickstoffhaltiger, «en kommt nicht vor. 

Alkaloiden nahestehender, aber nicht hansischer Rananculaceen. Von den verschiedenen 
KBriMr, an sich nicht giftig, wird durch Oxyda- Aconitn märten ist an erstor Stella Aconitum 
tion tn die giftige VerWBdnngr,,HsjNO.= Oxydi- napellns L. A. TQlgam DC., A. TuinfaUe 

colrhirin üU'rpeführt) finden in Form der Hayno). der Eisenhut, echter Sturmhut, 
Tinktur, des Extraktes usw. bei (iirht, Rheuma- zu nennen, eine mehrjährige, staudenartipe. bis 
iiMiius. Asthma. \\ ;isv,rsii( tit. in der Tierarznei- über 1,5 m hohe blau blühende I*flanze, wild wach» 
kuntie ^egen Verstupf uuj^en und das Aufblähen send in den Gebirgen MitteleuroMis in löOO bis 
<ler Wie^lerkäuer medizinische Verwendung. 2(MX) m Höhe, findet sidi hit iJorwegen und 
Colchicin wirkt ULhmend auf «las Zentralnerven- S<'hweden, fehlt aljor dem Süden. T>ie Pflanze 
•jrstem, erregend auf die Nervenendigungen; wird vielfach als ZiiMu'cwächs in Gärten angi'trof- 
1hm VeronliintiL' i'-t wciren der eroüeii (iiffi;:keit fcii, sie \arii<rt Ix'trächtlirh nach Standort 
Vorsicht t;el>Mten. - - Die in Hohe von lOUU bis und Boden. .\ur <iiese Art liefert die offixineUen 
8000 m auf feuchten und sumpfigen (jebirgs- Akonitknu Ihn , Eisen hu tknollen, Tubem 
iriesen in den Lindem Ifittel- nnd Sttdenropai, Aeoniti (= Tubera Napelli). Anden eia- 
in Nord- nnd Westaiien an in treffende weiBe beiniiselM Dlanbl&hende Arten tind A. Stoer- 
Nieswnri, Veratrum album L.. eine bis keanu m Rchb. und A. variegatu m (L.) K«>ch ; 
üUt 1 m hohe ausdauernde Pflanze mit diekem .\conitum Lvcuctonum L.. U-i uns Kh'''"h- 
kriolliiTeni WurzeLstock, hohlem, aufreclifetn, falls heimisch, besitzt gelbe Blüten. l>ie Kn<illen 
einfachem, kurz weichhaarigem, einjährigem einiger asiatischer Arten dienen ausschlielilich 
Stengel, weehselständigen, stengelumfassenaen, I der fabrikmifiigen Dantelinng der in ihnen 
breitelliptischen, oben lanzettlicnen, längsgefal- enthaltenen Alkaloide. Bei A. napellns der 
tenen, spitzen oder zugespitzten, parallelner- Stengel aufrecht, meist einfach o<ler oIh'II rispig 
vigen, eanirandifren Blättern, ist die Stamm- verästelt, die Blätter alternien , l int'frestiolt, 
pflanze für die oftizinelle weiUe Nieswurzel im Mittel etwa 8 bis 10 cm groü, last kahl, ober- 
oder (lermer Wurzel, Rhizoma Veratri ( seits j;lanzend dunkelgrUn, nnterscits heller, im 
Badix üellebori albi). Bei V. albvm stehen i UmriJ breitkeilfürmig oder rautenförmig bis 
die sahlreiehen, sehr knrz gestielten BlBten in | kreisnind-lierzfnrmig, tief nnd vielfach fteteil^ 
einer großen, entstämii.'i n Rispe, die inir( n n die kleineren olx'ren Blätter kürzer gestielt und 
sind zwitterig, die oU ren männlich, die Dei k- einfacher geteilt, die Deckblätter der Blütonstiele 
blätter fast so lang wie der Blütenstiel. D;is f. ist ungeteilt, lineal und dreizähnig. Der Blüten- 
Pierigon unterständig, tief sechsteilig, gezähnelt, stand eine endstindige, längliche, zuweilen 
radförmig, grünlichweiS; 6 StaubgefäBe am' rispige, reich- oder wenigblQtige Traube. Der 
Grunde der Blütenblätter. Die Frucht eine große blumenblattartig entwickelte Kelch aus 
schwarzbraune, ländliche, dreispaltige, septizid 5 dunkelveilchenblauen Hluttern, das mittlere 
aufspringende, vh l-miige Kaps«'! mit liellbraunen, oU-n- lilatt in ( iestalt einer hidinart i;'< ti Kappe, 
grubigen, geflügelten Samen. Der Wiirzelstock ohne Sporn oder dieser nicht ausgebildet, die 
in der Droge bis S cm lang, bis 2,'> > nt dick, übrigen 4 Blätter kleiner und paarweise gleich, 
dunkelbraun, zylindrisch, etwas kuitelig oder : Die aanuaenförmigcn beiden oberen Blumenbl&t- 
wkehrt-kegelffirmig, mit den melirere Zentimeter 'ter auf einem bogigen Nagel wagerecht aielnnd. 
langen Resten der zahlreichen olKren Wurzeln mit eingebotri ner, ans^'er indi trr Platte, die 6 
besetzt (die abgestorl>enen Wurzeln der unteren übripen klein, lineal oder kaum vi i hamien. Zahl- 
Hältte i\<-i Wurzelstockes sind vidlig entfernt), reiche freie, von unten bis zur Mi:t. bandförmig 
An der Spitze des Wurzelstockes als Schopf die verbreiterte Staubttden. Die Frucht eine 
brennen zerfaserten Reste der qnerabgeeeluiitte> ' TÜttniöbt, die einselnen Kapseln kahl, ein* 
nen scheiilenartigen Blattbasen und der von fächerig, an der Banchnaht autspringend, mehr- 
diesen umschlossenen EndknosjM'U l)ezw. die sainip. Von den meist 2 rübenförmigen, 
Reste <ler oberirdischen Achsenn L'iiui Mriii \er- f h i^i hipen, durch einen t,Hu'rast verbundenen 
wendet den Wurzelstock in Pulverform oder als Knollen, dem heurigen schwereren, mit einer 
Tinktur in der Veterinärmedizin innerlich als Knospe ffirs kommende Jahr versehenen Tochter- 
Brechmittel, Magenmittel, harntreibendes Mittel, knollen und dem vorjährigen, • Stengelreste 
ah Mittel gegen Rheumatismus, ah Excitans tragenden, lockeren Mntterknollen, ist nnr der 
für das Nervensystem und pegen Ermüdungs- zu Ende der lÜüte/i it von wildwachsenden Pflan- 
iind Lähmungszustände der Muskulatur, äußer- zen gesammelte Tochterknollen als Tuber 
lieh peiTcn nautparasit«'n uml zu Einreibungen; Aeoniti, Akonitknollen, Akonitwurzel 
beim Volke als Brechmittel, Ungeziefermittel, als pharmazeutisch gebgrihidiUch. Die Knollen 
NieB- nnd Schnnpfpulver. .\u8 dem Wurzebtock Kultivierter Ffhnien sind weniger wirksam. Der 
sindan-Mkaloidendarfrestellt: Jervin(r„IIj,NO,, ' Tochterknollen ist außen braun bis schwärzlich, 
zu 0,1 "/o. wenig gütig), Protoveratriu auf dem yuerbruch weiß und mehlig, in der 



Dlgitized by Google 



Heil- and Oiftpflaniea 



Droge 3 bis 8 cm lang, kurz oder gestreckt räben* 
firmif. Die Droge bezw. ein aus ihr hergestelltes 
Extrakt mU'r das Aoonitin finden in der Medizin 
nur wnig Verv^'endung, sie dienen zur Herab» 
tetzang von Tempentfew und Puls im Fieber, bei 
BippaiMll- und LaMnontifiiidiiiiK, sur Herab- 
wtanf «riUJhlRr Ema|Riidfidi]mt peripherer 
X«rvwi, bei Gicht, Rheumatismus, Ischias, 
SVnrosen «sw. Aconitin (in den Knollen zu 
etwa O.S^r,. in den früher auch ^'cbräiu iilichen 
B&ttara xa 0,3%) ist sehr bitter und giftig, 
Inwirkt btim Einbringen ins Au^e Pupillen- 
«nreiterung; daneben das ungiftige Pikro- 
•ronitin. Die AJkaloide der übrigen oben 
anetiiihrt.n AconitiuiMitaB lind dam Aeoiiitin 
übe verwandt. 

Berberidaceen. Hydrastis canadensis 
Lb, gelbat BlatJbraiit, kanadisehas Was- 
termat, eine snadm«nida>,in fradkten Wildem 
Kanadas und der nördlichen Vereinigten Staaten 
von Nurdamerika früher sehr häufige Schatten- 
itfianze, infolge des durch den erhöhten Verbrauch 
Mtriebaoen Raubbaues und der fortschreitenden 
UrbarHadrang des Landes nahezu ausgerottet, 
h neuerer Zeit beginnt man in Nordamerika und 
Enghnd in größerem Mnüstafje mit der Kultur 
der Pflanze, deren Wurzel-;tnck — Rhizoma 
Hydrastis, Hydrastisrhizo m — in Form 
des flüssigen Extraktes als kräftiges Tonikum 
kii Dymepsie, chronischem Magenkatarrh, be- 
•Mdars bm Gebtrmntterblntnngen, bei prophusen 
ÜMltruationsblutungen, bei Hämorrnoidalblu- 
tangen medizinisch in Verwendung ist. Die 
Wirkung ist gefiSverengend und dadurch blut- 
»tillead. ILeanadensit besitzt bis 30 cm hoben, 
aafradrtea, finfadiaii, nach oben sottig flaum- 
haariiTPn Stengel, 2 hamiförmige, drei- bis 
fünfuiligp, an der Basis herzfürmige, spitz iin- 
gleirh gesägte, nach unten ganzrandiL'f, -tark 
feaderte, dunkelgrüne Hlätter und eine end- 
ständige, kleine, grünlichweiße Bifite mit 3 
hiuMnUattartigen Kelchblittem und zahl- 
tcidm Staubgefäßen, ohne Kronbl&tter. Der 
getrorknele. von ilreijährigen Pflaii/tu ire- 
nammelte Wurzelstock ist 3 bis 6 cm Ling. 4 i)is 
Smm dick und rings von zahlreichen feinen Xeljen- 
«nneln besetzt. Charakteristisch ist die fast 
tbene, Iwniartige, grünlichgelb gefirbte Bruch- 
fliehe. An wirksamen Stoffen sind Hydrast in 
(Cs,H,,.\n,. 7,„ l.5°ö im Rhizom, spältot sich 
in Hyilrastinin und Opiansäure. das thera- 
peatisch wichtige Alkaloid, verursacht ohne 
Sarkose allpmeine I^Ähmung, Herz- und Muskel- 
Uhmung). Berberin (C»H.^Or., zu 4 bis 5%, 
»™ig giftig) und Canaain (C,oH,iN04, in 
(Tfringcr Menge) nachgewiesen. 

Menispermaceen. Von Jatrorrhiza pal- 
■ata(I«m.) Miers ( = Jatrorrhiza calomba \liers, 
OMcahn patanatai DC.), aiuonaiiadaiMnidan, in 
mUem der ostamkauiaelMn KflatonKader 
fiwischen !!• bi-; IS" 'Südlicher Breite) heimischen, 
lüer wie aut Madaj:ask;ir, Ceylon, in Ostindien 
kultivierten Schlingvtrauch mit einjährigem, 
krautigem, dünnem, sehr langem, längsfurchigem, 
SrinUMU, cottigbehaartem Stengel, ^oßen, 
»ntreuten, lan^estielten, fast handfSrnug aas* 
geschnittenen, bebarrten, ganzrandigen BUttem, 
sind (lif riib<'nfi>rmi;r venlickten , außen bräun- 
lirhen. innen gelben, bis 3U cm langen, bis 8 cm 
rfirbn. fleischigen, wenig verästelten Wurzeln 
Sttrocknet ak Radix Colombo» Colombo- 



Wurzel, Ruhrwurzel offizineli. Die Wurzeln 
kommen in gelben, rundlichen Querscheiben von 
3 bis G cm Breite und J i m Dicke in den H;itiiI( I, 
sie dienen in Form der Tinktur und des E.\traktes 
als Bittermittel, Magenmittel, .Stopfmittel, bei 
Bahr, Diarrhoen, Erbiadwn .der Schwaiinieii 
usw. An wirktaaMt Steffon dk Alkuoide 
Jatrorrhizin (C,oH„NO,) und Columbanin 
(CHjiNOj) in größerer und Palmatin 
(Cj,Hj,NO,) in pji riimcnr Menge, daneben die 
Bitterstoffe Columbin und Columbas&ure. 

Papaveraceen. Als Arzneipflania S|iialt dar 
Mohn, Schlafmohn, Papaver somniferum 
L. var. album DC. eine große Rolle. Eine im 
Morgenlandc heimische, daselbst zur Opium- 
gewiunung in großem Umfange kultivierte mehr* 
jihrige Pflanze mit 1 bis 1,25 m hohem, auf* 
nohteni, blaocrUn beiaiftem, kahlam, einfachem 
oder wenig Terlsteltem Stengel und wrttreatea, 
blaugrunen, kahlen, iiinirliclien. ungleich gezähn- 
ten Blättern, die olw ri ii mit herzförmigem (irundc 
Stengeln mfassend , sitzend, die nntereti buchtig, 
am Urunde verschmälert und gestielt. Die einzel* 
stellenden, endstiodigen, vor dem Aufblühan 
überhängenden, später aufrechten, vierblättrigen 
Blüten auf lanpen, abstehend borstenhaarigen 
oder kahlt n Srirlrn. Vim di>r großen Zahl durch 
Kultur erhaltenen Formen dieser Art besitzen 
alle entgegen der ausschließlich zor SaHMO» und 
Oelgewinnnng JcnlÜTiHtea P. somnifamm 
var. nigrum DC. vnAd» Bltttan mit eventuaU 
dunklerem Fleck am Cininde der umgekehrk 
eirunden, oben abgerundeten, ganzrandigen 
Blumenblätter. Der zweiblättrige, liinj:liche, 
meist kahle Kelch fällt beim Entfalten der Blüte 
ab. ZaMnlehe freie Staubfäden. Der Fracht* 
knoten verkehrt eiförmig oder keulenförmig, 
kahl, bliui^rün IxTeitt, einfächerig, mit viekm 
,Sain('fianl:i;:en, die Narbe zehn- bis fünfzehn- 
strahlig nach der Zahl der verwachsenen Frucht- 
blätter. Die Fruchtkapsel bleibt bei P. sonani- 
ferum album geschlossen, birgt zahbaieha klaina, 
weiße, nierenfffrmige Samen. Ans den frisehan, 
nicht ganz reifen, eirnnd-urn» nförmigen (ge- 
trocknet früher cleichialls offizinellen) Mohn- 
kapseln wird in Kleinasien, Persien, Ostindien, 
Aegypten usw. durch Anritzen das Opium 
lAadanam, Meconium) gewonnen, der aus- 
geflossene, atifnn'T'' rnilrli\\eiß<>, an der Luft 
gebräunte und eingetrocknete, von den Sammlern 
in kleine Kuchen zusammengeknetete Milchsaft. 
Von den verschiedenen nach den Produktions* 
ländern benannten Han<lelssorten des Opiums ist 
in Deutschland nur das kleinasiatische Opium 
offizineil. Hauptausfuhrort SmjTna, weniger 
Konstantinopel. Kaiu hopin in (chinesisch 
Tschandu) ist ein in tKtindien gewonnenes, in 
China auf liesondere Wei.se präpariertes Opium. 
Opium findet als solches oder in Form seiner wich- 
tigsten Alkaloide aasgedabnta madizinisehe Ver- 
wendung als schmerzstUlandes Mittel b«>i vielen 
schmerzhaften KranUietten, als Schlafmittel, 
Ivruhigendes Mittel, krampfstillendes Mittel, zur 
Herabsetzung des Hustenreizes und der Aleninol, 
als durchfallstillondes Mittel, bei Darmblutungen 
usw., in der Veterinärmedizin bei Fohten- und 
KälMmihr; als Gennfimittel. Gewöhnlich wird 
Opium als Narkotikum für den Darm gegen 
Durchfälle verordnet oder wenn die Darm- 
I>eristaltik vermindert werden soll. Von den 
etwa 20 verschiedenen Alkaloiden des Opums 



Digitized by Google 



^8 



Heil- und Giftpflanzen 



ist da& Morphin, Morphium (C|,Ui»NOs) das 
widitiirste, zu etva 10% im Opium enthalten. 

An wir liiim ren Alkahiiden situi lux h zu nennen 
Cutlein U'uH,,N(),. nur in gi riiifrcn Mengen im 
Opium), Thebain (Paramorpliin. 
Papaverin (C^HtiiNO«, etwa zu l%, wirkt 
n«r schwach mu-kotisrh, üaeegcn tetatiisierend 
und erzeugt Steigerung der Reflexerregbarkeit), 
Xareotin (CsjHj,XO„ zu 5 bis G"« Opium, 
wirkt iiliiilii h (Iciii Morphin, doch weniger narko- 
tisch, ist kaum giftig) und Xarcein (C»3H„N0»). 
Die übrigen Alkaloide sind von untergeordneter 
Bedeutung. Die medixinische Venrendune der 
getrockneten unreifen Kapseln, der reifen Samen 
und des aus den SanK-n ^'t-vvonnonen fetten Ctelcs 
jht uuUnleutend. — Chelniunium ma us L., 
das Schcllkraut, eine durch ganz Europa. Süd- 
asien, ^'ordamerilui auf ächutüuiufen, an Wegen, 
Heehett, Zäunen usw. weit Terbreitete, hin 1 m 
hohe, nnsdnnpriiHo rnkrairtpfbnzi'. Per Wurzel- 
stock ilei&chit:, etwa f iii>.'crilitk. walxenförmip. 
nach unten astic;. mtbraim. iiiiu-ii orangegilb, 
wie die ganze Pllanze mit einem orangegelben 
scharfen Milchsaft erfüllt. Die Stengel einjährig, 
aufrecht, ästig, dünn, stumpfkantig, innen hohl, 
zerstreut langnaarig und an den Knoten verdickt. 
Die Blätter wcciisrlhtändi^, zart, iihcrMils matt 
hellgrün und kahl, unterseits bkugrüa bis weiß- 
iichgrün und mehr oder weniger behaart; die 
grundständigen Bhltter rosettenformig gehäuft, 
»ng gestielt, ffinfpaarig, die stengelständigen 
zerstnut. zwei- Iiis dreipaarig, kurz gestielt, 
die obiu'n hilaiul, die FiederaVwchnittc doppelt- 
lappig- und ungleich ein-rvschnitten gekerbt. 
Die Jdeincn gelben Blüten in end- und Seiten- 
ständigen, lan^gi-^titlten, vier- bis achtblütigen 
Dolden, die llüliblättchen am Cniiuio schmal 
lanzettlich. Der Kelch zwciblattrif:, f:rünliph. 
iKdiiiart. Iiitifälliu'; 4 '^"Ww. llaclie. umgekehrt 
eitornuge, am Grunde keilförTnige Kronblätter; 
zahlreiche gelbe Staul^efäBe. Die Frucht eine 
dttnne, schotenförmige, etwas zusammen* 
gedrfickte. zweiklappig auf springende Kapsel mit 
zabln-irhim kleinen. nieicrUonniL'f". srlnvarz- 
lirauiii'ii Saini'ii. J^etztere mit kannnartii^em, 
flfisrfii._'cni. weifiem Nabelwulst. .Nfrdi/inisch 
gebrauchlich ist die ganze, frische, im blüiienden 
Zustand mit der Wurzel gesammelte Pflanze — 
Ucrba Chelidonii majus, Schellkraut. 
Gelbkraut — und das aus <ler frischen Pfhinze 
gewonnene Extrakt innerlich umi außiriidi 
hfi Carcinnm. der frische Saft beim Volke zum 
Art II voll Warzen, bei Hautkrankheiten usw. 
liu Milclhsaft die Alkaloide Chendonin(a Stylo- 
phorin, (':oH„Nü„ zu 0,03% im friscnen Saft, 
kaum iziftiL'i, > aiifruinarin (('loIIjjNO,, wirkt 
giftig, UHf kiiti.M h wie das Morphin), Chelery- 
thrin (CjiHpXO«, stark giftig), Protopin, 
(i-, /'-Homochelidonin (C,.lIjJ4Üt) usw. 
Cruciferen. lieim Volke als Buttel gegen 
Durchfall, bei Blutfltlssen und Iwi zu starlcer 
Menstruation seit langem in tiebrauch, findet in 
n( III n r X.-it in der .Medizin das Hirten täschcl- 
Jtraut, Jlerba Bursae pastoris, von Cap- 
aetla bnrsa pastoris (L.) .Münch (=> Thiapsi 
bursa pastoris I.., Nasturtium bursa pastoris 
Roth), einer einjährigen, bis 60 und mehr Zenti- 
meter hohen. li> i uns sehr liäufiL'ui T'nkraut- 
pll;inze, in Fun» iles Fluidi \ti akti s als bhit- 
stilk'n<ies Mitteigegen Hann»! i iiaL'un der Lunge, 
der liieren und der (it:bäruiutt«r reichliche 



I Yer^rendung. Die Pflanz» besitat aufrechten 
loder an der Basis gekrümmten, meist ästi|rett 

Stengel. Die Blätter der grnmiständipn Rns. tte 
' gestielt, auf der Krde ausgcbn-itct, meist langluh- 
laiizcttlich nntl uiifictcilt oder buchtig gezähnelt 
I oder Ott auch fast ficderspaltig eingeschnitten, die 
Stengelblätter sitzend, mit pfeilförmigem Grunde 
stcnfelumfassend, eingeschnitten oder fiederarti? 
geteilt oder gezabnelt; die Formtii variitrtn 
sehr. Stengel wie Blätter melir ndt-r \v(iii<:tr 
behaart oder auch fast glatt; die Farbe der 
Blätter heller oder dunkler grün. Die Blüten 
klein, weifi, am Ende der Stengel und Zweig» 
anfangs in Doldentninben, später durch Ver> 
liiiiL'i'i itng des Blütenstnn<tt v iti lockeren hw^- 
gestieJten Trauben. Die Blumenkrone nu- 4 
verkehrt-eiförmigen Blättchen, letztere ihj» h ein- 
mal so lang als der grüne, vierbUttriee Kelch; 
4 grdBere und 2 kleinere StaubgeKfle: ein 
kurzer tlrifft-I. Die Früt htrh«-)! verkehrt -drei- 
eckige, an der ."spitze schwach aiis<reraridetr ta>t. 
herzliirmi{,'e, tinchfjedrückte. kalile, laiif:;:est i( |ie 
Schutcheu mit waldreichen kleinen ruttirauuen 
Samen. Im Kraute das Alkaloid Bursin, 
glukosidische Bursasäure, Saponin, Gerb- 
stoff, ßursinsäurc usw. 

Papilioiiai cell. Labnrnum vulgare 
Grisb. ("ytisu.«) Laburntim L.), der Gold- 
regen, enthält das sehr giftige .\lkaloid Cytisin 
(=> Baptitozin, Sophorin, Ulexin, CiiH^N^Ü), 
der GenuB der Srhoten, Samen und Bluten 
hat schon oft zu Vrrjriftungen beim ^^■n sehen, 
Iwsonders bti Kindern geführt; ein ikilwert 
kommt der Pflanze nicnt zu. Ein in den 
Gebirgswählern Südeuropas heimischer, bei 
uns allgemein in (iarten als Ziergewächs kulti» 
vierter, bis 6 m hoher straucharti^'er I^auni mit 
wechselständigen, dreizähligen. ian-r-^estielten 
Hliillein. die l'liitfcheii kiiiz- (idei UM;;e^nell, 
eirund, länglich eilurmig bis tanzettiich oder mehr 
stumpf mit kurzem Stachelspitzchen, ganzrandig, 
Oberseite dunkelgrfln, unteraeits dicht seidenartig 
weifilich behaart. Die Nebenblätter häutif , Meto 
und lan? ziiire-pitzt. Die tri lben Hinten gestielt, 
ohne Deekblaf t( hen. in hiut^'eiideii. reuhblütigen, 
achselstjüidii;eii Traiiljen. Der Kelch glocken- 
förmig und zweilippig, <iie Unterlippe kur« drei- 
zähnig, die Oberlip|)e zweizähnig. behaart; 
die Blumenkrone fünfblättrig (Schmetterlines- 
blüte), die Fahne am Grunde mit zwei braun- 
mten Streifen, unbehaart, der m einen 

spitzen S<-hnabel auslaufend. Die Hiilsoiitrüchte 
unreif grün, seidenhaarig, reif braun un*l fast 
kahlt seitlich zusammengedrückt. Cytialn 
wirkt auf die peripheren und besonders auf die 
zentralen Teile des Xervensy>tein^. bewirkt liih- 
nuing motorischer Funktionsgebiete. — Weniger 
giftig istCytisHs Scn pariu s (L.) JJnk(^ Saro- 
thamnus Scopurtus (L) Wimmer = Spartinm 
Scoparium L.), der Besenginster, ein etwa 
bis 2 m holirr ästiger Strauch mit aufixchtcr), 
rutenförmipeii. /alten und ln.'L'.vameii , -( harf 
fÜnfkaTlti;:eli, firiiliell Zwei^MIi, kleijuii uech-el 

ständigen, unten dreizähligen t.'i-stieifei), olien 
auch einfacheren ungesdelten, ganzraiidigen, 
oberseits dunlceigrfinen, onteraeita heUeren, mehr 
oder weniger zart behaarten Blättern, ohne Neben- 
blätter, litirvii^il! in .Mitteleuropa bis zum Ural 
in Waldungen, (iidiiis( lieii, auf Heiden usw. 
Dieser und Snrotitamnus junceus Lamk. 
^partium junceum I*), der spanische 



Digitized by Google 



I 



Heil- und 6ift|rflafiaeD 



Oiiater, Barops, Amerika, liefern die Gioster- 
bllten, Flores Oenistap. ein beim Volke 

tii'T und ilri v<TW"i'nilt.'tt> Miiirrriiiifrunfrsiiiitt«'!. 
Beide Pilanju-n b(»sitzen grolle, gollje. achsel- 
cündige, eestieite Blüten in endständigen, ge- 
Mnekten, wbl&tteTtan TnubBu; in dm Blüten i 
fM C. 8f«r|Nu1nft zu 0,3%, in denen von S. jun- 1 
rt»iis zu 0,2",, das Alkalnid Spnrtpiri. f,jHj,X,, 
rtiii" üli<rt', sehr l»itt«Ti', schwarh ^ifriir«« Flüssig- 
keit, wirkt iiihmeiid. l)i'>itzt aiioii ih-rzw irkiuifren 
utd wird in der Aledizin ab wasüertreibendes 
WSkl M Gicht, Blwanatiaiint «nd Lebwleiden 
«tradnet. — Physostigma Tenenosum Bal- 
fwr, ein an der Westküste von Afrika in Alt- 
Calabar hpiinischcr, ausdaiifmdcr, bis 15 m hoher 
Kletterstrauch tuit holzigen, bis 4 cm dicken, 
liiiBdriKh«>n St4>ngeln, abwechselnden, grofien, 
ghttm, dreixihligea« gl&umiden Blättern nnd 
eroln). purpurroten SehnsttRrlingsblfitsn in 
lani't'ti, hängenden , /üsammcnfresetzten, blatt- 
ai-lisehtaiKÜ^en Traulx'ii. In «ii'n diinkplschoko- 
li'l« liraiini'n, atif der < »firrfläche etwasglänzenden, 
ÜngUcfaen oder schwach nierenförmieen, etwas 
fhrt^rflektSD Samen — Semen Pnygostig- 
Mtlt, Semen s. Faha ralabariense -— das 
•ekr giftige Physostigmin (C,jHs,X3'>,k auch 
Fxriri iM'naiint. ein schweißtreibendes und 
au>i*Tirfl)Hi()r(ierndes Mittel, verstärkt die Darm- 
bpwe^ung. Ik'i der Verwendung als Abfühmuttel 
(inttf dia Unat ungsraritit) ist in dar Dosierung 
ngn etwa rintratender Nemnwirknngen gröBte 
Tonirht geboten. I'hysnstifrmin verengert die 
darrh Atropin erweiterte Pupille, verengert die 
sämtlichen UhitgefätJf im Innern des Auges 
durch Erregung ihrer Muskeln, wirkt erregend auf 
dir ((uergostreiftmi nnd glatten Mnslnln der 
peripheren ÜrgMiie, rötet in starken Posen durch 
cleichzeitige I.;ihiuung last alier Gehirntätig- 
Mten. 

Erythroxylaceen. Aus den Blättern von 
Erythro xylon Coca Lam., dem Koka- 
•trauch, einer in Chile, Peru und Bolivien liei- 
■iirben, hier, in Argentinien, Brasilien, Afrika, 

bwondtrs auf .Fava und in Britisch-Indien kulti- 
tii»rten Iflanze wird das Kokain gewonnen. 
Bis zu 1 m hohe Sträucher mit wechselständigen, 
bii 8 ca hnrai, iM$ 4 cm breiten, kurz cestielten, 
Mhr Ttndueden gestalteten, hnwttlTehen bis 
mkehrt -eiförmigen, stumpfen oder ausserande- 
ti-n. eanrrandiiren. lederartigen, kahlen Hlättern 
ki'iiieii, liieil>enden, dreieckigen, schupp-n- 
utigen .Nebenblättern. Die Blüten klein, zwitte- 
ri|, gestielt, zu 3 bis 6 in den Achseln der Blätter 
Mar Nebenblätter. Der Kelch fünf zipfelig ; 
i klaBgelbe Kronblätter mit einem aufrecht 
Mlknden, zweilappigen Blatthäntcli. n inul 
wiithen den Läppchen liegender zurti' k'^^eboge- 
»«• Zunge. Der Fruchtknoten olx r-t.uMlig, drei- 
Üchrrig, meist bot ein Fach iruchtbv; dia 
T^cMHngHeh eifOmIg, sehnrlaelffot, einsaniig. 

IMe reifon Blätter wer<len in den Plantagen 
einzeln abi^e pflückt, .sehr vursichtig an der Sonne 
f«ier im eigenen Raum getrocknet und möglii hsr 
tckoell verarbeitet, weil sie simst beträchtlich 
«■ Wert einbüßen. Schon bei längerer Lagerung 
Wlierai die Blätter an Alkaloidgehalt, deshalb 
•W an Ort und Stelle das Rohkoicain gewonnen, 
'tlchps zumeist in Deutschland auf reinem Kukain 
verübeltet wird. Anwendung iler Blätter in 
ftm der Abkochung, Tinktur, des Fluidextrakte« 
HBM Asthma, bei chronischem Erbredien, 



als kräftigendes Mittel, Nerven- nnd Uagen- 
mittel In der Heimat als GenuBmittel, am alle 
Art unangenehmer l'.mpfinduniren. wie Ermüdung, 
Hunger, Durst, auch physischer Verstimmung 
zu unterdrücken, infolgedessen Anstnngungen 
bei körperlidier Arbeit und Märschen, selbst bei 
ungenügender Nalttiinf besser ertragen werden. 
Kokain wirkt anästhesierend d. h. lähnwnd auf 
die Endigiingen <ler sensiblen Nerven, es macht 
die Schleimhäute vidlig unempfindlich, dient 
äußerlich in der Augenpraxis als lokales 
Anästhetikum, innerlich genommen anästboiert 
es die Magenschleimhaut und unterdrflekt da« 
durch das (lefühl für Hunger usw., soweit es von 
dem Zustand des Magens abhängt. I-Kukain 
(l',;H..,X04, zu höchstens 1",, in den Blättern), 
daneben in geringer Menge Benzo ylecgonin 
(C,4H,»XÜ4, weniger giftig als iiokai'n), Cinn- 
I amylkokain (r„H,,XO«. ein ständiger Be 
gleiter des Kokains). > - tind p'-Truxillin 
(C^H^iXjO,, aus Truxillo-C'oca. wirk'^'U nicht 
[anästhesierend, sind starke llerzgifte) und 
I Tropakokain (C,jH,^'ü„ in javanischen Koka- 
blättern, ein .\nästhetikum wie Kokain, doch 
halb so giftig). Die Cuscoblütter enthalten 
Hvgrin (r,H,ji\0) und Cuskhvgrin {CjjH,»- 

Kutaceen. Mehrere Arten der Gattung 
jPilocarpus, an erster Stelle Pilocarpus 
1 Jaborandi Holmes, liefern die vngn ihras 
I Gehaltee an Alkaloiden (etwa 0,76 %) medfadiriseh 

gebräuchlichen Jaborandiblätter . Folia 
•labil ran (Ii. Bis 3 m hohe Sträucher der öst- 
lichen Provinzen Brasiliens mit abwechsehuien, 
1 unpaarig gefiederten Blättern. Die Blattform 
|i8t bei den verschiedenen Piloearpusartni sehr 
wechselnd. P. .Tabnrandi besitzt unpaarig ge- 
fiederte Blatter mit ein bis vier Paaren von Fieder- 
blättchen, zuweilt ti ;iiif das Kndblättchen redu- 
; ziert. Die Fiederblättchen elliptisch, eiförmig 
I bis lanzettlich, an der Spitze eingekerbt, ganz- 
irandif, dicklich, lederartig, bis auf das Knd- 
" blättcnen kurz gestielt, dunkelgrfln, etwas glän- 
zend, fast kahl, ilunli ZAhlreiche Ölbehälter 
durchscheinend punktiert. Der Blütenstand eine 
ondständigo Traube, die Spindel 20 und mehr 
! Zentimeter lang, die einzelnen Blätenstiele 1 cm 
I lang. Die sahlrMclwn Ueinen BHIten mit kleinem, 
schwach fünflappigem Kelch nnd lanzett» 
liehen, sternförmi;: aus^ehreiteteii. lederartigen, 
roten Uliirneiilil.iMii 11. ä .^t au li!ai i eii . Der 
Fruchtknoten f untfächerig, niedergtHlrückt ; die 
hellbraune, lederartige, fünf klappig aufspringende 
Frucht aus 5 Karpellen. Das Pilocarpin 
(weniger die Blätter als solche) wird verordnet, 
nm reichliche Schwei litiildung nnd Speichelfluß 
zu erzielen, zur Resor])tiiin von flüssigen Exsuda- 
ten und Transsudaten, als Hustenmittel. Abführ 
mittel, Wurmmittel, als Mittel gecm Bbeamatis 
mns, in der Angenheilknnde tut rapillenveienge« 
rung. Pilocarpin gilt als das einzige geeignete 
Mittel zur Hei \ orrufung reichlicher Schweißab- 
sonderung, ohne zu viel Flüssigkeiten (Tei'i auf- 
nehmen zu müssen (ächonung der Nitren); in 
großen (laben bewirktes Iiähmung des Atmungs- 
und (Jefäßnervensv-stems. Neben dem Pilo- 
rarnin ((\,n,„X .Oj) das Pilocarpidin 
((',a'luNj< >ji und das dem Pilocarpin isomere, 
weniger giftige, atropinartie wirkende Ja borin. 
I Punicaceen. In fast vkn Ländern mit sab« 
troinschem und wannem gemäfiigtem Klima, 



Digitized by Google 



270 Heil- und Giftpflanzen 



besonders im Hlttolmoergebiet ist der Grmnat- 1 geschlagene HflUe;(Ug am Urusde der Döldcb« 
apfelbanra, Pnniea irranatum L.. ein nr- sitiende HlUlehni an fg e ridi tet, gewtimUrii htl- 

sprüng^lirh in Nordwestimlien und Nordafrikn biert. aus 3 l'i^ 1 ••if rrniipt'n, an di-r B.i-iv v^r- 
heiniischer, mäöig hoht-r, strauchartiger Baum wachs^'ncii. ani lliinic hautip'!), /ut;» >j)Uzti'ii 
verhrritt t uuii wird seiner säuerlii In n, sehr er- Hlättrhi ii. 1 )i(' .iBiumcnblatti'r verkehrt eitormif:, 
friHchendeii Knii-hte wegen als Obstbaum Iculti- schmutzig weiU, mit kurzer, eiuüeits gebogeuer 
viert. Der iiaum hat ktirzgestielte, kWlM, : Spitw ; 6 Staubgefäße; der Kelchsaum unOMl» 
knzetüiche bis länElich-verkehrt-eif&rmige, gans- i lieh, wulstig. Dte Frucht eine fast eirunde, rm 
nndifre. kahle, hel%r(lne und glänzende Blitter. der Seite zusammengedruckte Spaltfmcht aas 
Die I'lütt n t inzt lii oder zu dreien, endsländip; L' an fiucin «rt nit insainen Fruchtträger hängenden 
der L'iiterkeh h iM'rherförmig. fleisrhi|;, Kiaii/ciii!. Teiltrücliten ; die je 5 Rippen der Teilfrüchte 
granatrot. ^eht dIk'H in einen fleischi;;-!' .in - scharf vorspiingend und wellig gekerbt, keine 
artigea, f Oni- bis achtteiligen Kekh fiber. In der i (Jelstnenen. £Me frische Ffhuue bmitst vidricen, 
«Ukuch» * nute K Ms 8, somt taUiciche, an MInsenriB erinneniden Gerarh, der beeonders 
aehar lachrote, etwas wi>I!i<!i' binfnlliiri' Hlunicn- fx'i feuchtem und warmein Wetter Ix-nierkbar 
blütter. Zahlreiche Staul)^t lali«>. bei der f:etüllten ist. Das >;eti<>i knete, iiu zweiten Jahre zur lUüte- 
Fnrin ineisi in Blumenblätter umgewandelt. Der zeit s:<'sanimfdte Kravit ist L'erucMos. « ittwickell 
falschuuterstandipe Fruchtknoten durch eine aber mit Kalilauge verrieben jefien für die 
Querwand in i' Ktagcn geteilt, die untere mit 2, frische und besonders welkende Pflanze charak- 
höchstens 6, die oltere mit 4 bis 8 Fächern. Die teristiKchen Geruch nach Mäuseurin. Anwendung 
Frucht fast kugelrund, undeutlich kantig, bis als schmerz- und krampf stillendes Mittel bei 
12 cm im Duri hniesser. hart, iederartitr. idx'ii Kcurldiu-ti-n . Hustenreiz, Asthma. Neuralgien, 
von einer lederigen, tünfzahnipen, 1 cm weiten Krbreiben usw. f. marulatum enthalt in allen 
Kelchröhre gekrönt, außen rot, innen gelb. Teilen, lH'^oIlders in <len Früchten zu 0.05 bis 
Zahlreiche Samea. Sowohl die Stamm«, Ast> 0,1 an Apfel> und Kaffeesiore gebunden die 
wie Wnrtelrinde, von wildwachsenden oder als tehr giftigen Alkaloide Coaiin (C,H,.N, fiflssig, 
Obstbäume nicht nu^hr verwendbaren Bäumen ein «-Propylpiperidin. wirkt lähmend auf die 
geerntet, dient iinli r Arzneikunde als Ifaiidwurm- Endplatten der motorischen Merveii. in i;riili»'n 
mittel und Ad>triiifreiis, die Wirkung als Band- (ialxu tutendi. Mi i ii \ icon iin |(.',H,5.N. wirkt 
Wurmmittel U-ruht auf dem (iehalt an Alkaloiden lähmen»! wie t'urarei, 7-4'onicein ((',11, »N, 
(etwa Ü,5"ot. .\m wirksamsten ist «las Pelle-, kommt in Rohconiin vor. S4'hr giftig». Con- 
tierin i'unirin, Granatonin, (',11,4X0), da- hydrin (C,H„N(», das Hydroxvldenvat dea 
neben Isopelletierin ((",II,jXO), l'seudo- ("oniin«. ist weniger giftig als ktzteres) und 

S)ell. tieriti ( N-Methylgranat(»nin, (',II,iNO). l'^-eudncimhydrin ({\H,.NOl4 Von den 
ilethvipeiletierin (('»lij-.N» ». isomer mit zaiilreidien ähnlichen Doldenpllanzen ist der 
Methylgranatolin) und Isoineth ylpelletierin Schierling leicht durch den Mangel an Haaren, 
(UHli^fü, isomer «iem liiethylpelietierin). l>er | durch die hohlen Blattstiele und durch die wellig 
Gerbttoffgehalt der Rind« beträgt 22 Ms 88°;. 'gekerbten KefeB. die »Ibet bei ganz jungen 
Friil'. r \v:uen iielw ri der Pkiiidf.( orte.x (Iranati, Friii Ilten wahrzunehmen sind, leicht zu unter- 
aut h <iie Bluten, Flu rc- t iranal i und die Frucht- scheiden. — Verwechslungen des Schierlings 
schale, Cortex (iranati fructus im (e brauch, sind die llunilspetersilie. Gleiße, auch 
Umbelliferen. 'Aü dieser Familie zählen Gartenschierling genannt, Aethusa Cyna- 
eine Anzahl sehr giftiger GevÄchse. Conium pium L.. ein auf Aeckern. Schutthaufen, aii 
maculatum L. (- Cicuta maculata J-itn.), der Wegen und Hecken sehr verbreitetes, ein- bis 
gefleckte Schierling, ein zweijähriges, im | zweijähriges Unkraut mit spindelförmiger, wenig- 
ganzen mittleren Kuropii lo luii, FluÜufern. ästiger, gelblichweißer Wurzel uml aulreclit, 
Wegzäuuen, auf* Schutt häutiges Unkraut, wird buhKUi, knotigem, stielrundem, rilligeiu, kahlem 

fltroclmet als Herba Conii, Schierlings- Stengel. Die Blätter Ix-iderseits, Wsonders unter- 
raat, noch hier und da mediiiiiisrh verordnet. , seits starlt gUbiiend, oberaeiu donkekrin. unter- 
Die Wnrxel fleisehig lioltif, weiBHch, spindel- ' seits heDgrfin, zwei- Ms divifaeh fiederteilig mit 
förmig, mit ziemlich stark abstehenden Aelien- kleineren, eifiirmieen, ficderspaltig eiiij;e>(liiiitle- 
wurzeln. Der Stengel bis 2 m hoch, aufrecht, nen Biattchen, bis 2'» cm laiiK, du unteren 
stitlrund, iti den ol)eren Teilen schwach gerillt, gestielt, die oberen aul liuiclichen, randbäutigen 
mit Ausnahme der Knoten hohl, bläulich bereift, . Scheiden sitaend. Das charakteristische Merkmal 
am (irunde rotbraun gefleckt, kahl und stark liegt in der kwien, hellen, mit papilli>sen Aus- 
verästelt. Die Blätter kahl, etwas glänzen<l. ol)er- stülpungen versehenen Spitze, in welche aicb die 
seits mattgrfln, unterseits etwas heller. Die freiendenden Randnerven hineinziehen. Die 
grundständigen Blätter breitei(.»rmig. dreifach Hülle lehlt ; das iliilirhen halbiert, dreiblättrig, 
gefiedert, über 20 cm lang, die Blattfiedern die liru-alen Blättchen länger als die Dühlcben, 
erster und zweiter Ordnung gestielt, dritter herabhängend. Das Kraut unterscheidet sich von 
OrdniuiKaitaend; nach der Oj^Ue des Stengels, der Uartenpetersilie durch dea bereiften Stengel, 
sn die BBltter inner Ideiner und weniger ver- 1 schmalere Bfatttii|rfel und den widrigen, nnaa- 
zweigt. .leder Zipfel und jeder Zahn geht in ein genehmen, nicht gewürzhafteii (I. rml!. Um Ver- 
teines, häutiges Lappchen aus. Der Blattstiel wechslungen zu vermeiden b;iue man nur die 
last so lang als die Blätter, hohl, am Grande I krausblättrifie Varietät der Petersilie an. «iifrig. 
mit einer häutigen Scheide versehen und an der — Cicuta virosaL. (= Cicutariaaquatica l.am., 
oberen Seite rinnig vertieft. Die Bitten in Zipfel- Sium cicuta Vest.), der Wasserschierling, 
oder achselständigen, zusammengesetzten. 12- bis eine in Sümpfen, tiräben, an Bächen, Teichen und 
2(.>-zähligen Dolden. Am (iriimle der Didrle eine Flußufern durch ganz Nord- und Mitteleuropa 
atis 2 bis vielen leicht abfallenden, eirunden und Nordasien häutige, ausdauernde, bis 1,6 m 
bis lanzettfi>rmigen Biättchen gebildete zurück- hohe aufrechte Pflanze. Für C. viiosa ist charaJt- 



Digitized by Google 



Heil- und Giftitflanzen 



271 



teristiaefa der kurzer übenförmige, fleiBchige, weiß» 
fi^Ibe, 6 Mt 7 em hnge, hohle und dnreh 

Quenriin<If' in vidi' klfiiic Kiimniprii geteilte 
Wurzeistotk. In (iicM'ii Kainiiurii ein autiings 
wMtt, »päUT gelbwiTilfnciiT stinkender Saft 
tathUt a*s wirk&ame, sehr giftige, harzartige 
Cientoxin). Der Stengel aafredit, stielrund, 
ait gestreift, hohl, an den Knoten geschloiaen, 
hhl, QDten rötlich angelaufen, oben grfkn und 
Bach aufwärts vielfach verästelt. Die Blätt<T 
VKh'sel.ständig, die grundständigen etwa bis 
IDem lang, im Umfange lünglich-lanzettfürmig, 
mi> bii dreifach gefiedert, hochgrün, kahl, 
m Bnd» koorpelig, wimperi^ scnarf. Die 
FiiMlprstärke zwei- bis dreiteilig, die Fieder- 
stückchen lineallanzettlifh. spitz, stharf gesägt, 
die Sä|:i'7.,ilino lauten in eine weiüe Spitzt* aus. 
Das Endblättchen <ireit«ilig, die S«itenblättcheu 
meist zweiteilig, das xinterste Paar eestielt. 
Die Stengelblätter kleiner und nach oDen zu 
einiarher gefiedert, mit drei-, zwei- oder einzSh- 
lism Blättchen, die Fieilerstin kchen scliinal« r. 
spitzer. Die grundständigen BUitter mit langem, 
bUem, die Stengelblitter mit kurzem, unten 
lnuhig<fl6haidigem Stiel. Die Biaten am Ende 
der Arne in ziemlich grofien, znaanmengeeetzt«), 
vielstrahligen Dulden. Eine Hölle fehlt, die JIöll- 
rhen vielblättrig. Der Kelchrand f ünfzähnie ; die 
Blumerikrone fünf blättrig, die Blunu-nkronblätter 
veiß, an der Spitze einwärts gebogen. Die Frucht 
fast kugelig oder eiförmig, seitlich zusammen- 
{ladrickt, jede Teilfrucht mit 5 langen Rippen, 
II Jeder Furche ein etwas vorspringender Oel- 
Itnemen, auf der flachen Seite zwei. Xeben ilem 
Cieatoxin das Alkaluid Cicutin. Das Kraut 
vnde frdMT ähnlich dem Schierlin^skraut ver- 
«Ndei — AAthriaeut zilveatris L. hat 
prieflen, nnteneits rtriflmirinn Stenge), drei* 
und mehrfach gefiederte, 15 ni« 20 cm lange. 
eUnzende, am Hände und den Nerven behaarte 
Blätter, die Blättchen eirund-länglich, s])itz. 
üaderspalti^, die letzten lineal-lanzettlichen Seg- 
Mte endigen mit einem sehr kleinen, etwas 
dnrrli<irhtig erscheinenden, schwach papillös 
«usgfbildeten Stäche Ispitzchen. Die unteren 
Blätter gestielt, ilie (il>nren auf ihren Scheiden 
ätzend. Eine Blutenhülle fehlt, die Iliillchen 
rildlriebt halbiert, fünf- bis achtblättrig. — Bei 
ChMrophylluni bulbosum L. ist der Stengel 
bU, Mnstrrifif , aber nicht gerieft, rotgefleckt, 
unten «teifhaarig, oben kahl; die Blätter sind 
t#il< behaart, gestielt, mehrfach gefiedert, die 
Bfättchen fiederspaltig, mit lineallanzettlichcn 
Zioteln. Der schwach weißlich aussehenden ver- 
butnismäSig kunMl Spitze ist ein Polster von 
ßiipUen anf^setzt, in welches ein ziemlich 
«ges Haar eingesenkt ist. Die Hülle fehlt oder 
ist einblättrig. — ("haeroph vlium teniulum 
L, der Taumelkerbel, gleichfalls an Zäunen, 
in Heekm und Gebüschen durch ganz Europa 
abreitet, besitzt aufreebten. Ins S) cm iiobtti» 
fön Rrieiften, markigen, unter den Gelrakm 
"■diekten, in seiner ganz<>n I/inge purpurrot 
nfleckten. behaarten Stengel und Ijeiderscits 
Maarte, unten (l((p|H^lt, oIku <lreifach fieder- 
«Iniittige Blätter. Die BLittstiele der Stengel- 
blätter scheidig, oborseits rinnenförmig, mit 
klncn Haaren besetzt. Die Blüten in sechs- bis 
WWfstrahligen, flachen Dolden, meist ohne Hülle, 
die Hallchen sechs- bis ai litlilutrrig. Die 
Fracht länglich, seitlich znsammen^ieitrückt, der 



Fruchtträ|;er zweiteilig, frei. Die Teilfrüchtcben 
mit 5 gleichen, flaeheo Rippen, in de« Ftarebm 

je ein Oelstriemen. Schwachgiftig. 

Loganiaceen. Von den verschiedenen sehr 
giftigen Strychnosarteu hat nur der Samen 
von Str^chno.s nux vomira L. als Semen 
Strychni, Nux vomica, Brechnuß in d«B 
Arzneibüchern Aufnahme gefunden. Strychnos 
nux vomica ist ein niedriger Baum mit gegen- 
ständigen, kurzgestielten, eiförmigen, bis 10 cm 
langen und bis 7 cm breiten, von 3 bis 5 Haupt- 
nerven durchzogenen, schwach zugespitzten ooar 
stampfen, ganzrandigen, kahlen, last lederart^jn 
Bttttem nid Ueinen wuBlichen muten in end- 
ständigen, aufrechten Trugdolden, heimisch 
in Vorderindien, auf Ceylon, in Hinferindien und 
Niirdanstralien. Der Fruchtknoten aus 2 Kar- 
pellen und durch eine mediane Lingsscheidewand 
in 2 Flelwr geteilt; in jedem Fadw zahlreiche 
Samenanlagen, von denen aber nur 1 bis 2, 
seltener bis zu 5 zu Samen ausgebildet werden. 
Die apfeläluiliclien kleinen Bt'erenirii» dt.- } lii-.'icm 
dick, außen glatt, L'rüngelb. sie l>ergen in einem 
sehr trockenen, gallertartigen, weißlichen Fracllt- 
flaisdi die im reifen Zustand scheÜMnföimicen, 
annfthemd kreismnden, 2 bis 2,6 em breiten, 
bis f) mm dicken, grangrünlichen, seidenglänzend 
Ix'haarten, getrocknet innen sehr harten und 
hornartlüeii Samen. I^j'fztere finden in Form 
der Tinktur, des Extraktes oder des in ihnen 
enthaltenen .\lkaloides Strychnin ge^n 
Rückenmarksleidcn, Lähmungen, Impotenz. \er- 
dauungsbeschwerden, Uebelkeit und Krbrecheu 
während der Schwangerschaff. Trunksucht, bei 
chronischen Magen- und 1 )arinkatarrhen Ver- 
wendung. Brechnuß ist ein starkes Gift auf das 
ROekenmark nnd die Herztätigkeit, größere 
Dosen eneugen Starrkrampf, Kontraktion der 
sämtlichen Skelettmuskeln und führen den Tod 
herlx'i. Von den bis zu 5"„, durchschnittlich 
2,ö bis S'ju in den Samen enthaltenen Alkaloiden 
Strychnin (C|iU,,X,0,) und Brucin (Ca)H|g- 
N^O«) ist leteteres weniger giftig nnd weniger 
wirksam, sonst sind Wide physiologisch smw 
ähnlich. Von weiteren IVstandteilcn ist nur das 
in geringen .Mengen vorkommende Ghikosid 
Loganin zu nennen. — Aus den Rinden verschie- 
dener südamerikanischer Strychnosarteoa, 
untwr diesen iiauptattdilich Strychnos toxifera 
Sehomb., Str. Castalnaeana Weddell und 
Str. Crevauxii Q. Flüch. bereiten die Indianer- 
stämme dos tropischen Südamerikas starkwir- 
kende. Curare benannte Pfcilgifte, welche auch 
vereinzelt in der Heilkunde gegen Starrkrampf, 
Epilepsie, Strychninvergiftung verwuidiiM fm- 
den (vgl. den .Anhiing zu diesem Artikd „Pfeil, 
gifte und l'Iei lg if t pflanze n"). 

Solanaceen. Die Familie der Nacht- 
schattengewächse ist reich an starkgiftigen 
Heilpflanzen. Atropa belladonna L., die TolU 
kirsciie,eineau8dauemde, bis 1,8 m hohe Pfkn», 
lirimlseh in schattigen Bergwäldern üfittel- und 
Südeuropns. Vorderasiens und Südamerikas, lie- 
fert die medizinisch vielfach verwendeten Bella- 
donnablättor, Folia Belladonnae, und die 
zurzeit weniger nlninelüidie Belladonna' 
Wurzel, Radix Belladonnae. Die Wurzel 
s))ini!e]iririin;':-7ylindrisch, vielästig, fleischig, 
aniien scliniut,'ig weil! oder bleichgelb, ini.en gelli- 
lichweiß. Der Sieniü l kraltig, aufrecht, etwas 
kantig, dreigabeiig verzweigt, grün, oft rötlich- 



I 



Digitized by Google 



Heil* und Giftpflanzen 



braun; die Blätter piförmig od«r eiförmig- 1 den Bl&ttem 0,3 bis 0,4% Daturin (ein Basen»« 
elliptisrh, spitz oder zugespitzt, bis über 2 cm I misch von fiO bis 70% Atropin, das übri^ 
lang, 1n drn Innern halbstielrunden Blattstiel Hyoscyamin, Srnpolamin usw.; s. tnit.T 
vt>r.srhniälert, garizr;indie. dünn, oberseits bräun- Atropa belladonna). Anwendung wie Folia 
iioh^rün, untersrits iitaui;rüii, die jüngeren IVIhtilunnae, besonders liei Asthma. — Hyos» 
reichlicher behaart, ilic alteren fast kahl. Bei cyanius niger L., das schwarze Bilsen« 
jedem ßbtipaar «ia^ «ine Blatt fast um die kraut, ein in allen Weltteilen, ausgenommen im 
Hälfte kleiner als das andere. Die Blüten hohen Xorden und den heißen Zonen vorkommen- 
einzeln, selten zu zweien, blattuinkelstÄndig. ge- des, weit verbreitetes, bis G() cm hohes, ein- bis 
Midi, njcki'iul; die Kr(KU' ^'loi kciitoriTii^, iiacli zweijähriges, gift iircs L'iikraut, «iic Stammpflanze 
unten gelbgrün, am KaiitU' braunviolett, der 6aum jiler in der Hoilkmidf vieltath verwendeten 
fünflappig, die läppen zusammengerollt. Diel Bilsenkrautblätter, Folia Hyoscyami. 
Frucht inmitten des füufteiüfien Keklws, «in« | Der Stengel einfach oder veiistelt, 'undeutlich 
kugelige. kirschgroUe, glioiend sebwam Beer» I fOnfkantig, hohl und wie die BBtter mit klel^ 
rillt vitilfitcni Saft und einer Anzahl kU'iner, i rigen, zottigen Drüsenhaaren besetzt. Die bis 
hellbrauiier Samen. Die ganze I*flanze stjirk , 30 cm langen, eiförmigen bis länglichen, £;rund- 
giftig. Die getrockneten, zur Blütezeit von wild- ständigen Blätter spitz oder zugespitzt, sehr grc»b 
wachsenden Hlanzen gesammelten Blätter und gezähnt, fast fiederspaltig buchtig, gellen in 
Wurzeln sind innerlich und äußerlich als den bis 5 cm lanpn Bl«tt«ti«»l öber. Die kleinen 
BornhitrutiL'-^nntfcl. Schlafmittel, Nervenmittel, Stengelblätter eiförniifr . ^itzciirl . lialbsfeiic^cl- 
Iwi A<thnia, Keuchhusten, Hustenreiz, Gicht, I umfassend und sch\va< li licrablaulenil, buchtig 
XetiralL'ien usw. j.'ebraiirh!irli. Alkaluid^'ehalt L'fzahnt und nieisi auf i»^er Blatthälftp mit 
der lütttrockenen Blätter und Wurzeln 0,36 bis 1 bis 4 großen, breiten, dreieckig-zngespitzten 
0,-10"„. An erster Stelle das Atropin ( = Da- Zähnen. Alle Blätter weicbhaarig, Klebrig-zottif, 
tu rin, CjjlffjNOj, optisch inaktives Tropas&ure«' schmutzig grün bis graugrün. Die Blüten am 
Tropin) sehr giftig, wirkt auf das periphere und I Stengel einzeln, achselständig, an der Spitze in 
das z«'ntrale Nerven '~ysiem, verursacht I..ähmung ein.scitswendiger Aelire und fast sit/eml. Der 
der nervösen Ilemuiuitgsvorrichtungen des Her- Kelch bleibend. krugl<iriuig, fünfzähaig, drüsijr 
zens, in größeren (iahen erregt es in hohem Grade l)ehaart; die Blumenkrone trichterförmig, am 
die Titigtetten des Gehirns wie kein anderes , Grunde schmutzig rotviolett, der Saum jelb 
Gift, verursarht Krampf- und TobsnehtsanftUe ; I und violett geädert. nn|:kirh fflnf lappig. Pnnf 
in der Mfdi/in liaiipts-richlifh zur Erweiterung Staubgefäße. Die Fnielit eine an ihrem MninHp 
der Pupille Myiliiatikuiii;. Firrier Hyos- hauchig erweiterte zwelfat henVo. nal * ineni 
cyaniin (('i^HjjNttj), Sconolamin (wahr- l)et'kel sich öffnende, muh Kelche fast v.dlit' 
scheinlich — Hyoscin, ('„H,,NU^), Atron- umschlossene Kapsel mit zahlreichen schwarz* 
amin ( = Apoatronin, t',:H,,NOj, wirkt nicht braunen, nierenförmigen Samen. Die gleichen 
auf die Iris) und Belladonnin (C,,H,,X(»,). Alkaloide wie bei Atropa belladonna, der Hyoscy- 
Danebcn t'holin, rhrysatropasRure. Leu- amingehalt soll mindestens 0,07 betragen, 
ka t ro ()a ^a u re usw. Alle 'IVopiiie - Aiiii|iin. Atiweiulun!: ahnlirli den vorigen mneilirh als 
Hyoscyamin ( 1-Tropasäure -Tropin), Bella- beruhigendes und schlafbringendes Mittel, bei 
do'nniti, Homotropin, Scopolamin usw. — ■ sind , Atmun^sb^'schwerden, gegen Hustenreiz usw., 
in der Wirkung gleich, die Abweichungen sind! meist in Form des Extraktes, iuiierlich zu 
quantitativer Natur. HvoscN'amin wirkt weniger ' srhmerzstil^den UmschlSfen, zu Einreibungen, 
aufrei.'eiid. di.MH wie Myos»"in und Scopolamin als Rauehiniftel 1)ei A'-thma ll^\v . Dii -^rtmck- 
wirkeii .>tarkei schlafbegünstigend. — Von neten HIaUer vnn Duboinia ni vup4>r(iides 
Patura stramonium L., einer ciniäliriei ii. R. Brown ( — Nntalaea ligustrina Sib.), einem an 
bei uns bis 1 m hoben Pflanze mit kahlem, der Ostküste Australiens, in Neukaledonien, auf 
krautartigem. unten einfachem und rundem, oIn'u Neuguinea wachs4>nden kleinen Baum von 4 bis 
gabeligem und kantigem, hohlem Stengel, hei- m Höhe, sind seit 1877 als Heilmittel im Ge- 
misch im südlirlien Kubland, an den l'fern und brauch. Sie enthalten bis zu etwa 2,3 °ü die .\lka- 
sielliili de^ Kasjiisrlien und Sihwar/en Nfeeres, luide Hyoscyamin, Hyoscin und Pseudo- 
aul Schutthaiiien in last allen Weitteili n ver- hyoscyamin; das frühere Duboisin ist ein 
wildert, sind die Blätter — Stechapfelblai ter. Gemenge dieser 3 .\lkaloide. Anwendung wie 
Folia Stramonii — medizinisch im (iebraucb. : die vorigen als schlafbrineendes und beruhieendee 
Diese bis 20 cm lang, breiteifßrmig, eilanglieh ! Mittel «sw. ~ Scopolia earniolica JaqviB 
bis lan/etlüi Ii, fa<t kahl, obors<»its d\inkeli.'riin. ' ( Sc. atropoides Bcreht. und I'resl., Hynsr\-amus 
unten heller, ungleichbuchtig gezähnt (die f:toüi»n ; .Scopolia L.), die Toilwurz, eine kahle, auf- 
Lappen mit noch 1 oder 2 Zahnpaaren), am i rechte, 40 bis 60 cm hohe Stauile. heimisch im 
Ende zugespitzt, nach unten keilförmig oder fa^t östlichen uud südöstlichen Europa, auf den 
herzförmig in den walzigen, oberaeits gefurchten ' Ostalpen, den Karpathen und den anadilieBendeii 
Blattstiel übergehend. Die Blüten kurz gestielt, (n'bieten, hier uml da in Bauerngärten gezogen, 
einzeln in den Stengel- und Astachsen. Der Die Blätter — Folia Scopoliae, Scopolia» 
Kelch fünfkantig, bauchig-röhrig, fünfzähnig ; ilie blitter. A It -i t zei kra ii t — gleichen im .Xus- 
Blumenkrone füiiflappig, trichterförmig, weiß, scheu den lk'Ua<ionnabtättern ganz außerordent- 
viel länger als der Kelch, mit gefaltenem, fünf- lieh, sind schmal-länglich, nach oben breiter, 
zähnigem Saum. Fünf Staubfäden. Die Frucht , oval-länglich bis breit*huizettlich, in den Blatt- 
eine in ihrem ol)eren Teile zweifächerige, am stiel verschmälert, bis 18 cm lang, ^anzrandig, 
Grunde vierfächei i^'e. auLSen init /ahlieii heiL kali!. dünnhäutiL', lielk'rün, ohne weiße l'iinkie. 
st.irkeri Stacheln vcrM-heiie, etw.i waliiuligfuik' l>a> beste Erkeimungsmittel der getro« kneten 
Ki[i . I Die zahlreichen Samen (früher gleich- Blätter gegenüber den Bclladonnablättern sind 
falls gebräuchlich) schwarz, nierenförmig^ In die Früchte, die sich zuweilen in der Droge finden. 



Digitized by Google 



HflO- und Giftpflanzen 



273 



Bh Snp. earniolica ist die Frucht eine mit 
DKfeBlaofsjn-ingende, fast kugeligre, zweiflcherige 
bftel von 1 cm Durchmessi r, nmi doni hcTl- 
grtBcn, dünnen, vergrößerten Kelche voll- 
stiLndig eingehällt. Die zahlreichen Samen hcll- 
Innn, etvas nierenfönnig, höckerig. Gesamt- 
äWoidgehaJt an Hyoscyamin und vielleicht 
Wjmän und Atropin O.'lS hU 0,60%. An- 
Mdnuf ähnlich den liclLuiniinabllttern. — 
Ab Weitere Giftpflanze ist iimli iler Tabak, 
Xifotiana tabacum L., anzuiiihren, eine bis 
2 m hohe einjährige Pflanze mit einfachem, wenig 
tteristeltem, drüsig behaartem Stengel, deren 
^ter früher vereinzelt auch medizinische 
Varwprj!t]i fanden. Die Pflanze enthält in den 
nnlermeniierteu Blättern zu 0,6 bis b% das 
.Ubloid >'icotin fC,,H,40t), daneben Nico- 
ttin (C„Hu|Nak Hioo timin (CatHuNt)» beide 
fHissie ancT das kristalUiiarte rTieotelUv 
(C,.H.O,). Näheres nb(>r düi Tabak I. in dem 

.\rtikel „GfHu tJnii ttel •. 

Rtibiaceen. Eine Anzahl fast ausschließ- 
lirh kultivierter Cinrhonaarten, an erster 
Stelle Cinehona succirubra Pavon und 
Taiiatitcn, ursprünglich heimisch an den Ost- 
attiaten de« nördüchen Teiles der sfidameri- 
bnitcnen Kortlilh'nn (in Kohnnhitn. Ekuador, 
IWn, Bolivien, in KKXJ bis 341MJ ni Htihe^, kul- 
tiviert hier, besonders alMT in Britisch-Indien, 
«d Ceylon and Java. ieiMrin Weetindian. Wett> 
alriki asw., tfnd die lieferaaten der |Aanna- 
VQtisch reichlich verwendeten Chinarinde, 
Cortex Chinae (Cortex Cinchonae). C. 
SDcrimbra i-t » in ininit rurüner, hoher Ikum mit 
dkiiter, umfangreicher, kugelförmiger Krone, 
die Blitter oft sehr groB, eiförmig bis breit- 
tOiptisch, am Grunde kurz in den Blattstiel ver- 
scbmilert, oberseits dunkelgriln, kahl und fast 
eliDiesd, untcrseits iiiatt^'riin, schwach flaiini- 
Wi^, alte BUtter oft blutrot, die Kebeublätter 
ziemlich groß, länglich, stumpf, schmMh Miaart, 
früh abfaOend. Dia Blüten c;ro£, RManiiati, in 
p^oBen Rispen an den ZweifcaMen. Von den swei 
'(l-r-ortcn der Rinde, der Fabrikrinde 
ainl der Drogistenrinde, stammt die erstere 
von verschiedenen Cinchonaarten und dient 
ansjchließlich der Chininbereitong. Unter Dro- 
(nstenrinde, der pharmaientiBeh allein snilssifen 
Wire, ist nur die Rinde von der in Südn^^icn 
knhiTifrten C. succirubra zu verstehen. ( liina- 
rinde wird innerlich a!-; h'ii bermittel, kräftigendes 
Uttel, ]ifagenmittel, als ätj^tikum bei Diarrhöe, 
innere BIutanfHl, mßerlich zu Zahn- 
r, Gurgehrasier nnr. verordnet Chinin 
ElaotipTretische nnd antiseptiBche Wirkung, 
ts ist ein spezifisches Gift ge^ren die niederen 
Ori?ani«men ^Plasmodien), welche die Wechsel- 
lieber, die Malariaerkrankungen verursachen. Chi- 
UQ erniedrigt die Sluttempefatar und «etat im 
KervHtsjitaB die Bm^barlnil herab, lokal wirkt 
■ leicht reizend. Kultivierte Rinden zeigen 
•Un .\lkaloidgehalt von meist bis 9%. tninde- 
«ens aber ö'.,. der Gi>halt steigt selbst bis auf 
1^ /'».Neben dem Chinin (Ck,Hj,N%Oj, das thera- 
jwtiseh wichtigste Alkaloid) da.s Chinicin 
(» Chiaotoxin, isomer dem Chinin), Chini- 
mi f— Conchinin, C,«H,4NiO„ stereoisomer 
mit Chinin), Cinchonin (C„llj5N,0), Cin- 
«hnnidin (C,»HijN,(>) und die 3 isomeren Cin-j 
chntin, ( inchamidin und Cinchonamin. 
Neben diesen wichtigeren Alkaloiden noch Pari-' 

HADdwönerbuch der NalturwU»eiucliafl«a. Band V, 




I ein (CmHmN|0), Homocinehonidin und eine 
I Anzahl anderer. — Ein neueres Ameimittel, die 
Johimberindc, Cortex Yohimbe, stammt 
I von Corynanthe Yohimbe K. Schum., 
einem in Kamerun bzw. Westafrika heimi- 
• acben, 10 bis 16 m Iwlien Waldbaum. Die Bind« 
kommt in bis 75 cm langen, mehr oder imalgar 
eingerollten, 7iini Tri! am )) flachen, 2 bis 10 mm 
dicken, rütlichbrauiicii .Stücken in den Handel. 
Sie enthält verschiedene Alkaloide, das wich- 
tigste ist das Yohimbin (C„H,oNtO«, kristaUi« 
niieh, sehr giftig, der Methyiester der unwirk- 
samen und ungiftigen Yohim boasäure), cerOhmt 
als ein den Geschlechtsbetrieb steigerndes und 
lok.il uin injtfindlich machendes Mittel. Von Ix'- 
^leitenden nichtgiftigen und unwirksamen linsen 
ist nur das Yohim benin (CmHmNsO,) näher 
bekannt. — Uragoga Ipeeaenanha Baülon 
(« GephaeU« IpeeMuanha Willdenow. Psycho- 
tria Ipecnciianha Müller .\rg. s. StocW), eine 
kleine halbstrauchartige Iflanze mit unter dem 
Boden krifchciiden, knotig-gejjiicdcrten, holzigen 
Stämmchen, vierkantigem, einfachem oder wenig 
verästeltem Stengel und gegenständigen, kurz ge- 
stielten, verkehrt-eiförmigen, ganzrandigen Blät- 
tern, wildwachsend in feuchten, schattenreichen 
Wil'liiii Südbrasiliens (haupt-sächlich im süd- 
westlichen Teile von Matto Grosso, ferner in 
Para, BaUa, Amazonas, Rio de Janeiro, San 
ftado uw., nriaehen 8 tua 22* sildlichar Braite), 
lett rinigni Jährm audh auf der ttataüwlMB 
Halbinsel in Kultur. Medizinisch gebräuchlich 
sind die getrockneten, hm hsieiis ö mm dicken, 
bis 15 cm langen, wnriufririiiig gekrümmten, an 
den Enden etwas verdünnten Wurzeln, weldw 
außen durch zahlreiehe, dicht aufeinuidar 
fn)i.'< iido rinul liehe Wülste der meist graubraunen, 
oft S( liwarzlichbraunen, hier und da bis auf den 
Ifulzkürper eingeschnürten Rinde eigentümlich 

feringelt-knotig erscheinen. An Alkaloiden in der 
Unde bi8 4% Enietin rdas Kinetin des llanddl 
ist kein ainWtlicher Körner, In-steht aua dm 
amorphen Cmetin, c^.lUt-Xj' '«^ breciheMn»» 
gend, dem kristallinisrhiii Cephaelin, C^fl^ 
NjO« und dem kristallinischen, nicht niher 
untersuchtoi Psychotrin); daneben die gluko- 
sidische Ipeeacuanhasäure. Verwendung der 
Wuntel in kleinen Gaben innerlich als auswarf» 
beförderndes und schweißtreiliendes Mittel usw., 
als Spezifikum gegen die Kühr, in großen Gaben 
als Brechmittu (la dieMn Gabtmueh jatak 
veraltet). 

Lobeliaceen. Von der in den östlichen und 
nüttleren Vereinigten Staaten von Kocdamarika 
einheimischen und in Newyorkund Maffiaehttseii 

kultivierten cinj;ihrif.'(n Lobelia inflata L, 
werden die getrockneten, gegen Ende der Blüte- 
zeit gesammelten oberirdischen Teile bei asthma- 
tisdun Zuständen ab Betäubungsmittel, als 
sch w eiPtre l brodes und auswurf beförderndes 
tel verwendet. Der bis (10 cm hohe Stengel fur- 
chig-kantig, wellig ästig, markig oder auch hohl, 
im unteren 'J'i'ilc ott rutvinliii (ind licsoiiiiers 
an den Kanten zottig-rauJihaarig, oben fast glatt. 
Die Blätter wechselstandig, einfach, bis t cm 
lang, im unteren Teile de Stengels länglich, 
stumpf, in den Blattstiel verschmälert, im obem 
Teile allinahürh klriuer. cifrirmig bis JanzettUch, 
sitzend, alle unregelmäßig kerbig-gesägt, beider- 
seits zerstreut behaart. Der BlOtenstand eine 
einfache, ainseitswendige, «nd- oder achael« 

18 



Digitized by Google 



274 



Heil« und Giftpflanzen 



ständipt» Traubo. Die Blüten gestielt, fünfzälilip, 
von fiiH-rn spitz eiförraippn Vorblatt«« u't'tra<;»ii, 
die Kekhabsclmittt' liri<Til oder pfriciuliili und 
»bstehend. I^ie Krono wi<iülirh oder hcllbiäulich, 
SWsUippif, die ()b«^rlipp« bis auf den Urund 
gespalten. Die 6 SUubfäden im oberen Teile 
miteinander verwachsen ; der Fruchtknoten unter- 
st.iiiilijr, zwr'ifäfhrri^' ; dir' Kapst'l braun, iuif- 
geblasni, last kuf^dig oder vcrkohrtH'idprmif^, 
violsaniig. Das Kraut enthält etwa <i,25% 
Alkaloide, darunter das wirksame Lobeliin 
(C„H3:,N0,[?|), an Lobelfauinre gebunden, ein 
»ehr frittifrci Korpor, wirkt in kleinen (jal)on wie 
Nikiitin, in gru|j«Teu wie Atronin. verursacht 
Spt'ii ii. Illuü, LTel)eikeit, Erbrcclien , Durchfall, 
liihmung des Zentralnervensystems usw. 

5b) Glukoside führende Pflanzen. 
Glvkoride Bind meist lariBtalliacrbwe 
und in Wasser meist lösliche Substanzen VOn 
bittcrem Geschmack, welche unter dem Ein- 
fhiB eines Fermentes oder beim Kochen mit 
verdünnten Säuren oder Alkalien, zuweilen 
schon beim Kochen mit Wasser leicht in 
einen Zucker und einen oder mehrere andere 
Steife Fenehiedener Art geiptlten «erden. 

Farne. Von Dryopteris filix mas (L.) 
Schott Aspidiuni filix nuis (L.) Swartz, 

Nephrodiuni filix mas Mirhaux, Polptichum 
filix mas Roth, Pul\'podium filix mas L.) ist der 
von den Wurzeln, .Spreuschuppen und abgestor- 
benen älteren Teilen befreite Wurzelstock mit 
den daransitzenden Blattbasen, die Farn» 
Wurzel, .rohauiiiswurzfl, Rhizoma Fili- 
cis als Bandwurmmittel sehr geschätzt. Eine 
gesellschaftlich wachsende, bei uns sehr häufige 
MMdauernde fiergpUanse, in Wildern und Ge- 
bttoehen durch fast ganz Euro]», einem Teile 
Asiens, in Nordamerika, Mexiko, in den (lebirpen 
Sädamerikas usw. Der Wurzelstock fast flach 
im Hoden hinkriechend, schief, bis viO cm lang, 
bis 6 cm dick, auf allen äeiten von schwarz- 
bnunen, absteigenden Wursetfasem und dit ht 
gedrängten, iKigenformig gekrümmten, aufstei- 
genden, etwas zusanimenge<lrückten, zahlreiche 
rostbraune Spreuschuppen tragenden Wedel- 
basen Ijedeckt. Die jiiiifieii Blätter schnecken- 
artig eingerollt und volüg von Spreuschuppen 
umgeben; die Wedel bis 1 m hing, dopoelt ge- 
fiedert, im UmriS bntettlich bis länglicn-lanzett- 
lieh. Die einzelnen Ficdern sehr kurz pestielt, aus 
breitem (Jrunde lineal-Ianzettiich; die Fiederc hen 
sitzend, länglich-lineal, kcrbig-sägezähnig, ge- 
trennt oder am Grunde verwaciisen. Auf der 
Unterseite der letzteren zu beiden Seiten der 
Mittslrippe zweireihig angeordnet die Frucht- 
hiufchen. \n Glukusiden sind zu nennen: 1,5 bis 
2,5% Filixsäure oder Filicin (CjjH„ü,,), 
Albaspid in (t'jsHaiO,), As nid in (C,jII„Uj), 
Filmaron (('4,llj«' >,«) und Fla vaspidinsäu re 
(CmUmÜ,), alle Phloroglucindcrivate. Ferner 
etwa 10% Filixgerbsäure, Jiarz, Zucker, 
fettes und itherisehes Oel usw. 

Araceen. Arnm maculatum I.., der 
Aronstah, eine ausdauernde giftige Staude mit 
weißem, fleischigem, rundlichem, knoUigem, 
kaum walnuUgrolkun Wurzelstock und auf- 
leehten, langgestielten, soieü-pleilfürmigen, ganz- 
tandigen, ghinzenden, kahlen, grünen, braun 



gefleckten Blättern. Heimisch in schattigen, 
etwas feuchten I-iubwaldern in Mitteleurnpa, 
von Xorditalieii bi- Skandinavien, ller Bluten- 
stand von einer griinlichweilk^n, oben kapuzen- 
förmigen, unten zusammengerollten, welkenden 
Scheide umgeben; die Blüten einhäusig, ohne 
Blötenhfllle, dicht um den von der Scheide um- 
si li!ns<i rien fli'iscbifren BiütenkollKT aiiL'> "r<i)i> t, 
dessen verdii kle, gelblich bis dunkehote, nackte 
Spitze aus der Scheide etwas hervorragt. Di« 
weiblichen BiUten an der Basis des IColbens, die 
raSnnliehen in geringer Entfemunr darflb». 
Zwisrlien ilen männlichen und weiblichen BlQten 
und (ilnrhalb der letzteren einige steril gewordene 
Blüten von haiirformiger (lestalt. Die Frucht 
eine fleischige, eiförmige, fast erbsengroße, ein- 
fächerige, rote Beere mit 1 bis4Samen. Diefrtsdie 
Pflanze besitzt in allen Teilen, besonders in der 
Wurzel und den Beeren ein giftiges Saponin, 
das der getrockneten Pflanze fehlt. Früher 
war der Wurzelstock als Tubera s. Kadix 
Ari, Radix .\ronis effisineli. — Acorus 
ralamui L. {= Acorus aromaticns üilib.), 
der Kalmus, erae ausdauernde, bis 1,2 m hone 
I*flanze der gemäßigten Klimate drr tranzen 
nördlichen Erdhälfte, an Fluß- und iVu hufern, 
auf sumpfigem Boden, zuweilen auch in Kultur. 
; Der geringelte, horizontal kriechende, ver- 
I ästelte, bis mehrere Dezimeter lange, etwas hin- 
1 und hergebogene, frisch fleischige Wurzelstork 
' kommt getrocknet (geschält und ungeschält) ab 
Ka liiiu - Wurzel, Rhizorna Calami in den 
Handel. Er zeigt oberseits abwechselnd spiu- 
I dreieckige, etwas vertiefte Blattnarben, seithrh 
stellenweise die Ast- ud Srhaftnarben und 
Innteiseits die kleinen, kreisförmigen, vertieften, 
in einfachen oder doppelten, zii k7..ickartii:en 
ünien angeordneten Wurzeinarben. Die Blätter 
lineal- o^ler schmal lineallanzettlich, schwert- 
förmig, reitend, bis 1,2 m hoch, 5 bis 20 nun breit 
; Der Biatenstenge) bis 1 m hoch, etwas zusammen- 
gedrückt dreikantig, nach unten auf der einen 
'Seite blattartig, auf der anderen eine Rinne, 
aus der der schlank kegelförmige, endständige, 
etwas aufwärts gebogene Blutenkolben hervor- 
tritt; oberhalb des Kolbens läuft der Schaft in 
, ein langes, ichwertförmiges filatt aus. Der 
BiQtenkolben dicht mit zahheirhen BIflten be- 
setzt, (duK» Scheide. Jede Blüte mit (> grünlichen 
Hütlblättchen. 3 Staubfäden. l)er drei- 
fächerige oberständige Fruchtknoten mit 
(1er Narbe; die Frucht eine schleimige, 
sämige Beere. Im Wurzebtock bis 3.5 °o ithe- 
risehes Oel mit Asaron usw., .\corin (ein 
Bitterstoff ), Caiamin (ein .Mkaloid | usw. An- 
wendung wegen des Bitterstotfes und ties äthe- 
rischen Üeles als Magenmittel und Stärkungs- 
mittel. 

Liliaceen. Verschiedene afrikanische .\rten 
der Gattung Aloe liefern durch Eindicken und 
Eintroeknenlassen eines in ihren Blättern ent- 
haltenen Saftes die nu-dizinisch gebräuchliche 
Alo«^. An erster Stelle ist Aloe ferox Miller 
i zu neanea, eino ausdauernde, bis 6 m hohe FflBBS» 
'mit zahlreichen, rowttenf firmig angeordnetes, 
-itzen<ien, oft zweireihigen, stengelumfassenden, 
lanzettlichen, bi- tll) cm langen dornigen, dicken, 
fleischigen, .sattreichen Blättern und schön rot 
gefärbten, auf langem Schaft oder Stenßel in 
Aehren oder lYauben stehenden Blüten, heimisek 
'im tropuchen und subtropisehen Ahri^n, besoa* 



Digitized by Google 



Heil- und Giftpflanzen 



375 



ders im Kapland. Daneben Alot* africana 
JGBer, Aloe surcotrina Lam., u. a. Neben 
dar in DwitachUnd und Oestemieh phar> 
muntMi «Bbui luKssigen gUnModeo, so- 

ftaaiuitcn Kapaloi' kommt aus Wn^tinciien 
OMTon einigen verwaiulteii Alo>artPii gewonnene, 
hMptsarhlirh in England gebräucbbche matte, 
amannte BarbadoaJoe in den UandeL Andere 
HaaMmirtaB sind von gerincerer Bedentung. 
r»it* Vt'rwerniiiii'; i-^t in kleinen Gabi'n als Magen- 
niin. i. in i;rüt5<'rin als AbfQhrmittol unil als ein 
■iii M. [!-;tniati('ii hH-iiirilcriKit-; Mittel. Wirksam 
imi Jas bittere Aloin (ein Anthraglukosid) und 
(Iis Aloe-Emodin («Im dem EnStdiii laoraere 
T«hiiidiiDg). 

Knne medizinische Verwendung findet 
dif in ihren Früchten giftise l'.iti beere , 
Paris quatlrifolia L., eine bis 30 rm hohe 
ausdauemde Pflanze mit dünnem, kriechendem 
fuaJstock, hiufig in schattken Laubwäldern 
nA feuchten Waldungen tos Kttel- und Nord- 
furopa. "Der einfache Stengel zeig;t an der Spitze 
eitjeii Wirtel von 4 sitzenileii. elliptisi lu ii bis 
breit-eiiörmigen, zugespitzten. netznervigen 
Blättern. Ine Blüten einzeln, gipfelstün<iig, ge- 
itieit, iwitterig. Ein bleibendes, acht- bis zehn- 
tHÜges, sternförmig ansgelweitetes Peri^on, die 
iaSHen 4 bis 5 Perigonolätter kelchartig, hell- 
pfn, lanzettlich . «lie inneren 4 bis ö blumenblatt- 
artig, gränlirhgelb, linealiäch. 8 oder lü Staub- 
^äw, dem Grunde des Ferigons eingefügt. 
Dl» Rirhtrine f Iriichigg, viwoder fanfOdDeng«, 
UaaaAtranB Beera, von den 8 bis 10 grflnen 
Wfibpn'lpn Perigonblättorn umgeb'ii In jedem 
Flehe 2 hif 4 braune Samen. Die giftigen 15^'eren 
»nthaltt'n I'arist yphnin (<'mH,40,,, spaltbar 
ia Zacker und Paridin, C„tl»Oj. — L'rginoa 
■aritiasa (L.) Baker (= Scilla maritima L.), 
die Meerzwiebel, eine ausdauernde Iflanze, 
wildwachsend an den Gestaden <les Mittelmet-res 
bi- III (lif Vnrlander. l>ie ZwielH'l. Bulbus 
Scillae, .Meerzwiebel, .Miiusezwiebel, ist 
rnndlich-eiförmig, schuppig, durehsrhnittlichetwa 
UcBdickimd «banio Aoehtsuiraüan bia 2^ kg 
adhMrmd Ms 90 CHI ^fk, wlfd fii Hwlitt von 
Tt-'h rührigen Pflanzen gesammdft. 10 bis 20 
ri»ch fler Blüte erscheinende I&nsettllebe, zuge- 
spitzte, bis ül)er 30 cm lange BLätter, An tlem 
W bis 90 cm hohen runden Schalt in langer 
Ituba nUraehe kleine, weiSe, gelbUdw oder 
Mch rote sternförmige Blüten mit Kurzen, unten 
mit Anhängseln versehenen Brakteen. Das 
Pcrison s«>fhsteili«;; (> Staubgefäße. Die Frucht 
linglich, stumpf-ilreiseitig, gefurcht, dreifächerig 
vieUamig^^ die Samen flach. Phamumeatiscn 
B^iiiaduich aind noi die lerachnittenen, gotrock- 
■Haa mittleren Zwiebelachalen, nieht aneh die 
ä'ifirrtn häutigen und die innersten sehr fleischi- 
ger, und .sehr .schleimigen Hi-huppen. Die frische 
Zwiebel ratet die Haut und zient Blasen, dient 
nr Battenvertilgung ; die Droge findet innerlich 
>b Bemnittel, harntreibendea*. anawarfbeffir- 
•Iwadfs >fittel und als Brechmittel .Vnwctiflting. 
Das lirk-same Prinzip ist das Seillitiixin (ubt 
Karke giftige Wirkung auf das Herz aus ), weitere 
Bwtandteife sind Sei Hin (ein reizender Stoff), 

illipikrin (harnt reilM iid)^ Sisiatrin (Kohlen 
lijdnt^ Traubenzucker usw. — Convallaria 
■•jahs L, das Maiglöckchen, liefert in den 
Blättern untl Hinten eine in neuerer Zeit Herz- 
ieidea und Wassersucht gerühmte Droge, llerba 



Convallariae, Maiglöckchenkraut. Die 
Pflanze findet sich bei uns in Laubwäldern und 
sdtattig«n Uainon. Ans den Endtiioben des 
krieebmden Wanebtoekes entspringen 2 bis 8 

langgestielte, bis 20 cm lange und bis 4 cm breite, 
ellipti.sche, zugespitzte, in <ien Blattstiel verlau- 
fende, ganzrandige, etwas längsfaltige, oberseits 
graugrüne, unterseits hellcrfine Laubblättcr, 
welcne am Grunde den Schaft mit einer häutigen 
rötlichen Scheide einhüllen. iVr Blütenschaft 
einzeln, kahl, nackt, 10 bis lö < in lanj:, endet mit 
einer einseitswendif;eii . sechs- bis ;'.\vii|fblütipen 
i Traube. Die Blüten weiii, einzeln, gestielt, aus der 
I Achsel eines UdnenhiutigenDerkblattesentsprin- 
gend, nickend, ^hlriechend. Das Pcrigon kugelig- 
gloekU;, bia zur Hälfte sechsspaltig, die Lappen 
eimno, etwas ziige.-ijitzt und zurückgerollt. Sechs 
mit der Basis des Periguns verwacnsene Staub- 
blätter, ein dreifächeriger uberständiger Fruckt- 
I knoten, die Frucht eine drei- bis aeckssamigo 
I kugelige Beere. Als wirkaame Stoffe die CUiü»* 
side (iinvallarin und Con vallama rin, Istl' 
teres b»'<lingt die llerzwirkung. (jiftig. 

Smilacaceen. Kine Snülaxart Mexilnw* 
welche ist noch nicht näher bekannt, liefert 
die bei uns als schweiBtreibendes uid bintniiii- 
gendes Mittelgebräu rhliche Sarsaparillwnrsel, 
Radix Sarsaparillae. Von Sarsaparillwurzeln 
liefernden Smila.xarten werden genannt: Smilax 
medica Sihlechtendal u. Chamisso, Sm, 
syphilitica IL B. Kunth, Sm, officinalis 
H. B. Konth, Sm. papyracea Duhamel» 
8m. eordato-ovata Rteb., Sm. ornata 
Hook, fil., Mittel- und Südamerika. Von 
den verschiedenen zeiitralannrikanisrhiii und 
iiie.xikanischen Handelssorten ist nur die soge- 
I nannte Ilonduraswurzel bei uns »ftizinell, 
diese kommt über die Häfen der Westküste von 
Guatemala, aus Mexiko, Honduras und Kosta- 
rika, San Salvator und Panama nach New York 
und London auf den Markt. Gebräuchlich sind 
die sorgfältig gewaschenen und getrockneten, 
autk-n graubräunjielien bis rötlichgelben, bis 1 m 
und daxflber Jaonai, etwa bis 6 mm diekea, meist 
Uli vsi Istelten , biegsamen Weben w nr seln, nidit 
die Wurzelstiickc In der Droge die Snponine 
Parillin, Smilasajxuiin und Sarsasapo n in. 

Moraceen. Von Cannabis sativa L., dem 
Hanf, einer einjährigen, bis 3 und mehr Meter 
hohen krautigen Pflanze, heimisch wahrschein- 
lieh im südlicnen und westlichen Asien, wird die 
seit hnger Zeit in Europa, Afrika, später aurh in 
Amerika als Faserpflanze kultivierte Form, aus 
deren Früchten — Fructus Cannabis — zu 
dnrcbMhnittlich 30 bis 40% ein fettes Oel ge- 
mmava wird und die oatindische Variet&t 
Cannabis indiea Lamareknntersebieden. Leti- 
tere ist alb*in dadurch kenntlich, daß sieh in 
ihr ein harzartiger Stolf entwickelt, der in unseren 
kälteren Klimaten der Pflanze fast vollständig 
fehlt. In wärmeren Ii«>zirken Ostindiens wird die 
Pflanze der narkotischen Kigensehaften wegen 
kultiviert, in kälteren Zonen bildet sie auch dort 
kein Harz. l>er Stengel aufrecht, undeutlich 
vierkantig, holil. kurz rauhhaarig und Ix-i der 
allein gebräuchlichen weiblichen Pflanze sehr ver- 
ästelt. Die Blätter hinggestielt, die untere gffen- 
I ständig, gefingert drei- bis sieben- (seltener nenn-) 
! zählig, die obwen weehsehtftndif , gegen die Spitas 
zu einfacher und klriiu r, am Cvunde mit 2 freien, 
feinen, lineal-huizettlicheu Aebenblatiüin (in 

18* 



Digitized by Google 



276 Hefl- und Giftpflanien 



der oifiiiiieUeQ Drog« — Herba Cannabis i Bltttewit und nach der Sanunreiiet man entfernt 
indieae — die Blitter dreizfthUfr oder nnfeteilt ' die Bbittreste, Knospen, Wimete nnd Rinde, 

und sitzend). Die Teilbläftrlu ti linval-lanzettlirh, sj>iiltft priißt-ren Stür ke quer iiM>i läties, 
beiderseits zueespitzt, am Kainlc scharf pi'sä^'t, tlunhbohrt sie, xhnurt auf umi tnnkiici an der 
oberseits kahl oder kurz b<>haart, iint«TS<'its Luft im Freit ii untor liaunu'n. wi-nigfr unter dem 
länger behaart. Die Blüten zwtihüusig ; die Dache der iiäuser. Später werden die StAckn 
veiolichen Blflien in achselsULndigen beblätterten in dt>n Versandhäusern nochmals gescUlt, g»« 
gedrängten Blätenschw&nsen , die einselne Blftte i putzt, nachgetrocknet und kommea dann nach 
in der Achsel gefalteter Tragblätter, aus einem Herkunft und Bearbeitungswdse in die verschie- 
b(»ch<'rfi)rmip»'n. dünnhäutigen IVrigon >ind <U>m denen Sorten sortiert id)pr Shensi, Kanton, 
Fruchtknoten mit 2 langen NarbtMi. Die männ- Shanghai usw. in den Handel. Pharnia;:eutisch 
lidieii Bluten in aciisel- und etKlständigen [ zulässig i^t allein die am höchsten U wertete 
Trauben, die BlQten liliuEMid, die Halle liai- Shensi-Bhabarbersorte, feete, mehr oder vatti- 
bttttrig , die 6 StanMäden an Gruide. der < ger beecluiittMie, syliDdnwiW; kageUBmiige «der 
Kronenblätter anpeheftet. Die Frucht bis 5 mm fa.st kugelige Stücke von kiirni^em Bruch. auBea 
lang, breit eifurtniir, <'t\vas zusammengedrückt, hellgelb. Non den vielen chemi-^chen Stoffen des 
einsamig. (iebr.iuciilirh >ind die g. tmckneteii Rhabarbers sind als wirksam - lirumu n von 
blühenden, von den ^rotieren Laul)t)lattern und Glukosiden zu nennen, die Tannoglukoside 
Stengeln befreiten Spitzen in Ostindien kultivier- (wirken adstringierend, stopfalld)viid die An thra« 
ter weiblicher Pflanzen (männliche Pflanzen sind glukoside und deren Spaltungs|in>diikte (Chrj- 
wpniger wirksam), in der Droge die Blfitenstände sophanein und Chrysophanslure, Rneum- 
jiiit ilrii lUittiiii durch ein au.s zahlreichen etnodin, Isoemodin, Rhein, Rheochry- 
Drüsenhaaren ausgeschiedenes Harz zusammen- sin usw., alle diese wirken abführend). Anwen« 
geklebt. VOH dir in Ohient Haschisch be- dung in kleinen Dosen als Magenmittel, in gröfie- 
nannten Droge «wdni verschiedene Uandels- j nn Dosen Durchfall stillend, ia groAes JDoaeii 
«orten (Onnjaii oder Ganja, Bhangair, Charru'ab AbfUhnnittel. 

oder Chunrus) unterschieden. Sie enthält 0,3 °o I Ranunculaccpn. .\ls Giftpflanzon '^ind 
ätherisches fK'l und etwa 20'\, Harz. ; in letzterem He lle bn ru s niger L., die schwarze Nie>- 
sind als wirksame Stoffe Cannatiin ii in (Iluko- ; würz, H. Inctidus L.. die stinkende Nies- 
sid, besitzt die hypnotische Wirkung), Tetano- wurs und H. viridis L., die grüne Nieswur», 
eannabin (ein krampferzeugender Stoff), Ozy^'m nennen, zweijährige oder ausdauernde PQaa- 
cannabin und Cannabinin nachgewiesen, zen, heimisch in ( rebüschen und an Waldrändern 
Von anderer Seite werden Cannabinunn und des mittleren und südlichen Kuropa, die letzteren 
besonders t'annabinol(C,,IIj4< ), ein einwertiger zwei --i It* iier. iit i Ii. niger L. der dunkelbraune, 
Alkohol) als die wirksamen Verbindungen an- zylindrische Wurzclstock rings mit Wurz«'ln 
gegeben, Dio ])n<g<' dient als Schlafmittel, Be-i besetzt, im Alter vielköpfig, dick und knorrig, 
täubunesmittel und harntreibandei Uittel, bei treibt aoi jedem Kopfe eine Knospe. Die Blätter 
Lungenlminldieiten, Katarrhen, RraeMniiten, ' aBe wunentindig, btnggestielt, fuBförmig mit 
Migräne, Was.sersurht, auß<'rli( h i>ri A-thma usw., 7 bis glnU. n. kurz gestielten, led e rar t igen, 
verliert ie<loch mit dem .\iter an Wirksamkeit, verkehrt laiiglicli-ianzettfornngen, kahlen, gegen 
Haschisch wird von den Indiern gekaut, in Süd- die Spitze entfernt gesagten, oWn dunkel-, unten 
amerika, Südafrika und Aegypten geraucht, i hellgrünen Blättchen. Der Blütenschaf t auirechti 
es em^t die Phantasie in vngewöhnlich starker [einfach, bUttlos, grän, im unteren Teil oft rOtiidl, 
Weise und ruft Sehstömngen durch Erweiterung mit 1 bis 3 von einem Niederblatt gestQUlMI 
der Pupille und Erregung iler Netzhaut hervor, grollen Blüten. 5grotk>, blunieiiblattartige. wwBe, 
pol ygunaceen. "Zu den wichtiirsten .\r/.nei- utt rutlii'h angchaurhte, am (Jriind friiinliche 
pflanzen zählt der Rhabarber, Rheuni pal- Kelchtdätter. I)ie Kronblätter zahlreidi, kit in, 
matum L., Rheum tanguticum (MazuB.), knrz gestielt, grünUchgelb, zu HoniglH>bältt m 
Tschirch und Rh. ofüeinaU Bailkm, denen umgebildet. Zahlreiche 8t M bilden. 2 bis 9 
Wuncelstock als Rhisona Rhel in den Handel Fhichtblätter, ebetttoTieb naeb auOen gebogene 
kommt und in allen .\rzneibiirhern .\nfnahnie (Iriffel. Die Frucht eine an der Baurhnabf der 
gefunden hat. .Vis Stammpflanze des Ix-steu Länge nach aufspringende Balgkapscl. Hlüte- 
Rhabarbi^r wird Rheum palmatum L. an- zeit November bis März. H. foetidus I>. besitzt 
craoouoaen, doch sind sehr waWscheinlich mehrere lästige, hoboge. schwarsbranne Pfahlwurzel und 
Kheumarten an der Ideferung der Droge be- bebttttertMi, bis 40 cm hoben, anfrerbten Stengel, 
teiligt. Ansflauernde Stauden von 1 bis 2 in H ihe. Die Wurzelhlätter fußförraig. lang^ostielt, mit 
wildwachsend auf den Bergen des westUchen unti srlieiiligein (Iruml.aus Tbis 9 schmallanzettlichen, 
nordwestlichen China und' der angrenzenden spitzen, leingesagten, lederartigen, dunkelgrünen, 



Gebiete Tibets. Der sehr starke, innen hohle 
Stengel trägt sehr groQe, langgestielte, mit 
herzförmigem Grunde eiförmige, bandförmig ge- 



kahlen Blättchen gebildet. Die Steneelblätter 
mit breitem, scheidenartigem Stiel und 3 bis 7 
sehr kk>inen \'erkümmerten Blättchen. Die 



läppte nnd zugespitzte Blätter, am Grunde ner Deckblätter eiförmig; der Blfltensta&d rispig- 
Blattstiele eine ti.iutige, zweiteilige Tute. Die doldenf raubig. Die Blüten nickend; 5 keil- 
•ehr zahlreichen weiUen oder grünlichweiüen Blü- förmige, blaligrüne. oft rot lx»randete Kelch- 
ten in groBen, dichten, traubigen Rispen. Da» j blätter. Mlütezeit anfangs des Frühüngs. H. 
Perigon Mduteilig; 6 bis 9 am Urunde des j viridis L. hat mehrköpfig-ästigen, braunen, 
Pbrigons befestigte StavbgenOe. Der Frorht-ihorizontalen.inBeineninnmen Teile oft kriechen» 
kntitcM dreikantig: die Früchte rötlich, geflügelt, den Wurzelsfock. Der Stengel trabelig vorä.stelt, 
Piiarniazt'uti-ich gebräudiücli isf ntir der Wurzel- nur an dm Verästelungen Ix'blätfert, einblütig. 
Stork alli ier, am Urteil üiiniii^tciis 1(1 Jahre l"i<' Wurzelhlätter langgestielt, fuliförmig, hell- 
alter Pflanzen. Gesammelt wird kurz vor der grün, mit 7 breitlaniettlichen, beiderseits ver- 



Digitized by Google 



Hol- ipwi^ fliftpfliM»«W 



277 



Ik'rtcti, M'lüirf frc-^äpten, zuppspitzten.papii'i - 
irtigen Blättchen; die Stengelblättpr unj.'iistiek, 
fünf- und zul(>t?l dreispaltig. Die Blüten nickend, 
poA: die £Bkhbl&tter «inuid, erttn sait lötlichem 
Ittih. BHMeirft Min bis April. Alb 8 Arten 
enthalten die beiden giftigen Glukoside Helle- 
borin (C,H,e<>i und Helleborcin (C^H^O,). 
Armeilich zurzeit nicht mehr in Verwendung. 
Dw Genuß en»'irkt Erbrechen, Pupillenerweite- 
fUf, HerzlShnrang usw., das Pulver «rregt 
Ivfii^fs Xiwn. - • Als }\('T7.pU firulct in neuerer 
Zeit 'ia,s frühtT nur als Volksniittel frebrüurhlichc 
Kraut des Frühlinssailonis, Adunis vcr- 
lalis L. (= A. apenninn Jarq. i. t im r uns auf 
Ma^pa Higeln und Weiden -tl'{k'n^^('i^t:' häufi- 
tm tiudjineniden Pflanze, und daa Kraut des 
Sommeradonis, Adonis aestiralls L. 
(= A. miniatus Jacq., A. flavus SrhliTht.), 
einer einjährigen, auf kalk- und tonhaltigem 
Arkerboden durch gans Deutschland verbreiteten 
fQaBM nedisinische Verwendung. A. vernalis 
biatit mdst mehrköpfigen, reich bewurzelten, 
dunkelbraunen Wurzelstoek, aufrichte, einfache 
wJer verästelte, Stielrunde, etwai behaarte, bis 
3t' in hohe Stengel und zerstreut sitzende, am 
Grtmde stengelumfassende, kahle oder schwach 
Miaarte, handfiirmig-vielspaltige bis fiederteilig- 
vidipalti^e Blätter. Die Bläte meist vereinzelt, 
«ditindig, flberhingend, mit leicht abfallendem, 
utsn Uhaartem, fflnfbl&ttrigem, {L'clhlich- 

ffim bis bräun lichgrfinem Kelch, die Blätter 
Cnnig ausgehöhlt, an der Spitze meist ge- 
dlmt 10 bis 20 liogUdi-spitze oder fast iigtitl' 
tBmuge, glänzend rinwnengelbe, kaMe Blumen - 
btttter; zahlreiche Staubblätter. Die zahlreichen 
Frfiehtchen zu einer fast kuf^eligen nder eiförmigen 
Saminellrucht zusammengedrängt. Bei A. 
•estivalis der Stengel einfach üder nach olx>n 
itvas verä.stelt, gefurcht und kahl. Die Blätter 
nrei- bis dreifach gefiedert, die Blättchcu 
liaealig, stengelumfassend, an den unteren 
Nitt^ breiter und gestielt, kahl. Die Blüte 
üpttln und endständig, der Kelch fünfblättrig, 
Kielehblätter fest an die ausgebreiteten 5 
tii 7, aittit 8 JCronbiattar «indrfiekt. Letztere 
(bypelt so hilf wi« die Relclibtttter, länglich- 
mäd, mennigrot oder gelb, am Ptrumle mit 
mttm mehr oder weniger deutlichen .schwarzen 
Fleck (dieser kann auch h hliii). Zahlreiche 
Staubgefäße. Die zahlreichen Früchtchen etwas 
auuuBengedräckt, kugelig bis schief eiförmig, 
•knrits geschnäbelt, am Grunde spitz gezähnt. 
A Ternuis enthält das Herzgift .\donidin 
(bin einheitlicher Körper, ein Gemenge ver- 
Khiedener Substanzen, von denen das Pikro- 
idonidin das wirksame Prinzip si>in soll). 
A aeitivaUs eath&lt n 0,26% ein dem Adonidin 
iUielM Ghkosid AdoBia (C,4H«0,). An- 
iwdng an Stella von Digitalis bei Hankiden 
«d Wassersucht. 

R'i>aceen. Der ursprünglich in Cliina und 
Urderasien heimische, seit Jahrtausenden als 
Knkn rpflanze in den wannen gemäßigten Zonen, 
pender» im Mittelmeergebiet, jetzt auch in 
uKfornien usw. in größerem Jfaßstabe kulti- 
KTte Mandelbaum, Prunus amyicdalus 
Stokes^Prunus amygdalus ätokes var. amara 
et dulcis DC, ein Straneh oder Baum yw 6 
bu 6 m Höhe, enthält in Minatt Saaian, Samen 
Amygdali, dm iflSn «it Uttnoi Mudafai 
0« «taian bis 66%, in fetUm Ui 60%) 



fettes Oel, in den bitteren Mandeln außerdem 
die giftige Blausäure. Die Frucht eine trockene 
Steinfrucht mit filzig behaarter Frucht.schale, 
der äußere Teil der Fruchtschaie bartfiüachii;, der 
innere als Steinsehale ausfebtldet. OewQwslieh 
'ist nur ein etwas abgeplatteter, unsymmetrisch- 
eiförmiger, etwa 2 cm langer, bis 1,5 cm breiter 
und bis 1 cm dicker Samen (die b'kanntcn 
Muideln) ausgebildet. Bittere Mandeln enthalten 
Ins zu 3,6% ein Olukosid Amygdalin, spaltet 
sich b«pi Gegenwart von Wasser durch das eiweifi- 
artige Ferment Fniulsin in Bittermandelöl 
(IV-nzaldehyd), Traubenzucker und Blau« 
säure. Süße Mandeln besitzen kein Glukosid. 
Ein aus bitteren Mandeln gi woin uus Bitter- 
mandrianuHMT dient all berulüeuidea Mittel iftr 
die senaibtni Nerven der EaSlkopfiehMniliant 
bei Hustenreiz und als Fiebermittel. Das fette 
Uel, Uleum Amygdalarum, Mandelöl, 
kommt in den Handel als sogenanntes englisches 
und französisches OeLersteres aus echten Mandeln 
in England, F^ankreicli, Oesterreich, Italien usw. 
gepreßt, letzteres mei-t aus Pfir«ichkerr.en, den 
Samen von Prunus nana .h-ss. und l'r. por- 
sic.a Jess., erhalten. .Mamlelöl dient innerlich 
als mildes Laxans, als reizniilderndes Mittel bei 
entzündlichen Zuständen der Verdauungs- und 
Luftwege, als Antidot bei scharf wirkenden JIit> 
teln. — Als Bandwurmmittel sind die BHttan 
viin Ifagenia abyssinica Gmelin (= Brayera 
anthelmintica Kunthj, die Kosoblüten, Flures 
Koso, sehr geschätzt. Ein in den Gebirgen 
Abyssiniens, am Kilimandscharo und im Usam- 
baragebirge hetmiseber, bis 80 m hoher Baum 
mit unterbrochen gefiederten Blättern, die 
Blättchen länglich lanzettförmig, gesägt, unten 
und am Rande zottig, tlie Nebenblätter groß, 
dem am Grunde verbreiterten Blattstiele^ an- 
gewachsen. Die Blüten gestielt, in sehr istigen, 
achselständigen, dicht drüsig behaarten, polygam- 
zweihäusigen Rispen, die männlichen Blüten- 
stände grün, locker, 'lie \i. eihlirlnn mt vinlett, 
sehrdiclitblütig. Xurdiegetrocknetenaljgel)liditen 
weiblichen, bis 30 cm langen Blütenstände bezw. 
die abgareppelten Blfiten sind pharmazeutisch 
gebrinenlien. Die weibUehen BHiten mit mittel- 
stiiiidigem Fnnditknoten, das Il«'zeptakulum fder 
HliUenooden) Ixliaart, last kreiseiförmig, innen 
krugförmi^ vertieft, oben durch einen lÜrp ver- 
engt, mit je einem vier- bis f ünf blättrigen Au ßen- 
und Inoenkekh. Die iuBeren rOtlicben Kelch- 
blätter flach ausgebreitet und etwa dreimal 
länger als die inneren, nach außen zu umge- 
schlagenen " Kelrhidatter : 2 stengelumfassende, 
rot violette, rundliche Vorblätter. Etwa 2Ü sterile 
StaubgdUe (Staminodien); 2 bis 3 Frucht- 
blätter, von denen gewöhnlich nur eines sieh sit 
einer ScMieflfmebt entwickelt. Die mrkong 
als Bandwurmmirtel iH-ruht auf dem Gehalt an 
j Koso tü xin , daneben Kosidin, Kosoin, Pro- 
itoknsin, bis 2i% Gerbstoff usw. 
I Leguminosen. Caesalpinioideen. Von 
ICassiaarten Uefem Gassia angustifolia 
Vahl und V. acutifolia Delilc die als Abführ- 
mittel gebräuchlichen Sennesblätter, Folia 
Sennae. Offizinell sind zurzeit in Deutschland, 
Oesterreich und der Schweiz allein die Blätter 
der ersteren Art, welche ursprün|lich in Arabien, 
an der Ostkflste Afrikas und in Vorderindien 
hrimiach. an der Sadspitze von Vorderindien 
(Tinnevelly) nnd auf CttfUm in der Varietät 



Digitized by Google 



278 



Heil- und Giftpflanzen 



royleana "Riscli. in grofifm Maßstabe angebaut Glycjrrrhiziiisiiiirt . ein GIuk(>--i<l i, ilam ben Aspa- 
wird. Andere Cassiaarten spielen als Stamm- ragin, Mannit, a-Glukoside, Saccharose 

«fknzcn fflr Sennesbllttor im europäischen usw. Anwendung iniMrUdl als Hustenmittel 
[andel nur ein« untergvordnete RoU«. C. [nnd Gescbmackakorngena« VoJksmitteL — 
angustifolia ist ein nnsebeinlwrar, etwa 1 mfCoronilla varla L., die bnnie Kronwicke, 
hoher Strauch mit rundem, plattem Stengel und eine bis 1 m hohe ausdauernde kraiitif:*' Gift- 
paarig^efiedcrten, fünt- bis sii'benjiichigen Bl&t- pflanze, bei uns sehr häufig an Zäunen, auf 
tern, die ülättchen 6 bis G cm lane. Ms 2 cm breit, trockenen Wiesen, Weiden, an Wegrändern, 
ei-lanxettlirh bis lineal-lanzettlicn, kurz gestielt, i heimisch durch ganz Mittel- und äüdeuro^ 
spitzend ieend, steif, fast loül], gelblichgrün, die | Der Stengel niederlicgend und auf steifend, istig, 
Blattflache am Grunde unsymmetrisch . An wirk- dünn, gefurcht, kantig, glatt oder knrzraiih- 
samen Stoffen sind hauptsärhlii h Emod in haarig. Die Blätter abwechselnd, 5 bis 7 (.in ian^, 
(Triuxynietiiylanthrai iiindn ) und Clirysoplian - unpaarig gefiedert, die Jilattchen kurzjjestit-lt, 
säure (frei wie als Glukosid Chrysophanj zu verkehrt oval-spate Iförmig, abgestutzt, gnnzran- 
nenneo. Die Früchte, Fructus Sennao, dig, glatt, die Neben blättchen klein, lanzett- 
Sonnetirflclite, Sennesbilge, besitaen ilönnis» frei. Die Blüten in laDgcestielten, zvi^lf* 
gleirhe Verwendunf wie die Btttter. Sie sind | bis zwanngblütigen Dolden. Der Kelch kon, 
vollstämli^ flarh Redrückt, breit, fast nieren- ,glorki'j. fiinfzälini^'; die Bliimeiikinne fünfblätt- 
förmig, üit etwas »icheiförmig gekrümmt, häutig- rig (Sthiuetterliiigsblüte), die Fahne rot, die 
lederartig, bräunlich, bis 5 cm lang und 2,5 cm anderen Blätter weiS, das Schiffchen mit violrt* 
tNreit, vom schief abgestutzt oder sbgenuidet, j teni Schnabel. Die Frucht eine vierkantige, 
die 6 bis 10 Samen sind als erhabene AbdrOeke ] aufrecbtstehende, an den Gliedern zusannnai* 
in der Mittellinie der Fruiht siditlKir. gezogene Hülse mit länglichen, brannon Samen. 

Leguminosen. Paijilionaeeen. Von Enthält Cornnillin (hauptsSchlirli in den 
den 2 Handelssorten <ies Siißlu)lzes, der nnpe- Samen) \in(i ein kumarinarii;.' rieclieiido Pseudo- 
schälten spanischen und geschälten russischen Cumarin. Anwendüi«? <t'hr vereinzelt als harn- 
Ware ist für erstere Glycyrrhiza glabra L. var. treibendes Mittel ui i lü rzmittel (Ersata fflr 
typica Regel et Herder die Stammnflanze, eine • Digitalis). — Der Hauhechel, Ononis spinosa 
im südlichen Enropa und sfidwestlichen Asien ' L., ein durch fast ganz Europa auf Fehlem und 
«inheimische ausdani'rnde, bis 2 m hohe Staude, Wiesen, an We^'en und .\i kerrändi rn vm- 
in England und bei uns an einigen Orten in kleinen j kommender, bisOUcm hoher dorniger Halbst rauch 
Mengen angebaut, in größerer Kultur in Söd- mit behaarten, meist dornigen Zweigen und vk-ech- 
franlcreich, Italien und besonders in Spanien. selstindi|en,eifünnigen,dreizähligen(dieiuiteren} 
l>ie Pnanse gedeiht am besten auf Sandboden oder einfaehen, eiUUiglirhen (die oberen), fein 
mit reichlich Walser in unmittelbarer Nähr tler ^ezähnt«n Blättchen. Die ro<pnroten, blatt- 
Flüsse. Die (lesehiilte rnssischo Drope stammt vnn ai hselständigen Blüten einzeln mier zu zweien, 
f'tl Vi yrrliiza i:lal)ra I.. var. la n d u 1 i t e r a T)er Kelch fünfspaltig, die Blüten vom Bau der 
Regel et lleriler (— Glycyrrhiza glandulifcra Schmetterlio^bMte, die Hülsen sehr klein. Die 
Wludst. et Kit.), einer im südöstlichen Europa getrocknete, nis fiO em lan^e, von vieljährigen 
(Unil^arn, Galizien, in den mittleren und südlichen Exemplaren gesammelte Wurzel ist offizinell, 
rassischen Gouvernement«) nnd in Westasien aber fast nur beim Volke gebräuchlich. Sie 
wildwacliveniien ansdaueriKlen rrianze, kultiviert entli;ilt u. a. (Jnunin (ein kristallisiei Viares 
k>e80uders in iiutiiand (z. B. an den Ufern der Glukosid), Dnonid (tiiukosid, ein dem Gly* 
ontwen Wolga, am Ural usw.). Ausdauernde cyrrhizin ihnlieker Kdrper), Onocerin (— Ono» 
Hbuuen mit mehreren meist einfachen, aufrech» i cöl, ein zweisiurigsr selnindir^ Alkohol). An- 
ten, nnten Imhlen, nach oben fein behaarten, I wendung als harntreibendes Bfittel bei Wasser« 
ästigen Sfen^rln. zerstreuten, ungleich f'efieder- snrlit, Hlasenkatarrh, Gicht, Khenninf ismus. 
ten. /.ieniliili firdüeii Blättern, die Fie<leibliitU-hen l'oiyf:alareen. Von dieser Kanvtlie sind 
kurz ':e-tieit, länglich, mit eingedrückter Spitze, 2 Arten zu nennen, Polygala seiie^'a L. nut der 
gttnzrttndig,unterseitsdrt"i>!iw.tlpbrig. 7>ip Blüten- Varietät latifolia Torrey et Gray, ausdauernde 
trauben achselständig. !an:;gestielt, 1(m ker- und Pflanzen Nordamerikas (besonders nördlich des 
reichblütig (Schmetterlingsblüte). Die Droge ' Tennesseeflusses, von 34 bis 52* nördlicher Breite 
l>esf«'ht aus ilen ungeschälten getrockneten und vom Atlantischen Ozean bis zu den Riicky- 
Haujit- lind Xebcnwurzeln und <ien mehrere M<nniiains ), liefern die medizitii>( h iiebräuchliche 
Meter langw'erdenden Ausiäulerii der spanischen Senej^a wurzel und PoljTgala amara L. und 
besv. den Wurzeln und Ausläufern der russischen Varietäten, ausdauernde Hlanzen, heimisch in 
Fflanse, Produktionuebiete für spanisches { Kord- und Mitteleuropa, Italien nsw., bei uns 
SnBhob! sind Italien (Kalabrien, Sizinen'), be-ianf sumnfigen nnd feuchten wie trockenen 
.sonriers nber Spanien fan erster Stelle Kafanmien 1ier<riL'en vWaldwiesen, nnf GrasplÄt7eri. >aiidi;^n 
im Gebiet«' des Kbro, lerner iNavArra, .Utka.siilu n, li«{;eln, in lielitiii Waldungen zersiicut. lietern 
Andalusien usw.). Die russische Wurzel wird die Herba Polygalae amarae. P. amara L. 
besonders bei Sarcpta und auf ilen Inseln | variiert in Größe, Ge&talt und Gehalt an Bitter* 
der Wolgamflndungen auspepflügt und gelangt 1 Stoffen sehr nach den Standorten. Polygala 
über Astrachan nach Moskau und Petersburg senega besitzt mehrere aufrechte, einfache, 
in den Handel, oder man sammelt von meist platte Stengel und abwechselnde, ovale bis 
wildwachsenden Pflanzen an den Ufern des ijüizettln he, verschmälerte, ganzrandige Blatter. 
Ural und bringt die Ware nach Nischni- Die Uliiten am Ende der Stengel in langen Aehren, 
Nowgorod oder über Batum auf den .Markt, kurzgestielt, klein, weiß, zuweilen rot. 5 ungleiche 
Der wesentlichste Bestanilteil der Wurzel ist Kelchblätter; eine dreiteilige Blumenkrone, die 
der Sfltthoixsttcker Glycyrrhizin (zu 6 bis Oberlippe zweilappig, die Unterlippe hetanaitig 
8%, das sanre Kalium* und Caieinrnsali der fs. unten). Fbarmasentisch gebriucnUch sind die 



Digltized by Google 



379 



getrockin'teii uiitcrinlischcn Teile, die Wurzel- zugespitzt«, fein gezahnte, unterseits (Wsunders 
Stöcke mit den Wurzeln. Li tztere bis 20 cm bog, an den Blattnerven) behaarte BLätter. Der 
doch selten über 0^ cm dick, hellgelbliäigrma, Mittelnwr tritt an der Unterseite stark hervor, 
tpindelfönnig, einneh oder mir Mkr wenig beidersdte je 18 Mt 16 panllel Teirltiiftiide, 

fparris verä<ti!f, häiifi? zirkzarkartifr oHer schief aufsteifrende Seitennerven. Die Blüten 
licbellormi^ i^t bu^'t II. am dih rt n Kiide di-r kurze, in einzeistehimii'n, hiattachselständigen, cjTnö- 
lUdUehe. lim kcriiT-kiKirriire. mit den Resten sen, wenigblütif^t-n JJlütenständen. Als wirk- 
der Sprosse und dem von roten Nebenblättern sames Prinzip in beiden Rinden das Giukosid 
umhüllten Knospen versebene Wurzelstock. Frangulin, spaltet sich in Rhamnodulcit 
Enthilt 2 bis 5% Senegin, Polygalasäure, (Glukose) und in Frangulinsiure (Emodin). 
Spnepon (alle drei (ilukoside), fettes Oel, — Früher waren auch die frisch fast schwarzen, 
Harz, Gerbstoff usw., aber keine Stärke. k\igeligen, etwa I mi dicken, petroikni t dunkel- 
Anvendung gegen Katarrh und Husten. Von braunen, ruiizelijien, Ü,5 bis 0,8 cm dicken, vier- 
PolTgala amara wird das zur Blütezeit an samieen Früchte von BJlftinnus cat bar tica L.^ 
(reenwB gebinpgMk Orten (nur die an bnpgoijdie Krenxdornbeeren, Fruetus Rhamni 
ndtfoekeneB Standorten wadiienden Fflanxen jeathartieae offiänell. Ein bis 4 m lieber 
Mtm intensiv bitteren Geschmack) mit der diociseher Strauch mit gegenständ ifren oder 
Wanel gesammelte, gut getrocknete Kraut werhsdständigen, wagerecht ab^tehenden, oft 
benutzt. Die Wurzel holzig, dünn, hin- und in Dornen endigenden Zweigen, verbreitet in 
hergebogen, wenig i>Htig, vielköpfig, rötlicligelh ; Nordafrika, Mittelasien und durch fast larani 
der .Stengel dfinn, aufrecht oder aufsteigend, Europa. Die Blätter teils bflschelig, teils ^'cfren- 
mei<r einfach, endet mit einer BlütentraulH'. Die ständig, teils wechseLstindig, gestielt, breit 
Wurzelblätter rosettenartig gehäuft, spatelförniijj elliptisch oder eiförmig, kerbig gezühnl, unter- 
oder verkehrt-eiförmig', in ihn kurzen HLitt-tit i seits oft weich Ixdiaart. mit nur 2 l)is 4 i'aaren 
verschmälert; die 8tengelblät(er wechselständig, lK>genfürnii"er Seitennerven. Die Blüten büsche« 
kkiner, länglich-lanzettförmig oder keilförmig- li^ in den Blattwinkeln der diesjährigen Triebe, 
Higlich, sitzend oder fast ntaend. Sämtlicbe i viecx&Uig, gelbgrOn. Die FlrOehte enthalten 
ntter ganzrandig, demBeh diek und gkitt, die | Rhannoemodfii (das irirknine Prinzip), 

Sinie Pflanze mehr oder weniger flaumhaarig. Rhamnosterin , Chrysophanol usw., dienen 
ie kleinen, meist blauen, rütliehen, seltener gleichfalls als Abführmittel, sind Ix'im Volke 
»HÜen Blüten in Iuiiltii. rtuhblütigen, en<l- noch gebräuchlich. 

(tändigen Trauben, ö Kelchblätter, die beiden i Thymelaeaceen. Daphne mezereum L. 
iuwnten groß, blumen blattartig. TAe Blumen- 1(= Tnymelaea mewraam Scop., Mezeremn 
iwae drei- auch fünf bLittrig, das vorderste Blatt tiffirinarum C. A. >reyer), der Seidelbast, 
hebnartig, an seinem Ende mit lappigem An- Kellerhals, ein kleiner bis üljer 1 m hoher 
hinesel, die übripi n Blätter mit dem Kiele ver- Mraudi mit wenigen abstellenden graubraunen 
ncDSen. 8 Staubfäden, zu einer offenen Rinne Zweigen und weehselständigen, lanzettlichen bis 
Tneinigt. Die Frucht eine flache, verkehrt- verkiMirt-eiförmigen, stumpfen bis spitzen« gifai 
«Ürmige KapseL Das Kraut enth&lt Polygala- ; den kurzen Blattstiel verschm&lerten, gaiu> 
Stare, Poivgonin (Bittentoff), Saponin : randigen, kahlen, hellgrünen BUttem, heimisdi 

Senetiinl usw., dient gkidm Zmdnn irie in schattigen U>rgigcn Wäldern des nördlichen 
die Sene^ra Wurzel. Kuropas und Westasieiis. Daphne laureola 1^., 

Khainnaceen. Zwei nahe verwandte Pflan- der lorbeerblättrige Kellerhals, ein kleiner, 
ien,Khamna8fran£alaIfc, ein in ganz Europa, bi« 76 cm hoher,, aufrechter, venig verftstelter 
NofdwestMien und im lOttofaneergebiet beimi» Stnrae]iinltiiBinergriln«i, lederigen, etwas breite- 
wber Strauch, und Rhamnus Pu r^hinna Df., ren, verkehrt -la iizett fei rm igen bis keilförmigen, 
«n baumartiger Strauch Nordamerikas, finden in den kurzen JUaltsiicl verschmiilcrten, kalilen, 
in ihren Rinden — Cortex Frangii lae , ol)erseits dunki lKriiiien. unterseits helleren Blät- 
Faalbaumrinde bezw. Cortex Rhamiii|tern, heimisch in den (iehirgsländern ^fittel-und 
Purshiani, amerikanische Faulbaumrinde l Südeuropas. BeiD.mezercumstehen diezu Beginn 
^Mh Caseara sagrada benannt) — gleiche des Frühjahrs vor der Entwickelung der Blätter 
•üffiinigche Verwendung als AbfUnrmittel bei ' erscheinenden wohlriechenden rosafarbenen BlO- 
habirueller Verstopfung. Rh. frangula wird ten am dlwren Teile der Aeste in den .\chseln 
etwa 3 bis 4 m hoch, besitzt dornenlose Zweige, der vorjährigen abgefallenen Blätter in kleinen, 
«vchseUtändigej kurz gestielte, breitelliptiscne, meist dreizähligen Büscheln. Eine einfache, 
kahle, gaurandige Blätter mit an der Unterseite i trichterförmige Blütenhülle mit nach oben 4 rad- 
>tark henrortretender Ifittelrippe, deren je 1 fOrmig ansgeDreiteten Zipfeln ; 8 gestfeit» Staub* 
6 bis 8 Seitennerven am Rande bogenförmig ' blätter. in 2 Kreisen. 4 im .Schliinfle des Trichtere 
Bach dein nächst nl)eren Nerven verlaufen, und 4 am oberen Jtande «lessellfen. Der ober- 
I'ie lÜiiten zu 2 bis in den Blattwinkeln, lanj:- ständige Fnichtkiiotcn einfächerig, eiriind, mit 
gestillt: di-r Kelch anikn grünlich, innen weiü, kurzem Griffel und grober, kopfiger Narbe, 
ßlofkig, funfzinfelig, die 5 weilien Kronblätter Die Früchte als rote, glänzende, fleischige, ein- 
■» f feniamug, Kürzer als der Kelch. Der Frucht- sämige Beeren. Bei D. laureola die Blüten gelb, 
■BÜ«! oberständie. fast stets dreiteilig mit achselstandig in vier- bis zehnblütigen Büscheln, 
kiirarn. dickem Griffel und meist <!rcilappiger die Frucht eine fleischige blauschwarze B4>ere. 
NarlK ;die Frucht eine erst rote, später schwarze Nur die zu Anfang des Frühjahrs vor der Blüte 
^t(-infrucht mit 2 bis 3 rundlicnen, verkehrt- von D. mezereum abgelöste, getrocknete Rinde 
oiormiFen Samen. Ah. Purshiana ist bis — Cortex Mexerei — findet ak harntreibendes 
•■hocii,hatd«riien1o9e Zweige, iffeebeelstindige, ' BQttel, AWflhrmfttel, Abtreibnngsmitte], haupt* 
Swtielte, breitelliptische, an Ii r f' i-is meist ab- sächlich ab<>r als IlautreiniL'unpsmittel Verwen- 
SVUBdete, au der äpitze abgebt unipite oder kurz dung. Obschon in einigen liiindern offizineil. 



Digitized by Google 



280 



Hol- und Gifl|)ilaiiMn 



dient die Rinde hauptsächlirh als Volksmittel. 1 und Mcnyanthül). Die Verwendung meist in Form 
enthält u. a. ein schwachbitteres, ungiftiges I des Extraktes. — Auch das Tausendgu iden • 
Cttnlmsid Daphnin (C,iU|aO||) und das die rei-| kraut, Herba Centaurü, hat in der Arznei- 
Müde Wirkung bedin|eiiae würzige Anbvdrid künde zurteit nur nntei^eordneto BsdevtniiE, 
der >r<' 7(>r(>inaiare (find«t lieh in allMl TbUad ist aber als Volksmittel noch sehr geschfttn. 
der Pflanze ). Die ein- bis zweijalirige, in R-rpwäMerti , aul Hch« 

Erii Mcicii. Arctostaph ylns iiva ursi teii Waldstellen, troclvenen Wic-eii Xiirdatrik.is, 
(lt.) Sprengel A. oUicinaUs Wimuicr und Westasiens, Süd- und Mitteleuropas, 2\oiii- 
Qnbowski, Arbnins nvn nni L.), ein kleiner ameriltas heimische Pflanze besitzt Lihlen, vier« 
immergrüner, bis 1 m Innger, niederliegender bis sechskantigen, bis 30 cm hohen, hohlen, unten 
Strauch, in Eurona, Nordameriki, Noraasien einfachen, oben gabelteiligen Stengel, hellsrrOne 
heimisch, in den rJiederunpen auf Heiden, in und knuzf^pfrenständige, sitzende bis kürzte- 
südlicheren Gegenden in Gebirgswäldern. Die stielte, vcrkehrt-eiförinige oder eiförmig-bnzclt- 
Blätter immergrün, lederig, spateiförmig, kurz-, liehe, drei- bis fiiiilnervige, ganzrandige, kahle 
gestielt, in den fiikttatiel verschm&krt, an der Blätter und sympodiale, fönfühlige, hellrosn 
Dfntze abgerundet oder etwas rttekwirts gebogen. Bifiten in dichten, doldig erseheinenden, wieder- 
ant Rnn'Ic flach oder nur wenig zurückgebogen, holt dicha^isrh verzweigten Rispen. iVr Frucht- 
Heide Blattllathen glatt, glänzend, fast kahl, knoten einfacherig, aus 2 Frui htblattern ge- 
vertieft-netzadrip, oberseits dunkelgrün, unter- bil<iet, die Frucht eine Kapst 1. Das Kraut ent- 
seits blaügrün. Die Blüten in kleinen, endstän- hält 0,3% Ervthrocentaurin (geschmacklos), 
digen, drei- bis zehnblütigen, überhängenden j Er y tau rin, Bitterstoff usw. — Die meiste 
Trauben. Der Kelch fünfteilig, bleibend; die ! Verwendung findet die Enzianwurzel, Radix 
weiße oder rötliche Blüte krugfürmig, einblätt- Gentianae. Gentiana lutea L., die Haupt- 
rig, oben fünfspaltig, mit zurückgeschlagenen, lieferantin der Wurzel, \vir<i bis über 1 m hoch, 
rötlichen Zipfeln. 10 Staubfäden, die Staub- findet sich in den (iebir^en Mittel- und Süd- 
beutel mit 2 Hörnchen. Der Fruchtlmoten fünf- europas (in Deutschland im Schwarzwald, den 
ficherig, die Frucht «ine kugelmnd«, erbien- Voeesen und den Alpen). Der Stengel «uiieeht, 

fi>6e, annhehwte, fflnfncherige Strinbeere mit nnveilstelt, stielmna, Icr&ftig; die kahlen grnnd- 
länglirhen, eirunden Kernen. Das in den ge-'stlnc^en Blätter gestielt, bis über HO cm lang, 
trockneten Blättern - - Folia Uvae ursi, länglirn,stumpf,gunzrandig,am (irunde scheidig; 
Bärentraubenblätter — bis zu 3,5% vor- die olwren Blätter stcngelumfassend, eiförmig, 
kommende Glukosid Arbutin (durch Säuren in j ganzrandig, etwas gefaltet, fünf nervig. Die zahl- 
Zucker, H]Fdrochinon und Metbylhydrochinon I reirhen Bittten am Ende des Stengels und in den 
MMÜtbar) und der Gehalt an Gerbsäure (über Achseln der oberen Bbittpaare in Scheinwirteln. 
80%) bedingen die reichliche Anwendung der Die Bluten gestielt, ansehnlich, gelb, fünf- bis 
Droge als zusammenziehendes Mifti 1, harn- serhszipfelig, flach ausgebreitet; der Kelch blaß- 
treibendes Mittel, als Spezifikum gegen iS'ieren- gelb und in 2 Hälften gespalten. 5 Staubgefäße, 
und Blasenleiden, bei Steinkrankheiten. Der Fruchtknoten seitlich etwas zusammen* 

Gentianeen. Ihres Gebaltes an Bitterstolfenl gedrückt, der Griffel mit 2 mrOckgebogenen 
wegen finden die Ültter des Bitter- oder Karben. Die Fhicht eine in 2 Khppen auf- 
Fieberklees, Menyanthes trifoliata L., ' springende Kapsel mit zahlreichen £:ellü]L'elten 
das Tausendguldenlaaut, Erythraea cen- Samen. G. pannonica Scopol] ist heimisch in 
tanrinm (L.) Persoon und die Wurzeln einiger den österreichischen und süd<leutschen .\lpen, 
Gentianaarten, an erster . Stelle von Gen- j in der Schweiz, Siebenbürgen, Ungarn, Böhmen 
tiana lutea L., daneben von O. purpurea L., und Norwegen, G. purpurea L. in den Alpen, 
G. pannonica Scopoli und G. punctata L. Pyrenäen, Apennincii, Siibenbürpen und 5ior- 
medizinisrhe Verwendung als Magenniittel und wegen und (i. punctata L. in »Icii Karpathen, 
Bitternüttel, Ix-ini Volke gegen Wassersucht den Alpen und den Sudeten. ( ;> iiraui hlich sind 
und bei Hautkrankheiten. Menyanthes tri- die getrockneten ganzen unterirdischen Teile 
foliata L,. eine ausdauernde Pflanze der nörd- i ziemlich kräftiger, älterer Pflanzen, der Wurzel- 
lieben Halbkugel, hiufig in Sümpfen, Gräben, 1 stock mit den ms über 00 cm langen Wurzeln. 
an'Teichrindern, besitzt stengelartigen, geglieder-' Die Wurzel ist frisch fleischig und weißlich, narh 
ten, in den kurzen aufsteigenden Stengel über- dem Troi kiicn stark eiii^'csiTin)in[)ft, mehr oder 
gehenden Wurzelstock und bandförmige, drei- weiii^rer limgsrunzelig, an der i lUriliiche rütlich- 
Z&hlige, langgestielto, lebhaft grüne, frisch etwas braun l)is dunkelbraun, auf dem Bruch rötlich- 
saftiee Blätter. Die Blättchen fast sitzend, ei- jeelb, glatt, weder holzig, noch laserig, nochmehiig. 
ttnglich, verkehrt«iförmig bis elliptisch, stumpf, ! In der frischen WnrzN Rohrzncxer, Gentia- 
fast ganzrandig, undintliih au^ireschweift gc- nose und das bittere Glukosid Gentiopikrin 
kerbt, fiedernervig unii v illi^' kahl. l)ie Blüten (spaltet sich in Glukose uinl Di xtrost i. l>eim 
in langgestielten, ziemlich dichten Trauben, ge- Trocknen verschwinden alhiiahlirli liii -c Stolte; 
stielt, von kleinen Deckblättchen gestützt, i in der getrockneten Wurzel üentisiu (ge- 
I>i>r Kelch fünfteilig, mit stumpfen Abs(-hnitten; schmacklos), Gentiin, Bitterstoff, FarD- 
die Blumenkrone trichterförmig, weiß, rosa Stoffe, Fett usw. 

Eunktiert, fünfspaltig, außen kahl, innen behaart. ' Primulaceen. Giftige, arzneilich nicht ver- 
.Stauh;.'efälJe. Der eifümilich lauirliche Frucht- wciidcrc Knollen besitzt das europäische Alpen- 
knoten mit einem Griffel mit zweilappiger Narbe ; Veilchen, auch europäische Erdscheibc be- 
die Frucht eine kugelige Kapsel mit 5 bis 8 eiför- . nannt, ('yclamen enropaenm L. Eine in Sfld« 
migen bräunlichen Samen. Die ^Blätter — und Mitteleuropa im Gelnrgo an schattigen, 
Folia Menyanthidis s. Trifotii fibrini,] feuchten Orten Mimische Pflanze mit knolligem, 
Bitterklee — • enthalten als wirksamen Stoff abgeplattet rundlichem, scheibenförmigem \Vur- 
das Glukosid Meuyanthin (.spaltbar in Glukose zebtock, langgestielten, grundständigen, rund- 



Digitized by Google 



Heil- und Giftpflansen 



281 



iidi-herzförinieen, kahlen, Oberseite dunkelgrün- den Hauptbestandteil des Kombepfeilfiftes 
ud weißsefleclcten, nnterseits heller- oder (vgl. den Anhang zu diesem Artikel „Pfeil- 
pirpurfarhi^.ii . am Raudf gezähnelten Blättern, gilte und Pft'i ft pflanzen"). 
Die nlüun einzfln. lan^gcstielt, rosenrot, nirkend. A sdepiad aceen. .Mursdenia cu ndurango 
IkT Kelrh fünfti-ilig, bfs zur Frufhtri'ife bleiU>nd; Reichb. fil., ein an den Westabhängen der 

Blajnenkrone fünfblittrig, nach der Be- j KordtUeren in den Qienxgebieten swischen 
frochtnof abfaflend, mit kurier, eloelmfBnmger < Ekuador imd fum IwimiteEer Klettentraueh, 
BShre und f iinftoiligem Rande, die Zipfel spitz \vir<l als die Stammpflanrc der Conduranpo- 
BUttstitif uiiii Blütcnstiele rot gefärbt, ökonisrii lirnU-, Corte.\ Conduraiign, angesehen, eines 
«».ninitngtnci^'te Staubblätti-r ; der Frucht- anfänglich als Spezifikum gegen .Magenkrebs 
kioten eiiürmig, einfächerig, der fadenfürmige gerühmten Arzneimittels, das sich später \m 
Griffel mit unsrheinbarer Narbe. Die Frucht | Magenleiden bewährt hat. Die wirksamen 
cinr kufelige oder eifürniige, fUnffächerige, viel- Bestandteile der Rinde sind einige Glukoside, 
stimme Kapsel. In den Knollen das giftige von denen man ein a-, (j-, •/-, 6- un«l t-Condu- 
önkcisi«! Cvclainin. rangin unterscheidet. 

Apocynaceen. Der Oleander, Nerium Solanaic ii. Solanum dulramara L., 
Olauider L., ein von Portugal bis Mesopo- der ISitterMilinachtschatten, ein in f*'U( h- 
tuiuk heiinischer Strauch oder Baum mit lineal- ^ ten Geb&schen, besonders an Flufiufern, an Wald- 
hM rt tf grm igen, schmalen, spitzen, gangandigen, ' rändern, TAnnm durch ganz Europa, Asien und 
glitten, kahlen und Ii dcr.irtigen Blättern uml Xurdanicrika ziemlich verbreiteter, ausdauernder, 
rosenroten, seltener wcilicn Blüten in eiid- kiinuueniler Halbstrauch mit kriechenden» Wurzel- 
'!aii<l!i.'en, trugdoldigen Risjx'ji. Der Kelch stock und holzigem, bald liegendem, bald auf- 
iöfliteilig, am Grunde innen drüsig behaart, , steigendem, bald kletterndem, verzweigtem, 
bkibend; die Blnmenkrone trichterförmigMrOfarig I kantigem Stengel mit ziemlich starker Mark- 
mit teUerartig ausgebreitetem, fünfteiligem, un- röhre, liefert die in einigen Tündern noch offi- 
glfifh gelapptem Saum und einer NeFienkrone zinellen Bittersüßstengel, Caules (Stipites) 
mit iweispältieeii. spitze n Läpjn In n. 5. Staub- dulcamarae. Die Blätter wech.si'lst;indig, lang- 
bÜtter mit langem, seidig ü'haartem, spiralig gestielt, eiförmig, zugespitzt, ganzrandig, am 
ndnlilan, lederartigem Fortsatz. Der Frucht- Grunde oft herz- oder spiefiförmig, die oberen 
ImM imilldierig; die Frucht säulenförmig, Blätter oft mit 1 bia 2 gig)»nstladigtn Lippckfitt 
tat 2 tenrachsenen Balgkapscln gebildet, zwei- geohrt, kahl oder sehwach behaart. Die in 
(irhfriir. vielsamig; die Samen geschöpft. An- galx-Ispaltipen, vielblütigen Tnigdnidcn stehenden 
»fOilung der Blätter (in Form (ler Tinktur) als dunkelvioletten Blumen mit radlnrmiger, tief 
MitveUiger Ersatz für Digitalis, früher gegen fünfspaltiger Blumenkrone, die Lappen eilänglich, 
ckroniseoen Hautauaschlac, in Bulgarien noch 1 nach der Spitze verschmälert, in der Mitte der 
ptst als menstruationaberardemde« Ifittd und ' Ülngo nach gef alten, am Grunde mit S 
Abtreibungsmittel. Enthalfen Pseudocurarin drüsigen, grünen oder weifSen Flecken. Der 
(«n Gemenge von Oleamirin mit indifferenten Kehh füntzähnig, Ih( herlorniig, bleiU-nd. grün. 
Stf^jffiii und (tleaudrin ((ilukosid) U'zw. nach Die lanzettförmigen .\ntheren der 5 St^uibgefäÜe 
uderen Angaben die Glukoside üleandrin, bilden einen ziemlich spitzen, hochzeihen Kegel, 
KarUn and Noriantin. — Eine wichtige Heil- 1 aus dessen Spitze der dünne, am K(>pfc keulen- 
ffluu» ist Strophanthus Kombe Oliver, förmig verdiclcte Griffel hervorragt. Die Früchte 
öe in tropischen Ostafrila bis zum Zambesi als hängende, glänzende, scharlachrote, saftige 
btimi^che Pflanze, deren Samen - Semen IWren von länglic hrunder Gestalt, zweifächerig, 
Strophanthi, Strn phanthussamen — als mit zahlreichen niereiiformigen Samen. Die 
iumtreibendes und herzregulierendes .Mittel bei Stengel werden in Form des Extraktes als blut- 
•Bea auf Kkppenerkraaining und Entartung I reinigendes und wassertreibeudes Mittel verordnet 

Hnskeln herrflhnnden und nadi Uberstan- 1 In den Stengehi und BlKttem der glnkosidisrhe 
denen anderen Krankheiten auftretenden Bitterstoff Du Ica marin , ferner Du lr;i rin fein 
Sfhuirhezuständen des Herzens in den .\rznei- SüÜstofl)und angeblich geringe Mengen So lanin 
böfhern .\ufnahme gefunden hat. Friilir war bezw. Solanidin. — Der schwarze Xacht- 
nrben der jetzt allein üffizinellen ostafrikanisrhen schatten , Solanum nigrum L., Europa, 
Str. Kombe Oliver auch die westafrikanische .\sipn und Nordamerika, eine anjibrice gemeUM 
Str. kispidus DC. gebräuchlich. Die Frucht aus i Unkrautpflanze, in Gärten, an Wegen, auf 
2 Uiit auseinandergespreizten, nur an der Basis Schutt, Aeckern und abgeholztem Waldbndpn, 
mwnmen hä n gen < 1 e n iiiul in der Bauchnaht hat aufrechten, ästigen, kantigen, krautarf igi n, 
sofapringenden Balgkapseln, bis 30 cm lang, bis 5() cm hohen Stengel und gestielte, eirund- 
«tbaal, dunkelbraun, stark iingsf..rchig. Die in i keilförmige, ausgesrbweifte oder buchtig gezähnte, 
pokr Zahl vorhandenen Sunen nach oben | baki kabte, bald wie der Stengel behaarte Blätter. 
VM dnem langgestielten grannenartitvtt Haar- Die BltHen doMentranbig, locker; der Kelch 
(cbopf gekrönt fist in der offizinellen Droge fünfspaltig, bleibend; die Blumenkrone weiß, 
«ntffrnti. etwa 9 bis 15 mm lanc. 3 bis ö mm klein, bis zur .^fitfe liinlspaltig mit länglich- 
^it. hi- 3 mm dick, zusamnit iigedt ückt, einer- eiförmigen Zipfeln. Die Iteeren kugelig, schwarz 
Mti flach, andererseits etwas gewölbt, länglich i oder grün bleibend, bald gelblich oder mennigrot 
hwj bis knzettUch, oben zugespitzt, eng an- j werdend. Die Beeren beider Äxten sind giftig, 
fldrlckt seidenglänzend behaart. In den Samen enthalten Solanin. 

8bis8,5''o Strophanthin fein stickstofffreies, Convolvulaceen. Von Exogonium 
wnorphes, leicht in St rophanthidin spaltbares Purga ( Weii<!>r(>th) Bentham ( Jtwmoea 
•ilukotid), daneben Kornbesäure, Cholin, Pur^ia Hayne, Ipomoea .Talapa Nut ta 11, ('onvol- 
Tri|onf llin usw. Die Strophantbuasamen ge- vulus l'ur^'a Wenderoth i, eiiu r ausdauernden, bi» 
kaia n onawen stirksten Uersgiften, sie bUden ' 2,ö m honen Pflanze mit iErautartigem, links- 



Dlgitized by Google 



282 



HeÜ> und QiftpfUutzen 



wituli'iuii'iu. vcrästelltMü, kalileui, meist riitlirlicm 
Stfiifrcl, l;in^fri>sticltcn, kahlen, herzförmigen, zn- 

fespitzten, ganzraiidigen. tintcrseits oft rüÜicben 
llättern und blattachsolstHndigen, ein- Üb drei- 
hluiifTkii Ulüti'iistiek'n mit großen, granatrnten, 
füiilzaliligcn Bluten vom Bau der Winde, bc- 
lit'imatt^t in den Gebirgslärnicrn der (»stiiir.\ika- 
nisrhen Kordilleren, kultiviert in OsUiuiieii, auf 
Ceylon, Jamaika und in Südamerika, sind die 
getroeknetea KooUen — Tabera Jalaj^ae, 
Jalapen wurzeln, JalapenknolleB als 
Abführniittvl sehr tresThätzt. Es handelt »ich in 
der Dro^e um tlie eintachen oder zu mehreren 
vereinigten, im oberen Teile knollig verdickten, 
fast kugeligen, birnfürmigen oder länglich» 
spindelförmigen, zwischen watnnß« und fanst- 
proßcii, an': den zaulreichen Aii'^liiiiffni hcrvor- 
sprossciMicii Nebenwurzeln. Harte, schwere und 
feste, tjraübrauiie mler dnnkelbraune, an der 
Aulienseite tiei längsgeturchte, iiuclierige Wurzein 
von ebenem, hornartigem oder etwas mehligem, 
nicht faserigem und nicht bolsigem Bruch. 
Wrkaam ist das bis zu 20%, meist 10 bis 13% 
in den Knollen enthaltene Harz. Resina .Ta- 
lapae, in diesem nach früheren Angaben die 
hurtigen Glukoside (Glukoresene) Convol» 
vulin zu 96% und Jalapin lu 6%. Neuere 
Untersnebnngeii nennen Ipurtfanol.f^-Metbyl- 
aeskulotin. Convolvalinolsittre, Ipnrol- 
säuro usw. 

Sern phulariaceen. Zu ilen \si(litifrst<-n 
Ueilpiiaiizen ist der rote Fingerhut, Digi- 
talis purpurea L., zu rechnen, dessen Blltter 
— Folia DtgitaliH, Fingerhutblätter — 
eine ausgedehnte Verwendung bei Herzleiden 
finden. U. purpurea ist eine zweijährige auf- 
rechte Pflanze von 30 cm bis 2 m Höhe, wächst 
wild vornif sveise an lichten Stellen in Bergwäl> 
dem des westlichen Europas (am JElhein, im 
Scbwarzwald. in den Vngesen, fn Thttriniren, im 
Harz usW'.). 'Die Pflanze entwickelt im ersten 
Jahri! oine Blatt rose tte, im zweiten .Fahre einen 
aufrechten, graufilzigen, meivt einlachen Stenjrel. 
Die Stengelblätter ois 30 cm lang, länglich- 
eiförmig bis länglich, stumpf zugespitzt, runzelig, 
in ilen dreikantigen, geflügelten Blattstiel ver- 
schmälert, die iiberen sitztmd, der Blattrand 
unregclmiiüi;: gekerbt, die Blattspreite oberseits 
lebhaft grün, schwach Ixdiaart, unterseits hell- 
grün bis graugrün durch filzige Behaarung. Die 
Bläten in endat&ndiger, einsritswendiger Traube, 
die einzelnen BiOten kurz gestielt, aberbüngend, 
am (Irnndp von einem Inn zett liehen Ncbcnblätt- 
ilun gestützt. Der Kelch einblättrig, fünfspal- 
tig, die Zipfel weich liehaart. Die Blumen kröne 
auÜ4>n kahl, innen behaart, bauchig-glockig, hell- 
purpurn mit schwarsen, weiß umrandeten 
Flecken. Der Blütensatim lipjienfilrmifr. bewim- 
pert, die Oberlippt! kurz, mit zin ücki^eNchla^M nin 
Ziptelii, die lJnterii|Mie dteilai)i)i^;. der Mittel- 
lappeii ^toli. Zwei laiiL'ete und zwei kürzere 
Staubgefäß«^; der Griffel tadeiiförmig mit zwei- 
lappiger Narbe. Die Frucht eine eirunde, zwei- 
kbppige Kapsel mit zahlreichen kleinen kantigen 
Sann !i. Zu tu medizinischen C.el irauch sind die 
Blätter vor oder während der Blütezeit von nur 
wildwachsenden zweijährigen Pflanzen z»i sam- 
meln, die im ersten Jahre entwiclcelten Blätter 
sind uBznlissig. In den BUlttern die Olokonide 
Digitoxin (der wichtigste Stoff, der Gehalt 
Bchwankt zwischen ü,l bis 0,Ü%, spaltbar in 



Di gi to xose u nd Di g i 1 0 X i fr e II i n ), D i g i 1 0 n i II (lif ifcr l 
Diiiilrfreiiin, GIukoM- und Galaktose), Di^i talin 
(bestehtausDigitahgcnin, Glukoseund Digitalose). 
Digitalein und Digitoph vllin, ferner Digito- 
f lavon (ein gelber Farbstoff) und andere Stoff*-, 
die nicht näher bestimmt sind. Anwendung als 
herzn-fruiierendes und harntreilK-rides Mittel 
bcsonder.s bei gesunkenem arteriellem Blutdruck, 
bei Schwäche der Herzmuskulatur infolge von 
Klappanfebler» al« fSebeniitttel, bei Lnngmni» 
xOndüttf, Wasaersneht usw. Digitalis lutea 
L., eine in den Onbirgen von Mittel- «nd Süd- 
europa vorkommende, bis 1 m hohe Ptlanze. be- 
sitzt kahlen Stengel und längliche oder lanzett- 
förmise, spitz gelohnte Blätter, die Wurzelblätter 
gestieU, die Stengelblätter sitsend, stengebm- 
Fassend. Die Blüten gelb, röhren förmig;, in eml- 
ständigen, einseitswendigen TranU-n. 
Difritalis ambi^jua Murray, lu-imisch in di^n 
(.icbirgen Mitteleuropas, der Stengel drüsig be- 
haart, die Blätter eiförmig oder länglich-lanzett» 
lieh, gesägt, die Blütenspindel fiuig behaart, 
die BTOten gelb, innen netzförmig rot geädert, 
Kelch und Blumenkrone behaart. Von rin- 

fi'rer Bedeutung ist Gratiola olficinalis 
,., das Gottesgnadenkraut, eine l.'i Iiis 30, 
selbst bis fiO cm hohe ausdauernde Vfiaa», 
heimisch in Mittel- und SUdeuropa, Mittehaira, 

im sndlirhnn Xnrdamerika . hn inis auf sumpfigen 
Wiesen, in Ciraf)en, an l'iuU.iU rn, 'l'eirhen sehr 
hautig. Eine l'llanz.e mit dünnem, kriechendem 
Wurzelstock und autrechteni, einlachem, in der 
oberen Region verästeltem, unten rundem und 
meist violettrot angelaufenem, olien vierkanti- 
gem, völlig kahlem Stengel. Die Blätter gegen- 
standig. ungcstielt. lanz.ettlich, halbstengel- 
umfassend, parallel drei- bis lüntnervig, von der 
Mitte bis zur Spitze entfernt ge.sägt, auf der 
Oberseite hellgrfln bis gelbbraun, auf der Unter- 
seite etwas heller nnd mit dunUen, Tertieft 
sitzenden Drüspiipiinkten versehen. Die Blüten 
langgestielt, einzt ln in den Blattwinkeln. Der 
lüdch tief liinfteili^. am (irnnde von 2 kleinen, 
lanzettlörmigen N orbiällchen gestützt, die Kelch- 
zipfel schmal und spitz. Die Blumenkrone trieb* 
tcrförmig, undeutlich zwcilippig, weiß oder röt- 
lich, an der Röhre gelb oder bräunlich, im 
Schlünde unter der ( )l)eriip[)e ^(db Ix-h.iart. 
2 obere fruchtbare und 2 untere unfruchtbare, 
am Grunde mit der Blumeiikronc verwachsene 
Staubblätter. Der Fruchtknoten zweifieberig, 
die Frucht efn« eiförmige, glatte, zn-eifidierige, 
zweiklappig aufspringende, vielsaini^e Kapsel. 
Das Kraut enthält an wirksamen Stoffen Ora- 
tio lin ^spalthar in Gratioligenin und Glukose), 
Gratiolonund Gratiolinin. Anwendung beun 
Volke innerlich als Abführmittel, Fiebeimittel, 
hanitrcibomles Mittel, äußerlich auf Geschwüre. 
Kraut wie W'iiizel können zu Vergiftungen Ver- 
anlassung' freben. 

Cucurbitaceen. Die Frucht der einjähri- 
gen, einhäusigen, im tropischen Afrika, Nord- 
ostafrika, Svrien, Persien, Südarabien, Ostindien 
und auf Ceylon heimischen, in Sfidsp&nien, 
Pnituiral, auf'C\'pern angebauten Wüstenpflanze 
Citrulius cofocynthis (L.) Schräder, der 
Kolo(|uinthe, oder ein aus ihr bereitetes 
Extrakt wird als kräftiges Abführmittel bei star- 
ker Kotverhaltnng , Gicht, Stockung der Hen- 
struutioTi, Wassersucht usw. verordnet. Eine 
Pflanze mit dicker, fleischiger Wurzel, nieder- 



Digitized by Google 



Hefl- and Oiftpflansen 



288 



hrsendem o<lpr kletterndem, verzweigtem, dttn- 
Bcm. peturchti'm, etwas steifhaarigem Stengel 
uml abwechs^'lndfu. langtest ielten, lärif:li(li-li<TZ- 
iwnugen, stumpf zugespitzten, stumpf buchtig 
firiBBt^Iappten, besonders ontorwits wü- 
«ttigcn Blättern. Latstanü fmmMb« ent- 
ipdngen spiralig gewnnd«!!« «jnlMne oder zwei- 
tpiltig«' Ranken. Die Blüten einzeln in don 
Bkttwinkeln, einh&u^^ig, mit fast runder fjtdlHT, 
doclffinfürmiger, tief fünfteiliger Uhuninkrone, 
Sil m^nnlipli«»!! Blüten mit 3 Staubgefäßen, die 
«ciliBdMii Blltten mit unterst&ndigem Frucht* 
knoten und 3 bis 5 unfrnrhtbaren Staubfäden. 
Die Beercnfrürhte von der Größe eines Apfels, 
kugelig, s«'hr leicht, inmn lorkt-r unil schwammig, 
anlen von einer dünnen, gelben, glatten, harten 
Baut umeeben. Die Frflchte dreifächerig, schein- 
bar sechsficherigjjedoch ans dem dteii&cherigen, 
mterstindigen Fruchtknoten hervorgegangen, 
in f-ifin Fache ein z\vcischt'nklip;t'r Sanicntrii^er, 
an den Enden des letzteren die zahlreichen kl i iien, 
eiförmigen, xus&mmengedrflckten,gelblicht n ;,'liin- 
MMka SuMii. Bant aad SamesL sijid in der 
ihimiiwwfiiwli Twwnidetni Drogo ratfemt. 

Ab wirksan^' Substanz wurde früher ein zu 0,0 
kis 2"o in di in Kruciiilleisch vorkommender 
|iikosidisrher Bitterstoff Co Iik vii ( Ii i n (— ( j- 
InOio) angeo;el)en ; neuere Untersuchungen nen- 
M9 Itkerisches Oel, Harz, ein Alkaloid, 
«•EUterin, den Alkohol Citrullnl nsw.; die 
Shub «ttthutn mir sehr geringe Mengen Colo- 
tjithin. 

Conipo<;itfn. Der Wermut, Artemisia 
Absintluum L. Absinthium offirinale 

Rieht. I, eine in Süd-und Mitteleuropa, West-und 
^'o^dasien, Nordafrika weitverbreitete aus- 
^vcrnde Pfhiaze, hlnfig in l^auerngärten an- 
npOuizt, im grSBerra Mafistabe in einigen 
Gegenden Deutschhuids in Kultar. Der Stengel 
Ik 1,2 m hoch, aufrecht. a'^tiL', nun!, kurz und 
atrt behaart, gestreift. Die tirundhlätter drei- 
tckig-rundUch bis eirundlirh, langgestielt, drei- 
f¥k jnfiedert; die mittleren Stengel blätter 
doypMl* und einfachgefiedert und aumählich 
kflrzer gestielt ; die owren Blätter der Blüten- 
fegion ungestielt, ungeteilt und lanzettförmig. 
Alle Bl&tter oberseits mattgrau, unterseits sillx-r- 
gna. Blitter wie Stengel seidenartig glänzend 
Vdfifaig behaart. Die Blütenkürbrhen in reich 



»igten, rispigen Blütenstinden.die Köpfchen 
kugelig, gestielt, nickend, einzeln oder zu 
mien m <ler .\rhsel eines lanzettförmigen oder 
ipatelfurniiEen Deckblattes. Zahlreiche gelbe 
x»itterige Röhrenblüten, -sehr vereinzelt auch 
vcibliciM Bandbiatan ohne Zunge. In den ge- 
trockneten bühenden Zweigsfntwn und Bllttern 
als wirksames Prinzip der Bitterstoff Absin- 
thiin, ilanelx'n 0,.5 bis 2° , ätherisches Oel, 
Gerbstoff usw. Verwindet als Magenmittel, 
Bittermittel, Betäubungsmittel, Excitans usw., 
Wim Volke gegen Skrofeln, Würmer, bei Wasser- 
ndit In der Likfirfabrikation aar Beceiinsg 
Extrait d'Absinthe. 

5c) Prianzen mit nieht glukosi- 

di?r!ii !i Ritters toffpu. .\ls dprartigc 
Bitterstoffe bezeichnen wir indifferente, 
NT ans KoUenstoff, Wasserstoff und 
Süinloff bestehende, meist hittor- 
Nknedttode, fjurblose oder nur schwach- 



gefärbte, nici.^t kristallinisclie Körper, die sieh 
schwer i» Wasser, leicht in Alkohol und 
Aether lösen und vorlSufig unter andevs 
Verbindungen nicht eingereiht werden können. 

Simarubacecn. Im Handel unterscheidet 
man 2 Quassiahölzer, das Jamaika-Bitter- 
holx» Lignum Quassiae jamaioense von 
Pierasraa ezeelia (8w.) Phuiebon (« Ffenena 
excelsa Lindlay. (^uassia e.vcelsa Swirtz), einem 
in Westindien heimischen, stattlichen, 17 bis 
20 m hohen Baum, und das Su r i n a ni -lü 1 1 e r- 
holz, Lignum (Quassiae surinamense von 
Quassia amara L. fil., einem bis 41^ m hohen 
Strauch oder kleinen Baum, im tropischen Arne« 
rika heimisch, hier und in Brasilien, Kolumlnen 
kultiviert. Beide Hiilzer enthalten Bitterstoffe, 
welche gemeinsam als (^uassiin bezw. i'icras» 
min bezeichnet werden, sie werden ab Gift fl^ 
äpnlwfirmer nnd als FUegengift verwendet, 
neraena excelsa hat aerstrrate, unpaarig 
trefie<lerte Blätter, jedes Blatt aus 11 bis 1? 
lüattdien, die .seitlichen kurz ^'estielr, uval- 
liiri<:licli, lang und stumpf zugespitzt, panzrandig, 
an der Mittelrippe röthch, das endständige 
Bllttdien schmaler und länger gestielt. Die BlQ- 
tcn am Ende der Zweige in den Blattwinlceln in 
kleinen, ästigen Rispen. die Blume klein, gelblich- 
grün, ausgebreitet. .') Staiib^'efälie. Hei (Quassia 
amara die Blätter zerstreut, einfach, gedreit 
oder unpaarig gefiedert, mit geflügeltem, geglie- 
dertem, rotem BUttstiel, die Bl&ttchen sitzend, 
gbitt, linglirh, zugespitzt, gansraadif, gllnzend, 
an den Mittidrippen imd am Blaftstiide rot. 
Die Blüten am Kmle der Zweige und auf kurzen 
Seitenästchen in ansehnlichen aufrechten Trauben 
oder Rispen, mit rotem, kleinem, fünfteiligem 
Kelch und hochroter, fünfblättriger, zylindrisch- 
kegelförmiger Blumen kröne, 10 Staubgefäße. 

Euphorbiaceen. Crotnn eluteria (L.) 
Bennet. ein bis 0 m hoher baumartiger Strauch 
Westindiens (Bahama-Inscln) mit abwechselnden, 
gestielten, fast herzförmigen, eilanzettlichen, 
stumpf zncespitaten, miteneits mit feuMB.jgliB- 
senden, siiberweifien SeMtfem hedeekten, leder- 
artigen Blättern und kleinen Blüten in ein- 
fachen, achsel- oder gipfelständigen, einhäu.sigen 
Aehren, ist die Stammpflanze <ler medizinisch 
.als Magen- und Bittermittel verwendeten Cas- 
'earillrinde, Cortex Cascarillae. Die Wir- 
kung beruht auf dem Bitterstoff Cascar iiiin, 
'auf dem Ilarzgehalt (15',,) und dem Gehalt 
an ätherischem Oel (1 bis !? ',). Der im 
südlichen Asien, auf Neuguinea, im >.'ürden und 
Osten AustraUens heimische, weit verbreitete 
i Mallotus philippinensis (Lam.) MiUler 
I Argov. ( — Rnttlera tinctoria Koxburgh), ein 
bis ülx'r ]0 m hoher immergrüner zweinäusiger 
Baum mit länglich-elUptischen oder länglich- 
eiförmigen, fast ganzrandigen, oberseits kahlen, 
j unterseits flauniig behaarten Blättern und zwei- 
hftnsigen BlOten u adiselstlndigen und gipfel- 
istlndigen Trauben, liefert die als Bandwurm- 
mittel sehr geschitzte Kamula. L«'tztere ist 
j der V(m <len etwa 1 cm groQ<'n ilreisamigen Kapsel- 
I früchten abgerielwne L'elx'rzug, bestehend aus 
Drüsen \ind Büschelhaaren der Epidermis, ein 
I leichtes, feines, weiches, nicht klebendes, ungleich- 
' förmiges, braunrotes Pulver. In der Droge etwa 
NI \, Harz, in <lic>rin u. a. das wirksame Bett- 
lerin (~ Mallutuxin, Kamalin). 



Digitized by Google 



284 



Heil- und CKf^iflanzen 



Comnositfii. Von Arnica montana L.. 
(iem Wonlveirk'ih, einer ausdauernden, bis 46, 
äelt«n bis 60 cm hoben Pflanze, auf waldreichen 
feuchten und moorigen Bei^wiesen in ganz West- 
und Ifitteleuropa, seltener in der Ebene, sind die 
Blüten, Blätter und Wurzeln gebräuchlich, doch 
nur die erstpr^n offizinell. Die Wurzel getrci km-t 
fast zylindrisch, meist bof^tMifnriiiig gekrümmt, 
von den Narben der abgestorbenen Stengel und 
Blätter etwas höckerig, untcrseits mit zahl- 
reichen dOnnen, leicht zerbrechlichen Neben - 
wnrteln. Der Stengel aufrecht, drüsig-flaumig 
Iwliaart, sehr spärlich beblättert. Die frniiid- 
ständigen Jiliitttr kreuzgegenständig, dicht ge- 
drAngt, fast r(i>,.ttenförmig, l^gUcb -verkehrt - 
eiförmig oder verkehrt-lanzettförmig, spitz oder 
etwas stnm]»f, kurz eestielt oder ritzend, in den 
Blattstifl vfTsrhmäuTt, fast franzramh'^ und 
meist feiu gL'wimjMTt. dUTscits ho<-hj;rüii, weich- 
und drüsenartiij-zotii}; üdtT fast kalil, tmti-rsfits 
gelbgrün, etwas zottig oder auch last kahl und 
matt. Diegrundständigen Bliittcr fünf- bis sieben-, 
die Stengelblätter dreinervig, kleiner. Die Blüten- 
köpfchen aus 14 bis 20 rotgelben, zungenförmigen. 
weiblichen Strahlblüten uikI zahlrt'iclun zwitti- 
rigen, fünf zipfeligen, röhrigeu Scheiben bluten, 
von einem vielblättrigen, aus 2 Reihen von 
UttUbl&ttchengebildeten UaUJEelcheingeschloszen. 
1>er F^nchtknoten 'nnterstftndi^, die Frftchte 
beiderseits ziit^cspitzt, ranliliaan^. der sitzeiulc 
Pappus aus fiiicr Ri'ihc iint kurzi-u Haaren be- 
setzter iJttrsteii. In allen Teilen der Pflanze 
Arnicin (in den Blüten zu 4%, ein amorpher 
Bitterstoff, der wirksame Bestandteil). An- 
wendung beim Volke innerlich und iiußerlifh 
als anregendes Mittel auf das Nerven- und (let-iß- 
System, bei Lähmung;. Kpilepsio, Kheuniatisnuis 
usw. — Aus den Blüten der Wurmsamen- 
pflanze, Artemisia Cina Berg, in Persien, 
Torkestaa, Bachaia heimizch, im rasBischen 
Torksstan (in den Bezirlnn Tischimlnnt und 
Aulie-ata) kultiviert, wird das Santonin 
{C,jH,ȟj) gewonnen, ein ausgezeichnetes Heil- 
mittel gegen Spulwürmer. Ein bis 50 cm hoher 
Ualbstrauch mit mehreren, im oberen Teile rispig 
verzweigten Stengeln, fiederschnittieen BlSttem 
und z;ui!reiilieii sitzenden BlütenKilpfchen in 
einfachen Aehren. Im uiiaufgeblüiiten Zustand die 
Blütenk'>])frhen bis 4 mm lang, länglich. Iwider- 
seits zugespitzt, fast kahl, aus 3 bis 6 gelblichen 
zwitterigen Blütenknospen und 12 bis 20 breit - 
elliptischea bis üneal^länglichen, dachziegelig 
sich deeltienden Hflllkekhbmttem. T)ie Blüten - 
küi)fr|ien, Flitres Cinae, Zit werblüten , 
iiiibt liliih Zitwersamen und Wurinsanien genannt, 
wertlen vor dem Aufblühen gesammelt (zu dieser 
Zeit ist der Gehalt an Santonin amhöclisten), doch 
wird der grSJtte Teil der Droge an Ort und Stelle 
auf Rohsantonin (1 bis 2,5%) verarbeitet. - 
Luctuca virosa L. (— L siniiala forskael, 
L. sihvstris Ijim.), der 1 1 1 1 1 l.i 1 1 i <• h , eine 
ein- bis zweijährige, bis l.ö m hohe i'flanze, 
heimi>ch an trockenen felsigen Stellen und in 
Ibckeo im Ȋdlichen und westlichen Europa, 
in Nordafrika und Nordasien, zwecks Gewinnung 
des Milchsaftes in Deii t •-chljtnd lan rbr MMS(d). 
Oesterreich, England, i'rankreieh untl Kitüluiul 
angebaut. In trankreich und England ist auch 
L. altissima M. J3ieberstein, in England die 
Varietät montan«, in den Vereinigten Staaten 
17ordamerikas L. eanadensis L. in Kultur. 



Der eingetrocknete Milchsaft der Pflanze, das 
Lactucarinm, dient als Berulügungsmittel bei 
ICrftmpien. Hustenreiz, Asthma, nervöser Er- 
regung, Schlaflosigkeit usw., das zur Biäteieit 
gesanunelte, gut gotroeknete Krant — Herbt 
Tapturae virosae, Giftlattirhkraut — 
und ein ans der frischen Pflanze bereitetes Kx- 
trakt finden plcichc Verwonduiip. L. viros» 
hat geraden, aufrechten, unten einfachen, in der 
Blütenregion rispig verzweigten Stengel, deruntere 
Teil holzig, borstie und häufig rot gefleckt, der 
ollere Teil kahl, hellgrün, krautartig. Die Blätter 
spiralip anj^eordnet. horizontal abstehend, läng- 
lich verkehrt-eiförmig, die grundständigen in den 
Blattstiel verschmälert, die stengelstänili^» 
sitzend, mit pfeilfQnniger Basis steogelom- 
fassend, alle stum^rf oder spitz, die oheien fast 
^anzrandip, etwas stachelig gezähnt und ur.fretcih, 
die unteren mehr oder weniger bnrhtiir. alle uiittt- 
seitv auf den Nerven, besonder ,ii,t iler Mittel- 
rippe steif borstig, sonst kahl. Die kleinea 
Blüten köpf eben in zusammengesetzter vielver« 
zweigter Rispe, alle Acste laufen wie die Haunt- 
achse in ein terminales Köpfchen aus. Ine 
Blüten zwitterig, zungenforniif: un<i i;elb. Im 
Milchsaft 0,3% Lactu ein (BitterstoU), bis 66^> 
Laetneenii (=Lactooon, Lattiehfett), Lactu- 
pikrin \nv. 

Sd) Srhleimf ührende Pilanzen. Algen. 
Khodopbyceen. Zwei an felsigen Küsten 
der Nordsee und des .\ttant Ischen Ozean» 
vorkommende Rotalgen, Chondrus crispus 
(L. I Staekhunse (- Sphaerococcus crispus Agardh) 
und in geringerer Menge Gigartina mamillosa 
(Oottdenongh und Wood ward ) Agardh Sphaero* 
coeens mamillosns Agardh) liefern auBgewasdwD, 
an der Sonne gebleicht und getroclmet das 
I irländische JfooF, den Knorpeltane, Car- 
irageen, Alga L'arrapeen. Cnondrus cris- 
|PU8 am (Iruiuie nieist stielarti;;, einfach, mit 
I einer kleinen, beim Einsammeln ab<reris«enen 
Haftscheibe; der getrocknet knorpelige, f leise hige 
; Thallus bis 15 cm im Durchmesser, fuicb, gallert- 
artig, laubartig, wiederholt gabeÜg in breitere 
und schmälere Lappen geteilt, die \ erästelungea 
entweder schmal, zusammengedrückt stiehund, 
in linealische, hirschhomähnliche Spitzen aus- 
laufend oder seltener keüig-iappig verimitert» 
dann an der Spitze meist kraus geschützt. Die 
Kapselfrilchte (rystocarpien) eingesenkt, ra^cn 
nur weniij hi rvor. Itei Gigartina mamillosa 
der Thallus flacher, dünner, getrocknet etwas 
, rinnig und sehr kraus, die Cystocarpicn treten 
wanenfihrmig auf beiden Seiten aus dem Thallus 
hervor. Medizinisch verwendet in Abkochung 
' als leicht vertlauliches Nahrungsmittel für Kranke, 
I als rci?.inil<ieriides,einhiillendes >fittel Ix'i Husten, 
Lungenkrankheiten, bei .skrophulose uhw., t«'rh- 
nisch als Klärmittel, Ki« Ix mittel, Bindemittel 
bei Wasserfarben, zur Jodgewinnuoe. Enthält 
I bis zu 80% Basserin Psfarairin, Cana* 
genin, Carrageenschlcim) usw.; in der nicht 
mehr als 16% betragenden Aäche Chloride, 
Bromide und Jodide. 

Flechten. Das isländische Moos, Cetra- 
ria islaiulti-a (L.) Acharius Liehen islandicus 
L., Phpcia islandica DC), eine über den größten 
Teil der nördlichen Halbkugel verbreitete, stets 
auf der Erde waehs^de Stranchflechte, in 
Nordeuropa in der £ben«» im mittleren und sSd» 



Digitized by Google 



Halr nnd Qiftpfianmi 



285 



Üeken Europa auf hüheren Bergen, findet als 
MkÜniges ArEneimittel bei LangwikranMieiten, 

ferneral- StärkiinfjsmUtol, Majronmittel, im hohen 
Kopien al> Xaliriiiifrsmitttl Vtrwpndung. Die 
PLiiiiZ*' wir(i im Jlar/., Fichtelgebirpc, in (it-n 
AiptfU u^w. iilr den Lokalgebratifh gesammelt, 
koumt in größeren Mengen aus Skandinavien, 
Fxaakreich, SpuiieD, Tirol, der Schweix, nicht 
»iwr aas lülana In den Handel Eine blattartig- 
stTuiiihip', ra^ciibililfiulo Straiicliflcchtf. bis 
10 cm hoch, aufreuiit odvx auisiieigeuil, iast kub- 
irttg, unregelmäßig gabelig verzweigt, beider- 
seits glatt, «D Gmikde nnnk, di« Zweige gabelig 
gelappt, an den Btndeni meiir oder weniger um- 
geroUt, f:t franst. Oborsfits f^l'\r"ic;rfin bis kasta- 
nienbraun, am Gruiult' iii(>isr weiü odur blulrol, 
unterst'its ^raiiwciUliih oder hellbräunlirh, mit 
weißen «ing«:iienkt«n Flecken. Die Droge — 
Liehen islandicns — enthalt als iiirkaamen 
&«ff bis TO 70% Liehen in (Flechtcnstärke), 
daneben Destrolichenin, Protolichesterin- 
sänre, Lioheiteriiisliire, Cetrarin (Bitter- 
stoff) usw. 

Orchidaeeen. Von einer Anzahl Arten der 
Gattungen Drchis, (»piirvs, Piatanthera 
und Gymnadeaia, Europa, VordenwieOfWerden 
die in Deutschland (im RbdageUeti, Taunus, 
MenwiM luw.) imd KImummh «Mimnielten 
Uullen — Tnbera Salep, SalepnoIIen — 
ihrfs Schleimgehaltes wegen (etwa cf)%) als 
innerliches Mucilafinosum, reizmildemdes und 
einhöllendes ^(ittel bei Diarrliüen und Darm- 
btvrh der Kinder medizinisch verwendet. Zu 
B«nnfn sind Orchis Morio L., O. mascula L., 
0. pallf iis L., 0. i'oriuphnra L., 0. ^Inbosa 
L, 0. ui! t u lata L., U. luilitaris L., ( i, papi- 
lionacea L., 0. fusca Jacq., t). tridentata 
Scop., 0. palustris Jacq. mit ungeteilten 
kugeügen, eirunden oder länglichen KnoUen 
^ tarn önd in XlentecUand jdiacmamitiBch 
alkrig), 0. maenlata L., O. Istifolia L., 
0. samoucina L., 0. incarnata L. mit liaiui- 
fdrnüg gelappten oder doch zwei- bis mekr- 
tackigen Knollen, Ophrys arachnites Murr., 
0. aranifer» Unds., O. apifera Huds... 0. 
■jodes L, Anaeamptis pyramidalis Rieh. 
But rundlichen und Gymnadenia conopea 
R.Br.and G. odoratis^ima Ilich. mit gelappten 
Knollen, Ausdauernde Pflanzen mit am Grunde 
2 länglichen, verkehrt-eiförmigen Knollen, 
dem schwammigen Mutterknollen mit dem 
liifliMDden aufreoiten Sproß und dem glatten, 
ivicn «nd flaisehigen TochterlcnoOen mit der | 
Knosp.-' für die iiädist«' Vcpctatidiispcriodc, Nur 
die TochLerkiutUea sind pharraazeutisi h pcbräuch- \ 
Hch. Getrocknet etwa 0,6 Mi 3 cm dit k, 2 bis 
4 rm lane, mehr oder weniger geschrumpft, 
inßen gelblich, unregelmäßig gefurcht, bald 
glatt, bald niüier, mf dem Bruch hornartig. 

Fapilionaeeen. Von Tcigonella foennm 
fraeeain L, dem Boeksbornkiee, werden 

die srhleimhaltigen Samen — Bockshorn - 
s*iaen, Semen Foenupraeci — in der 
Tifrarzneikunde als auswurflKiiirderndes Mittel 
|efen Katarrh der hujnx und der Bronchien, 
bei Druse der Pferde verordnet. Die Pflanze 
•«t önjähri«:, k-raiitartip. im Mittelmeergebiet 
»■ im westliclicii \nui südlichen Asien hiimisch 
und bfsondt'rs in Siidoiiropa, Indien, Mariikko, 
^7pt«n in Kultur. Der Stengel 30 bis 60 cm 



hoch, aulrecht, rund, elatt, steif; die Blätter ab- 
wecheehid, zum Teil lang gestielt (am Grunde 
des Blattstieli'S 1? zugespitzt«! Xidx'iiblatter), 
dreizählifr, diu eiuzthien ßlättchi'ii läiiglich- 
keilförmijz; odor verkehrtH'iförmif,', stumpl oder 
mehr oder weniger ausgeraudet, glatt, gegen die 
Basis unten schwach behaart, das mittkre Bhitt 
etwas längw netielt Die Bluten einzeln oder 
zu zweien, aeneebtindig, ungesHelt, blafieelb. 
Die Samen zu 10 bis 2<-) in den etwa bis 10 cm 
kugen,nachuntenä€hwa€häi€bellürDiiggekrümm- 
ten, am Ende in eine lange, feine und hohle 
S^jitse auslaufenden netzartig geäderten Hülsen. 
Die Samen getrocknet sehr tiart, bräunlichgelb 
(ider braunrot, selir ungleich gestaltet (last 
rhombisch-vierseitifr oder fhcli rautenförmig), 
etwas zusammengedrückt, durch eine tief ein- 
schneidende Furche in zwei unpleichc Teile 
geteilt. In den Samen 28"., .•Schleim (der 
wirksame Stoff), die Alkaloide Trigonellin 
(C^H^JO,, zu 0,13%. ohne physiologische Wir- 
kung) und Cholin, fettes Oel, itherisebas 
Oel usw. 

Linacecn. Linum nsitatissimum L., 
der Lein^ Flaehs, eine ein-, snweiien zwei- 
jährige, bis 60 cm hohe, viMwarJuend nicht 

bekannte, sehr alte Kulturpfl tn~f zurzeit mit 
Ausnahme der äquatorialen I-ander fast überall 
angebaut, liefert den Leinsamen, Semen 
Lini ond das Leinöl, Oleum Lini. Man 
kultiriert den Flachs vorwiegend als Gespinst 
pflanze, nur einige LÄndor (besonders Indien,* 
Rußland, Algerien, Aegypten, Brasilien, die 
Vereinif^ten Staaten .Xorilanierikas) bauen die 
Pllanze auch der ölrt^ichen Saiueu wegen. Man 
unterscheidet Leinsaat (für die Aussaat be- 
stimmte, ausgereifte, keimfihige Samen, nur 
diese sind pharmaaentiach gemneUich) nnd 
Schlagsaat (dient der Oelgewinnun<:. vielfach 
iinausgereifte Samen, ein Nebenprodukt der 
Flaclisj^ewinnung). Der Stengel einz< in. aufrecht, 
kuiil, unten einfach, oben ästig; die Jilüttcr zer- 
streut, Uneal-lanzettlich, spitz, nneestielt, pns- 
randig, glatt. Die Blüten in doldentraubigen 
Rispen, nellblau oder weiß, lang gestielt, fUnf» 
zählig. Die f ünffiicherigen , «lurch h warul ständige, 
unvollständige, nicht bis zum Zentrum reichende 
Schvidenwändc zehnfächerigen Kapseln mit 10 
stark flachgedr&efcten, längbch-eiförmieen, scharf- 
kantigen, 4 bis 6 nun langen, glatten, glänzenden, 
gelblichen biisdunkrlrotbraimen Samen. Schleim- 
gehalt der Samen 5 bis tj ' tettes Oel 
30 bis 40%. Ein einhüllendes, reizmildemdes und 
resorptionshemmcndes Mittel bei Katarrh. Diar- 
rhöe, Erkrankungen der Harnröhre, inllerlieb m 
Kataplasmen, Latwergen. Klystieren. 

Tiliacoen. Weniger in der Medizin, reichlich 
beim Volke finden die im Juni un<l Juli gesammel- 
ten, schnell und vorsichtig gttrückinjtun Blüten 
der bekannten Winterlinde, Tilia cordata 
Miller (= T. olmüolia Scopoh, T. parvifolia 
Ehrh.) nnd der Sommerlinde, Tilia platy- 
phylla Srnpoli f T. prandifolia Ehrh.) ihres 
Schleim- und üerhstoffgelialtes wegen innerlich 
als schweiß- und hanitreiUiides Mittel, äußerlich 
zu Kataplasmen, Mund- und Gurgelwäs.ser Ver- 
wendung. Bäume mit fast kugeliger Krone, die 
Blätter wrchselständig, mittellang gestielt, schiof- 
rundlich-lierziiirmig oder schief dreieckig, zu- 
;,'espit/.t. iingli'itdi >pitz ge/iiimt, (du'iseit.-^ dunkel- 
grün, uuter^cits graugrün bis biaugrün, beider- 



« 



Digitized by Google 



286 



Heil- imd QiftpflaDzen 



soits kahl, in <len Nerven winkeln weiflgelb oder 
rostbraun behaart. Die Knospen stumpf-eiförmig;, 
kahl, abstehend. Die Blüten in drei- bis f Qnfzvhn- 
blütigen Trugdolden, dem 6 bis 8 cm laneen 
Stiel des Blutenstandes bis zur Hiiltto ein zicinlirh 
gleich breiter, lineallänglicher häutiger Flügel — 
eines der V'orblätter des Blütenstandes — an- 
gewachsen. Das ander» betrftchtUcli kleinere, 
•ebnppenaiüf entwickelte Vörbhtt birgt die 
Knospe fUr den nächsten Blütenstand in 
seiner Afhsel. Der Blütenstand der Winterlinde 
reichblütiger als der drr Sommerlinde. 5 leicht 
abfallende Kelchblätter; 5 etwas größere Kronen- 
blfttter; 30 bis 40 in 5 Gruppen angeordnete, 
ursprünglich aus 5. Staubliliittcrn htTvorgegangene 
Staubfäden. Der Fruchtknoten iuis 5 verwach- 
senen Fruchtblättern, oberständip, kujrelip, fünf- 
fächerig, dicht behaart-filzig; die Frucht ein ein- 
tamiges Nü Sehen. 

Malvaceen. Vom Eibisch, Althaea of f i- 
einalis L., werden die Blltter — FoHa Al- 
thaeae — und die Wurzel — Radix Althaeac 
■ — ihres Schleimgehaltes wegen innerlich als 
deckendes IVIittel bei entzündlichen Zuständen 
des Magens und Darmes, als reis- und hosten - 
BtiMerndes, answnrf befdrdemdes Bfittel, ivlerlkh 
zu Muml lind Gnrpolwüssorn, Kataplasmon be- 
nutzt. Eint' ;iusdauernde l'ilanz<>, neimisch in 
Mittel- und Südcuropa, Westasirn, an Wegen, 
Gräben usw., kultiviertin Nord bayern. Thüringen, 
Sachsen, Hessen, Ungarn, Belgien, Frankreich. 
Der Steneel aufrecht, bis über 1 m hoch, unten 
holzig, oben krautig, ästig, weiß-filzig -zottig, 
innen markig. Die lilätter länfjer oder kürzer 

§estieit, bis 10 cui lang, breitherzförniig-eiförmig, 
rei- bis fünflappig mit spitzen Kndlappen, am 
Qrunde herzförmig oder IwiiiAmüg» drei* bis ftof- 
nervig, grob gezähnt, beiderseits wvicbsammet- 
artifr txhnart. Die Blüten blattwinki lstänili^, 
einzeln oiierin kleinen Trauben. Der Auüenkcleli 
reiuispaltig, mit lanzettförmigen Zipfeln; der 
Innenkclcb etwas größer und fünfspallig. Die 
6 KronblStter fast so lang wie breit, auK- 
gerandet, rötlichweiß, am Grunde der Staub- 
ladenröhre verwaclison; zahlreiche Staul^efäße. 
.\redi/,iiiis( h i^'etiriinchlich sind nur dif }:eschälten, 
gutgetrockneten, ilcischigcn, nicht holzigen, gelb- 
neh-wei8en Wurzelzweige und Nelkenwurzeln 
fweijUirifier kultivierter HIanzcn. In den 
Wuraeln 36% Schleim, 37% Stärke, 10% 
Zurker. 2" Asjiarafrin, Gerbstoff usw. 
— Gleiche Verwendiiag wie die Eibischblätter 
haben die Malvenblätter, Folia Malvae, 
von Malva silve.stris L. und M. ne^lecta 
WaU. (= M. vulgaris Fries), ein- bis zweijährige 
Pflanzen, heimisrh in Fluropa, Algerien, Mittel- 
asien, für den pharmazeutischen lieflarl in 
Belgien und Ungarn, in klt inert ii Men^rcn aneh 
in Bamn und Thüringen kuUivieri. ,M. silve- 
stris bis 1 m hoch, der Stengel rauhhaarig, die 
Blätter wechselständig, 7 bis 11 cm lang, l'i bis 
20 cm breit, kürzer gestielt al<i bei M. neglecta, 
rundlich-nierenförinij:. am nninde fl;ii li-lu r;- 
förmig, die 3 bis 7, nui&t ä Lappen M-hiirlcr ein- 
geschnitten, die einz«'lnen ]«ippi>n rundlich oder 
mehr spitz. Die Blüten in den Blattachseln 
blischelifr leebinft. Die KronblMtter hellpurpur- 
ror mit dtinklcren Sf^eifcn, flie BhimenblKtter 
ilrei- bi> vienual langer al> die Kelchblätter. 
M. ncglecta wird bis 0,5 m hoch und zeigt meist 
hellroseurote, fast weiße Blumenblätter, die 



Blätter bis 8 cm breit, lang gestielt, rnndlick- 
herzförmig, am Grunde ein tiefer und srlinnder 

nierenförmiper Ktnscluiitt, dit- I^nppen vrrhSU- 
nisiiiäüig kurz. Belia«iiuug beiderseits, bei M. 
silvestrisi stärker. 

Caprifoliaceen. Sambucus nigra L., 
der HuUunder, ein durch ganz Kuropa und 
Mittebisien verbreiteter, bis 10 m Imhcr Ruini 
mit dickem, Hchneeweißem Mark im Stamm, den 
Aesten und Zweigen. Die Blätter gegenständig, 
gestielt, mit 6 bis 7 eirunden oder länglich« 
ettOmiigMi.lrarx-odernngestielten.Iangzueespitz« 
ten, ungleich sc harf gesägten, fast kahlen Fieder- 
blättchen. Die iStlx'nblätter warr^nförniig oder 
fehlend. Der Blutenstand eine vit Ihlütige flache 
Tru^dolde, am Grunde fünfteilig, mehrfach ver- 
zweigt, die knrsgestielten BiQten unter dem 
Frnt-Iit knoten mit 2 hinnilligen Vorblnttrhen. 
Die Rliite klein, sympetai, gelblieh\vi>iü, k-nht 
abfallend, mit kurzer Kohre, lüntlapi)ij.'. 5 drei- 
eckige kurze Kelchblätter; u Staubgetälk-. Der 
unterständige Fruchtknoten meist dreifächerig, 

I der Griffel kurz, mit 8 kurzen stumpies Narbca. 

' Die Beeren schwarz. Die getrockneten Blfiten — 
Flores Sambuci, Fliedertee — beim 
Volke sehr geschätzt, innerlich als schweiß- und 
wassertreibendei Mittel, tufierlich SU Mmd^iud 
Giirgelwasser. 

Compos^iteu. Die Blätter von Tussilago 
f arfara L., einer häufigen, auf feuelitem, tunieem 
oder lehmigem Boden wachsenden ausdauernden, 
bis 25 emnohen Hlanze dienen ihm Schletm- 
gehaltM wegea als Mucilaginosnm und Hnsten- 
mittel. Der weiSfilzige Stengel einfach, anfiedit, 
stets einköpfig, mit röthchbranneii. ianzeftlirhen, 
spitzen, den Stengeln angedrückten .Schuppen- 
blättern besetzt. Die nach der Blütezeit er- 
scheinenden Blätter grundständig, lang^estielt, 
herzförmig-rundhch, buchtig, gezähnt, bis 15 cm 
lang und fast ebenso breit, owrseit* kahl 
duukelj^rüa ^luiizend, unterseits ii]zig-\\eißli' h. 
Der Hüllkelch des Blüten kiij)l( hens zylmdrix i: ; 
(lie goldgelben, fruchtbaren, zutigentiir!iiii.'( r 
Randhlüten in mehreren Reihen, die unlrutht- 
baren Scheibenblttten rährtg-trichterf örmig, fünf* 
zähnig. 

5e) Planzen mit Süßstoff. Olcareen. 
Fraxinus Ornu» L. (= Fraxinus fkri« 
fera Sropoli, Omns europaea IVsoon). 

die Mannae.sche, ein im ganzen siidlicben 
Europa und in Vorderasien eiiiheiuüseher, bis 
10 m hoher Baum, zur Saftgevinnung zurzeit 
nur im nordwestlichen Teile von Sizilien und 
steUenweise auf dem italfeniBchen Festlande in 
Kultur. Die Blätter gegenständig, ohne Neben- 
blätter, unpaarig (siebenziihbgj gefiedert, die 
Teilbliitti heil eiförmig, kurzgestielt (das End- 
blättciken länger gestielt), zugespitzt, kerbig- 
gesägt, iiberseits kahl, unferseits schwach M- 
haart. Die Blüten in achsel- und endst&ndigen 
Rispen ; «1er Kelch becherförmig mit 4 spitzen 
Absclinitten, die 4 KronbIätt<'r gelblirh. lang, 
schmal-lanzetllich, am Grunde paarweise ver- 
wachsen. 2 Staubgefäße. Die Frucht einsamig, 
lineal-lanzettlich, eeflägelt. Zur Gewinnung 
des Saftes werden die Bäume vom 8. bis 10. Jahr» 
an auf einer Seite in kurzen .\b<tänden von 1 
bis 4 cm mit 7.»hln i< ben paralliden. wagererhten 
Rinderieiiisi hiiitti'n versehen. Der ausiretfitde 
Saft erstarrt innerhalb weniger Stunden an der 



Digltized by Google 



Heil- tmd Giftpflanxen 



287 



Laft m <iB«r golUidiviUen, Miistalliniachwi i 
Ibne.dcr Mtnna. Im Buidplvnr dasin SliQiai | 

eewnnnrne Produkt. Von diu vorsrhiodonen 
Handelssorten i<t nur die S4»{^i'nannU; Stenge 1- 
nanna, Maiiiui ( annellatu, pharmazeutisch 
idliiig. Enthält bis 90% d-Mannit (eini 
acbvrrtiger Alkohol), daneben Manneotriose | 
(ein Trisarcliarid), Glvkose, Srhlcim, Dex- 
trin usw. Dient als leichtes Abführmittel. 

Papilionareen. Glycyrrhiza ^iabra L., 
SQBholznflanze S. Utor Sb Olvkosid» 

inhrende Pflanzen. 

5f) Pflanzen mit ätherischen Oelen. ' 
Aeuerische oder flüchtige Oele nennt man 
•rganische Verbindungen sehr verschiedener 
ZatammenBetzun^, welche infolge ihrer Flach- 
ticfkat durch Destillation der Pflanzen mit 
Wasser oder Dampf gewonnen werden können. 
Sie iiediMjBn den ipeiifiBehen Geruch und Ge- 
fehnaek der Pflanzen, dnd bei gewöhnlielier 
Temperatur flüssig und in Berührung mit 
der Luft flfiebt^. Die Zahl dieser Verbin- 
dngen entepricnt der ZaU der dmreh einen 
besonderen Geruch ausgeicieihnetMl Pflan- 
zen oder Pflanzenstoffe. 

Coniferea. Jan peras communis L., 
4ff Wacholder, tän nnnerfrfiner, stark ver- 
mißter Strauch, seltener Raum der gem&ßigten 
'ind Icalten Zone der nördlichen Halbkugel (ganz 
Kl pa, Mittel- und Norda.sien), meisters auf 
Ueiden und in Kiefernwäldern anzutreffen. Die 
Bluter XU 8 wirtelst&ndig, sitzend, lineal, steif, 
•iMhelif spitz, oberaeits hellgran, ilachrinnig, 
■K dncm bUulirhweiOen ifittelstreifen, nnter- 
Sfit= stunipf-gekiclt. Die Blutenknospen auf 
^■tr^chiedi'nen Pllatiwii. Die gelben männlichen 
Kitzchen fast sitzend , eif ürniitr-Ulnglich, mit zahl- 
nicJMB 8t»tthfiden»in d bis 4 Wirtun angeordiiet; 
fcw IM idwB BntenkltMhfB sehr knn gestielt, 
salischt. die einzelnen Blüten aus 3 Samen- 
hsspen. Unter jeder der letzt^-ren ein Deckblatt. 
Die Deckblätter werden nach der Hefruchtung 
fkischig, wachsen zusammen, umschließen die 
8 Samenknospen und bilden die Frucht. Ifedi- 
tsisdi gebräuchlich sind die sorgfältig getrock- 
itten, reifen, im zweiten Jahre von ^nldwach- 
srnden Pflanzen gesammelten, ^ h a irzbraunen, 
gliaienden oder schwach l)e>taii I n ii. etwa 
vbKDgroflen, fast kugeligen, fleischi^^ n r riichte. 
h dem suKki^ mfirbw Fruchtfleisch 3 hart- 
KiaHge braue Samen nrftgroBen OebeUladien. 
Ke Früchte und ein aus denselben zu etwa 1°;, 
gtvonnenes ätherisches Gel dienen als Magen- 
■ittel, blähungtreibendes, harn- und auswurf- 
bMrdoades Hittel, als Antiseptikum gegen 
«MnUdn, ab GewOrz, zur Branntweinfabrika- 
ttin WK. — Von Juniperus Sabina L., 
aiai Sadebaum, Scvenbaum sind die ge- 
trackaeten iM-blatttrltti iiinirstcn. frurht- und 
lilStNitngenden Zweigspitzen, Herba Sabinae, 
Sadebaomspitzen, und ein durch Destillation 
^t Wasserdampf ana den iriaohen Blftttem und 
Z*ei)^pitzen gewomMBca Itiwrfsebea Oel, Olen m 
Mbinae, Sadebaumöl, zu 4 bis b^r, in den 
Bfcttprn enthalten, als Magenmittel, harn- 
treibpndes Mittel, Abtreibungsmittel, Wurm- 
■ittel, bei GebftrmatterlMden, Störungen der 



ilenstraation usw. gebciucUich. Das Oel gebfirt 
an den stark wirkenden Heilmitteln, an den irri- 
tierenden Giften, ruft leicht Abortus hervor, wes- 
halb in seiner Verordnung Vorsicht gebfiten ist. 
Kill immergrüner, meist riieiiri^er, ausf;ebreiteter 
ätrauch oder kleiner Baum, heimisch, doch nicht 
al^emein verbreitet in der Tannen- nnd sub- 
alpinen Region von Mittel- und Südouropa usw., 
bei uns häufig in Gärten und Binimanlagen 
kultiviert. Die Hlätter sehr kurz, «ntweder 
(die jüngeren) vierzeilig-kreuzgegensUmdi^, fast 
achuppenartigHlachziegelfürmig, stumpflicli, auf* 
weht fest ai^ediüdct oder Aue Uteren) länger, 
dfinner, etwas entfernt abstellend, Unzett- 
förmig, zuLTc-pitzt, doch nicht stcchi'nd, oben 
hohl und bläulich, in abwechselnden dreigliede- 
rigen Wirtein. Adle Blätter auf der Mitte des 
Rückens mit einer eiförmigen bis lanelinealischen 
OeldrSse. Die Bülten in endständigen männ- 
lichen und weiblichen Kätzchen. Die Staubblüten 
länglich-i'iförmifr. an ib'r Spitze kleiner Zweige, 
aus 1(1 bi^ 11 iln-irikit:('ii . sclniitiinifurmigen, 
kreuzweise augeordneten Staubulättern ; die 
Fruchtblüten einzeln an der Spitze kleiner auf- 
rediter Zweige mit 4 gelblichweifien, fluachigoi, 
8 aufrechte Samenanlagen umschHefienden 
SchupjX'n blättern. Die Beerenzapfen auf ge- 
krümmten Kurztriel)en, grün oder bkuschwarz, 
fast kugelig, etwas höckerig, ein- bis viersamig, 
aosdsnlvarvaoJisenen Schuppen blättemgeknldet. 
— Verseliiedene Pinusarten liefern das Ter- 

E entin, Terr bin tb iii a , Balsamum Tere- 
inthinae, aus dem durch Destillation mit 
Wasserdampf das Terpentinöl. Oleu m There- 
binthinae, erhalten wird. Pinns Pinaster 
Solander (= Pinns maritima Poiret). die See- 
strandfichte, heimisch in der WesthäUte des 
Mittelmeergebietes bis Portugal, ist die Stamm- 
pflaiizp fiir ili'ii LTeineinen, französischen 
Terpentin, welcher den größten Teil des in Europa 
ewonnenen Terpentins bildet; Pinns Taeda L., 
palustris Miller, P. keterophylla Elliot, 
P. eehinata Ifiller, P. australis Ifiehanzn. a» 
Vereinigte Staaten von Nordamerika aind 
als Stiuniüjtilaiizen für den amerikanischen 
Terpeiiiiri zu nennen. Bedeutung für den Handel 
haben nur die amerikanischen und französischen 
Terpentinöle, andere Andelssorten sind von 
nebensächlicher Be<ieutung. Die Vereinigten 
Staaten Nordamerikas produzieren jährlich etwa 
70 Mill. kg Oel im Werte von :\2 MiU. M. Nel)en 
dem amerikanischen untl französischen 
Oel unterscheidet man noch österreichischea 
Terpentinöl von Pinns Laricio Poiret, Wiener 
WaM; galisisehes IVrpentinöl; TerpentinM 
aus venetianischem (Lärchen-) Terpentin, 
von Larix decidua Miller (-= Lari.v eurnpaea 
DC), Sü<ltirol, Steiermark; Terpentinöl aus 
Kanadabalsam, von Abies balsamea .Miller 
(= Pinus balsamea L.\indettLaurentine-Bergen, 
in der Provinz QucIk-c, ferner von Abies Fraseri 
Pursch. und .\bies canadensis Michaux 
Tsuga canadensis Carr.); Terpentinid aus 
Straßburger Terpentin, von Abies alba 
Miller (= Abies pectinata DC., Pinus Picea L.), 
Produktion sehr gering; russisches Terpentin- 
öl von Pinns silvestris L. usw. Anwendung 
innerlich als reizendes ^fagenmitte! gegen chroni- 
sche Verdanungssliirungen, als harntreilx'ndes 
Mittel b«d Wassersucht, btd chronischen Katarrhen 
des Kespirationsapparates und der Blase, bei 



Digitized by Google 



288 



Heil- und Giftpflansseii 



Gallenstein koliken, bei Trinpcr, ak Darmanti- 1 L&n^e nach halbierten, eirunden oder bim- 
septikum, als Woiminittel, bei Krampfkolik i fürnugen, quergerunzelten, gtttioelDMten KnoU^ 
der KOIm mw., gssw PJiospliorvergiftiui£en, dm Wuneistoätes dienen vapen ihres Gfhaltae 
taflerficli ah hantranndes, en«|;endm imd ab-i^ fttheriecliein Oel (1 bis 1,8%) gleichen 
leitendes Mittel, als Antiseptikum, TVsinfiziens, Zwecken wie die Galgantwtirzt^l. — Zingiber 
zu Einatmungen ImI Broncnitis und bei Luii^en-i officinale Roscoe (= Amomuin Zingiber L.) 



ganfrriiti. 

Zingiberaceen. 



ist die Stammpflanze des In^w< r. Rhizoroa 
Die zu dieser Familie i Zingiberis. Eine wahrscheinlich in Ostindiea 



gehörigen offizinellcn Pflanzen finden mehr als heimische, hier, auf den Inseln des s5d asiatischen 
Gewürz (vgl. den Artikel ,, Gewürzpflanzen"), Archipels wie in anderdi* tropischen und siib- 
denn als Heilmittel Verwendung. Elcttaria tropischen Gegenden häufig kultivierte, bis 1 m 
card.itiKiinum N\Tii(e et Maton, die Stamm- i ludie. ausiiauernde krautarti^e Ftlanze mit zwei- 
pflanzc der Kardamomen, Fructus Card a- 1 zeiUg geordneten, la.ngscheidi?en, fa.st Mtzemien, 
momiiisteineansdauorndc Pflanze mitknolligem, ' « > 
eeringeltem und eceliiedertem Wurielstock und 
Bis über 2,6 m bonen etnfacrhen Stenceln aus 
zweizeiligen, großen, länglich -larizettlicncn, am 
Grunde scheiuigcn, zugespitz-ten, ganzrandigen, 
behaarten Blättern. Die l)is (/) ein hohen, im 
oberen Teile verzweigten Blüten triebe mit meist 
vierblütigen Blutenständen ans ^rOnfichveifien 



schmaflanzettlichen, lang zugespitzten, eanz- 
randieen, glatten Bl&ttern, die Achse sehr kun. 
Die BlUtensprosw niedriger, nur mit langscheidi- 

gen Schuppenblätterri ohne eipentliche Spreite 
bekleidet. Hochblatter, iu duien Achs<;hi liie 
Einzelblüten stehen, grofi ubd besonders am 
Rande lebhaft gefärbt. Die Blüten hellgelb mit 
violettem, heller geflecktem LaboUam. Der 
Blüten mit blauen bis purpurvnnletten, pelb- ' Winzelstoek horizontal kriechend, knollig-ästig, 
gerandetfu J,ippen. Heimisch in feuchten lierp- in einer l'bene verzweigt, seitlich zusammen- 



wäldern der Westküste des südlichen Vorder 
Indiens, hier und in anderen tropischen G^endeu, 
besonders aber in Malabar und anf Ceylon in 
Kultur. Die kurz vor der Beife in gansen Frucht- 
Ständen angeschnittenen, an der Sonne nach- 
gereiften, t'u trockneten und pebleiehten Früchte 
sind bis 1,5 cm, seltener bis 2 cm kng, dreifäche- 
rig, eirund oder länglich, stumpf dreikantig und 



cedrüclit, perinpelt. Der Gt'haltan ätherisrficm 
Uei je nach der Sorte 1 bis 3%, daneU'u Harz 
und Gin^erol (scharfaromatisdl). In der Heil- 
kunde wie GaJgant benvtst, bauptaiehlich ab 
Gewürz. 

riperaecen. Piper eubcba L. fil. Cu- 
beba officinalis >[iquel), ein bis 6 m hoher, zwei- 
häuäigcr KIctterstrauch mit gegliedertem Stengel, 



springen f«cbs|^tig auf. Die' etwa 12 btt 25 abwechselnden, gestielten, nersf (innigen^ bis ei> 
Samen in drei doppelten, durch dttnnhintige i förmigen, lederigen,' 



Scheidewände getrennten Reihen, durch 'i 
seitigen Druck uuregeünaßitr kantig, (jehalt an 
ätherischem Oel 3 bis K Anwendung als 
Magenmittel, Aromatikum, biähungstreibendes 
Mittel, an erster Stelle als Gewürz. — Alpin ia 



kahlen.xugespititen BIftttem, 

lieiinisch im malaiischen Arcnipel, kultiviert auf 
Java, .Sumatra, Westindien usw. Die Früchte 
zu 4 bis b cm langen, dichten .\ehren vereinigt, 
die männlichen iiätzchen sehr kurz gestielt, 
schlank, walzenförmig, die weiblichen länger ge- 



officinarum Uance, eine ausdauernde, ur-i stielt. Nur die vor vollständiper Reife pesammel- 
sprünelich an der SQd- und Ostkfiste der chine- 1 ten, ausgewachsenen, sorgfältig getrockneten 
sisihen Insel Hainau heimische Pflanze, hier, auf I Früchte — die Kubeben, Tubebae — sind 
der gegenüberliegenden Halbinsel Leitschon, ' medizinisch gebräuchlich, wirkäjtni sind die zu 



in Siam usw. in Kultur. Die bis 2 m hohen Stengel 
tragen an der unteren Uilfte glatte ülatt- 
seheiden, inderobwen abweehsehide, fast sitzende. 



1,7% in den Früchten enthaltene Kubeben- 
harzs&ure nnd das ätherische Oel (7 bis 
18%). Vervendnng als gewürzbaftes Stoma- 



breitlanzpttliche, beiderseits fast kahle, bis GO ein chikum, anregendes Mittel, auswnrfbefürderndes 
lange Blätter. Die Blüten fast sitzend, crriiniich- .\fittel, an erster Stelle gegen iMasen- und Hajn- 
weiß, an der .Spitze des Stengels in schlaften, ' rohrenkutarrh. 

aufrrfht4>n traubigen Rispen. Der reich sympodial i Sautalaceen. Santaium album L., ein 
verzweigte, hin- und berge bogene, bis 1 m lange, I in Indien (Mysore) heimischer, 6 bis 10 m hoher, 
bis über 2 cm dicke Wurzelstock kommt gc- dicht belaubter, immergrüner Baum, kultiviert 



trocknet und zerschnitten als Rhizoma Ga 
langae, (ial^Miit wnrzel. in den Handel, ent- 
hält 0,25 bis 0,35% Alkaloide (Alpinin, Ga- 
langin und Kaempferid), ätherisches Gel 



in den Gebirgen von Coory, Bombay, Madra* 
und iMsonders Mysore, auf den Sandelhnlz- 
inselii des indischen Archipi'ls usw., liefert das 
ostindische und Maoassar-Sandelholzöl, 



nsv., dient als Aromatikum, Magenmittel, Oleum Santali. Andere Oel liefernde Arten 
blftbnngtreibendeB lifittel nsw. — Gnrcumalsind Santaium freyeinetianum, Sandwich» 

zedoaria (Berg) Roscoe ( Turcuma Zerumlx't inseln. S. Yasi, Fidchiinseln, Fusanus spica tu s . 
Rijxbuufgh). die StÄiumpiUnze der Zitwer- V. acuuiiaalos, Australien. Von den ver- 
wurzel, Rhizoma Zedoarinae, heimisch schiedenen Handelssorten ist nur das ostindische 
wahrscheinlich im tropischen Asien, kultiviert i Oel uffiziuell, aus dem Kernholz der Stimme 
in Vorderindien, auf Ceylon, Madagaskar usw., j zu 2 bis 6% durch langsame Destilbition mit 
ist eine ausdauern<!e ]»flnnzp mit bis 40 cm Wasserdampferhalten. Es enthalt 80% c- und 
langen, grundstamiig( n, kurz scheidig gestielten. I/J-Santalol (kein einheitlicher Korper), 6% 
breitlan/.ettlü lien , lant'ziigespitzten, ^'iatten, ' «- und f^-Santaien (S^'srpiiterpone), 3% San« 
untersoits soulen haarigen, oberseits kahlen Blät- talal (iUdehyd), Santalon (Keton) usw. An* 
tern, bis SO rm hohem Blütenschaft mit bis etwa Wendung gegen Tripper, als nutwnrfoefQrdenid«! 
12 cm langer Blütenähre aus grünen oder rosen- MitteL 

farbenen Deekblittem nnd gelben Blüten. Die' Lau raeeen. I^ese Familie ist reieb an Pffain- 

in fast kreisrunden, bis 4 cm breiten, bis 1 rni zen mit ätherischen Gelen. Der offizinelle 
dicken (juerscheibon zerschaittcueu, seltener der Knssia- oder chinesische Zimt, Cortex 



Digitized by Google 



Hai- und Oiftpflaiiian 



869 



Cinnamomi Cassia b. chinensis, stammt > Bechern auf Stielen von gleicher Fiirbe. Di« 
\-0D Cinnamomum Cassia (Nees V. E.) Blume I im Herbst ausgegrabenen, bis 20 rm dicken, 
( . :iniiii.itii um Ch. Xees, Laurus rassia L.^, ästigen, knorrigen und hokijrcn Wurzeln — 
tiD«in au^luiiichen Baum, heimisch und kuiti- Radix Sassafras, Sassaf rat> wurzel, Lig- 
not im südlichen China, Annam, Cochinchina, 1 num Sassafras, Sassafrasholz — dienen 
faiir kultiviert aal Japui, Sumatra, Ceylon, in «egvn Um» G«haltM an itherischem Üel ak 
MlnmnkB usw. Der fleiclifalk offixiiMlIe | hara-imd scbweilMv^ 

r. rlrvnzimt , Purtex rinnamomi reylani- als Blutreinif^-i;' '' mittel, bei Gicht, ÄsthUM, 
CHS Wird von Citniaiiirjmnm ueylauicum Rheumatismus, iiaiit.mssrhlägen usw. 
Blarae Laurus riuniimoimiiii L.) gewonnen. Cruciferen. Bias<i* <i nipra (iv.i Koch 
aMm bu 9 m hoben Baum (in Kultur Strauch- Sinapis nigra L., Brassica sinapoides Roth), 
fltif), auf Ceylon heimisch und in sogenannten eine in Mittel- und Südeuropa, Alittelasien, Xora- 
Zimt^iirt^n kultiviert, ferner angebaut im süd- afrika, Nord- und Südamerika als Feldfrucht 
lirhen Ostindien, auf Javn, Sumatra, in West- kulti\iert€, einjährige Pflanze {daneben in 
imiien, Smianicrika x Hie KiiKicii fiinicn hulifii Hr. j iincea (L.) Hook. l. et Thoras (= Si- 
uma ihres G«haltes an utheri^chfu Uelen (je napi^ juncea L.) und in SüdruÜiand Br. Besse- 
BMldar Art IImb 4%) hauptsächlich als Gewürz riana Andr. nichlich in Kultur]. Der Stengel 
V«nMMlii]i(;, in der HeilkiiBde innwiicb akiaafrecht, «pwrig'istic, bia ttber 1 m hoüLia 

CvtrthaftM Stomachifcnni, Nlerdnnia, als; «einem nntsren TriTierstmit beliawt. Die 
»mpf^filli iules Mittel, als raonstruationsbeför- unteren Blätter leierförmig-fiedcrteiiig mit 
derndfü Mittel, (Bruchs- nn<l (it'silinia(k''- jrroßpm, länglichrundem, ungleich buchtig ge- 
koaigens (vgl. (it'ti Artikt'] w iirzpf lanzfir ). /.ähntcni KiHllappen, die obersten Blätter f;ai>/.- 
— .Vus den Wunusln und dem unteren Stauunhiil/. randig und liin-al. nlle gestielt. Die Blftten in end- 
von Cinnamomum camphora L. |X«'«'s und achselstänili^tri Trauben, iede Hflte mit 
T. E. et Ebermaier) Camphora officinalis 4 lincalen, abstehenden Kelchblättern, 4 gold- 
Nee«, Laums camphora L.), einem an der chine- gelben genagelten Kroublättorn, 4 langen und 
äi-i1iiii Küi^to von Cnchinchina bis zur Nfündung 2 kurzf'n Staubladcn. 1 »io Frucht eine l)is :\0 mm 
<Je> Jang-tä4;-kiai»g, besonders in den südüch laagi;. bis 2 mru lirfiic. iast viuiiiajjtigtt, kurz 
vom 34. Breitengrad gelegenen Teilen Japans, gestielte Schote, zwt.Uai herig, in jedem Fache 
im. ImbIb Kinihia, Shikokn» gormoealieimischMi, 4 bis 6 aaniliemd ItuMÜge» bell- oder dunkel» 
hier vie in Aegypten, »vf Hedefsskar, den ' rotbntan« Samen. Diese geben neboi etwa 
Kr.nar- ii. ylun usw. kultiviertem Baum wird 30% fettem Oel eiro AusWute von 0,6 bis 
(trt und Stelle in primitiver W>iso durch 0,7o<;o ätherischem Oei; das Glukosid Sini- 
lV*tili.it 1(111 mit Wasst rdamiif und si)iii«;re strin (myronsaures Kali) spaltet sich bei ('>i-;^c-n< 
Sublimation der Kampfer, Camphora, ge- wart von Walser durch daa eiweiüartige Ferment 
Tonaen. Ein bis 80 und mehr Meter honer Myrosin in SenfSl, Reehtstraabensneker 
Baum mit abwechselnden, elliptischen bis läng- und Kaliumbisulfat. Das ätherisrhe Ol — 
ticiiianzettlichen, kurlgestielten, steifen, glatten, Oleum Siuapis aeth. — in Verdiinnun? mit 
lanzrandigen, stark fifdernervip'n, kampfer- Spiritus zu Hiurcibuiifrcn bvi (rirht, Khcumatis- 
artig riechenden Blättern. i>er h^ampfer findet mus, Zahnschmerz usw., der iSanieu - Semen 
sitii eelöst in einem, in zahlreichen Oelzellen Sinapis — f^epulvert als Brechmittel bei Ver- 

StlnlMfewi ätherischen Oei, letsteres setst 8icb|nftiin|^, in der Tierheilkunde als MiUjenmittel, 
«eh Oxydation im lebenden Baum in namtreibendes Ifittel, iuBerffeh in Form dee 
Kampfer um. Je älter der Banm und jp dirliter SiTiftei-^os zu Anfsrhläpfn bpi tiliniuarhten, 
<ia$ Holl, je höher der Kampkrgehi^li. in den Blutandrang zum Kopfe, ^ieuraigie, Entzündung 
Handel kommt der lüunpfer in 1 bis 5 kg innerer Organe, bei Rheumatismus usw. 
Mkeecoi, konvex-konlcaven, in der Mitte durch- 1 Rutaeeen. Citrus aurantium L. sub- 
Itcktttm Kuchen, eine weifie, in kletnen Stöcken I spec. amara L., die Orange, Pomeranxe. 
farbloüe, durchschfinondc. kristallinisch-kömigr. lu-imisch im Nordosten ludiciis nml in Südrhina, 
auf der Schnittfläche K'iiiizeiide Masse. Kampfer angebaut im Orient und -Südeuriipa, utid f'itrus 
lirkt innerlich in kleinen l)i)sen beruhigend, in medica L. subspci'. Limonum (Ki>-<oi lidoker 
^öBeren Gaben als kräftiges Erregungsmittel des fil., der Zitronenbaum, heimisch im süiiiii lu ii 
Mitralen Nerwnsystems bei kolupsartigen Zu- Iiimalaya, Persien, Medien, gleichfalls angebaut 
(tibiden, b^tzt sehr gute Wirkung ani des Henii im Mittelmcergobiet, in Sudafrika und Kord- 
Wlinpft Herzschwächen; ferner als answurf» amerika (vgl. den Artikel „Obst"). Von 
beforii-rii les Mittel Ix,'! Keuchhusten. Asthma, beiden Bäumen worden die getrockneten Rinden 
Ifi T>eiiridui iromeujä. .Veuüerhch zu Einreibun- der reifen Früchte — die Pomeranzen- 
^efl als reizendes, ableiteuiies, hautrütendes und uder Orangenschalen, Cortex Aurantii 
«dunerzlinderndes Mittel, bei rheumatischen j fructus und die Zitronenschalen, Cortex 
laden, I4hmnngen usw., ak AntjtMvasitiknm, ! Citri frnetns — von ersterer auch die ge* 
Altiseptikum. Kampfer ist ein Keton r,„II„(i. trorkneten, nnroif abgefallenen, 0,5 bis 2 cm 

— 8a«gafra« offieinale Nees v. iv ( - l^^iurus dii km rumkn oder stumpf-eiförmigen Früchte 
Sassafras L. ). ein im östiielien Nordamerika, FIo- Kriictus Aurantii immaturi, unreife 
rida, Virginien, l'ennsyivanit'u einheinüscher, romeranzen — und die getroekueu*» Blätter 
vhr verbreiteter, bis 10 und mehr Meter hoher — Folia Aurantii verwendet. Gehalt an 
xveihäusiger Baum mit abwechselndea, großen, , ätherischem Oel etwa l,2ö^b> Anwendung 
rrünen, rot gestielten und rot geäderten, ein- des ätherischen Oeles und des Bitterstoffes wegen 
f.i'li-ii nd.T /.wid- bis dreilappigcn, nnfauKs Ix - als aroinat isriies, appetitanregendes und \er- 
liiiru ri. ^piittr kahlen Itlält«rn, kloinoa, gelben, dauungbeförderncies Mittel, als GeschuiiM-ks- 
in I' ddentrauben angeonlnoten Blüten und blau- j korrigens. Nervenheilmittel und krampfstillendcs 

- hwjrzi'ii. eiförmigen Rperpri in kleinen roten ' IGttel. — Von Ruta graveolens J*» der 

Haadwörterbncb der NatorwlMCiuicbaften. Band V. 19 



Digitized by Google 



HeQ- und Giftpfkuuen 



OarUnraute, einer MMfauienidcD, bi> 1 m sitien einen vierkantigen unterstindigen. mi- 
hohen hallMtnnefauiigen Fflanxe Sfldenro|»u ' ficherigen Frurhtknoten (BiQtenachsr), 4 blei- 

und Nordafrikas, hex uns in Cartt'ii kultiviert bendc, (Irt icc kigp, abstehende Kelc hblatti-r, 
nnd auch oft verwildert, war das Kraut früher 4 fast kreisnuiile, sich dachzi«geli^ derkrntle 
offizineil, wird beim Volke jetzt noch aU Ab- KronbUtter, zahlreiche ge|en den Griffel ge- 
treibungsmittel benutzt. Das Kraut enthält krammteStaubbJ&tterundeuMBeinfacIienGiifrfL 
itherisches Oel, ein (Hakosid Rntin, ein Innerhalb der Stetthblitter ein viereckiger 
flüchtiges Alkaloid , Cumarin usw., der (lenuß T>rflsciiriiip. BUtnblätter und St.mbfäiT^n 
der frischen Pflanze kann tödliche Wirkung haben, viellach abgefallen. Die Frucht eine Ut ttri- 
I)er Stengel aulrei lit. iistig, kahl, weißlich be- artige S( fit intrucht, tiatiurdi t ntj-fanden, tlaB 
reift, glatt; die iJlatter abwechselnd, die unteren bei der Fruchtrcifo die mit dem Fruchtknoten 
zwei-, fast dreifach fie<lerschnittig, die oberen fest verwachsene Blütenachse fleischie wird und 
einfacher, dreiz&hlig bis ungeteilt, gestielt, die das Perikarp mit dem Samen umschließt. Der 
Blättchen etwa« dicklich, lanzettfönnig-spatel- ' Gehalt der BiQten an ätherischem Oel 16 
förmig, kahl, mattcrün. Die HHitcn tru^doldig, bis 2b%, durchschnittlii h 17 bis l'J"^. In <it-r 
die endstandipn Blüten der Haupt Verzweigungen Medizin Blüten wie ätherisches Oel als .Maeen- 
fünfzählig, die übrigen vierzählig. Die Krön- mittel, als >Iittel zur Anregung der 8peichelseoc> 
hlittergelblidigran, an ihren fransig angefresae- tion, als Gegenmittel bei Divrhöe, als Konset^ 
nen laudem sehnhf0mii|r anfwirts eeboeen, | viemngsmittel für leieht verderbliche Miztvrai, 
nach unten in der Regel plötzlich vorscnmälert. Korrigens, Kaumitte!, zu Zahnpulvern. Zahn- 
Die Staubblätter in zwei-, vier- oder fünf zähligen tropfen usw.; Küchenpewürz. — Verschiedene 
Kreisen, der Fruchtknoten aus 4 oiier ö am Kulcalyptusarten, hauptsächlich Euralyp- 
irrinidemiteinanderverwachsenenFruchtblättern. ; tus globulus Labillardidre, der Fieberbaum, 
Iiic Frucht eine vier- oder fünflleherige Kapeel, lein ms 60 nnd mehr Meter iwher Baum Austn- 
in jedem Fache zahlreiche Samen. |liens, zur Assanierung sumpfiger Gegendei) 

Anacardiaceen. Pie Wurzelrinde von seiner Schnellwüchsigkeit und seines günstigen 
RhuB aromatica Aitim, einem in den niitt- Einflusses wctreii in Afrika, Südeiini])a und 
leren und südlichen Vereinigten Staaten von anderen warmen Landern angebaut, daneUn E 
Nordamerika heimischen, 1 bis 'J m hohen amvgdalina Labill. , £. dumosa Maid., 
Stranch, enthält ätherische« Oel und Weichha» £. oleosa F. v. M.. £. rostrat« Schlechtd^ 
nnd ist als krtftigendes und harntreibendes E. siderozylon A. Cnnn., E. odorata Behr 
Mittel Ix'i Nieren-, Blasen- und Ciebiirmutter- und zahlreicne andere .\rten liefern in ihrwi 
blutungen, lK>i Durchfall, Dysenterie, Dialx-tes, Blattern das ätherische Eukalyptusöl, 
Syphilis usw. im (iebrauch. Im mittleren und oleum l^ucalypti. .Meist versteht man unter 
süulichen Deutschland ist oft in Gärten wie auch letzterem nur das Oel von E. globulus. £. gb< 
vorwildert der Giftsnmach anzutreffen, Rhus bulus hat zweierlei Blattfonnen, die suent 
toxicodendron L. (— Rhus radicans L., To.\i- erscheinenden dorsiventralen Blätter junger 
codendron nia^num Stend. i. ein in (iebüschen Bäume oder jüngerer Zweige älterer Bäume und 
und Wählern des mittleren und nördlichen .\(M(1- die später ersrheiiiemlen iscilateraleii lUatttr. 
amerika, in Astasien heimischer vielgestaltiger Erstere situl gegenstämlij;, 10 bis 12 und luehr 
Strauch verschiedener Größe, bald mit kleinem Zentimeter lang, 6 bis < cm breit, sitz«>nd, ei> 
anfreehtem Stamm (s Rh. toxicodendron ' förmig, mit henfficmigNU Grande stengelum* 
qvercifoHnm Michx.), bald niedrig und liegend I fassend, bereift, letstere sind wrstreut. gestielt, 
(= Rh. toxicodendron k vulgare .Michx.). Die sichelförmig, zugespitzt, nicht herzfririnis an 
Blätter lang gestielt, dreizahlig, mit zarten, der Basis, bis 'JtJ cm und mehr lang, bis 5 mi breit, 
buchtig gezähnten oder weitläufig eekerbten, lederig. kahl, blaugrün, am Stiele ge^lreht. 
unteraeits weicbhaarigen, spitzen, ungleich ent- Der Mittelnerv tritt scharf hervor. Gehalt an 
wiekelten BttttclM». Das mittlere und etwas I ätherischem Oel etwa 0,76%; das Gel des 
größere Blatt langgestielt, oval, oben kurz zuge- Handels wird hivptaächlieh in AuStrafitt ge- 
spitzt (ider in eine lange Spitze ausgezogen, die wonnen. 

seiteuMahdigeii kurz gestielt oder sitzeiui. olx-n Um belliferen. Einige offi/inelle Pflanz^-n aus 
zugespitzt. Die Farbe unterseits dunkelgrün, dieser Familie finden w^en ihres liehaltes an 
oberseits heller. In den frischen Blättern wie ätherischem Oel mehr als Gewfirz (vgl. den .Xrtikel 
überhaupt in allen Teilen der Pflanse ein an der „Gewürzpflanzen"), denn als Iftilmittcl Ver» 
Luft sich schwärzender, auf der Bant Ent- 1 wendung. Der Anis, Prnetus Anfsi. von 
Zündung and AnsehwoUung bowirkindflr Harz- Pimninella anisum I. . einer einiai r.'cin, 
saft. bis 50 cm hohen Hlanze des ust liehen .Mittelnieir- 

Myrtaceen. Jambosa caryopbyllus gebietes, hierund in fast allen wärmeren Klimatcn 
(Sprengel) Ntoden zu (= Eugenia caryophyUata an Deutschland, Ruflbuid, Italien, äpanien, 
Thunberg, Caryophyllus aromatiens L.), der i mnkreich, Oesterreich nsw.) kultiviert. Ba 
(lewür/tielkeribaum, ein bis 18 m hoher ' Kraut mit stielrundem, zartgerilltem Sioree), 
Maum mit dichter, immergrrüner, pyramiden- die untersten Blätter ungeteilt, herzinrnug- 
törmiger I-iubkrone. heimisch auf den .M<dukken rundlich mit eir ^'es' lmitten -gesägten lündern, 
und (ien südlichen Philippinen, kultiviert in fast die mittleren mehrfach gefiedert mit keiltormigj'n 
allen Tropenländem (vgl. den .\rtikel ,,Gcwürz- und gelappten oder lanzettlichen Zipfeln, die 
pflanzen"). Die nach völliger Entwirkelung j obersten dreispaltig oder ungeteilt. I>olden und 
der Blütenknospen kurz vor dem .Abfallen der | Döldchen vier- bis neunstrahlie. Hfllle und 
Blütenblätter geernteten, an der Sonne auf llüllchen fehlen meist, ^gleichgroße, umgekehrt- 
Matten unter Paünenblättern sorgfältig ge- herzförmige Kronblätter mit eingebogenen Zip- 
troclmeten Blüten — die Ciewürznelken, fein. Die Früchte eirund, rauh behaart, mit 
Caryophylli, Flores CaryophylU — be* dem Griffelpolster and den 2 Orüfehi gekröoL 



DIgitIzed by Google 



Hol- und Giftfiflinieii 291 



IVr KSmmel, Frui tu> Carvi, von raruni 
carvi L, einer zweijährigen, bis 1 m hohen, 
ii Nord- und Mittelenräfftust Oberall auf Wiesen 
un treffenden FOMm, ucelMut in Mittelruß- 
lyid, Holland, FfBnlandrnbrwegen, England, 
Deutschhind usw. Der Stengel kahl, gefurcht, 
vom Grunde an verästelt, röhrig; die Blätter 
doppelt gefiedert, die Abschnitte fiederspaltig und 
fitdertaiüemit linealeD,tpitienZij^B]n.aie Wanel> 
bkttar wBeidig gestielt Vit BiMbb in «nd- vad 
bbttu-inkelständigen, zusammeiipc<;r'fzfen. arht-' 
bi> zehnstrahligen Dolden, die Doidchcn zi'hn- 
bi* ffinfzehnstrahlig. Hällen fehlen, die Hüll- 
rbrn armblättrig, fehlen oft auch. Die End-^ 
lipfel der 5 weioen Kronbifltter nmgeschlafen. I 
Die FnK'ht lanplich-^Mnimi, von der Srito zu- 
"iammenpedrüfkt, kalil. mit finem pewiilbten 
Griffetfuß und 2 sehr kurzen, zurückpeboj^eiien 
(iriffein. An dritter Stelle der Fenchel, Fruc-, 
tai Foeniculi, von Foenicnlum vulgare 
JCller f = F. capillaceum Gilbert), einer ein- Iiis 
mehrjinrigen Pflanze, heimisch vom Kaukasus 
bis Abessinien, vielfach kultiviert, bei uns auch 
Ttfvildert. I>er Stengel stielrund, aufrecht, 
kinierillfc, wie die ganze Pflanze kahl; die Blätter 
nttwlt, am Gninde ^escheidet, drei- bis vierfach 
ntderschnittio;, die einzelnen Abschnitte fädlich. 
Die Dolden zenn- bis zwanzifrstrahlij:, (dincHüllcn, 
«lie Döldchen reichstrahlig, ohne llüUchen. 
Die Bl&ten mit 5 gelben, rundlichen, an der 
Spüa» «BgeroUten Blumenblättern. Von allen 
drei Ffknani werde« die Frflchte und das in den 
Frflditn snthaltene ätherische Oel als Magen- 
mittel, blihungtreibendes und auswurfbeför- 
demdes Mittel, als Mittel zur Beförderung der 
MenaH und mr Stskcrang der MüdiabMiidtniiig 
i«i«idet,di0ii8R »nrlnrapfarildifiehiainWIlnni. 
— ABfplira Archaiifrclica L. (= Archan- 
»Bta oflirinalis Hotliiiann, Angelica officinalis 
M'tnrhi. eint' zweijährige Pflanze, heimisch im 
nördlichen Kuiopa und im initti>lfiiro r#''**f " i 
i^birge, uiMpfHinzt im nSrdlielmi vnd mitt-^ 
leren Deutschland. Der Stcmrcl ruifrrrht. stiel- 
rund, hohl, kahl, zuweilen rutlich anpchaucht. 
bis 2,5 m und höher. Die unteren Blätter bi> 
über öC> cm lang, gestielt, zwei- bis dreifach 
iiedersrhnittig, oberaeita dunkelgrün, unterseits 
b&BÜch^fin, widersei ts kahl, die ol>prpn Stengel- 
Mltter einfacher. Der Blattstiel am (irunde zu 
«ner großen, bl.i-senarti{;eii Scheide erweitert. 
Die Blüten in sehr großen, fast kugelförmigen, 
zusammengesetzten, vielstrahligen Dolden an 
ikn£iid«n der Hauptachse und der Seitenäste, die 
IMMebni vielstrahlig ; Höllen fehlen, die Ililll- 
rbü Zurückpeschlagen, aus silir zahlreichen 
lißealischen Blättchen. Die Blüten grün, der 
Kekh ab sehr schinudi geiUiMiter Wulst, die 
6 effintaidw filttmenblSttdini an der Spitze 
udi iamn breit umgebogen. Die Fhirht oval, 
IoIjI. Der getrocknete, mit zahlreichen Blatt- 
r«^ten usw. beschopfte, unten oft abgestorbene 
Wurzel^stock mit den Wuiabl — • Aneeliks- 
varzei. fiadiz Anselieae — IniMrBeh ab 
haratreibnidM Ifittei; Magenmittel, IMsmittel 
für das Nervensjrstem, krampfstillendes Mittel, 
iaBerlich zu Einreibungen, Bädern. Im hohen 
Norden Europas sind die frischen grünen Pflanzen- 
teile ein beliebtes Gemüse. In der trockenen 
Wurzel 036 bis 1,0%, in frischer Wnrtel 0,8 bis 
"37% ätherisches Oel. daneben Harz, 
Angeltkasäure, Bitterstoff, Gerbstoff 



us\v. Levisticum officinale Koch ( = Li- 
gusticum Levisticum L., Levisticum vuljgare 
Iteicbbi.}, vahndieiBlieh in Südeuropa heimueh, 
in crSwrai llcawai in SactaMn. Tharianik, 
HoUand und Rrankraeh angebaut, vielhidrin 
Bauemgirten als Küchengewürz gezogen. Der 
Stengel steif aufrecht, bis 2 m hoch, besonders 
oben reichlich verästelt, stielrund, feingestreift, 
kahl, hohl, nur ao den Bbttanaatzstellen durch 
QuerbMen g^ftelmt. Die mtter spiralijg, die 
untersten langgestielt, unpaaric-^loppeltgefiedert, 
der Blattstiel am Grunde scheidig erweitert. Die 
Fiederchen mehr oder weniger, die Endfiederchen 
bisweilen sehr tief geschlitzt oder gelapjpt, um- 
gekehrt'eifSnnig, dunkelgrün, beidereein glbi« 
zcnd. T^ie dbcreri Blätter einfacher, kurz gestielt, 
fiederspaltig bis ilrcilappig, zuletzt ganzrandig. 
Die ganze l*llanze kanl. Die Blüten in zu- 
sammensesetzter, ziemlich flacher, meist acht- 
bis fanuehnstrahliger Dolde. Die HlOle M<to- 
bis fünf zehnblättrig, zurückgeschlagen, die 
Blättchen schmal, zugespitzt, grün und weiß 
bjrandet. Am Grunde der reichblütigen Döld- 
chen ein llüllchen aus zahlreichen Bl&ttchen. 
Die Blumenblätter gelb, an der Spit» ein- 
gebogen. Die Frucht elliptisch, vom Röcken 
her zusamnienge<lrückt. Der Wurzelstock 
und die Wur/.»'In frisch fleischig, getrocknet 
schwammig und weich, hdlgraubraun, oft mehr- 
köpf ig. In der frischen Wurzel 0,3 bis 0.5%, in 
der getrockneten 0,6 bis 1% ätherisches Oel 
usw. Die getrocknete Wurzel — Liebstöckel- 
wurzcl. Radi.x Levistici innerlich als 
harntreibendes Mittel, Magenmittel, krampi- 
stillendes Mittel usw., Volksmittel. — Femer 
PimpiaeUa Saziirag» JL und P. macn» L. 
und Varieliten, durch rans Bnropa und vorder» 
asien auf Wiesen, Weiden, an Wegen usw. vor- 
breitete ausdauernde Pflanzen. Der getrocknete 
Wurzelstock außen gelblichgrau, meist mehr- 
kfinlig, mit den Besten der hohien oberirdischen 
Aehflen mid den Narben absesebnittener Knoapen. 
An der Basis des Wuri^efstorkes eine einfache, 
spindelförmige, außen groblaiigsfurchige. mit 
starken Warzen besetzte Ilauptwurzel oder 
mehrere Wurielfasem. Die Wurzel — Radix 
Pimpinellae, Bibernellwnrsel ~ enthält 
zu 0,4 "r, ätherisches Oel usw.. dient als Volks- 
mittel wie Angelika und lA'vistikum, die Tinktur 
zu Mund- und Gurgclwässirn. 

La bi a t e n . Von den zahlreichen , wegen ihres 
QehahBS an ätherischen Oelen zu HeunraekHi 
benützten Lippenblütlern sind hier nur die 
wichtigsten aufgeführt. Lavandula spica L. 
I L. officinalis Chaix.), in den westlichen 
Mittelmeerländern heimisch, zur Oelgewinnung 
in SOdfrankreich, England kultiviert. Ein stark 
verästelter, bis 60 cm hoher Halbstrauch mit ein- 
fachen, viertaintigen, am Grunde beblätterten 
Aesten. Die Blatter L'i'L'enstiiiulig, sitzend, 
linealisch bis lanzettlich, mit umgebogenem 
RMld, anfänglich filziggrau, später grün, unter- 
asiti dcftsiK punktiert. JDie getrockneten, vor der 
ToBstlndig«n Entfattong Ton ivt endstindigen, 
blattlosen, ähren förmigen, lockeren Infloreszenz 
gesammelten Blüten — Lavendelblüten, 
Flores Lavandulae — U-sitzen röhrenförmigen, 
stark längsrippigen, veiAliehen, nach oben stahl- 
blauen, drllsiigiranklierten Keleb, blaue, rOlirai« 
artig geschlossene BlTOnenkrore niit vcrkehrt- 
herztürmiger zweib^ipiger Uberlippe und gleich- 

19* 



Digitized by Google 



298 



H«Üo und Qtftpfljuizen 



mäßig gerundeter dreibopisor Untorlippp. 2 
längere und 2 kürzere StauDgefaUe.iH hulbt-r liutit 
der Kronröhre innen angewachsen; ein obcr- 




schem Gel bis Aeußerlich zu liädcrn. 

Kräut*rkis-;rii, Ks-riizcn, Einreibungen usw. 
Von der Melissi», Melissa officinahs L., 
der Pfefferminze, Mentha piperita L. 
(wahrscboinlicli ein Bastard zwischen M. aquatica 
L. nnd M. viridis L.), dem Rosmarin, Ros- 
marinus officinalis L., und dem Salbei, 
Salviü officinalis L. sind die getrockneten 
Blrittcr medizinisch gebräuchlich. Melissa 
officinali» L. ist eine in Südeuropa lieinüsclie, 
liei ans in «ioigen Cii>geiideii angebaute Pflanze 
mit bis W rm hnhr-ni, vicrscitifri'ni, ii^tifrcin Sfcn- 

tel und gegöiistaiidigeii, lanfj^fsticlti'u, o bis 
cm langen, eifürmigen oder inclir mliir weniger 
herzeifürmigen, stumpf grobkorbig gesä^tisn, 
ober sei ts gcsättigtgrdiMn und swisehcn den tiefer 
liegenden Nerven runzelig-gewölbten, untcrseits 
helleren BI&tt«rn. Die BlQt-en in kurz^estielten. 
achselständi^cii, oinscitswi'iKli^'fii Schein (|iiirliMi. 
Der Gehalt drr i^ctrockncicn }il;itt<?r — M»'lis- 
•enblätter. Folia Mflissai- -an ätheri- 
schem OelO»l bis 0,25^0- — Menth» piperita 
L., angeblich in England wild, in England, 
Deutschland. Frankreich, Rußlaiul. Jnilii'n, 
Japan, deu Vereinigten Stöattsii ^'uidauifrikas 
in größeren Mengen zur üclgewinnung kulti\-iert. 
Der Stengel bis 1 m hoch, aufrecht, vierkantig; 
die Blätter gegenständig, kurzgestielt, in den Blatt- 
stiel verschmälert, 3 bis 9 cm lang, eilanzettlich 
bis eifiirmig-länglich, mehr oder weniger zu- 
gespitzt, unglei(li scharf f:<'>a^'t, dlxrsi'its hoch- 

frün, unterseits etwas blatiätr, fast kahl, auf 
ei<li'n Seiten mit XAhlreichen punktförmigen, 

S elblichen DraaenachupMn. Der Blattstiel und 
ie Nerven vielfach violett eeftrht. Die Bifiten 
in ri i<hMütigen Scheitiinurhii. die unteren 
stieitt'ii voneinander augcdnii kt, die oberen 
sitzenden dicht zusammengedrängt, die Farbe 
der Blumenkrono dunkelvioTett. In den getrock- 
neten PfefferminzblUttern, Folia Menthae 
ijicritap, 1 bis 2.5 ^'o, im frischen Kraut 0,1 bis 
•2ä a t herisrhes Oel. B^'ide IMIanzen dienen 
als Mö^'iTimittcl. IiIahun^'ticilM'inIcs, srhwciÜ- 
treibendes und krampfstillendes Mittel, bei Kolik, 
DiarrhUen, Uterus- und Bla.sen leiden usw. Von 
Rosmarinus uffirinalis L.. einem 1 bis 2 m 
hohen immergrünen, stark witütelten Strauch 
der Miltt lmeerländcr, dort wie in England kul- 
tiviert, werden die getruckneten Blatter — Ros- 
marinblätter, Folia Rorismarini — als 
blähungtreibendes und anregendes Mittel, zur 
BefBrdernnfc der Henites, üuBerlich zu Ein- 
reibungen v.rwiTiilet. Pie HI.Tttrr Kegen- 
stäiitiig, (iii )it zu>aMHiU'ii-rrl:riiil, fast sitzend, 
starr, L'lrii-Iitirel! . lüical. ^tinnpt. raiizrandig. 
lederartl>r, am iiande stark eingerollt, die Unter- 
seite nur als schmale Furche sichtbar. Ob<>rseits 
glänzend hellgrün, runzelig, kahl, untcrseits 
weili- oder grünfilzig, mit stark hervortretender 
.Mitti ll ipi»,'. Blütfii kurz fi-iiclt. hell- 

viDleit, ui arii-M'Utändigcn, vier- bis at Ittbiütigen 
Trauben. Von den 4 Stanl>fiiden die N'iden 
unteren fruchtbar, die oberen länger, unfruchtbar, 
oft verkttumert oder fehlend. Oeleehalt 1%. 
— Salvia officinalis L,, ein bis 70 cm hoher 



Strauch mler Tlallistraiicli Siith-iinijia- (Mil'ol- 
ineergebiol), bei mi» häufig kultiviert, ala tiarten- 
pflanze vielfach angebaut. Man bevorzugt zum 
mediunischen Gebrauch die Blätter kultivierter 
Pflansen. Diese gestielt, bis 10 cm lang, länglich, 
Innzettlich oder eiförmig, spitz nder stumpf, am 
iiande fein gekerbt, am (iriiiiii." in den Blatt-^tiel 
versclinialcrt, abgerundet mb - i I wach herz- 
förmig, nicht selten geohrt, iin allfreineinen ver- 
schieden gestaltet. ('harakteri>trs( h die klein» 
aderie-runaelige Spreite, welche «wischen den 
Bfasrlven des dichten Xervennetzes nach oben 
gewi'.lbt ist, Bei(b' ]5latt>eiten je nach dem 
Standort gleichmäüig wt-iU- oder graufilzig, 
grünlich bis silbergrau. Die Blnmenkrone violett, 
zweilippig, di« Oberlippe helmartig» die gröflere 
Unterlii»pe dreilappig mit gesprentem zwei» 
lappigem Mittellapjien. Xnr 2 Staubfäden. IVr 
Griffel nach vorn übcriTi'bogen , endet in eiiie 
zweispalti};e .Narlx«, deren Zipfel nn;:leich groß 
sind. Uebaltaa ätherischen) üel l,& bis 2,ö 
Anwendung als fäulniswidriges Mittel, Konlor» 
t«tivum, zusammenziehendes Mittel (wegen des 
Gerbsäuregehaltes), zu Mtind-und Gurgelwässern, 
bei Angina und Skorbut, zu Ivataplasmen, zur 
Verminderung der .^fi Ichabsonderung, die Tinktur 
gegen äbermäüige Schweißabsonderung. 

Compositen. Matricaria chamomilla 
L., die Kamille, eine einjährige, in Einropa nnd 
Westasien weitverbreitete, in ^Jordamerika und 
Australien einpebiirperte ünkrautpf laiize und 
Antheinis iiobilis Ii., ausrb»uern<l. wildwach- 
send im südlichen uud westlichen Europa, kul* 
tiviert in Deut.schland, Belgien, England usw., 
liefern die Kamillen, Flores Chamo- 
millae bezw. die römischen Kamillen, 
Flores Chainomillae romanae. Erstere 
besitzt bis 2U cju hohen, verästelten, aufrechten 
Stengel, sitzende, doppelt fiinlerteilige Blätter, 
die einaelnen Blattnpfel iinealfadenförmig. Der 
HfUIkelch ans 20 bis dOerflnen, in 3 Reihen dach» 
zieeelarti? frenrdru'feT» Tfüllldädern. der Blüten- 
boden halbkugelig -kegeltoriaig, hohl, ohne Spreu- 
blättchen, mit 12 ois 18 weißen Zuüi^enbbiten und 
zahh'eichen sehr kleinen, gellten, zwitterieeo 
Röhren blüten. Alle Teile der lYhinze haarloi. 
Die allein gebräuchlichen irefüllten Blüten der 
kultivierten Varietät von .\nthemis nobilis etwa 
■J bis 3 cm groß, mit dach/iei.'el.irti'reiu, aus 
ovalen, gesägten Blättchen gebildetem Hüllkelrh 
und gewölbtem, nicht hohlem, am Scheitel mit 
I Sprenblättchen besetztem Blütenboden, seht 
! zuüreichen weißen, zungenförmigen, weiblichen 
, Strahlen bluten und nur wenii;en mittleren, 
gelben, zwitterigen Röhrenblüten. Beide Blüten 
dienen wegen ihres Gehaltes an ätherischem 
lOei ab Nervenheilmittel, blähungtreibendes 
Innd schweifltraibendes Itiitel, su Bimm. Kata- 
plasmen, Augen wä'^sern. Muridvvä';';«^rn, ab 
I srhwaches, aber wirksame- Antiseptikum. — 
Von Achiilea millefolium L , der S< h.-ifgarbe, 
dient das Kraut nur als Volksmiltel. Die Pflanze, 
durch fast ganz Europa auf Feldern und Wiesen, 
an Wegen uud Rainen gemein, hier und da in 
Kultnr, hat aufrechten, einfachen oder obea 
ästigen, mehr oder weniger zottig Ix haarten 
Stengel, wechselständige, länglich- oder hneal- 
j lanzettlirhe Blätter, die unteren gestielt mit am 
j Gründe verbreitertem Blattstiel, die oberen 
sitzend, halb stengelnmfaswiid, alle doppelt 
'bis dreifach fiedersetanittig, mit selir knxnn. 



Digitized by Google 



H«d- und Gifti^laDzen 



2^ 



lurnttlicliMi oder iidigen« mehr oder weniger 
nttig behaarten Zipfeh. Ine Blfltenkörbchen in 

ianininen|ri'>ct7.t4-n. i;ipft>lstän<ligen. gedrängten 
odfrlorkeren Doldentraubcn. Die Blättehen des 
Hüllkelrhes länglich-eifürniig, häutig gerandet, 
die Stnhienbl&tea weiblich, weifi oder rosarot, 
dir SeheibenUflten iwitterif , gelb. Aehillea 
miUefolinm variiert sihr nach dem Standort 
in der Zerteiliin^ der Ulatt. r, der H<>haarung, 
d*r GröSe und Dichte der l^uldi iitranlH ti. in der 
Farbe der Blüten usw. Enthält ätherisches 
Oel, einen stickstoffhaltigen liitterstoff Achil- 
leia asv., wird bei Bleichsucht, Katarrh, haupt- 
lichUch aber als Blutreinigungsmittel ver- 
«endet 

5e) Harzhaltige Pflanzen. Harze 
b^ätenen nur aus Kohlenstoff, Wasserstoff 
and Sauerstoff und sind den Terneneii nahe- 
stehende Verbindungen, wabrscneinlich an 
der Luft gebildete Oxydationsprodukte 
dereelben. 

a) Weichharze (Balsame), in Alkohol 
ind Aether lOtüiebe Cnmetife von fttheriselien 

iVlen uml Harzou io crriiiL'^crer. aroniati- 
Kbeo Säuren, Alkoholen und Kstern in 
grtfincf Hengv. 

Lejenminosen — Cacsalpiniaceen. Von 
Co^aifera (Copaiba) officinalis (Jac- 
quB) L, C. guyanensis (Desfontaines) 0. 
Knntze, (*. roriarea (MartiuK) 0. Kuntie, 
C. ronfert if Iura ( Itcnth. i O. Kuntze, C. Langs- 
dorffii (IX'sf.j (). KuntZA', ~t,ittli<luii, bis 30 m 
ond darüber hohen Bäumen mit zerstreut 
itrbrnden, paarig gefiederten, lederigen, dureh- 
Kheiaend pookueitan Bl&ttani xmA kleinen, 
nritterigen, meist weiflen Bisten in end- oder 
»ch^>l>tändigen , einfachen oder rispigen Aehren, 
hfiniisrh im nordustlichcn Südamerika, Nordnst- 
bri-silion usw., wird durch Anzapfen derCopai va- 
balsam, Balsamum Copaivae gewonnen, 
«D in Seltretrinmen des Stammes sich bildender 
B>L<iam. Von den verschiedenen Handelssorten 
sind nur der dickflüssige Maracaibo- (Vene- 
znela-)Ba isani und der dünnflüs^if^c Para- 
(Miranhara-)Balsam bei uns pharmazeutisch 
nlnig. Der Balsam enthält 40 bis 66% Ithe- 
risekes Oel und bis dO% Harzsiuren usw., 
wird als harn treibendes* und auswnrfbefSrderndes 
Mittel bei Nieren- und llarnstcirh ii. bei Tripper, 
thronischem Lungenkatarrh verunlnet. 

Leguminosen — Papilionaceen. Myro- 
xtIod balsamum (L.) Hanns var. Pereirae 
(fiofk) Baülon Tnlnifera Fmirae fKlotzseh) 
BaiDon)ist die Stamnipflanze dc< Perubalsams, 
Balsamum Peru \ iaiiu ni. I]iii bis 20, selten 
30 m hoher immergrüner liainii mit verliältiiis- 
mißig kurzem Stamm, abwechs<dnden, gestiel- 
ten, unpaariggefiederten, durchscheinend punk* 
tkma Blittern und zaliheichen zwitterigen 
BUten in langgestielten, lockeren Traufen, 
hämisellin H rgwäldi-m eines Cdsta del Balsame 
bpnannten schmalen Küstenstriches der Republik 
>an Salvador, des einzigen für den Handel in 
Betracht kommenden Ftoduktionslandes. Der 
•ark teilweisem EntblSflen des klienden Stammes 
von der Rinde und Schwelen der entrindeten 
Stellen austretende Balsam wir<i in Lippen auf- 
pefan;rcn . aii-u''-kr*cht, ausgepreßt iiml kfuniiit als 
eine dunkelbraune, klare, in dünner Schiebt 



rubinrote, dicke Flüssigkeit in den Handel 
Als wichtigster Bestandteil zu 62 bis 64°,, das 
Pc rii tia Isa möl (Cinnaniein). Innerlich als aus- 
wuribetiirilerndes und harntreibendes Mittel, 
I gegen Tuberkulose, äußerlich als Mittel gegen 
I Räude und Aussdüag, als Antiseptilmm oet 
I Wunden, ab Burwndumittel, Gemchskorri- 
gens usw. 

ß) Gummiharze. Weiche oder lialb- 
flüssit;e, in Wasser und Alkohol teilweise 
löslicoe amorphe Gemenge von Guninii, 
Pflanzenschleiin. Hnrz und iitlierisrhen Oelen; 
in Walser löst sah duä Gummi, in Alkohol 
das Han. 

Euphorbiaceen. Vni den Wolfsmilch- 
arten findet bei uns nur der Saft von Euphor- 
I bia resinifera Berg, einer blattloien, bis 2 m 
I hohen, mit vierkantigen Zweigen versehenen, 
' fleischig-kaktusartigen Pflanze Marokkos (an 

den Abhängen des Atlas besoiid-TS südiistlich 
der Stadt Marokko», als Kii phorbiu jn. Kesina 
j Euphfirbiimedizinische Verwendung. Das Harz 
tritt infolge von Einschnitten in den Stamm 
und die Zweige aus den zahlreichen ungegliederten 
^filcbs^hliiuchen ans, erhärtet an der Pflanze, 
wird abgetioriiiniu und vor der Verweiiiiurig 
sowi ir al- nilifrlicii von den anhaftenden Pllan- 
zenteilen gereinigt. Früher innerlich als starkes 
Abführnuttel, jetzt nur noohittfierlich zu sdiarfen 
I Einreibungen, als Zusatz zu blasenziehenden 
'Salben und Pflastern. Der Harzgehalt des 
Euphorbiums etwa 6<>",,. Beim Volke sind ferner- 
hin gebräuchlich: Euphorbia pilulifera L. 
^= E. capitata I>an».. E. hirta L.), eine cin- 
jihrige, bis 60 cm hohe Pflanze, heimisch und 
verbreitet in Queensland, Xordamerika (Texas 
bis Xeunie.xiko 1, in tli n tropischen Teilen von 
Mittel- und Südamerika, West- unti Ostindien, 
West- und Ostafrika usw., und Euphorbia 
jpeplis L. (— TithNiualus peplis Gärtn.), eine 
'einjährige, bis .30 cm hohe Pflanze, heimisch in 
den Mittelmeerländern, durch fast ganz Kuropa, 
Nordafrika und Xordasien verbreitet, nach 
Nordamerika verschleppt. Diese finden als 
IlerbaE u phor biae i)i lu liferae , Pillenwolfs- 
I milchkrau t bezw. Herba Euphorbiae pe- 
'plis, Gartenwolismilchkraut beim Volke 
'ah Abffihrmittel, hamtreilwndes und auswnrf» 
beförderndes Mittel, anregendes Mittel, bei Trip- 
r, Husten, Bronchitis, Wassersucht, b^-somlers 
Asthma Verwendung. Als wirksame Stoffe 
igelten ein Alkaloid und ein Glukosid. £. piluli* 
Irera besitzt sehbmken, aufreehten oder anstd* 
genden. einfachen oder etwas ästigen, im oberen 
Teile grobhaarigen, auBen u'länzend roten bis 
rotbräunlichen Stengel. Dir IMatter gegen- 
ständig, ländlich eifortiii^- i der schief lanzettlich, 
stumpf -spitzig, kurz li lult, sehr fein gesägt, 
oberseits glknzend dunkclgriin, Unterseite heil- 
grün, beiderseits behaart. Die zahlreichen Meinen 
Blütenstände in dichten acliselstän<!ipen oder end- 
ständigen, sitzenden oder kurzgestielten, kuge- 
ligen Trug<lolden. Bei E. peplis der Stengel 
rund und vom Grunde aus verzweigt, die Blätter 
abwechselnd oder zerstreut, gestielt, umgekehrt 
eiförmig, ganzrandi^', kahl, abgestutzt, nehmen 
von unten na<h oben an <iröße zu. Die Hlüteu 
in ilrei^trahligen, wiederholt drei- bis se( lisnial 
gegabelten Dolden. In den Vereinigten Staaten 



El 



Digitized by GQJ)gIe 



294 



Nordamerücu wird das Knut von Euphorbia 
Butans Lac., E. eorollata L. und E. hype- 

ricifolia A. Gray zu Heilzwecken benutzt. 
Als Giftpflanzen ohne medizinische Bedeutung 
sind zu nennen: Die Zypressen wo Itsiiiilch, 
Euphorbia cyparissias L., häufig an Wegen 
nnd Waldrändern, auf Weiden, trockenen Triften 
uw. Der Stengel aufrecht, ästig, dicht beblättert; 
die BÜtter spiralig angeordnet, schmal lineal, die 
oberen fast borstenförmi^, ganzrandie, kahl, 
meist bläulichgrün. Die I)<»liie viflstrahlic, die 
Strahlen wiederholt galiolig, die 1 Deckblätter 
dnuc]DC'«U9i3n%, Im der FruehtceÜe oft rot 
mrdentf. — Bnphorbts hetioseopia L., die 
sonnen wendige Wolfsmilch, einjährig, auf 
Garten- nnd Ackerboden in ganz Deutscnland. 
IXt Stengel rund, kahl, meist i-infacii, die 
Blätter zerstreut, uoigekehrt-eiförmig oder keil- 
förmig, gestielt, vom gesSgt, nach unten zu 

Rnzranmg. Fünfstrahlige, zwei- bis dreigabelige 
»Iden. Euphorbia esula L., die gemeine 
Wolfsmilch, E. lakhyris« dio hmubllttrige 
Wolfsmilch u. a. 

Guttiferen. Garcinia Ilanburyi Hooker 
fil.. heimisch an der Ostküste des (iolfes von 
Slam, liefert, wenn auch vielleicht nicht aus- 
aehlie Blich, doch snm größten Teil das Gumroi- 
ntt, Gummiresina Gutti des Handels. 
£3n bis 16 m hoher Banm mit gegenständigen, 
kurzgestielten, elliptischen, kurz zugespitzten, 
ganzramligen, kahlen, lederartigen, ooerseits 
glänzeri<l ilnnkelgrünen Blättern und einge- 
schlechtieen, zweihäusigen Blüten. Das Gummi- 
harz findet sich in Form sehr feiner Kdmchen 
in der schleimreichcn, stark quellenden resino- 
genen Schicht der langen und großen schizogenen 
Sekretbehälter, welche besonders in ihr Rimie, 
doch auch im Marke, den Blättern und den 
Früchten vorkommen. Man gewinnt es durch 
£ioMhneid«n dar Stämme und fto|^ den hamus- 
tntenden sehlefanigen gelben Saft in Ueine 
Bambusrohren auf. Nach etwa einem Monat ist 
der Saft erstarrt. Gehalt an Harz («-, ß-, f- 
Garcinolsäure) bis 86%, durchschnittlich 77%, 
an Gummi je nachdem bis 27%. Ein starkes 
Abführmittel, harntreibendes IGttel, bei Waaaer> 
■ueht usw. 

Umbelliferen. Ferula assa foetida L., 
F. narthez Boissier, F. foetida (Bunge) Regel 
Uid andere liefern den Asant, Stinnasant, 
Asa foetida. Ks 2,6 m hohe kriftiee Stauden, 

heimisch in Pfersien, Afghanistan, dem olxren 
Indusgebiet, kultiviert Ix-i Hi'-rat usw. Der bei 
der geringsten Verletzung der Wurzel aus- 
tretende Milchsaft wird gesammelt, eingetrocknet 
und kommt in 8 Sorten <als Hing-Asa und 
Hingra -Asa) zu uns in den Handel. Nerwemhinfr 
innerlich als beruhigendes Mittel bei Krnnipt- 
kolik, als Wurmmittel, als Vorbeugungsmittel 
gegen habituellen Abortus, bei Hysterie. 5servosi- 
tlt, als Riechmittel usw., reichlicher in der 
Veterinftrmeiiizin. Der Harzgehalt der Droge 
etwa bis 70°,,, der Gehalt an Gummi bis 60%, 
durchsohnitiiich ca. L'5%, an ftthcrischem Oel 
3 bis 9"o, meist O"^- 

y) Hart harze, amorphe, in der Kflltc 
meist harte und siiröiie. beim Erwärtnen 
weiche uuü oft kiebrige Stoffe, völlig unlöslich 
in Wasser, lOalich in Alkohol, meist auch in 



Aether, fetten und ätherischen Olen. ent- 
halten kein oder nur wenig ätherisches Oel. 

Zygophyllaeeen. Guajaenm offteinale 

L. und G. sanctum L., erstere ein im tropischen 
Amerika, besonders aul den kleinen und großen 
Antillen wachsender, bis Ii' in hoher Baum 
I mit gegenständigen, kurz gestielton oder fast 
I sitzenden, paane gefiaderten, immergrünen Blät- 
tern und iwUblaaett, ansehnlichen Blüten in 
sechs» bis whnblfitigen Dolden, letztere anf den 
j Bahamas-Inseln und in Florida heimisch. Von 
j beiden Arten stammt das offizineile Guajakholz, 
Pockholz, Lipnum Guajaci, im Groß« 
handel in 10 bis 90 cm dicken, oft mdmi« 
Zentner schweren, Ton der Rinde befreiten 
Stamm- und Zweiptücken, im Kleinhandel nur 
gerasfielt und geschnitten. I{«>ini Volke al< Blut- 
reinigungsmittel, gegen Hautkrankheiten, Rheu- 
matismus. Im Holze etwa 15 ''o Harz, daneben 
Sanonin und Saponinsäure, Guttin usw.; 
nacn neueren Angaben ist dem Saponin die 
> arzneiliche ^rkung zuzuschreiben. 

Styracaceen. Als Stammpflanze für das 
I bei uns allein gebr&uchliehe Siam-Benzoehart 
wird Styrax Benzoin Dryander, ein mittel* 

hoher Baum Slams angenommen, dieselbe Pflanze, 
welche auf Sumatra die Sumatrab»>nzoe liefert. 
Auch dieses Harz fließt aus dem Kaum frei»nllig 
oder infolge von tiefen Einschnitten, das I^rodnkt 
ist ein pathologisches, der Baum besitst weder 
S«'krt'ttx-hä!fer noch irgendein Sekret. Vnv Dro»p 
dient innerlich als ausw uribelurderndcs .Mittel \w\ 
chronischen Katarrhen, äußerlich zu Rau( lierun- 
gen, bei Wunden, Verbrennungen, Suniiner- 
sprossen, zu Zahnniitteln usw., findet Usonders 
in der Kosmetik Verwendung. Enthält TU bis 
80»;, Harz (38% BenioMUtre. 67% Retinol* 
, tannol, 6% Benao^nainol). 

Sh) Pflanzen mit fetten Oelen. 
I Lycopodiaceen. Lycopodium clavatum 
L., eine in den meisten'Ländern mit LM iii.ifjijtetu 
oder kälterem Klima verbreitete ausdauernde 
Pflanze, in höheren Breiten in den Wäldern <le^ 
\ Tieflandes, in niederen Breiten im Qebiige. Der 
I Stengel bis Aber 1 m lang, kriechend und am Bodes 
'wurzelnd, wiederholt galx'lig verzweigt durch 
autstrelM'ude und autrechte Aeste, dicht besetzt 
mit sitzenden, linien-lanzettlichen, hell- wier 
gelblichgrünen, in eine lange «-eiße haarförmige 
Spitze ausbufenden, stoifeB, ganzrandigen oder 
gesägten Blättern. I^etztere an den kriechenden 
Aesten nach oben gerichtet, an den aufrechten 
Zweigen allseitswendig un«l etwas aufwärts ge- 
I iffümmt, in Wirtein oder spiralig in mehreren 
I Zeilen sehr dicht angeordnet. Die blättertragea- 
den Aeste enden in einzelne, meist aber in IWN* 
bis vier wahdgrunde, gränlichgelbe Fruchtihren. 
Die Sporophylle eif iirmif;, kurz in eine farblose 
Borste zugespitzt, am (irundeabgerundet, fast herz- 
förmig, sehr kurz gestielt, am Rande ausgefressen 
gezahiudt; die Sporangien schmaler als die 
Sporophylle, nierenförmig, gedunsen, tweiklappig 
auiVpringend, je eines am Grunde der Sporo- 
phylle. Die zahlreichen Sporen — Bärlapp- 
samen, Lycopodium — enthalten etwa '.h^o 
fettes Oel, sie dienen als harntreibi>ndes Mittel 
bei Bla.sen leiden, äußerlich als austrocknendes 
Streupulver \m Wunden. Das Kraut — Bar« 
ilappKraut, Herba Lycopodii clavati — 



DIgitIzed by Google 



Heil- und Giftpflanzen 



295 



fflthilt Zucker, Bitterstoffe, Fett, Harz J männlichen Blüten in lanfeJ, ^&nen, herab» 
organische Säuren, den alkaloidischen Körper | hängenden, später abfallenden, dicken Kätzchen 
1 VI 11 110(1 in usw., wird beim Volke als menstrua- j rn vorjährigen Ach8elknosi>pn ; die weiblichen 
tiuusbefürdemdes Mittel, aU harntreibendes j Blüten in geringerer Zahl (1 bis 4l am Gipfel 
Mittel und Abführmittel verwendet. Andere ; der jungen Sprosse, die 2 Fruchtblätter enden 
J^wpodiamarteii, *. B. h. annotinnm, L. in roAni, todedfui. «iiieiiwiiderijiniwiidw 
tonpUnatiiB, L. alBintini diMien in einigra | Narnm. Der FrachtKOoteii mitwttliidig; di* 
Gf^rnden EoropM glmhen Zwecken. Steinfrucht mit grflmr, Ufätn bnunuehwaoer, 

Euphorbiaceen. Troton Tiglium L. abfallender Hülle. 
(= -nehum officinale Kl.), ein in Ostindien . Fagaceen. Von Quercus robur L., der 
heimisdier, hier, auf Java, den Philippinen und , E'che bezw. deren beiden Formen Qu. pedun- 
in China kuItiTierter, bis 6 m hoher Baum oder ' eulata Erhart. Stieleiche, Sommereiche 
Straurh un.l Ricinus communis MüU. Argov. «nd Qu. sessihflora Smith, Trau beneiche, 
Dut seinen Varietäten, in Kultur bis 5 und mehr Steineiche, Wintereiche, m Europa ziemlich 
Meter hoch, heimisch in Ostindien und Afrika, allgemein verbreiteten, bis 4(i ni liohen Bäumen 
kahiviert der Oelnwinnung wegen in allen mit weit ausgebreiteter Krone, ist die getrocknete 
«imerai Zonen (fUßm, Fkantoekh, Enghad, | gla»« ""^ silbergraue Rinde junger, 12 bii 
Xnrdarafrika. Ost- und Westindien UiwA «Bt- |9 J*i>W «iter Bäume oder von StO f fc a aw whligW. 
hilten in ihren reifen Samen zu 40 Ms 80% '^w sogenannte Spieeelrinde oder Glaninnd« 
fettes (tel von abführenden Eigetttehatten. offizincll. Sie enthält IG bis 20?^ Eisengerb- 
Jhi Krotonöl, Oleum Crotonia wird bei säure und dient als zusaninienzichcndes und 
gflinder Winne ausgeprefit, nicht mit Lösungs- blutstillendes Mittd, als (i.genraittel bei Alka- 
Bütteln ausgezogen :Rhinu8öl, Oleum Ricini, low- ««d MetaUvergiftungen, zu Mund- und 
wird durch zweimaliges Pressen ohne Anwendung i Gurgelwässer. BIder usw. Quercus pedun> 
Ton Wärme gewonnen: eine dritte, warme '»ta »at wechselständige, sehr kurz g( stielte, 
Ftcuung liefert ein minderwertiges, als Brennöl ovale bis verkehrt-eiförmige, mehrfach tief und 
bnntsiee Gel. Im Krotonöl freie Kro tonoM stumpf ausgelmchtete, am Grunde geöhrte. ober- 
aire oder Krotonöl bezw. das krotonöl- ""'^ unterseits meist kahle Blätter. Die männ- 



saure Triglycerid, fvmv Oljveride der 

Stturin-, P.ilmitin-, Olein-, Laurin-, Isovalerian-, 
Mni-ticinsaure und einiger anderer organischer 



liehen Infloreanifn lierabhängend, die weib- 
lichen Infloreaenaen an der Spitze der dies- 
jährigen Sprosse bhttachsebtlndig, aufrecht und 



Siuren. Rizinusöl enthält das Tririclnolein. wfMUfrblütip, die Blüten einzeln. Die Früchte 
das Trielvccrid der abführend wirkenden Rizinol- '»"ge" Stielen, von dem schuppig-holzigen 
Äuw, ferner Glvceride der Dioxystearinsäure eingehüllt. Bei Ou. sessilitlora die 

ttw. In den Sarnen beider Pflanzen ein nftigesj Bii^^>frläneer gestielt, vertotot^ 
Toxin fCrotin bezw. Ricin, koUoidale, sehr!«"' d« Unterseite im Fröhjahre wwclÜMang, 
hoch m.il. kular.- Stoffe, deren chemischer Bau ^pät<'r mit kurzen Härchen. Die FVOcbte nur 
norhiiirhr.rforscht ist), das nicht in das Oel über- kurzgestielt, zu 2 bis 5 zusammen, 
p^ht. . N r III d«B PrtÄkuchen nachzuweisen ist. Leguminosen — Mimosoidet n. Acacia 
in den Rizinnssamen außerdem das A'k*'"!** l c>t»chu (L. fil.) Willdenow (= Mimusa sundra 
Sicittin (C,HiNtO) Roxb.) und Acacia suiua Kurz (= Mimosa 

Linaceen. LVUr den Leinsamen, -iie ".'""t ^^V' Vorderindiens und 

Umta von Linum usitatissimum L. iViT t.. n nut zeTstreuten, doppelt 

». unter „IV. SehleinifahniMle PflaniMi". ifö^^t , n i ^.'v p m 

" f letlerpaaren und 4u bis üO Paaren kleiner, weich 

5i| Gerbstoffpflanzen. (rcrbstuffe I behaarter Fiederblättchen, die Blüten in knrs- 
( Gerbsäuren) sind aus Pflanzen extrahierte, 1 gestielten, walzenförmigen, geUmi. nemlich 
in Wasser lösliche Stoffe von zusammen- ' Mhlaffen Aeliren, liefern dnren Ansloelien des 

liebendem (lescliinack, welche durch Kj.^oii- ''""l^'-lroten, zerhackten Kernholzes das zurzeit 

allein oftizinelle Pegu -Katechu . Katechu. 
Früher war auch das In Ostindien aus den 



Blättern und iungen Triel>en der Rubiacee 
Uncaria Gainbir (Hunt.) Roxb. (= Ourou- 

faria Gambir Baill.), einem kletternden Strauch 
finterindiens und der Sundainseln, gewonnene 

su^ri uannte Gainbir-Katechii , Ciam hir, niedl - 



salze blauiichwarz oder jg^Unscliwarz gef&llt 
werden. Eiwdft- und LeindOming faUen und 

tierische Haut in T.,eder verwandeln. 

Jnglandaceen. Beim Volke, weniger in der 
Nediiin werden die Blätter des Iwkannten 

Walnußbaumes, Juplans resria L. 

Foiia Ju^landis — ihres Gerbstoffgchaltes zinisch gebräuchliih. Der Ixste Pefru- oder 
«cpn als innerliches und äußerliches zusammen- Bombay Catechu knn int in unregelmäliigen, 
anendes Mittel, als Blutreinigungsmittel, als, etwa 8 cm breiten und etwa 20 mm uidün 
jßttel gegen Skrofulöse und Ebigeweidewtmier I Kuchen oder auch größeren Blöcken in den 

MBUt^ Der Walnußbaum stammt aus dem Handel. Enthält Katerhin und Katechin- 
Orient, Irt in Kleinasien, Persien. Indien und gerbsäure; der (Je r bsäu rege ha It Indäuft 
J«pan heimisch und wird in ganz Europa seiner sich je nach der Qualität auf bis .'j4"<,. Die 
Früchte wegen kultiviert. Die Blätter Wechsel- j Verwendung zu medizinischen Zwecken ist zurzeit 
»tindi|, unpaarig gefie<iert mit 2 bis 6 Paaren | nur vereinzelt, innerlich als zusammenziehendes 
bM siteeoaer Blittchen an üinger rinniger i und blutstillendes Mittel. äuBerlich zu Zahn* 
Bhttspindel. Jhs große Endblättchen lang-|tinkturen, Zahnpulvern, (iurgelwässern. 
ftstielt, die seitlichen Blätter klriner. alle Le<:u iiiinosen. ("acsalpinlodcen Kra- 
ttnghch-eilurniig, zugespitzt, ganzrandig, ott meria triam! ra Ruiz et Pavoii, ein in Peru und 
etwa« ausgeschweift, mit meist 12 gleichmäßig dem angrenzenden Brasilien und Bolivien auf 
starken primären Seitennerven. Die lahlretcben sandigen Abhängen der Kordilleren in 1000 



Digitized by Google 



296 



Heil* und Giftpflanzen 



bis 2600 m Höhe wachsender kleiner Halbstrauch endstindiger l^nigdolde. Die Kelchröhre mit des 
mit verhUtnisinfiBig großer Wurzel, sparrig sich Fruchtknoten verwachsen, die Blunuaikron» 

ausbrrit<'ii(1i'ni, holzigem Stengel, zerstreuten; ! röhrig-trichlcrfürinior mit fUnfspaltigem Saum, 
nngestielt«!), keinen, länglichen bis verkehrt- 3 Staub^etülk (kuiinen auch fernen). iS'ur die 
eiförmigen, spitzen, ganzrandigen, untersvits aus Kulturen stammenden oder an trockenen, 
seidenhaarken Blättern. Blüten einxeln an | bergigen, nicht sumpfigen und ebenen Orten 
der Spitae der Zwci|;e, gestielt. Ber Keleh vier* ' eesaaiimilten getrochneten Wnntebtöel» mit 
blättrig, aulk-n sculviihaarig, weißlich, innen nrn Wiirzoln — B.alflrian wurzpl. Rliiz<tm;^ 
hochrot, gcwiinj)t'rl ; die Krone vierblättrig, Vak'riauae — sinil wtfrin ihres (.«-lialus, 
dunkelrot; 3 Staubgefäße. Die von wildwach- ätherischem Oel und i!a Idriansäure usw. 
senden Pflanzen gegrabenen, bis 60 cm latigen,ials krampfstiUendes Mittel bei Krampfkolik 
meist bis 1,6 em dichen, holrigen Wurielist«, ] und Hystem, abEnitans bei Kollaps, alsKcrren- 
nicht am h die Hanptwiirzrl und die dieser etwa I heilniittel, Wiinnmiltel, llaguunitlel im Ga< 
noch anhaftt'iuicn Reste der oberirdischen Achse, brauch, 
sind als Ratanhiawurzcl, Radix Ratanhiae ' 
offimell. in der Wurzel bis 40% Gerbsäure. 
Anvendung als hwerUehes zusammenziehendes 
>fittel bei Durchfall, Hiißcrlidi SQ Mund- ttttd 
Gurgelwässern, zu Zahnpulvern. 

5k) Pflanzen mit or^anisehen S&vren. 

LtguiiiinostMi. Cacsalpi nioideen. Tama- 
rindus indica L. Ein in Ost- und West- 
indien, Zentralamerika, Brasilien, auf den 
Sundunseln, in Australien, Aegypten und 
anderen TropenlSndem kultivierter starker, 
bis 2.') m hohtT ininuTirrüner Baum mit ab- 
wechselnden, paarig geiiedcrt«n Blättern aus 
12 bis 20 Paaren lineujadi-Uoglieher, abgerun- 
deter, jgesttttster bis «ngnvndeter, gansrandiger, 
fast sitzender Blittdien. 'I>ie BtQten ta Im* 
12 in einfachen endständigen Traubi-n, die Vor- 
blätter rosenrot, der Kelch vierblättrig, ptlb- 
lichweiß, von den '> Kronblättern nur die 3 
hinteren völlig entwickelt, rot geädert, anfangs 
ve)0, spKter gelb. Die Frücht — Tamarinde, 
Fructus Tamarindi - rine bis 20 ( in 
lange, bis 3 cm breite matte, bräunliche, gestielte, 
etwas zusammengedrückte, quergefächerte, nicht- 
anfspringcnde Hülse mit 3 ois 12 unregel- 
mlBigen.cilHnzendbraunett, eerundet-ockigen, ein- 
zeln in den F;i( lit rii liegenden Samen. Ein aus- 

fewachsener Baum liefert 3öO sidbst 500 Pfund 
'röchte. In Deutschland sind nur die ost- 
indischen Tamarinden, Kalkutta-Tamarinden im 
Handel. In den IVflchten bis 16% Sfturen, 
ans ',' ,0 Weinsäure (teilweise als saures Kaliuni- 
salz), daneben Apfelsäure, etwas Milchsäure und 
Spuren von flüchtigen Säuren. Das in den Früch- 
ten enthaltene Mus Taroarindenmus, 
Pnlpa Tamarindorum — dient wc«en des 
Gehaltes an Wein.-stein als leichtes Abführmittel. 

Vaierianaceen. Valerianaofficinalis L., 
eine in mehTeren Varbttteu in gans Europa, 

Kleinasieii iin<l dem südlichen asiatischen Ruß- 
land heimische, an feuchten wie troc kciitii, 



Literatur. O. r. Berg und C F. Srhnndt. 
Atltu der oj^tineUen Pflmm», II. Afß. r»n 

A, JCey«r und K. Sehumutmu Ltiptig is»s. 

— <7. tHroffendorff, Die HtUpflawttn der ver- 

tehtetleuen Vnihr uni! Zn't'n. Sliiftiijrt /,">'.'>,«. 

— P. ÜHBer, J)i€ Oijtpßanxen lJtttUehlan>lt. 
Bmun*rhtetig 1010. — E. Gilg, Lrhrhuch dtr 
J'hannak«tgpo$ie, II. Avß., 1910. — O. Karti«* 
und Fr. OUmmmUf LeMudi der Aohim« 
k"f/if.sif. Jrmt 1909. — Köhlers Mfditiunl- 
pßanztn. Gera. — Arthur Meyer, />r<.«<n- 
kvnde. Berlin 189JI9S. — J. Möller, l'i.r. 
buch der Pharmakognotie, II. A*ifi. Wien. 1900, 

— WiUuHm MitUu^Ur, T«TiMegi$eh odtt 
ßirentitch v^chtiqr I^umm uud regtUthtliteht 
Droijen. Bfirliti WifH !l^4.^0. Schmtetleberg, 
CnindHß der Phurntuki.lngie, VI. Leip:ig 
1909. — A, Ttehtrehf Handlmeh der Pharma- 
tognmie. Luiptif l9S9fg. — C ITcfcmer, 
Die Pßiinsenttofe. Jena 1911. — J. Wiegner, 
Die Kohttoffe des Pßanxenreiehf». *. Rd. I^ipzig 
19fHi. — E. Winterutein iifil Trirr, [*ie 
AUcaUride. Berlin 1910. — U. Xvmig. Arsnei- 
drofen, Bd. I und //. Leiptig ISOS^iS (kfrr 
anisßirlieke LUerattirangaitn). 



Anhaag. 
Keilgille nn« Ffeilglftpflaiiien. 

1. Begriffsbestimmung. 2. Geschichtliches. 
3. Pfeilgifttypen und deren geographische Ver- 
brettung. 4. Parstdlung der Pfeilpifte. 5. Roh- 
stoffe .Ifr Pfi'il-iftd'. Iniik fI*fcilgiftpfUn«a). 
6. Chemie und Wirkurif; der I'ftuJgifte. 

I. Begriffsbestimmung. Als Pf t'ilgifte 



steinigen und gebirgigen Orten, auf Wiesen, an ^ bewiehoet man vegetabDisebP tliftffc in Ische, 
Bechen USW. häufige. »ildw*cb«i^^ welchen seit unvordenklichen Zeiten 

Pflanze, m Dentsrhhuid, Frankreich, Holland, . p_i_,:,:„,„4ii,p. :u.^ Waffen vuriucs- 
Ilelgien. Ei.filand verschiednitlirh in Kultur, "le i-nmUlVV oUter Ihre JJ^gJ^ 

Der Wnr7.'l>tock aufrecht, ve.k iiM-.il unaig, am weise die Keil-tindUnTOnspit«©» bestreichen, 

unteren Kn«le abge^torbtni. seitlich zuweilen tllc. in dm Ori^ani ii u * ni-pfuhrt. ra.<ch 



mit längeren Ausläufern, oicht mit zaldreichen, töUÜch wirken. Sie sltUiu lux gewöhnlich 

bis 20 cm hingen Nebenwnrzeln besetzt. Der dunkclbniun« bis sehwnne, br6ekeliffe Ms 

Sten^jel einzniit. bis 1 ni liorh. h(»hl, gefurcht, pulvcriire. cxtraktartiirc (kIi r tt't riL'»' Ma^-en 

am Grunde niei>i U iiaaii; »lie ßiatter sämtlich j,^ welche meist einen bitteren Geschmack 

unpaarig: gefiedert die unteren sehr lang ge- und leichte Löslicllkeit bcrftien. Unter dem 

stielt, die »tengclstandigen kurz^restu-lt, au< vitr..<Unii.> fin.l.-t nnn mßrr 7. llfn-incnteu 
7 bis 10 Blättchenpaaren! Die BYnttchen fast VJ / V^^ 

li.M.iÜMh, .i,u'.-<1>nitf n n::t, k.hl. i)ie brauiie, stntkturlosc, opake J^hoUcii, welche 

BiUten weiB oder rötlich, in zusamnuiigesetzter, WülÜ deU gröfiteu Anteil BD der Zusammen- 



Digitized by Gopgl 



297 



feizüog bilden, KrigtäUeheo, Ffttttrdpfchen, 
Hankügeieheii u. dgL 

a. Gescliicbflidi««. Der Gebrauch der 

Pfoilgift-' und Giftpfeile ist uralt, dem schon 
Homer, Herodot^Dioskorides, Strftbo, 
Plinioe 0. a. deren Amrendnii^ be- 
kannt. In Euro])a fiiuleii Giftpfeile bis ins 
Mittelalter bei der Jagd häuüge Yerwendiuig. 
Die enten aa^entnehen Naebriehten Aber 
Pffiidftp verdanken wir G, E. Rumphius, 
dem indischen Pliniaa (1627 hia 1702), der 
hmts in sdnem Herbaritim smbomense 
L;b>r das Ipoh, seine Gewinnung, Verwcn- 
düBg und VerbreifcuDK mitteilt. W. Baleigh 
Märtet 16% fiber den Gebrsneb des sfld- 

iimorikanischcn Pfcileiftes Curare, bei dessen 
BeieUuiig dann später A. v. Humboldt und 
Sehomburgk Angenseofen waren. Bnreh 

Forschuiij;sreisendf n Li vi nfrstoiie. 



Emin Paseka, Stanley, Sohweinfurth, 
WiBnann n. a. erhalten wir Kenntnia Aber 

die Pfeileifte in Afrika. Die wissenschaft- 
bek fiiiorsckuiig dieser tüekiacbeu Gifte 
vmde dureii Leiebenanit, Pelletier und 

Cavertou inauiruricrt. So Iiaben die 
letzten Jahre eine Anzahl wichtiger Ergeb- 
nisse gebraekt und lieh besonders Boorema, 
Gti'itr. Hartwich, (ireshoff. Koscn- 
ikiAj Pabisoh mit der Bearbeitung der 
viataehen Pfei^^ beiobiftigt, B rieger, 
Gill', Fräser. Krause, Lewin, Faust, 
Patchkiü die PIciigtite Afrikas eingehend 
itadiert wfihrend Planehon, Sekom- 
burirk. Bdelini. RudrIt;ues-Barbosa 
und de Lacerda das Curare zum Gegen- 
ttaad ihres Arbotegebietes wlMten. 

3. Pfeilgifttypen und deren geogra- 
phische Verbreitung. Die Verwendung der 
Pleilgifte und dtr Cit brauch vergifteter Pfeile 
i^t oatu^emäß an das Vorbandensein, der 
nir Hfrstellung notwendigen Roliniaterialien 
gfbuHtifcii. Die gleichen rfcilgiltdrugen 
werden oft TOS etluiographisch verschiedenen 
Völkerptänniien vrrnrbi itet. Auf Grund der 
Rohstoff* i.iiU mit Heriiiksiehtigung ihrer 
gfogra})iii>(}ien Verl)reitung können wir 
mehrere Typen der Pbilirifte unterscheiden: 

L Asiatische Pfeiigifte : aider Ipoh- 
typas, ß) die Akonitjoritte, 7) aas philip- 
finisflie Pfi-ilt^ift: 

2. Afrikanische Pfeilgifte: a) die 
Aeoeantheragifte, ß) die Strophantue- 
fifte, y) der Euphorbiatypus ; 

3. Die aadamerikaBiacken Curare- 

arten. 

Vereinzelt kAnnen auek andere Pfeil- 
gihkonipositionpn aniri'troffen worden, die 
sieh von den obigen Grundtyptii botanisch, 
fhemisch und physiologisch abweichend vor- 
halten, nur kleine Yeri>reitnagsgebiete auf- 
Mweisen haben. 

Wahl die gr56te Verbreitung unter den 



asiatisclif n Pfeilgiften hat das Ipoh (Pnhon 
Upas, ijym .\iitjar) in seinen verschiedenen 
Formen, welches ans dem eingekoehten 
I^Iilchsafte, s( Itrnrr dem Tlolze und der Rinde 
von Antiaris to&icaria Lescb. und dem 
Extrakte der Woraebi vwsehiedener Stryck- 
nosarten, vorzüglich Strvchnos Tieut4 
Lesch., unter Beigabe anderer pflanzlicher 
Ingredienzien, dargeeteUt wird. Außerdem 
finden bei manchen Stämmen Zusatzdro?en 
Verwendung, wie zur Bereitung des Ipoh 
maUaie, Derris elliptiea Bentb., Taber> 
naomnntana nialaccensis Ilook.. The- 
vetia neriifolia Juss., zum ipoh kavu, 
Dioseorea hirsuta Bliirae, Amorpho- 
phallus- und Honialoncniaarten. zum Iitnh 
aker diverse Strychnosarten (Strychnos 
maingayi C B. GL Stryeknos Wal- 

lichiana Benth.), femer zum Gift der Örang 

Panp^ahn die Bruzin führende Strychnas 

lanceolaris Miq. Das Ipoh der Orang 

Mentera nnd örang Blandas, wie das Sir^n 
der Dajaks auf Borneo l'iiliren neben Anliariy 
immer Derris elliptiea Benth.; gelegent- 
lich zMilen auch Pangium edule Remw., 
Excoecaria Agallochc L., Lansium 
domesticum Jae., Alocasia denudata 
Engl, unter die Ingredienzien. ErwShnt 
sei, daß die Oiftküehe in Ermangelung 
von aoKenauntcn Hauptdrogen, welche duren 
die flbermäßige Giftproduktion im Ver- 
schwinden be^'riffeii sind, zu Ersatzdrogen 
schreiten, wie z. B. bei den Eingeborenen 
des indo-malaiiscben Archipels, dte diveise 
Menisperniaceen (Cocculus flavescens 
D. C, Cocculus lauriiolitts D. C, 
Cocculus umbellatus B. 0., Coscinium 
fenestratum Colebr. und Tinospora 
crispa Miers.) beigeben, wodurch ihre Er- 
zeugnisse Curare-artige Viikang erhalten. 

In den unabhängigen Staaten am Siid- 
ablianjrt^ des Himalaya, in Assam, in Kepal 
uud im Quellgebiete des Brahmaputras, 
sowie in den süd^tlichen Provinzen Chinas 
und Nordbirmas finden die Akonitgifto 
(Mischnigift, Pfeilgifte der Padan, der Muong 
und der Mols) Verwendung, deren Stamm- 
drogen Aconitum ferox Wall., .\conitum 
luredum Wall, Aconitum palmatum 
sind. Das Gift der Ainos auf Tesso wird 
aus Aconitum japonicum Thbg. erzeugt. 
Auf den Philippinen sind die Gifte der 
Negritos, der Ni'gritus-Misclilinge von Iriga 
und der Ygorotten in Gebrauch, welche 
dieselben aus Extrakten der Rinde von 
Lopfaopetaluni toxicum Loh., Lunasia 
amara L. und den Samen von Stro- 
phantus Cuminghii C. D. gewinnen. 

Die afrikanisi lien Pfeilgifte sind vot^ 
wiegend an die Pflan/.en[;imiiiiMi der Apn- 
cyuaecu (Acocauthera und Siropliiiutus) uud 
Euphorbiaaeen, vereinzelt auch an Papilio- 



Digitized by Google 



298 



HeQ- und OiftpQanzen (Pfeügifte und Pfeilgiftpflanzeo) 



nact'cn und Amaryllidepn ^obtiiuli ii Große 
Verbreitung haben im östlichen Afrilia Aco- 
eantbera Schimperi D. C, A. Onabaio 
Cath., A. abvssinica K. Schuhni. für die 
Hemtellung des Wabajo der Somaüländer 
(Somalieift), der Gifte der Watait« und 
Wakamba, zwischen Kenia und Kiliman- 
dscharo, der Waschamba in Usambara, der 
Wapare, Wandorobo und Wakiüga nördlich 
vom Nyassa und dem Shasnigifte am 
Viktoria Nyanzasee. Als Hauptdrogen zur 
Gewinnung der westafrikaniscnen Heilgifte 
In^e kommt Strophantus hispidus D. C. 
und Str. gratus Wall, et Hook, in Betracht. 
(Strophantusgifte von Gabun, Gifte der 
Abongo im Stromgebiete des Ogowe, wie im 
Hinterlande von Kamenin und To so. ) Bei 
den Giften der Hottentotten, der Busch- 
männer und der Kalaharileute in Südafrika 
finden die Eujdiorbiaceen (Euphorbia 
Ca n delabrum, E. venenifica, iu-arbores- 
cens) sowie die Amaryllideae, Haeman- 
thus toxiearius Vorw^riduii?. nebonbei 
spielen aU Zutaten Ufi hiiidli uer liilt/ahne 
von Echidna arietans und Cobra 
capeJIa, der Kiiifreweidesaft der Diam- 
phidia simplex (Chrysumelidae), Spinnen 
mw. eine groBe Rolle. Die Pfeilgifte der 
Bergdamara und Ovambo in Südwestafrika 
sind aus der Apocynaceae, Adenium 
Boehmianitni S( hmz bereitet. Als Curare 
(Uirare, Wouraü, Voorali) werden die heute 
noch VOM zahlreichen Indiänerätäiuiaeu 
Südamerikas, besonders im Flußgebiete des 
Orinoko und Amazonas gebräuchhchen Pfeil- 
gifte bezeichnet, zu deren Fabrikation in 
enter Linie Strychnos-Arten als Basis, 
seltener Anomospermum grandifoliura 
Eich), und aiä Zutaten Piperaceeu, Aroideen, 
Menih[ H l [tiioccu u. dgl. dienen, und, in 
Flasciienkürbissen, Bambusrohren oder 
irdeuen Tüpichen verpackt, als Kalebassen-, 
Tubo- und Topf curare in den Handel gehen. 

Nach der Verbreitung der verwendeten 
Strvchnos-^\rten lassen sich nach Pianchon 
4 Curaredletrikte ttntenehdden: 

1. Curare der Ticunaf, Pebos, 
Yaguas und Oregoneu in der Gegend 
de.s oben II .Vmazonas, die FlUsse SoUmoeiis, 
Javiri, L a und Yapnra umfassend (Strych- 
nos Cast fl naeana Wedd.); 

2. Curare der Maquiritaras und 
Piaroas in der Gegend des (d)eren Orinoko 
bis zum Rio negro (Strychuos Gubleri 
Planch.); 

3. Curare der Maknsis, Orecuma- 
nos und Wapj«iano8 in Englisch-Guyana. 
Strychnos toxifcra Schomb., Stryclinos 
Sehuniburgkii KL und Strychnos 
cogens Benth.); 

4. Curare der Trios und Roueou- 
Vf'ni 11 im oberen Französisch-Guyana (Ober- 
ParuJ. (Strychuos Crevauxii Plaucb.) 



4. Darstellung der Pfeilgifte. Die Pfeil- 
^ifte sind Eigenheit und Geheimnis eines 
jeden Volksstammes. Ihre DanteDung ist, 
wie die Bereitung der Arzneien in früheren 
Zeiten in tiefes Dunkel Kehüllt und meist von 
einem mystischen Nimbus umgeben. Den 
Priestern, den Häuptlingen oder Stamm- 
ältesten oblag in den meisten Fällen die 
streng geheim gehaltene Erzeugung, wttlrh» 
an abgelegenen Orten, zu bestimmten Zeiten 
und unter eigenartigen Zeremonien vorge- 
nommen wurde. Die Pfeilgifte werden her- 
gestallt durch Auspressen meist Milchsaft 
führender Pflanzen, durch Zerkleinem und 
Klopfen der Burke, der Rinde und des Holzes, 
sowie Auslaugen und Einkochen derselben 
auf offenem Feuer. Manchmal mengt man 
auch tierische Stoffe bei, wie in Fäulnis 
befindliches Blut, den Inhalt der Drüsen der 
Giftschlangen, das Hautdrüsensekret von 
Phyllobatcsarten, den Saft verschiedener 
Insekten n. «. bl Mit dieier erhaltenen dick- 
flüssigen Masse werden die Pft^ilspiuen 
bestrichen, deren toxische Wirkung die- 
selben oft Jahre hindurch bewahren können. 
Einzelne Stämme treiben mit dem jrewonne- 
nen Pfeilgift einen schwungvollen Handel 

5. Rohstoffe der Pfeilgifttechnik (Pfeil- 
gif tpf Unzen). Die Rohstoffe für die/ Dar- 
stellung der Pfeilgifte werden größtenteils 
dem Pflanzenreiche entnommen, nnr wenige 
sind tierischen Ursprungs. 

Im nachfolgenaen sollen jene Pflanzen 
in übersichtlicher Weise angeführt werden, 
welche in der Pfeili^fttechnik verwendet 
werden und deren toxische Wirkung «li 
Grund chemischer und phjndogiadier Stu- 
dien bewiesen ist. 

Gymnospermae. 

Qnetaeeae: Gnetum teandens Roxb. 

Rinde, Ipoh der Örang Pftnggahn in Perak. 
Angiospermae: Monocotyledoneae. 
Araceae: Amorphophallus ^ativu» 
Bin me, A. Prainii Hook., Saft der WuraeUaioUeA, 
Ipoh. Dieffenbaohia Seguine Schott 
Riüi'.oinc zum Ipoh (malaiische Halbinsel), Curare 
der Tocunas. Uomalonema rubra Hassk. 
Wund, Ipeh der Makaataran. Aloeaeia siaga- 
iireii^is Lindl., Saft, Ipoh der Örang Mentera. 
:Ipiprumum giganteum Schott., Früchte. 
Ipoh Öraog Sakai. Photos decursiva L, 
Knollen. Akortit^ifte der Lepcha in SUdÖBt 
(üstl. liimaiaya) und Nepal. 

Amarylliflaceae: Haemanlluis toxi« 
carius. Halt der Zwiebel, Buschmänaergifti 
Gift der NamaquahottentotCen. 

Dioscoreaceae: Dinsrnrea daemona 
Roxb., D. hirsuta|Üluine, Knollen. Ipoh kava 
(Diosiorin ! | 

Dtcotviedoneae: Piperaceae: Piper 
Chaba Blume, Wurzel. Ipoh mallaye. Piper 
geniculatum, Wurzel, Curare. Surinamgebiet 
.\rtbantc.s geniculata Mi<^. Üttonia Wara- 
kabacoura Miq., Wttneirmde, Curare der 
Tecuuas. 



Digitized by Gi 



Bieil- und OiftplbiiMii (Ffeilgifle und FfieOgiftpflanien) 



Mor«ceae-Artorarpnideae-(5lmediccae: 
Antiaris toxicaria Le.sch., Milchsaft und 
Rinde. Ipoh Aotjar, Ipoh kavu (Antiarin)! 
Aatiaris Benetti SeeoL, San der Stimme 
od Swdf e. FfeUgift d«r FfdMldiimlii. 

Urticareae: Boehmeria nivea Gaud., 

Blltter, Ipoli dar önuic Sakai und Matamarm. 
Ltpertea eraniilata Oaud., Bnonhaare der 

Biitter. Ipoh der dang Sakai. 

Plijtolaeaeea«: Fetiveria alliaeea L. 
Cmre der Teenna. 

Raniinculaceae: Aconitum ferox Wall., 
L luredum Hook., A. palmatum Don., 
EwUen, Pfeileift der indischen Bergvölker 
in östlichen Uimakiya, im Flußf;ebiete des 
Btahottpotra und Nepal (Mishnigift), Aconitin I 
Aconitum japonicum Thb^., A. Fischeri 
Bchb., junge SaitenknoUen, Gift der Ainoi auf 
Tmo. 

Menispermnreap: Co^f in in m fcnestra- 

tam Colebr. Rinde, Ipoh der Uranp Panggahn. 
Barbarin, S^nin! Cocculus laurifolius D.C., 
C. nmbellatus Steud. C. toxiferus Wedd. 
WütkI und Rinde als Zasatzdrogen zum Ipoh. 
Cocclaurin! Pikrotoxin! Tinospora crispa 
Miers., Wurzel, Ipoh auf Java, Siren der DajaKs 
>uf Borneo. Pikrotoxin! Abuta Imene Mart., 
Biade, Znaatidnu» aum Curare der Tecuna, der 
TnmMnatramlno Yapura. Anomospermam 
grandifolium Eirhl. Curare der Tecuna. 

I.egnniinosae:Dalbergieat': Derris ellip- 
tiia Benth., Wurzel zum Ipoh krohi (Perak), 
Ijpoh mallaje, Ipoh tennik im Straits Settlements, 
wrlB auf Borneo. Derrid! Derris uliginosa 
Bn: th.. Wurzel, Pfeilgift auf den Xeut-n Ilebri- 
den. l'haseoleae: Physo:$tigma venenosum 
Balf., Samen. Pfeilgift im Hinterlande von 




und nordwärts bis Gabun. Erythrophlaein ! 

Linaceae: Roucheria Gtiffitlliana 
Planch., Früchte, Ipoh putih. 

Rutaceae: Luna.sia costulata Aliq., L. 
amara Bl., Holz und Rinde zum philippinischen 
fhil|ift der li^iU», Negritomiaduinge und 
Tgenotn. LmakriB, IiindDridiii! 

Melia( eae: Carapa nialaccensis Lam., 
Wurzel, looh krolii, Ipoh maliaye auf der malai- 
ixhea Halbinsel. Lansiumdomesticnm Jack., 
Bittar and ErOdite nun Sirte der Dajab auf 



Eupho rbiaeeae: Excoecaria Agal- 

lofha L . Milchsaft, Ipoh der Urang Bessua. 
Euphorbia arborescens, E. Candelabrum, 
E. eereiforrais, E. venenifica, Milchsaft, 
Rci^pfte der Wagogo, Hottentotten und Busch - 



Anacardiaceae: Melanorhaea W.illichii 
Hook. fiL, Holz,%Ipoh, malaiische Halbinsel. 

Celattraceae: Lophopetalam pallidum 
L»ns., Rinde, Ipoh der Orang Ment^ra. L. to xi- 
CDin Loher , JBinde zum philippiuiflclien PfeilffUt 
<«r Segritea anf Lown.^ 

Icacinaceae: Mi(iuelia eandtta King, 
IlH|0ftd«r dnag Sakai. 
FlaconrtiMMe: PanginmednleBeinw., 



junge Enoapan mm 8iftn tat Bomao. — Blan- 

säurel 

Umbelliferae: Hydrocotyle asiatica L., 

Blftttar, Ipoh der Öiaac Battak (Snmatim) und 
Sirln auf Borneo. — Kavelnret 

Loganiaceae. Strychnos Tieu t e Lesch., 
Wurzel, Grundlage des Upas Tieute (Java), 
Upas Rad ja (Cetebes), Upas Tjettek (Sumatra), 
SirSn auf Borneo. — Strjxhnin, Brucin! 

Strych. lauceolaris Miq., Rinde und 
Wuriel,Ipo]i derörangHaBton,6njigPuiggalin, 
örang Ilutan (Malakka). — Brucin (Santcsson)! 
Strych. Maingayi C. B. Clarke, Wurzeirinde 
zum Ipoh lampong malaiischer Arclupel. Strych. 
WalUebiana Bentb.. Wuiel zum Ipoh akef auf 
Borneo. Strych. tonfara Benth., Wnnalrinde, 
Curare von Guyana (Kalebassencurare). — Cura- 
rin! Curin! ' Strych. Castelnaei Wedd., 
Wurzel in Britisch-iluyana zum Curare (Topf- 
curare), Protocurarin,' frotocurin (Boehm). 
Strych. Gubleri Planch., Strych. cogens 
Benth., Strych. Crevaii .\-ii Planch., Strych. 
triplinervis .Mait., Wurzelrinde zum Para- 
curare (Tubucurare). — Tubocurarin Tubo- 
curin (Boehm)! Strvch. Icaja Baill., Rinde, 
Biitter und Wurzein', PfeOgift der Mombuttn- 
zwerge, tropisches Afrika. — StrychninI 

Apocynaceae: Tabernaemontana ma- 
laeaanila Hook, T. aphaeroearpn BL 

Wurzelrinde zum Ipoh der Orang Mentera, Ipoh 
mallaje. Thevetia neriifdiia .Iu.sü., Wurzel. 
Ipoh mallaje, malaiischen Halbinsel. — The- 
vetinl Strophantus Kombä Olivier, 
Samen, Komb^^ift im tropischen Sfidostahrika. 
Stroph. hispidus P. I). r., Samen, In6e oder 
Onagee, Westafrika, (iabun. Stroph. gratuH 
Wall, et Hook., Samen, Pfeilgifte Sierra Leone, 
Grabun. — Strophantin! Stroph. Cumingii 
D. C, Pfeilgift auf Luzon. Atlenium Boeh- 
mianum Schinz., Holz und Rinde, Echujiagift 
der Bergdamara — Echujin (Boehm)! Aco- 
canthera Schimperi D. C, A. Defflersii 
Schwei nf., A. Ouabajo Cath., A. venenata 
Don., Holz und Rinde, von hamitischen Völker- 
schaften im Somalilande zum Pfeilgifte Wabajo, 
— Ouabainl A. abvssinica K. Sc hu hm., 
Wurzel. Holz und Rinde, Shaslii<:ift in Deutsch- 
Ostafrika und am Viktoria rsyanzasee. — 
Acocantharin, AbyssininI 

Verbenaceae: Callicarpa cana L,, 
Blätter zum Ipoh am malaiischen Archipel. 

Soianareae: Xicotiana tabacum L., 
Blätter, Ipoh auf Java, Sir^n (Borneo). Nikotial 
Solanum Cayapense L., Blätter, Pfeilgift 
der Cayapasindianer, Ekuador. Capsicum 
baccatum L., Früchte als Zutaten zum Ipoh 
(Java). Sirt n (iJorneo). — Capsaicin! 

Rubiaceae: Coptosapelta flavescens' 
Korth.. Blätter, Pfeilgift auf dem malaiisehan 
.\rchipel. Randia dumentomm Lan., 

Wurzel Ipob der Örang Mentera. 

6. Chemie und Wirknag der Pfeilgifte. 

Dil' Pfoils,'ifte stellen, vom chemischen (le- 
sichtspuukte aus betrachtet, keine einheit- 
liehen Sttbetanzen, sondern Gemens dar, 
deren wiricsame Be<taiidteilo niei>t Alka- 
luide oder Glykoside, wie z. B. Akonitiu, 
Strychnin, Brucin, Antiarin, Ciuwin u. a. 



Digitized by Google 



300 



sind. Auf Grund eingehender Studien ist es 
Caventou, Polletier, Mulder, de Vrij, 
Weffers-Bettink, Greshoff, Kiliam, 
Hartwich und Geiger gelungen, aus dem 
Ipoh und seinen Rohstoffen, Strychuin, 
Uruzin, Antiarin, Ipohin, Derrid, lu lxu 
harzartigen Substanzen Fluavil und Alban 
abzuscheiden. Aut» den afrikanischen Pfeil- 
friften wurden dureh Arn au d, Li win, 
Merck, Faust, Krause, Boehni, T!n> ms 
u. a. die Apuzineenglykoside, Strophaiiiiii, 
Acocantherin, OuabaIn,Abyssinin und Echujin 
dart^cstcllt, die »ich j>hy!<iolofnsch wie die 
Digiiulis^iuppe verhalten, Jn den asiatischen 
Akonitgiften wurde Akonitin nachgewiesen. 
Die wirksamen Prinzipien der verschiedenen 
Curarearten wurden in letzter Zeit durch 
Boehni eingeh* tui crfoneht und außerdem 
länger bekaiuitfii ("urarin. aiicli luu-h Proto- 
curarin, Tubucururia und das lit'r:q.'ift Curin 
isoliert Die rasche Wirkung der Pfeilgifte 
wn!il in den meisten Fällen übertrieben, 
luinurhia sind dieselben vuui ächatUeii. 
letlialen Ausgange begleitet, da es bis heute 
ntrht gelungen ist, sichrr wirkriidc (logen- 
mittel zu ergründen. Die Pleilgifte wirken 
innerlich genommen fast gar nicht, dagegen 
in die Wunde gebracht, stellen dit-elben 
typische Herz-, Krampf- und Liiliniungs- 
1,'itie dar. Zu den Herzgiften zahlen ihrer 
\Virkun<j nach die afrikaniscln-n IM'eili^ifte 
und die daraus isolierten Ape/yneenglyko- 
side (Stroj)hantin, Ouabaln, Aeoeaiitherin), 
vondenjusiatischen PFeilirifteii das Ipuli, >(»\vcit 
bei deren Darstfllnng die .Xiiiiaris-Kdhstdt'le 
verwendet wurdi ii und das phili]»]»iiiiselie 
Pfeilgift (Herzgift der >'egritos). Stryi hnin 
führende Pfeilgifte steigern die Reflexerreg- 
iMtrkeit des ZentndnervensyBten» und taten 
unter furchtbaren tftanischen Krämpfen 
durch Kespirationsstiilstand. Bei Akonit- 
giften erfolgt der Tod durch Lähmung des 
Atmiingszentrums und Krstickinii,'. Curare 
und Curarine lähmen die periplieren En- 
dungen der motorischen Nerven in den will- 
kürliehen Muskeln, auch die Vagusendiguugen 
des Hcrzeoti; der Tod tritt durch LäSbmung 
der Ateramuskeln ein. Aehnliche Wirkung 
haben nurh einiir»' in Asien aus Cocculus- 
arten erzeugte Pleilgilte. Vgl. auch den 
Artikel „HeiU und Giftpflanzen**. 

^ LIteratar. <7. E. Bumphtu», Heriartum amboi- 

III Ufr 17.>'>, II. — t^gchenattlt, .Strt/chmif 
Ti'nir (l Antiuris (itu-iriiriii, Ann. du Mur. 
iialion. ./'/;..*,'..((> ,i-!f>,,; llf , AT/, 4.73. l*<iri* 
JitiO.-~l*eUelier und Citrentou, I pim Timfr. 
Ann. Chim. et 1^9$., XXVI, 44- htri» av^-j 

^ iluUler, Cli'iiiisrht' l'ut< r.^>ii-fiiin>ifn tlii' 
fiivani.tfh' II l'jHi.tijijttn. I'i'fiijf it (l-irjH Ann./. 
Fhij!-. Cliim., II, ii. — ./. H. Henkel, 

Iffilifij'tt aUrr Völker. Aewe« Jahrb. /. Pharm., 
XII, gJtS. — BommMoI, ISynopti* Plant, 
iliiipliiin'i'fir. Erhtncim iS'iS. — Th. rmurr, 
On Ihe Kvmbi Arrvw-I'oUun oj Ajrica. Juuru. 



0/ wlfMiIciM. and Ph]ß$iU., VU, iS9, IS70. — 
C. V. Sehrafff jm., BettrSge twr Xmntttü tU» 
Akonit*. Wien 1871. — K. Scliombtirgk. O. 
Ihr Urari. AdrluUlr 1879. — H. v. Siebold, 
PfeilgiJU der Ai'not. ZeiUchr. f. EthnoUtgir, 4SI. 
BerÜn 1878. — L. Lewfn, Dk ijfeitgifie. 
Berlin 1894. ~ Th. Wrnaer mul «T. TttlU, 

AoCiiithera Schimperi, Phonn. .Tfium. anii 
Trantait., 76, 189.^. — C Ilmttcich, Ihr 
tteuen Artncidrogtn auf 'hi,, Pfiamenrriehf. 
Berlin 1897. — JL, Lewin, Lekrinick dtr 
ToxiMogie. BerUn 1897. ^ O. Dmo^mdorff, 
Die Ueilpßamen der rertchiedencH Völker und 
Zeiten, 1898. — J. tVietmer, Die Rolutofft 
de« Pflanxenn iclii*, S. Auß. Leipzig J!Xy>. — 
W. O. BitoramOf L'eber phüippinieehe J^eiU 
gifte. BeM. de I^AmMhI hoUm. du Buitemarf, 
VI., um. — Af. Greahoff, Indi.-rhf tW- 
ffißrapportfyi. »' Graventhag« 190*. — Itri'»elbe, 
Sehet.' nuUiye Planten, Lt:i>!''n }9<»y — 

B. Boehm, Da* »Udamerikaniiche PjeiJ<fiß 
CStrare in ehemiteher und phytichgiteher Be^ 
xichung. Ahh. d. kgl. »ärh». Geji. d. UV/*. 
Leipzig, XX II., XXIV. Bd. —P. Oeiger. Bn- 
Iri'iijr zur Kenntni» der Jpoh-Pjeilf]\tt>- . hi^». 
Zürich 1901. — J. Barboea - Rodrtgue*, 
L'uirnerg ow Curare. BriUsd 190S. — OU/ft 
Thoma und Schedelj Die Stmphnnumftagr. 
Berlin 1:H)4. — JL Jtfartfn, Die inUmdstämmr 
(Irr Miilutifclirn Hatbin$el. Jena lUO?. — 
J. B. tfe Lttcerda, De variis plantia reneni- 
/erit Flora Bratilieniüf. Rio 1908. — Jf. 
PaMneh, Die Pfeilgijtpflanxen . Wien 1909. — 

C. IVehmcr, Die I^anzenttoß'e. Jena 191t. 

II, PabiMch. 



Heinti 

Wilhelm 

Er wurde in Bedin un 4. JSorember 1^17 
eeboren und ist am 2. Deiember 1880 so 

Halle a. S. gestorben, wo er »b Professor 
der Chemie (1851 Kxtraordinarius, 1855 
Ordinarius) bis zu stiiuni Tode erfolgreich 
Bewirkt hat. Der Kichtusa seines Lehren 
Heinrieh Rose entsprechena bearbeitete der 
junge Apotheker zuerst (le^en-^tärrtf» der anor- 
ganischen Chemie. .\)s .\ssisteiit dm Klinikers 
Srhunlein wandte er sich dann physiologisch- 
rhemiächen Fragen zu, ohne jedoch sich ganz am 
dem Bereich der anorganischen und phanna* 
zeutischen Chemie zn entfernen. Sfit Heginn 
der Hallenser Zeit bi s» hiiftigte er sich vurwiegend 
mit Fetten verschiid« nt r Herkunft, um deren 
Zu.sammensctzung zu ermitteln. Durch Mioe 
mit erstaunlicher .Xusdauer ansg«bfldete Methode 
der fraktionierten Fällung gelangte er zur li^isiuig 
dieser wichtigen Frage. Seine vorbildliche Sorg- 
falt zfigte sich nofli in den späteren Arln-itrn 
über die von ihm entdockten Produkt« der 
WiHh-sel Wirkung von Chloressigsaure und Am- 
moniak: die Diglykol und Trid> kulamidsäuren 
sowie über die aus Aceton uml Amiiifiiiiak ent- 
steh* Ulli n \'erbindungen, IJiai L-ti>n- ihm) Tri- 
wetonaiiiin. Seine Untersuchungen sind zuerst in 
Pocgendorffs Annalen, später in IJebigs .\nnalen 
und im Journal f. prakt. Chemie veröffentlicht. 
Mit grußcreu literarischen Werken ist lleiotz 



Digitized by Google 



Hebte Helimugnippe (Helium) 



301 



nifht lien'üreetret«n. Der von J. Wislirenus 
iitbevoll grschriebeae I^'ekrolog (Ber. i6, 3121ftl 
hbt über mä» Uibw tmd Wicken ToUatandig Ant 
kUoI. 

E. V. Mtytr. 



1. Hi-liuni 
V. Xenon. 

TU. Thori« me maiuttion. 



BtlluBinipf«. 

Edelgase. 

II. Ai>;<)u. III. Neon. IV, Krypton. 
VI. Niton (Kadiuiiii'inaii;|^tion). 

Vlil. Aktiniom- 



Die n.iHo ilpr TTrlimu^ppe (Edelgase) 
werden im periodischen Svstem der Kie- 
mente iD eine beeondere 
die Haloeme und die Alkalimetalle ir> sti>llt. 
Diese SteÜimg zwischen den extrem 
dektropontiven Alkalimetallen imd den 
oxtrom r1ok1r()ii("4alivcii Halo^^'nen erklärt 
die Kkeuschaften der iikicigase zur Zu- 
friedenfieit, lasbeBondere die Atomgvwiebto 
und die Bozieliungen der radioaktiven 
Edelgase zu den übrigen radioaktiven Ele- 
menten. 



H 

F 

ci 
Br 
J 



19,0 
35t4t> 

126^92 



He 

Ne 

A 

Kr 

X 

Akt-Em 

Th-Em 
Ha-Eiu 
(Niton) 



3,99 
20.2 

39,88 
82,91 
130.* 

218,5 

222,4 
222,5 



Li 

Na 

K 

Rb 

Ct 



<''.94 
23,00 
39,10 

85.45 
«32,81 



Be 

Mg 
Ca 
Sr 
Ba 

Akt 

Th 
Ba 



9,1 

24.32 
40,07 

87,63 
137,37 

X 222.5 

X 222,4 
225,9 



L Heliunu 
He. Atomgewicht = 



3.99. 



L Atoinnwichk 2. Yorkommea. 3. Ue- 
«UelitR. C DanteUnng. 6. EifuiwhafteD. 
& Erkennün? und Btttimmiug, & FllOto- 

fhemie ^S[,ckTrii(ii"i. 

1. Atomgewicht. Da das Helium, ebenso 
wie die übrigen ElementedieBeff Gruppe, keine 
definierten chemischen Verbindungen ein- 
seht, kouQte sein Atom- and Molekubugewicht 
Kvwieht, ebenso wie das Atom- md Moleku- 
largewich* der nbriiren Kdolcra.'^o, nur auf 
indirektem Wc^e — nämlich aus Analogie- 
schlüssen dvreh Vetfrleieh bestimmter phy- 
»ikrilischiT Knimfanten — ermittelt werden. 
km dem Verhältnis der sp^ischen Wü- 
men des Helinras, bei konstantem Druck 
luid konstantem Voliin 11 I i man in guter 
UebereiosUmmung mit dem für einatomige 
Gme bereebneten Wert 1,667 so 1,67 fand, 
folgert man, daß Helium ein einatomiges flas 
i-^t; unter Berücksichtigung des Yolumge- 
«ichtes des HelhmK, das man besoffen auf 
die Einheit (H,=l) zu und 1,99 fand, 
folgt, dait sein Atom- und Molekulargewicht 
~ S,fl0 ist, 

2. Vorkommen. Da das Ifelium das Ent- 
lad unesprodukt der Alphastrahlcn — (die 
\lmn\\s nichts anderes rind als mit dem 
doppelten Klonientarquantum der Elektrizi- 
tät doppelt geladene Ueüumatome) — radio- 
mrcr Snbstancen ist, und da alphastrah- 
lende rndinaktivo Substanzen allenthalben 
i^x iü sehr verdünnter Weise, aber sehr 
verbreitet vorkommen, ist das HeUnm ein 
f'i-t iit "ill in (leriii'jen Moneren vorhandenes 
i^tüi. Das Hehum findet sich in- 
löfMleHeii beseoden in den stark ladio» 



I aktiven Uranium- und Thoriummineralien; 
und zwar in diesen in occludierter Form und 
in sehr wechselnder Menge. Da eine j^roüe 
iVnzahl Mineralquellen und Mineralqu eilen- 
gase alpha»trahlendc radioaktive Substanzen 
enthalten, ist das Helium ein fast nie fehlen- 
der Bestandteil der Quellgase von Mineral- 
' wässern. Da die radioaktiven Emanationen 
' (die alle Alphastrahler sind), insbesondere 
Radiumemanation, aus dem Erdboden 
allenthalben in die Luft diffundieren, so ist 
das Helium auch stets in der atmosphärischen 
Luft in geringen Mengen enthalten. Die 
Konzentration des Heliums in der .Atmo- 
sphäre beträgt etwa 5,6. 10-* Gewichtspro- 
jzente. 

j 3. Geschichte. riele<,'entli(li der >oiiiien- 
finsternis am lö. August 18ö8 wurde bei 
der spektroskopischen Untersuchung der 
Cliromo8|»h;ir( neben den beiden ])pkaiinten 
gelben Natriumlinien eine dritte ^elbe 
iJnie beobachtet, die nahe den 17atriiim> 
linien, aber etwas mehr naeh dem blauen 
Ende des Spektrums lag. Diese Linie war 
stets begleitet von einigen anderen IJnien, 
und wurde auch später im >|)(ktrnm von 
verschiedenen Fixsternen und NebeUlecken 
beobachtet. Man sehrieb diese neuen Spek- 
trallinien einem auf der Erde unbekannten 
Elemente zu, das von Frankland und Lok- 
kyer naeh seinem Vorkommen auf dtt 
Sonne „Helium** genannt wurde. 

Im Jahre 1882 glaubte Palmiori in 
vulkanischen Produkten des Vesuvs das 
Helium auf deir Erde entdectrt zu haben; 
er bestimmte die Wdlenlängc der Lrelhen 
Linie zu öB7,ö /i/i, scheint aber kein Gas 
isoliert zu haben. 



Digitized by Google 



302 



Ileliumgnippe (Helium) 



Kamsa y fand im Jahre lÖUö in den j Argon zusammen vorkommt, von dem man 
Oasen, die Gleveit beim Erhitzen mit nielit I es mr durch eine langixierige fraktionierte 

(•xydicrenden anor^^ini-rheii Säuren und Diffusion oder fraktionierte Verflii>^!'j;uni; 
beim Schmelzen mit Aikaükarbonaten ah- 1 und Verdampfung trennen kann, bilden die 
gibt, nach Entfernung des Stielntoffii neben I stark radioaKtiven Mineralien das zwerk- 
Ar;;on im Spektrum insbesondere an der niäßif^stc Ausfrangsmaterial für die Gewin- 

Selben Linie von der Wellenlänge Ö87,4ö ufi nung des Helmms. Es hat sich gezeigt, dafi 
88 Helium der Sonnenchromosphftre wieder, einige Mineralien, insbesondere der Cleveit 
4. Darstellung. Da das Helium in d«'r beträchtliche Mengen von Helium, beim 
Atmosphäre und in den Quellgasen nur in Erhitzen für sich oder mit Schwefelsäure 
sehr geringer Menge und zudem stets mit abgeBen, wie die folgende Tabelle zeigt: 



Mineral 


Herkunft 


Zuflammensetzung 


Helinm In 

des 

beim Erhitzen 
für sieb 


eem pro Gramm 

Minerals 

beim Erhitzen mit 
Schwefelsäure 


Cleveit 
Fergasonit 


Sehwedm 
Schweden 


0\y»lo von rranium 
und Blei, mit Oxyden 
der seltenenErdmetalle 
Unuiium und Cerium« 

' niobat 


1,041 


etwa 2 crm 



Wenn es nicht wie bei einer (jUiintitativen und Xenon und ^ind zusammen in dem 
Heliumbestimmung darauf aiiLouiint, das stickstofffreienGasgemisch enthalten, welches 
geeamte in dnem Mineral enthaltene Gas sich aus flüssiger Luft entwickelt. Von seinen 
zu gewinnen, so ist es das einfaclisfe das Begleitern muß das Helium dann durch 
Mineral in feinst gepulvertem Zustande in fraKtionierte Destillation oder fraktionierte 
einer schwer schmehcbaren Röhre entweder Adsorption getrennt werden, 
fiir •^i' li zu erhitzen oder mit schwefelsaureni 5. Eigenschaften. Das Helium i>t fin 
Kall zu schmelzen oder in einem Kolben farbloses Gas. Seine Dichte betrairt na<h 
mit verdünnter Schwefelsäure zu behandeln neueren Bestimmungen 0,1782 g im Nurnial- 
und die entweichenden Gase aufzufangen, liter. Daraus berechnet sich das Molekular- 
Das auf solche Weise erhaltene Rohgas gewicht des Heliums zu 3,994 (bezogen auü 
enthält stets noch Kohlensäure, Wasser- 02=32). Das Verhiltiiis seiner spezifischen 
dampf. Stickstoff und Kohlenwasserstoffe. Wärmen bei konstantem Druck und kon- 
Die Kohlensaure entfernt mau mit konzeu- stantem Volumen wurde nach neueren 
triertem Kali, das Wasser mit Phosphor- Bestimmungen ZU 1,63 gefunden, in guter 

Eentoxy<K daratif den Wasser>toff durch , Uebereinstimmung mit den früher erhaltenen 
feberleiten des Gasgemisches über glühendes Werten. Kameriingh Onnes ist es jüngst 
Kupferoxyd und entfernt zuletzt die Haupt- gelungen das Helium in der zur Erzeugung 
menge des Stickstoffs durch Ueberleiten ' ues flüssigen Wasserstoffs dienenden Weis? zu 
ßberglUhendes Magnesium. Die KoMpnwa.sser- 1 verflüssigen, und zwar durch Abkühlung des 
Stoffe werden durch da« Kujjferoxyd ver- auf 100 Atmosphären zusammengepreßten 
brannt und das dabei gebildete Kohlendioxyd \ Heliums auf lö^ absolut, vermittels flüssigen 
und WasserduHipf durch Natronkalk und i Wasserstoffs. Das flüssige Helium wurde 
Phosphorpentoxyd entfernt. Die letzten! in mnem doppelwandigen evakuierten ver- 
Reste des Sticks'toffs entfernt man dadurch, silbertcn Gefäß auftiesammolt, das sich in 
daß man dem Gase etwas Sauerstoff zu- einem ebensolchen Gefäüe befand, das mit 
mischt und nun dnreh Behandeln mit einer flüssigem Waaeeretoff beschickt war. wekhei 
Hochspannungsflamme den Stickstoff mit sich seinerseits wieder in einem mit flüssiger 
dem Ueberschuli des Sauerstoffs zu Salpeter- i Luit beschickten UefäÜe befand, das in 
sfture verbrennt und diese mit Kan ab- 1 einem Bade ▼tm AUeoImI stand. Das flüssige 
sorbiert. Den Ueberschuß des Sauerstoffs Helium ist farblop. besitzt eine außerordent- 
enüemt man durch Phosphor. Beim Ar- < lieh geringe Kapillarität, eine Dichte von 
beiten mit Helitmi müssen allenthalben 1 0,154 und dnen aedepankt yon 4,6^ absolut 
Glasgefäße mit Quecksilberverschluß ver- Die kritische Temperatur des Heliums liat 
wendet werden; denn bei Wasser als Sperr- laicht viel über ^ absolut, und der kritisew 
flflssi^fkeit würde atmosphärische Luft zu- 1 Druck lie^ nicht viel über 2,3 Atmoephiren. 
treten. Helinm kann auch an^ flris>iger Luft Bei der Temperatur 4.28" ab?olut oeträgt 
dargestellt werden; denn Helium und Neon 1 der Druck 7(37 mm Quecksilber, entsprechend 
sind leichter flüchtig als Argon, Krypton | bei 4,97> 1329, bei 5,10» 1520. bei 5,15* 



Digitized by Google 



Helianignippe (Helium — Ai^n) 



303 



1^, bei 6,220 iQßß^ «jer kritisciten 
Temperatur 5,20** dwkntiflebe Druck 1718 mm 

Quecksilber. Dip Visskosität des Heliums 
ibezogeii auf Luft) beträgt l,Ü6ü. Die Ditiu- 
fionsgeschwindigkeit des HeHiims ist, ver-l 
glichen mit der de« Wasserstoffs tugefBlir 
lO*;« größer als seiner durch_ Wägung er- 1 

"um diffun- 



WeltonÜLog» 

in ttft, 

Hellrot !Ü'^77 

Hdlzot 



„ Odb (pt) tturk leaebtand 



I I>iehte entsiMmbt HeUnra 

diert nicht durch frlühendes Palladium, 
Pkiii oder Eisen, jedoch bei höherer Tempe- , 
ntar dvieb Qvanglas. Dtireh 1 qem 
Qnan TOD 1mm Pirk- diffundiert in 1 
Sonde bei einer Atmusuliäre Druckdiffe- 
icn 0,007 em Hefinm bei 1200^. Die Dif-< 
(ii-jnn de- Heliums dur h Quarz i r von 
«iner geringen Diffusion deu Neons begleitet; , 
die» DiffnrioiiefSb^kfit dei Helivms dnreh ; 
Quarz läBt sich benutzen, um das Helium 
ton den leiehter«! Beatandteilen der Luft 
tt trennen. 

Htliiim ist in Benzol und Alkohol fast 
ganz unlöslich. Auch in Wasser ist Uelium 
Bicht ptt UsKeh. üeber die LQeKebk^ der 
Edelgase in Wasser gibt folgende Tftbdle 

Auskunft (v. x\utropow): 

t* Xenon Kr>T>ton Areon Neon Heliun 

0 0,2189 0,1249 0,1166 0,0561 0,0114 0,0134 
10 «,1500 0^0965 0,0877 0,0438 0/1118 0,0100 

^ 0,1109 Ofij&8 0,0670 00379 0,0147 0,0138 

30 0.0900 0,0762 0,0597 0,0348 0,0158 0.0161 

4(' 0.0812 0,07(11 <'.<'56i 0,0331 o,()jo3 0,0191 
0,0^78 o,ob^3 o,u6io 0,0343 0,0317 0,0226 



667,81 

/5S7,62i 

Gelbgrün, schwach 504,783 

GrOn» siemUch stark . 
Orfln, «ebr stark. . . 



Bian, ilaik . . 

Blau, sehr stark 



„ QnMt sehr stark 492,208 

'471,339 

U7»,3I7 
»447.185 
(447,166 

Blauviolett 443,775 

Blauviolett, s<hwa.ih 438,811 

Violett, zivuilicii scbuach . . 416,913 

Violett 414,391 

Violett j 412,113 

1412,098 
f 402 ,652 
1402,635 
402,414 

1396,484 



Viebtt, sehr stark .... 

Violett, ziemlich stark . , 
Donkehriolett, sehr stark . 



IL Argon. 
A. AtimigewSdbt « 59,88. 

1. Atomgewicht. 2. Vorkommen. :'. Cr- 
schichte. I. Darstellung. 5. Eigenschatten. 
6. Eritennmig and Bestinunung. 



6. Erkennung und Bestimmung. 



I. Atomgewicht Das Verhältnis der 

Zur spezifischen Wärmen des Argons bei kon- 



Erkennung des (aus Gasgemischen an^e- suutem Druck und konstantem Volumen 



reicherten) Heliums dient fast ausschließlich 
du charakteristische Emissionssoektrum des 
Helhims, das man leicht ernält, wenn 
miti durch das verdünnte Helium im 
Plückerschen Rohr die Entladung eines 

bdsktoriums gehen l&6t (vgl unter 7. Photo- 

cbemie, das Spektrum des Heliums). Dieauan- würde ta 19,96 gdanden. 
titative Bestimmung des Heliums gescnieht 
bidirflbUchen W«8e durch Volumenmesüuug 
Es ist dazu notwendig;, das Helium von den 



wurde aus der SchaUgeschwindigkeit zu 1,61 
bestimmt, welche Zahl der für einatomige 
Gase berechneten Zahl I,tjO sehr nahe kommt. 
Dw Atom- und Molekulargewicht des Argone 
bezoffen auf 0 = 16 ist demnach 39,88; denn 
die Dichte des Argons bezogen auf 0 = 16 



2. Vorkommen. Bas Argon ist in wesent- 
licher Menjje in der atmosphärischen Luft 
« bsdeitenden Gasen in reinem Z^tande enthalten; <iie Liüt enthalt allenthalbea in 
nÄen. Auch auf refraktometrfechem konstanter Menge etwa 0,94 \ol.-Prozente 

Ar^'on. Der aus atmosphärischer Luft nach 
Eutlemung des Sauerstoffs übrigbleibende 



WiL'e iußf sich u riter f;eeitrneten Versuchs 
iieduigungen der Gehalt eines Gases an 



Bdisin 



cn 



ermitteln. Zur Bestimmung des ! -»tm^sphärische Stickstoff" enthält 

Hcliuimrehaites in einem Mineral ^'^^ ^ol.-Prozente .\r^Ton. 



St es notwendig, das betreffende Mineral 



Da mithin Argon in nicht unwesentlichen 



n mm zugeschmolzenen Röhre mit ver- Mengen in der atmosphärischen Luft ent- 
dünnter Schwefelsäure zu erhitzen und das l^^l^i'" '^f- ^'"«'''^ ''''^ «ii«^^^' ilberall da, 
Gm in bekannter Weise zu sammeln. Die i Luft zutritt, und da das Argon weiter- 

wibtindiife Zersetzung der Mineralien bei 'hin in Waeser ungefähr 2'^ mal Idslicber ist 



l'>^ crhirdort zuweilen mehrere Tatre 



als Stickstoff, so ist z. B. das Ar?on im 



7. Photochemie (Spektrum). Das Emis- „atmosphärischen Stickstoff"» der im Irisehen 
siongpektmm dee HeKnms im Plöcker- 1 Regenwa.sser gelöst ist, in wesentlich höherer 
«Vn Rühr ist sehr charakteristisch; außer •'^'^ dem „atmosphÄrischen 

<i«t b^Humten intensiven gelben Linie D, ; Siitkstofi*' aus trockener Luft. 
md«r Wellenlinge 687,6 u/4 zeigt das . Argon ist ferner in kleiner Menge aaeh 
vnpcktram noeb fetgendie Linien: < ein steter Begleiter des HeUnins» das m man- 



304 



Heliiungnippe (Ai^gom — Xeon) 



eherlei Mineralien, MinervlwiMem and 

Quellt^asen enthalten ht. 

3. Geschichte. Das Argon vjurde im 
Jahre 1893 von Lord Rayleiirh im ...itmo- 
8phäri8chen Stickstoff" entdeckt, iiiui zwar 
auf (irund der Tatsache, daß der „iittno>phä- 
rische Stickstoff" stets eine um etwa ',."0 
höhere Dichte besaß, als der auf „chemischem 
Wege" dargestellte Stickstoff. Die Isolierang ' 
des Argons erfolgte durch Verbrennung 
des Stickstoffes mit Sauerstoff durch den 
dektröchen Funken, wobei der unverbrenn- 
liche (^a^rrst im wesentlichen aus Argon 
bestand. Ks ist interessant zu bemerken, 
daß schon der Entdecker des Wasserstoffs 
die Beobachtung gemacht hatte, daß beim 
Durchschlagen elektrischer Funken durch 
Gemische von atmosphärischem Stickstoff 
und Sauerstoff ein unverbrennlicher (Jasrest 
binterbliebe. Er hatte ako schon das Argon 
in Händen gehabt. 

4. Darstellung. Die Darstellung des 
Argons erfolgt fast ausschließlich aus atmo- 
sphärischer Luft, indem man aus ihr Sauer- 
stoff, Stickstoff, Kohlendioxyd, Wasser- 
dampf und Wasserstoff auf chemischem Wege 
entfernt, wobei das sogenannte Kohargon, 
das ein (lemenge von .Vrgon, Helium, 
Neon, Krypton und Xenon ist, hinterbleibt. 
i Mf Hcstandteile des Rohargons werden dann 
durch physik&Uiiche Methoden, z. 6. durch 
fraktionierte Verflüssigung, Destillation, Ad- 
sorption oder Diffusion 1:1 tr« imt. Der Sauer- 
stoff wird meistens durch Ueberleiten der 
Luft über glühendes Kupfer, über erhitzte 
Erdalkalimetalle otit r .luch über Phosphor 
entfernt. Zur Entfernung des Stickstoffs 
kann man sich entweder der Verbrennung 
des Stickstoffs mit einem Ucberschuß von 
Sauerstoff durch den elektriscbeu Funken 
oder die Hochspannungsflamme bedienen, 
oder den Stickstoff ebenfall- (luidi Ut lii r- 
leiten des Gemenges über erhitzte Erdalkali- 
metalle enfcmen. Auch des metalliaislien 
Lithiums kann man üeb zur Stickstoff- 
Mborption bedienen. 

5. Eigenschaften. Ai^n int «n farUoees 
che^ni^(■ll mIIÜl; iiiak'i\ r,as, das durch 
Starken Druck und xVbkühlung zu einer farb- 
losen Flüssigkeit verdiehtet «erden kann. 
Die kritische 'IViiiiKM atur d» > flii~-i:^en Argons 
liegt bei iöö^ti^ in der ahäoluten Temperatur* 
Skala, der kritieelie Draek betr8(^ 40,2 m 
Quecksilber und der Siedepunkt beim Druck 
einer Atmosphire liegt bei S^y* absoluter 
Temperatttf. 

Ht i ISO,**)'* C erjitarrt ^Vrgon zu einer 
lesten Masse, deren Schmelzpunkt bei 
— 187,9* C liegt, tiebw die Lösfiehkeit des 
Argons siehe beim Hfliuni. 

6. Erkennung iwd Bestimmung. Zum 
NachvBue des iugons dient fast awBoUieB* 
lieh sein cbarakteristiseheB Spektmm im 



Plückerschen Rohr. Dorli tinitiierl das 
Argon drei ganz viT-cliicdeiic Spektren, 
je naell der ;Vrt der Entladungen mit denen 
man erre*rt und je nadi dem Dnieko, iintpr 
dem sich das Ars;uu im riücktTöchen Kohr 
befindet. Man unterscheidet drei, das grüne, 
das rote und das blaue Argonsprktruni. die 
alle sehr ciiarakleristische und außer- 
ordentlich linienreiche Spektren darsteileo. 
Bezüglich des s]ioktrnsknpi>eh( n Nachweises 
der Edelsrase Helium und .Vruuu im Gemisch 
unter i( Ii und mit anderen Gasgemengeo ist 
zu beuicrkon, daß es für den Nachweis eines 
Gases iu einem Gemenge je nach den Be- 
dingungen des Druckes für jeden Gasbestand- 
tpil eine Minimalkonzentration gibt, unter- 
halb derer der betreffende Gasbestandteil 
nicht mehr spektroskopisch nachweisbar ist. 
Die folgende Tabelle gint liiprfihcr Auskunft: 
He in U, 83 %; Ue unsichtbar b«i 2,t>I mm. 
He in H, 10 % ; He eben sichtbar bd aiediif- 

stem Dmck. 
H, in He 0,001%; H, liehtbar b«i allen 

Drucken. 

X, iu He 0,01 ^[,; N, fast unsirlitliar. 

He in N, 10,0 l\v s. hw. i si( lubar. 

A in He 0,06 %; sichtbar bei alien Drucken. 

He in A 33,0 %; unsichtbar bei 2,62 mm. 

Hp in A 25/» °„; unsichtbar b<»i 0.58 mm. 

N, in A 0,42 unsichtbar bei 0,17 mm. 

NiinA 0,06 %; uchtlar l>ei l.n.'i mm: UQp 

sichtbar i ' ^l^ mm. 
A in N| 37.0 nicht sichtbar. 
A in O« 2^ %; •cliwersiclitbarbeil.OiDua. 



IIL Neon. 
Nc Atomgewicht 



IV. Krypton. 
Kr. Atomgewicht - 82,92. 

V. Zcnoa. 
Z. Atooigttiiicht s° 150,9. 

1. Afoni;.'>'\vhdtt<\ 2. VotkonuMn. 9, Eign- 
scbaften. 4. öpektra. 

I. AtotoMwidite. Btt Verhftltiin der 
spezifischen Wärmen bei kon-tanfeni Dnn K 
ZU den ep^Kifiücben Wannen bei konstanter 
Temperatur ist «neb bei den Gasen Neon, 
Krypton und Xenon etwa von dem Wert, 
wie er sich für einatomige Gase berechnen 
Iftfit, 1.66. Ans den (ad; 0^16 besoffenen) 

tSa- lIefiteM fiir Neon - 9,97: KfTptnn =^ 

40,88; und Xenon — 64 berecUneu sich die 
zugehörigen Atom- nnd Molekulaiywichte 
<ür Xeon ^ 20,2; Eiypton 62,98 und 
Xenun = i30,li 

a. Vorkoovnen. Neon, Krypton ood 
Xemm koiiimen in außerordentlich kleiner 
Menge, aber ab ständige Bester des 
Argon» vor, soenthllt i. B. oieatmoepldriMhe 
I.iifr im Mittel 8,6. 10-« Gewichtsprozente 
^'eon; 14.10-* GewicUtaprozente Krypton; 
und 2,6.10-' Gewiehtoproieiite Xmon. 

3. Etgensctuiftmi. xTeon» Krypton und 



Digitized by Google 



Hdramgrappe (Netm — AlrtinfamwiniiniiHnfn) 



905 



Xenon sine! ir Hdiuni und Argon farblose 1 Ei<ren>chaft8ii und in der folgWldeil Tabelle 
■od TfiU^ iudüierente Gase. Eim%« ihrer | enthalten: 





Neon 


Krypton 


Xenon 


Brrrhungsvermögpn (Luft <= x) 

Gasdichte (0 = i6) 

Atom- und Molekulargf wicht 

gttdepunkt bei 760 mm 

SrbnMzpaiikt 

K'iti'ifhe Temprrntiir 

Krilijfher Druck iiu H^j 

Spez. Gew. der \ (;rflQ«8igten 6aw 

kam' Bad Holekuhurvolumen 


9,97 
68» ab«w T. 


1,450 

40,88 

8i,,S 
121,33* abs, T. 

104« abs. T. 
aio,5' abs. T. 

41,240 

3;.84 


64 

163,9» abs. T. 
133» abs. T. 
287,8« abs. T. 
43,500 
3,52 
36,40 



4. Spektra. ÜTeon leaektet Im Pifleker»' TwhalteD wie die Qoadratwiineln der Mole- 

■f!itii Holir intensiv orangfrot nr.d j;ibt kulart^cwlchte, fand man das Molekularge- 
eui charakteristischee linienreiches Spektrum. , wicht der Radiumenumation zu 234 und 
Errpton, das im Plflekemhen Bohr I neuerdings m 220, wlhrend das Molekiilar- 

hfliviiilett. und Xenon, das im Pli'n krr- ^..^ t». 



«eben Kohr himmelblau leuchtet, geben je 
»ni ßuinitteln eharakteroJBehe 



VL Niton (Radiumemanation), 
NL Atomgewicht = 2.^2 4 

VIL Thonumemanation. 
Atomgwwieht »- ca. aoft. 

VIII« Akttniumemanation. 
Atnmffewicht » ?. 

1. Atomtrewichte. 2. Vorkonimi'ii. 



i^e wicht 3er Tlniriiimemanation auf dieselbe 
Weise zu etwa 2(X) bestimmt wurde. Gray 
und Ramsay beeümmteD auf einer eigens 
hierfür konstruierten Mikrowage direkt die 
Gasdichte der Badiujueiuanation durch Wl^ 
gung und fmden ab Mittel von 5 Venaohen 
das Molekulars^ewioht zwi?rlien 21 S und 227 
liegend, welche Werte als Mittel die Zahl 223 
ergeben. Ramsay und die Internationale 
Atomgewichts-Kommissi n nnhni -n den von 
der Umwaudlungstheorie erlorderten Wert 
222,4 ata den richtigen an und unter oieeem 
Werte erschien die Kadinmemanatinn zum 
1 erstenmal im Jahre l'Jil unter dem von 
' Ramsay vorgeschlagenen Namen „Niton'*. 
3Dar- Das Molekulargewicht der Aktiniumemanation 
iidluig. 4 Eieenschaften. 5. Erkennoog mtd konnte bis jetzt noch nicht ermittelt werden, 
BmiiuuBBg. £ Spektran. lund doch stellt gerade die Ennittlnng 

Die drei radioaktiven Emanationen sind ^j«**«^ ^'^^^'^ ^l^^r wichti^rsten Pro- 

gi^förmijre Substanzen, die sich mit aUen ^^f«»® **^L*i*''"*i^"'- 
ihreü phvsikaUschen und cliemischen Eigen- j Aktiniums selbst, noch den 

^haften 'in die Gruppe der Edelgase ein- Aktmiuras 

%en, aber außerdem die Eisrenschaften "5"^«" ^'"«.'T''"^?"- Afcf®. ^ 

radioaktiver Stoffe habtii; d. h. .ie sind in Stimmung des Atomgewichtes der Aktirauni- 
finer ständigen selbsttätigen Zersetzung be- • '"''Nation würde dnrvh Hmzufü-un- des 

Än, die mit einer einem ReakÄsge- 1 i«PP«i^«»^ • S"'"" 

fetze I. Ordnung erfolgenden Geschwindig- ' Atomgewicht des Aktimums selbst er- 
keit (ohne bis Jetzt nacbgewieeenen Teru- ""^ ^'7::*^" ^ eile im peno- 

peraturkneffizienten) und unter Aussendung 5^'^^^^«'» W")'«^«^, ^«'^ ilJemente und damit 
eitter Elektronea.irahlung verläuft, deren ; Umwandlungsreihen festlflgen. 

«mattielMr Teil eine a-Strahlung ist. 2. Vorkommen. Infolge d«> genetbehett 

1. Atomgewichte. Aus der empirischen BeziehiniL^en der Emanationen zu ihren 
Beziehung, wonitch daä Produkt aus der radioakuveu Muiurelementen Radium, Tho- 
Diffusiotifkonstante und der Quadratwurzel rium und Aktinium und der Btiodigeil 
de? Molekulargewichtes für verschiedene Produktion der Emanationen seitens 
Oa-t iiiu' konstante Zahl ist, eriaitielte man dieser Muttereleniente und infolge der gas- 
kr die Radiumemanation den Wert von (förmigen Natur der Emanationen, vermögt 
etwa 17fi für das Mnk'kularfjcwicht. Infolge derer sie allenl halben vom Orte ihrer Bildung 
des Miidiliundierens aktiver Niederschläge liinwegdiffundieren können und wciiierhin 
Bt dieser Wert vermutlich viel t» Uein. infolge der weiten Verbreitung der radio- 
einer anderen Beziehuncr, nach aktiven Mutterelemente, sind (He radio- 
flö die Ausströiuuiig^geschwindigkeiten von aktiven Emanationen weit verbreitete und 
«1 Mu «Qgw Oefinungen sieh amgekdirt ■ faat oirgende feUeade Substansen. Durch 

BaadT. 20 



Digitized by Google 



306 



Uelittmgnippe (Aktinimn«in»im»>ao) 



ihrp weit rrrößcre Lchpiisdauer ist die 
Radi u nie manu tiuu vun Ueu drei Emana- 
tionen diejenige, deren Vorhandensein sich 
am meisf'Mt hfmrrkhnr maolit. Irifolf^pdessen 
ist die ii.uiuuiietnanatiüo eiu {aj>t nie fehlen- 
der Bestandteil der atmosphärischen Luft, 
besonders der Luft, die in den Poren de? 
Erdreiches sich befindet, und der Gase, die 
ans Mineralquellen entweichen und in den 
Mineralquellen gelöst sind. Die ab- 
soluleii Werte derartiger Radiumemana- 
tionsvorkommnissc sina in allen Fällen 
außerordentlich L'f^ing, und übersteigen 
bezüglich der iiadiumemanationskonzen- 
tratiun selbst in di n neuerdings beobachteten 
Höchstfällen wohl niemals die Gleichge- 
wichtsmenge von einem Tausendstel MiUi- 
grftnnn Radium pro Liter Qadlwaflser. 

3. Darstellung. Die Emanationen 
werden hergestellt, indem man wäs- 
serig« Losungen ihrer Muttersubstanzen, in 
denen man durch genfltifnf! Iniges Stehen 
im verschlossenen Zustande die Emana- 
tionen sich anreichern ließ kocht, und die 
durch Koclicn entwoichenden (läse auf- 
längt. Hei der Darstellung und insbesondere 
warn bei der Aufbewahrung der Emana- 
tionen ist ihre sehr vf'rs(lii(»d(»ne Zerset- 
zungsgeschwindigkeit und die damit zu- 
sammenhängende Lebensdauer su berflek- 
sichtigen. 

4. Eigenschaften. Bezüglich ihrer 
gewöhnlichen chemischen Eigenschaften 
gleichen die drei radiovaktiven Emanationen 
vöUig den übrigen Edelgasen, denn sie 
atdUteia wie diese farblose und cbemiseh 
TöDig rcaktionsunfähige Gase dar. 

Von den lein physikalischen Eigen- 
sehaflen dwr Enaanationen ist am besten 
deren Verteiluns^'koeffizient zwischen Luft 
und Flüssigkeiten unteisucht Der Ver- 
tellungskoeiTinent der Radiumemanation 
zwi.'ichi'n Wasser und Luft beträgt bei O*» 
= U,ö(X); der VerteilungskocUizient hat 
einen erheblichen Temperatnrkoeffizienten, 
der bei Zimmertonineratur pro V<ri\d 
— 3,9% beträgt. Oberhalb 75" ist die L(js- 
Uehkeit der radiumemantion nahezu unab- 
hänt^ii; von der Temperatur. In Salzlösungen 
ist die Radiumemanation erbeblich weniger 
lOsIich ab in ranem Wamer. In einer groften 
Anzahl, insbesondere orf.i:anis(Iier FIii>.-ii:- 
keiteu ist Radiumemanation wesentlich 
löslicher ah in Wasser und zwar scheint 
die ßeziehiiiiL' zu bestehen, daß die Löslichkeit 
keit der Radiumemanation in Flüssigkeiten 
mit dem Kleinerwerden deren Dielektnatäts- 
konstante steigt. Die l^eihenfnl^e von 
Flüssigkeiten, geordnet nach ilurem Lösun^s- 
vermi^en für radioaktive Emanationen ist 
flbrigens für die drei Emunationen dieselbe. 
Der absolute Verteilungskoeffizient der 
Thoriuraemanation zwi.sehen Wasser und 



Luft ist bei Iß" ungefähr 1, der der Mtinium- 
emanation bei derselben Temperatur etwa 2. 
Die Löslichkeit der drei Emanationen im 
Wasser steigt also in der Reihe: Radium- 
emanation, Thoriumemanation, Aktinium- 
emanation. Für die N'erteilnng der Radium- 
emanation zwischen \Vas?er und Luft wurde 
auch der experimentelk Reweis erbracht, 
daß hierbei (las Henry sehe Gesetz gilt. 

lieber die I>öslichKeit8verhältni-^se der 
Emanationen geben die folgenden Tabellen 
1 Auskunft: 

L Verteilnngskoeffizient der Radinm- 

emanation zwischen Wasser u. Luft: 



Temp. 



I Verti'ilungs- 

kri' Tfin'i'üt der 



r.ni zw. 

■ 1 1 1 . 1 . ■ I ; : 



Temp. 



Tert^ilanf«- 

kopffi/it'nt (kr 
Ra-Ktn zw. 

V,.:-.r- it l.mt 



4.3 
5.7 
10,0 
14,0 

17,6 
20,0 
26,8 
31.0 



0,500 

0.4*4 

0,398 
0.340 

0,303 
0,280 

0,245 
0,206 
0,193 



34.S" 
35.« 

39,1 
51,0 

()0,0 

74.0 
79,0 
82,0 
91,0 



0,1 ;o 
o,i;o 
0,160 
0,138 

0,127 
0,1 12 
0,111 
0,111 
0,108 



Löslichkeit der Radiumemanation 
in organischen Flüssigkeiten: 





-•-> 








J£ 30 




1 2 


Lösungsmittel 


Xi ^ 

'¥ 


P 












Glyzerin 


0,21 






Wasser 


0.285 


0.52 


0,031 


Anilin 




4.43 


0,0130 


Alkohol 


6,17 


8.28 


0.0103 


Aceton 


6,30 


7.99 


0.0153 


Aethviacetat 


7.35 


9,4t 


0.0174 


Amylalkohol 


9.31 


- 




Benzol 


12,02 






Xylül 


>i,75 






Toluol 


13.24 




0,0193 


Chloroform 


15.08 


20,5 


0,01Ö2 


Aether 


15,08 


20,9 


0,0184 


IIp\-nn 


16,56 


23.4 


0,0203 


Cyclohexan 


18,04 


23.4 




SchwefelkoUenstoff 


a3.M 


33.4 

» 


Oi,08IO 



Aueh fe,-te Sul>>tanzen, insbesondere 
kolloidale Substanzen und sonstige Sto0e 
mit großentwiekelter Oberflftehe atBorbierai 
die radioaktiven Emanationen. Bei k^dloi- 
daler Kieselsäure, Kohle und gununiartigen 
Stoffen ist diese Adsorption besonders groflu 
So adsorbieren auch Metalle die Emana- 
tionen in bemerkbarem Maße, was zur 
Folge hat, daß bei den elektrischen Mea* 



Digitized by Google 



Hdiumgruppe (AktiiüiimeRiaDation) 



307 



3. Lösliclikoi t (lor Hadiiimpmaiiation 
in SalzluHungen bei 18": 



SililSsung 



Dieht« 



LSdichkeit 



«i>75 


0,001 


IjlOO 


0,114 








0,187 


1,070 


0,096 


I,a03 


0,05a 


1,121 


0,077 


1,096 


0,096 




0, 1 ( ) 5 


1,021 

x,oo8 


0,202 


o.*39 


».193 


0,075 


1,04a 


0,194 


1,049 


0,250 




0.143 




o,t66 


1,190 
1,038 


0,192 


0.194 



KCl 

KCl 

KCl 

KCl 

NH,Cl 

NaCl 

.NaCl 

NaCl 

NaC'l 

NaCl 

NaCl 

C11SO4 

HgCl. 

PWNO,). 

PWNU,), 

KHbO« 



?un?pn oftmals die Hatbwcrtzciten der £ma- 
oationen zu klein gefunden werden. 

Von ««Dstigen Eivemohtflen d«r Em»- 

nationen ^rde die Diffusion in Gase, ins- 
besoadere Luft eingehend von verschiedenen 
Antoren mitamMlii. Die VcnttehBagebiiiBse 
iiul in der teigenden Znuanmensteniuig 

enthalten. 



Die drei Emanationen lassen sich durch 
starke Abkühlung und Druck zu Flüsdig- 
kelten verdichten. — Die Siedepunkte der 
flüssitr» Ti Hrwliumemanation bei verschie- 
deneu Drucken sind aus folgender Tabelle 
eraichtlieh: 



ßk in cm 


iäki Atfil An nn Ir^ 

otflaepiiim 
in •■MomSk uiWM 


0.0 


146 




172 


35 

•* 




50 


ao»,6 


76 


«08 


So 


212,4 


lOO 


217,2 


200 


»34«3 


400 




500 


262,8 


1000 


290,3 


1500 


307,6 


2000 




2500 


334.5 


3000 


346,0 


3500 


350,0 




364,4 


4500 


3;2.9 


4745 


377.5 



Diffnsiotis- 


konstante 


in cm'wc— • 


k 


1,1 i t.-' 


0,07 


15" 


0,10 


15° 


0,102 


cfi 


0,09 


15» 


0,1 12 


15» 


0,123 


'S 


0,112 




0.330 


15* 


0.4" 


15» 


0.073 


15' 


0,077 


15° 


0,062 




o,co6 


15' 



Die kritische Temperatur der Radlum- 
emanation lirfft bei 377,5" absolut (= KM.ö** 
C). Die flüs!;i^e iüidiumemanatlon ist farblos, 
verursacht aber lebhafte Fluoreszenz. — In 
der Reihe der Edelgase steigt die Siede* 
temperatur und die Dichte der verflüssigten 
Geee mit steigendeai Atomgewicht: 



RadiuBKinaiuition in Luft | 
TlMiridnieinaitation in Luft 

Akuuiumemanation in Luft | 

AktiniiuiienianAtion in Wasser-/ 
•toff \ 

Aktini umemuM^on in KoUen-r 
säure \ 

AktiniumeDNUiaticniinSchweiel-f 
dioxyd \ 

Aktininnrnnaiuition in Argon 



Die zahlenmäßige Ermittelung der Dilfu- 
ist bei den Kmenationen, ys^m der 
oben crsvähiitcii Beziehung der Diri'u intis- 
kottstanten zum Atomgewicht, zur ürnutte- 
hroi^ der Atomgewielite der Emanationen 
von hc-dndcrer \Viclitit:koit ; nanieiitru !' In ; 
itx Aktiniumemauation. Bei der Uadium- 
einanation worde auch die Diffusions- 
konstante in Flüssigkeiten bestiiiiint. z. B. 
hl Wasser k = 0,066 x cm' X Tag-^ und in 
Tohiol 0,160 X cm* x Tag ». 



I 




I Atomgewicht 
Siedepunkt (ab- 

I solute T| 
Spei. Gewitbt 



Xenon ' Niton 



39,9 



82 



86,9 121,3 ] 163.9 208 
J,2I2 2,155 3.52 5—6 



128 
163.9 



222 



Der pjrstarrungspunkt der Radium- 
emanation liegt bei — 71* C. 

Der Siedepunkt der Thorium- und der 
AktiniiiTnomaiüition werden in der Nähe 
des Siedepunktes der Kadiumemanation 
liegen, also in der Nahe von — 60" bis —70" C. 
— Genaue Bestimmungen konnten noch nicht 
ausgeführt werden. 

Die radioaktiven Konstanten der drei 
Emanationen sind in der folgenden TabeJIe 

enthaUcn : 

(Tabelle siehe iiäcb':'*' Seite (iberi.) 

5. Erkennung und Bestimmung. Zur 
Erkennung der Emanationen dienen in erster 

Linie die charakteristischen Zersetzuiit,'sr'e- 
scbwindigkciten der ^.aktiven Nieder- 
schläge', die sich ba der j^tvilligeB Zer- 

20* 



Digitized by Goc 



308 



HeliaiBgiuppe (Aktininmemaiiatioii) 





Radiomemanation 


ThorinmemuuUioii 


AktiniomemMiatHn 


l in WC-» 
Halbwertszeit 
Reichweite der a-Strahleo 0" 
in Luft b« TeOrnin Druek^|l6» 


2,085 X 10— • 
3,854 Tage 

3,94 CO» 
4,16 cm 


1,31 X IO-« 

53.3 Sek. 

4.74 cm 
5,00 cm 


1,8 y 10-» 
3,g S.'k. 

3,40 cm 

3,70 «m 



Setzung der Emanationen im geschlossenen , 
Gefäße an den Wandungen und inabesondere ' 
auf Leitern, Hie auf ein hohes negatireB 
Potential geladen sind, absetzen. 

Die Zenetzung dieser Substanzen aus 
„Radiumemanation" erfolgt nach IftDger 
Exposition im Siiiue der Gleichung: 



worin Radioaktivitätskonstante des 

Radium B = ö,38 X 10"* X sec \, und 
/, die Radioakttrit&tskonstante des Ra- 
dium C = 4,13 X 10-* X sec-i ist. 

Die aus „Thoriumemanation'' nach 
langer Exposition sich bildenden „aktiven 
Niederschläge** zersetzen sieh gemäß der 
Gleichung: 



Nt - No.(l,094.e-". « — 0,094 x e 
worin 

Ol = 1,81 X 10-» X sec-> und 
a, = 2,10x10-* sec-» 

ist 

Die aus „Aktinirnnemanatton** sieh 

bildenden aktiven Niedersclilä^e" zer- 
setzen sich ab lö Minuten nach beliebig 
langer Exposition gemäfi dem einfachen 
£pxonentiMK<*etze: 

worin 

ist 

Zur Erkennung der Kadiumcmiuiation 
kann aneh deren charakteristische Zer- 

setzungsgcsehwindiirkeit selbst dienen: sie 
zersetzt sich im Sinne der Gleichung: 
Nt «Nce-^», worin X = 2,085 x 10-« x 
gec-^ ist, so daß innerhalb je 3,854 Ta^en die 
Hälfte der Emanation verechwunden ist. — 
Als quantitatives Maß fOr Radiumemana- 
tionsniengcn und Emanationskonzentrationen 
dient die Angabe der Menge Radium (Klc> 
ment) mit oer sich die zu bezeichnende 
Menpe Kadiuraenianation im radioaktiven 
Gleichgewichte befindet, und zwar nennt 
man speziell die Menge Radiumemanation, 
die sich im Gleichgewichte mit 1 g R^idium 
(Element) befindet, 1 „Curie" Radium- 
eraaiiation. — 1 „Curie" lUdiumcmanation 
nimmt, bei 0** und TtiO mm Druck einen 
Raum von O.ßO cmm ein. 

Die quauiiLative Bestimnmng der Ra- 
diumemanation geschieht (unter Be- 
rfifksichtigung ihrer Zersetzungsgeschwin- 
in der bei der Bestimmung dos 



Radiums (vgl. den Artikel „Beryllium- 
gruppe'*) MBehriebenen Weise. 

Für die Umrechnung der „Sättigungs- 
ströme'' in „Curies" Emanation, bezw. 
Gewiehtsmengen Radium bedOrfen die im 
Abschnitte „Radium" (vgl. den Artikel 
„Berylliumgruppe") angegebeneu Zahlen* 
werte auf Gram der Ergebnisse neuerer 
iVrbeiten mit größeren Mengen reiner Badium- 
j salze einer Korrektion: 
I 1 „Curie** Radfumemanation in 
Gleichgewicht mit I m n 7 rf ill ;ir iukten 
.unterhält in einem unendlich groUeu Kon- 
Idensator einen SSttigungsstrom Joo » 
6,31 X 10« E.S.E = 2,10 x 10 ' Amp. 
t 1 „Curie" Radiumemauation, be- 
ji^it TOn ihren ZerfaUsprodnktai unter- 
i hält in einem unendlich großen Konden- 
sator einen Sättigungsstrom von Joo = £,7 
I X 10» E.S.E = 0,ff X 10-» Arap. 

In zylindrischen Kondensatoren von der 
Inncfläche s und dem Volumen v beträgt 
der Sättigungsstrom. untMfaaltMi tob m- 
diumemanation im Gldcfagewidite 

i = Joo fl-0.572 l), 

und von Radiuuicinauation befreit von 
ihren Zersetsungsprodukten 

i =■ Joo.(l — 0.517' ]. 

) 6. Spektrum. Radiumemanation emit- 
' tieft im rlUckerscben Rohr ein sehr chan^- 

teristisehes und linienrei li ' Spektrum, das 
an die Spektra der übrigen Edelgase er- 
I innert. Am deutliebsten smd zwei Gruppen 
; von Kriinen und violetten T-inien. 
\ Das Spektrum ist^ völlig verschieden 
' vom Spektrum des Radiums selbst und vom 
Spektrum des Heliums. In dem Maße wie die 
Hadiumemanatiun durch ihre a-Strahlung 
Helium abspaltet, tritt in alter Emanation 
I aach das Spektrum des HeUums auL 

I Literatur« CmeUn-Krattt, Handkuek der an- 
oryonifeAra Chtmi*. 1. Bcemtlt 1, Abteilung. 
BeOdbery 1907. — M. W» Trawr; Erptri- 

tnrntrih Untertuchutiffen von (rnnfn. Braun- 

echwiy 190S. — C. V. Hevesy, Die EiytHäehaften 
I (/«r Emanationen. (Zummpien faxender BrrithiJ 
' JaMmch der Radioaktivim und EUJUrtmik. 
j Band 10 (i9iS), 8. 19f, — E, Jtiillierfknl, 

Radioactive »ululaineet otttf tkeir radüüomi, 

Cambridge 19lä. 



ttigkeil) 



Digitized by Google 



Heüuholtz — Henkel 809 



Hcinholti 

Hermann von. 

Geboren am 31. Angiut 1821 in Potsdam, 
meoriMa am 8. Scpimn wr 1 894 in Ckatlottenbarg. 

Helniholtz war der Sohn eines (lyrnnrisiillehrers. 

zu seinem 7. Jahre war der Knabe durch 
Kr,iiiklii likt'it viel ans Ziinnu-r {^efi-ssclt, aber 
vou einem lebhaften Trieb nach Unterhaltung 
ind Betitig^un^ beHeelt. Schon damals erwarb er 
siih beim Spiel, n mit Bauhölzern eine Reihe 
fwunetrisrher l\t iininisse, so daß ihm spater 

in d» r S( hiile vorgetragenen Sätze der (li-o- 
metrie wie alte Ik'kannte erschienen. Es erwachte 
in ihm ein so lebhaftes Interesse für die Phjsik, 
daß er narh Beendigung seiner Gymnasialzeit 
den Wunsch hatte, sich dem Studium derselben 
liizutt enden. Auf Veranlassung seines Vaters, 
der die Physik für kein „Brotstudium" hielt, 
sendete er sich der Medizin zu und trat in die 
imtitiiintliche Lehranstalt, die Pepiniere, ein. 
Hier ward ihm das GlQck, Johannes Müllers, 
des bedeutenden Anatomen und Ph^siolutren 
Sthükr zu werden und einen Kreis angeregter 
ium Fcneher, wie du Bois-Reymond, Brficke, 
YiRlKwr TonafiBdeiL 1842 nnoMmmte «r mit 
CBwr nifanAopisebHiimtomlsehen Arbeit und 
wurde bald darauf .Militärarzt bei den Garde- 
husaren in Potsdam. Seine freie Zeit benutzte 
tt eifrig zu wissenschaftlichen Untersuchungen, 
die, wann sie auch phvaiologisrhe Stoffe beuui> 
dum, doch tterk naen der physikaliictaen Seit» 
hinneieten. Um diese Zeit beschäftigte Helm- 
boltz l)enken in erster Linie das Problem der 
Lebenskraft, und seine Ueberlegungen führten ihn 
lu der schaden und klaren ormulierung jeneit 
eroßen Natmigesetzes von der Erhaltung der 
Kraf* später das (Jesetz von der Erhaltunsr der 
Lm-rgie genannt — , das er 1M47 veroflenl lichte. 
1848 wurde er Lehrer am anatomischen Museum 
and Lehrer der Anatomie an der Kunstakademie 
IE Berlin und 1849 Professor der Physiologie 
tnd allgemeinen Pathologie in Kiinigsberg. Ks 
entstanden Abhandlungen über die Fortpflan- 
longsgeschwindigkeit d« i Nervenreizimf.', niul fast 
gleichzeitig, 1851, gelang ihm die Erfindung des 
Augenspiegels, die für die Augenheilkunde von 
nundl^ender Bedeutung wurde. Diese Er- 
findang wies Helmholtz anf die Erforschung des 
Gesifhtsinnes hin, die ihn fast ein Jahrzehnt lang 
beschäftigte, und deren Resultate er in dem 



.\rbeiten mögen hier nur die grundlegenden ,\r- 
beiten über die Theorie der anomalen Dtspersion 
und über die Anwendung der neeluaifelMa 

Wärmetheorie auf chemisrne Vorgänge heram» 
gegriffen sein. In weiten Kreisen bekannt sind 
seine populär w issciisrhafilichcn Reden und 
Vorträge, in welchem er sich im gleichen .Maß, 
wie in den wissenschaftlichen Abhandlungen, ab 
ein Meister klarer Darstellung und vollendeter 
Form erweist. Anatomie und Physiologie, 
Mathematik und l'hvsik, Philosupliii' und Ac^tne- 
tik beanspruchen das \'om*cht, diesen großen 
Gelehrten dflll Ihren zu nennen, der unver^ng- 
liche Spuren seines Wirkens in »U 
Wissenschaften zurückgelassen hat 

Uteratar« Lto M 3 n t g ä¥m < 9» t; Mm 

Helmholtz. Braunachweig 1908. — 
Volktautgabt. BrauMchtreig 1911, — W. V, 
Bexoldf Hermann r. Hrlmh'"'!:. i :>■<:■' hlnixTnlr. 
Ltipng 1896. — Th. W. üngelmann, Her- 
•MM» «911 JBUWMli. OtdädUnittide. Leipzig 
1894. — & S. Epttein, ffantumn von HelmkoU» 
ah Mensch und Gelehrter. Sonderabdr. aut d. 
Dtiitjichen Revue, ISC"'. — .7. Ilriiirr. Ifrrunnin 
«OH ilelmhoUt. Bd. 6 der A7u<iilv r der Xalur» 

A Drude. 



1577 bis 

studierte 
daher er 



poSea Werk „Physiologische tJptik" niederlegte, 
tamittelbar danai entstand das klassische 
Werk Jjelm vob den Tonemplindangen", worin 

er dis uralte, aber bis dahin ungelöste Problem 
der Konsonanz und Dissonanz von Tönen und 
als damit zusammenhängenden Fragen der 
Bimooidehra läctei. Inswiaehen war er 1856 
«d dea Lehrstuhl fir Anatomie nnd Physiologie 
mek Bonn und 1858 auf den für Physinln'frio nach 
Heidelberg berufen worden. Untersuchungen 
rein physikalischen Inhalts — vor anderen oe- 
fchäfti^ ihn das Qrondgeeetz der £lektro- 
dynanuk — Heien nebenher; nnd endlich im 
J*hre 1871 war es ihm vergönnt, sieh völlig 
•einer ersten Liebe, der Phvsik, zn widmen, 
dmehdie Berufung auf den Le)irstuhl der Physik 
der Universität Berlin, den er inne hatte, 
bis er 1887 zum Priaidenten der Physikalieeh» 
Tcchaiachen Reichsanstalt in Charlottenburg er- 
~it wurde. Von seinen späteren physikaUaehcn 



Jeaa Btp«ial 

1644. Er wurde in Brüssel geboren, 
fivst alle Zweige der Wissenschaft, 
..der K;^u^t des 17. Jalirliundrrts" 
genannt wurde, ohne von ihnen befriedigt zu 
werden. Nur in der Medizin erklärte er die 
relativ größte Wahrheit zu finden und widmete 
sich ihr später ausschließlich, sp<'ziell als An- 
häiifrer und Vi ifu tcr der Panicelj-isrlien Rich- 
tuiig, die er nanientlicli in bezug auf die Termino- 
logie sowie gemäß den erweiterten Kenntniss^en 
in der Chemie modifizierte, nachdem er 1699 
proniiiviert. längere Reisen gemacht nnd Sidl 
I sfhlieülicli in V<dru)rde bei Brü-^M-I niederge- 
I lassen hatte. Sein Hauptwerk Ortus niedicinae, 
jid est initia phTsieae inaudita etr. ist äußerst 
Miuiiki ! und abstriM geschrieben, wie denn öber- 
i haiipt van Helmont es Hebte, die biolo- 
i ^Msrlieii und pathol(i;jisclit n Vorgänge zu aUc- 
^orisieren. Er spricht von archeus influus, in- 
situs u. a. und arbeitet stark mit dem Begriff 
, der Fermente. Als Begründer der pneiimatiscben 
Chemie und Entdecker der Kohbufine genießt 
er in der Gceeiiidite der Chemie berechtigten Bnf . 

Uliiatu; Btogr. Lux. «d. ir<r«eA 



Henkel 

I Johann Friedrich. 

' Geboren am 11. August 1679 au Meiseburg; Ke> 
I sterben am 26. Janoar 1744 ni Fieiberg. Er 



Digitized by Google 



31ü 



Henkel — Hei-tz 



studierte /.unarhst in Ii«ipzig Medizin, promo- 
vierte daselbst und Uefi sich dann in Freiberg 
als Arzt nieder. SdlM Neirung zu Wissenschaft' 
liehen, bosundors rhrmiM-Iicn riitt'istn'hiingen 
tog ihu abiii l»ali| von der l'ni.vis ah, so <l;i8 er 
sich nur der ( hiinie und Mincralftfric umi deren 
Anwendung auf den Hüttenbetrieb widmete. 
Da die Resultate einiger seiner auf die Porzellan- 
fabrikation bezüglichen Versuche in Meißen mit 
Vort«il in Anwendung gebracht werden konntejo, 
wiirdi- *)r iiim koittnUkli riteluiaelMik Btigmt 
ernannt. 

Die äußeren Kennzeichen der Mineralien ge- 
nfigien ihm nicht mehr zur Charakteristik, er 
begann mit Fener und chemischen Hilfsmitteln 
zu untersuchen und niuü daln r als einer der 
hauptsürhlichst«n Förderer der ihemischen 
Mineralogie seiner Zeit angesehen werden. Als 
wichtiger« Werke and sn nennen: Flor» aatU' 
nixenz, oder die Tennnidiflrlmft der Ffleaten 
mit dem Mineraln ii Ii fT.. i]izii; n2'2). — Pyrito- 
lo^ia oder Kieshiaiorie, als des vornehmsten 
Minerals, nach dessen Namen, Art^in, Ijiger- 
stltten^ Ursprung usw. (Leipzig 1725). — Uea 
genenlit de lapidum originc (DreMen nnd 
leipsiK 1784). 

Literatur. £r»eh und firuhrf, U Sekt., 5, 
SiS. — Pf. V, Kobell, (jitchichu der Mincr»- 

ML Sptmgcn¥9rg, 



Henry 

WUllan. 

Gfliorcn am 12. Dezembi i 1774 in Man. licst.T, 
ficsiorbon am 110. Aii?tist h^oti in PiMidlchurg ! 
Im'i Manchester, Ji i- 11 r y war He.sitzer 1 In inischer ! 
Fabriken in Manchester. Dm iäOH vcröffent- 1 
Ifehte Gesetz, dus seinen Namen trügt, besagt, . 
dnß dif (nisc siidi in t'inrin T^i'i-miL'sinittri iliri iti 
Druck proportional lösen. Er unternahm Lnter- 
suchungen über die Diffusion von Que<-k.silber 
dvath iüei und andere Mebille; 1842 entdeckte 
« die (miUierende Entiadnng Ton Leydener 
Flaichen. 

JB. Ißrude. 



Friedridi WübelBk 

Geboren nm 15 November 17.38 in Hann(>\fr, 
eestorbrn am 1'.'). August 1822 in Slough bei 
Windsor Sein \attr war MtUtärmusiker und 
konnte den zahlreichen Kindern nur eine mittel- 
mäßige Erziehung geben, doch lenkte erdas Inter- 
esse ae5i 1). ■".':( htcn Knah* n /l itif: anf >»:'in l.i'-i)- 
lingsgebiot, dif Astrononnr. Mit 11 .lalur'ii trat 
der junge M r sr lud als Hubfiist beim Militär ein. 
kam als solcher astch London, wurde Musiker 
in Leeds, 1765 Organist in Halifax in Yorkshire« 
1766 in Bath. Die Theorie der Musik führte ihn 
zur Mathematik und diese zur Optik. Er begann 
>|)ii'^i l zu s< hleifen und als 1774 das erste 
{^ruütrc SpiciTidtHeskop vollendet war, wurde 
« r praktix ln.T Astronom, ohne seinen Organisten- 
beraf aufiugeben. Als ihm am 13. März 1781 
die Entdeckung des Sidus Georgium (L''^ranus) 
;'*'biu^'i'ii war. erniMglichte ihm ein kutiigllclies 
.lahresgfhalt. siih i;anz der .Vstronumie zuzu- 
wenden. Kr verlebte stini>n Wohnsitz nach 
Datchet nnd bald daxaut nackt t^loueh bei Windsor. 
Dortiiin breitete flni teine Senwetter Karo» 
line, die ihn fortnn hfi srinen wissenschaftli -In n 
liUftsuchungen unterstützte. Er fuhr lort, 
Spiegelteleskope zu bauen, und als der Hau eines 
4ü-filßigen Riesenteleskopet vollendet war (17S6), 
maf hte er damit tahlrekhe Stembeobachtongen 
nnd Me^^iinrrn, frttdcrkte Sternhaufen undXebel- 
iba kf II und wies aul die E.\istenz von Doppel- 
sternsvstemen hin. Er beobachtete •r. iui msLira 
mit \Volkston da« tilttarote Spektrum mittels 
des Thermometers nnd entdeckte 1809 eine od- 
tische Interferenzerscheinung, die ab Rerschei» 
srhe Stn ileu bekannt ist. 

Literatur. IVoif, Wühelm lUitclui. Ziii'ifh 1867. 
— Holden, A'ir WiUiam Htr*ehel, hü lift and 
work: London 1881, DmUck, Berlin ^ 

E. itrmle. 



Heroynische Faltong. 

Bezeichnung lur die Faltung zur Ztii di-s 
Oberkarbons. Sie besteht aus zwei vom 
Sfidf 11 Fr.irjkreichs ausgehenden Bögen, dem 
üstliditii oder variseischen und dem 
westlielien oder armorikanisehen Btt^^en. 
Man hat das Gebirge auch als „mittel- 
europäkcbe paläozoische iVJpeu" bezeichnet. 
Vgl den Artikel „Gebirge der Erde". 



Hertz 

H«iiiri«li Rudolf. 

Geboren am 22. Februar 1857 in Hamburg als 
Sohn des Kechtsanwalts und späteren Senators 
Hertz, gestorben am 1. Jannsr 1884 in Bonn. 

.Xailideni er bis l''7r? eine Privatbürjrprsrhnle 
busuclu lutttts bennu-le er sii Ii im Kiternlia us 
auf den Ucsuch der l'rima des ddhanneunis, 
der Hamburger Uelehrtenschulc vor, die er lb74 
bezog. Schon bei dem Knaben war neben eimein 
au.sgezeichneten GedHchtnis nusgesprocheue 
naturwissenschaftliche Begnlnni^' nnd technisches 
Geschick /ai Ipi nn rki ii, .\ai Ii ah^eleirter Matu- 
rirätsprüluug ging Hertz narli Franklurt, um 
al> angehender HauingeiiieLir <las erfordeniche 
\ olontiirjahr beim städtüchen Baoamt snzv- 
bringen, studierte darauf ein Semester am 
Polyteciiiiikiiin in Dresden und trat, um seiner 
Dienstpflicht zu genügen, in das Eisonbahnregi- 
ment m Berlin ein. Zur Fortsetzung seiner 
Studien tm er im Harbit 1877 nach MOnoliai. 



ging aber 



gins er 
»r Eier 



inr Uidnnitit fiber, nm vA. 



Digitized by Google 



Hertz — Hessel 



311 



d-T rrinrn Wi>s('n>rh;itt znrmvpndrr. 1H78 
kfiäfi»! tf ii.ich Jtfilin zurück, um unter Ilelm- 
holtis I>eituti}^ zu ;irbt'it«'n. Schon ein .lalir 
mtet löste er eine von der philosophischen 
Fakultät gestellte Preisarbeit über die in Spiralen 
and Driihtf M induzierten Extraströme, promn- 
nerte iSi^O und wurde im gleichen Jahre Assistent 
b?i Helmholt/.. Auf dt'sscn Anraten habilftiert»- 
tf Hch 1883 in Kit'l, wo er einen LehrauUrag 
ftr theoretische i'hysik sogleich erhielt. 1886 
gin» er als ordentlicher ftoffssor der Physik 
an die technische Horhschulf /,u Karbnihe, 
siedelte er nach Bonn übtr, als >>'.ii i; ' I;:^M'r 
von Cla u s i u s. Von Anfang an wies seiut N eiguag 
fto anf die Elektrizitätslenre hin. Nachdem in 
drn Jahren 1880 bis 1884 eine Keihc von Einzel- 
uit^rsachangen, zumeist auf elektrischem Gebiet, 
ewhienen uarcn. VwÜ eine thforctisclu' Arbeit 
ihn tief in die Maxwellsche elektromagnetische 
Lirlitthcorie eindringen, als deren Anhänger 
ff tirfa rückhaltlos bekannt«. Nunmehr wandte 
Hertz seine Kraft der experimentellen Bestätigung 
dieser Theorie zu, und so entsümd in den Janren 
I&öT und 1888 jene glänzende Keihe von Untcr- 
mrhoDgen, die der Mazwellschen elektroma* 
gMtiscben IJchttheorie zum endgültigen Sieg 
rerhalf. Es gelang ihm, in seinem Oszillator 
elektrivhf. Si hwinfrunfren s<>hr hoher Schwin- 
niDgs^ahi zu enceugen, mit Hilfe seines Kesoiui- 
tor« ihre Ausstrahlung zu BtudlMWll, und zu zeigen, 
dali die von dem Oszülator ansgesandten ,,Str&h- 
Im» elektrischer Kraft" denselDcn Gesetzen der' 
['•■[](■ vioii. Hreehunfj und Polarisatiitn f^ehori hten. 
»le die Lichtstrahlen. Es war damit erwiesen, 
dl8 M den Lichtwellen gleichartige elektroma- j 
KMtiacbe Welten gibt, daß abo die Lichtwellen 
nrhts anderes, als solche elektromagnetische 
'V.'Irri -<!ir kur/<r WellenlänK' ' ' Hertz 
sriU-f vergleicht die .Vlaxwellsi be Theorie mit j 
einer Brücke, die in kühnem Bogen die Kluft j 
ni«chea dem Gebiet der optischen und der! 
dektfonugnetiscben Erscheinungen überspannt. I 
Spatere Arbeiten beschäftigten sii h mit der Fort-! 
pthnzung der elektrischen Wellen, hauptsächlich 
aber mit dem Ausbau der Maxwellschen Theorie. 
Eis beiaerkeiuwertea Bocb .,Ueb^ diePzinzipien j 
«ferVerhanik*' vollendete Herts auf dem letzten 
Knänk. rila^er. i 

UteraUr. Jf. Plancfc, Rudoy^ UtiHrieh H., 
Btiu i. 4, pkf/: G*». m Sertin gthiOten. Leipzig | 

- H. Eht'i t, Ilrinrich JT., Son'hrnhilr. 
■'. d. Sifzungsbcr. der phifsikiil.-med. iSoeietät i 
L'rfangrn, JS9i. — W. KSnig, John l^jptdall 
•>. äeinHtk H,, Oitdäthtnitr«iU 1S95. 

E. Drude. 



öffentlirht. An? dir?t»n rinseitijen Publikationen 
mag 4)ieh die ei^'entiimlielie Tatsache erklären, 
daß seine wichtifjste Leistunij, die theoretisch 
wie praktisch bedeutungsvolle Erkenntnis und 
i Fonnulierung des Satzes von der „Konstans der 
Wnrniesummen" (]S4n) I;in;jere Zeit vergesspn 
war oder anderen zufieschrieben wurde. Durch 
dieses l*rinziji von Heb. das >ii h später als un- 
I mittelbare Kom>equeuz des Satzes von der Er- 
haltung der Energie ergab, wird festgestellt, dafidii 
I durch einen chemischen Vorgang erzeugte Wärme- 
' menge stets dieselbe ist, einerlei ob der Vorgang 
auf einmal oder in getrennten Abschnitten ver- 
läuft. Uistwald hat zuerst diese Leistung des 
Begründers der neuen Thermochemie der \ cr- 
. gossenheit entrissen. Ueber die Arbeiten von Heß 
vgl Fuggendorffs bi(^raphisch-literarisches 
Hau," * ~ 



tandwörterbttch Band 1 Sl 1094. 



& «» Jlisir«r. 



Keß 

Heinrich 



7. Anhost 1802 sn Genf, gestorben 

aber 18.'>0 in Petersburg, wo er Professor 



Geberen 

n Hrzcmber 

m üer Universität sowie an der Artillerieschule 
and am Institut des Bergkorpa war. Seine Ar- 
bötcQ, die der Minerakhemie «ie der organiscben . 
Chemie ancdiöreB and fibomU den ansgaeieb- \ 

ntfn Beobachter verraten, .sind durchweg in 
den Bfrichten da Petersburger Akademie ver- 



JplMiin Friedrich Christian. 

t'ebnrcn am 27. .\pril n96 zu Nümberfj; «restor- 
l)en am 3. Juni lö72 m Marburg. Er besuchte 
7,unä( hst die Industrieschule seiner Vaterstadt, 
wo ihn, obwohl er f&r den Kaufmannsstand be- 
stimmt war, besonders die Vorträge über Nator« 
gesehirhte und Geometrie fesselten. Er absolvierte 
dann die sfrnter aus dieser Schule hervorgegangene 
Realstudienanstalt mit der IJereilitigung zum 
Uebertritt an eine Universität. In der Folgezeit 
stndierte er in Erkngen (1813) Medizin und pro- 
movierte flSl7) zu Wiirzburg in diesem Fache. 
l)anaeh pn^i er nach München, wo er zufällig 
C. C. v. i.eonhard kennen lernte, mit dem er 
1818 nach Heidelberg übersiedelte. Dort trieb 
er anßer Medizin Chemie und Mineralogie, und 
zwar besonders Kristallographie. 18*21 erwarb 
er die philosophische Doktorwürde und widmete 
>ich von d l an ijanz der Mineralo^'ie. IM'I wurde 
er auch in Uei(l«lberg Privatdozent und in dem- 
selben Jahre noch außerordentlicher Professor 
der Mineralogie und Technologie zu Marburg, wo 
er 1825 zum ordentlichen Professor ernannt 
wurde. 

iiessel war eigentlich mehr Mathematiker 
als Mineralo^, wie denn anch seine wissenschaft- 
lichen Arbeiten sich hauptsächlich auf den 
mathematischen Teil der Mmeralogie, besonders 
der Kristallographie. be/,iehen. Als sein be- 
deutendstes Werk i^it seine „Kristaünmetrie" 
(Leipzig 1830) zu nennen. Durch Verbindung dar 
von IIa üy geschaffenen Grundlage mit der neuen 
Weißschen Zonen- und Achsenlehre und dessen 
Zus,imnienfa>''Uii;T von Kristalln iheri zu 0 großen 
Gruppen sui hte er darin aut mathematischem 
Wtf/i ein allgemeines Gesetz der Körnergestal" 
tong au linden and konnte als Erster beweisen, 
dafi es nur 32 Kristallreiben mit gleichen Sym« 
metrieverbiltniflMn g«b«B könnt. 

Ltt<>ratur. JwtU, GrunJfngen zu rinrr JlttAi- 
sehen (iclehrteu GttchichU. — Altg. DeuUeke 

JE. Spangeuberg, 



Digitized by G 



312 



Helennyldiadie Vertiindiingeii 



1. Allgemoinps: a) Syvt<niatik. In Kipen- 
Mhaften. c) (tt>wiiuiiui£ und Vorktiaunen. 
2. Spezielle Hesprochmig MT lUMiptaichlirhsti'M 

iMtorosyUnchra Syttmut und ihm wkhtinten 
AMtOmmlinge: n) Drririni^. b) Viatnnge. 

r) Fünfringe, dl Serhs-rlirderigeRing». •)SMmiII* 

und niehr^'liedt rige Hinge. 

X. Allgemeines. la) Svstematik. 
Unter beterosykliseben Verbindungen , 

versteht man eine außorordeiitlich unifani;- 
reiche, sehr wichtige Kluse organischer 
Verbindungen, deren molektdarer Aulban 
durch einen Atnnirin!; ^^ekonnzeichnet ist, 
der, im taensatz zu dem fOr die karlx>- 
syuiseben Verbindnni^n ebarakteristiBeben, 
nur aus Kohlenstoff bcstclnndcii Rincr. 
neben diesem Grundstoff noch andere, 
deshalb ah Heteroatome beseiebnete Ele- 
mente f'iitliälr. Al> solche kcinmieii vor- 
wictteud Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel 
in fietraebt. 

^fan kennt Allerdings anrh heternzyklisehe 
Systeme mit Selen, Phosphor und neuerdings 
mit Jod, doch können diese wegen geringerer 
Wichtigkeit hier Ubenuigen werden. 

Je naeb der Zalu der außer KoMenetoff 
in einem Riii<r?obiId(> vorhandenen fremden 
Atomarten spricht man von mono-, di-, 
tri- usw. beteroatomifren Ringen. Die 
systeniatische Eint« iluiiL' iltTselbon kann 
nach verschiedenen i'riuzipien vorgenommen 
werden : elnerseitff naeb der Natur und Aniabi 
der rii'toroatonir, deiL'r-talt. dlS beispit'N- 
weise nacheinander die KinggalNlde mit 1, 
2, 8 Atomen N, 0, S usw., bemaeb die poly- 
heteroatomifien Ringe ahi;»'hai\(l('lt werden, 
oder andererseite nach der Gesamtzahl der 
rlttgbüdenden Atome. Die erstere ISnteilung 
hat den Nachteil, daß Substanzen von L'anz 
Yerschiedenem, cbeinisi hem Charakter (wie 
s. B. daa fQnfpledcrii;e Fyrro! and das seebs- 
gliederii;o Pyriilin. die beide nionobotorn- 
atomige Gebilde mit einem Ötickstoffatom 
danteuen) in einer Gruppe raeammentreffen. 

ist deshalb besser, das zweite Einteilungs- 
prinzip zu wählen, denn dann kommen 
Bin^prebflde Ton analogem, molekularen Bau 
und deshalb von annähernd gleichem He- 
st&ndigkeitsgrad im System nebeneinander 
lu stehen, lluui kann eine derartige Gruppie- 
rung auch als „Einteilung nacli isologen 
Reihen'' bezeichnen. In den meisten und 
wiehtigsten Gebilden betrlgt die Gesamt- 
zahl der Atome 5 oder 6, was damit zusammen- 
btogt, daß solche Ringe, ähnlich wie die 
entsjnWbenden Koblenstoffringe, im all- 
genieinen aiTi f(^4.' ten 'jrfi'vjt <\nd. Drei- 
und viergliederige Svätume bilden sich viel 
sebwieriger und sina deshalb ancb wesent- 
lich unbeständiger. Bei Ringen von mehr als 
sechs Gliedern scheint die Beständigkeit 
ebenfalls wieder absunehmen, wennschon 



neuerdings Siebenerringe synthetisiert worden 
sind, die sich immer noch als recht stabil 
erwiesen haben. 

jiie Mannigfaltigkeit der heterozykli>^<-ben 
Verbindungen wird noch wesentlich dadurch 
vergrößert, daß die Heteroringe entweder 
mit Benzol- oder Naphthalinkernen, oder auch 
mit anderen Heterozyklen verschweißt seiu 
können. Man sprieh't dann von konden- 
sierten heternzyklischen Systemen. 

Eine Anzahl der wichtigsten heloro- 
zyldisehen Typen werden in vorliogendem 
Artikel nur ffüchfitr o^estreift werden, da sie 
wegen ihrer größeren Bedeutung iresondert 
abzuhandeln sind (vgl. die Artikel über 
„Azinc, Akri di ngru ppe, Chiiiolin- 
gruppe, Pyridingruppe, ludigogruppe 
finkl. Cumaron-. Beniothiophen-, 
Indazolgru ppe], Puringruppe)". Ferner 
sei noch darauf hingewiesen. daU e?* zahl- 
reiche Verbindungen gibt, die zwar der 
obigen Definition entsprechen, deren Hotero- 
ringsystcm indessen so außerordentlich leicht 
dureb einfache Hydrolyse geöffnet ward« 
daß man sie nur als l'seucloheterozyklika 
bezeichnen kann. I"^ sind dies hauptsäch- 
lich die Laktone, Laktame, sowie die 
Anhydride und Imide zweibasiscber 
Säuren. Derartige Substanzen werden bei 
den dureb Wasseraddition ans ihnen hervor- 
gehenden Stammsubstanzen besprochen (vgL 
die Artikel ,, Säuren (organische), An- 
hydride, Fettsäuren, Ammoniak- 
Iderivate Säureimide, Laktame]"). 

j ib) Eigenschaften.^ Bezüglich der 
allgemeinen physikalischen und ehe- 
mischen Eigenschaften der betero- 
zyklischen Verliindungen lassen sich wegen 
der auBerordentlieh grofien Versebiedennett 
der hierher uehiirigen Substanzen nur wenige, 

i allgemein gültige Regeln aufUiiren: Auf die 
relatiy große Stabilit&t fünf- und seebs- 

trliederiirer Ringe gegenüber solchen von 
.mehr oder weniger Gliedern ist bereits hin- 
gewiesen worden. Interessant ist tot allem 
die Tai-aihe, daß i:ewiss(> heterozyklische 
: Verbindungen eine außerordentlich weit- 
I gebende AebnHebkeit in physikaliseber, 
weniger in chemischer Hinsicht mit manchen 
karbozyklischen Substanzen aufweisen. Öo 
entspricht das Furan, vor allem aber daa 
Thiophen weitL'eliend dein Benzol, z. B. 
hinsichtlich seines Siedepunktes, seines Ge- 
I niebs usw. Diese merkwflrdige Erseboinnng 
— man könnte sie vielleicht als eine Art 
chemischer Mimicry bezeichnen — ist nicht 
; nur anf die GrandkOrper besehlinkt, aon- 
dem seigt sieb ancb nocn bei den Doivaten. 

So ist z. R. ih< f -* Kythion.iphten rein äußer- 
lich vom <i->»apht(i| kaum zu untersrheiden. Jene 
Erscheinung tritt ferner auch bciiti \ < rgleich 
von monoheteroatomigen Klagen mitpolyhetexo« 
atomigen Rügen zutage, wie das Boii^ dea 



Digitized by Google 



S13 



Tlii:i2'»I^ Irhrf. ilas so^ar 

chankcehstischen Geruch 



bis auf den äiiDrrst ' artiges Ringsvsffin ontstfht. So ist t. B. 

ihm ein Para-Indol synthetisiert worden : 



d«in Pyiidiu gleicht 



H 



idl JcH 



H 
Benzol 



CH 



OH 

a-^aphtol 

H 

C 




CH 



Thiuol 



Man hat die Erklärung für diese Tatsachen 
T»nnuiJirh darin zu suchen, daS ein Saiieretoff- 
itom. mehr noch ein Schwefelatom, räumlich der 
Gruji[n.rung CH = CH im Rin^vstem äqni- 
viient lüt. Neuerdin^ hat nämlich v. Braun 
gtteigt, daß während der Fünferring {CH^)« - S 
«dl aofierontentikh glatt bildet, Aich der Ent- 
ihlmg des Sechsernngea (CH,)» = S beträcht- 
lifbe Si icri^rkcittMi •'ntgogcnsti-llcii. dii' lihnlich 
poS sind wie die bei der Synthese des Siebenuer- 
itaSH (GH,), « im «iiftniend«». 

Ein weiterer allgemeiner Erfabiunpsatz, 
der sich beim Studium der hi'tprnrvkli^oln n 
Verbindungen ergeben hat, kl dcr. ilab t-iiic 
Methingnippe im Ringsystem durch ein N- 
Äiom äquivalent vertreten werden kann, 
ehne daß die Stabilität der Verbindu u|< da- 
durch leidet. Diese Vertrotimtr von Kohlen- 
stoff durch Stickstoff bewirkt l itif fast regel- 
mäßige Steigerung der Schmelzpunkte. 

ic) Gewinnung und Vorkommen. 

Die meisten liftorozyklisi-hcn Yrrh:]! düngen 
kann man sich durch einen Kondensat ions- 
vorgang entstanden denken, die poIyzykU- 
Mhen Hftprotrf'bndf spezioll durch Ortho- 
KoadensäLion geeigneter Benzol- 
derivAte. In der Tat beruhen auch die 
mH^t^'n Fyntht'tisciu'n DaEBtellttDgsmetboden 
»üi jü1c1k-ii Vorgängen. 

Eine p»Ti7 iifiip Perspektive auf dem Gebiet 
Kf .'Uli nsit-rtcr htncrd/ yklischer Verbindungen er- 
i>üm die jüngst vofi v. Braun gemachte Be- 
TO»thtua|, daß auch die »wei Parastellungen 
~ fieiuolkems durcli riru' J fftcnibrücko ver- 
Werden können, no daß ein gaiiü eigen- 



" A 

W" V / 

H L 

ir 

Indol p-Iadol 
das dem entipraehmden^ bialier aOebt für ezfatenz' 

fällig; frihalrcncn normalen Indol zum Ver- 
wechseln ährüich ist, ein neuer Beweis iiür die oft 
festgestellte giofle Aaalegie von OrtlK»- und ftn« 
verbiodungen. 

Von den heterozyklischen Substanzen 
entfällt weitaus die größte Anzahl auf stick- 
stoffhaltige Hinge. Erst dann kommen die 
sauerBtonhdtigen Verbindungen. Zahl- 
reiche mehr oder \vetn\'er komphzierte Natur- 
produkte gehören hierher, wie die haupt- 
sftehUch vom Pyridhi derivierenden Pflanzen- 
alkaloide. ferner die wiclitiiren Puriubaseii, 
gewisse Eiweißspaltpiodukte, wie Xndol usw. 
(vgl. die betreffenden i^iikel). Schwefel- 
hall itre Riinrtrebilde sclieinon dat:eü;en weder 
im Püanzen- noch im Tierreich vorzukommen. 
Sie sind nur »ynthetiseb zugänglich. Eine 
wirlitige Fundtrrube für viele terliniscli be- 
deutunesTolle heterozyklische Verbindungen 
bildet der Steinkohlen-, Holx- nnd Knoehen- 
teer. Sebr viele Heterozvklika werden vor 
allem auch in der Technik in größtem Maß- 
stäbe kflmtlieh darf eetellt. So z. B. sahlreiehe 
wiehfiire Farbsioffe (vu]. den betreffenden 
Artikel), ierner auch wichtige Ueilmittelf 
wie Äntipyrin u. a. 

2. Spezielle Besprechung der hauptsich- 
lichsUa heterozykiischen Systeme und ihrer 
wichtigsten Abkönunünge. 3») Dreiringe. 
Hierher gehörige relativ iMstindige Substanzen 
sind nur in geringer Zahl bekannt. Ei aeieil 
genuut dae AethylenoxydH/; — CHc eine 

bei 12,6" siedende, au« Aethylenchlorhydnn 
dnn li Alkaiifii i iitst<>hende Flüssigkeit, und die 
sogenannten fetten Diazokürper, die sich 
vom Diaiomethan ab Hntteimtbetana ab- 
leiten. 

N N .H 

H,C< I) II >C< 

DiaioeasigeBter 



Diazonietlian 



Ein für syiitlu-f isclip Zwecke besonders 
wichtiges iJtiri%'at üci>selben ist der l-)iajcoe8sig- 
ester (vgl. den Artikel „Azo Verbindungen", 
8. 747). tiwr ist auch auf die Möglichkeit einer 
anderen PormnUennif dieser Diazoderhrate hin- 
gewiesen, wonach sie |r.'ir nicht zu den hetero- 
zyklischen Verhimliinjrt'n zu rechnen sein würden. 

^b) \" i f r i i (■ <l f r i l\in|j(>. .Miiii(dn'tero- 
atomige Systeme liegen vor im Trimethylen- 
oxyd, einer Flüssigkeit vom J^iedcpunkt 
und dem Trimethyleniniid, einer Starken 
Base vom Siedepunkt 57". 



Digitized by Google 



814 



Hcftenwyklifwlie YertiiiidiiBeen 



TriniethyIenox)-d 



Trimethylenimid 



Polybetarofttofflige Substanzen nnd die Samr- 
stoff und Stiekttotf aU Ringglieder «itiMltHidni 
Bot» ine (I) und die UMlogMi aekwtMlMlttpn 

Thetine (11), 



r,;n~ch, 



R,/ III V Ii ! 



Betaine 



Sie entsprechen, d» lie »b innere qaartemlre 
Ammonium« besw. Sidfdaiiiiimhe nnhnhMen 

sind, vollkoinmon den /J-T/iktoiicn. Das pre- 
wolinlirlw' Beta in ist ein«* in gmü+'n Mcnffen 
in der liiilM'nzurkiTmolassp vorkommende Sub- 
stanz, die der Formel 1 ent-ipricbt, wenn in dieser 
für R„ K„ R, je CH« gesetzt wird 

2c) Fünfgliedcrige Ringe. a) Mono- 
heteroatnmige Ringe. Kin Besonderes Inter- 
esse bearispriK lit ii die einfachsten Verbindungen 
mit nur einem lleteroatom: iSauerstoii, Schweiel, 
Stick.stoff. Sie Iwitai FarfnraB, Thiophen 
und Pyrrol. 

HC CH HC CH HC CH 

I II U I II R 
HC CH HC CH HC CH 

\)/ \s/ \n/ 

H 

Fvrfiuu TUophMi Pyrrol 

Sie sind die ^^urtl'r5ub8tUISal MUnfchtt widl- 
tiger Produkte und entstehen teilweise nach 
analogen Methoden, da sie, wie aus den obigen 
KonätituUonsformebl hervorgeht, analogen Bau 
besitzen. Sie kOnoen deduJb veoehiedMitlich 
auch ineinander nmgewandelt wwrden. So 
geben z. H. 1 , 1 - 1 »iketoverbindongen bei der 
inneren Alis[i,iltiint,' von Wasser Fnrane, bei der 
Einwirkung von Phoauhoipentasulfid Thiophene, 
bei der von Ammonmk Fymle, wie folgendes 
SebeoM lehrt: 

HjC — C-R 



Die B e 7 1- i 1 Ii rui n p s w e i - e di r Derivata dieser 
Stammsub.stanzen wird «ogehandhabt, daß man 
die beiden neben dem ^taroatom tteiienden 
Kohlenstoffatome mit dem Lidieee » nnd er,, 
di« entfernteren C-Atome ndt ß nnd ^, ver> 
sieht. 

o.) Furfurangruppe. Das Furfuran 
(auch Furan genannt), eine bei 33* siedende 
Flfiasukeiti ist im Yonaof des Fich tenh o iateen 
enthnlten, ebenio wie eein «r-lf etiiylderivnl^ 

das sogenannte Sylvan vom Siedepoilkt ö*. 
Ersteres wird am h synthetisch durch Destfllataon 
von brenzsrhlciinÄiureni t^alciuni gfwoiinen. 
Charakteristisch sind seine Farbenreaktionen 
mit Isatin und Plieaanthnnehimm. Wichtig« 
Derivate des Fnrans sind die Brenzschleim- 
säure (k-F ura nka rbonsä uro) vom .Srhmelz- 
punkt 13-1», die bei der Destillation von Schleim- 
saure entsteht, vor allem aber deren Aldehyd, 
das F u r f u rol , eine bei der Hydrol3rse der meisten 
Kohlehydrate (speziell der Pentosen) entstehende, 
in ihren Heaktionen dem Benzaldehyd sehr 
ähnlicln' Flüssigkeit vom Sii-dt'imnkt 

Furturol lallt sich auüerordentlich leicht 
nachweisen durch UebtiflÜmmg in rote Fiib- 
Stoffe der Formel: 



>N-C- 
R'/^ H : 



c-c=c-c- 
" " = An" ^» 



wenn man den Aldehyd mit primären ixler sekun- 
dären aromati^i lien Aminen und Miiieral>aiiren 
susamraenbringt (Schiffsche Furfarol- 
reaktion lum Nachweis von Pentosanen usw.). 

Ein Tetrahydrof uran liegt in dem aus 
«-6-(ilykolen entstehenden Tetramethylen- 
oxyd vor. 

Ein kondensiertes Fui&n ist daa Cumaron, 
ein anderes das DiphenylenozTd (vaL dm 
Artikel .»Indigofrappe**). 

H 



0 

H 

H,C — C-R' 





HC 



.OH 
\R' 



/ 
\ 




HC 
Hl 



(+NH,) 



HC 

- I 
HC 



c/ 



R 



— 



R' 



ß) Thiophengrnppe. Thiophen, Siede- 
pniikt84* findet sich im Stein- nnd Braunkohlen- 
teer als Bereiter des Benzols, mit dem es ja 
außerordentlich poäe Aehnlichkeit besitat. Chie- 
miaeh nnteneheidet es sich von ihm dnnli eine 
blaue Farbenreaktion, die es beim Zusammen- 
treffen mit Isatin nnd konzentriert<:'r Schwefel- 
säure gibt (Iiido[)h( 'linn aktion I. Thiophen ent- 
steht synthetisch reichlich beim Erhitzen von 
bemeteinsaurem Natrium mit Phosphortrisulfid. 
Neuerdings ist eine bequeme tochniscbe Dar- 
stellungsmethode gefunden worden, die im Ueber- 
leiti'ii Acetylen ühi i i ihitzten Pyrit besteht. 
Meth vlthiophene hiiücii Thiotoleue und 
entstellen -auBeraus ■ -1 likarbonylverbindungen 
— auch nach deoaelbeu Methoden wie homologe 
Benzole, so x. B. aus Thiophen, Alkylbromid und 
AluniiniiimViriiiiiid. Halogen- und aiiiidosub- 
stituierte Thiophene sind ebenfalls bekannt. 
Das .-\midopro«]iikt heifit auch Thiophenin; 
es bildet ein heUgelbea, sehr xersetzlicW OeL 
Ein lEondenaiertee TUogitm liegt im Tili«* 



Digitized by Google 



HBterosyUnohe YerbmdimgeD 



315 



B^phtpr vor. dos-sfri < -Oxydi-rivat jetzt große 
twiimichf' Bedtnitiiug bi-sitit (vgl. den AxtiJcp! 
^ndigogrunpo"). 

rl ryxrolgruppe. Die Muttersubstaaz, 
itt Pyrrol, bat aewen Namen von der Fähigkeit 
erhalten, einen mit Salzsäure befeachteten 
Fitiltenspan fenerrot zu färben. Die Pjrmile 
ei¥clieiiii'n zwar ilirer Formel n;i< h als sekundäre 
Amine, sie ihnein aber in ihrem Verhalten 
Tjcimehr dem Phenol, zumal dann, wenn in 
fStaiaiig knm Sabatitaenton vorluuu]«n «ind. 
Kngat riwnlfiDi für ^ kondMisiertBn Pynol«, 
§( Indolc. 

Diese Krücheinnng erklärt sich daraus, daß 
it Pj-rrole auch in tentoHMnn NebofuiBm 
Mipofen können: 

nC CH, HC - CII 

HC Ah HC CH, 

Die in diesen vurhandene CH,-Gruppe Ist, 
ümlifh wie die Methylengruppe der tautomeren 
fonneii d«r Phenole, b^Mmwn naktionsfähig. 
Ccbritnif lanm ach die ICeaMiomm der Pjrrrou» 
und Indole vielleicht noch bcssor in Parallele 
stf^llen zu denjenigen prtmärtT Amine, indem die 
CH,-Grup»c weitgehend einer NH,-Gruppe »tu- 
^richt Diese iuialc^ so den Phenolen und 
primären Aminenzeigt steh t. B. wh dentiKebflte 
wi der Einw irkiinr von Salpetersäure, salpetri<r**r 
Säure, Diazuvj-rbindungen, Aldehyden, Ssiurt- 
thJoriden, Halogenen, Chloroform und Alkali usw. 
Per Angriff dipsfr Agenzien prfnl»t fast stets in 

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die 
P)'rrule in wichtigen Beziehungen zu Eiweiß« 
l^orpem, mwm lam Blut- vna Bkttiubflioft 
tteben. 

Dm Prrrol vom Siedepunkt 131** (gewinnt 
" ab leicht sieh bräunende FlQwä|^t tech- 
aas Knochenteer, synthett«;h ut es zu- 
gioglich durch Krhif/.cii von schleiriisaunrn 
Ammon. Durch konzentrierte Säuren verliarzt 
« ftkr schnell unter Bildung eines roten Farb- 
fttii» (Pyrrolrot). Ein sehr bemerkenswerter 
Feber^ng vom Pyrro!- nun Pyiidimine voU- 
riefi" Hi h bcitn Erliit/fTi des Pyrrols mit Chloro- 
iorw und Aatriuruathykt ^vgl. den Artikel 
,.Pyridingruppe"). Ein besonders charak- 
tsittiedbes Derivat ist das P}'rrolkaUain 

-CH 



Es ist als Spaltprodukt sowohl ans dem Blut- 
farbstoff wie aus Chlorophyll erhalten worden, 
I i I Ii dit* Verwandtschaft dieser beiden 
bioi heiimcb &o bedeutungsvollen Substanzen 
offenkundig wird. Von nalogensubstituierten 

jPjmoJMi aei das Tatrajodpyrrol genannt, 

\tm felbef Pdver vom Scfimefacpnnkt 140*, 
das unter dem Namen .Tndol als geruchloser 
Jodoformersatz in den iiandel kommt. Die 

. Pyrrolkarbonsäuren eleirben den Phenol- 
karbon5^ntiren. Sic enteteiien durch OjQrdatioii 

I homologer l'vrrole, sowie doreh Ehnrhrkiing von 
Kohlendioxyd auf l'vrrolkaliiini. 

Dihydrop yrrole heiütn auch kurz Pyr- 
roliiie. Sie f;ehen durch weitere iteduktion in 

' Tetrahydropyrrole oder Pyrrolidine übw, 
die ausgeprägten Basencharaktar bttdfaen. Lets» 
tere ki'.niieii aneb als Tatranothylanimine 

bezeichnet werden. 

Hin wiehlijSes Derivat ist das Prolin, die 
I u-Karbonsaure des Pyrrolidins, die in der 
I linksdrehenden Form bei der Hydn^yM laU* 
, reicher Pioteina auftritt. 

H 

H,C-C-COOH 

I y^^ 

H,C-C1I, 

Prolfri 

Kompliziertere solche >auren werden beim 
Abbau mancher Alkaloide erhalten. So entsteht 
aus Hygrin die Hygrinsäure (n-.Methyl- 
nyrrolidin-a-Karbonsii ure), aus Tropin 
l>ezw. Ecgonin (den Spalfprodukten des Atro- 
pins und Cocains) die Troptui>äure, eine, 
n - Meth7lpjrrolidin««-ai-at«igkarboB> 
s&ure. 

Ketopyrrolidine heißen auch Pyrroli- 
done. Ein «•«|-DiketopyxroUdin ist x/B. das 
Snoeinimid 

.0 



HjC 



f >NH 



Von 



Sa 

Jcondensierten 



Pvrrolderivaten 



HC 

I I 
HC CH 

K 

dis sich mit Halogenalkylen und Säurechloriden 
Hv- SU B>P3p(daerivaten nmsettk C-Alkyl- 
PTinle lind m SteinkoUentoer entiialiMk und 

*Bt5tehen cynthntisrh durch Umlagerung der 
B-alkyliertPii l'rüdakte. Von ihnen ist am 
»i n t ,:>ti n das Hämonyrrol (Siedepunkt 196*) 
v<m der vermutlichen Konstitutioa: 

HjCC CC2H( 

HC CCH, 



seien hier kurs angeführt: das Indol (vgL den 
Artikel ,,Iiidigogruj)pe' j und das DtbansO« 
pyrrol, auch Caibazol geoaimt 

H 





IT 

Carb&zol 

Carbasol yom Sckmelspiinkt 288*, Siede» 

piinkt 361*, kommt in Rohanthnizen vor und 
liai neuerdings große Bedeutung als Ausgangs- 
material fOr wertvolle blan« ICI^eiiJhrbirtoB« 
erlangt. 

nc) Fflnf gliederige Ringe, b) Poly 

heteroatomige Ringe. Hierher gehören 
im wesentlichen die sogenannten A7.oIe, 
die als II eteroatome N und ü, IS" und S t.ilci nur .\ 
entlüUtea. &ie lassen sich sämtlich vom Furan« 
Thlophen und Pyrrol dadurch ableiten« daÄ man 



Digitized by Google 



316 



HetenxqrUische Verixndiiiigieit 



in diesen (Jrandkf'trppm Mf'thinj»ruppen durch 
N ersetzt. Di« Bvzcir liruiiiL'swi isc ücnlieBt sich 
im allfreint'iiK'ii aii difsc H«'rlf'i(iiii<r ;in, iri(it'iii man 
die N'erbindungen, außer durch die von ihren 
Entdeckern herrflhrenden Triviainamen. so kenn- 
zeichnet, daß man den Ort, wo der Ersatz von 
CH durch N stattfindet, durch die Präiiie 
;i. a,. I> iiiul I), ki'iintlii Ii niMcht. 8o Ht B. B. 
das Pyrazul von der Kunstitation 

HC CH 

• d 
HC N 



ab P7riO>(a)>MoaaioI zu bezeichnen. 

f() Pyrazolgrappe. Sie int die wichtignt« , 
Untergruppe der AuAn. T)ie von der Mntter- 
substJin/. ( pDrmfl s. nln'ii) sich ableitenden 
Dihydroderivate hi-iUim abgekürzt Pyrazo- 
line', die Tetrahydroderivate Fyrazolidin«. | 
KetmbköminUon dieeer Hydroveriiindnngen 
werden Pyraiolon» oder Pyrasolidone ge- 
Baimt 



H^ - CH-CH Hfi-^Br-Cn 

-♦1 'I 
HN N BN 

( 

R 

Die IVrazoline zeigen eine eharakterkttehe 
Farbenreaktioii Ixi dtr Oxydation mit Chro- 
maten oder EiM-iu iikirid (P)'razolinreaktioa). 

4. Pyraaolon« (die desmotrop sind mit dM 
Oxypjrrazolen) werden in 3- und ö-PynucJone 
' eingeteilt. Sie zfihlen zu den am meisten durch- 
forschten Pyrazolilfi iv;i ti-n, HcsMtiiit>rs zroüe 
technische H*»deutuiig luben L't'wjsäe i>-Pyr- 
aiolone. M<- entstehen aus den HydrazcMB 
von ^-KeUttstera dofch Alkobokoipaltug. 
D»s typiach» BeimM hierMr iai die BEdüng — 
; l-PlMByl-8-BMtb7l-&>PynMlan 



c,n, 

N H OC,H, 

N C ^0 



HC— ~— CHg 

ji (' 0 



\ 



H 

PyiwsoloQ 



H,C CH, 

H 

^mtolidoii 



Für Subatitatioiiq>iodiikto bedimt man skh 
des Schemas: 

<A)Ur CH (^) 



(6jHC N(2) 
H(l> 

Die Pyrazolderivato liiid bia {etat nur auf 
synthetis«hem Vftp erlialten worden. Die 
vichtiKsten Methoaen sind die folgenden: 

1. Die eigentlichen Pymzole buden sich ,tii> 
Uydrazonen von /^-Diketunen resp. ^Keto- 
aldehydan, dnicb doppelten Aoatritt vob Wasser 

R,-C-CH,"-C— B, Rj-C-THi-C-R, 

1 <i if 

0 0 0 



K 

N^C -0 

i ' 1 I 

H^C — CH, H,OC— CH, 

l>Ph«i^m<iiietkyl4>PynMloiL 

TM( m > 'Derivat ist von hrMHulrrcr Wii hficbit 

wegen M>iner Fähigkeit, sich in 4-SteUuQg mit 
' Diaxoverbindungen zu wertvollen (Pyrasolon- 

azo-) Farbstoffen so vereinigen, sodann anck 
'wegen seiner leicht dnrch einfache Methylierang 

zu !h \v irkt iulcii Teberführung in <l.is hi.rh- 
, wichtige Antipvrin, «in treffliebe« Fieberheil- 

DÜttet von der Konstitation 

H,CX C - 0 



+ H,N-NHBi 
B,-C-CH-C-B, 

N iStR, 



.NHK, 



Hrf;C=— CH 

OtefieN dient wiedemm als Aasganesmaterial für 
das Pyramidon oder 4-niiiiitTiylamidoanti- 
pjTin. das ebenfalls ein vnr/iiglicbes Anti- 
pyretikum darstellt. 

Kondensierte Pyraaole lies;ai in dw 
sogenannten Indatolea, di« ma Iiidnim 

• iits|iM Iii II, vor (t^ dea AitQcd „'Bdigo* 

gruppe-j. 

H 

C 



•2. Pyrazolkarbonsä iiren entstehen durch 
0.\yda»iiiii (ii'r hdiiioloi,-!'!! l'vm/olr .nicr rliurh 
Addition von Diazoessigejiter an Mono- und 
DikaiboBsloreB der AjcetykaiBÜie: 

H C -COOR RCOOC = CCOOR 
C-COOR HN CCOOR 

3. Pyraxolfne bilden steh außer bei der 

IN iliikri III ih r Pyrazole durch L'mlugerung der 
Hydra Zone von o-ülefinaldehyden mit Eis- 



H 



N besw. 



IndasoL 



ß) Imidazolgruppe. Unter Imidasol 
versteht mun das Pyrru-(b)-Monasol, aaeb 
Glyoxalin fsaannt Es hat die KfloatitatioB; 

HC X 

il(n) 

Glyoxaline bilden sich aus o-Diketoverbia» 
diing»a mit Anuaoaiak uad Aldehydsn, s. B» 



Digitized by Google 



Hetero^ldisdie Yerbinduiixai 



317 



H 



Rj— C— N 



H 



CR, 



i» smd ^t&xkti basbrh als die Pyrazole. 

mehtige EinzelviTtrcter dieser Gruppe sind 
L (ilroxalin (Imidaxol), Schmelzpunkt 80*, 
Sitd^punkt 2G3", dantdlMjr aas Glyoxal, Am- 
moniak und Forraaldehyd. Sein n-Mcthylilprivat 
ftfht in Beziehung zu dem Alkaloid Pilo- 
cirpin. 

i Lophis — a-^-|»<-Tripii6n7lgl70xalin, 
Miübpatikt 97G^, «ntat«hi leicht u» Hydro- 

benumia. Ki^ phosphnro^sziert stark btOM Schflt- 
trla mit alkiihuliäclier Kalilauge. 

3. I-Histidin <- /f-GljroxtliB-tt-ABido* 
piopioaaiare: 

H 

ij_C-CH,-CH(NH^-COOH 

bililet Kristallblätter %'om Schmelzpunkt 263* 
and ist eia wiehtigw Spaltprodoki saUxueher 

tattm. 

i. Lysidin (ft-Methylglyozalidin): 
H 

Sfhmiht boi 10."» uml It-itet sich von einem 
iivdrierten Imi<iäxol ab. Es wird gewonnen 
döick Kondensation von Aethylendiaiiiin mit 
EMDian QBd dieot als GiebUnitteL 

Koiidttnt{«rt« Olroxaliii« liegen in den 
sorr-nnnntPTi Tlenzimifiaznlen vor, von denen 
unireirhe Vertreter aus aromatischen o^Diaminen 
tech BiagRUuB mitteb Sftiuvn luw. «rfailtikli 

I 1 CH 
H 

Benziinidaznl. 
r) Oxaiole (Furo-(b)-Munazole. Si» 
labn d« - — — 



N-CH(t 

HC-C 
ß H« 



L tm »flahwenlwtoiMii und 
1.11. 



»-€-0 

CH,Br 0^ 

R-C-N. 

II ^C—B» 



2. aus Aldehydcj'unhydrinen und Aldehyden 
u.it^r Euiwidiiuig TOR gasförmiger SabriLiue, 



+ HC-C,H, = 

C^,--CHaH Ii 
H 0 

Oxazole sind schwachbatlsche Substanzen, 
deren Heteroring leit ht {resprengt wird. Die 
niederen Glieder riechen pyndiiiartie. 

Benzooxazole entstellen ll^ht durch allerlei 
Kondensationsroig&nn ans o-Amidophenolen. 

d) läoxacole rFtiro-(a)-Monasole) sind 
den Pyrnziilen analnp konstituiert iinrl werden 
de&haib nach prinzipiell ahnlichen Methoden 
wie dieee gewonnen. 

HC CH 

I II 
HC N 

Isoxazol. 

Sie entstellen s. B. aas Monoximen von ß- 
Diketonen daieh Wassenbspaltung. Analog 

bilden sich die ausgesprorhen siiiiren Charakter 
zur Schau tragenden Isoxaznione aus Mon- 
oximen niui ^-Ketoestern. 

e) Thissol« (Thio-(b)-Monazolc): 



HC 

ß 



Ha 



Sie besitzen fast dieselben physikalischen £igSll-> 
schalten wie die entsprecnenden Pyridinbasen 
und werden synthetisiert aus Thioamideii (Tiuo- 
harostoüen usw.) dorv'h Einwirkung von a* 
Halogeooldehydea und -ketonen, a. a. 

HC=0 HN^ HO"N^ 

Bfi-^ HS/ HC—S/ 
Ghioiaeetaldehyd Thwhamstoff fi-Aroinothiazol. 

Aus letzterer Verbindung ist durch Entami- 
di<>nm^ das Tiiiazol selbst zu gewinnen. Vom 
Tetrahydrothiazoi leitet skh die sogenannte 
Rhodaniasäure ab; 



0-C- 



H 



hJ:-»/ 



c=s 



welche eine sahi reaktionsfiUiigo Hethyhmgrappe 

besitzt 

Bensotbiasole von der Konstittttioa 



lyQden sich leicht ans o-Aminothiophenolen. 

n) Triazolgruppe. Sie zerf&ilt wiedenim in 
|Pvrro-(a, at)-r'iazole oder Osotriazole. 
Tvi i o-fa, b)-diazole und ei:;eiitli< he (sym- 
metrmhe) Triazole, die ihrerseits wieder in 
den beiden Formen: PyrTo-(a, bi)- und (b, 
bi)-diaxole existierai. 



318 



Oiotriasole: 

HC 



HC X 

bilden sich dufch K(iiui>-iis;itio{i von t^tickstoff- 
was»enitoff säure mit Arftyliii oder durch Um- 
Mtxaiig von DiasomeUuux mit üalogeocyamdttiL 

H 

ril IIN. HC— N 



[ 1. durch Addition von BlutäLoradairivatM 
,«11 StfekaloCfirataentofUlim: 



C=NH + HN<^1» HC 



H 



2. durch Umsetzung von Imidchloriden mit 



CH 



HC— 



Osotiwiole stellen eigenartig narkotisch rie- 
chisode, mixcnetat dwtillieranqe flässkkettea 
dtr. Ihr TnüdwasBentoftitoin ist darcli Metalle 

erst'tzhar. Ronzodorivato flir-sor MuKcr-iibstÄiiz 
sind die sogenauaten Pseudoazimidobcazole 



+ :NaN, 



R' 




2. Pyrro*(a, b)-diatole: 

ß « 
iIC = CH 



)nro*) 

Der Stanunkdiper bt trogen der vorKegenden 

piprnartigen TautomerieverhältDis*;»' iilcutis* )i 
mit Uftiitriazol. Derivate können pr/t'Hf:i w.Tiini 
aus Estern der Stickstoffuassvrstotlsinirr uimI 
d-Ketoosioreestiem bei Gegenwart von Xatrium- 

CÄ-N 0=C-CH, 

/\ +1 - 
X X H,C-COOR 
Diazoben/nliiiiifl Acetessigester 

CA— — CCH, 

I " 

N -X— rrooR 

n-Piien)rl>«-methyJi-Pyrro-(a, b>-diasol- 

8. Symmetriaeli« Tmsol«: 

(3>HC-'x ^=CH 
I ^NR(1) und >NR 

11(6) «^CH 

•(dkm seliwaelM Basen dar, die dnith Wuaer- 

abspaltung aus Aridylderivaton von Hydcuiditteu 

gewonnen werden können. 

RC^ RC^ , 

^KHCÜCH, N CCir, 

Triazolono (Ketodihydrotrinzole) ent- 
stehen aus At i'tyluivtliaiii'ii iiml Arvllivdiazinen. 

n) Tetrazolgruppe. Die Teträiole sind 
FyrrotrUsole. Sie «wen eieh auf die Üntter» 
»abstanzen 



Tetrazole sind sehr beständige, feste Sab- 
stanzen, die. falls das Imidwasserstofiatam 
nicht substitatiert ist, auafq^tigtMi Sinre- 
charakter beeHxen. 

9) Farninne sind Furo-(n, »J-dintole: 
HC=N. 

hc=n/ 

und entstehen Glyozimeii durdi Waewr« 
aufaritt bei Gegenwart tob Alkalien. 

ii,cc=.\^^'* h,cc=.n/ 

Dimethylglyoxim Dimethylfurazan 

I) Asoxime sind Furo-(a, bt)-diaiole: 

HC-N 
I > 

H 

Sie werden aus Amidoxinien durch Konden* 
sation mit Jiarbanaituan gewonnen. 

x) Atoaalfim« «nlspfäehMi der Famd: 

HC-N^ 

l > 

N = C/ 

H 

und werden ajuUog den Aioximen dnicb £in> 
wfafcang von SehwaelkoUewtolf avf Anidoxine 

erzeuet. 

20) Sechsfrlifdiirige Ringsysteme. In 
(iifsc (iniiipi' huren die weitaus wichtigsten 
alier hrtiMn/yklischen Verbindungen. Sie werden 
deshalb in ausführlicher Welse gesondert be- 
handelt (v;;! die Artikt-I ..A/ine," „Acridin- 
gruppe"", ,, l'y ri(linKriiii|)(>"-, „Chinolin* 
gjupp.'--). 

Hm hullun nur noch die folgenden wichtigen 
Typen besprochen werden. 

a) Monoheteroatomig« Ringet 

ß) Pyrongruppe. 

Das HoNt wtMMi ist Sauerstoff. Man uiui-r- 
Kht'idet u-Pyrone und y-Pjnrone. Erster« sind 
Laktone von Diolefin-d-oxykarbonsäuren, letztere 
.\nhydride von DioieündiAxjrketotten. Ein 

(c'-PyroBOtt iefc dai Ohrtafioarihmanbydiid. 



HC-N 



N-CH 



.Nil und j ^XH 
N-N 

inrflckfflliran und entitehen 



Hl 
HC 



H 

C 

'^CH 
C-0 



0 

n 
c 



V 

tt^Pyton 



^^^^^ 
jr-Pyrcn 



HC 



CK 
'cH 



Digitized by Google 



HeterosQrklische Yerlandangen 



319 



0 
I 

c 

HCII ij«0 
ct-y-Pyronon 



II 

C 



o-ol Jo-0 

Giatakonaäumuihydrid 

«• 01^ 7-Pyione zeigui viaUusk ihnlir.h« 
Iteiktionen: so wird bei beiden d«r Brflekra- 

st.Hrstoif sehr leicht p'g*-n die Imidogrumie 
feu„^t:( tauscht unter L'ub«fgsuig in Pyrioin- 
drriväte (vgl. den Artikel „Pyridingruppe"). 
DumtviU vtrden a-Pyrone im aJkiemeinen 
4mk IMhkndioxydabspaltung «os mn zuge- 
h^riiTiii Knrbonsäuren. So entsteht das "-Pyron 
(Cum^iliiijans Cumaiinsäur« (c£*Pvronkurbon- 
äare^, die ihrerseits aus Aepfclaäuri> iiiul kon> 
ufltnerter Schveielaiara gewonnen wird. £in 
l^^nyl-a-P}?«! findet iKii In der sogenannten 
Cotorinde. 

Viel wichtiü:<'r sind die y-P^Tone, einmal 
fenrfgen, weil sit- die Grun4.'-ii^'^'^i"2en einer 
Reihe wichtiger, in der Natur v«»rk()Tnmender 
Verbindungen darstellen, sodann aui h deswegen, 
veil in Vertretern dieser Gruppe in den letzten 
Jahren grundlegende Studien iil>er die Vier- 
wettigkeit dos Sauerstoffs angestellt wurden. 
Za iuien Natoiprodnkten fekören vor allem die 
k Oyiun rieh liiidaidt »kontinfe: 

0 

II 
C 



Synthetisch können y-PyrooderivAte aiu 1, 3, 
5-Trik«bnMii durah wuaembeMl 



Hc/'^\cO 

Hoocdl !!cc 



OH 
OOH 



eiMjJ-Oxy-y-pyron-u ,-dika rbonsiure.aus 
der durch Kohlensäureabspaltimg schlieBlich 
F/rokomensäure (ß-Or^-^-pytoa) gewonnen 
•moikann, anddkClielidoniinre (y-Pyron- 
«I «i-dikarbomlnn) 

0 0 



kbepaltuiig «MOgt 



ü 
H 

C 

H,C,00oi-0 0=(!!COOCA 
Aoetondioxnleeter 

0 

II 

Hc/^jCH 

I Chelidonsäureester. 

i Nach letzterer Methode läßt sirh das 7-Pyroii 
I und somit auch das y-Pyriduu ( • -( »xvpyndin) 

relativ leicht gewinnen (vgl. den Artikel „Py- 
I ridingruppe'j. Das y-Pyron (Pyrokoman) 
! ist eine bei 32" m hinelzeiide, bei 3l.'j* siedende 

Substanz, die sich leicht a&u Derivateu des 

Baoaqfimtiijfaiiicetoiai 

H H 

yC -= C— OH 

= C-OH 
H H 

aufspalten läßt. Wichtiger ist das «, a,-Dimethyl- 

Eyron (Schmelzpunkt l'l^"), welehes aus De- 
ydracetsäure beim Irirhitzen mit Jodwasser- 
stoffsäure entsteht. £s ist bekannt durch seine 
Fähigkeit, mit Säuren salzartige Verbindongen 
zu liefern, die man folgendermaßen iormolieran 
kann: 

OH 




HCj[\D--OH HtV 
Hcl^^^H HOOCc'i^^toCOOH 

PyrokomaiHliin ChelidondLore. 

Die letztgenannt« Säure liefert beim Erhitzen 
UMchst liomaosäure und ^ter y-Pyron 



C 




HC'II lIcCOOH 




ilnalo^ Oxoniumsalze sind nemrdings aaeh 
auf die Weisi- synthetisiert worden, daß man 
I y-Pyronderi\ atf 'mit ( 1 ri<r »ardschen Verbin- 
i düngen umsetzte. Ir^s entstehen dabei sogenannte 
I Pyranoie, die au den Ojuiniamflftlxen im Y«r> 
hSltniR der Psendobaeen stehen, weshalb jen« 
:au<'li dur( h Einwirkong Von SiiosMi leieht »ni 
j diesen hervorgehen. 

0 



y-PyioD. 



HC 
HC 



V 



H 



Digitized by Google 



320 



Hoterozyklis<^'lio Verbindungen 



B ÜU 
\/ 

C 



Hl 
H 



H 



Man iHfzekhnet neuerdinf«; dirarti»*» Oxonium- 
aalze als PyryIiumverbituliiiif.M ii. Sie sind 
isolog mit den PyridiniunmdTt^n, in wskli« im 
auch leicht dueh Einwükmif vos AiyluniiMB 
Abeigehwi. 

CH, 
C 

! X 




;g-ch. 



fic-Methylbeniopjrryliumchlorid 

Vom B*nzo-y-Pyron, auch Chromo« ge- 
nannt, leitet sich eine ftroBe Gruppe sehr wich- 
tiger, meist •ri'lbtr Pflari/.onfarh^toffe ab, die 
speziell Oxyderivate des /J-l*henylbeMo-y-Pwofii 
smd. LetzterM «rhnlt de tw gea dm iNMiidMtB 
Namen Fla vor. 



0 



\ 

2, 4, 6-Trimethyl- 
pyryUoiiwhlozid 



2, i, 6-Trijnetäyl- 
pbcn^PTridiniiuiioluofid. 

Von siiwm a-y-Pyronon Mttt »kh die 
bereits cn^'ähntc Dchydracetsäure ah. Sie 
ist ein l-Aceto-3-inethyl<f(-]r-Fyronon 
und bildet •ieli beim Koelien von Aoeto^g- 
e$tcr. 

Benzoderivftte deji a-P^Tons linil die 
■qgBMUuitoB Cttmarin» nad die iBOcnmariBe 



CH 
€11 



Chromon 



0 

H 

FUvon 





(Mhem derttber im Artikel .,F»rb»toffe}. 
Ein Dibeiis<^/-pyroQ iit das Xnntlion: 

0 




H 

C 



'H 



Cumarin 




H 

C 



dessen Dioxyderivat, das Euxanthon, das 
färbende Prinzip des sogenannten Indischgelb 
bildet. Xanthone können synthetisiert werdoi 
doieh Wuierabtifmituiig soi Aryleelicyliiiiieii: 

0 0 



Isfxumarin. 



Nur die letzteren tauschen leicht den xykliaeh 
gebtmdenen Saneratoff gegen die Inddognippe 

aus unter f'pbprfrnrii; in Isuthinolinderivate 



(vgl. d<'ii Attiki-I „riiitniliii^i uppe"). Ab- 
kömiiiliii^'i' (It's Cinuaiiiis .sind die Henzo-<i- 

tyrauole, diu durch Kondensation von o-Uxy- 
Hualdehyden mit Ketonen bei Gegenwart von 
Säuren entstehen. Hierbei biMi ii sich direkt 
die als Salze der Pyranole auiztifassenden 
Benzopyryliuin virbiiniangen, die MOkl([ 
mit ChinoliniumsaJxeu sind. 



0 

PhenylsalicybAqm 

Die ^Unthone Unen «ifh sehr leicht in den 

zugehörigen Alkoholen, den Xanthydrolen 
reuiizieren, welche eine sehr rraktion-sfähi, 



Hydnjxvlgruppe besitzen. Sie siml als die 
Paeudobasen der tntensv ^ben, kräftig flnoree- 
zierenden XmtlayUvnkalie nnbafMeen. 

H OH 

Y 



i I 




o>OigrbeosKldehyd 





\/Y\/ 

I 

X 

Xanthyliumsalze. 

Wichtige Derivate des Xanthydrols sind die 
Farbstoff^ruppen derFlnoreieeine, Pyronine. 
Rliodamine. 

ß) Penthiophcngruppe. Das Hot«roatom 
ist SrhwefeL 



0 

Xanthydrol 



Digitized by Google 



Ueteio^kliacbA Yeriwiidongan 



321 



Iii V memdifftaiis, ia» dgraükhe Pen- 

tliioplien: 

H H 

(' - ( • 

H H 



.(CHt)-CH/a 



0-Aniinophenylbiitylchlorid 



i<t n<x h nicht bekannt. Dagegen ist ein ^Methyl- 
Mdthinphpn aus a-Methylglutan&ure daich 
Einvirkimg von Phosphortrisiilfid als gelllM Ool ' 



Andere siebeogliedehge Ringe üdgm vm im 
Imidodibeatyl: 



vom Mcuepunkt lo-l" ernaitcn wonien. 

£>n hydriertes Benzodcrivat des Penthiopheos 
kt dsi Mnudin^i tjmthetisierte Thiocbnuuui: 




nibeazoderivAte dcf Peathiopkentiind 
ät TbioxantliOB«: i 

0 





Karbonyl'O, o'-diaminodiphenyl: 



4iitaillitr Mu PhenTlthionücylilaiWL mit kmi< 
MtriRln' Sehwefelanre. 

2d)Sipb«Mi- iimi IUP h rtrl i<Mlpri^e Hetero« 
rin»?. Auf ihre schwierigere Bihlun^ wurde 
bmits hioeeniesen. Doch sind neuerdings eine 
Antahl wieotigeir Vertreter siebengliedenger 
Riaee synihetiiiect vorden, M> OM Hex«- 



H 

-N> 



■ethylenimin 
(kiaolia. 



ud dM Homotetifthydro» 

CH, 



Y 




Efi CH, 

nji Im» 

H 



HoaettqrlMumiii HomotetnülyibQeliinoliB. 



Enteres bildet sich nur in sphr geringer 
Mfo» bei der inneren Kondensation von b-Chlor- 
haylamin, letzteres relativ gut aus o-{d-('hl(>r- 
iNUyij-Anilin, das seinerseits aus o-Amino- . 
|lMi|ll»tterAureester dnnh die atchetehead 
' Beaktionsfolge zu gewinnen igt: ! 



sowie im o-XyIylennierkapt»l des Acetons: 



\/Vit/ 



Achteliederige Kinge kann man annehmett 
ifti ^ 



;im Disftlieylid: 




0 

n 

c-o 




XTT, 

0- Amidop h e ii y 1 b u 1 1 e rsä u rees ter 
/\^(CH,),-CH,()H 



\/N)-c/\/ 



ud im DipIwnyidiphMielihioaJia: 





•■Aaiinopheuylbutyl 



V >-N = C-C,H. 



BeadT. 



21 



Digitized by Google 



322 



Htiteroijklische Vef)»]idimgen---HIa8iweiz 



noch mehr Gliedern 
sindenäicli schließlich beispidsweiseim Scbacia- 
Binrehydrazid: 



RingsN'stemc 
"cni 



(CHJ 



10/ 



und im o-Xrlylenpentamethylendiamia: 

)CH. 
H,-NH-CH,-CH/ 

Literatur* Wrärkitid, Jh t, rui .jktilche Verlnn- 
dungan. — BtHiliLt Chemie der fut>/j/liederigen 
heterotj/Uitekm Sj/Mtme, — Ifermelbef (Memte 

dtr *reh»f)lUdcrigen helcrotyklUchm Systeme. — 
Richter, OnjanUcht Vhauie. II. Aufl^, Bd. 2. 

IT. mihUg. 



Die von ihm gelieferte Tle>oliri'i!)un-r » iiu' Iiivr 
Zustände ist meistcrhait, bis vielfjuh lieute uocii 
nicht übertroffen. Auch das Experiment kannte 
und übte er bereits. Wichtig ist, daS die Gruad- 
la^e seiner medizinischen Anschauungen eine 
zeitgemäße Biologie (die iilte EmiM cinkli i-rhc 
humorale ElementarquaUtätenlelire i bildet. Kiitl- 
lieh sind auch seine ethischen (irmidsätze « Ver- 
halten des Antes in Beinern Beruf usw.) be- 
achtenswert. Von den ahlreicben AnK^aben dM 
Corpus Tlipptirraticum seien die ■.'rieilii-di- 
französische von E. L i 1 1 r ^ , die dtut>ciir voo 
Fuchs und die wert vdlle Anthdlogie (^riechiicb' 
deutsch) von Theodor Beek-Basel ^ 
nannt. 



Hiiu 

Gustav Adolf. 



HetwoBor^Usans. 

Soviel wie PolymorpliiBmttS. 
Artikel „KiistAllehemie**. 



Hezapoden. 

lusckten, der durch Verteilui^ des 
Kdrpen in Kopf, Brust und ICnterleib, 
sowie durch den Besitz von 3 Beinpaaren 
und zumeist von Flügeln ausgezeichnete 
Zweig der Gliedertien. Vgl. dSe Artikel 
„Arthropod»«« und ,Jnselcta*^ 



Geboren am 21. Au^st 1816 in Logelbech 

bei Kolraar, gestorben am 14. Januar 18&) in 
Kuioiur. Ohne einen huherüii Hiidunpgang 
durchgemacht zu haben, widmet«' Ii Ii ii sieh als 
j Farbentechniker einer Kattuniabrik io Lo^ • 
Vgl. den Ibach wlawusebaftlicben Unterraehnngen auf 
"dem Obiet der Wärmetheorie. 1850 bestimmte 
I er (las Wärmeäquivalent aus den Prozessen 
der Dampfmaschine, 1858 nuiß er dasselbe durch 
StnB. Kr gab iSü'i die expenmentelle Bestati- 
LHiii^ des paradoxen Verhallens dei eutittttten 
Wasserdrinipfes und beoharhtcte 186< die tner- 
mische Ausdehnung von Flüssigkeiten oberhalb 
ihm normalMt Siwupnnktes. 



, Literatur. Slabyt JoknEHe$Mn und Adoffttit*, 

PrvmcÜuiU« Jgyi. 



Hippokrates. 

4ä0 bi« 3S0? v. Chr., der Vater der wissenschaft- 
lichen Median nun Unterschied von n:ehie;en 

L'leichnamigen BerufsKennssi ti ;ils ,.der Groüe" 
^zeichnet, stammte aui Kos, ileiu tzi^eu Stanco, 
wo er in einer Asklepiatlenschule seine fach- 
mäSigo Ausbildalle erhielt, machte längere 
Reisen, wobei er ab ^Pii^nodeut*' praktizierte, 
iiml einlf ti' sein 1,' ljen in Larissa, l nter seinem 
Naiju n gi'iii eine in Alexandrien etwa ein Jahr- 
hund >rt später, enzyklopädi.sch geordnete und 
redigierte J^ammliing von Schriften, die sich auf 
alte (lebicte der Gesamtmedixin besiehen nnd 
ül)t r (leren Echtheit die ^feinmigen ne>rli heiifi 
Weil auseinander pehen. Suviel ist sielai, Uali 
Hippokrates ein vorzü^jrlicher Beobachter, 
namt ntUch in allen der sinnlichen Wahrnehmung 
zugänj^ liehen Gebieten yie ». B. der Chirurgie, 
iiii'I rill vcrsf iinilii'iT, rat innt'Ilt r. nürtiterTi>'r, all>-n 
fcehweren EmgriUen abg.'nei;:ter ileiiivunste wa.. 



Historische Geologie. 
Vgl den Artikel „Stratigraphie**. 



Hlasiwetz 

Heinrich. 

' Er wurde am 7. April 1825 zu Rdchenber^ in 

Böhmen als Sohn des Aitotliekers Philipp 
Hlasiwetz geboren, trat früh ui dessen Apo- 
theke, um nach seiner Lehrzeit im Pharnuzeuti- 

j sehen Institut der Universität Jena «eittaa- 
arbeiten nnd sieh den Naturwissensehaftsa so 
widmen. N:h h Vollendung seinem Studiums in 
\\ im und Pra^, und nachdem er in luiiabruik 
als l'rofessor der Chemie 1851 bis 18G7 eewirlct 

; hatte, siedelte er nach Wien an die Techaiiclie 
Hoebscbule iber, wo er bis tu sdnen Tode am 
7. Oktober 1875 mit proßem Erfolge tiitii: ^ir. 
Fast alle Experimentaluatersuchungen von 



Digitized by Google 



—Vau fHoff 



323 



HUsi«'!' 1 7. p hiirt-n ilcni (iehirte der organischen 
Chemie ao, die er / um Teii in gemeinsamer Arbeit 
mit treflHNMB Sc Ii ü 1 trn , wie Bftxtli, Grabowski, 
Habermann, Weselsky o. a., durch höchst 
«ertvoUe Beiträ^ zur Kenntnis venchiedenster 
^^^fl^■. hcsoiidcrs dfs Pflanzenreichea, i. B. Gly- 
koside, Harzt! u. a., bereichert hat. Dieae Ar- 
ktttpn sind in Liebij^ Annalen, im Journal f. 

eL CheiDie mtd la du Winer Akadmni»- 
hten varBflbiitficfat 

Ueber sein Leben und Wirken, das sich auch 
in ausgezeichneter Weise aui diis Gebiet der 
Musik erstreckt hat, gibt der von seinrm Schüler 
B»t(h «tdutebane Nakralog AnlnehluA (ikr. 



Uoeven 

Jan van der. 

Geboren am 9. Februar 1801 in Rotterdam, ge- 
stwben am 16. Mirz 1868 in Leiden, studierte 
daselbst Natiirwi.sHenschaft und Medizin, dann in 
Zooloöe und ließ sich mc\\ seiner Promo- 
tion in sdntrVfttmtiidt aispraktischer Arz t nieder. 
VM ward« v zun aa£erordentUchen, lb35 zum 
ordtntiichen Professor der Zoologie in I^eiden 
'rna'iii. Sein llauptwerk ist das ,,Handboek 
der Dieikuüde- i Leiden 1827 bis 1833, 3 Bde., 
1 AdL das. 184^ bis 18öö, deutsch, v. Schlegel, 
La|ii«lS&0bisl866 2Bde.). £r vmucht darin 
ntor Beachtmis der Symiiwttk die ganze 
7 "iil '^ne physiolotrisch ;uifzuf;i5si n. Er veroand 
uüli Carus, „bei eiutr auiicrst reichen Eriah- 
nmg and ausgebreiteter Gelehrsamkeit kritisches 
Urteil mit natnrliMtonseliein Blick in seltener 
Wnse." Sem« Sdnifton sind: Tifdselirift Toor 
natiaurlijke Geschiedonis en Physiologie fRevne 
d'Histoire naturelle et de Physiologie); Leyde 1834 
bis 1S45, 12 vol.: publiziert zusammen mit de 
Vricse. Recherches sur l'Histoire natarelle et 
dsfAntomie des Limaces; Leyde 1838. Rede- 
VDfrinffcn fn Verbände! infri'n, Ainstcnlam 1846. 
DfQtsrk ßeriin 1848. lüjdra^'i-n tot de natu- 
urlijke Gcschiedenis van den Negerstam. Leyde 
lb4k Philosophia zoologica. Leyde 1864. 
Votete kleinere Schriften sind: Acta de l'Aca- 
^hcät L^puld-Cbarees in den M^moires del'Aca- 
te» des Sciences de Strasbourg und in dem 
Transactions of the Zoolog. Society of London. 
In den Verhandlun|en der ^niederländischen 
.Vkademie befindet sich von ihm die Beschrei- 
^ dM bisher anbekanntm Mfcnncheng von 
AZitUi» pompilitts. 

Literatur. Cama, GrtchUhu d*r ZonXogit. 
äituluH 187 S. — Abueetfe Biograpkb ginmie, 
BL 22, 24. 

W, Hwmts, 



Stiidiiwn der Rechte und der Naturwissenschillao. 
2imh Abschiuü seiner Studien wurde er in Gotha 
Beamter der Geheiiuon Kanzlei, Legations- 
aekretär und 1817 RegierungsbevoUnottcbtigter 
fOr die Universitftt Jena. 1826 Qbertrug man ihm 
die Stelle eine« Kurators der Steni warte auf dem 
Seeberg; 1828 wurde er Direktor des über* 
konsistoriums in Gotha und 1832 Diniktor dar 
wissaMchnftiichen and KnnstsftmnliuigML fir 
starb am 24. Mai 1887 in Gotha, 

Seine litcmrisrhe Tatifikeit begann 1801 
mit der Herausgabe eiueä Magazins lür die ge- 
samte Mineralogie und Geologie, von dem aber 
noi 4 Bände erseiiienen. ^eben satUreieban 
wissenichaftUehen Ablwndlnngen auf damGetnete 
der Mineralogie, Geographie und Meteorologie 
sciirieh er gemeinschaftlu h mit Jakobs: der 
Thürüi;?er Wald ((iotha l,si)7 bi.s 1812). Weiter 
veröffentlichte er: Geognostische Bemerkungen 
Ober Karlsbad (Gotha 1810), Gemälde der phy- 
sisclieii "Bescliaifenhoit, besonders der Ocbirgs- 
formationcn von Thüringen (Erfurt IKlli). 
Der .,(jothai.scl>e Hofkalender" wurde 
bis I8IÜ von ihm herausgegeben. Seine größte 
Bedeutung auf godo^sehem Gebiete liegt darin, 
dafi er einer der ersten war, der entgegen der 
Katastrophentheorie Cuviers die Ansicht aus- 
.sprach, daß sich die meisten geologischen Er- 
scheinungen »US den heute um uns Mtnttftndendea 
Vorgftngen erkilna laasen, wenn man genügend 
lance Zieitri^ame voraossetit. Diese Anscfaaunng 
f inaet sich klargelegt in seinem Werke: Geschichte 
der durch die reberlieferung nachgewiesenen 
natürlichen Veränderungen der Erdoberfläche 
(3 Bde., 1822, 1820 und 1834), das ihn zu den 
hervonacendaten Qeologen nnd Geograplian 
seiner Zeit ttallt. 

Literatur. Otto JtmUik, JPart Emtt Adotf von 

' Jloß', dtr Uahnlirerker iriii'h nx t- (7t :,!'.(ji,-. L, 'ptig 
11*06. — AUgtmein« Dcut4che lSioifr,i/,hit, ßd, ta, 
S. »64' 

O, Jfaraefcnll. 



Rofr 

Karl Ernst Adolf von. 
Er wurde am 1. November 1771 in Gotli i ge- 
widmete sich In Jena und Guttuigeu dem 



Vao tUoff 

Jacobut Henrlcus. 

' Geboren am SO. August 18^ in Rotterdam als 
. Sohn eines trefflichen Arztes, d«r üun eine ai»> 
I gezeichnete Erziehung zuteil werden UeB, g»- 
: sterbe n zu Herlin am 1. März 1 Oll hat van 
it'iloff durch seine bahnbrechenden Arbeiten im 
Bereiche der allgemeinen Chemie Wirttongm 
anseelöst, wie kaum ein and«rar ZeiteenoM; 
Nachdem er in seinem Heimatlande die Studien 
in Delft an der Technischen Hochschule be- 
I eonnen und ia Leiden un der Universität fort- 
^esi'tzt hatte, vollendete er sie in Bonn und 
i Paris, wollin ihn Keltoli und Wnrtz zogen. 
Xaeh Meineren organisehnshemiBchen Arbeiten 
, vernffenflii'hfe er von Utrecht aus eine Schrift 
„i*t thiuue dutiä l'esjjac« (1874)", in der er die 
Lehre vom asymmetrischen Kohlcnstoffatom ent- 
wickelte; fast gleichzeitig war Le Bei in Paris 
auf Ibniiclie Gedanken gekommen. Die zu 
scliöner Entfaltung gelangte Stereochemie ist 
die Frucht der van t'H offseben Studien, 

21* 



ß2i 



\m t 'iiuf(-r-v. l^lufuuum 



Am teioer Assisteiit<>ns(ellunf ia Utnebt I trfolgreiclie Tätigkeit bis zu seinem Tode rat* 

artndt er nach Amsterdaiu berufen, wo er die wickelte. Eine ausführiirhe Würdigung seines 

■Dhsffetisfrcudifirste, an wissetiKrhaftlirhcn Taten Leben« und Wirkens in liebevoller biographischer 

reichste Zeit vcrlMjn'Iuc ilMT Iiis l"^!^4l. >i'it Schililci iiufr ist in tifiii Soiidcrtirfr drr »erichte 

Ji^de 1Ö95 ist er als Akudeuitkn lu iierliu zu- der ('kciiiisrhrii Ge^m!»<.'hatt, das am 81. (je* 

clmch all Hmior&rprofesaor an der Universität burt^itage iluimanns hcraiMf^eben wurde, 

Sii 2n seinem Tode anennfidlicht mit hiufifMr eatliilttti: W. v. UoimKan. ein Lebnu- 

Srschöpfung i«ein«r KrRfte, titig gew ee e n. bfld von J. Volhard und E. Fischer.'* 

In Anisti'nl.uii iTS' liirnen 1879 seine ,,.\n- Außcnlora sei auf dl»' ilun l'i « iilnu ti' whiine 

sicliii ii liliii dits urgaiiL-itiie Chemie", ein philo- Üedächtniarede F. Ti e m a n u s ^Ber. 25, 3377) 

topliisi h angelegtes, ideenreiches Werk, das aber "^^ ' 
nkht dio üedeatiuig erluigto. vi >e »eine 10b4 
TflrSffttntliditMi „^tudei de dynamiqu« efaimi 



que", in denen nn'hrrre höchst wichtige Arbeiten 
tLUs der Verwaiidt-i li:ift«lehre enthalten sind. 
In den folgenden Jiilui n erschienen drei bahn- 
brechende Abhandluugeji in den Schriften der 
Schwedischen Akademfe, die letzte auch im ersten 
Band der Zi-itsclirift für physikalischi' Clu'nüt*. 
In diesen Arbeilea aiud di« liiurui/iii;»' ti«'r l.i'lirc 
von der Reaktionsgeschwindi^ikiit. dfin ( lie- 
mischcn rüeichgewicht, der L>i^o2iatiun, der 
Umwiuidlunj^^tcmpentVU', der elektromotorischen 
r \ oltaelemente enthalten. Dazu kam 



hiagmimm. 

Ah Schüler und .\ssi^l^■Ilt Lii^higs hlt 
V. Hof mann stets auf die experimenteiTe äeite 
chemischen Forschung den gröUten Nachdruck der 
relegt und steh hierin leine letzten Tage die 
Freude an IdiboretoriuironrlH>it«n bewahrt. Nach- 
di'in or nur ein S<'ini'st<T als Privatd'iz»'nt in Komi 
tiiti^' gewesen war, erging au ihn der Kui nach 
London an das kurz zuvor gegründete College 
'A Chemistry, dem er aclioii im Herbst 1&46 
Folge leiitete. Br bnehte in den 20 Jahieii 
sriiu s Wiikrtis da>s(lbe zu schönster Blüte. Die 
gruü« Zalil äfiui5r ausgezeichneten Schnicr aia 
der Londoner wie der Berliner Zeit ist der si ht- 



Kraft der 

die Ausgestaltung der Lehr« von den verdünnten h;;;^i5;wiä ftti^ seine glAuende Lebibegabunc. 
L-«ungH,, wobei Arrhenu.s Anrc.M.n^.n ..nur- , ™ B^fiMriShMto fiS^^ 
iuwnbar and, namlich die hrkenHt,u« der He- ,var" karzeZettiÄlSü^^ 
ttohuDfen des ounotiiwben Druckes zur mole- «A»i.M«wiw,uiiiw«i«i.icw« wumo« 

kolaren Zammmensetznng, als eine Leistung vonj a^'u^g^^u. 

grABt«r Bedeutung und Tragweite. ' Ah atlsgezeichneter SchriftstcUer bat er sieb 

Das Jahr IK'^T hnn^i vaii 't Hoff eine . durch seine „Einleitung in die raodcrnf rfifinit" 
glänzende Berufung nach Leipzig, gleichzeiritr und besonders durch vorzügliche Nekrologe auf 
die Gründung der iioitselndft lür phvsikali» lif \ erstorbene Faebgenossen bekannt gemacht 
Cbemi«. Um den Meister sainmcbi aicn txeiflicb« i Es seien die mnsteirgaltigBn Erinnerungs- 
Schflier ans HoUuid nnd aller Herren Linder, lacbiiften genannt, die dem Andenken Lieb ig s. 

In Berlin begann er alsbald ein lu urs Problem , Wühlers, Wurtt\ Daraai*, Sallas gewidnet 
zu bearbeiten, die Frage dfi buüturler Salz- sind. 

ablagerungen von physikalischM-hemischen Ge- , gefa. Exp«rinientalnnt«ni«cbnngen zeigen ihn 
«chtspunkten ans.^ood ^«W, e™i«w>cb«i als vi.NHrie.n, jrcdnnkcnrrirhpn Forscher. Die 
Forschungen die Mtm den Berimer A^ Arbeiten galten dem Aail.u, dtr aus Stein- 

hm< b(..M veröffentlit'ht sind haben 1^^^ kohlenteer gewonnenen I^ase; seiner Vorln be 

LeUa^ade beschäftigt. Zulrt/. hoffte er norh ,„aaiacbe Verbindungen de» Stictetoffca ist 
eine phyaologische Aufp:al.. . di. Hddwn- nr- «r sein^ben lang trenlaiieben. Kein anderer 
KUUä»lier Stoffe aus unorgamschen in der grünen ^j^,,^. d inialJ noch jungfräuliche Gebiet so 
Pflanxe in Aneriff nehmni xn können, jedoch , Bereich, . t u ie er. In ähnlicirer Weise beeriindet« 
setzte der Tod seinem an ^y'^^' ^schaftlichen i „„j befruchtete er andere Zweige der oi-a.usrh. n 



Taten überreichen Leben ein /.itl. Die schöne 
l!i<»'i;raphie Ernst Cohens (Lrip/it: i;tl2i ;.'il)t 
über »ein Leben, seine i'eiüouiichkeic und sein 
reiches Wirken in erschöpfender Weise Auf- 
K'hluS. Ein vollständiges \ erseiohnis s&mtticher 
ScJiriften und Abhandlungen vsn *t Hoffs ist 
darin enthalten. Sodann sei auf Ostwalds 
feist- und lebensvoUra Nekrol(^, Ber. 44, 221!)fL, 
fiingevieBen. 



Hofmann 
August Wilbdm rwL 

Dieser hervorragf>ndo Forscher, ausgrzfirhnete 



Chemie. Die entsprechenden phosphorbaltigen 
Substaniem, ferner Cyau- und Isocyan-Veftiin- 

; düngen, RO\iie neue Schwefelverbindun^on, z. B. 
Senföle u. a., hat er entdeckt und so klar durch- 
forscht, daß spätere Arbeiten, mit denen si-int' 
zahlreichen Scnülcr sich beschäftigten, nur Er- 
gänzungen der von dem Meister eroberten Gebiets 
I auazuführen liatten. Die jPoAe Zahl in Liabigt 
Annalen, iffmter me»t n den Berfebten der 
I)eutachen i hcnusi licn Gesellschaft veröffent- 
lichter Unt«^räuchiuigt-n ist Legion. Aus der 
I oben genannten Erinnerungsschnft sind sie zu er- 
iseben. Dnzch Ualmanns Forschangen. wckbe 
' Stoffe ans dem Teer betrafen, ist mittelbar wie 
nnnntfill)ar dii' TtTTfiirbenindusf ric franz außer- 
r)rdeiitlKli gt'i.trdiui worden, so daii man sich 
deren Entwickelung ohne seine Arbeit«n nicht 
vorstdien kann. In die ersten Jahre dieser in- 



Lehrer, Meuterndes Wortes, des geschriebenen i ^IJ»*™ wichtigen Unt«nnehlingeo 

wie des gesprochenen, ist am 8. April 1818 in Rosanilmfarbstoffe. 
Uieflen geboren, wo sein Vater ab ^vüuial-l Endlieh ist eines von ihm zustande gebrachten 
banmeiiwr wirne, in Beifis am 6. Hai 1692 ge- 1 Werkes lu gedenken, das xnr Hebung der ebe- 

storben. t.vo nr als Nrtchfolger Mitsrhcrlir n < inisvhrn Wis^t risi liaft sehr stark beigetragen 
vom Jahre Ibbö ab eine ganz außerordentlich hat; der Gründung der Deutschen Chemischen 



Digitized by Google 



r 



Hofouum-^ Hooiker 



825 



UeseUsrhdt in Berlin 1807. 25 Jahre iang hat er 
iJi ihr anermfidiicher Führer im Mittelpunkt 



E. V. Meyer, 



Hofinetster 

Wilhelm FrMfkli BoMdlkt 

fipbfiren am IS, Miii 1824 zu Leipzig. Er empfine 
sfine Vorbildung auf der Keulscliule daselbst 
imd wurde darauf, einer Familientradition 
fmLÜ, Kaufmann. Neben seinem Beruf widmete 
m Bch botanischen Studien, deren hervor- 
Ofmde Ergebnisse ihm, der d.-imnls Musik.-ilien- 
ludkr war, 1863 einen Ruf an die Universität 
Heidflhero; verscha Hr« ii. Von dort siedelte er 
l.^TJals Nachfolger II. v. .Mohls nai h Tübingen 
äUr, H O er bis zu seinem Tode wirkte. Er starb 
am 11 Januar 1877 zu Lindenau bei Leipzig. — 
Hofmeister hat wie kein anderer durch seine 
tutwiikelungs^'cM lii( htlichen rntersni hiingen 
Bihnbrechendi's g Ii istet. Er besc hrieb als erster 
die Oiganisatioa dt r Samenanlage, wies auf den 
EBkjuMk und das in ihm enthaltene „Keim- 
llbthra'* hin nnd rerfolgte Schritt für Schritt 
(fie Entstehung des Embryos ans der bffrni hteten 
Eiiellf. Mit Hille derselben, auf ilic einzelnen 
Wien zurückgreifenden Meth'i l. , erfolgte er 
die Entwickelungpginhiehte der Mooae und 
GefiSkr>'ptogsm«n nnd deckte ^bien Gene- 
ntionswerhsel auf; sodann verglich er die 
Embryologie der höheren Kryptogamen mit 
der der Coniferen und Angiospermen, bei 
deau er Sporen desselben GeneratioAswechaels 
wii bei jenen anifand nnd deren Stenb- 
mtd Fruchtblätter er auf die Sporophylle der 
OfiSkrx-ptogamen znrinkführte. So waren 
zuai ersten .Male die entu ii kelungsgeschichtlichen 
Zusanuneniiänge der groüen Puanxengruppen 
Uarplegt und ein Verständnis ihrer ^netiscnen 
«mmnatschaft ermöglicht. — ^ im seinen 
Alknten seien hier nur er«'ähnt: „Dif Kiit-tt liung 
faEnihryos der Phaneropnien" (Leipzig: l^VJ), 
.Tfffleirhende Untersuchungen der Keimung, 
Entfaltune und Fruchtbildung höherer Krypto- 
VUMu" (ebendorfe 1861, mit 33 Tafeln) und 
■uMehe Eintelaifwiten in den Jahrbüchern 
für Ti-s«ns< haftlichc T?nt:iiiik und den Abhand- 
lui.-m (kr sachsischi'n Gesellschaft der Wissen- 
' li'ltt n. In dem in Verbindung mit A. de liarv 
nnd J. Sachs herancgttebenen MUnndbuch 
dn phynoloeiflelMn Botemt beatheftete er „Die 
ukn Ton der Pflanzenzelle" (18G7) und eine 
»Anfemeine Morphologie der Gewächjw" (1860). 
Erhat auch eine ItoÜM phyiiolegiwlMr Arbeiten 
\erlaflt. 

W. RuhUmd. 



Innere noch weiter «2;eflosspn ist, nachdem 
die Rinde erstarrt war, oder durch Auf- 
stauung von S( liii ii bei der Faltung ent- 
standen. Meist .-iiud sie sekundär durch 
Auswa.schung von mehr oder minder lös- 
lichen Gesteinen ((Hps, Kalk) durch hindurch- 
sickerndes Wasser entstanden. Sie sind 
nicht selten mit Tropfsteinen (Sinlaktiteii, 
Stalagndten) ausgekleidet unddiditn oft 
Tieren zum Unterschlupf. .\uch der vor- 
geschichtliche Mensch hat häufig Höhlen 
als Wohnstätten benutzt. Darum sind die 
Höhlenbüden oft reich an Kiiochenrc'ten, 
Feuersteinsplittern usw. Berühmt sind 
die Höhlen im Kalkstein des Karst^'ebirges 
mit ihren unterirdischen Waeaerläufen und 
Seen. 



Achnliclikt'it in ticr Kristallform bei 
ohemisch unähnlichen üörjperu. den 
Artikel „Kristallohemie . 



Hooke 

Robert. 



Höhlen. 

ii.u* Wühlen bezeichnet man größere 
'' ^iraiime un festen G«8teiB. Seltener sind 



Geboren am 18. Juli 16:35 in Freshwater aal der 
Insd Wigfat als Sohn eines Pfarrers, gestorben 
am 3. März 1703 in London. Er studierte in 
Oxford, wurde Assistent von Boyle, 1662 Ex- 
perimentator an der neugegründeten Royal 
Society, später .Mitglied und l67b Sekret^ir der- 
selben, gleichzeitig Professor der Geometrie am 
Greeham College in Loadon. Du nach ihm be- 
nannte Gesetz aber die dsstiselie Dehnung 
fand er lOW, pnblizicrte es aber erst lOTG. 
Gemeinsam mit 11 uygeus legte er den Eis- und 
Siedepunkt als Fixpunkte für das Thermometer 
fest 1665 nntemum er die erste UntersnchnnK 
der Farben dflnner Bttttehen nnd gab 1671 die 
erste Idee einer Wellen theorie der Gravitation, 
lt;78 eine Klastizitätstheorie. Eine .\nzahl 
physikalischer Apparate verdanken ihm ihre 
Entstehung, so em znsammenlecbares Mikro- 
skop-Okular, ein selbstregistiiemimr Regenmes- 
ser, die Knisteflmaseldne und die Zahnrad* 
Sirene. 



Hooker 
Sil Joseph Dalton. 

Geboren am 90. Jmti 1817 in Haleswortli 

(Suffolk) als Sohn von Willinsn llooker. 
Er studierte in Glasgow und promoviert« 16S^ 



j"UHr tt lATaetromen, bei ooimi das | mm Dokter der Meradn. Darauf sehloft er sieli 



L 



Digitized by Google 



826- 



als Ant und Botaniker der antarktischen £jme- 
dition der Schiffe Erebiu tmd Terror anter 

James Ross an und lernte so in den Jahren 
1Ö4U bis 1Ö43 die Vegetation von Neu-Sceland, 
Australien, Kerguelen, Feuerland und den 
Falklandt-Inaeln kennen. Mach seiner Rückkehr 
trat er 1846 ab Botaniker in den üienit der 
englischen Geolog:ical Siin-ey, verließ jedoch 
schon 1847 im Auftrag der Regierung Kngland, 
um das nördliche Indien 3 Jahre lang botanisch 
sa dorchforechen. 18&6 wurde er Assistent» 
Direktor hei semem Vater und, nach dessen Tode, 
1865 Dirpktnr von Kew. dessen wissensrhaftliche 
und ükononiisrhe Sumniiungen und Einrichtungen 
unter ihm eine großartige Weiterentwickelung 
erfuhren. 1886 gab er seine Stellung auf und zog 
sieh auf sehten Landsits naeh Snnningdale xurflek, 
wo er am 10. Dezember 1911 starb. — Hooker 
hat als erster die Entwickelungsgeschichte 
einzelner Florengebiete darzustellen versucht, 
wozu ihn besonders die Bearbeitung der Sanun- 
lungen Ch. Darwins von den Ganpagorinseln 
anregte. Dasselbe Bestreben tritt z. 13. in seinem 
• Werk über die Fluni Tasmaniens, die arktische 
Flora usw. zut-a^e. wobei vi ir allem die geologischen 
Verhältnisse, die Verbrcitungsmüglicnkeiten der 
Pflanze, ihr Verhältnis zu den bestinbettden 
Insekten usw. berücksichtigt wurden. Von seinen 
größeren Werken seien nur erwähnt: die Flora 
antarctica (1844 bis 1847), die Floren von Ncu- 
• Seeland (1853 bis 1855), Tasmanien (1860 und 
18Ü3). die Niger-Flora (1849), und vor allem 
sein Hauptwerk, die „Flora of British India" 
(7,Bde., 1872 bis 1897). und die ..(ienera plan- 
taruin" l lHbö bis 18!i;5. init Ben t li;i tu |. l'.r gab 
femer das „Botanical Magazine" und die „Icuues 
phwlamm** haans. 

Utormtiir« BngUr in Her. d. DntUOi. Bot, O«- 
»tUteh., 30« S. (8T) Ws (9i). 

W. Kuhland. 



(1837 bis 1854, 10 Bde.), die „Species Filicum" 
(1846 bis 1864, 5 Bde.^ und zahlreiche andere 
Arbeiten über Farne. Moose. Orchideen, Samm- 
lungen von anderen Reisenden usw. Er redi- 

Sera anch seit 1834 das weltbekannt« „Botanical 
aeasine" und andere Zeitschriften. Er stari> 
in Kew am 12. August 186& 

Ltlnstlir« JbttphH^ok&rinÄimaUefBotmig, 
Bd. S6, 190». 

W. Uuhlattd. 



Hooker 

Sir William Jackson. 

Geboren am 6. Juli 1786 in Norwich. Er studierte 
Naturgeschichte, besonders Botanik und macht«' 
1809 seine erste botanische Heise nach Island, 
deren Sumniiungen mit dem öchifi auf der Heim- 
reise verbrannte. 1814 bereiste er Frankreich, 
die Schweiz und Norditalien. 1820 wurde er 
Professor der Botanik in Glasgow und 1841 
Direktor der Königlichen Gärten in K'rw, die 
unter seiner Leitung einen außerordentlichen 
Aufschwung nahmen. Auf seine Anregung gingen 
zatüreiche botanische Sammelreisenwn in übHer- 
seeischc I>änder und wurden koloniale botanische 
Gärtt ii L'i ^'iiiiKli't. Hierdurch und durch zahl- 
reiche eigene wissenschaftliche .Arbeiten liat er 
die flonstische und systematische Botanik 
mächtig gefördert. Von seinen Werken seien 
erwähnt seine Floren von Schottland (London 
1821), von >\ordanierika (London 1S.'5:> bis l.s-lO, 
2 Bde.), die „Exotic Flora" ( Kdinburf,' Lsj;5 
bis 1827, 3 Bde.). die „British Fl(»ra Crypto- 

ßmica" (1833), die „Genera from the British 
ora'*(l^) usw., femer die „Icones plantarum" 



Hoppe-Soyler 

Emst Fdix Immainiel. 

1825 bis 1895 seit 1872 Ordinarius der phy- 
siolneischen Chemie an tler l'niversitai 
StraUbiufT i. E. Er stammte aus Frei- 
burg i. B., studierte an mehreren Universi- 
täten, zuletzt in Berlin, wo er 1850 promovierte, 
priiktizierte hier auch einige Jahre, übernahm 
1854 die Stelhinj; als Patlwlopjscher Prcsektnr 
in (ireifswald, habilitierte siih (i;u<('lbst, wurde 
1866 Assistent am Pathologischen Institut von 
V i r c h o w f Qr die Chemische Abteilung, seit 
1860 als Extraordinarius und ping 1861 ab 
Ordinarius der angewatidten Cbeniie nach Tu- 
bingen. Er gehört zu den Be^TÜndeni der neueren 
physiologisclien Chemie, um die or sich als Lehrer 
und Forscher, sowie als Haupt einer bosonderan 
Schule verdient gemacht hat. Zu den haupt- 
sächlichsten seiner zalilieiclien ArlM'iteii gehören 
die über die Kigenscliaften der Blutfarbstoffe, 
Eiwoifistoffe, Gärungen, Aktivierung des Sauer- 
stoffs, Bestandteile des Protophsmas, femer 
im einzelnen namentlich zur Chemie der Zelle imd 
Eiweißkörpr fVitellin; Jchthin; Globuün; 
bumin). U. a. Iiat er ilii' l!( deutun;^' des Hämo- 
globins fttr die innere Atmung, den Zusanunen- 
han§ der ^tfarbstoffe mit dem liPcithin nach' 
gewiesen, ferner das Xuclein Inden Bl'i'k rperchen 
sowie das Häniochromogen. Von iluu lulm ri her 
Methoden zur Analyse des Hanioi,'lobiii< , zur 
Untersuchung seiner Spaltungsprodukte und 
Darlegung der Beziehungen zwischen roten Blut- 
körprchen und (}alli'nf;u-bstoffen. Wichtig' sind 
ferner seine Studien iÜH'r die Bedeutnai; des 
Cholesterins und der Fette in den Zellen. Kr i>' 
V^erfasser eines großen, öfter aufgelegten Hand- 
buchs der physiologisch-pathologisch-chemischen 
.\nalysen und' Herausgeber der „Zeitsdirift für 
ph ys io log is che Chein ie 

Literatar. Biogr. Lux, ed. Afff. 



Horae. 

Der bergmäuuische Kompaß vsird in 
2 X 12 Stunden geteilt nnd zwar ron Noid 
über Ost in Süd und von Süd über West 
nach Nord. 1 Stunde bedeutet also 19. 
Die Noni-Sadliiiie ist hon 12. die Ost- 



Digitized by Google 



Hiorae — HumViold 



827 



Westlinie hora 6, die Nordost- Süd wesUinie 
hon 3 and die Sadost-Nordwestlinie hon 9. 
(Vri. den ArtUnl „Streichen der Sehieh- 



HornitoB. 

Schlackenkegel auf Lavaströmen. 
Artäd „Vnlkaiiismiis^. 



Vgl. 



ItnL 



Eine Art von SoholleiigebifgeiL VgL den 
Artikel „Gebirgsbau"'. 



Hiigglas 

Sir Wniiara. 

Gaboren am 7. Februar 1824 in Londoo, ee- 
itorben 1910. £r errichtete I8öß anf dem ToIm 
Hl in London ein Observatflvhnn. Haggins ist 

Aiitoritüt anf dem Gohii^t der Spektmlana- 
h». Kr unh'rnahiu l.sti-i L'nU'rsiichungen über 
i'\r ^i kTt ri (li'r l'>lernfnt<': 18(j8 beobarhtete er 
im frstcnmal eine Linienverschiebong daich 
Dopplereffekt im Spektrum des Sirmi nnd 
tindte das Dopplervhe Prinzip auf andere 
Himmehkörper an. £r lieferte den Nachweis, 



David Edwin. 



G»W:i am 16. Mai 1831 in London, gestorben 
tm 2.'. Januar 1900 daselbst Er nng 1838 
luch Virginia, wurde 1850 Professor der Musik 
lld bald darauf aurh der Natunjcissensrhaften 
in Bamdstown in Kentucky, is.j.! sii ilcke er 
Bach Bowlinggreen über, um sich ganz der Kon- 
»toiktion des TypendneKtelegraphen zu widmen, 
^ lüA sbreKhlossen war. Er ging darauf nach 
erfand 1878 das Mikrophon — das 

IST* fbeni'!'-; . ,11 r.crliner konstruiert worden 
- und mochte es praktisch nutzbar. 1Ö79 

^»Mini ec «• Indakttmiiwife. 



Humbold 

Friedrich Heinrich Alexander Freiherr von. 

Geboren am 14. September 1769 in Berlin, g;e- 
storben am 6. Mai 1859 daselbst. Studiert«! W.-S. 
1787/88 in Frankfurt a/O., darauf in Berlm und 
1789 in Göttingen, wo er u. a. die Vorträge von 
Blumenbach, Gmeiia, Lichtenberg hörte. 
Von hier unternahm er auch häufige Ausflüge 
in die weitere Umgebung, als deren Frucht die 
Schrift ,.üeb€r die Basalte am Rhein ", nebst 
Untersuchungen über Svenit und Basanit der 
Alten (BnuMchveig 1790) erschien. 1790 unter- 
nahm er BeiMn naeh Belgien, Holland, Fnudp^ 
reich und besuchte nach seiner Rückkehr die 
Handelsschule in Hamburg. 1791 bezog er die 
Bergakademie in Freiberg, wo er bei Werner 
hfiite und in engen Verkehr mit L. v. Buch 
tiat. Er gab mk aneh die „Flora snbtenanea 
Fribrn^-enKis et aphnrlKtni ex physirilnfri;i chemica 

Elantaniiii" i i>eriiii 17;)3. deutsch J^eipzig 1794) 
eraus. ITltL' wurdL- er Assessor im Bergdi'p.irte- 
ment und bald Uberbergmeister in den frän- 
kischen FQrstentfimem. Er vermehrte hier das .Ma- 
terial zu seinem 171*2 erschienenen Werkes „Ueher 
die {gereizte Muskel- und Nervenfaser, nebst 
Vcrniutuniren über den chemischen Prozeß 
des Lebens in der Tier- und Pflanzenwelt" (Berlin 
1797 bis 99 2 Bde.). 

Schon 1797 gab er seine Stelle auf, um sich 
ganz der Naturwissenschaft zu widmen: er ging 
anf 3 Monate u m Ii Jena, wo er mit Goethe und 
Schiller in Verkehr trat. Bedeutungsvoll wurde 
fOr ihn eine Reise nach Spanien, 1798/99, wohin 
er mit dem Paiiaer Botaniker Aimi Bonpland 
gine nnd wo er Ae Erianbnis snr Benbnng des 
noch unerforschten spanisrhen Amerikas erhielt. 
1799 schifit er sich mit Bonpland ein, besuchte 
Teneriffa und durchforschte dann V^enezuela und 
da« Orinokophiet. 1800 ging er nach CatM 
und 1801 nach Cartafena nnd dem Ftetean 



von Bn^rnt.i. Am 23. .Tuni 1W)2 bestiesj Hum- 
bold litfu Chiniborazo und er eichte, wenn auch 
nicht den (Üpfel, so doch die größte \ ni\ Menschen 
erreichte Höne von 5810 m. II um hold wandte 
sieh daraal naeh Mexiko, wo er ein Jahr weilte: 
ging dann nach Havana, Philadelphia und 
Washinfirton und schiffte sich 18()4 wieder nach 
Europa ein. F-r tring /.uii.iclist nach Paris, wo ihn 
besonders gasanalytische Untersuchungen mit 
Gay-Lnssac beschäftigte. 1805 kehrte er zeit- 
weilig nach Berlin zurück; nach mehreren Reisen 
imch Frankreioh, Italien usw., hielt er 1827 in 
der Universität und in der Sinirakadeniie .seine 
berühmten Vorlesungen über die physische 
Weltbeschreibun^. 

Nicht knge hielt es ihn in Berlin, schon 1S29 
unternahm er mit Ehrenberg und G. Rose eine 
reich ausgestaltete ru.ssi.sche Expedition nach 
dem Ural und Altai und dem Kaspischen Meer. 
Nach seiner Rflekkehr wurde er mit mehreren 
politischen Misiionen im Au.sland betraut Durch 
sein hohes Ansehen gelang es fltm in YerMndnnf 
mit Gaus eine Organisation von magnetischen 
Beobachtungsstationen zu schaffen, die die 
Vorläufer unserer heutigen meteorologischen 
Stationen darstellen. Sein st&nd^r Aufenthalt 
Mfeb von nmi an Beilin, wo er hnbesondere 
seinen Studien und dem Entwurf seinem: ..Kosmoe, 
j^ntwurf einer physischen Weltbeschrcibung** 
lebte. 



Digitized by Google 



328 



Humbold war ein Polyhistor im hrstrn 
Sinne; seine KenntJiisse erstreckten »ii h über 
alle Disziplinen der Natun^'is.sen.srhaft. Ab< r (lii scr 
stauneujiwerte Universalisma« wurde für ihn 
nur die Quelle xu weiteren hohen Leistoneen. 
din in seinem Kosmos gipfoln. Er \ prsucht hier 
die Krsfheinun^en der kurperlk litii Dinge im 
allfriMiuiiii ii Zusammenhang, die Natur als ein 
durrh innere Kxait bewegtes und belebtes Ganze 
aufzufassen. Der Konnos stellt gleiehsam eilte 
säkulare Zusammenbisunf der geaamten Katvr« 
wis.sen<chaften dar. 

Während seiurs fast 20 jährigen Aufenthaltes 
in Pari» schritt er zur JHearbeitung seines anieri- 
kanisrhen Beieewerkee, für das die tOchtigsten 
Kräfte (Oltmanns, KnuHi. Tuvier, I-.at- 
reille, Valenciennes, Ga y- I.ussar, Tht- 
liarcl. Vauquelin u. a.) zur Mitarhfii cri^woniifii 
wurden. Die Gesamtausgabe in 30 Bänden Vä) 
in Folio, 11 in Quarr, sind in 6 AbteHnngen ge- 
teilt und haben den Titel Voyage aux r^ons 
^uincviales du nouveau continent fait en 1799 
— 18i'4. 

Die einzelnen Abteilungen sind: 1. Iklatiun 
bistorique (unvollendet). Paris 1811 bis 1829, 
deatseh v. Hauff, Stuttgart 1859, 4 Hde. 
Recneil d'obsen-ations de Zoologie et d'anatomie 
conipanVi 18<J5bisl832, 2 Hde.). .3. Kssai pnlitiriii«' 
Sur la rovaume de la Nouvelle Kspagne. Paris 
ISM, \Uh'. Deutsch. Stuttgart 18(>9 bis 1814. 
5 Bde. 4. übservation8astrononu<nws,op Kations 
trieonomkriqups et mesure» Darotn^triques. 
reoigde», et raiculees par Jabbo nittiiaiins. Paris 
lbU8 bis 1810. 2 Bde. 5. Physique geiierals et 
ftelogie: essai sur la geographie <les plante«, 
aceamp.d'antableaii. ParislSO«. Deutsch. Stutt- 
gart 1807. 6. Plante« ftfulnoxiales, r^lig^s par 
A. BonplaiKi, Patis ISIlf) l)is J li.lc. neW 

anderen Ixitanischeii Spezialwerken. Diti asiati- 
sehe Reise Ix'handeln: Fragments de g^ologie 
et de cliniatologie aaiatraaes. Paris 1832. 2 Bde. 
Reise narh dem Ural, den Altai nnd dem kas- 
pisrhen Meer mit Ehronbi-rfr unrl Rnsr. I*frlin 
1837 bis lb42. 2 Bde. (k'samiiii'lti' W'crkr von 
Humbold. Stuttgart 1889. 12 Bd. 

Die Zoologie verdankt Uumboid zwar keinen 
bedeutenden Zuwachs an nenen Formen, doch 
sind seiner SchildtTun^en des Tierlebens mnstcr- 
baft. Besonders i^i wann durch ihn die wissen- 
schaftliche Behandlung der Tiergefieraphie, da- 
durch, daß er das Vorkommen der Arten in Be- 
siebung sv den gesamten Natunrerbältnissen 
brachte. 

Utentor« Brulm$f au rander > r ,i Tfum- 
bold, rin« triMiitniehafthrhe Hivgrufiliu . 3 Bde. 
Lttfiivi iSTi. — S. Günther, Biographie in 
iltr Sammiiing „UeifUDheldetk". Bd. 39. Berlin 
190U — AUg€in. detOtehe Biographie, Rd, 13, 
198L , 

W. Harm». 



H unter 

Jobn. 

Geboren am 13. Februar 1728 in J^ong Calder- 
wood. Lanarkshire, gestorb« !i im l'l. n)itolier 
1793 in London, erlernt« deu praktischen Teü 



diT anatrmiischen WLssrnsrhaft bei seinem Bruder 
William in London. ITöü wurde er in Oxford 
immatrikuliert, wo er sich indessen nicht lange 
wohliftbite, er selbst sagte: „tbev wonted t« 
make an old woman of me, or uat I shosld 
staff Latin and Greck at the university". Schon 
im nächsten Jahre unterstützt er seinen Bruder 
wii'di-r im anatomischen Unterricht und Pra.vis. 
litiO wurde er Stabscbü-ui^ und nahm an einet 
Ezpeditimi Keppels nach Belle-Irie und 1762 
an dem spanischen Feldzuge teil, wo er scioe 
Kenntnisse der menschlichen Anatomie wesent- 
lich prwtitcrte; dort studierte er auch die Phy- 
siologie der überwinternden Tiere. Nach London 
zurückgekehrt, praktizierte er als Wundant 
und eröffnete eine private UnterricbLsklasse 
für Anatomie und Chirurgie. JN'ebenbci aber 
trieb er mit nie erlahm»' n dem Kifcr vi-rj^lei. h' inv 
Anatomie und Physiologie, zu welchi iii Zwecke 
er erst ein Stück Land erwarb, wo er in .illcr Hiüie 
arbeiten und lebende Tiere halten und beobachten 
konnte. 17Ü8 wurde er dirigierender Arzt nva 
St. ( It-orfrshospital, 177(i Wundar/t des Königs, 
liöü zweiter und 1790 erster (jeneralciiinu| 
der Armee und Gcneralinspektor der Blilitir» 
hospitäler und 1792 Vizepräsident des neo- 
errichteten Tierarzneikollegiums in London. 
Die Royal Swiety ernannt«- ilin I7*i7 zu ihr-m 
.Mitgliede auf Grund einer Arbeit über die Sirenen 
von Südkarolina. 

Er brachte im Laufe der .fahre eine groÄe 
anatomische Sammlung zusammen, die später 
von der Rc^iiTunp iij l:ault wurde, Sie wunl-' 
dem königlichen Kolltgium der Wumlaizce über- 
lassen, in welchem jährlich eine Gedächtnisrede 
jaul Hunter (Hunterian oration) geltaiten wird. 
' Sein Museum ist auch jetzt noch eines der 
größten und am meisten nach \ eruleirlicnd- 
phystolognschen Prinzipien angelegte 5aiundung 
der Welt. Wie John Hunter zu seiner Zeit 
1 wohl den gröAten Ueberblick über die ^otomie 
IbeaaB, so tritt uns aneh in seiner Schöpfung 
die (h^^aiiisatinn der gesamten Tierwelt nach 
den Fuiiktiuiien elenientarster Art entgegen. 
I .Mit Monro machte er gleichzeitig die Entdeckung 
, der Pneumatizität der VofeUuiocben und des Zo* 
sammenhasgs ihrer Luftitnme mit den Lungen. 

Bei Hunter drehte sich alles um die FunV- 
tion. Er teilte die Urgane ein iu die. wekhe 
die Erhaltung des Individuums, die, welche der 
Erhaltung der Art und die, welche den Verkebx 
mit der AuBenwelt vermitteln. Dementspiecbend 
ordnete er die /.ixit'iinisrhen Tatsachen nicht nach 
den Verwandts( haitiverhaltnisivKi» der Tiere, son- 
dern nach lunktioneller Bedeutung ihrer Organe. 

äeine bemerkenswertesten Schriften sind: 
Natuial bistory of the human teeth, 2 Bde.. 
1771 bis 1778. On the venereae disease. 1786. 
A treatise on the blood, inilammatiun and 
eunshot wounds, 1794, deutsch von Hebenstreit, 
Leipzig 17i»7. 

Aus seinem NacUaB von R. Owen: Essays 
and ohserv atitiiis 011 natural bistory, anatomy, 
physiolog)' etc., 2 Bde., lÖÜl. 
Literatnr. J. Adamaf Memcin of Utet^ oimI 

diiffi im '.f lad- Julm IT. London — G<- 

samlnufgnt>e ceiurr i<chrijien von Pa Im er. 4 Bdt, 
London und Biofr^pkiä von Dreuy OUey. 



Digitized by Google 



Hut — Husdegr 



329 



Hat. 

Als „eiserner Hut" wird bei Erzgänpen, 
»eiche Kiese führen, insbesondere bei den 
Silbererzgänpen, der oberste Teil des Ganees 
bezeichnet, der infoli^e ViTwiltenni? ne- 
Miiders reicii au Kot- und Jiraum isenerz ist. 
Dnmter befindet sich dann das gediegene 
Silber und in noch größerer Tiefe die ge- 
Khwefeiten SUbererze. Vgl den iVrtikel 
^slagerstitten**. 



Hoxiey 

Thomas Henry. 

(jeixiiren am 4. Mai 1Ö25 in Ealing, gestorben am 
Sl Jni 1896 in Eastbuurne, beschäftigte sich 
nmt Ton 1844 an mit der Medixin b«i leinem 
SdmierDT. J. O. Seott, derlbn fSr die mensch- 

Ue Anatomie interessierte. 1842 wurde er an 
«kr rniversitiit in London immatrikuliert und 
erliielt 1845 den (irad eines M. l\. Im »eiben 
kirn entdeckte er die nach üun benannt« 
XAdneht in den HaaifolUlMl. Naehdem «r 1846 
wkt Befähigung zum Praktizieren nachge- 
«icftn liatte, trat er in den Dienst der Marine 
und machte als As.sistenzarzt vum II. .M. S. 
i^tttJesnake" eine Reise, die ilm von 1S46 bis 
1860 nach AostmHen nnd Great Bairier Reef 
fSlirtf. Er hatte Gelegenheit auf dieser Reise 
ein reiches Materi:»! von Hydrozoen. .Muliuskeii 
■nd Tuniiateii. wie überhaupt niedere .Meen'>- 
tine, die das Thema seiner ersten zoologischen 
Arbeit bildeten, zti sammeln. In seiner Arbeit j 
Sb*r die Medusen erkannte er ihre Zusammen- 
«tiUDp aus nur zwei Zellagen. und verglich sie 
mit dcti !>i"i(lt'ii cnihryoiiiiieti Scliicliteii, Ectoderm 
und Entoderm. die von l'ander und v. Baer j 
tehmden waren. Er legte so den Grund für die i 
UMbaeatiieoiie HaacKels and Ray Lan>l 
kalter s. I 
Manjrels Entgegenkonimeii von selten seiner 
vorge>etzten Uehürde verlieü er 1H54 den Marine- , 
äem und erhielt einen Lehrauftrag fOr Natur- 
IMUckte an der Royal ächool of Mine«. ! 

Der BnflnB, den 1869 die Origin of Species 
von Darwin auf ihn ausübte, war von grund- 
legender Bedeutung für seine weitere Ent- 
»ffkelung. Er ist in der Folge das für England 
pvordeo, was Ilaeckel ttr Deatechiand war, 
bade haben die Ideen Banrins der gebildeten 
Welt nahegebracht. Er selbst nannte sich der 
Genmlagent Darwins. Besonders war es 
acith nötig, die Ab^taniniuii^ des Menschen näher 
lu begründen und mit der Tneorie von l)an*in in 
Bflklang zu bringen. Huxley hat sich unab- 
ÄWfhcn bemüht, namentlich Ovens Einwände 
•widerlegen. SeinHauptwerk über diesenOegen- 
^ad ist: Zwjlofnral Evidence as to Maus Place 
«Kature ■ (I8ra Collect. Esaays. Vol. VII.) neben 
vieWn anderen niehr oder weniger populären 
^ckriiten. Trotz seiner regen Tätigkeit auf 
«wB Gtbirte der Popnlarisation der Naturwissen- 
«Wt fand er dennoch Zeit für seine Lehr- 
»yät. £i var von 1Ö63 bis 18t>9 üunterian 
tn der Bnpi cdi^ of Smgeons und 



FaUerianProfeesor an Royal Inatttution von 1868 
bis 1867, daneben war er «in aeiir titiges Mitglied 
der Royal, Zoological und Etiinological Society. 

Aber auch «eine idn wjeaenwhaftlichen 
Artwiten sind selir laldrrieh in dies«' Zeit 8o 

sein Essay on the (.'lassification of Devonian 
Fishes. 1861. In the Classifieation of Animals 
und On the Vertebrate Skull 186:^. Manual of 
the Comparative Anatomy of Vertebrates Ani> 
mala lOTL 

Beeonden sind seine Elementary lossons 
in Pliyriology 1866 sehr geschätzt worden und 
habm 80 Anflagen erial»t - 

In den .lahren von 1870 bis 1885 setzt noch 
eine reiche Periode intensiv wissenschaftlicher 
TKtigkeit ein; besonders waren es pliilosophische 

Proldi ine. die ihn jetzt beschäftigten; worauf ihn 
Krankheit zwang, sich fast vollstitndig zurüek- 
smiehen. 

Tm .Tahre 1P72 als die Sehnnl nf Mines in ein 

frülieres (iebaiide übersiedelte, knniite er seinen 
ieblingsplan verwirklichen, jedem Stud<'nteu 
dieMö^chkeit zu geben auf einem Laboratoriunis- 
nlatze für sich zuarbeiten, ein Erfor<lernis, das uns 
lieute als selbstverständlich gilt. Den Plan für 
diese Kurse geben die 1875 erschienenen „EUe- 
mentarj' Biology*' wieder. 

Von 1870 bis 1872 war er Mitglied der ersten 
Srhulbehörde in London, und konnte so großen 
Einfluß auf die Aii.si,'est;iltiing des elementaren 
Untemehts in scinemSiniie nehmen. Aiiehaiit den 
wissenschaftlichen L^nterricht hat er dun ii seine 
Stellung als Mitglied der KSnicUoiien Konunis» 
sion für Förderung des wiesenaenafUiBhen Unter- 
1 iriits ( 1870 Im 1876) in graBdlegnidcr Weise ein- 
gewirkt« 

Ihm ist geradezu die Metiiodilr des l»iolo> 

gisclieii rniversitätsunferrichts in England zu 
danken. In prakti.scher \Vei.se war er 18H> bis 
1885 als Fiscnereiinspektor tätig. Zu erwähnen 
Win nocli, da0 «r in den fOnkiger Jahren eine 
Selitdelflieaiie nnd eefne Lelm von dem Arelii> 
typns der Form anfstellte. Er hat auch zneofc 
die .\bstammung der Vögel von den Reptüiea 
vertreten und beide Klassen in den Sauropiidea 
zusammengezogen. 

Nach anderen Ehrungen wurde er 1892 zum 
Mitglied des geheimen Rates ernannt: jediK-h 
hat sich Huxlev nie viel aus diesen äußeren 
Ehrungen gemaent. Das yen Hnzley erstrebt* 
kann am besten mit seinen eigenen Worten 
wiedergegeben werden, to promote the inrrease 
of natural knowledge and t« further the appli- 
cation of scientific methods of investi^tion to 
all the Problems of life to the best of my ability, 
in the conviction which has grown with my 
growth and strengthened with my strength, that 
there is no alteration for the sufferings tif man- 
kind except verocity of thought ahd action, 
and the Msolnte fMing of the world as it is when 
the garment of make-bclieve, by whidi pious 
hands bave bidden its uglier features, is siripped 
off." 

Seine Werke sind gesammelt in Collected 
Essays. 9 Bde. 18f>3 bis 1894. Ehie Ausgabe 
meiner wissenschaftlichen Werke haben Sir 
Michael Foster und Ray Lankester in 
4 Bd. besorgt 



Digitized by Google 



330 



Hiud^ ~ Hydrate 



LIterilar. lAS* on^ LetUra of T. H. Huxley. 
by hit ton Leonard Huxley, ivoi»I900. — 

London 1901. 



Uuygens 

Christian. 

Geboren am 14. April l(i29, im Haag, gestorben 
am 8. Juni 1695 ebenda. Durch seinen Vater 
erhielt er den ersten Unterricht in Mathematik 
und Mechanik, studierte dann in I.eidcn und 
Breda vorzugsweise Jura, unternahm 1649 
groBe Reisen nach Deutschland, Frankreich, 
England. 1666 wurde er Mitglied der Pariser 
Akademie und lebte bis 1681 in Paris, dann kehrte 
er m seine Vaterstadt znrück. Huygcns ist so- 
wohl als PhjsikfT, wie als Astronom und m Ii i 
nischer Erfinder bedeutend gewesen. Die i'hysik 
verdankt ihm in erster Linie die Aufstellung' der 
WeUentheorie des Lichts, deren allgemeine 
Gmndlagen er 1678 der Pariser Akademie vor- 
l»'gt<'. tiichdcm er schon ein Jahr früher die 
Gesetze der Reflexion und Brechung daraus 
abgeleitet hatte; er beobachtete die Polarisation 
des Lichts bei Doppelbnchung 16äö und stellte 
1890 da« Prinzip der Wellenansbreitung auf, 
als lluygpnssches Prinzip Ix'kiiiint, wnhin^cjjen 
das Huygenssche Theorem das (ilcirh?;cwi( ht 
schwimmender Körper betrifft. Vnn weit tragen- 
der Bedeatnae war ferner die £iniührujis des 
Pendels fOr Uliren 1068, die er 1674 dmcii die 
Einführung der Spiralfcdpr für Tasrhvnuhrcii 
ergänzte. Er gab eine Theorie der Zeiitrilugai- 
knift 1673 und begründete das Gesetz von der 
Erhalton* der lebendigen Knf t in der Mechsnik. 
Mit GoeiKke gab er die eiste bnndriian Idee 
zum Spiegelteleskop, wovon er selbst «ne AnwU 
anfertigte. 



Hydrate. 

1. Definition und Konstitution der Hydrate. 
2. Die TMldung der Hydrate. 3. Die Existenz- 
lifilin^iui'ji'n (Ter Hydrate. 4. lieber die Zcr- 
set^ufti; der Hydrate. 5. Ueber die V'erwittening 
von Hydraten, ß. Unnormales Verhalten einiger 
Hydrate. 7. Die BildongswSrme der Hydrat«. 
8. Ueber einige den KnstaUhydratim ähnliche 
Komplexbildunp'ti. 9. Ueber die Ezistenx 
von tlydnih'Tj in I,r><;!int;. 

z. Definition und Konstitution der 
Hydrate. Unter einem Hydrat verateht man 

im fillu'i'iuciinMi die Vcrbiiulung eines chemi- 
schen Individuums mit Wasser, und zwar 
die Hf>{,'enannte «hemische Verbindung, d. h. 
(ler lirt reifende Stoff und das Wasser müssen 
in ganz bestimmten Vcrhältni.ssen, wie sie 
darch ihre Molekuiargewiclite gegeben sind, 



in den betreffenden Verbindungen ent- 
halten sein. 

Diese Vwrbindung kann nun dadurch zu- 
stande kommen, daß das Wasser direkt in 
das chemische Molekül eintritt, wie dies 
z. B. der Fall ist, wenn ein Oxyd eines 
Metalles sich zu einem Oxvdhvdrat ver- 
bindet, etwa wie CaO + HiO = Ca(OH)„ 
oder das Oxyd eines Nichtmetalles zu einer 
Säure, wie z. B. SO, -f H,0 - SO.H,: 
oder aber es kann das Wasser an ein anderes 
Molekül addiert werden, wie dies z. B. der 
Fall i^^t, wenn da - rüihv drischt» Natriumsulfat 
sich mit zehn Molekülen Wasser zu Glauber- 
salz verbindet. Hydrate dieser letitereo 
Art bilden also komplexe Moleküle und nitt 
schreibt sie auch wie komplexe Öalze, indem 
man die Formel des Wassers von der Formel 
des Salzes durch einen Punkt trennt. Also 
S04Na, . 10 H.O. Man nennt dieses addierte 
Wasser auch KiristallwasBer, weil die meisten 
Hy lrn'o dieser Art besonders schön kristaUi* 
siereu und mebt bei der Kristallisation ans 
wtoeriger Ldsun^ erhalten werden. Vom 
physikalisch-chemischen Standpunkt ist ein 
wesentlioher Unterschied zwischen diesen 
beiden Kntei^rien nieht zu machen, auch 
ist vielfach die Entscheidung schwer, welphpr 
derselben man ein Hvdrat zurechnen solL 
So ist man geneigt die drei Hydrate der 
Pliosphorsaurc die Mcta-, Pyro- und Ortho« 
Säure sämtlich der ersten Kategorie zusa- 
zShlen^ während man das xwrite Hydrat der 
Schwefelsäure inri=t HjSO^ . HjO' schreibt, 
obgleich eine Formel SOtH« mit der Wertig- 
keit des Sehwefels durcbans Tertra^ch wirew 
Iniiii rhin ist es günsti? für die beiden Kate- 
gorien eine verschiedene Bezeichnung zu 
wiUen. Wir woIl«i die enteren „cbemkcfae*', 
die kristaUwaeeerhaltigen „Kristallhydrate'* 
nennen. 

Eine bemndere Theorie der Eonstitutioo 

der Hydrate hat Werner entwickelt. Nach 
Werner sind die Moleküle des Kristall- 
wsssera nicht an das Sahnnolelcfll als solches. 

sondern an die Metallatoine der Salznioleküle 
gebunden. So ist die Formel de< ("a( lj- 
Hydrates nicht au schreiben: CaCl, . 611,0, 
sondern (Ca 6 H,0)C1«. Ivs ist also das Wasser 
direkt an das C^dnmatom gebunden. Um 
die Art der Bindung zu erUSren nimmt 
Werner zwei Arten von Valenzen an. so- 
genannte Haupt- und 2}ebenvalenzen. Hie 
crsteren werden tn dem vorliep;miden Fall 
gegen die ridoratomo, die letzteren ^egen das 
Wasser betätigt. Es hat sich nun ergeben, 
daß die maximale Anzahl von Nebenvalenien, 
die ein Metall betätisjen kann, t) ist. Tat- 
sächlich ist nun auch die Zaiil von Hrdraten, 
die mit 6 Molekülen Kristallwasser kristalli- 
sieren, ganz außerordentlich ^roB. Werner 
zählt allein 46 solcher Salze von zweiwertigen 
Metallatomcn auf. Immerhin ist es niclit ti 



Digitized by Google 



I 



Bydnlo 



fibemhen, daß auch Salze häufir vorkommen, 
die eine größere Anz^ihl von W^^sermole- 
ktin wt «in MataUatom enthalten. So z. B. 

rfip ?ofrenaimten Vitriole, Sulfate zwei- 
wertiger Metalle, die mit 7 Molekülen Kristall- 
wasser aufzutreten pflegen. Diese finden ihre 
Erklärung durch die Annahme, daß in ihnen 
6 Molekme Wasser au du^s Metall, 1 Molekül 
dij^rgen an den Säurerest gebunden sind. 
E? wäre dajiach B. d<i,s Zinksidfat zu 
setrcibeii: (ZnGHjOj . (S04HiO(. Die mit 
11 Wasser Icristallisierenden Alaune w&ren 
rielleicht dadurch zu erkl&ren, daß man in 
ihoen Doppelmoleküle von Wasser annimmt, 
tm Annahme, die dadtureh gerechtfertigt 
fRcheint, daß da.< Wasser eine große Neigung 
besitzt, sich zu assoziieren. Die Formel 
des Alaune» wäre dann: (Me6H403)KS(>4. 
BeimLuM'ii in Wasser tritt bekanntlich Üiaso- 
ii»tion ein unter Abspaltung von Ionen. 
Hierbei verbleibt das Wasser bei dem be- 
treffenden Ion. So bildet also f)eim Lösen 
das Kalziunichlorid die Ionen: (T'aGHjO). 
-f 2 er. Die Werncrsche Theorie besitzt 
iweifellos zahlreidie Vorzü<cp, doch soll 
k Nachstehendem die alte Schreibweise 
ik die « iiifachere l)eibehalten werden. 

2. Die Bildung der Hydrate. Diemeistpn 
Hvdrait entstehen einfach, wenn man die 
ßnzelkomponenten in solclien lieiigan und 
unter solchen Bedingungen zusammenbringt, 
daß die Hydrate bei denselben existieren 
künneu. Bringt man also bcispiebweise bei 
einer Temperatur von 4-20" wasferfreies 
XatrinmsuÜat mit einer zum Lösen unge- 
nö^nden Menge Wasser zusammen, so 
entsteht das Hydrat Na^SO^ . 1011,0 das 
sogenannte Glaubersalz, da bei dieser Tempe- 
rator und unter den anp^ebtnen liedm- 
fungen dieses Salz bestSndig ist. Die Bilduiig 
der Hydrale uuc> den Einzelkompouenten 
kann Häufig recht langsam verlannn. Die 
aliraihliche Bindung des W^afsnrs unter 
Hrdratbildung spielt bei einer lieihe von 
technBchen Vorgängen eine wesentliche Rolle. 
So namentlich bei der Erhürtunsi dos Zenient- 
kiinkers und beim Abbinden von Gins. Im 
allgemeinen aber stellt man die kristall- 
wasserhaltigen Salze dar, indem man die 
wisserieen Lösungen der betreHeuden an- 
bydrischen Salze unter solchen Tnaperatur- 
ttiid Druckbedingnngen, unter denen das 
krtrelfende Hydrat existieren kann, der Ein- 
dampfung unterwirft. Sobald der Sättigungs- 
Watänd ftir dieses Hydrat erreicht i^t. kann 
«awftreten; es ist aber nicht notwendig, 
dies tatsächlich auch geschieht, vielmehr 
1^ es ausbleiben und an seiner Stelle ein 
•wttw unter den betreffenden Bedingungen 
f^^wyr beständiges Hydrat auftreten. Um 
«^kf itt vermeiden ist es gut die gesiittiirte 
^«ng mit einigen Körnchen desgewüiiöchten 
tt;4ntM n impfen. Vielfach kann man 



' Hydrate aus niedrigeren Hydraten durch 
Zusammenbringen mit Wasser und aus 
höheren Hydraten erhalten, indem man die 
letzteren erhitzt, oder mit wasserentziehen- 
den Mitteln behandelt, also z. B. über 
konzentrierte Schwefelatore oder gefllÜttee 
ChlorfnleiiiTn brinirt, 

3. Die Existenzbedingungen der Hy- 
drate. Die verschiedenen Hvdrate haben nur 
ein beschränktes Existenzgeoiet und zwar ist 
dieses Gebiet durch zwei Faktoren bedingt: 
durch den Drnek und die Temperatur. Ist 
die Existenzgrenze eines Hydrates erreicht, 
so kann es entweder in ein anderes niederes 
Hydrat bezw. Anhydrid und Wasser, oder 
aber in ein eolehee nnd WaBserdampf nr- 
fallen. 

Ob ein Zerf all «ntreten wird, und ob der- 
selbe zur Bildung von Wasserdampf oder 
Wasser führen wird, kt leicht zu übersehen. 
Es gilt nämlich hier, wie Oberall in der Gleich- 
gewichtslehre das Gesetz, daß stets das 
System am bestiindigsten sein wird, da^ 
den geringsten Dampfdruck besitst. £s wird 
also ein Hydrat, das wir 1 nenn<»n wollen, 
in ein anderes niederes Hydrat bezw. An- 
hydrid, dai wir 2 nennen wollen, und Wasaar 
zerfallen, wenn der Dampfdruck der ge- 
säitigteu Lüsun<^' (denn bemi Zerfall bildet 
sich ja nicht reines Waner und Hydrat 2, 
sondern das letztere und feine gesättigte 
Löüung) von 2 niedriger ist. als der Wasser- 
dunpfdruok ül>er dem Hydrat 1, und es wird 
in em niederes Hydrat und Wasserdampf 
zerfallen, wenn seine Dampft ension höher ist 
als der äußere Druek. Der Uebergang eines 
Hydrates in ein niederes Hydrat unter Bil- 
dung der gesättigten Lösung nennt man auch 
„Schmelzen im Kristaliwasser". Um ein 
eigentliches Schmelzen handelt e?: sich hier 
aber nicht, denn es tritt nur eine partielle 
Verflüssigung auf. Es kommen aber auch 
Fälle vollständiger Schmelzung von Hvdraten 
vor, die wir weiter unten noch näher be- 
sprechen werden. Ein typisches Bei-spiel für 
den eben betrachteten Fall ist die Zersetzung 
des Glaubersalzes, die nach der Formel 
S04Na, . lOH.O = S04Na, + 10H,O ver- 
läuft, und zwar erfolgt dieselbe bei einer Tem- 
peratur von -f 32,6". Bei dieser Temperatur 
schneiden sich die Dampfdruckkurven der 
gesättigten Anhydridlösung und des Deka- 
hydrates, sind also bei dieser Temperatur 
gleich. Mithin sind auch bei dieser Tempe- 
ratur beide Formen nebeneinander be- 
ständig. Vgl, hierzu die Fig, 1: AB ist die 
Dampfdruckkurve der gesättigten Lösung, C I) 
diejenige des Dekahydrates. Die Tension 
beträgt bei dieser Temperatur 31 min. 
Wür<Kn wir statt bei Atmosphärendruck 
bei einem äußeren Druck von weniger als 
31 mm die Erwärmung vornehmen, so würdo 
das Dekahydrat keine Schmelzerseheinung 



Digitized by Google 



833 



Hydnte 



seken, loiideni direkt Anhydrid und Dampf 

bilden. 

Es kann nun vorkommeo, dftfi ein Hydrat 

•■iiic Tt'iision besitzt, die untrr allen Um- 
stäudeu und bei allen erreichbaren Tempe- 
TStnren höher ist, ab die Tension eines an- 
deren Hydrates, od» r dor gesättigten L^?unL^ 
Ein solches Hydrat wird dann überhaupt 
kein Eibteiiii^biet mehr beeitxen. Trotz- 
dom fTPÜngt es unter Umständen solche 
Hydrate 7,n erhaUen. eine M<)giichkeit, 
die wir der F.iliiL'keit chemischer Systeme 
verdanken, ilire l-Ai^teiizL'ehiete vorüber- 
ziehend zu übersclireiten. Solche Hydrate 
sind labil und müssen sieh frAher oder später 
ptets in die stabileren Systeme umwandeln. 
Ein genau studierter Fall dieser Art iht das 
Heptahydrat des Natriumsulfates. Die Ver- 
hlltnisBe werden gfleichfaUs tm der Fig. 1 



P« 



3)«m _ 




setzunir des Hydrates ein, sondern e^ bildrt 
sich eine homogene Lösung von der gleichen 
Zusammensetzung wie das nnsersetzte Hy- 
drat, liier liid)e!i wir tat?Schlich die typi- 
, i>clien Erscheinungen des Schmebsens, man 
{sagt: „das Hydrat sehmiUt unzersetzt". 
.^njelie Falle de« unzor^etzten ^^elimoIzf^Ti« 
j von Hvdraten sind äuüer^t häufig, bildet 
1 z. B. das Eisenohlorid 4 Hydrate mit 12, 7, 6, 
' und 4 Molekülen Wasser, die «flniilidi nn- 
zersetzt schmelzen. Dieses uuzersetzle 
Schmelzen wird, wie aus dem oben GesafTten 
ohne weiteres hervorgellt. eintrrtrTi. wenn 
der Dampfdruck des betreffenden Hydrates 
grftfier geworden ist als derjenige einer 
Lösung von der gleichen Zusammensetzuiis:. 

Die Bestimmimg der Dampfte nsionen ii^t 
wie man eiefat für die Ennfttelung der Exi- 
stenzgrenzen von Hvdraten von größter Be- 
deutung. Außer der Tensionsbestminuiii^ kann 
auch die E>mittehinf der Lflelichkeit dam 
dienen, die Exi-fenrtrrfnzen vnn Hvdraten 
fetiUulegen. Wenn -ieh luunlieii die f-öslich- 
keitsknrven zweier Hydrate bei einer Ti mpe- 
jratiir «rhneiden, so muß bei die-t r Teiiiin- 
ratur die Exiutenzgrenze des einen derMiben 
' liegen, und swar ist stets da> löblichere 
I Hvdrat irofrenüher dem weniLrer löslichen 
I unbe>Jandig. Auch hier mösrpn die \ erhält- 
nissp an dem Beispiel de- .Xatriuni-^uKateS 
iUustriert werden, in Fig. 2 geben die Kurven 



+ 32*« 



F«. 1. 



ersichtlich. EF i.-'t hier die Ten-iini-kurve 
d«e Heptahydrates. Unterhalb 24* wird wie 
man sieht das Heptahydrat gegenüber der 
gesättigten Lösung stabil, blelln aber immer 
instabil gegenttber dem Dekaliydrat. Ea 
kann erhalten werden, wenn man dnroh 
rasche Abkühlung der gesättigten I..ösung 
eine Kri^^tailisation des Dekabydrates bei 
S2* snrfffiltig vermeidet, nnd wenn mög- 
lieli diiicli Impfen nnt IIe|i(ahydrat seine 
Bildung unterhalb 24° befördert. Mit der 
Zeit mufi es aber in Dekahydrat und An- 
hydrid zerfallen. 

Kskaun nun aber auch noch ein dritter Fall 
vorkommen, nSmlich der, dafi das niedere 
l!\-drat bezw. das Anhydrid in AVasser so 
erheblich löslich ist, daß das Wasser, das 
bei der Zersetzung des höheren Hydrates 
frei wird. L'eiifu'l. um da- en(-f eilende niedere 
Hydrat vollständig aufzulösen, und daß die 
entstehende Lösung hierbei noch nicht 
r initial gt'süttigt ist, also noch Wasser ab- 
geben kann, ohne daß sich fe»te Substanz 
abscheidet. £s tritt dtan also keine Zer- 



i 



_i I I L_. 

10* 20* 30* «• 

T*iiiperat«r 
Fig. 2. 



± 



50* 60* 



CA die LMiehkeit de« Dekahydrstes, El> 

de- Ileptahvilraie- und PAH des Anhydrids 
au. Das i'uuklicrte soll instabile Zustände 
andeuten. 

Aiieli die !<:xi^fpnz eines wirklichen 
Schmelzpunkten bei Hydraten l&8t sich aus 
der Lftsliehkeitskurve entnehmen, dieselbe 
hild. t hei der Temperatur des tmzersetzten 
Schmclzens ein Temperaturmaximum. VgL 
hierzu die Fig. B (LösUchkeitskurve dei 

4. lieber die Zersetzung der Hydrate. 
4a) Bei konstanter Temperatur. Bringen 

wir ein Hydrat bei einer bestimmten Tempe- 
ratur in einen gcscbloaseneu luftleer ge- 
pumpten Raum, so wird sich hier «bbald 



Digitized by Google 



83» 



ein Drill k ionstellen, der der Tension des i 
Hydrsu;» bei dieser Temperatur entspricht.! 
Entfernt man den gebildeten Dampf, so wird i 
jiehdieMT Dniek sofort wieder herstellen 




Tempera rar 

F%. 3. 

und dieB wird so fortgehen, bis das ganze 
Hydrat zerfallen ist, und das nächst stabilere i 
fkh. gebildet hat. Während der ganzen ; 
Zeit wird also der Druck konstant bleiben. 
Sobald aber der letzte Rest des Hydrates ! 
sich zersetzt hat, erfolgt ein plötzliches Ab- j 
mken der Tension auf den Wert, der dem bei 
der Zersetzung entstandenen Hydrat ent- i 
spricht. Bei diesem neuen Hydrat wird sich I 
ise gleiche wiederholen, der Druck wird 
bnstant bleiben, bis das ganze Hydrat in 
ifae Dunmehr nächst beständige Obergegangen 
ist, und dies so fort, bis das Anhydrid er- 
rviilif ist. Es wird also ein stufenweises 
Zerlallen des Hydrates stattfinden, wie es 
i B, in der Fig. 4 für den Fall der Hydrate 



1^1 mm 



30 



mm 



4.4.0141 



Fig. 4 



^ Kupfer? ulfat es boi einer Temperatur 
VM> fiO* C dargebleUt ist. Jede Stufe zeigt 
IIB die Eiieteas eines UjdnltM «n roji mr 



Zusammensetzung, wie sie durch die Stelle 
gegeben ist, bei der der Sprung erfolgt. 

4b) Bei konstantem Druck. Hält 
man im Gegensatz tu oben dm fliiOeron Druck 
koiiätant, so iuiit> mau zur DisäOi^iation der 
Hydrate die Tfiupcratur steigern. Sobald 
die Tension des Hydrates gleich dem Partial- 
druck des Wassers in der Umgebung geworden 
iet, beginnt der Zerfall und scnreitet bei 
konstant gehaltener Toinperatur fort, bis 
das nächst stabile Hydrat erreicht und das 
ursprüngliche vollständig zersetzt ist. Dum 
müssen wir die Temperatur von neuem 
steigern bis die Tension dieses neuen Hydrates 
gleich der der Umgebung geworden ist, und 
so fort bis zum Anhydrid, Dif Tf^mperaturen 
nun, bei denen die Tension einen gegebenen 
Wert erreicht, oder die Tensionen für eine 
bestimmte Temperatur, sind für die Hydrate 
verschiedener SiuHe außerordentlich ver- 
schieden und ebenso fQr die verschiedenen 
Hydrat ationsstulen ein und dessclboti Sluffes. 

So erkennen wir aus Fig. 4, daü daü leute 
>lolekül Wa.^sj r am Kupfersidfat mehr als 
zehnmal so fest gebunden ist als die ersten 
beiden Moleküle, Aber es gibt zahlreiche 
Hydrate, bei denen ein oder mehrere Wasser 
moleküle noch erheblich fester gebunden sind, 
und die iululgedessen erst bei recht hohen 
Temperaturen ihr Wasser vollständig ver- 
lieren, r-ifir- (ip-tMiders häufige Krsilieinung 
aber ist e.s dalj [gerade die letzten Moleküle 
besonders schwer abgitfeben werden. 

Ganz analoge Erscheinungen beobachtet 
man auch hin der anderen Klasse von 
Hydnten, die wir oben zum Unterschied 
als „chemische" Hydrate bezeichnet hatten. 
So zerfällt die Orthophosphorsäure etwa 
ba 260* unter Abgal)e von 1 Molekül Wasser 
zu der Pyropliosphorsäure. niul diese bei 
ca. 320" unter .M)Lrabe von einem MolekUl 
Wasser in Metaphosphorsiinre. Diese letztere 
hält ihr Wiissermolekül .so fest, daß es selbst 
bei Kut^lut nicht zu eutweidien vermag. 
Aach von der SchwefelsAare ist eine Beim 
von Hvdraten bekannt und zwar die irowfthn- 
liche Schwefelsäure, ein Munu- und ein Di- 
hydrat derselben. Diese schmelzen unzer- 
setzt und zwar die dihydri«elie bei ^.'K>* 
diemonohydriscbe bei + 3,5" und die gewöhn- 
liche Schwefelsäure bei -f 10,ö'>, Das Di- 
hydrat verliert ein Wasser bei 105". da.'? 
MoauLydrat eiub bei 206", walirend die 
normale Schwefelsänre kein Wasser aliLMht. 
sondern bei 338° unzersetzt siedet. Der 
Ünterschied gegen die oben angeführten 
Hydrate besteht hier also nur darin, daß die 
Tension der Schwerelsflare selbst einen 
höheren Wert besitzt, als ihre \Vas.serdampf- 
tension. Viele Siurehydrate, deren Kigen- 
tension sehr gering ist, lassen sich aber ohne 
Schwierigkeit ihres letzten Wassermolekülos 
berauben, so i. B. die Kieeelsfture. fflr die 



Digitized by Google 



334 



Ifydiate 



man eine «ranze Reihe von Hydraten an- 
nimmt, die Zinuäüure, die Zirkonsäuro u. a. m. 
Aehnliches gilt auch für die Hydrate der 
basischen Oxyde. So tjeht das Miucncsium- 
üxydhydrat bereits bei einer Temperatur von 
ca. 150» unter Atmosphärendruck in das Oxyd 
über*), während das Kaliumlivdrow d, das bei 
tiefen Temperaturen ein Hydrat KÖH . 2H2O 
bfldet, das letzte Wasser unter Oxydbildung 
selbst bei sehr hohen Temperaturen nicht 
verliert, sondern sich uuzersetzt verflüchtigt. 

5. UeberdieVerwitterunKVon Hydraten. 
Naeli dem oben riesairtrii niuß ein Hydrat 
an eine Imgebung, die einen geringeren 
Wasserdampfdruck bat als ihren eigenen, 
so lange Wasser abgeben, bis der Partial- 
druck in der Umgebung gleich demjenigen 
des Hydraten geworden »t. Lic^ das Hydrat 
nun an der freien Luft, so "wird dieser Punkt 
niemals eintreten, denn der outstaudeno 
Wasserdampf wird durch die ZMnilation 
der Luft stets fortpefohrt. Das Hydrat muß 
also vollst&udig zerfalien, es „verwittert". 
Ist dagegen sein Wasserdampfdriick geringer, 
als der Partialdriick des Wasserdanipfes 
der iiUft, so wird es nicht zerfallen; im 
Gegenteil ein solches Hydrat wird, fall« es 
vorher teilweise zersetzt war, Wasser m ler 
Atmosphäre aufnelimen, um seineu normalen 
Wassergehalt wieder herzustellen. Ein solches 
teilweise oder iranz zersetztes Hydrat ist 
also als ein „Trockoumittel'' anzusehen. 
Em technisch brauchbares Troekenmittel 
wird ein System natürlieh nur dann sein, add 
wenn es ein Hydrat mit einem ganz erheblich 
viel niederen Dampfdruclc bndet als dem 
des zu troeknenden. Kin solches Trocken- 
mittel ist bekanntlich das geglühte CMor- 
caleium dessen nied<frstes Hydrat das 
Tarij . ITjO erst bei einer Teinpi'ratur ober- 
halb 200*> dieses letzte Wassermolekül ab- 
gibt. 

6. Unnormales Verhalten einiger 
Hydrate. Das theoretisch geforderte Kon- 
stantbleiben der Tension eines Hydrates 
während seiner isotherniischen Zersetzuni^ 
ist nicht in ailen Fällen erfüllt. Vielmehr 
zeigt eine Reihe von Hydraten Wasser- 
;il»i:al)e unter ständig sinkendem Dampf- 
druck. Gleichzeitig bemerkt man aber bei 
diesen Hydraten noch einen anderen Unter- 
schied im Verhalten gegenüber den normalen 
Hydraten. Während nämlich die letzteren 
bei einer partiellen Zersetzung infolge des 
Auftretens der neuen Phase trül)e werden, 
bleiben die ersteren während der Wasser- 
abgabe vollkommen klar. Man hat deshalb 
angenommen, daß es sich bei diesen Hydraten 
gar nicht um Verbindungen, sondern um 
feste Lösungen von Walser in der betreffen- 
den anhydruehen Substanz handelt. Wenn 



diese Deutung richtig ist, so gehören diese 
Stoffe jedenfalls nicht zu den Ilydiaten. 
Die am längsten bekannten Repräsentanten 
dieser Gruppe sind die auch natürlich vnr- 
I kommenden Zeolithe. Neuerdings hat man 
I aber auch noeh eine Reihe anderer Stoffe 
I kennen gelernt, die ein analogem; Verhalten 
zeigen, su z. B. zahlreiche Aniphibole') 
I und eine Reihe von Salzen der seltenen 
Erden, wie die Oxalat« des Cers, Luithaitt, 
Zirkons u. a. m.*j 

I 7. Die Bilduncswftrme der Hydrate. 

Bei dem Zusammentritt von Wasser und 
I Anhydrid zu Hydraten findet stets eine 
I Wärmeabgabe statt. Diese Wftrmeahgalw 
kann unter Umständen recht erheblich sf^in. 
i Hierbei zeigt es sich, daß die Addition 
|der Wasserraolekfile su den verschiedenen 
Hydratstufen mit recht verschiedenen Wärnu- 
.tönungen erfolgen kann. Ganz aUgemeu 
{gilt aber die Regel, d»B die eiste H^dnft- 
stufe mit einer besonders hohen Wärme- 
I entwickelung gebildet wird. Als Beispiel 
I sei hier die Wftrmetftnnng bei der Hydratation 
des Zinksulf .'r. n -eführt. lUocs Salz 
I vermagllydrate mit 1, 3, 4, 6 und 7 Mole- 
I ktUen Wasser zu bilden. Lassen wir em 
Mol d. s. also 162 g anhydrisches Zinksulfat 
isich hydratisicrcn, so wird das erste Moi 
I Wasser, d. i. also die eisten 18 g mit einer 
Wärmeentwickelung von 8480 cal. die beiden 
, n&cb^ten Mole mit einer Wärmeentwicke* 
linng von nur 2340 cal. pro Hol Waes« 
addiert. Das vierte Mol wird mit cal., 
|das fünfte und sechste mit je 2180, das 
I siebente mit 34S0 eal. angelagert. Ganz 
analoge Verliältnisse finden sich bei diu 
anderen Hydraten, von denen eine Anzahl 
in der nachstehenden Tabelle angeführt sein 
innren. Hierin bedeuten die römischen 
Ziffern die der Reihe nach addierten Wasser* 
molekflle. 



sra. 

I 52<>o 

II iSlKj 



CaCl, 



MgSO. CuSO, 



I 

II 
HI 
IVi 



3850 



I 6980 

II 2250 
HD 



IVf 

Vi 



3400 
2170 



VI) 
VII 3700 



I 6460 

Uli ^^5* 

IV 2180 

V 34»» 



Noch erheblieh höhere Wärmetönungen 

ergeben sich vielfach bei der Bildung von 
chemischen Hydraton. So werden bei der 
Hydratatbn von CaO zu Ca(OH), 16000 eiL 
frei, bei der Bildung von Metaphosr )t- iure 
aus PtO» und Wasser sogar 34t>uu caL 



John Johnston. Z. l. phys. Cb. tS, 330. (Iü09> 



») Allen und Clement, Ztschr. i. anorg. Ch. 
[ 68 317 (1910). 

Lüweastein, Zfcwbr. i. anorg. Ch. 63, ^ 



Digitized by Google 



Hydrate 



835 



Auch hier erweist sich diisselbe Gesetz wie 
oben als gültig, daü nämlich die erste Hydra- 
titi»iMWtufe mit der größten Wärmeentwickc- 
lung erreifbt wird. Der Vorf^iintj SO3 — H,0 
entwickelt 213UO cal., der Vorgang SO4H, 
+ H|0 (fa^jvgen nur 6700 eal. 

8. Ueber einige denKristallhydraten ähn- 
liche Komplexbildungen („Solvate"). Wie 
cinJeitend bemerkt, sind dietbKristallbydrate 
bewichnfteii Verbindiintron als Koniplex- 
inoleküle aufziif.i>s(Mi und es ist daher eridär- 
lich, daß sie mit den amiereii Kompiexinole- 
külen im Verhalten Aehniichkeit besitzen. 
Eiae ganz l)«^»ondere Analogie weisen aber 
dw Beihe von KoniplexverbiiiilutiL^cn auf, 
dif in analoger Weise wie die Hydrate ent- 
ikbtn, n&mlich durch Kri^talhsatinn ans 
aMspreebendeii Lösungsmitteln. So v<t- 
mfi^en zahlreiche Salze bei der Kristalli- 
ttüoH aus Alkohol oder Benzol als Lösungs- 
nittd mehrere MolckQle dieser Stoffe zu 
»»IfiifTPn. Man spricht dann von Krislall- 
tlEoikii und Kri2$täUbeni&ul. Su biidcl KOH 
mit 2 Molekülen, Lithimchlorid mit 4, 
Caltiumchlorid mit 4, ^Mairnesiunicliloiid mit 
6 Mftlekfden Kri-tallalkuliol additive Ver- 
bii. iuiiircii. Aneii Verbindung^ mit Kristall- 
b 1 und anderen Kohlenwasserstoffen sind 
beuuiiit. So kristallisiert z. B. die Pikrin- 
liBR mit einer ganzen Anzahl dieser Kohlen- 
»a-'^erstoffe aus deren Lösuiii^en. Ebenso sind 
A(iditionsprodukte, die man beim Kristalli- 
lienii aus Wa-erstoffsuperoxydhaltiger Lö- 
nme erhält, als Kristallw;!- ■»"r-iuffsuperoxyde : 
bezeiibnet wurden^). 60 i>n(!fn z. B. die: 
ädfste und Karbonate der Alkalien solche 
Krisiaüwas'rrstoffsuperoxyd - Verbindungen. 
ikn Hvürateu durchaus ähnliche Additions- 
vfrbindungen sind auch die Aanoniakate, ' 
die vielfach bei Kristallisation ausammonlaka- ; 
li'rher Lösung gebildet werden, so z. B. das 
«•bön kristallisierendeKnallsilber Ag,0.2NH3 1 
und die Ammiiniakate des Chlorsilbers: I 
.\äC1.3NH3 und 2Agr! . HNH,. Ersteres : 
unterhalb, letzteres oberhalh 15' beständig. 

Nach der Wcrnerschen Theorie sind, 
»ufh diese Verbindungen gana ähnlich wie 
die Hvdratc aufzufassen; aueh in ihnen 
sin^l .\iiinioniHk-. .\lkohol-, nf!\v. Mole- 
icüle als direkt uii das Metallatoin addiert 
anzusehen. Das Ammoniakat des Cldor- 
nlbers 'ware demnach nach Werner zn 
^chreiUiu: ^Ag 3 NHaK'l. 

9. Ueber die Existenz von Hydraten 
und Solvaten in Lösung. Die Frage, 
ob Hydrate und Solvate in der Lösung 
ib aoklie fbrtbeetehen können oder nicht, j 
vt MuneotUeh in neuerer Zeit Gegenstand j 



MWiede.Ber. d. d. ehem. Ges. 31, 616 
(1898), 32, 378 (ie99). Tanatar. Zt«chr. f. 
"«frCb.28, 255 (ISOl). Willstätter, iter. 
14.chML Gm. 8« (imx 182» n. uUr. endraL 



zahhreicher eingehender Untersuchunircn 
und Diskussionen gewesen. Eine Mügiich- 
keil, diese Vrn^v auf dk^iÄrtem Wege zu ent- 
I scheiden, besteht nieht ; nm so zahlreicher sind 
i aber die Mö^lichkeiiew auf Umwegen zu 
j einer Entscheidung zu gelangen, und diese 
' verschiedenen Wege haben sämtlich zu dem 
iiesultat geführt, daU diese Frage zu be- 
jahen ist. 

Die direkte Beobachtuni; lehrt nur, daß 
'< die Lösungen von Hydrat mid anhydri- 
: schem Salz bei gleicher Konzentration iden- 
tisch sind. Dies kann nur dadurch erklärt 
werden, daß entweder die Hydrate zerfallen, 
|oder das anhydrische Salz sieh hydratisiert, 
' (liier daß beides stattfindet, d. Ii. liaß in einer 
liüsung ein rrleichi^ewicht zwiftc.heii hvdra- 
tisierlen niid nicht hydratisierten Mole* 
kiden besteht. Theoretisch ist dieses letztere 
sogar unbedini^t zu erwiurten; es müssen 
in einer L()surig alle die Molekülartm 
bereits enthalte n sein, die aus dieser Tosiing 
sich abscheiden köimen. Nur über die relative 
Menge in der diese Tcrtreten sind, ngt (fie 
Theorie nicht? ans. Die oben erwähnten 
Untersuchungen haben zu der Ueberzeugung 
geführt, daß der Anteil an hydratisierten 
Molekülen in der lAamag recht erheblicli sein 
kann. 

Die Prinafnen, anf denen diese Methoden 

beruhen, können hier nur kurz erwähnt 
werden: Die von van t'Hoff crmittclteii 
Gesetze des osmotischen Druckes bedingen» 
daß die durch einen gelösten Stoff ver- 
ursachte GefriCTpunktscrnicdrigung pro- 
portional ist der Anzahl der gelösten >fole- 
küle, dividiert durch die .\nzahl der ^loh- 
küle des Lösungsmittels. Durch ilydraiatiun 
wird nun dieser letztere Wert verringert. Bei 
den kleinen Konzentrationen, bei (Jenen für 
gewuhuhch die Gefrierpunkts meÄsungeu an- 
gestellt werden, fällt diese Verringerung niofat 
in Betracht, wohl aber bei höheren Konzen- 
trationen, und SU muß bei zunehmender 
Konzentration durch die Hydratation «ine 
zunehmende Abweichung von dem osmo- 
tisehen Gesetz bedingt sein, was auch tat- 
sächlich festgestellt worden ist. Einen anderen 
Anhalt konnte man für die Existenz der 
Hydrate in l.iisunt; aus der Löitiichkeits- 
beeinflus.Miin; ^^ewinuen. Theoretisch darf 
Zusatz eines Stoffes zu der Tosuinr eines 
anderen indilferenten Sloüei die Lüsiliehkeit 
des letzteren nicht beeinflussen. Dies wird 
eiiodi anders, sobald der Zusatz durch 
«u»iieraufnahme sich in der Lösung hydrati- 
siert, denn dadurch entzieht er ja einen Teil 
des verfügbaren Tosuntrsrnittels, muß also 
diei..uglichkeit deä anderen bttdlet^ erniedrigen, 
wie es tatsächlich festgestellt worden ist. 
Auch hier muß naturgemäß der Einfluß nm 
so höher werden, je geringer die relative 
Menge des Lösungsmittels, je hfther also 



Digitizeci by LiOOgle 



336 



Hydrate — Hydrolyse 



die Konzentration ist. SchlieLJlicli deutet die 
Form der Öchnielzkurveu der ilvdrate auf 
Hydratation in der flfissipen PLase. & 
müßte iiäriilith, wenn eine Ilytlrataf ion in 
der Seliiiielze nicht t^lattliiidel, das Tenipe- 
ratunnaxinium eine unstetige Spitze bOden. 
Andererseits, falls die flüssige Phase voll- 
lütändig h^'dratisiert ist, müßte da^ Tempe- 
ratarmaximum g«nz flach sein. Meist ist es 
ein aiisiresprophenes aber kontinuierliehes 
Maxiinunt, wai» auf partielle Hydratation in 
der Losung deutet. 

Es findet nun bekannflidi in vielen Fällen 
bei der Auflösung ein Zerfali des Salzes in 
seine Ionen statt. Ein Teil der beschriebenen 
Methoden hat zu der Ueberzeufrung geführt, 
daß auch die so entstehenden Ionen zum 

frofien Teil hydratisiert sind. Dieses Besultat 
onnte auch auf andere Weise yerselüledent- 
lich beistiitigt werden. 

Vor allen Dingen war es die Nator der 
inneren Keibuni; von Salzlösungen und die 
lonenbeweglichkeit, die eiaeo Schluß in dieser 
Richtung rechtfertigte. Ans der LeitfSh^- 
keit der Alkalisalze ergibt sicli beispiels- 
weise, daß die Beweglichkeit des Litbium- 
ions am geriiMj;8ten ist und ffir die anderen 
Alkalüonen mit zunehmendem Gewicht zu- 
nimmt, während das eutg^eiigesetzte Ver- 
halten zu erwarten wAre, wenn sieh die reinen 
Ionen beweinten. Dies- Verhalten findet aber 
eine Erklärung in der Annahme, daß das 
Lithiumion an die f^dSte Wasserraasse 
gekettet sei. Diese Annahme ist nun auf 
anderem Wege bestätigt worden. Es ließ 
sieh nftmlieh das Verhältnis der an je einem 
Anioii hezw. Kation uehunclenen Wasser- 
mengea quantitativ bestimjueu. Zu diesem 
Zweck elektrolysierte man die Tersehledenen 
Salze unter Zusatz von indifferenten Stoffen 
wie Besorzin, Mannit u. a. Wenn nun das 
Anion Wassw mit sieh führt, so muß die 
Konzentration dieses indifferenten Stoffes 
an der Anode abnehmen, da ja mit dem 
Anion Wasser zugeffihrt wird, und an der' 
Katode entsprechend wachsen. Führt das : 
Kation Wasser mit, so wird das entgegen- 1 
besetzte der Fall sein. Praktisch sind beide ' 
nvdratisiert, aber in verschieden starkem 
Maße, so daß dennoch eine Koiucutrations- . 
Änderung erfolgt. Mit abnehmendem Atom- 1 
gewicht ergab sich tatsächlich die erwartete 
Zunahme der Hydratation in der Alkali- 
reihe, 80 daß das Lithiumion etwa doppelt 
so viel Wasser haben dürfte als das Natrium- 
ion, und etwa dreimal so viel als das Kalium- 
bn. Die absolute an ein einzelnes Ion 
gebundene Wassermenge konnte bisher nicht 
mit Sicherheit ermittelt werden, doch deutet ; 
alles darauf hin, daß dieselbe recht erheblich 
sein dürfte. Schließlich sei noch darauf hin- 
gewiesen, daß auch die oben auseinander- ! 
gesetzte Konstitutionstheorie der Hydrate ', 



von Werner eine Hydratation der Ionen zur 

Vorausst'i /.ung hat. 

Literatur. Zu i und 2. Vgl, immumr, 
MmuU. d. anory. m. t, 4^6. ~~ üahMM, 

Gründl, d. anorg. Chrmir. ?. Atiß , J44. — 
Werner, Nettere Annchanwngen auf dem Gr- 
liir'' I - ; iiiiiTij. ( Ii. Hnntii^chveig IWi. — 
Derselbe, ZUchr. /. amrg. Ch. 3, 8$7 (im). 
Zu 3 «iur 4, «ttw^ Vwiamfea. 

1, S. Slff. — Ftndfny, Die Photenlehrf. > »• 'T 

— Tatnmann, KrislaUixicren und SchmfUtn. 
S. 35011. — Marc, Vorlegungen 4k ihm. 

I GleichgevichUlehn. S. JlSg. 
! Ztt 5. BrmWMt CJwmüdie Miarnkmi. 

mff- 

Zm 6. Binne, S. Jahrb. f. Mit». JS^, 

2, S. 17, 1897, I. >. it. — roniwiaMH. 
Wied. Ann. ]J^97, 6$. 16. — DerMelhe, Zttekr. 
phys. Ch. 1898, irj. Sii. — Findlay, Ihe 
PhateideAre. S. 110. ~- Bodländer, Jf. JoM. 
/. Min. Beü. 12, (Iffpf». 

Zu 7. Jahn, "i/jt(7?r- fl.r Th-mo- 
chrmir. S. j^Sff. — Thornnrnt, .'<y*trm*il. Ihirtä^ 
föhrini'j Ihermocheminrher Unlertnchungen. S-Hf, 

— JBm MauTf Ahrem Samunlg. imkern. «. 
<^mn,-TeehH, Vorträge. 8, 466, — Wathbum, 
Jahrb. der Radü^ktioHäl «. EUkttoniik. 5, 4» 
(1908) uud 6, 69 (1909). 



HydroljM. 

1. l?rf,'riff. 2. Hydrolyse der Kohl« hvilrate: 

a) AUg«'iniines. b) Inversionsgfs« iiwimligkeit. 
3. Hydrolyse der Ester: a) .\llgenicines. b) Ver- 
seifunogeachwindigkeit. 4. Hvdroljie des 
EiweiBM, & Ilydml^ dw Salze: a) AUgemehui 

b) Grad der Hydrolyse. 

1. Begriff. Der Begriff Hydrolyse 
umfaßt alle diejenigen chemischen Omsetzuu- 
gen, welche mit einer Aufnahme von Wasser 
verbunden sind. Ihre Zahl ist sehr irn l; 
Es sollen deshalb im fokeudeu nur die 
wichtigsten abgehandelt werden, nimUeh die 
Hydrolyse der Kohlehydrate, der E>ttr. 
des Eiweißes und der Salze. Vgl dazu auch 
die entsprechenden Spexialaitikel, sowie 
die Artikel ..Chemische Kinetik% 
„Ionen" u. a. 

2. Hydrolyse der Kohlebydrate. aa) All» 
irenieines. Als Kolilehydrate faßt man eine 
lieihe von Stoffen meist pflanzlichen Ur- 
sprungs zusammen, in denen das VerhlUtnn 
von Wasserstoff zu Sauerstoff das.-elln- i>t 
wie im Wasser. Die meisten in der 2iatur 
vorkommenden Kohlehydrate enthalten im 
Molekül 6 Kohlen8toffftt(»ine (»der ein ganze? 
Vielfaches davon. Kach ilirer Molekular- 
größe teilt man sie ein in Mono-, Di-, Tri* 
und Polysaccharide. Die Monosaccharide 
mit 6 Kohlenstoffatomen haben die allgemeine 
Formel C,Hi»0,. Durch Vereinigung 



Digitized by Google 



Hydrolyse 



337 



zweier Moleküle Monosaccharid unter Aus- 
tritt von einem Molekül Wasser entstehen | 
d» Di»eeh«ride. C,,H„0,,. Die Trtwcch»- 

ri(f-' sind aii> drei Molekülen Mniiosaccharid 
miuus zwei Wa^s'r antf^ebaut, haben ali^o 
die Formel ( i^llj,.« Bei den PolyBaeeha- 
riden ist die Zahl der zu einem Molekül 
vereinigten Monosaccharidmoleklile noch un- 1 
bekannt, jedenfalls aber ungeheuer groß, i 
Z'j den Disacchariden gehören Kolirzuckcr 
uod Milchzucker, zu den i^olysacchariden ; 
Stirke und Zellulose. ' 

Alle Polysaccharide (die Di- und Tri- 
taccbaride init eingeschlossen) flehen beim l 
Behandeln mit verdünnten Säuren in der i 
Wärme unter Wasseraufnahme in Mono- 
saccharide über, erleiden also eine hydro- 
lytische Spaltung. Dieselbe Spaltung be- 
wirken auch gewisse un|B;eformte Fermente 
oder Enzyme — das sind oiweißähnlichc 
Verbindungen — schon in der Kälte. Da 
ia-x nur die Monosaccharide der alkoho- 
liifchen Gärung fähig sind, die Stärke und 
der von allen Zuckern wichtigste Itohr- 
mker dag^en nicht, ist es auch technisch 
von größter Wichtigkeit, daß sich die höher 
molekularen nicht gärungsfähigen Kohle- 
hydrate durch Hydrolyse in Zuckerarten 
umwandt'Iii la-vsen, die unmittelbar vrrcoren 
werden kunnen. Um diese Umwandlung zu 
bewirken, bedient sich die Technik der En* i 
lyme. Die wichtig>ten nm] das Invortin und 
die Diastase. l)^ Iiivurtin, dai> im Hefe- 
pilz entsteht, vermag den Rohrzucker 
nydrolyti^ Ii zu sj^alten. Durch die Diastase. 
die gicli ln iiu Keimen der Gerste bildet, 
wird die Stärke bei Temperaturen von 60 
bis 60» hydroJysiert. 

.\is Produkt der Hydrolyse tritt luit- 
iteler nur ein einziges Monosaccharid auf, 
z. H bildet sieh aus MabuEUcker ausschließ- 
lich Tfaubeiizucker: 

C»,H„0„+H,0-*2C.H,.0. ' 
Bldxmcker T^aubeniueker. 

GewAhnlieh entstehen aber zwei isomere t 

Monosaecliaride in ä(|uivaleiiten Mengen 
nebeneinander, z. B. aus Kohrzucker neben 
TVwbenxucker Frucbtzueker, 

CuH„Ou+ H,0 -* (\H„0, 
Rohnueker Tlraubenzueker 

+ ('.H„0, 

Fruchtztiekor, 

und aus Milchzucker neben lYaubenzucker 

Galaktose. 

Hiswohii erfolgt zunAchst aueh nur 

parii'iie liydrolvM'. Sn entsteht rvii? der 
Starke d<k> i>isaechariü Malzzucker neljen 
dem Polysaccharid Dextrin. Das Endiirndukt 
(If'T Hydrolyse ist bei beiden Trauben- 
zucker. 

fl*od«änefb«ch der Nfttiir«ri«MO»cb«rt«ii. Band V 



ab) Inversionsgesell will dij;keit. Der 
Verlauf der hydrolytischen Spaltung von 
Kohlehydraten ist merst und am eingehend- 
sten heim Rohrzucker studiert worden. 
Der Kohrzucker ist dafür auch ganz besonders 
geeignet, weil sieh bei ihm das Fortsehreiten 
der Reaktion ohne jeden Eingriff in das 
System außerordentlich bequem messend 
▼erfolgen lAßt. Wfthrend nlmlich der Rohr- 
z\i(ker s(ll)-t die Ebene des polarisierten 
Lichtes nach rechts dreht, ist das bei der 
hydrolytischen Spaltung daraus entstehende 
riiMiiiseh iujuivaleiiter Mengen von Trauben- 
zucker und Fruchtzucker linksdrehend, weil 
Fhichtzucker stSrker nach links dreht ah 
Traubenzucker na( h rechts. Bei der Hydro- 
lyse des Rohrzuckers schlägt also die 
Drehungsrichtung von rechts nach links 
um, und man bezeichnet deshalb den ganzen 
Vorgang auch als Inversion und das durch 
die Soaltnng entstehende Monosaccharid- 
gemiscJi als Invertzucker. Beobachtet man 
mit Hilfe eines Polarisationsapparats, wie 
sich bei einer gegebenen Rohrzuckerlösung 
die Drehung mit der Zeit ändert, so erhält 
man dadurch zugleich Aufschluß über die 
(ieschwindigkeit. mit welcher die Hydro- 
lyse fortschreitet Derartige Messungen 
.sind bereits im Jahre 18Ö0 von Wilhelmy 
angestellt worden. Er erwartete, dali die 
Geschwindigkeit der Reaktion (v) in jedem 
Aiiirenblick der dann trernde in der Lösung 
vurliaiidenen Rohrzuckerkonzenlration (c) 
proportional sein würde, wie es die folgende 
Cfleirhuncr. in welcher k eine Konstante 
bedeutet, zum Ausdruck bringt: v = c . k. 

Wilhelmy fand seine Erwartungen be- 
stätigt und zwar lange bevor Guldberg und 
Waage das Gesetz der chemischen Massen- 
wirkung ableiteten. Nach diesem sollte 
die R^\iktienstrese!iwindi<rk(>it (v) eigentlich 
niclit nur dureli die K<iuzen(iation des Kuhr- 
suekers (c,), sondern auch durch diejenige 
des Wa.ssers (Cj) hedin-rt sein, v — e, . e, . k, 
die Umsetzung abo nicht niuuo-. scuidern 
bimolekular verlaufen. Sie ist trotzdem 
monomolekular, weil da^ Wasser, das <;leieh- 
zeitig als Lösungsmittel dient, in so j^roUern 
Ueberschuß vorhanden ist, liali die sehr 
kleine, bei der Reaktion wirklich verbrauchte 
Wassermenge praktisch an der Konzentra- 
tion des Wassers nichts ändert, so daß Cf 
mit in die Konstante k hineincrezogen werden 
kann. Dann gilt aber die Gleietmng v = c, K. 
Für die Geschwindigkeit ist also die Rohr- 
zuckerkonzentration allein maßgebend. Wie 
gut die Gleichung ei füllt ist. zeigt die aus- 
gezeichnete Uebereinstimmung der K-Werte 
in lol<:eiider Tabelle (nach Arrhenius): 

Tabelle iehe nächste Seile oben. 

iMe Inversionsiresrhwindigkeit de- Rohr- 
zuckers ist unter sonst gleichen ituüereu 

22 



Digitized by Goggle 



338 



Hydrolyse 



in Minuten Z"««nneng» 



o 

43 
90 
150 
210 
370 



49.45 
40,70 

33,70 



K 



0,00 IJ4 
0.00135 
0,00132 

0,00137 
0,00142 



Bedingungen in hohem HaSe von der Tempe- 
ratur und von tl(T Aiiwc-onhoit ircwis.ser 
fuidererStoffe abhängig. Kohrzucker wird zwar 
atteh in reiner wftsserigor Uteung, besonders 
bei Temperaturen über 100", hydrolysicrt, 
mit mefibarer Gescliwindiglieit aber nur 
bei Gegenwart von Säuren oder Enzymen, 
die weder ihrer Menge nach, noch sdi.st 
irgendwie veräiidett werden. Derartige 
Wirkungen beseiohnet man alo katalytische, 
die Erscheinung selbst als Katalyse. Die 
Geschwindigkeit der Zuckerinversion ist 
bei verdünnten Lösungen unter sonst gleichen 
Bedingungen der Konzcntralioii des Kataly- 
sators projiortioual, mit der Katur desselben 
variiert sie aber aufierordentlicb. Mineral- 
sauriMi wirktMi bei gleicher Kfnizentraiinii 
etwa gleich stark, die Fettsäuren dagegen 
viel schwächer und trotz gleicher Konzen- 
tration sehr versrliifdcn. I)ii'>e Tatsachen 
finden ihre ^ einfache Erklärung dadurch, 
dafi nicht die Säuren als solche das kata- 
lytisch wirksame sind, sondern die allen 
öäureu gemeiuäamon Wasserstoffionen. Ver- 
SQche haben denn anch ergeben, daß die 
Inversionsgeschwindigkeit des Kohrzuckers 
tatiiächlich der Konzentration der anwi^en- 
den Wajsserstoffionen proportional ist, wie 
folgt iuic Tabelle ^nach Arrhenius) zeigt. Sie 
gilt für 2ä<* und eine Kotizeutration der Säure 
von 0,1 normal und enthält die beobachteten 
und die aus der Konzentration der Wasser- 
stoffionen berechneten Inversionsgeschwindig 
keiten. 



Wasser ein Salz entsteht, so aus Säure und 
Alkohol ein Ester, z. B.: 

CH^.COO^H + HONa = CH^XpONa+H^O 

ch,.coo;h+ho;c,h» 

«CH,COÖC,H^+HtO. 

Man kann demnach die Ester in zweierlei 

Weise auffassen, entweder als Derivate der 
Säuren, deren durch Metalle ersetzbarer 
Wasserstoff durch Kohlenwasserstoffreste 
vertreten ist, oder als Derivate der Alkohole, 
in denen der Alkoholwasserstoff durch Säure- 
reste ersetzt ist. Es gibt Ester von Mineral- 
I säuren und von organischen Säuren, l ie 
' letzteren sind die wichtigsten. Zu ihnen 
gehören auch die natürlichen Fette, fetten 
Oele, Wachs und Walrat. Während die 
letzten beiden Ester aus Fettsäuren und ver- 
■ schiedenen hochmolekularen, meist ein- 
j wert igen Alkoholen sind, leiten sieh die 
naliulichen Fctto und fetten Oele eanz 
allgcHiein von einem und demselben drei- 
I wertigen Alkohol, dem Glyzerin, ab, und 
'r.wiiT sind seine sämtlichen drei Alkohol- 
wassersioltatome durch die K?ste hoch- 
molekulare Fettsäuren ersetzt: 



CH,,0.(CO.R) 
CH .0,(CO.R) 

CH,.0.(CO.R) 

Fett 



CH,.OH 

CH .OH 

('H, . OH 
Glvcerin. 



Siure 

HCl 
HBr 

AiiitiMnsuure 

Essigsaure 

Propionüfture 

Piiitrr.-iiurü 



Iiiversionsgeschwindigkeit 



beob. 

3,41 

0,135 

0,0430 

0,0341 

0,0362 



beiachn. 

3.41 

3.50 

0,0409 
0,0325 



l'iiiL'ckelirt kann man natürlich auch 
aus der (ii'.svhwindigkeit, mit welcher eine 
lettre Rohrzucker invertiert, auf ihre Stärke, 
also auf iliren Dissoziatimi^irrad. -chließen. 
Die Anwesenheit von JNcutraisaizen gibt 
allerdings tu einigen Störungen Anlaß. 

3. Hydrolyse der Ester. 3a ^ All- 
gemeiner. Die Ester lassen sich mit den 
Salzen in Parallele stellen, wenn man die 
Basen mit den Alkoholen vergleidif. ICbenso 
wie aus Säure und Ba^e unter Austritt von 



Atn Aufbau sind hauptsächlich die b«idcn 
gesättigten Fettsäuren Stearin- (Ci,H„0,) 
und Palmitinsäure (Ci,HjiO,), sowie die 
i]nirrsätti!rte Oelsäure (C,gH,4Ö,) brtiili-i. 
Der Oelsäurcester, meist Triolein geiiaiuii, 
ist bei gewöhnlicher Temperatur flüssiii. 
der Stearin- und der Paliiiitine>ler (Tri- 
stcarin bczw. Tripalmitm^ sind dagegen fest. 
Alle natttrlichen Fette sind Gemische aller 
drei Ester. Je narht'om, nb der Oelsäure- 
ester vorwiegt oder nicht, sind sie flüssig 
oder fest, ^ura TeO enthalten sie anen 
gemischte Ester, wie Oleodistearia 

n.ro.c,-H3, 

CHj. U.CO.C„H„ 
^O.CO.C„H» 

Allen Estern gemeinsam ist die Eigen- 
schaft, durch Hydrolyse zu zerfallen in Säure 
und Alkohol, woraus sie unter Abspaltung 
von WassNT erhalten werden kOnnen, z.B.: 

CHt.COOC.Hs + H,0 = CH,COOH + 

Hü.CjHs. 

nie HydrnlyH^ erfulirt bei den Estern mit 
niedrigem Molekulargewicht teilweise, wenn 
auch 1anp;sam, schon durch die Einwirkung 

des Was ers- allein. Sie wird wcsentlieb 
beschleunigt durch den Zusatz kleiner Mengen 



Digitized by Google 



Hydrolyse 



3B9 



jtarker Säuren und imrh mehr durch Basen, 
i ie üydroivse der Fette wird lerner ftuoh 
nodi dnrcli die Üptse bewirkt, unter frelelieiii 

Namen nimlx <t iniintf. iinTier-undPflanzen- 
ceieb weit verbreitete Fermeute sasammea» 
faßt. 

l in hyclruls ti>-t !io Spaltung clor FcUe 
iu FettjjÄÜreu uud ülyceriu wird teclumch 
n frfifiteiii MAfistabe aii8i;ef111irt. Bei dem 
•^'it alters her aiiL'cWiintltcii Verrühren er- 
tum man die Jbette mit wilaseriger ^'atron- 
oder Kelüwige lukl erhftlt neben freieni 
(/Ivcerin die Alkidisalse der Fettsftuien, 
I.B.: 

CH,(0.CO.C,»H^,+ 3NaOH » 
Tripalmitin 
3CtÄiC00Na+ CaII»(OH), 
PalmitinB . Katrtiim Glycexin. 

Diese Alkalieeixe etdlen die gewOluilielien 

.Vifen dar. iiiiil deshalb ho7;( lehnet man den 
Vorgang der iiydroiyüscben Spaltung nicht 
BOT d«r Fette» aondem ellgemein der Bater, 
al? Verseifung. Vielfach wird der Aus- 
druck ..Verseifung'' auch auf alle möglichen 
aaderen hydrolytischen Prozesse »ni^ewendet. 

I'ie VtTseifmii; der Fette durch wäs^eriure 
.\lkäiien verlautt verhältniHrnäüig langsam 
und nicht ganz quantitativ. Der Grund dafür 
liest in der ridr.slieldvi'it der Fetie in Wa^^ser 
Benutzt man ein Medium, am besten Alko- 
hol, in welchem sich sowohl das zu ver- 
!*fifende Fett, al- auch da« Vcr«firuiiir< mittel 
lAlkalihvdroxyd) löst, so geht die liydro- 
Ifn viel glatter vonrtetten. Deshalb fflhrt 
man die Verseif uns: von Fetten im Labora- 
toriojn seit langem in alkoholischer Lösung 
aas. beaondws auch, wenn es sich um die 
Anaivse der Fette handelt. Man hn-ht 
<km eine gewogene Menge Fett in alko- 
holischer Lösung mit überschüssiger Alkali- 
liu?e bekjimiteii (lehalts bis die VerseifuriLf 
VH^Ustaiidi^ idi und titriert den Ueberschuli 
dea Alkalis zurück ( Verseif ungszahl). 

Ebenso wie durch Alkalien kann man die 
Ver!^ei^ung der Fette auch durch ßleioxyd 
li«virken. Man erhält datin natürlich statt 
d^r .\lkalisalze die Blcisalze der FettsSuren, 
die in Wasaer uuK^ch sind uud als Blei- 
pflaiiter in der Phennaiie Verwendung 
linden. 

Da die Technik beide hydrolytischen 
Spaltprodukte der Fette, Fettsäuren und 
tflvr riii. in möglichster Reinheit braucht, 
hat mm versucht, das alte unvollkommene 
Verfahren dv Vnsofung mittels wässeriger 

aücn m vrrbr??crn. a\rn vorteilhaftesten 
wäie et> uileubar, wenn die Hydrnlyse sich 
nk Wasser allein durchführen lieüe. denn 
dann würde man «owohl das (llyeeriii als 
auch die Fettsäuren gleich ganz rein er- 
kshen. 



C,Hi(O.CO.Ci,H«), + 3H,0 ^ 

Tristcarin 

3C„H„.C00H-h CHjiOH), 
Stearinsäure (»lycerin. 



gelingt zwar, wenn man in Druck- 
Wasser« 



Das 

kesseln Wasserdampf von 200°, was einem 
Druck von 15 Atmospliäreii entspricht, ein- 
wirkeu läßt, beide Spaltungsprodukte er- 
leiden aber bei der hohen Temperatur schon 
geringe Zerselzuntr. .^u daß das Verfahren in 
dieser Form technisch nicht brauchbar ist. 
Es bat sieh aber gezeigt, daß man mit einer 
Temperatur von 170 bis 180» und 8 bis 10 At- 
mosphären Druck auakommt, wenn man dem 
Wasser eine kleine Menge einer Base, wie 
Kalk. ■Ma^'nesia oder Zinkoxyd zusetzt. Das 
eigentlich verseifende Agens ist auch hier 
das Wasser, die Base wirkt mehr katalytisch, 
denn ein kleiner Briiditeil der theoretisch 
erfordeiUehen Menge ist ausreichend. 

Die Verseif unf der Fette kann auch dnreh 
kl inzentriert«' Schwefelsäure bei Tempe- 
raturen von etwa bewirkt werden. Die 
SohwefeisAureester des Glyoerina, z. B. 

^O.SOg.OH 

die zunächst entstehen, werden durch Wasser 
wieder in Glvcerin und Schwefelsfture zer- 
legt. Sil daß die Wirkunir der SchwefelaUure 
hier auch eine mehr katalytiscbe ist. 

Seit etwa einem Jabrzennt hat man aneb 
die fettspaltenden Enzynn\ die TJj)asen. zur 
techuiscnen Verseiiujig der Fette nutzbar 
gemacht. Derartige Enzyme sind in Pflansen- 
snmrn, besonders reichlich in dem Rizinus- 
mtmn enthalten, der aucli, zumal in ent- 
ölXein Zustande, sehr biÜig zu beschatten 
ist. Man kann entweder den Rizinussamen 
direkt verwenden, oder, was heute meiüt 
L^eschieht, erst seinen Fermentgehdt durch 
geeignete Bchandluni,' anreichern. Die Ilydro- 
Ivso der Fette durch diese Kuzymo geht bei 
Temperaturen zwischen 10 und 40" vor sieh, 
besonders lebhaft, wenn eine gwinge Menge 
Säure vorhanden ist. 

Eine Verseifung der Fette ta Glycerin 
und Fettsäuren tritt auch bei da Verdiauung 
im Darm ein. 

3b) Verseif u ngsgesch windigkeit. Die 
Geschwindigkeit der Verseifunir eines Esters 
zu Säure und Alkohol ist schon früiueitig 
untersucht worden, und twar besoni^B 
an dem Beispiel der Verseifung von Aetbyl- 
acetat dur( Ii Auimnluugc: 



Ciis.CUOCjH, 
Aethylacetat 

CHaCOON« 
Natrinmaeetat 



+ IHaOH « 
Natrinmhydroxyd 

-t- C,H,OH 
Alkohel 
28* 



Digitized by Google 



340 



flydndyse 



Da die Base verbräm lit wird, läßt sich 
das Fortschreiten der lieaktion aut titrimetri- 
sehem Wege bequem verfolf^en. | 

Nach dem Masseinvirktinjrs^p^etz sollte 
die Beaktionsgeschwindiglieit in jedem 
Augenblick dem Produkte der dann gerade 
bestrhcndcn Konzentrationen der beiden 
reagierenden Stotle proportional sein. Nennen 
wir die Reaktionsi^eBchwindigkeit v, die ! 
KoTizontration des I'>ffr? c,. cliojciiiiro i\v< 
Natrium hydroxyds c, und k eine Konstante, i 
80 inflBte also die Gleichung v ^ e, . e, . k ; 
gelten. Ihre Richtiirkcit ist durch den Ver- 
such bestätigt worden, wenigstens soweit; 
starke Basen in Betracht kommen. Diei 
folgende kleine Tabelle (nach Nernst). 
die für die Verseif ung von Acthylacetat , 
mittels Natrinrohydroxyd bei 10* gilt, zeigt 
die ausgeseicbnete Ueberdnstimmung der 
k-Werte. 



Zeit in 
Minuten 



o 

00 



Verbrauchte 
Anzahl ccin 
einer 0,0429 
D-äiiurelöHung 

61,95 
50.5» 

14*92 



2,36 

a,38 
«.33 



Weitere Versuche haben i:elehrt, daß 
alle starken Basen bei gleicher Konzentration 
die Reaktionsgescliwindigfceit in gleicher 
Weise beeiiinu>>en. Bei Aiiweseiilieit 
schwacher Basen, wie z. B. von Ammoniak, 
ist die Reaktionsgeschwindigkeit nicht nur 
viel kleiner, sondern es hat für sie auch die 
obige Gescbwindigkeitsgleichung keineGiUtig- 
keit. 

Diese auf den ersten Blick unerklär- 
lichen Verhältnisse werden bei Berticksichti- 
gujig der elektrolylischen Dissoziations- 
theoric sofort verständlich. Das was bei der 
Reaktion tatsächlich verbraucht wird, sind 
nämlich nicht die NaOH-Moleküle, sondern 
die OH'-Ionen, wie durch die Betrachtung 
der folgenden Gleichung ohne weiteres klar 
wird. 

CHa.COOCoH^ + Na + OH' 
CH,.COO' + Na- + C,H,OH. 

Die Vcrseifungsgeschwindigkeit muß al.so 
ausschließlich durch die Konzentration deri 
OH'-Ionen bestimmt sein. Gleich stark 1 

dissoziierte Basen müssen hiernach gleich 
wirksam sein, was auch der Fall ist, und die 
Wirkung muß um so sehw&cher sein, je , 
weniger die Base dis.soziiert ist. So erklärt j 
sich die geringe Wirksamkeit des Ammoniaks 
und anderer schwacher Basen. Daß diel 
Cirschwindigkeitsgleichung. die sich für ; 
starke Basen so gut bewährt, für schwache 
Basen ohne weiteres nicht gültig ist, wird 



jetzt auch verständlieli. Im Verlaufe der 
Reaktion entstehen nämlich Salze der Bas«, 
welche die Dissoziation der letzteren sehr^tarl^ 
znrüekdrängen. Die Folcfo davon ist, daß die 
kunzeutration der Uydroxylionen, und hk- 
licli auch die Verseifungsgescbwindigkeit, 
viel sehneller abnimmt, als die Konzentration 
der Base selbst. Setzt man in dieUescbwindif» 
keit.^gleichung die Konzentration der OH • 
Ionen ein, so gilt sie aurh hier. 

Für die Vemifungsgcschwindigkeit eines 
Esters ist ako die Konzentration der 0H'> 
Ionen maßgebend, ebenso wir für die Zucker- 
inversion diejenige der H -lonen. Man kano 
deshalb durch Messung der Verseifuni^ 
posehwindifrkoit eines Kster> den Gehalt einer 
gegebenen Lösung au OH'-Ionen ermittek, 
ähnlich wie aus der Inversionsgesehwind^» 
keit auf den flehalt einer Lösung an IT'-Ionen 
eeschlossen werden kann. Wir werden noch 
Anwendungen dieser Methoden kennen 
lernen. 

Ester werden ebenso wie durch Hydroxyl* 
ionen aaeh durch Wasserstoffionen msetft. 

Die Wirkuns; der Ilydrcixvlitnien int aber 
stets viel größer als diejenige der Wasser- 
stoffionen; beim Hethylaeet«t t. B. 9hm- 
trifft sie letztere unter sonst gleichen B - 
dingungen um das 13d0facbe. Es besteht 
auch sonst noeh «In wesentlicher Unter» 
schied zwischen diesen beiden Methoden der 
Verseifuns. Wäluend nämlich die Hydroxyl- 
ionen selbst mit an der Reaktion i>et«bct 
sind, also verbraucht werdt-n. wirken die 
Wassorstoffionen nur durch ihre G^enwart, 
also rein katalytisch, wie s. B. am der folgen* 
den Gleicbang hervorgeht. 

GHt.GOOCH, -f HjO + H* 

Methylacetat 

^ CH3COOH + CHjOH ! H- 
Essisfsäure Mcthylalkuhul 

Der Gleichung nach sollte man erwarten, 
daß die Reaktion, ebenso wie die Verseifnns; 
durch Natronlauge, bimolekular ist. In Wirk- 
lichkeit ist sie aber monomolekular, weil die 
Konzentration des in großem UoberschuS 
vorhandenen Wassers, ebenso wie bei der 
Röhrzuckerinversion, praktisch konsta&t 
bleibt. Die Geschwindigkeit (v) ist also »us- 
schließlich von der Konzentration des Uethjl- 
azetats (c) abhängig. 

v ■= k . c. 

Die Konstante hat bei gleicher TciuDe- 
ratttr versehiedene Werte, je nach dem ue* 
halt der Lösnni: an Wasserstoffioneii uiii' 
kann, ebenso wie die Inversionskonstante, 
Haß dafQr dienen. Für diesen Zweck hat 
man haiijtlsäeldieh die ,,'!\Ietliylae<4atkata- 
lyse'' benutzt. Der Fortgang der Reaktion 
kann aueh hier titrimetrisch leicht verfolgt 



Digitized by Google 



Hydrolyse 



341 



werden. ^laii krninlt' irlaiiht-n. daß der Ver- 
lad der ßeaktion durch die bei ibi eut- 
ft^de C«su!«ftitre kompluieri wird. Das 
i>( jcdocl» iiit lit der Fa!l. V(irausi?esetzt, daß 
die Koiuentration der zu untersuchenden 
Ldsan? va Wasserstoffionen von trornherein 
nicht SU gerinsj ist. Dann wird iiäinlich 
durch den Ueberschuß an Wasser&toffionen 
(fe Disjtonfttion der Essignänre praktisch 
ToUständiir /.urückgcdränpt. 

Weou mal) die Verseif iing eineü Esters 
Aireb reines Wasser bewirkt, so macht sich 
allerding.s das aihnählidu' Auftreten von 
Eföigsäiire und das damit verbundene An- 
wifhscn der Was.sprstoffioneakonzentration 
?dtend und zwar in sehr interessanter Weise. 
Zuerst bewirken die Hvdroxylionen des 
Wassers die Ver.^eifunp. ihre Konzentration 
wird aber allmählich verringert dureh die 
bt'i dem Prozeß entstehende Essigsäure und 
die Koke davon ist. daß die Geschwindig- 
keit der Reaktion kleiner wird. Nun wird 
aber, wie wir gesehen haben, die Verseif ung 
auch durch AVasserstoffionen beschleunigt, 
wenn auch weniger als durch Hydro xyl- 
ionen. Wenn sich genügend Wasserstoff- 
ionen gebildet haben, steigt infolgedessen 
die Reaktionsgeschwindigkeit wieder an, 
nachdem sie vorher auf ein Minimum ge- 
^^^ke^ war. 

Lie Gleichungen, welche wir im vorauf- 
rehendrn für die Verseifungsgeschwindig- 
lieit Euliig «gefunden haben, sind es nur dann, 
wenn die Verseifung praktiseli vollständig 
lu Ende geht. Das ist rdx^r gewöhnlich 
nicht der Fall, vielmehr iiia< in die Reaktion 
Halt lange bevor die ganze vorhandene 
Menge Ester zu Säure und Alkoh(d vi rsrift 
i>t. Bringt man z. 6. äquimolekulare Mcugia 
Aethylacetat und W'asser xusammen, so 
kommt die Reaktion schon zum Stillstand, 
weDD ungefähr '/» der angewandten Menge 
Eiter hvdrolysiert ist. Die Ursache liegt 
darin, cfaß dir Vt'rsrifung.sprodukf p, Essig- 
>aure und Alkohol, das Bestreben haben, 
H'ter und Wasser wieder zurückzubilden. 
L'ie Reaktion führt demnach zu einem Glei( li- 
Sevicbtszustand, den man auch erreicht, 
««nn man statt von Ester und Wüsser, 
von Säure »ind Alkohol aii<5!Teht. Die Ester- 
te[>('ifung ist ahn eine uuiketirbare Reaktion: 

H'ter -f Wa.«ser :^ Säure + Alkohol. 

Die Geschwindigkeit der Reaktion von 
linkj naeb rechts ist gegeben durch die 
Uieichung 

1 Vi = [Ester] . [Wasser] . k„ 

»orin Vj die jcwoiliirt' Gt'^chwitidifrkoif, 
iii die Geschwindigkeitskonstante und die 
Zeicheii [^E«ter] und [Wasser] die Konzentra- 
''"Tien der betroffenden Stoffe bedeuten. 
^Ur die Geschwindigkeit der Reaktion in 



iini-^ekelirter Richtung, also der EsterbOdung, 
gilt die ganz analoge Gleichunc: 

II. V, - [Säure] . [Alkoliid] . k,. 

Die wirklich gemessene Verseitungs- 
fsschwindi^keit entspricht der Gleichung I 
nur im ersten Anjrenbliek. Sobald sieh aber 
S&ure und Alkohol in etwas größerer Menge 
{Gebildet haben, macht sich dinvn Tendeius, 
sich wieder in Ilster und Wasser umzusetzen, 
bemerkbar und die Ester bild ung arbeitet 
der Eslerverseifung entgegen. Die Ge- 
schwindigkeit Vi vdrd also iinidit'Geschwindig- 
keit v, vermindert und dieGesamtgeschwintlig- 
keit V ergibt sieh eu: 

V ^ V V = 

[Ester]. [Wasser). kt-4Sihiure].[Alkoboi]. kg. 

' Hie Reaktion kommt zur Ruhe, wenn 
' V, gleich v, geworden ist. Dann gilt demnach 
die Gleichung 

[Ester]. [ Wasser], k, = [Säure]. [^VlkoholJ.kj 
oder 

[E ster]. [W a sser] _ k, 
(S«ireJ.[Alkohol 'k,~^ 

Diese Gleichung stellt die Anwendung des 
M^'ssonwirkungsgesetzes auf den Zustand des 
Gleicligewichtes dar. Sie besagt, daß gegebene 
Mengen Ester, Säure, Alkohol und Wasser 
nur dann dauernd nebeneinander existieren 
können, wenn das Verhältnis ihrer Konzen- 
trationen der Gleichung entspricht, und 
sie setzt uns in den Stand, wenn die Gleich- 
gewichtskonstante K bekannt ist, voraus- 
zusagen, wieweit die Verseifung eines Esters 
oder seine Bildung unter gegebenen Bedin- 
gungen günstigstenfalls forUJchreiteu kann. 

4. Hydrolyse des EtweiBea. Die Eiweiß- 
körper, die auch Proteine genannt werden, 
gehören ebenso wie die Kohlehydrate und 
die Fette zu unseren Nahrungsstoffen. Sie 
i enthalten nicht nur die Elemente Kolden- 
. Stoff, Sauerstoff und WaostT-sluff, wie die 
anderen beiden (iruppen, sondern außerdem 
noch Stickstoff und Sehwelel. Die sehr un- 
angenehmen phy.sikaiistheu Eigenschaften 
1 (Proteine sind meist amorph, gehören SU 
den Kolloiden und sind deshalb schwer rein 
I zu bekommen) und die äußerst komplizierte 
I Zusammensetzung (unter der Annatinie, daß 
nnr ein Atom Schwefel im Molekül ent- 
I halten ist, berechnen sich schon Molekular- 
! gewichte von 2000 und mehr) haben der 
Aufklärung dieser physioloE;iscli st» überaus 
wichtigen Substanzen schier uaiiberwind- 
I liehe Schwierigkeiten b«reitet. 
I Von allen Versuchen, die Proteine zum 
Zwecke der Konstitutionsauiklärung zu 
' spalten, hat nur die Spaltung durch Hydro- 
ilyse Erfolg gehabt und hat uns den ersten 
I und einzigen Kinbhck in den Bau des Mole- 



Digitlzed by Google 



342 



küls geßeben. I'as ist insofern bemerkens- 
wert, als die iiydrolvse uns auch über die 
Konstitution der höherraolekularen Kohle- 
hydrate und der Fett« zuerst Klarheit ver- 
schafft hat. 

Die Hvdrolyse der Proteine kann dnroh 
Säuren o(ier Alkalien bewirkt \\Tr(lpn, am 
besten durch Kochen mit rauchender Salz- 
säure oder mit 25prozenti^er Schwefelsäure. 
Iiahf i rr rfällt das Molekül in :^ahlrciche meist 
eut kristallisierende Spaltstücke von ein- 
facher Struktur, die Aminosluren. Die | 
Trennung der verschiedenen Aminosäuren > 
voneinander ist nicht ganz leicht, gelingt aber | 
nach E. Fischer dureii Veresterung des! 
Säuregemenges und fraktionierte DestiUation i 
der ££ter im Vakuum. 

Die Hydrolyse führt bei allen Proteinen 
in der üanptsaclie zu denselben Amino- 
Bäurcn, nur ihr Mengenverhältnis ist ver-i 
schieden. Es sind etwa die fohrenden (nach | 
1> iols): Tilykokcdl. Aininnisnvaleriansäure, 
Leucin, Serin, Aäparaginsäure,Glutaminsäure, i 
^Phenylalanin, Tyrosin, P^lln, Cystin, I 
Lysin und Anrinin. 

Die Hydrolyse der Proteine kann auch! 
durch die verdauenden Fermente des Ha^en- 1 
Dannkanals, wie Trypsin und Pe^isin, be- : 
wirkt worden. Sie uimmt dann emeu viel : 
gemiBigteren Vertauf als mit S&uren, so daß I 
sieh Stdffe f;k<sen lassen, die ihrem Charakter 
nach zwischen den Protoineu und deni 
AminosSuren stehen, die Albnmosen und die ' 

Pej)t()ne. ]>etztcre stehen den Aininosiiureii, 
crstere den Proteinen aui nächsten. Schreitet 
die Hvdrolyse weiter fort, so entstehen noch ' 
einfac)n'rc VerbindnnKen, die Hou'enannten 
Polypeptide, die ihrerseits weiter hydroly-j 
siert werden tn den Aminosäuren. Poly« 
pcptide sind auch bei der V(tr>ichti<j:en Hydro- 
lyse mittels Säuren erhalten worden. 

Der Umstand, daß die Hydrolyse der 
Eiweißstoffe sehlieülich ZU den Amiilusiiiiren 
lührt, läßt keinen Zweifel daran, daß diese 
die Bausteine des Eiweißmolekflls sind. Es 
frjigt sich nur, in welcher Weise sie mit- 
einander verknüpft sind. Von vornherein 
war es am nächstliegenden anzunehmen, daß 
die Aminogruppe des einen Moleküls mit der 
Karboxylgruppe eines zweiten Moleküls 
unter Austritt von Wasser und unter Bil- 
dung eines Amids reagiert hat, so wie es die 
folgende (.Hcichung für das einfache Bei- 
spiel der Aminucssigsäure veranschau- 
licht: 

NHj.CHa.COÖH - H NH.CH.COOH = 

NHg.CIIj.CO.IsH.CHj.COOn + HgO. 

Da das Eeakt i.nisjirndukl wieder smvohl 
eine Amino-, wie uuili eine Karboxylijruppe 
enthält, kann sich die Aniidbildung mit der 
gleichen oder init anderen Ainiiio'^äiJrcn 
beliebig oft wiederholen. Es können also 



auf diese Weise die vei-eliii'ilenartig?tpn 
Aminosäuren zu einem Molekulkomplex vou 
beliebiger Größe zusammentreten. Verbin> 
düngen von die^r^r Strtiktnr nennt Fischer 
Polypeptide. Die Vermutung, daß in den 
Eiw'eißstoffen die Aminosäuren in fthnlieher 
Weise aneinander gekettet sind, w ie in dw^n 
synthetischen Polypeptiden, hat dadurch sehr 
an Wahrscheinlienkeit gewonnen, daß unter 
den Produkten der gemäßigten Hydrolysp 
von Eiweiß Polypeptide aufgefunden worden 
sind, die sich als durchaus identisch erwie^n 
haben mit Polypeptiden, die bereits vorher 
synthetisiert worden waren. 

5. Hfdrolyae der Salse. s*) All- 
ge mein es. Viele cheini^eh neutrale Salle 
lösen sich mit alkalischer Iteaktion in VfskistJ 
auf, 8. B. Soda, Cyankalium und Seife. Die 
Lfisungen anderer Salze, z. B. von Zink- 
chlorid, Kupfcrsulfat und Ei^nchiorid 
rea^n^rai sauer. Das Wasser serteprt also die 
betreffenden Salze in ihre He^tandteil- . 
Säure und Base; oder mit anderen Worten, 
die Salze erteiden Hydrolyse. Den Vorgang 
der Hydr(dyse veranselianlicht folgende 
Gleichung, worin M ein Metall und S einen 
härenst bedeuten: 

HS+H,O^MOH+HS. 

Die Gleichung Ton rechts nach Unfa 

gelesen, ist der allgemeine Ansdruek für dl»^ 
Neutralisation einer Säure durch eine Um. 

Der Netttralisationavo^aug gehdrt also 
zu den umkehrbaren Beaktionen, 



HS + H,0 ^ 



KeattallnlloB 



t MOH-l-HS, 



und man sollt« deshalb erwarten, dafi sDe 

Salze hydrolysiert werden. Genau irenonimen 
ist das auch der Fall, aber bei den ;Salz«u von 
starken Basen mit starken SXtiren ist die 
Hydrolyse so gerinirfüciir, daß wir sie mit 
unseren analytischen Hillsnutteln nicht nacii- 
weisen können. Deutlich in die &schei- 
nung tritt sie nur bei Salzen starker Basen 
mit schwachen Säuren und bei Sahwn starka 
Säuren mit schwachen Basen. Im ersten 
Ft-ille reagiert die LOsung dkaUsch, im 
zweiten sauer. 

Gewöhnlich bleiben die Produkte der 
Hydrolyse, auch wenn es sich z. B. um an 
und für sich schwer lösliche Metallhydroxyde 
handelt, gelöst. Bisweilen schreitet jedoch 
die Hydrolyse so weit fort, daß die I>öslich- 
keitsgrenze* eines der Bestandteile über- 
schritten wird; dann erfolgt Ausscheidung. 
Das kann z. B. bei Wismut- und Antimoo- 
salxen geschehen. 

Der sehr merkwürdige Vorgang der Hydro- 
lyse von Sabsen wird verständlich, wenn 
man die Theorie der elektrolytischen Disso- 
ziation zu Kate zieht. Nach ihr sind in 



Digitized by Google 



Hydrolyse 



343 



vässerigen Salzlösungen nicht nur die Ionen | 
des betreffenden Salzes neben undissoziierten | 
Molekülen desselben vorliaiidcii, soikUtii 
ferner noch, wenn auch nur in mininuder 
KonzentratioD, die Ionen des Wassers. 

MS 5J M- 4- S' 

X 

HjO H • + OH' 

Ebenso wie die Ionen des Salzes unter | 
Bildung der undissoziierten Verbindung mit- j 
rinander reagieren, müssen sie auch mit den 
louen des Hassers in Beftktion treten, uadj 
iwar in der Richtung der beiden Pfefle, 
unter Hilduiic,' der ho treffenden S.'iurc (Sil) 
und Base (ilüH). Von der undissoziierten 
Verbindung wird soviel entstehen, daß sie 
mit ihren Ionen im Gleichgewicht «teilt, nMh 
den folgenden Gleichungen: 

M- + OH' MOH 
S' + H- ^ SH 

Sind Säure und Base stark, liegt also 
das Gleichgewicht bei beiden ganz auf der ; 
linken Seite, so wird die Konzentration det j 
Ionen des Wassers durch die Anweeenheit 
des Salzes nicht oder nur außerordentlich 
wenig beeinflußt. Ist aber eine der beiden 
schwach, so liegen die Verhältnisse wesent- 
Beh anders. Bei dem Salz einer sc liwjuhfii 
Base mit einer starken Säure, z. ti. bei ; 
CuSO,, müssen sich wegen der geringen 
bissoziation der Base größere Mengen davon 
büden. Dazu werden aber HydroxyUonen 
4e8 Wassers verbraucht, während die wasser- 
stoffionen zurückbleiben. I'ie Vnl^v ist, 
(ia6 die Löeone sauer reagiert. Ist der saure 
ficBtandtefl senwach, wie z. B. bei KCN, 
80 werden dem Wasser zur Bildung der wenig 
diwziierten schwachen Säure Wasserstolt- 
ionen entzogen, und die Lösung reagiert 
duich die zurflekUflibenden Hydrozylionen 
alkalisch. 

Shj Grad der Hydrolyse. Der Grad 
der Hydrolyse läßt sicli auf Grund des 
Maesen'wirkungs^esetzcs beredinen, wenn 
uaB die verschiedenen Gleichgewicht© be- 
rücksichtigt, welclie sich in der Lüi^ung eine« 
hjikolysierteii Salzes einstellen. Wir gehen 
nbei von der idlgemeinen Hydrofysen- 

MS + H.O MOH + HS 

SU«. Für das Gleichgewicht liefert uns das 
Ma!>^eQwirkungsgesetz die Gleichung 

|MS].(H,0] 
(MÖH1.[HS] " ^ 

mrin die Zetehen [MS], [HS] usw. die 

Konzentratinnen der betreffenden Bestand- 
teile und Kdie Gleidigewielitskonstatite, hier 
auch iJs Hydrolysenkoustante bezeichnet, 
liedenten. Der GtmI der Hydrolyse iat, 



K = 



wie wir gesehen haben, in hohem Maße von 
den Dissoziationsgraden der betreffenden 

Säure, Ba<e und des Wassers abhängig. Wir 
müssen deshalb, um die Verbältnisse ganz 
Dbersehen su können, diese in der obigen 
Gleichung mit berücksichtitren. Fflr die in 
Betracht kommenden vier Keaktioneu 

1. MS ^ M- 4- 8' 
a. MOH^M +OH' 

3. SH S' + H- 

4. H,0^f:H-+ Oil 

liefert das Massenwirkun^sgei»elz folj^cndc 
Gleichnngen, in welchen die Gleichgewichts- 
konstanten fortlaufend mit kt bis k« be- 
zeichnet sind. 

[MS] p*OHl ' 

*• [SHr»**°~paoiC* 

Wenn man aus diesen Gleichungen die 
Werte für die undissoziierten Bestandteile 
berechnet und sie in die obige Hydrolysen- 
(^iehusg einsetst, so erhllt man 

k..k, 
ka-k.' 

Diese Gleichnnij <^ibt über alle Kr^chei- 
nungen bei der Hydrolyse Aufacliiuli. Sie 
sa^^t uns, daß die Hydrolyse um so weiter 
fortschreitet, je kleiner kj und k, sind, je 
weniger disfnzüprt oder je schwächer also 
Base und Sinne sind: und je fprößer k« ist, 
je weitireliender düs Wasfpr in ?rinp Tonen 
zerfallen ist. Du die Dissoziation des Wu&jcrs 
mit steigender Temperatur stark zunimmt, 
sind die Salze demnaeh unter sonst gleichen 
Bedingungea iu der liilze viel weitgehender 
hydrolytisch gespalten als in der Kälte. 

Fern( r t^e^tattet die Gleichung den Grad 
der Hydrolyse aus den Dissoziatiunskon- 
stanten der Komponenten zu liereclmen. 
Kennt man andererseits die Hvdrol)?8en- 
kunülaiile und drei der audereuGleichgewichts- 
konstanten, so ergibt sich daraus die fünfte 
Konstante. So ist die Dissnziationskonstante 
j des Wassers und diejenige niaucber schwacher 
Sfturcn und Hasen bestimmt worden. 

Mit den d\irch RechnuTi«? für den Grad 
der hydrolytischen Spaltung gefundenen 
Werten stimmen die gemessenen gut überein. 
Zur experinipntrllen Erniittlun*: des Hydro- 
lysengrades kann man bei Salzen starker 
Besen mit schwachen Säuren die Verseifungs- 
geschwindipkeit eines Esters benutzen, die 

i'a von der Kuazentralion der OH' -Ionen ab- 
längt ist. Bei Lö^uiiijen von Salzen starker 
Säuren mit schwachen Basen läßt sich der 
Gehalt an Wasserstoffionen, und also auch 
der Hydrolysengrad, aus der Inversions- 
geschwind^keit von Rohnacker oder besser 



Digitized by Google 



344 



Hydrolyse — Hypnose 



aus der Wasserstoffionenkatalyse der Kstcr- 
verseifung ermitteln. Mit dem gleiehcn 
Erfolg .sind auch noch verschiedene andere 
Reaktionen bcniit'/t worden, dorfii ( Icschwin- 
digkeit von der Konzentration der Uli - oder 
der H -lonen abhängig ist. | 
Dif ftdircndt' Tabcllo enthält für einige 
Salze den (irad der hydrolytischen Spaltung 
in Vio n-LOsung und bei (naeh Nernat). i 



Kaliumcvanid 
Nalriuiiikarhnnat . 
Kaliumphenolat . 

Borax 

Matriiunacetat 



1.12 

:'..17 . 

3,üü , 
0,5 , 
0,008,, 



Literatur. Meyer-Jaeobaon , Lehrbtwh 
vrgantuken Chemit. Leiptig, — > v. RicMer- 
AnadkUtgf €n«infc der EoMenttoffverMndungen. 

Bonn. — Hollemann, Lehrhtirh ifrr nrnanitchen 
(.'Hernie. Leipzig. — IHel», luujiihniniy in die 
orguninche Cficnii-. I.'tjizi'j. — Sevtixt, Thoi- 
reii*ehe Chemie. Stuttgart. — OaluiaUl, Lehr- 
hmeh der «IlgemtiMin CI«Mf«. Leipeig. — 
van 't Hoff, l'ortesungen Uber theorrtitche und 
phy»ikali4ehc Chemie, ßraunschtceig. — Ar- 
rbenluH, fheorten der Chemie. Leipzig. — 
Jterttelbe, Theorie» oj Soluticm. Xew Jlaven. — 
Mtnif Leitfaden der (heoretieeken Chemie, Stutt- 
gart. — Höber, Phyinkaliecht Chemie der Zelle 
und Gewebe. Leipzig. — Abderhalden, Lehr- 
buch der pKjftwIogitcken Chemt». BtrUn und 
Wien, 



Hydrozyte. 

Hydroxyde nennt man \ Crbindungen, 
welche die einwertige „Hydro xyl"(:ninpp 
— OH enthalten; über die anorganiscncn 
Hydroxyde sind ^e Kapitel von den mit der 
Hvdroxyl'jriippc vorhiindenen KIrmnntfn 
und Gruppen nuchzur^ehen (vgl. aui-h den 
Artikel „Basen"). Die organischen Hydr- 
oxydc werden in den Artikeln „Alkohole"', 
„Phenole", „Säuren", ferner in den 
Spezialartikeln, z. B. „Naphtalingruppe**, 
ryridingruppe" u. «. beeclirieben. 



Hypnose. 

1. (iesrhirhtliches. 2. Da.s S\ niptDiiiiubUd 
der llypiuise: a) Typen hypnotischer Ersrhei- 
nongen; b) Das angebliche Auftreten be»onderor 
Flhiekeiten in der Hypnose. 3. Die Theon« 
der llypnnso: n) Die " ijuggcstiMIität : h) Die 
Mittel zum ik-rvorbringen der Hypnow; c) Die 
physiologischen Vorgänge im Oehirn bei der 
UypnoM!. 4. Die praktische Bedeutung der 
Rypooie: a) Die thcrapeutiache Bedeutung der 



Hypnose; b) Die foienwuche Bedeutung der 
Hypnose. 6. Die sogenannte Hypnose der TSet«: 

a) Geschichtliches; b) Physiologische Amdjie 
fjpr sogenannten Hypnnsf dt r Tiere. 

Mit „Hypnose" wird seit der Kuifuh- 

ning des Winrtes „Hypnotismu»** durch 
den um dieses Gebiet sehr verdienten 
schottischen .\rzt James Braid in wenig 
glücklicher Weise ein Zustand bezeichnet, 
der mit dem Schlaf (i .ti o.) nicht da.s geringste 
zu tun hat. Auch etwas Mystisches, das 
man in älterer Zeit an diesem Zustande er> 
blickte und das Laien in neuerer Zeit infolge 
seiner Verwechselung mit dtia ^ygenanuten 
Spiritismus wieder in ihm gesehen haben, 
haftet diesem Zustande schlechterdings 
nicht im mindesten an. Zu dem Un- 
fug des Spiritismiu hat die Hypnose 
keinerlei Beziehung. Bei der Hypnose 
liaiuielt es sich vielmehr um einen Wach- 
zustand, der durch manche Besonderheiten 
sieh vom normalen Wachzustand in i-'Ctn 
ürade unterscheidet, im übrigen nher gmau 
wie dieser durchaus der physiologischen 
und psyeholo^iselien Analyse zui^ändich 
ist und ebenso wie dieser allmäidKli initner 
genauer erforscht wird. 

T. Geschichtliches. Hypnotische Zu- 
stände Villi mehr oder weniger ausgespro- 
chenem Charakter sind überall und zu allen 
Zeiten vorgekonrnien, wo auch immer>fon-chpn 
leben und geU-bt halten. Ks ist am h i:anz 
zweifellos, daß man bereit^ in sehr l'riihen 
Zeiten snlche Zustände beol)aelitet und zu 
bestimmten, vor allem religiösen Zwecken 
mehr oder weniger zielbewußt ausprenutst 
hat. Bei allen Völkern des .Mtertirm? und 
der Neuzeit, bei Kulturvölkern ebenso wie 
bei Primitivstämmen haben die Priester, 
Schamanen und Medizinmänner von jeher 
es verstanden, Leute, sei ^ durch allerlei ge- 
heimnisvolle Vornahmen, sei es durch den 
autoritativen Nimbus ihrer Persönlichkeit 
in eine geistige Verfassung zu briugeu, 
in der sie kritiklos und blind alles glaubten, 
was man wünschte, und in der man aiuh 
Sinneütäubchungen in Gestalt von liötter- 
ersehetnungen und anderen Wundern her- 
vorrufen konnte. Da.s allein hat in älftren 
Zeiten und auf primitiveren Kultur- 
stufen entsprechend der geringeren £nt- 
wickelung (fes kritischen Denkens im tSg- 
lichen Leben sogar eine viel größere 
Rolle gespielt als heute. Aber daß man 
durch besonders extreme Fälle von Leicht- 
gläubigkeit und J^linbildungsvermögen, die 
dureh bestimmte Maßnahmen produiiot 
werden konnten, Bich wissenschaftlich ver- 
anlaßt sab, nach den „Ursachen'^' dieser 
seltsamen persönlichen oder gegenstftndlicben 
Kinflüs-e zu forschen, geschah erst in neuerer 
Zeit. Entspreohend den jeweiligen natur- 
wissenschaftlichen Vorstdlnngen sah 



Digitized by Google 



345 



diese „Ursachen" in verschiedenen, mehr 
oder weniger geheimnisvollen oder bekannten 
Faktoren. Vor allem spielte ein „Fluidum", 
da< von den Menschen oder Gegenständen 
ausgehen sollte, eine große Rolle bei der 
Krklärung solclier auffallenden Wirkungen 
auf die Vorstellungen und den Willen des 
Menschen. Wegen der in gleichem Maße 
seheiranisvollcn Wirkungen des Magneten 
auf Eisen wurde schon im XVI. und XVII. 
Jahrhundert diese Beeinflussung auch beim 
Menschen als eine magnetische betrachtet. 
Besonders aber hat im XVIII, Jahrhundert 
der bekannte Wicnipr .\rzt Mrsmor Q734 
bis 1815) die Lt'lire vojii „tieri.schon Magnetis- 
mus" entwickelt. Mesmer glaub i angs, 
daß der Magnet selbst einen KitilluU auf 
den menschlichen Organismus ausCibe, und 
«endete den Magnetismus viel als Heil- 
fakt- r ati. Was er tiabci von Wirkungen 
beobachte ti', beruhte uuf Hypnose. Kr 
Bbenengte sich dann auch später, daß der 
..tieri«fhe MasrnKismus", d. h. in seinem 
Sinne da» magnetische Fluidum, durch das 
dir Meiueh auf den Menschen wirke, von 
dem mineralischen Magnetismus wesent- 
lich verschieden sei. Mesmer einfach als 
Schwindler zu betrachten, geht nicht an. 
Er glaubtp offenbar selbst fest an seine 
Theorien und hat zweifellos das Verdienst, 
nun ersten Male die wissenschaftlichen 
Kreise auf einen wichtigen Tatsachcnknm- 
plex aufmerksam gemacht zu haben, wenn 
auch seine Anscnauimgeit lum L'rüUten 
T.ilf' liier Ablehnung erfuhren. Dennoch 
breitete sich der ,,Mesmerismus" immer 
««tcr aus und der Mystizismus, der ihm an- 
haftete, erregte die Gemüter bis weit in die 
zweite Hälfte des XIX. Jahrhunderts hinein. 
WUsenschaftliche Gesellschaften gaben Gut- 
nhtfii darüber ab, Aerzte traten dafür 
'^1.1 uEul (iau'P^en auf, und sogenannte „Magne- 
ttseure'' durchzogen die Länder und gaben 
ittenthche Vor^telluneen. 

Der Erste, der in nüchterner Weise die 
Tatsachen wissenschaftlich studierte, war 
'"i* 1^41 der schottische Arzt James 
Braid. Braid unternahm eine Nuch- 
trtfniig der belcannten Experimente der 
MesTTieristen. von denen er glaiible, daß 
<ie mi Täuschung beruhen. Er überzeugte 
?ich aber bald, daü wirklich, auch unter 
Aimchluß jeder Täuschunt;, eine Reihe 
dff von Mesmer angegebenen Vertiuche 
selingen, und analysierte dieselben nun 
kritiM Ii weiter. Dabei fand er. daß ^ie weder 
durch Magnetismus noch durch ein mystisches 
Fhidum bedingt sind, sondern daS es sich 
?anz allein handelt um eine enorm gesteigerte 
Kinbildungskraft und Leichtgläubigkeit der 
Versuchspersonen. Durch geeignete Mittel 
— Brai(l benutzte meistens das lantcdaiteriule 
.Vnstarrenlasscn von irgendwelchen leblosen 



Gegenständen — gelingt es, manche Personen 
in eine Geistesverfassung zu versetzen, 
in der sie leichtgläubig und kritiklos alle 
möglichen, selbst absurde Vorstellungen an- 
nehmen, die man ihnen erweckt und in der 
sie selbst Schmerzen nicht empfinden, wenn 
man ihnen einbildet, sie wären verschwunden. 
Braid nannte diese abnorme (ieistesver- 
fassung „Hypnotismus" und benutzte 
den Hypnotismus bereits zur Anästhesierung 
von Patienten bei chirurgischen Operationen. 
Durch zahllose Experimente zeigte er zum 
ersten Male, daß schlechterdings keinerlei 
mystische Kraft, sondern nur ein sehr hoher 
künstlich gesteigerter Grad von Leicht- 
gläubigkeit dem ganzen Tataachenkomplex 
zugrunde liegt. 

In der Folgezeit beschäliigten sich nun- 
mehr eine ganze Reihe von namhaften 
Aerzten und Fhy<;iolngen mit dem Hypnotis- 
mus, so in Frankreich be.sunders Liebault, 
Bernheim, Riebet, Charcot, in Deutsch- 
land Heidenliaiii. C.rntzner, Preyer, 
Moll, Dessoir, Vogi, in England Hack 
Tuke. Langley, Kingsburg, in Oesterreich 
Kraf f t-Ebi ntr, in der Schweiz Forel. in 
Italien Lombroso, Murselli u. a. Der 
Hypnotismus oder — wie man den Zustand 
später nannte — die ..Hypnose" Wirde von 
Aerzlen, besonders von Psychiatern in großem 
Umfange therapeutisch verwertet. Durch 
öffentliche Vorfühnmgen machte sie nament- 
lich der professionelle dänische „Hypnoti- 
seur" Hansen in ganz Europa beim großen 
Pnblikttm bekannt und zanireiche andere 
., Hypnotiseure" folgten seinem BeispieL 
Die Hypnose wurde in den 70er und 80er 
Jahren dos vori^^en Jahrhunderts bald so 
populär, daß überall hyiJnotische Seaucen 
abgehalten und selbst in Privatgesellschaften 
hypnotische Experimente zur Unterhaltung 
veranstaltet wurden, genau wie zur Zeit 
Mesmers, bis man erkannte, daß diese 
Experimente unter T'instäiulen auf gewisse 
Personen einen nachteiligen, ja sehr be- 
denklichen Einfluß auszuüben vermögen und 
bis dann gesetzlich die Veranstallnng hyp- 
notischer Vnrstpllungen untersagt wurde. 

Trotz des nnifani:reichen Studiums der 
Hypnose lial)en sich aber bis heute selbst 
vielfach in wissenscliattlu-hen Kreisen noch 
manche irrige Anschauungen Qber dieses 
Gebiet erhalten, die nur langsam einer 
nüchternen und kritischen Aulfassung weichen. 

2. Das ^mptomenbild der Hypnoee. 
Im Gninde genommen ist der Sympto- 
menkomplex der Hypnose ein unbegrenztes 
Gebiet, denn er ist so umfassend wie In- 
halt lind Ausdruck des Vorstellunt^s- und 
Willenslebens beim Menschen überhaupt. 
Es kann sich daher hier nur danim 
Iiandebi, deti Zustand der Hypnose durch 
einzelne allgemeine oder iK^onders aut- 



Digitlzed by Google 



H46 Hypnose 



fällige Symptome zu rharakterkieren und vor 
allem angebliche Symptome ans seinem Bilde 

zu eliminieren. Dazu ist es zweckmäßi:?, 
zunächst einige ausgesprochene Typen von 
hypnotischen Erscheinungen zu betrachten, 
2a) Typen hypnotischer Erschei- 
nungen. Zu den gewöhnlichsten Symptomen 
im Zustande der Hypnose gehören die Be- 
einflussungen des psychomotorischen 
(lebictes. Wenn jemandem, der sich in 
Hypnose befindet, gesagt wird, er solle eine 
bestimmte Bewegung ausführen, so führt 
er sie aus, falls sio ühcrhaunt willkürlich 
ausgeführt werden kann, selost wenn die 
Bewegung zwecklos, unsinnig, läehirKoh 
ist. Hier handelt p?sicli also um Erregungen 
der motorischen Sphäre des Großhirne, 
die durch den Befclil henrorgcbracht und 
nicht durch die Kontrolle krifi tticr rcher- 
legungen in ihrer Ausführung bfcinflulit 
werden. Eine nicht selten vorkommende 
Vnrm der motorischen Erregung ist die 
„Katalepsie", d. i. eine länger dauernde 
tonische Kontraktion der Muskeln. Hebt 
man ?.. B. den Arm der Versuchsperson 
in die llühe und laßt man ihn los, so bleibt 
der Arm, wenn die Versuchsperson denkt, 
sie soUp den Arm hochhalten, nicht selten 
so lange in dieser Stellung bis die Ermüdung 
ihn allmählich zum Sinken bringt. Hier 
liegt eine tonische Impulffntl.unmq: von 
selten der psychoraotoriachea Sphäre des 
Großhirns vor» die häufig je nach Stellung, 
die man dem Arm oder dem Kopf oder dem 
iiunipf usw. passiv gibt, aktiv modifiziert 
wird, so daß die Versuchsperson in jeder 
boliebitrcn, bizarren Haltiincr. die ihr der 
Experimentator erteilt, verharrt. Man 
spricht dabei von einer „Flexi bi Utas 
cerea", wenn man bei der passiven Aende- 
run^ der Stellung eines Körperteils einen 
gewissen ^derstand der Muskeln an der 
Versuchsperson fühlt, bei dessen Uel)er\vin- 
dung man gelegentlich auch eine Alt leichten 
Knirschena in den Händen verspürt. Die 
tonische Kontraktion kann sieh auf Befehl 
auch auf sänttliche Skelettmuskciii deä 
Körpers erstrecken und bei einigermaßen 
nni-kolkräfticen Personen so stark sein, 
dali man di« V'eriucli.spersuii so auf zwei 
weit ausdnandorgerückte Stühle legen kann, 
daß der Hinterkopf auf der Sit/.kante des 
einen ruht, wälirend die Hacken auf der des 
anderen liegen und der ganze übrige Körper 
oline Tnierstützung bleibt. Ebenen vir- 
motorische Erregungen können auch nu»ro- 
rische Hemmungen auf Befehl entstehen, 
sei es, daß kontrahierte Muskeln erschlafft 
werden, sei es, daü in Ruhe befindliche 
Muskeln nicht kontrahiert werden können. 
In diesem Falle ist z. B, die VersuchsiM'r>on 
nicht iniütaude, deu erhobeueu Arm sinken 
zu lassen oder vom Stuhl aufzustehen. 



Eine zweite Gruppe von Symptomen be- 
steht in Beeinflussungen der senso- 
rischen Sphäre. Die Versuchsperson kann 
auf Befehl lokalisierte oder allgemeine .An- 
ästhesien oder Hyperästhesien zeigen. 
I Eine Nadel kann z. B., oline daß die ge- 
ringste Empfindun»:; entsteht, durch die Haut 
gestochen werden. Andererseits kann dif 
j leiseste Berührung der Haut bereits heftige 
I Schmerzen hervormfen. An diese einfarlifri 
I Sensibilitätsstörungcn schließen ^ich uui dnn 
' Engste an die komplizierteren Sinnes« 
täuse hungen. Auf Anretrung dos Experi- 
mentatürs können „positive llalluziua- 
jtionen"' bei der Versuchsperson entstehen, 
«ei es, daß wirklich vorhanHi ne ( lo^enstände 
ialüch gedeutet, sei es, daü iiar nicht vor- 
: handone Dinge halluzinatorisch wahr* 
genommen werden. Eine Kartoffel, ein 711- 
, sammcngeballtes Stück Fauicr wird al.« 
I Apfel angeschen und benandelt. Vm 
I großer, bissiger Unud wird halluzinatoriscli 
gesehen, wo überhaupt kein Gegenstand 
ist. Umgekehrt Jcönnon vom Experimen- 
tator auch sogenannte „negative Halluzi- 
nationen" hervorgerufen werdeü. indem 
z. B. Gegenstände, die sich iia r,esicht>- 
felde befinden, vollkommen aus dem Bewußt- 
sein ausgeschaltet werden. Eine Person, 
die im Zimmer ist, wird auf Befehl des 
Experimentators nicht gesehen, wohl aber 
kann ihre Stimme gehört werden oder um- 
gekehrt. So vermag ferner der Experimen- 
tator bei der Versuchsperson jede beliebige 
Vorstellung durch Worte oder Hand- 
lungen zu erwecken. Sie wird kritiklos 
liiiiirenommen. I)«s wird besonder?; auffällig, 
wenn die Vorstellung vollkomnien absur«! 
ist. Erzählt z. B. der Experimentator ernst- 
haft, daß gestern Nachmittag der Sultan 
! mit dem Papst im Caf6 Bauer Schach 
gespidt hätte, so wird diese bizarre Mit- 
, teilung auch ernsthaft von di-r \'er-iicb.*- 
prson hingenommen. Seltener und wohl 
Limmer nur im engsten Anschluß an eat> 
sprechende Direktiven des Experimentators 
[indel ein assoziatives Ausspinuen der 
erweckten Vorstellung statt So kaan 
■/.. 15. ;uif Anregung des Experimentators 
I die halluzinatorische VoräicUung eines 
I Rosenstrauches zu den Bewegungen des 
I Abpflückens und weiterhin des Verfeilens 
'der abgeptlücklen Kosen an hesiimmte 
Personen im Zimmer führen usw. Aber es 
)^t charakteristisch für den Zustand der 
Hypnose, daß dieses assoziative Fortführen 
der gegebenen Suggestion niemals von selbst 
größere Ttiinensiouen annimmt. Im Geiren- 
i teil, die Versuchsperson hält sich la?i immer 
I auf das allerengste an die gegebene Sugge- 
stion und liält diese häufig zähe fest. Ja, 
> es iüt eine ganz gewöhnliche Erscheinung. 
Idafl die Versuchsperson automatisch nur 



Digitized by Google 



Hypnose 



347 



alles da> tut, was ihr gesagt winl oder was 
•ie deo Kxperimeotator tun sieht. ■ En be* 
itolit Mhifig sogvt die Neigung, rein aiito- 
nuti 1 h dem Experimentator jede Bewegung 
flachzumachea und jedee Wort nacnzu- 
tfmUtm. Es keim an ein ganz gewöhn- 
liches Symptom der Hypnose bezeichnet 
wenlen, dao die Versuciispersou jede selh- 
itlDdke AeaB«rnng und jede eigene am<Md*tiTe 
Fortführung einer Vorstelluni^ unterläßt, 
weofl sie nicht durch den Experimentator 
dun aufgefordert wird. 

Auch das Aufhören der BewuQtseins- 
titigkeit, d. h. der Eintritt von Schlaf 
kwB dureh den Experimentator bei der 
Versuchsperson erzielt werden. Oft genügt 
der bloße Befehl ..Schlafen Sie jetzt 1", 
tm d«i Eintritt des SelAd^ sa yeranlassen. 
Häufig aber muß der Versuchs person er 1 
durch allerlei zindere VorateUungen die 
rebemngung mftlwun aufgedrängt werden, 
daß unter den tregelM ■ i n Bedingungen 
wirklich schlafen kann und ischiafeu wird, 
Im endlich der Erfolg eintritt 

Si liließlieli bedarf noch eine Gruppe 
vüu Kr^clieinungen der Erwähnung, das 
sind die sogenannten posthypnotisehen 
Wirkun^ren. Ein Auftrag, aer während 
der Hypnose gegeben wird and erst lauge 
Bukdrer RaeUEehr in den nonnaleB Zmtand 
an-^o-eführt werden soll, wird ausgeführt, 
auch wenn die Versuchsperson sich nach 
der Hypnose nicht mebr winnert, was 
mit ihr während der Tfrpnose geschehen 
ist. Wird z. B. der Versuchsperson in der 
Hypnose aufgegeben, sie solle am nSehsten 
Tage zu einer be>tinunten »'stunde zum 
Exuerimentator in die Wohnung Icommen 
und aus seiner Bibliothek ein bestimmtes, 
ihr gäiizlicli unbekanntes Buch erbitten, 
und wird ihr dann gesagt, sie nach der 
BSekkdir ans der Hvpnose jede Erinnerung 
an das, was mit ihr besprochen i.st. verloren 
haben wird, so kann sie nach dem „ Er- 
wachen'' tatsioUieb nieht angeben, was 
in der Hypnose creschchen ist, k(»nuut aber 
am folgenden Tage zu der angegebenen 
Stunde und verlangt das Buch. Fragt man 
die Versucli^person in solchen Fällen, warum 
sie dm tut. so kann sie meistens keinen 
Grond aDfoben «nd bekennt, daß sie einem 
».inneren Oranfre" uder „Zwange" irefolgt 
sei, oder sie legt aich selbst einen möglichst 
plausiblen Grund für ilure Handlung zurecht. 

Da.s ist eine Reihe von tyi)i8chen hypno- 
tischen Krscheinungen, denen sich ' aber 
«De unabsehbare ZaU von speziellen und 
|flegi'n?lirhen Symptomen anreiht, auf die 
hier nicht wtüter eingegangen werden kann. 

2b) \)d< angebliche Auftreten be- 
londerer Fähigkeiten in der Hypnose. 
Die eben gegebene Uebersioht Uber die| 
^piMlKii Symptome in dw Hypnose enthllt i 



keinerlei I^^eistungen, die nicht auch willk [Irlich 
jeden Augenblick im normalen Wachzustande 
▼on der Vosnehsperson hervorgebraeht 
werden konnten. Es sind nun aber nieht selten, 
sogar von einzelnen angesehenen Forschern, 
Angaben gemacht worden Aber Fftlle, in 
denen während der Hypnose bei den Ver- 
sttohspersonen Fähigkeiten auteetreten sein 
soHen, die der Mensen im normden Zustande 
nicht besitzt, und nl)er Leistungen, die er 
nicht willkürlich produzieren kann. 

So glaubte z. B. Kraf f t-Ebing hta einer 
Ven?uchsi)erson eine Reihe von Leistungen 
beobachtet zu haben, die kein Mensch 
wiHkAryeh iMurortubringen imstande ist 
Diese Person es handelte sich um eine 
Hystero-Epileptica — sollte 2. B. in der 
Hypnose Terborgene Magnete am Magnetis» 
nius zu erkennen vermögen, während es 
eine unendlich oft festgestellte Tatsache 
ist, dafi der Magnetismus eine Energie- 
form ist, die auf keine lebendige Substanz 
auch nur die geringste Wirkung ausübt. 
Aneb die Entstehung von Bhuen auf der 
Haut bei AufhiTun!,' eiiu>s einfachen Papier- 
stttckes, das der Vtri^uchsperson als starkes 
Blasenpffawtsr angegeben WKRd« war, glaubte 
Kr äfft -Ebing bei derselben Person beob- 
achtet zu haben. Es hat sich indessen 
später beransgsstellt, daß alle diese sehein- 
baren Fähigkeiten auf Truischunjen seitens 
der Versuchsperson beruhten. Auf die 
gleiche Weise ist eine ganse Ansah! fthnlieh 
unt^'laubwflrdij^er Anijabpn über auffällige 
Fähigkeiten während der Hypnose in die 
wiasensehaftliebe Literatur gelangt, wie c B. 
auch die .\ngabe. daß die Versuchsperson 
auf Befehl ihre Körpertemperatur sttn^ero 
konnte nnd dafi das Tbrämometer d^ese 
Temperatursteif^erung anzeigte. Die Ver- 
suchspersonen bei solchen Experimenten 
sind meistens hysterische Individuen gewesen 
und es ist eine bekannte Tatsache, daß 
gerade zu dem Symptomenbild dieser Krank- 
heit eine gewisse Neigung zur Simniation 
irehßrt, die sich häufif,' in den raffiniertesten 
Täuschungen äubeni kann. Die Simulation 
mnfi daher bsi allen hvpnotischen Experi- 
menten in der gewissennaftestOtt Weise aUS- 
geschallet werden. 

Bei der Beurteilong der FlU^catra, 
die in der Hypnose auftreten, i?!t aber 
noch ein anderer Umstand zu berücksich tilgen, 
>[an befindet sich nämlich vielfaeb in l n- 
kenntnis über gewisse I^istungen, die der 
Mensch willkürlich jeden Augenblick aus- 
führen Icann und die daher im gegebenen 
Falle, wenn sie in der Hypnose hervorgerufen 
werden, leicht als Ausaruck des Aultretens 
spezifischer Fähigkeiten während diesss Zu- 
stande« gedeutet werden. So hat man 
früher vielfach die Unterdrückung des Lid- 
scbiiiAreflexsa bei Berübning der Cornea 



Digitized by Google 



348 



Hypnose 



als ein Symptom zur Erkennung der livpnosc 
aufgefaßt, weil man von der faiitchen Voraus- 
setzung ausgint;, daB dieser Reflex will- 
kürlich im norm il ri Zustande nicht unter- 
drückt werden könne. Das ist aber un2u> 
treffend. So hat man femer in der Hyfmose 
eine besondere SToicorunf,' der Muskol- 
leistun^en zu beobachten geglaubt, weil 
man sich nicht Iclar machte, daß manehe 
Leistun}?en. die auf den ersten Blick stauneii- 
erregeud erscheiueu, in Wirklichkeit gar 
keinen besonderen Aufwand an Hnskel- 
anstrenf?unp erfordern. Auch im normalen 
Zustande Icaun ein Mensch von eintger- 
maSen kräftif^er Muskulatur sich so Qoer 
zwei Stühle leKcn. daß er nur auf zwei 
UntcrstUtzuugiipuakten ruht, am Kopf und 
an den Fersen. Nichts ist femer leichter ate 
die riift'rariiic in peringcr Kntrrniunii: von 
der Brust horizontal so mit den Mittel- 
finiiem aneinander m halten, daB seihst 
ein /iiMiilich krÄftiiror Mensch dieselben 
nicht seitwärts auseinauderzichen kann. Das 
liegt daran, daB die Beugemuskeln der 
Arme, weU lie die Versuchsperson kontrahiert, 
viel liräftiger sind, als die Streckmuskeln, 
welche derjenige kontrahieren muß, der 
die Arme der Versuchsperson auseinander- 
ziehen will. Aehniiche Beispiele von Muskel- 
leistungen, die besonders auffallend zu sein 
selnineii niid in Wirklichkeit verhältnis- 
mäßig gering sind, gibt es mehr, und 
damit ist auch die Quelle zu mancherlei 
Täus( hun^'en und Intamem g^ben. Aber 
noch mehr. 

Eine ganze Anzahl von Leistungen, 
die nicht direkt vom Willen abhängig sind, 
kann auf indirektem Wege willkürlieh 
hervorgebracht werden. Man kann nicht 
willkürlich ohne weiteres bei gewöhnlicher 
Zimmertemperatur Schweiß sezernieren, aber 
es gelingt manchem, namentlich bei einiger 
Hebung, auch ohne hypnotischen Befehl 
das CiefUhl der Angst so intensiv tu repro- 
duzieren, daß bei nicht allzu niedriger AuLien- 
temperatur ein I('i( liter Schwei ßaiisbruch 
erfolgt. Hier tritt die Schweißsekretion 
sekundär als Begleiterscheinung eines Af- 
fektes auf, der \YiIlkflrlich erweckt werden 
kann. In gleicher Weise kann eine mäßige 
Erweiterung der ilauJgefäße und eiiie geringe 
Steigerung der Herzfrequenz sekundär auch 
ohne Hypnose von einzelnen Mens-eheii 
leicht erzielt werden. .Vach das Auliiörfu 
des Pulses an der K;idialarterie und ein 
gewaltiges Absinken des Bhitdruckes ist 
unschwer indirekt willkürlich zu ermög- 
lichen, ohne daß die Herztätigkeit dabei 
direkt beeinflußt wird. K< muß nnr jemand 
wissen, wie er es niachen inuÜ, um das zu 
erreichen. Dazu gehört eine gerinjre physio- 
logische Kenntnis, nändich die Kenntni- 
des alten Valsalvaschen Versuches, der 



darin besteht, daß die Lungen durch eliu 
tiefe Inspiration stark gefüllt und dann 
bei VerscnluB der Glottis durch eine hdtige 
Anstrengung der Exspirationsmuskeln in 
diesem starken FiUiungszustande kompri- 
miert werden. Dadurch werden die Kapil- 
laren in der Luniro verengert, so daß di^ 
Blut, das aus der Lungenarterie in die 
I Lungen hineinströmt, nicht in genfigendem 
Maße durch dieselben litndurchin die I,iinieii- 
venen gelangen kann. Infolgedessen tritt 
leine Stauung des Blutes im venösen T«l 
des Herzens ein und das .\rteriensy8tem 
wird arm au Blut. Der Blutdruck sinkt 
und die Pulsschwankungen können all- 
niiililich so scliwaeh werden, daß sie an uor 
Kadialis nicht mehr zu fühlen sind. So 
kann man das erstaunliche Resultat er« 
zielen, daß man willkürlieh den Pul- unter- 
drückt. Natürlich darf der Versuch nameot- 
lieb bei Personen mit krankem Zirknlations* 
ajiparat nieht zu weit j:etrieben werden 
Auch die Weite der Pupille kann auf indirek- 
tem Wege willkflrlich verändert werden, 
obwohl weder derDilatator noch derSphinkter 
Pupillae wiUkürlich direkt innerviert werden 
kann. Auch hierzu gehört die physiologische 
Kenntnis der Tatsache, daß die Weit.- ihr 
Pupille sich ändert je nach dem Sehen 
in die Ferne oder der Akkommodation 
für die Nähe. Die l*upille erweitert sich 
beim Einstellen des Auges für die Ferne, 
sie verengert sich bei Akkommodation 
für die Nähe. Hält man nun /.. R. eine 
Kerze vor das: eine Auge, so daß die PupiUe 
infolge des Lichteinfalls etwas verengert 
ist und stellt man dabei das Auge, ohne < ~ 
sonst weiter zu bewegen, für die Ferne ein, 
so erweitert sich die Pupille. Bei Akkom* 
modation fflr die NiUie verengert sie sieb 
wieder. 

So können also auch ohne Hvpno» 
eine ganze Anzahl von Leistungen, die nicht 
direkt dem Willen unterworfen sind, indirekt 
als Bej^leiterscheinungen oder Folgen will- 
kürlicher Leistungen hervorgebracht werden. 
l)ie-;e Tatsache und ferner der Umstand, 
daß manche Menschen, sei es die angeborene, 
sei es die durch lange Uehun«!: erworbene 
Fähii^'keit haben, manche Leistungen wiil- 
kiirlit h zu produzieren, die anderen nicht 
gelingen, wie z. B. die isolierte Innervation 
bestinmiter Muskeln, mtiß bei der Frage 
nach den Fähigkeiten in der Hypnose im 
Auge behalten werden. Beriicksichtiirt 
man das, dann findet rnan, wa«? leider auch 
in Aerztekreisen noch immer nicht all- 
gemein bekannt ist, daß in der Hypnose 
keine anderen Leisttingen hervor- 
gebracht werden koujjeii, als solche, 
die auch im normalen Zustande 
willkürlich produziert werden 
können. 



Digitized by Google 



HypD086 



349 



3. Die Theorie der Hypnose. Es ent- 
(tefat nunmehr die Frage, wie dieses 
nick und maani^faltige Symptomenbild 
zu deuten bt iitui wcIcIks da? c:emein- 
lehiJUiche Prinzip ist, dm eine Zusamnicn- 
bmvTif dBM so aetarogenen Erscheinuni^- 
Icnniplpxp'; unter den cinheitlioheii Begriff 
dtf ily|>iiüoe recht fertiert. 

3a) Die Öu^fgo.stihilität. Wenn es 
rifhtie ist, daß in der Hypnose nur Leistungen 
auftrp'iM. <lit' aiuh ohne Hypno^se willkür- 
iirh produziert wurden können, dann kann 
d» charakteristische Moment der Hypno^se 
nicht in dipTii l.r'i^timjpn selhor gelegen 
«in, sondern in den Bedinji;um£en, unter 
denen sie auttrctciu Ein Ueberbüek Ober 
die oben mitgeteilten Beispiele von hypno- 
tischen Erscheinungen zeigt, daß diese 
jimthch nur unter der Bedingung auftreten, 
dȧ die VorFtollung der l)etrf ff enden 
Leistunp bei der Versuclisperson aul irgead- 
mm Wege hervorgerufen wird. Die Vor- 
Kellun!? der betreffenden Leistung ist die 
unerläßliche Bedingung für jedes hypno- 
tische S}*mptoni, aber sie ist nicht an sich 
aUein das Kennzeichen der Hypnose. Auch 
im normalen Zustande i.^t eine wiHkürliehe 
Leistung immer nur die Folge der Vor- 
stellung dieser Tätigkeit. Was uns bei den 
hypnotischen Leistungen gewöhnlieh auf- ! 
fliut, ist erst die Kritiklosigkeit, mit der die ' 
Venuchsperson die ihr erweckte Vorstellung 
annimmt und ernsthaft verwertet ohne 
Rücksicht auf ihre eigenen Erfahrungen ' 
•der die gegebene Situation. Snlche Vor- ' 
itellungen können durch einen Terminas 
technicus als „Suggestionen" bezeichnet 
werden. Den Begriff der Suggestion kann 
«•■ daher am besten in folgender Weise 
definieren: Eine Suggestion ist eine 
Vorstellung, die bei einem Menschen 
▼OB einem anderen erweckt ist und 
nicht der Kontrolle der Kritik nnter- 
fl^orfen wird. 

indessen solche Suggestionen begegnen 
üHim täglichen L«ben auf Sihritl und Tritt, 
ohne daß wir dabei von Hypnose zu reden 
pflegen. Bei jedem Menschen werden von 
•■deren, sei es durch Worte, sei es durch 
Schriften Vorstellungen erweckt, die nicht 
ikTitik unterworfen werden, weil vielen ' 
Mensehen das kritische Nachdenken schwer- 
ß|lt, oder die vielfach sogar niclit einmal 
ititiseJi kontrolliert werden können, wpil 
TO di» nötigen Erfahrungen fehlen. Eine 
?f wi- Suggestibilität besitzt daher jeder 
jieasch aueh im normalen Zuistande. V(in 
•uw Hypnose aber sprechen wir erst dann, 
*enn s(^ar leicht kontrollierbare Vorstel- 
die man bei einem Menschen er- i 
••wt Int, nicht mehr Itri tisch kontrolliert, I 
"^im HnbeielMii Uiigeiioiitmeii und sui 



(Udanken oder Handlungen verwertet wer- 
den. Der Zustand der Hypnose ist 
also lediglieh ein Zastand über die 
Norm gcstoigcrtcr Suggestibilität. 

Aus die.ser liegrilK'ibestimmung der Hyp- 
nose ergibt sich die fundamentale Tatsache, 
daß der Zns!;uid der Ilyitnose diirdi keiner- 
lei scharfe dreu/.)' \ om iiurniülau Wach- 
zustand getrennt ist. Er unterscheidet 
sich von diesem nicht prinzipiell und (piali- 
tativ, sondern nur graduell und quantitativ, 
und nur i n seiner extremen Entwiekelung 

Cflegt der Zustand der Ilypnnsr auch vom 
aien deutlich als eiwaü Charakteristisches 
erkannt zu werden. 

Da der Zustand der Hypnose ohne 
merkliche Grenze in den normalen Wach- 
zustand Qbei|;eht, »0 ist es begreiflich, 
daß auch im normalen Zustande sf hon hier 
und da Suggestionen eine Rulle .spielen, 
die kaum noch von derjenigen der hypno- 
tiscbf n Snirtrestion verschieden ist. ' So 
werden niiiiientlich gewisse Suggestionen 
ungemein leicht anL'ennmmen, sobald nur 
die betreffende Vorstelhmg irsrendwie er- 
regt wird. Spricht man i. B. vuu Ungeziefer 
und schildert man die Empfindungen, die 
es macht, und seine Tätigkeit einem Menschen 
recht anschaulich, so beginnt er alsbald 
seinen eigenen Körper zu iibcrlioren, ob 
nicht irgendwo ein juckender Punkt vor- 
handen ist, und da immer auf der Haut- 
oberfttehe irgendwelche Stellen vorhanden 
sind, von denen ans wir Empfindungen 
wahrnehmen köuaeu, i^ubald wir die Auf- 
merksamkeit darauf lenken, so wird er 
alsbald eine solche Stelle i?efnnden haben 
und anfangen, dieselbe zu kratzen. Im 
weiteren Verlauf des geistigen Verhörs 
seiner Hautid)ernSehe wird er allmählieh 
finden, daß von zahlreiclten Tunkten immer 
wieder solche Empfindungen ausgehen, wie 
wir sie schon ansehaniiclt geschildert haben 
und er wird sehr bald die Möglichkeit er- 
wägen, daß er selbst auch ein Opfer des 
rnL'eziefers sreworden sei. Dann wird er 
sicli überlegen, wo in der letzten Zeil eine 
(Gelegenheit war, solches aufzufangen, und 
findet er gar. daß .hiIcIic Olegenheit in der 
Tat vorgekouHuea in, dann wird die Sugge- 
stion scUieBlieh vollständig angenommen und 
er ist überzeugt, seihet rnwzipfer zu haben. 
Eine Suggestion, die ebeniallB sehr leicht 
angenommen wird, ist die Vorstellung der 
Miidiakeit und des Gähnens. Wird vom 
liähuen gesprochen oder auch uur a-ssuziaiiv 
die Vorstelbmir der Müdigkeit erweckt, 
~o tritt bei vielen Personen in der Tat Gähnen 
aul, das sicher nicht stattgefunden hätte 
ohne die Sni:!.(>>tion. Aus diesem Gninde 
wirkt amli das Gähnen so ungemein an- 
steckend und wenn erst in einer Gesellschaft 
der eine angefangen hat m gühnen« dann 



Hypnom 



folgen bald zahlrcif ho rnulcrc nach. Hier 1 der vorher von der vollitrcn Hoffnun^slosis:- 
haben wir ein vuiikoninienes Analogon zu keit seiner Krankheit unerschütterlich über- 
d(T iiMier Hypnose sehr häufig: vorkommenden |zeutj;t ^nr, schon halb Ufeteilt, und solche 
Tatsache, daß ilic Versut lis|irrsf>n dtMii MiuL'^t^stive Kraft hat «otcar nicht selten 
Kx|ierimentator alles nacliahiui und nach- , der Arzt dem .Vrzte gegenüber. Die Sugge- 
sprieht („Eeholalie"), was sie ihn tun sieht stionstherapie hat daher auch in der int« 
oder sairen hört. Auch die Suggestion liehen Kunst eine ungeheuer groEf Bedeu- 
der Verlegenlieit wird außerordenthcb leicht tung gewonnen. Damit befinden wir um 
angenommen. Wenn wir einem Mensehen aber schon mitten im Bereich der Hypnose, 
im Gespräch scherzhaft sagen: na na, obwohl man hier noch gar nit lit von Hypnose 
Sie werden ja ganz verlegen, so wird in der zu sprechen pflegt. Der Laie wird er^t aui« 
Tat alsbald ein verlei^nes Lächein auf merksam und denkt an Hypnose, wenn er 
sfiriem Cf^ichte erscheinen und eine zu- sieht, daß der Aiitoritätsglaitbr zur kritik- 
nchniende Köte du:sselbe Uberziehen. Ferner | losen Hinnahme von Suggestionen führt, die 
müssen wir uns desi<en bewuftt sein, daß I auffälliiHr, widerspruehsvoll, unsinnig» albeni. 
ein q^ruBcr Teil unserer lOrziehnnj^ vor allein bizarr^iiid und uiiterLrewöhiiiiclienUiTi-tänden 
in den Kinderiahren durch suggestive Be- oiiiie tiingere Ueberlegung solort abgewiesen 
einflii^isung geleitet wird, in der W^e,| werden würden. Aber dabei handelt es 
daß (Jem Kinde gesagt wild: das ist schlecht, , sich — das .^ei nochmals betont ~ nicht 
da.s ist gilt, das ist uugeMgenf das ist falsch, i um etwas prinzipiell anderes, sondern niu 
dm ist richtig, das äfut man nicht nsf. Das | um verschiedene Grade der gesteigerten 
Kind, das noch keine kritische Kontrolle i Suggestibilitäf. Allerdings muß auch berück- 
ausüben kann, nimmt gläubig alle diese i sichtigt werden, daß individuell die Su^e- 
Suggestionen hin. Das Kind verhUt sich I stibilität an sieh schon sehr verschiMen 
genau wie ein Kruachscnor in Hypnose. i:roß und auch bei vcrscliiedenen Individuen 
Auch für die posthypaotiscbcn Aufträge in sehr verschiodeuem Grade steigeruni^s- 
baben wir ein Analogen im normalen Wach' i fähig ist. Der liaie aber hat, wenn von Hyp- 
zustand in der Erfüllung von Versprechungen, uose die Rcdi i f. inmuT nur die pxtnrnen 
Wir haben jemandem versprochen au einem j und staiuienerregeiiden Fälle im Auge, 
bestimmten Tage irgend etwas m erftlllen. Von di^em Gesichtspunkte aus ist auch 
Unsere Erziehung hat uns die Sutrirestinn die v'.'A in : tritlcno Frage zu beurteileii. nh 

fegeben: ein Versprechen muß man halten, lalle J^leiiächeu bypnotisierbar sind oder 
fach dem Versprechen denken wir vielleieht nur bestimmte Individiien. Diese Frage 
lange Zeit gar ni( lif an das Versprechen. | kann nur relativ auf einen bestimmten 
Andere Bewußtseinsinhalte ziehen täglich Suggestibilitätsgrad beantwortet werden. In 
durch unser Denken. Aber zur gegebenen | geringerem Grade kamt die Suggestibilitit 
Zeit wird die Suggestion wirksam und wir | wohl bei allen Men^elion frosteiq:ert werden, 
erfüllen, was vir versproc^hen haben. Je bizarrer aber die Suggestionen sind, und 

Aber auch eine Steigerung der Suggesti-|je offensichtlicher sie allen Erfahrungni 
bilität über das L'ewcdudiche Maß hinaus ; widerspret hon, um so irerinu'er wird die 
beobachten wir sehr häufig im täglichen i Zaiit derjenigen Personen werden , deren 
Leben, ohne daß wir gewohnt sind, hier | SuggestibilitätingenügendemMafie gesteigert 
gleielt von Hypnose zu sprechen. l)as all- wercien kann, om ihre IcritildoBe Annahme SU 
gemeinste Moment, das geeignet ist die j gestatten. 

Suggestibtlit&t selbst bei Menschen mit Schließlieh ist es anf Grand dieser .Auf- 
guter Diirchschnittskritik ganz bedeutend ] fiissung der IIypno^e als einer gesteigerten 
zu steigern, ist der Autorität8glaui>e. Hat 1 Su^^estibilität auch begreiilich, daß, wie alle 
irgendeme Persönlichkeit erst einmal auf | kritischen Erfahrungen gezeigt haben, ein 
irgendeine Weise, etwa durch Bildungs- Mensch nicht hypnotisiert werden kann, wenn 
gang, Studium, Leistungen usw. eine f^vnsse i er selbst fest überzeugt ist, daß es nicht ge- 
Autoritat gewonnen, dann kann sie diel lingt. Uebt er von vomnereln allen smrgestiveii 
Menschen in hohem (Jrade suggestiv bcein- ^ BeeinflussunL's\ ersuchen iregenüber enf^pre- 
flussen und es werden Suggestionen ohne chende Kritik, dann wird er eben absurde 
weiteres kritiklos von ihr angenommen, Suggestionen, die er kontrollieren kann, nieht 
die sonst unter anderen Verhältnissen so- i annehmen, und dann kann von eimrHypnose 
fort kritisch abgelehnt werden würden, j nicht die Rede sein. Es gehört zum Zu- 
Der Geistbche. der Arzt, der Parteiführer ' Standekommen der Hypnose in erster IJnie 
sind für große Gruppen von Menschen! die Ueberzeugung der Versuchsperson. tl;<ri 
solche .Autoritäten mit größter Suggestions- i sie in einen besonderen Zustand versetzt 
kraft. Tritt ein Arzt, zu dem der Patient werden kann. Das führt zur Erörterung 
Vertrauen hat, in das Krankenzimmer ; der Mittel zur Erzeugung der Hypnose, 
und sagt er dem Patienten nur wenige, 3b) Die Mittel zum Hervorbringen 
beruhigende Worte, so fühlt sich der Patient, , der Hypnose. Seitdem Mesmer den Mag- 



Digitized by Google 



Hypnose 



361 



Ei irii an.Lfi wandt hatte, um die Menschen in 
„magnetischen Schlaf' zu versetzen und seit- 
dnu Brtid gezeigt hatte, daß der Magnet 
dabei durch irgendeinen beliebinen aiuferen 
(iegenstaiid enetzt werden kann, sind die 
mannigfaltig^en Methoden ftbr die Herbei- 
füliriiiii: der Hypnose benutzt worden. Eine 
der gebräuehlicnaten Methoden ist die, daß 
min der anf einem StuUe ritcenden Versnehs- 
per^ion einen kleinen Gegenstand, etwa einen 
Knopf, ein Stück Kreide, ein Glasprisma oder 
den Finger tot die Augen hllt, und denedben 
von ihr andauernd fixieren läßt. Dabei ist 
e» aweekmäßig, ein gewi8«e& Müdigkeit«- 
gefaUitt den Aagennraskeln herrorznbnngen, 
indem man den Gegonstand rirmlich nahe 
and hoch kalt, so daß die Augen konvergierend 
tu) naeli oben geriehtet weit geftffhet 
?f^riltea werden mriHsen. Xficli einigen 
^lliautea, in manchen i*äUen ^choti nach 
Sekunden, ist die Versuchsperson in 
ilt?::i Zustande gesteigerter Slll:L;e^tibilita^ und 
folgt den Befehlen des iijcperLmeutators. 
fint andere Methode besteht in dran Aus- 
fohren sogenannter „magnetischer Striche". 
iJer Experimentator etreioht mit den flaoben 
Hindoi in der EhtfemnBg von «nigen 
Zentimetern der Hautnberfliulie fniprnd vnn 
oben nach unten langsam am Körper der 
Versuchsperson herab, immer wieder mit 
den Händen in weitfm Bo^en nach oben 
unkkkehrend und von neuem beginnend. 
Hne dritte Methode besteht in dem scharfen 
.An-tarren der Versuchsperson. Der Ex- 
perimentator sitzt vor der Versuchsperson 
ttml i^ekt ihr seharf einige Zeit in die Augen, 
wobei sie selb.st die Augen dos Experimen- 
tators fixieren muß. Auch unterstützt man 
vielfach die Wirkung dadnreh, daß man die 
Daumen der Versuchsperson in den ge- 
i^oblossenen Händen hält. Eine weitere 
Methode benutzt akastische Sinnesreize. 
ManUßtdie Versuehsperson rnit angestrengter 
Aufmerksamkeit auf das monotone Ticken 
einer Uhr hören oder auf andere riiythmisehe 

(rr.T;ai-ehe. 

AUe diesie 1 >in£re haben aber weiter keinen 
Zmek, als der \ ersuchsperson die Ueber- 
zeugun*r beizubringen, daß etwas Außer- 
ordenthches mit ihr geschieht und daß sie 
in einen abnormen Zustand gertt, in dem sie 
(iem Willen des Experimentator? unterworfen 
kl Mit anderen Worten, alle diese Mittel 
mUsd nur dazu dienen, bei der Versuchs- 
person die Vorstellung zu erwecken, daß sie 
ui Hypno&e versetzt werden wird. Nur 
wsiui die Versuchsperson weiß, daß sie hyp- 
notisiert werden soll, sind alle diese Mitte) 
»irksam. Ohne sein Wissen kann 
kein Mensch in Hypnose ver- 
setzt werden. Infolgedessen fiilirt 
äuch jedes beliebige andere Mittel zum 
2w)e, wenn ea nur bei der Versachspersoo 



die Ueberzeugung erwerkt, daß sie dadurch 
in Hypnose geraten wird. So genügen z. B. 
häufig einige autoritative Worte, wie: „Sie 
werden jetzt einschlafen'* oder „Schließen 
Sie die Augen ! Sie können jetzt nicht melir 
die Augenlider hoehheben** und ttuüiches. 
Diese ,,Verl)alsu^i;e^fion" ist besonders dann 
wirksam, wenn eine Person von dem Ex- 
perimentator schon 4fter hypnotisiert worden 
war. IJeberhaupt ?iiui diejeni'j;en Personen, 
die schon menrfa< Ii iiypnotisiert worden 
sind, viel leichter zu hypiiotisieren als sotohe, 
die zum ersten ^Tale hx-pnotisiert werden, 
weil die erstcreu schon genau wissen, daß 
es gelingen wud, Die üebenEengung, daß sie 
in Hypnose verfallen werden, wird bei 
ihueu ohne Schwierigkeiten augenblicklich 
hoTorgerufen, wfthrmd ee bei Personen, die 
noch nir fir livpnntisiert waren, häufig nicht 
leicht gelingt, ihnen diese Leberzeugung su 
erwecken. 

Sind Personen schon ürter von demselben 
Experimentator hvpnotisiert gewesen, so 
venaUen sie häuffg beim bloßen Anblick 
desselben schon in Hypnose. Ja bisweilen 
ist die Gegenwart des Experimentators gar 
nicht erforderlieb. Gsgenflgt, dieauf ii^end- 
oinem a'-soziativen Wege entstandene Vor- 
stellung von dem Zustande der Hypnose und 
die Ueberzeugung, daß di^er Zustand auch 
ohne Rei.M'in des Experimentators, etwa 
durch den Willen des Abwesenden hervor- 
gebracht werden könnte, um die SuggestibiU- 
fät so zu «teiüPrn, daß die betreffende Person 
das Opier ihrer eigenen „Autosuggestion'* 
wird. 

Die Rückkehr aus der Hypnose erfolgt 
am besten auf Beiehl, indem der Experi- 
mentator der Versuch-sperson sagt: „Jetst 
sind Sie wieder wach." Dabei kann noch 
während der Hypnose vollkommene Er- 
inneningslosigkcit an das, was wlhieud der 
Hvpnose geschehen ist. sutr^criert werden. 
^Vlrd der Befehl zur Hii( kkehr auh der Hyp- 
nose nicht auBdrflckli( h erteilt, so kehrt ciie 
Ver-^nch^pprson gewöhnlich von selbst w;e(ier 
aus ihr zurück, sobald sie die Sitzung für 
al^cbrochen hält. 

Aus alledem ireht hervor, daß es nicht be- 
stimmte objt'k'Livf Mittel sind, welche die 
Hypnose hervorrufen, etwa so wie es be- 
stimmte Stoffe gibt, die unter allen l in- 
standen X:irknse erzeugen, sondern, daß das 
einzige Mittel zur Herbeiführung der HjFp- 
nose darin br^eh;. bei der Versuchsperson 
diesubiekuveUebermigungzu erwecken, daß 
sie in Hypnose geraten wird. Die Hypnose 
beruln aho in letzter Linie immer 
nur auf einer Autosuggestion und der 
Experimentator tut nichts weiter, 
als daß er das Zustandekommen 
dieser Autosuggestion durch seine 
Mittel einleitet oder erleichtert. 



Digitized by Google 



352 



Hypnoso 



3c) Die physiologischen Vorgänge 
im Gehirn bei der Hypnose, Ist die Hyp- 
nose ein Zustand, der sich nicht prinzipiell, 
sondern nur graduell vom normalen Wach- 
zustand unterscheidet und ohne Grenze in ihn 
übergeht, so liegt es auf der Hand, daB die 
Symptome der Hypnose auch auf denselben 
Vorgängen beruhen müssen, wie die Tätig- 
keiten des normalen Wachzustandes. 1)h 
der Ausgangspunkt aller Erscheinungen der 
Hypnose im bewußten Vorstellungsleben 
li^t, so mu.ssen also :m( h die Vorgänge in 
der Uypuuäe angeknüpft werden au die 
normalen Bewußtseinsvorgänge, und ihre 
spezielle Analyse muß nach denselben all- 

Semeinen Prinzipien erfolgen, wie die Aualvt»e 
er Bewnfitseinsvorgänge. Als echte Be- 
wußtseinsvorgänge haben die hypnotischen 
Suf^eetionen daher nichts mit dem Schlafe 
zu tun, wie der Name ungißcklieherweise 
zu glauben verführt. Die Hypnose kann 
wofaii benutat werden, um Schlaf herbei- 
«nffihren, indem die Bedingungen ffir Keinen 
Kintritt suggestiv hervorgeruf»>n werden, 
aber Hypnose ist nicht identisch mit Schlaf. 
Eher kann man noeh die Hypnose mit dem 
Traumleben vergliii in n, aber Träume sind 
nicht Schlaf, sondern das Ciegenteil davon, 
d. h. eine partielle Unterbfeehong des Sehltfes. 
ein |)iirti*'l]rr WachnutaiML (VgL den 
Artikel „ Schlaf 

Daß bei einem Menschen durch Worte, 
(ie.«i(li{M'iii(Iriickt'. auf assoziativem Weije 
usw. VorsloUungeu hervorgerufen werden 
können, ist kein epesifischeR Merkmal der 
Hypiin-c. T)er Meciiaiii^iiius dirser Au>- 
löfiuug vou Vorütelluugcu ist der gleiche wie 
immer und ttberall: Eine Erregung, die ein 
Sinnesreiz hervorgerufen hat, n<l» r die vhm 
irgendeiner Gruppe von Ganglienzellen iu 
der Gehirnrinde Kommt, gelanirt auf den 
bekannten T.eitirnir-- nderauf assoziativen Ver- 
bindungswegen 2U Ke willen Partien der 
Assouations- oder VorsteUunfrsurebiete der 
(Jroßlnrnrindeiind erweckt hier eine Erregung 
iu bestimmten mitemauder assoziierten Neu- 
rongrup])en. Damit ist die entsprechende 

Vnr-'cIIung ge'iel)en. T)ie<e kann asso'/iafiv 
weiter auügcüpoimeu werden durch For tlcitung 
der Erreping zn anderen assoziierten Neuron- 
gruppen, und kann so Anlaß zur Aneinander- 
reihung von Vorstellungen oder auch, wenn 
die £^eirttng auf die motorische Sphftre 
übergeleitet wird, zu motorischen Aeuße- 
rungen, zu Handlungen uudMuskeltäti^keiteu 
fahren. WShrend aber im normalen Wach- 
zustände (!ei Ahlauf des Vor>!( I!uii>'-!elieii ■ 
in der Regel der gegenseitigen Kontrolle 
der einzelnen VorsteUuneen unterUefrt, indem 
nur solrhe Vor-frllnnLnMi a~-riziativ ffir die 
Gedaukenbildung weiter verwendet werden, 
die den durch Erfahrung gewonnenen Vor- 
steUnngieD nicht widersprechen, alle wider- 



spruchsvollen Vorstellungen dagegen, wenn 
sie asttoziativ auftauchen, durch kon- 
trastierende Vorstellungen au.s dem weiteren 
Assoziationsverlauf a4itBge8ohaltet werden, 
findet eine solche kritische Korrektur der 
Vorstellungen in der Hypnose gar nicht oder 
' nicht in dem normalen Maße statt und .selbst 
die widersprechendsten und absurdesten Vor- 
stellungen werden em>thaft angenommen, 
ohne verworfen zu werden. Ks fragt sich 
daher, wie diese Hemmung der kritischen 
: Kontrolle physiologisch bedinu't i.-i. 
I Das Prinzip, das difö^er Henunung zu- 
l^nde liegt, spielt auch im normalen Vor- 
stelhinL;-lelj(»u eine weitverbreitete Rolle. 
I Auch liier werden z. B. Vorstellungen, die 
:8ich augenblicklich im Bewußtseinsfelde be- 
finden, durch nen aufiauehende Vorstellungen 
gehemmt, so daß immer nur ein einzelner 
\^or!<tellungskomplex im BewuBtseinsfdde 
vorhanden ist. Handelt es sich hierbei um 
die Hemmung einer schon bestehenden Vor- 
stellung, so haben wir demgegenfiber bei 
der Hypnose in der Hemmung der kri- 
tischen Kontrolle eine Hemmung des weitoen 
Assoziationsablaufs. Eine bestimmte Vorstel- 
lung, die suggestiv erweckt ist, wird tonisch 
festgehalten und bleibt allein im Bewußtseins- 
felde bestehen, ohne daß «eh andere, etwa 
I kontrastierende Vnrvtellnnjen assoziativ an- 
schließen und die crstere auslösen. Auch 
jfflr diese Memraun? des sukzessiven Aseo- 
ziation-ablaufs haben wir im täi,'lielien Waeh- 
I zustande gewisse Aualoga. Wenn näuüich 
• ein Vorstellungskomplex oder Affekt mit 
besonderer Intensität auftritt, ii^l nielif selten 
iodtöi as:^oziative Weiterausapiaueu, jede 
Ueberleguiig gehemmt. Löst z. B. ein pMtz- 
lielirr Anblii k oder eine unerwartete Nach- 
1 rieht einen intensiven Gedanken oder einen 
I heftigen Affekt aus, so ist hinfii^ filr einige 
Zeit jedi' antlere TiitiL^keil L'elifiniiit. Am 
I bekannte:; tcn in dieser Beziehung ist 
I die „Schreckllhmunir**, bei der die Hemnranf 
der a-Miziativ cn Tiitiijkr'it auch auf da- 
I motorische Gebiet sich erstreckt und der 
« Mensch unllhiir ist, einen anderen Gedanken 
/.II k<in/J|)ieren. In der irleicluTi Wfisf wirkt 
auch die Vurütrllung, welche in der Hypnose 
vom Experimentator bei der Versuchsperson 
suggestiv erweekt wird, wie eine jede inten- 
sive Vori>teliuug heuuncnd auf den weiteren 
Assoziationsvenattf und so kommt es, daß 
sie nieht der kritischen Baurteiliing unter- 
Würfen wird. 

üeber die physiologischen Vorginge in 
ileii Xeurnrieij. die diesen nervösen ITi-nimungs- 
erscheiuuugeu zugrunde liegen, wissen wir 
zwar jetzt etwas besser Beecfadd, ab nodi 
vor einem Jahrzehnt. Wir kennen heute 
das aligemeine Prinzip, aul dem sie beruhen 
und die fundamentale Boll«, die sie im ge- 
gesamten Leben des NervensysteiiB spiel». 



Digitized by Google 



Hypnoee 



368 



(\'gl. die .\rtikcl „Irritabilität" und 
„Nervensystem".) Aber wir kennen 
leider noeh m weni^ die speziellen Bedin- 
fuiipen. die in der ( Iroßhirnrindc l>ostehen 
lud den Ablaut der Jür^ungen beherrscben, 
tun heute tehoB iKe Einselheiten des ganzen 
Aneaationsgetriebes restlos verstehen zu 
ktami. Doch ist das nur eine Frage der Zeit 
nd die nnularphysiologische Enorschnng 
(!e> Nervensystems dringt fortdauernd tiefer 
in diese Verhältnisse ein. Es mag hier ge- 
nügen, bezüglieh der Geneee der Hemmungen 
auf fokende allgemeine Punkte hinzuweisen. 

Aus zahlrei^ra Erfahrungen vrisaen vir, 
dift die Impulse, welehe tm den Kenron- 
fcrttaü im Nervensystem verlaufen, fast immer 
teien von rhythmisch intermittierenden 
Bnderregnngen nnd. Treffra 
solche Serien an einem gemeinsamen Inter- 
ivenzpunkte, d. h. in einer Gangüenzelle 
nnnnai, eo entstellt dadnreh m diesem 
Punkte eine Frequonzvennohnin<r der Einzel- 
err«uiv|en, welche die lebendige Substanz 
in der «minheit erflUirt. Dieee Fteqnenz» 
vennehmnj,' ist e«, welche die Heininungs- 
rorginge im (jefolge hat, indem sie es mit 
rieh bringt, daß jeder einzelne Erregungs- 
'toß der einen Serie in das Refraktärstadium 
eioes Err^iungsstoßes der anderen Serie f&Ut, 
M daft er imwiffosm bleiM und kerne llb«r- 
schwellige Erregung auslöst. Da das für 
(intUche Einzelstöße gilt, so bleibt die 
hetrafllBDde GaoglienseOe wUirend d«r ganzen 
Dauer der Interferenz in Ruhe, d. h. sie ist 
gehemmt, obwohijede Serie von Erreguugs- 
stfilen nr rieh atfeiB infolge der geringeren 
Frpf)ucnz ihrer einzelnen ?>rpLMintrsstößp eine 
dauernde Erre^^ung im Gefolge haben wurde. 
Dmes Prinzip ist s. B. sehr Idar zu erkennen 
in dem einfacheren Fall der Hemninii!: einer 
Muskelkontraktion durch das Kückeumark 
des Frosehes. Reizt man t. B. die 9. hintere 
Rückenmarkswurzel für sieh allein farndisch, 
n erhält man auf reflektorischem W^e 
dsreh du Rllekenmark eine tonieehe Kon- 
traktion des Musculus pastrocnemius. Reizt 
man die 8. oder 10. hintere Küokenmarks- 
vmd faiadiseh für mih aHein , so erhUt 
man den frleichrn Erfoli:. Reizt man aber 
während der dauernden faradischen Heizung ' 
der 9. Wnrzel gleiehieitig «aeh die 8. oder 
10. WurzeU so hört die tonische Erre:,'iing 
des Muskels während der ganzen Dauer 
(lieser letzteren Reitnng auf und kehrt erst 
hei Unterbrechung derselben wieder zurück. 
l>ie analogen Verhältnisse dürfen wir im 
CieUm voranssetieiL Wird auf irgenddnem 
Sinnes- oder Assoziationswege ein Vor- 
«teUojigBkomplex erregt, so hemmt dieser 
«■s iDdere Vorstellnng, die schon besteht, 
namentlich wenn sie geringere Intensität 
hat. Umgekehrt: hat die schon bestehende 
Voislalng grMsffe IhtMintit, dann hemmt 

BMdV. 



diese das Zustandekommen einer neuen Vor- 
stellung. Das sind die uormaleu Hemmungen, 
die das Vorstellungsleben beherrschen und 
die es mit sich bringen, daß immer nur ein 
Vorstellungskomplex, d. h. eine Gruppe von 
assoziierten Vorstellungen simultan im Be- 
wußtseinsfelde vorhanden ist. Dabei steht 
bekanntlich immer derjenige Vorstellungs- 
komplex im Bewnfitseinsfelde, welcher die 
größte Intensität hat. Da es sich jedenfalls 
auch bei den Erregungen der GangUenziUeo in 
den Torstellnngsgebleten der GroBMmrinde 
um rhvthmisrh intermittierende KrreiriifiL'." 
serien iiandelt, so wird hier für die Hemmung 
dassdbe Prinop in Betracht kommen, wie es 
dem eben geschilderten einfacheren Bei- 
spiele am Kückenmark zugrunde liegt. Bei 
den in der Hypnose «rweekten Suggestionen 
handelt es .-i( h um Vorstellungskomplexe \ 
besonderer Intensität. Die Aufmerksamkeit 
ist allein anf sie konzentriert. Infolgedessen 
wird alles übrige Vorstellungsleben gehemmt 
sein, soweit nicht vom Experimentator 
weitere Suggestionen gegeben werden. Es 
kommt aber noch ein anderes Moment dazu. 
Die \'oräteliungen in der Hypnose werden 
sehr lange festgehalten. Es ist, wie bereits 
gesagt, in der Hypnose ein charakteristisches 
Moment, daß die Vorstellungen die Neigung 
haben, tonisehen Charakter anzunehmen. 
Die kaf alepti-chen Erscheinungen bringen 
das deutlich für das motorische Gebiet zum 
Ansdrueke. Infolgedessen bleiben anoh die 
Hemmungen lange bestehen. Die sianze 
Aufmerksamkeit ist und bleibt in der Hyp- 
nose konzentriert auf das, was der E^tpen- 
mentator sa^t und tut. Bei großer Kon- 
zentration der Aufmerksamkeit ist aber auch 
im Waehzfistand sehen aDes andere Vor^ 
stellunpsleben gehemmt und zwar um so 
länger und stärker, je länger und intensiver 
die Aufinerlcsamkeit für «n Vorstellungs- 
jrebiet in Anspruch genommen wird. Leute, 
die zerstreut sind und sieh nicht konzen- 
tri«ren kftmien, sind nieht m hypnotisicreir. 

Auch die Analyse der physiologischen Vor- 
gänge im Gehirn bestätigt also nur die Auf- 
fassung, die immer wieder betont werden muß, 
daß die Vorgänge in der Hypnose sich nicht 
prinzipiell von denen im Wachzustände unter- 
scheiden, daß allen Unterschieden immer nur 
IntensilitsTersehiedenheiten sagrande ttegea 

4. Die praktische Bedeutung der Hyp> 

nose. Da der Ablauf des Vorstellunjrs- und 
Willenslebens in der Hypnose stark beein- 
flußt werden kann, so hat man der Hypnose 
vielfach eine 'jroße medizinische und gericht- 
liche JÜedeulung beigemessen. Es soll hier 
daher wenigstens kurz die Frtige berfUirt 
werden, wieweit das berechtigt ist. 

4a) Die therapeutische Bedeutung 
deruypnose. Ab die Tatsaehen der Hypnose 

28 



Digitized by Google 



354 Hypnose 



in medizinischen Kreisen bekannter wurden, I Ein Punkt darf aber bei der Vthqc nach 
also in der zweiten Hälfte des vorigen Jahr- j der therapeutischen Verwendung der H>pno«e 
hunderts, begann man nach praktischen An- nie außer Acht gelassen werden, das ist die 
wpnduTisr!?möc;lic'liketten für dip Hypnose zu . Gefahr, die bei häufifrcr Anwendung der 
suclieii. Schon Braid hatte die Hypnose ; Hypnose für den Patienten erwachsen kaiiü. 
ab Mittel zur Schmerzausschaltung bei Abgoiefaen von den oft sehr un^^^huklieheo 
chirurgischen Operationen angewendet und ' Folgen unp;escJuckter und schädlicher Sug- 
empfohlen. Es ist auch nicht zu bestreiten, ge^jtionen, die bisweilen vom Experimentator 
daB man auf suggestivem Wege den Ope-|gar nicht vorausgesehen oder berechnet 
rationsschmerz unter Uniständen vollkommen werden können, bildet bei öfterem Hyp- 
unterdrücken kann. Zur Zeit Briiids war i iiotisieren die Steigerung der Suggestibiliut 
daher die Hypnose im gegebenen Fall tat- 1 auch während des Wachzustandes, ferner die 
sächlich ein wertvolles Hilfsmittel bei Ope- , zunehmende Leichtipkeir Hf- Hypnotisiert- 
rationen, denn damals waren die Narkotika Werdens und sjchlielilich das Aultreten von 
noch nicht in die chirurgisehePraxis eingeführt. Autosuggestionen die wesentüch-ste Gefahr, 
Heute dagegen besitzen m ir in Aether. Chloro- die nnter Umständen das ganze Vorstellun!:«- 
form, Cocain usw. eine ^an/,e Heilie von all- leben des betreffenden Menschen i^tark atha- 
gemeinen und lokalen Anästheticii; von un-jdigen und verindem kann. Infolgedesaen 
verp;lei( ]di( h f^rößereni Werte als die Hypnose, sollte die Hypnose nur von einem kri tisch üe- 
so daU die Suggestion kaum noch oder hoch- . schulten Psychiater und Neurologen, der den 
stens einmal als unterstQtzendes Moment fQr Patienten sehr sorgfältig iintnsueht hat und 
die Anästhesierung herangezogen wird. seine psychische Verfasstins: G:pnati kennt, zw 
Man hat aber an die Hypnose auch aller- therapeutischen Zwecken angewendel wcrdt u. 
lei therapeutische Hoffnungen bezü^Mich der Jeder erfahrene Arxt aber wird auch ohne 
verschiedensten Krankheiten L'(>knnpft, Man eigentliche Hypnose durch Suggestionsbe» 
hat sie vielfach wahllos zur Heilung von handlung eine Afenge erreichen können, 
rheumatischen Erkrankungen, von Herz-: 4b) Die forensische Bedeutung der 
krankheiten, Verdaimnjrsstörungen, Frauen- Hypnose. Auch die forensische Bedcntiinü 
krankheiten, Hautkrankheiten, Nervenkrank- der Hypnose ist lange Zeit überseliatzt 
heitennnd vielenanderenganzheterogenenZu- 1 worden. Man liat von vornherein an- 
ständen benutzen wollen. Pemcregenübcr hat genommen, tlaß die AusfOhnin? von Ver- 
sieh allmählich das An weiiduiifisgebiet mehr brechen in der Hypnose jeuiaudem ebenso 
und mehr eintrcM liriiriki und auch theoretisch suggeriert werden könne, wie irgendeine be- 
präzisiert, in dem .Maße, wie sich die Kennt- liehiije andere Handlunti und daß der Ik- 
nis vom Wesen der Hypnose entwickelte. treffende das Verbreciien zwangsmäBit: au- 
Nach dem, \va> wir Ober das Zustande- führen müsse unter dem Einflnü dicM r 
kommen aller Wirkun^^n in der Hypnose Suirirestion. fii ist auch vielfach im .\iis( hluß 
wissen, istesjetztvüu vornherein klar, liaßnur. daran die Frage erörtert worden, wieweit 
solche Krankheiten oder Symptome hyp- jemandem ein Verbrechen, das er in der 
notisdi lieeinflußt werden können, die über- IlypnoFc ausgeführt habe, strafrechtlich an- 
haupt dem Vorstellungs- und Willensleben gerechnet werden solle. Demgegenüber hat 
unterworfen sind. Es können abo z. B. Infek- die Erfahrung gelehrt, daß der nypnotische 
tion'^krankheiten, Giftwirkungen, organische Zustand durchaus nicht zur Ausführung von 
Veränderungen der Gewebe, Tumoren usw. , Verbrechen disponiert. Die überwiegend« 
nielit hypnotisch geheilt werden. Wohl I Hehrzahl aller forensischen Psvchiater stdit 
i?t p? mntrlicli. Schmerz suciiestiv zu lindern, heute auf dem Standpunkt, cfaß e? sich in 
aber damit wird nur ein subjektives Svm- < den seltenen Fällen, in denen auf suggestive 
ptom, nicht die objektive Veränderung, d. h. I Beeinfluseung hin Verbrechen aufgeführt 
die eigciitliclu' Krkrankuiur seihst behandelt, werden, Nvohl immer um Menschen 
Dagegen bdden solche Krankheiten ein sehr ; handelt, die aucii im normalen Wa^-h- 
gOnstiges Objekt für eine Suggestionstherapie, zustande bei günstiger Gelegenheit das 
die auf abnormen Verändenin?pn des \or- das irleiche Verbrechen ausführen würden, 
stellungslcbens beruhen, wie z. B. die hyste- 1 Ein normaler Mensch von normaler ethischer 
rischen Erscheinungen. Hysterische Kon- f Ernehung ist andi in der Hypnose nicht xor 
trakturen oder Lähmungen der Muskeln, .\usführung eines Verbrechens zu brin£:en, 
fixe Ideen, Zwangsvorstellungen, perverse! Das haben zahlreiche Experimente, die 
Neigungen usw. kOnnen, selbst wenn sie naeh dieser Richtung hin von Psychiattm 
jahrelang bestaiulen haln n. sui:q:estiv in der und Gerichtsärzten angestellt worden sind. 
Tat geheilt werden. Freilich ist es, wenn 1 immer wieder gesteigt. Die Versuchsperson 
das Vorstellungsleben selbst nicht wieder ge- 1 fahrt zwar in der Hypnose zunächst alles 
sundet, nicht au'^'.rr-rhln-M'n. daß wieder aus, was ihr der Experinu'iitator sagt, aber 
Rückfälle eintreten oder wieder neue Sym- , je näher die entscheidende Handlung rückt, 
ptome zum Vorsehein kommen. um so mehr bemlehtigt sieh ihrer eine 



Digitized by Google 



Hypnose 



355 



starke Aufrof^uiiff, die schließlich so heftig 
viid, daß die Versuehspenton bei der 
d|Hlfiftbm Amfttlintiif ymmgt Bn tmem 
Bormalon Menschni nhiic cthisclu'n Dofokt 
lind durch die Erziehung mit der Yor- 
itiDvBff SHM8 VortnwlNiii von Tomlrarriii 
jo viefe kontrastierende V^orstellimccii tm- 
trambtt xtt einem eioheiUichea YorstcUuugs- 
bandKR unmni^ da6 anofa diese immer 
i.I<i( iizfitig mit erweckt werdoii, wenn dif 
Voreteilimg des Verbrechens entsteht. Diese 
kMliwtiereDden Vorstellungen hindern die 
Auxffihrung des Verbrechens. Die Aus- 
führung von verbrecherischeu Handlungen in 
der Hvpnoee oder aiieh poethTpnotiHeh unter 
dem l;.influß einer wanren d der H ypnose 
{»ebeuen ÜuggeBtion spielt daher nicnt in 
WirlrHehkflit, sondeni nur in Romanen und 
ITh-atir^tiiekeii als Sensationsmotiv eirio be- 
liebte, den Laien immer wieder gewaltig 
pideiide RoUe. 

Dagegen ist dieFhige, ob an einer Person, 
die sich in Hypnos?e befindet, vom Hyp- 
notiseur strafbare Handlungen begangen 
werden können, ohne daß die Person Wider- 
stand leistet, weniger übereinstimmend be- 
urteilt werden. In der IJtoratur, nament- 
lich in der französischen, ist eine größere 
Anzahl von Angaben gemacht worden, daß 
mmentUch Xotzuchtsvcrbrechen in der Hyj)- 
n<hi' ausgeführt worden seien. Indessen 
diiifte auch hierbei der Erziehungsj^rad der 
bstreffenden Frauen einen wesentlich aus- 
tehla^ebenden Faktor bilden und es ist 
liebt ganz unwahrscheinlich, daß es sich 
h solchen Fällen um Personen handelt, die 
uirh im normalen Wachzustande schwach 
gmug wären, eine entsprechende Handlung 
<t«a aus Fnroht ohne allzugroßes Wider- 
n dulden. 



5. Die sogenannte Hypnose der Tiere. 

^lit K^uk^il•ht auf den pliylnscnetischen Zu- 
jiBuiienhani^ des Menschen mit den Tieren 
liegt die Kraue nahe, ob sich auch in der 
Tierreihe liereits Tatsaehen finden, die als 
eine wirkliche iiypuose wie diejenige des 
Menseben aufgefaßt werden müssen. Man 
ist in der Bejahung dieser Frage ni( ht selir 
lurückbaltcnd gewesen. Wenn man sich in- 
faswi kritisch vergebet) wiirtigt, wie wenig 
wt=^pn>i haftlich exalct dasjeni^'e Hebipt be- 
arlj<;iiet werden kann, das man als „Ticr- 
p^vchologie" bezeichnet, womit nieht die 
objektive Physiologie dos Nprven'^\'stpms" und 
der $inn(^orfane. soiiderti die Krforsthiiiig 
dfil subjektiven BewulStseinslebens ^'eineint 
«dl!, dann wird man sich den S< h\s ierii?- 
ktiteii nicht verstldießen, die sich der lie- 
»Jitwortiing der genannten Kr;ige entgegen- 
stellen. Vm von Tlypnnse l)ei Tieren sprechen 
«u könaea, müßte nachgewiesen werden, daß 
ike SncgMtilMlitit kOneilieh Aber die Norm 



I ge tri'/nrt werden kann, so daß sie Vor- 
i steiliuiKen annehmen, die sie unter gewöhn- 
I hohen VerhlltniBBen meht annehmen wUrden. 
Ein solcher Nachweis dürfte in x nl ii r Form 
kaum zu fahren sein, jcdcnfaUb iekien uns 
bis heute aOe Grundlagen dafür. Alles, was 
man dafür anführen könnte, ist h>di<^'}ieh 
Ausdruck subjelctiTer Deutungen und Theo- 
rloi und hat Imneii irrftBeren wissensebaft- 
lichon Wert als die flrsrhirhton. die seit 
.alters her unter der Spitzmarke „Verstand 
loder Instinkt** in Familienbllttam dem 
staunenden I^c^üt ztitti Nwdidenkeil TOr* 
gesetzt zu werden pflegen. 

Unter den ErseheinuniKen, die vi^aeh ah 
„Hypnose" bei Tieren iredeiitr-t Avordon sind, 
verdient aber eme Uruppe ein physiologische 
Interesse und aus diesem Gvnnde soll sie 
hier anhangsweise berücksichtigt werden, ob- 
wohl sich nachweisen läßt, daß sie nichts 
mit der Hypnose des Hensehen zu tun hat. 

Sa^Ges( hiclitliehes. Im Jahre IfülH be- 
schrieb der Professor der Mathematik und der 
orientalisehen Sprachen an der Universitit 
Altdorf, Daniel Schwendfer. da.s merk- 
würdige Experiment, daß man eine wilde 
Henne in ganz abnormer SteHung au voU- 
' kfiiTimeneni StillieL'en veranlassen könne, 
wenn man sie mit dem Schnabel auf den 
Tisch drückt und mit einem Stück Kreide 
über ihren Schnabel und der Län^e nach 
über denselben hinaus auf den Tisch einen 
starken Strieb sieht. Das Experiment ist 
dann aber erst bekannter crewurden durch 
Athanasius Kircher, der es in etwitö an- 
derer Form in seiner „Ars magna lucis et 
umbrae" al> das .,Ex]M'rimentum mirabile 
de imaginatione "alliuae " mitteilt. Kirchor 
fesselt erst das Huhn mit Bindfaden, dann 
drnc'kt er den Schnabel auf den Tisch und 
zieht den ivreidestrich. Wenn er dann den 
Bindfaden abnimmt, bleibt das Tier ruhig 
liegen. Während Schwendter die Ver- 
halten des Huhnes als eine Furciit- oder 
Schrecklähmung deutet, sieht Kirch er darin 
eine Wirkung: der Einbildungskraft des 
Huhnes. Das Huhn halt nach seiner Deutung 
den Kreidestrich für einen Bindfaden und 
ulaiibt, es sei noch gefesselt und könne nicht 
I aulstehen. Wäre die .\uffassung Kirchers 
richtig, so könnte in der Tat, wie es aucb TOD 
Czermak und Danilewski noch in neuerer 
Zeit geschehen ist, von einer Hypnose des 
Huhnes gesprochen werden. 

Dieser Auffassung sind indessen schon 
verschiedene Forscher entg^engetreten. 
('zermak hat bereits bemern, daß die 
Fesselung und der Kreidestrich zum Zustande- 
kommen der Erscheinungen entbehrlich sind. 
Aber er glaubte sich doch überzeugt zu haben* 
daß sie einige Redetitun? als unter^tfitzertdn 
Momente haben. Uzermak hat besuuders an 
Tauben experimentiert und glaubt beob* 

2B* 



Digitized by Google 



356 



Hypnose 



achtet zu haben, daß es leichter ist, 
Tauben zum Stilliegen in der abnormen 
Stellung zu veranlassen, wennman ihnen 
den Finger oder irgendeinen anderen 
Gegenstand, wie z. B. eine Glaskugel 
oder einen Korkstöpsel usw. in der Höhe 
der Schnabelwurzel dauernd vor Augen hält. 
VjT wurde aber dadurch hauptsächlich in 
seiner Auffassung des Zustande» als Hyp- 
nose bestärkt. 

Preyer dagegen zeigte, daß alle diese 
Hilfsmittel ohne weiteren Einfluß sind und 
konnte einfach durch sanftes Unterdrücken 
der anfänglichen Abwehrbewegungen mit der 
Hand leicht die Erscheinung hervorbringen. 
Es gelang ihm auch, den gleichen Zustand 



der Erscheinung als eines tonisch gewordenen 
I>agereflexes, eme Erkläruntr. die in neuerer 
Zeit durch weitere Untersuchungen ver- 
schiedener Forscher, wie Mangold, Poli- 
m a n t i , S z y m a n s k i u. a. bestätigt worden ist, 
5b) Ph vsiologische Analyse der s oge- 
nanntenhypnosederTiere. Sind die Zu- 
stände der Bewegungslosigkeit, in welche die 
Tiere verfallen, wenrt man sie in eine abnorme 
Körperlage versetzt und ihre Abwehrbewe- 
gungen kurze Zeit unterdrückt, wirklich 
durch Hypnose bedingt, dann ist ihre Ent- 
stehung nur durch Beeinflussung des Vor- 
stellungslebens der Tiere möglich, denn alle 
hypnotischen Erscheinungen kommen nur 
auf dem Wege der Suggestion, d. h. durch 





Fig. 1. (iroühirnloses Huhn mit tonisch gewordenem I.A^reflex. Nach Verworn. 

bei einer großen Zahl anderer Tiere, wie Vermittlung des Vorstellungslebens zustande. 

Kaninchen, Meerschweinchen, verschiedenen Das Vorstellungsleben ist gebunden an die 

Vogelarten, Reptilien, Fröschen und Krebsen Großhirnrinde. Das haben uns für den Men- 

auf die gleiche Weise zu erzielen. Preyer sehen die klinischen und physiologischen Er- 

kam auf Grund seiner Beobachtungen zu fahrungen in ausgedehntem Maße bewiesen 

der Ueberzeugiing, daß es sich dabei um eine 1 und das gleiche müssen wir auf Grund des 

Schrecklähmung handle und nannte daher Verhaltens großhirnloser Tiere aus Analogie 

diesen Zustand „Kataplexie". Die Tiere auch für die übrigen Wirbeltiere schließen, 

sollen vor Schreck und Aufregung bewegungs- Es lag also nahe, exjjerinientell zu prüfen, 

los werden. ob großhirnlose Tiere noch auf die gleiche 

Heubel gab wieder eine andere Er- Weise in diegleichcn Zustände der Bewegungs- 
klärung und deutete auf Grund von Experl- 1 losigkeit versetzt werden können, wie ent- 

menten am Frosch den Zustand einfach als sprechende unversehrte Individuen. Heubel 

Schlaf. Er glaubte sich überzeugt zu haben, hatte bereits beobachtet, daß auch großhim- 

daß die Frösche besonders leicht in diesem lose Frösche noch die gleichen Zustände 

Zustand der Bewegungslosigkeit verharren, zeicen. Verworn hat dann Hühnern das 

wenn alle äußeren Sinncseindrückc ausge- tiroßhirn exstirpiert und auch bei diesen 

schaltet werden. Unter diesen Umständen Tieren genau die gleichen Erfolge erzielt, wie 

können die Tiere stundenlang still liegen. beinormalen(Fig.l),jadiegroßhirnlosen Tiere 

Eine physiologische Analyse des Zu- können durchschnittlich länger in Bewegung?- 

standes, in dem sich das Zentralnervensystem losigkeit gehalten werden, ehe sie wieder 

während der Bewegungslosigkeit befindet, auf die Beine springen, als intakte, weil bei 

führte schließlich Verworn zur Auffassung ihnen eine ganze Reihe wichtiger Sinnet- 



Hypnose 



357 



eindrücke, die das Aufspringen und die 
Rückkehr in die normale Körperlage ver- 
anlassen, ausgeschaltet sind, bzyraanski 
bat schließlich auch bei großhimfosen Ka- 
ninchen noch dieselben Zustände beobachtet. 
Aus allen Experimenten geht unabweislich 
der Schluß hervor, daß bei diesen künstlich 
hervorgerufenen Zuständen der Bewegungs- 
losigkeit in abnormen Körperlagen von Hyp- 
nose nicht die Rede sein kann. 

Ebensowenig aber kann an Schlaf ge- 
dacht werden, wie es Heu bei tut. Diese 
.\uffassung hat schon Preyer abgelehnt im 
Hinweis darauf, daß die Tiere sich gerade 
im Beginn des Versuchs in heftiger Erregung 
befinden und daß zur Einleitung des Schlafes 



Bewegungslosigkeit bringen will, ist es nötig, 
dasselbe sicher und schnell zu ergreifen^und 
in seine abnorme Körperlage zu bringen, vor 
allem aber dasselbe in dieser abnormen 
Körperlage eine kurze Zeit zu fixieren und 
die anfänglichen Bewegungen, die as macht, 
um aus der abnormen Lage wieder auf die 
Beine zu kommen, sanft aber bestimmt zu 
unterdrücken. Dann kann man es vorsichtig, 
sehr langsam nach und nach loslassen und 
die Hände entfernen unter Vermeidung jeder 
hastigen Bewegung vor den Augen des 
Tieres, und das Tier bleibt nun still in seiner 
auffallenden Stellung liegen. Diese Stellung 
ist das wichtigste Moment und enthält den 
Schlüssel für das Verständnis des ganzen 




Fi?. 2. Meerschweinchen in tonischer Lageret lexstellung. a und b zwei verschiedene 
Körperstellungen, die durch das Umdrehen in verschiedeue Lagen bedingt sind. Nach Verworn. 



nicht Erregung, sondern umgekehrt, mög- 
lichste Ausschaltung aller Sinneserregung 
notwendig ist. Auch wäre das plötzliche 
Einschlafen vollkommen unmotiviert. 

Was schließlich Preyers Deutung des 
Zuitandes als Schrecklähmung betrifft, so 
spricht das Verhalten der großhirnlosen Tiere 
Mch nicht gerade für eine solche, wenn man 
unter Schreck, wie das üblich ist, einen sub- : 
jektiven Affekt versteht. Immerhin wäre an I 
«ne plötzliche Shockwirkung ohne sub- ' 
jektiven Schreckaffekt zu denken, aber eine : 
«^eitere Analyse liefert uns eine andere ! 
Auffassung des Zustandes. 

Wenn man ein Tier in den Zustand der 



Vorgangs. Sobald man sie genauer unter- 
sucht, findet man, daß die Haltung der ein- 
zelnen Teile des Körpers jedesmal die gleiche 
ist, wenn man das Tier in derselben jWeise 
ergriffen und in derselben Richtung umge- 
dreht hat, daß sie aber wieder eine ganz andere 
ist, wenn man das Tier in einer anderen 
Richtung umgedreht und in die abnorme 
Lage gebracht hat (Fig. 2 a und b). Dabei 
beobachtet man, daß bestimmte Muskeln 
tonisch kontrahiert sind, oft so stark, daß 
z. B. die Extremitäten einem Druck mit dem 
Finger einen gewissen Widerstand leisten, und 
zwar ist das charakteristische Moment des 
ganzen Symptomenkomplexesdas, daß gerade 



858 



diejpnigpn Muskeln tonisch koiitraliierf sind, 
die im ileginn des Versuchs von dem Tiere 
bttnutzt werden, um sich eben ans dieser 
ppecielltMi La^;e wieder in dio normale Stellung 
zurückzubringen. Diese Hücklührung des 
^ereB aus einer abnormen l^age in die normale 
ist ein reflektonscher Voro^ant^, der bei den 
VOgttln und Säugetieren durch das Klein- 
liini, beim Frosch durch die Basis des Mittel^ 
hirns vermittelt wird. Er erfolgt, wenn 
Tier nicht irgendwie gehindert wird, lein 
masohtnenm&Big, prompt und sieher. Unter- 
drückt man dagegen wie in den vorlietrenden 
Experimenten diesen La^ekorrektionsreflex 
mit den Hinden, so wirlrt die abnorme 
Körperlage andauernd als Reiz und die 
Muskeln, die zu ihrer Korrektion dienen, 
werden nieht mckartig kurz, sondern an- 
dauernd tonisch innerviert, d. h. das Tier 
bleibt in der Stellung des unvollendeten 
I^ercflexcs gewissermaSen erstarrt li^en. 
Daher kommt es. daß die Haltung des Tieres 
jedesmal dieselbe ist, wenn man es in der- 
selben Weise, und jedesmal anders, wenn man ; 

es in verschiedener Weise in eine ahnorine 
Lage gebracht hat. Eü sind jedesmal die- 
jenigen Mttskeln tonfscli innerviert, die 
gerade /.ur iH f -iin c aus der betreffenden 
Lage innerviert werden müssen. Da dieser 
Beflex nicht dureh das GroBhim vermittelt 
wird, so ist es ohne weiteres verständlich, 
daß aucl) groi^hirniose Tiere noch die Er- 
scheinung zeigen. 

Die Rückkehr der Tiere in die normale 

KörperstcUung erfolgt nach kürzerer oder 
längerer Zeit spontan, indem das Tier, wenn 
es mtakt ist, gewöhnlich vom Großhirn her. 
wenn es großhirnlus ist. \on iru'eiuiw eichen 
Sinneswegen her einen neuen \erstarkteii 
Impuls zum Autstehen n'ihi. .Verworn 
hat solche Impulse an den Muskehi t:ra|)hi>ch 
darstellen können. Ebenso kuuii das still- 
liefffende Tier auch jeden Augenblick durch 
eilten äußeren Sinnesreiz, z. B. durch einen 
Gesiclitseindruck, ein Geräusch, einen An- 
stoß in der gleichen Weise cum Aufstehen ver- 
anlaßt werden. 

Nach alledem ist also das charakteristi- 
sche Moment der sogenannten Hypnose der 
Tiere ein tonisch gewordener Lagekorrck- 
tionsreflex, der mit Hypnose selbst nichts 
weiter zu tun hat. 

Literatur. Jiraid, Drr Htipnotirmu». Atu- 
(irwühltf Schri/len. Jh >,i..r/i Vfi, W Preyer. 
Berlin isai. — Ii. UeUlenhain, Der rogr- 
nannte tierisehe Magnetitmu». LeipHff JSSü, — 
Bernheim, Dr la Su<j<jK*tion rt de »ei appU- 
ention» n In tfirrapnUiipir. Piirt4 !.SSf>. — 
.•1. Moll, Der Hjipnotixmiu. III. 1"'. Jlrrbn 
i«^^S. Zeittehr./. Hypnotitmut. — M. Vertcom, 
Beiträg« zur Phyeiohgi« de» Hentratnerven* 



eyitemi. I. Die »ogenannU Hypnott der Tiere. 
Jena 1898. — Sxymannki, ['eher kütutiickr 

Jfi'tlijik'itiiinen de* »ogmiUiitifii lii/pn^ttisrhen 
Zutümdet bei Tiere». PJlügeri Arch., Bd. 148, 



Hyrtl 
Jfoieph. 

Geboren am 7. Dezember 1811 in Eismsr.idt in 
Ungarn, gestorben am 1?. Juli 1894 in l»eabtüJds- 
don bei Wien, studiert« in Wien Anatomie, wo 
er schon 1832 Piosector wurde. Er bemäkt« 
sich als solcher wesentlich nm die Bereiche« 
nuig der Sammlung anatmnisrh.T Präparate, 
löüi wurde er Professor der Aiiatumit* in Prag, 
nachdem er 1835 promoviert hatte. Nacn 
dem Tode seines Leuers Berres 1846 Wardt 
er in gleicher Eigenschaft nach Wien bemiea. 
1847 wurdt' er aurh wirkliches Mit-rlied der 
Kaiserlichen Akademie der Wih-wnscliaUen. 

Seine Arbeiten betreffen hauptsächlich d» 
vergleichende Anatomie. So hat « UntW' 
suchungen Aber das Gehörorgan, venwMedem 
Partien der feineren Gefäßlehre und die \>r- 

fleichenden .\natoraie der Fische geliefert. Daa 
lauptgewicht seiner Tätigkeit legte er auf da» 
Autertigea kanstlenach vollendeter Pri pa- 
rat», dn weltberBhint geworden «bd. 

Von seinen Arbeiten seien genannt: Ver- 
gleichend-anatoniisehe Liiteräiu iiuug(!t) übtfi djiü 
u^iArorgaii des Menschen und der Säugetiere. 
Prag 1845. Lcpidostren parado.xa. Ebd. 1845. 
Beiträge zur vergleichenden Angiologie. Wien 
1850. Beiträge zur Morphologie der rro^cnital- 
Organe der Fische. Ebd. 18öU. Das uropuLtL^che 
S\ Stern der Knochenfische. Ebd. 1852. Ueber 
die accessor. Kiemenocnne der Clupeaceen. £b<L 
1866. AnatonL Mitteilung über Mormyi» 
und Gymnarchus. Ebd. 18ö«). rrvptobranchttl 
japonicus. Ebd. 1865. Die Blutgefäße der 
menschlichen Nachgeburt. Ebd. 1870. Cranium 
crypta« Metelicensia. Ebd. 1877. Weit verbreiti't 
waren: Lehrbuch der .\natomie des Menschen. 
Prag 1846, 20 .\ufl. Wien 1889 und Handbuch 
der topoCT. Anatimiii- (2 i?de. Wien 1847, 7. Aufl. 
1882). Ueber den te< hnis( lien Ted iler Anatomie 
handelt das Handbuch der praktischen Zer- 
gliederungsknnst. Wien 1870. Als besond«» 
verdienstvoll mnö aurh noi h die durch ihn er- 
folgte Gründnii^' des auspezeielineten Museums 
für ver^'li'ichi'iide .\natoniie in Wien oruiihiK 
werden, im Jahre 1874 erfn|};te seine Emen- 
tierung, er lebte bis zu seinem Todo bst er- 
blindet in Berchtoldsdorf bei Wien, wo er noth 
schrieb: Das Arabische und Hebräische in int 
Anatomie. Wien 187H. (hi(»niatul<it;i.i aui- 
tomica. Wien 1680. Die alten deutschen Kunst- 
worte der Anatonue. Wien 1884. 

LHeratar« Wwtbach, Bio^ruphitduB Lenhm 

J' * KaiiterUtm» Oeslrrrri-h 9. TeiL Wien U6S. 
JirocMam Koh tertatumsltxikon. 

W. Hartiu. 



Digitized by Google 



I. 



Jamin 

Jules Cilestin. 

Er vordp am 30. Mai 1818 in Termes 
Ii ita Ardt'iirifn pfljnren und ist am 12. Fe« 
I^ir 188ti io Pari» gt'storben. Er war Pro- 
frssor der Physik am College T>ouis le Gnmd 
ii dann an der polyteclmischeii Schule 
ndtt dtr F»kuItSt der THssenschaften. 1868 
ninfc er Mit^licrl <Ifr .Mciidctnif'. 1nS4 Sokn-tär 
<l«rselben. Seme Arbeiten liegen vorwiegend auf 

Gebiet der Optik und bCMAiftieen sich mit 
Citmodiaiisea und MeamnonvoalVifauriMtion, 
üriiffeniii, Absorption, ar tmistnderte emen 
Inf^fferenzialrefraktitr und pinrn Knmpensator 
ter Her&tfiUung von Ihngantersrhicden. 

K Mhmde. 



istoUograpiüe &xd Grund des Gesetzes von 
|der Rationalitit der Indizee niobt mOglieh 

IfI, sondern oinc Konibinatinn von Oktaeder 
i(8 Flächen) und Pentagondodekaeder (12 
(Fliolien) darstellt Vgl. den Artikel „Kri- 

stalltomen". 



Idiomorph. 

Gleichbedeutend mit Automorph, be- 
»ifhnet die Begrenzung der mineralischen 
Gemengteiie eines Gesteins durch eigene 
KristalÖlacIicn. rio<ien-.ifz Allotriomorph 
= Xenomuruh, Begrenzung durcli andere 
Mineralien. Vgl den Artikel „GeiteiiiB- 
itruktur*'. 



j0t 

Gleiehbedeutend mit Gagat ist eine zu 
itMmchmuck verwendete Braunkohle (Faul- 
•«mkohk). Vgl den Artikel „Kohlen". 



Imatrasfeiie. 

Munelunal flach-krelselfönnig, manchmai 
durch jVggregation zweier Steine brUlen- oder 
biskuitartig LMfonnti'. öfters aiich unregel- 
mäßig ge«)takete den Lößpuppen ähnliche 
festero im J on oder Tonschieier vorkommende 
Konkretionen, oder ihnen älinlicho Körper. 
Früher wurde ihre Ent^stehung durch In- 
filtration von kohlensaurem Kalk längs 
Sjialten erklärt, heute durch Adsorptionser- 
ücheinungen und Diffusion in Kolloiden. 

Literatur« Die Lehrbücher der Geologie. — 
n. E. Ltesegmngp Oeohgüdt* D^ßMontm, 
Drttden 19U. 



IkMMiar. 

^^''^MidmiMtik ein von 20 gleichen 
«tpenster EArper, der in der Kri- 



laminitit. 

1. Definition des Beeriffs und Abgrenzung des 
I Gebiets (AUeiEie). 2. Uatembteilungim: speäfi- 
I sehe Immunit«; und Reristeu. 3. Grade der Im> 

i munität; Disposition, Virnlonz. 1. Faktoren der 
Resistenz: Knf zutiduti;:, i'ha^'ozyiosc, \lexin. 
5. I tiuiiuuitat ^^i'frcii (iift»-. ;o l!;ikt<Tioui^iftt', 
Tcviu. b) iSatürliche Immunität gegen Gifte, 
c) Erworbene spezifische Immunitätgegen Toxine; 
Antitoxin, d) Antitoxinbildung und Antitoxin» 
Wirkung. f<) Aeltore Theorien, ß) Seitenketten- 
theorie, y) Kritik der Seitenkettcntlicorii' und 
andere Erklärungsversuche. 6. Spoiiltsche Im- 
munität gegen Zellen und ?}iweißkürper. A. Die 
einzelneu Antikörperarten, a) Agglutinin. icj Un- 
einheitiichkeit aes spezifischen Agglutuiins. 
Bildung und Sehwindsn von Agglutinin und 



Digitized by Google 



3(i0 



Immunität 



anderen Antiköipern. b) Präzipitin, c) Lyain. 
«) Speziflaehe xbikteriolyse. ß) Hunoiyse. 

y) VorstcIlini'.M'n üb<>r den komplexen Bau der 
Lysinc. Amixizcptor und Komplement. &) Eigen- 
schifitn und Komponenten des Komplements, 
c) WirkungsweiM om Komplements. Komple- 
nwntabMrption. Bordets Antikörper. {;) Zyto- 
toxine und proteolytische Antik-irncr. ? ) Schutz- 
fermente, d) dpsonin und HiikttrifUropin. 
e) Anaphyl.ixie. u) Uebercmpfindliclikeit im | 
weitesten Sinn. ß) Anaphylaxieversucb am 
Meerschwein. /) Passive Anaphylaxie, i) Anti- 
Uiaphylaxic. f) .Vnnphvlatoxin. f i Antifermente. 
B. Vorstellungen über da.s Wesen der .\ntikörper- 
reaktinnen. ('. Zelluläre Immunität, a) l*ha{,'o- 
zvteuleJtre. b) Bildungsstätten der ^Vntikörper. 
y Gewebeimmunitit. 7. Verhalten der Intek- 
twnserreger gegenüber den Srhutzstnffen. a ) Bak- 
terien, ti) Bejjrift der Virulenz oder Infekt i(»sität. 
A|gressintheorif'. (i) Angriff.s- und Verteiilitjnngs- 
mittel der infektiösen Bakterien, y) Variabilität 
dn Bakterien. b)FadenDilze und Protozoen. r)Me- 
tazoen. 8. Bedeutung der einzelnen InimuiutätJä- 
forraen. a) Antitoxisrhe Immunität (Antiendo- 
toxin). I)| ,\.ntiinfektii).sc Immunität (antiagtrres- 
sive, athrepüsche, antiblastische Immunität), i 
e) Alleigie und Gewebsimmunität. 9. Eintritt | 
von Immunität im Verlauf von Krankheiten. 

10. Erblirhe Uebertragung der Immunität. 

11. Künstliche Immuni.>^ierung. a) Aktive 
Immunität, u) Zu Schutzzwecken, ß) Zu Heil- 
swecken. b) Passive Immunitit a) Zu Heil- 
zwecken, ß) Zu Schutzzwecken, c) Kombiniertes 
Verfahren. Simultanimpfung. Sensibilisierte 
und abgesättigte Impfstoffe. 12. Itnmunitäts- 
reaktionen und ihre diagnostisi he Verwertung. 

a) Phy.sikalisrhe and chemisc he Methoden zum 
Kachweis einer Antieen-Antikürperreaktion. 

b) Verwertunjj der einzelnen Immunreaktionen. 
u) Agglutination, ß) Präzipitation, y) P.;ikfi rio- 
lyse. 6) llämolysc. n Kompleraentab.sorplion. 
^ Opioninproben. t,) LFeberernpfindlicluicits- 
probra. 9) Nachweis von Toxin und Antitoxin. 



18. Buwfcnng der Immunit&tsforKbung zur 
Pathologie und aar Phynoksie. 

I. Definition des Begriffs und Ab- 
grenzung des Gebiets (Allergie). Unter 
Ininiuiiität eines Lebewesen.-* versteht man, 
daß es durch eine bestimmte Krankheit»- 
ursarhe nicht krank ircinucht wird; aus dem 
Ket^rift der Krankheitsursache fol^t also, 
duli es sich bei der Feststellung der Iinmu- 
nitiit itiiTiier um einen AiiahJuieschluL) handelt 
— dasselbe Individuum zu einer anderen Zeit, 
andere Individuen der gleichen Rasse oder 
anderer R;i>-e, aber der ijleiclicii Art, o(h'r 
endlicli irgendwelche Lebewesen näherer oder 
fernerer Verwandtschaft werden durch diese 
Ursache krank tjemachf. Wenn dasselbe 
Individuum früher emplänglich war, t>u 
ist es erworbene Immunit&t, im anderen 
Falle ai)c:eboreiie oder natürliche Immu- 
nität des Individuums, der Hasse usw. 
Diese Vorstellung bezieht sieh hauptsieUieh 
auf die Knipfäni^lichkcit für Infektions- 
kraukheitcn (parasitäre Krauicheiten) und 
auf die Wirkung bestimmter Gifte; die 



einfache Ciewöhnung an Gifte aber 
schließt mau meist aus und begreift nur eine 
verhältnismäBig rasche Umstimraung gegei 
gewisse Gifte ein, in .\nalosjie zu dem Um- 
schlag von hoher Empfänglichkeit (Dis- 
position^ zu völliger Immunität, wie er 
Deim Uenerstehen vieler Infektionskrank- 
heiten, z. ß. der i'uckeii, eintritt. Die 
Erforschung der Ursachen dieser Umstini- 
mung aber hat dazu gefilhrt, den Begriff 
auch zu erweitern, näiidich die veränderte 
ReaktioBBweiBetiiizubegreifengifenüber Kin- 
wirkungen. die eigentlich keine Krankheil.s- 
uräachen sind, und auch eine verändert« 
ReaktioiiBweise der Lehnreseii, die sie nicht 
weniger empfindlich gegen eine besondere 
Einwirkung macht, sondern sogar empfind- 
licher. Für diesen erweiterten B<'<:rilf der 
Immunität hat v. Pirquet den litmn 
Allergie eingeführt. 

2. Unterabteilungen: spesifische Im- 
munität und Resistenz. Imnninität in 
dieisem Sinne bezieht sich immer nur auf 
eine speziri<( he Ursache, einen bestinunteo 
lebenden Krankheitserreger oder bestimmte 
chemische Substanzen, sie ist also immer 
spezifische Immunität. Hei ihrer Unter- 
suchung kann man aber die allL'cnieinen 
Abwehrmittel der Organismen gegen para- 
sitische Lebewesen und gegen die Schädigung 
durch körporfremdp Substanzen nicht anlief 
acht la.ssen, da auf ihnen großenteils oder 
für manche Fälle allein die natürliche 
Immunität von Rassen. Arten usw. beruht 
und sie die Grundbedingungen .-iiui. aus 
denen sich eine spezifische er\vnrlnne Im- 
munität erst entwickeln kann. Mit M. Hahn 
bezeichnen wir diese Gruppe von Erschei- 
nungen als die natürliche Resistenz 
eines Ivcbewesens und betrachten sie ab 
einen wesentlichen Teil der Faktoren, die 
auch bei der spezifischen Immunität sor 
Geltung kommen. 

3. Grade der Immunität. Immunitat 
kann in verschiedenem Grade bestehen, 
was wir messen können an der Menge der 
Krankheitserreger oder des Giften, die ohne 
Erkrankung vertragen werden; bei der 
absoluten Immunität können diese un- 
begrenzt sein, bei völliger Disposition 
erregen die denkbar kleinsten ( 1 Erreger bezw. 
1 Molekül) mit Sicherheit die Erkrankung. 
Beide Grenzfällc sind wohl kaum je ver- 
wirklicht; alle zwischenliegenden kann man, 
je nachdemCiesichtspunkt, aisverschiedene 
Grade der Immunität oder auch der 
Disposition beaelehiHni: diese beiden Be- 
grifle sind gewissermaßanreziprok zueinander. 
Wenn wir die Immunitit gegen einen Krank* 
heiteierreger an der Menge desselben, die 
zur Infektion nötig ist. niesson. nn'i.ssen 
wir ganz gleichbleibende Bedingungen für die 
Infektion «iwenden (suUnitane oder intrft> 



Digitized by Google 



Immunilflt 



m 



peritouealp oder intrnvenßso Kiiiimpfunj^, 
Aufträufeln ml die unverletzt« Schleimliaut 
uüw., gleiche Rasse, gleiehfö Gewiclit und 
gkicbe L<^b<Mishedingungen der Vcrsuclis- 
tiere). Außerdem müssen wir voräuüsetzen 
Unnen. dali die Eigenschaften desselben 
unverilmiert bleiben; in Wirklichkeit ist das 
nicht der FhU, die Erreger variieren in der 
Pab^keit, Infektion zu erregen, in der 
Virulenz oder Infektiosität (s. jAa). 
lomumtät und Virulenz sind korrelative 
BtgrSfe — man kann sie aneinander mir 
mf?^fn. sobald man den einen Be'j;riff für die 
Versiuchßreihe als genügend konstant be- 
trachten kann: Reinkulturen oder Organe 
infizicrtt r Tiere von gleichbleibender Virulenz 
ih zw. fri-ehe Versuchstiere *on gleichartiger, 
Dti ht individuell schwankend» £lnipfänglich- 
keit< In manchen Fällen kann man R« il en 
verschiedeu empfänglicher Tiere umi ent- 
tpnchende Vimlenzgrade des Errei^^ers auf- 
Jtellen: z. B. für die Milzbrandinfektion 
sifld absteigend empfänglich: Meer>( hwein- 
chen, Kaninchen, Ratten, Hunde, Tiuiben, 
Hülmcr. Meistens ist die Viruh ii:' eiii(>s 
Eri^efäs aber nur für eine bestiman«' Tier- 
art zu definieren, sie ist ebenfafls spez if i s c h ; 
häufii: ist Vinilenzsteigerung gPE^pn eine Tior- 
art verbunden mit Abschwäehung für eine 
aadere. 

4. Faktoren der Resistenz gegen 
Infektion. Gegen d<i» Eindringen p^ra- 
stischer Mikrooi^anismen sind die Metazoen 
ziHiillbt niechanisrh ijeschiltzt durch die 
verlmriUt' E|iidenni8 und durcli den Schleim- 
Überzug, die sonstigtn Sekrete und die 
Klimmerhaarströmung der Schleimhäute. 
Wenn diese Verteidigungswerke der ersten 
Linie durch einen Zufall oder durch die 
.\ngriffswnffen der Mikroparasiten durch- 
brochen werden, so sind diese den Bestand- 
teilen der Gtwobslymphc, Plasma und Wan- 
derzellen, ausgesetzt. In den meisten Füllen 
ruft ein solcher Einbruch eine Entzünduiij^ 
hervor (s. Pathologie, lac), bei dem das 
ephilicte Exsudat aus Leukozyten und 
ßlutplusma besteht. Die Leukoz^^ten ver- 
mögen als Phagosyt«ii Bakterien und 
andere Mikroorpani^nien aufzunehmen, ab- 
lutöten und zu verdauen, wie insbesondere 
Metschnikoff bewiei^ea hat Das Blut- 

Slasma und das Blutserum haben ebenfalls 
ie Fähigkeit, Bakterien uud andere Zellen 
zu K'hädigen, zu eigentümliober QaeUnag 
und vollständiger Anflß^irnEr zu briueen: 
Bakteriolyse. H. liucbner iülirie düs 
auf das Alexin des Blutserums zurück, 
einen Stoff, der aiiüer durch seine Wirkvinjr 
dadurch chüiakLeriiierL war, duß er durcli 
Erhitzen auf mehr aU (0* unwirksam ge- 
Mcht wird. Wie unten (6cd) auszuführen, 
wineo wir heule, daU die .lUexinwirkung 
dei friseliMi Blntee aal dem Ziuaiiiraen> 



wirken verschiedener Körper beruht. Durch 
[die Anhäufung von Leukozyten und Blut- 
|senim wirkt also die Entzündung infektions- 
abwehrend und auch die späteren StatJieu 
; der Kntzündunt^ können so wirken. Das 
Einsetien spezifischer Immunitätsreaktionen, 
das erst durch das Eiml ringen der Erreger 
in die Körperf^ewebe angeregt wird, tritt 
, meist erst n : '1 !er Entzünanng ein; man 
I kann das als die Verteidigungsmaßnahmen 
I der dritten Linie bezeichnen. \ iele virulente 
Erretter haben nun aber die Eigenaohaft, 
; die Er8cheinun(,'en der Entzündung zu 
modifizieren durch Sekrete, Gifte, die auf die 
; Gefäße und Wandenelleii wirken und auf 
i diesem Wege sich gegen Bakteriolyse und 
i Phagozytose zu schützen; darauf beruht der 
enge ^usaiuinenlmng zwischen Imimuiitilt 
gegen Infektion und gegen Gifte. 

5. Immunität gegen Gifte. 5a) Bak- 
teriengifte; Toxine. Bakterien bilden 
sehr verschiedene Gift.stoffp. Am frühesten 
wurden aus Fäulnist^euiischen die Ptomaine 
isoliert, zum Teil hochtjift^ge, zu den Alkalo> 
iden f^ehöronde Stoffe. Sjiäter erkannte man, 
dikü ihre Bildung niclit für die einzelne 
Bakterienart charakteristisch ist, sondern 
daß sie Abbauprodukte, Bausteine des bei 
der Fäulnis durch die Enzyme verschiedener 
Bakterienarten zersetzten Eiweiß sind und 
daß sie bei den Infektionskrankheiten keine 
Rolle spielen. .\us ßakterienreinkulturcu 
stellte man giftige EiweiUstoffe, Toxalbu- 
mine (^Brieger) oder BaktcricnproteTne 
zieinlicn rein dar, die einen wesentlichen 
Leibesbestandteil der Bakterien bilden. Sie 
sind zum Teil für Bakterien arten charakteri- 
stisch, aber ihre Giftwirkung ist weder so 
stark noch so spezifisch, wie wir es zur 
Erklärung der Giftwirkuns^ bei Infektion 
.annehmen mfls^sen; iiiiklerienprüteiue aus 
Ihoehvirulenteu und aus gans unschuldigen 
^saprophyti-^clien Bakterien zeigen oft ganz 
, gleiche \Virkung. I>atm gelang bei einigen 
, sehr giftigen Bakterien die Darstellung 
s(uzifiseher Toxine (v. Behring, Kitasato, 
Koux), zuerst des Diphtherietoxins und des 
Tetanötoxins aus Reinkulturen des Diphtherie- 
und Tetanusbazillus. Sie sind in wässriger 
Lösung lösliehe Sekrete dieser Bakterien, 
chemisch nicht definiert (vermutlich keine 
Eiweißkfir})er, aber Kolloide, die sehr schwer 
oiweißfrei zu erhalten üind), sehr labiler 
Konstitatiou (durch Erhitzen auf Tem- 
peraturen von iXP aufwärts in Lösung rasch 
üerötört, langsamer durch Lichtwirkung, 
i durch Sauerstoff bei mäßiger Temperatur 
w^w.). von sehr hoher Giftigkeit. Da» 
Tctanutuxin i.>;t der giftigste (in kleinster 
Menge tödliche) bekannte Stoff; die Gift- 
wirkung der Toxine ist streng spezifisch, nur 
auf bestimmte Tierarten und Organe wrk- 
Ssam; sie ist meist noefa dadurch charakteri« 



Digitized by Google 



962 



giert, (laß sio orst nach einer länj^eren wie die nieiston Toxine, unschädlich, wenn 
Inkubationszeit nach ihrer Resorption i es mit der Nahrnnij; zugeführt wird; denn 
«iinetit Endlich ist für die Toxine elui-|ee wird durch die Verdaannpslfte lentSrt 
rakteri'tisch die Bildunj; von Antitoxin Auf anderem Wer;e ([laronteral) zui^pführr, 
im Tiericörper und die streng speiifidche , ruft es schwere FunktionsstörunKen be- 
gegeiweitige Beeteflnrnmiff yon Toxin nnd , stimmter Nerrententren hervor (Kr&mpfe, 
SUgehöriireni Antitoxin. Stfi^criuiEj der ReflexerreGjbarkejt ). weil 

Dann hat man in Bakterien noch Kndo-| es im Nervengewebe gespeichert wird; 
toxine (gefunden. Sie werden definiert dieie Speiehernnf iit naenweisbar dnreh 
als hochgiftige, spezifischi^ Pc^tumlloile der l VcrimpfunR de? vert:iff ctfii Xi-rvcrii^ewebe? 
Bakterien, die nicht sezeruiert werden, j auf andere hochemufiudliche Tiere, bevor 
sondern nnr dureh tefitreiee oder völlige (die Wirinug inaniraet wird, ^^enn wkt 
Zerstörung der Bakterienzellen in Lösung fehlt Ätt der Schildkröte) ist das Tki 
kommen. Inwieweit ihnen im übrigen die i unem|Al^[Iich. Relative Immunitit b^ 
l^nschaften der Torine tnmiehrellmi sind, eitlen ab«r tneh solelie Tiere, bei denen 
ist stritt!?, ihre Unterscheidung von giftigen das Tetanotoxin nicht nur im Xerven- 
Bakterienproteinen sehr schwierig, daher die ^ gewebe, sondern auch in anderen Organen 
Abgrenzung derselben heute kaum mOglieb. I gespeiehert wild, in denen es keine, oder 
Endlich kniinen an und für sich nngiftii;e (iocti nicht so gefährliche Wirkungen hervor- 
Eiweißstoffe der Bakterien im Tierköruer ruft, z. B. in der Leber des Kaninchens 
ni Giften umgewandelt werden, s. unten 6Ae. und Bfeenehwemehens; vn l)ei diesen Tieren 
Gifte mit den Eigenschaften der Toxine , Krämpfe hervorzurufen, muß man ihnen 
werden auch von höheren Pflanzen ge- auf das Körpergewicht berechnet größere 
bildet (z. B. lUcin im Rieinussamen, Abrin MengenTetMra8giftein!ipritzen als den meisten 
in der l'ritcrnostcrbohne. Robin aus Robinia andcriMi Säugetieren. Die rnabhängiu'kt-it 
Pseudacaciaj, von höheren Fibcen (Anianita- von Speicherung und üiftwirkung wird er- 
toxin aus Amanita phalloides), von Tieren ' ^ichtlieh beim Fhiseh, der anter normalen 
(Schlangengifte, Blutserum des AaN, (lift Ht'dingungcn unempfindlich ist. obgleich 
des Skorpions, Leibesflüssigkeit der Kreuz-. sein Zentralnervensvstem sich mit Tetano- 



5b) Natürliche Immunität gegen auf. wenn der vcrcriftete Frosch längere 
Gifte. Jede Giftwirkung ist bedingt Zeit auf einer erhöhten Temperatur (30** t'l 
xnnlelist dnreh eine gewisse Konzentration ! gelialten war. Ein lettter möglicher P^i 
des (Jiftcs; eine spezifische Giftwir- ist die Zerstöruncr de« (Jiftes innerhalb 
kuug auf einzelne Funktionen und Organe eines bei anderen Tierarten empfängbeben 
ist «udurch erklftitich, daft sieh das Gift in ' Organs; so wird Stryehnin im Hort von 
dem betreffenden Organ anreichert, wie Schnecken zerstört. 

Paul Ehrlich zuerst ausgeführt, Overton j 5c) Erworbene tipezifische Inimu- 
und II. 11. Mayer für die Narkotika gezeigt | nität gegen Toxine; Antitoxin. Es ge- 
haben. Vt;l. Narkose und (iifte. Diese lingt, für (in 'lOxin empfängliche Säugetiere 
Anreicherung kann bedingt sein durch die durch Veriui])lung von nicht tödlichen Dosen 
verschiedene Lösliehiceit in oder durch dieses Toxins zu immunisieren, so daß sie stei- 
chemische Affinität zu den Zell- und Ge- gende. vielmals tödliche Dosen dieses Toxins 
websbe-standteilen. Die Inkubationszeit ohne Schaden ertragen. -Meist ist es besonders 
hängt zum Teil davon ab. daß diese An- schwierig, den ersten Schritt auf diesem 
reicherung des Giftes in den giftemj»find- Wege zu tun, eine C.rundimmunität her- 
lichen Oi^anen eine bestimmte Zeit er- zustüUcn; C. Frankel, Behring, Roux 
fordert; diese nt abhftngig von der Gesamt- 1 gelang dies, indem sie Toxine vor der Ver^ 
menge resorbierten (liffcs (seiner Kon- j impfung abschwächten durch vorsichtiges 
zentration^, von der Keaktions- und Diffu- 1 Ernitzen oder durch chemische Mittel. Heute 
sionsgesehwindigkeit und damit auch von bedient man sieh duu meist der Simultan- 
der Temperatur. (Jiftanreicherung in einem impfung fs. unten 11 C). Ist einmal die 
Organ oder Gewebe bedeutet aber noch Grundimmunität vorhanden, dann geUngt 
nicht Giftempfindiichkeit dieses Organs - es. besonders bei großen Tieren (Ziegen, Eseln, 
diese, deren Mechani-mus wir noch iiirht Pferden) leicht, durcli Steigerung der ein- 
geuauer kennen, muß außerdem vorliamlen gespritzten Toxindosen Unempfängliciikoit 
sein; diese Wirkung erfordert bei den Toxinen für hundertfach tödliche sn erzielen, im 
auch eine bestimmte Zeit - - der zweite Teil Getrensatz zu der (Jewöhnung an chemisch 
der Inkubationszeit eines Giftes. Voll- (Icfinierte (iifte (Narkotika und andere), 
Btindige oder relative angeborene Immuni- hei (Umicu durch langsame Steigerung eine 
tät gegen ein Gift kann also verschiedene mäßige Unempfindlichkeit leicht zu er- 
Ursachen haben, wie sich am besten am 1 reichen ist, aber bald eine Grenze der To- 
Tetanotoxin aeigeii lifit: dieses »t erstlieh, I lerans erreicht wirl 



spinne und vieler niederer Tiere). 




Digitized by Google 



Lmmmitftt 



363 



T>n< Serum solflier Tiere hat die Eigen- 
schaft, daß 66, anderen Tieren (auch anderer 
Art) eingespritzt, sie ebenfelle in gewissem 
M:iüi' unempfindlich macht f^es^en das be- 
tnüende Toxin: passive Immunit&t; 
wtA tfnfcniMr ist dieso finti^tnng, wenn 
man das antitoxische Serum ini! (Ist 
Texmiösung im Glase mischt und einige 
Zrit stsben VkBt bis rar Injektion. P. Ehr- 
Ii* h bat tcezei^t, daß dann von einem Serum 
Hfld einer Toxinlöeuug sich ganz bestimmte 
Nennen entsprechen, von denen die entsfe 

<]ip letztere m i; ' r:ili<iert. t,'h'iclii;ültig ob 

sm von beiden Bruchteile oder das Vielfache 
■hnnt: das sogenannte „Gesetz der Hultipla'', 

richtiger der kotistaiiten Proportion, das mit 
<ter Stöehiometrie der chemischen Beaktionen 
fni^fiehen wird. Die en^iftende SubstuiB 
df- Serums wird Antitoxin genannt; seine 
dbemische Konstitution ist unbekannt, mög- 
es SU äm IQweifihÄrpcrn 
gehören, jedenfalls ist es kolloidal. Es ist 
«inik charakterisiert durch die streng spe- 
ofiMM Wirkung auf das Toxin. Doreh 
Erhitzen auf Temiieraturen zwischen 5öP 
and 60** wird es zerstört, d. h. wird un- 
wvksam (s. unten zxBa nnd zsBh). 

Sd) Theorien der Antitoxinbildung 
Süd Antitoxinwirkung, a) Aeltere 
Theorien. Eine der enten Vermntnngen 
var, daß das spezifische Antitoxin ein Um- 
wsidluflgsprodiikt des eingeführten Toxins 
sei Biese Annabrae wurde widerlogt dnreh die 
Beobachtung, daß bei früher schon iramnni- 
»iert gewesenen Pferden die Einimpfung einer 
telv kiemen Toztnmenge die IVodnktiott von 
so vk\ Antitoxin au.slüsen kann, daß mehr 
ik 100000 der eingeführten Dosen dadurch 
■entialisiert werden (Knorr 1895). Ebenso 
ließ sich die Annahme, daß das Toxin durch 
das Antitoxin zerstört werde, nicht auf- 
reekterhalten, weO sie erstlich sohleeht tu 
der festen (juantitati . mi Beziehunfr zwischen 
Antitoxin und dem dadurch zu neutrali- 
simwlen Toxin stimmt nnd sweitens in 
einzelnen Fällen und unter bestimmten Be- 
dingungen sich aus den unwirksamen Ge- 
niscben das Toxin wied w jg e wi n non HÜSt, 
I B. durch Erhitzen auf einen bestimmten 
Urad, wenn seine Widerstandsfähigkeit gegen 
Hitze hoher ist, als die des Antitoxms. 
M'iriTPnroth zeisrte. daß in bestimmten 
i-alien durch Ansäuern in einem lange be- 
ttshoiden unwirksamen Toxin-Antitoxin- 
jfmi'^rh beide Komponenten wieder frei 
'fwden. Allgemein durchführbar i^t dieser 
YMoeh nieht, weil die meisten Toxine in 
SSnrer Lös!un<r schnell zersetzt werden. 

ß) Seitenkettentheorie. Ehrlich 
Minn deshalb an, dafi die en^ftende Wir- 
'ning des Antitoxins auf das T(txiii in einer 
chemisehen Verinndung beruhe und verband 
diBiit die folgende Theorie «bor die Ent- 



stehung des Antitoxins: Die Giftwirkiiiii^ 
des Toxins beruhe auf einer chemischen 
Alffnitftt (oder Ariditit) sn bestimmten 
Protoplasmastrukturen ; diese seien reaktions- 
fähige, an das riesige lebende EiweißmoiekOl 
gebundene Komplexe, vSeitenketten, deren 
eit,'entliche Aufgabe es sei, Nahrungsstoffe 
an dies Molekül zu binden. Geschehe dies, 
so werde das be^vffendo gebundene Molekfll 
in die intramolekularen T'mlas^erun^eu ein- 
bezogen, assimiliert, und die Seitenkette 
wieder mit freier Affinitftt rdtonstmiert 
Jede Zelle besitze viele, verschiedenartige, 
für ihre Bedurfnisse eüageetellte derartige 
Assimilationsoi^ane, die er deshalb Re-> 
zepforen m-nnt. Sei es aber ein Toxin, 
das so gebunden wird, so sei es nicht assi- 
mflationsfihig ; abgesehen von etwa weiter- 
ireliender Schädigung der betreffenden Zelle 
bleibe die entsprechende Seitenkette dauernd 
dunit behaftet nnd funktionsunAbig. Aiif 
diese Beeinträchtigung reagiere das lebende 
Frotoplasma mit kompensatorischer und 
flberfcompensatoriseber Neubildung der ent- 
sprechenden Scitenketton. Der Uebersehuß 
von diesen werde abgestoßen, gerate in das 
Blutplasma und diese freien Rezeptoren 
stellten das Antitoxin dar. Dies verbinde 
sich gemäß seiner Struktur mit dem Toxin 
und s&ttige damit deeson Affinitftt zn den 
Seitenketten lies lebenden Protoplasma ab. 
womit es entgiftet sei. Die gleiche VoisteUung 
Obertfigt Ehrlich auf die Entstehung der 
später zu bosprechcnden, durch verschiedene 
körperfremde Substanzen hervorgerufenen 
und versehieden wirkenden Immunkörper, 
wodurch diese alle als Antikörper und die 
Stoffe, mit denen sie spezifisch reagieren, 
als Antigene ehamkterisiai werden. Beide 
(Iruppen von Stoffen sind ausgezeichnet 
durch die spezifisch reagierenden Atom- 
gruppen ihres HolekQk, duroh die sie, 
jeder Antikörper mit dem Antii^en, duron 
dessen Einführung in den Kreislauf er 
herroigerufen war, sich verbinden können — 
daher sie als Haptine zusammengefaßt 
werden. Die eigentlichen Nahrun^sstoffe 
seien keine Antigene, weil ihre Bindung 
keine Abstoßung der Rezeptoren veraidasse, 
und einfache, chemisch definierbare Gifte 
seiMi es ebensowenig, weil sie das Protoplasma 
bei ihrer Bindnn«; irleich zerstörten. Später 
hat Ehrlich aber, auf Grund seiner Untcr- 
suchun^ren Aber die Arzneimittelwnrkttng 
auf Trypanosomen, doch auch den Bef^iff 
vuu Chemorezeptüreu zur Bindung de- 
finierbarer Atoragruppierungen eingeführt, 
doch auch die VorstelluiiL' 'ai' die^e nicht 
Antigene seien, wtil die CJicinorezeptoren 
auf übermäßige Inanspruchnahme hin nicht 
mehrj^ebildet, sondern im fle^enteil rück- 
jgebildet würden, Rezeptorcnschwund.^ 
I Die feste Proportion zwischen Toxin 



364 



Immunitftt 



und entl^tendem iVntitoxin (rilt nur für die 
euuebie Toxinlösung (nicht für solche ver- 
Bcbiedenen üraprungsj und «ueh för diese 

nicht (lauernd; solche Lösungen altern, wenn 
sie nicht unter ganz b^tinuuten Bedin- 
gungen konserviert werden, verlieren dabei 

an Giftigkeit, aber nicht, oder nicht in 

Sleichem Maß« au Biodungsfähigkeit mit 
em AntKoxm, wodtireli eben das VerhSltnb 

zwischen Giftgrhalt der Lösuiit,' und Bedarf 
an Antitoxin zur ^eutralisierung verändert 
wird. Ebrlicb nimmt deebafb Toxin- 

raodifikationcn an, bei denen die Giftig- 
keit, aber nicht die Binduugsfäbkkeit zum 
Antitoxin vwr&ndertistnnd kommtdadureh so 

der Vorstellung, daß im Toxinmolekül zwei 
wesentliche, ab^r jede für sich veränderliche 
Strulctiiren am^andei^eknflpft seien: die 

tüxophoro Gruppe, auf der die Gift- 
wirkung, und diehaptophore, auf der die 
Spezifitilt und die Bindungsfähigkeit an 

das Antitoxin bcrulic. Die entgiftete, aber 
binduogsf&bige Kodifikation bezeichnet er 
als Toxoid: solebe mit abweichender (ge- 
milderter) Giftwirkung und zuweilen anderer 
stärkerer oder schwächerer Avidität, aber 
zum rieiehen Antitoxin, ab Toxone. 

y) Kritik der Seitenkettentheorie 
und andere Erklärungsversuche. Jülit 
Hilfe dieser Annahmen vermag Ehrlich die 
t^ehr \veeli>elnden lieziehunL^eii zwischen Gift- 
wirkung einer Toxinlösuug und ihrer Ent- 
giftung durch Antitoxin immer darzustellen, 
indem er von Fall zu Fall eine verx hiedeii- 
artige ZusammeuKetzung aus den Toxin- 
modifikationen, ein anderes Gifts pcktrurn 
annimmt. Um auch verschiedenartige Wir- 
kung des gleichen Gemisches bei verschieden- 
artiger Applikation an die Tiere (subkutan 
oder intravenös, bald oder spät nach der 
Mischung) und bei verschiedenen Tierarten 
zu erklären, muß noch angenommen werden, 
daß in ihnen eine doppelte Art der Bindung, 
eine ra«ch eintretende, reversible, und eine 
langsam eintretende, irreversible, vorhanden 
sei (Verfestigung der Bindung). Gegen diese 
Annahmen ist eingewandt worden, daß sie 
zu verwickelt und künstlich seien. Bordct 
u. a. nehmen an, es handle sich nicht um 
eigentlich chemische, sondern um kolloidale 
Heaktionen (.Xdsürptionsbindung), und ein 
Teil Toxin könne sich mit verschiedenen 
Mengen von AjUitoxin verbinden. Wenn 
diese Hindu n«^ nicht das Maximum erreiche. 
s<i ergebe 1 lie abgeschwächte (Toxon-) 
Wirkung. Al^ Heweis spielt der Bordet- 
Danyszsche Versuch eine Hauptrolle, 
der lehrt, daß bei fraktioniertem Zusatz der 
Kleichen Toxinmenge zu einer Antitoxin- 
lö.Hung ein Ueber.schuß akut luüUchen (iiftes 
bleibt, während bei einzeiliger Mischung sich 
keine oder nur abjjesehwächte Wirkung 

aber bisher 



zeigt. 



Aul diesem Wege ist es 



ni ht ini>:ii !i die strenge Spezifität der 
Toxm-Autitoxmreaktion und die Entstehung 
eines so spenfiieheB KOrpers, wie das Anti- 
toxin ist, ab Folge der Toxmehifflhiung m 
erklären. 

Auf der andmi Seite suchten Arrhenins 

und Madsen die Annahmen dadureli zu 
vereiniacben, daß sie das Masseuwirkui^- 
gesetz unter Voraussettunif von sehwacnor 

Affinität (!i Toxins und Antitoxins und 
Dissoziierbarkeit ihrer Verbindung anwen- 
deten. Die chronische, nieht tAdliehe Gift- 
wirkungunvollstündignentrali>ierter(Toxon-| 
Gemiscne beruhe auf allmählicher Dkso- 
ziation und Freiwerden Ueiner Toxtnmeneen 
im Körper. Diese Erklärung paßt aber ni« iit 
auf alle jFälle. Vermutlich ist die Affinität 
zwischen Tonte and Antitoxin f Kr jede» Toüi 
verschieden: Massenwirkuuf^Mresetz und 
Dissoziation und auch kolloidale Reaktionen 
(Koagulation oder Adsorption des Toxin- 
Antitoxinkomplexes) spielen in jedem Falle 
eine andere Bolle. Der Vorzug der Seiten- 
kettentheorie ist, dafi sie Wiitoinff und Ent- 
stehung des Antitoxins in Beziehung ?etzt 
und sie zugleich in allgemein anwendbare 
Vorstethmfen fiher die Währung der Zellen 
und das I'rotoplasmawachstum einordnet. 
Wenn freilich auch die Seiteuketteutheoiie 
nieht als die anetnriehtij^e Erklärung er- 
wiesen ist, und ub-^^Iiieh sie nur als brauch- 
bare Hvpothese betrachtet werden kann, 
ist doch dieser ihr Vorzug durch keine 
andere Annahme wett gemacht worden. 

Das gilt besonders auch von zwei neuen 
Versuchen, die Kntstehung spezifischer Anti- 
körper zu erklären. Rusznyak weist weit- 
gehende Analogien auf zwischen der die 
Fermentwirkung henmienden Wirkung der 
Spaltnrodukte eines fermentativen Prozesses 
und aer die Toxinwirkung aufhebenden des 
Antitoxins und will deshalb die Toxine als 
Fermente, die Antitoxine ab ihre Spalt- 
produkte angesehen wissen. Es fehlt aber der 
direkte Beweis, daB die Toxine als Fermente 
wirken und es ist besonders unwahrscheinlich, 
daß sie im schon immunen Tier ohne Ver- 
giftungsenicheinungen solche Mengen Spalt- 
produkte erzeugen sollten, wie sie Anti- 
toxinbildung hervorrufen. Bail (auf Grund 
von Versuchen über Bakteriolyse und Hä- 
molyae, vgl. GAc) stellt sich vor, daß im 
Blutserum , .normale Antikörper" kreisten, 
die sich mit großer Affinität mit allen .Vrten 
körperfremder Substanzen (Antigenen) ver- 
bänden, und daß dann diese Vt riiindungeii 
wieder gesprengt würden, aber derart, daß 
die vorher unspezifischen Substanzen nun 
zu spezifisch reagierenden würden; die un- 
spezit Lechen würden wieder ersetzt. Bail 
verlegt also die Entstehung der spezifischen 
Rezeptoren aus den Zellen in die Blut- 
flüssigkeit. Zur Erklärung aller Emzelfälle, 



Digitized by Google 



Immmiittt 



366 



z. ß. der Knorrschen Beohachtmig, hftt 

er sie niclu auzuwendeu verbucht. 

& Spctlfiadie Immunität gegen Zellen 

und Eiweißkörper. Die SL'itonkot(i^nth(M)r!r 
ounmt an, daU sehr viele körperfremde 
^itetaazen als Antigene wirken und die 
Mehrproduktion mul Abstoßuiij: von K<- 
le^oren, d. h. Bildung von spezifi^cheu 
Aitikörpem herbeifabren kOnnen. Das 
Bt in der Tat der Fall und wir kennen mannig- 
fältle Arten von Antikörpern, die nach 
Einführung sowohl von körperfremden Zellen 
Tie von Eiweißkörporn in den Krci-l;iuf der 
Wirbeltiere gebildet wcrdfln und im Serum 
auftreten. Ibn teilt sie ein pimn«its nach 
dfi. Afiiigenen, dun h die sie hervorgerufen 
ftrden, aiulererseits nach der Art ihrer 

A. Die einzelnen Antikörperarten. 
6Aa) Atci^lii tiniii. Bei künstlicher Iin- 
Bimisierung luil liakterien und im Verlauf 
nancher bakterieller Krankheiten nimmt das 
Serum die Eigenschaft an, fein vorteilte 
Suspensionen aieser Bakterien zu agglu- 
tinteren, d. h. auszuflocken, was man mit 
dirn Mikrctskop und mit bloßotn Auge sehen 
iann Mirubor und Durham 
Awb fn (hcs Serum wirlrt fthnlieh am! 
manrhe Bakterienartcn, das Immunserum 
aber in sehr großer Verdünnung (50 bis 
1 OOO 000 fach) und spezifisch nur auf die 
betreffenden Bakterien. Lie verursachende 
Sttbötauz, die dabei an die Bakterien ge- 
kadro wird, heißt Agglutinin; sie findet 
sifh quantitativ in dor Eu?lobulin- (oder hei 
miuiciiiu Tierarten der Paruglobulin-Jlraktiun 
des Serumeiwaifiea wieder und verMgt Er- 
hitmng bis zu etwa 70" (ihiio wpsontliclie 
Veränderung ihrer VVirkunt;. Die eiirentliche 
Agglutination ist wie andere Flockungs- 
erscheinungen ein clieinisch-jjhysikalischcr 
Vorgang, abhängig vom Siilztrehalt der Lü- 
lUg, am Temperatur and anderen Be- 
dingungen. Von ihr zu unterscheiden ist die 
spezifistlie Bindniif^ des Agsflutinins an die 
Bakterien: sie ist dadnrch charakterisiert, 
«laß dii' Hakterien vi It a isendfach größere 
.'\;,'gkiiui!juiengen zu binden vermögen, als 
zur Einleitung des Agglutinationsvorgangs 
Döti" $ind, daß die Menge des gebundenen 
Agglatinins abhängig ist von der Konzen- 
tration desselben m der I/ösung und daß 
die Bindnng di980ziierH:ir i t. Die Bakterien 
werden durch diese Beladung mit A^glulinia 
nicht merkbar geschädigt. Im Smne der 
Seitenkettentheorie nimmt man an, daß es 
dieselbe Substanz, die durch Bindung an die 
Protoplasmarezeptoren die Agglutininbildung 
hervorrief, das Aj^alutinoc^on kt. das nun 
Migekehn das Agglutinin an die Bakterien 
«ndet. 

Ilneinlieitliehkeit das speaifi» 



sehen Affjlutinins. Der Vcr^nch, durch 
die hierbei beobachteten Gcaetzmäßigkeiten 
das Wesen des Vorgangs (ob chemische Ver- 
bindung, L^snno: oder Adsorption) zu er- 
kennen, wird erschwert durch die Tatsache, 
daß auch das spezifische Agglutinin gegen 
eine Bakterienart und das in dieser vor- 
handene Antigen, das Agglutinogen, nicht 
als einheitliche Körper, sondern als Gemenge 
einander ähnlicher und ähnlich wirkender 
Stoffe anzusehen sind. Das folgt aus der 
Tatsache, daß viele Agglutininscra nicht 
vollkommen snezifisch wirken, sondern aueh 
verwandte BaKterienarten ausflocken außer 
der Art, mit der sie hervorgerufen sind 
(Gruppenagglutination), und daß sich 
hierbei erstlich quantitative Unterschiede 
finden und zweitens durch Absor|)tion mit 
einzelnen beeinflußten Bakterienarten streng 
speziffeiche Agglutininlösungen gewinnen las- 
sen (Castellanischer Versuch). 

Ebenso wie filr Bakterien werden luich 
gegen Trypanosomen speziffeche A^luli- 
nine i,'ebiI(Jet und auch treiren ein^einipfto 
rote Blutkörperchen anderer Tierspezies: 
Hämagglutinin, Zuweilen wird A^hiti- 
nation-^ kraft auf artgleiche und sogar (bei 
kranken Menschen) auf die eigenen Blut- 
körperchen beobachtet: Iso- und Auto- 
häinaiju'lntiiiin. 

ß) Bildung und Schwinden yaa 
Agglutinin und anderen Antikörpern. 
Wegen der leicht (piantitativ anzustellenden 
Versuche eignet sich das Agglutinin be- 
sonders zu Untersuchungen fibefdie Bildung 
der Antikörper. Nach einmaliger Ein- 
impfung des Antigens tritt der Maximal- 
gehalt im Blut etwa am 10. Tage auf und 
sinkt datin stufenweise. Bei wiederholter 
Einimpfung steigt er sprungweise immer 
höber, w<enn die Impfmengen und die Inter- 
valle gut gewälilt werden. Bei übermäCii^er, 
zu großer oder zu bäuliger, Antigciicin- 
impfung gesebtelit dies nieht vnd der Agglu- 
tininf^elialt kann unter Eintritt von Kachexie 
rasch zurückgehen. Auch die Azidität dea 
Ag^lntinins, das heißt seine Verteilung 
zwKschen Bakterien und Lösung bei großem 
Ueberscbuß, ändert sich im JUuiie der 
Imntnnisiemni^ und geht der Gesamtmenge 
parallel (V. Th. M(iller). Der scheinbar 
gleiuhmäßige Agglutiningehalt in manchen 
Perioden nach der Immnnfaierang sebeint 
darauf zu herulieu, daß Neubildung und 
Zerstörung (oder Aussoheidung) sieb die 
Wage halten. Wiid a^inrhitinierendeB Semm 
einem anderen Tier eingespritzt, so nimmt 
die d«nit Übertragene agglutinierende 
Wirkung des Serums dieeee Tieres bald ab, 
rascher wenn ein artfremdes, lanfrsarner 
wenn ein artgleiches Tier passiv immunisiert 
wurde. Wird ein Irflher alctiv immuDisiertea 
ISer, bei dem kein abnorm hoher Agglutinin- 



Digitized by Google 



366 



ImnmiDltt 



f^eluilt iwhv vorhiinden, neu geimpft, so wird 
rascher und mehr .VgKlutinin gebildet als bei 
einem frischen Tier. .Vlle diese RegeUiBeheinen 
auch für ändert* Antikorpor zu gelten. 

6 Ab) Präzipitin. Dem Agglutinin 
steht das Präzipitin sehr nahe; i\gglutinin- 
bildung wird nämlich auch ausj^elöst, wenn 
nicht die Bakterien selbst, lebend otlcr tot, 
sondern nur Kxtr;ikte aus ihnen vcrimpft 
werden. Worcli ii aber solche klare Extrakte 
aus Hakterieukulturen mit diesem Immun- 
eerum versetzt, so tritt eine Trübung, Prä- 
zipitation der gelösten Eiweißsubstanzen 
ein (Kraus 1897). Ebensolche spezifisch 
präzipitierende Sera kann man aber 
durch Einimpfung aller genuinen löslichen 
EiweiUkörpcr aller üinauismen gewinnen, 
X. B. mit Bhitseniin, mit Milch, mit Pflanzen- 
pro tcTncn. 

Die Spezifität dieser Fällungsreaktiunen 
ist ebenso groß wie bei der Agglutination 
und sie erleidet dieselben -\usnahmen: Ei- 
weiUkörper aus verwandten Urgauismen- 
arten werden durch das gleiche Senun, aber 
mit quantitativen Unterschieden, ausgefällt. 
Aus den gleichen Clründen wie bei den 
Agglutininen nuiU man scheinbar einheit- 
liche Präzipitine und Präzipitnt^en e als 
Gemische verschiedener streng spezifisch 
reagierender Körper ansehen, ünter diesen 
Umständen ist die Entscheidung, wie weit 
Agglutiniu und Präzipitin identisch seien, 
schwer su treffen — wahisefaeinlicherweise 
ist in einem Ai^irlutinin für Typluishazillen 
und einem Pr^ipitin fiU luctrakt aus ihnen 
ein Teil der Komponenten identisch. Gegen 
verschiedene Iiiweißkörper aus demselben 
Tier lassen sich nur ausnahmsweise streng 
spezifische Prftzipitine gewmnen, wie e. B. 
pej^en Extrakte aus der Kristallinse der 
Augen; vermutlich beruht aber auch dies 
nur darauf, daS die Prfizipitogene, d. h. das 
EiwciLi verscliiedener Ünjane diler die ver- 
schiedenen Fraktionen des Serumeiweißes 
nicht einheitlieh, sondern Gemische von zum 
Teil identischen Körpern sind. 

Die Präzipitation wird ähnlich der i\^glu- 1 
tinattott durch Salzn^halt n. a. mitbedingt. 
Ttn Präzipitat lassen sieb Ix'ide Koni [in- 
nen ten, aas Antigent die präzipi table 
Substanz und das Pi^zipitin, Euglobulin 
des Serums de- ininiunisierteii Tieres, nach- 
weisen. Letzteres macht die Hauptmasse | 
des Präzipitat« aus und auch ein grofier 
Ueberschuü von ihm stört die Präzipitation 
nicht, während ein Ueberschuß von Prä- 
zipitogen das schon gebildete Präzipitat 
ANiedi r bmen kann. Die Verwertung der 
Präzipitinreaktion s. unten laBb und 
Blut, 3ba. 

6 A c) Lysin. a) Spezifische Bak- 
teriolysc. Hei der Immunisierung eine« 
Tieres mit Bakterien nimmt die bucterio- 



lytische Fähigkeit seinp« Serums fv>,'f. 4) 
gegen das betreffende Bakterium zu. In 
welchem Maße, das läßt sieh aber nur bei 
besonderen Versuchsanordnungen richtig be- 
urteilen, wie im R.PfeifferschenVersuch; 
virulente Choleravibriunen werden in gleicher 
Menge in die Bauchhöhle von zwei Meer- 
schweinchen gespritzt, bei dem einen Tier 
unter ZufOgOB «ner kleinen Menge vod 
(Jholeraimmnnsenim, bei dem anderen nur 
mit entsprechendem Normalserum versetzt. 
Bei dem ersten Tier tritt dann in der Bauch- 
liöhle in den ersten Stunden Quellun^ und 
Aufluisung der Vibrioneu ein, das Tier bleibt 
gesund; bei dem Kontrolltier geht nur ein 
kleiner Teil der Vibrionen zugrunde, die 
übrigen vermehren sich und das Tier geht 
an der Infektion am andern Tag ein. Auch 
außerliall) des Tieres kann man unter dem 
Mikroskop die gesteigerte Bakteriolyse oder 
im Aussaat versuch die erh/Ihte bakterizide 
Kraft des frischen Iiniiiunserums feststellen. 
Im Pfeifferschen Versuch ist aber auch 
altes und auf 66* erhitztes (inaktiviertes) 
iTTimnn^entm von gleicher Wirkung wie 
frisches, ebenso und sogar in großer Ver- 
dannung, wie Bordet gezeigt hat, in vitro, 
wenn man ihm etwas frisches und für sich 
kaum wirkendes verdünntes Mormalserum 
zufügt; ohne solchen Zusatz hat inaktfrierts 
Immunserum in vitro gar keine bakterizide 
Wirkung. Die spezifische bakterizide und 
bakterioiytisclie Wirkung des Immunsemms 
beruht also auf zwei Sub.stanzen, einem -pe- 
zifischen, durch mäßiges Erhitzen nicht be- 
einflußten Immunkörper und einem Stoff, 
der im frischen Serum und in der entzündeun 
Bauchhöhle des Meerschweins auch ohne 
Toriiergehende Immunisiening vorhanden ist 
und die Eigenschaften des Bttchnerseben 
Alexius besitzt. 

ß) Spezifische Himolyse. Frisches 
Blutserum bewirkt auch den Au-tritt des 
Häm^lobins aus roten Blutkörperchen ande- 
rer T^rarten, wie schon Büchner beob- 
aehtete und auf das Alexin zurfiikführtf. 
Auch diese liämol^tische Wirkung wird ge- 
steigert durch Einspritzung mit den be- 
treffenden Blutkörperchen und auch hierbfi 
tritt ein hitzebestäiidiger Immunkörper auf, 
dessen Menge sich erst durch starice Ver- 
dünnunt; des Iramunseruins und Zusatz von 
etwas irischem Serum richtig beurteilen läßt. 
Solche hämoly^ehe Versuche lassen sich im 
(Hase bequemer und tjenauer (juantitativ 
anstellen als die bakterioly tischen und 
dienten daher hauptsächlich zur Erforschung 
der Beziehungen zwischen dem hitzebe- 
ständigen spezifischen und dem thenno- 
labilen nicht spezifischen Anteil. 

y) Vorstellungen über den kom- 
plexen Bau der Lysine. Ambozeptor 
und Komplement Bordet und 



Digitized by Google 



Iniimniittt 



307 



Ehrlich hakii hauptsächlich unsere Vor- 
stdluogen liber die Bedeutung der zwei 
SiilMtaaien im aktiven lyt Ischen Immun- 
serum entwickelt. Bördel sieht im Alexin 
Buchners die eigentlich wirksame Sub- 
ttant, die auch von den aufzulösenden Zellen 
ur.niittelbnr irebunden werde, denn sie wird 
bei tler Bakieriu- und Hämulyi^e verbraucht. 
Dem spezifischen Immunkörper schreibt er 
]\f Holle einer Beir-e durch die die ZpIIch, 
di^ ;icli mit ihr beladen haben, befähigt 
Verden, das ^Vlexin in viel böherem MaUe 
zu binden uiul daher auch seinf^r Wirkung 
stärker zu unterliegeu; diese Bt'laduug mit 
dem Iinmuiik<ir|ier bezeichnet er ah Sensi- 
bilisieren der Zellen. Beide Beaklionen. 
bwonders aber die un«peniiaclic der Alexia- 
bindung an frische oder schon sensibilisierte 
Zclli'ii Tiiöclite er al? kolloidal, als Adsorption 
i)«;l:aciUc'ii. Ehrlich dugtjgeji aelzt ifpe- 
itfische cbemisebe Bindungen voraus, die 
«fiAith! 7,wi«chen der Zelle, die das Antigen 
ti, uud dcia Immunkurpcr, al^ auch zwischen 
dk^em und dem eigentlich wirksamen ther- 
molibilen Stoff statthaben: der letztere 
verde nur durch Vermittlung des erateren 
an die ZeOe gekoppelt. Deshalb nennt er 
di<«en. der zwei liaptii|)hore (Iruppen be- 
siiäf, Ambuzeplor, den anderen Kom- 
plement. Den Ausdruck Alexin vermeidet 
er. vril dieser von Bu ebner im Nnmial- 
"^f riin nachgewiesene Stoff nicht mit dum 
Ki'iMplement identiseli sei, sondern dies plus 
.\t£ilju7.e[ttoren für die betroffenen Bakterien 
oder Eryihruzyien bedeute. Solche Xormal- 
ambozeptor'en, die safällig zu den körper- 
fremden Zellen Affinität besälkn, seien in 
l^eringcr Zahl im Blutplasma vorhanden, weil 
Me im Verein mit dem Komplement im 
inneren Stoffwechsel Bedeutung hätten für 
den .\bbau abgenutzter Zellen. Durch Zu- 
führang des Antigens würde ihre Neubildung 
«n^eregt und so entstehe der spezifische 
Immunkörper, während das Komplement 
bei der Immunisierung nicht vermehrt wird. 
Diese Vorstellungen ergänzen also die Seiten- 
kettentheorie und setzen auch die Lysine in 
enge Beziehung zu physiologischen Funk- 
tionen. Ihr Zutreffen für die hämolytische 
Wirkung von Normalserum wird dadurch 
bewiesen, daß in mancherlei Kombinationen 
inaktiviertes Normalserum einer Tierart 
(^Vmbozeptor) mit frischem Serum einer 
anderen Art (Komplement) auf bestimmte 
^rythnnyten weit stärker hämolytisch wirkt, 
ih jedes einzelne frische Serum. Neue Be- 
obachtungen lehren auch, daß gemeinsame 
Boestoren in den Eiweißsubstanzen der 
VüWiiiedensten Organismen vorkommen, 
Itrfn teilweise Identität sich nach dem 
^hema des Castellanischen Versuchs er- 
leiKD lUt; 80 ruft die Immunisierung mit 
FMe^pimlNuaQeB beim Kaoiiicben das 



Auftreten eines hämolytischen Ambozeptors 
für die roten Blutkörperchen des Schafes 
hervor, der aber auch durch jene Bakterien 
gebunden wird; letzteres jjjilt nielit für 
ein Hämolysin, daä durch die Schafbiut- 
körperchen selbst hervorgerufen ist. 

Die Rindung der Ambozeptoren an die 
Zellen und die des Komplements an die sen- 
sibiUsierten Zellen folgen verschiedenen Ge- 
«ptTien: erstere erfolgt auch in der Kälte 
und scheint denselben Regeln zu uiUürliegen 
wie die Agglutinin- nnd Prazipitinbinduag« 
letztere erfoll^t nur bei höherer TeTTi|>*»r,tMir, 
so daß aus eiiieni Ambozeptoren und Kmiü- 
plement enthaltenden Serum bei dio 
Hlutkürperehen erstere allein abzuscheiden 
vermugeii (Kältetrennungs versuch von 
Kbrlioh und Morgenroth). Bei Körner» 
temperatur dagegen biiulen die irgendwie 
sensibilisierten Zellen das Ivumplement rasch. 
Ein Optimum der Wirkung kann bei ver- 
schiedenem Verhältnis von .\nihozpptor und 
Komplement eintreten: ei» L'ebeniiaü vuu 
difö^em oder jenem macht eine Verminderung 
des anderen Stoffes wett. Naeh Ehrlich^; 
Vorstellung existieren gleichwohl auch Kom- 
plexe von Anboseptoren und Komplement 
idwie Biiiduns; an da? Anti?*»n (fertiges 
liäHluly^iu ia L<jftungj und kann ein großer 
Uebenehilfi ?on Annbozeptor die Lyse 
hemmen: Komplementablenkuns:. Die 
Berechtigung,' dieser An^< hünung ist zweifel- 
haft geworden auf Grund der neueren, die 
Sache sehr k>)nipli/.ierenden, im folgenden 
darzuk'^endi;u Erlahruiigen. 

ö) Eigenschaften und Komponen- 
ten des Komplements, Das Kom- 
plement, das niciiL nur bei diesen, sondern 
auch bei anderen s|)äter zu besprechen- 
den Inimunitätsreaktionen und höchst- 
wahrscheinlich auch bei den physiologischen 
Funktionen des Stoffaustausches innerhalb 
des Organismus eine bedeutende Rolle snielt, 
ist ein nöchs^t labiler Korper, dessen Wirkung 
durch die verseluedensten Einwirkungen ge- 
hemmt, der also dabei, wie die erste Ver- 
mutung lautet, zerstört wird. Nur in trocke- 
nem Zustand, vor Licht und Luft geschützt, 
ist es längere Zeit zu konservieren. Rasch 
wird es zerstört durch Erhitzen auf mehr 
als 50'' (inaktiviertes Serum), durch 
Schütteln, besonders bei Luftzutritt und 
mäßiger Wärme (Schüttelserum), und 
durch osmotische Einflüsse, bei denen ein 
Teil der Eiweißkörper des Serums, nämlich 
die Globuline, gefällt werden. Die Wirk- 
samkeit kann aber in diesen Fällen auf ver- 
schiedene Weise wiederhergestellt werden 
durch Zusatz anders behandelten, an und für 
sich ebenfalls unwirksamen Senmw. So 
ist man genötigt, mehrere Komponenten des 
Komplements anzunehmen; zunächst eine 
Komponente, die mit dem Globulin gefiUt 



Digitized by Google 



I 



Immiiniat 



wird Tind eine, die mit dem Alburnin in 
l.iisuiif^ bleibt, wenn das Serum der inaiyse 
auss^esetzt oder mit stark verdünnten Säuren 
bt'haiulclt wird. Diinli Vereinigen dicker 
beiden KunipüueiiU'u in neutraler Loaung 
bei normalem osmotischem Druck kann, bei 
sorgfältigem Vorfahren, die volle ursprüng- 
liche Wirkung wiederhergestellt werden. 
Worden die Lösungen der einzelnen Kom- 
ponenten mit <^f"n^iI)iIi^i^'rlt'n Blutkörper( lieii 
zusammengebracht, >o erj^ibi i\ch, aaß di-r 
Globulin teil von diesen gebunden wird, 
Albuminteil allein aber nicht, sondern 
jiur zu.sammeu mit jenem, oder an Blut- 
körperchen« die aneb mit jenem schon be- 
ladni , die persensibilisiert sind. Iiri 
Siiiiif der Seitenkettentheorie bezeichnet man 
deshalb den Globulinteil als Mittelstück, 
den Albuminteil als Endstück: dif Vor- 
stellung ist, daß zur lytischen Wirkung aul 
die Bakterien oder BlutkArfMiehen jedesmal 
eine Keile zu-t.inde kommen muß. in der 
Zellbes Und teil, Ambozeptor, Mittclstück und 
Endstück durch spezifische Affinitäten an- 
einandergeheftet seien, dasEiid-füek er-t die 
erpophore (»ruppe besitze, uut der die 
Wirkung beruht, die anderen Glieder je ein 
oder zwei haptophore (iruppen. Auen die 
Bildung dieser Kette ist durch das Massen- 
wirkung.<gesetz und die Temperatur ge- 
regelt: werden seiisiliili-ierte Blutkör|>erchen 
mit ursprünglichem Ivuniplement bei niederer 
Temperatur digeriert, so wird zwar nie das 
ganze Komplement gebunden, aber je nach- 
dem eine eben ausreichende oder eine stark 
überschießende Ambozeptorenmenge an die 
Blutkörperchen '.'elMiiiden ist, tritt nun in 
der Kälte eine Bindung des Mittelstücks ein 
oder nicht, resultieren persensibilisierte Blut- 
körperchen und freies Endstück oder bleiben 
sensibilisierte Blutkörperchen und ganzes 
Komolement bis zur Erwärmung bestehen. 
Die Eigenschaften des Schüttelserums 
endlich lehren, daß hier keine der eben 
genannten, sondern eine dritte Kompo- 
nente, die sich nach der Dialyse in beiden 
Portionen findet, verändert ist' 

e) Wirkungsweise des Komplements. 
Komplemen tabsorption. Borde ts Anti- 
körper. Die lytl-^che Wirksamkeit von Alexin 
und Komplement ist von Anfang an mit Fer- 
mentwirkung verglichen worden. Der Fer- 
ment natur des Komplements schien aber zu 
widersprechen, daß es bei seiner Wirkung 
verschwindet und daß eine bestimmte Kom- 
plcmentmenge keine unbegrenzte oder auch 
nur sehr große Menge sensibilisierter Blut- 
körperchen oder Bakterien zu lösen vermag; 
wie groß diese Lst, hängt wesentlich von der 
Versuchsanordnung ab, nicht nur von der 
Ambozcptorcnmeuge, mit der sensibilisiert 
wurde und ob diese voriier (und wie lange) 
oder f leiehseit^ mit dem Komplement «u* 



'gesetzt wird, sondern mich ob die *;enMbili- 
«ierten Zellen auf eirini;il rxler fraktions- 
weise und in welchen Zeitab-eiuiiiten tn.' 
•,'efriirt werden: l^ordets Versuch analoirdem 
DanvöZ-Versuch (üben bdy) und Lief- 
mann. Die neueren Untersuchungen lehren, 
daß jedenfalls nur ein verhältniHmäßi:: kleiner 
Teil des Komplements vor dem Kintriu der 
HImolyse gebunden sein muU. daß der 
Schwind des Komplements, durch den fast 
in ullcn hämolytischen Versuchen das ge- 
samte vorhandene beseitigt wird, in der 
Hauptsache erst nach der Wirkung (durch 
Bindung an die Stromatader Blutkörperchen) 
erfolgt und dafi die Wirbaunkeit von der 
Konzentration, nicht von der absoluten 
Menge des zugesety.tt-n Komplements ab- 
hängt. Danach ist es wohl eulmbt, die Lyse 
als eiripn Fermentprozeß aTi7:n«phen: dic=p 
Ik trachtung» weise nilft um aber nicht viel, 
solange wir die Bedeutung der vier Faktoren 
(.Vmbozeptor und vier Komponenten des 
Komplements) bei diföem rrozeß nicht 
genauer bestimmen können und dM Weeen 
der t—rTie»* Hiven ?ro»Bwe UM anob noeb 

uubekaiiiil 1>L. 

Die Bindnng des Kom{dements ist also 
unabhängig von seiner Wirkung; sie gesehiehr 
an fein verteilte Körper verschiedener Ari, 
wie Tierkohle, Kieseiguhr, Hefezellen, be- 
sonders aber an Präzipitate. dii- durch eine 
spezifisclie l'r;i/ii>iiinreaktit>n eben eutsteiien. 
Ob einfach die An und Ausdehnung der 
Oberfliiilieti i^t. die bewirkt, daß diese 
Bindung im eiiita lall rascher und voU- 
ständii:er \ or m-h geht als im anderen, das 
Wesentliche aber eine kolloidale Adsorption 
nicht spezifischer Art sei, oder ob wir zwischen 
der einfachen kolloidalen Adsorption und der 
Bindung durch die Präzipitogcn-Präzipitin- 
komplexe und die mit Ambozeptor belaaeneo 
Zellen oder ihren Besten (den „Schatten" der 
gelösten Blutkörperchen und Bakterien) zu 
unterscheiden hanen, steht noch dahin. Vfit 
Bordet und Gengougezeigt haben, -eheinen 
alle Reaktionen zwischen Antigen und Anti- 
körper, wenn sie in Gegenwart von Kom- 
plement vor sich gehen, eiiu< .\h>(tr|iti(»ii de> 
Komplementee nach sich zu ziehen. So 
wird das Verecbwinden des Komplemente 
(die Komplementbindung), die an dem 
Ausbleiben der Hämolyse sensibiliitierta 
Blutkörperchen nach Zusatz des mit friscbm 
Serum versetzten (lemisches voji AiitiL^en 
und Antikörfier erkannt wird, zu einem 
Reagenz, das häufig feiner ist ab die un- 
mittelbare Beobaelitiuiir einer Vi;s:Iu(iiiatiori 
oder Präzipitation oder sonstigen AntikOrper* 
Wirkung. Ob es immer nur eine Benett^ 
erscheinuMi,' v<iii j-idtlieii ist, ctder ob es 
Antikörper gibt, deren einzige Wirknoff- 
webe ra duser KomplMnentbmdiuig bei 
ihrw Vereinigung mit dem Antigen beitebt, 



Digitized by Google 



369 



pt unbpkriTint; solche werden nach Xeufeld 
a!s„Bordetsche Antikörper" bezeichnet, 
•ligldeh Bordet Belfast sie sieht ab vor- 
handen anerkennt. 

Q Zytotoxine und Proteolytische 
Antikörper. Wenn andere Zelleii «Is 
R-ikterien oder Erythrozyten znr Impfung 
benützt werden, m iat ea viel schwieriger, 
das Auftreten zytotoxischer Antikörper 
711 rrkcnnen, weil eine der Bakteriolyse und 
Hämolyse entsprechende Erscheinung nicht 
tu beobachten ist; an e^enbewe^lichen 
Zelk'ii ( Flimmere jiithel, Spemwtozofn) kann 
man Lkhiuuug beobachten und aus Ver- 
suchen an solchen ei^ibt sich, daß die 
Zytotoxine wie die Lysine aus Ambo- 
zeutof und ^ Komplement zusammengesetzt 
«cneinen. Die Wirknng anderer zytotoxischer 
kann nur aus der Ciftwirknni» auf die 
Organe mit ihnen geimpfter Tiere erschlossen 
vffdeD, was Sclilüsse aus den Versuchen 
sehr erschwert, nwch deshal!), weil Oi^an- 
and Artspezifitiit dieser Sera sehwer zu 
trameB sind (vgl. oben 6 A b zum Schluß). 
So T=t e? auch noch nicht entschieden, wie 
häufig die Ausnahmen niud vou dem früher 
aufgestellten Satze, daß nur art- (oder 
dofh kBrper-) fremde Snh'*;inzen als 
Aiiti)ä;eii wu-ken können, and ob dieser über- 
haupt für andere als die eigentlichen Blut- 
be^'.iiul teile gilt. Diese Frage ist sehr 
wichtig, weil unter der Annahme der Bildung 
Ton Zytotox j j^en Organe des eigenen 
K(^rppr<! viele Krankheitszustände als ein 
aui eine einmalige akute Schädigung eines 
%ans folgender drenlns vitiosm gedeutet 
wprdpn könnten. 

Bei der Bakteriolyse werden öfters die 
giftirai Endotoxine fallet und wirksam '^e- 
macbt; man hat sich vorgestellt, daß ähnlich 
auch aus anderen Zellen durch Zytotoxin 
GStBtoffe freigemacht oder durch eine fer- 
»entartige Wirkung des Komplements unter 
Vermittelung des spezifischen Ambozeptors 
aus dem Protoplasma abgeepalten werden. 
Wolff-Eisner und Weiehardt besonders 
liaben diese noch sehr hypothetische An- 
•tenag SBsgebMit, deren iVvgweite für die 
Pathogenese sehr ?roß wäre, wenn sie sich 
bestätigte. Vgl. unten 8c. 

Schutzfermente. Neuerdings hat 
Abderhalden gefunden, daß bei Ein- 
führung irgendwelcher, durch Fermente zer- 
k^barer, ganz normalerweise im Blutplasma 
nii'ht vorhandener Stoffe in den Kreislauf, 
sehr bald das Serum fermentaüve Wirkung 
für diese Stoffe gewinnt. Diaee sdir thermo- 
labilen Scriimrermente zeigen Aehnlichkeit 
mit dem Kümj)lement und den Hämolysinen ; 
zum Unterschied von diesen treten sie viel 
rascher im Blute auf, als die spezifischen ' 
Immunkörper nach der ersten und auch 
■Mb wifidabolteii EiBimpfiiiigNi und sind j 



nicht so streng spetifisch eingestellt; be- 
sonders werden sie auch g^enüber Stoffen 
von relativ einfachem Ban (Zuekerartra, 
Pentone) gebildet, mit denen eine Hcr%'nr- 
ruiung von Antikörpern im Sinne der Seiten- 
kettentheorie nidit gelingt Abderhalden 
nennt sie Sehutzfermente des Serums. 
Seine Auffassung ihrer physiologischen Be- 
deutung berührt sieh eng mit Ehrliehs 
Seitenkettentheorie; ihre AbgrenzunEr prefren- 
über den eben besprochenen proteolytischen 
Antikörpern ist schwierig, besondere weil 
sie tretrenüber dem Eiweiß einzelner Organe 
doch auch wieder mit streng spezifischer 
Wirkung beobachtet werden. 

6 Ad) Oj)snnin und Bakteriotropin. 
A. E. Wrijght hat 1902 gezeigt, daß frisclies 
Serum, wie ee nach Buchner auf einige 
Bakterienarten lytisch wirkt, andere ohne 
direkt sichtbare' Veränd^ng derart be- 
einflttfit, daß sie nnn von den Leulrosyten 
gefressen werden, was ohne Serumwirknng 
nicht geschieht. Die wirksame, thermulabile 
Substanz, die er Opsonin nannte, wird dabei 
von den B»ktnrii n «gebunden: durch Imi)fun- 
gen wird die opsonische Kraft des Serums 
spezifKoh für die eingeführten Bakterien 
vermehrt. Weitere Untersuchungen lehrten, 
daß die Opsonierung durch Zusamnieu wirken 
spezifkoher Ambozeptoren und des Kom- 
plements pe^chieht; durcii Impfung mit 
Erythrozyten werden spezifische Uämopso- 
ninc erzeugt. Schon vorher hatte Denys 
pezei'j;t und Neufeld hat es zur Aner- 
kennuiig gebracht, daß im Immunserum 
gegen KokKenarten (Streptokokken und l'neii- 
mokokken) das wirksame ebenfalls eine die 
Phagozytose bedingende, durch die Bak- 
terien gebundene Substanz ist, die aber 
höhere Erhitzung (bis zu 70^) verträgt, als 
das Opsonin und ohne Komplement wirksam 
ist: Bakteriotropin, das in seinen weiteren 
Eigenschaften dem Agglutinin gleicht. 

IHe ()|)gonierung müssen wir uns als eine 
Veränderung dw Oberflächeneigenschaften 
der Bakterien vorstellen; Neufeld vermutet 
in ihr eine unvollständige Bakteriolyse, es 
ist aber wahrscheinlich, daß verschieden- 
artige Prozes.se die gleiche Wirkung haben 
können, nämlich die Bakterien besser auf- 
nahmefähig in die Phagozyten zu machen. 
Mit der Opsonierung ist eine Srhärlic rtiL' Hrr 
Bakterien nicht notwendig verbunden, sie 
erfolgt erst nach der Phagozytose, aber das- 
selbe Serum kann opsonisch und unmittelbar 
bakterizid wirken. Ob Opsouiu und Bakterio- 
lysin, Agglutinin und Bakteriotropin teUwdse 
identisch sind, d. h. ob dieselbe Substanz, 
zwei von diesen Wirkungen hervorruft, ist 
experimentell deshalb schwer zu entscheiden, 
weil es verschiedene Bakterienarten sind, 
die sich am besten zu exakten, messenden 
Versuehen filier die eine und andere dieser 

T. U 



370 



Limiunität 



Seniniwirkungen eiejnen. Ein vollständiger 
Purallclismus besteht jedenfall> iiiiht: aber 
weil wir uns jede dieser sogciuinnten spe^i- 
fisclien Substanzen wie ein Aß^lutinin als ein 
Gemisch vorstellen mü^jspn (oben 6 A a a), 
kl die Annahme einer tiilweiseii Identität 
nicht zu widerlegen. 

6 A e) Anaphylaxie, Ueberempfind- 
lichkeit, Allergie., a) Ueberempfind- 
lichkeit im weitesten Sinn. Schon die 
ersten Unters-iichittitcpn fibt-r die Iiiirmiiii- 
sierung gegeu Tuxiiie führteu zu dem Be- 
griff der Uebcrenipfindlichkeit: es zeigte 
»ich nämlicli. daß hoi Vfri^iiphsticn^n, die 
schon deutliche antttuxische Immunität ge- 
wonnen hatten, zuweilen wieder eine be- 
sonder? große, bi i der Weiterbehandlung sich ' 
steigernde Empfindlichkeit gegen sehr kleine ; 
Toxingaben eintritt, und zwar obwohl im 
Blutsenitn dieser Tiere viel mehr .\ntitoxin 
vorhanden ist, als genügt, um andere Tiere 
pitösiv gegen die gleiche Toxinmenge zu 
innminisieren . die ihnen selbst den Tod 
bringen kann. ÜasWeseu di^er Toxin übe r- 
empfindlichkeit ist noch vöUig unauf- 
geklärt. Dann beobachtete Ch, Riebet 
1902 bei Versuchen mit Toxalbumineu, die 
er taa ▼erschiedenen Seetieren g;ewaon und 
nach der Wirknni^sart nb Kongestinc be- 
zeichnete, daß Hunde bei wiederholter 
Einftihrunfi; dieser Gifte viel heft^ere und 
rascher einsetzende Symptome zeigten, nl? 
bei der ersten, gleichen oder sogar wesentlich 
{^rftfieren Gabe. Er benannte den Zustand, 
in den sie durch diese erste Gabe versetzt 
werden, ala Anaphylaxie, was das Gegen- 
teil von Immunitftt, eine spezifische üener- 
empfindliehkeit bezeichnen soll. Diese Be- 
obachtungen lassen sich nicht nur bei Ein- 
spritzung (parenteraler Zufuhr) des Giftes, 
sondern auch bei wiederholter Verfiitterung 
von etwas größeren Giftraengen machen: 
alimentäre Anaphylaxie. Im folgenden 
.lahre zeiijfe Artbus in Kaninehenversiieben, 
daß auch an und für sich ganz ungiftige Ei- 
weißkörper (Serumeiweiß, Eienilbumin u. a.) 
bei wiederholter EinfflhrmiLr Nekrosen an 
der Impfstelle — lokale Anaphylaxie — 
und seltener bestimmte Alh^emeinsymptome 
hervorrufen. Zur L'icieheii Zeil zeii^'ten 
V. Pirquet und Schick, daß die so«;enaunte 
Serumkrankheit, die bei der Behandlung 
mit Diphtherieantiioxin öfters auftrilt und 
üble Zufälle, die nach Transfusion artfremden 
Blutes beobachtet waren, die f^leiche Ursache 
in iltr pan nteralen Kinrührung art- 
fremder Eiweißkörper haben, und daß 
fttr da» Auftreten, die Art und die Schwere 
t\vv SynipliitiH' nicbl nur die >b;'ni^i' der 
früher und erneut zugeführtcu Freuidistoffe, 
sondern besonders auch das Zeitintervall 
zwischen der früheren und der neuen Impfung 
maßgebend sind. Sie zeigten, daß nach einer 



einzigen, aber massigen Einffihrung des 

Fremdstoffs die Krankheitser-^eheinnnsen 
erst nach dem 7. Tji^ eintreten und niarliieo 
es höchst wahrschemlich, daß die erln hte 
Kmpfindlichkeit erst einsetzt zwischen dem 
7. und 12. Tag nach der ersten Impf uns;, 
also zur gleichen Zeit, in der Immunkörper 
auftreten, diiü die ., sofortige Keaktiou" 
und dir heftii;steii Sym[)tome bei der Wieder- 
impfung dann eitiTrctm, wvun Antikörper 
uei^en das fremde Kiwciß im Kr('i<lanf vor- 
handen sind, daß endlich eine erhöhte 
Efn|)find!iilikeit und „beschleunigte Re- 
aktion'" so hiu'St' /.nriiekbleibt, als der Orga- 
nismus durch zeMulare Immunität befahis;t 
bleibt, rascher und mehr vVntikörper zu 
bilden, als ein nicht vorbehandelter, daß 
also höchst walirscheinlich die Krankheits- 
erseheinunfen ausgelost würden durch das 
Zusammentreffen des Antigens mit einem 
spezifischen Antikörj)er. Die veränderte 
Keaktionsweise nach einer Vorbehandlung, 
gleichviel, ob sie in schwächeren oder In fti^e- 
ren Krankheitsäußeningen sich zeiut, Ir- 
zeichnen sie als allergische Reaktion 
und de n Zn s t an d , d e r s ie be d ingt , als A 1 1 e r 2 i e. 

ß) A n a p h y 1 a X i e V e r s u c h e am 
Meerschwein. Nach diesen Erfahrungen 
erst zeicjte sich, daß das Meerschweinchen 
das weitaus geeignetste Tier zu Unter- 
suchungen Ober die Anaphylaxie ist, so daß 
die weiteren Erfahrungen sieh haupt.sächlich 
auf Versuche an ihm stützen. E» ist nämlich 
durch eine einmalige Impfung mit minimalen 
Mengen (bis z.uTansendstel MilHirramni herahi 
reiner Eiweißkörper zu sensibilisieren, so 
daß nach 5 bis 12 Tagen die Anaphylaxie 
eintritt und in dieser sind dureh iuti ivenfee 
Zufuhr der gleichen Eiweißkuruer in mir 
wenig größerer Dosis charakteristiscbe 
Erselieinnnuen des anaphylaktischen 
Schocks auszulösen; die Symptome sind 
je naefa der Heftigkeit (die von dem Grad 
der Sensibilisierung, der Größe der aus- 
I lösenden Dosis und der Art ihrer Zuführung 
!abh&nft) sehr verschieden: sofortiger Tod 
' dnrrh Atemstillstand infolize Hronchiahnii- 
kelkrampf und Lungenbläbuug; Kxämple 
' mit obigen Symptomen, Fallen der Kdrper- 
teiniteraturnndViTlust der Blutg;erinnb;irki"it ; 
in den leichtesten Fällen Erregung der vom 
Sympathicus verseiften Mnskebysteme und 
'l'em|ieraturerhöhnng. Die S|ieziritä: d>*- 
iVna])hylaxiever8Uch8 ist ebenso groß wie die 
der Agglutinine und anderen Antikörper; 
die Ori^'anspezifität und die Allergie gci^pn 
lart-, ja körpereigene Organsubstanz läßt 
sich am besten durch ihn zeigen. 

-1 V ;i s > i V e A n a (> h y I a x i e. 
juach V. i'irquets Vorstellung die AuapbV' 
laxie auf dem Vorhandensein eines Anti* 
! körpers bemlit. >o muß durch Kinimpfunjr 
i des Serums eines mit Eiweißkörpeni behao- 



Digitized by Google 



Immunilflt 



371 



delten Tieres sich passive Anaphylaxie 
frii'prechend der passiven Immunität Regen 
Toxin erzeugen lassen. In der Tat selingt 
die* bei den empfindliehen Meerschweinchen, 
und zwar am bebten, wenn man als Lie- 
feranten des antikörperhaltigen Serums das 
weniser empfindliche, aber mehrfach mit 
dem Antigen geimpfte Kaninchen wählt. 
l*arallclität mit dem Präzipitingehalt eines 
solchen Antieiweißserums, wie v. Pirquet 
und Schick vermutet hatten, läUt sich in 
>olchen, die Anaphylaxie übertragenden Se- 
m nicht erweisen; man nimmt deshalb be- 
liondcre anaphylaktische Reaktions- 
kilrper &b neue Klasse der Antikörper an. 
Eine Besonderheit dieser Art übertragener 
AUergie ist es, daß die veränderte Reaktions- 
weife nicht sofort nach Einführung des anti- 
körperhaltigen Serum» eintritt, sondeni en^t 
etwa 24 Stunden später; worauf das beruht, 
L^t noch vollkommen unbekannt. 

d) Antianaphylaxie. Nach Ab- 
lauf eines anaphyl3kti>chen Schocks läßt 
sich ein solcher durch erneute Impfung mit 
dem Antigen, auch in beliebig großer (iabe, 
nicht wieder auslösen. Man hat diesen 
Zu*taiid der Uncmpfindlichkt it bei einem 
(enüibilisierten Tier Antianaphylaxie ge- 
nannt. Kr ist weder eine Rückkehr zur Norm, 
noch ein« Immunisieniiii,'. denn er tritt 
Mhr lasch ein und endet, spätestens nach 
m^m Monat, mit der Rückkehr zur Ana- 
plivla.xie; vielleicht beruht er auf einer Ab- 
ilttjgiuig des anaphylaktiscben Reaktions- 
körper«. Zum Zustanfiekonmieii der Aiiti- 
anaphvlaxie ist es nicht erlurderlich, daß 
ein Scliock eintrat. Darauf beruht es, dftfi 
lim ii wifderholte Zufuhr des Antigens vor 



iuniritt der Anaphylaxie (im präanaphy- 
Isktischcn Stadium), (!i r immer vieoer 
hinausgezögert und (l.ili durch langsame 



Zuführung de» Antigens, auch bei einem 
ceo^ibilbierten Tier, der Sehoek vermieden 
•erdfri kann. Beides ist von t^roßer pr.ik- 
Ächer Üetleutunj:, auch zur Vermeidung 
aoaphylaktischer Zufälle beim Menschen. 

f) .Vnaphyl.itnxin. Zur Erklärung 
der .Voaphylaxie wurde die Hypothese 
apf^estellt, daß durch Einwiriiung des 
Komplements auf Kiweißkörper unter Ver- 
mittlung eines spezifisciien Antikörpers gif- 
tige Abbau Produkte entständen, die den 
^' hovk aii.-lö~teii : für diese Annahme sprach 
auch die Aehulichkeit der Symptome des 
inaphylaktischen Anfalls mit der Pepton- 
^"frj;iftung. Fried he rtrer hat diesen Vor- 
^ang im Glase nachzuahmen versucht und 
fiiwbeg Meerschweinsenim auf Eiweißprä- 
iipitate wirken lassen und hat damit ein 
It^liclM» Gift dargestellt, das beim Meer- 
«bweni einen enarakteristisehen Schock 
aii^lriiT Anaphylaf axin. Ein immer 
üleichwirkeudes Gilt läßt sich aus den ver- 
schiedensten Eiweifisubstanien, auch aus pa- 



thogenen Bakterien gewinnen. Das Wesen des 
Vorgangs ist aber völlig unaufgeklärt, denn 
entgegen der Annahme, daß zur Bildung 
des Gifts 3 Komponenten: Antigen, Anti- 
körper und Komplement nötig seien, hat 
sich ergeben, daß unter Umständen jeder 
einzelne von diesen auch fehlen kann. Ein 
gleich wirkendes Gift entsteht nämlich auch 
1. bei Digestion von spezifischem Eiweiß- 
präzipitat ohne Komplement, 2. bei Digestion 
von Bakterien oder anderen Zellen mit 
frischem Serum, das spezifische Antikörper 
nicht enthält und 3. bei Digestion von stark 
adsorbierenden Stoffen, wie Kaolin oder^\gar- 
Agar mit dem frischen Serum allein. In 
welchem Maße die Versuche in dieser Hinsicht 
zuverlässig sind, otler ob sie sich doch so 
deuten lassen, daß jene 3 l-aktoren wirksam 
seien (z, B. „Normalambozeptoren'' des 
Meerschweinsenim?', Kiwciß'j;elialt des .\gar- 
Agar), darüber sind die Krürterungen noch 
nicht geschlossen. 

6 A f) Antitermonte Wenn enzym- 
haltige Lösungen zur Impiun^ eines Tieres 
verwendet werden, erhält sein Serum die 
Eigenschaft, bei Mischnni^ mit der Kerment- 
lösung die Kermeutwirkung zu hemmen, 
und zwar in speuflseher Weise nur die des 
7.ur Impfung verwondpten Enzyms. Diese 
Snezifität bezielit sich nicht nur aut die 
Wirkungsart des Enzyms, also ob dies ein 
I*ab (Kasease), oder cm Pepsin oder Diastase 
ist, sondern auch auf seine Herkunft: das 
Antiferment gegen ein Lab aus Sautietier- 
magen hemmt nicht die kasem fällende 
Wirkung von Pflanzensäften und umgekehrt. 
Ob diese Antifermcntc auf einen der vor- 
genannten Antikörper zurückzuführen sind, 
etwa aul Präzipitation de$ Ferment« oder 
auf seine Adsorption an ein Ftisipitat, ist 
uttbeltannt. 

• B. Vorstellungen über das Wesen der 
I Antiicörperreaktionen, 

Die wesentliche Eigentümlichkeit der be- 
sprochenen Anfikorpcrreaktionen ist. daß sie 
streug spezifisch sind. Und zwar bedeutet 
das im Sinne der Seitenkettentheorie noch 

etwas anderes, als son^^t in Chemie und 
kliiuHclur Dii^nostik, nämlich unter be- 
stimmten Bedingungen eindeutige Reak- 
tionen; hier bedeutet ^•pezifiseli. daß das 

1 eine Reagens entstunden sei nur unter Kin- 
wii kling des anderen, woraus folgt, daß die 
Heaktion unter alten T'in>fänden eindeutig 

i sein müsse. Enveisi .sie »ich einmal anders, 
so schließt man, daß entweder ein Be- 
obachtunpsfehler (Aehnlichkeit zweier im 
Grunde verschiedener Reaktionen) oder daß 
in zwei Substanzen verschiedener Herkunft 
doch derselbe spezifische Faktor, die gleiche 
chemische Struktur, vorliege. Der Haupt- 

i einwand gegen die Seitenkettentheorie stüUt 

24» 



Digitized by Google 



372 



Immimität 



sich dahtT auf Beobachtungen, die dieser 
Rej^el, daß Anlitirn und Substrat der Anti- 
körpsrreaktiun identisch seien, zu wider- 
sprechen scheinen. Zuweilen ist nimltch 
zu beobaehten, daß spezifisch mit f»ewi*?«!en 
Stoffen reagierende Antikörper liervorgerufen 
werden kennen durch Einimpfung anderer 
Substanzen, mit denen sie nicht reae^iercn. 
Bisher haben sich alle derurtigeu Angaben 
auf i|uantitative Unterschiede zurückführen 
lassen, nämlich darauf, daß der lebende 
Organismus mit seiner Antikörperbildung 
ein feineres Reagens auf da.s betreffende 
Antigen i-t als unsere .Xntikörperproben in 
vitro, bei denen der erwartete Efiekt durch 
Begleiiunistände unterdrückt werden kann 
und deshalb Spuren des Antigens oft nicht 
nachweisbar sind. 

Diese Vorstellung von der strengen Spe- 
zifität bringt die andere m\t sich, daß es 
»ich um eigentlich chemische Reaktionen 
handle, bedingt durch die chemische Struktur 
von Antiijen und Anf iköriier. die zueinander 
paßten, wie der Schlüssel zum Schloß. I)em- 
gegenflber steht die Anschauung, daß es sich 
un wesentlichen um Kolloidreaktionen handle, 
bei denen nicht die innere chemische Struktur, 
sondern die Quantitätsverhältnbse und die 
durch mannipfaclie andere T'instände r*iit 
bestimmte elektri.Hche l>adung und Grube 
der TeUchen für die Spezifität des Reaktions- 
verlaufs entscheidend seien. 1' der Tat 
sind alle Antigene und Antikörper, die 
wir bisher kennen, Kolloide oder untrennbar 
mit Kolloidsuh^tanzen verbunden, und in 
der Tat sind die beobachteten Reaktionen 
teik sichere Kolloidreaktionen, wie die 
Agglutination und Präzipitation, teils lassen 
sie sich auch als solvoe deuten, wie die 
Neutralisiening des Toxins doreh Antitoxin. 
Ys ist auch, insbesondere Lands t einer, ge- 
lungen, den Eintritt und den Verlauf solcher 
Reaktionen, z. B. spzifisehe Agglutination 
oder Härnolyse und ihre Hemmungen, durch 
Kombination bekannter und nicht im oben 
aiisgefflhrten Sinne 8p«zifiseher Kolloide 
nachzuahmen, also gewissermaßen kolloide 
Modelle der spezifischen Reaktionen su 
konstruieren. Aber eine Erklining der 
strengen Spezifität dieser Reaktionen Ist 
auf diesem Wege noch nicht gegeben worden, 
wie es die Seitenkettentheorie doch einiger- 
maßen leistet. 

Eine Entscheidung in diesen Fragen 
hat man mit den Methraen der physikalischen 
rheniie. insbesondere durch Beobachtung des 
Rcaktiousvcrlaufs zu gewinnen gebucht. Ar- 
rhenins und Madsen glaubten auf diesem 
Wege die Xeiif rali^icruni: des Tctanolysins 
(des hämolytischen Faktors im Tetanuügift, 
der Termutlich xn unterscheiden ist vom 
krampferregcndtii Tit.moneuroto.xin) durch 
das Antitoxin als analog der I^eutralisieniug 



einer schwachen Base durch eine sehwaehe 
Säure, die Bindung des Agglutinin? an die 
Bakterien als Anreicherung in einem Lo- 
sungsmittel mit Bildung größerer IfoleklUt 
deufcM und berechnen zu können. Von 
anderer Seite ist gezeigt worden, daß sich 
diese Beobachtungen aber ebenso gut auch 
ab Adsorption und andere Kolloidreaktionen 
rechnerisch darstellen lassen. Wie wr 
oben (insbesondere 6 A a und c) gesehen 
haben, handelt es sieh bei den zu beob- 
achtenden \ (irgängen fast immer um die 
Endglieder einer Reihe miteinander ver- 
ketteter Healitionen und um eine Mehnuihl 
reagierender Körper, die teib neben-, teili 
nacheinander in die Reaktionen eintreten. 
Es ist verständlich, daß der zeitliche Ablauf 
und die Gleichgewichtszustande in so ver- 
wickelten Sx'stemen immer mehrfacher Den* 
tung fähiEf sinil und daher ist es kfium zu 
erhoffen, daß liit^ me^tsenden Untersuchuiigeo. 
so sehr ihre Vervielfältigung auch erwünscht 
ist, so bald eine Kntscheiduni^ brin^pn 
werden über das W&$en der einzeüien 
Immunitlltsreaktlonwi. 

C. Zelluläre Immunität. 

Den fM-lii r besprochenm. im Serum ge- 
lösteuAnlikurpera.gleiclkiam der hu in oralen 
Immunit&t pflegt man die zelluläre Im- 
munität gegenüberzustellen. Irisl)e-i»nderp 
tut das die Schule Mctschnikof fs, die 
darunter vor allem die Fähigkeiten der 
weißen Blutkörperchen als Phaj^o^yteTi und 
als Froduzenten der Antikörper versteht. 

6Ga) Phagozytenlehre. Die Be- 
deutung der Leukozyten, durch Phagozyt n^» 
Mikroparasiten und auch andere, leblose, 
aber nicht indifferente Teilchen beiseite zu 
schaffen und durch intrazellulä rr ^ Vrdauun? 
unschädlich au machen, ist sicher sehr groß. 
Sie darf nur nieht aberschätzt weiden daRh 
ITebersehen der zwei Umstände: ernstlich, 
daß die l..eukozyten gerade den viruleates 
Bakterien gegcnflber nur unter Mitwirkung 
von Serumstoffen (fi .\ d) in Tätlirkeif trct- ti 
und zweitens, daß die WandcrzcUen nicht 
die einsigen Phagozyten sind, sondern aneii 
fixe Zellen, insbesondere Ivi 1 rhelien ein«' 
noch wenig erforschte, aber vermutlich sehr 
bedeutsame Rolle dabei spielen. Der zweite 
Teil der Metschnikoffschen Phai^ozyten- 
lehre, daß die Leukozyten auch die einzigen 
Produzenten des Alexius (=Komplement) 
und vermutlich auch aller spczifi-( hen .rVnti- 
körpcr seien, ist aber widerlegt wordea. 
Einige der älteren Beweise daffir sind so 
zu deuten, daß die Leukozyten wohl bak- 
terizide Stoffe und eiweißverdauendo Fer- 
mente enthidten und auch ansscheiden 
können, daß diese aber von den spezifi-rhen 
Antikörpern und dem Komplement ver- 



Digitlzed by Google 



873 



■chiodfn seien. Eine verdauende Wirkung 
dw Leukozyten ohne vorhergehende Pha- 
irozytose ist imbMondere gegenüber Milz- 
briuulhizillrTi von Gruber und seinen 
^^ollüle^^ beobachtet worden, ebeniio eine 
hier einzureihende bakterizide Wirkung 
li r Bl n t p 1 ä 1 1 p hen(Pl a k an t h r i K > /. i d i n ). 
^Neuerdings hat Weil Ähnliche Beüb*u htungeii 
H anderen Bakterienarten geraaeht und DC- 
leichnet die Wirkuni,' der LeakiosyteD- 
iekrete als Auhagozidie. 

6Cb) Bildungsstätten der Anti- 
körper. Die humoralen Antikörper Tnfl««cn 
iellhtverstandUch Produkte von irgend- 
wekbeo Zell«« sein und in diesem Sinne 
butn man als zelluläre Immunität die 
Fähigkeit zur Bildung der Antikörper ver- 
itehen, die im einmal inununisierten Orga- 
wmi'^ 'ehr lange in fjesteigertem Maße er- 
halten bleibt (s. 5 d a, 6 A e a). Nach einer 
älteren, Q. e. von R. Pfeiffer vertretenen 
.\n-phaininjr sollen die hämatopoetischen 
Orpiie und insbesondere die Milz die spe- 
lifpciien Antikr»rper bilden; sie sind aber 
binesfalls ihre einzigen Bildunssstätten, wir 
unter anderem Verbuche nach Milzexstirpation 
lehren. Nach einer lokalisierten Inluttion 
einer serösen Höhle und späteren Erzeugung 
eines Exsudats in dieser durch andere Mittel 
hnd man dies Flxsudat reicher an Anti- 
«tfifft n nb '1::^ Hliit. wahrend in nicht vor- 
bebaaut'la n Hitiilen es umgekehrt ist; ebenso 
hat man am .Vuf^e eine lokalisierte Anti- 
kinifrpniduktion beobachten können. Da- 
fäclt iicheiut das Bindegewebe oder die 
Kndotbelien aller Organe zur Antikörper- 
bfldans: befähigt zu sein und die Sonder- 
stellung der Mik beruht virlleidit nur 
darauf, daß in ihr die in die Blut bahn ein- 
geführten Bakterien zunächst abtjelantcoD 
Verden und deshalb hier am stärkäien die 
Antikörperbildung anregen. 

6Cn rrewebsini'nn riität. Nach Ab- 
lauf mauclier Infektiorr>ki.tnkheiten bleiben 
Zustände zurück, bei denen die (für andere 
Individuen) infektiösen (virulenten) Erreger 
in einzelnen Organen auf der Schleimhaut 
weiterwuchem, ebne wesentliche Krankheits- 
^ymptfinie liervorrnnifen fs. unter 9). Weil 
dabei auch der (ichalt des Blutes an Anti- 
körpern sehr gering werden kann, nimmt 
man an, dali sieh hier eine loknle Cewehs- 
immunitat au!>gebUdei habe. DitetJ kann 
in einer Bildung schützender Antikörper 
bestehen, die aber nieht in licn Kreislauf 
gelangen, doch ist da^ bisher nur ia seltenen 
Fällen nachgewiesen. Sie kann aber auch 
in «ner relativen Unenipfindüehkeit der 
ZeDen gegen die Gifte der MikroparaiiiLen 
begründet sein. Eine solche angeborene 
üevebsimmunität ist neuerdings für die 
Bitte nachgewiesen worden : sie ist mehr als 
lOOnal venigar empfindlieh gegen Di- 



phtherietoxin als Kaninchen und Meerschwein- 
chen. In ihrem Blut ist keiu xVnlitoxin 
nachzuweisen; Einspritzung von Diphtherie- 
toxin in das Gewd)e macht bei ihr auch 
keine örtliche Schädigung in Konzentra- 
tienen, die bei jenen MUgedehnte Nekroeen 

hervnrrnff'n 

7, Veihaiten der Infektionserreger 
gegenüber den Schutsftof fen. 7a) Bak- 
terien. Wie unter 3 ausgeführt, sind Im- 
munität und Virulenz der Mikroparasiten 
korrelative Begriffe, die einen bestimmten 
Sinn nur durch ihre Beziehung aufeinander 
erhalten. Ebenso ist aber auch die Bedeu- 
tung der einseinen Immun itätsformen nur 
zw verptehen, wenn man die Eigenschaften 
der patliogenen Mikroorganismen, ihre 
Schutz- und Angliffswaffen vnd ihre 
Variabilität in bezug auf diese, genau kennt. 

a) Bej^riff der Virulenz oder 
Infektiosität. Aggressintheorie. Kruse 
hat die Eigenschaft, in einen anderen 
Organismus einzudringen und sich dort 
zu vennehren, als Infektiosität be- 
zeichnet und diesen Terminus an Stelle 
des von der Vorstellung der Giftwirkung 
abgeleiteten und daher andere geflbbCen 
älteren Ausdrucks Virulenz zu setren ver- 
sucht. Er hat verschiedene Stufen der in- 
jfektiosität unterschieden nach dem Verianf 
und den erforderlichen Impfmengen, wenn 
im Tierversuch durch subkutane Impfuug 
eine liifektion hervorgerufen wird. Bail 
hat die eben h,'zeichnete lüi^enr^c hnfT noch 
schärfer gefatit als anscheuieude .\u>tiarime 
von einem Gesetz der „Undurchdringlich- 
keit der lebenden Substanz" und f^ie, ciie in 
ihrem Wesen zu uniersuchen sei, ak die 
Aggressivität bezeichnet. Attbeeondere 
hat er unter^tu hl, ob sich von den a!»!»respiven 
Bakterien j)rüduzierte Stoffe nachweisen 
ließen, die die Infektiosität bedingen und die 
nicht an Tind für sich «riftiic (Toxine oder 
Endotoxine) zu seiu brauchten und glaubt 
solche, die .\i?gressine, nachgewiesen zu 
haben. Er fand in Exsudaten, die bei 
der lokalen Baktcrieninfektion sich bilden 
und definiert sie als Stoffe, die von den Bak- 
terien unter den Bedinguncren de? parasi- 
tischen Lebens gebildet werden und, ohne 
giftig zu sein, die Abwehrkräfte lahm lehren. 
Von anderer Seite sind ähnliche die In- 
fektion beforderude Stoffe durch scho- 
nende Extraktion von Bakterienkulturen 
bereitet worden (künstliclic Ajx^ressine) 
und wird es bestritten, dali die Baiischen 
/Xggressine ganz un^tig, nlso von den 
Toxinen vnd Endotozmen veseasTersebieden 
seien, 

Bail nnteischeidet naeb ihrem Ver- 
halten gegenüber Tieren 5 verschiedene 
Gruppen von Bakterien: 1. reine Sapro- 
phyten, die als Parasiten nur in den Nah' 



374 



Lnmunität 



rtinr^s'sf (irff (idcr St'krcle enthaltenden Körper- 
huhlen oder in vuUig totem Gewebe zu exi- 
stieren vermögen. 2. Nek ro parasilen, 
die ('l)i'iif;ills nur in totem oder schwor cjp- 
Kihiidif^teui Gewehe sich auniedeln können, 
aber hier durch Bildung starker Gifte die 
Bedingungen für ilire weitere Vt riiiphrung und 
Ausbreitung schaHen: der Prototyp ist der 
TetanuBbaziUus und auch der l)iphtherie- 
bazillus rechnet noch hierher, also dio ty- 
pischen Produzenten von Toxin. 3. Halb- 
Parasiten, die in den Kürpersäften sich 
7.11 vcriiichron vprinöscn, aber erst, nachdem 
die Faktoren der HesLstenz in diesen beseitigt 
sfaid; und zwar Icann dies ^escliehen durch 
Stoffe aus toten gleichartigen Bakterien, 
so daß die Bakterienmeiige b«im P^indringen 
in die Geweite far den Erfolg entscheidend 
ist: Prototyp Tvi l ii l)a7illus und (im Tier- 
experiment) Choieravibrio. 4. Vollpara- 
siten, die in den K5rperft8ften auch in 
geringer Zahl eing^efOhrt ihre Existerr/.l)e- 
diogung finden, weil das einzelne Bakterium 
im eigentlichen Sinne aggressiv ist: Mils- 
brandbazillen, Pe?(bazilleii, Stre|)tokokken. 
6. Gewebsparaüitcn, die in den Körper- 
liftm niebt, aber innerhalb von Zellen oder 
Geweben ihre Leben.'^bedingungcn finden: 
Tuberkelbazillu», Actinomyoes (Strahlen- 
pilz) u. a. Diese Gruppen umfassen besser 
als Kruses Stufen alle bei der Spontan- 
iufeklioQ auftretenden Erscheinungen, aber 
sie sind doch nur ein halb gelungener Ver' 
such, die irniße Maiiiiiijfalti'r^keit der Einzel- 
fälle ZU uioIasscQ und zu gliedern; die ein- 
zelnen Gruppen sind dureh Ueliergänge mit- 
einander verbundeil. dieselbe Bakterieuart 
gehört nicht nur gegenüber verschiedenen 
Tierarten zu versehiedenen Gruppen, sondern 
kann öfters auch für eine und dieselbe 
Tierart in allen Zwischenstufen von einer 
zur anderen Grup|)e vorkommen; und end- 
lich sind die ( lewebsparasiteii. die unter- 
einander ebenfalls ßroße Unterschiede der 
InfdEtioeitit aufweisen, in BaÜR Theorie 
der Aggressivität kaum beriieksii litii;!. 

ß) Angriffs- und Verteidigunga- 
mittel der infektiösen Bakterien. 
Virulente und niilit virulente Stämme der 
gleichen Bakterienart zeigen öfters morpho- 
li)gi.schc, oder auch in ihren Kulturen merk- 
liche biologische Unter>;cliiede; noch häufiger 
sind diese zwischen den im Tier gewachsenen, 
den tierischen Bakterien (Bail, Weil), 
und den Kulturbaktcrien festzustellen. Unter 
den morphologischen Abänderungen ist die 
Ausbildung einer Schleimkapsel, d, h. 
einer Verschleimnng der äußersten Mem- 
branschichten und damit zusammenhängende 
Abänderungen in der (Irnppierung, der 
Größe und der Färbbarkeit am häufigsten 
zu beobachten. Während diese Verschlei- 
mung in manchen Fällen als eine direkte 



Wirkung der Kürpersäfte und durch sie be- 
dingte Schädi^^uug der Bakterienzelle er- 
scheint, so in anderen ab ein unter beson- 
ders günstigen Krnährungsbedingungen n\i<- 
gebildetes Schutzur^an. Jedenfalls beruht 
die Schleimkapselbildung auf Wirkungen 
oder Reizen, die die Körper^äfte ausüben 
und sie erhöht meist die Widerstandskraft 
des Bakterienindividuums, auch wenn es 
degeneriert er>^f hrint. 

Als Hauptfaktoren der KcsLstenz haben 
wir die bakteriolytische Serumwirkung und 
die Phagozytose kennen gelernt und als 
ein (Hieb mit Gegenhieb parierendes) Vcr- 
teidigungsmittel der Bakterien die Bildung 
von (liften, die die Entzündung in ihrem 
Abiauf stören und damit jene fernhalten. 
Diese Wirkung haben nioht nur die Toxine 
der Xekrojiarasiten, sondern auch die Endo- 
toxine (im weitesten Sinne) vieler UaUi- 
r>ar»iit«n. Reine Verteidigungsmittel der 
Bakterien sind folgende: Widerstandsfähig- 
keit gegen die Senimbakteriolyse, die der 
MehrzaU der Vollparasiten zukommt Die 
klassischen Objekte zur Beobachtung der 
Baktoriolyse und bakteriziden Serum Wir- 
kung sbid die „Halbparasiten** Cbolnra- 
vibrio und Typhusbazillus. T>ie Seldeira- 
bildung, in manchen Fällen hervorgerufen 
durch die Lysine, seheint gleichwohl ein 
Schutzmittel crocron die völliL'o Veruicblunirder 
Zelle zu sein, im übrigen ist uns das Wei>en 
der Serumfestigkeit nidit bekannt. Haimig- 
faltiger ist die Verteidigung gegen die Phago- 
zytose: erstlich ebenfalls die Bildung der 
^hleimkapsel; zweitens das Ausbleiben 
Opsoninwirkung, besonders bei hoeli vinilerton 

Kokkenarten, die aber wohl durch spezi- 
fisches Baktenotropin beeinflufit wenlen. 

In einem Fall, bei den virulenten I^neunit - 
kokken, wird die Bindung des Üpsomiu 
verhindert durch die Sekretion einer Snmtanz. 
die ihr Entdecker Rosenow al- Virulin !>i- 
zeichuet hat und die spezifisch nur Pneu- 
mokoklcen vor der Opsonierung schätzt 
Andere Haklerien. so besonders Staphylo- 
kokken, produzieren auf Leukozyten wir- 
kende, sonst kaum giftige Toxine, die 
Leukozidine, die diese läiinu'U und fom- 
halten. Und endlich gehört zu den Schutz- 
mitteln gegen die Vemiehtun)^ durc^ die 
Phagozytose aucli die Fälufrkeit. innerhalb 
der Phagozyten zu leben, sich zu verroehreD 
und diese Zellen von innen heraus zu ver- 
nichten. Manche Bakterienarten, z. B. die 
Gonokokken, die diese Fähigkeit besitzen, 
scheinen dem intrazellulären Parasitismus 
derart angepaßt zu sein, daß sie gegen die 
Lysinc und die Opsonine des Serums keine 
besonderen Abwehrmittel besitzen und des- 
halb durch die Opsonierung und PlKu^nzyttise 
erst unter optimale lyebensbedingungen ge- 
raten. Sie bilden damit einen Uebergang 



Digitized by Google 



Immunitflt 



375 



Hl den üewebspara&iten. Unter diesen 
vwlinen lieh die Ttib«rk«Ibazflleii durch 

ihre crroße Widerstandsfähigkoit K^"2.cn 
diemiiche Einwirkun^n aus, die sie augea- 
«iMnlieh anch gegen die ZeUenxyine sehfltst 

Alltii Säfte-, Zell- und Gewebspara-iten 
muü die ibähigkeit sukommen, lialinmgs- 
iloffe in Vettbeiferb mit den KOrpenEeuen 
beiw. dem Zellprotoplasraa zu biridrn und zu 
«eimilieren. P. Ehrlicli hat ausgeführt, 
daS geringe üntenehiede in den Avidititen 
dafür au-srbliuriTPbf'nd sein kömu'ii. nh ihrfii 
die» gelingt oder nicht, und daü es aui solchen 
Vnt^bieden, die towoM bei den Wirts- 
tieren, wie bei den Mikropar.'isitoii vor- 
kiiameo, beruhen kann, warum eine Tierart 
ttr InMrtion empfänglich iit nnd eine 
«mliTc iiiehT oder iimirckohrt oiii Stamm 10- 
iektiös ist und der andere nicht. 

y) Variabilitit der Bakterien. 
Die Bakterien sind in ihri'ii inorpholof:^ij;rh('n 
uad lMok)ekcheui24gen£chafton sehr abhängig 
«m deiD Nihrboden und den pbwilnlisemn 
Bedingungen der Zücliturifj. t)ie ?o ge- 
voDoeaeu J^entiLmlichkeiten werden zum 
Tnl unter anderen Kulturbedingungen rasch 
rii'fipr verloren, zum Teil laiiffe bowalirt. ,\ls 
ein Ausdruck dieser Variabilität ist auch 
d» Bildung der „tieriBehen BasOlen*' und 
die Kiit^rflniiij: liocliinfektiöser Stämme bei 
der Tierpassage, die Steuerung der Virulenz 
ttr einxelne Tiergattungen Mazufamen; zn- 
Rieich Ist eine Anpassung, ebenso wie die 
Bildung zuckerzersetzender Knan^me, die 
öfter» neu auftritt auf NUffboden, die e1>en 
die bc'ri'ffoiid«' Ziickorart enthalten. Din-r 
neue Fennen tproduktion und auch mor- 
phologische Abiadermifen, wie Schleim- 
kapelbildunfr. können ;ms< lieitien(i idötzlieli 
auftreten, und werden dann als Mutation 
bezeichnet, oder sie werden in aneebeinend 
allmählicher T^mbrldnng erworben. Dabei 
ist SU beachten, daß die Ausdrücke Mutation 
nd Variation und die Erfahrungen an 
bfih(»rfn Onrani«mon nicht ohne Bet^riffs- 
äiMltrung auf die Bakterien übertragen wer- 
den dürfen, weil wir bei dieeen eine gc- 
^^ehlechtlifhe P'nrtpflanzung überhau])t nicht 
kennen und tienerationen im eigentlichen 
Sinn gar nicht unterscheiden kennen, und 
weil wir leben<le Individuen anch nur für 
Momente isolieren und deshalb nicht sehen 
können, ob die Mutation tateieUieh plötz- 
lich a;i einzelnen Zellen aufgetreten i-t. Pie^e 
Variabilität Ist ein wesentlicher Faktur der 
Idektio iiat: so beruhen die Unterschiede 
B> der Virulenz ven;ehie<lener Milzbrand- 
hazillenstämme darauf, wie rasch nach der 
Verimpfung in den Tierkörper die Bildung 
von Schk'iiiikap-eln einsetzt, die all diesen 
Stämmen iu der Kultur in vitro abgehen; bei 
lOmn Sehleimbazillus der Friedländei^nippe 
«gegen treten plötiUobe Aenderungen. der 



Virulenz auch in den kanstUcben Kulturen 
ein, gleieliseitig mit dem Veriust oder 
Wiederauf tretMi etark «uegebüdeter Schleim* 

Icapeeln. 

7b) Fadenpilxe und Protozoen. Die 

bei Warmblütern parasitierenden Faden- 

Silze gehören zu den Gewebsparasiten. In 
en Eigensebaffeen, die ihre InlektioBitftt be- 
dingen, passen sie durelians in den "Rahmen 
dessen, aas von den Bakterien gesagt wurde. 
Andern die Protozoen als Infektiene* 
(Treuer, die neben L'eniein>;unejn auch Be- 
sonderheiten aufweisen, die bei den bak- 
terieUen Infektionen niebt votkommen. Da- 
zu Erehört die Periodizität des Krankhcits- 
Verlaufs, die in zweierlei Form aultreten kann. 
Die eine iet abbingig von einem morpho- 
lric^l>' hl II Kntwickelungszyklus der Erreirer, 
wie bei der Mahuria, and hat nur geringe Be- 
xiehungen lu der Imnunitftt, nftndieb in- 
sofern immer bei Vollendumr der Merocjonie 
innerhalb der Wirtszellen, der Erythrozyten, 
die E^rq^er und ihre Leibeesubetans und 
Stoff wecnselprodukte ffir ktirze Zeit in die 
Körpersäftc geraten: dabei werden heftige 
Krankheitsereeheinungcn ausgelöst, zugleich 
aber auch die Antikörperbildun^ periodisch 
angeregt und drittens können die Schuts- 
stmfe dee Serunu und die Phagozyten nur 
während dieM-r Perioden unmittelbar auf die 
härr^cr einwirken. Die größeren Perioden, 
die Besidiye, kommen auch bei der Malaria, 
besonder«; aber bei den Infektionskrankheiten 
vor, die von frei in den Säften kreisenden 
TrypanOBomen und Spirochäten erre0 wer- 
den: das Rückfallfieber (Febris oder Typhtis 
recurrens) hat davon seinen 2Iamen. Sie be- 
ruhen auf der WeeliBelwirinin^ einer gegen- 
seififfen Tnnuiiiiisiening des Wirtsoi^anismus 
und der Mikroparasiten. Nach der Infektion 
setzt zuerst eine ganz oder fast symptomlose 
Vernu'hrung der Parasiten ein: die.se -.i]^ An- 
tigen rufen sA>ct Antikörperbildung (^Vgglu- 
tinin. Lysin, Tropin) hervor. B«t wenn 
nicht nur zahlreiehe Parasiten vorhanden 
sind, sondern sie auch dank der Antikörper in 
großer Zahl zugrunde gehen, treten heftigere 
Kranklu'il-erseheinunr^en auf. Außer diesen 
regen die freigesetzten Antigene aber auch 
die Antikörperbildung nur um so mehr an. 
Unter Ver-ehwinden der l''rre£rer au? dem 
Kreislauf klingt der erste Anfall ab; aber 
nach mehrtägiger oder lingerw Pause wieder- 
hnlt sich, meist etwas verkürzt, aber zu- 
weilen dafür heftiger, der ganze i'rozeli. 
Dabei se%ett sieh die Rezidivtrypano- 
somen fest getreu die Antikörper, aie im 
ersten Anfall wirksam waren; man muß 
annelimen, daß sie als Gewebspara.«iten der 
\l)tötung durcli die I.ysine und Phago- 
/>vten entgangen waren und allmählich diese 
Festigkeit erlangt hatten, 80 daß sie bei 
Abnahme des Anttkörpergehalts in den 



Digitized by Google 



376 



Kreislftui zurückkehren und in Widerstands-, 8a) Antitoxische Immunität (An» 
ffthigerer Form sich vermebren konnten. Itiendotozin^. Eine aemlieh klaie Stel- 

Dieser Wechsel kann sich mehrfach wieder- hin e: nimmt die antitoxischc Immunität 
holcu, bis entweder der Wirtsoiganismus ein ; ihre therapeutische Verwertung ist unten 
erliegt oder genügend kräftige Antikörper IIB zu bespnelien. Sie ist wesentlieb bn 
auch K^tCfii die Rezidivnarasiten fiebildet hat, ' der Heilung der Infektion mit den Xekro- 
um dauernd zu gesunaen. Nach Ehrlichs < parasiten 7Aa). Ihre Bedeutung gegen- 
üntersuehnngen nandelt es eich gerade hier i ober den Endotoxinen, beeonders der Halb- 
vermutlich um quantitative riiterscliiede y)arasiten, ist noch sehr zweifelhaft. Man 
in der Avidität, um Mehrbildung und Kilck- ■ kann Seren gewinnen, die Endotoxin ent- 
bildnng von Rezeptoren. Die Periodizität | haltende Flüssigkeiten entgiften nnd im 
dieser Krankheit.sforraen erscheint also voll- 1 Tierversuch Schutz- und Ileihvirkun^ haben, 
ständig bestimmt durch die Inununitüts^i Aber man kann solche Antiendotoxine nie 
erteheranngen eowoU beim Wirt vne bei den { von so groBer Wirksamkeit wie die Anti- 
Parasiten und durch ihre Weehselwirlning loxine ^'ewinnen, man kann mit ihnen nicht 
aufeinander. I hundertfache und noch gröikre tödliche 

7c^ Metasoen als Parasiten. Die 'Gaben ungefährlich maclien; nach B. 
tierischen Parasiten sind an anderer Stolle Pfeiffers Anschauung berulit die Wirkung 
dieses Lehrbuchs bebandelt worden. Die, solcher antiendotoxischer Sera nicht auf 
dvrdi sie ausgelosten Krankheiten unter- 'einer Bindung des Endotoxins, analog der 
scheiden sich im allgemeinen uk Ii klinisch Antitoxinwirkunf^; auf das Toxin, sondern 
yon den eigentlichen Infektionskrankheiten, . in einer Zerstörung, ähnlich der Bakterio- 
obgleich in manchen FiUen, z. B. bei den ' lyse, und sei so von Begleitumständen ab- 
MuKrof ilarien , die Zahl und (irüße und die I hängig, daß nicht die Wirkung proportionel 
Verbreitung der Erreger sehr ähnlich wie bei i der Antikörpermenge steige, 
bfektion durch Protisten ist. Dies scheint' 8b) Antiinfektiöse Immunität, 
darauf zu beruhen, daß Allergie und Tm- Unter dieser Bezeichnung können wir alle 
munitöt bei der Infektion mit tierischen die Einzelerscheinungen zusammenfassen, 
Parasiten sehr wenig in Erscheinung treten, die die Ansiedelung und Vermehrung von 
anscheinend weil die Anpassung dieser Parasiten verhindern: also die lytische und 
Metazoen an den Parasitismus darauf be- bakterizide Wirkung des Serums, die Pha- 
ruht, einen Stoffaustauch zwischen ihnen gozytose und alle, normalen und buezifischen, 
uml den Wirten möglichst zu verhindern und Stoffe, die sie fördern oder die Afikropara- 
auf die einseitige Resorption ausgewählter siten innerhalb der Zellen zu vernichten mit- 
Kahningsstoffe durch die Parasiten zu be- helfen. Daneben gibt es aber Formen der 
schränken. Dementsprechend ist auch die Verhinderung der Infektion, die sich auf 
Anaphylaxie gegen die Leibessubstanz oder keine dieser Angriffswaffen des Metazoon 
den Saft der Parasiten nur in seltenen Fällen i zurückführen lassen. Bail hat gezeigt, daß 
zu beobachten, obwohl sie durch Impfung man gegen hAdist infektiöse Bakterien, die 
ebensogut wie mit anderen Eiwpißkfirppm ' ihrerseit«- ?ocron alle Serum- und Pl)a?ozyt?n- 
bei den Wirten hervorzurufen ist. Typi*ch angrifle yeschuizt sind dank il;res Aggres- 
hierf Qr sind die Verhältnkse bei den Trägern | sinB, immunisieren kann duidi Emimpfong 
von Echinokokkusblasen; nur eine Minder- von aggrop«inhaltigen Lösungen utki be- 
zahl von ihnen zeigt anaphylaktlsche Kcak- zeichnet das als antiaggressive imniuiii- 
tion bei der Verimpfung von Blasensaft. tät. P. Ehrlich hat, hauntsiu hlich auf 
Oefters aber bildet sich diese Anaphylaxie Grund von fntersuchungen der Immunität 
nachträglich aus, nachdem Echinokokkus- gegenüber bösartigen Geschwülsten und an 
blasen bei ihnen operativ entfernt wurden, | Trypanosomen, den Begriff der athrep» 
als Zeichen dafür, daß die senfibilisieretidp tischen Immunität aufgestellt, die dar- 
Resorption des Ecbiaukokkensafies erst in- auf beruht, daß die Parasiten sich innerhalb 
folge einer hierbei gesehehcnen Verletziing | dee Wirts nicht der (vorhandenen) Nah- 
der Blasen einest rcfcn war rnnfr^stoffe in ausreicncndem Maße hf- 

8. Bedeutung der einzelnen Inununi- mächtigen können, weil die Avidität 
tfttsfoffiieii. Von der großen Zahl der be- diesen zu gering sei gegenüber der der Körper- 
sprochenen IieimH'L-^« n aus dem Gebiet ! zollen. r)ipsp Immunitätsform wird wohl 
der spezilischcu hmuumtät haben die ein- hauptsachlich für die angeborene immuni- 
selnen eine .sehr verschiedene Bedeutung tät von Arten und Rassen auseohlaggebcnd 
7MT Abwehr von Erkrankungen. So kommt sein. Etwas Aehnliches ist aber als an ti- 
der spezili.-^cheu Agglutination und Prazi- blastische Immunität auch für die 
itation nach unserem jetzigen Wissen Ober- spezifische erworbene Immunität gegen Milz- 
anpt keine snhhe 7u - - ihre praktlsclie Be- brand beschrieben worden, die Bail al^ 
deutung scheint lediglich in der Möglich- antiaggressive deutet. .iVntünfektiös kanu 
keit zu liegen, rie zur Diagnose zn verwerten. 1 auch die nach dem flflchtigen Ansehein nv 



Digitized by Google 



Immumtftt 



S77 



.Mrfaldlkhe, allergische Reaktion» weise 
wirken, indem sie am Orte einer Neuinfek- 
tion eine heftige Entzündung bewirkt, durch 
die die anderen Faktoren der Resistenz oder 
Immunität erst eigentlich zur Geltung 
kommen, oder durch die das infizierte Ge- 1 
webe samt den Erregem ausgestoßen oder 
doch so abgegrenzt wird, daß eine Weiter- ! 
Verbreitung von diesen verhindert wird. ■ 
Diese nützliche Wirkung der Anaphylaxie 
ist hauptsächlich gcpen die Gewebsparasiten, 
z. B. aie Tuberkeloazillen von Bedeutung, 

gel die die anderen, normalen und eptti- 
Imd, Abwehrmittel versagen. 
8c) Allt rgip und Gewebsimmuni- 
tät. Die Ailei^gie hat vermutlich noch weit 
über den Kreis der Infektionskrankheiten 
hinaus große Bedeutung in der Pathogenese, 
emmal bei den sogenannten Idiosynkra- 
sien. Solehe Ueberempfindlichkeit gegen ge- 
wisse Stoffe, die mit der Nahrung, aber auch 
auf anderen Wegen auf die Schleimhaut ge- 
langen, sah man früher als angeboren an; 
jetzt neiijt man dazu, sie als erworbene 
isMbylaxie zu betrachten, wobei freilich 
ToHSedingung ist, daß eine abnorme, an- 
peborene uiul vielleicht auch erwerbbare, 
iBtücbtkkeit der betreffenden Schleim- 
int ▼ornnbestehe. durch die es ermöglicht 
wird, daß die reizenden Stoffe als Antis;en 
raorbkrt werden und nicht erst nach ihrer 
Ddittarienini^ dnreh die Verdauung oder 
übi-rhaujit nicht. Alle Einzelfälle, wie z. B. 
der Ueuschnupien, Ivichtvertragen von Kuh- 
milch, manclie Mneebelvergiftnngen, bieten 
aber noch eine Fülle der Aufklärung har- 
ruukf froblenie. Zweitens aber ist er- 
wiesen, dafi «ieh Anaphylaxie unter Um- 
ständen auch erzeut^en läLSt fj;egenöber körper- 
^enem Eiweiü, und damit bietet sich die 
Mflklikeit, ebrofinehe Organerkrankungen, 
Jic «ich an eine akute, aber bald beendete 
Scnadkiuig des Oigans anschließen, auf 
dieie weite tu denten. Aueb hier ist aber 
bbhcr nur der Weg gewiesen. Aelinlich 
Mt sich betreffs der Gewebsimmunität 
bUmr eme große Bedetttoug, beeonden 
auch zur Verhütunt,' der Wiedererkrankunu 
«a einer einioal überstaudenen Infektion, nur 
Tvnmten, da wir ttber ihr elfentHehee Wesen 
Mch zu wenig wis i r 

9. Eintritt ▼on Immunität im Verlauf 
von Kraakheiteti. Im Verlauf Ton allen 
Inffktioii>krankheifen treten Erscheinungen 
wi, die der einen oder anderen der be- 
*pn»heoeo Immnnit&tBreaktionen ent- 
sprechen, aber der Grad und die Dauer 
der edangten Immunität sind bei den etn- 
nfaHo Knnkbehafonnen anBerordentlieh 
verschieden. Gerade bei jenen, nach welclu'n 
die stiükste und dauerhafteste Immunität 
eintritt, wie X. R bei den Poeken, oder 
w denen ilch ein sehr eigeiitflinlieher Zn« 



stand entwickelt, der sich darin zcipt, 
daß der Organismus gegen eine Neu- 
ansteckung immun erscheint, d«ft aber 
die schon envorbene Infektion immerfort 
rezidiviert und ihn allmählich zugrunde 
richten kann, wie bei der Syphilis, waren 
wir bisher wegen der Unm5i?licnkeit, die &- 
reger künstlich zu züchten und geeignete 
Versuchstiere zu finden, nieht in der Lage, 

Genauere Untersuchungen anzustellen. Bei 
en besser erforschten bakteriellen Infek- 
tionen sehen wir, da& sich durch künstliche 
Einimpfung der Erreger höhere Grade der 
humoralen Immunität erzeugen lassen, als 
bei der Heilung der Infektion in der Regel 
beobachtet werden, und daß die Immunität 
fortbesteht, auch wenn der Antikörper^ehalt 
anscheinend verschwunden ist. Das ist so 
zu erklären, daß tatsächlich gar nicht so 
viel Substanz der Erreger in den Kreislauf 

Selangt, wie man erwarten könnte und daß 
ie zelluläre oder Gewebsimmunität, die 
noch so wenig erforscht sind, mehr aus- 
schlaggebend zu sein scheinen als die humo- 
ralen Immunstoffe. Besondere Rätsel aber 
geben uns noch zwei Erscheinungen auf, 
nämlich das Fortbestehen einer Infektion 
bei klinischer Heilung und Vorhandensein von 
Immunstoffen (s. oben 6C0) und das Auf- 
treten einer erhöhten Disposition zur 
Wiedererkrankung an dergleichen Infektions* 
krankheit. Vermutlich ist beides darauf 
zurückzuführen, daß die erlangte Inununitüt 
zwar ausreicht, eine Vermehrunc und Ver- 
breitung der Erreger innerhalb der Körper- 
säfte zu hemmen, aber nicht, sie vollständig^ 
zu eliminieren, so daß die virulenten Para- 
siten als indifferente Kommensalen auf den 
Schleimhäuten oder aber auch als Gewebs- 

Earasiten fortcxistieren können. Daher 
önnen sie zur Ansteckung anderer Indi- 
viduen Aidaß geben ( Hazillendaueraus- 
scheider z. B. bei Typhus, Ruhr, Diphtherie 
und Träger der Err^er, die dann dnreh In- 
sekten weiterverl)reitet werden bei den 
Tr^panoeen, d«r Malaria u. a. Protozoen- 
InfeKtlonen), (Hier aber es tritt beim alimfth- 
lichen Abklingen der Allert,'ie ein labiler 
Zustand ein, währenddeasen eine leichte Stö- 
rung der natfirlieben Resistenz (dureb Er- 
kältunt^. Ilun^'er. Exzesse irtjendwelcher .\rl) 
den noch vorhandenen virulenten Erregern 
eine neue unbegrenzte Vennrimiiif ennOg- 
lioht. ?o erklären sich die Wiedererkrankung 
an kru|)öser Pneumonie, Erysipel, Gelenk- 
rheumatismus, die HalariarQekntte u. a. 

10. Erbliche Uebertragung der Immu- 
nitat. Eine Vererbung der Immunität im 
eigentliehen Sinne ist nur d«in zu erwarten, 
wenn diese Imnninität auch schon einem 
der Eltern angeboren war — wenn also, wie 
bei Hanstieren ▼mduedeotiioh beobaebtet, 
einzelne Rassen fttr lieetimmte Infektient- 



I 



Digitized by Google 



378 



krankheiten rinc wesentlich geringere Dis- schwister sicher der Infektion ausgesetzt 

Sosition besitzen die anderen; daß solche I waren, spricht auch schon für die passive 
Lasseimmunität erblich ist, liegt schon Immunisierung im Uterus. Aber aucn diese 
in der Brzpichnnnjr. Ein auch für die Ver-'ist ebensowenig wie die intrauterine Infek- 
crbuuKs^leljre wichtiges Problem i^t dagegen, tion Vererbung einer erworbenen Eisfen- 
ob die erworbene Immunität erblich | schaft im strengen Sinne, da ja Inine imraa- 
übertr;(<!l>tr sei. In gewissem Sinne ist das Tu^iito Eigenschaft, sondern nur Stoffe, 
der Fall; kiiider einer Mutter, die wiiliroiid Anukurper, die allmählich ausgeschiedeo 
der Schwangerschaft mit einer Inloktiotis- oder abgebaut werden, dem NeugebomnB 
krankhcit bohaftot war oder mit Autigen mitgegeben werden. 

geimpft wurde, zeigtu Utters Immunität gegen Die Vererbung einer erworbenen luuuu- 
(lic Infektionserreger oder besitzen Antikörper, nität im eigentlichen Sinne wäre nur bewiesen, 
Im Einzeinillc crlicht sirh nun aber die wenn sie vom Vater auf den Fötus übcr- 
Frage, w.us vuu der trächtigen Mutter auf den tragen würde: das ist aber noch nicht be- 
FötuB übergegangen sei — die Erreger, | obachtet worden. 

be7,w. das Antigen oder die fertigen Anti- Die passive Inimtinisiernnc des »n- 
körper. Im ersteren F^all handelt es sich geborenen kann nun nicht nur angeboren 
eigentlich um eine intrauterine Infektion sein, sondern auch durch die Muttermilch 
oder lmmiini-ienm£r. der Fötus erwirbt die erfolgen, wie durch Tierversuche mit Ver- 
Immunität aktiv und diese ist in der Tat tauschung der Säuglinge von immunisierten 
gar nicht erblich Obertragen. Daß intra- und nicht immunisierten Müttern gefundea 
uterine Infektionen vorkommen, ist eine wurde. Daß Antikörper mit der Milch aiis- 
häufige Erfahrung, niciii nur bei der Syphi- geschieden werden, kann auch uumiiiclbar 
Iis; s. B. werden zuweilen, wenn die Schwan-! festgestellt werden. Durch Saugen solcher 
crere an Sc harlach erkrankt war, auch am | Milch erwerben aber nicht alle jungen Tiere 
^'eugeb^»^eiien Zeichen des Scharlaehaus- pa.ssive Immunität. xVuscheinend findet 
Schlags gefunden und es ifit verständlich, | nur bei einigen Tierarten, und da auch nur 
da der Scharlatth meist eine voUkf)inmpne in den ersten I^benswochen, die Resorption 
dauernde Immunität hinterläßt, daß diese der Antikörper ohne ihre Zen»törung durch 
von Geburt an scharlachimmun sind, aber die Verdaiuiimssekrete statt, 
sie haben die Iniinunitiit selbst erworben ii. Künstliche Immunisierung. iirOAk- 
und nur ihre Infektion kann man (in un- tive Immunisierung. Die absichtliche 
e^entlichera Sinne) ererbt nennen. Zuführuni; eines Antigens in einen Ofganii- 

Da nun geformte Krrei^er aus dem mus, damit er eine spe/.ifiselie Immunität 
mütterlichen in den fötaleu Kreislauf über- gegen die von jenem drohende Schädlichkeit 
treten (und /war auch ohne daß anatomische (Vergiftung oder häufiger Infektionskrank- 
lii'^ionen. Krkrankuni^sherde der Plazenta, heit) erwerbe, bezeichnen wir als alctiv« 
vorliegen), ist aueb der Uebergang von un- Immunisierung. 

geformtem Antigen ni(bt unwahrscheinlich — a) Zu Schut .zwecken. SolcheSchutz- 
ebenso wenit^ aber der von .Xntikürpern. impfungen sind auf rein empirischer (Jrund- 
Wenn ein trächtiges Tier infiziert oder hige ausgebildet wurden und haben den .W- 
durch Impfungen immunisiert war, so findet gangspunkt für die I^hrc von dt r Immuni- 
man nicht selten im mütterlichen und im tät gebil b t Ihr Prototyp i^t die .lenner- 
Blut des Neugeborenen die gleichen Aj\ü- sehe Kubpo( keuimpfung, die liariu besteht, 
körper, aber in ungleicher Konzentration; Erreger der Pocken, die dureh Uebertragune 
häufiger bei der Mutter, zuweilen auch beim auf das T^iiul in ilirer X'irub nz für der 
Kinde einen stärkeren Gehalt. Das lehrt Mensch dauernd abgeschwächt sind, zu ver- 
nun andererseits, daß die .\ntikörper nicht impfen. Die dadurch hervorgerufene, in der 
tinirehernmt von dem einen in den anderen Hauptsache auf die Impfstellen be-ebränk*e 
Kreislauf übergehen. So ist es in den meisten leichte Erkrankung verleilit Immunitat auch 
Einzelfällen sehr schwierig zu entscheiden, gegen die nicht abgeschwächten Errqeer der 
ob intrauterin eine aktive oder eine passive echten Pocken, nur nicht von so Isn^er 
Immunisierung stattgehabt bat, besonders Dauer, wie das Ueberstehen von diesen, 
wenn im Experiment die Immunisierung ' Pasteur hat dies Prinzip auf die img^ 
während der Schwangerschaft stattgefun- züditeten bakteriellen Erreger übertragen, 
den hatte. Die Beobachtung aber, daß die die er durch verschiedenerlei Mittel abw* 
sonst 80 wenig widerstandsfähigen mensch* { schwichen lehrte. Keine solche Schuti* 
liehen Säuglinge an einer Anzahl häufiger impfung mit lebenden Bakterien aber knnn 
langdauernde Immunität hinterlassender In- 1 sicn mit der Kuhpockenimpfung mcs^-eu, 
fektionskrankheiten in den ersten Lebens- 1 weil sie entweder nicht so durchaus nnge- 
monaten viel m Itener erkranken, als in fährlich sind oder aber der erreichte SchuU 
etwas spätcrem Lebensalter, auch dann, i ein viel un^ewisserer ist; bei manchen ist 
wenn sie durch die Erkrankung mterer Ge- 1 beides zugleich der Faü. Deshalb ki anck 



Digitized by Google 



Immmiint 



379 



ihre Anwendung nur in der Tierheilkunde 
zul&>si{^. Dann hat sich aber gezeigt, daß 
auch dw mit toten Bakterien hervorzurufende 
Anfik 'r|>orbildung und Allergie in manchen 
Fallen einen wertvollen Schutz gegen An- 
steekmig in verleifaen vermag. Von Impf- 
verfahren nach dieser Methode hat sich bis- 
her beim Menschiü die Typhusschutzimpfung 
Ijenügend im großen bewährt. Sie ist völlig 
:irii'' Tährlich und verleill^ wenn in der 
ubiiilien Weise ein- oder z\M iiiiai ausgeführt, 
eisen merktidMU Schutz gegen die Infektion, 
»uch unter uncfün-^ tilgen Uni'^tänden, für 
Monate und vicllfit hr aucli für wenige Jahre. 

Zu Heilzwecken. T)ie erste Aus- 
'ülirutii:; die-er Metiioile verdanken wir eben- 
ittiU Pus tciir in der Wutschutzimpfung, die 
faiiKeh, wie der Name besagt, auch zur 
vorisien Katei^orie «gerechnet werden könnte. 
Sie Iwxwccki und erreicht nämlich durch 
lieihrholte Impfungen mit den lebenden Er- 
regem von steigender Mcnq;«» und Virulenz 
eine vor dem Ausbruch der Krankheit 
schützende Immunisierung noch nach er- 
folgter Infektion durch den Biß eines kranken 
Hundfc»; da» ist möglich, weil bei der Wut- 
krankheit (Lyssa) die Inkubationszeit in der 
Regel außerordentlich lang, mehrere Wochen, 
ja Mouaie dauert. Auch in anderen Fällen 
können Impfungen mit den abgetöteten Er- 
regern oder ihrer l.eibes>iib>tanz auf eine 
sthon bestehende Jüaukhcit bei Kiidiaitun!;; 
bestimmter R^eln über Menge und Zeitfoli^e 
der Impfungen einen s^ünstigen, die lleihuifr 
befördernden Einfluß ausüben; diis hat zu- 
erst 1890 R. Koch für die Tuberkulose mit 
dem aus Tuberkelbazillen bereiteten Tuber- 
kulin, viel später, 1904, A. 11. Wright für 
verschiedene andere BakterieDinfektionen ge- 
zeigt. Es scheint sich dabei immer um Er- 
krankungen zu handeln, b«i denen die 
Leibessubstanzen der Erreger nicht in grö- 
^rer Menge in den Kreislauf geraten, und 
daher nicht spontan eine starke Antikörper- 
produktion ausgelöst wird. Nach Wright 
venlm Aufschwemmungen von Roinkul- 
tnren, die durch eben ausreichende Erhitzung 
getötet sind, verwendet und daher das Ver- 
fahr«) als Bakteriotherapie bezeichnet. 

iib) Passive Immunisierung, a) 
7'^^ Heilzwecken. Die große theoretische 
Üwieutung des Begriffs der passiven Im- 
■misierung haben wir bei dem Anti- 
toxin i.jt ) kennen gelernt. Die zuerst dar- 
gestellten Antitoxine, das Diphtherie- und 
w» Tet&nnsheilserum finden noch jetzt 
ftjf illu'cnieinste und wichtigste Anwendung. 
Za ihrer Verwertung zur Behandlung kranker 
Henehen war e« erforderlich, die Wirksam- 
keit der IIeil>era nicht nur sehr zu steigern, 
nndem auch sie messeu und dosieren zu 
UmiM. Um beides bi^n sich Behring 
■mI P. Ehilieb die größten Veidieoste er> 



wcirben. Das Gesetz, daß da.*; .\ntitoxin das 
Toxin in fe&ten rruporliunen ai)^altigt, ist 
zu einer brauchbaren Werthestimmungs- 
methodc au^gearbeitpf worden, die mit einem 
konventionellen iMaU, den immunitats- 
einheiten rechnet; diese stehen in fester 
Beziehiinj!: zu den ebenfalls konventionellen 
Ttixiuein heiten, die sich in letzter Linie 
darauf aufbauen, daß bei gans bestimmter 
Impfmethode bei Versuchstieren gleicher 
Rasse, Alters und Gewichts sich gleich- 
artige Enoheinungen mit bestimmten Toxin- 
Tt)f'n«^»'!i hervorrufen lassen, z. B. Tod inner- 
Jialli »iiies begrenzten Zeitraumes — Dosis 
letalis minima (D. 1. m.). Die Toxinein- 
heiten (T. E.) und ihr Verhältnis zu den 
Immunitätseinheiten (I. E.) sind für jedes 
Toxin andere; man hat aber allgemein die 
Tnimunitätseinheiten relntiv groß zu den 
Tuxineinheiten gewählt, z. B. bei der Diph- 
terie: 1 I. E. neutralisiert 10 T. Iv. von 
denen jede 100 1). I. m.. näridi(di für Me€r- 
Rchweini lien von 2ä0 g bei subkutaner Ver- 
impfung, entspricht. 

Die antitoxischen Heilseren «ind von 
Bedeutung natürlich nur bei den Krank- 
heiten, bei denen Toxine dn Kranklieitsbild 
wpfjpntlieli bestimmen. Das gilt außer für 
die geuaiiaten nur für wenige Itd'ektionen, 
z. B. die epidemische Dysenterie. Spezi- 
fisehe Hpil«era von großer Wirksamkeit sind 
auch die xViitiveniiie j;egcu Schlangengift, 
deren praktische Verwertung aber an der 
Scliwierigkeit scheitert, da.^ für jede« dieser 
Gifte .spezifische Gegengift immer dann 
sofort zur Hand zu haben und einzuspritzen, 
wenn ein Mensch, etwa im Urwidd, von einer 
Giftschlange verletzt ist. 

Man hat sich auch vielfach bemüht, gegen 
andere bakterielle Infektionen, bei denen 
echte Toxine keine Rolle spielen, wirksame 
Heilsera zu gewinnen. Solche antiinfek- 
tiöse Sera, die also bakteriolytische Am- 
bozeptoren oder Tropine enthalten, hat man 
gegen manche Bakterien, z. B. Strepto- 
kokken und Pneumokokken, gewinnen kön- 
nen, so daß sie unter ganz bestimmten Ver- 
suchsbedingungen bei kleinen Versudis- 
tieren, bald nach der Infektion mit virulenten 
Bakterien angewendet, heilend wirken. Sie 
versagen aber, wenn man sie hei fortge- 
schrittener Infektion anwendet, ja zuweilen 
scheinen sie dann den Tod der Versuchs- 
tiere zu beschleunigen. Im Ans( Iduß an die 
Vorgänge in der Meerschweinchenbauch- 
höhle beim R. Pfeifferschen Versuch (6cce) 
hat man das so erklärt, daß dann durch 
die Baktcriolyse nicht uui die Jßakterien 
abgetötet, sondern auch die in ihnen ent- 
haltenen Endotoxine lö^lidi ^eniadit würden 
und so Beseitigung der Infektion und Ver- 
giftung des Wirtsoiganismus mltdnuider 
verknöpft werden. Hwi bemfiht sieh deshalb, 



Digitized by Google 



380 



Immunität 



solchen antiinfektiösen Seren zuirleich rine 
antiendutoxische Wirksamkeit zu verleilien, 
indem man die das Serum liefernden Tiere 
(Pferde, Esel, Ziegen) sowohl mit lebenden 
Bakterien, wie mit toxischen Extrakten auä 
diesen bcluuidelt oder Sai», di« »uf diesen 
beiden We^^en ppwonnen sind, miteinander 
mischt. Die Erfolge in der Praxi:* mit der- 
artigen Heilseren sind aber nur b« wenigen 
Kranklieiten «=0 zuverlässig gewesen, daß 
ihre Verwendl>arkeit beim Menschen allge- 
mein anerkannt w&re. Wie wir (li A c und d) 
sahen, sind die Bedingungen für die Wirk- 
samkeit der antüofektiösen Sera sehr ver- 
«ickfllte, die Antikörper können ihren Zweck 
nur erfüllen, wenn sie mit genügenden Mengen 
Komplement oder mit zahlreichen Leuko- 
zyten /.ii-iammentreffen oder beides zutrifft. 
Außerdem müssen sie in genügender Menge 
zugeführt werden, und es ist noch nicht ge- 
lungen, so hochgradig wirksame bakterizide 
oder bakteriotrooe Sera r.u bereiten, wie 
es für antitoxiscne der Kali ist. Die Ein- 
führung sehr großer Antiserumniengen oder 
die wiederholte Impfung mit ihnen bringt 
außerdem die Gefahren der Serumkrankheit 
mit sieh und endlich InrnB* wenn diene 
auch nur in leichter Form auftritt, durch 
den Mechanismus der Komplementabsorp- 
tion die spezifische Wirkung der Antikörper 
wieder beeinträchtigt werden. Vereinzelte 

Sünstige klinische Erfalirviiigca über den 
[utzcn gruLJer Dosen von Antiscrum, dessen 
s|)ezifis(fic Wirkuni,' im Tierexperiment nur 
gering war, sind vermutlich darauf zurück- 
snfQhren, datt das artfremde Serum Leuko- 
sytoee erregt und so die unspexiHsche Ke- 
sisteoz erhöht. 

ß) Zu Schutzzwecken. Die antiinfok- 
tiösen Sera bewähren si( h im Tierexperiment, 
wenn sie kurz vor der Impfung mit den viru- 
lenten Bakterien eingeführt werden, zum Teil 
reeht !;nt. besser als zur Heilnnj?. Aber dieser 
Schutz ist unter allen Umständen nur ein ziem- 
lich kurz dauernder, weil passiv eingeführte 
Antikörper unter keinen rni?tänden lange 
unvermmdert erhalten bleiben (s. OX&ß). 
Daher kann diese Art der Iromnnisierunf 
in der Heilkunde nur selten mit Nutzen an- 
gewendet werden, wie es z. ß. für das 
Yersingche Pestserum der Fall ist. 

IMe aiitito\i<chen Sera finden mit Recht 
ausgedehntere Anwendung zur Prophylaxe, 
ol^leich man auch bei ituien weiß, da0 sie 
nur für einige Wochen vor der Toxinver- 
giftung, nicht vor der Infektion, schützen. 

itc^ Kombiniertes Immunisierungs- 
verfanren. In nianelien Fällen hat mit 
die Mängel, die sowohl der aktiven wie der 
passiven Immunisierunur anhaften, durch 
i'ine Knnibinatirni vnn beiden vennierien. 
So bei dem Verfahren der Siraultauimp- 
fuug, das besondere zur Milzbrandschutz» 



impfuns der Iiöehst empfänglichen Srhaft^ 
und auch anderen Viehes durch Sobt-ru- 
heim ausgebildet worden ist. Bei ihm wird 
frleichzeiti?, an zwei getrennten Stellten, 
ein antiiüfektiüses Immunserum und «'in>< 
lebende, mäßig abgeschwächte Kultur di»^ 
für sich allein Erkrankung und Tod herbti- 
liihren würde) eingeimpft. Ersteres schuut 
vor den Qbelen Fo%en der zweiten und diese 
bewirkt in wenigen Ta^^en eine daiiernd*». 
auch gegen hochviniieiite Erreger schützende 
aktive Immunitat, wie sie ohne die Senun* 
Impfung bestenfalls durch wiederholte Imp- 
fung mit Vakziuii abgestufter Virulenz nach 
Wochen zu erreichen wäre. 

Einigermaßen ähnlieh sind die sensibili- 
sierten Bakterienimpfstolfe von Bes- 
redka, Bakterien oder DeriTate aus ihnen 
(Tuberkulin), die mit Inimunserum digeriert, 
von ihm wieder s^etrennt und zur Sicherheit 
noch durch l'>hitzen abgetötet sind. Bes- 
redka empfiehlt sie für alle Zwecke der 
aktiven Immunisierung als wirksamer aL« 
die einfach abgetöteten Bakterien. 

Analoo; ist das Verfahren, mit dem 
man bei den Tieren, die Antitoxin liefern 
sollen, eine „GnindimmunitSit** schafft und 
mit dem Behring 2;an7 neuerdings beim 
Menschen eine hochgradige und sehr lang 
dauernde aktive antitoxische Immunitit 
erzielt hat: Einspritzung vor Mischiin^pn 
von Diphtherietoxm und Antitoxin, die Iki 
subkutaner Einführung beim Meerschwei:- 
«•heil eben nicht mehr akut eifti^,' sind. li*r 
damit erzielte Schutz ist an Wirksamktii 
(Gehalt des Menschenserums an Antitosin- 
eiiih< iten) und besonders an Dauer dem durch 
passive Immunisierung erzielten weit über- 
legen, und von praktischer Bediutumr, wo es 
sich darum handelt. Mensehen, die dem Ver- 
kehr mit ßazillenausscheidern (besonders Re- 
konvaleszenten) ausgesetzt sind, oder die 
selbst Bazillenträizer sind, d. h. den Diph- 
theriebazillus als einen vorerist noch anscliei- 
nend hannlosen Gast auf einer Schleimhnt 
beherbergen, vor der Diphtherieerknnkuiif 
zu schützen. 

13. Inmranititsreaktionen und ihre 
diagnostische Verwertung. I2a) Physi- 
kalische und chemische Methoden zum 
Nachweis einer Antigen>Antikörper* 
reaktion. Die unter 6.\ besprochenen ein- 
I seinen Erscheinuugeu sind meist biolc^iiH'be 
I Reaktionen oder, wenn es »ich, wie bn der 
Präzipitation, um relativ einfache Vorgängf 
I kolloid-chemischer Natur handelt, so sind 
'doch die dabei reagierenden Körper von 
Orcjanismen produziert und uns nnnekarmt. 
Man hat nun versucht, noch andere, reu 
I phvsikaliscbe Vorgänge zu finden, die sieb 
auf die spezifische ReaKtion eines Antikürfwr* 
mit seinem Antigen zurückführen lassen und 
ihr Wesen aufholen, oder doeh ein f^nera 



Digitized by Google 



Immunitit 



381 



Reagens darauf darstellen. Eine solche Er- 
scbeinong ist die Meio8tagminreaktiou 
nm Ascoli, die darauf benmt, daß (mittels 
de^ Sialagnirutiotors idif nltcrflärheii'-paiinunc 
von eiweifitialtigeu Iflüssigkeiten mit und 
ohne Znttts eniee AntikOipfln (Imew. eines 
Antiseii?) verglichen wird z, B, von ver- 
dfiutem Immunaerum bei Zulfigen ver- 
NnHantr isaKtefwiieziTMEte. wenn ni 
einer solchen Lösung ein Antigen und ein 
Aitikörper miteinander reagieren, so nimmt 
& TnfSmuiA unter sonst g melien Be- 
(iincriingHI n, die ()herflä<'henspannunf]^ also 
ab. ÜMMUHW über das Wesen des zugrunde 
Vtfmdm Vorgangs litt sieh Milnr nieht 
MMgen: die als Antipen verwendeten 
Sirirterieoextrakte sind alkohollöslicli und 
£e Enpfradliehkeit der Bflaktion geht 
keiner der länger bekannten Inummreak- 
tioDen ganz parallel, so datt mau auch die 
Xeiestagraine voriiafig ah eine neue 
.\jitikörperklasse registciwen muß. Der 
eteiche Effekt, Verminderung der Ober- 
nehmspamrang, ttfit sieh leiehtventind- 
lifherweye durch Tlflkirlei Reaktionen beim 
lüseben zweier, oiganiBche Körper gelöst 
endiaheBder Flftseiglceiten ertiekni, so dafi 
durrhau-; nicht alle Mriri-t;«rminreaktirinen, 
die ikh mit verdiumtem filutserum bei 
Knatteiten anstellen lassen, als eine spe- 
zifbche Antikörperreaktinn anzusehen sind, 
Weiehardt hat für das in der Ueberschrift 
buBicliBete Prinzip den Nanira Epipha~ 
ninreaktion ?eprät(t und iNgreift daninter 
nicht nur die Meiostagmininaktion, sondern 
taA andere, teils ronrar, teils s^ter von 
ibm an!?c2;cbene Verfahren, bei aenen der 
i^tritt einer Immunreaktion, nämlich die 
BUing von Toxin nnd ^ititoxin, siehtbar 
jemncht werden soll durch Beeinflussung 
eines luKleren Vowuigs, z. £. der Diffusion 
VW lenen. Das Wesen einer solelMii Beein- 
flussunir i t nn( h völli«; unklar und die an- 
Sigebene Methodik äußerst subtü 

ub) Verwertung der einseinen 
Irnmütirfrikrionen. a) Agglutination. 
Die Bakterienagglutiuation kann sowohl 
durch makroskopische wie durch milcro- 
si^opische Beobachtung in einfacher Weise 
{«tgtttellt werden und ist ein sehr emplind- 
fidm und rasehes Reagens; deshalb wird 
«ip wohl am allerhäufigsten angew^det und 
zwar sowohl zur klinischen Diagnose einer 
Infeirtionskranklidt, wie zur baktorologisehen 
eraer Bakterienart. Sie kann zu beiden 
Zveeken, Nachweis des Antigens oder des 
AntScArpers dienen, ebenso wie eine che- 
mi^ehp Reaktion, z. B. Ausfällung des t'hlor- 
*ilbers, sowohl für den Nachweis der Silber- 
nil der Chlorionen dient. Zur Üentifiziening 
zweifelhaften Bakterienstarams mittels 
lim bekannten Immunserums hat sie schon 
«rfirtdeelEBr, Gm bar, empfoUan; vermut- 



lich wird sie sich aucli außerhalb der eigent- 
, liehen Bakteriologie und fOr nicht pathogene 
'einzelliffe Organismen ab ein brauchbares 
Identifizierungsniittel morphologisch nicht 
leicht erkennbarer Arten erweisen, wenn 
sie dafür erprobt wird. In die klmische 
Diagnostik, um aus den gebildeten Anti- 
iköipem einen Rückschluß auf die Krank- 
I heinnrsaehe ni maeben, bat sie merst fftr den 
Abdominaltvphus Widal eingeführt; nach 
i diesem wird sie deshalb in diesem Fall meist 
' benannt. Insbesondere Iwt iS» hier nnd bei 

anderen Erkrankungen dilB beigetragen, 

einander ähnliche KraakbeitBsustände, die 
dnreh nahe verwandte Bakterienarten ver^ 

ursaeht werden, auch klinisch zu unter- 
scheiden: Paratyphus, Psendodysenterie u. a. 
Dam ist sie dann aber, wegen der Ifitagglu* 
tination verwandter Bakterien, quantitativ 
1 auszufahren, d. h. der Verdünn ungsgrad 
Ides Semms ansmwerten, bei dem gerade 
noch ein deutlicher Effekt auf die in Betracht 
I konunenden Erreger ausgeübt wird. Manch- 
I mal ist eine sichere Difrorentialdiaipose erst 
mittels des Castellan ischen \ersuchs 
, zu gewinnen. Dieser besteht darin, Proben 
des Serams mit jeder der beemihifiten 
Hakterienarten zu digerieren und dann zu 
untersuchen, welches Agglutinationsver- 
mögen für iede dieser übrig bleibt 
Die Art, die das .Vgglutinin auch für alle 
anderen Arten völlig zu absorbieren vermag, 
nt dem Semm homolog — also der Tregor. 
Da<sr!he Verfahren ist auch bei der bak- 
teriologischen Differentialdiagnose einzu- 
sehlasen, wenn dw fragliehe Stamm dnreh 
verschiedene agglutinierende .Sera beeinfluBt 
1 wird. Mit Hilfe dieser verfeinerten Methode 
I ist die Agghitination nieht mir ^ms der bo- 
qnenbton, sondern auch empfindlichsten und 
I sichersten diaf^nostiachen Hilfsmittel Frei- 
jUeh eignen sieh nieht aBe IMtterienarten 
dafür, weil manche auch ohne Anwesenheit 
I eines ^Vntikörpers in Kochsalz- oder ver- 
I dünnten EiweiBlOsungen ausdocken. In 
solchen Fällen i-;t öfters die eine oder andere 
ider folgenden Metboden anwendbar. Die 
I H&magglntination hat kanm praktisoho Be- 
dentiiiig. Nur gelingt es nach v. Dungern 
zuweilen mittels der Isohämagglutinine 
' yerwandtschaf tliehe Besiehnngen iwisehen 
Individuen nachzuweisen. 

8) Präzipitation. Die Präzipitation 
'findet in der Bakteriologie und in der Ui- 
ni-iclien Diagnostik neben der Agglutination 
kaum .Vnwendung. Desto ausgedehnter ist 
I ihr Anwendungsgebiet, nm die Arteigenheit 
von Eiweißkörpern zu erkennen. Besonders 
fein ist sie ausgebildet worden zu gericht* 
liehen Zwecken, um z. B. in Mordprozessen 
die Herkunft eines Blutflecks aus Mensehen- 
I blut, oder um Pferdefleisch in Wurstwaren 
i naohtttweisen. Za diesem Zwecke nmfi sie 



I 



Digitized by Google 



382 



Immumtät 



auch quantitnriv, aber nicht wie die Agglu- 
tination nach Verdünnungsgraden des Anti- 
serums, sondern hier der Antigenlösungen 
nniTP^rtzt werrlnn nntl von vielerlei Kon- 
trollproben bej^leitet .sein, insbesondere auch 
Rolcnen, die andere Antiseren und andere 
Anti?pno cntliiiltcii. Auch hirr läßt sich 
das Prinzip des Castellanischen Versuch? 
anwenden, um streng spezifisch präzipi- 
tierende Sera zu G;pwiniicn. 

Kine höchst wichtige wissenschaftliche 
Anwendung ist die besonders von Nuttall 
aufifiiobauto Präzipitationsdiarrnoso zur I-Vsi- 
stellung der Artverwandtschaft, die darauf 
beruht, dafi das durch Impfung mit dem 
Bluti^erum cinrr Tierart gewonnene präzi- 
pitierende Serum mit dem verdünnten Blut- 
serum anderer Arten ebenfatts FftUungen er- 
gibt, aber quantitativ geringere, jo fcriior im 
System die Arten sich stehen. Diese Probe 
gibt auch mit Eiweißarten, die aus Pflanzen 
stainiiii : . Erfolge, d. h. quantitative Unter- 
schiede, wenn auch die Mitpräzipitation 
desto stärker hervortritt, je ferner sieh die 
Ortjaiii in II t luTi, tlic aas Antigen und 
den Antikörper liefern. Die Proben müssen 
deshalb in jedem Fall streng quantitativ an- 
gesetzt und beurteilt wrrdcMi. Wie fiAb aus- 

Seführt, beruht diese Mitpräzipitation und 
ie Spezifit&t der maximaleD Wirkung ver- 
mutlich darauf, daß in jedem einzelnen Se- 
rum eine Reihe von Präzipitogenen vorhanden 
ist, und dafi diese bei verwandten Arten, 
aber in anderen r.ruijpit ruii^en und Mengen- 
verhältnissen wiederkehren. Dae Verfahren 
erlaubt abo die chemische Struktur der Ei- 
wL'ißknrpor eines ürganisimis in ciiicr. mit 
der chemischen Analyse noch lange nicht er- 
reichbaren Feinheit auf Aehnliehkeit und 
kIf'iiH' rufcrsehiede zu prüfen. Ks kann dalicr 
nahe Verwandtschaft erkennen lassen, wo 
die Morphologie infolge der Anpassung an 
uanz ander»' LcixMisix'dintiunLrrn irrnDc Unter- 
schiede zeigt, oder wo infolge Kouver^^enz 
der Formen die Artverwandtschaft zweifel- 
haft wird. V.< ht aber zu vcrmutiMi, daß es 
in der chemischen Struktur der Eiwcißkdrper 
ebenso wie in der Morphologie rasch fort- 
schreitende Umbildung durch Anpassung 
und auch Konvei|;enz infolge gleicnart^er 
Funktionen gibt, und dafi daher diese durch 
biologische Reaktionen festgestellten Bezie- 
hungen zwischen verschiedenen ürganisraen- 
arten in gleicher Weise auf ihre deszendenz- 
theoretiscdie Bedeutung geprüft werden 
müssen, wie die Aehnlichkeiten und Unter- 
schiede in der Morphoh»srie und Ontogenese. 

y) Bakteriolysp. Die Bakteriolyse hat 
in der. Form des Pfeifferschen Versuchs 
(s. OAca) zur Erkennung des Choleravibrio 
ausgedehnte praktische Anwendung gefun- 
den. Heute ist durch den Ausbau der Ag- 
glutinatioiismethodc diese Anwendung etwas 



in fi't! Hintergrund gedrängt und. cbfn-'t 
wie t)akteriolytische Versuche mit anderen 
Bakterien, von mehr theoretischer als prak- 
tischer Bedeutung. 

d) Hämolyse, Die spezifischen Haniü- 
lysine können ebenso wie die Präzipitine, 
zum Nachweis einer „Blutsverwandtschaft" 
einander nahestehender Tierarten verwendet 
werden. Doch hat gerade hier die letzte Zeit 
die überraschende Erfahning gebracht, daß 
ganz fernstehende Antigene die Bildung: von 
spezifischen hämolytischen Ambozeptoren 
anrotron kßnncn. IJei manchen Krankheiten 
des .Menschen ist das Auftreten von Lmh 
hÄmolysinen beschrieben worden. Bei der 

tmrnxysmalen Hämocrlobinurie. eiiuT seltenen 
Erkrankung, scheint Autohämolysin, al&o 
das kaum zu erwartende Auftreten eines 
Ambozpptors für einen bluteigenen St(^ 
einen wesentlichen Faktor auszumachen. 

Die große vraktisehe Bedeutung der 
Hämolyse liegt narin, daß sie als Indikator 
dient biei der im folgenden zu beeprecbenden 
Komplementabsorption. FOr di«ien Zweck 
verwendet man ein hämolytisrhes Sv- 
stem, das besteht aus 1. von ihrem Serum 
reingewaschenen, in isotoniseher Koehsab» 
lösung suspendierten Blutkr)rporchcn. "2. 
einem durch Tierimpfung mit gleichartigen 
Blutkörperchen gewonnenen spezifiscben Am« 
bozeptor, d. h. also einem stark verdünnten, 
inaktivierten Immunserum (selten wird ein 
auf die verwendeten Erythrozyten wirkendes 
inaktiviertes Normalsenim, „Normalarabo- 
zeptor'' gebraucht) und 3. einem das Kom- 
plement liefernden frischen Serum. An 
li>ton vr-flen Blutkörperchen vom 
Schaf und Kaninchenantiscnafserum ver- 
wendet, wen sieh beim Kaninehen sehr leicht 
liiunolytiseho Ambozeptoren für Schafblut 
gewinnen lassen, und als Komplement auf 
das 10 fache (oder stirker) verdünntes Meer- 
scli\vcincbenl)lut. Ks können alier auih 
andere Kombinationen zweckmäßiger oder 
notwendig sein. Die Blutkörperchen werden 
mit dem Antiserum digeriert (sen-Ibili-ier;» 
und dann die komplementhaltige Flüssigkeit 
zugefflgt, so da6 alle Proben gleicnriel 
Blntkörperoben im trl«'i<dien Gesamtvolura 
enthalten; ist das Komplement noch un- 
vermindert vorhanden, so muB vollkommene 
Lyse der JJlutkorpcrelu'n eintreten. Ein Au- 
bleiben oerselben oder unvollkommene Lpe 
zeigen an, daß das Komplement durch eme 
andere Reaktion vor dem Zu-atz uebunden 
(oder zerstört) war (vgl dazu die Zusammen- 
setzung de« Komplements, 6Ac^). Der 
(Irad einer teilweisen Hiunol\-se kann k>>l(>ri- 
metrlsch gemessen oder nach der Menge 
der in der Kuppe der Probierröhrchen fwh 
absetzenden unveränderten BlutkörjMn ii. i; 
geschätzt werden. Noch andere quantitative 
.Abstufungen können durch Ansetzen meh* 



Digitized by Google 



383 



nrer Proben mit werh^elnden Mengen der 
Keageouet), besoaders des Komplemente, 
erlangt wenlen. 

K 0 in p 1 e m e n t a b > 0 r p t i 0 n. Die 
fieobaelitung von Bord et und Gengou, 
daS bei d«r Botstelunii; «öm» ipesifiBebeii 
Präzipitat- vorhandenes Komplement ge- 
toodeo wird, haben Moreschi und dann 
X«i6er und Sachs ta maer dia^ostischen 
Vi'-tliode ausgebildet, die znnäcli.'t eine trroßß 
Vedeiuenuig der Präzipitinproben darstellt, 
haacin ffimolyseversueh, wie er eben ge- 
pchüdert wurde, wird, L:l('icli/.eiti<^ mit der 
Sensibilisierung der Blutköri)erchen, das 
KoHplementserom mit präzipitierendem Im- 
munserum und Spuren des Antiiren-, oder der 
darauf zu untereueheuden LöHung, zusammen 
di^mert: dann wird diese Miaehun^ und Kon- 
trcinnii-chuiiLren, in denen jeder einzelne der 
drei Bestandteile weggelastsen, bezw. durch 
Mn«a anderen bekannten Stoff osetit Ist, 
den «cn^iljili-ierten Blutkörperchen zugesetzt 
und die gaii^e Keihe von Proben bei ßrut- 
temperatür gehalten. Tritt Hftmolyse ein, so 
warda^ Konijdenient erlialten. es hatte keine 
Antil(()r}>errv&kliün estiittgcfundcn; ist die 
Hinolyse gehemmt, so wur das Kom- 
plement gebunden und zwar dnrch eine 
Ant^en-^tikörperreaktion, falls nicht die 
KotttroDen eine ander» ErklSnuig für die 
Hemmung geben. 

Auf diesem Wege ist Präzipitogen auch in 
io geringen Spuren nachweisbar, daß keine 
sichtbare Trübung bei der Mischuntr mit dem 
Pnuipitin auftritt. Für die gerichtliche 
Vinmtuug in Mordprozessen ist die i'robe 
s^opar zu eTnpfindli< Ii «leworden, weil sie nicht 
nur mit aulgelöbtem Menschenblut, sondern 
mh mit menschlichem SehweiB, wie er in 
der mei=ten viel <^etrap;enen Kleidungs- 
^tfirkiii eingetrocknet i»t und di^rc^us extra- 
hiert werden kann, positiv ausfällt. 

.\. Wassermann hat sie nun dazn ver- 
wendet, in Krankheitsprodukteu ijuwuhl 
Altigen wie Antikörper nachzuweisen. Er 
hat so recht wahrseneinlie)! iremaeht, daß 
in Tuberkelknuieu suwuhl Tuberkulin wie 
Antituberkulin vorhanden sei; wenigstens 
durfte er d;i< naeh -einen Befunden als er- 
vittefl ansehen, wenn aueh die fulgenden Er- 
bbrangen die SehlQssigkeit dieses Beweises 
wieder erschüttert haocn. Dadurch er- 
wut^t, übertrug er die Methode auf die 
Diagnose der Syphilis, für die, mangels von 
Kulturen de? Erregers, der Spiroehaeta 
pallida, es keine diagnostische Immuuiüls- 
reaktiott gab. Als Antigen verwendete er 
K-ttrrikt nii? «pir'tftintenreielieii Lebern syphi- 
iittciier Felsige burten, den Anlikörper suchte 
er im Blut von Syphiliskranken. So fand er 
die nun allgemein nach ihm benannte Koni- 
pkmeatbindungsreaktion für Syphilis, die 
uBeroidttitlieh laseh die srOfite Bedentung 



für die Diagnose und für die BehatidlunE^ 
dieser Krankheit erlangt hat. Sic kt in dem 
unter 6B ausgeffthrten Sinn fflr den Arzt 

eine spezifische Renktiun (weni^'stonÄ in 
1 Deutscnlattd); aber sie ist es nicht in dem 
I dort erttatraten Sinn der Seitenkettentbeerie* 

Denn es hat sieh herausgestellt, daß für die 
I Bereitung des sogenannten Antigens der 
I Spirochätengehalt der anfangs allräl verwen- 
deten Lebern gleichgültig i?t. .Mkohollöslirhe 
Stoffe aus verschiedenen, sowohl aus normalen 
; wie ans kranken Organen, und auch bestimmte 
Mi-ehnnpen rein dargestellter Lipoidsub- 
I stanzen können an seiner Stelle dienen. 
I Andererseits geben auch die Sera von Kran- 
ken, die an anderen Infektionen wie Syphilis 
leiden, mit diesen Extrakten die Beäktion. 
Dies ist fibr die Verwertvng in Deutschland 
unwesentlich, weil diese I-^rkrankungen (z. B. 
Lepra [AussatzJ, Schiatkrankbeit) hier nicht 
vonconunen. 

Verschiedene Beobachtungen weisen dar- 
auf hin, daß aueli bei diesen nicht spezifischen 
Komplementbindunj^rcaktionen es eine mi* 
iiiin il ' I'räzipitalinn ist, die die Koninlement- 
absorpUun verursacht, aber dieeinanuer präzi- 
pitierenden Stoffe sind keine biologisch 
miteinander verknüpfte Antigene und Anti- 
körper. Man liai versucht, im Verlaut der 
\ Komplementbindung Unterschiede in der 
Absor|)tion durch ein spezifisches Präzipitat 
I und durch andere Teilchen mit i^roßer 
I Olierfliehe zu finden, doch ist das nicht ge- 
I lungen. Jedenfalls gibt es im eigentliehen 
Sinne spezifische und nicht in diesem Sinne 
spezifische Komplementbindungsreaktionen, 
und bei (Ir^n vielfachen Anwendungen, die 
diese Methude, die trotz der großen Zahl der 
aoleinanderwirkenden RMgenzien ziemlich 
bequem anszufiihren ist. nun findet, ist 
immer zu bi^eiikeu, daß ihr eindeutiger, 
anscheinend spezifischer Ausfall noch toßhi 
beweist, daß tatsächlich eine Antikttipef' 
:\ntigenreukt i(in vorliegt. 

;) 0 p 8 o n i n p r o b e n. Bei der Be- 
gründung der \V ritr h t sehen Opsonintheorie 
j und bei der vuu ihm empfohlenen Bakterio- 
I thcrapie spielen die Oiisoninproben, die die 
I opsoniselie Kraft des Serums ireirentiber einem 
bcstimmieu liakieriuni lues^.seii, eine große 
I Rolle. Leishman hat zuerst das Verfahren 
! angegeben, Blut eines Kranken mit einem 
die (icriimung hemmenden, sonst indiffe- 
renten Zusatz in Kapillaren aufzusaugen, 
dort in bekanntem Vernältnis mit einer Rak- 
teriensiLspensiou zu mischen, einige Zeit bei 
37® zu halten, und dann zu mikroskopiscben 
' Präparaten anszustreicheii, in denen die 
1 Phagozytü.se beobachtet und durch Vergleich 
mit einem ähnlieh aus Blut eines Gesunden 
bereiteten Präparat beurteilt werden kann. 
I VVright hat uies dahin verfeinert, daß er 
, gewaschene weiße Blutkörperchen eines Ge^ 



Digitized by Google 



384 



Immunitftl 



Sunden sowohl in gesundrm Serum, wie in dem durch nho ^cwi^serniaßcii die Kmpfindlich- 
des Kranken aufschweuimt, zu beiden keit wieder ventiiiidiTt wird), die alle nach 
Proben die gleiche Bakterienzahl zufügt und etwa 14 Tagen mit verschiedenen in Fn^e 
nachher die Präparate sorgfältig vergleicht, stehenden Sroffcn iKichiicimpft worden müs- 
indem er bei einer großen Zahl polymorph- sen, daß erst nac h so laiiirt r Zeit das Re- 
kernl^ Leukozyten dir ^^frcssenen Bak-'sultat erhoben werden kann, und endlich 
tcrirn zählt. Das Verhält ni< der ?o für da^ die Kostspieligkeit, L'nistandlirhkeit und 
Krankenserum gewonnenen Durchschnitts- »ehwierige Beurteilung von derartigen Tier- 
labl an der Durehschnittszalil im Normal- versuchen. Ks hat deshalb mehr theoretisdie 
Berum nennt er dcTi opsonischen Index, wie praktische Bedeutung, und zwar dadurch, 
der bei (iesunden immer annähernd gleich, dali mit ihm am besten die spezifische Kon- 
n&mlich 1 ist, im Verlauf der Infektion er- stitution von Organeiweiß innerhalb eines 
höht. > 1,2, oder vcrirtindprt. ■ ' 0,8, sein Ori;a;ii-:mus (durch stärkere Reaktion bei 
kann. Andere Autoren liaben da» Verfahren NiM:hunpfung mit dem gleiohen Oigan) und 
afagelndert; am abweichendsten i^t das die Fähigkeit, Aai&Ufput ga||«n artagwe 
von N c 11 f p 1 d selbst ändi'T ausgebildete. Er j Organe zu bilden, zu zeigen sind, 
benützt durch ^Ueurunalimpfung gewonnene ' Die heftigere Allgememreaktion, die ein 
Meerschweinchenleukozyten, die er in kleinen mit Tuberkulose infizierter Mensch oder Tier 
Reagiercfia^ern mit dem m bpiirtcüenden auf eine Tuberkulinimpfung zeigt, gehört 
Serum und den Bakterien, und wesentlich ebenfalls hierher. Nach v. Pirquets Bei- 
länger als na( h Wrights Vonchriften, spiel ist diese diagnostisch so wichtige Probe 
digeriert und rn;i<lit Aussfriche von dem durch lokale Ueberempfindlichkeitsprobcn. 
Bodensatz. Li verziclitet auf die Aus- die weniger gefährlich sind, ersetzt worden; 
slhlung der gefreeMuen Bakterien und be- intrakutane Injdrtion, kutane Heaktion 
urteilt die Proben nur qualitativ oder nach durch Auftrat^cn nnf die leicht skarifizierte 
einem, auch von anderen Auiuren ange- : Haut, Kinträufcln in die Bindehaut. Proben 
wendeten vereinfachten Zählverfahren, bd'gklQber Art werden aaeh mit Anbehwem« 
dem die Prozcntr.ahl der überhaupt an der mungen oder Extrakten aus anderen infck- 
Pha^ozytose beteiligten I^eukozyten , die tiöscn Baklericu, mit Extrakten aus tieri^cheu 
Phagozytenzahl beetimmt wird. | Parasiten usw. angestellt 

Die bpsoninproben sind in manelion ^) Per Nachweis von Toxin und 
Fällen, in denen i\gglutinin-, Prä/.ipiliu- Antitoxin. Die Methode, im Tierversuch 
oder Bakterizidieprolwn nicht anzustellen Toxin und Antitoxin aneinander zu menea, 
sind, für d\e Diagnose nützlich, aber nur ist, wie schon 11 Ba au.sgeführt, be-nndcr' von 
wenn hie mit sehr vollkommener Technik iP. Ehrlich so ausgebaut worden, daü sie 
angestellt und das Resultat mit sehr viel'sur amtlichen Prüfung der Heilsera dienen 
Geduld an^trcznhlf wird, (hnn die Fehler- ! kann. Zu diesem Zweck wird ein St and ard- 
quellen suid nmnnigfaltii,^ und nur Durch- seruni, dessen (iciiaU an den kuuventio- 
BChnittswcrtc aus Hunderten von l^ukozvten nellen Antitoxineinheiten (UBa) durch viele 
zuverlässig. Wright schrieb dein Verfahren ' Prol)en re>1ur let,'t ist. vollkommen getrocknet 
auch große prognostische und iherujKüutischc und la evakuierieu Kuhrchen eingeschmolzen, 
Bedeutung, nftmlich zur Regelung der Imp- dunkel amd kftU aufbewahrt. Von diesem 
func^cn zu, augenscheinlieh infnlc:e TVher- Trockenscnim werden Lö^nniren von be- 
schat7-nng der O^isonine und Uiiierschaizung siinuntem Vulum und Gehak (für Diphtherie- 
der anderen antiinfektiösen Faktonn. Seine J heilseruin entsprechend einer I. E.) her- 
Forderung, die Bakteriotherapie nur unter gestellt und damit zunächst die Testat- 
ständiger Kontrolle des opsonischen Index lösungen eingestellt. Das sind unter Toluol- 
anzuwenden, konnte er selD.=^t nicht auf die ziisatz kühl und dunkel aufbewahrte ältere 
Dauer durchführen, und fast alle Nach- Toxinlösungen (filtrierte Kulturen), die nach 
prüfer haben sie entweder als wertlos, oder der anfänglichen Abnahme in ihrer Gift- 
aU allzu mühsam abgelehnt. Wirkung konstant geworden sind. Sie 

j]) Ueberempfindlichkeitsprobcn. werden der bestimmten Standardserum- 
Das ananhylaktiüchc Experiment am Meer- menge in steigenden Dosen zugefügt, bis 
schweincneh, in der Form, wie es unter 6Ae^ die Mentre bestimmt ist, die gerade ein 
geschildert ist, ist heute die empfindlichste | Versuchstier bestimmten Gewichts usw. 
Immunitätsreaktion und wohl eine der I innerhalb einer bestimmten Zeit tötet; ist 
empfindlichsten chemischen Proben über- in wiederholten Versuchen und für längere 
b&upt. Diese allzugroße Empfindlichkeit Zeit diese Menge als konstant erwiesen, 
ist ebenso, wie für die Komplementbindungs- so dient sie nun als Testgiftdosis. Die tn 
probe, für manche Anwendungsfälle ein prüfenden Heibera werden nun umgekehrt 
Xiachteil; ein anderer ist, daß mit der zu der immer gleichen Testgiftdosis in st«ijß[eD- 
nntersucbenden Substanz eine ganze Reihe [den Meüigem zugesetzt, bis die Quantittt 
▼on Tieren iMnibüisiert werden maß wo- ; ermittelt ist, bei der die Yenndutiere ohne 



Digitized by Google 



lumiumt&t 



385 



«nnitiiBlie Sehldigung überleben: danmi 

wird ihre Stärke berechnet, z. B. ein ?pnim, 
Ton deiB Vaiv <>cm eine Teetgiftdoäiä iieutra- 
Kdert, irt em «JttaiflnmdertfaclMe**. Aof 

den Etiketten der Serumfl&schcheii wird 
aber nicht dies, sondern der Gehalt an 
fammiititseinhdtra angegeben, die in 
ihnen enthalten pind. T)m>> Vorfahren für 
andere antitoxische Öera ist dem für Diph- 
therMmbenini in den Gnndiflgen gleich. 

Fni t^ehr kleine Toxinmi-nKen au.«zu- 
wrten und geringen Antitoxingehait über- 
toapt nachzuweisen, ist dies Verfahren aber 
nicht geeififtict, das mit Rücksicht aufdic anzu- 
wendenden huchwertigeu Sera und die Zu- 
teriiesi^keit einer amtlichtn Probe ansge- 
h'lJtt ist. Hierzu haben, wenigstens lür 
üipbtehetoxin, Marx und Kömer Methoden 
an^egebeDt die darauf beruhen, daß auch 
j<k kleine Menden dieses Toxins in der Haut 
örtliche Oedeme und Nekrosen hervorrufen 
and daß auch diese durch Zufflgen ent- 
sprechender kleiner Antitoxinniensfen ver- 
mieden werden. Es werden also Bruch- 
teile eines Kubikzentimeters Flüssigkeit 
un'tT. bezw. in die Haut von ^Teers eh weinchen 
uijuiert und bis zu einer Woche die Impf- 
stellen beobachtet; an einem Tien k^nnm 
.'IciilizeitiL' mehrere l'robeiin])fiinu'pn gemacht 
werden. So wird die kleinste toxinmenge 
ermittelt, die eine bestimmte Reaktioii aus- 
löst und andererseits dureh Zusatz anti- 
tnxiiihaltieer Fiüasigkeit zu ihr, der ihr ent- 
•[nrlicnile Antitoxingehalt. Auf diesem 
WfL'o Lst der Toxingehaltini Blute Diphtherie- 
kr^uk^ Kinder und der Antitoxingehalt iiu 
Blute der Rekonvalessenten, auch der bei 
'Viinden und in der Ammenmilch ermittelt 
worden. Die Euipfiudlichkeit läßt sich für das 
Toxin bis auf Vsoo ^* ' 
Antitoxin bis zii'/4ooo ^- brini^en. 

13. Beziehung der Immunitätsfor- 
schung zur Pathologie und zur Physiolo- 
gie. Die Iramunitätsforschung umfaßt heute 
nicht nur einen ungeheuren Stoff von ein- 
sdnenTatsachen, durchdiesie alsselbs tändiges 
Wi^-^enscebiet aus der allsjemeinen Pa- 
thologie herausgehoben wurden ist, sie bietet 
nicht nur technische Hilfsmittel in großer 
die nieht allein zur Heilung, zur Vor- 
i>euguüg und zur Erkennung von Krank- 
heiten dienen, sondern sich auch in ganz 
anderen Gebieten der biologischen Forschung; 
verwenden lassen, üonderu äie ist zu alledem 
dureh ihnllieonen und durch eine Anzahl von 
Tatsachen unmittelbar mit den Fra<jen der 
allgemeinen Physiologie eng verknüpft: 
Das Wesen des Stol^Rreoh8els, der Zellemäh- 
nin^, die Bedeutung spezifischer chemiseher 
Reize, die Bildung nochmolekularer Köruer 
von besonderen Eigenschaften auf cne- 
misehc Reize hin, die Produktion und die 
Wb-kungsweise der Fermente, die Struktur 



der genninen ISwelfikörper sind Fragen, die 

tei'- zuL'-k'ich auf ihrem Forschungsgebiet 
liegen, teils mit ihren Mil&mitteb) bearbeitet 
werden kAnnen. ünter der glücklich ge- 
formten Bezeichnung der Allergie soUte 
sie deshalb auch als ein Kapitel der PhyBio* 
logie betnehtet vwdra. 

Utentar. Di» vMtlyfen fbrUekriU» der 

Jmmunüäljihhrf »ind 11» wmiyfilififn kleinen 
Beiträgen in den ver$chitden»ten ZeiUehrifUn 
tertireuL Nw uenif» 90% 4te$m »ind air 
Sammlungen «rtehimten odtr in Mono* 
graphi»n wMergetegtt JK 'AbätH^tOdtn, 
Abwehrftriiif utf <Itx tirrUrhen Organitmu«, 191S. 

— V. BehrUig, BcUrägc zur experimenteUen 
Therapie 1H99 Mg 1904; 1^ W» I^IS. — P. Ehr- 
lichy Chtami meit« Arbeilen «ur ImmunHOU- 
fmä m u g, 1904- — D wMib « , MtUräfo «itr 
experimentfUm P'tthr.h>qif und Chemotherapie, 
1909. — E. Met»chnikoß\ Immunim bei 
InfeltiongkrdukhtiUn , llKW. — (;. H, W» 
Nutlall, ßtood Immunüji and Bioud Belatitm" 
thip. laoji. — mrJLE, Wnght, AMÜm «Aar 
Immuninervng, 1909, — Svante Arrheniu», 
Immunochemir, 1907. — v. Pirquet und 
Schiele, Di' Smimkrankheit, 1905. — C. 
V. Pirquet, Allergie, 1908. — AI» kürzer« 
Lehrbücher »ind xv nenmm A. JHeudonn^, 
Immutnität, 8elm*simg/king und StnmtAen^t 
8. Avß., 1910, <i— H. Mwik, JH» ÜMmmAOto» 
iri'^'it ui'r/uift, 191!. — P. Th, Müller, Infektion 
und Immunüäi, 5. Auß., 1915. — Jaeoltyf 
Immunität und Di*potition, 1906. — P. RfhnVTf 
Di» ührUekaek» SeÜenkeOentkMHe» 1904. — 
iremerXoMnthol, DUtkrü^FmmitmÜtiUtS. 

— fhletthuth %tnd Wefdanz, I\/ikii»che An- 
leitfitiij :ur Au^j'äitrung dts i/iologisc/ien Eiweiß- 
ilijl'rrrn:ierung»ver/ahren», 1909. — DoJtu noch 
die BehamUtMt diuer Kapüü in KoUm und 
Het»eh, Die «»perfmenttäe BatltHobt^ «hmI 
'lit hif>ktinn$krankheiten, 3. Aufl., 1911 und 
daich V. Prled4emann im Handltuch der 
Hygiene, kenu'tij'nrben^vnXuhnorf Grübet 
und Fi* eher, 191S. 

Aueführlieke Dartteltunp derSkuO- 
fragen durch wrechiedene Autoren mit voÜ- 
atändigen Literaturaugaben ßnden »ich im Hand- 

buch dir Tccjinik und Mclhudik drr /rinnutiitiits- 

ftirschung, herausgegeben dureh H. Krau» und 
C. Levaditi 1909 bi» 1911 tmd im HamdbuA 
der ^«MAafetMi» MikroorgaminMm, lunuufegeien 

dureh W. Kotl« und A. v. Wateermann, 

i. Aufl., 791£ Inn JOI.i. — Dir r/f jfrim/f IJt' ratur 
findet »ich referiert, auch in J*'orm krilttcher 
Sammelre/erate in: Centralbl, f. Bakterio- 
logie «MWv ^^'v ^/«r. teit 189». Bier i*^ 
heeondere die offi»ieUen Referate der Preten 
V<_rfuiiij,in<] Jitr J/<7.-j ../-«./-.yiV. S^'tt 190S ; Zeit' 
Mchrijl Jür ImmitnUal*for»chxmg , mit 1909 
(Referate »eit 1910); Folia haematologica (bi» 
1908), Foli» eer^ogica (tm bie mi); Zeit- 
»chrifl f&r Otemoiherapte tmd vtrmamdte Gebiete, 
II. Teil, Jiefrr. f.iei't ir'I2) : J'ihrexhericht übrr 
die Ergebnisse der JmmuntUitßfortchung. Heraus- 

g^iebtm «0» IF. Weichetrdu Seit J90S. 



86 



Digitized by Google 



386 



Indengruppe 



Iidengrnppe. 

1. Inden und Hydrinden. 2. Ketoindew» oder 
Indone. Konfiguimtionibeatimmuiie sI«m* 
isomerer Zimtsäurederivate. 3. Ketohydrindene, 

Hydrindnno tulcr Indiinoiie. Carbindofrenide 
und deren Beizenfarbstofle. 4. Caiminsäure, der 
Faibstoff der Coehenine. 

I. Inden und Hydrinden. Die Stamm- 
substanz dieser Gruppe ist der Kohlenwa.sser- 
stoff Inden Cytig, der zuerst aus seinen 
synthetisch gewonnenen Derivaten (s. u.), 
später aber im Jahre 1890 in reichlicherer 
Ment^c aus den höher siodrndrn .\nteilcn der 
leicliteii .Steinkuhloiitecrüle und aus dem 
Leuchtgase isoliert worden ist. Er ist in 
den zwischen 175 bis 180^ siedenden Oeleu 
bis zu yü% enthalten. 

Die KoDBtitutios des Indens wird dnzoh 
die biblische Fmcmel 

4 

CH 



6 Hl 
6 HC^ 



if\ [CH 3 (y) 



CH 
7 



l(a) 



das auch im rohen Pseudoeumol «ufgefundeD 
wurde und das, im Gegensatz zum Inden, 
mit konzentrierter Schwefelsäure nicht vpr- 
harzt. 

Das Inden absnrbiort hp«»ierig Sauerstoff 
aus der Luft und wird dabei in ein gelbej 
zfthflQssiges Oel übergeführt. Durch Permac- 
ganat wird es zunächst in ein Dioxyh yd rinden 
und bei weiterer Wirkung des üxydatiou»- 
mitteb in Homophtalsiure verwandelt 




CH(OH) 



-COOH 



gekennzeichnet, die einen Benzol- und einen 
Cyklopentadienring enthält. Die acht Wasser- 
ttoffatome oder deren Substituenten werden 

neuerdinccs meist durch Zahlen, aber auch 
noch durch Buchstaben in der oben ange- 
denteten Webe beseiclinet. 

Das Inden ist ein farbloses bei 179,5 hh 
180,0" siedendes Oel, etwas schwerer als 
"Wasser, d" 1,040, Sein chemisches Verhalten 
entspriclit einerseits dem des Benzols, an- 
dererseits dem des Cyklopcntadiens. Als 
Benzolderivat bildet es mit Pikrinsäure ein 
gut kristallisierendes, schwer lösliches Pikrat, 
das zur Abscheidung des Kohlenwasser- 
stoffes aus den Teerdien oder aus dem abge- 
kühlten Leuchtgase technisch hergestellt 
wird. Das Pikrat ermöglicht vor allen 
Dingen die Trennung des Indens von seinem 
st&ndigen Begleiter, dem Cumaron; es wird 
im Wa.sserdampfstrome zu Pikrinsäure und 
Inden zersetzt. Durch Salpetersäure wird 
das Inden zu Phtalsäure oxydiert. Als 
Cyklojx'iitailicnderivat zeigt das Inden in 
ganz hervorragendem Maße die typischen 
Keaklionen der Aethylenverbindungen. Es 
addiiTl Brom und Chlor unter Bilmin^ der 
gesaltigten Dibromide und Cliloride; Wiisser- 
stoff unter Bildung des Hydrindens 



Dioxyhydrinden HomophtaLäure. 

Bei gewöhnlirher Tentp^^ratiir, schneller 
bei mäßigem Erwärmen, verwandelt sich 
das Inden spontan in harzige Polymere. 

Außer aieser Aiitooxydation und d?r 
Polymerisation zeigt das Inden die ^\'i|;un4, 
unter Zusammenschluß mehrerer Mole- 
küle, Wasserstoff abzuspalten, der dann 
die noch un\ Lrandertfii Anteile des ur- 
sprünglichen Kohlenwasserstoffes reduziert. 
Auf solche Weise entstelu-n Truxeii \v:A 
Hydrinden. Derartige Erticheiuun{'t.n .aid 
naeh Kraemer jedenfalls dazu berufen, 
die komplizierten Vorgänge l" i d<T De-tilli- 
tioii von Braun- und St»>uikitiili'n, hum 
Verharzen der Terpene, sowie bei der Bil- 
dung der Faraffinöle und Schmiecdle auf* 
zuklären. 

Die beiden 1- oder u-Wasserstoffatorae 
der Methylengruppe sind ganz besonde^ 
reaktiuu.stahig. So gelingt es durch Ein- 
wirkung von Natriumamid oder ini-talltcbem 
Xatrium auf erwämitcs Indi-n hei He^pr,- 
wart von Ammonidc oder von organUciien 
Basen ein Indennatrinm 




CHKa 

herzustellen, das in neuerer Zeit zur .Vi>- 
scheidung des Indens aus den techoisrbeii 
Rohölen benutst wird. Bas Indennatnora 
ist eine glasige oder kolophoniumähnlich*. 
bisweilen rote Masse, die durch Wa^^ex 
momentan zu Inden tentttt wird. 

Bei Gegenwart alkali<eher Mittel 
das Inden mit Methyliodid das .^lethylmdeii 
(1), mit aromatischen Aldehyden, z. R Beitfr 
aldehyd das gelbe Benxalindsn (II), 

(D « 

CH.CH, 



Oigitized by Google 



Lideograppe 



387 



(U) 



\/VJ 



■|CH 
'CH 
CU.CH, 

mit Oxalsäureester den Indenoxalsäureester 
(III). Das Inden verhält sich also in dieser 
Hinsicht ganz ebenso wie das Cyklopentadien 
oder wie das Fluoren (IV) 




m\ 



"CH 



CU.CO-COOCaS» 





Bei beiden Verbindungstypen wird das 
I Auftreten der Farbe tliirch dio konjugierten 
I ungesättigten Radikale, des CarbonyU C = 0 
I und des Aethylenradikals — C!h— CH— 
erklärt. Da die Chinone zwei, die Indone 
nur tiin Carbonyl enthalten, hat man die 
letzteren aneh ab Hftlbeliinoiie be- 
zeichnet. 

Die beiden HalogeDindone entstehen 
ilimli ESntragwi von DibalogflnzimtsiuraD 
in konaentrierte Schw^dsinre, z. B. 



in deren beider Formel das Methylen des 
Fünfringes ebenfalls unter der lockt riulcn, 
rMktieaserleiehtemden Wirkung benach- 
bvtar Beniolkerne oder Aetiiyleondikale 
iteht. 

Eine weitere Aehnlichkeit bezüglich der 
BIdang der Metall- und Alkylderivate zeigt 
tM> Inden mit dem Fvrrol (V) und don 
indol (VI) 



(?) uud (VI) i ji -p^ 

in denen das Imidndikal auch unter dem 
Einflüsse der gleichen reaktiven Radikale 
ftebt. Das Inden ist ein liulol, in dt-iu das 
zwdwerüge Imid durch das ebenfalls zwei- 
wertige Methylen substituiert ist. Dieser 
Mlien strukturellen Beziehungen wegen hat 
man den Namen Inden dem weit Ilster be- 
kannten Itui't] TlH'-h'/'-hÜd'»!. 

2. Ketoindene oder Indone. Das Indon 
(VII) ist bisher nicht bekannt, wohl aber 
<^3' Dichlor- und das Dibtomindon fVlU 

und LX) 

CH ca 

(VII) qÄ<^^)CH (VIII) CÄ<|^^ci 



CBr 

(IX) ^,(\ 
CO 



CGI 

CH/V.a 

dooH 



CCl 

CiH.<^^CCl 

CO 



Diese Reaktion, die nicht durchweg für alle 
Säuren dieser Kategorie catrifft, hat sa 
Konf igurationsbestimmungen stereo- 
isomerer Zimtsäurederivate geführt. Von 
den beiden DibromsimtsiiinB 



CÄ-C-Br 

II 

HOOG— C-Br 
(jS-Sinie) 



Br— C— COOH 
(a-8iure) 



Das erstere bt goldgelb, da? anriprc 
orangegelb. Ihre Farbe, femer ihr clmrak- 
teretischer Geruch und ihre Flüchtigkeit mit 
Wasser- oder ^Mkohoklämpfen strü'Mi diese 
Hakgeaindoue an die Öeite der Chinone bezw. 
Hth g Mi Bbheae» x. B. des Tsttaeblonbinons 



gibt nur die /3-Säure mit kalter konsentritTtt r 
Sf'hwefel-äure das Dibromindon. Man hat 
ihr daher die obige Formel mit Cis-Stellung 
von C^Hs und COOH snerteUt 

Die riH'iiylatikon.-üure hat die Foniiol X 
und die PhenyUtakoDsaiire die Formel XI 

C,H,— C— H 

(2) n 

HOOC-C-CHj.COOH 
CH.-C-H 
(XI) I 

.HOOG.CH,-C-COOH. 

weil nur die entere die gelbe Indonsasigsinie 

CH 

CH4<^^C-CH,.C00H 

CO 

I liefert (Ci»-Sleilung von Flieayl und Car- 
boxyl); die Phenylitakonsäure bildet anter 
gleichen Bedingungen lediglich ihr farbloses 
Anhydrid. 

3. Ketofaydrindene, H^drindeoe oder 

Indanone. Man unterscheidet Mono-» Di- 

und Triketohydriiident'. 

Von den Monoketohydrindenen existieren 
lawei bomere, die beide farblos sind, 

26* 



Digitized by Google 



S88 



IndengTuppe 



/3H, 



CH, CH. 

CHjj 

^-Hydrindon 
^-Indanoii 

Das a-ilydrindon entsteht bei der 
Einwirkung von AluniiniameUoriil auf das 
HydfOsiintääurechk»rid 



a-lMiiidoii 

a-Indanon 



CH, 



kann über sein Oxini durch eine Folge 
▼ou Reaktionen in das Inden (s. ohvn) nnme- 
inadelt trerden (beste ThNntellunt!; des In- 

deni aus Zinitsiiurodorivatcn). Das a- 
Hydrindon kondensiert sich mit Aldehyden 
ud Eetonen, ferner anoh mit sieh Mlbet n 
euem Anhydro-bis-hydriBdon 



konstituiert sind. Die Salzbilduni; verläuft 
ako anter intnmolekularei Umlagerung 
des zykUsetaen Diketons in ein eykuNkes 
Ketoonol (Tautnmerie der Indandione). 

Durch Kondensation des Indandions mit 
Aldehyden und Katonan iatrteheii iKbige 
VeibbdttBgen vom Xypns 

die wegen der konstitutiven Aehnliehkelt mU 
den Indogeniden 

C0> 



das durch stark wasserentziehende Mittel den 
polyeyldiBohen Kohlenwasserstoff Trnxen 

liefert. 

Das ^-Uydrindou wird <:t'\v()nnen durch 
trookene DestiDation des o-jjlu*nylendie88ig> 
snaren Calciums 

Das 1,3-Diketohydrinden oder a, y- 
Indandion (1,3), das am besten durch Ein- 
wirkung von Natrium auf ein (iemisch von 
Plita!>;uireester und Essigester und durch 
nachherige Verseilung des zuerst gebildeten 
Diketob^drindencarbonsäureesters darge- 
stellt wird 



H-COOC,H, 



/CO, 

fatdas wichtigste unter den Ketohydrindenen. 
Das IndaadMn ist farblos, biklet aber gelbe 
Alkalisalle, die naeh der Formel < 



und mit dem Indigo als Carhind n^renide 
bezeichnet werden. Ist das Kadikal H z. B. 
Ctll^NHg oder C^HfOH, so repräsentieren 
solche Verbindtin<rt'n pelbe und rote, basische 
oder ^aure BfiziMifarbstoffe, die bisher noch 
keine technische Verwendung gefunden haben. 

Durch Wassorabspalfung aus 2 Mole- 
külen liidandion entsteht das xVnhydro- 
biediketohydrinden oder Bindon 

das violette AlkaliBalae von d«r Formel 

liefert. Es gehört also ebenso wie das b- 
daadion m den tautonuren Sufaetaaien. 

4. Carminsäure ist der früher hoch?e- 
sch&tzte Beizeniarbstofi der Cochenille, 
die ans den getroekneten Weibehen efaier an 
Kaktusarten gezüchteten Schildlaus (coccu? 
cacti) besteht. Das mit anderen Zusätzen 
mmengte KalkoTonerdeeali der Garminsiaie 
ist der Carmin. der heute noch in der 
Malerei Verwendung findet Das Zinkoxyd- 
salz der Garmins&nre diente frflher all roter 
Willi- und St'id(uifarh-i(iff, ist gegenwb1% 
aber ganz durch die weit billigeren rotoi 
Azofaraetoffe verdrän<(t. 

Die Konstitution der Carminsäure irt 
noch nicht genau ermittelt worden. 

Literatur, r. Ar«y«r und P. Jacobaon^ Lehr" 
buch der orgnnUchfn Chemie, II. Bd., t. Teil, 
XcqwMig 2908. — F. v. Biehter», Oumi» der 
\,».Bd. B<nm au. 



Digitized by Google 



Indexflflchen. WeilenflAcben. Indikitnx — IndigQgnippe 



MnOicheii. WelloiülttkM. 

Indikatrix. 

Alle drei Flächen beziehen sich auf die 
Fortpflanzung^igeschwindigkeit und die 
Schwinguni^^richtung (Polarisation) des 
Lichtes in Kristallen. Bei den regulären 
(isotropen) Kristallen sind alle drei ein- 
HÜiali^ Flächen, bd allen Qbrigen, doppel- 
brechenden (anisotropen) Kristallen sind 
Indexflächen und Wellenflächen zvs eiselialige, 
ie Indikatrix einsehalige Fl&chen. 

Die Indexflächen stellen die Brochungs- 
indizes in den verschiedenen Kichtungen 
des Kristalls und fttr die verschiedenen durch 
Doppelbrechung entstehenden Strahlen dar. 

Die Wellenflächen (oder Ötrahleu- 
fliehen) stellen analog die FOTtpftonwing»- 
gMehwindigkeiten dar. 

Die Indikatrix wird so konstruiert, daß 
wa in jeder Richtung den Brechungsexpo- 
nenten desparaUel ihr schwingenden Strahles 
auitragt. ne nt bei re^ären Kristallen eine 
bfd, M optisoh-einachisigen Kristallen 
fliexaeonal. tetracjonar) oin Holationsellip- 
^oid, bei den optii^ch-zweiachsigen Kristallen 
(rhombisch. monoUin, triUin) ein dr«i- 
acbiges KHifi-^nid und gestattet für beliebige 
Kri«taUdurch.<chnitteArtder Doppelbrechung, 
Sdnniigiingsrichtung und die Brechungsexpo- 
nenten der die Platte senkrecht troffenaen 
Stnüüen direkt abzulesen. Vgl. den Artikel 
•Kriitalloptik*'. 



h der geometrischen Kristallographie 
db Tcrhältniszahlen der Aohsenabschnitte 
(iNr befiebigen Fliehe zn denen der Grund- 
fcnn. Die Indizt s sind Rtets rationale Zahlen 
(GcteU von der Kationalität des Indices). 
H des Artikel „Kristallformen". 



3. Benzothiophen. 
6. Dibenzofur- 



Mlfoinipfa. 

BHeUieBlich Cumaron 
^ und Indaxolgruppe, 

1. Indigo. 2. Camaron. ; 
illAttoL & DibenzopyrroL 
tan. r PibwBwiMepfcwu 

Treten die heterocvklischcn Fiinfringe: 
I^ttPjrrol.Furfaran, Thiophen undPy- 
'UerCvgL den Artikel „Heteroeyklieehe 
oyiteme") mit je einem Benzolring derart 
giimm en, daß sie mit dem letzteren zwei 
wUieito C-At«M genwimaai ImImb, m 



entstehen vier weitere Klassen von Ver» 
bindungen, die auch meist durch neue Grup- 
1 pennamen gekennzeichnet werden. So nennt 
|man die Benzofurfurane noch Guma- 
'rone, die Benznthiojihpne : Thinnaph- 
'tene und die Benzopyrazole : Indazule. 
Von besonderer Wichtigkeit unter diesen 
j Verbindungen sind die Abkömndinge der 
I Beiizo pyrrol- oder Indolgruppe, welche 
nach d( Hl hierher gehörenden, wertvollen 
Farbstoff, dem Indigo, auch ftb Indigo« 
gruppe bekannt ist. 

z. Indigo. BSa weMntlicher Tdl der 

Indolverbindungen ist hoiin Abbau des In- 
digos aufgefunden worden. In der Uaupt- 
saehe ynranakt man die IhneUiefiung dieses 
Gebietes den Untersuchungen A. v. Baeyers. 

Die Indole lassen sich meist zu o-Aioino- 
s&uren des Bensoli aufspalten, und unigekelirt 
aus den letzteren synthetisch aufbauen. Sic 
haben physiologische Bedeutung, da sie 
Spaltungsprodukte der ESweifikOrper sind 
(siehe diese). Als Derivate des Pyrrols geben 
sie auch die meisten seiner Reaktionen (vgl. 
„Pynrol** im Artikel MHeterooyklisofie 
Systeme**). 

CH09) 

GH(a) 

/ 
NH(n) 

Indol, üläuicende Blättchen Fp. 52° Sdp. 
24.')" (Zers.) findet sich in der bei 240 bis 60* 
siedenden Fraktion des Steinkohlenteers, 
sowie im Jasmin- und OraugcblütcnöL 
Synthetisch dargestellt wird es durch Re- 
duirtion seiner sauerstoffhaltigen Derivate 
wie (hdndol, Indigo und namentlich ludoxyl 
resp. Indozylsinre (s. unten). Indol entsteht 
femer durch innere Konaensation einiger 
o-Aminoderivate des Benzols z. B. des a> 
Aminoehlontyrol und durch Redulction 
o-mtrokörpern wie o-Nitrozimtstare. 

CH=CH.C1 CH 

NH, W 
O-Aminoohlorstyrol 

GH-CH.COOH 




\ 

• NO, 

o-Nitroiimtsliin 



GH 



NH 



Wichtig ist aaeh das Auftreten von Indol 
bei der Pankreasfäulnis Tom AHrnm'T!^**" 
neben Skatol (s. unten). 

Alkylindole und Indolkarbonsäaren 
entstehen beim Erhitzen der Phenylhydruone 
▼ein Aldehyden, Ketonen and &toMiaren mit 



I 

I Digitized by Google 



390 



Indißogruppe 



Chlorzitik od« Slliailll« Hüter 
abapaltung: 

c.(cn,) 

C,H».NH.^•-CH.CU,.CH,^C,H, CH 

\^ 
^Methyludol 

CH 

» C,H« C.0OOB 

»•ladokarbon.säiireestt'r 

« - Methyliodol , MeikyUefeol bildst 
veh aiu Aie«tonphi«nylhydn«iii enalof der 

SkÄtoldarstellunj^. -nbs'titnit'rtc Indnlt» färben 
mit Aldehyden komlon.siert Kurper, die dun'b 
Oxydation in luchsinfthnliche Farbstoffe — Ros* 
iiidole — abeigeheii. /}- Methylindol, 
Skatol findet iieh in den meneeUieMi Fleee. 
— iv- und /?-lTido!c»rbon8iuren entstehen 
ab^eb«ht!u vua der bcrpit« erwähnten Darstellunss- 
weiso, durch Kalisdimoiz»' der betreffenotm 
AJkyldAdole. ^ — 1-Tryptophan, Indol-^- 
•Unin, bt ein bydroly tischen Spaltungsprodukt 
v\<A('T Profoine. — Neben diesen Verbin dun freu 
existitreri niM-h eine Reihe Halogen-l'heiivl- 
Naphtaliiuii'rivate sowie Suliiisiiuren des In- 
doU u. a. Einige Abkömmlinge leiten sich von 
«fawr desmotropen Form des Indole, dem eo* 
genenntwi Indolenin ab: 

CH, 

Die Oxyindoiderivate uehmen nls 
tJebergangsstufcn zum Indigo eine beeon« 
dere Stellung ein. Der wichtigste Vertreter 
dieser KlMse^dne ^-üxy i n d nl oder Indoxyl 

C.OH 

/ % 
CtH4 CH, 

V 

gelbe Kristalle Fp. ^.'), wird lu-i der K;ili- 
schmelze des Indigos unter Luftabachiuli 
neben anderen Verbindungen erhalten. 
Andererseits oxytliert sicli Indoxyl in al- 
kalischer Lösung bereit» an der Luft zu Indigo- 
blati. Ferner entsteht e» unter CO,-Ab- 
s|)altiiiig aus Bdner a-Garboniftni«, der 
Indozyleftare 

C.OH 

/ \ 
C.U4 C.COOH 

\ / 
NH 

Fp. 123 (Zers.) und durch Kalischmelzc des 
Pnenylglyein oder dessen u-Carbons&ure (s. 
Inili<;o.synthcsenV Im letstoren FaUo 
euttttebt nierst Indoxylsiure. 

Mit KaHumpyrnsallat liefert Tndo^ die 
Kaliumsrilz der I rido.w Isrhwrfrls.'liire, dae aueb 
im Harn der i'flanzentresser vorkommt. 



Die Hydroindolderi vate, auch Indo» 
line genannt, leiten aicJi vom Dihydro« 
indol ab 

CH, 

/ \ 

\ / 
NH 

Von den Indollnen sind wieflerum die 
sauerstolfhalügea Vertreter, die Indolinone 
und Indolinole die be lue f lica g wwtw ten. 
Das Ozindol, a^Indolinon 

CH, 

Mi 

Fp. 120> und seine Homologen entstebeo 
durch Erhitzen der Phenylhydintide einig« 

Fett£äuren mit Kalk: 

C,H,.NH.KH ( O.CH.K.B» 

CUR, 

Dm Diozindol, /^-Oxy-n-IndoUnoi 

CH.OH 

bildet sich sowohl durch Oxydation voa 
Oxindol, «b aneb dnnh Redaktion des fca- 

tius. 

Es existiert femer noch ein n, a-Dioxiadol 

CH, 

/ \ 
0^1« CO 

und ein n, «, ^-Trioxindol 
CH.OH 

C,lff ^0 

Isatin, Diketodibydroindol 
CO 

G,H« CO, 

orangerote Friemen, Fp. 201* eatotnht doieli 

Oxydation von Oxindol, Dioxinrlol od« 
Indigo. In der angeführten ,,Laktaüi]orni" 
echetnt du freie L^atin nicht existenzfähig 
zu sein; man nennt daher die Abkünunlinge 
'dieser Diketotorra Pseudo-oder y-l»»tiii- 



Digitized by Google 



Indigcgruppe 



381 



rerbinduDgen. Dem freien ]«atin kommt 
MkielMüiliäi die »JjJrtiinfoniwl** in: 

CO 

N 

& entsteht auB o*lfitrophenylpropiolaftare 

C,H,(no^sC.rOOH durch Koehen mit Al- 

Uli: iiuermediilr bildet sich hierbei durch 
Umlagerung IsatogensÄure 

CO 

r^.OOOH / \ 

CJÜ^i CH4 C.COOH 

^NOg \ /I 

X 0 

batogensfture 

CO 

CH4 C.OH-HCO„ 

N 

lAtm iil nooh weiter oxydierbu: mit Ckrain- 
nt lOB IsfttofliireaBhydrid. Ifit Amino- 

oiak und primären Aminen bilden sich die 
Imesatine. Isatin kondensiert sich mit Phenolen 
und Kohlenwasserstoffen der Benzolreihe unter 
Was^raiutritt ; mit Thiophen g;ibt ee don blauen 
Farbstoff Indophenin (Indopheidiureaktion). 
Mit Kit l>iUet katin ein Chlorid 
CO 

/ \ 
C,H« C.CL 

x ^ 

Wie Isatin so kann auch das Indoxyl (vgl 
hiher) ia «iaer ftendotom negieien: 

CO 

/ \ 

C^Hf CH^ 

Dies Pseudoindoxyl kondensiert sich mit 
Aldehyden und Ketonen onter Waeienuiatritt 
umnannten Xndogeni den. Dal iweiweitige 

«ird Indogen genannt. Aus Pseudoindoxvl 
utd Pseudoisatin erhillt nmn daa Indegeaid 
dai ktzteien, das ludirubin: 

CO c»iu 



C,H. ^ = C^ \h. 



/ 



& istfin dem Indigo iaoniervr, bbaer Paibstotf, 

dw im natürlirhfn Indipo sirh vorfindet (vp^l. 
den Artikel „Farbstoffe- 

8l> »-in Kiindojjen (Verknüpfung zweier liuio- 
^orädikitie vgl. später) auigefaüt werden. 
Eine Reihe derartiger sogenannter indigoider 
Farbstoffe iifc nMWBtlkh dmeb dlO Arbeiten 



von P. Friedlinder bekannt geworden. Im 
allgemeinen entstehen sie durch Kondensation 
von Isatin mit Verbindungen, die eine reaktions« 
fähige CII,-Gruppe haben niul enthalten alle die 
gleidip rliromopoore Gmppo (v^ den Artikol 
„Far bstoffe"'). 

Indlgoblau, Indigotin ist ein schon 
im Altertum bekannter und geschätzter Farb- 
stoff (Indicum). Er verbratete sich jedoch 
erst im Anfang des 16k Jahrhunderts nach 
Auffindung des Seewe^ci« nach Ostindien in 
Kuropa. Lidigo kommt als Glukos^id in ver- 
schieaenen Indigoferaarten namentlich 
ii- Inrlion vor; geringe Menf^en enthält der 
WiiiU (Europa). Zur Gewinmintij den Farb- 
stoffee werden dieee Vn&nzm mit Wasser 
überpn??pn, durfh GSrunj? wird das Gluko- 
sid gespaltün in Gluiioi^eund Indoxyl; letzteres 
geht mit in Lösung und durch" den Luft- 
sauerstoff wird aus der gelben Flüssigkeit der 
Indigo abgeschieden, der noch einer ein- 

fehenden Hiaiiiigung unterworfen werden muß. 
)ie besten natürlichen Sorten enthalten 70 
bis 80% Indigo; außerdem Indigolcim, 
Indigobraun- und rot, Substanzen von 
unbekannter Struktur. — Die Konstitu- 
tinnn^rforschung des Indisos hat nun 
einitre .lahrzchnte in Anspruch genommen. 
Zur Zeit der Alchymisten jjalt der Indigo 
als ein Metall oder Mineral. 1841 gelang es 
Erdmann nnd Lanrent gleioliseitig Indigo 
mit iSalpctcrsäure zu Isatin zu oxydieren. 
LÜSO bis 188;} konnte A. v. Baeyer end- 
gültige Konstitutiunübeweise und Dar- 
stelliinfT>mPthoden (o-Nitrobenzaldehyd und 
Aceton^ geben. Für die tcc lud. sehe Herstel- 
lung im grofien Maßstabe int die Synthese 
von Heu mann 1890 von Wichtitrkcit ge- 
worden (aus Phenylglycin oder dessen Car- 
bonsäure). Dank dieser Entwiekelung ist 
heute der natflrliehe Inditro namentlich in 
Deutschland l'at»t ganz vom künstlichen 
verdrängt worden, der überdies noch be- 
deutend reiner ist als der Pflanzenindigo 
(97 bis ca. 99,5%). 1912 hatte die deutsche 
Indigoansfidir einen Wert ven ea. 40 HiO. IL 
orreicht. 

Indigoblau 

CO CO 

/ \ / \ 
CLH4 C:C CH, 

\ / \ / 
NU NH 

ist ein dunkelblaues l*ulver, das sublimiert 
kupferartip «rianzemle Prismen bildet; sein 
Dampf ist vinh ttrot. In den meisten Medien 
ipt er uidöslich; ziemlich leicht in heißem 
Anilin, Terptutuiol und geschmolzeuem 
Paraffin; schwerer in einer Mischung von 
.") Raumteilen Ki^ep^ip und 1 Rauruteil 
llgSO, koiiÄ. Vun den zahlreichen Indigo- 
syntnesen seien nur einige der wiohtigstai 
hier angegeben: 



392 



Indigogruppe 



1. Reduktion von Isatin resp. Isatin- 
ehlorid. 

2. Oxydation von Indoyzl und Indoxyl- 
saure. 

CH, 

CHO 

^NO, " I ^ 

o-Kitrobenzaldehyd Aceton 
/OH 

.CH< 

2CA^ CH,.CO.CH, + AlkaU 

o-NitrophenyIniDehsliiram0th]iketoB 
—►Indigo f Essigsäure -f- H,0 (v. Bapyer). 

4. Die technüeh wichtigsten Indigo- 
•yntb^en sind, wi« bereits erwähnt (Heu- 
mannV die über das Phen^lglycin (aus Anilin) 
nnd flDcr die Phenylglycincarbons&ure (aus 
Ni^ihtalin). Näheres über die Darstellung 
▼gl in dem Artikel „Farbstoffe". 

Die Substitutionsnrodukte des Indipos 
sind sehr zahlreich. ilalogon- nanDMitlicb 
Bromindigotino spielen als Farbstoffe eine 
RoUe (Tetrabromindigo: Cibablau); sie 
kOnmn dnivli direkte Halof^eninerung des Indi- 
gos erhalten werden 1'. F r i I ä n d »• r gelang es, 
ans I JflfKJ PurpuiM hiic( kt ii 1,4 g «"incs Farb- 
stoffi's zu isiilicr»'!!. der mit »'inem l)il)r()mindigo 
identisch ist. Er ist der bereits von PUnius be- 
schriebene kostbare Purpur des Altertums. — 
Ni t rnderivatp falls Nif roisatin) sind reduzierbar 
zu den betreffeinlcii A ini nnverbindungen. — 
Alkylindigntine eiitste)i>-n analog dem In- 
digo. — I^aptbylindigotine 
CO CO 



(': 



NU NU 

bilden sich aus Naphtvlauiiticii mit Chlor- 
essigsäure luid Kali. — Indi gosulfosäuren: 
Bei Behandlung des Indigos mit kalter konzen- 
trierter HjSO« erUÜt man erat «ne grüne 
Lösung; nach dem Erwärmen die Monosulfo- 
säure (Phünicinsrhwefelsäurei, deren Salze 
pmpnrrot gefärbt sind. Indigodisulfüs&ure 
fSieklisehblauijkrbexei) erküt man aeben 
der Trisnlfosinre bei Anwendtuif vauebender 
Schwefelsäure. Die Alkalisalze der Pisulfosäiire 
konunt'ii als teigförmiges ludigrarinin in den 
Handel. - Düren nicht zu weit gehende Oxy- 
dation des Indigos entsteht Dehydroindigo. 
CO CO 



..Farbstoffe") mit Hilfe von Reduktions- 
inittelii wie 1' ( rrosulfat. Zinkstaub und Alkali 
oder Kalk, Hydrosulfit u. a. Das hierbei sich 
bildende Indigweiü, kauu ak ein Diiudoxyl 
«nfgelaftt weraon: 

C.OH C.OH 

^\ 

CH, C— C CgU.; 

\ \ / 

NH NH 

es ist in reinem Zustande weifi, in Alkalien, 
Alkohol und Aether löslich und oxydiert 
sieh an der Luft leicht wieder zu Indigöblau. 
Nach neueren Untersuchungen von .V Binz 
beruht die Küpenbildung nicht auf .\n- 
lagerung von Wasserstoff, sondern auf Est* 
Ziehung von Sauerstoff. 

Ein Isomeres des Indigos, das Isoindigotin, 
ist aus üxindol und bran hetgeitellt voidn. 
Oranatro^ Kadeln: 

/ \ / \ 
KH C:C KH. 

2. Cumaron. Der Stammkörper dies« 
Gruppe ist ein Benzofurfuran 

Clliß) 



CH(a) 



Sdp. 171/2*. Es findet sich mit mehreren 
Hfinioloi^en im Steinkohlenteer. Die Cu- 
maroue verdanken ihren Namen der Bü- 
dmig M» a-Bromonaknrinen: 



GH»C.Br 



C.H, 



+ Alkali 



C.IL 0- 



C 



N 



Von besonderer Bedeutung ist das ti.y- 
droindigotin oder IndigwoiB. Da wie 
erwähnt Indigo schwer In-lich ist, nuiß er 
.für die Jb'iirberei iu eine löbliche Form über- 
gefflfart irarden. Diee geechicbt dnieh die 
„Verkllpung** dw Indigos (vfjß. den Artikd 



\ 

0 — CO 
CH 

/ ^ 
G;H. C.GOOH: 

V 

a-Cumarils&ure; diese goht dnieh Köhlis* 

Säureabspaltung in Cumaron über. Femer 
entsteht es aus o-Oxvchlorstyrol und Kali 
(vgl. die analoge Indolbildung). Sauerstoff- 
haltige Orthoderivate der Pheno^vsaig- 
säure bilden leicht Cumarono. 

a-Cumarilsinreester erhUt man durch 
Einwirktmg von Natriumphennlaten auf Chlor- 
acetessigester; ein «-BenzoN iciiniaron aus 
Sali( vlaldehvd und Broniai ctnphenon bei Gegen- 
wart von Kali. — Von den übrigen .Vhkönmilingen 
des Cumaron sei neben einer Anzahl Halogen-, 
Alkyl- und Arylderivaten das Fiediiktionsprodiikt 
der Cunuiron besonders erwähnt, das Dinydro- 
cnmaroa oder Onmaran: 



DIgitized by Google 



IndigQgnippe 



398 



CH, 

0^ 

mm- Iv'tovcrbiiidunpcn sind das fr- mul ß- 
Caaidranon. Aus a-iSitroctmumnoukuitum 
entsteht mit Brom odnt Jod der BiscnmarAii- 
oder Üziadigo: 

CO CO 
C^lC C:C \a- 

0 0 

3. Benzothiophen. Das Gebiet der 
ßenzothiopbene oder Thionaphtene ist 
erst in letzter Zeit durch die lirbeiten P. 
Friedländers über den Thioiiidigo mehr 
erschJossen worden. Die Verbinduniren 
dieser Gruppe weisen die gleich \YtitKolK'n- 
dpn Analogien mit den entsprocheiHlen 
^supliUliuderivateu auf, wie die des Thio- 
phens mit daa betnffendeii Äuuolab- 

Beu2otiiioplieu oder Thionapiiten 



>V CH(/0 



8 



CH(a) 



Fp. 32» Sdp. 221» findet sich naphtalinartig 
rittlifnii im Braunkohlenteer. Aehnlicb dem 
liidol und Cumarou entsteht es aus 0- 
SotOiyifayl-oHdüontTnl 

CH 

.Cil - GH.a / ^ 

C,H/ — ^ CH+HQ; 
^8H \ / 

S 

leraer durch Keduktion der i^-Oxyverbijiduug 
bH Zinkttonb nod Eüuuig. 

H)zytkiOBspht«n, TUoindoxyl farb- 
C.OH 

V 

lose NaddB FD. 71* ist erhillSeh am seiner 

«•CarbonsBore aurch CO -M> paltung, sowie durh 
Kochen von ^Amidotnionaphten mit ver- 
duDJitin Mineialsäuren. Thioindoxyl verhält 
och analog dem Indorri: m laymtt nth in 
*mli«her LSsung zu Tliujiiidigo ud nagiert 
WOB in MBsr desmotropen Foim: 

CO 

V 

CEbensfi vermag es mit Aldehyden und Ketonen 
te Thioiudogenid« aa bUdea: mit 
japhtoneUnoB odn TUoiifttin 



CO 

C,H, ^;o 

V 

entstellt das Thinindinihin: 

cü c,n« 

\„/ \ V 
S CO 

S- und N-haltige Indignide sind der Thioindigo- 
scharlach R und das Libaviolett A (vd. cUn 
Artikel „Farbsto««"X 

Thioindiporot, das S-halti^c Ana- 
\ogou des Indigblau, k&nn ab Dithioindo- 
gen aufgefafit irard«ii: 

CO CO 

\ / ^ « 

CiH« G:C CHi 

s s 

braunrote, glänzende Xadeln a\is Nitro- 
beuzol Fp. oberhalb 280^; sie geben stai^ 
erMtrt einen orengeroten DampL Dia 
genaue Synthese des Thioindigo Aber dw 
Thioindojqri vgl FarbaU^e. 

Weitere Dantennngssrten sind 1. die aus 
Acethylendichlorid und ThiosalicyLsäure, 
2. die Oxydation von o-Acetothibphenol 
durch den Sauerstoff der Luft in alkalischer 
Lösung. Mittels Verküpuni,' {;eht auch der 
Thioindigo in seine Uydroverbindung, das 
Thioindigweiß über; es kann als Dithio- 
indoxyl betraehtet Wwden: 

C.OH C.OH 

C,H, C.C G,H|. 
\/ \^ 

s s 

Eiiii^ Cibaiarbstofie sind halogenisierte 
Thioindigotine. Ihmb EinfBlining von AUETiOX« 

Alkylthio-Aminogruppen and anderer Substi- 
tuenten in den Tnioindigo erhält man die Heiin- 
donfarben (vgl. den Artikel „Farbstoffe''). 
Ifaphtylthioindigo ist «in blaosebwanes 
Pulver. 

4. Indasolsrappew Indazole und Ben- 

zopyrazole; man kann nie ?ich entstanden 
denken, dadurch daß zwei G-Atome des fünf- 
gliedrigen Heteroringes, des Pyrazols (vgl. 
den Artikel .JletProcyklische Systeme ) 
an einem Benzolringe teilnehmen.' Es sind 
zwei isomere Reiben von Indazolen resp. 
Indazolderivaten bekannt. Die eine lätet 
sieh vom ätanunkörper Indazol: 




Digltized by Google 



394 



Indigognippe 



ab, die andere vom Isindazol: 

^ NH(a) 

4a) Indazolc. Sie werden nach fol- 
pntlcn Methoden darj^cstcllt : "Durcli Er- 
hitzen von o-Hydraziiizimmtsäure: 

.CH=CH.COOH 

^NH.NH, 

Fornor durch Zprsetzunf^ von n-Mpthyl- 
diazobeuzoleii. Indazo 1 h u. 146^ Sdp. 270» 
und seine Abkßitiiiilinge sind sehwiehe Basen, 
die gegen Alkalien beständig, gegen Oxyda- 
tioQsmittel unbeständig sind. 

DeriyRte kSiinea «ieh bilden, indem die 

Subsfif ut'nfon (Nirm-, Amine-, Oxy-Alkylgruppen 
u. a.) üuwuhl aa Uen Beazolring als auch an den 
Heteroring treten. Von den letzteren seien er- 
wähnt: ^-Ozyindasol entsteht aus (HÄsido- 
benzaldoxlin; «s liSt sieh Meht tu Indaxol ledn- 
zieren. — Mcth ylindazole entstehen aus 
0-Hvtira.zinai etojihenoneri ; Phen v liiidazole 
durrn Reduktion von o-Nitrobenzylanilinen. — 
y-lndazolcarbonsäure wird aus der Isatill- 
slare gewonnen. (Ein Vebei^ang vom Indol 
r.iini Indizol.) — Es existieren auch Azo- und 
lJi:i zoi ri (lazole; letztere bilden innere Anhy- 
dride, sopenannte Indazoltriazolene, die 
sich zu Azofarbstoüen kuppeln lassen. — Hydro- 
derivate sind nur von Indazobbkömmlingen 
bekannt. Die sauerstoffhaltigen Tndazolone 
entsprechen den einkernigen Fvrazoionen (vgl, 
,,Heterorykli»rhS Vcffb."), SÜld also fi«nSO- 
py razolune. 

4b) Ii«indazole. Sic entstehen ganz ana- 
log wie die isomeren Indazole, nur müssen 
die ab Ausgangsmaterial dienenden o-Hydra- 
zinderivate am a-Stiekätuffatum bub^tituiert 
sein: So bildet sich aus 0-, a-jUkylhydrazin- 
ztmts&ure eine a-Alkvlii^indazoIessigsMire: 
CH = CH.COOH 
C,H/ ► 

B 

C— CH.XOOH 



furan und Thiophen zwischen zwei ihnen 
angegliederten Benzolkemen. Man kaim 
diese Dibenzokörper auch als Imid-Oxjrd- 
und Sulfid des Diphenylens auffassen. 

(Dibenzopyrazole existieren nicht, da 
statt der zur Kondensation nötigen vier 
C-Atome nur drei im FOnfriug voihandeo 
sind.) 

5. Dibenzopyrrole. Die Grundsubstant 
auch Diphenylenimid und Carbasol 

genannt: 

/\ /\ 

I 

/ 




Fp. 238» Sdp. 361* kommt im Rohantlineen 
vor, welchem es durch die Kalischmelze ah 
Garbazolkalium entzogen wird. Auf $yn* 
thetisohem Wege wird es erhalten, indem rasa 

Diphenylamin durch ^rlfihcndc Rßhrfn leitft, 
durch Entschweflung von Thiodiphenyhunio 
mittds Kupferpulver und femer ms Di* 
aminodiphenyl durch Erlr'7 n mit Salz- 
säure. Die Carbazole, wie diese Verbia- 
düngen meist benannt werden, sind bestsn- 
dige Körper, die sieh ahnlieh den Indolen 
verlialten; sie geben auch die Pyrrolreak* 
tionen (Flehtenspahn und Bbrnfirbung mit 
Isatin und Schwefelsäure). 

Carbazol bildet eine Beilie Derivate, vsB 
denen Ider die Hydrocarbasole enrlbnt sdsn: 
; Dihydroearbasol 
I C,H, 

i ^NIl/ 

'entsteht durch Reduktion der Griiridsubstani 
I mit Natrium und Amylalkohol. Auch Tetra- 
I und Hcxahydrocarbäzüle sind dargeitfllt 
; worden. Die Tetrahydroverbindung geht durch 
I die Kalischmelze in a-Indolcarbonsäore über. 
I Mit Oxalsäure verschmolzen bildet das Carbazol 
einen zu den TriphenyIm<'thanfarhstofien 
gehörigen Korpor das üarbäzolblaii (Tricar- 
bazolcarbinol). Auch Carbazole, die N'aphtalis 
und Phenanthrenkeme enthalten, sin^l h( f- nnt. 

6. Dibenzofurfuran. Der Stamiukorper 
das Bibensofurfuran oder Diphenylen* 
oxyd 



N 




Fp. 8P Sd^. 288<' kommt im Stubbfett vor. 
einem DestiUationsprodakt der Queckrilbfl^ 
erze in Idria. Synthetisch wird es erhalten 
I durch Destillation von Phenol mit Blei* 
|oxyd oder von Phenylphosphat mit Kalk. 
Am leichtesten ist es erhältlich aus der 
Tctrazoverbindung des 0-, o-Diamioe* 
diphenyls durch Kochen mit Säuren. 

Diphenylenoxyd läßt sich bromieren, nitiw- 
_ I len und reduzieren. DasDiaminodiphenylea* 

diesen steben die Heteroringe: Pyrrol, Für-! oxyd liefert Substantive Azofarbstoff«. Anefc 



Die Isindazolc verhalten sich wie die Ver- 
treter der isomeren Reihe. 

lieber die dsalnduolenisomereuBensimid- 

azole \<;1. den Artikel „Heteroeykliselie 

Systeme". 

Im Anschluß an die besprochenen vier 

Gruppen -cieii noch einige Reilien von 
Dibeuzoveibindungen aui^cführt. In 



Digitized by Google 



Ihdigograppe — Inditklivilit 



3»6 



Torden. 

y.Dibenzothiophen. Dibansothiopheo 
•dar Diphenylensulfid 

\/\s/\/' 

F^. Sdp. 333" verhält sich aualog dem 
Diphenylenoxyd. K$ entsteht, indem man 
Phenylsulful (lurch glühende Röhren dCBtil> 
litrt Oxydiert bildet es ein Sulfon 



Prinzip von der Erhaltung der Energie 
das magnetisebeFeld nicht vernichtet werden, 
obae daS die in flim enthaltene Energie in 
einr andere Energieform übergeführt wird. 

J^es Volumelement dv im Baum ent- 
halt einen Betrag an magnetiaeher Energie, 
d ern ach M a X w e 1 1 d er Grö ße dieses SementeB 
proportional ist und gleich 
1 



80r 



0) 



Cfit—Cfig 

\/ 

so, 

Zw« DInaphtylenthiophene sind darge- 
adt worden aus Dioxydinaphtvlensulfid mit 
konaatrierter U.SÖ« und durch Behandloiig 
TN Naphtaün nut SdiweM M Botslnt 

litentar V. r. mehter. (^*r,f^„ifr,h» CkemU. 
Bd. 8, Auß. ßimi, VJIS. — K. Wedelcitui, 
Httt'r"<->jklUchi' Verbindungen. Leipzig 1901. — 
B. XUUkt, Ch«mi€ ä«r orgamiMChm FMttqff«, 
$. Auß. Berlin 1908. — O, Sdh^am, Ckemt« 
det Steitikoklrnffn-)', li'l. 2 Fnrhttoffe. Bnim^- 
tckwfig 1901. — P. FriedlAnder, Fort«chiUle 
TefrfarbfnHtlvihiliou. litrlin 1900 bit 19lt. 
— Jmdif» rein, tSdbttverlag der BadUekn 



lUnktivttli 

1. Definition der Indiikti\niät«n aus tl^r 
m^Mimhm Energie. 2. Die induzierten eiel{tro- 
Dotorischen Kräfte. 3. Die InduktivitÄten in 
WidHe toromkreisen. 4. Die Kapazität von 
lotMjgelMldeii. 5. Die Resonanz. 6. Berech- 
nung von Induktivitäten. 7. Jumstniktidii von 
loduktivitätespulen. 8. Induktivit&tsmessuogen 
aoter Verwendung von GleidistiftmNk 9. Appa- 
ntu fttr Indoktivität^mcssungen unter ver- 
waAmg von Wechselströmen- a) Wechsel- 
stroBiiiiK'nt'n. b) Stromindikatorem c) Wider- 
stände, lu. iuduktixatätsmessungenin derWheat- 
stoneachen Bräcke. 11. Messnaeen mittels 



l^ithraitialtelephon. 18. Meanrag der Gegen- 
laiiiktifitäten. 

I. Definition der Induktivitäten aus 

der magnetischen Energie. Wird ein 
beliebiges System von Stromleitern von 
elektrischen Strömen duroliflossen, so ent- 
steht bekanntlirh im Innern und in der 
t'fflgebung der Leiter ein ma^^netittcbes Feld. 
Jedem hinkt im Ranm ko?nint eine magne- 
tt-clio Feldstärke ."p und eine magnetische 
Induküua zu, die beide in dieselbe Rich- 
tungfallen. Das vondenStrOmenbeiTflhrende 
Feld entsteht nicht ohne einen gewissen 
Aufwand von Energie; in dem Felde ist 
sbe Eoeigie aufgespeichert, es enthMt 
eine ganz bestimmte Knergiemenge. 

Umgekehrt kann natürliob nach dem 



zu setzen ist, wenn ^ und iß in elektro- 
magnetiiichen c^-biobeiten gemessen 
weraen; aueh die Ener^ ergilit sieb dann 

in ab>oluteM e«:s-Einheiten, d. h. in Krir. 
Die ges&mte im Raum vorhandene bkiergie 
erhUt man dnreb Integrieren des ob%cn 

AuHdrurkes über alle Kaum teile, in denSQ 
ein maguotiiches Feld vorhanden ist. 
Der einfacliste Fall nt der, daB «n dnzif^er 

Stromkreis vorhanden ist, z. B. eine Spule 
von n-Windungeu, die von einem Gleich- 
Strom i dnrehfiomen wrird. Die Spnie he- 

finde sieh in einer Tmiiebunc: aus nicht 
ferromagnetischem Material von der Fer- 
raeabilit&t /t; u sei also konstant, es ist z. B. 
für Luft |)raKtis(h ^'leicli eins zu setzf'U. 
In diesem Falle erhält man ein mehr oder 
weniger unregelmliüii^ verteiltes magnetisches 
Feld, von dem man aber aussagen kann, 
daß die Feldstarke ^ in jedem Punkt 
proportional der erregenden Stromstärke i 
ist; dasselbe gilt wegen der konstanten 
Permeabilität auch von der mi^netischen 
Induktion Mithin ei^ibt sich, daß die 
magnetische Energie dem Quadrat der das 
Feld erretrenden StromstSrke i proportional 
ist. Man kann daher setzüu: 

W = ^ Li« (2) 

Den Proportionalitätsfaktor L nennt man 
den Selbstinduktionskoeffizienten oder 
die Selbstinduktivität des Leitergebildes 
(Spule); werden W und i in elektromagneti- 
schen cgs-Einheiten gemessen, so erhält 
man auch L in diesen Einheiten und zwar 
hat c« die Dimension einer Länge [cm]. 
Drückt mau W und i in den technischen 
£Snhaten 

Watts'ekuiido und Ampere 
aus, so erhält man L iu 
Henry 

10* Cgs-Einheiten (elektromagnetisob) sind 

gleich 1 Henrv. 

Aus den |)efiuitionen für magnetisobe 
Knercfieund Selbstinduktivitäf erkennt man, 
daß letztere der Permeabilität einer in einem 
liomogenen Material eingebetteten Spnle 
proportional ist (lineare Abhängigkeit vnn 
)B — /i^); ferner, daß die Selbstinduktivität 
abgesehen von der Permeabilität nur von 
den ceoinetrisrhen AbmespnnfTon de- Leiter- 
gebildet (bei Spulen: Spuleulorm und Win- 



Digitized by Google 



396 



Iiiduktivitftt 



dungäzahl) abhänt^t. insbesondere ist es der beiden Zeichen anzuwenden ist, muß ia 
▼erhUtnismäßig einfach zu erkennen, wie jedem Falle genau überlegt werden. 
b«i gegebener Spulen form die Selbstinduk- j Man stelle sic]i /.. B. vnr, daß die beiden 
tivität von der Windungszabl einer Spule | Spulen 1 und Ii bifitar miteinander auf- 
abhängt. Denkt man sich jede Windung gewunden sind, so daß neben jedem Leiter 
der Spule durch n hintereinandergeschaltete der Spule I ein gleich starker der Spule II 
ersetzt, von der jede den n-tcn Teil des lieet ; Spule I und II haben also gleiche 
Querschnittes gegenüber den ursprünglichen Lurm und gleiche Windun^zahl, mithin 
besitzt und auch nurden n-ten Teilde» Strome | auch die gleiche Selbstmduktivität. Schickt 
führt, so daß also die die unterteilte Spule man dnrrh die Sptilen zwei Ströme gleicher 
durchiließende Stromstärke i/n betraft, Siarkc, aber en t^^engesetzter Richtung, 
so bleibt das magnetfeebe Fela iitui damit so wird das resultierende niAgnetische FeU 
diemagaetiseheE^eigiouiigeändcrt. Daaber und somit die Cr^^amtenersrie de« ma^meti- 

I sehen Feldes Kuli. .leUu der Spulen hat lux 
liieh eine Eigenenergie vom Betrage Li*/3; 



2 2 

ist, 80 folgt, daß bei gegebener Spalenfomi 

die Selbstinduktivitiit dem Quadrat dor 
Windun^zablei) proportional sein muß. 
Diesel GesetK gilt praktmeh aber nur an- 
genätiorf, weil auf den Hauiii, den die 
Isol&tioa beausprucht, nicht Kücksicht ge- i'*r*"^. 
nommen ist. Induktivität 



die gegenfpitic-(> Indiiktivitjit imiB also 
negativ sein; denn die g^eriseitige iuiergie 
mu8 die Eigeneiitigie der Spvlea vemiehteii: 



W 



^ Li«-f ^ y«-Mi« = o. 



Daraus folgt M — L (»der die gegenseitige 
Induktivität von zwei einander gleichen 
Mag iTmi weif er das niaijiiefisrhe Feld .^P'^f". kann bestenfaUs gleich der Selbst- 
nicht von einem, ßondern von zwei Strom- »»duktivität jeder dieser Spulen swn; jeden- 
krefeen herrthren. die metolliseli nicht mit- 1 ^aUe nie gr«Ber, weil sonst die Ka«^ W 
einander zusammenhängen. Der eine Strom- "«?a^.'vpn Wert annehnien müßte, 
kreis führt den Gleichstrom i., der andere! J'^,^'^^^ Spulen von beliebiger Form 
den Gleichstrom i,. Dann entsteht ein WmdttnwMhl kann nwii dtn Sets 
athletisches Feld, das sich in jedoiii Punkte ' •»»P'^öheD, daS stets 



III 



aus zwei Komponenten und zusammen- 
setzt, von denen die eine vom Strom ij j 
und die andere vom Strom ij herrührt. ' 



M*<LiL, 
Die Grtlle 

k = iMVInLj 



(4) 



Da die magnetische Energie bei konstanter | pnctrt als Koppeluntjsfaktnr bezeichnet zu 
Permeabilität wieder dem Quadrat des 1 werden; sie ist uicht größer als 1 und wird 
resultierenden magnetischen Feldes proportio- ^eist in Prozenten angegeben, 
nal zu setzen ist, so kann man daf&rfolgendeD Allgemein kann man auf flrund von 
iunatz machen Betrachtungen, die denen bei der Selbst- 

W = ^ L,i,« + Mi,i, + i L,i,« (8) ; ^I^H?"^?* "i«fnten ähnlich sind, segeo, 
3 *''2 daß die Gegrninduktivität abgesehen von 

Schaltet man den Strom i. aus fi.. Oi, /ennet^iütät nur von Form, und 
so erkennt man aus der Formel für W. dali Windnng8«alü der beiden Spulen sowie von 
L, die Selbstinduktivität des Kreises I ist, , '.''l"," ^^ pnseitt-cn La?e abhan-t. Mnd 
und ebenso I... die Selbstuiduktiviläf des ^"^^^ ^^"»^""ße» "^I* 6^«°^^^« ^® 

Kreises II. Die magnetische Ge^amtenergie ' ^P"^f " ^?*T*i' ^® 
hoS^«- ki„R c.._l„ tivitat dein Produkt der W indungszablen 



beider Kreise ist al>er nicht bloß die Summe 

der beiden l-j-reneuei^ien jedes der Kreise, 
sondern es tritt noch ein drittes Glied auf 
Mi,i„ 

die wechselseitige Energie. M heißt der 
gegenseitiize Induktionskoeffizient oder die 
Gegenindukliviui der beiden Kreise. Hai 
man die BiobtaBKai, in denen man die 
Ströme i, und positiv rechnen will, fest 



indungs zahlen 
der beiden Spulen proportional «i setzen. 
Auch hier ist aber oiesee Gesets wtgm der 
Dicke der bolientng nieht ab streng genan 

anzusehen. 

SdfaetinduktiTitftt und gegenseitige In- 
duktivität baben offenbar die gleiebo Di- 
mension im absoluten Maßsvstem; sie werden 
also aoeh in gleiehen ESmieiten geraetsen. 
Geht man zu n voneinander getrennten 



gelegt, so wird, wenn die Ströme in dieser Stromkreisen über, die von denStrömen i« 
positiven Richtung fließen, das aus und j i„ durehfloBsm neiden, ee kann man 
resultierende Feld gegenüber den Linzel- fur die gesamte magnetische Energie dei 
ielderii entweder verstärkt oder geschwächt. Svstems folgenden Ansatz machen: 
Im ersten Falle ist M ein positives, im * i . i i . 

zweiten ein negatives Zeichen 7^^ geben. W = w Litii*+ L^ij* + ... -|- IWb* + 
Während also die Sdbstindukiivuaten steti; ! *. • • 

peeitiT sind, kann die Gegeninduktivität ^^it^ih + Mjjiiij + Ma,i,i, + . . . (j) 
sowohl positiv, wie negativ sein. Welches | Die n-Koeftiaienten L^x ^s« • • - ^ 



Digitized by Google 



397 



Selbstndnktivttitai dar einsdncQ Ibflise, die 



18» 



13. Mjj 




2 n(n— I) Koeffiflenttti U 

die gegenseitigen IhditktiTitilten. Im ganzen 

ist die magnetische Energie dieses Stroni- 
ratcoH aus n-KreiMO duroh ii(ii + l)/2 
ENffifl«at«ii b«Btiimnt 

Dielwher^en Definitionen setzten Strom- 
km-e voraus, die metaUisch nicht mitein- 
äiiiier zusammenhängen. Betrachtet man 
nu m» beliebige Stromverzweigung, 
so kann man diese jederzeit in einzelne 
geschlossene Schleifen auflösen, sofern 
man zuläßt, daß ein Zweig Tcneliiedenen 
Schleifen angehören kann. Wenn sich 
i. B. ein Gleichstrom von 10 Ainp. 
in die Zweige 7 Amp. und 3 Amp. spaltet 
1)» so kann man sich das System 

zerlegt denken 
in einen Strom- 
kreis Bci)j:ß, 
der überall, aku 
auch in dem 
Stück CDE von 
10 Amp. durch- 
strömt wird, 
und eine zweite 

Schleife, 
CFEDC, die in 
der durc-]! die 
Beiheniulge der 
Bnchstaben ge- 
kennzciclineten 
Richtung vom 
Strom 3 .:Vmp. durchflössen wird. Dos Stflck 
CT^E, in weldieni der Strom 10 — 3 Amp. 
flieüt, ist beiden Schleifen gemeinsam. Die 
magnetische Energie ist dann olme 8chirier%- 
keit aus den Selbetinduktivitäten der beiden 
feDAonten Schleifen und ihrer Gegeninduk- 
thritit berechenbar. Diese Zerlegung kann 
man atu h bei den kompliziertesten Strom- 
vmweigungea jederzeit vornehmen, und 
zwar offenbar deswegen, weQ das erste 
Kirchhoffsche rioseiz besiuit, daß in jedem 
Ksotfliipunkt die Summe der suüießeuden 
giaidi der Summe der ablHeBciiden Strtmeist. | 
Ans diesen Ueberlegungen ergibt sich : 
ohne weiteres, wie die Induktivitäten in 
verzweigten Stromsystemen zu deiinieren j 
imd. Man zerlegt das System in eine ge-| 
wisse Zahl einzelner pe?phlo9sener Strom- 
kreise, wo jedem dieser Kreise eine ganz 
bestimmte Stromstärke zuin»nimt Dann | 
kann mm für jeden dieser ?o gewählten 
Kreise, die Selbstinduktivität und gcgen- 
seit^e Induktivität in denelben Weise 
wie es bei voneinander getrannten Kreisen I 
gejebeheo ist, delinieren. I 

Das ^htige bei diesen Definitionen 

ist. daß sie nur für jrejichlossene Kreise 
gOitig sind, und daß man alle Stromgebilde, 
Mwb die Yenweigungen, auf s^die ge- i 




Fig. 2. 



schlossenen Kreise zurückführen kann. 
Aiulf '•f^rseits kann diese Definition aber 
ntit ii nicht versagen, da es nach der Maxwell- 
sehen Anschauungsweise nur geschlossene 
Stromkreise gibt; ungeschlossenc StlomlcreiBO 
sind physikalisch nicht denkbar. 

Ebensowenig existiert physikaliseh der 
Begriff der Induktivität für einen un^e- 
schlossenen Stromkreis; da es nicht mögbch 
ii;t, ein einzelnes Leiterstück mit getrenntem 
Anfang und Ende herzustellen, das für sich 
allein von einem Strom i durchflössen wird, 
während alle Ohrsen Stromldter stromlos 
sind, so ist e> auch nicht möglich, das 
magnetibciiti Feld eines solchen begrenzten 
Stromleiters anzugeben. Kun wird swar 
eine Formel an^a^geben, wona< li das maf3:ne- 
tische Feld, welches ein Strumelement idl 
im Punkt P hervorruft, gleich id]e4W6/l* 
(Fig. 2) ist. Aber dieses EleraflntaigeBeti 
ist nicht beweisbar, 
es hat nur mathe- 
niatiscli einen Sinn. 
Uud zwar gibt das 
Integral dieses Ans* 
druck es, erstreckt 
Ober einen g esc hlos- 
senen Kreis, den 
richtigen, auch physi- 
kalisch meiibaren 
Wert des roagne^ 
tischen Feldes. Aus 
dem theoretischstreng 

ableitbaren Integral hat man dies E3eraentar- 

gesetz aufpo^tellt. Das ist rein formell 
und kann gelegentlich für die BerechnuQg 
sdir bequem nnd ron grofiem Wert sein. 

Tut man aber den weiteren Schritt, und legt 
dem EHementargeseU physilcalische Kealität 
unter, so macht man den Tnigschluß, 
daß man aus einer Suininr. dir' l)i '.;annt ist, 
auf die Größe der einzelnen Summanden 
sehHeBt Das - ist im allgemeinen nieht 
müi^lich. Dagegen wäre es möglich , ein 
anders lautendes Elementargesetz aufzu- 
stellen, «(rfern es nur (Iber einen g^chlossenen 
KreLs integriert den richtigen Wert eruibt. 

Legt man nun ein (iesctz, wie das oben 
genannte, rein formell zugrunde, so ist es 
natürlich aucli möglich, die Selbstiiiduktivi- 
täten und Ellenseitigen Induktivitäten von 
begroizteo Leiterstücken, aus den magneti- 
schen Feldern zu berechnen. Sie haben aber 
auch nur formalen Wert, keine physi- 
kalische Bedeutung. Es kann bequem und 
vorteilhaft sein mit den Induktivitäten 
derartig begrenzter Stücke zu rechnen und 
daraus sich die physikalisch reeUcn In- 
duktivitäten von geseUoBseneD StromschlMfen 
zusammenzus etzen . 

Diese Ueberlegungen bedürfen noch in 
einer Hinsicht einer Ei^&nzung. Wenn in 
einem Wechselstromkrei« ein Kondensator K 
eingeschaltet wird ^^t'ig. 3), so scbeiut der 



Digltized by Google 



396 



Induktivittt 



Stromkreis danli das Isoliermaterial des 
Kondensators untefbrochoi zu «ein. I'iim 

!;eht aber naeli Maxwell tod den ge- 
adeiicn (^berflärlicn do> Kondensators eine 
elektxische Yersciiiebu^ X aus und sobald 
dnTeh eine aiif die Belc?uniren flieBfnde 
Stromstärke eine Aendfrni L! ior T.adumr 
der Beieguiigen etotritt, muü sieb auch die 
CMIfie der elektrischen Venwiliielnuif Indem; 
man findet, daß, wenn i di»' Stromdichle 
im Leiter ist, d. i.^ die Stromstärke pro (|cni, 
dinn in **'*'*-"-^' 



dt 

n setaen ist; iedi-r Siroinfaden im Strom- 
leiter petrt sich im iJiclektrikum in einen 
Versciiifbuiiixs faden fort. Die elektrische 
Verschiebuni: T <-in sich ist raagnetiseh nicht 
wirksam, wolil aber ihre zeitliche Ver- 
änderung und zwar in genau demselben Maße, 
wie die zugehörige Stromdichte. Durch dic:ieu 
Oberaus wichtigen Schritt der Maxwellschen 
Theorie ist die Geschlossenheit aller Strom- 
kreise wieder heigegtettt 

2. Die induzierten elektromotorischen 
Kräfte. Der Energieinhalt irgendeinem 
Sjrstems erhält erst dadurch Inlere-ise und 

{praktische Bedeutung, daß die h^nergie- 
ormen ineinander verwandclbar sind. Auch 
bei der magnetischen Euergie ist die Unter- 
suchung dieser Verwandeloarlteit von be- 
sonderem Iritoro s(>. 

Wird das magnetische Feld so, wie es bis- 
her stets TOrausgesetcr wurde, durch ruhende 
Stroniloilor przcucrt. so entstellt die maiine- 
tische Eiiei^ie des Fddeä auf K.oäten der 
den Leit^ zugdfOhrten elektrisehen Ehiergie. 
Man denke sich z. B. einen einzelnen 
eine Spule enthaltenden Stromkreis, der 
an eine Gleiohrouinung E gelegt wurd, 
dann lehrt die Erfahnim:. daß der Strom i 
(Augenbüekswert) ailmäiilich von Null auf 
Reinen Endwert JasE/B ansteigt, wo K 
den GeBuntwidentaiid bedeutet 



Die in einem Zeitelement dt wiluend 
des Anstiegs zugefahrte Energie 
Eidt 

wird eben nur zum Teil zur Erwärmung 
des Widerstandes ü verbraucht, dieser 
TeU ist: 

i^Rdt 

zu setzen: der andere Teil dient dazu, die 
magnetncM Ene||]gie der Feldtf za ver^ 
stärken; es hat die Größe 

Es ei^bt sich also: 

Eidt^Ri«dtH-d(^Li*) 

daraus folgt die wichtige Beziehung: 

Bi + L^i oder: (6) 



E 



dt 



Ri 



(6a) 



Der Ausdruck L^^ wirkt abo wie eine 

elektromotorische Kraft, die dem von auAea 
angelegten E entgegenwirkt. ^Tan nennt 
sie die EMK der Selbstinduktiun; sie 
unterscheidet sich von der EMK E wesent- 
lich dadurch, daß man sie in dem Strnrnkrpi« 
nicht lokalisieren kann. Anders ausgedrücki: 
tiir die Berechnung der Stromstärke des 
Kreises wirkt da^ wacliseiule magnefi^lie 
Feld cbeuso wie eine elektromotorii^t he 
Gef^enkraft, die man sieh ebenso wie die 
äußere goirenannte eingeprägte EMK in 
den Stromkreis eingefügt denken darf; es sei 
aber darauf hingewiesen, daß fQr andere 
Erselieinnniren. z. B. die Bereehnuni: de^? 
gleichzeitig entäteheudeii elektrischen Feldes 
diäter Ersatz nicht zulässig ist. 

Aus GL (6) ergibt sieh die Stromstirke 

zu: 



(7) 



zur Zeit t = 0 ist also i = 0, und der End- 
wert für t = oDiät J«=i-= EJR, 

In der Zwisehenseit wichst die Stromstärke 
allmählicli au imd zwar um so langsamer, 
je kieiner K und je gröikr L ist. in J^^ur 4 
Stent OA den Stromverianf dar. 

Wird andererseit-- jetzt V. plötzlich aus- 
geschaltet und der Stromkreis kurz ge> 
schkesen, so folgt ans der Glochung: 




Fig.S. 



Fig; 4 



Digltized by Google 



iuduküvität 399 



— L 



di 
dt 



Ri 



die Unug: 

i = Je-t* (8) 

Daaach nimmt der Strom allmiUilich von 
J bo auf Ü ab. Die Kurve Aß in Fii,'ur 4 
leigt den Verlauf. 

Der Strom i kann also weder beim 
Eänscbalten plötzlich entstehen, noch beim 
AMichaUen unmittelbar verschwinden, eben- 

sowenisr, wie man einer traj^cn Masse plötZ' 



und teile die Flieh» in eine ^roßc Zahl 
kleiner Flächenelemcnte und orientiere die>e 
senkrecht zu dem magneti:;chen Felde, das 
die Schleife durduetzt, dann nennt man 
d'/> = S5dS den majjnetischen Induktionp- 
fluß, der das Flächenelement dS durchsetzt 
und 



»dS 



den gesamten Induktion^fhiU, der durch 
die Schleife 1 tritt. Diese Bezeichnungsweise 
ist einer Analoi^ie ans der Hvdrodvnaniik 



Biargie der ÜMsen ^mv* mit der magneti- 

Khen Energie ^ Li' läßt die Analogie zwi- 

!!chen Selh'tinduktivität L und Maase m 
deutücli hervortreten. 

&id mehrere Stromleiter vorhanden, 
Mflqpbteine Wiederholung derselben Ueber- 
^;n]^{en, wie sie eben angestellt worden 
sind, daB man die Stroms t&rken in den 



lieh eine üe8ehwindisj;keit erteilen kann oder , entnommen. Denkt man sich statt des 
ikre Geschwindigkeit plötzlieh verniohtm , magnetischen Feldes eine bewerte Flüssig" 
kann: die Selbstinduktion wirkt also ge- kcit derart, daß die (leschwindigkeit in 
wiäsermaßen, wie eine Trägheit. Auch der i jedem Punkt proportional ist der Stärke 
Terf^eieh der Fonndn fikr die IdnetiBehe der magnetisehen Lidiilrtion, die durch die be- 
"* we«jte Flüssigkeit ersetzt ist, so wird </> die 

in einer Sekunde aus der üeffnung 1 aus- 
ffieSend« Wa«r«roiieiig» tma. 

Mit Hilfe dieser Anschauung hat man 
die EMisL der Induktion gleich — d^/dt 
m setMD, inid iwar gleiehgflltig, woner 
das magnetische Feld stammt; eine Ver- 
alkemeiuerung ergibt das folgende anschau- 
Itene !räd: 

m dem Seien n-Stromkreise vorliandpii: nur 
einzelnen Kreisen dadurch findet, daß man >™ Stromkreise 1 fließe ein SUom i^aUe 
üuüer der EMK der Selbstinduktion, die , ^,^ri'^*'"..„««^ "üf?*^?! 
EMK der gegenseitigen Induktion einführt; 
tat i. B. die Stromstärke im Krei-c IT in 
aiB«m bestimmten Augenblick den Wert i,, 
•e iBt die EMK, die sie bn Krelae I indunert 

— Mjj wobei Mjj ein positives oder 

negatives Zeichen haben kann. Sind 
im ganzen n- Stromkreise vorhanden, so 

entstehen also in jedem: eine EMK der 
Seibitinduktion und iß—l) EMK der gegen- 
seitigen Induktion, u weichem Same und 
mit welchem Rechte man von dies«* EMK 
reden darf, ist aus dem vorhergehenden un- 
nittelbar ersichtlich. 

Man kann die EMK der Induktivitäten 



Feld, welche- ij hervorruft, ercihf einen 
Fluß L|^i|, der die Schleife 1 durcbjetzt; 
ebi Teflrda;ron trifft dm fereis 2 und iwir 
sei Mj, ij der Fluß, der Kreis 2 durchsetzt; 
ein anderer Teil M|j|i^ durchsetzt Kreiä '6 usw. 

Sind alle Knise stromlos, Wi aal Kreis 2, 
der den Strom i, führe, so wird 

i.. 



der Fluß, der vuu 
dorehsetzt, und 

Mo, i 



herrührt und Kreis 2 



M„ i„ 



23 '3 



M<>n i-} 



sind die Teile davon, die bezw. die Kreis 
2, 3 ... n durehsetsoi. 

Difv-^rlhcn Betrachtungen führt man für 
sämtliche Stromkreise durch. Werden nun 



aadi dem Vorgang von Far ad a y auf folgende »U» Stromkreise gleichzeitig von den Strömen 



»1 



StnnehMfe die Bcgrauang biMet (Fig. 6) 



Weise anschaulich machen: man denke sich 

eine der Strnmschleifen, z. B. I, mit einer erregt, so addicm sich die «inulneil £10880« 
beliebigen _Fläche_so zugedeckt, daß die und wenn 

" - — . . . 

die resultierenden Flüsse sind, welche nun- 
mehr die Kreise 1, 2 ... n durchsetzen, so ist 
offeniMur zu setzen: 

^ = Liii+ Mi2\i+ Mjji, + . . .+ Minio 
^ = Mjtii + + ^»'» + • • •+ Mjuin ^gj 

4^ = HiBii+lIipii+MtBit4-...+I«in 

Es läßt sich beweisen, daß Mpq = Mqp ist; 
daher ist im Gleichungssystem (8) auf die 
lieihenfolge der Indizes keine Kücksicht 
genommen. 

Die macrnetische £neq;ie des gesamten 
Systemti ist: . . 




Fifr 6. 



Digitized by Google 



400 



InduktivitAt 



dt dt 



(10) 



Uli ! die ]>MK, die in den «aaflincD SohlMltfi 

uiUuxiert werden, n'md: 

__d*| _ 
dt " 

Das f ilt'i(luinf;s^v>t<'ii) und die Bt^frach- 
tiin^eo, die dazu geiiUirt haben, sind genau 
analog, d«ii GlcielMm«ii fir dM elektrische 
Feld, d;is von n-geladenen Körpern herrOhrt; 
man hat nur zu ersetzen: den magnetischen 
Flub diirrli den Vi'rM'hi<'hiin?stluli Ki-zw. die 
Ladungen der K<>rpt-r; du> laduktivitäten durch 
die Kapa/.itätiMi ; die Stromstärken durch die 
Potentiale. \ pl. d»«n Artikt-I ..Kapazität 

Die Furuday.sclit' Dursidlunj^sweise er- 
mfldidit auch, in einfaeiker Weise das Vor- 
zeichen der M fct zulegen: in jedem Strom- 
kreis wird ziiiiarbst willkürlich die Kich- 
tuikg festgelegt, in der die Ströme positiv 
gerechnet werden sollen: im Anschluß daran 
wird jedem Kreise iiach der soeeoannten 
Korkzieherregel eine po-itive Achse zu^e- 
lirii bcii. Dif'^e Regel besteht darin, 
dhL, Stromstärke und Achse dieselbe I^e 
/.lu'iiiander haben, wie Drehrichtun^ umi 
Fortschreitungsrichtoiif bei einem Kork- 
zieher (s. Fig. 6). 

Der von Strom i, herrührende Fluß 
durchsetzt tltn StromKreis 1 in Richtung 
seiner poäiüven Achse; die übrigen Kreise 
können aber von diesem Flui entweder in 
Richtung ihrer Achse durcLsctzt werden 
oder entgegen gerichtet, im ersteu Fall 
eind die p«(iti7, im iweiten nei^ntiT su 
irlhlen. 

3. Die Induktivitäten in Wechselstrom- 
kreiMa. Wenn mu eine Weeheelspannung, 
deren Augen hlickswert mit e biv.oichnpt 
werden mi^c, an eine Spule leet, so hangen 
Spannung und Strom duien die Glei- 
cfinng (6a) . 

e — L^' » Bi (B - Wideretand) 
<lt 

smammen. VerUuft i sinuBfönnif^, so wird 

di'fit ])roportioral di-ni Cosiui!'-, <\. h. e- i-t 
gegen Strom i in der Pluue um nach 
vorwärts Terschobeti; wendet man die ffeome- 
trLsclie Darstellung der Wcchstl-trötiu' (iun h 
Vektoren an, m stehen aLo die Vektoren 
für Ri und Ldi/dt aufeinander aenkrecht 
Die algebfluselie Zusammensetanng ei^bt e. 



8. Fig. 7). Aus der Figur ersieht man, daß 

'er Str in ii Irr Phase hinter der Spannung 
um eiucu Winkel 99 zurackbleibt; du ätf 
reehaong ^bt: 



^9 



R 



(ö>-27r. Frq.) (11) 



97 wird abo uiu t>u grülier, je kleiner der 
Ohmsche Widerstand ist und mn so größer 
Selbstinduktivität und Frequenz werden. 
Bedeuten £ und J die sogenannten lilffc^tiv- 
werte tob Spaimanf und Strom, ao wird 

E/J = KR*T^'I^ (UD 
der sogenannte Scliciinviderstand; für Leiter- 
gebilde mit vemacliliibbi^bar kleiner SeLbst- 
induktion ist der Schein widerstand gleiek 
dem Ohmschi'ii. Andererseiis kann aiTch 
bei kleiner Selbsttuduktiuu, aber sehr liolier 
Freqnena <aL so groß werden, dalS aui.ii 
ein nennenswerter Ohmscher Widerstand 
dag^en zu vernachlässigen Ist. 

Naoh den vorberifren Betrachtungen kann 
es 80 scheinen, daß die Imluktivitäten 
aus der durch sie verursachteu £MK an- 
schanlieher nnd bener definiert werdoi 
können, .il« aus der magnetischen Energie. 
Dieser Schluß ist aber irrig. Um das zu 
zeigen, wollen wir dn beliebiges von StrBmen 
herrührende- pulsierende- rnacrnetiseheö; Felfl 
betrachten und in dieses Feld emen metalli- 
schen Bini^ mit TerbUtnismlBif frrofiem 
Qucrx h- irr hrinirfn. Will man die Selbst- 
und Gegeuinduktivitüten aus der induzioten 
EMK bereehnen, sogerfttmaninVerlegenhdt 
denn man weiß nicht, ob man als (^irenz- 
liuie für den Induktionsüuß <^ die innere 
Linie abed (Fig. 8) oder die infieto aWd' 





oder eine zwischen beiden liegende zn 

wälilon hat. Je nach der Bei^renzunu, die 
man wählt, hat natürlich '/^ und damit auch 
d'A/dt einen anderen Wert. Die auf dlffiieni 
Woge definierten lndukti\ itiiti'ii crhahea 
laiso einen dementsprechend unbestimmten 
I Wert. Man muß eine mittlere Indoktivitit 
einführen, die am einfachsten aus der 
[magnetischen Energie definiert wird. 

Um dies klar hervortreten zu lassen, sei 



Digltized by Google 



J 



induktivittt 



401 



ziinärlHf darauf oiniregangen, wie die In- ' Di-r Quotient der Mittelwerte gibt also an, 
duktivität auf den Widerstand des Strom- j um wieviel der Ohmsche Widerstand o^Q 
Wten wiikt In iedem kreisfönnigen Strom- 1 geindert werden rnufi, nm dm Weehs«!- 
f idiri des soeben behaiulolf (»IT Beispiels wirkt I stromwiderstand R, zu eri^ohon. Ks läßt 
im aUgemeiuen eine andere £MK., da der ^ sich zeigen, daß letzterer stets grüüer als 
dvithsetieiide Indnktionsfluß fflr lÜe FSden der Ohmsehe ist 

entsprechend de" \ rr r bieden großen Purch- Wir siiul i\ho zu folirrndrm Krsrcbnis 
■eifern im aügemetaeu verschieden ist. gelangt^ wird ein Widerstand K vom Gieich- 



Dk Fol^e dftvoD ist« daB such Strom 

dichte von Fadon ?ax Kaden nach Stärke 
lad Phase siuli ändert. Oder anders aus- 
l^rlekt: die Stronutirice eineB Weelnel- 

•trdiue- verteilt sieli im allL'fmeinen ungleich- 



gtrom J durchflowen, so wird dadurch eine 

gewisse .Toulesche Wärme erzeugt. Schielet 
man einen Wechselstrom hindurch, , dar 
denselben mektivwert li«t, so kt die 

WärmeentwiokcluniT infnlire der durch In- 



flüöig über den Querschnitt. Als Äugen- 1 duktionswirkuugen verursachten ungleich- 
bHebwert der Stroinst&rke, die der Draht I mftßigen StroniTerteihing grOBer. Vom 

liurchnii'ßt, hezf'irhnot man dann den Mittel- Sfaiidpunkf der Enersrieuniwaiulluntr iti 
wert der Stromstärken genommen aber den 1 Wärme aus verhält sich also der Leiter 
Qttmelinitt. bt i der Au^enbHelnwert dw|ebcii80, als wenn eme WiderstandnerhO- 

Stroradi' lite. die also in emeni be-tiniinteti liunL' eingetreten ist. Man defiiuerf de-lialb 



Augablick von Quorsohnittsdemrat zu Quer- 
tdmittieicnieiit «Inen «nderan Wert an- 
oinuiit, so becoiehnen wir 



(18) 



tkden Mittelwertder Stromdi(hte,genommen 
aber den Querschnitt Q; der Augenblicks- 
wert der gesamten Wechselet rout'-tarke, die 
den Querschnitt durchfließt, isi daher 



i - QMJi) = 



(i)=jidq 



(14) 



bt U der mit (Ileichstrom iTemr-ssene Wider- 
staud eiues Leiter»tückes, so wird daher 
iR 

der mittlere Au!zenblickswort des Oh machen 
Spannungsabfailes. Hieraus den EUektiv- 
«ert zu bereclinen, hat nicht vid Wert, wnl 
T iiit)it benutzt werden darf, um daraus 
iiiv Juulesche Wärme durch Multiplikation 
mit J zu bereehnen. Die Joulesche Winne 
wird vieiraehr durch Summierung der in den 
ttiueben Stromfäden erzeugten Wärme be- 
nebnet ist c der epoilische Widmtand, 
so i t die iD einem Stramfiden enongte 
Warme 

Mi(t«dqol), 



den Widerstand nicht aus dem Ohmseben 
SpannnnfBverlust, sondern ans der Jon le- 
schen Wärme. 

Im Zusammenhang mit dieser Definition 
steht es, daB man ▼emflnftiftferwehe in den 
! komplizierteren Fällen auch die Induktions- 
koefiizienten aus der magnetischen Energie 
definieren wird. Betrachtet man einen 
einzelnen Stromkreis, so j^elit man davon aus, 
daB die dem Kreise von aui^ in der Zeit dt 
zugef Ohrte Energie 

eidt 

aufgewandt wird zur Erzeugung von Jou la- 
scher Wärme und zur \''eränderung der 
magnetischen Eneigie; die Joulesehe Winne 
setzt man: 

i«R,dt 

die VenDohning der magnetischeD Enogie 

d 



so daß: 



(17) 



wird. 

Ebensowenig aber wie Rf mit dem 
Gleichstromwidersf and R übereinzustimmen 
braucht, ebensowenig wird im allgemeinen 
Mt den über eine Periodendauer ge-|dio aus der Gleiemtromvert^ung deli- 
nommpnen zeitlichen Mittelwert bedeutet, nierte Indiiktivit;1t T, trleicli der aus der 
Die gesamte Joulesche Wärme wird daher letzten liieichung definierten U sein, 
Aj SS QMqMt(t%lqal) (15) Man braucht sich ja nur so ▼erffef^ett' 

Ks ist nun bequemer diesen Alisdmek in bärtigen, daß die unirlpichmäßi^e Strom- 



Kewohnter Weise pleich 

ZU setzen, wo J der ans der mittleren Augen- 
blKksstromstirke btfeefaneto Effektivwert 
»t. d. b. 

J«=M,(i«)= Q^M.M^.^i) 



verteÜung über die Querschnitte der Leiter 
aueb dne Verindemng des magnetisehen 

Felder zur Folge haben wird. Man wird 
nicht einmal mehr sogen können* daß 
das magnetisehe Feld eines einzelnen Strom- 
krei-(>^ in jedem Puiil;' Mittelwert 
- . I der Stromdicliteu, geuummeu Uber einen 

R» Mt eiD Proportionalititsfaktor, der die ; Querschnitt, proportional iit. Wenn abo 
IMmension eines Widentandes bat; er be-! , . , 1 r 

reciinet sich zu- l trotzdem die maj^uetische Energie = ^ L,i' 

j. ^olMqMtJi«) 

QMtM»,(l) 

XatonrlswMAi««!. BMiiV. 26 



g»J>»*tzi wird, so li^t darin eine gewisse 
^ ^iWUlkOr, nnd U verliert die Eigenschaft 



Dlgitized by Google 



402 IndnkHTittt 



von L, daß es :dlriii von den Abnie««nnjrpn einrn Kondensator. So lange Strutiic iim} 
und der Permeabilität der Stoffe, die diu% S^iaiuiunpen gleichgerichtet und kuu. tant 
Feld dtunehsetzt, abhiagt Es wird vielmehr sind, hat das auf die Größe des magnetischa 
anrh von der Frequenz und der Kurvenform ' Frldc- und die Stromstärke nicht den tre- 
des Sirdiiies i in gewissem ür^e abhängen, riufi.sten Einfluß. Unsere Definition der 
Aber die so gegebene Definition hat InduIctiTitfttflD bleiben ftbo uDveriUidert 
den großen VorteÜ, dnft aie &ai der Be>( gültig. 

ziebung Anders wird ancr die Sache, wenn 

. _ ^ .j , d /l j di«' lititailgen von Wechsebtrflmen durch- 

ei — K,t +^^^2 j flössen werden. Hcfraiditen wir z. B. eine 

beruht, aus der durch Division mit i die wich- ^ .J"'^ Pf Drähten be- 

rL;/>i,.ina- fü\ «tehcndc am Ende kurz geschlossene Hin- 

üge üieicnung {b) Rückleitung, die ati . ine elektrische 

© -= Rrt + Lr Eo^iequelle gelegt wird (Fig. 9). Sei 

und alle dnrans abgeleiteten Bcziphnntren 
über rhäk>eiiver.>thiebuiig, Scheinwiderxtand 
usw. erhalten bleiben* und ebenso durch 
Bildung des Mittolworte^ 

Mifi) - R. J» (18) 



ABC 



ff'. c 
Fif. 9. 



Während Rr>it ist, ergibt sich für Lrjleutere zunächst ein© Gleichspannung, so 
Im nllgememen die Ungleicbung | besteht swisehen den Punkten AA' eine 

Lr<L. verhältnismäßig srroßo Spannnn'Z. ZN\i>ihf^ii 

Die wirksame Induktivität U nimmt mit ^ ^^^^^ ^"^^^ 



wachsender Frequenz ab 

Die vorherigen Betrachtungen sind natQr- 
lifh sinngemäß zu wiederholen, wenn mehrere 
Stromkreise vorhanden sind. Die gegen 



nnd iwisehen G nnd (7 ist sie NuU; 
demnit^prpchpnd i=t die elektrt<che Feld- 
stärke, die zwischen Hin- und Rück- 
leitunf? bestdit, tm Anfang der Doppel- 



seitigen Induktivitäten weichen aber in leitung groß und nimmt .un Ende hi> zu 
den meisten Fällen für Gleichstrom und Null ab. in derselben Weise verteilen sich 
Wechselstromnur sehr wenig voneinander ab. d'« ElektriiitlWemengen, die «if der Ober- 
Die Definition der Induktivitäten aus fljif^<' r^f^»- ^^rnhte ruhen. Kr>i- : nun jetzt 
der magnpti chen finergie hat den Vorteil,! die Gleichstromquelle durch eme Wechsel- 
daß sie auih ohne weiteres auf Leiter- ' "^^^'^^^rt™*****" 
gebilde Obertragen wenlen kann, die sich mengen in A.\' im Takte der Energiequelle 
in der Nähe ferrnmairn»>ti ( her Materialien ! 'hre Vorzeichen wechseln; du ist nur 
beiluden. Da ahtr die magnetische In- Jwlnrch möglich, daß ein Lftde-niid Enönde- 
duktion 93 im Eisen der magnetischen ^f^om ent>*teht, der von A iilier rc n;u h A' 
Feldstärke nicht mehr propmiion;.! ire-ei/t Hießt Dadurch wird die ursprünglich 
werden darf, so folgt, daii Lr in die-eui vorhandene Stronwtirire in A nnd A' wenir 
Falle nicht Bnr von Frequenz und Kurven- 1 v*:i-ändert, w.dd aber in C und r. K> i.i 
form, sondern auch von drr Strnm-trirke I leicht einzusehen, daß die Ladestroms tärke 
selber abhängt. .Man tut aber daiiii: diun ^^u"'"»™*« ^**n A naoh C geht 

1 Es ist weiter klar, daß die-e Ladeströme 

Ausdruck 2 i* so viel (Jewalt an. dali man sowolü die Joulesche Wärme, ak das 
in diesen FäUen häufig davon abiieht, die •»'«^"«t'w'he Feld yeriadern rnftwen, d h. 
InduktlvitÄt«» sahlenmftBi^ m bestinUen K.^ ««wohl wie L. werden dnreb die K^i»»- 
imd I 11 tatswirkung verändert. 

4. Die KapazitÄt von Leitergebilden. | . Natürlich ist es auch hier wieder möglich, 
Bb ^bt aber nSch eine weitere Erscheinung, ' ^'^ "™ ^^'^ i^apazitats Wirkung nu ,t /.u i.e- 
die den Beijriff der Induktivität kompliziert k"nimern und \Nide«Und und lüdukUvitat 
und die Definition erschwert. Denken , ^•^'^ l«leichune 
wir on« ein beliebigee von Oleicfastrom | ei R, L.i-j 

durrbflM-.sene- Stromsvstem. >o entsteht dt \2 / 

außer^ dem magnetischen Feld auch ein* zu definieren, wobei unter i der Strom zu 
elektmchei. Die elektrischen Kraftlinien | verstehen ist, der an den Punkten des Leiter* 
beL'innen und enden auf den S! i Dinleitern gebildts auftritt, zwischen denen die Span- 
bezw. den Leitern der Umgebung (Erde); nung e hernicht. Die Kapazitäten sind dann 
an dm beiden Enden einer elektrischen Kraft- in den GrOBen R, und Lr in nicht n&her 
röhre den Artikel ..Elektrisches anzugebender Weise enthalten. 

Feld") ruhen auf den Oberflächen der Es pibt aber viele Fälle, wo die Karia- 
Leiter gleich große Elektrizitätsmengen von , zit&tswtfkun^ in verhältnismäß^ einfacner 
entgegengesetstem Vorzeichen; lie bildet . Weise explizite beriteksichtigt wvden kuuL 



Dlgitized by Google 



IndnktiTitSt 403 



Vimt Fälle sind alle praktisch vorkommenden 
Spntfn und nicht zu lange Parallclloi tunken 
bii mittleren Frequenzen. Bei diesen (ic- 
biiden kann man die Wirkungen des elek- 
;ri>i-!i(»n Feldes ersetzen durch einen Plattcn- 
kwHÜeiisator, der zwischen da« Leitereude 
Mohaltet wird (in Figur 10 zwischen AA'). 
Wenn also die Kapa^it-»» C einer Spule 
aMegebeu wird, soll ua^ heißen: zur Be- 
ndumng von Strom und SpMumiig an den 
Klemmen einer Spule kann man sich die 
S{)ule mit iiireu luagnetischen und elek- 
trischen Feldern ersetzt denken durch einen 
Wider tand Rr und einn Selbstinduktivität 
U uud m beiden parallel geschaltet einen 
Kondensator C. 

Die Spiilenkapazität bnuifhi in der 
Rtsel nur b«i sehr großen Spulen (»der sehr 
ito^en Frequensen barllcksiehtigt zu werden; 
tSt kann sie tranz vemaehlnssigt werden. 

Es gibt natiirlich Falle, wo die Berück- 
siditi^ng der Wirkung eines elektrischen 
Feldes durch Einführen eines Kondensators 
nirbt mehr statthaft ist. Dahin gehören 
sehr lange Parallfllleitnngon bei niederen oder 
mitliefen Frequenzen (Femleitungen für 
Energieübertragung) und kurze t*arallel- 
leitungea bd Hochfrequenz (Lechersches 
DnlitsyFteml. Hier entstehen durdi die 
Wechselwirkungen zwischen magiiciiächem 
od iMrtmefaem Feld Wellen der Spannung 
und Stromstärke. In dif^eni Falle, auf den 
^ aicht näher eiiigc<|;^angen werden kann, 
die Beirriffe Induktivität and Kapazität 
nur atif kurze Stii' ixf ^U-r Leiter anwendbar. 

5. Die Resonanz. Weiter oben ist aus- 
einandergesetzt worden, daB eine m «inen 
WtrhM'l>troin einse->rliaitrtf Stmle eine Ver- 
tögerung des Stromes gegeu die Spanuujig 
btnrkt. Es ist das uso (gerade die ent- 
eeeengesetzte Wirkunu, wie die, die ein 
Kondensator bewirkt (vgl. den ArtikeJ „Ka- 
pazität**). Hienmi eifibt sieh der SeUnß, 
'iB es mü£r!ich sein muß, die Wirkung 
einer S^tinduktivität L durch einen 
Krademator G ta kompensierni; daa ist 
in der Tat der FalL Worden beide in Reihe 
geediattet, m \at 

ft>*LC = 1 (o} = 2.^.Frq) (19) 

•Be Bedingung dafür. D. h. ttnter dieser 
Bedingung verhält sich der Kreis ebenso, 
sfe ob nur Widerstand eingeschaltet wäre. 
Spannung und Strom am Ende eines solchen 
Krcbes sind miteinander in Phase. Die 
«iseaUtjnliche Beziehung zwischen Kapazität 
sid Induktivität tritt noch deutlicher hervor, 
wenn man einen auf die Spannung E ge- 
lidoien Kondensator C durch eine Spule 
whließt, deren Induktivität L »ei und deren 
Widentand Tenmehlittigbar klon ist. An- 

(ttga bt nur die elektrisebe Energie CW 
Tttrhanden; wenn nun der Kondensator 



sich durch die Spule entlädt, so nimmt 
offenbar die elektrische Energie ab und die 
Enei^ie des magnetischen Feldes, das von 
dem Entladestrom herrührt, zu. Ist der 
Kondensator entladen, d. h. die elektrische 
Energie Null, so hat der Entladostrom J 
seinen Höchstwert und die gesamte elektrische 
Energie ist in magnetifldie umgewandelt; 
d. h. es ist: 

Der Strom nimmt nun wieder ab, und lädt 
den Kondensator im entgegengesetzten Sinne 
auf. So geht das Spiel fort, es entsteht ein 
Wechselstrom, und die Enci^ien pendeln 
zwischen elektrischen und magnetischen 
hin und her, so wie beim mechanischen 
Pendel zwischen potentieller und idnetisoher 
Energie der schwingenden Masse. 

Da der Widerstand vernachlässigt werden 
soll, so besteht zwischen Strom und Spannung 
an den Spulenklemmen die Beziehung 

Setzt man dies in die Ene>gifigl«iehiuig em, 
so ergibt sieb 

üi^LC = 1. 

Ebenso abo, wie dn Pendel Etgensebwni- 

gungen von ganz bestimmter Schwincuns?- 
dauer aasföiirtti kann, künneo in einem aus 
KapadtKt und Selbetindnktivit&t iraanunen- 
gesetzten Kreise durch einen geeigneten 
äuß«rtti Anstoß elektrische Sehwingungeii 
von der gani bestimmten Ereqaens 

zustande kommen. Man nennt deshalb 
ein solches Gebilde einen elektrischen Reso- 
nator; elektrische Resonatoren finden nament- 
lich in der dnihthfson Telegrapilie weit- 
gehendöte Verwendung. 

6. Bereehttung von Induktivititen. 
Die Berechnung der Induktivitäten von 
Leitorgebilden als Funktion der Abmessungen 
erfolgt definitionsgemäß durch Berechnung 
des magnetischen Felde."; und der sich 
daraus ergebenden linergie. Die Berech- 
nungen sind größtentinb sehr mühselig, 
bei manchen Spulenformen hrdf t»s sehr 
schwer, Näherungswerte durcli Keihen auf- 
zustellen, die genügend stark konvergieren. 

Berechenbar sind die Induktivit&tenluiger 
paralleler Leitungen. 

Unter den Spulen sind Formeln für solclie 
von verhältnismäßig sehr großer Länge 
bei kleinem Querschnitt und umgekehrt 
für weite, kurze Spulen berecbnet worden. 
Namentlich die Formeln für letztere, wenn 
nur eine Drahtlage vorhanden ist, sud sehr 
znverlissig. Die Form der kurzen weiten 
Spule wird auch vornelinilich angewandt 
für die Konstruktion der Normalen der 
IndnlcttTttiit; man gibt ihnen solohe Ab* 

26* 



Dlgitized by Google 



404 



Induktivität 



messiintriMi. daß sie bei fjejjebenein Wider- 
staud eine m(igUclist große Induktivität 
Hefern. 

Neuerdings sind auch Formeln fOr die 
in der Starkntronitechnik wichtie: gewordenen 
scheibenfürmigen Spulen aufijestelit worden. 

7. Konstruktion von Induktivitäts- 
spulen. Von einer Normale der Selbst- 
indukiivitut wird man in erster Linie eine 
möglichst große zeitliche UnTeränderlieh- 
keit fordern: weiter ist aber zu verlangen, 
daß die oben enirtcrten Störungen, die der 
Wert der SelbsUnduktivität bei Wodisd- 
strom erfährt, möglichst gering .sind. & darf 
daher weder der Stromleiter aus ferromagne- 
tnehem Material bestehen, ifoch darf als 
Kf rn ' 1 r in der Unitrobini^: der Spule ein 
ferromagnetiächer Stoff angewandt werden. 
Eb hat sich gezeigt, dafi diese Forderung 
von den früher häufig angewandton Spulen- 
kernen aus Serpentin nicht erfüllt wird; 
statt dessen wendet man heutzutage 
fast ausschlit^Rlicli Marmor au, dem zu- 
weilen durch Imprägnation eine schwarze 
Farbe gegeben wird. MetsUteile, die nicht 
zum Stromkreis der Spule gehören, sind 
in der Is'ähe der Spule unzulässig; denn oh 
würden bei Benutzung von Wechselstrom 
in diesen Teilen Ströme induziert werden, 
die das magnetisthe Feld und damit den 
Wert der Selbstinduktivität ändern. .Metall- 
teile, die nicht zu vermeiden sind, wie z. B. 
Klemmen, werden am besten aus schlecht- 
leitenden Legierungen, wie z. B. KonstanUn, 
hergestellt. Um den Kinfluß der ungleich- 
niäßiiren Stromverteilung über den Quer- 
schnitt der Leiter möglicliät zu beseitigen, 
wfthlt man keine massiven Drahtqnerschnitte, 
sondern Litzen, deren Leiter aus emaillierten 
dünnen Drähten zusammengedreht i:>t. Da- 
durch kommt jeder ESnsetdraht dw Litze, 
wenn sie auf die Spule gewickelt wird, 
abweciiselnd auf die Innen- und die Außen- 
seite der Spule zu liegen und die ungleich- 
mäßige Strnniverteilun? wird bis zu einem 
gewissen ürade dadurch aufgehoben. 

Auch die Kapazität der Spulen kann 
durch geeignete Wickel im[;eri klein ge- 
macht werden; bei größeren Spulen muß 
sie experimentell bestimmt und beim Ge- 
brauch der Spule in Rechnung gezogen 
werden. 

Bei sehr genauen Melsungen kommt 
auch die Kapa/itiit der Spule gegen Erde 
in Frage. Hei Normalspulen empfiehlt 
es sich, diese Kapazität dadurch eindeutig 
festzulegen, daß man die Spulen in einem 
weiten Kasten, der mit Mctallfolie ausge- 
kleidet ist, fest anordnet. Die Metallfolie 
muß, um das Knt^stehen von Wirbelströnien 
zu vermeiden, durch geeignete Schniftc in 
Streifen zerlegt werden. Bei den meisten 
Messungen ist aber, wie gesagt, diese Vor- 
siehtsmafireget nicht erforderlich. Dagegen 



liat man stets sorgfältig auf die Zuleitunsen 
zu achten; sie können eine nicht zu veniach- 
lässigende Rolle spielen und die Messungen 
erheblich fälschen. Am zweckmäßigsten ot 
feste Zuleitungen vnn solcher I.änye 
dem Normal beizugeben, dali die luiUtn 
praktisch auBorhalb des Feldes der Normal- 
spule liegen. In allen praktischen Fällen 
wird eine Länge von etwa 1 m genfigen. 
Die Zuleitungen sind dann als ein Teil der 
Normalspule anzusehen; der Wert der Selbst- 
induktivität versteht sich mit Einschluß 
der Zuleitungen. 

Normale der Selbstinduktion simi im 
Bereich von U,0001 bis 1 Henry im Handel 
zu haben. Die Rollen 0,1 und 1 Houy 
sollten stets die Angabe ihrer Kapazität 
tragen. Sie pflegt in der GrößenordnunE 
von 4,10-» bezw. 1,6. 1(M /i F «u liegen. 
Wird (Ii- Kinazität, in Farad gemessen, 
mit K bezeicnuet, so wird der wirbaine 
Widerstand der Rolle 

R(l 2a>»LK) 
und ihre wirksame Selbstinduktivität 
L(l -f w»LK). 

Die Formeln zeigen, daß Widerstand 
sowohl, als Induktivität mit dem Quadrat 
der Frequenz zuneiimen und zwar der 
Widerstand doppelt so stark« wie die In* 
duktivität. 

Aus den Hollen der bisher besprochenen 
^\rt kann man leicht auch ein Normal für 
gegenseitige Indnkti'itrtr machen. Man 
braucht dazu nur eine iioii«*, ciie für den Wert 
von Henry berechnet ist, so zu wickeln, 
daß man gleichzeitig zwei Drähte miteinander 
aufwickelt. So entstehen zwei einander 
gleiche Spulen, die in Reihe geschaltet die 
Selbstinduktion L besitzen. Jede der 
Kinzebpulen hat dann die Induktivität 
L/4, und die Gegeninduktivit&t wird ebenfalh 
I,'4 (s. S. 396). Der Vorteil dieses Verfahren* 
besteht iu den eben abgeleiteten einfachoi 
Beziehungen und der Einfachhdt der Be- 
rechnungsweise, der Nachteil darin, daß die 
Spulen eine große gegenseitige Kapazität 
besitzen und schwer gut genug g^eneinandcr 
isoliert werden können. Besser i-t e- daher, 
die beiden Spulen SjS, (Fig. 10) auf dem- 
selben Kern in getrennten Nuten unter« 
zubringen. 

In der Praxis werden statt der Normale 
der Induktivitäten mit festem Wert mit 
Vorliebe sogoiannte Variatoren gebraucht 
Sie bestehen aus zwei Spulen, von denen 
die eine fest und die andere beweglich ist 
und zwar entweder innerhalb der festen 
längs ihrer Achse versehiehhar oder besser 
in ihr drehbar, so d&ü die Drehungsacfoe 
auf den Spulenachsen senkrecht steht 
Werden die beiden Spulen so zueinandtr 
gestellt, daß die Spulenachsen zuänand« 
senkrecht stehen, so ist ihre g^enseitiKe 
Induktivität = 0, fallen die Spulenachssa 



Digltized by Googl 



IndidEtivittt 



405 



miteinander zusammen, so erhält M seinen 
Höchstwert und zwar ist er je nachdem, 
ib die als positiv angenommenen Rich- 
tngMi der Achsen in dieselbe oder ent- 
rar«fl?esetxte Kichtang laUm, positiv oder 
ne^jativ. 

Werden die beiden Spulen Untaninander 

feschaltet. so bilden beule zu»(ammen einen 
Variator der Selbstinduktivität. Die gegen- 
nitigt Lag« der Sjnilen liest niun mittels 
Zeigers an einer Skala ab. Jeder 
Zeagcrstellung entspric lit cinoi^anz bestimmte 
ftgcmeitige bezw. Ih tinduktivitiU. Um 
mal möglichst grolien Meßbereich zu er- 
Inhn, bringt man sowohl auf dum fest- 
stehenden, wie auf dem bawegUeheii Teil 
nicht eine, sondern 
mehrere Spulen unter, 
die man »o wählt und 
«ehaltet, daß die ein- 
zelnen äo ent.stehen- 
dea Meßbereiche an- 
BcUiefiflo. 







p 




Kg. 10. 



Tig. u. 



ftflhcr wandte man als Normale der 
imaiieitiKeii Induktion vielfaeh eine lanf:e 
Spule Ten geringem Querschnitt an, rtiir 
die eine viflkuilitige kurze Spule von geriiiger 
Linge als sekundärer Kreis aufgeschoben 
Bt. Man wählte diese Form, weil sie der 
Berechnung verhältni^mäBig leicht zugänglich 
WL ÜNl nat aber diese Form wieder anf- 
fegpheii. weil sie unhaiuilicli ist und weil man 
U heuuuta^e vorzieht, den genauen Wert 
der Induktivität nicht duroh Reehniuig, 
londern durch den Versuch zu ermitteln. 

Für Regulierzwecke kommt ob weniger 
nf gut bekannte und onverinderliehe 
Werte der Selbstinduktivität an, wie bei 
NormakoUen, sondern mehr, bei m^liclut 
Ueinem Widerstand, d. h. mÄglichst kleinem 
Knergieverlust durch Umwandlung in Wärme 
eue große Selbstinduktivität und damit 
OMn großen SpannrnigsabfaB zu erzielen. 
Man stattet daher solche Spulen mit Ki^cn- 
üeraen aus, die aus Blechen aufgebaut , 
wnden, nadasZastaadekommen von Wirbel- 
Strömen zu verhflfeii. Dadurch wird die 
magnetisehe Induktion )b und damit die 
magnetieeke Energie sehr yergrOBert, 
wihrend die Steigenmg des Energiever- 
lustes doreh Uysteregis und Wirbelströme 
liriig iit Dwirtige Apparate werden in 



der Starkstromtechnik als Drosselspulen 
bezeichnet und dienen^ dazu, WVhselspan- 
nungen ohne wesentliche Energieverluste 
', auf kleinere Werte zu bringen. Vielfach 
werden sie regulierbar eingerichtet; das 
I geschieht dadurch, daß man den Eisenkern 
an zwei Stellen durchschneidet und die 
beiden Hälften voneinander entfernen kann, 
so daß die magnetischen Feldlinien einen 
Luftraum durchsetzen müssen. 

Wird die gegenseitige Induktivität zweier 
Spulen dadurch verstärkt, daß man einen 
lieide Spulen durchsetzenden gemeinsamen 
Eisenkern einführt, so erhält man damit 
einen in der Technik vicliin li angewandten 
Apparat, den 'Fraiislormainr. Da die In- 
duktionsk(telii/-ienten durch ilic AnwR-^fMiheit 
des Eisens keine konstant eil Zahlen mehr sind, 
so wendet man in der Theorie der Trans- 
formatoren in den meisten Fällen die In- 
duktionskoeffizienten nicht an, sondern be- 
trachtet direkt die magnetischen Felder 
und ihre Wirksamkeit. Die Hehandlung 
dieser Dinge fuhrt zu weit von dem vor- 
liegenden Gegenstand weg. 

8. Induktivitätsmessungen unter Ver- 
wendung von Gleichströmen. Für die 
Me^ung der Induktivitäten stehen die 
mannigfachsten Methoden zu Gebote. An 
dieser Stelle kann nur eine .\uswahl von 
typischen Methoden besprochen werden, 
(fic nach dein heutigen Stande der WiBsen- 
schalt zu emptehlen sind. 

Znnlekst mOgen diejenigen Methoden 
besprochen werden, wclchr den auf der 
üleichstromdefinition benilienden Wert der 
Induktivität geben. Hierher gehört die 
Messung einer ( ieircninduktivität mit einem 
ballistischen üalvanümeter (Fig. 11). Durch 
die prim&re Wicklung p einer Gegeninduktivi- 
tät M schickt man einen (Ueichstroni ij 
und mißt ihn möglichst genau mittels des 
StrommesRers A. Die sekundftre Wieldung s 
ist unter Vnrs<haltiinir eines geeigneten 
Widerstandes durch eui ballistisches Galvano- 
meter b. 6. geseUoBsen. Man Behaltet nnn 
den Strom i, aus oder hesser man dreht 
seine Kichtung mittels des Umschalters U 
um; dann wird in der sekundtoen WieUnng 
ein Stromstoß induziert, dessen AngenbUekt- 
wert der Gleichung genügt: 

(Rg Geeamtwidentand des das tMOistiBeht 
Galvanometer enthaltenden aeknndiren 

Kreises, 

L, seine Selbstinduktion. 

M die gesuchte iregenseitigc Induktivität.) 

Ist ±J| Anfangs- und End wert des 
primiren Krases (wenn der Strom nmgedrdit 
wiid]|, 80 sind die Anfanirs- und Endwcrte 
von ij Null, und die Integration der ob^eo 
Gleichang ergibt: 



Dlgitlzed by Google 



406 



Induktivität 



Rjjladt 4- 2MJi = 0. 



Und da qj^/iodt, die gesamte während 
des Stromstoßes (furch die Sekundärwicklung 
geflossene t^lektrizitätsnienj?e ist: 

2M = - ^^.'J* 

und Jj sind gemessen und q, ist pro- 
portional dem Ausschlag des ballistischen 
Galvanometers, das in einer hier nicht näher 
zu beschreibenden Weise geeicht wird. Die 
Genauigkeit die auf diesem Wege gewonnen 
wird, ist nicht sehr groß. Genauer und be- 
quemer arbeitet man, wenn eine bekannte 
g^enseitige Induktivität Mj vorhanden ist, 
mit der man die unbekannte M, vergleicht. 

Man schaltet nach Figur 12 und stellt 



jm.m 



mnr 















9a) Wechselstromqucllen. Als 
Wechselstromquellen kommen in Friige für 
niedere und mittlere Frequenzen, Saiten- 
unterbrecher und Maschinen. Beim Saiten- 
unterbrecher wird eine ausgespannte Stahl- 
saite auf elektromagnetischem Wege in 
Schwingungen versetzt, ihre Eieenperiode 
kann durch Spannen oder durch l'nter- 
schieben von ein Paar begrenzenden Stesen 
in weiten Grenzen verändert werden. Der 
unterbrochene Strom speist die primäre 
Wicklung einei kleinen Transformators 
de,ssen sekundärer Wicklung der gewünschte 
Wechselstrom entnommen wird. 

Die Wecrhselstrommaschinen, die man 
für Meßzwecke verwendet, müssen für ver- 
schieden hohe Frequenzen gebaut sein. Hier- 
fürsind sehr geeignet die sogenannten Sirenen: 
Figur 13 zeigt die. \usführungsform vonDole- 



Fig. 12. 

sowohl, wenn M, als auch wenn M2 einge- 
schaltet ist, in A dieselbe primäre Strom- 
stärke ein; ihren Wert braucht man nicht 
zu kennen. Sind a, und die ballistischen 
Ausschläge, die man beim Stromwenden 
im ballistischen Galvanometsr b. G. erhält, 
so ist: 

Ml = Mj (a, 'aj). 
Hat man einen bekannten Variator für 
gegenseitige Induktivität zur Verfügung, 
so kann man eine Differentialmethode an- 
wenden, von der später beiden WechseLstrom- 
methoden die R<Kle sein wird. 

Die Messung der Selbstinduktivität mit 
dem ballistischen Galvanometer wird wenig 
angewandt. 

9. Apparatur für Induktivitätsmes- 
sungen unter Verwendung von Wechsel- 
strömen. Da in den meisten Fällen In- 
duktivitäten mit Wechselstrom gebraucht 
werden, so sind dementsprechend auch 
die Messungen mit Wechselstrom auszu- 
führen, und zwar da Lr im allgemeinen 
sich mit der Frequenz ändert, so ist die 
gewünschte Frc(iuenz bei der Messung an- 
zuwenden, oder die Untersuchung über einen 
ganzen Frequenzbereich zu erstrecken. 




Fig. 13. 

zalek. DasgozahnteELsenrad Rdrehtsich vor 
dem durch den Elektromagneten p errecten 
iVnker. Die Schwankungen des Induktion.»- 
flusses induzieren in s, W'echselströme. 
Mit diesen Maschinen kann man Frequenzen 
bis 8000 in der Sekunde erzeugen, allerdin^^^ 
gibt sie nur eine kleine Leistung her. Ge- 
ringere Frequenzen, aber dafür größere 
Leistungen geben die Maschinen von Hart- 
man n und Braun. 

Will man .Messungen mit Hochfreguenz- 
strömen machen, so wendet man die zur 
Erzeugung der Schwingungen in der 
drahtlosen Telegraphie üblichen Methoden 
an, .\m geeignetsten sind ungedämpfte 
Schwingungen, d. h. die modernen Hoch- 
frequenzmaschinen und die l'oulsenlampe. 
Bei letzterer hat man oft damit zu kämpfen, 
daß die Schwingungen für Meßzwetke nicht 
genügend konstant sind (vgl. den .Vrtikel 
,, Elektrische Schwingungen"). 

9b) Stromindikatoren. Die besten 
Methoden zur Messung von Induktivitäten 
sind sogenannte Nullmethoden; dazu braucht 
man Apparate, die anzeigen, wann ein 
Strom verschwindet. Der einfachste und hand- 
licliste .Vpparat, der dies für Wechsektroni 



Google 



Indnkliinttt 



407 



lebtet, i-t das Telephon. Es ist zwar auBer- 
orut^iiiiich beqnein in der Handhabung, fflr 
die meisten Fälle genügend empfindlich, 
hat aber gelegentlich den Nachteil, daß 
auf Wechselströme jeder Frequenz anspricht. 

An Stell» des Tdephons benutzt man 
häufig die sogenannten Vibrationspalvuiio- 
meter. Es sind prinzipiell r.ahuaüjueter 
mit einer außerordenthoh kurzen Eigen - 
'rhwinirunjr'sdauer. Letzterf \vinl <() rfcrulirrt, 
dn'ü »ie nut der Periode des Weckseistroms, 
mit dem man arbdtet, übereinstimmt. 
InfolE^e der B^^onanz, <Vic dann zwischen 
Wechselstrom und mechanischen Schwin- 
j^ngeu des beweglichen Systems besteht, 
ttdas fialvanometer für diese eine Fre(iU('tiz 
£€hr empfindlich, für alle anderen unemp- 
fipdlich. Das ist «ine sehr weitvone Eigen» 
•ehaft, die man vortrefflitli ausnützen kann. 

Die ältere den Nadelgalvanometem ent- 
spraehende Form ist von Bubens kon- 
struiert. 

Die Kubensschen Vibrationsgalvano- 
meter werden nenerdni^ vendensef enanitteii 

bifUaren verdrrni n mit denon oine größere 
Em^indlichkeit erreichbar ist, und die iu 
4« Handhabung bequemer sind. Konstruk» 
timeD sind von ( anipbell. Duddell, 
Ehering und Schmidt ausjgeführt; sie 
lehnen eieh an die l>ekuinten 
Konstruktionen von Oszillo- 
graphen an. Eä sind mehr«:« 
Ihmermagnete mit Pelen N. 
S. (Fig. 14) von schmaler 
fiechteckform übereinander 
anffeordnett twiseti€ii den 
Polen ist entweder eine lan^e 
schmale Spule oder nur eine 
einzdhie StrontteUeife (bifila- 
rcti Band) ti;espannl. über 
das ein Spiegel s geklebt ist. 
Wird der DraJit von Wechsel- 
f^trömen durchflössen, so ge- 
rät bei geeigneter Abstim- 
mung der Brfilardraht und 
^ damit der Spi^el in Schwin- 
V. gungen. Das schwingende 
»J^ V » System wird dadurch abge- 
stimmt, daß man mittels 
einer Mikromoter«rhraube 
zwei Stege BB ver.sciiiebl, 
Iber w^hen die bifilaren Bänder laufen, 
■Bd durch welche ilire Län<re beijrenzt wird. 

Die Torsiouikichwijigungeii der N ibrations- 
p;alvanometer werden dadurch sichtbar ge- 
macht, daß man das pohwin^cndp Sy-teni 
mit einem Spiegeh Ii en vcraiciit, in deni luau 
einen hellerleuchteten Spalt betrachtet 
(mittels Fernrohr oder objektiver Ablesung). 
Sobald das System sohwiiigt, wird der Spalt 
zu einem menr oder weniger breiten Band 
auseinanderirexotren. Auf dies^e Weise sind 
auch sehr kleine Schwingungen des vibrieron- 
^ Spten» leieht «fkeimoar. 




Fi«. Ii. 



9c) Widerstände. Bei den Melsungen 
von Induktivitäten mit Wechselstrom werden 
Widerstände der versehiedensten GröOen 
gebraucht, für die man die mit ('•leichstrom 
gemessenen Werte einzusetzen pflegt. Es 
ist daher notwendi|r, aioli zu fragen, ob das 
berechtigt ist bezw. weklie iiittel man 
anwenden muß, um das tun zu dürfen. 
VViiterstände werden gewöhnlich aus iso» 
Uer((>iii Manganindraht auf Metallrohr trc- 
wickelt; um die Entstehung eines ma^ucU- 
seheo Feldes und damit einer Induktivität 
zu vermeiden, wird die Wicklung bifUar 
aua^eführt; d. h. die ganze Länge des auf- 
zowmdendoi Drahtes wird in der Mitte 
uniireknickt und die beiden Drahtbalften 
werden zusammen miteinander aufjgewickelt. 
Dunit wird nnn zwar das magnetische Fdd 
in größerem Abstand der Drähte ))rakti^ch 
ganz ausgelöscht. Im Innern der Drähte 
dagegen and in unmittelbarer Naehbanehaft 
der Obcrfläclie ist aber dem nicht so. Es 
kommt daher jedem Widerstand, auch wenn 
er bifilar gewiekdt ist, eine gewisse Selbst- 
Induktivität zu, und z\Yarwird die sogenannte 
Z^ütkonstantei die dem Quotient L/B In- 
diiktivitftt dureh Widerstaind gleich ist, um 
so größer, je dicker die Drähte sind, die 
angewandt werden. Dementsprechend haben 
die Widetetftade meist eine um so grOfiere 
Zeitkonstante je kleiner sie sind. Bei Wider- 
ständen unter 100 Ohm muß auf die In- 
duktivitilt unter Umstibideo sehr sorgfältig 
Rücksicht 1,'enommen werden. An ^Vider- 
stiüiden in einem der ablieben Präzisions- 
Usten wurde gemsasa: 

Widerstand L/R 

0,1 Ohm 1400.10-' Henry 

1 -~ 430.10-* — 

10 — 100. 10~* — 

Man kann diese, namenthch bei höheren 
Frequenzen unter Umständen sehr störende 
Erscneinung dadurch vermeiden, daß man 
nach dem Voi^ange von K. W. Wagner 
z. B. einen Widerstand von 1 Ohm aus 
10 Köllen von je 10 Ohm zusammensetzt, 
; die parallel gesthaket werden. Da bei der- 
I selben Strombelastung die Drähte für die 
10 OhrnroUen nur den 10. Teil des Quer- 
.stlmiLtüs der 1-OhmruUcu zu haben brauchen, 
I so wird dadurch bei geeigneter Wicklung 
das majriu'tisclie Feld und damit die Tn- 
duktivitäl du* Widcrituudes erheldich ver- 
kleinert. 

Aber nicht bloß die Induktivität, sonrlern 
, auch die Kapazität spielt bei den Wider- 
; ständen, und zwar hauptsächlich bei den 
j großen Widerständen eine nicht zu unter- 
^ schätzende lioiie. Ueber die Ursachen dieser 
EIrscheinungen und die Mittel sie zu komucn- 
sieren 8. den Artikel „Kapazität". Wird 
I ein großer W idcrstand iu der oben be- 
I scbxiebenen Weise bifilar gewickdt, so liegen. 



Dlgitized by Google 



m 



Induktivität 



da entsprechend der Größe des Wider- 
standes unter Umständen sehr lange Drähte 
verwendet werden müssen, lange Draht- 
strecken nebeneinander, die eine erhddiehe 
Potentialdifforonz crp^ronpinander haben, und 
somit einen gelaUi-iii'u KrmcU'iisator bilden. 
Bei Widerständen vun iiu lir als 100 Ohm 

Sflegt sich auch bei gewöhulichen Mesfuncen 
ie Wirkung der Kapazität in unangenclinuT 
Weis(> fühlbar zu machen. Schon vor langer 
Zeit hat Chaperon (1889) eine Methode 
angegeben, um diesen Uebelstand zu be- 
seitigen. Sie besteht darin, daß man eine 
Spulo zunächst iiiiifilar zu wickeln anfängt. 
ht eine Lage gewickelt, so wird der Draht 
umgeknickt and in enl^^efrengesetster Rich- 
tung die gleiche Zahl von WindunL'cn znrück- 
gewickelt. Darauf folgt die dritte Lage 
wiederum in entgegengesetzter Richtung usw. 
Macht man eine l.airc nicht zu lang, so 
wird dadurch die Spannung, die zwischen 
zwei benachbarten Drähten bestehen kann, 
und auch die Länge der nebeneinander 
herlaufenden Drähte erheblich herabgesetzt. 
Eine weitere Verbesserung wird dadurch 
craielt, daß man nicht zuviel Windungen 
flhercinander wickelt, sondern den ganzen 
Wider>tand teilt und die einzelnen Teile 
in der eben angedeuteten Weise nebenein- 
ander auf demselben Kern unterbringt. 
Figur 15 stellt eine solche Wicklung dar. 
Aber selbst eine solche Unterteilung genügt 
noch jiicht für feinere Messungen. Die 
beste Kompensation erhält man nach K. W. 
Wagner, wenn man auch den Metallkem, 
auf dein die Widerstände gewickelt werden, 
unterteilt. Dies geschieht in der Weise, 
daS man auf «nen Kern aus botfermaterial 
Metallrolire schiebt, die durch RinL'e aii^ 
Isoliermateriai voneinander getrennt sind. 
Jedes dar Hetallrohre tri^i^t eme der Wiek- 
lungsabteilungen. In Figur 16 ist «n derartig 
hergestellter widerstand abgelnldet. 

I 





IG. Induktivitätsmessungen in der 

Wheatestonschen Brücke. Die einfachste 
Methode einer Induktivitätsmessung mit 
Wedudstrom bestdit darin aus Effektiv- 
spannung E an einer Spule und Effektiv- 
stroni J, der sie durchflieüt, den Scheiu- 
wkientand 

S = K'.I 

zu berechnen; und daraus die Induktivität 
nach der Formel: 

pjne große (lenauigkeif ist auf diesem Wegs 
nicht zu erhalten; die Methode hat dM 
sachlichen Fehler, daß sie die Kenntnis von 

R voraussetzt, das nach früheren Au>eii)- 
andersetzungen von dem mit Gleichstrom 
gemessenen Wert merklich abweichen kann. 

Die besten und zuverlässigsten Messungen 
der Induktivität werden in der Wheatston»- 
sehen Bria-ke gemacht. Diese besteht be- 
kanntlich in einer einfachen Stromver- 
zweigung zwischen zwei Punkten C und D 
(Fig. 17). Gesucht werden auf den beiden 
Zweigen zwei Punkte A und B, die kdae 
Potentialdifferenz gegeneinander haben. *o 
daß man sie durch eine metallische Leitung 
miteinander verbinden kann, ohne daS 
in letzterer ein Strom zustande kommt. 
Bringt mau also in Zweig AB einen Strom- 
anzeiu'er, so kann man umgekehrt aus dem 
Verschwinden des Strotne- auf die ( ileiclthfit 
der Potentiale in A und Ii ächlieUen. Fliebi 




Fig. 16. 



Fig. 16. 



Fig. 17. 

in der Verzweigung Gleiehstrom, so iHrd be* 

kanntlich in den Brückenzweig ein Galv.ino- 
metergebracht, und die Bedingung dafür, datt 
der llalvanometerausschlag Null wird, lautet: 

R,: R.. = H^-.Rt 
wo R, R.. R, Iii die Öhmschen ^yiderstände 
der vier Zweige bedeuten. Vj» ist an» 
Symiiietrieirründen leieht einzusehen, daß 
man durch Vertauschung von Stromquelle 
im Hauptzweig und Galvanometer im 
BrOckensweig das Gleiehgewieht der Brfleke 
nicht stört. 

W'ird die Verzweigung mit Wechselstrom 
erregt, so wird die Bedingung dafür, daß 
die Spannung swischen A und B liuU ist, 



Digitized by Google 



iuduküvität 



409 



darin bestehen, dafi der SpannungBaUall 

CA gleich dem Spanmincrsabfall Cli ist ; und 
xwv nicht nur der (iroUc (Effeliti v wert) 
•ondarn auch der lMui»e nach. Es 
müssen also bei Wwhselstrom stets zwei 
Bedingungen erfüllt werden, wenn der Strom 
ID der Brücke TcnehwisdcD soll. Die Be- 
dinEninsrseleirhiingen wcrrlon neben Wider- 
stand, Kauazität und Induktivität der 
Zweige häufifi: auch die Fre(|uenz enthalten. 
Dies ist eine für die Moütechiük wichtige 
TiMsache. Ist nämlich eine der Bediiii^uiigun 
TM der iiVequflns abhängig, so kann die 
Make nur nann vollständijr strojulos ein- 
ratflUt werden, wenn die Stromquelle im 
m|rtiwcip nur ein well ige Ströme (sinuB- 
llnnifje) liefert. Ist das* aber nicht der Fall, 
«itbäilt also die Stromquelle neben der 
Grmdwiile m^rere Oberschwingungen, so 
L-t üborlmupt nicht mehr mO^lich, den 
firuckeuzweig völlig stromlos zu machen. 
Sduitlel man in diesem FaUe an HOrtdephon 
h den Brückcnzweiff, sn briniit man e?; 
lidit mekr zu völligem Schweigen, sondern 
beobaditet nnr ein Tonmininnun nnd eine 
Aenderung der Klangfarbe, wenn man 
(huth das Minimum allmählich hindurchgeht. 
Wut tritt nun der eigentliche Wert der 
Vibrationsfralvanometer hervor, l'a dieses 
praktisch uur auf eine Frequenz anspricht, 
N flriiilt man, falb man das Vibrations- 
fllmnometer auf die Cirundfreijuenz des 
▼enrandten Wechselstromes abgestimmt hat, 
ifaw absolute Ibihedes beweglichen Systenn; 
die im Stromsystcm vorhandenen Ober- 
ttbiringungen fallen für die Messung voll- 
(tindig herans, wttl das ^brationBgUTano- 
meter auf diese nif lit anspricht. Immerhin 
iit », da die selektive ]^en.schaft des 
Yiiationsgalvanometen nnr angenähert vor- 
linden ist, zweckmäßig, mötrüclist mit sinns- 
ftanger Stromquelle zu arbeiten, und die 
StrOme von Obertönen nach Möglichkeit zu 
reinigen. Am einfadistcn Keveliicht dies 
durch Resonanz. Dazu schaltet man in den 
Aaptiwrig einen Kondensator und verändert 
denea Kapazität solange, bis er mit dem 
(ganzen System (eingeschl. Maschine^ zur 
Resonanz kommt. Man erkennt dies in 
ebfacher Weise daran, daß ein in den 
Hauptzweig geschalteter Strommesser durch 
einen Hwfistwert geht. 

Die am meisten antrewandte und am 
besten studierte Form der Wli ca ts ton eschen 
Brücke ist in Fij^ur 17 darirestellt. 

Zweig 1 und 2 hat die Widt r l itidc 
Rj, R2 (ind die Sclbstinduktivitäten L,, L«, 
Zweig 3 und 4 die Ohmschen Widerstände 
R3 und R4. Die Doppelbedhignng fflr dm 
Salbtrom in CD lautet: 

L, sei die uttbekMinte, sn mcssenda In- 

duktivität, 

L, eine 2sormale der Seibstinduktivität. 



Dann muß man entweder in Zweig 1 
oder in Zweig 2 einen Widerstands- 
kasten hinzufügen, um dadurch da.s Ver- 
hältnis der Widerstände der beiden Zweigt 
Rt:Bt glMch dem der Sdhstinduktionen 

machen zu können. Zweig 3 und 4 wird 
in der Regel aus einem Schleifdraht gebildet. 
Bei Ausführung der Einstellung der Brücke 
geht man am besten derart vor, daß man 
zunächst den Schleifkontakt B verschiebt, 
bis das Telephon oder Vibrationsgalvano- 
meter ein Minimum zeigt Dann reguliert 
man in dem Zusatzwiderstand in Zweig 1 
oder 2, und stellt dadurch ein neues >iinimum 
ein, das sehwfteher ist, als das vorhergehende; 
darauf wie<lerholt man abwechselnd die 
eine und die andere Einstellung,, bis der 
abeohite Nulbtrom erreicht ist. Bequemer 
ist es iidcli. wenn man in Zwciu 2 statt des 
Normals einen Variator der Selbstinduktion 
einsehaltet; man spart dann den Zusatz- 

widcrstand in Zweig 1 oder 2 und verändert 
abwechselnd den Schiebekontakt C zwischen 
Zwe% 3 nnd 4 und die Stellung des Variators. 
Hat man e- in allen Zwciircn mit vollkomme- 
nen Induktivitäten und Widerständen zu 
tun, so sind die EinsteUungen von der 
Frecjuenz unabhänsig, ein Hörtel cphoii im 
Brückenzweig ist vöUi^^ zum Schweigen zu 
bringen, ht letzteres nicht der Fall oder nt 
eine Aenderung der Einstellung mit der 
Frequou festzustellen, so macht sich eine 
der frflher besprochenen störenden Neben- 
erscheinungcn geltend. Man wird daher 
nach M&glichkeit vollkommene Induktivitäten 
bezw. mderstftnde anwenden, um auf diese 
Weise nm so Um« luer durcli Ariulcruiig der 
Frequens die Kigenschaften der unbekannten 
Tnduktirftftt messen zu kOnnen. 80 erhUt 
man z. B. durch die Wechselstromeinstellung 
den Widerstand bei der Frequenz y aus 



«•-Ms!) 



Schaltet man sofort auf Gleichstrom um, 
so wird man im allgemeinen Hj in R^' 
ändern müssen, um das an die Stelle dea 
Telephons gesetste Galvanometer mr Buhe 
zu bringw: 

Br — *= (Ri — Bg') 

ist die gesuchte Widerstandserhöhung. 

Durch Mi'^Miiisr der Induktivität bei zwei 
Frequenzen kann die Kapazität der Spule 
erhalten werden: 

L, - Lfl + w,«LC) 
Lg - L(l + w,«LC) 

(a>,«-a).«)Lr 

Es war im vorhergehenden gesagt, daß 
die Induktivitäten und Widerstände in 
den einzelnen Zweigen nach Möglichkeit 



also 



Digitized by Google 



410 



Induktivität 



vollkommen .sein soUeo. Eb ist nicht ganz Figur 18 werden durch die punktienen 
einfai h, dieser Be<lingung zu genügen. Zu- Linien derartige Schirme dargestellt. lus- 
näch-st muß vermieden werden, daß die besondere sind s. und die großen Metall- 
einzelnen Zweige sich gcgensdtig induktiv llcftsten, in denen die NormabpuleoangeoidiM 



"7 



\ 




0= 



0=^ 




Fig. 18. 



beeinflussen können, z. B. die Schleifen AGB 
und ADB. F> Ist deshalb ratsam die 
von G i c b e durchgebildete geschlossene 
bifilare Brücke anzuwenden. Die vier 
Eckpunkte der Bracke ABCD werden mög- 
lichst dicht nebeneinander angeordnet fFig. 
18). Die einzelnen Zweige werden aann 
durch bifOare WIderetandsdr&hte und die 
Spulen I>iT-o mit ihren Zulcifuiiiren gebildet 
Letztere müssen so aufgestellt werden, 
daß ihre iregenseit^e Induktivftftt NuU bt 
Am sthwicrii^sten ist e<, die Kapazität der 
einzelnen Leitergebildo g^eneinandcr und 
gegen Erde zu eliminieren. In dieser Be- 
ziehung ist es wichtig und interessant zu 
wissen, daß es bei der Wechselstrombrücke 
nicht ohne weiteres erlaubt ist, Stromquelle 
und Telephon miteinander zu vertauschen, 
nanientlifh wenn zur Herstellung der Re- 
snnmiii in dein Haiaitkrcis eine Kapazität 
einge-ichaltet ist. Im allgemeinen ist die 
schädliche Wirkung der Kapazität der 
Zweige gegen Krde geringer, wenn das 
Telephon an die Enden des Schleifdraht&s 
und der eine Ma » Itinonpol an den Schleif- 
kontakt gelegt wild; letzterer Punkt 
wird zweckmütiig ucenlet. Die^e Maßregel 
geii!i'/t für vii'lc I";!]!)-; will man aber sehr 
genaue Melsungen machen, ^o muß man 
dazu schreiten, die einzelnen Zweige durch 
geeignete MetaHfläehen abzuschirmen. In 



I sind, um die Kapazität der Spulen gegen Erde 

I genau zu definieren. 

Iii vielen Källeii kann man die Sdiirme 
weglassen, wenn man nach einem Vorschlage 
von K. W. Wagner dafar sorgt, dafi d« 
Brüfkenzweig praktisch spamiunirslo? sregen 
Krde ist. Mau erreicht dies am einiachät^ 

luMlem man parallei zur Brflckenattordl&iiiig 

A 




ist'S 



-r-MA/V^ 



Fig. 18. 



zwischen die Punkte 
<htktivität LgRg und 



C und D eine 
Widerstand ia 
Keihe schaltet, sie so abgleicht, daß 
Lj : Le = R, : Rj = R«: R, 
und den I*inikt zwischen LiR, und R« 



5 5 -. 

hat den \orzug, däi» 



erdet. Dies Mitlc ... - » 

er auch bei anderen Schaltungen sinogeiiiB 
angewandt werden Jcann. 



Digitized by Google 



Indaktivittt 



411 



In der bisher bcsj^rochenen Methode 
ist auf die zahlreichen Schwierigkeiten hin- 
feuiesen wurden, welche das Meßergebni» 
trflb«! können, und sind die Mittel ange- 
sehen wordon. die>rr Schwierigkeiten Herr zu 
werden, in Ueii folgenden Methoden treten 
iD« diese Sehwierigkeiten nit lit minder auf; 
«s wird aber nicht '«•eitpr darauf eingegangen, 
weil die Ursachen und die Nüttel, sie unschäd- 
firh zu machen, die gleichen sind, wie vorher. 

Die Melluuic nach Fipiir 17 L'o^atfet den 
Vergleich zweier Selb^tiiHiuktiniu'ii. einer 
beicuinten mit einer uiibekiiiititcn. Sie 
wird zu einer ah-oluten, d. Ii. einer Mi-ssung 
einer Selbstindiiktioii am Wider.^laiiden und 
dner Zeitbe (iiMiiiuiig, indem man zu Zweig 1 
dnen Widerstand parallel schaltet (Max 
Wien). Durch die:ie Parallelschaltung 
*ird die Nullstellung von der Frequenz 
abliaiiL'ii:. Man miß uIm» firi Vibralioiis- 
gai'.wuiuuier anwenden und die Frequenz v 
ae< verwandten WeehscLiitromes messen. 

Uebermäßii:; irenatje Resiiltafe >iiid jiiit 
die-er Methode nicht zu erhalten. Zur Be- 
stimmung des Abäolutwertfö einer Selbst- 
infiiiktioii ist es besser sich eine- l'unveires 
zu t)edienen; indem man die unbekannte 
SdlMtiiidaktion mit einem Normalkonden- 
sator vergleicht uml den Wert der Kapazität 
des Koadeosators nach Maxwell- 
ThomBonachen Methode feststeOt (vgl den 
Ar'ikH ..Kapazität"). 

k)s soll deshalb im folgeudea auf eine 
Methode sam Vern^lelch von ExpmMt 
und Tndiiktivifät eiii^'o^^aiii^iMi werden. Sie 
rührt von Anderson her und ist die Weitv- 
biMong einer von Maxwell herrObrenden 
Mefhude. Die SchaltunEf. die zu machen bt, 
lit in Figur 20 dargestellt. Die Bedingungen 
fir Venehwind«! des Stromes Im Tefophon' 
m% iMten: 

B|:Bs-B.:K4 (22) 
L»:K-B,[b, + B,^^^^] (23) 

Der Vorteil dar Schaltung b^teht darin, 

daß man die beiden Bedincunt^eii, die man 
zu erfüllen hat, durch zwei voneinander 
nnabliängige Eimtellungen herstellt. Dazu 
macht man zunächst eine Einstellung mit 
Uläciistrom; da der Kondensator K den 
Ghielistrom absperrt, so gehört jetzt 
zum BrQckenzweig, und das GalTanometer 
gibt den Ausschlag Null, wenn 

Rj: R^ = Rj: R, 
erfüllt kt. Dies ist aber auch eine der 
Weclksektrombedingungen. Wenn man nun 
jeiit auf Weclisobtrom umschaltet, so genügt 
e^. Rj so lange zu ändern, bi- das Telephon 
schweigt. Aus Gleichung 23 iat dann da.s 
Verhältnis L,:K berechenbar. 

II. Messungen mittels Differenzial- 
telephon. Für ?cnane Wider-tand-ines- 
nuigen kuuimt bekanuliicli nubea der 



Whcatstoncschen Brücke das Differenzial- 
galvanoiiietor in Betracht. Dementsprechend 
könncu auch Wech^elstrommessuagea von 
großer Genauig- 
keit mit dem 
Differenzialtele- 
phön aoBgeftthrt 
werden. Letzteres 
trägt zwei zu- 
sammen mitein- 
ander aufge- 
wickelte Spulen, 
sodaßsiegleichen 
Widerstand und 
gleiche Induk- 
tivität besitzen. 
Werden dieWick- 
lungen von 
Wechselströmen 
gleicher Stärke 

und genau entgegengesetzter Richtung 
(Phasenverschiebung ISO") durchflössen, so 
seiiweiirt das Difforonzialtelephon. 

Die eine Wicklung wird mit der zu 
messenden Selbstinduktivit&t (Induktivität 
Li, Wider<t,;-(f f?,] in Reihe frr-;chaltet, die 
andere mit einem Seibstiiiduktiousvariator 
nnd einon Widentandskasten (Ffg. 21). 




Fig. 20. 



Fig. 21. 

Beide Zw eii:e werden parallel an eine Wechscl- 
Btromquelle geschlossen. ^ur wenn die 
Indnktivitit des VariatoiB L, goian f1«eh 

L, und der Gesanitwiderstand des zweiten 
Kreises R, gleich ist, . schweigt das 
Telephon. 

Die oben angegebenen Bedingungen, denen 
ein Differenzialtelephon genügen muß, sind 
nicht ganz leicht zu erfüllen. Ks igt deshalb 
vorteilhafter statt des^sen einen Diffcrenzial- 
transfonnator xu verwenden. Letzterer 
besitzt einen unterteilten Klsenkern, auf doa 
zwei einander gleiche Wicklungen gleichzeitig 
miteinander aufgewickelt sind. Außerdem 
trägt er eine einfache tertiäre Wicklung, 
an die ein gewOhnlichea Telephon ange- 
schlössen wird. 

Das Prinzip des Differenzialtelephon.s 
Ut von Hausrath w* iterirebildet worden; 
Hausrath bringt auf den Eisenkern 2n 
einander gleiche Wicklungen, von diesen 



Digltized by Google 



412 



Indolttivittt 



werden n einander parallel und u in Reibe 
p«^ärhaltet: außrrdem ist, wie vorher, eine 
lerliarc Witklung für das Telephon vorhanden. 
Die Meßschaltun^ ist die gleiche, wie oben 
beschrieben. Das Tflephon «rhwoiirt, wonii 
die Ströme in der priuikieu uiiii »ekiintlari'n 
Wicklung sieb wie l:n verhalten uiul « iii- 
ander genau entgegen gerichtet sind. Das 
ist der Fall, wenn die vor die beiden Wick- 
lungen geschalteten Widerstünde und In- 
duktivitäten ebenfalls im VerhäJtni.s l:n 
zueinander stehen. Die Anordnung ist gut 
zu brauchen, um z. B. die Induktivität einer 
starkdrähtigen eisenhaltigen l)r(i>M'ls|uil(' in 
Abhängigkeit von der Sirum^^iuikc zu be- 
stimmen. Die Drosselspule wird in den 
Kr( i< mit den n t iiiüiider parallel geschalteten 
bpiilen gebraclii, um mit verhältnLsmäliig 
starken Strömen arbeiten zu können, während 
die n in Reihe liegenden Spulen mit einem 
Vfuriator und Widerstaad iu lieihe den Meß- 
kreis Inldeii. 

12. Messung der Gegeninduktivitäten. 
Für die Messung der gegeuseitigeii Intniktiiin 
von zwei Spulen untw Verwendung: von 
We< Iiselströmen, kommen zunärli-i alle Me- 
thoden der SelbstinduktionsnR*«.-*ungeu in 
Betracht. Sind a,e, und age, Anfaiif und 
Ende von jeder der beiden Spulen, so ver- 
bindet man zuerst a^ mit e^ und mißt die 
SelbstinduktiTitit swischen a. und e«, dann 
werden e, und e, Tniteinanner vrrbiiiidon 
und die Selbstindukiiviiäi zwischen a^a^ 
raneBsen. Ai und die so gemessenen 
werte, bo bt 

die (legenindiiktiTitftt Die Methode ist 

nur dann anwendbar, wenn primäre und 
sekundäre Suule der gegenseitigen Induktivi- 
tftt der Größenordnung nach gleiche Wider- 
stände bezw. Selh^tiiuliiktivifjit l)e-ii/.en. 
Hat aber z. JJ. die primäre Wicklung 
nur wenige Windungen aus starkem Kupfer, 
die seknndiirc da^^etzcii viele tausend Win- 
dungen aus sehr teinem Draht, so ist die 
Metnode nicht zu biauefaen. 

Eine sehr bequeme und übersichtliche 
Methode besteht darin, daß man die zu 
messende GegeninduktivitSt und einen Va> 
riator ffir Lreiiren-eiti'ze Tndiiktion nach Figur22 
zusammenschaltet, die primären Wicklungen 
der beiden Spulenpaare sind untenonander 



geschaltet und ebenso die sekundären, und 
zwar derart, daß die in letzteren induziertea 
KMK einander entgegenwirken. Dann ist 
der Strom in der ^ekundären Wicklung 
Null, wenn die induzierten EMKe einander 
i(leich werden, d. h. wenn der Variator so 
eingestattt wird, daß 

M, = M. 

ist. Man kann also auf diesem W^e nur 
solche Induktivitäten messen, die in ilei 
.Meßbereich des Variators fallen. Ist das 
nicht der Fall, so muß mau die Mel^aDord- 
nung naeh Figur 23 abindem. Dabei tiad 



] 



=(|T 



Fig. 23. 

I 

aber die sekundären Spulen so so schalten« 
idaB di»' in iliticn inzudierten l'MKe ein- 
ander unterstützen, d. h. gerade umgekehrt, 
wie bei der vorher besproebenen Methode. 
I Das Tele])liiin M liwt'i^rt. wenn 

'. — Li j : — Bit« R« 
ist Ist M, rin Variator, so erUlt man ans 
K^Rj und M, den gesuchten Wert für M,. 
iWie man üieht, ist es liier leicht möglich, 
I gegenseitige Indnktivitlten zu messen, die 
weit iUiDcrlinll) dc^ Metiberoiehes- von Mj 
liegen. Eine etwaige gegenseitige Induktion 
Ider beiden Sekunduspulen aufeinander 
ändert nichts an dw Handhabung^ der 
Metbode. 

Eine Methode tnr Messung der Gegcn- 

induktivität. die .■-irli am enir>ten an die 
j Wheatestonsche BrQcke anschließt, int 
I in F%ur SM daig«BteHt|^Die Bedingung fir 




Vi^. L'4. 



Fig. 22. 



das Verschwinden des Stromes im Telephon- 
zweige lautet: 

( l-i - M) (T... ^ M) - K,:K., = R,: R4. 
Am zweckmäßigsten ist es iör L, einen 
SelbstindiiktionsTariator und fflr BsK« einen 



Digitized by Googl 



Indnktivittt — InfimitarimalKchiiiiiig 



413 



Sohleifdraht zn wählen. Etwas unbequem 
ist «Bt >^uch bekannt sein muß. 

SB am einfadtstm mit dem> 
selben V.iriator in Zwoiu' 1. nachdem die 
primäre Wicklung im HaupUwe^ wisge- 
Mh^Ut kt. 

Eine Art toh UiureiBalmetliode, die in 




Fig. 25. 

Fi?ur 25 dargestellt ist, ist von Carey 
Fo&teraogegeben. Die Nullbedingung lautet: 
= M/( Ri + R, 

L, = Mf + K,rR,. 

Man kann nach dieser Metbode eine Selbst- 
kduktion, eine gegenseitige Induktion und 
eine Kapazität iiiitcinaiider vergleichen. 
Die £^tdlung kt von der Frequenz un- 
•bbfennir. List mto B, konttant, so kann 
man du rill Verändern von der ersten 
Gleichung, durch R« der zweiten Gleichung 
genOgen. Macht man = 0 und benutzt 
einen verlustfrei arbcitendeo HilfelEOiiden- 
satof K^t so wild 

Iji = H. 

Man kann dann ebenso bequem eine unbe- 
kannte Gegeninduktivität durch einen Selbst- 
induktionsvariator, wie eine unbekannte 
Selbstinduktion durch einen Variatoi für 

2«pn«!eitige Induktion messen. 

Uteratnr. Akrmhtum, Thsorie dtr Ekktrüüät. 
Leifni^ IttM. — OrfCefc, Kapatüllt vmd In- 

dnktivUät. ftrnitUM-Jiir, üj IWff, — Hoso and 
Orwer, Fnrmuhi* um/ lublcs jkif Ike caleulation 
of mutual II ml ij-iiidiiction. BtUl, of the Bur. 
^ StttuL, Bd. S, im. — BMHf BaäioUUfra' 

JE. OrUeh, 



IntiniteBimalrechnnng. 

1. Kltilcitunp : n) Historist hos. b) Grenzbegriff 
und Irr.itii.ii.ilzalil. c) IhT Fnnktionsbcgriff. 
'i' >t>-ti|^ki-it. "J. liitiiiiti'siinaln'flimmg für 
l'unitionen einer Veiäuderiichen: a) I>cfinition 
de» Differentialquotienten, b) Differentiations- 
ifReln. i'j T)as unhistimmte Integral, d) Das 
wstiirinitf Intf-pral. e) Höhere Differential- 
({ü itiftitfii. 1) Maxiniii und Minima, jr) fiii-iid- 
uche KeiiieiL hj rotenzreiben. i) Fouriersche 
BAnL 8. Inflttitwmalrachnini« fttr Funk* 



tionen mehrfrfr Vfrilnderlirher: a) Partielte 
Düferentialauotienten und totales Diiferenti&L 
b) Das Unienintegnü. e) Uehrfache Integiale. 

T. Einleitung, la) Historisr hp^. Die 
(jrundtdeen der Intiuitesimalrecbnung reichen 
mit ihren historischen Wurtebi bis In dai 

Altertum himin (Arrhimedes 287 hU 212 
V. Chr.^. Aber erst in neuerer Zeit, fast 
gleichzeit^c durah Newton und Leibniz 
(um 1700), V nrdrii dio>o Ansätze so vortieft, 
verallgemeinert und in svstematkche li'Qrm 
gebracht, daß man Ton dem Beg^e einer 
neuen mathemati^chrn Bi'-Eiplin sprechen 
kann. Mit diesem neu gesohaüenen In- 
strumente der „Bifferential' und Integral- 
rpchnurif!:*' konnte man sowohl alte Trohlcme 
der^ Geometrie (Tangen teu* Maxima und 
Minima, Fllehen-nnd Volnmenberechnungen) 
al^! auch die neuen Aufgraben bewältigen, 
welche die sieh entwickelnde Naturwissen- 
sehaft (Meehanik, Astronomie, Physik) stellte. 
Eine äußerst rasclio Enfwickclunt;. die durch 
die Namen Bernoulli, Kuler, Lagrange 
usw. gekennfeieimet ist, förderte eine unge- 
heure Fülle neuer Re>;ullate zutapi-. Erst iu 
der jüngsten Vergangenheit (zweite Hälfte des 
10. Jahrhunderts) hat man in systematischer 
Weise die exakten Fuiulainente für diese I>ehre 
geschäiien(Cauehy, Weierstraß, Cantor). 

ib) Grenzbegriff und Irrational- 
zahl. Durch die elementaren Rechenope- 
rationen der Addition, Subtraktion, Multipli- 
kation entstehen aus der Einheit 1 die posi- 
tiven und negativen ganzen Zahlen 
... -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, der Prozeß der 
Division erfordert zu seiner unbeschränkteu 
Ausfahrbarkeit die Einführung der Bruche 
oder gebroehcncn Zahlen, Alle diese 
Zahlen heiOea rationale Zahlen; stellt 
man sie in gewöhnlicher Weise als Dezimal- 
brüche dar, so brechen die>e entweder ab 
oder werden „periodisch '; z. B. '/» ^ 0,333..,. 
Um den Sinn dieses „unendlichen Dezimal- 
bruche<"' zu verstehen, betracliten wir all- 
geniciu eine unbegrenzte Folge von rationalen 
Zahlen, die nach iigendanem Gesetze fort- 
schreiten, z. B. 

Va» V»» • • 'V**»» • • 
oder, aasehliefiend an obigen Bnieh, 

0,3; 0,33; 0,333;... 
Es kann vorkommen, daßeine solcheZahlen- 
folge konvergiert. Man nennt nämlich 
eine Zahlenfolge a,. a«, a^,... dann konver- 
gent, wenn die Differenz ia„ — ami unter 
jede noch so kleine Grenze herabgedrückt 
werden kann, indem man n und m hinreichend 
groß nimmt. Diese Forderung ist bei den 
obigen Beispielen erfüllt, und wir sehen, daß 
sich die Elemente der beiden Folgen be- 
stimmten rationalen Zahlen, nftmlich 0 liezw, 
Vsi unbegreni&l aauähern. 

Dagegen iit s. B. folgende Zahlenfolge 
divergent; 

; 1, 8, 8 ; 



Digitized by Google 



4U 



Infiniteeiinalreohnaii^ 



das Gleiche gilt von d«f Folge 
0,3; —0,3; 0,33; —0,33; 0,3:^; —0,333; . . . 
Eine konvergente Folge von rationalen 
Zahlen braucht sich nicht notwendis: nnV»e- 
grcnzt einer rationalen Zahl m nähern; wie 
z. B. die Folge derjeninien Zahlen, die man 
erhält, wenn mnn oinrn iii< lit perUKÜBcliei] 
unendlichen Dej^iuialbruch, ciwa 

0,10110111011110111110... 

nach der 1.. 2., 3 I ir/iiiKilr abbricht. 

Man i>ieht Bich daiier veranlagt, durch Holchc 
konvergente Folgen neae Zahlen, die irra- 
t i (I n a 1 1> M Zahlen derart zu definieren, daß '■, 
sie aL> Grenxwerte der Glieder der Folge er- , 
scheinen. Die (lesamtheit aller dieser Zahlen | 
ist darstellbar durt Ii die Menge aller oiut 
lieben oder unendlichen Deümalbrttche und 
Iftßt sieh durch die Punkte einer kontt- 
nuiprlif hon Slrt-ckc dar?tollon. Das ?n defi- 
nierte Zahlenkontinuum bildet die Grund- 
li^e der Infinites>inialreehnanf. 

Allgcnicin definiert man den Gronzwcrt 
oder Limes einer VvlgQ rationaler oder irra- 
ttonder Zahlen a,. ;\.,, a,.... «i, ... ab eine 
Zahl a. der ?ich die Zahlen dor Foltje unbe- 
grenzt annähern, derart, daß der absolute 
Wert *a— anf kleiner wira ab lede beliebig 
kleine droße. wonn nur der TndPK n hin- 
reichend groß genommen wird; man bezeich- 
net diem VerblltoiB dureb die Sebreibweite 
lim an s a. 

n-oo 

Dann hat jede konvergente Zahlenfolge (auch 
irrationaler ZaUen) einen Limes. 

6o ilt s. B. ffli die Folge Vz; rz, 

n 

. . . Vz, . . ., wo z iigeaddne von NoO veracWe- 
deiie poritive SSald ist, der Greanrert stet« 

gleich 1. 

Es gilt unter anderen der folgende wichtige 
Satz: VAne Zahlenfolge, hei der ein Glied 
nie kleiner ist als das vorangebende, alle 
Glieder aber kleiner Ueiben ab Mne be- 
stimmte Zahl, \<t koiivrrn'pnt. 

Diese Bfidingungen werden, wie leicht zu 
sehen ist, von der fflr dat folgende eflkr wichtigen 
^Zahlenfolge 

erfüllt; sie besitzt also einen nn nzwrrt. d- n man 
mit dem Bui'list«ben e I>e7.eichnet und der den 
iiratlonalai Wert 



(1) e lim 1 + M -2,71888 ... 

n-ocV n/ 

besitzt. 

Sei ferner r,, r», . . .r . eine konver- 
gente Folge rationaler Zahlen mit den Limes x 
und a irgendeine Zahl, fo leigt es sieh, daU 
die Folge 

a"^!, a"^. a'^n, 

stets einen Limes hat; man bezeichnet diesen 
als Um a'^n B a* und hat damit die Potenz 

einer Zahl a auch für irrationale Exponenten x 



definiert. Für die so definierte alltrmeine 
Potenz gelten dieselben Kechenregeln wie 
für die Potenz mit rationakii Exponenten, 
so vor allem die Regel 

IC) Der Fnnktionebei^riff. Ordnet 

man jeder Zahl x de^ Zahlenknntinnunis TmifT 
eine» bestimmten Intervailes d^&eiben) nach 
irgendeinem Gesetze eine rwelte&hl y zu, so 
nennt man y eine l'nnktion von x, in 
Zeichen y = f(x) oder y = F(z) oder dgl. 
Man bezeichnet anoh x ab die nubhia^ige, 
y als die abhingige Yerftnderliehe 
(Variable). 

So ist s. B. naeli dem O ees t ie von Oay- 
Liis'^A«- th> Voliinieii eines rins-es bfi konstantem 
iJrutke Funktion der Temperatur. Weitere 
Iteisnielc, bei denen das tiesetz durch einen 
nuitnematisclie& Ausdruck gegeben ist, sind etvi 

7>az-i-b. y = x«, y = 12 x 4- 5, j-naz, 

y ^ cos X usw. 

Man yüv^i Funktionen dadnrdh m Ter- 

an-schaulichen, daß 
man x und y als 
Koordinaten in ein 

rechtwinUiges 
Achsenkreuz ein- 
trägt; die Funktion 
wird dann durch 
eine „Kurve" in der 
Ebene dargestellt. 
Gemäß der georao- 
trisehen Ansehau- 
üii^ ^vgl. Fig. 1), 

bei der beide Achsen gleichberechtigt sind, 
kann man in den meisten in der Praxis 
vurkununenden Fällen auch x als Funktion 
von y auffas^üen: x as 97 (7)j diese heißt die 
TTnikfhrfunktion oder inverse Funk- 
tion von y — f(x) 

80 ist t. B. die Ümkfintimktion von 7- z* 

a 

gegeben diireb die Formel z — 1^ Fenier sbd 

\<.ti Wirhtiekeit die Umkehrfunktionen der tri- 
guiiumetrisrhen Funktionen sinx, cos x, tgx, 
(■ tg X ; man bezeichnet sie mit OR da 7, aiC C«s y, 
arc tg y, atc ctg y. 

id) Stetigkeit 1>en anschanUehen Be- 
griff der Stehu'keif einer Kurve erfaßt mill 
mathematisch durch folgende Definion. 

Set a irgendeine teste Zahl und x^, x^, 
. . . Xb, . . . ono Folge, tflr die lim x„ = a ist; 

n 3> 00 

wenn dann für jede solelie Folge mit dem 
Limes a die Folge der Werte 

f(z.),...f(x,),.... 
gegen denselben Wert b konvergiert, so heißt 

b der f ; reii /.wert fl.ime-'i der Funk- 
tion für die Stelle X — a, was man so schreibt, 
lim f(x) = b. 

Ms l'.cispiel wollen wir den Grenzwert der 




Funktion 



sin X 



für X = 0 berechnen. Aus der 



Digitized by Google 



liifiniteatmalreclmimg 



415 



geom^tri>< hrn T^'finition d«t Siwil (Fif. 8) liest ' 

man die ürigleirhuag ab: i 

AlX<X<tgl, 1< I 

Sit) X ros X ; 

Da lim cos X = 1, also «acii lim — ^— — 1 itt, ^ 

I - o SB« cot X [ 
fligibt ach unmittelbar: 

Km»'** 



(2) 



= 1. 




darstellenden Kurve in einem Punkte P(x, y), 
in welchem sie eine Tangente besitzt, die den 
Winkel a mit d«r x-Achse bildet, betrachten 
wir die flrfiße t^^a. T'iii diese ihircli das 
analytische (ie^etz der i<'unktion selbst 
Attsciracken zu kOnn«ii, fassen wir einen 
anderen Punkt F^ (xj, yi)der Kurve ins Auge. 
Aus den Koordinaten von P und P. 
reehnet sioli der Wiaktl ßt dn die Sekante 
PP, mit der x-Aehie bildet» offenliar dufch 
die Gleichung 



Fig. 2. 



y.m anderes Beispiel erhalten wir, wenn wir i 
in dt'r Formel (1) statt der ranzen Zahl n den rezi- 
proken Wert der Variabeln x setzen und diese 

Dali konvofienn iaswn; dann sagt «eh, ^ leitung 



Läßt man nun P, gegen P rfleken, so ttrebt 

die Sekante der TanirRnte ab (^ronzlai^t zu, 
und 3 strebt gegen a; hieraus ei^ibt sich für 
dM Ibfi der SteObeit 

(5) tga«lim1«/?«Hm ^7 

_ n,„ '".)-'(?). 

Mm bec^bnet diesen Lhnei ab 



Kt. 



Mm + 



hi überdi^ 

80 hpißt die Funktion an der Stelle a stetig. 
Eine io jedem Punkte eines Intervalles stetige 
9tadction heifit in diesem Intervalle sehleeht- 
weg stetlij. Die in den AnwendunL'cn aiil- 
tietenden Funktionen pflegen mit Ausnabme 
nniuniter Punkte stetig nt idiL 

Simtliiho obni :iLi Beispiele betrachteten 
Foaktionen sind stetig. Ebenso ist die Funktion 
f a a* stetig. Die Invcne dieser Fimktion beifit 

*r IsgaritluBttt Ton j rar Btm a: x » log y. 

Für Funktionen mehrerer Verindeilkber 
fakssen sich alle diese Betrachtangen in ana- 
loger Weise durchführen. 

9. Infinitesimalrechnung für Funk- 
tionen einer Veränderlichen. 2a) Defi- 
nition des Diflerentialquotienten. Sei 



den 

Differentialf|uotienteii oder die Ab- 
ktiou an der Stelle x 
dy 



1 1 1 a I fj u 0 1 
der Fun 



und gebraucht für ihn die Symbole ^ (Leib- 

niz) oder V(x) (Newton) oder kurz y'. Die 
erste Schieioweise soll andeuten, daß der 
Differentialqnotient der Limes des Qwh 
tienten zweier gegen Null konvergierender 
Differenzen ist. 

Der IMtfsrentialfniotient der Funktion 

konst. ist offenbar X^uU; die lineare Funktion 
y ax 4- b hat die Ableitoog y' ^ a. Um die 
.\bleitung der aflgeoieinen Poteni y — x" tn 
berechnen, bilden wir 



Xi—X 




Xi°-X^ 
X,— X 

+ . . . + x"^, + X*-'. 

Läßt man jetzt x, f^efjen x konvergieifii, so 
werden in der Grenze alle u Glieder der rechten 
Seite gleieli und man erbllt 

dx" 



(6) 



nx 



Weiter berechnen wir die Ableitnog der Funk* 
tion y sinx; es ist 



yi— y - sin Xi — sin X = 2c«8 •? 



2 



>:'-y^co8*'+^ 



sin 



X,— X 



Xt—X 



2 



2 



Fig. a. 

y = f (x) eine durch Fig. 3 repräsentierte 
Funktion. AkMafi ffir die Steilbeit der 



(7) 



Wegen Gldchang (2) ergibt steh hierans 
d sinx 



— cosx. 



Cranz ebenso iindct man 
d cos X 

dx 



(8) 



= — sinx. 



Digitized by Google 



416 



InfinitesimalreohnuDg 



Um die Fnaktio» y 
Ü14«ii wir 

y,— y _ 

SeU«ii wir 
od«r 



BO wird 



1 ) lojr (1 + u) u 
lim o s= 0 üt und nach Gleichung (3) 



C») 



folgt 



lim(l + ti)« 



a« zu düfentntiieren, , y eine Funktion von z: y = Kvi^}}- i^uu 

|gUt die Bc^el 

dx dz dx 

Denn die trivi;ilc Glcicluiiit: 

I Xi— X Zg—* Xj— X 

bMbt in der Grenie für x, » x beeteheo. 

I VI) Far die Umkehrfunktion x»^) 

einer Funktion y - ffx) folgt ohne weiteres 
aus der BUdungsweise cles Dillcrenzen- 
qaotienten: 

"Jf 'df(x) ' 



iög(« + l) 



1 



dx 



, Mit diesen Regeln kann man wet>enüich 
I alle elementaren Funktionea ditfeniitüenn, 

I Z. B. liefern die Ri geln 1 und II dfn Piffp- 
^ , . ' rcntittlquotienten eines beliebigen i'oivuonu 
Beeottders einiaeh «iid dime Fem« fflr die | ^ . ^ +9^+ . . . + anx": 

g-a, + 2a^+. 



Baeii e, weil log e <- 1 iet: 

m 

Man Bttutt dioMf I^nearithraensyiteni da« 
„natSiUehe" nnd echFeibt xnra 

log X log nat X oder In x. 

2b) Different iationsreireln. Zur Be- 
stimmung des Dilferentialquotienten kom- 

{lUxierterer Funktionen dienen folgrad« etn- 
adie Regeln: 

dcf(x) df(x) 
^ dx Ä * 

wenn c eine Konstante ist 

d[f(x) + y(x)] ^ df(x) dy(x) 
" dx dx ^ dx 

IVr Rowoi«: diosor boidon Rpi^rln fcilj^t un- 
mittelbar aus der Definition d&i Differential- 
quotienten. 



Ol) 



Die QnotiiiiteDregel Udert die AUeitni jedn 
gfbvoelMiien ntünabn Fnaktieii, i. & von 



erhUt 



dJ- 



^ iitrix) , , df(x) 
(Ix ' dx 



Zum Beweise bilden wir den Difft rt uzen* 
quotienten; setzen wir y — f.qp, so wird 

y»- y ^ f(Xi)9p(Xj)-f(xMx) 
^ [f (x0-f(x)]9»(x0 + Mxi)-^(xj]f(x) 

X, — X 

Der Grenzwert hiervon für x, = x ist 
offenbar der oben angegebene Ausdruck, 
Gans ebenso jtejgt num« daß 



— m 

Setit man ~ m — n, n liaben wir InennHaiid 
fflr Degattve gaaae Zahlen die CHeichnng (6) 

dx 

bewieMn. DaB ne anrh ftr gebfocbeae Eiponc» 
tengilt, foigtanidenRflgelaVandVI fo^ndM^ 

maoen: 

p t 
Wir aetien y a: x<i » i*^, wo i = X4itt(p,q 
ganie Zahbn); dann ist nach V 

f 

t 

I nun ist aber t =* die inverse Funktion voa 
X =^ z*^, abo igt ilue AIilMtong 
_i 

1 



IV) 



f(x) 

ff{x) 

dx" 



^(*)"dx 



dx 



Daraui folgt: 



dy ^ i»~"<i p 
dx~ q ■ * q' • 

Damit ist ;iiu li für gebroohene WiTte von ii liic 
üleicliung (6) bewiesen, und ein lirenzübefgifig 
zdgt, daB sie auch für irrationale Werte von d 
^ilt. Weitere Beisnide für die Ameadnng der 

iQ: 



obigen Kegeln sine 



[9.{x)f 



V) Ist y =^ f(z) und z = <p{x), »o wird ..-v 
dnroJi Hinsetzen von z in den Ausdruck fi^^''' 



d tgx ^ 1 
dx ros«x' 

dctgx —1 
dx 8in*x' 



Digitized by Google 



Itüitüte^itualrechnun^ 



417 





ducsin z 


1 


dx 




m 


dx " 


1 


(16) 


dlitx 


1 


dx 


X 



Für eine spätere Anwendun? brauchen 
wir noch füljjendcu aUgfim-inon Satz: 

Xittelwertsatz : Ist y = f(x) eine, in 
einem Iiitervalle x = a bis x = b mit stetigem 
Differeuiiulquotienten versehene Funktion, 
K pbt es in dem IntemiUft nundeetens ein« 
Stelle f » lOr welche 

ffbV- {(^ 
b-a 
bt 

Dieser S?\t7. rlrflckt die anschauliche Tat- 
kache üu», daü e.s im Intervalle immer eine 
Taiipnte geben muß, diederSekaiitenriBeheii 
dflB^dptmkten pairaDd kt (Flg. 4). 



a»> 

(20) 
(21) 

(22) 

(23) 

m) 

(26) 



! x" dx 



x«+' 



4- 



-»X 



F%. 4. 

2c)Das unbestimmte Integral. Die 
Integralrechnung nimmt ihren Ausgangs- 
puniit von dem ümkehrproblem der 

Differentiation : 

Es ist eine Funktion l'\x) geöuchl, deren 

Difforentialquotient ^^^^^ 



(IX 



f^leich 



einer jre- 



Sibeoen Funktion f(x) ut. Man uciuit dann 
(x)dai HD bestimmte Integral von f(x) 
«Bd schnitt: 



F(x) 



=/f(»)dx. 



Dnrch diese Forderung Ist die Funktion 
Fix» bis auf eine willkürlich bleibende ad- 
«ütife Konstante eindeutig bestimmt. Denn 
»i«n F(x) und <P(x) zwei der Forderung ire- 
nii<;ende Funktionen, so muß di^ Funktion 
y = f(x)- <h(\) nach den Bc'Avln l) und II) 
TOBb) aberall eine verschwindende Ableitung 
haben. D;uhi aber folgt uaoh dem Mittel- 
wcrtsatKP, (iaU auch der Diffcrenzcnquotient 
dieser i uuktiüii y für jedes Intervall ver- 
^ichwinden muß, d. h. y hat in allen Punkten 
denselben Wert, kt konstant, etwa gleich c. 



Jtäxi zdz » — eo« z, 
Jcee zdz ^ ein z, 
/-dx. 



fOr n4=— 1, 



e«. 

dx 

sin»x ^ 



In. 



aivdnz» 



Den unter b) zusammengestellten Hegeln 
'mr Differentiation entsprechen zum Teil 
Integrationsregeln, wie z. B. 

(!') Jof(x)dx = cJl<x)di. 

(II') j U(x) + 9^sjldx = j l(x)dx + f p(x)dx. 

(V) /f(9P(x)dx= ff(y).-U|,^^ dy, 

wo X — y(y) die Umkehrfunktion von y = 
(fix) ist. 

Von besonderer Wichtit^keit ist die fol- 
gende Regel, die sich au:> dem Satze III) von 
Absclutitt b) ergibt und als die Regel der 
,,1'roduktintegration" oder der „par- 
liellen Integration"' bezeichnet wird: 

(Ul') ji(x).y'(»)dx = i(x)9K«)- 
J p(x)!'(x)dx. 

Z. B. 



ist 



X sin xdx 



— X cos X + 
Ferner 



cos xdx s — X eos X + sin X. 



- fl 



inxdx 



» xOnx'-l). 



dx 



F(x) — *(x) = «. 

Fi" Fornu ln (ü,i bis (16) Uefon 

^ diu ktr^nillornifln: 

Hudvorterbach der \atar»lHenadiaftea. 



2d) Das bestimmte Intej^ral. Die 
Bestimmung der in dem unbestimmten Inte- 
Igral auftretenden willkflrliehen additiven 
munjKel- Konstanten pflegt man vorzunehmen, indem 
mau von der Funktion F(x) iordert,, daß 
Band V. 27 



Digitized by Google 



sÜ! für einen bestimmten 
X = a venchwindet ht 



I»' 



Aofingswert' 



«(i^-Jl(x)dx 



ifgttiid einM der inlSglichen unbesiim tuten 
Integrale, so wird unsen Forderung befriedigt 
durch die Funktion 

F(x) = #(x)--«(a); 
— 4^a) ist abo die gesuchte Int«^rations- 
konstante. Man beaeiehnet emen Ausdruck 
der Form 

b 



*(b)— <P(a) = 1" l(x)A% 



ah das bo.-^timmte Integral der Fnnk- 
tiua f(x) abwischen a und b. 

Die geometrische Bedeutung dieser De- 
finition erhellt aus folgeiuirr Betrachtung. 

Er sei Ja (x) der Flächeninhalt, der von 
der X-Achse, den Ordineten in den Punkten 
a und X und der Kurve y — f(x) btirrpnzt 
wird; diesen kann man als Fuiiktiun von x 
ansehen. Wir behaupten, dafi der Differen- 
tialquutioiit dioj-cr Funktion ß;l('icli ffx) ist. 
Zum Beweise betrachten wir den Flächen- 
inhalt des Streifens, den die Ordinate be- 
schreibt, wrnn man von x nach überseht : 
die Größe deüselben ist oflenbar [hiQ. ö) 



gewinnt man eine andere Definition 
des bestimmten Integrales, die für viele 
Anwendungen die sachgemäße Grundlage 
bildet. 

Man kann nämlich den Flächeninhalt 
unter einer Kurve unabhängig als einen 
Grenzwert definieren. Hierzu denkt man 

sich dm Intervall von a bis b in n gleiche 

\j — ^ 

Teile von der Länge h— eingetefltoiid 

die Kurve y — f(x) eini;e>e]ilosscn zwi-dien 
das eingeschriebene und das umschriebene 
ire})pent9rmige Polygen, dessen Eeken auf 
der Kurve über den Teilptinkten lie?^"i 
(Fig. 6). Dann ist, wenn aie- Kurve lort- 



•»X 




bei 1 



un- 



gleich Ja(xi)— Ji(x) und lieirt 
reichend na>nem x^ zwbchen den Inliaiteii 
der feteiden gezeiciineten Rechtecke, nämlich 
(x, XI f(x) und (xj -x) fCx,). Der Diffe- 
reiizen(j[Uotient liegt daher zwischen den 
Werten f(X|) und f(x) und konvergiert gegen 
f(x), wenn Zj g^en x konvergiert: 

^ ^n^-MhlrM^l = f(x). 

dx x,-x Xi— X 

Da nun offenbar Ja(a) = 0 ist, ist J,i(x) 
das beetimmte Integral von f(x) zwischen 
a nnd x: 



Fig. 6, 



während wachst oder fällt, der fragliciie 
Fläeheninlult eingeseUossen swiiehnt den 

rirenzcn 

lilf(a) + I(a + h) -f f (a 4- 2h) + . . , . + 
^ f(a-f(n-l)h)J 

und 

h|r(*+h) r ff.i \ 2h) + ....-h 

ffa^ (n— l)h) ^ ffb)! 

Diki bi^tiiaiiite Integral iuiau aiso als 
Grenzwert einer dieser GrSBra lioi mudnsn- 
dem n definiert werden. 

Die hier gemachten Kinschr an künden sind 
nielit weeentlioh nnd lassen sieb leieht be- 

seit iL'i'U. 

aek Höhere DiffRrentialquotienten. 
Man kann den Pro/eU der Diffeientiatisn 
auf die Ableitung einer Funktion anwendn. 
bei y = f(x) ii^endeiiie Funktion, 



df(x) 



ihre Ableitung, so nennt man 



d7(x) 
dx 



dis 



„iiwt'ite Ableitung* oder den „zweiten 



.(X) = ji(x)d3 



Das bestimmte Integral ist also nichts als 

der betrachtete Fläf heninhall. Indem man 
diese Eigenschaft zum Ausgangspunkte nimmt, 



Differentialquotienten** von f(x) 
Iwieichnet ihn mit 

Annlog definiert nnd beieiehnet 
dritte, vierte, ... Ableitung: 



nnd 



die 



Digitized by Google 



^iliiiiteRmaheduiiing 



410 



So I. B. üt 



dl» 

96) 



Fenur 



(28) 



IE""** 



Für y sin x bildeii die AbUtongtn dtti 

periudisrhen /Zyklus 

(2SD y = sin X, y' « cos X, y" = — iin X, 

y*' = — «»X. y""-«ii3{, 
fb )r s dM z «Ebilt man cbano 

30) y * eos X. / — sin x, y^ *> — cm z, 

y"' - sin X, y"" = cos x, . . . 

2f) Maxima und Minima. Eines dei 
Stttton Probleme der Diflerentialreehiittiig 
ist die Bestimmung der HftziiiiA VBa 
Minima einer >'unktton. 

Man lad^t« eine Funktion y = f(x) habe 
an finer Stelle x = a ein Maximum bezw, 
ein Minimum, wenn die Funictionswerte in 
der Kaehbanehaft der SteDe simtlieh kiemer 
benr. prößor ?ind ab f(a). 

FOr ein Maximnin ist danach der Difie- 
nuaoqsotient 

f(x)-f(a) ■ 



in der Nähe der Str 1!r x = a positiv oder 
lu^tiv, je nacliüem x reebts oder links 
von Pnnkte a Utfst Sein Grenzwert wflrde 
sich daher > 0 erweisen, wenn x von rechts 
an a heranrückt, und < 0, wenn x Ton links 
» a beraarttekt. Da'miter der Annahme, 
daßffx) ( iueii stetigen Differentialquotienton 
besitzt, dieser Urenzwert eindeutig bestimmt 
kt, M folgt, daB er den Wert 0 bat. Ent- 
sprerlicndcs RÜt für das Minimum. Wir cr- 
lüJten d en Satz: Wenn eine Funktion mit 
•totifem IKHSerentialqaotienten im Innern 
ewe:^ Intervalles ein Maximum oder .Minimum 
b^iut, so verscbwindet dort ihr Differential- 
qootieBt 

Ovonu'trisch drückt dieser Satz die an- 
sciiaulich evidente Tatsache aus, daß bei 
anem Marimum oder Minimum die Tan- 
gfBt( an die Elm j « f(z) horizontal ist 

(Fig. 7). 

So sind z. B. die Maxim» und Miiuou vun 
y = sin X di« NulUteücB dsr AUsitaaffv' «»eoex, 
(L L die Stelkn 



3jr 
2 



6^ 
2* 




J5g. 7. 



Ein wfitoros Beispiel bietet die geometrische 
Aufgabe, einen Punkt x der x- Achse zu suchen, 
ftr wdeiien die Summe der Entfernungen von 
igebcnen, oberhalb der x-Achse gelegenen 
O Pi(a}, hj) und b^ ein Miumum 
;. 8>. Wir ' ' - - - - 



wild (fig. B). Wir haben dann die 

<(x)-y(x-«0'+bt* + y(x-a,)i+bV 
snm lOnimnm n 

f 




T 



i 



Fig. a 



Die 



laatet 



+ ^« — - 0. 



y{x-a,)« +b,« y(x-a,]^+b«< 

Dies sa";t geornetrisi-h aus, dafi die Verbiiidunfrs- 

linien des Punktes x mit P. und P, {loiche I^ei- 

gung gegen die z-Aehx» haben mBsaan (Spiege- 

fungsgesetz). 

Ob ein Maximum oder Minimum vorliegt, 

erkennt man aus den» Vorzeichen der zweiten 
1 Ableitung. Denn im Falle des Maximums 
I muU der Winkel u zwischen Tangente und 

x-Aehse abnehmen, wenn nukn in Riehtong 
'wachsender x das Maximum passiert; beim 

Minimum muß a dabei zunelimen. Die 
dy 

Funktion tun = . = f'(x) nimmt also beim 
dx ' ' 

Maximum ab, beim Minimum zu, d. h. ee ist 

d*y \ <0 beim Maxinmm, 
dx*/>0 beim Minimum. 

d*T 

Der GrensfaU ^ « 0 Bt dabei anago- 

nominen ; er entspricht im ollgemiNIMII MOem 
Wendepunkte (Fig. 9;. 

87* 



Digitized by Google 



420 



>o ist bei der Funktion y - sin ,\ di»- zweite 
Ablfitiiii^ v" = — sin X, CS ist als«! B. die 



Steile X eiü MAximim« x 
mum. 



2 



dui Hisi- 



2. Killt' Ki'ilif konvergiert immer ihiiiii 
absolut, wcun die absoluten Beträge ihrer 
(ilieder kleiner sind als dM der entspreeben- 
den Glieder einer ftb^ulut konvergenten Reihe. 

HInfif verimBnende konveifant» Reiha 

sind: 



8' 



ag) Unendliehe Reihen. Zur prak- 
tiiichen Berechnuni:: von ZahJrn oder Funk- 
tionen bedient luati bieh hüulig eines beson- 
deren Typus von Grenzproieuen, der „un- 
endlichen Kcilicn". 

Seien o,, a^, a^, . , . unendlich viele, durch 
irgendein Gesetz Re^ebcne ZaUen. Wir 
bilden der Reihe nack die Summen 

8, = a^, s. - 3, J a,. s j Ä, ft, + Ä,, 

s^ — - a, -\ ii^ r ~r . . . 

Weuu nun der Grenxwert 

limsn 

11 

existiert« so nennen wir 

•ine „konvergente Reibe** und 

8 BS lim Sn = a, 4- tf + ft« +• • • 

ihre Summe. 

Ein behuintM ebübehei Beispiel «n«r kon- 
vergenten Bdheiit die ,4feometris(-h(> Reihe" 

1 



(34) 1 



(Sl) 



l + x-l-x«-+-. 



Es ist klar, tlaÜ bei iiutr koavergenten 
Reihe das Glied an mit wachsendem n gegen 
Null konvergieren muD. Doch rtidit «litse 
Forderung nicht hin, wie da^ Beispiel der 
nicht konvergenten (divergenten) „hinnoni- 

seilen'* Reihe 1+ 2 + 3 + 4 + 5 + -- - 

zeigt. Wenn nicht nur die Reihe 



+ a, + 



., sondern auch die Reihe der ab- 



soluten Beträge |a,| + |aJ — (agl -(- 
konvergiert, so heiUl die Reihe „absolut" 
oder „unbedingt" konvergent. .Vlie anderen 
Reihen heißen „bedingt" konvergent. 

So ist z. B. die Reihe 1— Vi+V«— '/*+ • • • • 
bedingt konvergent. 

Von allgemeinen Konvergenzsätzen er» 
walmeu wir nur die beiden folgeudeu: 
1. Eine Reihe mit gegen Null abnehmen» 

flrn (iliedern konverc;"n'rl f('t< HariTi. wenn 
die Glieder abweciiselndeä \ orzeicheu haben. 



Sind die Glieder »i, ^^^^^ unend- 

liehen Reihe Funktionen ron x, so stellt die 
Reihe 

a,(x) • a fx) — . . . ^- "ix) 

eine Funktion von x in einem Intervalle toq 
a bis ß dar, wenn die Reihe fflr jeden Punkt 

X de» Intervallen konvergiert. 

Ein Bcisuiel hierfQr ist die gtonetiiKke 

Reihe (31) als Funktion von x. 

Lst die dargeistellte Funktion s(x) hin- 
reichend -tf'tig und differentiicrbar, -^o darf 
man in den meisten, bei den Anweudungen 
auftretenden FiUen den Dilferentialquotien- 
ten und drt« Integral der Kmiktiuti j x 
bilden, indem man diftM; Operationen an 
jedem Gliede d«r Reibe vornimmt 
Integriert man «. E die gtonetrieeiie Itoikt 

-l+x+x»+ 

glicdwMi« twiiehen doi Grenien 0 und x («e 
x|<1 Mrihen muß, damit die Reilie JuHiva^ 

giert) so erbttlt man: 

k X k s 

o o o « 

die linke Seite ist offenbar gMch Iog(l— z), 

da die AUeitung dioMV Panktioa |^eb iit 

und »ic für x 0 verschwindet; ceeigibt rieh «In 
die JogaiithmiBche Reihe": 

(84) logil-x) = x-l-^-f^-|-?J-+ .... 

die für alle !x,<l konv«fgiert. 

ah) PotenzreihPTi. Ein besonders 
wichtiger SuezialfaU von Reihen, deren 
Glieder Ftanktionen von x sind, enid die 

„Potenzreihen", Hio die Form 

ffx) n„ i I ;l.x* -l- a^x» -f • • • 
habiit uiiü Uir die wir oben einige jBeispielc 
kennen gelernt haben (Formebl Sl nndSI); 

oder allgemeiner 

f(x) - n„ L ;i,fx— a) + aix -n)^ - ... 

Die^c zeichnen sieb dadurch au^, Uüil 
man sie, solange sie konvergent mnd, glied- 
weise differentiieren und inteLTiiTfii darf 
und auf diese Weiüe eine Darstellung lilr die 



Digitized by Google 



IiiümtetdmalreohDung 



4dl 



Soeffixwnten a», a^, ... durch die Werte der 
sukzessiven Ableif mif^en an der Stelle x = a 
erhalten kann. Bildet man nämlich der 
fieibe nach die Diffecvnttalqaotieiiten: 
r(x)=l.ai -f- 2a,(x-a) + 3a|(x-aj^+ 



vfid Mtst hierm x = a, fo findet nuui: 



1 

j~2 3 

Die Entwickelung der Funktion f(x) 
ttfit «eh also lolgendennaßen schreiben: 

1(1) - f(o) + f (a).(x-a) + -^f .(x-a)» 

Die-'p Kntwickelunp heißt die Taylor-! 
sehe Reihe der Funktion an der Stelle j 
zsd. El aeigt lieh, daß die in den An-i 
Wendungen vorkommenden Funktior^rn. von die Avedrfteke: 
vereinzelten xVusnahmesteUen a abgesehen, 
sieh ütets in solehe Taylorselie Reifieii ent- 
wickeln la«=cn. 



haben. Wenn eine solche Keihe liinreieheiid 

konvergiert, um sich fi^licdwpisc inte<^ripren zu 
lassen, SU gesUttet .sie ebculallij eiiie einlache 
Darstellung der Koeffizienten durch die 
Funktion f(x). Multipliziert man nUmlich 
die Reihe mit cos nx oder sin nx und iute- 
griert sie zwischen 0 und 2.t, so erhält man 
wogen der leioht zu liewebenden BelationMi: 

J cos* nxdx = ;j, J 8in'nxdx = ;K, 



coenxQotmxdx» 0 



fOr m 4= n 



sin nx sin mxdx = 0 



Btnnxe4M]iixdx»0 ffir afle m, n 



So gelten z. B. an der Stelle x=0 die fol- 
fnln SstwiekelnngHi: 



,(40) 



1 

•Ii.' 



dfnn es ist 
selbst glt'i« Ii 

Wertl. Ferner wird: 



1.2 1.2.3 1.2.3.4 
ii-te xVblätung der Funktion e* 
b.tt also an der Stelle x»0 den 



]j/*<(x)«08nxdx. , 

o 

1 /' 

ba « — 1 f (x) sin nxdx. 



m anx 
(57) «MX 



* 1.2.8 1.2.S.i.6' 



1.2 ' l?27nA 
«ie maa aas den Formeln (29) und (30) für die 
höheren Ablflitangeii dieaer FanktieiMii atakeen 



1 — 



BIwDM be«t&tTgt man, dafi man die oben an- 

eegebenen Reihen, die „geometrisrlif" (^1) und 
oie Jog»rithmis!che" (34) als Taylorschc Reihen 
anfia.ss«ii kann. ScUielllieh erhUt man die 

Binnniirilrt i he 

iln^-lHn-^ » . a(n— 1) (n— 2) (a-a) _« . 
1.2.3 * iT273~4 

«drbe ttr bdieUge Exponenten n und fflr alle 

I <1 gilt. Ist n eine positive ganze Zahl, so 
bricht die Reihe an der n-ten Stelle ab, und man 
erhält den bekannten ^^binomischen L^nats**. 

2i) Fouriersche Reihen ((icnnueres s. 
indemArükel^Fouriersches Th e o rem"). 
Nieliet den Pol^nzreihen sind für die An- 
wendungen am wichtigsten di«' ..trigono- 
metrischen Reihen", welche die Furin 

(39) f(x) ^ ^ i a , f OS X + iu eos 2x f- . . . 

-t- b,Binx+ b,8in2x-f b,8in3x+ ... i 



Die Entwickelunj? (39) heißt dann die 
„Fouriersche Kiitwickelung" der Funk- 
tion f(x) im Intervall» von 0 bis 2;i. Außer- 
halb de? Intervalles von 0 bi^ 2.t: wieder- 
holen iicli die Werte der Reihe pt^riodisch 
mit der Periode 27i. 

Man kann dureh solche Fouriersche 
Reihen nicht nur Funktionen mit einfachem 
analytischen Bildungsgesetze und QberaU 
stctiijpni Differentialquotienten usw. dar- 
stellen, sondern iu sehr weiten Grenzen auch 
F'unktionen, deren Bilduugs^esetz kompli* 
ziert, etwa für versehicdene Intervalle ver- 
schieden ist, und deren Kurven Ecken be- 
sitzen können. 

So wird a. 6. die dmch Figor 10 daigwtellte 




Funktion, die in dem liiiervaüe von U bis « 
gleich X, von tc bis 29r gleich 2l»— X ist, dmcb 
I folgend« Reihe dargettellt: 



Digitized by Google 



422 



Infuitesimalrechnung 



« 2 /cos X , cos 3x , cos 5x , \ 

. 4 A 6«"" •")• 

Die Bedeutung dieser Eatwickeluug be- 
stellt darin, daS ne ein HiUsniittel darbietet, 

um beliebige Vorgänge als SuperpKsition 
von periodischen Yoigäogen dantutellen ^z. B. 

Obertö-nrl 

3. iniinitesimalrechnung für Funktio- 
nen mehrerer Verinderliehen. 3a) Par- 

tifllf Difff'rt'iitialijuof IiMiton und 
totales Differential Wie schon unter 
Id) hervorgehoben, lasten sieh die Betraeh- 
tuu^cn über Stetigkeit usw. auch auf Fuuk- 
tionen mehrerer Variabein ausdehnen. 
Wir woHen uns hier zumeist auf swei unab- 
hlngit^c Variable x und y boscliränkon. 

Sei z = f(x, y) eine l^'unktion dieser 
beiden Variabein, so heißt ßie an der Stelle 
X B a, 7 s= b stetig, wenn 

limf(x,y)-l(a,b) 

X = a 

y - - 1- 

ist, wobei dieser Limes so zu verstehen ist. 
daß die beiden Variablen % und y sich den 
Werlon a hvzw. b unabhängig voneinander 
in beliebiger Weise nähern. Man repräsen- 
tiert eine solche Funiction dnreh eine über 
der xy-Ebene im xyz-Raume ausgebreitete 
Fläche, für welche z « f(x, y) ist (Fig. 11). 



finiert als partielle Abfeitaneen der par- 
tie1I(>n Ableitungen, und man bexeishnet sie 
durch Symbole wie 

9^ 

I Dabei kann man zeigen, daß die Reiben- 
1 folge der Dfflerentiationen gleichgültig ist, 

wenn die partiellen Abbitnngen stetig sind. 

1.^ ist s. B. 

"Ä«y -Hi- 
lsts. E s«*sin(x+y), so ist 




Fig. U. 

Ist eine Funktion für jeden Punkt eines 
Gebietes G der xy-Ebene stetig, f^i» heißt s<ie 
in diesem Gebiete stetig. Denkt uuiu sicJi 
den Wert von y festgehalten, so wird z eine 
Funktion von ' x allein; den Differential- 
quotienteu die&tr Funküun nach x — wenn er 
existiert — nennt man „partielle Ablei- 
tuno;" der Funktion z nacn x und beieichnet 
ihn durch eines der Symbole 

öx " dx 
Ebenso definiert man die partielie Ab- 
leitung nach y: 

^ df(x, y) 

In derselben Wei e werden die höheren 
partiellen Differentialquotienten de- 



dz 



dy 



coe(x+y); 



= X. 



oder ist s^zy, se ist 

dl ÄS 

Geometrisch sind die partiellen Ablei- 
tungen 1. Ordnnng daduren ehnrahterirint 

diiB die rileieliuni,' der Tanirenf ialebeiie an 
die Fläche z = f(x, y) im Punkte x«, y„ 2,^ 
lautet: 

Haben die Differenzen x x<, = Jx, 
y— y« = Ay kleine Werte, so werden über- 
einander Uef^ende Punkte der FHefae und der 

Tangentialebene nur wenig \ ersehicden sein» 
und man wird den durch die Gleichung 

Jx-^dx + -gy4y 

geliehenen Zuwachs von z approximativ ak 
Zuwachs der Ftinkfion ffx. y) bezeiiimcn 
können. Sind die Zuwckiisu Ax, Jy, di 
so Uein, daß man den dabei gemaehtoi Fehler 
vernachlässigten darf, so nennt man sie häufie 
,4^ifferentiale" und gebraucht die Sym- 
bole dx, dy, dz; man schreibt dann 



1 j . öf , 



(42) ^ , 

und nennt die rechte Seite „das totale 
Differential'' der Funktion f(x, y). 

3b) Das T.iiiienintegral. In der xy 
Ebene sei eine Kurve C dadurch definiert, daß 
x und y ab Funlctionen einer dritten Vaiiabsbi 
(Parameter), etwa der von einem bestimmten 
Anfangspunkte A gezählten Bogenlänge 8, 
gegeben sind (Fig. 12): 

x = f(8). y = g(8). 

Sind ferner zwei mit stetigen partitllct: 
Ableitungen versehene Funktionen P(x,y), 
Q(x, y) gegeben, so bezeichnet man den 
Ausdruck 



J ppdx-Qdy) 



Dlgitized by Google 



Tiifif^it ggili m|iMW>JmtiBg 



428 



' I n vom Punkte P, zum Punkte Pj der 
kurve C erstreckte Linienintegral des 
DifferentiaUttsdmekea Pdx+Qdy und 




eine in diesem Gebiete stetii^e Funktion. 
Man denke sich das Gebiet etwa durch eine 
quadratische Eänteflnng in eine große Zahl n 
von Teilgebieten eingeteilt, deren Flächen- 
inhalt, «gesehen von den an den Band 
Btofienden Gebieten, bei allen denselben 
Wert h hat 18). 



Fig. 12. 

versteht darunter das gewöhnliche beetimmte 
htagnl 

^ 

j'{p(l(8). g('i))5+Q(^»).g(«))|}d«. 

wobei und die den Punkten P^ und P, 
SQgehöngen Werte der Bogenlänge s sind. 

In den phjreikallsehen Anwendungen er- 
bebt sicli Mufig die Friif;e. wie die Funk- 
tioBai P(x, y) und Q(x, y) beschjä^en sein 
Tnf!«pn. damit dieses Intet^ral nur von der 
Lagt der i'uikkte Pj und V^, nicht mehr von 
der Wähl dee Verbindungsweges C abhängt. 

Bezeichnen wir die Koordinaten oes 
Punktes P, mit x und y und denken uns den 
Punkt P,feetgehalten, den Punkt P, variabel, 
«fi t-t im Falle der ünalihrmgijirkeit des Inte- 
Kuki vom Wege dieses eine Funktion z = 
Fix, y), und es ist anschaulich klar 
und leicht streng beweisbar, daß der Ausdruck 
Pdx 4- Qdy gleich dem totalen Differential 
dir Fraktion F(x, j) ist Ei ist also 

und wegen der Vertausohbarkeit der JDifle- 
raitiationsfelge (Formel 41) folgt hierAtu 
Kir P und Q die Bedingung 

öP _ öQ 

öy ~ öx 

Diese Bedingung erweist sich als not- 
veiidig uiul tiinreichend tta die Vnabliii^- 

kfit ilf^ Linienintcgrales vom Wege. 

Iti der Thermodvnamik sind z. P>. die ..Arbeit" 
orni die ,,\V;irni('" Linii'tiintfgrjilc, die vom Wcpp 
«bhÄügen: ihre Summe, die „Energie"» ist vom 
Weg» uiubhingig. In der Theorie des Elektro- 
■lutnietismus ist das Linienintegral der Tnfi5!:ne- 
tisdien Feldstärke vom W'v^f iiimbbäügie, so- 
bnee dieser nur so verändert wird, daS er IMUM 
tiektrische Stromlinie Khneidet. 

3c) Mehrfaehe Intef^rale. Der Inte* 

L'r;ill)egriff läßt sic)i .uif ilii' Funktionen 
mehrerer \ ariabeln verallgemeinem. 

Ifan geht hier sweokmlfi^ von der Be- 
trachtung des bestimmten Inte2;rales aus. 
£g sei G ein Gebiet der xy-Kbene, f(x, y) 




inc.18. 

In jedem dieser Teile wählen vrir irgend« 
einen Punkt mit den Koerdinaten x^, yi; 



md bäden die Smmne 



m^t. yO + f(x.. y.) + + y«Ä 

welehe offenbar die Smi nie der Rauminhalte 
der kleinen Parallelepipede darstellt, deren 
Grundfttehen die Teilgebiete nnd denn 

ITöluMi die Funktionswerte an den SteUeil 

yil ^s» y»* • • ■^^ Summe approxi- 
miert daher den ftber dem Gebiete G swisehen 

■ diesen und der Flüche z = f(x, y) f^eletrencn 
Kaumteil, und zwar um besser, je enger 

; die Masehenteilung, d. h. je i^risOm n ist. 

' Den Grenzwert dieser Summe ffir wach- 
sendes n, der genau den betrachteten 
Rauminhidt dHnteUt, nennt man das 

j „Doppelinte^ral der Funktion fix, y) 
über das Gebiet G'* und bezeichnet es mit 



fß 

c 



f(«.y)didy. 



Ist speziell das Gebiet G ein parallel ztt den 
Koordinatenachsen orientiertaa JtMhteek, 
Bo sohieibt man das Intefsnd anoh so 



(44) 



S{x, y)dxdy, 



wo die Zahlen ytX,y, die Koordinaten der 
Ecken des Rechteeks bedeuten, iüt dieser 

Darstellung: deutet man die Tatsache an, 
daü man den Wert des Integrals aueh er- 
halten kann, indem man die Funktion ffx, y) 
zunächst bei konstantem y (d. h. in horizon- 
taler Richtung) als Funktion von x aliein 
zwischen x. und x, integri^ und die so ent- 
stehende Funktion von y sodann zwiscfien 
den Grenzen y» und y, mt^iert (Fig. 14). 

Diesdbe Auffassung und Darstellung (44) 
ist auch allcjemein zulässig, nur sind dann 
Xj und X, nicht komtant, sondern hängen 
von 7 ab: es sind nimliefa (wenn das Gebiet G 
konvex ist) die x-Koordinaten der Schnitt- 
punkte einer im Abstände y von der x-Achse 



Digitized by Google 



424 



InfinitettiiialTechinuig 



ng.14. 

nxogieiicii Parallelen zur x-Achse mit der 
Baadkiuvi dn Gebiet« G 15). Dkae 




Will man diese VarMbdn nr Wdtb^ 
atiminniig des Integraks 




I 



r(iy)dxdy 



Beduktiou der mebrfachen Into^^rale auf eine 
Sukzession einfeeher Integrale ktdne vielgc- 
bniiictitr MetlitKli' zur WertbefttinuDttng von 

mehrfachen Integra It n. 

So ist z. B. das liiu-urul Ut i Funkuoa X'^xy 
äber das durrh die boiclen EinhfitKstreckMl der 
Koordiiuiteiiacb8^T) iHMtinunt« (^uadnt 



G 

I)ciiut-/rn, '-•o legt man statt ilt-r i<vht- 
winkligen Ir^tnteilun^ ein Systriii voti kon- 
sentriaehnt Kreisen und Radjcn Viktoren 
zui^nmde. Die Gebiete, die ^'i« u l en Zu- 
wächsen Ar und A(f entsprechen, sind 
hierbei begrenzt von Stücken zweier beiiacb* 
harten Raciiiii dor I.iiiiLM' Ar und Stücken 
zweier parallelen Ivreis bögen der Länge 
räip besw. {jt-\'Ar)ä(p (Fig. 17). Der 



1 i 



J Jxydxdy =JJ xydJidy 
□ 




e 9 



1 

4' 



ht speuell die Funktioa I(xy) = 1, so 
ist das Integnl 



! Fit;. 17. 

^ Flächeninlinlt ciiic^ hiIcIicii Tcilufbirtt^s wird 
I aLäo Angenähert dargestellt durch den Au&- 
dnick 



fleich dem Flächeninhalte des Gebietes G. 
uhrt man hier die Integration uacli y nii . 
so kommt man anf die frühere Dantellun^ 
des Flächeninhalts (2d) durch ein einiaches 

beetiinriitps Intr-irral ztirück. 

liäulig ibt /.wei kulälilig, zur Fixierung 
eines Punktes P in der Ebene nicht die 
recht wiiikliiztMi Konidinntcn x, y, sondern 
„PoUrküurdinaU'n*' zu benutzen, d. h. den 
Abstand r vom Nullpunkte und den Winkel 9?, 
den der Radius Vektor mit dor po^itivi n x- 
Achse einschließt (Fig. 16). r und q> hangen 
mit X und j durcn die Gleichungen zu- 
sammen: 

X = r cof! 9? 
y = r sin 9^. 



I lArAqt. 

Si licn wir wieder J r id 95 = h und gehen 
zur lirenze bei wachsender Feinheit der Eia- 
IteOung Ober, so erhalten irii, w» oben, 
Üuppelinic'zral. das man konsequenter- 
weise durch da^ Symbol 



/ /'f(r, 9?)rdrd9 



bezeichncl urul nunmehr durch Fiik?P''-ive 
Integration nach den Yariabeüi r und 9: bv- 
Htinimen kann. 

Als TMlsjiifto borwlim-n wir den Rauminhalt 
der Halbkugel vom Kadius a (Fig. 18). Für 
•lieae ist offenbar 

i« + i«»a* 

abo 

c ) a« — r*. 
Das Integrationsgebiet ist der Kioheits* 



Digitized by Google 



InfiLDitedmaindmuiig — Infrarot 



425 



kim der jiy «Ebene, der in PolariUMurdinateii durch 1 
r»A dugeirtdlt «kd; diM«r Enia «ild voDstin- 1 
difSbentiiclieD, woiii i tod 0 bis », ▼tm 0 bis 




Fig. la 



2> lidi Der g^oehto Banminhilt wird ftbo 
doRh du Doppelintegral 

a 2» 



• 0 



dargestellt. 

Hu r \m ^ich die IntigEaticai nach 9 aiia- 

iähren; mau erhält 



2» ^ la* — r*nir. 



FShrt nun femer gvmifi Fonnd (V^ Statt t die 
neue Variable u^a* — x* sin, SO iMbniBlIlt das 

lotf^ral die Gestalt 

0 

— 2» 2^ ^udu 
a* 

■* I 

= a * du = ^ a». 

Die |UM Kofel hat also den Bauininhalt 
^a* 

UlgratV* OMp» Jtw/i/Arufi^«»« »Mm keine 

DartUUuHg de» hc>ifi'g,n SiamLji der Irtfini- 
Uftimalrtcknung, totidcrn nur ein« Skizze ihrer 
Anfaagtyrände bedruttn. Zum eindringenden 
Shtdütm hebe» uir «(er omfierordentlich 

•mfitngreithen LÜerVtur etwa die folgenden 
Vftrke hervor: 

Etem*nlare Bücher für Naturforgeher : Xemut 
MNd Sehotmtileiu, Mathematische Behandlung 
der NaliirwUttiuekt^tn. — H. A. tarmüm, 
D^rtntlal «ml HOtgratindiathinf. — «, Man- 
gold, Lehrbuch der Mathematik. 

Wiuenseho/Uiche L«hrbiUher : Genocchi- 
Penno. Serret'natTiack, KowalesM. 

Uandbacher: Jordan, Gntn d'Anal$$e, — 
«oHnral» Omn d'Amal^ — Jte la VaUSe 
fmmkk, Oomn d*A»alg$$ ii^tStimaU. 



üfrarot 

1. Definition und Hif^torisrhcs. 3. Apparate. 
3. Dispersion, 4. Reflexiun. .'). Eiiiissifui. II, \h- 
sorption. 7. Infrarote und llcrtzscho Wcüi'n. 
& Zuaaaunenhajif swiachen iniraroten Fre- 
qneniea «od andnien pkysilraltscheit Grtfen. 

z. Definition und Historisches. Infra- 
rote, ultrarote oder Wärmestrahlung nennt 

man denipnipen Teil des Spektrums, der 
an das ruto Ende des sichtbaren Spektrums 

I anschließend in das* Gebiet der längeren 
Wfllen führt. Tni Jalirp 1800 entdeckte 
F. W, Herschel, daü die bereits im sicht- 
baren Teil des ^elctnuns auftretende Er- 
wärmung eines Tnermometers beim Ucbpr- 
schreitea des roten Eudes desselben noch 
zunimmt, am eist nach Erreichung eines 
Maximums zu verschwindßn. Diese Strah- 
lung ist von M. Mellon i u, a. eingehend 
unterracbt worden. 

A. ^r. Am i)r>re heliauiitpfo im Jahre 1835 

I zuerst die Wesen^eichheit von licht- und 

I Winnestnlihinf . Diese Ansieht bat sich 
nach mancherlei Kämnfen als richtig er- 
wiesen. Zwischen sicntiNurem Licht und 

(infraroter Stralihmf besteht nur ein quanti» 
tativer ünterscliied in der Wellenlänge. 
Die Sonderfitellun^ des sichtbaren Speictnims 
hat also keine rein physikalische Berechti- 
gung, sondern beruht nur auf den Einpfind- 
lichkeitiigreiizen des menscldiclien Auges. 

Im weiteren Verlaute wurden die wesent- 
lichen Eigenschaften des sichtbaren Lichtes 
■ auch bei der infraroten Stralihinf^ nachge- 
. wiesen. E. Fizeau und G. Foucault 
brachten sie zur Aiterfereni und stellten die 
ersten Wellenlängenraessungen an. E. Bec- 
querel, E. Lommel u. a. gelang es, 
infrarote Spelctreo bis etwa zur doppelten 

Wellenlanirr des roten Ijcliles zn photo- 
graphleren. Während die.se und verwandte 
! Untersuchungen das optische Spektrum nur 
etwa um eine „Oktave" in das Infrarot 
hinein verlängerten, begann um das Jahr 
1880 das weitere Eindringen in dieses Ge- 
biet in irroßpm Stil mit dem Erfolg, daß sich 
das heute bekannte infrarote Spektrum vom 
roten Ende des sichtbaren Spelctmms 
{k 0.8 /i) bis etwa X - "50 // ^ 0,30 mm 
erstreckt. Das Hauptverdtenst, die ersten 
genauen quantitativen Versuche im Infra- 
rot mit modernen Mitteln nntrestellt zu haben, 
gebührt dem genialen 8. P. Langley. 

Im folgenden werden nachstehende Be- 
Miehnnngen bMiuttt: 

X Ä Wellenlänge 
V — Schwingungszahl, 
In =: Brechimgsindex, 
e = Dielektrizitätskonstante, 
^ = Reflcxionsvemiögen = reflektierte 
laulfallende Energie, 



I 



Digitized by Google 



426 Infrarot 



B = Ftozcntisches BeflenonaverniOgeB 

= 100 Q, 

e B Emissionsvermög^en, bezogen auf den 

schwarzen Körper, 
E = Frozen ti^ches Emissioiisvemiögen 

= 100 e, 
X Estinktioiukoettitieiit 

2. Apparate, a) Die Apparate zur Mes- 
sung der Intensität infraroter Strahlung ^ 
sind au anderer Stelle (vgl. den .\rtikcl ■ 
„Strahlungsmessung") ausführlich be-l 
schrieben. Es kommen licnte ausscliließlich 
in Betracht die Thermosäule, das Mikro- 
ndiometer, das Botometer und das Radio- 
meter. 

b) Zur Welleuläugemessuug werden 
die anal(^en Methoden d«r Optik in ent- 
sprechend abgeänderter Form verwandt. 

1. Das Spektronieter hat an Stelle der 
Liiitieji meist Uohls^piegel, Aii Stelle des be- 
obachtenden Auges oder der photographischen 
Platte tritt einer der unter a) genannten 
Apparate. Die Spektrometer werden meist 
mit Wadswortheinriditung mr Erhalt unL!: 
der Mininialableiikung versehen. Als Pris- 
mensubstanz kann dienen: Glas bis 2 
Quarz bis 2,3 /i, Flußsi)at bis 9 Steinsalz 
bis 13 /4, dicke Sylvinprismen bis 18/«, spitze 
Sylvinprismen bis 22 fi. 

Zur Bestimmung der Dispersion benutzt 
man Linien bekannter Wellenlänge. Diese 
kann man erzeugen mit Hilfe von Sub- 
stanzen mit scharfen selektiven Eigen- 
j^ehaften. F. Paschen und H. M. Randall 
liabeii eine Reihe ^eharfer EmisKtnnslinien 
verschiedener Substanzen bis 9 ja l'cst^'elegt. 
Oder man erzeugt Linien bekannter Wellen- 
länge mittels eines Gitters (s. unten). Schließ- 
lich kann man durch geeignete Literferenz- 
methoden (Talbotsche Streifen oder Quarz- 
nlattcn zwischen f?ekreuzten Nikols) dunkle 
Linien im Spektrum erzeugen, deren Laj?e 
im Infrarot sich aus ihrer direkt beobacht- 
baren Lage im sichtbaren Spektrum be- 
rechnen läßt 

Spezielle Konstruktionen 
metern für Infrarot sind u. 
Langley, K. Angström, 
lind P. Lebedew veröffentlicht Sotehe 
Spektrometer können auch mit automatKcliv 
JRogistriervorrichtung versehen werden. 

2. ^Us Beugungsgitter können ent- 
weder Reflexionsgitter auf .Metall oder Gitter 
aus sehr feinen Metalldrähten dienen. Die 
Lage der verschiedenen Wellenlängen im 
Gitterspektnim ist aus den geometrischen 
Verhriltiti.ssen in gleicher Weise zu berechnen 
wie im sichtbaren Spektrum (vgl. den Artikel 
„Bt'ugung des Lichtes"). 

3. D.i< Quarzin tcrftTometer nach 
H. Rubens (Fig. 1) ist besonders geeignet 
zur Wdlenlingenmessung im langwelligen 



Infrarot, wo das Spektrometer versagt, also 
etwa von 20 ^ ab. Es besteht im wesentliches 
aus einer von zwei ebenen Quarzplattca 
(G und G*) bsgrenxten „Lultplatte**, dem 



GG'j) 



A 




von Spektro- 

a. von S. P. 
F. Paschen 



Fig. L 



Dicke in mefibarer Weise verindert werd« 

kann, indem die eine der beiden Quarz- 
platten an einem festen Träger (C), die 
andere an dem Schlitten (1) einer Teil- 
maschine befestigt ist. Bringt man die Luft- 
platte in den We^^ der zu untersuchenden 
Strahlaug und vergrößert die Dicke derselben 
allmählich), von Null beginnend, so zeigt die 
Intensität der hindureligchenden StranluTi«; 
periodische Schwankungen. Aas einer 
Kurve, die die Ausschläge des Meßinstru- 
mentes als Funktion der Dicke der Luftplatte 
darstellt, kann man aus der Lage der Maidma 
und Minima die mittlere Wellenlänge der 
Straldung berechnen. .\uch die Inten>!tät?- 
verteilung der Strahlung kann man mit 
gewisser Annäherung feststellen. 

F. Paschen hat sich um die Ausbildung 
der Meßmethoden im Infrarot ein sehr großes 
Verdienst erworben. Es ist hauptsächlich 
ihm zu verdanken, wenn die Erforschung 
infraroter Spektren heute mit fast der 
gleichen Genauigkeit mögUch ist, wie die der 
Spektren im siontbaren Gebiet 

3. Dispersion. Das »iptisclu» VerlialteTS 
der Körper hängt allgemein ab von den Eigen- 
schwingungen der in ihnen entfealtenen «ek- 
trisch geladenen Teilchen. Dieses sind einer- 
seits die an die Atome quasielastisch ge- 
bundenen Elektronen, deren Eigenschwingun- 
gen im sichtbaren Spektrum oder im Ultrv 
violett lie'j;en, andererseits die «geladenen 
Atome oder Atomgruppen (Ionen; der Kör- 
per, die gegen oder umeinander schwingen 
können, und deren Eigenschwingung im 
Infrarot liegen. 

Infrarote Atomfre<{uenxen jenseits ves 
1 /< sind bei chemischen \ erbiiulungen 
immer vorhanden. Bei den Elementes 
fehlen sie häufig oder machen sich optaeb 
nicht bemerkbar. 

In bezug auf die Dispersion zeigt sicli 
dies darin, daß der Brechungsesponest 
vieler Elnnente auch im Mrarot durch die 



Digitized by Google 



Infrarot 



427 



einfache Cauchysche Formel: n = a -|- 

dargestellt werdeu kana, die auf einer ein- 
zigen Eigenschwingung im Ultraviolett be- 
ruht. Dairegfii ist für clicmische Verbindtm- 
eeo stets die Dispersionsiormel von Kette- 
ler-r * * 



»Helinholts aamwendflii: 

Ml 



scheu Beziehung 
Subfitaiufin ist. 



für die yeneluedeDeii 



. 1) 



i. M: und Xi sind Konstanten, Ai sind die 
Welkiiläntjcn der einzelnen ultravioletten 
und infräruten Eigenschwingungen. Die 
diesbezügliche Tlieoffie ▼«fdaiifceii wir wesent- 
licfa P. Drude. 

Näheres über die Theorie der Dispersion, 
insbesondere über anomale Dispersion vgl. 
den Artikel , .Lichtdispersion . Ebendort 
findet sicli auch eine Talielle der Brechungs- 
aponenten von Quars, Steinlah und FIuB- 
q»t bis 61,1 fx. 

Die Konstanten der Ketteler-Helm- 
holtzschen Dispersionsfonnel fflr eine Reihe 
der wichtigsten Substanzen sind in neuerer 
Zeit u. a. von H. Bubens und A. Trow- 
bridge, F. Paschen und F. F. Hartens 
betimmt wordon. 

Aus der elektromagnetischen Licbttheorie 
fekt fOr Fichtl«!iter die sogenannte Max- 
welliehe Beaehoiig. 

(2) 



€ ist im allgemeinen eine Funktion der 
Wellenläiiire. Sie wird gleich der elektro- 
statisch L'oinesseneii Dielektrizitätskonstan- 
ten Bog für Wellenlängen, die sehr groß sind 
gefpn die der laugsamsten Eigenschwingung 
der bei redenden Substanz. Die Beziehung 
fflnA abo rn i t waehsender Wellenlinge immer 
bes-^pr erffillt <pin. 

1 ür gxsfurniige Klemeut« hat L. Boltz- 
mann die Gültigkeit der Maxwellschen 
Beziehung bereits im sichtbaren Spcktnim 
nachgewiesen. Sie gilt also a fortiori im 
Iifrvot 

FIiLisi?kpiten dagegen können noch im 
Gebiet kurzer elektrischer Wellen Eigen- 
I liwiiigungen besitzen. Dies gilt vor mem 
für Wasser, bei dem die Größenordnung 
de« Brechungsexponenten im Lifrarot 1,5 
beträgt, während Ve^=9 ist. Eis hingegen. 
de?>rri o])tis( lu's Verhalten Im Infrarot nach 
ti. Bode dem des Wassern ganz analog ist, 
beiitst diese sehr langwelligen l^gen- 
freqiipnzen nicht. 

in Tabelle I sind die nach Messungen 
von H. Rnbens nnd R. Wood am der 
Messun;: des Reflcxionsvermöiren • i \ unten) 
bNPeohoeten Werte von n und lenter ) eoofür 
«B^ Substanzen emammengestellt Ans 
der Tabelle ist deutlich ersichtlich, wie ver- 
schieden gut die EdOUung der Maxwell- 



Tabeüe L 



Q(il=82,»)n(i-108j.), rioo 



Kalkspat 
Marmor . 
Flußspat. 
Steiniak. 

Svlvin . 

ftlas . . 
Wasser . 
Alkohol . 
Rinniisöl 



2,6o 

3.07 
4.«> 

1,90 



5,37 
4,92 
2,63 
2,64 

2.57 
2,56 
2,03 
1,29 



2,91 

2,48 
2,61 

2,51 
2,22 
2,58 
9,00 

5.00 
2,19 



Die magnetische Rotati onsdispersiuii im 
Infrarot hat U. Meyer untcrsucnt und ge- 
funden, daß die Größe der durch ein Magnet- 
feld hervorgerufenen Drehimg der Polari- 
sationsebene mit wachsender Wellenlänge 
abnimmt. Dies beweist die Richtiirkcit der 
Anschauung, daß die infraroten Frequenzen 
von magnetisch schwer beeinflußbarm trigen 
Atomionen herrühren. 

Die anomale Dispersion des Quarzes im 
Infrarot haben schon H. Rnbens ond K 
Aschkinaß dazu benutzt, um mittels 
spitzwinkliger Quarzprismen langwellige 
Wärmestrahlung von kurzwelliger zu trennen. 
Im kurzwelligen Infrarot ist für Quarz 
n = 1,55 — l,4.k Für langsame Schwin- 
gungen dagegen, wo die Maxwellsche Be- 
ziehung erfüllt ist, ergibt sich aus der Di- 
elektrizitätskonstanten der Wert n = 2^4. 

Später haben H. Rubens und R. Wood 
die Isoliening der langwelligen Strahlung von 
der kurzwelligen durch Quarzlinsen be- 
wirkt (Fig. 2), indem sie eine Quarzlinse L| 
so anordneten, daß durch sie da.s lang- 
wellige Infrarot konvergent, das kurzwellige 
aber wegen des kleinen n divergent war. 
In den Brennpunkt der langwellir^en Strah- 
lung brachten sie ein Diaphragma E, welche 
die divergente kurzweluge Strahlung ab- 
blendete. Zur Al)!ilr : duiiir der kurzwelligen 
Zentralstrahlen diente ein kreisförmiges Pa^j)- 
soheibchen anf der Linse L,. Zur Bes^ti- 
gung diffuser Strahlung wurde durch eine 
zweite Linse L, derselbe VoKang wiederholt 
M ist ein HUcroradiometer. Uie dnreh diese 
Methode isolierten Strahlen haben wegen 
.der notwendigen Dicken der Quarzlinsen 
lund der starlfen sdektiven Absorption im 
Quarz im mittleren Infimrot ihre knrzwelHc^e 
1 Grenze etwa bei 70 /i, während die obere 
I Grenxo wesentlich durch die spektrale Ener- 
I gievertdlung der Strahlmigsqaells gegeben 
I ist. 

I 4. Reflexion. Das ReflexfMnmrmßgen 

' bei senkrechtem Ein fall ist mit demBrechuiiLr^^- 
1 index und dem ExUnktionskoeffizienten 



Digitized by Google 



426 



Infrarot 



(s. unten) durch die Boziolmntr verknüpft ' oinf> Anerbroiiners A drei- bis fQnfmal an 
(vgl deu Artikel „Liictitdispersion'*): .ebenen i*'läcben i* der zu luitersuoiieiideQ 
(n _ i)t _^ yt I SubstMUMm rcflektieran. Anf diese Weise 

, 1 1 \t 1 t ^) ^'i^tJ^^n die solcktiv nfli rh u Wollenlän- 

j- i) -\- H praktbch voUkommen von den scWecht 

Beeonderes Interawe beanspiiiclit d«r| reflektierten Wellenttngen getremit 
Fall, daß 0 sich dem Werte 1 nähert. Man In der Tahcllc II sind <iir- Wellenlängen 
Spricht itier häufig von ,^etaiU^her'' Ke- j der m gefundenen Keststrahien mit den «tt 




^ 




l' 



I 

E 

Fig. 2. 





flexion von Niduleiteni, duih ist diw nur 
eine äußerliclie .Vnalo^'ie, da der |ili\<iiva- 
lische V<irt;antr l>ei der wirkliehen und hei der 
seheinbureii luetalliM lieii Ketlexion ein \ itllig 
verschiedener ist. 

Man sieht, daß sich o um so mehr dorn 
Wert 1 nähert, je |Q;röäer n und x sind, 
d. h. in dem Gebiete der Eipenfrequcnzen. 
Dr.eli füllt die Stelle selektiver Reflexion 
nicht mit der Eigeulrequeiiz völlig zu- 
«unmMi, eondem sie liegt je nach dem Ueber- 
wiegen vnn y oder n auf der langwelligen 
oder kurzwelligen Seite denselben. Alan 
kaiiii also diese Stellen «elektiver Reflexion 
au« den Eigenfrequenzen s-ehr antrenähert 
vurher!>agen, wenn man die^e z. B. aus 
der Dtspersionsformcl kennt. 

Denexperimentellt'ii Beweis der von ihnen 
vorheigesi^ten Gebiete selektiver Keflexion 
haben H. Rubens and E. F. Niehols 
mittels der „Rorstrahlonmethode'' ge- 
lielcrt (Fig. 3). Sie Ließen die Strahlung z. B. 



den Dispersioniiformeln berechneten nach 
Messungen von H. Rubeni und GL F. 
Niehols sveanuneogestoUt 

Tabelle R 



1 beob. 


iL ber. 




56.1 


64,6 




24—34 


35.5 


8,5—9.0 


8.8 




20,8 



'.Vi » ' • 

I ' ' \ r ^ « 



Fig. 3. 



Ftciusalz 

SvJvin . 
FluQsimt 

Oitarz . 
Quarz . 



Tabelle III enthUt die wiehtigston bisher 

bekannten langwelligen Keststrahien naeh 
Messungen von H. Rubens und setnen Mit- 
arbeitern. 

TabeDe lH 

KaUupat^ ordentL 6,65 fi 

anJSenrdenti 11,40 „ 

(tips .»..,,.. S,f>8 „ 

Äuarx 8,5« 9>o, ao,75 

tt»«p»t «4—34 t. 

Stelniab . 52,8 „ 

SvMn «5*4,6 „ 

(iilnr^ilhrr. . , , » 81.5 ,. 

iSronikaiium . Sa,3 „ 

}iloi(>hiorid 91.O ,« 

Jodkaliom 96,7 m 

Kalkspat 98.7 

KaInmf'K 98,8 „ 

Broni-silber 112,7 

Für die Reststrahlen vnn Cijis fan! 
J. Koch X = 8,6786 «, H. M. RandaU 
nach zwei verschiedenen Methoden 1=8,6710 



Digitized by Google 



Infniüt 



421» 



und X ^ H.(i7!>3 fi. Wegen dieser guten Re- 
produzicrbarkpit schlägt letzterer sie ab 
Welleuiängon ii i irmale vor. 

Da das Heflexionsvermögen zu beiden 
Seiten des Maximums, besonders aber au( der 
Seite der lani^^i ii Wellen nieht unmittelbar 
auf kleinere Werte sinkt, so erstreckt sich 
die nach der Rests trablenmethode isolierte 
Stalünng stets über ein Wdlenl&nil^nbereicli 
von !rpwi--t'r Breite. Die »nt?P£rpbenen Zalilen 
gelten für d<ki Intensitätsniaxiiuum. Es ist 
oilMi EU bemerken, daß die Lage des Maxi- 
munu und die Knergieverteiltmj^ von einer 
^oßen Zahl von Faktoren beeinflußt wird, 
to von der Zahl der Reflexionen, der Knei^ie- 
vertpihmjt der Stralilenauelle, der "--elektiven 
Ateorption der im Strahlengang befindlichen 
iMüai, dem AbeorptionsTerm^n des MeB- 
hBtrument? u. a. ni. 

Sehr bemerkenswert ist ferner der Verlauf 
des Reflexionsvermögens der Me- 
talle im Tiifnirot. Auf; üvt elektrnmagneti- 
Khen Theorie des Lichtes ergeben sion die 



ii»=.i|^'fi«-i-4oV+c«J 4) 



... 5) 



Hier bedeutet £ die Dielektrizttäts- 
Iconst&nte, o das Leitvermögen, x die öchwin- 
xuigiieit der betrachteten Schwingung. 
Wenn e klein ist isegen SoTt eo ist 

r\ — y. —- \'m~ 6) 

Oie Ik-dingung, daü e klein sei gegen 
Sor, wild um so mehr erfflUt sein, je grOBer 

tit I.titfähic;keit ist, also bei MetaUea, 
und Je längere Wellen man benutzt. 
Cwehtuig (3) und (6) ergeben 

2aT+l-^£or _ 41'iiT _ 

^ 2or+l+2Köif SöT+ai^öT+l 

Vf-riiacliirissiirt man, wn? naeh den oben 
gemachten Voraussetzungen erlaubt ist, I 
gegm 8or« so ergibt sieh 

^-'-J+i 

Hieans iolgt durch Bcihenentwieklnng 

2 2 

l — q — rr-~' h 

Führt man nun statt der Schwingungs- 
wit X die Wellenlänge A, statt des Leit- 
verm^ens a den Widerstand w eines Drahtes 
*Mi 1 m Langt' und 1 qium Querschnitt in 
Ohm ein und drückt femer BeQexion und 
Koiission prozentisch anSt 00 ergibt eine 
einfache Umrcciiiiung: 



- E = 36.Ö j/ - M7 + . .8) 



Wenn j|* sehr Uein gegen }(Zß irird, so 
genügt dsfl erste Glied der Formel 9^ Im 

kurzwelli<^'en Infrarot ist jedoch das XWdtO 
Glied hiozuaiuiehmen. 

Nach Glefehung 8) kann man ab« das 

Emissions- und I'i :Ii vinnsvernuX'en von 
MetaUen im Inirarot iiir jede Wellenlänge aus 
dem ddrtrtBchen Widierstand bereennen. 
Diese Fratje ist von H. Rubens und E. Ha- 
gen in einer Reihe von Arbeiten eingehend 
untemioht'woTden, indem sie das Emissions- 
viTHiö^en von Metallen bei verschiedenen 
Temperaturen malicn. Die Aenderung des 
Emissionsvermögens mit der Temperatut 
laßt sidi ans der Formel 8) berechnen, 
wenn man den Temperaturkoeffizienten des 
Widerstandes kennt. ^Vndererseits kann man 
diesen Temperaturkoeffizienten aus gemes- 
senen Werten des Emissionsvermögens be- 
rechnen. 

Das wesentliche Resultat der Arbeiten 
von H. Rubens und E. Hagen ist tiuti, 
daß von etwa ö fi aufwärts die optisch 
bestimmten Temperattirkoeffizienten mit den 
elektrisch bestimmten identisch werden. 
Der Absolutwert der Eiaissiunsvermögen 
fällt bei 8,8ö // allgemein ttm den gleichen 
Bruchteil (etwa 20*'o) kleiner aus, als sich 
aus der Formel 8) ergibt, dagegen ist bei 
26 fi auch diese üebereinstimmung au.^- 
gezeichnet, irie sich aus der Tabelle IV 
ergibt. 

Diese Beobachtungen zeigen, daß die 

Eigenschwinsiinsren der Atome das optisdie 
Verhalten im ( iel)iele der langen Wellen nicht 
mehr wesentlidi i)eeinflussen. 

Aas den formehi (6) und (7) folgt 

_ l 200 

Man kann also firechnngsexponent nnd 

Extinktionskoeffizient der Metalle aus ihrern 
Emissionsvermögen oder ihrem Reflexions- 
vermögen berechnen. 

Für die Reststrahlen von Bronikaliurn 
haben H. Rubens und H. Hollnagel die 
in Tabelle V angegebenen Reflexionsvermögen 
gefumlen. 

Dichroitisohe Reflexion ist von verschie- 
denen Beobachtern gefunden worden. Nys- 
wander fand, daß bei einigen Substanzen 
verschiedene Reflexionsmaxima verschiede- 
nen Polarisationsrichtungcn angehören. Bei 
kristallinischem Quarz und bei Turmalin 
beobachtete (). Reinkober Dichroismus 
der Reflexion zwischen 1 fi und 15 //. 

W. W. Coblentz hat die Reflexions- 
snektra einer großen Reihe von chemischen 
\erbindungen untersucht. Bei einigen 
derselben verschiebt wachsendes Atomgewicht 
der einen Komponente der Verl>indiinp das 
Maximum der Reflexion uacli längeren 



Digitized by Google 



430 



Iiifnux>t 



Tabelle IV. 

R^tstrahlen von Flußspat, A = 26 Emissionsvermögen E' beobachtet, E be- 
rechnet, / » ^ 





E' 


E 


! 7 


F/ 


200° 

E I r 


E' 


300» 

E 


y 


E' 


400« 

E 


7 


E' 


500* 

, E 7 


1- 

Mlttal 


Silber . . 


1.05 


1,03 


0,98 




1,18 1,00 


».35 




o,y8 


1.46 


».44 


0,98 








Platin . . 


2,64 


2,66 


I.Ol 


3.00 


3,L)0 1,00 


3.48 


3.32 


0.95 


3.82 


3.57 


0,93 


4.16 


3,82 0,92 


0.96 


Itickel . . 


2,52 


2,Ö0 


1.05 


a,89 




3.47 


3.70 


1,07 


4,10 


4.»9 


1,02 


4.40 


4,40 1,00 




HeMlni . . 


2,00 


1,96 


0,98 


2,20 


».09 0,95 


2.23 


2,22 


0,96 












0.96 


Platinsilber 


4M 




",97 




4.07 0,96 


4.40 


4. »3 




4-45 


-4.»8 


0,94 


4.50 


4.23 0.94 


0.95 


Konstantan 




5. "9 


1,10 


4,bii 


5,08 1,09 


4.73 


5, ob i,oi> 


4.70 


5,07 


1,08 








Nickels ta hl 


6,45 


6.74 


1,04 


6,89 


7.03 1.02 


7.»7 


7,27 


I,OX 




— 








1,02 


Mittelwerte von y für 
konstante Temperatur 


^1,02 


1 

|I,02 


|x,oo 




(i.ooj 





Tabelle V. 
Reststrahlen von Bromkaliunt 



Subst 



iinz 



Bromkalium .... 

Jodkalium 

Sylvin 

Stf'iiisulz 

Fluorit 

Ghs 

WaMer(t = 19<) . . 



Ren 



cxionsvcrmiigon 



8».6% 

29,6 „ 
36,0 „ 
25,8 „ 
»9,7 M 

9,6 „ 



Wellen. A. U. Pfund t, hat gefunden, 
dafi das Reflexionsvennflgen von Selen im 

InfrarDt von der Wellonläime unabhängig 
ist. Das gleiche fand Ü. Keinkober lür 
den Diamant zwischen 1 ft nnd 19 ßt, Bü 
(Jif ' ti f)i'itl<ni Suhslauzeri f;ilt also auch 
im iulrarot die Gaue hy sehe Formel 

S. Emission. Die Emission infraroter 
Strahlung bei höheren Temperaturen ist 
ganz analog der Emis.sion im sichtbaren 
Spektrum. Die Körper emittieren teils kon- 
tinuierliche Spektra, teils mehr oder minder 
scharf begrenzte Bauden oder Linien, häufig 
beides kuntbiniert. 

W. W. Coblentz hat die Emissions- 
spektren vieler Substaiucn im Infrarot unter 
verschiedenen Bediiiguageii, nämlich im 
l>i(htbogen zwischen Metall- oder Kohle- 
elektroden und im Vakuuinrolir untersucht. 

Bei Oxyden fand er, daß etwaige Emis- 
sionslinieii im Lichtbogen zwischen Metall- 
elektrndiMi durch ein starkes kontinuierlielies 
Spektrum völlig überdeckt werden. Bei den 
Chloriden der AlkalimetaUe haben schon 
H. und E. Becquerel scharfe Emissinns- 
ünien unterhalb 2 ft gefunden. Das einzige^ 

fasförmige Element mit staricen infraroten 
!mission liiiien ist dpr Sfiekstoff. Die 
Maxima liegen bei 0,7d, 0,lK) und 1,06 tu 

Im Lichtbogen emittieren die menten 
Metalldjunpfe einige scharfe Unlen etwa bei 



1 ft. Dasselbe dlt iOr die meisten Ga^e im 
Vakuumrohr, wahrend Im fWcempektna 
bisher keine infrarote Emission beobachtet 

worden ist. 

. I Wirkliche Präzisionsmessungen an iofn- 
roten Emissionslinien hat F. Pasehen 
angestellt. Es gelani; ihm dies durch eine 
außerordentlich verfeinerte DurchbiWuDf 

ider experimentellen Hilfsmittel, insbesondere 
durch Erzielun^ einer großen Lieht.<tirke 
bei starker Dispersion. Mit steigendfr 

; Dispersion heben sich scharfe Emissionsünien 

: immer schärfer von dem fast stets vor- 
handenen kontinuierlichen Grunde ab. 
Paschens Arbeiten hatten zum Ziel, ersten* 
WeUenliDgennormalen im Infrarot fatn- 

liefen, zweitens die bekannten SeriengesetM 
auf das Infrarot auszudehnen, drittens fine 
Spektralandyse im Infrarot vorzubereitrn. 
Letzteres ist vdti 'ji-oßer BcdeutunE^. da die 
gegenüber dem sichtbaren Gebiet gering« 
Zahl von Emissionsünien im Infrerot die 
Ideniifiaemng wesentlich erleichtem muH 

Die we«ont1ir}istPTi Rf^ nltate dieser Unter- 
suchungen sind : die Auffindung und genaue 
Messung d«r Grundlinien bekuinter SericD, 
sowie der ersten Glieder der Bergmann- 
Serie vieler Elemente, die Auffindung von 
neuen Serien bri «ner Selbe von MetaDes 
und die experimentelle Begründung de? 
„Kombinationsprinzipe'" von W. Ritsduitii 
Auffindung una genaue Messung von Em- 
binationslinien. 

Als Beispiel für die erzielte Genauigkeit 
1 sei folgende Tabelle VI gegeben, die die durch 
\' -— 3<]i_3p, charakterisierten Kombiiiation»- 
linien einiger EHemente gibt V bedeittet 
|die Wellemuüil pro an. 

Im Spektrum des Bunsenbrenners finden 
isich Euussionsbanden der Kohlensäure b& 
■2,76 und 4,4 fi. Diese letiteie sefaeiBt mit 
ider Temperatur zu wandern. Sie liegt 



Digitized by Google 



Infiwrot 



431 



bei 20» (Absorption) 
m d«r HeineruLmpe 
IV der BaiMMmflamme 
im Eohleb(^en 
im Vftkttumrolire 



4,28 fi 
„ 4,36 „ 
4,40 „ 
4.52 „ 
bei 4,70—4,70 „ 



Tabelle VI 




Bb. . 



3d-3P. 
3d'-3p, 
3(1 - 3p, 
3d'-3p. 
3d-3p, 

äd-3Pi, 



1,36052 
1,37612 

2,25330 
2,29367 

3,1395 
3,15968 



Als Maß für die Absorption einer bestinirn- 
ten Wellenlikige in einer Sabstauz dient der 
Eztbiktionslnclfiaeiit 9<, gemiS einon Ab- 
sorptkntagoeete 

\v() J die Intensität der Strahlung, X die 
Wellenläntre und x den in der Substanz zu- 
rückgelegtea \Ve" bedeutet. Doob benutzt 
nuuiiiiiuig auch den Absorotronskoelfiiienten 
• entspreohend der GMeoung 



7348,1 
7264,8 

4436,7 

3459,1 
3184,4 1 
3»64,4 



7347,8 
7264,85 

4436,75 

4358,65 

3184,5 

31(1.4,0 

1100,5 

1104,9 



£g ist nbo 



J = Jt.e 



— »» 



Sehr bemerkenswert ht die von H. Ru- 
bens und 0. V. Baeyer entdeckte äulkrst 
lugwellige Strahlung der Quarz- Queck- 
silbfr]anij»e. Die Strahlung gehört zwei 
lehr inhomogenen Spektralbereichen an, 
die ineinander übergehen. Das kurzwellige 
Maximum liegt bei 218 u, das langwellige 
bei 343 //. Es ist dies die langwelligste bisher 
bekannte infrarote Strahlung. Vermutlich 
liegt hier eine Lumineszenzstrahlun^ und 
toJie Teniperaturstrahlung vor, da sie von 
lidit ionisiertem Quecksilberdampf nicht 
ikorbiert wird. 

Zu den genaue^-ten Unter>iuchuns:en auf 
dem Gebiete des Infrarot gehören die klassi- 
schen Arbeiten von S. P. Langley über das 
infrarote Sy»ektruni der Sonne. Lan?lcys 
Melangen reii hon bis 5,3 Es findet dius 
infrarote Spektrum ebenso wie es das 
sichtbare ist. durchzogen von sehr vielen 
feinen Absorptionslinien (s. unten), die zum 
größten TeilTon der EMatmeephlre her- 
rühren. 

Leber die infrarote Kinis.sion des schwar- 
m KirpcR TgL den Artikel „Strahlung''. 
Von den verschiedenen früher aufgestellten 
Strahlungsgesetzen für die Energieverteilung 
im Speravm des schwarzen Körpers kommt 
heute nur noeh das Gesetz tob M. Fianck 
in Frage. 

6. Absorption. Im aUgemeiiien zeigen 
alle nichtleitenden Substanzen eine mit 
steigender WellenlängewachsendeDurchlässig- 
keit für infrarote Strahlung, entsprechend 
dfr Tatsache, daß dip meisten Suost.inzen 
kuue «e»eiUlicheii Heso nanzgebiete im äußer- 
sten Infrarot mehr besitzen. Im kurzwelligen 
Infrarot hin£:e£!;en haben die meisten Köri)er 
nielir oder weniger iiusgedehnte Absorptions- 
gebiete, die durch das Kirchhof fsche Gesetz 
den Artikel „Strahlung") mit den 
Enüsaioosgebieten verknüpft sind. 



GelegentGdi wird aneh die DnrebUsBi^- 

keit D =durchgela.ssene: auffallende Energie 
angegeben. D ist dann abhängig von der 
Dieke des Körpers. 

Während ^'a.sf(jrnii£,'e Elemente nie eine 
Absorption jenseits von 1 ft haben, ist dies 
bei allen untersuchten gasförmigen Verbin- 
dungen der Fall. K. Äni^ström. H. Hubens 
und H. von Warten berg u. a. haben 
die Absorption einer größeren Zahl solcher 
Verbindungen im Infrarot gemessen. 

W. W. Coblentz untersuchte die Ab- 
sorptionsspektra von 131 organischen Ver- 
bindungen zwischen 1 ji und 18 /i und fand 
verschiedene Gesetzmäßigkeiten. Isomere, 
deren Absorptionsspektra sich im sichtbaren 
Gebiet nicht unterscheiden, haben im Infra- 
rot verschiedene .\h-;orptionKS''hiete. Dies 
entspricht der .Viischauuug, dali das sicht- 
bare Spektrum von Elektronenschwingungen 
im Atom, das infrfiror'» Spektrum von Schwin- 
gungen der Atüiue utgeueiuaiidcr herrührt. 
In dieeent Falle muß also die Lagerung der 
Atome von wesentlich grftfierem £inflafi sein 
&k in jenem. 

Abiiey und Festing fanden, daß che- 
misch verwandte Verbindungen, die im 
Sichtbaren ganz verschiedene Absorptions- 
.spektra haben, im Infrarot ähnlich werden. 

Tabelle VII '^iht die charakteristi.^^chpn 
Abäurptionsbandeu zwischen 1 und 15 fi 
für vereehiedene Gruppen organiseher Ver- 
bindungen nach W. W. Coblents. 



Tkbelle VIL 



.Benzinderivate . . . . 

AUphatiscbe Verbm- 

1 düngen 

, Fettsäuren 

j Verbindoonn, die M 
I oder Hn enthalt. . 

Alknh.ile 

I Senfüle 



3,25 6,45 6.75 

3,43 6,86 13,6-13.8 

3.45 5.86 

2,95 6,i-6,a 

2,95 3.43 
4.7S - 



Digitized by Google 



432 



Infrarot 



L. J'u< cianti fand bei allen Verbin- 
dungen, bei denen ein G- und ein H-Atom 
direkt aneinttndnr gebunden nnd, eine Bande 
bei 1,71 11. 

W. W. Goblentz macbi darauf auf- 
merksam, daß Häufungsstcllen der Absorp- 
tiousbaiHlrn nr?.iiiis( Iier Substanzen bei 
0,83 bis Ü,b0 fi, i,7i ft, 3,43 /<, G.8G pt und 
13,7 // lief^en. Ob darauf Wert zu legen ist, , 
daß (lio<e Zahlen sehr nahezu eine har- 1 
monisrhe Keihe bilden, will Coblentz 
noch nicht entscheiden. I 

Das infrarote Ab-orpiionsspektrum der 
Sonnenatmoäpkärc m von S. r. Lausley 
in seinen klnssisolien Arbeiten aafiwordent- 
lich finirfhend untor<ii« ht worden. 

Die Absorption des VVaüt$er8 haben K 
Asehkinaß, F. Paschen and H. Ru- 
bens und K. LadenbiifL' '.^omf"-?cn. T.pfztfrc 
fanden AtMorptionsstreifcn bei 3,6, 4,75, 
6,08, 7,0, 9,5, nnd 16.0 ft. W.yf. Coblents 
fnnd, flaß riii wn^MTh.iItiufr ('(lal die Ab- 
sorptionslinien des Wa&scrs noch xeigt, ; 
wenn der Wassergehalt desselben nnr einer i 
S( hieli( fln-^sigen Was-scrs vnn 0,(110003 mm 
Dicke entäj^iricht. Krintallwasser zeigt dm , 
AbsorptioMspektnun des Wassers, Konsti* 
tutions Wasser aber nicht. 

Der Wa8serdamj>i be.sitzt «sehr zahlreiche, 
dicht bdeinander It^ende infrarote Abeorp- 
tionh.nidcii. Das kurzwellige infrarote 
Absorptionstöpektrum hat F, Paschen sehr 

fmanuntenueht H. Rnbensnnd K Aseh- 
inaß fanden Banden bei 11,6, 12,4, 13,4, 
14,3, lö,7, und 17,d ft, jieuerdini^ hat 
H. Rubens beobachtet, daß besonders starke 
Ali-nr|)tinii«bamIon auch .')(). iVn und 79 ft 
wabischeiuüch auch bei und 103 /a vor- 
handen sind. RefaitiT durehlftsaig ist der 
Wa-sserdariii>r bei 47. r)4. 62, 7.'), 91 und 
Hb fi, Ferner wird Strahlung von etwa 
220 ft viel wenii^fer absorbt«*t als die von > 

^1^ //. s(i d.iß also aucli in dii-M-iii äußerst 
langwelligen Gebiet noch Kigenfrequenzen i 
dm Wasserdampfee yorhanden srin niflssen. ' 

Diese Resultate lassen sich auf Grund der 
Theorie der DoupeUtreifen von Bjerrumj 
sehr befriedigend deuten. 

Quarz zeigt nach Untersuchungen ver- 
schiedener Autoren im Infrarot deutlich 
diehroitische Absorption. 

Für die Absorption infraroter Strahlung 
in festen und flüssigen Substanzen gilt das 
Beersche Gesetz, demzufolge die Absorp- 
tion nur abhängt von der Zahl der von der 
Strahlung getroffenen Moleküle. Für Ga^e 
jedoch gilt dieses nicht. Nach Versuchen 
von K. Angstrüm. M von Bahr und 
Ci. Hertz ist die Absorption der Kohlen- 
säure nicht nur abhängig von dem Produkt 
aus i'artiakiruck und Schichtdioke, sondern 
auch von dem Gesamtdruek und der Tem- 
peratur. 



In der Tabelle VIII ist die prnzentische 
Durchlässigkeit ve»ehiedener Substanzen int 
langwelligsten Infrarot aaeh Versneken'Too 
H. Rubens nnd 0. von Baeyer 

gestellt. 

TkbeDe VIII 



Bnbstaaa 



Quarz J_ . . . 
Amorpher Quarz 
Fluorit .... 



Steionll 

.Sylvin 

Diamant 

Spien 

Cilimmer 

tibu 

Puatfin . . 

Hartgummi 

Bernstein 

iS'ußUaumholz 

Schwarzes Papier . . . 
Pappe (scbwan. Karton) 

Zelluloid 

/ 

l 



W 



D. D. 



mm 


/o 


% 


4».7 


■ 

25,4 


5S.9 


2,oo 


24,2 


60,6 


0.59 


19,4 


42,2 




5J 




3,lO 






1.26 


64.5 j 






12,9 




0.055 


J8,8 


55.0 


0,16 


9,0 






Ha 


n 




Ö5J 


l .^"^ 


10,4 


34.8 




2,9 . 




0,11 




79,0 


0,38 




3«S7 


0,26 


27,6 


54.5 


0.019 


55.5 


«.7 


0,038 


33»o 


39^ 



bedeutet die Durchlässigkeit für die 
durch Quarzlinien isolierte Strahlung des 
Auerbrenners (etwa 100 ju), D^ die Durch- 
lässigkeit für die durch 0,38 mm starken 
Karton filtrierte Strahlung der Quarz- 
Quecksilberlainpe (etwa 300 fi). d ist die 
Dicke rler untersuchten Substanz. 

7. Infrarote und Hertzsche Wellen. 
Durch die Versuche, die in i(lnig;ster Zeit nh 

sehr langen infraroten Wollen ant:e?tcllt 
worden üiud, ist die Zahl der experimentellen 
Beweise für die Richtigkeit der elektrenut* 
gnrtis-rhen Mchtthe orif wfxrntltch vermehrt 
worden. Wenn cä auch bisher nicht geglückt 
Ist, den Zwisebenranm swisehen den l&n^stM 
infraroten Wellen (A = 343 11. H. Ruber? 
und 0. von Baeyer) und den kürzesten 
elektrischen Wellen (X ^ 2 mm ^ 9000 ^ 
0. von Unever) völlig zu überbrücken, so 
zeigt sich doch, datt das Verhalten der 
l&ngsten W&nnewellen sieh mit stögend» 
Wellenlänge dem der elektrischen Wellen 
immer mehr nähert oder ihm sogar vöUig 
gleich wird. 

Es ist bereit-s oben erwähnt worden, 
daü die von der elektromagnetischen licht- 
theorie für sehr lange Wellen geforderte Bs* 
Ziehung n* ^ Fjo mit steigender infrar iiir 
Wellenlänge für eine immer größere Zahl 
von Körpern erfüllt ist. Die Abweichungen 
von der Maxwellschen Beziehung im Ge- 
biete kürzerer Wellen finden durch die modma 
elektromagnetische Dispersions theorie, ins- 



Digitized by Google 



Iniracot 433 



be&OAdere durch die Arbeitea von P. Drude, > reflektierte Licht im eutgogeogesetztea Sinne, 
3m ErUirung. Die alte Hftxwelbclie|geiimi wie bei den Hertzseoen Voraehen. 



Theorie fi>l:rt aus der modernen Theorie als 
Grenzfall lüx WellenteMren, die groß sind 

fgenflber denen der EigenfrequenieB der 
örper. Wo die "Maxweihche Beziehung 
aaeb im äuüersten Inirarot noch nicht 
irföUt ist, zeigen aneh karte elektrisolie 
Wellen oft noch ühiiliche Anomalien. Dies 

bat zuerst l*. Drude bei einer Keihe voniÜuß des Matehalü verschwindet. 
Sabitanzen nacl^ewiesen, z. B. 



Zur Deutun;^ ihrer Versuche nehmen du 
Bois und Kubens an, daß im knrswelli£en 
Gebiet die molekulare Stn^tnr der DriUite 
für die Polarisationsrichtunt,' wesentlich sei, 
während mit waclisender Welieuläi^e die 
makroskofnaelie 8tmktnr des Gitters in den 
Vorderirrund tritt, wobei zuüh ii h der Eiin- 



Zur Erzeugung polarisierter Strablniig 

. I. a-x-i-t. jf-n r benutzten du Bois und Ruhens entweder 

Am schönsten aber zeigt ijeh die W«^ Drahteitter gleicher Art oder 

gMchbeit der elektrischen und der infraroten r^oUMim^^ «S«»K*K? R*^M«r,. ^„«,1. 
Wellen in dem Verhalten langwelliger pola- 
reierter infraroter Strahlen beim Durchgang 
durch Metallgitter. :>chon E. Fizeau wies 
nach, daß sichtbares Licht nach dem Durch- 
ean» durch einen Spalt einen verschiedenen 
Potosationszustand zeigt, je naclidem die 

t altbreite klein ist gegen die 
eilenlänge oder nicht. Im ersten Falle 
wird nur diejenige Komponente des Lichtes 
durchgelassen, deren elektrischer Vektor senk- 
recht zur Spaltrichtung ist. Wenn aber 
die Spaltbreite von der Größenordnung 



sie polarigierten natflrßebe Strahlnng dareh 

Reflexion an Quarz- oder Selens|iiepe]n. 

Sie zeigten ferner, daß ein Auerstrumpf, 
dernnrans yertibilen FIden besteht, partiell 

polarisierte infrarote Strahlunt,' aussendet, 
indem die Fadenrichtung eine Vorzugs- 

dir"bi;utite ^ "«»»r^ elektinscheT^ektors ist. 

Kinen der elektrischen Resonanz völlig 
analogen Versuch mit infraroter Strahlung 
stellten H. Rnbene und E. F. Nichols 
an. Sie teilten die Versilbenmg einer Glas- 
platte durch feine Schnitte in längliche 
Rechtecke und zeigten, daß das Reflexions- 



von der 

der Wellenlansro ist, so kehrt sich die Polari- o-.f„i.«- i>i«**„ ^.xr*^» 

«.tion luu. iudetu nunmehr der elektrische , X/^^gen einer solchen Platte a^^ 
v.irMr ^„rni.o-»u««non Moht^ n^r^ii«! i »»t, wcun die Längc dicser Rechtecke ein 



Vektor des durchgelassenen Lichtes parallel 
der Spaltrichtung ist. Analoge Versuche 
mit langwelliger infraroter Strahlung haben 
nun H. du Bois und H. Rubens ausgeführt, 
und zwar benutzten sie statt des Spaltes 
feine Gitter aus -MetaJldriihten, so daß sich 
ihre Versuche auf der anderen Seite unmittel- 
bar an die Versuche von II. Hertz über die 
Polarisation elektrischer Wellen durch Draht- 
gitter anschließen. Die Hertiieiieii Versuche 
ereiibt n bekanntlich immer eine Polarisation 
derATt, daß der elektrische Vektor des durch- 
f^aaeenen Lichtes acmkrecht zur Drahtrich- 
tnn? ^tand, wie ea ja aneh dieJlaxwellBche 
Thwrie fordert. 

Die Versuche von du Jiuih uiui Rubens 
kaben nun ergeben, daß bei Drahtgittern 
vnn f)0 hh 25 /a. Drahtdicke und einer (litter- 
kuusuute von 100 bis ÖO /< und weniger 



ganzes Vielfaches der halben Welleulauge 
(X = 26 ju) ist, wie es auch bei elftktriielMr 
Resonanz der Fall ??ein muß. 

8. Zusammenhang zwischen infraroten 
Frequenzen und anderen phfsikalischeo 
Größen. Durch die Arbeiten von E. Made- 
lung, F. A. Lindeniaii I: . F. Haber, 
A. Einatein u. m. and die utir aroten Fre- 
quenzen einerseits mit den ultravioletten 
Eigenfrequeuzcn in Zusammenhang gebracht 
worden, andererseits haben diese Antoreo 
i^ezei^'t, wie man diese Frequenzen aus ande» 
ren physikalischen Daten berechnen kamu 
Der Grundgedanke, auf dem diese iSrbdteii 
fuRf^n. 'st nie bereits erwähnte .Vnschaiiunir, 
daii die infraroten Frequenzen der Körper 
auf Schwingungen der Atome gegeneinander 
und umeinander beruhen, während die 
ultravioletten Kigenfrequenzon von Schwin- 



bei 2 Iiis 3 ft Wellenlänge eine Umkehr der gungen der Klektronen in den einmlneii 

Polarisationsriehtung eintritt so, daß bei " ' 
kleinereu Weilenlängen der elektri.schtj Vektor 



Atomen herröhren. 

So lassen sich nach F. 



A. Lindemann 



pmlUf der Dnhtrichtung ist, bei größeren | die infraroten Frequenzen berechnen ans dem 

daie^en genau wie bei den Hertzschen Abstand der Atomnüttel [junkte. den Atom- 
Versuchen senkrecht zur Drahtrichtung, gewichten und der elektrischen Ladung der 
' *" * . Atome. Zur Berechnung der Atomabständtt 

kann z. B. die Verbindungswärme dienen. 
Die Ladung erj^bt sich aus der Wertigkeit und 
dem elcktrisrhcn l'Hementarquantura. Liii- 
demann berechnet so die mittlere Rotations- 
wellenläns^e für HCl zu 172 fu H. Kubens 
und II. V. W arten berg haben experimentell 
gefunden, daß eine besonders starlce Absorp- 
tion dieses Gases zwischen 100 und 300 fi 
stattfindet. Für die Schwingungen der 

28 



Während z. B. für Gitter, deren Konstante 
ÖO bef räirt. im kurz\velli[;eren Infrarot die 
Polarisation im Hertzschen Sauie nur par- 
tiell ist» wild sie mit steigender Wellenlänge 
nnmer ausgeprägter imd ist bei 100 « so 
gut wie vollkommen. Es ist hier und vor 
allem bei der langwelligen Strahlung der 
Quarz-Qiipcksilberlanipeii nicht nurdiedurch- 
gebende Strahlung fast vollständig im Her tz- 
leken Smte iwuuririert, sondern aneh daa 



Digltized by Google 



434 



Infrarot 



beiden Atome trosreneinander berechnet Lin-' 
de mann bei HCl X = 2,3 u. Gefunden ist , 
/ = 3,0.') /t. I 

l>i II (I e III an n borecliiict auf (Iniiid der 
Versuche von H. Itubens und 0. voni 
Baeyer für Quecksilberdampf «wei Rota-| 
tionsfrequenzcn, die eine für den Fall, daß 
sich zwfi cinfai h und entgegenf^esetzt ge- 
ladene llf^-loiieii umkreisen, das andere für 
den Fall, daß das eine Ion doppelt, das 
andere einfach geladen ist. Die beiden so 
berechneten Wellenlängen .sind Ä = 296 , 
und ?. = 2()y //, eine Uebereinstimmnng mit | 
dem Experiment, die in Anbetracht der ge- 
machten einfachen Annahmen als befrie- 
digend zu liczeiclinen ist. | 

Xacli Lindemanii kann man die aus dem 
selektiven lichtclektriüthen Effekt (vgl, den 
Artikel „Lichtelektrische Krscheinun- 
gen*") bekannte ultraviolette Ei^'enfref|uen2 
bereclmen, indem man einlach die Kepler- 
flehen Gesetze auf die Bewe^ng der Elek- 
tronen um das Atom anwendet. Die ultra- 
violette Schwingungszahl Vv ergibt sich 
dann zu 



Die T>hereinstimmung der so beret lmetcn 
infraroten Eigenfrequenzen mit den au» and^ 
ren physikalfseheii Daten bereehnetei ist 
recht gut, wenn geeignete Annahmen Über 
die Wertigkeit gemacht werden. 

F. A. Lindemann hat femer auf einem 
ganz anderen Wege die Sehmelztemporat^r 
T», das Atomgewicht M und das Atnm- 
Volumen v mit der infraroten Eigenfrf<|üeijz 
in Beziehang gwetst und gelangt eo zu <l«r 
Formel 



yr=2,12x 10»* 



1/ 

\ M.v' 



e -1 / n 

H{«r bedeutet e die Ladung, m die Masse 

des Elektrons, n die Wertifjkoit des- Atoms 
und r den Abstand des Elektrons vom 
Zentrum des Atoms. 

Andererseits hat F. TTaber die auch 
schon in der üispersionstbeorie von F. Drude 
andeutungsweise enthaltene Betiebung uuf- 
geeteUt 



Schließlich hat A. Einstein eine Be- 
ziehung hergestellt zwischen der Komprcsti* 

bilitiit K, der Diclite d und dem AttkUlgewieht 

M und der infraroten Kre(|uenz. 

2,8 X 10' X M ^-' .K-' « . (IS) 

Alle diese Formeln führen zu sowohl 
unter sich als auch mit der son^stigen Erfah- 
rung befriedifrend übereinstimmenden WertCfl 
der infraroten Freuuenz. 

Der erste, der die elaetischen Daten mit 
den infraroten Frequenzen in Zusammenhang 
brachte, war E. Madelung. Durch Kon- 
struktion eines allen physikalischen Erforder- 
nissen gen ücrenden Atommodel!« hat er foL^cndc 
Beziehuiu,' /wischen der infrar<iten Fre-jiunt 
Vr res^ulärer zweiatomiger Kri^t.ilk-, <'un 
Molekulargewichten der chemischen Kom- 
ponenten (Ml und }it)t der Dichte des 
Kristalls (d) und der Kompressilnlitiit (K) 
abgeleitet. 



Vt = Pv 



10) 



vr= 1,709x10^ 



d ) M,M, 



V 



Vr bedeutet die infrarote Eil nfre jn, uz, 
M die Masse des Atoms. Durch ivunibinalion 
der Gteiehungen (9) und (10) ergibt sieh die 
infrarote Frequenz zu 

1 i n 

Nimmt man mit Lindemann tetra- 
edrische Lagerung der Atome an, so ergibt 
sich aus dem Atomgewicht A, der Dichte d 
und der Zahl N der Moleküle im Mol 

Berücksichtigt man noch, daß M = ^, 

und setzt man für Ne (das elektrochemische 
Aeouivalent) seinen Zahlenwert in ahetdatem 
MaBe ein, so folgt 

Viüd 
A • • 



Kr = 1,1 X 10»« 



(11) 



C ist ein Zahlenfaktor, der aus den Rest- 
strahlen von Steinsalz zu 2,24 berechnet whd. 
Mittels dieser Formel berechnet Madelung 
die Wellenlängen einer Reihe von Rest- 
strahlen und findet recht gute Ueberein- 
stimmnng mit den experimentdl gefundenen 
Werten. 

Schließlich haben A. Einstein, W. 
Nernst und F. \. Lindemann, M. Born 
und Th. V. Kärmän und zuletzt P. Debye 
die infraroten Frequenzen unter HeiuitzuD* 
des Planckschen Strahlungssos et/.e-^ und 
der Qiiantenliypotbese mit der Tiieorie der 
siiezifischta Wärmen in Beziehung gesetzt, 
Sie waren so imstande, insbesondere Debye. 
den von Nernst und seinen Mitarbeittm 
gemesseuen Verlauf der spezifischen Warmo 
vieler fester Körper bei tiefen Temperatnnii 
sehr befried^ena wiederzugeben. 

Literatur. Die UUratur bi* Ef»dg J904 i*t fthr 

volUiiindig zitiert tn Winkelmann» 



derPhytik Bd.$aHter„ ifSrme$trtMunff".—i 
Vert^mttiekitnf ßmdt» §tek heu/pMehii^ im dn 



Digitized by Google 



Infrarot — Infuaoris 



436 



Anmt'ii >hr Phi/tik, ihn Vi rhnntVungfn der 
DruUehtH phiixikulUrhen Gei-flUch'iit, den Br- 
neAf«* 4er KgL Preß. Aknd der W'iiitenich. 
n Beriim, dem Astrophi/tical Jo-rnal und der 
f%y$ietil Reriew. — Ktmtmme-fni'tende Rerieh tr 
ifirr inlriiriiir Ab»firpt •onn-, Kmifinvii' uml 
lUßektion*$prklra r'>n IF. tV. Cobimtz »twl 
nUnaUe» in den JaMBekern der Raditutkliviiai 
mi EUktronik von 1908 an. Ebr»dß.rt (1911) 
et» Bericht von F. Paaehtn über üerieii- 



Inioioria. 

I. Einleitung. II. Ciliata. 1. Moq)h(»Io{;ii' und 
Phvüioln^ie: a) Allgemeines, b) Ekto|»l:ism i, 
Pf-ilifiil:!. Ciliengebilae, Myonenie. c) Organrllcn 
der N«hniii»auinahme, der Verdauung und 
IMÜBtlon (Endoplasma). d) Exkntioiu- und 
Atmun^sorganellen. e) Schutz- und Stütz- 
orginellen. f) Kerne. 2. Fortpflanzung und Ent- 
virkelung. a) Teilung (Regenenition). Kon- 
jintion. 3. Reizerscheinungen. III. Suitoria. 
iTVorpbologie und Physiologie: a) Allgemeines, 
b iHktoplasma, Pellicula und Tentakcb (Nahrungs« 
aufnähme), c) Kontraktile Vakuole, d) Stiel und 
Hüllbildungen, e) Kerne. 2. Fortpflanzung und 
Eotwickelung: a) Teilung und Knonong. b) 
GtstMh der Schwirmer. c) Konjugation. IV. 
■^' -•. nurik der Infusorien. V. Biologie und geo- 
§r4piu:>che Verbreitung der Infusorien. 

I. Einleitung. 

Die Infusorien f Aiifijußtierchen) sind die 
am bC»chstcn enivvKkclte Klasse unter den 
Protozoen, sowohl in morphologischer als 
i'irh in phy>inlofrischcr BezicliiiTiL'. Die 
l)iifereozieruag ihres l'lasmakörperä erreicht 
cne M hote Komplikation, dai, obgleich! 
jie schon 1676 von Leen wen hock entdeckt, 
nod seitdem stets mit besonderem Interesse 
vtidiert wurden, ihre Einzelligkeit erst An- 
fantrder 70er Jahre des vorigen Jahrhunderts 
richtig erkannt wurde, fihrenberg, der 
CToBe Infmorienfoncher, hielt sie WIB fflr 
hor-hentwickeltp Tiere, mit wohl ausge- 
bildetem Magendarmapparat und sonstigen 
Organen; dem widersprach Dujardin, wel- 
cher die Organisation der Infusorien schon 
in vielen Punkten richtig beurteilte, und 
kurz na( hher erkannte Siebuid auch die 
Kemnatur des MakroDttUeitt der Infusorien, 
aber dit^e Anscliammiren trfwannen niclit 
viele .Vnhänger, und immer wieder taueliteii 
Vcrtekiiger der Ehren bergschen Anschau- 
ungen ( wenn auch in modifizierter Form) auf, 
bi- endlich durch die Erkenntnis von 
Hüt-;chli, daß der Mikronukleus der In- 
fusorien ein echter Zellkern sei, die Frage der 
Kiazelligkeit endgültig gelöst war. Die 
Orgaoe der Infusorien — sowie aller Proto- 



zoen - - sind also nur Teile einer Zelle und 
können denen der mehrzelligen Tiere — 
— • Metazoa — nicht homologiiiert werden. 
Man hat sie daher als Oiganula oder Orgar 
ncllen unterschieden. 

Nacli der iVrt ihrer Ent.sU'liuag lassen 
sich die OrgancUen der Protozoen (und 
speziell der Infusorien) in solche sondern, 
welche aus dem Protoplasma entstunden 
>ind (plasmatische Organellen) und in solche, 
welche stets nur (huiuirli entstehen können, 
daß schon vorhandene gleicher Art sich ver- 
mehren, wie z. B. die Kerne (autonome 
Organellen). Die plasmatischen Or- 
ganellen sind uutcremander dadurch ver« 
schieden, daß die emen wenig modifiziertes 
Plasma darstellen und an den Lebens- 
vorgängen der Zelle tätigen Anteil nehmen 
(euplasmtitiBche Organellen), wfthrend 
die anderen Absclieidunirs- oder Umbildungs- 
produkte des Plasmas sind, weiche mehr 
passiv ah Abwehr- und Sehutsorgane an 
dem Leben der Zelle teilnehmen (allo- 
plasmatische Organellen). 

Die systematijcne Einteilung der In- 
fusorien beruht vor allem auf der Art ihrer 
Bew^ungsorgan eilen. Alle Infusorien be- 
sitzen — wenigstens in gewissen Entwick- 
lungsstadien — eine größere Anzahl gleich- 
sinnig schwingender, konstanter Plasma- 
fortsätze ■— Cilien — , welche bei der ersten 
Unterklasse — den Ciliaten — im frei- 
lebenden Zustande stets vorhanden sind, 
w^älirend sie bei der zweiten Unterklasse — • 
den Suctorien — nur zur Zeit der Fort- 
pflanzung ausgebildet werden. Diese be- 
weglichen Eiiiwickelungsstadien der Suc- 
torien (Schwärmer) weuen im Verein mit 
anderen Uebereinstimnuingen darauf hin, daß 
die Suctorien aus ciliatenartigcn Organismen 
hervorgegangen und ihnen nahe ver- 
wandt ^itul. 

Allen Infusorien ist ferner gemeinsam, daß 
ihre Oberflftche ein festes Plasmah&utohen 
(Pellicula) bildet, welches bewirkt, daß 
sie eine bestimmte, wenn auch zum Teil 
vorfibergehend veiikndMliche, von der Kugel- 
fnrin inei-t abweichende Gestalt besitzen. 
Schließlich ist die Ausbildung des Kern- 
apparates, von dem später die Rede sein 
soll, eine für die ganze Klasse charakteristi- 
sche. Immerhin sind die morphologischen 
Verhältnisse der beiden Untei^ruppen so 
verschieden, daß es geeignet eischemt, eine 
jede gesondert zu betrachten. 

II. Ciliata (Wtmperinfusorien). 

I. Morphologie und Physiologie, 
la) .\llgemeines. Die ursprunglichsten 
Formen unter den Ciliaten haben monaxone, 
»ingefähr eiförmige Gestalt (Enc hei ys, Pro- 
rodon, s. Fi^. 1), doch tritt sehr bald 
Neigung in bdateraler Symmetrie, ja sur 

28* 



436 



infusoiia 



AByimiietrie auf. Die entere kann bedingt i Beschränkung der Wimpern auf di» nm 

wordoii: durch ventrale Verlagenmg des ur- Teil rocht schmale Bauch^ritc. 
surünglich termmalen Mundes und zum Teil Bei den Heterotricben und aucJi bei 
gleichzeitige Abflaolning dee drehrunden I vielen Peritrielien besehrtnlct sfeb die 
Körjjers an dieser nun als Bauchseite be- Asymmetrie auf die adorale Spir;i!t uni 
zeicuneteu Fläche. Als weitere Kompli- die damit im Zusammenhang stehende U^e 
katfonen treten Rossel- und Seliwanzofl' ' des Hnndee und einiger weiterer Ornat, 
düngen auf und femer schon bei gewissen während die Körporforni gewöhnlich dreh* 
Uolotrichen (s. Systematik, S. 4ö4) eine rund bleibt. Den weitgehendsten FaD tod 

! Asymmetrie zeigen die Hypotrichen, bei 



— 



1- I 



Fig. 1. Prorodon tcrcs. 1 Cytostom, 2 Cyto- 
Dbarvnx, 3 Keusenapparat, 4 Makronucleus, 
o mhrungskürper, 6 Cytonrort (Zellafter), 

7 pulsierende Vakuole niif T?iI(hinf:svakuolen, 

8 Mikronucleus, 9 Pelliluca und Alveolarsaum. 
Ans Lang (LttheX Nach Sehewiakoff 1889. 



denen Abflachung und asymmetrbche Aus* 
bildung der Körperform mit völlieer Asym- 
metrie der Bewimperung Hand in Haud gehu 
ib) Ektoplasma, Pellicula, Cilien- 
gebilde, Myoncme. Wie schon oben er- 
wähnt, kommt den Ciliaten eine plasmatiäcbe 
Membran, die Pellicula, zu. Sie ist eiie 
Differenzierung der äußersten Plasmazone — 
des Kktoplasmas ~ und meist nur 
dfinnes Häutchen entwickelt, doch lounn sie 
in einzelnen Fällen auch koniiilizierter aus- 
gebildet 8ein, indem sie entweder nur an 
einigen Stellen ^erdkiltt ist und dann rinr- 
artige Bildungen entstehen, wie an der 
Haftacheibe der Urceolarien, oder den 
WlrtehenbQdangen der Vortieella no- 
nilata. Ja es knniien ^tch so^rar ]»an/er- 
, ähnliche Bildungen komplizierter Art biides, 
wie bei Goleps (Fig. 2) und Tiarina, dem 
chemische Beschaffenheit und Verhalten bei 
der Teilung (worauf später näher eingegangen 
werden eoll) erweisen, daß sie nur nioidi- 
fizierte Pellicula, also echte euphu-matl-che 
ürganellen darstellen. Im allgemeinen steht 
die Oberfliehenbescbaffenheit der PeUicula 
im engsten Zusammenhang mit der .\o- 
ordnung der aus ihr hervorragenden Flasna- 
fortsätze — der Cilien. 



Die Obelfliehe 




Fig. 2. Coleps hirtus. A ruhendes Tier, B Teilung, C hinterer 
Teilspröfiling, die vordere Hidfte der pellirularen Hfille dlflerensiert 
sich neu. ^iach Doflein 1911. 



der Holot riehen ii. 
Systematik) erscheint 

Sestreilt und zwau^ bei 
en MnhMdistai nmip 
xonen Formen meridio> 
nal (Fig. 1). bei b5lMr 
entwickelten wird der 
Verlauf der Streifen. 
be:>ouden> in der Ud- 
gebnng des Mnndei. 
aber auch sonst auf dw 
Körperoberfläche modi- 
fitiert. Vor aDen 
tritt schraubiire An- 
ordnung auf, iedoeii 
aueh andere .\bwri* 
chung von der 
durch Verlagerung d*^ 
Mundes und Kompli- 
kation der Körperfttmi 
Diese Streifen entspre- 
chen einem Furchen- 
System, in dem (i>f 
Cilien in der fflr die ver- 
schiedeneu üaliungeii 



Digitized by Google 



Infusoria 



437 



nnd Arten rharakteristbchen Webe ent- 
springen. — Bei Paramaecium cauda- 
tum, einem der häufigsten und daher auch 
am genauet^ten untersuchten Ciliatcn, ent- 
springen die Cilien jedoch in der Mitte kleiner, 
vertiefter Keldchen, welche durch in Sechs- 
erkform angeordnete lebtenartige Er- 
höhungen voneinander getrennt sind (Fig. 3); 



Tnchocysfen 




Paramaecium 

Fig. 3. Anordnung der Cilien und Trichorvsten 
von Paramaecium aurelia. Ein Stück der 
Haut von der Fläche gesehen. Nach Uütschli 
1910. 



die Anordnung der vertieften Feldchen bt 
«chraubig, so daß das Gesamtbild der Cilien- 
anordnung auch hier schraubig bt. Andere 
hülotriche Formen zeigen im Prinzip ähn- 
liches; im ganzen bt die Mannigfaltigkeit 
eine so große, daß es unmöglich erscheint, 
hier näher darauf einzugehen. Die Cilien 
setzen sich in die unter der Pellicula liegende 
Pla^tmaschicht — das Elktoplasma — fort, 
in welchem sie mit verdickter Basb (Basal- 
korn) befestigt sind; die einzelnen Basal- 
kömer der Cilien sind häufig in der Länp- 
richtung (des Infusorienkörpers) durch eme 
Fibrille verbunden (Fig. 3); außerdem soll 
sich, wenigstens bei einigen Formen, noch 
eine Fibrille ins Körperinnere fortsetzen. 
Der über die Körprüberfläche hervorragende 
Teil der Cilie besteht nach neueren Unter- 
^uchuncen aus einer plas^matischen Hülle und 
einem elastischen Ach.senfaden, welch letzterer 
in das Ektoplasma hineinreicht. Die xVn- 
Mchten darüber, ob das scharf abgesetzte 
(Ititale Endstück der Cilie dem Achsenfaden 
oder dem Plasmasaum entspricht, sind noch 
geteilt, doch scheinen Vergleiche mit den 
lieißeln der Flagellaten und theoretbche 
Erwägungen die Richtigkeit der ersteren 
Ansicht zu ergeben. — Neben solch ein- 
fachen Cilien kommen auch stärkere, starre 
Cflien oder Borsten weit verbreitet und in 



mannigfacher Anordnung und phjrsiologischer 
Bedeutung, z. B. als sogenannte Tast- 
borsten vor, und ferner verschiedene von 
Cilien abzuleitende Organellen, welche teils 
der Nahningsaufnahme, teils der Bewegung 
dienen. Einem Bündel von Cilien entsprechen 
wahrscheinlich die Cirren; sie kommen in 
reichster Entfaltung auf der Bauchseite 
der Hypotrichen vor, deren Bewegungs- 
organc sie bilden (s. Fig. 29). Mehr flach 
lamellenartig ausgebildet sind die Mem- 
branellen und undulierenden Membra- 
nen, welche wohl aus verwachsenen Cilien- 
reihen entstanden sind, und deren Her- 
kunft, sowohl aus ihrer streifigen Struktur, 
welche den Achsenfäden der einzelnen Cilien 
entspricht, ab auch aus den ins Körperinnere 
sich erstreckenden Basalfädchen zu er- 
schließen bt; welch letztere bei den Mem- 
branellen durch eine Basallamelle ver- 
bunden sind. Die Membranellen finden sich 
stets spiralig oder krebförmig angeordnet, 
besonders im Umkreb des Mundes der Hetero- 
und Hypotrichen. Es bt für sie charakterb- 
tisch, daß sie stets aus zwei Cilienreihen ent- 
stehen. Die Gestalt der einzelnen Mem- 
branellcn bt sehr verschieden, teils fächer- 
förmig (Spirostomum), haifbchzahnförmig 
(Stylonychia histrio), in Form einer drei- 
eckigen Platte bei Stentor (Fig. 4) usw. 




Fig. 4. Scheioatische Darstellung der Mem- 
branellcn von Stentor. Nach Bütschli 1910. 



Die undulierenden Membranen betei- 
ligen sich gleiclifalls, häufig neben den Mem- 
brancllen, an der Bildung der adoralcn Zone; 
bei einigen Peritrichen stellen sie, wie 
neuerdings festgestellt wurde, die einzige 
Bewimperung des Perbtoms und Vestibulums 
dar und sind hier in Zweizahl vorhanden. 
Sie sind, wie schon ihr Name sagt, membran- 
artig ausgebreitete Wimperapparate; mebt 



438 Infosoria 



sind sie lanj^ bundfnrniiiro Obildo. Aus der 
Zahl der Basalkürpercbeureihen kann man 
ersehen, daB sieh drei, fflnf, ja sogar zehn 
CiliiMireihen an ihrer Bildung bctcilif^en 
können. — Außer im Umkreis des Mundes 
finden sich den Hembranenen Khnliebe 
WimiKM.rcbilde in dem so'.'on.iniil on hinteren 
Wimperkranz der Vorticelliden (der zur Zeit 
des umherschwärmens gebildet wird) und 
den beiden Winipermirteln von Didiniuin, 
welche in neuester Zeit unter dem Namen 
Membranulae von ihnen unterschieden 
werden, da sie stets nur aus einer schrSg 
zur Körperachs 0 gestellten Beihe von je 
drei Cilicn besieiu-n. 

Weitere aus dem Ektoplasma hervor- 
gehende, der Gestaltsveränderung des Kör- 
pers dienende Organellen sind die sogenannten 
Myoneme, welche bei den stark kontrak- 
tilen Peritrichen, einigen Ileterotrichen 
(Stentor, Spirostomura) und auch llolo- und 
Hvpotrichen gelegentlich entwickelt sind. 
Em besonders hochentwickelt t-^ Muskel- 
system findet sich bei Campanella umbcilaria, 
wofQnf Myonemaysteme atugefunden wurden ; 
über die Art der Anordnung bei den Peri- 
trichen orientiert die beigefügte Figur 5 am 



Mund 



HicrSMd 




li^yontme 



öflclfad 



Fig. 5. F Myoneme von Vorticelia. Aus 
Hartmann 1918. Nach Btttsehli 1910. 



besten. Die inärlilii^ste Entwickolnng der 
einzelnen Elemente zeigt Stentor und hier 
ist auch ihre feinere Struktur am besten zu 
studieren. Kerner sind derartige k(uitr;iklile 
Elemente mehr lokalisiert in den Stiel- 
ninskcln der Vorticelliden. 

dl) ;i!le ilicM' lllemente wirklieh als kon- 
traktil und nicht vielmehr zum Teil als 
elastisclie anzusehen sind, ist durch die 
Unter iichungen von Koltsoff in Frage 

gestellt. 

Wie oben erwähnt, entstammen diese 
Oiganellen dem Ektoplasma, doch sind sie 



zuweilen sekundär in das nicht allen Tiliaten 
zukommende Kortikalplasma verlagert, 
welches zwischen Ekto- nnd EndoplMna 

liegt. 

Das Plasma der Infusorien zeigt eise 
sehr dentlieh aus^ebfldete wabige Struktur, 

von der bei Schilderung dos Kndoplasmu 
noch des nftheren die Kede sein soU. Die 
inBerste Wabenlage des Ektoplasmas ist 

rnei-t in Form eines Alveolarsauraes ans- 
gebildet (s. Fig. 1, ;.), welcher dadurch zu- 
stande kommt, daß die Waben sich senk- 
recht zur Oberfläche anordnen. Die Struktur 
des Kortikalplasmas i^t, soweit c< überhaopt 
nachweisbar, sehr feiiiwabig, ho dali sie zum 
Teil homogen erscheint; an den Strömungs- 
ersciieinungen des Endoplasmas nimmt es 
nicht teil und ist ferner dadurch charak- 
terisiert, daß die Trichocysten m ihm est- 
stehen, von denen später, im Zusammenhang 
mit anderen alloplasmatischen Organellen 
näher die Rede sein soll. 

ic) Organellen der Nahrungsauf- 
nahme usw. An euplasmatischen Oiga- 
nellen, welche im Ektoplasma entstwm, 
sind vor allem noch die Organellen der 
Nahrungsaufnahme zu schildern und im 
AnschluB daran der ganze Verlauf der Nsh> 
ning im Ciliatenkörper (Aufnahme, Ver- 
dauung und Defäkation). Nach der Art der 
Nahmngsaufnahme lassen sieh die Cilisten 
in drei Abteilungen trennen, 1. j»ara-^iti'Che 
Formen, welche die Nahrung osmotisch an 
der ganzen Körperoberfläche aufnehmen, und 
daher keinen Mund (Cytostom) besitzen 
oder ihn durch Parasitismus verloren haben 
(Astomata [Ce[K'de], Fig. IIa und Opa- 
lina)! 8* <ü« Ciliaten, welche ihren Mund 
nur un Augenblick der Nahrungsaufnahme 
öffnen, sonst geschlossen halten. Öie sind 
räuberische Formen und verschllBgett ünt 
Nahrung, weiche Kewöhnlich aus relativ 
groben, meist lebenden Ori^anismeu bestell 
(Fig. 1). Bei den iiiedrii^st entwidnUeil 
Ciliaten i-t der Mund nur eine am vordsiSS 
Köruerende gelegene, schlitzförmige sdcr 
runae Unterbrechung von Pellicula und AI- 
vcolarsaum, durch welche die NahroBS 
direkt in das Endoplasma geführt wiro 
(Holophrya); saweiien wird eine solehe 
Mundöffnung etwas ventral verheert iKii- 
chelys); diese primitivsten Verhältnisse 
finden sieh jedoch nur relativ selten, iiititt 
i-^l die Mundstelle bei dertrleiehen ForaieB 
noch dadurch ausgezeichuet, daU in ihran 
Umkreise regellos verteilte Stäbehengeirikif 
— die Trichiten — vorkommen, welche 
zum Lähmen der Beute dienen. Schlund- 
bildungen kommen dadurch zustande, dsfi 
sich von der Hundöffnung ein kurzer, 
trichterförmiger Spalt ins Innere fortsetit, 
der von einer besonders differenzierten, 
mutlich ektodermalen Plasmaseliieht 



Digitized by Google 



Influom 



439 




Fif. 6^ IteiiMn- 
apparat Mat- 

snU aurea. Nacb 
Scbewiakofi 1889. 



geben ist. Häufig bcteili<;en «ich noch stäb- 
dMBMtige Gebilde, sogenannte Keusenstäb- 
dm, «D sriner Bildung, welche stutzende 

Funktion haben; sie verlaufen entweder pe- 
nde ißig, i, ») oder spiralig, sind unver- 

Dttnden oder dintsh 

einen bis nuhnre 
Kinge miteinander 
Tereliit (Natevla 

a u r 0 a . Fip. 6) ; wahr- 
scheinlich sind sie aus 
den oben erwähnten 
Triihiten hervoive- 
gangen. Alle bisner 
erw&hnten Formen 
faßt man alsGymno- 
stomata zusammen 
und stellt ihnen alle 
übrigen Ciliaten als 
Triehostomata 
gegenüber, welche ihre 
Nahrung herbeistru- 
deln, und deren Mund 
und Schlund stets 
offenistund von Cilien 
oder aus ihnen hervor- 
gegangenen Gebilden 
ausgekleidet wird. Im 
einfachsten Fiill — bei 
den aspirotrichen 
Holotriehon - i^t das Mundfeld (Peri- 
stom) nur von kräftit^ercn Cilien (dor ado- 
ralen Zone) umgeben (Fig. 10) und im 
ScUand timltMi sieh eine bis mehrere un- 
dolierende Membranen. Uri dt'n Spirigera 
(welche die Heterotrichen, llypqtrichen und 
Peritrichen zusammenfassen) sind die lum 
Mund führenden Wimperiichilde (mit Aus- 
nahme der meisten Peritrichen) in einer 
link gewundenen Oäotropen) Spirale am 
Ramie und auf der Fläche des Penstomfcldps 
ugeordnet Bei den meisten Formen besteht 
tie adofide Zone aus Membranellenreihen, 
ffmer treten noch iindulierende Membranen 
hinzu, sowie weitere Cilienreihen, wodurch 
die VerUltabee, namentlieh bei den Hypo- 
tritlicn, recht komplizierte werden (Fi*;. 29). 
Von dem Mund (Cytostom) aus gelangt die 
Nahrung in den Schland (Cytopharynz), 
bleibt dieser sehr kurz, so sjiricht man von 
einer Mundhütüe oder Grube; bei den 
schUn^enden Fonnen wird die Nahrung von 
dem hchlnndplasma hereiii!^e«au£jt ; bei den 
strudelnden Formen ist der Schlund stets 
■h WimpergeUMeii ausgekleidet Die Ver- 
hältnisse der Vorticellen worden dadurch 
kompliziert, daß sich hier vor Mund und 
Schlund ehe Eäneeflkang dee Peristonifeldes 
(WtibnUim Fig. 7, n) bildet, so daß der 
Mund und der Eintritt in den Schlund 
(Flg. 7, n) ins KöroerioBere verlegt wird. 

Am umeren Ende des Schlundes an- 
gdaogt, tritt die Nahrung in das Kndopiasma 



ein, und wird von einer Fliissiirkoitsvakuole 
umgeben, die im Endoplasma umher und 
nun After (C y t o p r o c t) gefflhrt whd, doreh 
welchen die unverdaulichen Bestandteile nach 
außen gelangen; gewöhnlich ist er nur sin 




t 

3 



Fig. 7. Careheeiam polypinum L. 1 Miind- 
feld, 2 «doiale Spirale, 3 'Baristomrand, 4 kon- 
traktile Vaknde, 5 Reservoir, 6 ScUnad, 

7 Nahrnnpfvakunle, 8 Mikrnnurlous, 9 Myo- 
neme, 10 Pellicula, 11 btieüuuskel, 12 After, 
13 Vestibidiuii. Nach Lang, Protosoa 2. AiiL 

Zeit der Deiäkfltiou sichtbar. Bei den pri- 
mitivsten Formen lieft der Cytoproct am 

aboralen Körperende, wird aber häufig ven- 
tral verlagert, z. B. durch Entwickelung 



Fig. 8. ätentor 
roervlens. adado- 

rale Spirale, ra zu- 
führcndf Kanäle, 
c.p. Cytoproct, cv 
kontraktile Vaknole, 

k Makntniikk'us, nk 
Mikrouuklcus, o Cy- 
tostom, p Peristom. 
AasHeitwigl907. 
Nach Bchaberg. 




einee Schwanfles, od«r er riukt bei fest- 
sitzenden und in Gehäusen Icbciulcii Irinnen 
wie Stentor (Fig. S c.p.), Foliiculiua und 



Digitized by Google 



44a 



Tintinnoideen bis dicht hinter den Peri- 
stomsaum. Die kompliziertesten Verhält- 
nine «itguk Meh hier die Vortieelliden, 

deren Mtiut in das Vestibulum mündet 
(Fig. 7, 1« n 1»); eine undulierende Membr&n 
trennt die aufzunehmende Kahrung von den 
Exkrementen. 

In engem Zusammenhange mit der Art 
der Nahrung!^ aufnähme ist natürlich auch 
die Bi'M liaffenheit der Nahrung. Mit Aus- 
nahme der mundlosen, parrtsilischen Formen, 
welche flüssige Jfahruiig durch Osmose auf- 
nehmen, ist die Nahrung der Ciliaten eine 
feste und zwar bei den Strudlem: Bakterien, 
Diatomeen, kleine Algen oder Zerfalls- 
produkte höherer Organismen; w&hrend die 
Schlingcr von Oscill.irien, Ciliaten, Rhizo- 
poden usw. leben, welche zum Teil größer 
sein können als sie seihet; so soll s. B. 
Didinium Puraiuilcien vom zehnfachen 
Volumen seines eigenen Körpers verschlingen 
ktanen. 

Ob eine Auswahl der Xahning ffetroffen 
iriid, darüber gehen die Ansichten noch 
ziemlich auseinander. Den Triehostomen 

wurde die Fähigkeit, ihre T^ahnmg zu wählen, 
früher ganz allgemein abgesprochen, neuere 
Versuche haben gezeigt, daß sie eine Auswahl 
treffen, und es sollen hierbei eine Art Geruchs- 
und Geschmacksvermögen ( ?), nach anderen 
Berührungsreize eine Rolle spielen. Para- 
mlcien sollen gewissermaßen durch Er- 
fahninc die ihnen nützlichen Stoffe von den 
unverdaulichen unterscheiden und nur die 
enteren zu w&hlen lernen ; doch muß die Er- 
fahrung von jedem aus der Teilung hervor- 
gegangenen Individuum wieder von neuem 
erworben werden. Bei den Gymnostomen 
wurde Auswahl der Nahrung wiederholt be- 
obachtet; so lebt Trachelius ovum vor- 
zugsweise von Ep3rstiliR, Amphileptus 
clanaredii gleichfalls von Vorticelliden, 
Didinium, außer von Paramäcium auch 
Ton dnigen anderen Infosorien, soll aber 
Euglena verweigern; in diesem letzteren 
falle soll allerdings die Auswahl nur da- 
durch vorgetiusoht werden, daB gewisse 
Orf^aiUMiirii andern zur Ergreifung der Nah- 
rung dienenden Organeil festhaften, andere 
nicht. 

Bei der Herbeis trudelung kleiner Nah- 
rungskörper wird relativ viel Wasser mit in 
den Körper aufgenommen, und der Nahrungs- 
ballen hegt daher in einer Wasservakuole 
eingebettet: beim Verschlingen der Nahrung 
ist dies nicht der Fall und die Nahrungs- 
vakuole ist daher klein ; auf diesem Stadium, 
in dem die Nahrun^sk(jri)er abgetötet werden, 
reagiert die Vaknoicnflüssigkeit sauer, später, 
wenn die Kiv, nLcrdauung beginnt, alka- 
lisch. — Man glaubte in neuerer Zeit nach- 
gewiesen zu haben, daß Infusorien imstande 
sind, Fette zu assimilieren, doch haben 



Nachuntersuchungen ^t'zeigt, daß Oel im 
Infusorienkörper nicht verändert wird, weil 
er keine fettspaltenden Fermente entbilt, 
und Oel daher nicht in eine Form überführen 
kann, in der es assimilierbar ist. Kohlehvdrate 
und Eiweißstoffe werden verdaut, Chitin, 
Zellulose und andere Stoffe unverdaut wiedar 
ausgeschieden. - - Die Zahl der Nahning:?- 
vakuolen ist umso größer, je mehr verdauliche 
Nahrung aufgenommen wird; sie ist unter 
gleichen Bedingunsren bei allen Individaea 
einer Kultur ungefähr die gleiche. 

Die NahrungBvakuolen werden von don 
flüssigen Endoplasma schneller oder lang- 
samer herumgeführt; es stellt ein Gemenge 
zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten dv, 
welche nach Art eines Seifenschaums, am 
nicht miteinander kommunizierenden Waben* 
rinmen beeteht Die Winde der Wabra 
werden von der einen, ihr Inhalt von cirr 
anderen i<lüssigkeit gebildet; die Waben 
liegen fan allgemeinen nnffeordnet dmelh 
einander. l)ie ^Tößere Zahl der Infusorien 
besitzen ein f einwabiges,gleichmäßigstruierteg 
Endoplasma, znweflen treten gröfiere Vlflsni;* 
keitstropfen in ihm auf und es kommt im 
extremsten Falle so weit, daß das Endo- 
plasma nur noch in der Mitte des Körpers, 
in der Umgebung des Kerns, eine kompakte 
Masse darstellt, von der aus netzartig ana- 
stomosierende Balken zum Ektoplasm» 
ziehen, dem es mit dünner Schicht anliegt 
(Fig. 9); die großen Bäume twiseben dea 




Fig. 9. Trachelius ovum. o Mund, cv koB> 
tnktUe Vakuolen, n Knn, S SutgßtfL 

Balken sind von Flüssigkeit erfüllt; dureh 
die Strömung des Endoplasmas ändern die 
Flüssigkeitsvakuolen, sowie die Plasmabalken, 
ihre Gestalt, doch geschieht dies letadr 

langsam. 

id) Exkretions- und Atmungser- 
ganelli'n. Außer den bisher besproclienon 
Vakuolen kommen den Musorieu spezieii 
i den SaSwassarbewohnem noch dne wdtM« 



Digitized by Google 



Infusoria 



441 



Art von Vakuolen, die sogenannten kon- 
traktilen oder pulsierenden Vakuolen 
zu. Sie haben im Kortikalplasma oder 
jedenfalls 8tets dicht unter dem Ektoplasraa 
ihren I'latz; an den Strömungen des Endo- 
{ila^ma, nehmen sie nicht teil, obgleich sie 
nr Zeit ihrer größten Ausdehnung in das- 
selbe hineinrajren. Ebenso wie die Vakuolen 
des Lndoplasma» sind sie keine konstanten 
Gebilde, sondern FlOnigkeitotropfen, welehe 
versclnv Inden und sich wieder vollständisf 
neu bilden; doch ist ihre Zahl und der Ort 
Bote Entstehens für jede Speeies konstant, 
luiil (Iii' die Flüssickeit nach außen leitenden 
üigaoeUen sind gleichfalls beständige Gebilde. 
HMdig sind es nur einfache Poren, welehe 
PeDicula und Alveolarsaum durchsetzen, zu- 
weilen sind sie zu einem Kanal ausgezogen, 
der $ich bis ins Kortikalplasma erstreckt; 
durch die Lage der Vakuolen können noch 
weitere Komplikationen bedingt werden, von 
denen später die Rede sein soll. 

Nach der Art ihres Entstehens kann man 
verschiedene Typen von pulsierenden Va- 
kuolen unterscheiden. Die einfachste iVrt 
i^t die sogenannte rosettenförmige, bei 
welcher im Umkreis der Vakiiole eine tjrößere 
oder kleinere Anzahl von Bildungsvakuolen 
entstehen, die miteinander verschmelxen und 
&chlietjli( Ii 7.11 einer Hauptvakuole zusammen- 
fließen, während die alte sich entleert ^s. 
Ti^. 1, 7). An Stelle dieser Bildungsvakuolen j 
kommen bei anderen Formen zufiihrenile 
Kanäle in verschiedener Zahl vor. Bei 1 
Spirostomnm einer, bei Stentor swei 

Fig. 8 c a.), Paramäcium fünf bis zehn 
(Fig. 10 s K), Frontonia leucas zehn bis 



Anordnung der Ausffihmngsporen, sowie der 

Vercleieh mit nahe vorwandten Formen, 
z. B. Hoplitophrya, bei welcher sie kanai- 
artig, zuweilen jedoeh tranbenförm^ und 



B 



cK 





Fig. 10. Paramaeeinm 
anrelia. cv kontraktile 
Vakuole, sK sufOhrende 
Ksaib, Ha Ifakronueleus, 
mit Sßkronuelens, Na Nah- 
mngsvakiHde, Seh Schlund. 
Nach Batscbli 1910. 



zwölf, Ophryoglena flava bis 30. Die 
Vakuole hat gewöhnlich die Form eines 

Tyopff'n<. bei einigen Opalin iden und 
Diseophryiden (Flg. 11 c. K.) ist sie jedoch 
n einem langen Kanal ausgezogen, welcher 
vermutlich aus einer Reihe liintereinander- 
liegender, runder Vakuolen entstanden zu 
dinken ist; hierfür spricht die reihenförmige 



Fig. 11. Haptophrya gigantea. A im ruhen- 
den Zu.stand, i k koiitraktili r Kanal, A P .\us- 
führungsporus, .Ma .Makronut leiis, S iSaugnapf, 
ii hetiemSnnige Teilung (Schema). Nach 
Cepdde 1910. 



sogar aus einzelnen distinkteu runden Va- 
kuolen zusammengesetst erseheint. Im ein- 
fachsten Falle ist die Vakuole in Einzahl vor- 
handen und am aboralen Körperende ge- 
legen (s. Fig. 1. 7). Eine Verlagerung tritt 
z. B. gleichzeitii.,' mit der des .Vfters bei 
Stentor (s. Fig. b c. v.) und den Vorti- 
eelliden (s. Fig. 7, 4) em, wo sie nahe an 
das Vorderende rückt; bi i letzteren mündet 
sie nicht nach außen, sondern in das Vesti- 
bulum und zwar bei Eplstylis plicatilis direkt, 
bei Vorticella und Verwandten durch ein so- 
genanntes Reservoir (Fig. 7, 5), welches als 
eine Ausbuchtung des Vestibulums anzusehen 
ist, und je nach der (icstalt dos Tieres bald 
kurz blasenförmig, bald lang kanalartig aus- 
gebildet erscheint. Bei manchen Arten, z. B. 
CampaneUa umbellaria sind an Stelle des 
Reservoirs zwei kurze Kanäle getreten, 
welche in das Vestibulum einmUnden, und so 
die Vakuolenflüss^keit naeh anfien befördern 
(Fig. 12. K K). 

Zuweilen tritt außer der hinteren ter- 
minalen noch eine zweite Vakuole in der 
vorderen Hälfte des Körper-; auf. Die 
beiden Vakuolen von l'aramäcium liegen 
etwa am Hinterende des ersten und dritten 
Körper viertek (Fig. 10); von ihnen wird 
auch angegeben, daß sie keinen konstanten 
Attsfahrungsporus besitsen, und nur im 
Moment des Entleerens durch Reißen der 
Pelllcula eine Oeffnung entstehe, doch ist 
dies kaum wahrscheinlich. Die Zahl der 



DIgitIzed by Google 



442 



Infnsoria 



Vakuolen steigt in einigen Familien be- 
deutend, 80 bei den Trachelinen, wo alle 
Uebeigänge von einer (Lionotus ans er) 




Fig. 12. Querschnitt von Campanella um- 
bellata. Cv kontraktile Vakuole, KK Ent- 
leenineskaniilc, V Vefltibulum. Aus Doflein 
191L Mach 0. Schroeder. 

bis m lahireichen vurkommen, welehe über 
den f^Komn Körper serstrent liegen (Tra- 
ehelius ovuin, Fi^. 9). 

Die Entleerung der VakuolenflOssigkeit 
(Systole) wird dadurch herbeigefflhtt, daß 
die von rrotoplasma unifiebono Vakuole so 
stark anwächst, daß sie durch den AusfUh- 
runpgang mit dem äußeren Medium in 
direkte Berülirunj,' kommt und nun ein Aus- 
gleieh zwischen der sehr hohen Oberflächen- 
spannung der kleinen Vakuole und der sehr 
geringen Oberflü<henspannung des äußeren 
Wassers durch Abfluß der Vakuole eintritt; 
nachdem so durch Entleerunf? der Vakuole 
dieser Ausgleich erreicht ist, führt die Neu- 
bildung (Diastole) den früheren Zustand 
und somit eine rhythmische Entleerung 
herbei. Untersuchungen der letltsn Jahre 
haben t^ezeiirt. daß die rulsationsgeschwin- 
digkeit von der Temperatur abhängig bt, 
und daß die van t* Ho ff sehe Regel, welche 
besagt, daß dif cluMni^rlu' Hciktioii^^eschwin- 
digkeit bei einer Temperaturerhuhung von 
l(r um das Dop|)elte oder Dreifache steigt, 
im allgemeinen aucli hier L'ilf. Dirlil bei der 
Temperatur, welche das ^laximum der Pul- 
satlonsgeschwindiglEeit tedinst (30 bis C 
bei Paramäcium), Uegt auch oie TOtungs- 
temperatur. 

wie wir sahen, befördern die kontrak- 
tilen Vakuolen periodisch Wasser nach außen 
und es tritt neues mit der Nahrung und auch 
sonst durch den Mund und vermutlich auch 



an anderen Stellen der KOi]peroberflä( he auf 

genommenes Wasser an seine Stelle. Diese? 



als Exkretionsorganellen funktionieren. — 
Zu erwähnen i^t noch, daß die kontraktile 
Vakuole der Opaliniden in sehr nahe Be- 
ziehung zum Kernapparat tritt, was um so 
bemerkenswerter ist, als auch Untersuchungen 
anderer Formen zu der Vermutung führten, 
daß der Haaptkem bei der Ezlmtkm mit* 
wirke. 

Alloplasmatische Organellen. ABl 
bisher besprochenen Organellen gehörten m 
den in der Einleitun? al.s euplasmatisch be- 
zeichneten; es erübrigt jetzt noch, die allo- 
plasmatisehen Organellen: 1. Trichocysten 
und verwandte (Gebilde, 2. Schalen- und (ie- 
häusegebiide, welche als Schutz- und Stutz- 
organe dienen, nUier zu betrachten. 

ie)Schut z-und St fi t zorgan eilen. Tri- 
chocysten kommen nicht allen Ciliaten xu, 
doch sind sie in yenchledenen Gruppen tm- 
gebildet, entweder wie bei den Holotrichrn 
(Paramäcium, Frontonia) Qber den 
ganzen Körper verteilt nnd ihre AnordnniM: 
steht dann in cntrstem Zusammenhanir mit 
der der Cüien (Fig. 3) oder sie sind mehr auf 
die hintere KOrperhälfte konxentnert, wie 
bei der oligotrichen Gattung Strombidium. 
bei der sie eine für die einzelnen A\rten charak- 
teristische Anordnung zeigen. Am bestes 
untersucht sind sie bei Paramicinm oad 
Frontonia; sie liefen hier 
im Kortikalplasma senk- 
recht zur Oberfläche, und 
sind in nicht ausgeschnell- 
tem Zustande ländlich 
spindelförmige Gebilde, 
deren der Oberfläche zu- 
gewandtem Ende eine 
Spitze aufsitzt , welehe 
durch den Alveolarsaum 
sich bis zur Pellicula er- 
streckt. Durch äußere auf 
die Pellicula wirkende 
Beize wird ein Aus- 
schneDen der Triehoe3rBten 
herbeigeführt, indem die 
Pellicula unter dem Ein- 
fluß des Reizes sich kon- 
trahiert. Im eniren Zu- 
sammenhang mit der Aus- 
schnellung steht eine che- 
mische Umwandlung ihrer 
Substanz, wol>ei sie in 
ein langes nadelartiges ehoeystea/ea 
Gebilde mit verdicktem . Frontonia. 
verwandelt werden Dofleia 



Kideiideite Tn- 



Wasser briimt Sauerstoff mit und befördert 
Kohlensiur«' iku h außen, dient also der 
Atmung, uiul die Vakuolen, welche als Pump- 
werk für dieses Wasser funktionieren, können 
wir also jedenfalls ab der Atmung dienende 
Organellen ansprechen. Daneben können 
sie jedüch auch noch andere Produkte des 
Stoffwechsels nach außen befördern, und so ' 



<es Ko))f 



NachSehaberg. 



( Fii;. 13), welches in Wasser 
nicht löslich ist. — Sie 
dienen vermutlich al^ Verteidiirunirsvverkzcuire 
ähidich den schon bei den MuiidbilduustD 
(S. 438) erwähnten Trichiten und den 
Xe-selkap-clii der Cölenteraten, denen sif 
vielleicht auch verwandt sind. Echte Nessel- 
kapseln besitst Epistylls vmbellaria; 



Digitized by Google 



Infusoria 



443 



sie sind immer zu 2 angeordnet und lie^^en 
der Pcilicula parallel. Andere hierher- 
gehörip;e Gebilde sind, außer den Trichiten, 
»uch die von ihnen abzuleitenden oben 
(S. 439) erwähntea Reusenatäbchen, 
welche nur stützende Funktion haben, und 
sich auch morphologisch durch ihre platt- 
gpilrückte Form von den haarförmig feinen 
Trichiten unterscheiden. 

UQlien, Ciehäuse und Cystenbil- 
dungen. .\ußer der Pellicula und den S. 436 
erwähnten Pellikularfiebilden, welche nur 
Modifikationen des Ektoplasmas sind, und 
diher zu den euplasmati^ehen Or^anellen 
(rehören, finden sich bei einigen Ciliaten 
dauernd, bei anderen nur temporär durch 
Sekretion entstandene Hüllen und Gehäuse- 
biWungen verschiedener Art. Da, wo nicht 
mit Sicherheit festzustellen ist, ob Abschei- 
dung wler Umbildung stattgefunden hat, ist 
da> Verhalten bei der Teilung (s. diese S, 445) 
das beste Kriterium. — Sind die Schutz- 
i^ebilde mit dem Plasmakür|)er fest ver- 
bunden und umgeben ihn vollständig, wie 
I. B. bei Nassula elegans und Tracnelo- 
phyllum apieulosum (wo sie nur ge- 
legentüch auftreten^, so spricht man von 
Hüllen. Mit den Gehäusen ist der Cilia- 
tenkörper nicht fest verwachsen, sondern 
nur durch einen Stiel oder das llinterende des 
Kür|)ers in Verbindung, so daß er sich darin 
hin- und herbewegen, sich aus ihm heraus- 
strecken und in ihn zurückziehen kann. Von 
(iehäusebildungen sind vor allem die gal- 
lertigen zu nennen, welche insbesondere bei 
Heterotrichen s, str., Oligotrichen und Peri- 
trichen in verschiedener Ausbildung vor- 
kommen. Sie umgeben einzelne Tiere: 
Stentor roeselii, Stichotricha mül- 
leri (hypotrich), welche jedoch nur zeit- 
wfi<e derartige Gehäuse ausscheiden oder 
ganze Kolonien, wie z. B. bei üphrydium 
versatile, deren große kugelförmige Ciallert- 
kolonien aus verwachsenen Gallertröhren 
entstehen, welche die einzelnen Individuen 
bei der Teilung ausscheiden; die einzelnen 
Individuen bleiben durch dichotoraisch ver- 




zweigte Stiele miteinander verbunden (Fi|^, 
14). Sehr verschiedenartig geformt sind die 
Gallertgehäuse der Gattung Tintinnidium, 
auf die hier nicht näher eingegangen werden 
kann. In der großen Familie der Tintinnoideen 
sind ferner die sehr mannigfaltig entwickelten 
membranösen Gehäuse weit verbreitet, 
die sieh nicht nur durch ihren Formenreich- 
tum, sondern auch durch die Viclgestaltigkcit 
der äußeren Skulpturen auszeichnen (Fig. 15); 
häufig sind der Grundsub^tanz dieser Ge- 
häuse Fremdkörper verschiedenster -:Vrt ein- 
geUigert: btacliein von Guccoiithopbonden, 
Schalen von Radiolarien, Foraminiferen 
und andere Kalk- und Kieselplättchen, welche 
vermutlich größtenteils aus der Nahrung der 
Tintinnen stammen. 







Fig. 14. Ophrydium versatile. Festsitzende 
Kolonie; die freischwimmenden werden kugel- 
turmig. Aus Lang, Protozoa2. Aufl. NachKent. 



Fig. 15. Tintinnengehäusp. 
1 Dictyocysta elegans, 2 Ptycho- 
icvi'lis' nervosa, 3 Tintinnus 
acuminatus. Aus Lang (Lühe). 
Nach Brandt. 



Viele Gehäuse unterscheiden sich nach 
chemischen Untersuchungen von Entz von 
reinem Keratin; wie es scheint, dürften sie 
aus einem dem Chitin verwandten Kiweiß- 
derivat bestehen. Membranöse Gehäuse 
kommen unter den Heterotrichen femer der 
marinen (iattung Folliculina und den 

Keritrichcn Cothurnien zu; bei diesen 
'tzteren finden sich auch häufig Deckel- 
bildungen an den (üeliäusen, die auch bei 



444 



Ittfasoria 



einkwi Gattongeii der Tintinnoiden in sehr 

merkwürdi^pr Art ausgebildet sind. Andere 
hierher gehörige Arten der liullbilduiigeu 
sind die Cysten, welche zur Zeit ungßnstiger 
Li'beiishccfingungen (Kälte, Mangel an Nah- 
rung, Verdunstung des Wassers), aber auch 
sum Zwecke der Verdftttuni^ und Fortpflan- 
zung bei Vermehnmj^- und Befruchtungs- 
vurgäugen, namentlkli von parasitischen 
Formen gebildet werden. Die Stielbil- 
dungen der Vorticelliden sind Absdioi- 
dungsprodukte des abor&leu KörperpoLs und 
daher hier zu erwähnen. Nftbens fiber ihr 
Vcrlialten bei der Teilung s. anter „Syste- 
matik" S. 455. 

Autorutnie Organellen. 

if) Kerne. Wenn die Infusorien auch 
nicht, wie man bis yor kurzem annahm, die 

einzii^en Protozoen sind, welche zwei ver- 
schieden gebaute und funktionierende Kerne 
besitzen, so ist doch di« Art des Kerndualis- 
mus, wie wir ihn bei den Infusorien finden, 
nur für sie allein charakteristisch. Bei an- 
deren Protozoen findet Differenzierung in 
einen Hauptkem und einen die Bewegung 
regulierenden Kern jJtatt: die Infusorien 
besitzen einen ]lau}(tkern ( .M akronukleus), 
der vorzugsweise im vct^t tativen LebeM eine 
Rolle spielt, und einen Xebenkern (Mikro- 
nukleus). weleher bei der Vermehrung und 
dem Ges( hleelitsakt in Funktion tritt, und 
daher auch ab generativer Kum bezeichnet 
wird. 

Daß der Makronukleus das vegetative 

Lebtn der Zelle beherrscht, geht nnter 
anderem auch daraus hervor, daß eine ge- 
wisse Abhängigkeit zwischen Kemgestalt 
und Zellgröße zu beobachten ist, welche zu 
zeigen scheint, daß durch die Vergrößerung 
der Kemoberfliehe eine größere BerfÜmingfi- 
fläche mit dem l'lasnia herbeigeführt werden 
soll. Von systematischer Bedeutung ist die 
Gestalt des Makronukleus also nicht, doch 
herrschen bestimmte Formen in einzelnen 
Gruppen vor. Die Holotrichen als die ein- 
fachst organisierten und auch wohl ur- 
sprünglichsten Formen haben meist einen 
kugelig bis elliusoidischen Makronukleus 
(Fit?. 1 und 10), eWnso aber auch die relativ- 
kleinen Tintinnodeen, bei denen er oft in Zwei- 
zahl vorhantliMi i>t. Die langgestrerkten Holo- 
trichen wie i>iie])tus anser und Loxo- 
phylluniarten nähern sich dagegen mit 
ihren roscnkranz- oder bandförmigen Kernen 
den gleichfalls langgestrei kten Heteroiricheu: 
Stentcr (Fig. 8), Spirostomum, Condy- 
lostoma. Beiden r»rii riehen, insbesondere 
den Vorticelliden, i^t der Hauptkern häufig 
wiu8tf<}rmig au«gebildet (Fig. 7) ; nei den PI ypo- 
triohfn be-tflit er meist aus zwei bis mehr 
eUip^joidiächen Gliedern, welche durch einen 
dflnnen Faden verbunden sind; in jedem 



der beiden Kernglieder tritt häufig eine sehr 
rharaktcristisehe Spaltbildung auf (Fig. 29|. 
Ferner kümmcn in verschiedenen Gruppen 
viele kleine, runde Kerne vor; man ist noch 
nicht in allen Fällen sicher, ob Verbindungen 
zwischen ihnen vorhanden sind. Das Ver- 
halten bei der Teilung gibt hierüber an 
sichersten Ansknnft (s. unten). Die Mikro- 
nuklei sind, wie schon ihr Name saijt, stets 
viel kleiner ak die Makronuklei, nn i-t rund 
und dann bläschenföriniE:. mit hellerem 
äußeren Hof, oder länglich eiförmig mit 
deutlich gesonderter aäiromatischtt imd 
chromatiseher Hälfte; die letztere mit strei- 
figer i>truktur. Sie U^en in ruhendem Zu- 
stande dem MalcTonukleus stets dicht an, ja 
sogar zuweilen in einer Einbuchtunü des- 
selben (z. B. bei Paramäcium). Die Zahl 
der Mikronnklei schwankt je nach d« Grtfie 
und Zahl der ^lakronuklei zwischen einem 
und sehr zahbreichen. Der Makronukleos 
hat raebt ein achromatisches Gerüstwerk von 
sehr feinwabigem Bau; das Chromatin Ut 
entweder in feinen Kf^rnehen in den Knoten- 
punkten der Waben angeordnet oder bei 
etwa« gröberem Bau der Grundsubstanz 
in größeren I^rockcn unregelmäßig verteilt. 
Kine Kernint itüij .m ist bei beiden Kernarten 
stets vorhanden und bleibt auch während 
der Teilung erhalten, hn allgemeinen haben 
die Makronuklei die Neigung, sich zu He- 
ginn der Teilung zu kondensieren, auch die 
rosenkranzförmigen nehmen eine ^edninfrene 
bandförmige oder ellipeoidi&che Gestalt an; 
sie gliedern sieh jedoch schon vor i hrer Durch- 
sehmlninG: wicd-r Auch für die in i:r>"iE<*r 
Zahl vorhandenen klemen Kerne gilt diese 
Regel, aowdt sie doreh dttnne Stränge ver- 
bunden sind, Wihrend die unverbundenes 
ohne Teilung auf die beiden Toehtertiare 
verteilt werdfen; bei gewissen Formen (wie 
z. B. Dileptus gigas), nachdem sie u 
länglichen Gebilden ausgewachsen sind, june 
Ohroraosomenbildung fnidet bei der TeOung 
des Makronukleus nicht statt, hoch-ten- eins 
Längsstreckung der achromatischen Waben 
und damit im Zusammenhang eine streifige 
Anordnung des Chromatins; die Mikronuklei 
hingegen machen eine mehr oder weniger 
komplizierte Mitose durch, welche besonders 
bei oen die Kopulation vorbereitenden Tei- 
lungen noeh weitere Modifikationen anf- 
weiseu. 

Der Kerndimorphismus der Inhisams 

war oft Gegenstand der Diskussion und hat jut 
Aufstellung verschiedener Theorien \'traiiksaunf 
gegeben, auf die ich hier im einzelnen nicht näher 
eingehen kann. Zunächst bandelte e» sich darum 
zu «rUiten, wie der Kemduatiamus entetanden 
zu denken sei und dann, mit welchen Ohilden 
anderer tierischer Organismen die Ktriif der 
Infusurien zu homologisieren seien. Auf hfi/i- 
Fragen lassen sich auch beut kaum eodgültige 
Antworten geben, da die Eifonehnng der Kem> 



Digitized by Google 



InfuBoria 



445 



Mrhaltni^s»- iltT Infusorien und der Protozoen 
überhaupt noch immer viele, neue, z. T. uner- 
wirtete Tatsachen ergeben. — Bis vor wenigen 
J.ihreii war Opalina die einzige Form, von der 
Buii mit Sicherheit {glaubte anm-hnien zu dürfen, 
daß ihre Kemverhältnisse von denen der übrigen 
lolasorien weseatlich abweichen, indem sie nur 
«iw Kernart bwitzt. welche, wie auch neueste 
rnter«uchungen /' iirrn > irh bei der Vermehrung 
w Mikninuklei wilidlU ii. In neuerer Zeit fand 
man bei einer Anzahl Formen in gewissen Sta- 
diea nur einen MakronukleuH und den Mikro- 
■«U»iu nur ZOT Zeit der Befniehtang und der sie 
vorbereitenden Teilungen, zu welcher Zeit er 
aus dem Makronukleus durch Abschniining iier- 
Torwht. So fand man z. B. bei Ichth yopb tiri iis 
■iiitüiliis, einem Ektopannten unserer Süß- 
viMrfiiebe, sehr intaraHaiite Verhftltniwe. Der 
erwachsene Parasit, welcher nur einen Haupte 
kern besitzt, wandert von der Haut Wirtes 
tb und und encystiert sich. In der C>'ste finden 
mt einige TeUbncen ohne Mikronukleus statt, 
Änn geht dn WKher diircli Abiehnflrang aus 
dem Makronukieus hervor und beteiligt si( b an 
den folgenden Teilungen innerhalb der Cyste; 
aaehdem eine gröfiere Anzahl Zellteilungen statt- 
pfaaden haben, tcetoa swei Teiiungeii ourMikro- 
anlctei auf, welelie zur Bfldtmg der Riehtungs- 
körper führen; 2 der 4 Teilprodiikte degenerieren 
afia die beiden anderen versihraelzcn mitein- 
ander (Autogamie). Jetzt werden die jungen Indi- 
viduen frei, der Mikronukleus wandert in den 
Makronukieus zurück, in dem er zuerst noch als 
Binnenkörper i^iebtbar ist, um allmählich beim 
Hpranwachaen des Kerns zu verschwinden. — 
Man wollte Ichtbyophtirius auf Omnd seiner 
Fortpflanzung von den Ciliaten trennen, denen, 
wie wir sehen werden, im allgemeinen diese Art der 
Venm hning nicht zukommt. Dies scheint jedoch 
unberechtigt, da die Cystenbiidung hier, ebenso 
wie bei Opalina, und die näh» verwiuidte Er- 
scheinung der Zerfallteilung ohne Fnrystienmg 
bei den (Jattungen Xvctotherus und Balantidium 
«ohl als eine Anpassung an die parasitische 
Lebeaswei.se aufzufassen ist. Die Entstehung des 
IGhronnkleus aus dem Makronuklens ist jedoch 
von rrriß<»m Interesse für die Beurteilung seiner 
i-JiUlthung in der Reihe der Infusorit'Ji, da neuer- 
dings auch bei Lcucophrys patula, einer 
Form des süßen Waasers, bei Trachelocerca 
phoenicopterus, einem Meeresbewohner, Ahn- 
liebes beobachtet wurde, so daB vieles dafür zu 
mrerhen scheint, daß die Differenzierung von 
)laknH and Mikronukleus erst in der Reihe der 
Infnaorien selbst antstandan iat; in welcher Weise 
not sich jedoch Torent noeh nicht mit voller 
Sieherbeit feststellen, da die Erscheinungen bei 
der Konjugation, bei der der Makronuklei» stets 
au<; dem Mikronukleus entsteht, sich mit den hier 
mitgeteilten Beobachtungeo nicht vereinigen 
hwa Dagegen weist «ne allerdings ganz ver- 
einzelt dastehende Be«il);u htung bei der Regenera- 
tion darauf hin, daii der Mikronukleus sich nua 
dem 3Iakn>nakleu8 regenerieren kann. — Das 
ciniifie, was wir nach den bisherigen Ergebnissen 
mit einiger Sicherheit beurteilen können, bleibt 
aha die Fmktioii der beiden Kerne; 

3. Fortpflanzung und Entwickelung. 
aa) Teilung. Die Vermehrung der Ciliaten 
findet in den weitem menten Fällen 



durch Querteilung des Körpers statt, wobei 
gewöhnlich im hinteren Sprößliiif^ die Orofa- 
nellen der vorderen Xtjrperliälfte, im vor- 
deren die der hinteren neu gebildet werden; 
aber auch die vorhandenen müssen in vielen 
Fallen eingeschmolzen und der Größe des 
TeilstQcks entspfechend umgeformt werden. 
Bei einigen Formen, z. B. Paramäcium, soU 
das Cytostom des hinteren Sprößlings durch 
Knospung aus dem des vorderen bervoi^elMni, 
doch ist dies nicht völlig sicher. 

Bei den Ciliaten, weiche durch ^kretion 
entstandene Hüllen oder Gehäuse bewolmen, 
bleibt ein vSprößliriL'' in dem Gehäuse, der 
andere bildet ein neueä. PeUikulare Hüllen 
werden geteilt und von jedem Teilsprößling 
die fehlende Hälfte neu gebildet (Fig. 2). 
Mit der Teilung des Körjpers geht die der 
Kerne in der onen gesoliilderten Weise Hand 
in Hand. Die ersten Anzeiclien der Teilung; 
sollen nach einigen Angaben an den Kernen, 
naeb anderen am Plasmakörper zu bemerken 
sein. Teilunc: in einer Cyste, welche bei anderen 
Protozoen sehr verbreitet ist, kommt bei den 
Infusorien relativ selten vor; sie ist im 
wesentlichen auf primitive Holotriche und 
Parasiten bpschränkt;es findet Zwei-, Vier- und 
sukzessive Zweiteilung statt; zuweilen unter- 
bleibt Cystenbildung, an Stelle derselben 
tritt einfache Abkuwehmg. Von parasitischen 
Formen (Nyctotherus- und Balantidium- 
arten) wurde neuerdings simultane Viel- 
teilung in freischwimmendem Zustande be- 
schrieben. Das Verhalten der Kerne, sowie 
der ganze Vorgang scheint noch nicht völlig 
aufgeklärt. — Die einigen fest'^itzenden (peri- 
trichen) Ciliaten (Spirochona und Ver- 
wandten) zukommende Knospung ist nur 
als Modifikation der Teilung aufzufassen, 
doeh ist die sich loslösende Knospe zunächst 
von dem Muttertier noeh reeht verschieden 
und die meisten Organe entstehen nach ihrer 
Festsetzung durch Neubildung. Kentroeho- 
noi^is vermehrt sich dtireh multiple Knos- 
pung. Durch schnell aufeinaiiderfol;^ende 
Teilung ohne Ablösung findet Kettenbildung 
statt (.:Vstomata [Cöp^ideJ: Ano[)lophrya, 
Haptophrya s. Figur 11 B Benedenia usw.); 
aucli Kolonien kommen dadurch zustande, 
daß aus der Teilung hervorgegangene Indi- 
viduen in organiHchem Zusammenbang blei- 
ben. Am weitverbreitetKteu ist die Kolonie- 
bildung bei den Vorticeilidcu. Die Art ihrer 
Ausbildung soll unter Systematik nfth« 
erörtert werden. 

Die Schnelligkeit des Verlaufs der Teilung 
und der TeQung^folge ist bei den verschiede- 
nen -\rten verschieden, für jede Art unter 
den gleichen äußeren und inneren Bedin- 
gongen konstant. Eine Beeinflussung' der 
Teilungsfolgo kann durch clieinisehe oder 
physikalische Veränderung des Mediums in 
veiBcfaiedener Weise herbeigeführt werden: 



Digitized by Google 



446 



Iniusoria 



Schilddrüsenextrakt in geeigneter Lösung ' 
wirkt fördernd auf die TeUiing, Alkohol i 
in geringen Dosen und aneh Kalium- 1 
phos^phat wirken zunächst aiircirend, bald 
aber tritt Kückschlag, bei Alkohol bis unter ! 
die Norm ein. Chinin und Harnsäure wirken I 
hemmend auf die Teilunj?sfähigkeit, ebenso ' 
die von den Ciliaten selbst produzierten | 
Exkrctstoffe, daher ist es von Vorteil, sie ' 
nicht in zu kleinen Flüssigkeitsmengen zu 
kultivieren. Am iciehfosten läßt sich die 
Tcilungsfolgc durch Temperaturveränderung 
beeinflussen; das van t'Hoffsche Gesetz 
hat hier, ebenso wie bei der Pulsation der : 
kontraktilen Vakuole (S. 442) seine Gültig- ' 
keit. Die optimale Teilungstemperatur ffir | 
Paramäcium ist 24 bis 28" C; Temperaturen ! 
unter 21" und über 31" wirken schädlich. 

K\nc Erklärung für die ünaehen des 
zyklischen Verlaufs der Tiilunc: unter nor- 
malen Bedingungen war bisher nicht mög- 
lich. Da6 der viebitiate Satx: Teilung trete 
ein, wenn die Zelle über ihr individuelles 
Maß hinausgewachsen sei, nicht zutrifft, 
erhelh daraus, daß die sich ztur Teilung 
anschickenden Individuen einer Art sehr 
verschieden groß sein iiiinnen. 

Nach Ilertwig und seinen Schülern spielt 
die sogenannte Kernplasmarelation, u. h. ; 
das Grüßenvcrhältnis zwischen Kern und Plasma | 
eine große Rolle hierbei. Zwischen zwei Xell- 
U'ilun^i'R tritt ein Miüvorhitltiiis zwisihni Kern 
und Pksma ein, indem der Kern gegen d ts Plasma 
im Wachstum snrOekbleibt; in ein Höhepunkt 
(Kernplasmaspnnnting) erreicht, so g^pwinnt 
der Kern die Fähigkeit auf Kosten den l'iasmas 
zu wachsen, und die hit rht i sieh voIlzii'li<'iulcn 
Stofflimlagerungen führen zur Teilung, durch j 
welche die Kernplasma-Norm wieder herge- 1 
stellt wird. — Versnrhp haben gezeigt, daü in l 
der Kalte der Kern im \irhältnis zum Plasma 
s( Imeller wai list als in der Wärme; da Kälte 
auch die Teilun^^srate verlangsamt, würde dies 
mit der Theorie in Einklang stehen, doch fehlt 
es auchan Einwcrdtinfron fregon die Theorie nicht 
und weitere Unt«frsmhuMgen sind zu ihrer Be- 
stätigung nötig. 

Regeneration. Wie oben erwähnt, ist mit j 
jeder J^llteilnng der Ciliaten eine ztemlieh weit* I 
g<'hiTiiIr Ri'tTi'iK'r.ition verknüpft; denn p<. wrrrlcn 
nicht nur die jeder Hallte fenlenden Organolien 
neu gebildet, sondern auch die vorhandenen 
müssen in vielen Fällen, den (rrfißenverhält- ^ 
nissen des Teilspröülings entsprechend, umge- 
fiHiiiI ui'nlon. Daher ist es Jii( lit nn-rkwiinlij, 
diüaut h dis Kegcnerationsvcrniügen nach Durch- 
schneidiing (Merotomie) bei verschiedenen 
Ciliaten ein recht weitgehendes ist. Als geeignete 
Objekte erwiesen sich: Stentor, TracheTius, 
Uronychia und cini^'f amlcn', wähn/nd I'.ira- 
mät-ium relativ schifilst n';,'.'iiiri«rl; dtnh ver- 
halten sich verschiedene K .sx ii verschieden und 
die Ursachen hierfür sind tu« Ii iti< ht genügend 
erkannt. — Das allgemein gültig'' Resultat der 
bisherigen V» i>u< lu' kann nwn dahin zusammen- 
fassen, daü Regeneration bei zerschnittenen 
Ciliaten nur dann antritt, wenn das Teilstflck 



oinon Toil <!p8 Kerns enthält. Ks wnnl.- vortrüi 
noch nicht genügend darauf geachtet, ob Teile 
des Makronukleus genügen mh-r Anteik bnder 
Kerne nötig sind. Einige Beobachtungen srhfinr n 
jedoch zu zeigen, daß zu Zeiten der jrrößt. n Kt 

^'cnt'rationsfiiln-rki'it (wahnMid nnd niu-h der 
voiijugatioii und während der Tcdimg) der 
Makronukleus allein genügt, während kurz nach 
der Teilung die l?f'!<cn(ratinnsf;ihi£rkeit hmb- 
gesetzt ist und auf Individuen mit \fakro- und 
Mikrnnuklens lu-sclirankt sein soll, hn mtfren 
Fall« si'heincn den Regeneraten iükronukiei iMt 
stets zu fehlen. Ein vereinzeltmr Fall von RecMie> 
ration des Mikrontiklons au«; dorn ^fakronnslm 
wurde sclion Irülier (S. 44ö) ervviilint. 

2b) Konjugation. Wir saiiea, daÜ die 
Vermelirung der Ciliaten auf ungeschlecht- 
liche Weise vor sich geht und nicht wie Ixi 
den Metazoen durch einen Geschlechtsakt 
eingeleitet wird. Es kommt aber aueh des 
Ciliaten ein Befruchtungsvorgang zu. und 
zwar in einer Form, welche auf die Infusorien 
(Ciliata und Suctoria) iMnehrftnkt ist nod 
unter dem Xamen Konjugation von der Be- 
fruchtung der übrigen j'rotozoen — der 
Kopulation — nntersehieden wird. Die 
Konjugation besteht in einer vor- 
übergehenden Verwachsung zweier 
erwachsener Individuen zum Zwecke 
der Befruchtung. Die Art der Ver- 
wachsung ist je nacn Lage des Munde? ver- 
schieden, entweder terminal oder seitlich, 
bei Hypotricheii zum Teil auch ventral. Die 
Ausdehnung der Verwachsungsstelle wech- 
selt nicht nur bei verschiedenen Arten, son- 
dern auch bei verschiedenen Individuen 
einer Art. Der Verlauf der Konjugation tt 
nicht bei allen Formen gleichartig, läüt »ich 
aber auf ein gemeinsames Schema zurück* 
führen, welches ich meiner Darstellunir lu- 
gruude legen will. — Nach der Verwachsung der 
Konjuganien entfernt sich der Mikronnkleiis 
vom Sfakronukleus und wächst sehr stark 
heran, insbesondere die Kernmembraa, welche 
dann einen sehr grofien Saftranm umsch1»6t 
Er nimmt sichelförmige Gestalt an und iiin- 
wiichst dabei den Makronukleus, mit dem er 
in diesem Stadium in enfrster Beviehnn^ in 
stehen scheint (Fig. 16, 1). Man hat dieses 
Stadium Sichelstwlium genannt ^ es wonle 
bei ehier grofien Zahl von Ciliata beobachtet 
und führt zur SpindelbiKliui<^ der ersten 
Teilung des Mikronukleus (Fig. 16, 2, beeo- 
dete 1. Teil.), welcher sehr bald eine zweite 
Teilung folgt; entweder teilen sich beide aus 
der ersten Teilung hervoi^egangenen Teil- 
stücke oder nur eins (Fig. 16, 3), während 
das andere zugrunde geht. Es sind al>ü nach 
der zweiten Teilt» ns: 4 oder 2 Mikronuklei 
vorhanden, im ersteren Falle gehen 3 davon 
zugrunde, im letzteren einer, so daß stet* nur 
1 Mikronukleus übrii( bleibt. - Man hat 
diese beiden Teilungen der Kichtungskörper; 
chenbiklung des Eies TwgUchen, vad bei 



Digitized by Google 



InfiiBoria 



447 



. iniL't n Tnrnion: (Didinium nasutunt, Chilo- 
doß uQcioatus, Anoplophryft, O^rciüaria und 
Cuvli«Riitin) könnt« anefa, wie dort, ebe 

KiHliikti(»ii ilcr Chronio^nmenzahl nacligc- 
wiföea werdea. — Der zurücligebUebene 




1%. 16. Konjugcition von Paramaecium 
bnri&rii^ Nsc h 1 1 r> m b u r g p r 1904. Figomi- 
•rklaruiig siehe Text. 

Kern teilt sich nun in jedem Konjuganten 
nochmals (Fig. 16, 4) und dieses führt zur 
Bildung eines sogenannten stationären oder 
weiblichen und eines Wanderkerns oder 
männlichen Kerns in jodeiii Konjuc'aiiten 
(Fig. 16, 5). Letztere wandern in den anderen 
Konjuganten (Fig. 16, 6 links) und vcf- 
ächmeb-Pn mit dem stationären Kern zu 
einem Koiijagationikern (Synkaryou, Fig. 
16, 6 rechts); durch nreiraali^e Teilung 
gchiii au? dio^eni 4 ursprünglich gleiche 
Kerut hervor (Fiy. Iti, 7j, von welchen sich 
im einfachsten Falle 2 zu Mikronuklei, 2 zu 
Makronuklei entwickeln (Fig. 16. 8), wplchp 
bei der ersten, nach der Trennuut: der Tiere 
stattfindenden Zellteilung auf die beiden 
TeilpTodukte verteilt w^erden, während der 
Makronukleus zugrunde geht, entweder nach 
VDrlurii.'er Zerstückelung oder ohne diese 
(Fig. 16, 9). — Die auftretenden Jfodifika- 
Uonen betreffen außer den Rückbildungs- 
vorgangen Tor der Befniehtung das W r- 
balten der Kerne nach derselben. Sehr häufig 
finden mehr ab zwei Teilungen d^ Syn- 
karyone statt. Von den daraus hervoif^en- 
den Kernen wird zuweilen nur einer zum 
Mikroüukleus, alle anderen werden zu Makro- 
nuklei umgebildet (oder zwm Teil rworbiert) 
nnd es bedarf dann einiger Zellteilungen, um die 
normalen Verhältnisse wieder herzustellen. — 
In der Bei he der ciliaten Infusorien hat 
die«»» partielle Konjn£;ati(in bei den fest- 
sitzenden Vorticolliden sekundär eine Um- 



bildunir zur totalen Konjugation erfahren. 
Ein Teil der konjugierenden Individuen 
bleibt an den Stielen, iriUirend andere Ewei 
schnell aufeinanderfolü* nde Teilunijen durcll* 
Dtachen, dadurch auf den vierten Teil ihrer 
Grfifle rednoiert werden, sieh dann Ton den 
Stielen loslö.^'en, einen Iiinteren Wimperkranz 
bilden und festsitsende Individuen aufsuehen« 
mit denen sie Twsehmelzen. Fjs finden jetzt 

die von den iil)riLrrn ('üiafen hckaniitcr! Tei- 
lungen in beiden Konjuganten bi^ zur Ucber- 
wanderang der Kerne statt: es wandert je- 
doch nur der männliche Kern de^ kleinen 
Konjuganten In den großen ein, w^äiireud 
der welbliohe degeneriert, ebenso ine der 
männliche des großen Konjiitjanten. Hier 
findet abo nur eine KernveräQbmelzuug im 
großen Konjuganten statt nnd der Plasma- 
körper des kleinen Koiijni^anli n verschmilzt 
mit ihm, resp. er wird zum Teil ruckgebildet. 
Die Wiederneretellung des Keniapparatee 
verläuft im Prinzip wie bei den frei e liwim- 
menden Ciliaten. - - Daß diese ^Vrt der totalen 
Verschmelzung aus der Doppelbefruchtung 
der übrigen Ciliaten hervorgegangen ist, 
unterliegt keinem Zweifel. Man war bisher 
geneigt, diese Umänderung als durch die 
festsitzende Lebenswewe der Vorticelliden 
bedingt zu erklären, wa' wnhl anch zutrifft. 
Daß es jedoch nii ht der dnü^ mögliche Weg 
ist, um die Konjugation festsitzender In- 
fusorien zu ermöglichen, lehren vor allem 
die später zu erwähnenden Suctorien (s. 
S. 453), sowie die Spiroclionen (gieichfaUa 
festsitzendi« Perifrichen), bei denen eine 
zweite z\rt der totalen Konjugation vor- 
kommt Hier versdunel/.en zwei nebonein- 
andpr«ttzende gleii h^roüe Individuen, in- 
dem das eine skh von seinem Stiel loslöst 
und von dem anderen gewissermaßen ver- 
schlungen wird; über das Verhalten der 
Kerne ist nichts bekannt. 

Es wurde schon oben erwähnt, daß der Oe- 
s( Idi'fiits^ikt Im'I den Infusorien mit der Ver- 
niehnini: itirlit in <iirektem Zusammenhing ^,w\it 
un<j keine nutvveadige VonHUSetzmig fOf dieselbe 
bildet. Es fragt sie h nun: warm und unter welchen 
Bedini^ngen tritt Konjugation ein? Und wehhe 
Rolle sj)ielt sie im Lehen der Infusorien? Will 
man dio große .\nznhl der ausgesprochenen Mei- 
nunpn kurz ziisimmenfjssen, so ergibt sieh für 
die l^it des Auftretens, dxä die Pause zwisrhen 
zwei Konjogationen sehr vorschieden lang sein 
kann und iibhiiiiu'it,' ist 1. von inneren Ursirhen, 
2. von den äuüen-n VerhälUitssen. Die inneren 
Ursachen für den Eintritt der Konjugation SoUten 
nach den älteren .\utoren in der so^jenanntea 
senilen J>e;:» iienition zu suchen «ein, welche 
dirin besteht, dili n;irli riner l'eriode Iclili fter 
Veiniehrnnt: ein Altern eintritt : eine Km kbddung 
dl! Orgirie und der Lebensitiiikt ioneii, welche 
nur durch Vermischung mit anderer Pksnu- nnd 
Kernsubstmz wieder behoben werden kann. — 
Neuere Theorien sprechen von einer physiolo- 
gischen Degeneration, die auch als De- 



Digitized by Google 



448 



ressionhczeirhnot wird und in prstf-r Linie auf ein stehen, wihimd aneh sie KUttt AMlutwi 
lißverhältnis zwischen Kern und i'iasraa (s. Tei- würden, 
lung. S. 446) zurückpführt wird, welche so weit 3. Reizerscheinungen. Im allgemeinai be* 
vorEeschritten ist, daß üe durch Teilunc nicht achreiben die frei umher schwimmenden Cüiala, 
mehr reguliert werden Inno nnd whlieBuch nlle ' soweit die Wimpern gleichmäßig äberdie KSipcr- 
Funktionen der Infusorienzelle srhÄdlich beein- oberfläche verteilt sind, unter ständiger Rntitinn 
fhißt. Hunger. Kälte, Ueberfütteruns; und An- um die Längsachse eine srhraubenfürmige Bahn; 
sammlone schädlicher Bakterien in (1er Kultur diese kommt zustande durch: Vorwirtsbeweptng 
könnenadcheDepreasionen herbeiführen. Bei «Ilm .und Drehung um die Körpenchw (Ternmcbt 
denrtigenZnstltnden kenn Kon jiigation eintreten 'dnrrli ecliTl^ nsrli Mnten gerichtetes SrUifie 
und wenn sie ;msblt'ibt, ohne dab <'inp rindtTo der Kiirpcnvunpern | und diin h Alnv^ic huni ns'h 
• Art der Regulation herbeigeführt wird, gehen die der vom Mund abgewandten St it»' dun h stark» m 
Infusorien zugrunde. In kfinstlichen Kulturen Schkgea der asvmmetrisrh an<;cordnfteii IVri- 
kum nun daher bei gewissen Cilieten Konin- i stomwimpem. (Durch verschiedene Lage uad 
ntionen herbeifOhren, indem msn sie erst bei ' Ausbildung des Peristoms treten ModifibtioiM 
Zimmertemperatur reichlich ernährt und dann ein.) Die durch die Peristomwimpcrn erzpujt« 
hungern läßt und in eine Temperatur von 20° | ätrürnung führt den CUiaten Prooen des iub- 
bringt. AndoraMiti kann man nbtr aneh üi | gabenden Medinmt la, VeitadamngaB dn 




Fig. 17. Fig. 18. 

Fig. 17. Fluchtreaktion von Paramaecium. ErkUüning im Text. Aus Lühe. Xstk 

Jennings 1910. 

Fig. 18. Schwimmbahn von Paramaecium in einem positiv clwmotakUseh wiikeata 

FlQssigkeitst rupfen. Nach Jennings 1910. 



kOnstUchen Kulturen Degeneration und im Zu- 
sammenhang damit Konjugation verhindern, 
indem man die Infusorien in ihnen zusagende 
äußere Bedingungen brin^rt. Ks frelans; so in 
6 Jahren 3t)>9 (leiieratiunen von Parainacium zu 
Sfichten, ohne diU Konjugation eintrat und 
dieses Ergebnis führte zu dem Schluß: das Plasma 
einer einzelnen Zelle sei imstande, sich unendlich 
zu vermehren utnl die Konjugatiim kein nrimiires 
Attribut der lebenden .Materie. — Welcne Kolle 
im Leben der Infosorien spielt also die Konju- 
gation? Sie führt keine N'i rtnchruiif,' der Tei- 
lungsrate herbei; denn Parallelkuli iiren von Tieren, 
welche konjugiert hatten und solchen, welche 
daran verhindert worden waren, zeigten, daö die 
letzteren sieh schneller vermehrten als die enteren 
and es starlwn auch von diesen letzteren eine 
groBe Zahl; die al>er, welche nach der Konju- 
gation weiter lebten, waren lebenskräftiger; sie 
überlebten einen Zuütand, den sie oline Konju- 
gation nicht flberleben wfirden. — In Kflne 
würde nach dieser .\iiff:issung das Ergebnis der 
Konjugation sein, daß sie Variationen hervor- 
bringt, eine große Anzahl verschiedener Korabi- 
nationen, von denen einige be.sser an die vor> 
hand^MB LebewdMidingungen angepaü dnd ab 
andere und daher nngttnstige Bedingungen flber» 



diums wirken ah Reize, welche die Bewegosg 
der Wimpern beeinflussen und eine Aendenug 
der Bewegungsrirhtnnir herbeiführen. Die meistoi 
äußeren llei/e rufen eineFI uc h t reak tion benor, 
d. h. die Ciliaten rengieren zunächst nur »uf 
ihnen nicht zusagende Veränderungen in ilwe 
Uni^ebun«; durch Aenderung der Beweeunr*- 
richtung; diese kommt dadurch zustande, diß 
z. B. ein Par.imiicium (welches meist aN Ver- 
suchsobjekt diente), bei Berührung mit emm. 
festen (iegenstand oder beim Eintritt in eis 
physikalisch oder chemisch verändertes, ihm nicht 
zusagendes Alediiiin den Wim|)erschüg umkfhrt 
und i Mi Miii k nii kwarts schwimmt, dann steht 
CS still und beschreibt durch verlangsamte i^ 
wegung der Körperwimpem nnd beschleunig 
Schlagen der Peristomwimpern mit seinem Nor- 
derende einen mdgUrhst grotk>ti Kreis, um so »iw 
dem Bereich der Veränderung herauszukomm-u 
(Fig. 17 j, ist dies erreicht, so schwimmt es in ge- 
wohnter Weise weiter. Auf diese Art komnt 0 
allmählich an Orte o[)timaIer Bedingungen. J«"<l*f 
chemische Stoff hat ein besonder»«» Konxentn- 
tionsoptimum, liegt das Optimum einer Subsbiiu 
bei 0%, 10 <ue schwächere Lösung stets w 
der itinnrea bevorzugt (wirkt positiv cheas' 
taktisch). Fügt nun x. B. einer HP""** 



Digitized by Google 



440 



ti^n ^*aCl-Lösung, in der sirh ParamäcMll 
b^deo, «nen Tropfen '^MP'O'^t'ifO Ldsanf 
tn, M» durhathwimmm die Panunicieii diesen 

Tropfen uimI n-a^itTtMi erst, wenn sie an einer 
»nderen Stelle seiner l'eriplieri« wieder miti 
i^prozentigen Lösung in Berührung kommen ' 
durrh eine Fluchtreaktion; sie schwimmen ^ 
st) in Zickiacklinien in dem Tropfen umher, i 
ohne ihn wieder m v erlassen (Fig. 18). Es wird 
dtiKT allmihiii h eiue Ansammlung von Para- 
nkMD in dem Tropfen geringerer konzcntrdtion [ 
lUttfindcn. Liegt das Optiiiuiin hv\ fiiicr Im'- 
scimmten Konzentration, wie bii Sauirstoif luid 
Siuren, so si hwimraen die Pararaäcien vom 
Wasser in den .Säiiretropfen und sammeln sichj 
Uff an: auch die selbst ausgeschiedene Kohlen- 1 
«iure wirkt positiv und veranlaßt dadurch grö- 
Jere .\n.^iümluiigen. — Wiirinc besctdeunigt, 
Kalte verlangsamt die Bi'wf^^iuif^, beide wirken 
jedoch auch als Heize und zwar hat jede Speeles : 
ihr» optinule Temperatur; bei nnmaecium' 
aurelin iiiid Stcntor licet sIp zwischen 24 und 28": 
sif reagitreii also b*?iin L'ebergang von der cipti- 
miWn Temperatur in niedere oder nohere Wärme- 
durch Fiachtrealttion. Auf gewdhnliclifls 
lieht mfieit Panmleiuin nicht, «nf nltm- 
violettes negativ. Stfiitor coeruleus entfernt »ich, 
uenn er umhem hwinunt, von der Lichtquelle; 
fpstsitzende Exemplare orientieren sich dagegen 
aicbt zom Liebt. Kontaktreiz interferiert in 
dioem PaHe mit dem Lirhtreix und hebt ihn auf. 
Auf B« ruhrun;; mit rinem festen Körper reagiert 
Puamaciuiu jt> aacli ät-ürke des Reizes und 
dm plqrsiologischen Zustand des Tieres negativ 
edc» peniiv (Thigmotaxis). Die positive 
RtaktMB wiikt so stark, diB sie die Wirkung 
»nderer Reize aufliebt. In einem Wa.sscrstroin 
nahtet sich das Vordereiide stromaufwärt» (po- 
sitive Rheotaxis). Unter dem Einfluß der! 
Schwerkraft nach oben (negative Geotaxis), ■ 
bii Kinwirkung der ^ntrimgalknift stellt sich ' 
d - ViirdtTi-ntl«- gegen di« KI« l.t hiil: iler Knift 
♦Iii; Uit«ie drei zuletzt erwähiiten Kcizt- wirtccn 
m Mner bestimmten Richtung und fühn-n liahnr 
«Bth eine bestimmte Einstellung des Körpers 
bfAei, was. wie wir sahen, bei den früher ange- 
f':^rti ri tii< ht der Fall war. l'eber tlic Art, wie die 
Wirkung dieser Reize zustande kommt, ist nnn 
noch nirht völlig im klaren. Nicht alle Infusorien 
vwhalten sich gleich; auch Iii !' iruniiriiiiii 
tritt die Wirkung der Schweiki>.i; uui bei Ab- 
B'-Tiiirit iliT nifistiMi andereTi Kei/c i-in. iune 
pju andere Art der Wirkung als alle bisher be- i 
Khriebenen Reize übt der elektrische Strom! 
Indem er bewirkt, daß der ('ilien.schla5r nn 
KathodeiKpitp umpekehrt wird, an der 



st&rker wirksamen oder es findet ein KoinproiniA 
swiselien beiden Reizen statt. Kontaktwirkung 
interferiert mit der Wärmewirkung, indem sie 
ihr Eintraten vendgert bis eine viel ntfhei« Temr 




der 



B 



Fig. 19. Elektrisch.- Krrtfriing Von Par«- 
maecium. Schwingen der Wimpern, wenn A 
das Vorderende, K das Hinterende der Katbode 
zogekehrtist AnsLan^fLttheV. KachLudloff 
1895. 

peratur erreicht ist, als sonst zur Auslösung des 
Reizes notwendig ist; ebenso verzügert Kontakt* 
Wirkung die Winong des elektrisehen Stroms (es 

bedarf eines 2- bis 3 mal so stirken Stroms als 
bei freischwimmenden Tieren, um den \lc\7. .•jus- 
zulüsenj. Ist die Schwerkraft mit anderen Heizen 
kombiniert, so bleibt sie stets wirkungslos.^ Im 
allgemeinen findet bei kombinierten Reisen 
stets Reaktion auf den ersten Reiz statt, wenn 
dieser .stark ^enug ist, eine solche auszulösen; zu> 
weilen kombinieren sich beide Reize und manch* 
mal kehrt der eine die Wirkung des anderen um 
(so wird 7.. B. die Wirkung des elektrischen Stroms 
in Losiiii;.. 11 von Bariumt-hlorid und denen fast 
aller anorguiuscher Sabse von gewisser Kotuen- 
tnition umgekehrt; Cakiunoal» bilden hiervon 
«ine Auanabme). 

III. Suctoria (Acineta). 

I. Morphologie und Physiologie. la) 
Allgemeines. Die Morphologie der erwach- 
setieii Suctoritn läßt sich auf tAn sehr ein- 
faches Schema zurückführon, von dem die 
festsitzenden Formen nur relativ wenig ab- 
weichen. Wir mflflsen uns diese Grundform 
als eiiion monaxonen, auf einem nach oben zu 
kelchartig erweiterten Stiel ruhenden, etw^a 
kugeligen KOrper vorstellen (Fi|^. 20), von 
dessen apikaler Oberfläche allseitig Fortsätze 
— die Saugtentakeln — ausstrahlen, weiche, 
ebenso wie der flbrif^ Körper, von einem 



(lünnon Häutchen iIMlicula) unige))eii sind, 



.Vnodt'ii-«-iii' iiit lit iKig. iibt er je nai h drr 
Aflofdntute und Kraft der Cilien oder wie Jen- 
Biafs sich auidrflcfct, je nach der Stärke der 
N(fcn pfrreneinander wirkenden ..Aktions- 
•ivstem»' auf versciiiedene Infusorien vtTM hiedene 
\\irkujig au.s. l'aramäcium und viele andere 
laiiisoricn achwimmen zur Kathode, Upalina zur 
Aoflde oad Spirostommn stellt sich senkrecht 
;ur Rirhtong des Stroms ein. Die Wirkung ist 
ül>rigfns je nach der Stromstärke verschieden. 
F'irte kataphorische Wirkung des elektrischen 
Stroms wie sie andere Theorien anndnwn, scheint 
sseh obigen Üntennrhungsergebnissen ans^o- 
*-hlo<-rn. Wirken auf Parainaeinm zwei Heize 
gtmeiDsam, so reagiert es entweder nur auf den 

Bsadvorterbacb der SaturwUseoscbafUD. Band V. 



während ihre Achäe von einem Kanal durch- 
zogen ist, der sich bis ins Innere des Kflrpers 



erstreckt. Als we-etitliehe Bestandteile des 
letzteren sind ferner zu nennen: die häufig 
am Yordcrende gelegene kontraktile Vakuole 
mit einem Kxkretionskanal und Porus, gowie 
der im Kiidoplaama gelegene Makro- und 
Mikruaukk'Usi. 

ib) Kktonlasma, Pcllicula und Ten- 
takeln (Nanrungsaufnahmc). Pcllicula 
und Ektoplasma i^timmen in ihrer Entste- 
hung^ und feineren Struktur mit der der 
Ciliaten überein; ein Aheolarsaum scheint 
meist gut ausgebildet zu sein. Bildungeu 

29 



Digitized by Google 



460 



Infnsoiia 



ganz f'itrcner Art dagegen sind die Ten- 
takeln (Fig. 20 S). Wie schon oben erwähnt, 
sind sie von der rellicuia überzogen und in 
ihrer Aclise yerliuft ein sieli suweden bis ins 




Surtorie (Schemi). 



Flß. 20 

CV kontraktile Vakuole, G Oehäuse, K 



A Alveolarsaum, 
Kanal, 

Ma Makronurlrus, Mi Mikrunui lens, S Sfiug- 
tentakel, St Stiel iNach Lang, etwas verändert 



Körperinnere erstreeicender Kanal. Das 
distale Knde ist abfrestutxt (meiste Ophryo- 
dendren), verbreitert (Ephelota usw.) 
und bei den bekanntesten und den Typus 
am besten repräsentierenden Formen (Sphae- 
rophrya^ Podophrya, Tokophrya, Acineta) 
gelmApft. Der mum swiscben der HOIle 
nnd dem Kanal ist von Plasma erfüllt. 

Eine zweite Art von Tentakeln, die soge- 
nannten Greiftentakeln, welebe nur der Gat- 
Uiu'j: Kjihrlota und Verwandten neben den 
Saugtentakeln zukommen (Fig. 21 a), sind stets 
spitz und sollen nach neueren Angaben im 
Innern nicht hohl, sondern ebenso wie die 
Pseudopodien, Flaijellen und Cilien von einem 
Achsentaden durchzogen sein. Sie dienen nur 
xum Ergreifen der Beute und scheinen zu 
diesem Zwecke an ihrer Oberlläclie eine 
klebrige Substanz abzuscheiden. Fast alle 



Tentakeln sind retraktions- oder kontrak- 
tionsfähig; die Ansichten darüber, wie di» 
zustande kommt, gehen noch ziemlich aus- 
einander. Während bei den Sauftentikrli 
vielfach die Hülle als der elastische, das P]a-:ma 
als der kontraktile Teil angesehen wird, liai 
man neuerdings das Ausstrecken mit Tursor- 
spannunc im Tentakel erklärt, da nach dem 
Tode ein Zusaninienxiehen eintritt. Die Zahl 
der Sautitetitakelii steigt von einem (Hypo- 
coma und Rhynchetai bis 100 und nu-hr Wi 
Dendrosoma, Dendrosomides und einigen 
Ophryodendren. 

Bei den wenigen freiscliwchenden Formen, 
sowie den zum Teil festsitzenden, zum Teil frei* 
sohwiromenden Podophryen sind die Tentakehi 
gleichmäßig über die ICörperflächc verteilt: 
sie konzentrieren sich bei den meisten stets 
festsitzenden aut die vordere KörperhäUte. 
WO sie entweder zerstreut oder zu Bfindcb 
angeordnet sind, welche bei den cehäu>e- 
bildenden Formen durch schlitzförmige oder 
runde Oeffnnngen hervortreten. Bei hoch- 
entwickf^lten nackten Formen stehen die 
Tcntakelbündcl häufig auf Hervorwölbuneen 
des Körpers und können in taschenarti^re 
Bildungen zurückgezogen werden. I)ie>e 
Hervorwölbungen sind morphologisch mit den 
TentakeltrSgem der Ophryodendren za ?er> 
gleichen, welche bei den höchst entwickfltcn 
Formen sehr kontraktil sind ; die Tentakeln 
der Ophryodendren sind an ihnen teils io 
Krei-e, teils fiederförmig angeordnet (Fig. 30,S) 
Das Saugen scheint durch wellenförmige Kon- 
traktionen der Tentakeln, welche von da 
Spitze zur Basis fortschreiten, zustande 
zu kommen. Die in den Körper eingeführte 
Nahrung ist zunächst in großen IClumpen ver- 
eint, welche sich in klemere teilen und erst 
jetzt verdaut w'erdcn. Eine bestimmte 
Stelle für die Defäkation wie bei den Ciliaten 
wurde bisher nicht beobachtet; im wesent- 
lichen scheinen die Vnrcränge der Nahnin?." 
auinahmc und Verdauung, sowohl bei den 




Digitized by Google 



Infusoria 



m 



saugenden als auch bei tentdu^kwen Formen 

Endosphaera) die glrlchen m sein wie bei 
mi entsprechenden Ciliateti, und mau iiat 
wohl auco mit vollem Recht die Tentakeln 
von d^n einfachsten Mundl)il(iungen der 
Ciiiaten abgeleitet, welche sich zum Teil iu 
GnaU erhalten, zum Teil bedeuteiKi Ver- 
ne^ Imben (Fig. 22). 





Fig. 22. Vermatlirbe Ableitung der Saug- 
tentskeln vom Mund d«r Ciiiaten. a einiarhe 
MudlHMiing eijMNi Ciliatan. e Samctoiilakel, 
bhmothMtiiekMZwIirkeiMtadiiiiii. NaehColUn 

im 



Hl Aii<h'"fHe kuri'riktilc Vakuole, 
deren Lage zu der AnorUuuug der Tentakeln 
gft i& enger Beriehmig BteH se^t den 
ten gegenüber keine ueponderhciten ; ?ie ist 
nach dem einiachsten dort beschriebenen 
Typus gebaut und mflndet dnndi einen 
Porus oder Kanal n<ic!i ;iut'iiMi, I'fi dvn For- 
men, deren Tentakeln iu Biuidek augeordnet 
tind, die einc^ Vakuole meoiaii und 
terminal, bei /.erstreuter Anordnung der 
Tentakeln ist sie rechts und nach hinten ge- 
iMtt; am Apikaiende Berstreiita Yaknonn 
bilden /ich bei Ephelota; reihenförrais t?rup- 
juert sind sie bei Tokopbrya (Discophiya) 
tanra-eqttinnni, unregelmäßig zerstreut 
bei Tokophrya (P.) steinii. Bei marinen 
Votum ist ihre Entleerung so langsam, 
4aB lie hiuf^ Ubenehen müde. 

id) Stiel- and Höllbildungen. Kur 

relativ wenige Suctorien Hitzen mit der ganzen 
Basalüeite (Triehophrya Fig. 24, einige 
Oohnrodendren 30) oder mit einer Haft- 
:!iiiGe (Denilrocometes, .Stylocomeles) dem 
Subtrat auf; bei den meisten ist ein kürzerer 
•dtr Itegerer Stiel ausgebildet, welcher, 
ebenso wie der der Vorticelliden, ala Ab- 
«ekeidungsprodukt d^ aboralen Körper- 
cndn anzusehen ist Der Stiel nt in seiner 
n Länge gleich dick oder nach oben zu 
verdicki; zuweilen ragt er kuppeiförmig in 
die Körperbasis vor und zeigt nier verschie- 
denartige Strukturen (Fig. 25). Der Stiel 
Mibet kann ganz homogen erscheinen oder 
bAt oder weniger deutlich längsgestreift 
*ein; diese Streif ung soll ihren Sitz in der 
äußeren, die Pellicula untcrlagerndr n Srfiirht 
kaben, in welcher stäbchenariij^e Bildun^'en 
vorkommen, deren Anordnung auch die ver- 
Kkiedeaartige Ausbildung dee oberen Stiel- 



teUs bedingt. Die Hüll- und GehiliMbiW 

düngen Ftenen denen der Cothuraien unter 
den Cilialcu nahe; sie sind iu ihrem Bau je- 
doch nicht so mannigfaltig; die relativ tranig 
verbreiteten ungestielten Cichäuse sind ffaeh 
schüäselförmig oder umgekehrt kegelförmig 
bei Metacineta m3F8tacina (ivelßhe irrtQmlich 
zu den 2;e,<t leiten Formen gerechnet wird, 
da hier nur dos (Jehäuse sich stielartig ver- 

t'Qngt); es umgibt hier den ganzen Plasma- 
:örper und hat nur 6 spaltffirmifje Oeff- 
nungen, duroli welche die Tentakelbüschel 
hindurchtreten. Die ^'esi leiten Gehäuse sind 
scheibenf(irniiL'. flaeii napl- bis trichter- und 
Vttbeuföriunr. Bald l-t dt«r Weichkörper ganz 
von dem Gehäuse um eldos^en (Acineta^, 
bald nitr 7.nr Hälfte, bald rnlit ntir die Basal- 
fläche auf dem Gehäuse; Skulpturen kommen 
äußerst sdten vor. — Cysten sind nur als 
Dauercy^tpn rnfwickclt und zwar nar-h zwei 
verscMedeueu Typen. 1. Die Suctorie zieht 
mat ihre Tentakeln mehr oder weniger ein 
und umgibt sich mit einer Gallerthülle (diese 
Art der Cystenbildung ist am besten von 
Ephelota ^emmipara bekannt, kommt 
aber auch bei Arten der Gattnncr Tukophrya 
(piscophrja) vor, wo mau sie bei den auf 
WasserkMem lebenden Formen leieht herbei- 
führen kann, Avr tu- man diese am dem Wasser 
nimmt. 2. Es findet eine vollige Abrundung 
des Körpers und Rflekbfldung der mMBten 
Organellen. ?owic Ausscheidung einer charak- 
teristisch gebauten häutigen Hülle statt, z. B. 
Podophrya fixa. wSlirend die erstere 
Cyste nbild 11 nt^ wohl n-;r ülier kürzer an- 
dauernde Zustande in demselben Medium 
hinweghelfen, vertragen die letzteren völliges 
Anstroekiien und l''el)erführen in ein anderes 
Medium. Ja bei Podophrya fixa ist sogar 
Zwei- und Vierteilung in der Cyate beobaohtet 
worden, so daß sie hier also auch ab Foit- 
pflanzungscyste funktioniert. 

ze) Kerne. Die KemTerfaUtnisse wnrdMi 
schon in der Einleitung als ( harukteristisoh 
ifkt die ganze Gruppe bezeichnet. £b iat 
dem fflr die GOiaten Bemericten nur wenjg 
zuzufüj^en. Der stets in Einzahl vorhandene 
Makronukleus ist ei-, bandförmig, hufeisen- 
förmig und in sehr vielen Fällen geweihähnlioh 
verästelt (Fig. 21 bV Xebenkenie sind sehr 
häufig in Einzahl, aucr zuweilen auch mehrere 
bis sehr viele (Ephelota, Ophryodcndren) vor- 
handen, im allgemeinen sind sie bläschen- 
förmig, nur selten an den Enden zugespitzt. 

2. Fortpflanzung und Entwickelung. 
2a) Teilung und Knospung. Die Vermeh- 
rung der Suctorien findet in sehr wenigen 
Fällen durch gleichhälftige Querteilung 
im erwachsenen Zustande statt, welche bei 
den Ciiiaten so verbreitet Ist. Sic wurde bei 
Hypocoma näher untersucht und stets als 
Prototyp hinbestellt (doch hält Collin diese 
Form iQr eme nickt weiter entwickelte 

29» 



Digltized by Google 



45d 



InfuBoria 



Larvoiifünn, bei denen Aiteh sonst Quer- Vakuole wandert mit und mündet nun io 
teilung vorkomme). Bei manchen Formen ' diese soj^enannto Bnithöhle aus (Fi;^. 253). an 
finden sich Ueber^änge zur Knospung deren iia.salwand lur.-^urüngliclu'm Apikaipol) 
resp. ungleichhälftiger Teilang, so bei | die Knospe sich in der oben beschriebeim 
den Ctattungeii Sphaero])hrya und Podo- Wei-;o entwickelt. Die multiple innere 
phryu, während bei allen anderen Formen t Knospung kann in drei verschiedenen Formen 
Stets Knospung iftatttiiuict, und swar kann erfolgen: 1. durch sehr schnell aufeinuidcr* 
man folgende Arten der Knospung unter- folgende einfache Knospung (Dendrosoma), 
scheiden: einfache und multiple äußere 2. durch wiederholte Teilung der primären 
Knospung und einfache und multiple innere Knospe (Ophryodendron abietinum), 
Knospurif;. IHc äußere Knospung i^t die 3. durch sinuiltane Vielteilung (Tricho* 
primitivere, auä welcher die innere hervor- jphrya salparum (Fig. 24). 
gegangen zu betrachten ist; in welcher Weise | ab) Die Gestalt der sehw&rmer ist 
fioll später erörtert werden. Mci-t lii L't die im einfachsten Falle monaxon mit mrlircrm 
Knospungszone in schräger Richtung^; es äquatorialen VVimperkränzen, also nach dem 
bildet sieh am vorderen Pol etwas seitlich , peritriehen Typus, wie bei Tokophrya (Fig. 




Fig. 28. Flg. 24. Fig. 26. 

Fig. 2:^. Paraelneta patula. Aeußpre Kuospung. Nach ('Dllin 1912. 
Fig. 24. Trirhophyra salparum. Multiple innere Knospnng. Nach Collin 1912. 
Fig. 25. Totophrya cyclouum var. artinostyla. Einfnrhe innere Knospung, Tenukela 
fongelanea. B ftrnth&Ue, CV kontr.iktile Vakuole. K Iwnhrvn. Ma Hakfonaeleoa, S Saugnafi 

W Wimperkräiue. Mach Colli n m2. 

eine Hervorwölbung, auf welcher Cilienreihen 25) ; am vorderen Pol wurden etwas seitlieh 

sichtbar werden; der Hauntkern, der sieh einige steife Borsten gefunden, wekhe sb 
hier wie bei der Teilung aer Ciliaten erst ! rudimentäre:^ Peristom angesprochen weiden, 
kondensiert hat, tritt in diese Hervorwölbung Durch Biegung des Körpers wird die Ab- 
ein und bald schnürt sich die ganze so ent- 1 Ordnung der Cilienreihen schräg; und die Ge- 
standene, niei^t eiförmitre Knospe (oder der stalt bilateral symmetrisch. l)ie früher als 
Schwärmer) mit zahlreichen ä(iualorialen holotrich beschriebenen Schwärmer sind 
Cilienreihen ab (Metacineta m ystac in a, j als modifizierte peritriohe mit sehr vermehrter 
Paracineta patula. Fi-^'. 23). In prin- Zahl der Cilienreihen aufzufassen. Sehr 
zipiell gleicher Art gelii die multiple äußere interessante weitere Modifikationen, z. B. 
■Knospung vor sich, nur daß hier das ganze | solche, welche mit Trichodina viel Aehnlith- 
vordere Kfirperende sich in Knospen um- keit aufweisen, kiinnen hier aus Mangel an 
wandelt ( Kplielota gemmipara, Fig. 21b). - i Kaum keine Berücksichtigung finden: nur 
Die wurmförmigen Individuen der Ophryo-ulie sehr abweichend gebauten Schwärmer 
dendreii (Flu. 3U) und nahe verwandter j der Ephelota gemmipara seien noch erwähnt; 
(ienera biKien sich gleichfalls durch äußere | sie haben etwa die (jcstalt einer Kaffee- 
Knospung. Im systematischen Teil soll bohne, sind hypotrieh bewimpert mit 10 bis 
Näheres (|;iriiher bemerkt werden. — Die 1') kmizentri-cn anüenrdneten elliptischen 
innere Knospung ist am der äußeren . Cilienreihen. Der Fest lief tungsuol ist schon 
dadurch entstanden zu* denken, daB sichlfrah durch einen Saugnapf gekennaeiehMt 
der apikale Pol nach innen einsenkt und so und fehlt nur den mit der ganzen Basalseit* 
der Knospungspol nach innen verlegt wird, i festsitzenden Formen. int stets tob 

Auch die ursprünglich terminal mQndende ' strahlig differensiertem Plasma nmgebeo 



Digitized by Google 



lafusoria 



(Fiir.2j, S). l'ober die Orientierung der Knospe 
luui ennac'hsenen Tier gehen die Ansichten 
noch auseinander. W&hrend m&n frQher 
eine slcichsinnisie Orientierinif? mit dem 
Mutterna(anL>musan1iahm, wird jetzt znm Teil 
logegeben, daß die Achse des Schwärm- 
sprtfiliogs senkrechi auf der des erwachsenen 
Tieres stehf, oder, daß die Achse des erwach- 
senen Tiere» in dem SpröllliiiK unter einem 
Winkel ReboRcn ersehemc. Die Beurteilung 
i<t dadurch erschwert, daß beim Uebergang 
in den festsitzenden Zustand, sowie bei 
Anli^e der Tentakeln eine Verschiebung 
der Organe und dadurch eine Umordllttlif 
der Aclise stattfindet. 

Unter ungünstigen Verhältnissen (z. B. 
Häutung der Wirtstiere) gehen zuweilen unnze 
erwachsene Tiere in den Schwarnierzustand 
über: bei denen, welche äußere Knospen 
bilden, bleibt nur Stiel und Cehiiuse zurück, 
der Plasmakörper verwandelt sich in einen 
Sehwinner; bei denen mit innerer Knospune 
epsrhieht es ganz in der Weise, in der sich 
auch normal Schwärmer bilden, nur geht 
der ganze Kern und Pla.smakurper in den 
Sehwirmer^aber (s. Fig. 26). FhysiolQgi»cb 



Plasmakörper stattfindet, indem, soweit 
bekannt, von dem einen Tier die rechte, von 
dem anderen die linke - Körperhälfte ein- 
ge^;chmolzen wird. Das Verhalten der Kerne 
bei der partiellen Konjugation ist nicht ge- 
nügend oekannt; das Nähere über die totale 
Konjugation s. Figur 21. Im ganzen erinnert 
diese Konjugation sehr an die der ^piro- 



A Ml 






efoimelei. NarhCollin 



Tokophrya 
c vclopuiii. Tofjde 
IvonjugJition. H lU-ginn 
der Verschmelzung, 
b 2. Teilung der .\ricro- 
nuclei; das eine Tier ist 
vom Stiel Inseerisscn, 
c r!;i>iiiaknri)er iiiid kon- 
traktile Nakuuieji fast 
canz \ erschmolzen, Mi 
Konjugationskem (Syn- 
karvoQ), )la alte Ma- 



Fif. -i^ Tokophrya cylopum. Vollständige 
Umbildunf In einen Sebwinaer. a Begfan der AB- 

»hniinmir. b Schwärmer in der Mutterbiille, e 
verksseiit' Mutterhülle. Nach Coli in 1912. 

i-t (iieses Verhalten der Schwärmerbildung der 
VorticcUen zu vergleichen, wenn es auch mor- 
phokigisch nicht ganz damit übereinstimmt 
2c) KiMi ju'jation. Trotzdem die Suc- 
torien festsitzende Individuen sind, findet 
tast ütet» Verbindung zweier gleichgroßer 
erwachsener Individuen statt, die sich ganz 
wie bei den Ciliaten lateral oder apikal ver* 
einigen, blufig durch AussenduBg eines 
Plasmafortsatzes, der in verschiedener Weise 
eatsteheo kann. Das Resultat der Verein!- 
vag kann entweder eine partielle Konju- 
irntinn nach .Vrt der meisten Ciliaten sein 
ilokophrya [DiscophryaJ elongata, 
Acineta tnberoea nnd papilliferausw.); 
in diesem Falle wenli ti (lie ria^ninfortsätze 
nach der Befruchtung wieder eingezogen. 
Oder eine totele K^njtigtttioii, bei der 
»ich d^ eine Tier von meinem Stiel 
loilfitt und eine Verschmelzung der beiden 



siert 

chona (S. 447). — VerBcbmefanini; nnii^leioher 

Individuen, sehr ähnlich der der \ orti( ellidcn, 
I wurde bei Ephelota senuuipara beobachtet 
I (Fipi. 28), doch iBt bisner nnrnkannt, ob das 

kleinere Individuum einen Schwännerzu- 
• stand durchmacht wie bei diesen oder ob 

I 



Fig. 




28. Ephelota 
tionsstadium. 



i^emmipara. Konj 
^ach C ollin li^lÄ 



DIgitized by Google 



454 Infusoria 



es sich nur von seinem Stiel losgerissen hat, 
vi'w ohon ])o.<chripben wurde. Ueber die 
Kernverhältiiisse, insbeuondere die Zahl der 
Teilungen vor der Kemverschmelzung, ist 
nichts Näheres bekannt. Das Verhalten des 
Makronukleus scheint im allgemeinen dem 
der Cttisteii zu entsprechen; bei Dendro- 
OOmetes sollen die Makrnnukloi vorfiber^phend 
konjugieren, dann aber ebenso wie bei den 
abngen Inltnorien sugmnde gehen. 

IV. ^tematik der Infusorien (Ciliophora). 

1, UntorkI;i sse Ciliata. 

Während ihres eanzen Lebens mit Cilien be- 
deckt (s. auch Einldtung 8. 435), Zellmund vor- 
handen oder spknndär rürkgebildet, Vermehrung 
durch Querteilung (abweichend Peritricha). 

1. Ordnung. Holotricha. 

Wimpern gleichartig ausgebildet, höchstens 
im Umkreise des Mundes etwas differenziert, aber 
nie Mpmbranellenbildung, ViTtrilmig diT 
Wimpern verschiedenartig, entweder gicichmäilig 
Bber den Körper verteilt, oder nur auf die tum 
Teil sehr reduzierte Bauchseite beschränkt, oder 
als ein oder zwei gürtelfürmige Wimperringe den 
lOnst nackten Koq)er umziehend (Didinium). 

1. Unterordnung. Holotricha Kvmno- 
stomata. Mund gewöhnlich gesehlomen/Schlund 
stets unbewimpert, aber hiiiififr von stützenden 
Stäbihen (Trichiten oder Keuscn) umgeben. — 
Die Kernverhältiiisse sind in dieser Gruppe noch 
nicht völlig konstant; bei einicen Formen treten 
Nebenkeme mir vor and wUirend der Kon}n 
g^ation auf; d'i vorerst ni<ht mit Sicherheit zu 
ersehen ist, wie weit primitive oder durch Para» 
^ltlMIUls rttckgebildete Verhältnisse vorliegen, 
scheint es geraten, vorerst bei der systemattscnen 
Einteihing damnf noch nicht Rfletaricht zn neh- 
men. -—Die einfachsten Kornien, mon;»xon mit 
terminalem Mu n d ( I e h t h y o o h 1 1 r i u s , T r a c h e - 
loccrca, Knchelysj. zuweilen pellikulare HUll- 
bildungen (Coiepa, Fig. 2, Tiarina). Abge- 
plattete Formen mit Rilsselbildung (Loxodes, 
Traihelius, Fii:. U . Dileptusj liüderi den 
Uebergang zu ventniier Verlagerung des .Mundes 
rNassuliQ und auf die Haucfiseite beschr&nkte 
BewimpenuK, mit der häufig eine wenigstens 
sflitweise kriechende Vorwärtsbewegung im Zn- 
«mmenh;uig steht (I) ysteria , Tror hi 1 i a usw.). 

2. Unterordnung. Holotricha truhosto- 
mata. Mund gewöhnlich offen, stets ventral. 
Scliluiiil stets bewimpert oder mit undulioreiiden 
Meml)raneu versehen, verschieden ausgebildet, /.um 
Teil kurz, irnibenartig (Fron t o Iii a . C olp i di u m| 
oder länger rührig (Paramäcium, Fig. lU, 
Urocentrum); Mund mehr oder weniger nach 
hinten verlagert (Cinetochilum, Isotricha). 
Bri cinieen parasitischen Formen ist der Mund 
und Schlund ganz zurückgebildet, diese werden 
häufig ab dritte Unterordnung zu der Uruppe 
der Astomata vereinigt (Anoplophrya, Hop- 
Ii tophrya usw.) und dum Opa Ii na wegen 
ihrer Fortpflan::ung und ihrer sonstigen primi- 
tiven ürganisationsverhältnisse an den Aniang 
der Holofrichen gestellr, 

2. Ordnung. Hetcrotncha. 

.Mit stets wohl ausgebildeter, aus Meinbra- 
nellen zusammengesetzter adoraler ^f^one; 
der flbrige Körper ist teils gleichmftBig bewimpert, 



teils ist die 
rfickgebildet 

1. Heterotrieha s. str. KArpeihewimperan; 

BOt ausgebildet: Nyctotherus, Balantidium 
fParasiten); Stentor (Fig. 8), Spirostomuin 
I (Süßwasser); Folliculina (Meer). 

2. Tintinnoidea. Körperbewimpenngwiit 
; noeh an der ganzen KSrperoberfliche entwiekdt, 

rilien sehr zart und kurz; leben in Gehäusen (i 
diese), im Plankton des Süßwassers und tot 
I allem des Meeres sehr verbreitet and artaonieh. 

3. Oligotricha s. str. Körperbewimpenug 
I rUckgebiloet oder doch nur auf bestimmte Zoneii 

des Körpers beschränkt und zu ('irren od^^r 
membranellenartigen (iebilden verschmoUen. 
Strombidium (noch einige zerstreute Cilien auf 
der Körperoberfläche, Trichocysten in chmk- 
teristischer Anordnung), TIalteria (mit unregfl- 
mäßig über den K<irper verstreuten Rarsieni; 
femer gehören hierher eine Anzahl sehr int«r- 
essanter merkwürdig gmtalteter Arten, welih? 
parasitisch im Magen der Wiederkäuer leben: 
Ophryoscolex (mit einem hufeiscnfunDigeo 
Membranellenfrürtel hinter dem PeiiltOB), 
Entodiniura (ohne Kürperwimpem). 
3. Ordnung. Hypotricha. 

Kürner dorsoventral, abgeplattet. Baurh 
flach, Kücken gewölbt. Das Peristomfeld li<|t 
ventral in nahezu gleicher Ebene mit der Baedir 
fläche. Adorale Spirale linksgewunden, SM 
Membranellen bestellend, undulierende Mem- 
branen häufig, Schlund fehlt oft. — Die der Be- 
wegung dienenden Wimpergebilde sind auf die 
Bauchseite beschränkt, vielfach zu ('irren um« 
gebildet, die für die einzelnen Arti n ( harakte- 

. ristisch angeordnet sind. Auf dem Kücken Tast- 
borsten. — Bei den primitivsten Formen iPeri- 

' tromus) ist die Baurhbewimperung gleichmäflig; 

I zunächst kommt es zur Differenzierung voB 
Stirn- und Aften irren (L'rostyla, Flpiclintes, 
Stichotricha) und ferner sondern sich die 
Baaehdrren von den Randeirren; welch letztere 
in Reihen angeordnet sind (Oxytricha, Stylo- 
nychia (Fig. 29). Kandcirren bis auf einige 




, Fig. 29.'>Stvlonychia. A After. eV kontraktile 

Vakuole, >ia Macronucleus, Mi Mirronuflei», 
M Mund, ^sa Nahrungsvakuolen. AC AftW^ 
cirren, HC Bauclicirren. HC Hundeirren. Stl" 
1 ätimcinen, SB ächwanzborsten, TB Tastbontto. 
Ntth Bdtsehli im 



Digitized by Google 



InfuBoria 



455 



<\m^*' ffdiizicrt, Aftirrirren ansehnlich (Eu- 

ilötos. Diiip h rysi: vüilige Reduktion der 
and irren (Aspiiiisra). 
4 Urdnunj. Pentricha. 
AnBer der Piftristombewimperung nur «in bis 
mthnre hinfiTC Wimperkränze verschiedener 
Ausbildung viirhuiden, welche bei festsitzenden 
Formen rückgebildet sind und nur zur Zeit des 
Uataenchviniwi» snr Anabildiuig komnMn. 

a) Adorale Spirale linkiifewoiideii. Voi^ 
«Irrftidc frirhf«Tf<irmi<j erweitert, am Innenrand 

Trichters eine Winipcrspirale; mit einfacher 
Hills hei be festsitzend (Spirochona). — Ado- 
rai« Spirale aus Cilien, Hinterende tur Uaft- 
heibe verbreitert, die mit dnem IbÜziiig vsr- 
sdton und von mehreren undulierendeil Jfein» 
bnnen umgeben ist (Licnophora). 

b) Adorale Spirale rechtsgewunden. 
Frei bewegli c he Formen (Urceolaridae). Hin-j 

terer Wiraperkranz stets ausgebildet, zum Krie-{ 
fben verwendet. Innerhiilb (iessen)eti pellikularer { 
iiaftring verschiedenartiger Ausbildung. Ekto- 1 
parasitisch auf Süfiwasser- und Meercfstieron, i 
luveilen audi endo|Mnsittseh (Triehodiita, ! 
Cyriorhaetat. 

Festsitzende Formen (Vorticellidae). Pcri- 
^macheibe von einer Verdickung des Köipers 
(Fniitomrand) umgeben. Adorale Spirale ans 
ivei undutierenden Membranen gebildet. 

1. Einfachste Formen: ohne Stiel oder 
Gehäuse mitSaugscheilM> festsitzendf .Sc yphi diaj. 

2. Gestielte Formen: mit kontraktilem! 
Stiel ESüfellebend (Vortieella^ oder kolonle« | 
bildend: rarrhrsitim (Stielf&aen im npiipn 
TfilsprüBling werdc^Q bei der Teilung neugebildet, 
daher unverbundcn, jedes Tier kontrahiert sich 
seibstiodig), Zoothamniam (ätielfädeu dareh 
dicbotome Teilaiig in kontiiiitieriielieni Zusam- 
menhang. KonfraKfinn der gnrwr. Kolonie), - 
Stiel nicht kontraktil. Eintellebend (Rhabdo-I 
st via) oder koloniebildend: Epistylis, Ophry- 
di'a m (Fig. 14) in GaUertcvhftiMeii (s. dies«. S. 443). , 

3. Geh lasebildende Formen, in Ge-| 
hausen verschiedenster Aulrildiuig (Cothurni«, 
Lagennphrvs). 

'.'.Unterklasse. Suctoria (Acinetina). | 
Nur im Larvenstadium bewimpert. Erwach- 
»1» Formen meist festsitzend, ohne Mund, Nah- 
rr.nz^aufnahme durch Saugteiitnkeln, Vernieh- ' 
rang durch Knospung, nur sehr selten dun h i 
Querteilung. ' 

_ Während die früheren Systematiker ihre Ein- 1 
tnhine zum grüßten Teil nur'auf die Anatomie der ' 
en 1 h^encn Individuen aufbauen konnten, da die 
Fortptlanzung noch ganz ungenügend bekannt 
war, haben die neueiMl Ergebnisse es gestattet, > 
die .\rt der Knospun^ und den Bau der Schwär- j 
»er bei der Auf!«tellun<^ des Systems zu berück- ' 
Mrhtigen. Doch sind erstens auch heut unsere 
diesbezüglichen Kenntnisse noch lückenhaft und , 
tveitens gehen die Ausiebten darttber, ob die| 
iuSere oder innere Knospune als primitive an- 
lusehen ist. noch auseinanrier. Sicher scheint, 
d:L> die ( irL';uiis:iti(»nsverha]tnisse der Schwärmer 
and der erwachsenen Formen sowie der Verlauf 
der Konjugation, soweit bekannt, yiele Aidtl&nge 
an die Pen trieben und insbesondere die kontrak- 
tilen \ ort!« elliden zeigen; ob dies nur Parallel-; 

heinunpen etwa auf Grund gemeinsamer .\b- 1 
(tammimg von den Hypotricben sind, ob sie auf ' 
«ine direkte Deswndeu von den Peritrielnn hin- ■ 



weisen, oder endlich zum Teil nur durch gleich- 
artig biologische Verhältnisse erklärbar sind, 
scheint zurzeit nicht vöUigsicher /u ent,scheiden. 
Der Mangel an Ctats erlaubt nur einige besonders 
cliarakteristisclM Grupfien tu nennen. 

Vermehrung durch Qnrrtpihing: Hypocoma 
mit hypotrichen Cilien und einem Tentakel (von 
C ollin für eine im Larvenz ustand verharrende, 
sieh Epbelota anschlieflendc Form «halten). 

Einheile inOere Knospung: Podophrya 
mit peknrinften Tentakeln auf der ganzen 
Körperoberilftche; t-t'ils frei, k-ihs festsitzend. 
Sphaerophrya zum Teil parasitisch in Infn» 
sollen. Paracineta (Acineta) limbafca, pn* 
tnia (Fig. 23) usw. 

Multiple äußere KnospUlif: E p h e I o t a 
gemmipara. mit Saug- und Greiftentikeln 
(Fig. 21a). 

Einfache innere Knospung: Stets mit Ge- 
häuse , Körper komprimiert mit 2 TentskeK 
bündeln: Acineta. 1 bis 4 'l'entakelbüschel: To- 
cophrva a uadripartita, Tocophrya cyclopuro 
(Fig. 26 unü 27) usw.; Tentakeln über dis ganze 
Vorderende zerstreut: Tocophrya* (Disrophrya). 

Multiple innere Knospunp: Ohne .Stiel und 
Gehäuse, Tentakeln auf kurzen Fortsätzen: 
Trichophrya (Fig. 24) (am Kiemendarm von 
Tunicaten), Tentakeln auf langen Portsltscn: 
Dendrosoma, Fortsätze (Arme) verzweigt, am 
Ende eines jeden ein Tent-ikeh Den'drocoraetes. 
I >on d r OSO mi des ((iestalt an Dendrosoma er- 
ionemd), Uhabdophrva und Upbryoden- 
dron (Fig. 30): ausgezeicnnet dorsli das Anftreten 




Fig.30. Ophryodendron sertniariae. TTen- 
takelträger, W vuimTörnügss Individuum. Nach 
Hamburger und v. Buddenbrocii. 

von wunnfBrmigen Individuen, welch« dnreh 

äußere Knospung aus tentakeltrapenden hei-vor- 
gehen und sich auch selbst du rch äuliere Knospung 
vermehren; ferner gehen aus Uinen, sowie den 
tentakeltngenden, durch innere Knospung 
Schwtrmer hervor, ans denen tentiüteltragende 
Individuen entstehen sollen, doch wurde dies 
bisher nur bei den tet£t€ren beobachtet. Bei 
Dendrosomides sollen die wurmfSrmigen sich 
in teutftkettngende Individuen umwandeln. 

V. Biologie und geographische Verbreitunc 
der Infusorien. | 

Die Infusorien sind Bewohner des Wassers 

und zwar naturgemäß vorzugsweise solchen 
Wassers, welches ihren Lebensmöglichkeiten 
am besten entspricht. Durch ihre Nahrung sind 
die meisten von ilmen auf Wasseransamnuiuiigen 
angewiesen, die verwesende Stirfb enthalten, 



DIgltized by Google 



m 



Inf ttsora — Ingenhoam 



«ekke fi4kterMiMntirick«liiiK bc0ait{nii, vad, 
m vwden dann tmnt dl« 

Infusorien gni^Tn'tc Lrl)tns1>«iliii;r<iM;.'>n fiiulfn; 
wenn dies*» sii Ii n-n hlirh vMriiiehrt haben, sind 
die V<irl)v<iin!/iiu''i'ii (ttr da« Encbdnea der | 
cüwtenvenehrc^uun Fonnsn gt gabm and 
diM9 ^praicn nf h uf KoitBii der Mitauwi sn« ' 
si' !t T'rnrti;.'!^ I,oh*»nsln'diri£runi;^on finden sirh 
in kii itiuii Tümpeln und vorüber^uhend^n Wasser- 
ansiiinmlungen mit verwesenden Tier- und 
Pfl&nxeDiestoii. Die apestell im UclÜMiim aolcber 
GewIswr Itbradra PvotorMO wordtn von 
Lauterboiri ais ,,sap^opeli^^^H' l.ebewelt" 
zusanimeügvfatit, eine groüt* Zahl zum Teil, 
neuer sehr interessanter Ciliaten wurden unter | 
•okheii Lebenabediiigiiiifeii fcfumieii. 

Aneh in Daehrinmo und tnf Moorwieeen, «a 
stillen Biirhton in Klußläufen und an der seichten i 
MeeresküsU» iwi« lien Alsrn sind Infusorien ver- 
breitet. Einige (jattungt n Ix sondenj der lletero- 
triclien (dij) nw'if^f" Tintinnoideen, FoUi- 
entins nnr.)iiRd Affitrich«n (Zoothamnintn), l 
sowie der Siirtnripn (Ep he Iota und Ophryoden- 
dron) fiiidiiii birh nur im Meero und die Tintin- 
noideen speziell haben einen sehr wesentlichen 
Anteil «n der ZuaiuQiueiiiietzttng des Küsten» nnd 
HoehseeplMiktoiis. Nicht alle im Wasser lebenden 
Infuijorien schwimmen frei uriihcr; tiiii;:.- von 
ihnen leben auf anderen OrganiMmMi: Tii n n nuA 
Pflanzen; sie benutzen jedoch diese \\ irt<> mi i t 
nur als Wohnort und achidi|en sie nicht; teils 
Rind sie festgewnchten« wie die VoitieeUiden, die 
{>iirt<irifn usw., teils laufen sif auf ihnen umher, 
wif (lif auf Hydren lebfudcii Trichodinen und 
n\vtri( hinen. Einige )edorl> s< drinen auch die 
Nahrung von ihren Wirten zu l^eziohen, so hat 
man z. B. die in ( »phrvodendren sich findenden 
?sesselka|i><ln als \uii il. ii Hydroiden, auf denen 
sie leben, stauuutiid, t-rküinit - Die cndopara- 
sitischen Infu orien, welche su h in i:ioÜer Ver- 
bnutung, besonders im Darm, bei fast allen 
Klanen des l'ierreichs finden, sind, soweit 
bekannt, ihrtn Wirten nicht direkt schädlich, 
wenn sie auch n\m Teil von ihren Körper- 
säften leben. Zu iliii Einigen patlnvu'truii 
Formen gehört von Ektopani.siten: li liiliv<i- 

fbtirins multifiliis, welcher dir 
laut unserer SUBwa.sserfische weißliche Pusteln 
hervorruft, die den Tod der Fische herbeiführen 
können. Von Endopamsiten t^rli ut dis im 
Schwein h'»rmln<« pfir7i«iiHfrf ndf Unlantidium 
coli liicrhcr, weli iics >;i'li'''fMTlM Ii in den Darm 
des Menschen gelangt und hier (»eschwüre in der 
Darmwand hervorruft. — Auch die lnfu8<»rien 
selbst sind von Parasiten nicht vi rsrhfint Si lir 
merkwürdig ist düs Vorkommen vun JSfuiatoden 
in dem im Darm v<Hi Hyniz rapensis lebenden 
Ciliaten Picnothryx nionocystoide8.Da8V«»r- 
kommen von parusitinchen Snctorien in piliaten 
Infu.sorien (Stylonyi lii.i, l'.uMnnu ium. Nassula, 
Stentor, Vorticella) ist auch von historischem 
Interesse, weil es zur Entstehung der .Steinschen 
Acinetentheorie VeranlasRong gab, die annahnt, 
daß diese Snctorien (auch Acinetcn gen.) Em- 
bryniu-n dt-r Cili/itcn scii-n, IM l;i ii/lii he 

Parasiten der l.'iiiaten und Öuctonen sind die 
Chytridieii, sowie stäbchenfBnnig» Bakterien, 
die in llaupt- und JNelienkem von Facamiciom 
parasitieren. 

Die geographi^' hr V< ilirfitung der In- 
iusoiien ist — wie jetzt wohl allgemein angt»- 



koMnonoütiarhe. Ris vor 1 
meinte man, diB die Verbtvitune der Daaerzn- 

stände der Infusoriin (Cysten) durch die Luft 
hierbei eine wesentliche Kolle spiele: die neuesten 
experimentellen Untersuchungen hiben jedoch 
nseixt, daA man die wn Faktor aehr flbcnrkittt 
hat, dt die Cyiten airh ateti anf «Incr fertm Unter* 
luge (nrirnnisrhi'ii Z(rfil!«;prndiiktcn t bilden und 
zu schwer sind, uui dun-h den U ind transportiert 
zu werden. scheinen diher hauptsächlich 

Waaservögel und Inaekten für den Tianaport in 
Betneht im konuMU, w«nn »ich veftnt «z* 
perinwnteU Uiraber aichta cimittelt wnide. 

Literatur. F. Blochmatm. D.'f /<ii7 ■ ..i/ y-'.- .' ^ 
T,trii'lt lifg Süß motu m. Ahl. I l'i\U"-ivu, .Luß.i. 
Jf<tvif''0,i hsys. — O. Bül*chti, Prutoi>,a. 
AU. Jli Ji^utoria. Bn»nt JCL m. O^dn. <L 
Tterr., Bd. f, tS87 bt> tsm — ihBrmtbe, 
I " I rf f .» u n ifii ilher vrrgleif fif uJ' Au !!• tu i>', I ifJ. l. 
Li%pzt>j iyii). — Ci C^ede, i:- •■hi-i , hi f j^n let 
In/u»otrt» a»U>m€*. Arrh. /.•"■(. t r^) f! ^jtn. 

Str. St iW* 3> iSig, — JB. daparitie H 
J, tMÜ t m mn nj Etudt» »ur Ut Infiuoirm H 

les Rhitt.poiif». G'titre M.l? bu iS-:!. — B. 
(k>llll%, Ktnde monogmphitjue »ur it * .!< irri 
11. iJorpholoifit, Pkj/giot'>gie, Üj/ffemailijui . trch. 
Zoot, tzp. tt g«n^ ßd. S^, 191M, — IMi/Mn, 
Lfkr&mek dmt Pmioto-nbrnnd*, Auß, S. /««a 
!;■!!. Ch r. G. EU rcn 6*»»'f/. Die InjutontdfreitK» 
ai» »i>iiki,Bm*t n€ (Ji ifuiti^mtn. Leipzig ISSii. — 
C. Hamburger utut v. Buddenbrock, 
A'orditelu Ctitatft. NvrdMf Smetoria. Sord. 
PbmHtm XIII. JTM IPIJ «md 19ti. - V. A 
Ji tniinfjft. Drix Verkalten der niederen Orga- 
Ht*mtn. i'eberieitt r. K. A/ungold. Lciptig 
1910. — D e rwe l b «, The Efieet of ('»^jugalion 
in FtiamaiteitiM. Jomm. Ejcp, JHoot.^ Bd. 14. 
im. — W. & mmtt, A JfoiMiol «/ tk$ Im- 
/'(."■ri'.t. I.,,ifh.„ jssn hfl !Sfis. — A. Long, 
/.' hrhm'h dt r vciyitifhtrnd^n Anatomie der trirbel- 
l<->-n Tiere, t. Lieferung ProUnoa, i. Au/. 
Jena im. — Hereei*«, Uandbuek dtr Mvrpko- 
logtt, Bd. I ProUtMoa «Hm Ma» Xtfikc Id^. /• 
./.'((/ JEL Maupa*, Le rajeuniMemenl 

biriu^uMti^uc ehex le» Cilift. Arch, Zooi. exp. 
'■t gen., .Ver. II, Bd. VII, lüS9. — O. F. MtiUer, 
Auiwuiic^a Injutona ßuviafilia et tnortwa Me. 
Bafmia» t7M. ^ & PrwwOMfc, Eim/aknM0 
in die l^ytiologie der Einteiligen (Prolotf>tn)> 
Lciptijf J91U. — F. Stein, Der Oiganismus dr 
\ ittfuttMMUrt. Bd.lwn4llt IM» itad tW, 



lugeuhonsK 
J«. 

Geboren zu Breda in Holland am 8. Dezember 
ITM. Leber sein Leben ist nur Lackenhaite« 
bekannt A« 31. Bewmber 1764 wurde « 

als Studt rit in I<eiden inskribiert. Er war dann 
als praktiM hcj Arzt in Holland und Enpland 
tätig. I7«h erhielt er eintn P.ui n;H h Wwn, 
um die üinder der Kaiaerin Maria Theresia 
Sit imnfen. Er erhielt dort für »eine Dienst« 
df n Tit. I Ilufrat und l^ibarzt der kaiserlichen 
Familie. 1772 wurde er zum selben Zweck nach 



Digitized by Google 



Ingenhoofiz' — Insekten 



457 




It.i!i 711111 Krbprinzcn von Tosran.i nm\ sfiner 
^hwester Iwrufen. Nach Wien zurückgi'kehrt 
vpb er skb ganz wissentclmftUchen Arbeiten 
und stand allseits auch bei Kaiaer Joseph in 
hoher Achtung. Nach einigen Jehren zog er 
nach Ilollind zdrürk. von wo er Frankreich 
utd Deutschland besuchte. Im Juhre 1797 
I er äch nach England, um dortige Aerzt« 
angentffeaen Getundheit s« kon> 
und etan» am 7. September 1799 in 
Bowoodpark naho London. Er hat sich durch 
lahlreiche medizinLsche und naturwi.ssensch:ift- 
tttke Schriften verdient gemacht. Am berühm- 
tNtan vude Mine Entdeckuoe, daß die Pflanxen 
(heend koMenntins Gas abgeben, ud daß 
nur die grünen Blätter und Triebe, and allein 
im Sonnen- oder hellen Tageslicht, 5>aner8toff 
aushauchen. Er hat also, die Bemühungen 
Prieitleys fortwtzend, die Kohknstoffassinii- 
liÜM «M die Atmong entdeckt und war sich 
der Getrenntheit beider IVozesee wohl bewußt. 
Schon in der ersten, dem (iaswechsel der Pflanzen 

£ widmeten Schrift „Experiment iipoii ve|etables 
Koveriiic tbeir gceat power of puriiyin^ th? 
eoBBoa «ir in ranshine and of injoring it in 
th>^ -h.idc and at ni^ht** n779) h:itte er, wie der 
Titel zeigt, die Hedingnnfjen der Sauerstoff- 
»feitheidung im Gegensatz zu Priestlcy richtig 
«fcuBL das Ventändnis iür den inneren Zu- 
uuneimaa; der Tetsaeliea war ihm aber erst 
seit Widerlegung der Phld^istontheorie durch 
Lavoisier möglich, wie er in seiner ITyt» engli.sch 
erschienenen und 1798 auch deutsch vemffent- 
üchten, von A. v. Humboldt eingeleiteten 
Schrift „Ueber die Bnllraii der Pflanzen 
und Piiiehtbarimt des Bodm?* aueinander- 
setzte. 

iiteraiur. J. Wienner, Jan Jngen-Uouit. 
tim Lth» tutd etil» WMtm. Wiem 1908. 



losektoo, 

L INe Klaaae der Insekten. IT. Morphologie 

ttnd Physiologie. 1. .\enQere Erscheinung: 
»I (iiiederung des K(>q>ers. b) Kopf, c) Bru.st. 
lii Hinterleib, e) Entoskelett. f) Skulptur und 
firboog der Haut, g) Lautappaiate. h) D^- 
BHpUranu «nd Folymorpidfmiis. 2. Innerer 
Bau: a) LeibeshöUe. b) H.nit. c| MiiskcNystem. 
d) Verdauungs- und Exkretionsorgiuic. e) At- 
tnuneNfirpine. f) Kreislauforgane, gl Temperatur. 

Fettkörper, Oenocyten, Ferikardialzelien. 
i) Uiiehlorgane. k) Nervensystem. I) Sinnes- 
oipine, m> 'lesrhler-htsorgane. III F<>rtpfl,in- 
Wng. 1. Keimzellen. '2. Begiittini}.'. 3. l'.iriheno- 
penesf. 4. Pädopenese. ö. Polyeuibrynnie. G. 
Eiablage. 7. Emuryonaientwickelung. ö. .Nach- 
enbtyonale Entwickelung. IV. Inologie. \. 
SyUeastik. VL Geographische Verbreitung. 

L Di« Klaaw der Inidrteii 

Die Insekten gehören dem großen Stamm 

d«r Arthropoden oder «Ilicderfüljlcr ;in. 
Die Arthropoden sind bilateral symmetrische 



Tiere, mit ciiicin .ms ("hitiii bestehenden 
Uautskelctt, heteronom segmentiertem Kör- 
per und {gegliederten GxtraBUtitten. Sie «n> 

fiilU'ii in drei rnfcrstllllBe: die Teleio- 
cerateu (oder CruatMeen. Brauchiaten-, 
I&ebeti«re), 8. die Ghelieeraten (oder 

j\rachnoideen, Spinnentiere), '^. die Atelo- 
ceraten (oder Tracheaten, Anteunaten). 
Die letzteren umfassen die TausendfOBe s. lt. 

und die Infekten: sie sind den beiden anderen 
Uuterstämmen gegenüber durch folgende 
Merkmale ausgezeichnet: Kopf mit einem 

I Paar Fühler (nur ganz selten, bei den Pro- 
turen, fehlend) und mit drei Paaren Mund- 

' Gliedmaßen. Körper in 2 oder 3 Regionen 
zerlegt. Atmung durch Tracheen. Mittel- 
darm ohne Leber, Exkretionsorgane in 
Ausstülpungen des Hinterdarmes (Malpighi- 
sche Gefäße) beistehend. — Die Ateloceraten 
lassen sich in zwei flni])pen zerlegen, näm- 
lich L die Progoneaten: die Auführwege 
der (ieschlechtsdrüsen münden TOm am 
Rumpf, hinter dem 2 oder 3. Beinpnar, und 
2. die Opisthogoncai ( Ii: die Aiisführwege 
der Geeobleehtsdnlx-n iminden hinten am 

j Abdomen, vor dem .\iialseginent. Zu «len 
Progoneaten gehören die Symplix 
Pauropoda und Diplopoda; zu den 
Opistogoneaten die Chilopoda und die 
Insecta (oder Hexapoda). Die Klassen der 
Chilopoden ( Hundertf üik) und Insekten 

(lassen sieh folgendermaßen unterscheiden: 
bei den Chilopoden ist der Körper nur in 
zwei deutiioh gesonderte Hegionen (Kopf 
und Rumpf) geteilt und der Rumpf besitzt 
meist zahlreiche SegnuMite, die fast sämtlich 

jmit gegliederten Extremitäten versehen 
sind: hei den Insekten ist der Körner stets 
in drei Re<rionen gesondert, Kopf, Brust 
1 Thorax I und Hinterleib (Abdomen): der 
Thorax besitzt drei Paare iriit ausgebildeter 
Bewcgungsextreniitäten, wahrend das Ab- 

' dornen meist dcor Eztranitftten entbehrt 

I 

II. Morphologie und Pfaftiologie. 

I. Aeußere Erscheinung. la) (iiie- 
derung des Körpers. Um die (iiiederung 
des Insektenkörpers richtig zu beurteilen, 
müssen wir auf die embryon.ileii .\idagen 
zurückgreifen (Fig. 1). Danach liaben wir 
»wei morphologisch verschiedene Elementesa 
unterscheiden, nämlich einerseits das vor 
der Mundöffuung gelegene extremitätenloee 
Kopfstück oder Acren und das hinter der 
.\fteröffnnng gelegene ebenfalls extremitäten- 
lose Schwanzstück oder Telson, und anderer- 
seits 19 zwischen diesen beiden gelei^ene 
honinrionie. mit je einem Paar Extremitäten 
verseliene Segmente. Von diesen 19 Segmenten 
gehen ö in die Bildinig des Kopfes ein, 3 in 
die Bildung der Brust, während die re-;t- 
iichen 11 auf das Abdomen cntiallen. Die 



DIgitIzed by Google 



468 



Inflekten 



weitgehend?! on Umbildungen prlridon die 
Kopfsegmente, indem sie teilweise ihre ur- 
sprüngbeh« Lage und Form Terlndern, und 
auch ihre Extremitäten teils stark umbilden, 
teils gänzlich verlieren. Die ersten zwei Seg- 
mente rücken vor resp. Ober die Hmid^^nung, 
so dÄ6 nur noch drei Segmente (die ]I«ndibel 





j i 


1 J 


# ( 




S i 


» 


£ 1 




/ ( 




\ S ( 




\ * 













gelegene MundöffiiTuif^ und das auf der Hinter- 
seite gelegene Hinterhauptsloch, durch welche 
die Speiseröhre, des Kerrensystem «w. in 
den folgenden Briistab^r-hnitt übertritt 
Die Trennung des Hinterbauptsloches von 
dar Hnndöffnnng wird dnreh eine KeU- 
pl&ttc (Gula) und Toilo der rnfcrlinpe 
wirlEt Bei niederen Insekten bleibt die Gula 
frei oder verschmilzt mit der Unterlippe, bä 
höheren bildet sie durch Vereinigung 
mit den Seitenteilen des Kopfes eine Biiicke 
zwischen denselben. Trotz der engen An* 
lagenuiu' resp. Verschmelzung der in die 
Kopfbildung eing^angenen ?efrmente läßt 
sich auch am fertigen Kopl die Zusammen- 
setzung meist noch gut erkennen, und zwar 
an den Nähten, welche die Kopfkap$el in 
verschiedenen Richtungen durchziehen und 
dieselbe in mehrere Regionen ttilen. von denen 
die dorsal und vom gelegenen als Scheitel 
(Vertex), Stirn (Frons), Kopfschild (Clypeus) 
und Oberlippe (Labmm), die seitlich gelegenen 
als Wangen (Cienae und Postgenae), und die 
hinten resp. ventral gelegenen als Hinter* 
haupt (Oociput) und Kehle (Gula) unter* 
schieden werden (Fig. 8). IGtuntor geht die 



Lant-tmales 
B 

Fig. 1. Schemattsche Darstellung der em- 
bryonalen Segmentierung. A junges, B ilteres 
Stadium. Zwischen Acron und Telson liegen , 
ly Segmente, von denen 5 auf den Kopf, 3 auf 
die Brust, und 11 auf d;is Abdomen entfallen. 
Afa) After, M .Mund, Ant Fühler, Krs Kiefer 
ibisS, B,-, Brustbeine 1—3. Aua Escherich 
Forstinseklen. 



und Maxiilensetjmente) hinter der Mund- 
Öffnung verbleiben. Die Brust läßt dagegen 
ihre Zusammensetzung aus drei Segmenten 
bei allen Insekten noch deutlich erkennen, 
sowohl an dem Vorhandensein der drei ' 
dazugehörigen Extremitäten (Beine) als auch 
An den Sf^menti^Tonzen. Die Abdominal- 
segmentc bleiben ebenfalls meist deutlieh 
gegeneinander abgegrenzt, verlieren abergruü- 
tenteils ihre Extremitäten; nur das 11. Seg-| 
ment behält bei einer Reihe von Insekten 
gut austjebildete Extremitäten in Form von 
langen fühler- oder zangenförmige Anhängen 
(Cerci) bei. Hei den meisten lll^ek^en sind 
jedoch auch diese verloren, wie auch die 
Zahl der Abdominalsegmente mehr oder 
weniger reduziert wird. 

ib)Der Kopf. Der Kopf stellt eine starre, 
meist sehr kräftig chitinisiertc Kapsel dar, 
welche zwei Oeffnungen besitzt: die ventrid 




A B 
Fig. 2. Regionen der Kopfkapsel (Periplane t«), 
A von vorn, B von der Seite. — \ Scheitel, 
Fr Stime, Cl Clypeus, W Wange. Hi Hillte^ 
haupt, üb Oberlippe, Md Mandilx I. Mx Maxille, 
Mxt Maxillartaster, Yja Ix)bu.s externus, Li 
Unterlippe, Ult Unterlippentaster, Oc Oellen, 
Ant FOtuer. Mach Berlese. Aus Escherick 

Teilung noch weiter, so daß man eine Vorder* 

und Hinterstirne (Prä- und Postfrons), femer 
einen Ante- und Postclypus, ein Ante- 
und Postlabmm unterscheiden kann. Am 
Labruin i->t die Unterseite trewühnlieh dunh 
eine faltcnartige Bildung ausgezeichnet, die 
als Epipharynx baeiehnet wird. An der 
Bilduiu; der Kopfkl^pBOl nehmen auch die 
Augen teil, vor allem die Seitenaugen, die 
mitunter so groß werden können, daß der 
größte Teil des Kopfes von ihnen eince- 
nommen wird (z. B. bei den Libellen, oder 
einigen Dipteren usw.), während die übrigen 
Regionen stark reduaert sind. Die Stelling 



Digitized by Google 



460 



(if> Kopfe? iif'^f'n rlrn folgenden Körvur- 
aoüchnitt ist entweder so, daß die Muud* 
fliediMtfieD vmtnlwirtB und die Btiriie nach 
v^orn (bjpoenath), odor ?o. daß die Mundglied- 
mAtten naeh vorn und die Stirn dorsaiwärts 
gemhivt ist (profnath). 

Trot?; :^eiiier Zu^aniniensetzuit;" nn : Acron 
lud iöuf Segmenten blitzt der ivopf nur 
vi« GliedmftSenpMr«, von denen das 
vorderste, die Fühler oder Antennen, als 
Siaaesorgan dient, während die dreiioigenden 
nr Ergreifung und Aneignung der Nahrung 
dienen und als Mundgliedmaßen bezeichnet 
«Rdea. — Die i^ Qhler liegen vor resp. über 
der SbindStbiiuiff und sind entweder yor den 
Aueen oder an der Innenseite der 1' > n oder 
wen an der Außenseite geleniüg mit der 
Kopfkapsel verbanden. BttBOglieh der 
Gliederung herrscht eine schier nnerschöpf- 
kb» Maonigialtigkdit, sowohl was die Zahl 
dir (SReder, die von 2 bis 40 und mehr 
schwanken kann, betrifft, als auch deren 
üMtaltuBg. Die Glieder können entweder 
ileiindaiemd i^eiehsein (fleiehartigeFohler) 
öderes können einzelne Glieder oder Cdieder- 

rpea bedeutende Formabweichungen von 
Qbrigen zeigen (ungleichartige Ftthler). 
Idi t'iMeren Fall kann man je nach der Aus- 
bildung der einzelnen Glieder borstcnförmige, 
fMieBförmigc, perlschnurförmige, gesägte, ein- 
IkIi luui liuppelt trekäramte oder gefiederte 
B!w. untersctieiden. iBei den ungleichartigen 
bandelt es sich meist um eine Verbreiterung 
der letzten Glieder (Keulenbildung) oder uro 
eine Verlängerung des Grundgliedes, wo- 
durch der Fühler in zwei Abschnitte, Schaft 
und Geißel, zerlegt wird. Manchmal sind 
auch die Endglieder stark reduziert und 
verschmälert, wie bei vielen Fliegen, bei 
denen die letzten Glieder zu einer Borste 
(Endborste) rüeksebildet >ind. T>ie Fülder 
lind in erster Linie last- und Gcrutiw- 
or|!:an, doch ktanen sie noch anderen Funk- 
tionen dienen, wie z. B. bei den sozialen In- 
sekten i,ur gcgen.seiü^tju Verüländigung, oder 
bei einigen Lepismatiden als Greiforgan usw. 

Die Mundgliedmaßen zeijren ent- 
mechend der ungeheuren Manni'^'faltiijkeit 
der Nahrung der Insekten eine große Ver- 
schiedengestaltigkeit : je nachdem die Nahrung 
fest oder flüssig ist, mid die Mundwerkzeuge 
zum Kauen, liCcken, Stechen und Saugen einge- 
richtet. So verschieden die^c Typen erschei- 
nen, so lassen sich doch Überall die gleichen 
Komponenten nachweisen. Dem ursprüng- 
lich f'ii Zustand am nächsten«tehen die kauen- 
den (uler heißenden Mundwerkzeuge, 
indem bei i h n eu die drei Extremit&tenpaare des 
3. bis ö. Kiiijfsegmente? norl un-^ehwer zu 
erkenntii mhü (Fig. 3j. Das vorderste Paar 
stellt die Vorderkiefer (auch Oberkiefer otit r 
Mandibeln) dar, dasdarauffolgendedic Mittel- 
kiefer (auch Unterkiefer oder MaxiUen) und 



(las dritte Paar die Hinterkiefer faueh ünter- 
lijppe oder Ijibiumi Die Vorderkiefer steilen 
eimaehe, angegtieaerte, meist äußerst stark 
' rhitini?iert0 Gebilde dar, deren Innenrand 
I gewöhnlich mit mehreren Zähnen bewaünet 
I ist. Die Form bt ungemein weehselnd, htü 
i Raubinsekten z. B. meist lanc: nnd a^tl, 
ibei den Ffianzenfressem dagegen breit und 
kurft. Bei nunohen Larven sind ue mm 




Fig. 3. Kauende MandeUedmaßen der iSchabe 
(Periplaneta orientalis). — Ir Oberlippe, md 
Mandioeln, c Cardo, st Stipes. le und Ii Lobus 
cxt^mus und internus, pm (d) Palpus der Maxillo 
(tiixi. srn Subiin'iit um, m Mentum, gl (ilosscn, 
pg Paragiossen, pl Palpus labialis der Unterlippe 
(la), hy Hypopharyoi. Aos Uertwigi 

Saugen eingerichtet, indem sie mit einem 
feinen Kanal versehen sind fT)yti?cus. Lam- 
pyris). Die Vorderkiefer dienen in der llauut- 
sache zum l^rtrreden nnd ZerrnSen aer 
Nahrung, doch finden «ie auch zu anderen 
Zwtjcken Verwendung, wie zum Wohnungs- 
! bau, zur Brutpflege, Verteidigung usw. — 
I Die Mittelkiefer, weit weniger kräftig als 
I die Vorderkiefer ausgebildet, sind in nielirere 
i^tücke gegliedert: die Angel (Cardo), den 
Stamm (Stipes), die beiden Laden (Lobus 
internus und externus^ und die mehr (3 bis 5)- 
gliedrigen Taster. Die letzteren, bei denen 
die Beinnatur noch am deutlichsten er- 
halten ist, entsprechen allen auf die Coxa 
folgenden Beingliedem, während Angel und 
Stamm der Coxa, und die Laden Coxal- 
anhäncen homolog sind. Die innere Lade 
i^t sti-t> unirei^liedertund an ihrem Innenrand 
mit Zalnien, Ifaaren oder Borsten besetzt, 
während die äußere zweigliedrig sein kann, 



Digltized by Google 



400 Insekten 



oder üls ("liileji sich über die inncro schützerul Hvpopharvnx, welcher, in seiner AiL^btlduni; 
legt. Die Funktion der Mittelkiefer besteht »ehr verschieden, bei manchen Insekten proß 
t«iU im Zerkleinern der Nahrung, teils, in und in mehrere Stücke peeliedert ist, bei 
der Fomunec des Hissons, teils in der Auf • ^ anderen dajE^egen klein, einfach, zanfenförmiü 
i«nchun£r und I'nifmit: der N.ihrunf? (Taster) oder auch tranz niekirebildct .<ein kann. Die 
usw. I)ic llinti'ikieii'r (l'iitcrlippe) lassen Mundoflnuiig der kauenden In^^ekten wird 
dieselboii Teile wie die Mittelkiefer erkennen, abo von folgenden Skelettstücken begraist: 
jedoch sind ihre beiderseitiiren Staninistücke vorn resp. dorsal von der Obprlippp resp. 
zu unp.iaren Platten verwuchsen, und zwar dem Kuipharynx. seitlich von den Mandibeln 
die beiden Cardines zu dein Submetiun und I und den Mittelkiefern, und hinten rcsp. 
die heideil St ipiles zu dem Mentum. Meistens ventral von der Unterlippe resp. dem Hvpo- 
sind auch die beiden Innenladen verwachsen pharynx. — Den kauenden Mundwerkzeügea 
SU der unpaaren Zunge oder Glossa, während am niehsten stehen die leckenden der 
die panriLT trebliebenon äußeren Laden als Bienen und Hummeln (Fiir. 4). Oberlippe 
NebenzunKen oder ParaglosKen bezeichnet i und Mandibeln sind überhaupt nicht ver- 
werden. Die Taster der Unterlippe bestehen j Ibidert, dagegen sind die beiden ManDm 
aus 1 bis 4 rdicdi rn (»der können auch -jaii/, (Mittelkiefer und Unterlip}»e) stark in die 
fehlen. Die Unterlippe hat .im allgemeinen Länge gezogen ; vor allem die Zunge, die durch 
die Bedeutung eines Hilfsorgans, weiches ' Einrollen ihrer Rftnder eine Rinne oder «n 
datu 'dient, ein Ausgleiten der Nahnings- Rohr bildet. Die Xehcnzun^en sind w*-piit- 

lieh kürzer geblieben, dagegen sind wied« 
! die üntertipnentatiter sehr lang, deren erste« 
I beiden (Jlieder l)einalie die Känjre der Zunee 
erreichen. Bei den Mittelkiefern sind vor 
I allem die beiden zu einem lanzettförnii?pii 
! Gebilde verwachsenen l..aden mächt ii; ver- 
längert, während die Taster stark rück- 
gebildet sind. Von den Stamui^tiKken ^illd 
'nur die Stijiites und das Mentum verlängert, 
während die Cardines und das SubnientttlB 
ganz kleine Skelettstücke darstellen. — 
Weit mehr weichen die stechenden und 
saugenden Mund Werkzeuge der IMn- 
teren (Stechmücken) von dem kauenden 
! Typus ab (Fig. 5). Sie setzten sieh in der 
I Hauptsache aus folgenden Teilen zusammen: 
, 1. den Stechborbten zum Verwunden, 2. dem 
; Gleitrohr cur Fahrung der dOnnen Stedi> 
borsten, 3. dem Sauirrohr zur Hebung der 
!aus der Wunde flieUendeu Flü^^slgkeit und 
4. dem Speiehefanhr zur Zafflhnittg ent« 
zündungserrepender Sjteic helsekrete m 
Wunde. Die Stechburbten, 5 au der 
Zahl, entspreehenden Mandibeln. Maxillei 
jUnd dem Hvpojjharynx. welch letzterer zu- 
gleich das Speicheürohr enthält; das Gleit- 
: röhr wird gebildet von der Unter- und Obe^ 
fig. 4. Lockende Mundglied maßen der Hummel j Uppe, und das Saugrohr größtenteils von der 
(Bombus terrestris). Bezeichnungen wie in Oberlippe in Verbindung mit dem Hypo* 
Flg. 8. Ans Hertwig. i pharynx. Von den Tastern sind nur' die 

Maxillen cut ausgebildet. — Einiger- 
maUen ähnlich lieiren die Verhältnisse b« 
brücken, die von den beiden Kieferpaaren den Mund<;liedmalSen der Schnabel- 
vraarbeitet werden, zu verhindern. In man- kerfe. indem auch hier der raeist gegliederte 
eben Fällen ist sie besonderen Funktionen Rüssel ( (lleitrohr) von der Ober- und Unter- 
angej)alit; bei Ameisenijäsfen z. Ii. ist sie lip|)e irebildet wird. DaireLM ii sind nur 4 
löfieuörmig gestaltet zur Aufnahme von Stechborsten vtjrhanden. von denen die 
Futtersafttropfen, bei den Libellenlarven ist beiden äußeren den Mandibeln und die l»eiden 
Mentum und Submentum stark verlängert inneren den Maxillen entsprechen, i^etztere 
und gelenkig miteinander verbunden, so daß besitzen an ihrer Innenseite 2 Rinnen und 
-ii- ,iN I''ani:arm verwi-ndet werden kann. Ic/i ii -ii-li aneinander, daß zwei ijetrennte 
.\ul der Innenseite der Unterlippe, der Mund- Kuhren entstehen, das Saug- und da;sbpeichel- 
h5hle zugekehrt, ü^t die Innenlippe oder -rohr. Die Taster sind fast gans rOekgebüdei 





Digitized by Google 



Luekfeea 



- fiänzlieh verschieden davon ist der Sauß- 
i&fisel der Schmetterlinge. Da die 
irar freilieKmide SUto^anf- 
«aujen. sind Steehborsten unnötii^, und Bo 
»teilt der Kussel nur hier ein eiuf »cbM Bohr 
te, Imtdieod ans dm iniehti^ in die Ünge 

rgenon Innenladen der cr-icii Maxillen, 
auf der Inneiiseite rinaeuiormig au^e- 
Mdt, rieh der Ltiife nach fest aneinander- 
hpiL Alle anderen Teile treten daireiren 
Hllek: die Mandibelu sind zu uuscheiabaren 
BBtea ndmiirt, Obar- «nd Unterlippe 
•tdn BW noofa kWne drelMldge StAeke dar, 




Fig. 5. A Kopf einer \veiJ)li( lien StorhmQcke mit 
auseinandprp<'Ieg:ten .Miiiidteilpii. 15 vergrößerter 
OuiTOrhnitt diirrh die Mundteile. nl» ( ÄxTlipno, 
Ül Uatedippe, Hyp Uypophar>'nx, Mx Mudlle, 
Vxt Miifffliiwufcf, Hd Mandibdn. ~ * 



Nitiehfc Aoi Escherieh. 



Nach 



welche die Lücken an der Rü^selbasis ans- 
iülien, und von den Tastern ist meist nur 
ein Paar gut entwickelt (entweder die Ma- 
xillar- oder die I.,abia!ta?tor). 

icjDiebruät. Bei den meisten Insekten 
wM rieh die Brost ans drei Segmenten zu- 
sammen: y«iderhnist (Prothorax), Mittel- 
brust (MesotiiOK^ und Uinterbrust (Mete- 
tkorax). Jedes Mginait trigt ▼entral ein 
wohlausffebildetes Kxtremitätenpaar (Reinei, 
außerdem kann die Mittel- und Hinterbrust 
dmal je an Paar Flflgel besitzen. Jedes 
S^ement stellt einen c:e:^chlos!Jonon Kin^r dar, 
der aus einer dornalen und ventralen Platte 
(Tergum und Stemnni> und den diese ver- 
bindenden Weichen (f*ieuren) irehildet wird. 
Zwischen den Pleuren und dem Öternum 
«nd die Brine, twisehen den Pleuren nnd dem 
Terguni die Flüfrel trelenki? einRefücjt. Meist 
treten an den einzelnen SegmentstUcken se- 



kundäre Teilunji;en anf. vor allem an den 
Teiga des-Meso' und Metatborax« was mit der 
daran sidi anheftenden FHlgelnrnsknfatiur n- 

sammenhänpt. Wir können an jedem der 
genannten Terga nicht selten vier dureh 
Nfthte getrennte Befionen nnterseheiden, die 

(von vorn nach hinten) als IVä-eutum, 
Soutum, IScutellum iind Postseutellum be- 
seiehnet werden. Aueh die Pleuren tiifdln 

f^ewöhnlich in zwei durch eine deutliehe Naht 
getrennt, hintereinander gelegene iStücke, das 
Epistemum (vom) und das Epirtierum 
(hinten). Die Bauchplatten bleiben meist 
einheitlich. Bei manchen Insekten (Hymeno» 
pteren) tritt zu den drei typischen Brust- 
segraenten noch ein viertes, aas socenannte 
Mediansegment, welches dem ersten Hinter- 
leibsring der anderen Insekten entspricht. 
Dasselbe tritt erst während der postembryo- 
nalen Kntwickelung mit dem Metathorax in 
Verbindung, um den hinteren .\bschluß der 
Brust zu bilden. — Die Brust steht ganz im 
Dienst der Bewegungsextremitäten. Wo diese 
gieichniäUig auf die Segmente verteilt sind, 
da sind die ScgBMBtB einander annilHnid 
gleichtjebaut (I^pisma. viele Larven usw.); 
wu jedoch einzelnen Paaren besondere Leis- 
tungen anfallen, sind aneh die dazngehSrigen 
Segmente besonders ausgebildot resp. ver- 
größert. Auch die .\rt der Verbinduni; der 
einzelnen Segmente ist davon deutlich ab- 
liänEjic und zwar in dem Sinne, daß die drei 
Brustringe um so inniger miteinander verr 
wachsen, je OMhr die Insekten von der Laaf* 
ztir Flugbewegung fiherirehen. 

Als Anhänge der Brust kommen in 
Betracht die Beine (echte Extremitäten) und 
die Flügel. Die Beine, normalerweise in 
drei Paaren vorhanden, sind in sechs hinter- 
einandergelegene Abschnitte i:egliedert: 
Hüfte (Hoxa). Sclienkelring (Trochänter), 
Schenkel (Femur), Schiene (Tibia), Fuß 
(Tarsus) und Klauenapparat (Prätarsus). Die 
ITiifte stellt die trelenkige Verbindung mit 
dem Brustükelett her; sie ist meist klein und 
größtenteils in der Gelenkpfanne \erborgen, 
sie kann aber auch einen ansehnlichen Um- 
fang annehmen und entweder phittenförioig 
fwwehen den Stema nnd Pleoren rieh ein*- 
fügen oder stielfnnnig vom Sternum ab- 
stehen. Bei gewissen primitiven Insekten 
(Machiiis) tragen die Mittel« nnd Hinterhflften 
zieinlicfi irrnße griffelfönniire Aiihänt,'«', die 
als HUltgriliel oder Styli bezeichnet werden. 
Der Sehenkelrin^r ist meist klein und «nf aeh, 
nur bei einem Teil der lIvmenopteTMl ist 
er zweigliedrig. Der Schenkel ist last stets 
daa ffj^i^ und dickste Oied des Brines; 
enthält er doch auch die hauptsächlichste 
Bdnmuskulatur. Die Schiene, deren Gelenk- 
▼erbindnnp; mit dem Schenkel ab „Knie** 
bezeichnet wird, i-t irewühnlich weit selilanlwr 
und an ihrem Knde häufig mit einem oder 



DIgitized by Google 



462 



Iiusekten 



mehren-i! „Sporen" bewaffnot. dir mitunter Termiten) oder besondere Vorriehtungen an 
in Verbiiulung mit eiuem Eioscbiutt auch der Vorder- und MittelbrusUElateriden) usw. 
ab Pntz;ip|^).irat dienen kOmteo (bei Ameuen). — gmelrielit dies in der Weise, dtft die n 
Der Fuß ist in den mei-ten Fällen mehr- j der Ruhcl.uie dein S( lipiikel dicht aiilietrendeii 
gliedrig (drei- bis lOnfgliedrig), nur selten , Schienen durch plöUdiche Kontraktion der 
eingliedrig (CoUembolen, Goedden Fe- 1 miehtayeB StreclmmBkrfn eo krtftiy gwtred i l 
diculiden). Der Prätar>Ti- friU:! fiiu- \m zwei -re^^n. t'e^en die T'iiterl;iee L'e>(einni( werdtii. 
Krallen; zwischen ihnen sind o{t verschieden d&Ji der Körper nach vom und oben ge- 
gefennte, lappenförmige Anhinge gelegen, seUendert wird. 

die als Haftorir.in mm Laufen auf ^Halten Dir Flügel stellen häutige, fläclu'nhaft 
Flächen usw. dienen und ai» Knipodium, auKgebreitete, durch „Adeni^ oder lüppeo 
Afterkhme, Haftlippclien, Onychium, Pul- gesteifte Anhioge der Mittel» und HinW- 

villus U--W. Ixvcicluict wcrcien. l>cr irrtdien brüst dar, welche rnckenständi? , zwi^ciirn 
Mannigfaltigkeit in der Verwendung ent- Pleura und Tergum beweglich eixijgelenkt 
Bprieht die Mannigfaltigkeit der Form; die- ^ sind. Sie sind keine Extfenntiten in niar- 

selbe zeigt sich vor allem an den Vorder- phologischem Sinne, sondern einfache Haut- 
beinen, die ab tirabbeine (Maulwurfsgrille), auisstülpungen, die sich sekundär abgegliedert 
Bavblieine (Gottesanbeterin), Putzbeine haben unter gleichseitiger Ansbilannf von 

(Sclinietterlini^c). Haftbeine usw. aiistrcbildef Ciclenkt'n (das ^iind eine Reihe dorsaler und 
sein können. Die Hinterbeine treten uns ' ventraler Gelenkstücke, von denen die dor- 
ebenfalls in verschiedener Gestalt entgegen, j salen jedenfalls nnr Abgliederungen der 
ak Spriiigbeine mit mächtig verdickten ; Hauptadem darstellen). Dieser Entstehung 
Schenkeln oder als Schwimmbeine mit ver- : nach setzen sie sich aus einer oberen und 
breiterten und abgeflachten Gliedern oder i unteren Chitinlamelle zusammen, die an den 
als Sammelbeine usw. | Flügelrändern ineinander übergehen und 

Die meisten Insekten sind Sohlengänger, zwischen denen während der Bildung der 
d. h. treten mit der Unterseite des Vulie^ auf, : Flügel die zellige Matrix liegt. Letztere 
nur einige der niederen Insekten, sowie die schwindet bei den fertigen Flügeln wieder 
echten Läuse und viele Larven stützen sich und die beiden ChitinlamcUen legen sich 
auf die Krallen. Die Fußunterseitc ist oft dielt t aneinander, so daß der sie trennende 
mit einem dichten Haarbesatz verseben anfänglich auch von Blutflüssigkeit durcb- 
(Sohlenb IdunEr), wodiirch der Fuß besser strömte ITohlrauni stark rednzitTt wird, bis 
an der Unterhi^^e haftet; besondere glocken- auf die in den „Adern" ziuückbleibenden 
förmig erweiterte Hafthaare, die durch | Kanäle, welche als Bahnen für Nerven und 
Muskelkraft an die Unterlaj^e angepreßt | Tracheen dienen I't'her die jdiylouenetisehe 
werden koiuien, sowie die .sehon L'enannten j Entstehung der Kmi'el Mud vef*chiedene 
Afterklanen nnterstfltzen jene Wirkung. Die Hypothesen ani^csteUt worden, yon denen 
Bew^ungsweise der Beine beim La uff n c:eht die bekannteste die Gegenbaiirsehe ist, 
in iülgender Weise vor sich: Es wird zuerst wonaiii die HautausstQlpungen ursjjrüiiglich 
das rechte Vorder- und Hinterbein sngleieii | der Atmung dienten una demnach die fMgri 
mit dem linken Mittelliein vnnreyetrt, und aus Tracheenkiemt n hpr\'or?p?nngen seien, 
sodann während der KorjKT vornarus ge- Man ist jedoch iieute davon abgekommen, 
sogen resp. geschoben wird, das linke Vorder- /.umal die Tracheenlueinen echten ventralen 
und TTinterbein zugleich mit dem rceiittn Extremitäten entsprechen «ollen. Eine 
Mulelbein. Das Insekt ruht aläu btiui Lauten | weitere mehrfach behandelte l'iage ist die, 
stets auf eiuem für das Körpergleichgewicht ob bei den Urinsekten auch der Prothorax 
dnreliau^ nütiiren Dreieck, weh hes trcbddet , Flügel getragen hat. Nach den paläonto- 
wini \ nii dem Vorder- und Hinterbein der logischen (PalitoUiclyopteren !) und entwicke- 
eint ti nnii dem Mittelbein der anderen Seite. Iun|F8f(eechichtlichen (manche Termitenlarven 
während es die drei übrigen Beine hebt und trairen ffütrrlähnliche Prothorakalanhängc) 
nach vorn setzt. Bei Sc liwimmttt wegungen Beluiiden ist die Möglichkeit, daß drei Paar 
werden die stark abi:ej»i;)tttiiii Mittel- und FlUgelvorhanden waren, nicht aasgeschlossen. 
Hinterbeine nach Art von Bootsrudern ver- Die Form und Au <l);ldnn;r der beiden Flügel 
wendet, indem sie bei der Bewegung nach paare ist eine überiiui mannigfaltige: ent- 
hinten mit breiten Flitolien dem Wa -er /u- weder sind die Vorder- und Ilinterflügel von 
gekehrt werden, während sie bei der Zurück- '/l( if her häutiger Beschaffenhi :! . odt r ilu 
bcwegung so gedreht werden, daß die schmale \ <irderflügel sind viel stärker ciiiuuiaiert laiJ 
Kante das Wasser schneidet. Wo Spring- dienen dann als Schutzdecken der Hinter- 
brwocringen vermittels der Meine au>r('ftihrt flügel (Flügeldecken oder Elytren). Bei den 
wt-rden — zum Springen können auch noch j Wanzen ist nur der vordere Teil der Flügel- 
verschiedene andere Organe verwendet wer- 'decken stirker chitinisiert, während dar 
den, wie Aiidnniinalgriffel ( Miu-hilis), Sprnnr- hintere dünnhäutig geblieben ist (Halbdecken 
gabei (^t'oUemboieu), Mandibelu (iVmeisen und oder Hemielytren). Wo die beiden Flügel- 



Digltlzed by Google > 



Insnkten 



463 



it;i 



a.irr jrloich sind, dienoti bt-ido der FIu?- 



beweguog; wu Flügeldecken vurhandeu sind, 
nur die l«tst«ren zam FIu^ verwandt, 

während di»^ FlüL'f'ldi'i kcn hpiiii Flup meistens 
rohig seitlich gespreizt gehalten werden als 
EiUncieron;an. WO beide FIü^^pI paare den 
Flog ausführen, sind Vorder- und llinter- 
flügel vielfach durch leine Häkchen (bei 
Hymenopteren) oder durch eine kräftige 
Börste, die vom Vorderrand der Hinter- 
flQffpj ausL'eht !ind in einen Haken des V<irder- 
flügeb« ein;?reitt (bei Schmetterlint^on), der- 
art miteinander verbunden, daß sie wie eine 
einheitliche Fläche wirken. Rückb.lduntren 
sind an den Flügeln nicht selten; meistens 
betreffen sie die HinterflQgel, die stark ver- 
klpimrt ddor panz nulimentär oder zu 
Schwiugkulbchen (Halteren) umgebildet sein 
können. Selten sind die Vorderflügel re- 
duziert ( Styl()|)iden); weit häufiger sind die 
beiden Flükeljiaare rückgeb.ldet und zwar 
entweder inbeiden Geschlechtem (Bettwanze, 
Kleiderlaus, viele Höhlen-. Insel- und Hoohge- 
biresinäekten usw.) oder nur in dem einen Ge- 
seUeeht ^meistens bei den Weibehen: x. B. 
Uuchtkäfer, Frostspanner, Psychiden, Coc- 
ciden usw., ausnahmsweise beim Männchen: 
Aaergates). Es kdnnen aneh ein nnd dieselben 
Individuen zuerst geflügelt sein, und dann 
durch Abwerfen der Flügel flügellos werden, 
wie die Weibchen der Ameisen und die beiden 
Geschlechter der Termiten, die nach dem 
Uochzeitsflug sich der Flügel entledigen. — 
Bei den mit Flügeldecken versehenen Formen 
nnd die Hinterflügel mewtens so gefaltet, 
daß sie unter den kleineren Elytroii Platz 
finden. Die Faltung geschiciit der Luiif^a' und 
der Quere narh tatt und zwar in um so aus- 
{jedphntereni .MaUe. je größer daß Miß- 
verhältni.s zwischen Flügeldecken und Hinter- 
flQgel ist (am meisten also bei den kurz- 
flüslipen Käfern und den Forficuliden). Das 
Einfallen und Entfalten geschieht rein 
automatisch (ohne Hnskelwirkmig) sogleich 
mit dem Zurücklegen und AiLsspannen der 
FlQeeL — Das Flüj;elgeäder, das zur Ver- 
stdftini^ der FlOfrel dient, ist lebr verschieden, 
je nach den systematischen Katej^orien, und 
lindet daher in der Systematik reichliche 
Verwendung. Es besteht in der Haupt- 
sache aus einer Anzahl von der FIim<'l\vur/( I 
ausgehenden Längsadern, die sich mehrfach 
verzweigen können nnd mehr oder wenit^er 
nhlreicnen Queradern, welche die Lani^s- 
adem und ihre Abkömmlinge miteinander 
in Verbindune; bringen. Dadurch wird der 
Flügel in verschiedene Felde r /j rlegt, die 
all „Zellen" bezeichnet werden. Die ein- 
sehen .\dern werden als Costal-, Subcostal-, 
Radial-. Median-, Cubital- und Aiialader 
anterschieden, ebenso die ..Zellen", die als 
Costal-, Cubitalzellen usw. bezeichnet werden 
(Fig. 6). Eb hat nicht an VerBuehen gefehlt, 



die niannit^faltipen Bildungen des Flfipel- 

S;eäders phylogenetisch voneinander abzu- 
iitttn, doeb bis jetzt ohne völlig; befriedi- 
gendes Resultat. 

1 Außer den FlUgeln kommt bei einigen 
I Insektenordnungen an der Brust noeb ein 

oder zwei Paar anderer dorsaler Anhäiii^c 
; vor, die Patagia und Tegulae. Erstere, 
die hauptsächlich den Schmetterlingen eigen, 
sind am Prothorax zwischen RUckenscnild 
und Seitenteilen beweplich eins^elenkt und 
stellen ein Paar flügelähnlichcr Bildungen 
dar, die meist dicht mit Haaren und Schuppen 
besetzt sind. Die Tegulae sind kleine. 




B 




Fig. 6. Flügelgcäder. A Hypothetische Grund- 
form, B Geäder eines S( iimi ttorlings. C Costa. 
Sc Subcosta. R Radius. M Mediana. Ca Cubitua. 
An Analader. Nach Comstock asdNeedbani. 



' musehelförmig gewOlbte h&utige Anhftnge, 

welche am Mesothorax vor den Hinterflripeln 
eingelenkt sind, deren Wurzel bedeckend. Sie 
finden sich aufier bei Sehmetteriingen noch 

bei Trichopteren, Hynieiioptereii. Fulgo- 
ridcn usw. Die Patagia dürfen nicht, wie 
es mehrfach geschehen, als Prothorakal- 
jflügel auf;;efaßt werden, sondern sind viel- 
mehr den Tegulae des Mesothorax gleichzu- 
setzen. 

' Der Flug der Insekten wird ausfahrt 

durch die ijleichzeitiir erffd^eiiden schlafenden 
, Bewegungen der Flügel der beiden Seiten. 
Da hierbei die FlOcel beim Niederschlaf 
einem prößeren Widerstaiul bopeirnen als 
beim Aufschlag, so gewinnt der beim 2^ieder- 
schlag entstehende nach oben wirkende 
Rückstoß der Luft die Oberhand und das 
Insekt wird gehoben. Die Verschiedenheit 
des Luftwiderstandes wird bewirkt durch die 
verschiedene Einstellung der Flügelebenen 
beim Auf- und Xiederschla^. Da nändich 
, die Vorderzone der Flügel durch eine stärkere 
lAdemng viel mehr gesteift wird ab die 



« 



DIgitIzed by Google 



464 



Insekten 



Hinterzone, ao wird beim Niederschlag der 
Hinternmd gegenüber dem Vorderrand t^e- 
hoben, beim Aufechlag daeegen umi^i-kehrt, 
WM bei der gewöhnlichen schiefen Einstellung 
des fliegenden Insekts gegen die Ebene des 
Horizontes, eine Aendcrung des Loftwider- 
stanHos in obiKom Sinne bedeutet. ESne 
Verkleiiiorunf; dt-r Klugfläche bei Hebung der 
FlQgel, wie bei den Vögeln und Fledermäusen, 
kommt bei den Insekten nicht vor. Hält man 
ein ln:^ekt, etwa eine Wespe, fest, so daß 
sie ihre Flügel schwirrend bewegt, so be- 
schreiben die Flüu'elspitzen die Fiijnr einer 8, 
die sich bei der Vorwärtsbewegung des In- 
sekts in eine Zickzacklinie mit kleinen 
Schleifen an den Weruiepiuikten auflöst 
(Fig. 7). Die Zahl der Flügelschlage richtet 




Füg. 7. Sehema der FIBg)'H*e wognng einer Weqic. 
Naeh Marey. 



sich nach der (iröüe der Flugliächeu und der 
Schnelligkeit des Fluges: «in InngBam fliegen» 
der Weiüling macht nur ca. neun St lililire 
in der Sekunde, Nachtschwärmer mit ihren 
viel kleineren schmalen Klügeln 70 bis 80, 
Noch gröUer ist die Zahl der Schläge bei der 
Biene (ca. lytJ), oder gar bei der Stubenfliege, 
bei der sie 330 beträgt. Die Bewegung der 
Flnsiel wird durch die im Meso-und Metathorax 
befiudhche Muskulatur hervoi^ebracht. Bei 
den weitaus meisten Insekten wirken die 
Mu-^keln nicht direkt a\if die Fliicel. sondern 
nur indirekt durch Veränderung der Thorax- 
form. Längsmuskeln steigern bei der Kon- 
traktion die Wölbung der Brust, während 
die dorsoveutralen Muskeln die Kücken- 
fUehe herabnehen. Dadnreh werden aneh 
die mit dem Bnistskelett verbundenen 
Flügel bewegt, und zwar bei der Wölbung 

Eisenkt und bei der Abflaehung gehoben, 
ie weni|;8n kleinen Muskeln, die an der 
FlQgelbiBiB ftngreifeu, dienen nur dazu, den 
Flögeln eine bestimmte Richtung zu geben. 
Nur bei gewissen Libellen k(pmmcii auch 
direkte Flugmuskeln vor, die au der Fiügel- 
basis selbst angreifen, wodurch die Tiere in 

den Stand 'j;esetzt sind, die beiden FlOgel- 
paare unabhängig voneinander zu beweeen. 
Bei den Ameisenweibchen, die naoh dem 



Hochzeitsflug ihre FlQgel abwerfen, wird 
die überflüssig gewordene Muskulatur rück- 
gebildet, resp. zur inneren Ernährung ver- 
wendet. Fflr die Bestimmung der Flug- 
richtung wird yon den einen Insekten der 
Hinterlnb ab Steuw benutzt (Schmetter- 
linge, Hymenopteren usw.), von den anderen 
die Flügeldecken, die seitliche gespreizt ge- 
halten werden (Käfer), während bei den Dip- 
teren die kleinen, an Stelle der Hinterflügel 
stehenden Schwingkölbchen wahrscheinlich 
eine hervorragende Holle bei der Steuerung 
spielen. Die Khigleistungen der Insekten sind 
zum Teil erstaunliche; manche Insekten 
können viele Hunderte von Kilonietera 
durchflietren (Schwärmer. I-ibellen. Wander- 
heuschrecken usw.), andere dagegen sind sehr 
schlechte Flieger, die nur kurze Strecken un- 
sicher dahin flattern können (Schnarrheu- 
schrecken). Die schnellsten Flieger siud wohl 
die großen Libellen, die selbst der lliehtifBtt 
Schwalbezu entkommen vermögen, also min- 
destens 15 m pro Sekuude zurücklegen; für 
einige Schwärmer ist ea. 6 m festseitattt, 
während die Stubenfliege nur ca. iHm pro 
Sekunde zurücklegt. Viele . Tagfalter mit 
breiten Klügeln vermögen bei eingestelltem 
Flüiielschliig einige Zeit dahinzuschweben, 
wobei die au.sgebreitcten Flügel wie Papier- 
idnehen wirken. 

id) Hititerleib. I)er Hinterleib (Ab- 
domen) beherbergt den grüUten Teil der Ver- 
dauungs- und (fesehleehtsorgane. Dem weeb- 
seliiden .\usdehnuncrsgratl derselben entspre- 
chend, sind die Wando des Abdomens weit weni- 
ger starr als bei den vorigen K^^rperabschnit- 
ten. indem die einzelnen Segmenteplatten 
durch mehr oder weniger auiidehnungs- 
f&higen Intersegmentalhftute voneinander ge- 
trennt sind. In die Bildung des Hinterleibes 
gehen elf echte Segmente und das Schwanz* 
stflek (Telson) ein. Die einzelnen Segmente 
be-tclicu wie bei der Brust aus TiTL'iirii, 
Sleruum und Pleuren, iu welch Ictztereu 
rieh m«st das Stigmenpaar vorfindet. Nioht 
selten gelautreu iu der Umgebung der Stigmen 
noch selbständige Chitinplättchen zur Aus- 
bildung, die ab Pleurite su betraehten sind. 
Die Set;iuciit ]ilallcu können stark chitiuisiert 
und hart, oder aber auch weichhäutig sein, 
|e naehdera das Abdomen sebutdoe ist eder 
an(ler\v<'itig geschützt ist (z. B. durch die 
FlügeiUecken). Das Schwanzstück tritt ee- 
wohnlich in Fem von drei Platten auf, dw 
Afterklappen oder Laminae anales, von denti 
die eine unpaare (Lamina supraanalis) dorsal, 
die beiden paarigen (Lamina subanales) U- 
teroventral der ^Üteröffnung angelagert sind. 
Nur bei relativ wenigen Insekten (z. B. den 
Libellen) ist die ursprüngliche Zusanmieo- 
Setzung des Abdoini-ns iiu ImagozustanH 
noch zu erkennen. Gewöhnlich finden mehr- 
{■ehe Um- und BüekbihiuBgen statt, se daB 



Digitized by Google 



Insekten 



465 



äußerlich meist viel weniger, oft nur drei 1 ri'duzicrtt' vollständige Extri-mitätcn der vor- 
In« vier S^mente siohtbar sind. Bei vielen I deren AbdominabsegmeinU dar. Die Styii 
Iii$elctffl rind iMhr«n> der letzten S«^6nte ' (Fig. 8hs) dagegen eind kane eingliedrige 

in die vorderen feriirolirartiij oinp;o<tiiljpi, um Za{)fen, die den oben erwähnten Ililftgriffeln 
bei Bedarf wieder ausgestülpt _zu werden an den Mittel- und Hinterbeinen (Xachilis) 



(Legeröhren der Schmetterlinge, KSfer mw.), 
t>ie Riukl)il(inn^'pn l)otreffen zunfichst die 
Laminae anales und die letzten zwei oder 
drei Segmente (im Zusammenhang mit der 
Ausbildung der Genitalanhänge), sodann aber 
»uch die vorderen Segmente, von denen 



morphologisch gleichwertig sind und an den in 
die Bildung der Abdominalstema eingegange- 
nen abgenachten und verbreiterten Hüften 
sitzen. — Die Genitalanhänge treten im 
weiblichen Geschlecht als Legestachel oder 
Ovipositor auf, der dazu dient, die Eier in 



nicht selten wenigstens die Sterna der ersten 'den Boden, oder parasitisch in Tiere oder in 



iwci Seirniente in Wegfall kommen. Die 
Form des Abdomens kann recht verschieden 
sein: parallebeitig, stabförmig, oval, rund, 
nach hinten verbreitert, seitlich zusammen- 
gedrückt fknmprimiprt) oder flach (depri- 
miert). l!> kann ferner mit meiner ganzen 



Pflanzen zu vorsenken. Gewöhnlich sind es 
sechs (oder vier) längere st abförmige Gebilde 
(dem 8. und 9. Segment angehörig), die 
den Ovipositor bilden, und /war in der Weise, 
daß zwei die eigentlichen Bohrer oder SS?pn 
bilden, zwei (mitunter verwachsen) die innere 
fimte dar Brut aaigefttgt sein (festsitzender Scheide (Gleitriune) und zwei die äußeren 

HintPfleib), dder Scheidenklappen. Die Länge des L^e- 
nur uiit einem apparates kann sehr beträchtlich werden und 
Ueinen ver- j sogar die Länge des ganzen Tieres überragen 
schmälerten Teil (Schlupfwespen). Bei manchen Hymeno- 
seiner Vorder- 1 pteren bekommt der Le^eapparat ent- 
fläche (anhängen- : weder neben der ursprünglichen Funktion 
der Hinterleib, | oder auch ausschließhch (Arbeiter) die Be- 
z. B. bei den i deutung eines Giftstachels, indem der Aus- 
Wespen), oder . fuhi^ang einer Giftdrüse mit ihm in Ver- 
L.i)j mit den stielartig hindung tritt. Beim Männchen bestehen die 

Genitalanhänge aus dem unpaaren Penis und 




-et 



verdünnten 
ersten Segmenten 
(gestielter Hin- 
terleib z. B. bei 
den Ameisen). 

Als Anhänire 
des Hinterlei- 



(Kaiie), Stylo; 
poden, Styli 
(Griffel) nnd de- 
ni talanhänge. Die 
Cerci (Fig. 8 c), 
die bei den Thy- 
sanuren, Ortho- 
pteren, Ephe- 
meriden,Perliden 
uifw. vorkommen, 
geboren der An- 



einem oder zwei zum 8. und 9. Segment ge- 
hörigen Paar Klappen (Parameren), die zu 
beiden Seiten desselben gelegen sind und 
meistens ab Haltesangen dienen. Penis und 
Parameren zeigen die {rrößte "^^annigfaltig- 
keit in Form und Struktur, selbst bei nan- 
bes kommen in [ verwandten Arten, weshalb diese Organe in 
Betracht die Cerci der Systematik reidie Yerwendnnc; finden. 

Wahrscheinlich hind die Genilalanhänge auf 
echte Extremitäten zurückzuführen, wenn- 
gleich sie embryonal an einer anderen Stelle, 
nämlich unmittelbar neben der Mitteliinief 
entstehen. Möglicherweise verhalten sieli 
aber die versclnedencn Lttekten in dieser 
Beziehung verschieden. 

le) Entoflkelett Im Kopf sowohl als 
in der Bnist ragen bei den meisten Insekten 
vom Uautskelett aus verschiedentliche Fort- 
Bfttse in Ferra von Leisten, Stäben, Platten 
n u-w. ini^ Innere des Kfiqiers hinein, die in 
11. Se{^meiit zu, . ilirer Gesamtheit als iintoskelett bezeichnet 
können abernach I werden. Sie entstehen meistens aus Kn- 
Kru kbilduni^des- stiilimnt^en der äußeren Haut und dienen in 
selben an dm i der Hauptsache al» AusatzüteUen für die 
10. Segment sich | Muskeln und Stfltzen ffir die yersehiedenen 

Orrraiie. Im Kopf hat da- Ento-keh'tt — 
hier Tentorium genannt — mitunter einen 
recht komplixierten Bau. stellt ein 

Stützgerüst dar, v(in dessen mittlerer Platte 
je ein Paar Arme nach vorn, liinteu und 
oben sieh erstrecken; von diesen sind die 

''Til-prichf dem lantr ansi^ezos^enen Terguni vorderen und hinteren Kinstfili)ui!i:en der 
<ie> 11. Sesniieiites. Die Stylopoden stellen Kopfkapsel, während die Platte und die 

Uandworterbucli dar NatnrwiiiaeiucluftoiL Band V. <iü 



läge 



den 



Fig. 8. Uinterleib von 
Xsehilis. Ans Lang. 



anffijeD. Sie stellen entweder lanire trerrlie 
<lerte, lühlerähnliobe Anhänge dar (Schwauz- 
ftden der Thysannren, Epnemeriden nsw.) 
oder krüftitre nn^e^'liederte treirenein ander be- 
^^ikibe Zangen (Forficuüdeu). Der manchen 
fasekten sukommende dritte Sehwanzfaden 



Digitized by Google 



466 



Insekten 



oberen Arme von den vorderen Einstülpungen 
abzuleiten sind. Die Platte liegt zwiscnen 
dem Ober- und TJnterschlundganglion, nnter 

dem Oesoph.^ju:;, welch letzterer zwischen 
den beiden Armen hindurctusieht. In der 
Braat handelt ea stell ttin drei Gruppen von 
Entoskelettstücken : dorsale von den Ter^;a 
entspringende plattenf örmige Fortsätze (Ento- 
terga oder Phragmen) und Randwülste, seit- 
liche von den Pleuren entspringende zapfen- 
förmif^c Fortsätze (Kntopleura oder Apo- 
demen), und ventrale von den Sterna ent- 
springende Kort,sätze (EntOBtema oder Apo- 
pnysen). Die letzteren sind gewöhnlich 

SabeUörniig mit frei endenden Zmkcii, oder 
ie Zinken sind oben umgebogen und einander 
genähert oder auch ganz gepchlossen; sie 
dienen außer als Ansatzstellen für Muskeln 
TOr allem dem Schutz der Ganglien, die 
meist zwischen den Zinken gelegen sind. 

if) Skulptur und Färbung der 
Haut. Die Chitincutioida, die den Ab- 
schluß des Insektenkörpers nach außen be- 
wirkt, kann vom zartesten Häutchen bis 
nun dicken starren Panzer variieren; ebenso 
ist ihre Skulptur ungemein ,vr rhsplnd: glatt, 
glänzend, matt, gerunzelt, genetzt, bedornt 
usw. Bazn kommt, daB die Cutieula meist 
noch mit Haaren (ider Sehuppen besetzt ist. 
Die ersteren sind allgemein verbreitet und 
es gibt wohl kein Insekt, welches der Haare 
völlig entbehrt. Allerdings ist die Behaarung 
oft nur sehr spärlich und nur auf einzelne 
Stellen beschränkt, andererseits kann sie 
aneJi so dioht werden, daß si«; wie ein Pelz 
das pnnze Tier umhüllt. Auch die Form der 
Haare kann recht verschieden sein, gedreht, 
gespalten, gekämmt, gefiedert, geknöpft, 
glockenförmig erw< itert usw. Wie die Form, 
so ist auch die Kunkliuii der Haare eine 
roanni^sJtige, indem sie teiLn zur lieber- 
mittelung äußerer Reize (Sinneshaare). tt'iLs 
zum Schutz, teib zum Sammeln von Blüten- 
staub (Sammelhaare), teils zum Putzen 
(Putzhaare) oder zum Anheften an andere 
Gegenstände dienen. Oft stehen sie auch im 
Dienste der Sekretion, wobei sie sogar 
kleine ballonartipe Auftreibungen zeigen 
können, die aü Sammeireservoire für die 
Sekrete dienen (Drflsen oder Gifthaare, 
Tnxuphore. Trichoine). Bei manchen Wasser- 
insekten dient das Haarkleid dazu, Atemloft 
f^tzuhalten, bei Holzinsekten können die 
Haare zur Reinigung der Fraßgänge benützt 
werden usw. — Nicht so allgemein verbreitet 
sind die Schuppen, immerhin kommen auch 
sie bei einer großen Anzahl von Insekten 
vor, Schmetterlingen, verschiedenen Käfern 
und Dipteren, Apteryi^nten, Trichüplercn 
usw. Wie die Haar zeigen auch die 
Schuppen eine groüe Mannigfaltigkeit; es 
gibt rechteckige, breite, schmale, dreieckige, 
runde, ovale Schuppen mit gender, abge* 



spitzter, nu^gerandeter, genindeter, mehr- 
zackiger Spitze usw. Manche Schuppen sind 
haarunlieo, andere an der Spitze gefrust 

(Federbu^i Ii oder Duft>chup])en). Alle hab» ri 
das gemeinsam, daß sie mit einem kleioea 
dfinnen Stielehen mit der Catienht veibmita 
sind (lockere Verbindung). Auch die 
Schuppen besitzen verschiedene Funktionen, 
in erster Linie geben sie dem Insekt Färbung 
und Zeichnung, sodann können sie zur Ver- 
dunstung aromatischer Sekrete zur An- 
ziehung der Geschlechter dienen i^Dun- 
schuppen) usw. — Bei manchen Insektes 
ist die Cutieula von Wach-sbildunt'» ii l>e- 
deckt, die aus besonderen Wachsdrii>en ab- 
geeohieden worden, und in Form von woii^'t. 
Haaren, Fäden oder eines flaumartigen UelKr- 
zugs auftreten (bei Blattläusen, Zikaden, 
ScliihlliisMn uaw)); sie dienen xwäfdios su 
Schutz. 

Noch auffallender als die Skulptur iit 
die Färbung der Insekten. Sie ist ent- 
weder bedint^t durch Farbstoffe (Pigment- 
farben) oder durch Struktureigentümlich- 
keiten der Cutienla (Stmktnruurben eder 
optische Farben); zu aen ersteren i:ehrir»n 
die roten, schwarzen, braunen und gelbes 
T0ne, zu den letzteren hauptsäehlidi die 
blauen un l i/rünen. Pie schön.sten Farben- 
effekte werden durch Kombination der ri|- 
ment- und Strukturfarben erreicht. Die 
Ursache der Färbung liegt entweder in der 
Haut selbst oder in ihren Anhängenf Schuppen 
oder Haaren); bei den Schmetlerlingen sind 
es größtenteils die Schuppen, welche die 
Färbung bedingen, bei den Käfern lie?t der 
Farbstoff gewöhnlich iu der CuticuU oder 
in der Hypodermis. Bei manchen Rüssel- 
käfern (Lixus) beruht die Färbunc mi 
farbigen Sekreten, die als puderartiirer Btlüc 
die Haut bedeeken; derseloe laßt -u-h leicht 
abstreifen, erneuert sich aber beim Iclienden 
Tier in kurzer Zeit wieder. — Skulptur und 
Firbung dienen größtenteils dem Sehuti» 
des Tieres; gerade bei den Insekten .«ind die 
Beispiele von schützender Aehnlichkeit und 
NaonahBmng sehr zahhrdch und auffeilend. 

Ig) Lautapparatc. Viele In-ok:pn 
können auch deutliche Laute erzeugen; die» 
geschieht mdstens durch Andnanderräben 
zweier Teile des Chitinpanzer^. von denen 
der eine eine lein gerillte Keibleiste, der 
andere eine scharfe Kante darstellt Indeni 
' die erstere über die letztere hin iimi li'r- 
I gestrichen wird, entstehen jene bekanntem 
I Geräusche der Grillen, Heuschrecken ww. 
I Der Sitz dieser Stridulationsorgaiie kann 
' an den Flügeln, Beinen, Mundwerkzeugen, 
den Brust- oder llinterleibssegmenten ge- 
legen sein. Von der Zahl, Größe, Härte der 
Leii^ten und von dem Vorhanden^ei^ « d'^r 
Fehlen besonderer Resonanzapuarate baii^^t 
Höhe, Klangfarbe und Stirk» aes Tones ab. 



Digitized by Google 



m 



Außer den Heuschrecken und Grillen be- 
sitien auch viele Käler, liymenopteren, 
WaoMD und auch daige Schmetterlinge der- 
artige Stridulationsapparate ; selbst bei Lar- 
ven und Puppen (Thecla) kouimeu solche 
?or. Neben den StriduIationttAiMii gibt-M 
noch andere Arten von Tönen; so erzeugen 
manche Insekten durch Klopfen des Kopfes 
oder der Kiefer auf die Unterlage ein ticken- 
des Geräa^ch ( AiKibiiiin, Ameisen und Ter- 
miten); schnelitliegende Insekten bringen 
dneh ihre Flügelschläge anhidttiid» Töne 
hervor ( Fhiplaute), die um so höher sind, 
je ^ößer die Zahl der Flügelschläge ist: am 
liüthsten bei den Fliegen, die ja auch 
die höchste Zahl der Flügelschläge erreichen 
fJSfS^ etwa» tiefer die Bienen und Hummeln, 
Boek tieler die Sehwlrmer, die mit mehr 
(nlor weniger tiefem Brummen fliegen, und 
endlich die größeren Noctuiden, deren Flug- 
ton beinahe an dafl Unhörbare grenzt. Ganz 
besondere Lautapparate kommen den Sing- 
zünden zu, nämlich ein Trommelapparat, 
in aas swei paarig angeordneten Uohl- 
riomen an der Ba,^is dos Ai)rlnmens bestehen, 
ia denen sich eine trouuueUeliartige Membran, 
tieduoh Mnekelii in Bewegung gesetet wird, 
befindet 

ih| Dimorphismus und FoW- 
morphismas. Sehr h&ufig ist bd'den ui« 
^ekten ein sexueller Dimorphismus. Die 
Loterscbiede beziehen sich auf Geätait, Fär- 
bangand Str u kt u r mw . Bei videii Sehnwtter- 
linccn sind die Mi'miichen weit bunter ge- 
färbt als die Weibchen; vielfach sind die 
Wcibehai merkKeh grOfiw ab die Mtainehen, 
(doch kommt auch das umgekehrte Ver- 
biUois vor); große Differenzen bestehen 
temr hinfig hn Bau der Fttlder, Indem die 
männlichen Fühler meist größer uii<i kom- 
plizierter gebaut sind, als die weibüchen; 
«ft bedtaoD die lunnehen anselndiehe 
Kampfnr{;ane (z. B. Geweih des Hirsch- 
käfers), die dem Weibchen fehlen, oder 
DunnOTOinne zum Feethalteii dei Weib- 
chen?. Nicht selten sind in dem einen Ge- 
Miüwht (meistens Weibehen) die Flügel- 
vadAnmert, irSlireBd sie im anderen gnt 
iOM^ldet sind (Frostspanner, Psyche usw.). 

Ein altemierender roljmorpmsmus fin- i 
^ rfch nicht selten bei uselcten mitj 
hcteroppnetischer Fortpflanzung wie bei den 
(jallwespen, bei denen nicht nur die auf- 
flinaderfolgenden Generationen, sondern 
auch die von ihnen erzeugten Gallen ver- 
sehen sind. — Auch ein Saisondimor- 
plonns kommt bei gewissen Insekten vor, 
vor allem bei Schmetterlingen, bei denen 
Winter- and Sommerformen oder Regen- 
utd TVoelrenformen auftreten (z. B. Vanessa 
levana und prorsa). Man kann diese 
Foimeo auch künstlich durch Einwirkung von 
HitMand Kälte, Trockenheit und Feuchtigkei t 



erzeupfen. — l''in bc^oiiders auffallender Poly- 
morpliismus kommt endlich bei den sozialen 
Insekten vor, bei denen bis zehn verschiedene 
mitunter sehr stark voneinander abweichende 
Formen erscheinen können (vgl auch den 
Artikel ,J)imorphismus"). 

2. Innerer Bau der Insekten. 2a)Lei bes - 
höhle. Die Insekten besitzen eine eiuheit- 
liehe LeibeehOlile, velehe keberiei s^gmen- 




Flg. 9. Lage der Organe im Insektenkörper. 
H Herz, Vd. Md, Ed Vorder-. Mittel- und Hiata^ 
darm, M Nervensystem, G Geschk^htsonaae, 
Ense Endoflkelett. Aus Eseherieh ^nt- 



tale Kammerung erkennen läßt (Fig. 9). 
Dagegen wird sie im Hinterleib durch hori- 
zontale Septa, ein dorsales und ein ven- 
trales, in drei übereinander gelegene Räume 

fetrennt, von denen der Dorsalraum das 
[erz, der Ventralraum das Banehmark und 
der Zentralraum den Darm und die Ge- 
schlechtsorgane beherbergt. Kine starke 
Einengung erfährt die Leibeshöhlc in den 
Brustse<!:menten, wo die kräftige Flug- 
muskulatur beinahe den ganzen Raum ein- 
nimmt. Außer den genannten Orf^aiien ent- 
hält die Leibeshöhle noch das Tracheen- 
sptem, welches in mehreren Längsstämmen 
und zahlreichen davon abgehenden, sich 
immer feiner verästelnden Zweigen den 
Körper durdiziehen und alle Organe um- 
spinnen. Dadurch werden die letzteren zu- 
gleich in ihrer f^age fest^^ehalten. Der Raum 
zwischen den einzelnen Organen wird zum 
größten Teil ausgefüllt Ton den legeOoeen 
Zellballen do- Fettkörpers. 

ab) Uaut. Die Haut der Insekten setzt 
sich zosanunen aus der Ontieala, der Hypo- 

dermis und der Grundmembran (Membrana 
basilaris). An der Cuticula (aus Chitin, 
CisHgsNjOin bestehend) kann man eine 
äuuere, vollkommen homogene (primäre 
Cuticula) und eine innere meist deutlich 
geschichtete Lage (sekundäre Cuticula) unter- 
scheiden. Die unter der Cuticula li('<j;endc 
Uypodermis (auch chitinogene Schicht oder 
Matrix genannt) besteht aus einer einfachen 
Schichte polygonaler Epithelzellen. Unter 
den gewönnhchen Zellen finden sich häufijg 
auffallend große, welche nach innen ireit 
hervorragen und auch nach außen einen 
Fortsatz in ein Haar oder eine Schuppe ent- 
senden ; es sind dies die Haar- oder Scnuppeu- 

80* 



DIgitIzed by Google 



468 



Insekten 




bildun^szellen, denen die Haare und Schuppen 
ihre Entstehuup ▼wdaukeu. Beim fertigen 
au.sgebildeten Insekt bildet sieh die Hypo- 

dermis mehr wcnin;er zurück. — Die Grund- 
membran (Membrana basilaris) ist eine 
äußerst feine, aus sternförmigen Zellen be- 
stehende Haut, welche der Innenseite der 
Hypodermis anlieft und auch die großen 
HäarbildungszcUen usw. überzieht. 

Bei den meisten Insekten ist die Haut 
reichlich mit Drüsen durch>otzt und zwar 
sowüid einzelligen als vielzelligen. Die Drüsen- 
zellen zeigen oft eine recht charakteristische 
Struktur, indem von der Ausfuhröffnung in 
der Cuticuhi ein feines kutukilares Röhr- 
«hen tief in d:is Zellplasma sich hineinsenkt* 
wo es in ciiicni eigentümlichen radiär ge- 
streiftfii Kiirpcr (I^^iidblase) eudet (Fig. lü). 



Fig. 10. Einzellige 
Hautdrüse. CutCuti- 
cuU. Hyp Hypoder- 
mis. Ba msalmem- 
bran. As Aiisführ- 
röhn-lien. Endbl 
Endbbse. Nach 
Beilese. 



Einzellige Drüsen finden sich allenthalben 
in den FlOgeldecken, den Segmenten, den 

Beinen und Fühlern usw., einzeln zerstreut 
wie auch zu Gruppen vereinigt. Aus- 
geschieden werden von ihnen wachsartige 
Körper (zum Schutz ^egen Nässe und Feinde), 
Sohiniermittel für die Gelenke, Klebemittel 
zum Festheften, Geruchsstoffe zum Anziehen 
oder zur Abwehr. Bei den WachsdrflRtti der 
Honigbiene handelt es sich strenggenommen 
nicht um einzellige Drüsen, sondern es be- 
teiligen sich an der Sekretion ganze Strecken 
der Hypodermis der abdominalen Ventral- 
platten, deren Zellen sich von den gewöhn- 
ueben Hypodermiszellen nur unwesentlich 
unterscheiden. Noch mannigfaltiger als 
die^ einzelligen sind die vielzelligen Drüsen. 
Meist zerfallen dieselben in einen eigent- 
lichen drüsigen Teil und den Ausfuhrkanal. 
Letzterer ist oft mit einer komplizierten 
HinknUitiir wid anderen Vonfcbtungen ( ( ias- 
rezipienten USW.) ausgerüstet, wodurch ein 
rasches explosionsartiges Ausstolieu der Se- 
lorete usw. ermOglieht wird (Bombardier- 
drüsen). Bei manchen Insekten können die 
Drüsen handschuhfingerartig ausgestülpt 
werden (die roten Fingerdrüsen vonMalachius 
oder die Pygidialdrüsen mancher Staphy- 
liniden). Bei den Giftdrüsen der Bienen und 
Wespen steht der Ausfuhrgaii;,^ mit einem 
Stachel in V'^erbindung, mit dessen Hilfe das 
Gift in den Körper des Feindes injiziert 
werden kann (über die Speichel- und Spinn- 
drfisen siebe unten bei Darmlcaniü). 



2c) Muskelsystem. An die Hypo- 
dermis schließt sich nach innen eine mehr 
oder weniger geseblossene HnskebefaicMe n. 
Dicsclhc setzt sicli au> einer großen .\nzaU 
Einzelmuskelii zusammen (für eine Scbmettff> 
lingsraupe wurden nicht weniger als 200D 
Kinzelmuskeln berechnet), deren Anordnuns 
segmental ist. Dies läßt sich am deutlichsten 
im Hinterleib sehen, wo die Segmentierung 
am wenigsten gestört ist: hier sind mehrere 
Längsmuskelzüge vorhanden, gewöhnlich 
zwei ventrale und zwei dorsale, deren jeder 
aus so vielen Einzelmuskeln besteht, als ob- 
verwachsene Segmente existieren; die Einzel- 
rauskeln inserieren einerseits au der Seg- 
mentplatte, andererseits an der Intersegraen- 
talhaut. Werden alle diese Längsrauskeln 
gleichzeitig kontrahiert, so resultiert eine 
Verkürzung des Abdomens; werden nur die 
dorsalen kontrahiert, so betrifft die Ver- 
kürzung nur den Kücken, was 'eine Auf- 
biegung des Abdomens zur Folge hat, ebenso 
wie die alleinige Kontraktinn der ventralen 
Längsmuskelu ein xVbwärts biegen des Hinter- 
leibee bewirlct. Außer den Ungsrauskda 
kommen dem Abdomen auch noch tran>- 
versale, Muskeln zu, welche von der Bauch- 
zur Rflckenplatte sieben und dureb deres 
Kontraktion das Abdonini von oben nach 
unten zusammengedrückt (und zugleich ver- 
längert) wird; sie dienen vorzugsweise der 
Atmung, indem durch die Verengerung des 
Hinterleibes die Luft aus den Tracheen 
hinausgepreßt wird. Im Kopf und in der 
Brust ist von der ursprünglichen scgmentalen 
Anordnung der Muskulatur wenitr mehr n 
merken, doch dürfte es sich auch hier nur 
um Modifikationen der segmentalen Mu^keh 
handeln. Im Kopf steht die Muskulatur 
hauptsächlich im Dienste der Mundwerk- 
zeuge und ist daher am stärksten bei dci 
Insekten mit kauenden Mundgliedmaßen, am 
schwächsten bei den saugenden Insekten 
ausgebildet. In der Brust nehmen weitaus 
den größten Baum die l'luirmuskeln ein. dif 
meist indirekt durch Veränderung der Thorax- 
form wirken; raiehtige (im Meso- und Meta- 
thorax) von den Stoma zu den Tcrira zii honde 
Vertikalmuskeln, die durch ihre Kontraktion 
den Thorax abflaeben und ebenfalls kiifl%t 
Uingsvcrlaufondc Mu-keln, welche die Bnnt 
' wölben. Neben den Flugmuskelu beherbeigt 
[die Bmst nocb eine »emlieb Icrtftig ent* 
wickelte Kxtremitätenmuskulatur, welchcdie 
Bewegungen der Beine gegen den Körptf* 
stamm bewirken. Die Bewegungen der ein- 
zelnen Heinglieder gegeneinander werden 
durch die in den Gliedern liegende Bein- 
muskulatur bewirkt; wir finden sowohl in 
Ider C!on als im Femur und in der Tibi» 
mehrere Muskelbündel, die teil- ab 
I Strecker teils als Beuger dienen; nur 
Ider Tarsus entbebrt einer 



DIgltized by Goog' 



Insekten 



4G9 



Muskulatur, er nird mir TOn «faur Sehne 1 erzielt wiid. — Die Speberthre stellt ge^ 

derehzos^en. 'wohnlich ein einfaches, dnnruvandigcs Rohr 

Die Insekteninuski'lii sijid fast ausschließ- 1 mit nur schwacher Muhkulatur und mehr 
lieh quergestreift, nur an oini^^en Organen weni^r gefalteter Intuna dar. — Der Kropf 
iPann, Herz) finden sich auch glatte Muskeln. ' ist eine Erweiterung der S|>piser(>hro, die 
Die Insertion der Muskeln findet meist i sich von dieser meist durch .stärkere Falteluug 
■Hiall einer au« chitinösen Fa.sern zu- | der Intima und kräftigere Muskulatur unter* 
>amniengPiJetzten Sehne direkt an der Cuti- scheidet. Der Übergang von der Speiseröhre 
cula statt. Die Kraftleistung der Insekten- , zum Kropf ist entweder ein allmählicher, oder 
mu>kHlii i^t eine sehr beträchtliche. Können aber der Kropf erscheint als eine Aus- 
(iiiohdie Iiix'kten ein Vielfaches ihrp'^ oicrotipn 'stülpung der S|)eiseröhre, wobei er oft weit 
Körpergowichtii ziehen. Kin großer Lauf- j von dieser abgerückt und nur mit einem 
käfer kann das 17 fache, eine Honigbiene das jdQnnen Stiel mit ihr vertmnden ist. LetS- 

teres trifft vor allem für saugende Insekten 
zu (Schmetterlinge 1, weshalb mau den ge- 



20fache und ein Floh gar das SOiache des 
eigenen Gewichts schleppen 



Organe. Der Insektendarm gliedert sich in 
drei ihrer Funktion und Entstehung nach 
verschiedene Ab-i liiii;tc: Vorder-, Mittel- und 
Hinterdarm. Vorder- und Hinterdarm ent- 
itehen durch Einstülpung des Ektoderms, 



sd) Verdauuntis- und Exkretions- 1 stielten Kropf fälschlicherweise auch als 
' ' ' „Saugmimen" bezeicliiict hat. Bei manchen 

Insekten (Ameisen) kann der Kropf durch 
Anhäufung von Nahrung ungemein aus- 
gedehnt werden, so daß durch ilin nicht nur 
der größte Teil des Hinterleibes au.sgefüllt, 
«ttnad der Mitteidarm aus dem Entoderm 'sondern der letztere auch noch mächtig 
hervoigeht (siehe Fig. 9). Dementsprechend kugelförmig aufi^etrieben werden kann (z, B. 
zeigen auch die beiden ersteren Abschnitte ^ bei den Uouiganieisen, bei denen die Kröpfe 
eine Cuticula (Intima), 
während der Mitteldarm 
einer solchen entbehrt. — • 
Im Einklang mit der großen 
VcMhiccienheit der X;ili- 
ruogsaufuabme bei den 
bMrten xeigt aueh der 
Dam dne schier uncr- 
leUpfliche Manuigfaitig- 
kat Diese macht eien 
am meisten am Vorder- 
darm geltend, da derselbe 
im direktesten vnd un- 
mittelbarsten von der Ver- 
Khiedenartigkeit der Nah- 
nonanfnahrae berfllurt 
»:ra. Wir können an ihm 
iuigende Teile unterschei- 
in: XimdhOble, Schlund 
oder Pharynx, Speise- 
röhre oder' Oesopbaguü, 
Krapf nnd endlich vor- 
odir Kauraagen i Fitr. 11). 
Die Mnndhöhie stellt deu 
vefdenten Absehnitt dar, 
wplche von den oben be- 
»ctihebenen Mundglied- 

be^enzt wird. Der darauffolgende | einzelner Individiiett ab Sammeltöpf^ cum 




Fif. 11. Dannkanal des Gelbnuidkilers fDytiscns). A von der 
Im;igo. n TjarvOi Ph Pharynx. Oe Ocso]in;ip;iis. ( »est n(-;iiiifKi;:iis- 
stiei. Kr Krt^L Bim K'iuniugen. Md Mittclditrm. Dd i>üiuidarm. 
Ba Rectal&mpoUe. C Coecum. Mlp iMalpighische CMUe. Nach 
Rnngitts. Aus £8cnerich. 



Schlund zeichnet sic h oft durch eine stark ver- 
dickte Cuticula und eine kräftige Muskulatur 
m: letztere beeteht sowohl ans Ringmuskeln 
au h aus Radiärmuskeln, welche die 
üvmwaud mit der Kojtfwand verbinden und 
duek ihre Kontraktion eine Erweiterung 
des Schlundes bewirken. Besonders stark 



\ufspeichem von Honig benützt werden). 
Der vor- oder Kaumagen (auch rumpmagen, 
Zwisehendarm oder venttltrichter usw. ge- 
nannt) i-t durch die Stärke der Intima, die 
gewöhnlich mit zahlreichen Zähnen, Borsten 
usw. besetzte Falten bildet, und durch eine 



kräftige Muskulatur ausgezeichnet. Die 
iit ^BsM ScMundmuskulatur bei den saugen- meist schr^egelmäßige iVuordnung der Falten 
deo fasckten ausgebildet, wo durch die ab- 1 zeigt je nach den Familien, Gattungen usw. 
wech.«elrHlt' Kontraktion der King- und deutliche Verschiedenheiten, so daß man den 
fiadiännuäkelu eine Pump- und öaugwirkung i Bau des Kaumagens auch in der Systematik 



Digitized by Google 



470 



Insekten 



▼erwendet. Di» Funktion des Kaumagen« 

scheint eine verschiedene /.usein: die Nahninrj 
zu zerkleinern, als Reusenapparat zu dienen, 
die Nahran^ ▼otn Kropf in den Magen zu 
piiiiipon usw. Auf den Kainn;i<?en folet ge- 
wöhnlicb noch ein dünnerer Absclmitt, 
weloher die Verbindnnfi: zwischen jenem und 
dem Mittcldann herstellt, und oft mehr oder 
weniger tief in den Mitteldarm hineinragt 
(lUtesel, Appendix vermiformis usw.). Das 
hintere Encie dieses Abschnittes bildet oft 
zugleich einen Verschlußapparat (Valvula 
cardiacaj. — Im Anschluß an den Vorder- 
darm sind die Speicheldrüsen zu er- 
wähnen, da sie ihm wenigstens physiologisch 
m£;ehören, Speicheldrüsen kommen den 
meisten Insekten in ein bis drei Paaren zu 
(durch sekundäre Teilunj^en kann die Zahl 
noch wesentlich erhöht werden), die an der 
Basis der Mundi^lied maßen ausmünden und 
daher auch als Mandibular-, Maxillar- und 
Labialdrüseu unterschieden werden. Oft 
sind es einfache oder venweii^te Schläuche, 
lämrcr als der jjanze Körper, oft kleinere oder 
größere Drüsenpakete. Die Labialdrüsen be- 
sitzen p^ewOhnheh einen unpaaren Ansffihr- 
wep; (Spcichelpan!^) und sind nur in ihrem 
drüsigen Teil paarig; sie spielen bei vielen 
Larven (Schmetterlingen, Hymenopteren, 
Phry^aniden) die Hollo von Spiniidn'iscu 
2ur Erzeugung von Eädeu, die entweder zur 
Verfertigung von Schutzhüllen (Kokons), 
oder zum Herablassen von erhöhten Sitzen 
dienen. Junge Nonnenraupen z. B. lassen 
sich bei der geringsten Beunruhigung von 
den höchsten Haumgipfelu an den feinen 
Spinnfäden herab. Auch zum festeren Halt 
und überhaupt Unterstützung beim Laufen 
spinnen viele Raupen Fäden: die nur unzu- 
reichende lokomotorisrhe Extremitäten be- 
sitzenden Lyda-Larven (Blattwespen) spinnen 
sich eine Laufröhre, in der sie leicht und 
rasch nuf und ab sich schlängeln, während 
sie auücrhalb der ücspiunstrühre sich nur 
sehr unbeholfen fortbewegen können. — Der 
Mitteldarm /oi'/t entsprechend der ein- 
heitlicheren Funktion geringere Dilferen- 
zieningen als der Vorderdarm. Er stellt ein 
mehr weniger weites Rohr von verschiedener 
Länge dar, dessen Außenseite vielfach mit 
Zotten und fingerförmigen Anhängen 
(Drü'< r:) Vh> otzt ist. Die Epithclzellen des 
Mitteldarmes, die die verdauenden Sekrete 
zu liefern haben, sind meist hohe Zylinder- 
zellen, die an ihren inneren Enden mit einem 
Stäbehensaum versehen sind. Die Zcll- 
schicht ist übrigens sehr verschieden, nicht 
nur je nach der Art, sondern auch bei den 
verschiedenen Entwickelungsstadicn; Ja so- 
gar bei demselben Stadium kann dos Epithel 
recht verschieden erscheinen, je nach dem 
jeweiligen Stand der Verdauung. Denn 
meistens hat die Sekretion der Verdauuugs- 



sftfte eine relativ rasche ZersU^rnng der 

Zellen zur Folge. Bei manchen In-pkt'-n 
wird dabei die ganze Zellschicht alle paar 
Tage in Znsammenhang abgeworfen (Hydro* 
philus], bei anderen geht die Zellabstoßuns; 

gartiell und allmählich, dafür aber ununter- 
rochen vorsieh. DerEh^atz geht von Rei^ne- 
rations- oder Krvptcn/.clltn aus, dio fnt- 
weder als kleine I^ester zerstreut unter dem 
t]pithel oder am Grunde der ausgestülpten 
Zellschläuche (Zotten) liegen. Die iHirne 
Muskebchichte des >Ltteldarme8 besteht so- 
wohl aus Rings- und Längsmuskeln. — Der 
llinterdarm läßt zwei differentc Absehoitte 
unterscheiden, den Dünn- und den Mast- oder 
Enddarm (auch Rektum oder Kot blase t. Der 
Anfang des Hinterdarnis ist durch die hier 
entspringenden Malpighischen Gefäße stets 
gut gekennzeichnet. Der Dünndarm i?t 
wöhnlich der längere Teil vnd zeigt meist 
einen mehr weniger gewundenen Verlauf: er 
beginnt mit dem l'ylorus ^Valvula pylorioaei, 
welcher die Beförderung des Danniidialtes 
vom Mittel- zum Enddarm rejjelt. Die Epi- 
thelzellen sind gewöhnlich ziemlich hoch- 
zylindrisch und zeigen mitunter eine be- 
sondere Struktur: an ihren inneren Enden 
sind sie mit einer Chitincuticula, die mit 
verschiedenen Z&hnen, Borsten vsw. he* 

waffnet ist, überzotren. Der Eiuii^rm 
(Rektum) ist durch die starke Erweitenuig 
deutlich vom Dünndarm abgesetzt; aueh fan 
gcweblichen .\ufbau untcrschcidot er sich 
von dem vorhergehenden Abschnitt: die 
ZelLschicht tritt gegenüber der starken b« 
tiraa in den Hintergrund, nur an einifra 
Stellen bleiben Streifen von hohen Epitiel- 
zellen bestehen, welche als Längswül<te 
(Rektaldrüscn) in das Lumen vorragen. I>ie 
Muskulatur des Rektums ist wesentlieb 
kräftiger als beim Dünndarn und besteht 
aus einer Anzahl Längsmuskelbündel und 
einer Rinirnniskulatur, die in der .Vfter- 
region als Sphinkter wirkt. Verschiedentlich 
besitzt das Rektum eine blindsackartige 
Ausstülpung von mitiinter großer Lins* 
(z. B. Dytiscuslarve). 

Die L&nge des gesamten Darmkanak ist 
sehr wechselnd und hängt in erster Linie 
von der Ernährungsweise ab: Pflanzen» 
fresser haben im allgemeinen einen ^ 
längeren Darm als Fleischfresser. Doch 
trifft dies nicht ausnahmslos zu, indem z. B. 
der pflanzenfressende Hydrophih» einen (re* 
lativ) kürzeren Darm " als der kamivore 
Dytiscus besitzt. Hierfür läßt sich vielleicht 
die größere liCbcnsenergie de« Dytisens, die 
einen rascheren Verbrauch der Körpt'M'b- 
stanzen bedingt, als Erklärung anfühieo. 
Bei manchen Insekten treten starke Be- 
dnktionen einzelner Darmabschnitte ein. So 
ist z. B. bei den kurzlebigen Ephemcriden, 
die als linago keine Nahrung zu sich nehmen, 



Digitized by Google 



471 



der Vordere! arm verkümmert re.'^p. unpassier- 
bar, und bei den Bienenlan'en, die sehr 
k«iu«DtrMrte Nahnrag, die fast restlos ver- 
daut wird, erlialten, ist der ITniterdarni 
huiktionslos, d. h. ohne Verbindung mit dem 
Mtt^darm; eine solche wird erst während 
der Verwandlung zur Imago hergestellt, 
worauf die wenig unveidaaten Beste nach 
außen entleert werden. 

Die Verdauungsvorgänge setzen be- 
reits in der Mundhöhle ein, wo durch 
Spichelsekrete Stärke in Zucker verwandelt 
wird. Im Kropf und Vormagen setzt 
sich dieser Vnrirang weiter fort, und da- 
neben beginnt bei den Fleischfressern die 
Verdauung des Eiweißes (Peptonisierung|, 
yrnm die nötigen Fermente aus dem Mittel- 
<Jarin geliefert werden. Die Verflüssigung 
dv Iwiriiiig im Kropf nimmt längere Zeit 
in Anspruch : die ersten verflüssigten Bestand- 
teile treten bei Dytwcus nach ca. 1 Stunde 
in den Mitteldarm ein und erst nach ca. 
20 Stunden ist der Kropf ziemlich geleert. 
Wo ein Kaumagen vorhanden ist, wird die 
Nahrung weiter zerkleinert, tenieben und 
mit Magensaft durchknetet, um dann in 
den )ütteldarm abgepreßt zu werden. Iiii 
Mitteldarm treten eiweifiverdaueiid^ ttärke- 
lösende und fettzersetzende Fermente auf. 
Merkwürdigerweise fehlt ein zelluloselösendes 
Mittel, »0 daß also nur der Inhalt derjenigen 
BlattzeJlen verdaut werden kann, die beim 
Kauen der Blätter angeschnitten und enil fnet 
find. Daher entllllt der Kot der blatt- 
fresscnden Raupen zahlreiche noch völlig 
uuverdaute lilatt^tiickchen, und daher be- 
steht aiicli ein im Verhältnis der Größe 
'^'p. dis Waclistums der Raupen außer- 
«raeniijcher Futterverbrauch. Im Mittel- 
<Unii findet flbrigens nicht nur die Ver- 
dairan?. ';ondern auch die Resorption statt, 
so dali jiLio dieselben Zellen recht verschiedene 
Funktionen su «rfflUen haben (vieOeieht 
hängt damit auch ihr stetiger Zerfall zu- 
sammen). Die Resorption scheint übrigens 
«neh noch im Aofuigstril de« Dünndarms 
sUittztihaben, wofür seine respektable Lance 
una die hohen Epithekeüen sprechen. Bei 
«ini^n Insekten findet die Veraannng rcsp. 
Vorverdauung außerhalb des Körpers statt 
(exuäiiitestinale Verdauung), wie z. Ji. bei 
der Dytiscnsianr», die ihre mit «nem Kanal 
Ter t lu nen Mandibeln in da« Opfer einbohrt, 
und dann aus der Kanalmundung Verdauungs- 
säft austreten Mt, der das Ffeiseh anflfist. 
Ähnliche Vorgänge apiden sich auch bei den 
anderen mit Saagmaadibeln ausgestatteten 
lüsektenlmen (LenehtkUer, Florfliege) ab. 
kwh bei einem au>t^esproolien kauenden 
^) kt, wie dem Goldlaufkäfer, kommt eine 
txiruintsitinale Verdaniinf vor. Dieser 
K;vfcr viTsenkt seinen K()[)f in das Flei-eli, 
und laüt emen braunen lermenthaltigen Saft 



aus dem Mund austreten, der das Fl( i; di 
in kurzer Zeit auflöst (nach Jordan dauerte 
die Auflösung eines Stttekchen FWaebes von 
I em Län^ro and H om Dioke 8 Stunden und 
15 Minuten. 

Als Exkretionsorgane (Harngefäße) fank- 
tionieren schlauchartige Ausstidpuni^en des 
Hinterdarmes (Fig. 11 Mlp), die am vorder- 
sten Ende desselben entspringen und die als 
Malpighische Gefäße oezeichnet werden 
(nur selten fehlen dieselben). Sie bestehen 
aus einer einfachen Zellwand mit großen 
oft deutlich abgegrenzten Zellen, deren Kerne 
meist recht unregelmäßig geformt (mit- 
unter verzweigt) sind. Eine chitinöse In- 
tima fehlt oder ist nur äußerst zart ent- 
wickelt. Ihre Form ist meist zylindrisch, 
doch kümaien auch kculenfürmige (Phora) 
oder gcwcabartig verzweigte Gefäße vor. Ihre 
Zahl kann nur wenig betragen (vier bis sechs, 
wie bei den Schmetterlingen und Käfern), 
kann aber auch bie auf 100 und mehr steigen 
(Orthopteren. Bienen, Wespen usw.), im 
letzteren Fall sind sie oft büschelförmig ver- 
einigt und münden mit einem gemein- 
?amen Kndgang in den Hinterdarm. Bei 
manchen Insekten zeigen die Malpighischen 
Gefäfie lutereinander deutUche VerschiedeiH 
heiten. 9n liabeti die Borkenkäfer zwei 
dünnere und zwei dickere Gefäße, oder bei 
anderen Käfern (Antrenus) tritt ein TeQ 
der Gefäße mit ihren Enden mit dem Darm 
in feste Verbindung, während die übrigen 
frei endigen. Wenn die Malpiiihiscneii 
Gefäße auch in erster Linie als Exkretions- 
organe dienen (in ihren Ausscheidungen läßt 
sich stets reichlich Harnsäure nachweisen, 
außerdem finilen sieh noch in ihnen Kristalle 
von oxalaaurem Kalk und Tauriu, femer 
Kugeln von Leucin usw.), — so können m 
do( h aucli noch zn anderen Funktionen ver- 
wendet werden, wie z. B. zum Spinnen 
(Netiropteren); wo die Enden der G^ifie in 
uie Damiwand eindringen, sollen sie aaoh 
eine resorbierende Funktion besitzen. 

2e) Atmungsorgane. Die Insekten 
atmen durch Tracheen, das sind T.uftrnhren, 
weiche den ganzen Körper durchziehen — 
bei immer feiner werdender VenEweknng alle 
Organe unispinnend und zu allen Zell'Mi 
langend, — imd gewöhjtüich durch ^jaurige 
sef^ental anjgeordnete Oeffnnngen (Stigmen) 
mit der Außenwelt in Verbindung stehen. 
So wird der Sauenütoi t direkt und unmittelbar 
den Geweben zugeführt und ebenso die 
Kohlensäure direkt (d. h. ohne Vermittelung 
des Blutes) ausgeführt. Die Tracheen stellen 
Einstülpungen der EörpOTwand dar und eo 
ist ihre Innenseite von einer Chitincuticula 
ausgekleidet. Letztere ist dadurch besonders 
charakterisiert, daft tne eine spiralförmig 
verlaufende Verdickutii; f Spiralfaden ) Ijcsitzt 
(Fig. 12), durch die das Lumen der Röhre 



Digitized by Google 



472 



Inflekten 



offen (gehalten wird, sie fehlt mir in den 
dünnsten Endteilen der Tracheen und in den 
Luft>^äcken; sonst ist sie überall vorhanden. 
Die Tracheenmatrix Itr-tt lit ,iri (l«>ii dickeren 
Aeeten mei»t auä niederen Zellen, an den 
dluienii finden dagiccen «wden die Zdlen 




Fig^ 12. Bau eines Trachee. A HauptsUmm. 
B,t;, D, VerMelungen, a Epithel mit Khomh (!)• 
Ana Hartwig. 



meist höher; au der Stelle, wo der Spiral- 
teden eufhdrt, findet sich eine einzige ^roße 

Bternförmipe Zelle, innerhalb welcner di\s 
£ade der betreffenden Traehee sich in so 
^ele feinste Aestchen auflöst, ab Ausl&ufer 
an der Endzelle vorhanden sind. Diese 
feinsten Aestchen (Kapillaren) treten mit 
benachbarten ebensolchen in Verbindung 
und bilden so zusanimenhän^ende Tracheen- 
netze. — Die Stigmen zeigen bezüglich ihres 
Baues große Verschiedenheiten, (icwöhnlich 
handelt es sich um runde oder ovale Üeff- 
nungen, die von einem verdickten Chitinring 
umgeben und offen gehalten werden. Inner- 
halb desselben ist meist ein Sehntz- oder 
Reusenapparat ausgebildet, ans Falton, 
Borsten, Haaren usw. besuhcmi, durdi 
welchen das Eindringen von Staub und an- 
deren Fremdkörpern verhindert wird. Außer- 
dem kommen den Stigmen noch besondere 
Versehluüapparmte sn, die rerschieden ge- 
baut sein können, im Prinzip jedoch meist 
einem (^uot>chhahii eiits|)rechen, der durch 
besoiulcre Muskeln i^eOrriiet und geseUossen 
werden kann. ]>ic Zahl der Stigmenpaare 
beträgt ursnrunglicli zolin: je ein Paar am 
Meso- und Metathorax, und den ersten acht 
Hinterleib>Tingon ; Kopf- und Prothorax sind 
bei den linagines mit wenigen Ausnahmen 
ohne Stigmen, bei den Larven dagegen be- 
sitzt trewöhnlich tier Protlmrax ein Stigma, 
wahrend Mcsu- und Metathorax frei üiud. 



Die Stigmen licL'on urspriinirlich in den 
Pleuren, doch rücken sie häufig des besseren 
Schutzes halber dorsal- oder ▼entrahribti in 
die eigentlichen Segmentjilatten. entweder *o, 
daß sie von den Flügeldecken bedeckt werden 
(KUer) oder lo, daB iie nnt» die ▼nrlnr' 
gehenden Platten zu liegen kommen. V<mi 

C\a Stigma tritt gewöhnlich ein stärkerer 
heenast nach innen, der ueb naeh knraeB 
Verlauf gabelt, um mit den vom vorher- 
gehenden und nachlulgendeo Stigma ent- 
springenden Gebells ten in Verbindung la 
treten ui'.d jederseits einen ce<chln>>enpn 
I Laugäblamm zu bilden. Die von diesen seit- 
Ueben HMptitiininett abgehenden Aeate 
können wiederum zu mehreren T.äiiirsstäinnien 
(einem Paar ventralen und einem Paar dor- 
ealen) sneammentreten, eo dafi der Körper 
von drei Paaren Läncsstämmen durchzogen 
wird, die alle durch Querkommissuren mit- 
einander Terbnnden sind. Von diesen 
Stinunen und Kninrni->ureii ireheii zahlreiche 
Aette ab| welche sich immer mehr verzweigen 
bis m den oben enrthnten feinsten Ka- 
pillaren. Bei den nieder- 
sten Insekten kommt bis- 
wrilen eine andere An> 
Ordnung vor, indem die 



tf -r 



^1 



von den Stilen ab- 
gehenden Imheeniste 

sich direkt büschelfürinig 
verästeln ohne mit den 

] Nachbarbflscheln in Ver- 
bindung zu treten. Bei 
fliegenden Insekten sind 

' die Tracheen oft stellen- 
weise zu Luftsäcken er- 
weitert, die bei den 
Bienen, Schmetterlingen, 
Fliegen, gewissen Käfern 
usw. so zahb'eich und 
groü sein können, daß sie 
den größten Teil der 
Leibeshöhle einnehmen; 
sie dienen wahrscheinbch 
als Luftbehilter wilirend 
des Fluges. — Die zehn- 
stigmit,'e Anordnung er- 

' leidet bei vielen Insektm 
eine Reduktion, die so- 
weitgehen kann, daü nur y 
noch zwei Paar Stigmen pnlosÖscheTle. 
(eins am Ihorax und ..'».nlarve. vs vor- 
eine am linde des Hinter- der«s, hs hinteras 
leibes) bestehen bleiben Stigmenpaar. Am 
(amphipneustischer Ty- Lang, 
pns) (Fig. 13), oder 
gar nur noch ein Paar, das entweder 
am Vorderende des Körpers (propneustisch 
oder am Hinlereiide (metapneustiscb^ ge- 
leiten ist. S(dche weitgehende Kedokttonsn 
finden sich liauptsäclilicl! hei Larven, die 
im Wasser oder in einem anderen für Stiguien- 



Digitized by Google 



Inseikten 



47S 



_ ingeeigneten Medium leben, wie die 
Larven Ton Wasserkäfem, Stechmücken oder 
pandtisch lebenden Raupenfliegen. Bei 

■uchen Insekten sitzen die wenigen Stig- 
men auf langen Köhren (Atemröhren), mit 
deren Hilfe sie Luft von der Oberfläche 
holen können (z. B. R<ittcnschwanzlarve der 
Sehlammniege). Diejenigen Wasserinsekten 
die keine besonderen Anpassungen ihrer 
Atmangsorgane an das Wasser besitzen, 
raüfsen zum Luftholen stets an die Ober- 
ilkhe herauskommen, doch können manche 
in ihrem Haarkleid ( Hydrophilus) oder unter 
den FlüKeldeckeu (Dytiscus) einen größeren 
Luftvorrat mitnehmen, so daß sie längere 
Zeit unter Wasser verweilen können. 

Die Atmtin'-' en-cliieht durch abwechselnde 
ZuüaranienziehuiiL' und Krweiterunj^ der 
Leibesböhle. L<'t/ ( n bi wirktein EinströnuMi 
der Luft in die Tracheen ( Kinatuuiii«:). 
während erstere eine zweilache Wirkung 
iuben kann: bei offenem Vereebhißap parat 
wird die Luft aus den Tracheen nach außen 
gepreßt, bei geschlossenen Stigmen wird da- 
seien die in den Tracheen stehende Luft 
weiter in den Körper bis in die feiti>-ton Ka- 
pillaren getrieben. Die Zahl der Atemzüge ist 
sehr verschieden (20 bis 55 und mehr), jenach 
der Art des Insekts und der jeweiligen 
Leben.<betätigung. Das Sauerstoffbedürfnis 
der Insekten ist ein sehr großes und über- 
trifft wohl das aller anderen wirbellosen Tiere 
und vielleicht auch das mancher Wirbeltiere 
(Flieke, Amphibien); so bedarf z. B. ein Kilo- 
pamm Bienen bei 20" (' in einer Stunde im 
Frühjahr annähernd iJüÜÜÜ ccm SaucrstofL 
Aufier der fflr das Luftleben bestimmten 
Sügmenatmunir kommt bei vielen Wasser- 
insekten eine speziell dem Wasserleben an- 
gepaßte Hautatmnng vor. Dieselbe ge- 
Hnieht durch die sogenannten Tracheen - 
iiiemen, das sind zart wandige Uaut- 
usstülpungen, die ein diehtes Traoheen- 
kapillametz in sicli bergen. Der Sauerstoff 
gelangt auf osmotischem We^e durch 
die zarte Eiemenhant in die feinen 
Tracheenäste und ebenso gelangt die Kohlen- 
saure durch die Kiemenhaut nach außen. 
StipDni fehlen in den mdsten Fillen ganz, 
?o (!;iG (1,1^^ Trachocilsystem gewöhnlich voll- 
konuueo geschlossen ist. tracheeukiemeii 
konunen vor bei den Larven der Ephemeriden 
(Ei^t,12:^flit';:('Il). Libellen. Perlideii, Tricho- 
Pteren, ferner einigen Schmetterliu|»larven, 
Kiferlarfen ((iyrinus, HydroehareejPolobins, 
Hydrobius usw. ), Dipterenlarven usw. Ganz 
seilen finden sich auch bei Imagines (neben 
doi Stigmen) sehwaeb anwebildete Tracbeen- 
kiemen ( Perla). F orm und Lape der Traclicen- 
kiemen ist uMemein wechselnd: bald sind 
« nuide oder lanzettfihini^e BIftttehen, bald 
''fhlauchförmige Anhänge, einfache, verästelte, 
lerte, einzelstehend oder zu Büscheln 



vereiniijt; bald sitzen sie paarweise an den 
üinteileibssegmenten, bald an der Brust 
oder tm der Basis der Extremitäten, bald 
erscheinen sie als drei lange .Vnhänge am 
letzten Hinterleibsring. Bei manchen Li- 
bellen ist die Hautatmung in den Enddarm 
verlagert, in dessen Lunum eine Reihe re- 
spiratorischer Hautfalten (vier bis zwölf) 
hineinra^ien (wahrscheinlich aus Rektal- 
drüsen hervorgegangen). Einigen Larven 
(Chironomus) kommen auch richtige Blut- 
kicncm. das sind Hautausstülpungen, die mit 
Blut gefüllt sind, zu. 

2f) Kreislauf Organe. Die Kreislauf- 
organc der Insekten bestehen in der Haupt- 
sache aus einem propulsatorischen Apparat 
(Herz), welcher für die Bewegunj; der Blut- 
flüssigkeit sorgt. Derselbe stellt einen 
SchlflMieh dar, welcher den Körper von hinten 
nach vorn dicht unter der Rückendecke 
durciiziehi ( Uuekengeiäß), Sein hinteres 
Ende, das meist im vorleUten Segment liott» 
ist stets pejsehlossen, sein vordferes in die 
Brust- oder Kopfre^ion reichendes Knde da- 
gegen mündet offen in die Leibeshöhle 
(Fig. 9 H). Meist la<sen sich zwei .\bschnitte 
unterscheiden, diis hintere breitere und deut- 
lich segmentierte Herz und die vordere 
schmälere Aorta. Letztere ist manchmal 
viel länger als das Herz, mehrere Win- 
dungen und Schlingen bildend, meist aber 
kürzer und dann pera<le verlaufend. Das 
Herz ist in eine .Vnzahl (bis neun) Kanunem 
geteilt, die durch Klappenventile mitein- 
ander in Verbindung stehen; außerdenj ist 
jede Kammer mit einem Paar seitlicher 
Spaltöffnungen, ebenfalls durch Klappen 
verschließbar, versehen. Die zarten lierz- 
wandungen enthalteneine ausgiatteu Muskeln 
bestehende Ringmuskulatnr, durch deren 
Kontraktion der Schlauch zusammengedrückt 
wird (Systole). Außerdem gehen vom Herz- 
schlauch sowoU zu der Rückendecke, als 
auch zu dem unter ihm liegenden Zwerch- 
fell, radiäre Muskelfasern, welche den Herz- 
sehlauch in seiner Lage erhalten und außer- 
dem als DUatatofOD wirken (Fig. 14). Daa 




F'ig. 14. Rflcicenreflfi (H) einer Ameise im 

Querschnitt. TT Iii rz, Km radiäre .Muskeln 
(Dilat.itoren). Fe lettzeilen, Oe Oenocyten» 
l'e Pericardialzellen, Flra „Flüeelmuskel", I> 
Darm. Mach Janet. Aua Wheeler. 



Digitized by Google 



474 



Insekten 



«ben ermähnte ZwerehfftD geht von den Seiten lim dritten 63, im vierten 45, im letzten 
der Riickenplatton aus und ist dicht unter nur 39 Rezählt. — Das Bhit der Insekten 
dem Herzschlauch ausgespannt, einen schma- ist eine farblose oder schwär lijielhliche, 
len, das Herz enthaltenden Rackeniaum grünliche oder bräunliche Flüssigkeit, in der 
von (lor übrigen LcihoshüMc abtrennend, mehr oder wenig^er zahlreiche Hlutkörperchen 
1^ besteht in der Hauptsiuiu' aus fächer- schwimmen, dies amöboid bewefflicne, mit 
iörmig von außen nacn innen sich ver- einem jjroßen Kern auBgestaitete Zilien d»r- 
breitenden Muskoln (., Klügelmuskeln") (vgl, stellen. Mitunter ist die Farbe des Blutes 
den xVrtikel „Zirkulationsorgane" Fig. 4); in beiden GeschlechtetTi verschieden (i. B. 
in ihnen befinden sich eine Anzahl Spalten, bei gewissen Schmetterlincsraupen): im 
<lir' mit den Sp,iltnffiiuii<j;en des Herzschlauchs männlichen (Jeschlerht farblos ini weib- 
ungefähr korrespondieren. Im Ruhezustand liehen von leuchtend grüner Farbe. Leutere 
ist das ZwerchfeU stark dorBalvribtBgekrammt rahrt von CUorophyllderivaten her, so daB 
infolgedessen der Rückenraum licträchtlich man annehmen muß. daß im weiblichen 
eingeengt; bei der Kontraktion der Muskeln . Organismus das Chlorophyll in wenig ver- 
dagegen wird es herabgezogen, wodurch der ! inoerter Form in die Katbabn gelangt, 
Rflckenraum und sugleieh auch der Hen-Iwfthrend es beim Minnehen abgebaut «iid. 

Fig. 16. SchematiMihe Dar- 
stellung des Hlutkreislaiifcf. 
Vs ventrales, Ds dorsales Sep- 
tom. Aus Escherich Font^ 
inaekten. 



^schlauch erweitert und der flariinter gelegene 2<j,) 'rfmj)eratur der Insekten. Die 
Teil der Leibeshöhle verengert wird, was zur , Temperatur der Insekten kann innerhalb 
Folge hat, daB die hier befindliehe FlOssigkeit I weiter Grenzen Tanieren, ohne scheinbar 
nach dem Rücken ircpreßf wird. Außer dem schädliche Folgen nach sich zu ziehen. Pie 
dorsalen existiert noch ein ventrales Zwerch- , Kigeutemperatur der in Ruhe befindhchen 
feil, welches Uber dem Bauehmarlr hinweg | Insekten ist gleich der Temperatur des am- 
durch die LeibeHliöhle zieht, und einem ven- gebenden Mediums oder nurs^anzuiibodeutond 
tralen Raum (Ventralsinus) von dem darüber : höher. Die Anpassung der Eigentempentui 
gelegenen Teil der ILeibeehOhle abtrennt. — I an die umgebende Luft wird aber sehr wesent* 
Der Blutkreislauf geht folgendermaßen lieh von äußeren Faktoren, vor allem Feuch- 
Tor sich (B'ig. lö): bei der Systole kontrahiert , tigkeit, beeinflußt. Die Temperatur des h- 
sich der Herzschlauch, von der letzten I scKts bleibt bei plOtzUeh zunehmender Luft* 
Kammw beginnend, nach vom zu fort- temperatur (bei gewöhnlicher Luftfeuchtisr- 
ifchreitend. und preßt so das Blut in die ^ keit) zuerst immer mehr und mehr hinter 
Aorta und von da in die Leibeshöhlc. Ein dieser zurück, um erst kurz vor der partidhi 
Röckfließen und seitliches Ausfließen des { L&hmung der Flügelmuskel sich der Luft- 
Blutes wird durc h die Ventile und Klappen temperatur wieder zu nähern. Bei sehr hoher 
verhindert, Diks aus der Aorta strömende , Luttfeuehtigkeit besitzt der Schmetterling 
Blut gelangt sunichst in den Kopf, dann I immer eine höhere Temperatur als die um- 
in die Bnist, um aber von da niclit gleich ' gebende Luft, wobei mit der Steigerung der 
in den Hauutraum der llinterleibshöhle zu Lufttemperatur die Differenz zunimmt. An- 
fließen, sondern zuerst unter dem ventralen i dererseits ist bei geringer Luftfeuchtigkeit 
Zwerchfell, da^ Bauchmark umspülend, nach die Temperatur der Insekten niedriger ah 
hinten zu strömen und dann erst in die Bauch- die umgebende Luft, was zweifellos mit der 
höhle zu treten; von dort aus wird es durch i raschen Verdunstung susammenhänst. Auch 
den Druck de^ dorsalen Zwerchfells nach dem die Körperbewegung hat eroßen Kinfliiü auf 
Rücken gepreßt, wo es durch die Spalten > die Höhe der Eigentemperatur, indem die 
jenes in den Rflckenraum gelangt und von Temperatur bei intensiver Muskeltätickwt 
da in den I lerzschlauch durch die seitlichen ' steiu't und mit dem Aufhören der Mu-kelarbeit 
Spaltöffnungen eintritt. Die Zahl der Herz- 1 wieder fällt. Durch Summen kann ein 
scnl8?e ist sehr verschieden, bei einem ruhen- 1 Schwärmer seine Temperatur um 10 Giad 
den Scliwärmer z. B. 40 bis 50 in der Minute, und mehr erhöhen. Xach einer gewif>en 
unmittelbar nach dem Fluge dagegen bis Erhöhung der Eigen temperatur hört der 
140. Auch die verschiedenen Entwickelungs- Schmetterling nrit dem Summen auf, 
Stadien zeigen große Unterschiede, 80 wurden verfällt in Ruhe fpartielle Muskellähmurirl 
im ersten Raupenstadium von Sphinx Ii- Die Lähmung tritt um so eher ein, ie trockener 
gustri 82 Schläge pro Minute, im zweiten 89, | die Luft ist. Die Temperatur, oei d« *• 




Digitized by Google 



Insekten 



475 



Lähmung ein tri tt« nt ferner nra so höher, 

|e höher dir Temperatur der umgebenden 
Luit ist; SU brachte ein Schwärmer seine 
Bgentemperatar durch Summen bei eineir 
Lufttemperatur von 19,2*' C auf 34,8**, resp. 
von 28,5*> auf 37«, resp. von 3ff* auf 42,lo — 
Die optimale Temperatur sehenit bei ca. 
26" 2u licuon. Wenn wir uns vom Ojitimum 
«ntferneu, so tritt nach gewissen Tempe- 
ntoren (flbar- oder unteroptimale Zone) ru- 
näfhst eine vorübergehenae W<ärmp- resp. 
iulteetarre ein, die bei noch höheren resp. 
lieferen in die permanente Wirme- oder 
Kältestarre über;reht, wobei der Tod eintritt. 
Die permanente Wärmestarre scheint im 
al]||eineiaen M an erfolgen ; doeli wurden 
bei raanehen Insekten weit niedrigere Tem- 
uiatBren beobachtet, so bei PyUopertha 
Mrtieola ea. 48^, bei Dytisens maifinalis 
ca. 4(y. bei Blatta Orientalin f^ar nur 33**. 
Andererseits gibt es auch Insekten, welche 
«emtlielie höhere Temp««taren vertragen 
können; so wurde für Ameisen 49"* und für 
SchUdläase nicht weniger als 54 bis 55** 
(allerdings nur ha kurzer Einwirkung) be- 
oh i ht« t. T>or WeL' zum Kältetod i?t nicht 
&o. einlach wie der zum Wärmetod: bei 
einer Abkflhinng gelangen wir zunBehst durch 
die unteroi)tini.i!e Zone, zu Punkt K, bei 
dem die vorübei|;ehende Käitestarre ein- 
tntt Die Lage dieses Punktes ist sehr ver- 
seUeden, bei iiiainhen Schmetterlingen bei 
19^, bei anderen bei 0^ oder sogar unter 0^ 
^wisse Aphiden wurden b« — 7* in Co- 
pula angetroffen). Es kann also eine TJnter- 
Iflhhng der Insektensäfte stattfinden; deren 
Gnd hängt wesentUch von der AbkQhlungs- 
geschwindigkeit ab. Lst der tiefste Punkt T^ 
der Unterkühlung (kritischer Punkt) er- 
racht, 80 macht die Temperatur plötzlich 
rinen gewaltigen Sprung bis zu Punkt N 
(—1,5), wobei nun oie Säfte zu erstarren be- 
pnnen. Unter weiterer Abkühlung schreitet 
d<v (iefrieren der Säfte fort, bis zu dem 
Punkte T* (normaler Erstarrungspunkt), bei 
dem alle Säfte gefroren sind (anabiotischer 
Zustand), Wird ein in diesem Zustand befind- 
liches, völlig erstarrtes, hart c^efrnrenes In- 
wkt erwärmt, so lebt es von neuem wieder 
auf. Der Tod tritt erst dann ein, WHUi das 
gefrorene Infekt wieder bis ungefähr auf 
«einen kritischen Punkt T* abgekülilt wird. - 
Die Temperatur der permanenten Kälte- 
starre ist sehr verschieden, und kann bei 
Larven zwischen — 4" und — 42", bei 
Puppen zwischen — 4P und — 25" und bei 
Imagines zwisehen — l,fi^ und -—35" 
schwanken. 

2h) Fettkörper, Oenocyten, Peri- 
kardialzellen. Der P'ettkörper, der aus 
zahlreichen Fettzellen zusammengesetzt 
i^t und dar in Form von Sehollen, läppen, 
Bindern usw. anftreten kann, ist am aahl> 



reichsten bei den Innren ausgebildet, Im 

denen er gewöhnlich den größten Teil der 
Leibeshöhie ausfüllt; während der Puppen- 
ruhe erfährt er eine starke BQckbildung, so 
daß in das Imagostadium nur ein kleiner Teil 
des larvalen Fettkörpers übergeht. Die 
Funktion des Fettkörpers besteht in erster 
Linie in der Aufstapelung von Reserve- 
material, doch wird ihm auch, da bisweilen 
harnsaure SaJlze in ihm gefunden werden, 
eine exkretorische P'unktion zugesclirioboii. - 
Zwischen den Fettzellen zerstreut liegen 
weingelb gefirbte Zellen, die Oenocyten 
(Fig. 14 Oe). Die weingelbe Färbung rührt 
von gelben Körnchen her, die mit der Zeit 
im Plasma sieb ansammc^ und woU Ab- 
Scheidungsprodukte darstellen; daher sind 
sie bei alten Tieren zahlreicher als bei 
jungen. Die OenooyteD werden von den 
einen als ausfuhrlose Drüsen, von den anderen 
als ausfuhrlose Hamorgane, deren Inhalt erst 
naeh dem Tode des Insekts frei wird, ge- 
halten. — Die Perikardialzcllen sind 
wesentlich kleiner als die Oenocyten und 
liegen meist in grftfieren oder kWn eren 
Reihen den .,Flüp;elmuskeln"desdorsalen Sep- 
tums au (Fig. 14 Fe). Ueber ihre Bedeutung 
berrsebt ebenfalls noeb kone volle Klarbdt: 
einerseits hält man sie für exkretorische 
Organe, die gewisse Stoffe aus dem Blut 
auraehmen und sie so Ywarbeiten, dafi sie, 
wieder in das Blut zurückgebracht, nunmehr 
durch die Malpig bischen Gefäße ausge- 
schieden werden können; andererseits nimmt 
man an, daß von ihnen eine Neabildvilg der 
Blutkörper ausgeht 

2i) Leucbtor^ane. Die Lenchtzellen 
sind zweifellos Denvate von Fettzellen. Die 
Leuchtorgane bestehen in der Regel aus 
zwei Zellplatten, die sich durch ihr Licht- 
brechungsvermögen deutlich voneinander 
unterscheiden, indem die innere Platte un- 
durchsichtig, die äußere dagegen durchsichtig 
erscheint. Die Undurchsichtigkeit der 
inneren Platte beruht auf der Anhäufung 
zahlreicher Kristalle fharnsaures Ammoniak) 
im Zellplasiaa. Mit den Zellplatten tritt 
ein diciitcs Tracheennetz in Verbindung, 
deren feinste in verschiedener Weise ver- 
zweigte Enden (die naeh manchen Autoren 
mit Flüssigkeit gefüllt sein sollen) die Zellen 
umspinnen und teilweise auch in dieselben 
eintreten. Die über den Leucht|)Iatten ge- 
legenen Hautstellen sind durchsichtig, so 
daß das Licht durchtreten kann. Natürlich 
werden dadurch auch die daruBteiliegenden 
hellen Zcllscliichten sichtbar, so daß die 
Leuclitorgane als weißliche oder gelbliche 
Stellen hervortreten. — Der Leuchtvorgang 
berulit zweifellos auf einem Oxydations- 

trozeß; n;u,'h den einen besteht der eigentliche 
euchtstoff in den harnsauren Kristallen der 
innerem Schicht, naeh den aadoen dagegen 



Digitized by Google 



476 



Ins.ekten 



in feinen Körnchen (photogenic granules) der 
äußoron hellicht. Der Stoff ist jedenfalls 
sehr beiitändig; denn Leuchtorgane, die völlig 
auBgetroeknet zehn Monatein einem \'akuum 
aufbewahrt wiinieti, konnten durch An- 
feuchten wieder nun Aufleuchten gebracht 
werden. Das Leuchten ist Tom WiUen des 



Tieres abhän^xii 



in 



It ni CS das Licht stärker 



und schwächer leuchten lassen oder auch ganz 
absteUen kann. Wahrseheinlich geecmeht 

die HeLMilienm«: durch v'inv Veränderung 
(Vermehrung oder Vermindenmg) der Luft- 
zufahr. Leuehtergane kommen fast nur bd 
Käfern vor, unter diesen in erster Linie unter 
den Mulacodermata ^ca. 1000 Arten), dann 
auch bei einigen tropischen Elateriden. Der 
Sitz der Leuchtorgane ist meist am Ab- 
domen (oft in vielen Paaren), seltener auf 
dem llalsschild (Elateriden), Die be- 
kanntesten Beispiele aus unserer Fauna sind 
die beiden durch flügellose Weibchen aus- 

gezcicliiieteii i^auj- 
pyrisarten, Lampyris 
spendidula und nocti- 
liua. bei welchen die 
Leucht Organe auf der 
Bauchseite in ver- 
schiedener iVnordnung 
(sowohl nach der Art 
als dem (jeschlecht) 
gelegen sind. Die bio- 
logieehe Bedeutung 
des Leuchtens be- 
steht wohl in erster 
Unie in der An- 
lockungderries( lilet h- 
ter (die flügellosen 
Weibchen liegen wäh- 
rend der Flugzeit auf 
dem Kücken, damit 
das Licht den schwär- 
_. , , , , . . menden Männchen 
Pig. Ib .srhciua.ische ,i^.,,tbar wird); da- 
Darstcllimc' des/ciitral- , , , 

nervensystems. Ob f kann das 

Oberechlundgangtion, Leuch en vielleich 
IV rntorschlundgang- auch als Schreckmittel 
hon, Sy sympathisches gegen nachstellende 
Nen'ensystem, DDaruL Tiere wirken. 

Nach Berlese. 2k) Xervensvs- 

tein. Ursprünglich 
kommt jedem KürperscL'inent ein Paar 
(ianglien zu, die durch Kommissuren luit- 
einander wie auch mit den vorhergehenden 
und nachfolgenden verbunden sind (Fig. 16). 
Diese-: ur-]»riiiii:liche Verhalten ist iedoch 
nur bei Embryonen, Larven und einigen 
niederen Insekten anzutreffen; bei fast allen 
höheren Ttiseklen haben melir weni^'cr um- 
fangreiche Verwachsungen stattgefunden, 
einerseits der paarigen Ganglien eines Seg- 
mentes zu einem unpaarcii Knoten, anderer- 
seits auch von mehreren Ganglien der ver- 
schiedenen Segmente zu einem Ganglien- 



komplex. Der Grad der Verschmelzung 
schwankt nicht nur bei den verschiedenen 
Arten, sondern auch bei den verschiedenen 
Stadien ein und derselben Art(imallgeiiMtiNO 
ist bei Larven die Konzentration weniger 
weit vorgeschritten als bei den Imagineä, 
selten umgekehrt). Der grOflte Teil der Gm- 
glienkette liegt ventral unterhalb des Darmn 
(daher der 21ame Bauchmark), nur die ersten 
drei stets miteinander mwaehsenen Ganflieo, 
die im Kopf gelegen sind, befinden sich über 
dem Darm; sie stehen mit den iolgendeo drei 
ebenfalls zu einem einheitliehen Eompln 
verwachsenen (janglien, die unterhalb des 
Schlundes liegen, durch jederseits des Darmes 
herabziehende Kommissuren in Verbindung, 
so daß hier der Darm von einem förmlichen 
Ring umgeben wird (Schlundring). Den 
dorsalen Ganglienkoinplex nennt man Ober- 
schlundganglion oder tiehirn, den ventralen 
Komplex Unterschlundganglion. — Das 
Gehirn (Fig. 17) nimmt infolge seiner be- 





Fig. 17. Gehirn einer Arbeitsbiene. IN , I*c, Tt 
I'roto-, Deutern-, Tritocerebrum; PU pilzhnt* 
förmige Körper: ri innerer, ce Süßerer Berber, 
Antn Antennennervon, Mx, Md Nerven zu den 
Maxillen und den Mandibeln, LFr Nerven zoi 
Oberlippe und Stiin, Lo Lobus opticus. Neck 
Jonesen. Aus Escherich. 



deutenden Größe und seines kompUzierten 
Baues eine gewisse Sonderstellung gegenfiber 
den übrigen Ganglicnkomplexen ein. Es 
lassen sicli an ihm, entsprechend der Zu- 
sammensetzung aus drei GjingUen, diei 
Abschnitte unterscheitlen, das Proto-, Deute- 
und Tritocerebrum. Das Protocerebrum ist 
weitaus der grölitc Abschnitt, bcsonden 
charakteristisch durch die sogenannten pilz- 
förmigen Körper (Corpora pedunculata). das 
sind Anhäufungen von Ganglienzellen und 
Fasermassen in einer Form, die auf Schnitten 
an einen Pilz erinnern. Aeußerlich treten 
dieselben ab Anschwellungen resp. Furchen 
der Protocerebrom-H&lften hervor. Die 
])ilzförmigeti Körper ^ind bei den sozialpn 
Insekteu besonders stark ausgebddei, und 
da diese Insekten sich durch besonders staik 
entwickelte psychische Fähigkeiten aus- 
zeichnen, so hat man in jenen Körpern die 
Organe dei Intelligens erbhckt. Nach neuere» 



Digitized by Google 



Insekten 



477 



Forschungen scheint dieser Standpunkt nicht 

§aiiz gerechtfertigt, insofern als die (Irftßen- 
ifferoiizen der pilzförmigen Körper bei den 
reßchiedenen Ständen (Arbeiter, Männchen, 
Weibchen) nicht immer mit der Höhe der 
pychischen Fähigkeiten der letzteren Hand 
m Hand gehen. Vom Protocerebrura gehen 
auch die Sehnerven ab, von denen die seit- 
lichen sich bald zu den breiten lappenförmigen 
GangUa optica sich verbreitern (Fig. 17 L.o), 
während die zu den Stirnaugen ziehenden 
dünne Stränge darstellen. Das Deutero- 
cerebrum besteht in der Hauptsache aus den 
Riechlappen, von denen die Antennennerven 
entspringen; außerdem ist es wahrscheinlich 
noch das Zentrum für die Tast-, (ieschmacks- 
und vielleicht (lehörsempfindungen. Das Trito- 
cerebrum. das unter resp. hinter demDeutero- 
cerebrum lit^t, entsendet Nerven zu der Ober- 
lippe und der Schlundwand ; es geht nach 
hinten in die Schlundkommissuren über. 
Das Tritocerebrum entspricht dem das zweite 
Antennenpaar mit rCerven versorgende 
Sthiundganglion der Krebse. Bei gewissen 
apterygoten Insekten kommen noch kleine 
.\nhähf;e am Tritocerebrum vor, die als 
rudimentäre Antennennerven (für ein zweites 
.\ntenncnpaar) zu betrachten sind. Das 
unter dem Darm gelegene ebenfalls drei- 
teilige Unterschlundganglion ist wesent- 
lich einfacher gebaut und entspricht in seinem 
.\ufbau mehr den übrigen ßauchgan^lien. 
& ^ehen von ihm drei Nervpiipaare ab, je 
eins zu den Mandibeln, Maxillen und der 
Unterlippe, Die folgenden Rumpfganglien 
versorgen im allgemeinen die Muskulatur der 
2u ihnen gehörigen Segmente: so gehen von 
den BriLstganglien eine Anzahl Nervenpaare 
zu den Bein -und Flügelmuskeln, während 
von den Abdominalganglien die Muskulatur 
des Hinterleibes und außerdem auch die 
Geschlecht'^organe innerviert werden. — 
Den Insekten kommt auch ein sympathi- 
sches Nervensystem zu, das in einem 
dorsalen über dem Darm gelegenen, und 
einem ventralen unter dem Darm gelegenen 
Teil besteht. Der erstere verläuft auf der 
Dorsakeite des Vorderdarms, teils als unpaarer 
Strang in der Medianlinie, teils als paarige 
Stränge zu beiden Seiten und ist mit ver- 
schiedenen Ganglien ausgestattet, von denen 
da? letzte an der Grenze zwischen Vorder- und 
Slitteldarm liegt (Fig. 16 Sy). Der ventrale 
Teil entspringt von den Ganglien des Bauch- 
niarkes und sendet segmental feine uaarige 
Aeste aus. Der dorsale Teil versorgt Vorder- 
und Mitteldarm, Speicheldrüsen, Tracheen 
des Kopfes und Rückengefäß, während der 
ventrale Teil Nerven zur Muskulatur des 
Darmes, der Hinterleibstracheen usw. ent- 
«endet. 

Die Zentralisation des Nervensystems 
geht bei den Insekten lange nicht so weit 



wie bei den höheren Tieren. Schneidet man 
einem Insekt den Kopf ab, so ist damit 
nicht gleichzeitig das Bauchmark außer 
Funktion gesetzt. Die einzelnen Ganglien 
sind vielmehr auchgetrenntvoneinander noch 
längere Zeit für sich allein selbständiger 
Tätigkeit fähig. Allerdings wird die Ko- 
ordinationgestört. Eine des Gehirns beraubte 
Ameise sucht nicht mehr nach Nahrung, 
obwohl sie die zwischen die Mundteile ge- 
steckten Bissen verzehrt; sie sucht nicht mehr 
zu fliehen oder zu ihrem Nest zurückzukehren, 
wiewohl sie ihre Beine auf direkte Reize 
hin bewegt. 

2I) Sinnesorgane. Die Insekten be- 
sitzen nachweislich Tast-, Geruchs-, Ge- 
schmacks-, Gesichts- und Gehörssinn: aller- 
dings ist der Umfang und die Qualität der 
Sinnesempfindungen nicht immer der gleiche 
wie bei uns (Sehen von ultravioletten 
Strahlen, Kontaktgeruch usw.). — Tast-, 
Geruch- und Geschmacksempfin- 
dungen werden durch sogenannte Haut- 
sinnesorgane (Fig. 18) übermittelt. Die- 







Fig. 18. Verschiedene Hautsinnesorgane. A 
Lcydigscher Kegel, B (irubenkegel, C Champagner- 
pfropforgan, I) Porenpiatte. Aus Escherich. 

selben bestehen aus einem chitinösen End- 
apparat und einer oder mehrerer Sinncs- 
zollen; sie finden sich allenthalben auf den 
verschiedensten Körperteilen, am zahlreich- 
sten auf den Fühlern und Tastern, dann 
auch an den Beinen und den verschiedenen 
Hinterleibsanhängen, auf der Innenwand des 
Schlundes und auf den Flügeln usw. Wir 
unterscheiden verschiedene Formen: 
1. Sinn es haare — oder Borsten — oder 
Schuppen (Sensilla trichodea); sie unter- 



Google 



478 



scheidm sich von den ^ewölinliclnMi If.i.irnn 
haupUächlich durcli die an ihrem Grunde 
gelegenen SinneneUeii. Sie sind wdtaiu die 
verbreitetsten und häufipsU n Sinnesorgane, 
die zweifellcw vornehmlich dem Tastsinn 
dienen. — 3. Die SinneBkegel, das sind 
Itürzere oder längere Chitinxaiifen, die ent- 
weder irei hervorragen (Leyaigsche K^el 
oder Sensilla basieontca), oder in Gruben 
versenkt sind (rirubenkccel oder Sensilla 
eoeloconica). Eine Abart der Grubenkegel 
sind die Champagnerpfropfenorgane und die 
flaschenförmigen Sinnesorgane (Sensilla am- 
pullacea oder Forelsclie Flaschenorirane), 
bei denen die Gruben außerordentlich lanj,' 
ttosgezogen sind. Die Sinneskegel dienen 
sowohl dem Geschmack (in der Mundhöhle 
gelegeni als auch dem Geruch (an den Fühlern 
gelegen). ~ 3. Die Poren platten (Sensilla 
placodca), das sind dünne über eine Spalte 
gel^ene Chitinplättchen, die mit der be- 
nachbarten Cuticula durch eine elastische 
Haut verbunden sind, und an die von innen 
her ein Nerv tritt. Durch Druck von außen 
rflckt die Platte nach innen, einen Reiz 
auf den darunterlieireTuli n Nerv ausübend. 
Die Purenplatten werden als Organe zur 
£inpfindunR des Luftdruckes aufgefaßt Eine 
Abart der rorenplatt<'n stellen die Sinnes- 
kuppeln dar, bei denen an Stelle der Platte i 
eine gewölbte Kuppel vorhanden ist; aller- 1 
dings kommt hier noeli ein komplizierter 
Nervenendapparat mit Stiftkörperchen usw. . 
hinzu. Die Sinneskuppeln finden sich auf ' 
den Flügeln der Schmetterlinge und dienen 
wahrscheinhch der Flugsteuerung. Die 
hervorragendste Rolle im Leben der Insekten 
spielt der Geruchssinn. Derselbe hat 
seinen Sitz hauptsächlich in den Fühlern 
und zwar vornehmlich in deren Endgliedern. 
Durch diese bewegßche Lage kommen ihm 
zwei Eigenschaften zu, die dem Wirbeltier i 
abgehen, nämlich 1. die Fähigkeit, beim 
direkten Kontakt die chemiselien Eiiren- 
schaften eints Korjters zu erkennen (Kon- 
taktgerueh) und 2. die Fähigkeit, den Raum 
und die Form seiner Objekte, sowie auch , 
die Form der ei},'encn S[)ur zu unterscheiden, ' 
80 daß das auf dem l^oden sich bew^eadei 
Tier siobfut orientieren kann(topoohennseher I 
Gerueh^^inn). 

Gehörtisinn. Daß vielen Insekten ein Ue- 
hörvermögen zukommt, IftBt sieh daraus 
schließen, daß viele Insekten Tone hervor- 
bringen; außerdem ist es auch durch direkte i 
Experimente naehgewtesen. Das Geh5r-| 
Organ kann an den verschiedensten Stellen 
de^5 Körpers sitzen, in den Beinen, Fühlern, 
im .'\bdomen usw. Dem Bau nach unter- 
scheiden wir zwei verschiedene Typen, die 
Saiten- oder Chordotonalonorgane und die 
Trommelfell- oder Tympanalorgane. Diel 
Chordotonalorgane (Fig. 19) bestehen. 




atis einer oder mehreren sehr eharakteri-ti- 
sehen Siuncszellen, welche einerseits mit 
einem Nerr, anderwieiti mit dw Ihnt m 
Verbindung stdien. Letstere Verfaindiug 



Fip. 19. rhordntonal- 
orgttii. B Bauchstrang, 
Ggi Ganglion, N Nerv 
vom (änclion ab- 
gehend una su den 
binneszellen (Sz) zie- 
hend, Hst Horstifte; 
Kdsch Krulsrhlauch, 
Bd Band, welches den 
Endschlauch in Span- 
nung hiilt. yinch 
Graber. Aus Esche- 
rieh. 



wird durcli einen aus mehreren Zellen be- 
stehenden Schlaueh (Stiftchenträger ndtt 
Scolopoplior) hergestellt, in welchem die Hör- 
stifte gelegen sind. Dieser Endschlauefa i»t 
meist rechtwinklig g^en den Nerven iheh 
knickt und f^teht ;in <h-r Knickuni;>-t' Ile 
mit einem Band in Verbindung, welche^ 
von einer anderen Seite kommen«! den End> 
schlauch mit einer anderen Haut^tellc ver- 
bindet, so daß dieser zwischen zwei Uaat- 
stellen ausgespannt ist. Gerät die Hsat it 
Schwingung, so überträgt sich diese auf den 
ausgci^pannten Endschlauch und damit auch 
auf die Hörstifte. — Die Tympanal- 
organe schließen sich an die chordotonalen 
Organe an, insofern al-? auch ihnen jene End- 
schläuche mit Uürbtillcu zukommen; dazu 
tritt aber hier hinzu, daß die darüberliegende 
Haut troninielfellarti«^ verdünnt ist und 
unter dem TruuimeUeU zwei blasenfürmig er- 
weiterte, die Schallwirkung verstärkende 
Trjieheen sirh befinden. Auf einer lü-'*-'''" 
Tracheen oder zwischen derselben und ticm 
Trommelfell liegen die Endschläuche init 
ihren Hörstiften, in einer Reihe nach ihrer 
Größe angeordnet. Durch die Verdünnuag 
der Haut und das Hinzutreten der TrschMo* 
blasen kommen die Schwingungen weit melir 
zur Geltung als bei den Chordotonaloi^aaes. 
Die Tympanalorgane sind bu jetxt bei Hcn- 
schrecken, (irillen und Schmetterlingen 
fanden; die liefen entweder an den Seitea 
des Abdomens oder des Hiorax (Feldhen- 
schrecken, Schmetterlinge), oder aber in 
den Schienen der Vorderbeine (Grillen, 
Laubheuschrecken) und zwar entweder W 
oder von Hautfalten bedeckt (Laubheu- 
schrecken ). (1 e s i e h t s- s i n n . Die Sefc- 
organe sind bei den Insekten mebt hoch- 
entwickelt. Man unterscheidet einfieli* 



Digitized by Google 



Insekten 479 



Augen (PuaktKEgon oder Ocellen) und zu- 
aainmeogesetzte Augen (auch Netz- oder 
iuittsiMugen). Die PmuctaiiffeB Hemn bei 

den Imaf^ines entweder (in oer Zanl von 
«DS bis drei) auf der Mitte der Stixn reep. 
d« Seheitds (Stimangen) oder an den Seiten 

de? Kopfes. Letztere-; i^t der P'iill bei den 
niederen und einigen parasitisch lebenden 
«der befOglieh des Sehvermgge n» in RQek- 

bildun^ begriffenen Insekten (Flöhe, Läuse, 
fedethnge uswA ferner durch^ehends bei 
da lenwi. Die eeitenstindigen Ocellen 
klonen in größerer Zald auftreten (bei I^- 
pimia z, B. zwölf, bei Schmetterlini^sraupen 
ledii bis Bielen usw.). Der Bau der Ocellen 
ist sehr verschieden ; in der Regel besteht 
jeder Ocellus aus einer linsenförmigen durch- 
sichtigen Verdickung der Cuticula (Linsei, 
einer hinter dieser liegenden, gleichfalu 
durchsichtigen Zellenlage, dem Glaskörper, 
and endlich der Netzhaut, deren Zellen au 
ihrem dem Glaskörper zugewandten Ende 
Stäbchen (Rhabdome) tragen. — Die zu- 
«ammengesetzten Augen, stet? an den Seiten 
des Kopfes befindlich, kann i n n ich durch 
Zusammenschluß von Einzeloceilen ent- 
standen denken. Aeußerlich läßt sich die 
Zusammensetzung daran erkennen, daß die 
Oberfläche in zahlreiche meist seclisecicige 
Fazetten zerfällt, deren jede der Linse einer 
Einzelocelle entsprielit Die Zftlü der Fazetten 
schwankt zwiscnen einigen 20 und vielen 
Tausend (Stubenfliege 4000. Schwalben- 
schwanz 17 000, Mordella 20000). Dem- 
entsprechend ist auch die Größe sehr unter- 
sehiedlich; bei manchen Insekten treten die 
Augen stark zurück gegenalwr der Grüße 
des Kopfp-5, bei anderen nehmen sie beinahe 
die ganze freie Kopffläche ein (z.B. bei Bibio 
oder der Drohne der Biene). Die Form der 
Xetzaugen ist gewöhnlich rund oder oval; 
manchmal zeigen sie eine niereuförmige 
Einbuchtung, die so weit gehen kann, daß 
das Au<re in zwei Hälften geteilt wird. Der 
feinere Bau eines Netzauges ist ziemlich ein- 
förmig, da jedes EinaeUHige (auch Augen- 
ke;l oder Omraatidium genannt) annähernd 
Kli'Khgebildet ist (Fig. 20). Zu äußerst hegt 
die Linse (Cornea), die meist einen eeelu- 
wki^en Umriß besitzt; dann folgen nach 
innen vier Zellen, welche den lichtbrechenden 
Kegel bOdeo (Kegelzellen), auf diese folgen 
die langgezogenen Sehzelleii, sieben bi^ zehn 
an der Zahl, die zu einem keilförmigen Bündel 
ananuiitrelen. Sie iMeitzen an iliren 
inneren I.aiic;-seiten feine Stäbchensäume, 
die zu einem einheitlichen Stab oder Rhabdom 
verschmeL^n können. Nach innen m Uwfen 
die Sehzellen in je eine Nervenfaser aus, die 
vereinigt den Sehnerven bilden. Um jeden 
AngNikea iit als optiseher Isolator «nn roelur 
weniger aiL^gedehntcr Pigmentmantel geleimt. 
Trotz der Gleichförmigkeit in der Zusanunen- 



ordnung der Zellen zeigen die 

gesetzten Augen der verschiedenen Insekten 
nUreiohe Besonderheiten, von denen wir 
hier nur taf die üntersehiede in der Kegel- 



Fig. 20. SchematiKlM 
I Danteilung einee Aqgpn- 

keils eines enconen Angei. 
i 1 Linse mit Hypoder- 
! mis. k Kristallkörper 
j mit Gl&skörperzellen kz 

(daneben auf dem 
j Qnenebnitt gesehen); 
n RetfamlMeUen mit 
Rhabdonen. Ans Hert- 
wig. 




bildung hinweisen können. Nach der Be- 
schaffenheit der Kegelzelien unterscheiden 
wir acone, peeudocoiie und eucone Augen: 
bei den aennen haben die Keirelzellen ihre 
Zelinatur beibehalten ^Zellkegel), bei den 
nseudoconen haben die Kegelzellen gegen die 
Linse zu eine durchsichtige Sekretmasse aus- 
^töchiedeu (Sekretkegel) und bei den enconen 
ist der gesamte Zellinhalt in eine Masse von 
kutikularer Beschaffenheit und hoher Licht- 
brechung umgewandelt, der die Kerne distal 
aufliegen (KristaUkegel). 

.\us dem geschilderten Bau geht hervor, 
daß jeder Augeukeil für sich arbeitet, d. h. 
solange die .Ajiordnong des Pigmmtmnnteb 
die einzelnen Augenkeile vollkommen gegen- 
einander i.soliert. Es können dann nur sütche 
Strahlen bis zu den Selist&bchen gelangen,, 
die in die Ach<e des Augenkeiles fallen und 
so kann also jedes Kinzelauge nur einen 
• kleinen Teil vom Bild eines Gegenstandes 
aufnehmen. Das Hild setzt sieh demnach 
aus lauter kleinen Teils tückcheu zusammen 
gleich Moeaik, weibdb man diese Art von 
Sehen als mnsivisches Sehen bezeieluiet. Der 
iüeinbeit der Linsenoberfläche entspricht die 
geringe Uehtettrke des Fuettenauges. Dieeer 
Nachteil kann entweder durch Verlängerung 
jder Augenkeiie oder aber durch Überein- 
«nderlagerong von Stnüilenbftndebi mis Yvt- 
schiedenen benachbarten Kegeln in einem 
Rhabdom verringert werden. Letzterer Fall 
kann nnr bei den eneonen Angen «ntreten, 
deren Kristallkegel das Licht so l)re( hen. 
idafi die Strahlen zu dem zugeordneten 



Digitized by Google 



480 



Insekten 



Rhahdoni nicht nur durch den zngeoidiieten Flioicon aus der Familie der Termitdxpnii'ii 
Kegel, sondern auch durch dessen Nachbar- , äollen hermaphroditisch sein, was aber aeuer- 
kc^el gelangen (Fig. 21). NatOrlich mafi die | din^ -wieder bestritten wird. PathologiMk 

Zwitter sind nicht gar so selten bei dm Ii- 
sekten, und es ist schon eine ganze Anuhl 
solcher vor aUem bei den Scnmetto^ii^ 
und Ämnsen beschrieben worden. Je nach 
der Art, wie die männlichen und weiblichen 
Eigenschaften verteilt resp. an<,'eordnet sind, 
nnterscheiden wir laterale, transversale, fron- 
tale und gemischte Zwitter. Am auffallend- 
sten sind die Zwitter bei Insekten mit fml 
ausgeprägtem Sexualdimorphismus; so gibt 
es Zwitter vom Frostspanner, die auf der 
j einenSeite ausgebildeteFlügel be:*itzen^maflu- 
I lieh), auf der anderen Säte dagegen 
I flügellos sind ( wcil)li( h). 
1 Den Fortpllauzungsorganen liegt in beiden 
I Geschlechtern der gleiche Bauplan zugrunde 
' (Fig. 22): sie bestehen ans 1. den paariga 




TÜg. 21. Srhematischc DarsteUnng des Strahlen- 
fangs im Saperpositionsaagft, Nach Hesse. 



Anordnung des Pigmente.s den Durchtritt 
der Strahlen von einem Augenkeil zum an- 
deren gestatten; dies wird durch eine Pig- 
jnentwanderung bewirkt; im Sonnenlicht 
sind die Augenkeße vfillig isoliert, imDftmmer- 
licht d;iL'i'L'i'!i wandert das PiL'uH'iit gpgen 
die Augeiioberfläche und gibt die nuttleren 
Zonen rar die durehgehenden konvergenten 
Strahlen frei. Anteil mit diesen Hinrich- 
tungen nennt man Sup}>erpositionsaugen ; sie 
finden sich hanptsäehlieh bei D&mmerungs- 
ticren (Naehtschmetterlingen, Lani|)yris usw.) 
— lieber die Bedeutung der Stirnocellen 
existieren eine große Iveihe versciuedener 
Anschauungen; die letstc und plausibelste 
ist die, (laß die Stirnaugen nur in Verbindung 
mit den Seiteuaugen wirken, und zsvar in 
dem Sinne, daß sie das Infekt in den Stand 
setzen, die Entfernung der i^e-eluMien Gegen- 
stände zu empfinden ( Kutferiiungslokali- 
eation). 

Kine ganze Anzahl von Insekten sind 
vullkurunieu augenlos. Es handelt sich dabei 

stets um Verkümmerung der Augen infolge | St Samentasrhe (K»'( ej)t. seminisl. Anh .\nhan|s- 
Dunkellcbens. Daher finden wir blinde | d^ÜM. BtB^ttun^fawche, KD Kittdrüie. Am 
Formen hauptsächüch unter solchen Insekten, j Bschench Foistinsekten. 

welche in HShlen, unter Steinen, im Holz, i 

oder parasitisch in anderen Tieren leben, wie Keimdrüsen (Hoden. (Harit n), 2. 'd« 
bei Höhlenkäfem, Ameisengästeu, Termiten- j paarigen Ausfuhrkanälen (Samenleiter oder 
arbeitem, den Larven von Bienen, Ameisen, I Vasa deferentia, Eileiter oder Ovidukte^ 
"Wespen. Schlupfwcsjten. Fliegen, Borken- wcldip die Gcscldechtsprodukte von den 
und Bockkäfern und vielen anderen. Uebri- Keimdrüsen aufnehmen und 3. einem od- 
fens reagieren auch von den augenlosen In- paaren Endkanal (Samengang oder Dnet» 




Fig. 22. Schema tisi lieDarsti'liung der Gc&ihlci hts- 
Organe. A männlich, B weiblich, H Hoden, 
Sl Samenleiter, SB Samenblase, SG Samen- 
gang (Ductus ejarulatorius) Dr, und Dr, Drüs« 

fMcsa- und Ektadenieen). Fdf Kndfaden. Er 
Eiröhreii, Kk Kikclch. El Eileiter. Sch S< heul«', 



sekten viele ganz deutlich auf hell oder dunkel 
Besonders auffallend ist dies bei den Fliegen- 
maden, die sich genau nach der Richtung der 
einfallenden Strahlen einstellen. In diesen 
Fällen werden die Liehtemi)findungcn zweifel- 
los durch die Haut übermittelt (photo- 
dermatischer Sinn). 

2ni) Geschlechtsorgane. Die In- 
sekten sind fast ausschließlich getrennten 
Geschlechts. Nor die winzigen termitophilen 



,aculatorius, Seheide oder V.utina). welcher 
die Gcschlechtsprodukte nach auiien leiteL 
Dazu kommen als Anhangsgebflde noek: 
Schleim- oder Kittdrüsen, welche -owohl an 
den ))aarigen als an dem unpaaren K»b»I 
auftreten können, femer Erweiterungen od» 
Ausstülpungen der Ausfuhrkanäle, welche 
zur Autbewahmng der Geschleehtsprodukte 
oder zur Aufnahme der Bcgattungsoigaw 
dienen. Nor b« wenigen InsdEten leUt dir 



Digitized by Google 



481 



unpaare Abschnitt, so daß die paarigen KanUe 
direkt ii.wfi außfii iiifinden fEphemeriden, 
'rernuteuweibthtüi, laanche Fürliculidcn, Pro- 
tannm&nnchen). Die Fortpflaiiztiiiir^orLMtio 
H«;en im Hintprleib, die (I»'S( hlpi ht»iüfl'iiung 
beüudet sich beim Männchen ^wi.schen dem 
9. rad 10., htam Weibchen zwisohen dem 
8. luiil 9. Scfi^mpnt. Der Entstehung nach 
ist der unuaare Kndkanal ektodermal, die 
paarigen Aosolmitto (KeimdrOsen nebst Aus- 
ruhrküiirilcn) mesodermal; die so unabliäntrit^ 
enuitandenen Abschnitte wachsen einander 
«nti^n, um sich schlieBIich miteinander 
Titvprbindon. - Weiblirhf f'icschlcchts- 
orgaue. Die Ovwien bestehen aus einer 
AittiM ESrSliren. Diese nnd «n ilureiii di* 
Malt'ii Ende, wo ?io dem Eileiter, resp. des'-on 
erw^terten i!ln(lteilt dem Eikeich zmfsitzen, 
« diebten, um sieh nach Torn ru einem 
ff-infii Faden, don Endfaden, zu verjfiiif^en. 
durch dea sie &u der Mckenwand m der Kähe 
des Herwns befestigt werden. Jede ESrtbre 
besteht aus einer bindegewebi. riL Iiäufig mit 
ieiMB MukeUäden belueideten Membran und 
«iMm idHfen bhnit, deren Zellen zweierlei 
Xitur sind; Epithelxelleii zur Aus'^.lridii ni 
dtf EirOhren und zur UmbOliunc der Jbaer 
(Hfln> oder FoBikelsellen) und Keimzellen. 
I,efz(ere entwickeln sich nur zu einem Teil 
zu Eicm, wiUirend die übrigen ak liährzellen 
mmndet werden. IVnr hm niederen In- 

»pkien und eini'^'en wenij^en liülieren können 
sämtliche Keimzellen zu Kiern heranwachsen, 
h diesem Falle spricht man von panoisti- 
«flifii Kruhren, in ieneni von nieroistisehen. 
Letztere können telotroph sein, wenn alle 
IWfcntellen im vorderen Ende der Eiröhren 
in einer besonderen, oft kolbig angeschwol- 
lenen Nährkammer liegen, oder aber poly- 
trrijih. wenn die Nährzelien Uber die ganzen 
Kiruhren verteilt sind und zwar in der Weise, 
daü Ei- und Nährkammern miteinander ab- 
^hsehi. Bei den telotropben Eiröhren 
liehen von der endständigen Nährkammer be- 
Modere Nähr- oder Pntterstrftni^o zu den 
«iizelnen Kiern, um die^eu die 2fährüubstanzcn 
ziizufiihren. Die reifen Eier werden durch 
Platzen des Hüllzellenmantela aus der Ei- 
föhre ausgestoßen uiid gelangen in den Ei- 
keich usw. Die zurQckgebliebenen Follikel- 
zellen sammeln sich an der Ba.sis des Ki- 
rsches ao, degenerieren fettig und erzeugen 
;^(lbliehe Anhäufni^en, die gelben Körper 
oder Corpora lutea, an deren Vorhandensein 
man die vollzofjene Klabli^^e erkennen kann. 
Die Gestalt der Ovarien iat eehr mannig- 
faltig und hänjrt in erster Linie von der .Vn- 
«rdnuEg der Eiröhren und der Eoriii des 
Bkelches ab. Wir unterscheiden büschel- 
förmige Ovarien, wenn die Eiröhren büsehel- 
fönnig auf einem kurzen f riehierfürmigen 
Kiktlch aufsitzen und kammförmi^'e Ovarien, 
wenn die Eiröhren nebeneinandergeordnet 

HaaiwttttnlnMk iat UMmnrtmtimhtttm Band V 



einem langgestreckten, schlauelitörmigen Ei- 
keich an-jefüt,'! sind. Di<' Zahl der Eiröhren 
in einem Ovarium ist ungelieuer verschieden 
und kann von zwei bis zu mehreren Hundert, 
ja Tausend (Termiten) schwanken. 1>!e 
Zahl und Lä^e der Eiröhren »»leht natür- 
lich mit der Eiproduktion der betreffenden 
Art in Zusammenhanp: je zablreiclier und 
länger die Eiröhren, desto mehr Kier können 
produziert werden, nnd umgekehrt. Femer 
können wir au-; der Zahl der Eiröhren auch 
annähernd darauf sehließen, wieviel Eier 
gleiehzeitii? nbfi^lef^ werden kennen, da ge- 
wöhnlich nur so viel Eier zur gleiehen Zeit 
reif werden, als Eiröhren vorhanden sind. 
Dthtx finden wir b« kniztebi^n Insekteai, 
die eine größere Eiproduktion in l iir/.cr Zeit 
erledigen mQssen, meistens zahhreiche kurse 
Eiröhren, wogegen langlebige Insekten, die 
ihre Eier in größeren ZwischenräunuMi ab- 
legen, meistens wenige, aiier entsprechend 
lange Hehren besitzen (z. B. Borken- und 
Rüsselkäfer). Wenn bei den kurzlebigen 
Schmetterlingen nur wenige und lange Ei- 
rShren yorlianden sind, so wird hier die 
rasche Eiablaiie dadureb ermöfrlicbt. daß die 
Eier größtenteils schon während der Puppen- 
mbe ausreifen, so dafi bereits der frisenfe- 
frlilujittr Schinetterlinp: über eine jjroße Zahl 
reifer Eier verfügt. — Die Form der Ovarien 
kann dnreb den Grad der Reife weeenttieh 
beeinflußt werden, so sind /.. B. bei jungen 
Kussel- oder Borkenkäfern die Ovarien noch 
ganz klein und die einzelnen Eiröhren noch 
kaum ajit,'edeutet. während bei älteren Weib- 
chen die Eiröhren mächtig entwickelt und 
durch ISnschnürungen in Eifächer getrennt 
sind. — Die Eiröhren münden in Eikelche, 
die sich nach hinten in die Eileiter oder 
Ovidukte fortsetzen. Letztere, einfache 
dünne Schläuche, münden in den unpaaren 
Endkanal, die S( lielde oder Vagina, die mit 
einer ChitincuticuJa ausgekleidet ist Bei 
einigen Insekten machen die Eier (z. B. bei 
•gewissen Tachinen). bei anderen (Pupiparen) 
sogar die Larven ihre ganze Entwicklung 
in der Scheide durch, in welchen Fällen man 
die deutlich erweiterte Scheide als Uterus 
bezeichnet. Die Scheide kann mit ver- 
schiedenen Anhangsgebilden versehen SMAf 
wie Samentasche, ßegattuiifrstasche, Drüsen. 
Die Samenta.<iche dient zur Aulbcwahrung 
des Samens, die bei langlebigen Tieren mit 
einmaliger Befruchtung (Bienen, j\niei«pn) 
über viele Jahre sich erstrecken kann. Oft 
münden veisehiedene Drüsen in die Samen- 
tasche. Die innere Wand der letzteren besitzt 
eine Chitinauskleidung mit oft recht charak- 
teristischen Bildungen, die auch in der 
Systematik Verwenoung finden. Cewöhnlich 
i.st nur (ine Sauientasche vorhanden, doch 
gibt es Huch Insekten mit mehreren (Ta- 
chinen besitzen deren drei). Die Samentasehe 

81 



Digitized by Google 



482 



Insekten 



Bteht meist direkt durch Mnen lAiij|;ere& oder 

kürzeren Gang mit der Scheide in Verbin- 
dung, oder aber sie mündet in die von der 
Seheide ausgehende Begattungstasehe. Letz- 
tere (auch Burpa ropulatrix pcnannt) stellt 
einen gröt^ren taschenf örmigen Anbang dar, 
der dtan dient, bei der Begattung das minn- 
liche Glied aufzunehmen. Bei den ScIinirttrT- 
Ungen münden Begattungütasche und ävlieide 
g«fi«nnt nach attfien, ir&lirend sie innen 
durch einen engen Kanal miteinander in 
Verbindung stehen. AnhaugsdrOsen der 
Scheide (auch Schmier- oder Kittdrfisen 
genannt) sind in verschiedener Zalil und 
Form vorhanden (einfach schlauchförmig, 
mehrfach verzweigt, sackförmig usw.); ihr 
Sekret dient zum Festkleben der Eier oder 
zur Umhüllung der Eier mit Gallerte (Wasser- 
insekten) und anderen Zwecken mehr. 

Männliche Geschlechtsorgane. Die 
paaricen Hoden setzen ?5ich meist aus einer 
größeren Anzahl von BUndschläuchen zu- 
sammen, die, in der Anlage der Eiröhrcn ent- 
sprechend, wesenthch kleiner bleiben als 

I'ene. In einigen Fällen (Caraboidea) besteht 
eder der Hoden nur aus einem einzigen 
anpen Blindschlauch, der zu einem Knäuel 
aulgewunden ist. Jeder Hodenschiauch be- 
steht aus einer ftnßeren HoUe und einem 
zelliiren Inhalt. I/^tztrrrr n thnlt Epithel- 
odcr HüUzeUeu und KeimzeUen (Ursamen- 
sellen oder Spermatogonien). Ihre Anordnung 
ist eine ähnliche wie in den Ein I i . t . in i m 
eine Anzahl Ursamenzelleu durch einige 
Hfliteellen sn ehiein Samenherd (Spermato- 
cytse) zusamnienf^efaßt werden. Au.s jeder 
Ürsamenzeile entstehen durch Teilung die 
Samenmutterzellen und aufi diesem die 
Samenfäden; es werden hier also alle Keim- 
zellen znr Bildun£j von Geschlerhts])rodukt€n 
verwendet. Beziiglich der Gestalt der Hoden 
herrscht eine große Uallnigfatti^'keit: wo 
die fichläucho durch eine Hülle bedeckt 
sind, stellen die Hoden meist ninde oder 
ovale oder nierenförmige Körper dar, wo 
aber die Schläuche freiliegcn, da nehmen 
die Hoden btischel-, trauben- oder beeren- 
förmige Gestalt an. Manchmal ist auch 
jeder Hoden in mehrere (zwei bis zwölf) 
sekundäre Hoden (Testiculi) zerlegt, von 
denen ebensoviele feine Ansfuhrkanäie ab- 
gehen. Meistens sind die beiderseitigen 
Hoden völlig voneinander getrennt, in man- 
chen F&Uen jedoch -kftnnen sie durch «ne 
gemeinsame Hülle vereiniL't sein, den Ein- 
druck eines unpaaren Hodens machend. 
Die von den Hoden ausgehenden Samenleiter 
.^ttdlen l;in<(ere oder kürzere, nieist dünn- 
waudigü Sciüäuche dar, mit nur schwacher 
Muskmatur. Fast stets stehen mit ihnen 
Drüsen (Mesadenien) in Verbindung; außer- 
dem befinden sich an ihrem hinteren Ende 
oft blasenförmige Erweiterungen (Samcn- 



tasehen oder Vesiculae seminales), zur Anf- 
Sammlung de^ Samens. Wo die Samenleiter 
sehr lang sind, können sie in ihrem Veriauie 
an einer Stelle knäuelförmig zu «ner Art 
Nebenhoden auffrewunden sein. Der unpaare 
Endkanai ( Ducttis e jaculatoriu») unter^beidet 
sieh von den paarigen Samenldten ebnil 
durch eine sehr starke Mu'^knlatur und so- 
dann durch den B^itz einer chitinOsen k- 
tima. Auch ihm kommen AnhangsärfiNO 
zu (EHctadenien), deren Zahl wad Form sehr 
verscliieden sein kann. 

III. Fortpflanzung. 

I. Die Keimzellen. Das Insektenei be« 
steht aus Eizelle und Eischale (Chorion). Die 
Eizelle ist meistens reif^eh mit Nahrunn* 

dotter vensehen, der die inneren ?;;rti(n dip* 
Eies eiuniniuit, während der ijilduiiirsduuer 
(Protoplasma) die Oberfläche als mehr oder 
weniger dicke Schicht (Keimhautplasitem) 
überzieht. Nur wenige Insekteneier können als 
dotterarm bezeichnet werden, nämlich von 
solchen Insekten, die entweder als ?ehr klein? 
Larven da^ Ei verlassen, oder bei denen aul 
andere Weise für die Ernährung des Eies ge- 
sorRt ist. Das Keimbläschen de- reifriulfii 
Eies ist in den zentralen Partien gelagert uuii 
zeigt sich ab großer blisehenförmiger mit 
spärlichem Chromatingerüst versehener Zi 11- 
kern. Gegen das Knoe der £jreiiung rückt 
er an die Oberfliehe des Eies, um sieb in die 
Richtungsspindel nnizinvandeln. Die äußern? 
Schicht der Juzelle ist zu einer leinen völlig 
homogenen und strukturlosen Haut, der 

Dotterhant (Membrana vitellina) er-tarrt. 
Die eigentliche Eischale (Ghorion), die die 
so gestaltete Eizelle umgibt, wird nicht vw 
der Eizelle, sondern von den FoUikelzellcn 
der Kirßhren anscreschieden und besteht m 
einer Substanz, die eine oberfläcldiche Aetah- 
lichkcit mit Chitin hat, sich aber von ihm 
durch den Gehalt an Schwefel und eini!;* 
anderechemischeEigenschaften unterscheidet- 
Zuweilen zerfällt das Chorion wieder in ivii 
Schichten, das Kxo- und Entochorinn. Sie 
ist außer von mehr weniger zahlreichen 
feinsten Poren, die vielleicht zur Atmun; 
dienen, stets von einem oder mehreren dicht 
beieinanderstehenden größeren ^ Kanälen 
durchbohrt, den sogenannten Bßkropvlen. 
für den Durchtritt der Spermatozoen. Meist 
ist die Umgebung der Mikropyle durch etite 
besondere Struktur der Sehale ausgeteiehntt, 
oder aber es kommen auch ganz kompliziert"» 
Mikropylenapparate vor, aus Anhängen aüer 
Art bestehend. Die Lage der Ifikropyls ist 
'^ewöhnUch an dem im Mutterleib geg« 
das Kopfende zu gerichtete i^polt dem so- 
genannten vorderen EipoL — Die Gestalt 
d er Ei e r ist ungeheuer mannigfaltig (Fig. 23). 
am häufigsten ist die längliche ovale, schwach 
gekrümmte B'orm, dann konunen alw MCh 



Digitized by Google 



488 



knrz ovale, vollkommen runde, halbkugel- 
{finnige, biotförmjge, ganz flaehe Boheibeu- 
f5nnige, kalmfaningeiisw.yor. DunkomiiMii 
die verschiedensten Fortsitse, Anhänge, 
Bippen, Wanen nsw., wekbe cUtn Eiern nut- 




Fi|. 23. Verschiedene Eiformpo. 1 Torfriv, 
2 Lvda, 3 Nonne, 4 Thecia, 5 Oeneis (Tagfalter), 
6 PleriJH. 7 Pentastonia, 8 Mflolnnthn, 1) U\cm-. 
10 Locoiitidi;, 11 Nepa, 12 Fhasraide, 13 Meiiupun 
(Federiing vom Ffau), 14 Chrvsopa, 16 Phyllium. 
16 Ootade, 17 Cynipide. ' Aua £scherich 
Forstinsekten. 

unter die zierlichsten, an Seeigel, Pflanzen- 
samen, Blüten usw. erinnernde Formen ver- 
leihen können. Manche Eier gleichen Krügen 
mit Deckeln (Pentatonia), andere sitzen auf 
üuigen düiuien Stielen (Chrysopa). Die Ei- 
anbänge dienen verschiedesai Zwecken: als 
Haftapiinrnte, zur Atniun^r usw. 

Die iSanieufäden der ln>^ekten weisen 
in ihren Einzelheiten L'roße Verschieden- 
heiten auf; so ist der Kopf in Form, Zu- 
siuuiueiiüetzuu^ und üröüe sehr variabel: 
bei den einen Insekten in einer feinen Spitze 
eodend, bei den anderen in feinen Kuöpfchen 
bei wieder anderen in einem Anker oder in 
mehreren abereinanderlie^enden Knöpfchen. 
Auch der Schwanz ist m seinem feineren 
Aulbau buchst manniglalitg und besteht bei 
den einen aus mehr, bei den anderen aus 
weniger nebeneinanderliegendcn und ver- 
schieden strukluierten Faseru. iläuiig bind 
mehrere Samenfiden (swä bis mehrere) mit 
ihren Köpfen entweder direkt mitcinaiuler 
verbunden, oder um einen axialen Körper 
befestigt, wilmnd die Sehwinze freibleiben 
(Spermatozeugma). Bei manchen ITcu- 
schrecken reiben sich die Köpfe in linearer 



Anordnung derart aneinander, daß die frd 
abs t ehenden Schwänze seitlich anaitien, «it 
die Federfiluien dem Soliaft Meiit ist der 

' Samen in eine feste, von den Anhangsdrüsen 
; abgesonderte UttUe ein^eschloseen (Samen« 
IpttBone oder Spennatophor). 

2. Die Begattung. Die Art und 
I Weise, wie die Copula anagefflhrt wird, ist 
I tmgemdn TerBehieaent mmnehe Insekten be- 
gatten sidi im Fluee (z. B. Fliegen, Bienen, 
Ameisen usw.), manche im Laufen oder 
Sehwimmen, manche im Sitzen, die meiBten 
am Tage, andere auch in der Xaclit uj^w. 
Aach die Stellung, die sie dabei einnehmen, 
ist sehr mannigiaitig: entweder sitzen die 
beiden Geschlechter aufeinander (meist daa 
Männchen auf dem Weibchen, selten, z. B, 
bei dem Floh, umgekehrt), so daß sie also 
in die gleiche Richtung sehen, oder sie sitzen 
hinteremander, Hinterende gegen Hinter- 
ende gekehrt, wobei sie meist in die entgegen- 
gesetzte Richtung sehen. Doch können die 
80 verbundenen Tiere sich auch mehr oder 
w^eniger gegeneinander abbiegen, sowohl 
seitlich als auch ventralwärts. Bei Chloeon 
sind die beiden Geschlechter während der 
im Fluge itattfiudenden Copula. Bauch gegen 
Bauch gewandt, wobei d;us Männchen den 
Thorax des Aber ihm befindlicfn n Weibchens 
mit den Vorderbeinen umklaiumert. Ganz 
abweichend ht die Kopulationsstellung bei 
den Libellen, bei deren Miltinchen das Ko- 
pulatiunsorgan weit getrennt von der Ge- 
schlechtsöffnung, am zweiten Hinterleibs- 
ring gelegen ist. Das ztir Begattung schreiten- 
de Männchen bringt zunächst sein Hinter- 
leibsende m den Kojmlntionsoigan, diesee 
mit Samen zu füllen, und enrrein dann das 
Weibchen mit deu aiu iüntereude befind- 
lichen Zangen am Nacken, um es so mit Bich 
auf den Hochzeitsflug zu ziehen; während! 
desselben biegt das Weibchen seinen Hinter- 
leib so um, dnfi es mit seinem Eikde das 
Kopulati on«ors:an des Männchens erreicht. — • 
Die Dauer der Copuhi kann sehr verschieden 
sein, von wenigen Minuten bis mehreren 
Stunden, ja Tagen; bei den meisten Insekten 
ist es mit einer einmaligen Begattung getan, 
doch gibt es auch nicht selten Fälle, in denen 
die Männchen eine öftere Begattung mit 
demaelben oder auch mit verschiedenen 
Weibchen ausführen. Bei manchen buekteii 
ist Polys.' iT(iif die Regel, wie bei einem großen 
Teil der Borkenkäfer; auch bei den Schwimm- 
käfern und den Chrysomeliden ist sie des 
Öfteren festgestellt wonli^ii Polyandrie ist 
viel seltner. Wiederhoitt; Begattung eines 
$ durch dasselbe ^ kommt dagegen häufig 
vor: Zwei Dytiscus 99 ^^'urden von einem <J 
in 51/2 Monaten 14 mal und zwei Lucanu« 
von einem ^ in zwei Tagen fünfmal begattet. 
Gewisse Borkenkäfer bedürfen, nachdem sie 
einige Eier abgel^t, stets wieder einer er- 

31* 



Digitized by Google 



4S4 



Insekten 



neuten Ri't;attung, ebenso muß der Termiten- IIetcro<;onie ist die, l)ei der je eine gaino- 
königin bei itirer enormen Kiproduktion von | genetische und elue partbenogenetische (Jenp- 
Zeit zu Zeit wieder neuer Samenvorrat von ; ration miteinander abweclueln, wie dies bei 
dem mit ihr zusammengesperrten Männchen den Gallwespen der Fall ist. Hie beiden 
zugeführt werden. Bei manchen Insekten Ocnrratinnon nnter^chciden sicti hier nirht 
ist die vollzogene ßegüttung hu äußerlich nur in der Form der Tiere, sondern uutk 
sichtbaren Zeichen, den sogenannten 6e- in der Gestalt der von ihnen erzeugten Galkn, 
pattungszeichen, zu erkennen, wie z. B. an so daß man früher die beiden denerationen 
den abgerissenen Teilen des Penis in der als zu verschiedenen Arten, ja Gattuogea 
Scheide der Bienenkönigin, oder an der weißen 'gehörig aufgefaßt hat. So schlüpfen i. E 
Platte an den letzten Hinterleibssegmenten an? den großen flrij^ohig schwammigen, an den 
des Dviifcus Weibchens. Begattungenzwischen , Triebenden unserer Eichen so häufig vor- 
verschiedenen Insektenarten werden nicht j kommenden sogenannten Kartoffelgalkm 
selten beobachtet, und bei Schmetterlingen männliche (geflügelte) und weibliche (iin^c- 
kennen wir auch eine ganze Beihe von flügeltej Gallwespen heraus, die unter dem 
Bastarden (aUerdings meistens kflnstlich ge- ! Namen Tereas terminal is beschrieben 
züchtet). Wenn BaJ^tardieningen bei der wurden. Nach der Begattung steigt das 
enormen Zahl von Insektenarten, die sich , Weibchen aa die Wurzeln der Eiche hinab, 
vielfach doch flberaus nahe stehen, nicht I um in dieselben seine Eier abzusetaen. Ab 
noch viel häufiger sind, so mofren neben Folge davon t nt v i ki In ich Wurzelgallcn.dit^ 
psychischen Momenten (verschiedene Ge-. ausschheßlich ungeil ügelte Weibchen eigebeu, 
rftche usw). auch die gerade bei nahestehenden I die sich von den gamogenetischen wesentüdi 
Arten oft recht abweichend gebauten Geni- unterschieden und daher auch be^omicr^ 
taianhänge dazu beitragen. benannt wurden (Biorhiza aptera)^ diese 

3. Parthenogenesis. Das Vorkommen { erklettern die Triebspitze, um die Terminsl* 
der Parthenogenese wurde überhaupt zum knospen mit Eiern zu belegen, worauf jene 
erstenmal bei Insekten entdeckt (bei Bienen ; Kartoffelgalle zur Entwickelung gelangt 
durch Dzierzon, und bei Psychiden durch I Wesentlicli komplizierter ist die Heterogonie 
Siebold); sie tritt bei ihnen verhältnit^- bei vielen Pflanzenläusen, z. B. bei den 
mäßii-T hanfiL' auf, und nur entweder als Chermiden, bei denen zwi.«rhen je zwei 
anormale hrj^clieinuag oder als noraialer gumogenetischeu Generationen eine größere 
FortpflanzungsmoduB. Die anormale (ex- ; Anzahl von parthenogenetisciuMi uuf treten, 
zeptionelle) Parthenogenese liegt da vor, wo [ welch letztere auch unter sich wieder Ver- 
für gewöhnlich die amphigone Fortpflanzung Iscbiedeuheiten aufweisen. Da haben wir 
stattfindet, und nur ausnahmsweise auch 1 1. die zweigeschlechtlicheGeneration, die ans 



unbefruchtete Eier zur Entwickelung ge 
langen. Wir kennen solche Fälle vor allem 
bei Schmetterlingen (Liparis dispar, simi- 
lis, Bombyx pini), dann auch bei Hemipteren, 
Biattwes^en usw. Die normale Partheno- 
genese tntt entweder gemischt nrit Amphi- 
gonie auf, oder aber, wenn auch viel < It i cr, 
rein. ImerstereaFall kaim sie direkt neben dem 
tweigeschlechtlicben Fortpllanzungsmodus 



vorkommen, so daß die Kinder einer Mi tt r lit Ii i. 



zwerghaft kleinen ungeflügelten und ^ 
besteht (Sexuales). Dieselben treten nur 
einmal im Jalure auf (Herbst), um auf der 
Fichte ein sogenanntes Wintere! abzule<»en. 
Aus diesem kommt 2. ein ebenfalls flügel- 
loses Weibchen hervor (Fundatrix oder 
Stammutter), die auf der Fichte eiru- Galle 
erzeugt. Die Fundatrix bringt 3. eine .Vb- 
sahl Kinder hervor (parthenogenetiseh natSr- 



urni 



wieder nur Weibehen, die 



teiJs aus befruchteten teils aus unbeiruch-| aber diesmal geflügelt sind; sie wandern von 
teten ESem hervorgehen (Bienen, Amefsen | der Flehte aus inif eine andere Banmsrt 

usw.); — oder aber die amjihigone und par- (Lärche, Kiefer, Tanne! nml w^nh ii deshalb 

als Migrantcs alatae (auch FundatrigejÜM 
oder Cellares) genannt. Hier erzeugen die» 
4. wiederum parthenogenetisch die 



thenogenetische Fortpflanzung wechseln in 
den verschiedenen Generationen miteinander 
ab, so daß 8ämtli( he Kinder einer Mutter 

entweder nur aus befruchteten oder nur aus genannte Virginogeniae oder Emigranten, 
unbelruchteten Eiern hervorgehen (alter- j das sind ebenfalls (wenigstens meistens) 
liierende Parthenogenese). Lictztere kann ; flügellose Weibchen, die auf der gleichen 
■wiederum unregelmäßig oder regelmäßip' l^ i imart verbleiben. Diese können nun im 
sein: bei der unregelmäßigen Form folgt i^auf des Jahren in mehreren gleichartigea 
eine unbestimmte mitunter sehr große Zahl | (lenerationen auftreten, bis im Friih|ahr 
parthenogeneti-eherGenerationen, ehe wieder des folgenden Jahres andere Formen sich 
Männchen auftreten, bei der r^elmäüigen entfalten (die Sexuparae), die geflügelt sind 
Form wechseln ein- und xweigeschlecht- und wieder zur Gallenpflanze zurückwanden, 
liehe Generationen in einem annähernd be- 
stimmten regelmäßigen Zyklus miteinander 
ab (Heterogonie). Die einfachste Form der 



um dort Eier zweierlei Geschlechts zu legen, 
aus denen die kleinen flügellosen und ^ 
hwvoigehen, von denen wir «usgegaiigeB 



Digitized by Google 



Insekten 



486 



sind. Dieser fftnftoilif^f Zyklus kann noch 
komplizierter werden, indem die Emigmiteii 
sich in mehrere Formen gliedern (Onnen, 
die als Hieraales und Aestivales unterschieden 
werden. Die Hiemales erzeugen meist wieder 
ihresgleichen und auch Aestivales; und 
ebenso erzeugen die Aestivales sowohl ihres- 
gleichen als auch Hiemales. Nur aus den 
Aestiv&les gehen Sexuparae hervor, während 
«fie Hiemales die Sexuparapotenz verloren 
Üben. So kann also neben dem fünfteiligen 
Hanptkreis noch ein besonderer partheno- 
raetischer nur aus lOemaks bestehender 
htm nebenher laufen. - Bei manchen 
Giermesarten (piceae, strobi. niisslini) 
sind die Sexuales, Sexuparae usw. in Weg 
fall gekommen, so daß nur der auf der Niclit- 
ttUenpflaiizc sich abspielende Kreis ubrig- 
SUibt, vnd also reine, ausschließliche Paitha- 
DOjEienese vorliegt. — Die Parthenogenese 
kann auch geographisch begrenzt sein: so 
pflanzt flOtth Psyche helix an manchen 
Gegenden nur parthenogenetisch fort, wäh- 
raid an anderen Orten auch Männchen auf- 
inten. 

i. Pädogenesis. Diese stellt eine be- 
nnoNre Art der Parthenogenese dar, bei 
vdeber das betr. Weibchen sich bereits im 
Larvenstadium fortjjflanzt ; sie kommt bei 
einer unter alter Baumrinde lebenden Gall- 
mAckenlarve (Miastor metroloas^ vor. 
El entwickeln sich hier die Anlagen oer Ki- 
rtbeo, ohne zur Bildung von Ausfuhrgängeu 
n kommen. Die Kiröhren zerfallen vielmehr 
iicinzefaie Abschnitte, die aus je einem Ei- 
behmit Eizelle und Epithel und Dotterlath 
bertdien. Jede Eizelle entwickelt sich auf 
Kosten der DotterzHlen zu einem Embryo, 
der die Eihülle durchbricht, sich von dem 
FettkOrper und den Übrigen zerfallenden 
ftpnen des Muttertieres ernährt (Fiii. 24), 
kinchließlich nur die Chitiuhüiie des letzteren 
lUf bWbt, die endlich von den Ttehtei^ 
hrren gespronct wird. Letztere erzeugen 
Mtteder selbst wieder pädogenetisch Junge 
Idar verwandeln sieh naeh yorher^egangener 
Tnupmigin dielmagines, sowohl ^ ^ als 
Ab ofM gamogenetische Generation folgen 
din wieder eine oder nuluen pidogene- 
tiiehe Generationen, so daB abo eine Art 
Hrterogonie vorliegt. 

5. Poljrembrfonie^ Die Ereeheinung 
der P(t!yoinbryonie besteht darin, daß aus 
änem einzigeü Ei eine ganze Anziüil Em- 
bryonen liervorgehen, die sn richtigen 
Imagines sich entwickoln. Sic wurde von 
Harehai bei einigen Schlupfwespen, dem 
ii HypoBomenta sebmarotsenden Encyr- 
tU8 fuscicollis und dem in der Hessen- 
flie^e schmarotzenden Polygne tus minu- 
tas entdeelti Der Vorgang spielt sieh etwa 
folgendermaßen ab: das im Wirtstier hc- 
Mche Ei teilt sich zunächst in funi 



Furchungskerne, einen sehr grofien exzen- 
trisch gelegenen und vier kleine. Ersterer, 
der sogenannte Paranucleus wächst zu einem 
Nährgewebe (Trophammnion) heran, wäh- 
rend die anderen \ier Kerne den Ausgangs- 

Eunkt für die Vermehrung der Embryonen 
ilden. Wenn diese sich auf 8 bis lö ver- 
mehrt hahpii. bildet sich aus dem Gewebe 
des Wirteti um das Ei eine Cyste, die mit dem 
riesigen WaebBtüiD des Eies sich in * ' " ~ 




Fig. 24. Pädogene- 
tisch sich fortpflan- 
zende Gallmürken- 
larve mit Tochter- 
larren. Ans Heit- 
wif. 



Fig. 2& Polyembryo* 
nie von Eneyrfns 

fusfirnllis-. Ei mit 
17 Embryonen (E); 
Tr Tropharanion ; C 
Cystenhaile. Isach 
SiWestri. Ans 
Bseherieh. 



Schritt auädehut (Fig. 25). tiegen das Ende 
der Entwiekehing ist das Ei zu einem oa* 
.3 bis 4 mm langen Schlauch, mitunter mit 
verschiedenen Seitensprossen, herangewach- 
sen, welcher etwa 100 Morulae enthllt; ain 
jedor Morula entsteht eine Larve res]). Imago. 
Alle aus einem Ei hervorgehenden Imagines 
gebftren dem gldelien GeeeUeeht an. 

6. Eiablage. Die Zahl der Eier, die ein 
Weibchen ablegen itann, schwankt zwischen 
einigen wenigen vnd ^eran IGIBonen (Pulex 
etwa 12, Necrophorus etwa 30, Bombyx 
mori etwa 600, Are tia caja etwalöOÜ, die 
sozialen Wesoen 20 bis 80000, die Honig- 
biene etwa 60000 \md dir Termiten bis zu 
vielen Millionen). Die Eiablage wird bei 
der Meltrsahl der Insekten in Icflneeter Zdt 
erledigt, bei anderen erstreckt sie sich je- 
dooh über Wochen, Monate und Jahre, indem 
jedesmal nur ein kldner Teil dar Gesamtzahl 
oder gar nur ein Ei abgelehrt wird. Die Eier 
werden gewöhnhch da abgelegt, wo die aus- 



Digitized by Google 



486 



Insekten 



konniienden Larven die ilmen ziis^enden 

Lebensbedingungen, vor allem die nütif^e 
Kahning finden ; so legen die Schmetterlinge 
ihre Eier in der Regel an der Pflanze ab, die 
die Raupe als Nahrung nimmt; diejenic^eii In- 
sekten, deren Larven an Wurzeln leben, ver- 
senken ihre E^er in die Erde; Mist und Aas- 
käfer lecken ihre Eier an tierisclir Exkremente 
oder an Tierleichen; die Jb'lurliiege, deren 
Larven sicli von Blattlftusen nihren, setzen 
ihro postielten Eier auf mit Blattläusen be- 
völkerte Blätter; wo die I^ven an das 
Wasser gebunden sind (Ephemeriden, Li- 
l>cilen usw.), werden die Eier in das Wasser 
al^elegt. Die Borken«, Bockkäfer usw., 
deren Larven unter Rinde leben, legen auch 
ihre Eier in b^onders dafür genahte Gänge 
ab: sie wählen meistons eine bestimmte 
Holzart, und nehmen dabei auch auf den 
Gesundheitsznstaind der Binme Bfielisicht, 
indem die einen nur völlig gesunde, andere 
nur kränkelnde und wieder andere nur ab- 
gostorl)<Mu> Bäume belegen. Die Blatt- 
wcklen Hli ynrhites) versetzen die Blätffor, 
in welchen die Eier eingewickelt werden, 
durch Anstechen der Blattstiele in einen der 
Larve zusagenden Zustand; die parasitisehen 
Insekten legen ihre Eier innen oder auüern 
auf den Kdrper ganz bestimmter Raupen usw., 
von deren j^iiften die Larven sieh nähren. 
Welch fabelhafter Spürsinn ihnen dabei zu- 
kommt, sagt das wispiel der großen Ich- 
neuninnen (Rhyssa), welche ihre Eier mit 
Hille ihrer langen L^ebohrer den tief im 
Hob sitzenden Holzwwpenlarven zufahren. 
Eine Keihe von Insekten fügen zu den Eiern 
die für die auskommenden Larven nötige 
Nahrung besonders zu, wie die Grabwespen 
und viele andere sohtäre Wespen und Bienen. 
— Die Form der Eigelege ist ungemein ver- 
schieden und oft sehr charakteristisch für 
die einzelnen Arten; so legt z. B. der Ringel- 
spinner seine Eier in Form von ..Eiringel" 
um dünne Zwei^jc ub. der Kiefernspanner 
in linearer Anordnung (in „Eizellen'*) an den 
Kieft rnnadeln, der Eichenprozessionsspinncr 
III Form einer regelmäßigen einschicntigen 
Platte, tbeiiso viele Kifer und Wanzen. 

l)ic Weibchen snrijen meistens auch da- 
für, daß die Eier uiügliclisl vor Fein- 
den und Witterungseinflüssen usw. ge- 
schützt sind, entweder daduri Ii. daß sie die 
Eier an vereteckten Orten, in Kitzen, unter 
Bindenschuppen, unter Steinen usw. abl^en, 
oder dnclurrti, daß sie die Eier mit besonderen 
Schutzvorrichtungen umgeben. Mantis, 
Blatta, Hydrophilus u. a. hringen ihre Eier 
in besonders verfertigten Eikapseln unter; 
die im Wasser abgelegten Eier werden häufig 
mit Gallerte urogeben; die Feldhensohreoken 
bilden Schutzgehäuse aus Sand um die F]ier; 
gewisse Blattwespen, Wasserwanzen, Zi- 
kaden usw. schieben ihre Eier in Taschen, die 



sie in das Pflanzengewebe sä^'en. Vielfach 
besteht auch dir (lewohnheit. die Ki« r it 
Haaren, Schuppen oder erstarrten Sekreten 
zu bedecken; hierher gehören die „Ei- 
schwämme" des Sf-hwnmnispinners und Gold- 
afters, die „Schup|)eukolben'' des Kaefera- 
prozessionsspinners, die Wollringer* dsi 
Birkenspinners, der ,,Schaumfleck^* de« 
Weidenspinners, die WachswoUe der Pflan- 
zenttuse usw. Hanebe Weibehen schleppen 
auch ihre Eier länj^ere Zeit mit sich herum, 
wie gewisse Ferliden und die Ephemeriden. 
Endueh üben auch viele Insekten etnra 
direkten Eischutz aus: unter den einzel- 
lebenden Insekten sind es allerdings nur 
wenige; wie die Forficuliden, deren W«b- 
eben neben den abgelegten Eiern verbleiben, 
um sie gecen Anqriffe zu verteidigen, frrnfr 
Gryllotalpa und gewisse Wanzen tEla?- 
mo'sthetus). Eine amerikanische Tabanids 
(t^nniops) bewacht mitunter eine Woche lan? 
die auf einem Blatt al^elegten Eier, wobei 
sie nahende Feinde durch ein lautes sunmwii* 
des Geräusch nbzupchrerken sucht. B»»i 
den sozialen Insekten finden wir den direkten 
Schutz ganz all|^niein, indem hier die Eier 
von T;iusenden von mutigen nnd wchrhriften 
Arbeitern und Soldaten bewacht, beschüut 
und gepflegt (beleckt, in die jewwls zusagend 
temperierten Räume geschleppt usw.) wer- 
den. — Ein direkter Eischutz liegt auch noch 
da vor, wo die Eier sieh im Mutt^lab eD^ 
wickeln, wn-; vor allem bei gewissen Fhe^eii, 
dann einigen Käfern (Staphylineu) und aode* 
ren Insekten vorkommt. 

7. Embryonalentwickelung. Die Fur- 
chung verläuft bei den Insekten gani 
allgemein nach dem superfiziellen Typu». 
Der (bei den befruchteten Eiern aiL< dw 
Vereinigung de? Sperraakemes mit dem ? 
Proimcleus hervorgegangene^ Furchun^^- 
kern rückt nach dem Inneren (iei> Eie?;. um 
sich da durch intlirekte Kemteilun? zu ver- 
mehren. Die daraus hervorgehenden Tochter- 
kerne umgeben sich mit ßitdungsplasma ood 
rücken unter fortwährender \ erraehmm^ 
durch den Dotter hindurch, nach der Ober- 
fläche, wo sie mit dem daselbst b^ndliehea 
Keimhautplastem verschmelzen, und nun 
durch Teilung in einzelne den Furchunffs- 
kernen entsprec hende Zellterritorien ein ein- 
schichtiges Epithel bilden, welches da- Ei 
umgibt und als Blastoderm bezeichnet 
vriid. Ein Teil der Furehungszellen ist in 
Dotter zurückgeblieben und werden m •so- 
genannten „DotterzeUen"'. Die Blastoderm- 
Zellen weisen nmSehst auf der fansen Ohe^ 
fläche des Eies gleiche Gestalt und Große 
auf, bald aber macht sich eine Dilferen- 
Kiemng geltend, derart, daB die Zellen der 
Rückenseite abflachen zu einem dünnen 
Plattenepithel, während die der Vential* 
Seite angehörigen Zellen sich dicht 



Digitized by Google 



lüBekten 



487 



ftiulrrdrlngen und zu einem hohen Zylinder- 
Epithel aufwachsen. Die aul diese Weise 
«DtsUndene voitrale Verdickung des Blasto- 
derms (Ventralplatte) stellt den Aus- 
fangspunkt für die Bildung des Keim- 
i'treits dar, der durch Einstülpung oder 
Einwurhpnin«: usw. bald mehrschichtig wird. 
uu(i ein äutier^ und ein inneres, resp. untere«« 
BUtt unterscheiden läßt. Der Keimstreif 
bleibt nicht unmittelbar nn der Oberfläche 
liefen, sondern wird dadurch, daß von seinen 
Rändern her Falten sich erhebra, unter die 
Oberfläche versenkt. Indem nun die Falten 
(Amnionfalten) von allen Seiten sich 
über den Keimstreif ausdehnen und den 
kutoen volktfodig Oberwaohseiid, sieli 



platte sich einstülpt (invaf'iniort) (Fi>. 26), 
vom hinteren Ende beguiiu'nd und nach 
vorne zu fortschreitend (Libellen), — oder 
aber dadurch, daß der KeinT^treif bei sehr 
irUher Faltenbildung iu heiner üciiamtheit 
unter Beibehaltung seiner Orientierung, in 
den Dotter rückt (S' hrnf^tterlinge). Im 
crsteren Fall, bei dein Jiivüginierten Keim* 
streif, ist dunb den EinstülpungsproieB 
dip < )r:riitit ninir natürlich umjrekehrt {ge- 
worden, so uali das Vorilcrende des Em- 
bryos don binteren Eipol und das Hinter» 
ende dem vorderen Eipol zugekehrt ist; es 
findet daher vor der völligen Reüung des 
, Eiubn'os eine UmroUung statt, bei weiehw 
jder finbryo eine rotierende Bewegung tun 




Fig. 26. Srhematische I'arsteUung der Entwickelung des iiivaginierteii Kuimstreifs. v Vca- 
tral^it^, d Dorsalseite, a viir<l< itT, b hinterer Eipol. af Amnioiii;dtt', ah Amnionhöhle, am ATrinion, 
U BlMtoderm« bp Baachplfttte, do 2iahrun«dotter, K Kopiende» Analande des Keioigtieiii» 

• Senn. Atu Rorsehelt und Heider. 



■litwnander vereinigen, wird oinri;e<f hl(>s>eno 
Hiriile, die Amnionhöhle, gebildet J 
Eb wild jetzt der Keimatreif TOn emer dop- ■ 

Ci Hülle bedeckt, der an< dem äußeren 
der ^Vmnionfalte hervomegangenen j 
Serosa, die kontinuierlich in den unTer-i 
änderten Teil des Blastodemis übergeht, 
od dem aus dem inneren Blatte der Amnion- 
blte hervorgegangenen Amnion, welches 
an den Rändern des Keimstreifs kontinuier- 
lich in das Ektoderm des letzteren überceht. 
Ba einer Reihe von Insekten ist der Keim- 
ttreif noch tiefer versenkt, so daß zwischen 
Amnion und Serosa eine Schicht Dotter 

Seiegen ist (immerser Typ im Gegensatz zu 
em superfisdeUen Typ). Diese tiefe Ver- 
lagerung in den Dotter kann entweder da- ' 
durch zustande kommen, daß die Ventral- 1 



seine Queracli-^e erleidet und irleichzeitig 
aus der Amnionhöhle herausgestülpt wird. 
Dies f^efaieht unter Zerreißung des Amnions 
und Versehinelzunii von dessen Knden mit 
der Serosa. Bei den Käfern finden sich die 
beiden Keimstreiftjrpen (der immerse und 
superfizielle) vereinigt, indem der vordere 
Teil des Keimstreifs superfiziell bleibt, der 
hintere dagegen durch Inv^nation immers 
wird, wobei das hinterste Ende dorsal um- 
geschlagen erscheint. Bei niederen Insekten 
(Machiiis) fehlen die eigentlichen Em> 
bryonaHiüllcn, dagegen rückt der Embrro in 
eine tiefe Einkerbuntr des Dotters, an deren 
Grund er zu liegen kouunt. Die die Ein- 
kerbung auskleidende Schicht entspricht der 
vorderen \iiid hinteren Amnionfalte der 
aiideten Insekten; sie wird, da sie keine 



Digitized by Google 



488 



Insdsten 



eigentliche Koimhflllo darvteüt. als Proamnion 
bezeichnet, ebenso wie die Serosa aLs Fro- 
seroa. Bei Lepisma wird der Embryo in 
das Innere dos Xalirun^sdotters invagi- 
niert, und damit gleichzeitig das Amnion 
mit hineingezogen, welches dort einen 
inneren Hohlraum, die Amnionluihlo, be- 
grenzt; allerdings ist dieselbe noch nicht 
völlig geechlfnsen, indem di« briden Keim- 
hiill n am Ainnionporus ineinander über- 
gehen. Lepisma stellt so eine Zwischen- 
forro zwischen Haehilie und den hftheren 
Insekten dar, wie sich andererseits Machi- 
lis an Scolopeudra anschheßt (Hey mons). 

— Bn der weiteren Entwiekelung des 
Embryo ziehen »ich Serosa wie Amnion zu- 
sammen, degenerieren und gehen alsdann 
im Nahrungsdotter zugrunde. In der Regel 
pil^t hierbei die Serosa in der dorsalen 
vorderen Region des Eies in Form eines 
kompakten Organcs (Dorsalorgan) in den 
Dotter eingelenkt zu werden und dann erst 
lu zerfallen. 

Die Segmentierung des Keimstreif s 
macht sich gewöhnlich schon recht hüh- 
zeitig bemerkbar, mitunter schon zu einer 
Zeit, da die Bildung des unteren Blattes noch 
im B^nne ist Wir unterscheiden an dem 
völlig segmentierten Keimstreif den j)ri- 
mären Kopfabschiiitt oder das Acron, welches 
die Mundöffnung trägt und durch seitUche 
Ausbreitungen, die sogenannten Kopf- 
lappen, besonders auffällt, sodann das Anal- 
stttck oder Teslson mit der AfterOffnnng, 
und zwischen dicj^en beiden die Rumpf- 
s^mente, 19 au der Zahl, über deren Ver- 
wendung oben bereits einiges erwihnt wurde. 
Meistens erfolgt die Segment ieruiij; in der 
Reihenfolge von vom nach hinten, indem 
zuerst die Kojpf-, dann die Brust- und zu- 
letzt die Hinterleibssegmente zur Aus- 
bildung gelangen. Doch können bei manchen 
Insekten auch z.lemlich gleichzeitig alle Seg- 
mente angelegt werden. Nach vollendeter 
Segmentierung erfolgt meist die Bildung des 
Vorder- und liinterdarms durch Ein- 
stülpung des Ektoderms, und ferner die An- 
lage von Oberlippe und Clypeus, welche 
als eine den Vordcrrand der primären Kopf- 
region einnehmenden Vorwulstung entstellt. 

— Fast gleichzeitig erscheinen die Extre- 
mitäten als taschenförmige im allgemeinen 
nach hinten le^erichtete Ausstülpungen der 
Sei:;mrntnhorfläche: Als erstes ]*aar die An- 
tcnnenanlagen, die zunächst postoral ge- 
hm^ert sind, um erst sp&ter neben resp. Ober 
den Mund /u rücken: dann die drei Kiefer- 
paare, die enti>precheQd ihrer späteren Ge- 
stalt ber«t8 in ihrer Anlage abweichende 
Fornicii erk( rinen lassen, dann die drei 
Beinpaare und endlich die Anlagen ab- 
dominaler Extremitäten,- die der Lage und 
der Art ihrer Entwiekelung nach durch- 



aus den Extremitätenanlagen der vor- 
hergehenden Segmente eutäprechen. Bei 
vielen Insekten zeichnen sich die Anlagen 
des ersten Abduininalsegmentes durch hc- 
.sundere Gröiie und Form aus. Die abdo- 
minalen Extremitätenanlagen kommen nuD 
größten Teil wieder zur Rflckbilduns. nur 
einige bleiben erhalten, um entweder ak 
lange fflhierfftrmige Anhinge oder Zangea 
am 11. rosp. 10. Segment (Cerci), oder als 
Gonapophysen Verwendung zu finden. Auch 
die Afterneine der Schmetterlings- wid 
Blattwespenlarven werden auf die abdomi- 
nalen Extremitätenanlagen bezogen; ebenso 
dürfen wir in den Ventralgriffeln (Styli), die 
bei niederen Insekten (Ma(!hilis, Lepi>ina 
usw.) an einem Teil der Abdominalsegmente 
vorkommen, Reste von Hinterlcibsextremi- 
täten erblicken. Die sackförmigen Aus- 
j^tftlmin^en der Extremitätenanlagen mA 
in inreiii Inneren von Beginn ihrer Kiit- 
wickelung an mit Mesoderm erffillt. ent- 
weder in ungeordneten Zellmassen oder 
Divertikel der Guloinsäckchen. — Auch die 
Anlage des Nervensystem macht sich 
schon frühzeitig, gewöhnlich schon vor dem 
Auftreten der Extremitäten jui der Ober- 
fläche des Keimstreifs bemerkbar und zvar 
als zwei neben der Medianlinie nach dtr 
Länge des Keimstreifs verlaufende Wui^te 
(Primitivwflbte) und ah dne zwiseheo 
diesen beiden gelegenr l^inne (Primitiv- ndpr 
Neurairinne), indem erweiterte Stellen (Gang- 
lienanlagen) mit eingeengten Stellen (Lings- 
kommissuren) segment weise abwechseln. 
Die Primitivwüiste geben vorue direkt in die 
Kopflappen über, so daß also die Anlage des 
Gehirns und der Bauchganglienkette VOB 
Anfang an in Zusammenhang stehen. — 
Als weitere auffallende Oberflächenbilduns^ 
am Keimstreif treten die Tracheenanlagen 
auf als spgmentweise sich wiederholende 
Ektoderiueiiiiitülpungen, und zwar gewöhn- 
lich am Meso- und Metathorax und den 
ersten 8 Abdominakeementen. Ans den 
Mündungen der Einstülpungen entwickeln 
sich später die Stigmen. — Die Ansbildoof 
der aefinitiven Kilrpergestalt voll- 
zieht sich in der Weise, daü die Seitenränder 
des Keimstreifs in die Breite wachsen, 
wobei sie sicti an der Oberfläche des Nah- 
niiigsdotter dorsalwärts emporschieben, bis 
sie am Rflcken in der Mittellinie zusanuneo- 
<tnßon lind miteinander verwachsen. So 
entstehen die Seitenteile und die Rücken- 
partien dee Larvenkftrpers, wlhrend &m 
Nahrung?diitfer nun vollständig in das Innere 
des Embryos aufgenommen wird und zum 
Schluß das Lumen der IGtteldarmanlage er* 
füllt. 

Die Keimblätterbildung der insek-tea 
ist, trotzdem zablreieiio Untorsuehunna 
darQber angestellt sind, noch nicht tmg 



Digitized by Google 



Jiwftlrtwi 



48» 



ceklärt. iiiul -tfhrii sich heute zwei prin- ■ durch Kinstülpung. wodurch die mittlere 
spiel] verschiedene Anschauungen gc^en- 1 Partie der Ventralplatte j^Mittelplatte) zu 
•Der. Die dm (Ton Heymons wigrfkmeUt) \ einem Bohr eingekrflmmt wird, und 8. wmh 
rfht dahin, daß das Entoderm in den Dotter- seitliche Ueberschiebuns:, wobei tbo Mittel- 
zeUen zu erblicken ist; die andere dag^en I platte üeh in die Tiefe versenkt ^ohne sich 
\Ui das Entoderm ans dem Btastoderm | sn eineni Rohr efaitiikrftinraeB), wUrend 
;:!cichzpiti£: (oder sof^ar schon etwas früher) die beiden scitliclion Platloii ohne Falten- 
mit der Bildung des unteren Blattes hervor- 1 bildung sich Uber die Alitteipiatte vor- 
ftlMiL Heynone erbüekt eine Stfltze fSrI schieben, bis ne sieh in der Medianlinie mit» 
seine Theorie darin, daß bei Lepi^ina. einander vereinigen. Diei^e drei Bildungs- 
Czmpodea und den Odonaten der Mittel- imodi des unteren Blattes finden sich häufig 
iarm sieh aassohheSHeh oder snm ffrtBten an ein tmd demselben Keimetreif vereinigt, 
Teil au.« den Dotterzellen entwickelt, und | indem die vordere Region nach diesem, die 
ferner daß bei den höheren Insekten, bei 
die DotteneBen tith wikt mikt im 



mittlere oder hintere Kegion nach jenem 
l^nus entotelNii kaas. Dw „unten Bbitt**^ 
enuilt sowohl Eleiiwiite des Mesoderm» 




—ei 



Aufbau des Körpers beteiligen, 
UatecBochunffen kein beson- 
dtras KeimMstt der Ifittel- 

darnibildung zugrunde zu 
ii^eo, sondern letztere direkt 
▼om Ektoderm her, d. h. von 
den ektodermalen Vorder- 
and UinterdarmeinstQlpnn- 
Kni,iliren Ausgang zu nehmen 
>(hienen. Das P^ntoderm der 
höheren Insekten wäre danach 
nur in Form einer abortiven 
Anlage vorhanden. Das 
Gastrulastadium wQrde nach 
dieser Auffassung durch die 
Prozesse der Dotterzellen 
Udung gegeben sein und 
aho zeitlich mit der Blasto- 
(lermbildung zusammenfallen. 
Dag BI?i.«toderni wäre dann 
natürlich als Ektoderm aul- 
znfaaMn, tau dem sich das 
Mesoderm erst später ent- 
wickelt. Die v 0 u H e y m 0 n s 
mtietetie Anschauung der 
pktodennalcii Kntstehung des 
Muteldarms hat zwar eine 
Bslis von Anhängern gefun- 
dan, andererseits aber auch 
fFifenpruch ertaliren, und in der neueren als des Kiit oder ms und wird daher au» Ii als 
Zeit hi\ man sich ziendieh allgemein Entomesoderm bezeiclmet. Die (iastru* 
wieder der schon früher (d. h. vor der Auf- lation ist danach nicht (wie nach der Wi'V- 
>lellung der Heymonsschen Hypothese) monsschen Auffassung) mit der Blasto- 



Pf 













# 












1 




.... cn 



Fig. 37. Diei Schemen zor DanteDong der Diihiensierangs- 

Vorgänge am unteren Flatt<". es Subösophagealkrirper, <«n' 
vorderer Mitteldarmkcim, en* hinterer Milt«M(larmkeini, m 
Medianstrang, ms .MesotiernKtreifen, pr Proctndäiim. st Stonio- 
d&um, ub unteres Blatt, ^arbliusbaum und Fuliüski. 
Ans Korsehelt vnd Heider. 



geltenden Anschauung angeschlossen, wo- 
nach aut h hei den höheren Insekten der 
iüueldariii aus einem typischen Entoderm 
En- ( Illing nimmt.' Nach dieser Auf- 



dcrinl tili iuni; beendet, sondern -ie beginnterst 
nach abi^eschlosscner H!a<t(i(leriubildung, und 
endet mit der Ausbildung des unteren Blattes; 
erst dann können wir auch die oberflächlich 
^a^^Tinü Kellt tlie Keimblätterbildung folgen- 1 gelegene Schichte als Ektoderm bezeich- 
(ierniaben vor »ich: Die urspriumliche Keim- neu. Das untere Blatt gliedert sich bald 
itretfenaidagO besteht wie oben schon erwähnt deutlich in das Mesoderm und Entoderm, 
zunächst au.*? einer einzigen Zellage (Ventral- indem die seitlichen Partien zum Mesoderm 
platte); sie wird bald zweischichtig, indem werden, wälirend ein schmaler Medianstran^, 
eine zweite untere Sdnehto von Zellen hinzu- der am vorderen and hinteren Ende in ]0 
kommt, welche als ..unteres Blatt" bezeich- einen größeren rundlichen Bezirk sich fort- 
net wird. Die Bildung des „unteren Blattes" setzt, das Entoderm repräsentieren (Kig. 27). 
von der in der Medianlinie auftretenden Primi- j Diese Bezirke stellen den vorderen und 
tivrinne au.s kann auf verschiedene Weise ge- 1 hi n t eren Kn t od ermkci m (resp. Mittel- 
ichebeu: 1. durch Zelleinwucherungen, 2. 'darmkeimj dar; von ihnen geht die Bildung 



Digitized by Google 



490 



Insekten 



de? Mittpldarms aus (d<»r vorc^frf Fnto- 
dermkeim t^undert allerdiiii^s HuUnrdnü noch 
die beiden sogenannten ..Subösopha^eal- 
körper ab, welche zum Teil Blutzellen liefern, 
zum Teil zur Bildung des Mitteldarmepithels 
beitragen und schließlich zugnind« gehen). 
Die beiden Entodermkeime treten mit den 
inzwischen entstandenen ektodermalen 
fitomo- und ^ktodtaMmtülpungen in 
innige Verbindung und verschmelzen schließ- 
lieh «0 vollkommen damit, daß eine Grenze 
zwischen beiden oft kaiun mehr erkennbar 
ist. Vorn vorderen wie vom hinteren Entoderm- 
keim wachsen nun seitliche Fortsätie aus und 
streben einander entg;^en, bis sie sieh er- 
reichen und bei cleiehzeitiger seitlicher Ver- 
breiterung (und unter Mithilfe der Zellen 
des Medianstranges) den Dotter völlig um- 
waclisen und ein geschlossenes Kohr bilden, 
welches die ektodermalen Vorder- und Hinter- 
darmeinst ulpaiif^en miteinander verbindet. 
Das mitunter sehr frühe Auftreten der Ento- 
dermkeime und deren frühzeitiges Verwach- 
sen mit den Prokto- und Stomodäaleiu- 
stttlpungcn können das völlige Fehlen von 
Fintodermkeimen vortäuschen, und so m 
der iVnschauuQg führen, daß der Mitteldanu 
unmittelbar aus den ektodermalen Einstül- 
pungen hervorgehe, - (so ist wohl das 
Zustandekommen der Hey mon 'sehen :\x\- 
nahme zu erklären). — Wie die oben mit|!:e- 
teilte abweichende Ent>tebunL' des Mittel- 
darma bei Lepisma, Campodca usw., 
bei denen der Mitteldarm unsweifelhaft aus 
den Dotterzellen entsteht, mit den hier 
geschilderten Verhältnissen der höheren lu- 
sekten in Zussanunenhang gebracht werden 
kann, ist vorläufig noch schwer zu sa^en, da 
wir über die Dotterzellen und ihre Ent- 
stehung noch nicht genügend unterrichtet 
sind; letztere kann auf die mannigfaltigste 
Weise vor sich gehen, sowohl durch Zurück- 
bleiben von Furchungszellen bei der Blasto- 
dermUklung im Dotter, als auch durch Ein- 
wandern von Zellen von den verschiedensten 
Teilen der Oberlläclie de.s Keimes. Es ist 
daher nicht ausgeschlossen, daft unter dem 
Namen Dotterzollen verschiedenartij^e Dinire 
zusammengefaßt werden. Jedenfalls wird 
man die Dotterzellen im allgemeinen den 
Entoderm mithinzurechnen, und in ihnen 
bei den höheren Insekten, bei denen sie sich 
nicht mehr am Aufbau des Körpers be- 
teilisren, einen abortiven Teil des Ento- 
dcrms zu erblicken haben. 

In den zu beidmi Seiten des Median- 
strantre^ hinziehenden Mesodermstreifen 
bilden sich segnientweise Höhlen aus, die 
ürsegmenthOhlen, um die die angrenzen-' 
den Mesoilcrrnzellen sich in Form einc-^ 

äithels ordnen, die Wand der Ursegmente 
»r COlomsftnke bildend. Die denniti^e 
lioibeshöhle entsteht aber nicht von diesen 



Cölomsäcken au<:, sondern gänzlich unab* 
hängig davon, durch eine Abhebung d» 
Keimstreifs vom Dotter (SchixocAl). 
Später allerdings treten die Cölomsätke mit 
der definitiven Leibeshöhle in Kommaoi- 
kation, indem in deren medianer Wand ins 
.S[)aUe auftritt, durch wfh he ihr Lumen mit 
dem Lumen der Leibeähölüe in Verbiiiduo|$ 
tritt. Die Vereinigung der G41omsielte mit 
der definitiven Leibeshohle wird später firu» 
80 innige, daß die ersteren nicht mehr ab 
gesonderte Abeehnitte der gesamten Ldbei- 
höhle zu erkennen sind. .\uf weitere Euld' 
heiten der ürganbildong kann hier tSAi 
näher eingegangen werden; es sei nur nseb 
auf die Genitalzellen hins^ewiesen, dif 
durch die Art ihres Auftretens besonderes 
Interesse beanspruchen. Bei manchen In* 
sekten (Dipteren, Aphiden) erscheinen gi* 
nämlich scnon ganz frühzeitiir. ?ogar noth 
vor der Blastodermbildung. 10s lösen sich 
hier eine (Cecidomyia) oder zwei «i biniu* 
mus) große körnchenreiche Zellen vm 
hinteren Fol des noch ungefurchteii Eif* 
ab (,.1'nlzejlen die sich bald mehrfach 
teilen. Nach vollendeter Blastodernibiliiung 
rücken diese Polzellen zunächst zwkKhfn 
die BlastodermseUen und dann ins Innen 
des Embryos, wo sie sieh in spateren St.'idien 
symmetrisch in zwei Gruppen anordnen uod 
von den Zellen des umgebenden Geweb« 
umhüllt zur GenitalanltM^e sieh umwanilfln. 
Bei anderen Insekten (z. B. Urthoptereoi 
treten die Genitahsellen erst s|Ater airf. 
wenn die Keimblätter schon gebildet -:nd: 
oder wenigstens sind sie erst in die&em 
8)>&ten Stadium aht Genitalxellen sn tf' 
kennen. Ist der Embryo fertig gebildet 
so öffnet er die Eischale und schlüpft au*, 
indem er entweder durch seine BeweguncMi 
die allmählich morsch gewordene HQlV 
sprengt, oder aber, wo beißende Mundwerk- 
zeuge vorhanden sind, die Schale dunli- 
nagt. Vielfach sind auch besondere .\pp*- 
rate zur Snrene^uns: der Eischale (hi- 
Sprenger) voriiaiiden, die gewöhnlich in Form 
eines unpaaren medianen Stachels oder 
einer I^eiste oder eines Kammes im Stimt?il 
des Kopfes sitzen und nach der KriuMog 
ihrer Funktion wieder beseitigt werden. Die 
Dauer des Eistadium ist untremein vpr- 
schieden und schwankt zwischen weuigfn 
Stunden und vielen Monaten; sie h&^t 
übrigens- stark von äußeren Einflüsseo 
(Temperatur und Feuchtigkeit) ab, indem 
dadureh wesentUeh verungert oder vcr* 
kürzt wiTiii'ii l^.'uin. 

8. Nachembiyonale £ntwickeluo(. 
Die aus dem Ei schlüpfenden jnnfen b- 
sekten verhalten sich in den versehiedenen 
Ordnungen recht unterschiedlich: die einsB 
gleichen in ihrem Habitus den BUan« ^ 
anderen weichen melv oder wMiiger m 



Digitized by Google 



Insekteii 



491 



ihto Eltern ab. Die letzteren lassen sich 
wieder in zwei Kat^orien einteilen, einmal 
ia $olehe, bei denen der imaginale Habitus 
aoek einigermaßen gewahrt bleibt, daneben 
aber pinijrp echt larralc oder provijiorische 
(d. h. nur den Larven zukommende) Charak- 
tm fvikammm; — und sodann in sotehe, 
hei dfnen dir imacnnalcn Charaktore pe^en- 
iber licu larvaleu ho ziirückgedräugt sind, 
daß ein völlig fremder imagonnlanlicher 
Habitus entStent. Wir habfii al^n zu unter- 
icbeiden 1. imagoähaliehe La>rven ohne 
pofisori rhe (3i^anisation (prim&re Lar- 
ren oder Jugendstadien^, 2. imagoähn- 
lirhe Landen mit provisoriscner Organisation 
(.«ekandäre Larven) und 3. imagoun- 
Äiinlichr' Larven mit vorwiegend provi- 
torischer Organisation (tertiäre Larven). 
Di» pro?iiori8dien Oif ue ttellen Anpas- 
sunc^n an «pczioll der Larve zukommende 
Futiküuncn dar, uitd so ist die provisorische 
Organisation iim so deutlicher, je reneliie- 
dem r (lif Lebensweise von Larve und Imajjo 
ist: ilii unterirdisch lebende Larve der froi 
auf der Pflanze lebenden Cicade be^itzi 
besondere Grabbeine, die der Tmago fehlen, 
oder die wasserlebenden l^rven der luft- 
' ^ Tiden LibeHen bedürfen besondere fflr 
die W,i->f>ratmun»» eingerichtete Atmungs- 
oigaut, die blattfressenden liaupen der 
Ton Nektar lebenden SchmetterUnge mflssen | 
natürlich andere (kauende) Murid^edmafien \ 
besitzen als die Imagines usw. j 
Bn primiren I^Arven besteht die nacli-| 
erahryonalf ICiif wickeluns in einein 'in-' 
lachen Auswaschen und eventuell Umformung 
tinifer Teile, die Entwickelung geht ^nde- ^ 
we^ vom Ei zur Imago (Epimorplie h. lat.). 
Bei den sekimd&ren und tertiären Larven 
^»(^n kenn die Ebtwiekelniig rar Imago 
r'MT mehr oder weniiror <;roßen T'in- 
wegen, unter Kückbüdung der provisorischen 
od Aosbildnng der imafrinalen Organe vm 
sich jf'lion I Mt'tainorphose), Der Umweg 
iit um so grölier, je zahlreicher die provi- 
Minelien O^ane shtd. So sehlägt die Ent- 
■snclcpfung bei Insekten mit s^ekiuidären 
Urren (z. B. Libellen) teilwMse schon bald I 
^ Weg rar Imago ein, irthrend die ter-* 
tiiren Larven (z. B. Schraefterliiiirs raupen i 
Ins zu ihrer VoUwftciiaigkeit in ihrer weit von 
der Imi^ abwMchenden lUehtnnf ver>l 
harrf-i:. um dann ))lritz!i(')i, tjcwi^s ermaßen 
uit einem Sprung zur Imago sich zu ver-l 
"VBidefai. Dieee plAtdiehe Verwandhing; 
bedingt eine mächtige Revolution im Inneren', 
veiehe ihrerseits mOgliehst viel Kuhe nach 
nfcn Teriangt, und so folgt in aHen diesen 
Fällen auf das letzte Larvenstadium ein 
Htthestadium, die Puppe. Diese stimmt 
w nifsn Formen viel mehr mit der Imago 
'd-: mit der Larve ühcrein. und wir rechnen 
daher die Puppe dem ImagOHtadium ra«i 



fa ( Ml ii ds eine Vorstufe der Imago auf. 
Danach ist auch die ..Subima^jo" der 
Ephcmerideri, jenes vürimaginalc geflügelte 
und flugfähige Stadium, das sich von der 
Imago fast mir durch manj^elnde Gescblcchts- 
rcifo unterscheidet, der Puppe der höliereu 
Insektm gWohsusetzen. Die Fähigkeit der 
Ortsbewegung kommt auch zardreichen 
echten Puppen zu: abgesehen von den be- 
weg^chen Pappw gewisser Dipteren und 
Lepidopteren fbei denen die Beweglichkeit 
eine sekundär erworbene Eigenschaft dar- 
stellt), gibt <e Neuropteren- und Tricho- 
pterenpuppen, die vv.* Hilfe ihrer Extremi- 
täten munter eiiniirwaudcrü oder schwim- 
mend sich bewegen können. 

Die Verwandlung der tertiären Larve in 
die Imago unter Einscbiebuiig eines Puppen- 
stadiums vollzieht lieh cum größten Teil 
von Keimen (sogenannten Imaginalschei- 
ben) aus, die überall im L<arvenkörper sich 
findoii. Das Vorliandensein dieser Keime 
kann darauf zurückgeführt werden, daß 
von der embryonalen Anlage jedes Organes 
nur ein Teil für den Gebrauch der Larve zur 
Au^bildun^' und Funktion srelanf^l, der sich 
während de^Larvenlebeuä erschüptt, während 
einxweiterTeil der Embryonalanlage zunächst 
in nnentwiekeltem Zustande al-^ Imaginal- 
scheibe persistiert, um erat während des 
Puppenrastandes in Funktion zu treten und 
die Retreneration de« unter Einwirkung der 
Lcukocyten (Fhagocyten) zerstörten larvalen 
Qrganes su flberaehmeiL Fast alle liuTalen 
Organe wie die Hypodermis, die iuei>ten 
Muskeln, der gesamte Darmkanal, die 
Speicbeldrfisen usw. werden an! diese Weise 
durch neue imaginale Ori^ane ersetzt. Xiir 
ganz wenige Organe, wie die Geschlechts- 
organe, das Hers, der zentrale TeO des 
Xtrv T y^tem werden direkt oder nur mit 
geriugiugigen Aenderungen in die Puppe 
resp. die fmugo abemommen. Anoh soleno 
Organe, die der Larve gänzlich fehlen, wie 
z. B. die Flügel des Schmetterlings sind 
bereits in der Larve als Ima^nakchMben 
vorhanden; wir finden sie am Mc-o- und 
Metathorakalsegment in Form von Haut- 
einstülpungen, die sich bei der loteten Larven- 
hautuiii; nach außen vorstülpen, so daß sie 
bei der Puppe äußerlich als Fli^el in £r- 
seheinung treten. Desgleichen sind in den 
köpf- und beinlosen Klietrenniaden bereits 
deuthch die Kopf- und Beinanlagen der 
znkfinftigen Imago in Form von Einstül- 
pungen zu sehen. 

Die postembnronale Entwickelung schließt 
stets eine Reine von Entwickelungs- 
stadien in sich. AI« Kntwi(-kelum^sstadium 
bezeichnen wir den Zustand der Larve, der 
durch zwei Häutungen begrenzt ist. Bor 
Häutungsprozeß wird dadurch eingeleitet, 
daß die alte Cbitincuticula sich von der 



Digitized by Google 



j 



493 



Hypodernii-^ ;il)hfl)t, wahrcml dio Ict-r n- 
eine neue Cuticularsubstaiu aat ihrer Uber- 
fliohe abscheidet Zugleich sondern be- 
s^oiuloro Hätilunir^flrnscii rcicliliclif Mengen 
einer FlüsKigkeit (Kxuvialllujssigkeit) ab, die 
zwisiehen die alte loegelOete und die B«ne sich 
bildende Haut tritt, nm der jptzteron die 
Möglichkeit einer freiereu KnUaltuBg zu ver- 
aelMfim. NMMffini di« neu» Haut fertig 
gebildet ist, lemiftt die alte Cuticula (meist 
in der Kopfiragion) und die Larve tritt aus 
ihrw alten Kaut am. Die Hlntiuif «Btnekt 
sich nidif nur auf die Oberfläche, sondern 
auch auf alle chitinOaen Auskleidungen (der 
Tracheen, des Damiee usw.). Dafier sind 
die Larven während di r Häutungsperiode in 
ihrer Lebensenergie meistens stark herab- 
ndrflekt, was so weit gehen kann, dafi sie 
bei it'dcr Häutunu iti ciiu'ii vollii: apathischen, 
an die Puppenruhe erinnernden Zustand 
versinken (Termiten). Die Zahl der Hin* 
tiiiinf'ii i<t hv\ den einzelnen Tnsckttn sehr 
verschieden, bei der Stubenfliege z. B. 3, 
bei den Senmetterlingsraupen dvrehsebnitt- 
lich 5, hfi den "Wc-peii- und Bicnenlarven 
wenigstens b, bei der KOchenächabe 7. bei 
den rJntags fliegen 22, und bei der 17 jährigen 
Cicade ca. 30. Bei den niederen Insekten 
ist die Zahl der Häutungen überhaupt nicht 
streng fixiert. — Die verschiedenen Stadien 
der tertiären Larven unterscheiden sich nicht 
immer nur durch die üröße, sondern mit- 
unter auch durch das Auftreten anderer 
('haraktere oder durch eine abweicheode 
Form (l-Arvendimorphismus). 

Sowohl die Kpimorphose als die Meta- 
morphose haben das gemeinsam, daß die 
Larven von Anfang an ihre volle Segment- 
zahl besitzen, so daß also keine Segment- 
vennehrung mehr während der nachembryo- 
nalf'Ti Kntwickelung stattfindet. Daneben 
koninil auch noch, wenn auch «eiir selten 
(nur bei den Protaren), eine Entwicke- 
lun«r«form mit Segmentvermehrung 
vor, (iit; ab Aiiamurphose bezeichnet wird 
(eine bei den niederen Arthropoden weit- 
vcrbrcitefc Knfwickclunirsform), so daß wir 
also drei Haupteuiwickclungsformen bei den 
Inseicten nnterscheiden können, die Ana- 
morphose, Epimorphose und Meta- 
morphose. - Unter aeu Begriff der letz- 
teren fallen wieder eine ganze Hei he recht 
verschiedener Kntwickelun!r'=.irtcn, für welche 
wieder besondere TInterkatej^»»riefi aufge- 
stellt sind, wii^ die 1 1 f niimptabolie, Pro- 
nietabolie und Holotiirtiholic. Die 
erütere bezieht sich in dir llaiipuailtt' auf 
die Insekten mit sekundären Larven (Ple- 
copteren, Oiionatcn. ficaderi u«%v.); die 
Prometabülie, dit« dun h da.s Aullreien einer 
Subimago charakterisiert ist, kommt den 
Eplumeriden, tnu! die Holomefabolie, cha- 
rakterisiert durch das Auftreten einer 



r t hton Puppe, den Insekten nrit t^iier 

Larve zu. 

Mit der tvpisehen Holeraetab(^e ist der 

(Hl)M|iiinkT tli-r In-cktenmetarnorpho-p norh 
nicht erreicht, denn es gibt nodi » uie kom- 
plizierte Ferra, die secenaante 1 1 y p*>rmeta< 
ni()rj»ho?f' fresp. Polymetabohe). Der B*"- 
grUf der Hypermetamerphuse wurde (von 
Pabre) für die Entwiekelung der Melonka 
aufgestellt, die fol<rPTi dermaßen vprlSuft: 
Aus dem £i schlüpft 1. der Triungulinus, 
«ine bewegNebe Lam nxt gut entwkkeltin 
Beinen, Fühlern und Augen; au= dir^r mt- 
wiekelt sich: 2. eine madenförmige, fußlose 
und aui^enloee Larve; diese geht 3. in ein 
Ruhcsladiuiii iihiT. da- Stadium der Sdiein- 
uuppe oder Pseudochrysalis; darauf folgt 
4. wieder ein Larvenstadinm, dem zwritni 
Stadium ähnlich, wekli<'> cndlii h .*> in dii> 
Pappe sieb verwandelt (Fig. 28). Während 




Fig. 28. Hj-permctamorph«» von SitariaA 
erstes Lar^-enstadium (TnungaliniB), B tweites 
Lirvcnstadiiiiii. (' Si lit inpuppe, D viertes Lan'cn- 
sUdium« £ Puppe. >ach Fahre. Aus Korscheit 
' Heider. 



des dritten Stadiums, des Scbeinpuppensta- 
diums, finden keinerW innere Umwiad- 
Inngen statt, so dali t"^ sich al>t> Icdii'^ich 
um eine schlafähnliche Periode bandelt. 
Die Meloidenentwickelung nnterseheidet rieb 
abo durch zwei Momente vt»n der typischen 
Holoraetabolie: 1. durch einen larvalea Di- 
morphismus zwischen dem ersten und zweitse 
lArvenstadium und 2. durch das Auftreten 
einer Scheinpunpe. — Die.se beiden Eigen- 
tümlichkeiten beschränken sich aber nidit 
nur auf die Xeloiden, sondern kommen ähn- 
lich noch bei vielen anderen Insekten VM. 
Ein larvaler Diiuurphismus tritt z. B. in dsr 
auffallendsten Form bei parasitischen Hy- 
menopteren (Pteromalincn) auf, bei denen 
die erste Larve eine gäiuücii insektcnfrenMlt 
Form, die eher an C^eloniden erinnert, be- 
sitzt, die zweite einen ovalen unsegmentierten 
und gliedmaüeulu»eii Körper darstellt, und 
die dritte die Gestalt einer beinlosen m^- 
nientierten Made aufweist. Dann findet sich 
ein Larvendimorphismus auch bei verschie- 



Digitizod by Google 



Insekten 



403 



ilent'ii Käfern (1 I Ii i ;i BriM'liitliMi, T vrrirxylo- ; stpllon. bei denen z\vi^ichell die Puppe und 
fiidea Uüw.j, ferner bei den Stylouideu uflw. j das letzte Larvenstadium noch ein Zwischen- 
— Aach di« SehdniMippe hat ihre Analoga bei i cmtand einf eschoben ist, der in sdner Aaa- 
andereo In?ekten, wie z. B. bei drni li tztt'n bildunj; zwischen I^arve und eigentlicher 
Unenstadium gewisser ilymcuouteren Puppe steht, und ab Semipupa (oder 
(Lophvrus). Unter den Begriff der Hvper- Pseadonympbe) beaeichiiet wiio. 



Aatmorpha 

liivfkfori mit 
Mgmentver- 



Epimorpha 
(s. lat.) 

Insekten 
mit L'm- 



'Melamorpha 
Iniekton mit VerwandliuiK 



Protuis 



Thysaniua 

Ortboptera 
Isoptera 

Ixhynchotji 
(paft) usw. 



Heniineta' Prometa- 

b n Ii r> b o 1 i e 

(Ei-Sekundare (Ei-Sek. Larve- 

Larve-Imago) Sabimafo-lmago 

1 I 



Odonaten 

Plet'npttueri 
Cicaden 



Ephemeriden 



Holometabolie 
Holoneta- Poljmeta- 



bolie trpica 

(Ei-Tert. Larve- 
Puppe-Imago) 



bolie 

(Ei-Dimorph, 
tert. Larva' 
Scheinpuppe 
oder Semipupa- 



Neuropt. (part.) 
Coleopt. (part) 

Dipteren 
TI>'nienopteieii 
LepidopteieB 



Meloiden 
Lebia 

I<opbyni>; 
US>»'. 



Biete hier angefttfarten Entwickelungs- 

fonnen stehen irfi kfineswet^'s alle voU- 
JwjBjDea scharf gegenüber, sondern gehen 
Tielheh dtneh TJebergän^e ineinaader Aber. 
Bpi manchen it<t die Flinreihung in diese 
«der jene JKat^orie nur unter gewissen Zu- 
ptmäaämm m bewerfcsteHigeii: bo b. B. bei 
der. * j Coeciden, deren Eiitwiokeluns von 
(ieu «loen Autoren (Hejmons) als eine Art 
Epimorphose, rmk den anderen (BOrner) 

•tl- IToniinietubolie oder i^nr ab Holometa- 
bolie (Keh) gedeutet wird. 
Die Laryenformen der Insekten zeigen 

p^n? CToße MaTinii;faltiKkeit, die vornehni- 
hch dareh die Lebensweise bestimmt ist. 
uMmt ümatand erkl&rt es anch, daß oft 
Larven von syntematiseh nahestehenden In- 
«ktea wwt voneinander abweichen, während 
Unm ans gani verschiedenen Ordnungen 
mehr oder weni£^er übereinstimmen kön- 
peD. iik ist deshalb in phyletischer Beziehung 
* tfli^emeinen kein großes (Gewicht auf die 
^^rvpiiforinen zu legen. Immerhin dürften 
in soki^ iarren» welche im üabitiaB an 



die ursprüngliche Insektengruppe der Thysa- 
nuren erinnern (den sogenannten cainpo- 
deoiden Larven), jenen I/arventypus er- 
blioken, der am meisten ursprüngliche Chai- 
raktere bewahrt hat. Dii i Typus ist durch 
die Larven der Ephemeriden, Perlideo, 
maneher Nenropteren und vieler ffitfer sierny 
lieh getreu innegehalten: Sie besitzen drei 
Paare wohlausgebildeter Brustbeine, mehr« 
gliedrige Fflhier, beißende Mundwerkteuge, 
einen mehr oder wcniircrabL^enlaf tefen TTinter- 
leib, meist mit einem Paar Cerci ; der Brust- 
absohnitt oder wenigstens das erste Brust- 
^■eL;^lent ist meistens etwas abweichend (von 
den übrigen Kumpfsegmenten) gebaut, der 
1 Kopf gewöhnlich mit seitenst&ndigen Pttnkt- 
augen ausgerüstet, der Hautpanzer meist ens 
kräftig chitinisiert. Die campodeoiden Lar- 
ven sind im allgemeinen recht bewcgliohe 
Tiere, die vorzugsweise von offenem Raub 
leben. Als den campodeoiden Larven nahe- 
stehend sind die I^rven der Elateriden 
(Drahtwürmer) und mancher Tcnebrioniden 
(Mehlwürmer) zu nennen, die aber durch 



Digitized by Google 



4M 



ihre lange drolinindo (zylindrisrhe) Körper- cefüttert werden, oder die einfach in ihrem 

Clt sich davon uuterächeidea (Fig. 29). — . Futter schwimmen (Larven der Borken- und 
ytm dm «unpodMideii Larvw ireitsr^lUhMlkifer, vieler Bodddtf er, fsnier viehr 
abweichender Tyjni-; ist in den soRenannton Hyincitoptoren, wie Bienen, Wespen, Ameisen, 
Engerlingen u'* Lei hen; bei diesen handelt e8 Schluuiwespen, dann vieler Dipteren wie 
nehmeistiiin i luiiipe, tehwerfllliKe, TeDtral- den Mudaai mw.\ atao lauter Lerm^ 
Wirts gekrümmte Larven, die mit Ausnahme deren Lebensweise den Besitz von Beiiwi 
d«e Kofln schwach chitinisiert, weichhäutig | vollständig überflüssig macht. Die Musciden* 
und meist wriBUeh gefirbt sind; drei Paarllanren BeBmeii unter dm ^^enaimten eht 
Brustbeine sind vorhanden, die Brn-t-i irnii'iite gewisse Sonderstellung ein, insofern als ae 
sind wenig von den übrigen Kumpleegmenten keine ausgebildete Kopfkapsel besitzen uid 
▼ersehieden; die Pnnktangen in dvr Regel ihre MnndgliedmafieB etailt rOek^bildet 
fehlen(I. Hicrticr u;t'liör»"n die Larven der sind, im Gegensatz zu den Borkenkäfer- oder 
Lamellicornier (Melolontha, Lucanus, (leo- Wespenlarven usw., die alle eine wohl- 
trupee ww.X der AnoMra und ladeiw (Fi^. ausgebildete Kopfkapsel «nd aaeli tjfMbit 
80). — Den Engerlingen aeUiefien sich dia i MwdgliediiiaBeii haben. Vielfach wird die 

üeseichnung „Made" nur für 
diese dw &opfkai)sel eat> 
bchrenden und ako am 
weitesten rüclKebildeten Lar- 
ven der Miueiaen unwindt 

Neben diesen woichnäutigen 
kopflosen Maden konunoi 
unter den Dipterenlarven uxk 

noch solche mit wohlausge- 
bildetem Kopf und teils auch 
stirker chitinisierter Körper- 
haiit vor; es sind dies die 
sogenannten eucephalen Dip- 
terenlarven, die ein freies 
Leben im Wasser usw. führen 
(Culieiden, Tipuliden, Bibio). 
— Endlich sind noch die 
Raupen und Afterraupen 
ru erwähnen, welche einen 
besonderen Larventvpus für 
sich darstellen. Sic sind 
hauptsächlich dadurch cha- 
rakterisiert, daß sie neben 
den Brustbeinen auch noch 
eine .\nrahl Bauchfüße be- 
sitzen ^Fig. 29 ü. u. Hj. Letz- 
tere sind von den gegliederten 
Brustbeinen wesentlich ver- 
schieden; sie stellen eigent- 
lioh nur ausgestülpte Uaut- 
zai)fen dar, die aui der End- 
fläche mit einem Kranz kurzer 
I'oriK hen besetzt sind, bt 
übrigen sind die Kaupen meist 
langgestreckt mehr oder we- 
nigergleichnaifligsegmentiert, 
Larven gewisser Bockkäfer und der Htilz- mit ausgeprägtem Kopf, gut ausgebildpton 
wesjpeil an, bei denen die BrustbtMiie stark kauenden MundgUedmaüeu, kurzen I-uhlim 
rflouelnklet sind. Und diese führen zwang- \ und einer verschiedenen Zahl Punktangen, 
los über zu den beinlosen Larven, die als Hierin r gehören die Larven der Panorpiden 
Maden (im weitereu Sinne) bezeichnet und SehmetterUnge (lUupen) und der iilatt- 
werden. Sotehe treten in verschiedenen In- wespen (Aftunupen). Die Sdunetterlings- 
adctenordnungen und in verschiede ikt Aus- und Blatt wespenlarven lassen sich durch 
Uldiug auf. Größten teils handelt es sich , folgende Merkmale gut unterscheiden : 
dabei nm Larven, die entweder in pflans- 1 den ersteren beträgt aie Zahl der Ban ehb si ee 
liehen oder tierischen (leweben leben, ndor T) oder 2 Paare, bei den letzteren dagegen 
die während ihrer ganzen Eutwickeluug meist mehr (selten weniger); bei den Baupen 




Fip. 29. VerschiedrM'i I ii vdiformen. ACalosoma, B Dytiscus, 
D Elateride, £ Silphide. ¥ Chrysomelide, G Raupe, U After- 
lanpe, J RHisdkifBilarve. Aas Esoherieh Ewstinssl 



Digltized by Google 



Insekten 



49» 



ferMT stets die ersten zwei Abdominal- 
«^ffnipnto frei. d. h. ohne Bauchbeine, bei 
den .Vitfrrauueu dagegen gewöhnlich nur 
d&s erste; endlich bansen die echten Raupen 
ö bis 6 Punkta\ipen jeden^eits dts Knpies, 
vihrend die iUterruupcu nur je 1 l'unkt- 
Mg9 jedoneiis aniweisen. Den Panorpiden- 
nUMII kommen zahlreiche (20 und mehr) 
firatliestellte Punktaugen zu, an denen sie 
ohne weiteres von den Schmetterlings- und 
ßlattwespenlarven zu untenächeiden sind. Die 
Raupen und Afterraupen führen zum «größten 
Teil ein freies Leben auf Blättern, von denen 
üf sich ernähren; teilweise aber leben sie 
*nch verborgen im Pflanzengcwebe (Cossiden, 
toiiden, viele Tortriciden usw.). 

Da die Larven der Insel<ten im allge- 
meinen uubewehrte und wenig flüchtige 
"nere sind und anderer.-eits eine Menge 
F^nde besitzen, so bedürfen sie, soweit sie 
Hiebt an und für sich ein verborgenes Leben 
■Bter Rinde usw. führen, blonderer Schutz- 
Torrichtungen. Vielfach bestehen dieselben 
in einer Schutzfärbung; so sind die frei 
U«wlen SehmetterlingB- und Blattwe^pen- 
lanen Ufwöhrdich so trefärbt. daß sie von der 
Unterlage kaum abstechen ; oder sie sind durch 
eine Streifemeiehnung avfgelOst, ro dafi 
^ie den Blicken iler Feinde leicht enf^^clioii ; 
oder aber sie zeigen eine Schrecklärbung 
(|n>Be Augenflecsft usw.), wodurch die 
feinde zurückgeschreckt werden, wie z. B. 
die Kaupe von Sphinx porcellus, die beim 
Algriff aen kkanen Kopf und die enten drtA 
Sq^mente in da-^ mit auffallenden Augen- 
fleeken auagestattete gruüe vierte S^ment 
wteknehen, wodurch ein großer Kopf mit 
Klotzaugen vorgetäuscht wird. Manche 
Kaupen nehmen die Stellung eines dürren 
AstM «in, vnd entgehen so den Yerfol- 
cun?en (Spannerraupen); andere Raupen 
sind durch ein dichtes Pelzkleid geschützt 
(viela Vögeln sind behaarte Itanpra wenig 
angenehm); wieder andere besitzen Gifthaare, 
deren Inhalt entaandu^gserregend wirkt. 
Vide Btattweepenlamn racfaen dnreh hef- 
tiges Hin- und flerschlagen des Vdrdcrkörpcr- 
(ich der Angriffe von Feinden zu erwehren ; 
Uder» durch Abgabe resp. Ausspritzen dner 
Flüssigkeit; wieder andere besitzen besondere 
Mttstiüpbare Schläuche, die im Augenblick 
iet Gefahr hervoi^estoßen werden. Ein 
i^niß^T Teil der Larven baut sich ein Schutz- 

f^eitäuse entweder aus ihrem eigenen Kot 
▼enchiedene Blattkiferlarven), oder aus 
fri luden Substanzen, — wie die Phryganiden, 
die ihre Röhren aus Steinchen, Sana, Blatt- 
ttflckchen, kleinen Schneckenschalen usw. er- 
richten, oder die Pelzmotten, die ein dichtes 
Gehäuse aus den Wollfasem des befallenen 
Stoffes verfertigen, oder die Lärchenminier- 
motte, welche die ausgehöhlte Lärchen- 
aadel ab SchutahoUe mit aich herumträgt 



usw. Die Raapen der Wlekkr spinnen viel- 
fach die Blätter, von deren Substanz sie 
leben, zusammen und andere Schnietterlings- 
und auch Blattwespenlarven leben in dichten 

Gespinnaten, entweder einzeln oder in grö- 
ßeren Gesellschaften. Viele Larven endlich 
sehfltzen sich dadurch, daß sie sich mit ihren 
eigenen Sekreten bedecken, so ist die Schaum- 
cicade in einer schaumähnlichen Masse 
(Kuckucksspeichel) verborgen und die Larven 
der Ptlanzenläuse Indien sieh vielfach in 
eine aus Wachäabächeiduugen bestehende 
„WoUhflUe** ein. 

Dia Puppe der Insekten tritt in zwei 
Formen auf: nh freie" oder „gemeißelte 
Puppe" (uupa libera) oder als „bedeckte 
Puppe" oaer Mumienpuppe (pupa obdecta). 
Bei der ersteren liegen (lie (iliedniaßon dem 
Körper frei an (Fig. '60), bei der letzteren 




Fig. 30, Engerling und Puppe vom Maikäfer, 
o Augen, atAntennen,p'—p"' Beine, a' a" Vorder- 
midjnntnfflligel, St Stigmen, an Aftei; Ans 
Hartwig. 



werden -iic durch eine zähe erhärlcnde Ab- 
scheiduug fest mit der Körperuberfliiche 
verldebt, wodurch sie auch in ihren Kon- 
turen undeutlicher werden (Fi[r. 31). Die 
freie Puppe kommt allen üuleopteren, Hy- 
menopteren, Nenropteren und einem Teil 
der Dipteren zu, während der andere Teil 
der Dipteren (Bracbyceren) und die meisten 
Sehmetterlii^^e eine Mumienpuppe be- 
itzen. t'm die einer aktiven Abwehr un- 
fähige Puppe vor feindlichen Angriffen usw. 
möguehst zu bewahren, findet die Verpup- 
pung vielfach an versteckten Orten, unter 
Steinen, in schmalen lündenritzen, in der 
EMe nsw. statt Andere Ternuppen sieb 
in den ausgebauten Larvengenäusen, wo- 
i durch diese ihren Schutz auch auf die Puppe 
I übertragen (Phrvganiden, Psyche, Clythr» 
usw.), und wild II- andere verfertii,'en be- 
I sondere Schutzhüllen, sogenannte Kokons. 
I Die letzteren kOnnen entweder lediglieh ans 
' Seidenfäden (Spinndru^cnsckn-t ) licrjre- 
stellt oder es können auch noch Fremdkörper 
miteingesponnen sein; oder sie bestenen 
hauptsächlich aus fremden ^^at('^ial, welches 
durch Speichelsekrete zusammeugekittet 



Digitized by Google 



496 



Inäektcn 



wird ; uder aber endlich dw Kokon wird 
«infach aus der letzten Larvenhaut gebildet, 
die, aufgebläht und erhärtet, die Form eines 



Fif;. 31. Miimifiipiippp 
vuu Sphinx iigustri. 
1 Auge. 2 Kofti, SPOhler. 

4 — n Thornxsoo;mpntp, 
7 1111(1 f Flügel, U Beine, 




pi Rüssel, 11 Abdominal- 
segmente, 12 Stigmen. 
Aus Hertwig. 



Tönnchons annimmt. Rpinc Seidenkokons 
finden wir bei vielen Schmetterlingen (Spiii- 
nern) und Hynienojjteren usw.; gröfiten- 
W)] .ii:'^ fmii lfm Material besteht z. B. der 
Kukuii des Koäenkäiers (Cetonia); und die 
Verpu^ipung in der letzten Lanrenhaut ist 
«ine EigentümUchkeit der Mu idt ri. Die 
Tönnchenpuppe ab besondere Ivategorie 
<pupa eoarctata) den beiden obigen Puppen- 
firüicii fie<,M'iiriiH'r7,ustellen, ist un^ferecht- 
fertigt, da es sich ja um eine in einem Kokon 
liegende freie Puppe handelt. 

Nachdem die Puppenruhe beendet, 
springt die Pupnenhölle an einer bestimmten 
Stelle auf, unu das fertige Insekt arbeitet 
sich durch eigene Tätigkeit heraus. An- 
fänglich noch weich und tinau«'jefärbt, er- 
härtet es in kurzer Zeit und nimmt auch nach 
und nach ihre definitive Färbung an. Wo die 
Puppe frei licp^t, ffelaiigt die aussjcfclilüpfto 
Image unmittelbar in die Freiheit, wo aber 
■die Puppe verborgen ist in der Erde, oder im 
Holz oder in einem Kokon, da muß die Imaj^o 
tich erst noch durch manche Uiaderuisse 
hindureharbeiten, wie t. B. durch dne Erd- 
"Sehieht ^'wh hindurch^raben, oder durch 
Holz oder Kinde oder den Kokon sich durch- 
nagen UBW. Bei solehen Schmetterlingen, 
deren Rciupen iin Holz leben und sich auch 
da verpuppen, sorgen die Raupen vielfach 
in der Weise für ein Gelingen des Aus- 
.sclilüpfcns, daß sie von der VerpuppnngS- 
stelh' bb zur Oberfläche der Pflanze einen 
Gang nagen ; bei denCossiden, Sesien und ver- 
schiedenen Wicklern schiebt sich die Puppe, 
<lie mit besonderen, zurFortbewegni^ diMicii* 



den Dornenkriknzen vereehen ist, so weit 

nach außen hervor, daß ?ie mm größten Teil 
nach außen vorragt und der au>»<chlupjende 
Schmetterling unmittelbar ins Freie geUnirt 
Au ll schon beim Verfertigen des Kukin 
surgen manche Raupen dafür, daß sie ak 
Imaffines leieht herauskommen, indem rii 
am Kopfende eine Schlüpföffnung frei lassen, 
die mit nach aufien gerichteten Borates 
naeh Art der MatnefaUen versehloBsen nad. 
Wo keine besondere Vorsorge getroffen, 
geschieht die Befreiung aus dem Kokon viel- 
fach mit Hilfe einer Flüssigkeit, die das Ro- 
kongewebe aufweicht, so daß der Schmetter- 
ling sich leicht hindurchschieben kann. Re; 
anderen Schmetterlingen finden sich in der 
Stimrc^ion besondere „Kokonbrecher", da« 
sind spitze Domen oder Zähne, mit denen 
eine Oeffnung in die Wand des Kokon ge- 
stoßen wird. Die in Schlupfwesp n u«». 
schmarotzende Fliese Anthrax mono schnei- 
det ebenfalls mit derartigen Kokonbrechem 
dureh fortwtiurende, die Kolconwand per- 
forierende Stöße einen kreisförmigen Declcel 
heraus und verschafft sich dadurdb die Frei- 
heit. Bei den Dipteren mit TSnnehenpupp« 
jieschieht die S[)reni,Minf: des Tonnclicns mit 
Hilfe der sogenannten Kopfblase, die dorch 
kräftiges Pressen der Blutflüssigkeit in die 
Kopfregion gebildet wud. 

Nicht alle Insekten sind nach dem Au>- 
?ehli)pfon und Erhärten der Haut ferti? 
entwickelt rcsp. gcschlechtsreif ; es gibt viel- 
mehr eine ganze Reihe von b^^ten. welclw 
nach dem verlassen der Pup{>e noch lanjer 
Zeit bedürfen, bis sie völlig gCiclüeciiL-reif 
und fortpflanzungsfähig sind, wie z. B. 
viele Borkenkäfer und Rflsselkäfer. vor allem 
die Pissodesarten, die zu ihrer Ausredune 

Jahr und noch länger brauehen. Fällt 
die Ausreifungszeit in den Winter, =n wird 
der Reifungsprozcß bis nach der üeiwr- 
Winterung nanezu stilkelegt (Latent) nvd 
dadurch nn h länger hinausgezogen. Sd 
sehr versciiicdca die Dauer der eiazehie& 
Entwiekelungsstadien ist, so kommen dedi 
als Gesamtdauer der EntwIckelunL: vom Ei 
bis zum fortpflanzungsfähigen Imago in des 
meisten Fällen ungefänr 12 Monate heraus, is* 
dem eben eine besonders lange Dauer (kf 
einen Stadium? durch eine um so künat 
des anderen Stadiums wieder ausgegücba 
wild, wie aus folgender Zusuamenstdfau>9 
hervorgeht: 



Es wihrt 

bei der Nonne 
J>eim Kiefemspimier 
bei der Kicfemeule 
hei Pissodes 



das 
EistaUium 

9 
1 
1 

V. 



die 
L^rvenzeit 



das 

Puppenstadium 



die Zeit der 
Ausreifoi»: 

- = 12Mon»te 

- - 1« n 

- - 12 ^ 
8-12 „ 



Digrtized by Google 



Insekten 



49? 



Doch gibt 63 auch eine Anzahl Insekten, 
die wesentlich länger zu ihrer Entwickelung 
gebrauchen; so bedürfen viele Insekten, 
deren Larven im nährstoff armen Hobt leben, 
'2 -hihre zu ihrer Entwickelung, dor Maikäfer 
bedarf 3 bis 4 Jahre und eine iiurdameri- 
kuiuebe (Scade gar 17 Jahre. Andererseits 
gibt es auch viele Insekten, die weit weniger 

1 Jahr braueben, so daß mehrere Gene- 
ntittnen in 1 Jahr aufeinander folgen kön- 
nen (z. B. Aphideii). Da die Irnekten poikilo- 
ÜJermc Tiere »ind, so wird die Dauer der Knt- 
irickdang vielfadi «neb von Infieren Fak- 
toren mitbestimmt, vor allem der Tempe- 
ntur und Feuchtigkeit; der Einüuß kann 
fowrit geben, dsB die Entwiekehing um dn 
::ifhrfii(hes verlänirert oder verkürzt w^erden 
iEann. Doch gibt es auch Insekten, die der 
BBonflnmuif wenofer mgänglich sind, und 
deren Entwickelun??;daner trotz Einwirkung 
m hohen oder tiefen Temperatoreu sich 
itete amihernd gleieb bleibt AnderaneitR 
lißt sieh die Verläiicieruni: der Entwicko- 
hugadaoer nicht immer auf äo^e Faktoren 
tBillekffthren; denn wir kennen eine Beihe 
Ton Fällen, in denen von I-arven oder 
Puppen, die unter völlig gleichen Bedin- 
gunj^en gefitonden baben, eine Anzahl weeent- 
lich länger zu ihrer Entwickeliuii^ brauchen 
»k die anderan. So kommen oft Puppen, die 
Bormalerwette nnr einmal fiberwintern 
^^>l^'n. erst nach melirinali^er (bis zu aeht- 
maüga) Ueberwinterung zum Ausschlüpfen, 
eine Erscheinung, die als „Ueberliegen be- 
zeidmet wird. Auch bei manchen Larven 
iufflint ähnliches vor, indem z. B. von den 
las ehi und demselben Eigelege stammenden 
und unter den gleichen Bedingungen gezoge- 
aen Xonnenraupen unter viermaliger Häu- 
tang 46 Tage zur Entwickelung brauchen, 
die anderen unter fünfmaliger Häutung 
06 Tage. Die biologische Bedeutunp^ dieser 
iBdiviauellen Verscniedcnhciten der Ent- 
wickelungsdauer mag vielleicht darin zu 
suchen sein, daß dadurch die Inzacht mdg- 
Hebst verhindert werden soll. 

Die Lebensdauer der Imagoiataehr 
verschieden: bei manchen währt sie nur 
Wnige Stunden, wie bei den Eintagsfliegen, 
oder den Psychiden <^^, welch letztere sogar 
Rch«in naeh V, bis 1 Stunde nach dem Auß- 
Mhlüpftia absterben, nachdem sie zuvor 
ihren einzigen Lebenszweck, die Begattung, 
aii''-2'cführt iialx'u. Bei den meisten Insekten 
betraft das Imaguleben jedoch mehrere 
Tage oder Wochen (a. B. Kiefernspinner, 
l^onne 14 Tage, bei Lyda ca. 4 Wochen usw.); 
bei solchen, die als Imago überwintern (wie 
i. B. viele Tagfalter und Eulen), zieht sich 
lmaf,'oleben uher viele Monate hin. 
Eudiich gibt eti noch eine ganze Reihe von 
Insekten, welche als Imago mehrere Jahre 
leben, um mehrmals zur Fortpflanzung zu 

HMdwteurbiioh in Knittfwl weneotuften , Butd V 



schreiten, wie Pissodes, Hylobius, Caloaoma 
u. a. Das längste Imagoleben führen zweifel- 
los die Weibchen der sozialen Insekten; so 
kann eine Bienenkönigin 5 Jahre alt werden, 
eine Ameisenk5nigin oder Termitenkönij^in 
bis zu lö Jahre, wobei sie größtenteils dem 
FortpflanwinfflgeBehift obliegen. 

IV. Biologi«. 

Der ungehenxen Fonnenmannigfaltigkeit, 
in welcher die Ins^ten auftreten, entspricht 
die große Yielseitigkint in ihrer Lebensweise. 
Eb ut miniOglieh, hier dieser Viebeitigkeii 

auch nur einic;ermaßen cereeht zu werden 
(selbst bei der lapidarsten Ausdrucksweise) 
nnd 80 beechrlnke leh mieh darftof, wenigstens 
die wichtip:?5ten Beziehungen der Ini^ekten zur 
Pflanzen- und Tierwelti in denen ja viele Seiten 
des Insektenlebens inbegriffen 6ind,sn berflh- 
ri 11 (einige biologische Punkte sind I m 
auch schon im vorheigehenden besprochen). 

Insekten und Pflansen stinunen so- 
wohl bezüglich Verbreitung als Häufigkeit an« 
nähernd üoerein, was zu einer lortwährenden 
Berühranff der beiden führen mußte. Eb 
haben sich denn auch zahlreiche und viel- 
seitige Beziehungen zwischen beiden her- 
ausgebildet. 1. Ein großer Teil der Insekten 
nährt sich von Pilan/.en, und zwar in ver- 
schiedener Weise: Die nüt kauenden Mund- 
Werkzeugen ausgestatteten Insekten (Ortho- 
pteren, viele Käfer und deren Larven, Schmet- 
terlingsraupen, die Larven der Blatt- und 
Holzwespen usw.) verzehren feste Pflanzen- 
substanzen, entweder iiulem sie von außen 
Stücke aus den Blättern, von der Rinde, 
den Wurzeln usw. herausfressen, oder indem 
sie in das Pflanzengewebe eindringen und in 
demselben Gänge (Minen) nagen (Borken-, 
Bock-, Rüs.selkäferlarven, Holzwespenlarven 
usw. unter Rinde und im Holz; viele Motten- 
räupchen, gewisse K<lferlar\-en in den Blät- 
tern usw.). Die mit stechenden und saugen- 
den Mund Werkzeuge 11 versehenen Insekten 
versenken ihren Rüssel in die saftleitenden 
Schichten und entziehen so der i'flauze Säite 
(Pflamienl&use). Die Imagines der Schmet- 
terlinge und vieler Fliegen, deren Mund- 
werkzeuge nur zum Lecken oder Saugen 
eingerichtet sind, ernUren sich lediglich von 
den von der Pflanze ausgeschiedenen Säften. 
Manche Insekten (Clytus, Oedemeriden, 
Mordelliden nsw.) fressen tien Pollen, andere 
(Bienen) sammeln Pollen für ihre Brut, 
Eine beäondere Ernährungsweise besitzen 
die Gallinsekten (die Liirven der Cynipiden, 
Cecidomyiden. gewi<?f:er Blattwespen, Klein- 
schmetteriinge, und Käfer usw.), indem durch 
ihren Stich resp. durch die An^ve^enheit oder 
Tätigkeit der Larven das umhegende Pflan- 
zengewebe zu anormalem Wachstum geführt 
, wird, wodurch jene gewissermaßen in reich- 
I liehe geeignete nahrung eingebettet werden 

38 



I 



Digitized by Google 



498 



(außerdem genieüen sie ia den Gallen auch 
noch aus^ebigen Schutz). — 2. Die Insekten 
finden vielfach Wohnung in oder auf den 
Pflanzen. Die eben genannten ihiW- 
insekten geben dafür ein Beispiel ab, ihinn 
auch die obigen Minierer. Viele Insekten 
Bchaffpn sich gpsrhüfzlc Wohngelegenheiten 
durch Zusammenspinnen von Blättern 
(Nester des Goldafters, Baumweififings, der 
apinnameise, Oecophylla usw.); andere 
fressen große Höhlungen in den Stamm, 
irie die Holxameiee (Camponotus ligniperda'), 
andere benützen ^ehnn bestehende hohle 
Stellen alter Bäume zum Nisten (Lasius 
fnliginosufi)imd wi6d«'aiidere(iiia«ttropl8ehe 
Ameisen) bezii-hen l)es(»n(Iere in gewissen 
Pflanzen vorhandene Hohlräume (Domatien), 
wie die hohlen Dornen gewisser tropischer 
Akazien, oder die hohlen Intemodien in den 
Cecropiabäunien Südamerikas usw. (vgl 
den Artikel ,, A m e i s e n p f 1 ü n z e n"). - 
3. Die Insekten können zum Sciiutz der 
Pflanzen beitragen, indem räuberische In- 
sekten phytophage Tiere von den Pflanzen 
abwehren. Als bekanntestes Beispiel seien 
jene in den ebenf^enanntpr^ Domatien hausen- 
den Ameisen angeführt, welche die Pflanze 
fttr die von ihr dargebotene Wohnung durch 
eine ausgiebige Verteidigung gegen blatt- 
fressende Insekten usw. entschädigen sollen 
nfyrmekophilie), was jedoch in neuerer 
Zeit nicht mehr in vollem Umfang aufrecht- 
erhalten wird. Außer den Ameisen sind auch 
die msehiedenen anderen SauUnsekten und 
Parasiten, welche von jiliytophagen Selimet- 
terlings raupen, Käferlarven usw. leben, als 
Schützer der Pflanzenwelt (im weiteren Sinne) 
zu betrachten. — 4. Kiiie überaus »wiehtige 
Rolle spielen die Insekten als Befruchter 
der Pflanzen weit, resp. als Vermittler der 
Kreuzbefruchtung. Sind doch 80% der 
europäischen Blütenpflanzen Insektenblütler. 
Es üiud vornehmlich Jn.stkteü mit leckenden 
undsaugendenMundwerkzeu^en, die bei ihrem 
Suchen nach Xektar die I\reuzbefruchtun<,' 
besorgen; obenan die Bienen, Hummeln und 
Sehmett^linge, dann die Dipteren nnd ge- 
legentlich auch noch einige andere Insekten 
(Käfer u^w.).— 5. Auch beiderVeibrei tu ng 
der Pflanzen sind die Insekten beteiligt; so 
sind eine ganze Reihe von Pflanzen direkt 
auf die Verbreitung durch Ameisen ange- 
wiesen (die sogenannten Mvmekochoren). 
Die Ameisen haben bekanntlicn die Gewohn- 
heit, Nahrung^- und Nestobjekte in ihren 
Ivietern oft weite Strecken nach Hause zu 
tragen, auf welcher Gewohnheit die Myrmeko- 
chorie begründet ist. - 6. Gewisse Insekten be- 
treiben ric htigc Pflanzenzucht, indem viele 
Termiten, Ameisen, Borkenkäfer, Cecido- 
myiden bestimmte Ajten von Pilzen züchten, 
resp. sie zur Bildung besonderer, ihnen als 
NaJtmng dienender wachsttunsfornien (Am> 



brosia) veranlaussen. — 7. Eine ganze Reihe 
j von Insekten beherbergen in ihren Geweben 
(in den Fettzellen oder in den Darmepithel- 
zellen) niedere Pilze (Bakterien, Hefen il?w 
die wahrscheinlich in Symbiuse mU ihnen 
leben und in der Physioioi^ie der Infekten 
eine Rolle spielen. 8. Endlich können die 
Insekten noch insofern eine Bedeutung lür 
die Pflanzenwelt erlangen, als sie zurBodea- 
bearbeitung beitragen. Gibt es doch fii:? 

tanze Menge Insekten, wekhe zeitweise oder 
auemd im Boden leben, entweder um ihre 
Nahrung da zu holen oder um ihre Woh- 
nung dort einzurichten (Engerlinge, Draht» 
wflnner, CSieindelenlarven, Grillen, Sand» 
Wespen, Geotrupeji, und vor allem Auiei-en 
und Termiten). In welch hervorragendem 
Maße die Termiten den Boden durchwühlen« 
zeigen die mächtigen bis haushoben ßaut«), 
die zum größten Teil aus Erde, die au^; d-T 
Tiefe p;eholt, errichtet werden. Ferner küuiiul 
den Insekten dadurch, daß sie zum raschem 
Zerfall abijestorbener Ori^anismen beitragen 
(indem sie davon sich nähren), und dadurcii 
(leren Safastanien eher wieder in den Knis- 
lauf des organischen Lebens zurückführen, 
eine den Pflanzenwuchs fördernde KuUe zu. 

Die Beziehungen der Insektes 
untereinander und zu der übrigen 
Tierwelt sind in der Hauptsache riube- 
riseher, parasitischer, sonaler oder synbie- 
tischer Natur. Eine proße Anzalil von In- 
sekten leben räuberisch und zwar ent- 
weder von anderen Heren oder von ihro- 
pleichen: Dytiscus erjagt schwimmend seine 
Beutetiere (Fischbrut oder Insektenlanen 
usw.); die Laufkäfer und ihre Lar\'en oder die 
Ameisen usw. suchen am Boden laufend oder 
auf Bäume kletternd nach Raupen, Larven 
oder Puppen; die Libellen und Raubtüegen 
erhaschen nach Falkenart ihre Opfer im 
Fluge. Gryllotalpa betreibt seine Jagd, gleich 
dem Maulwurf, unterirdisch usw. Weniger 
Aktivität erfordert die r&uberische Titig- 
keit der Cocinellidenlarven, da ihre Beute- 
tiere (meist Blatt- und Schildläuse)^ eine mehr 
od«r w«ni^ sefihafte Lebensweise fOhm 
und flnhrr ohiio pjroße AnstrciiLnir^ zu be- 
kommen sind, ahnlich ist es mit den Larven 
der Florfliegen (BlattlansMwen), die vor 
ihrer Mutter mitten in Blattlauskolonien ge- 
setzt werden, so daß sie ihren zugespitztes 
Vorderkörper nur auszustrecken oranehen» 
um auf Blattläuse zu stoßen. Die Larve ('f!« 
Ameisenlöwen (Myrmeleo) legt sich va 
Grunde der selböt^^rabeuen trichterfiSr* 
migen Fallgruben auf die Lauer, um die 
hereinfallenden Tiere zu ergreifen, und die 
Cicindelenlarve zieht die an ihrer Röhre vor- 
beilaufenden Insekten herein, um sie zu ver- 
zehren . Die Libellenlarve sitzt mit einge- 
zogener Maske ruhig an einem Schilfsteogel, 
um nach den ahnungslos TorabenehwiiiiiBeiH 



Digrtlzed by Google 



488 



da IitsekteiUarven usw. plötzlich die zu einem 
nagenielineten Faagann ningtliildete Unter- 

Eppe (die ,, Maske") auszustrecken. Aehn- 
Bea nadit es die GottGsanl>eterin (Mautis), 
(de in Grase UMi«rt mit ihren ni Fangappa- 
raten niiifrebilfleteu ^'orl:i^'T^t>^inf'T^. Die 
fitttb- od»' Grabweuuen machen fliegend und 
htkaä beetindig Jagd auf afle mOgUchoi 
Jiix'kten und spinnen, ohnp aber ihre 
Ofifer sofort zu töten, sondern sie durch 
«n« S6th in «n Ganglion nur su tlfamen 
nnd in diesem Zustand in ihr Nest zu schlep- 

S(ab Nahroog iär die aiukommeude Brut), 
e besondere Sorte von BsuUnsekten 
^teilen die Bniträubcr dar, die — nicht selten 
uter der Jlaske eines Freundes — < in die 
Vtstnrder Ameisen nnd anderer socialer In* 
«fkten eindringen, um deren Brut zu rauben. 

Jieiaahe noch vielseitiger ist der Para- 
litismns: riele Insekten schmarotzen auf 
hrdieren Tieren, wie i. B. die Mall(>phat;en, 
die im Gefieder der Vögel (fast jeder Vogel 
hh\ seine blonderen Federlinge] und im Pelz 
der Säuger leben; oder die Peaiculiden, die 
auf Pferden, Rindeni, f^chafen, Hunden, 
Affen, Elefanten ubw. und auch auf dem 
Menschen (auf letzterem in drei Arten) vor- 
kommen; oder die Flöhe, welche die ver- 
schiedensten Tiere ^Geflügel, Katzen, Hunde 
n^w., und ebenfalls den Menschen) heim- 
suchen; femer der sonderliche Käfer Platy- 
psylius castoriä, der auf dem Bieber schma- 
rottt; die verschiedenen Lausfliegen Ü*upi- 
paren). die auf Vof^eln, FlederraSusen, Pferd, 
Hifscb, Schaf leben, und endlich die Das.sel- 
oder Biesfliegen i ( )estriden), deren Larven 
entoparasitiscii im Unterhautzellfjewebe oder 
im Nasenrachenraum oder im Margen ver- 
schiedener Singer (Hochwild, Pferti, Rind 
n«w I leben, — Weit zahlreicher sind die 
parasitischen Insekten, die bei anderen In- 
ttktm sehmarotien. Im Gegenwte tu den 
vorieen gibt es hierunter nur ganz wenige, 
velcne ektopara^i tisch leben, z. B. Braula 
Meea, die Bienenlaus, die auf der Honigbiene 
lehmarotzt oder einif^e Tchneumoniden, deren 
Larven ihre Opfer von außen aussaugen; 
veitaus die meisten leben entoparasitisch, 
hf.m ihre Larven die Entwiclcelung iti 
Koroer des Wirtstieres durchmachen. r>ic 
Zahl der bierhergehörigen Parasiten ist un- 
geheuer groß und dürfte nn lirrrf Hundert- 
tetsend betragen; besitzt duch fast jede 
nKktenart ihrai besonderen Parasiten. Die 
wenigsten Arten sind bis jetzt beschrieben; 
^^t über die Parasiten unserer wirtschait- 
Kii niehtigsten einlieinusehen Luelcten sind 
heute noch recht unKenrif^end unter- 
ndiiet; am so mehr gilt dies natOrlich für die 
wirtschaftlieh weniger bedentiaanen Imekten 
und die ferner Länder. Die Parasiten sind 
« in erster Linie, welche die Vermehrung 
dar pflaannfreBaenden Inaekten in «rtrilg- 



liehen Grenzen halten, und lalla die normalen 
Ghwnaen dureh irgendivdehe beaondeiB gBn- 

stigen Verhältnisse einmal überschritten wer- 
den, die Uebervermehning naeh einigef Zeit 
gewöhnlieli wieder inrttckdimmen; ne kön- 
nen daher wn es sich um Schädlinge handelt, 
eine große Bedeutung erlangen. Weitaus 
das grbfite Kontingent der Insektenparasiten 
liefern die Schlupfwespen und die Raupen- 
fliegen (Taohinen). Die erstereu stellen ein 
enormee Heer dar, welehes sich auf 6 Fami- 
lien (Ichneumoniden, Evaniiden, Braconiden, 
Chalcididen, Proetotrupideo) verteilt, und 
selir gTo6e h. B. Rhyssa) bis winzig kleine, 
fast mikroskopische Formen (Teleas usw.) 
enthMt. Die meisten Schlupfwespen legen 
ihre Eier gewöhnlich mit Hme eines L^e- 
bohrer?- in den Körper des Wirtes, in welchem 
sich dann die auskommenden Larven ent- 
wickeln und zum Teil auch verpuppen; zum 
Teil aller(linü;s verlassen sie aucn vor der 
Verpuppung den Wirt, um sich entweder 
direlct auf seiner Außenfläche oder in un- 
mittelbarer Nähe, oder ganz abseits davon 
im Boden oder sonstwo zu verpuppen. 
Handelt es sich um große Arten, so lebt ge- 
wöhnlich nur eine Larve in je einem Wirt, bei 
kleineren Arten kaniulie Zahl in einem Wirts- 
individuum mehrere iluiidert betragen, die 
entweder ebensoviel Eiern entstammen oder 
aber aus einem einzigen Ei auf polycmbryo- 
ualem W^e sich entwickelt haben können. — « 
Die Raupenfliegen (Tachinen) bringen ihre 
NachkommenschiJt auf verscliiedene Weise 
dem W^irtstier zu: die einen legen ihre Eier 
auf der Raupe usw. ab, so daß die daraus 
auskommenden Larven sich durch die Haut 
einbohren müssen; die anderen setzen ihre 
Eier auf von Raupen begangenen Nadeln 
oder Blattern ab, und die daraus auskommen- 
den Larven betten sich an die vorbeilaufenden 
Opfer fest, um sich einzubolffm; manehe 
Tachinen fuhren mit einem Lepeapparat ihre 
Eier resp. Larven in den Köruer des Wirts- 
tieres ein; und manche endlicn legen winzig 
kleine Eier auf Blättern ab, wo dieselben 
von den Raupen zugleich mit der Blatt- 
subfitanz gefressen nnd so in den Wirts- 
Irrrper auijjenommen werden. Gewöhnüch 
küuiien nur ganz wenige Tachinenlarven in 
einem Wirtstier heranreifen, wlbrend die 
überzählig cinKcdrunprenen Larven an Nah- 
rungs- und Raummangel zugrunde gehen. — 
Die Taetainen befaOen ihre Opfer meistens 
im Larvenstadium, während die Schlupf- 
wespen sowohl in den Eiern als den lArven 
nna Puppen, und sogar wenn aneli selten, 
in den Im;^riIles schmarotzen. Häufig kommt 
es vor, daß eine Inaektenart in jedem ihrer 
Entwiekehingsetadien ihre besondere Parar 
siten hat, so daß die Vermehrung der betr. 
Art durch eine ganze itPeraeitenreihe*' in 
Schnell gehalten nird. Die Paiaalteii können 



Dlgltized by Google 



500 



Inaekfea 



i}irpr--rif- vrirder Para;--'ifn (2. Grades oder 
Byperparasiten) haben und di^e wiederum 
Parasiten 8. Grades usw., was eine ftuBeret 
komplizierte Struktur des vermchruiiK>- 
reculierendeu Faktorenkomplexes eipbt 
Eme besondere Form des Parasttismus bt 
der <«ogenan}ite Brut Parasitismus, der die 
sozialen Insekten (Ameisen, Termiten) be- 
trifft und der darin besteht, daß die Eier 
und Larven fremder Insekten von den Ar- 
beit prn der Ameisen oder Termiten gepflegt 
und aufgezogen wird, gleichwie die eigene 
Bmtf ja mitunter sogar noch sorgsamer als 
diese, so daß die oi^cuo Brut zu Schaden 
kommt. So ist die Eutütehuiig der sogenann- 
ten PSendogynen, jener krüppelh.iften un- 
brauchbaren Zwisclieiifdriuou in den Kolo- 
nien vouF 0 r m i c a r u 1 a US w. auf die Aulzucht 
der Larven des Staphyhnen Lomeebusa 
strumosa zurückzufüiiren. 

Soziale Beziehungen sind bei den 
Insekten eine relativ h&nfige Erscheinung. 
Zum weitaus {größten Teil stellen die Gesell- 
schaften der Insekten Familicnvcrbände dar, 
d. h. bestehen aus den Nachkommen einer 
Mutter. Wir können bei den Insekten das 
Gesellfehaftsloben von den primitivsten An- 
fängen bis zur höchbtcn Entfaltung, die leb- 
hafte Anklänge an das menschliche (ic- 
sellsehaltsleben zeifjen, antreffen; so haben 
wir einerseits die fast ganz ungegliederten 
tjesellBehaften der famiUenweise Dcisammen- 
bleibenden Raupender Processi (msspinner und 
verschiedener verwandter Schmetterlinge, 
oder die kolonnenweise fressenden Larven 
des Riesenbastkäfers (Bendroctonus micans), 
unter denen schon eine geringe Arbeits- 
teilnng nt henrsefa«! schehit; und anderer^ 
seits die hochentwickelten Staaten der 
Bienen, Ameisen und Termiten, die in zahl- 
reiche läuiten gegliedert sind und eine er- 
staunlich weitgehende Arbeitsteilung auf- 
weisen können. Da das Sdatenlehen der 
Tiere in einem besonderen .Unkel behandelt 
ist (Tierstaaten), so sdl hier nicht weiter 
darauf eingegangen werden. 

Symbiotische Beziehungen endlich 
finden sich vornehmlich in Verbindung mit 
sozialen Insekten; und zwar entweder in der 
Weise, daß nicht soziale Insekten symbio- 
tisch bei sozialen leben (z. B. Blattläiute und 
Amei-en nder zablreifhc andere iVineisen- und 
Termitengäste), oder aber in der Weise, daß 
zwei oder mehrere verschiedenen Arten an> 
gehfiriire -oziale In-ekten zu einer symbio- 
tischeu Uemeiuschalt zusammentreten (z. B. 
verschiedene Ameisenarten oder Ameisen 
und Terniitt'ii ). 

Beziehungen der Insekten zum 
Menschen. Vom Standpunkt des prak- 
tischen Menschen zerfallen die Insekten in 
nüt/Jiehe tnul ."-'ehädliilje Formen. Unter 
den nützlichen iusekleu alud zunächst 



die zu stellen, welche dem Menschen nutj- 
bare Produkte liefern, wie die Seidenraupen, 
welche die Seide produzieren, die CoeebenR- 
laus, aus welcher der Karminfarb-foff i:- 
wonnen wird, gewisse Gallwespen, der^n 
Gallen zur Gerbstoff-Fabrikation verwandt 
werden, und die Honigbiene, die Honig und 
Wachs (für ca. 20 bis 30 Mill. M. pro Jahr 
in Deutschland und 80 bis 90 Mill. M. la den 
Vereinigten Staaten) produziert. Die Hoi^- 
biene erweist sich aber außerdem noch in- 
direkt nützlich, indem sie durch die Be- 
stäubung der Ostblüten wesentlichen En- 
fluß auf den Ausfall der Obsternte ausübt. 
Der Wert, den die Biene durch diese Tätig- 
keit schafft, soll 4 bis 5 mal ^öBer sein sv 
der aus der Honis^- und ^^ aehserzeuETuni: 
r^ultierende. Weitaus das größte Jvonun- 
eent der nfitzUehen Insekten Uefem die 
tiiubiiisckten und Parasiten, welche durch 
ihre fortwährende Vertilgung der zahlreicli«i 
unsere NutigewSchse bedrohenden Sehld- 
linge dem Mensehen unschätzbare Dienste 
leisten. Welche enormen Werte durch *i« 
gerettet werden können, lehrt das Beispiel 
des Cocinelliden Novius cardinalis, der« 
in kurzer Zeit fertig brachte, die WolhchiW- 
laus Icerya Purcha.si, welche die garutü 
Orangen* und Zitronenkulturen KaUfornieiu 
zu vernichten drohte, in Schach zu halten. 

Die schädlichen Insekten treten dem 
Menschen in verschiedener Weise entgegen. 
Einmal d i lu: h, daß sie Krankheitskeime 
auf ihn ticlb.st oder auf seine Haustiere über- 
tragen, wie z. B. die StwhmQeken, welche 
die Malaria und das gelbe Fieber, die T^e- 
Tse>Fliegen, welche die Schlafkrankheit und 
die Nagana übertragen, femer die Flfthe, ^ 
an der Verbreitung der Pest beteiligt siivl, 
und auch die so harmlos erscheinende Stuben- 
fliege, die die Keime allermöglichen bazillirai 
Krankheiten (Tuberkulose, Typhus) mit 
sich herumschleppt. Außerdem gibt es viele 
Insekten, die als Para.siten den Menschen 
usw. belästigen, worüber oben schon einiges 
berichtet ist. — Sodann seien die sogenannten 
Haus- und Magazininsekten erwähnt, 
welche die Küehenvorrite, Kleider, Möbel 
in unseren Wohnungen, die Getreide-, und 
Melilvurrüte in den Magazinen, die Bücher 
der Bibliotheken, die Insektensararahiiiffn 
und Herl)arien in den Museen usw. V- 
schädigen oder auch ganz venuchtea 
können. Und endlich ist das Itiesenheer 
der Pflanzenschädlinge zu nennen, 
die unsere Nutzpflanzen fortwährend be- 
drohen. Gibt es doch kaum eine Knlt1l^ 
oder Nuf zpriaiize, die nicht von einer i^ier 
mehreren Insektenarten heimgesucht wäre. 
Der Schaden, der der Land- und Fofstwiit- 
schaft aus dieser Tltigkat der Insekten er» 
wächst, ist ganz enorm: den jährlichen Mai- 
käferschaden in Frankreich schätzt man aaf 



Digrtized by Google 



Insekten 



50^ 



2601GIIionen, in HauptDngjahren sogar «nf 

«ne Milliarde Fr.; der Heu- unt! Sauervrurm 
bat dem deutschen Weiiiuuu in manchen 
lahrea 40 bis 60 Hill. M. Verlust gebracht; 
dpr Birnnwollkap^nlkäfer (ein Rüsselkäfer, 
Antbonomuä t;raiHiis) verursacht in Texaä 
jUnliehea. lOO Mill. M Ausfall; die Tschint- 
schwanze soll den Ertrag dos Weizen- und 
Maisbaues der Vercijiigicii Staaten um 
140 MiU. M. ittrüch Bcbmälem, und der 
Apff'!wi( kkr vpnirsacht in Amerika jährlich 
411 1)1^ .')() MiU. M. Schaden. Der Gesamt- 
vtrhi-t den die deutsche Land- und Forst- 
Ortschaft jährlich erloi l-^t. dürfte mit 100 
bis 120 MilL M. nicht zu hoch gegriffen sein ; 
für die Vereinigten Staaten wini er auf nicht 
veniger als 3 Milliardon M. vpransohlaj^t. 
Die«e Zahlen reden eine deutliche Sprache, 
und zeigen und aub i^tbehste, ine tief 
die T;iti'.:kcit der Insekten ins menseh- 
^ Kulturleben eingreift. Sie lehren uns 
nv^eh, eine wdeh wiehtige RoUe der 
T^ntfimoloi^i«^ zufällt und welch große Auf- 
gibeii diese Wisspnsr haft noch zu cSllUleü hat. 

V. Systematik. 

Die Insekten sind nach H. Prell in zwei 
Viklvldassen einmteilen; dBe Anameren- 
toma und Holomerentoma. Weitaus der 
ffi&tß Teil der Insekten entfMlt auf die 
mite Unterklasse, die wir in 9 Ordntui^s- 

Cppen und 22 Ordnunt^en zcrlejren. Wir 
ten uns dabei in der Hauptsachö mi 
Handlirsefa. 

I. Unterklasse Anamerentoma. Ver- 
tas^en daa Ei mit volLsläudiger äeguientzahl; 
Ifaudteile entotroph, d. h. durch Vor- 
Wfhem einer Mundfalte vollständif; in die 
KoDfkapeel verlagert; stets ungcfiügelt; am 
Abaomen ohne Styb und Gerd, dagegen mit 
%lopoden. 

' L Ordnung Protura. Segmentzahl des 
ibdomens poetembryonal dnreh Hemiaaa- 

Korphnse von 0 auf 12 erhßht; Körper lang 
und schlank; Hopf birnförmig, ohne Augen 
ttd Antijnnen; Labialtaeter vorhanden; 
erstes Beinpaar dient ;! Ti turpan, die 
ersten drei AbdonÜAalä^mente mit freien 
Stylopoden ; irohlaiiBgebilaete Sezualanhftnge 
iri beiden Geschler htera. — Kleine verborgen 
iebeode Insekten mitlYacheensy3tem(Fig.32) 




Fig. 82. Acer 0 n 1 0 TTi n n !> oderoi $. 

:vacli 11. l'ielL 



(Eosentomon) oder ohne em aolfibes, 
(Acerentomon). 

2. Ordnung Collembola. Segment- 
uhl dsofiind ofigomer; Abdomen mit höch- 



(Btens 6 Segmenten; Körper gcdnuwen; Eo]^ 

I gerundet; Labialtaster fehlen; Abaomen mit 
I verwachsenen Stylopoden ; Sexualanhänge 
j rudimentär. 

1. Unterordnung Arthropleona. Kör- 
per zylindrisch; Abdomen deutlich segmen- 
tiertf hftofig mitSpringai)parat ; ohneTracheen- 
83r8tem. — Podura (\\ asserlloh), Desoria 
(Gletscherfloh) auf Schnee und Kiä der Polar- 
länder und Hochgebirge. 

2. Unterorilnunic S\ raphypleona. Kör- 
per kugehg, Abdominalsegmente meist vei> 
wachsen, stete mit Springapparat; -mit 
Tracheensy?tem. Smynturus. 

II. Unterklasse Holomerentoma. Vei- 
lassen mit vollständiger S^mentzahl daa 
Ki. Mundirlied maßen meist ektotroph; meist 
geflügelt; Abdomen oft mit Styli oder 
Gerd, selten mit Stjlepoden; mit 'nraeheen« 
System. Umfaßt die nirj 'r- Insekten. 

I. Ordnungsgruppe Thysanuroidea. 
Stets flflgelloe, «vthäutig mit langen FQUenL 
am Abaomen wohlausgebildcte Cerei nnq 
Styli, meist auch VentrakiokclieQ. 

1. Ordnung En- 
tognatlia (Diplura). " 
Mund teile entognath; 
Labialtaeter redn- 
ziert ; Körner behaart ; 
Au£eu lenlen; ohne 
meairaen Senwanz- 
anhang. 

1. Unterordnnng 
Campe deidea 

(Rliabdura). Lange 
geghederte Cerci, ohne 
Drüsen; Ovarien ein- 
fach; Abdomen mit 
einem Paar Stylo- 
poden und zahlreichen 
Styli. — Campodea 
staphylinus Westw. 
(Fig. 33j. 

2. Unterordnung 
.TapT?iden (üicel- 
lura^. C^rci meist un- 
gegliodeitund zangen- 
förmig, mit Drüsen; 
üv^urieu kammförmig. 
— JapyZ) Ana- 
japvx. 

2. Ordnung Ec- 
tognatha (Thvsa- 
nura^. Mund teile ekto- 
gnatn; Labialtaeter 

wohl ausgebildet; susammengcsetzte Aogen; 
Küriier benchuppt: mit medianem SchwaiW* 
auhitng, Ovarien, kammtürraig. 

1. Unterordnung Mach i Ii da. Mit 
Styli an den Schreitbeinen, zahlreiche Styli 
und Veutralsäokchen am Abdomen, spriüg- 
fähig, BAeken mmt starlc gewOlbt — 
Uaehilie, Febenepnafer oder SteinlkOpfer, 




Fig. 83. Campodea 
etaphylinu.s. Au 
Üeitwig. 



Digitized by Google 



502 



Insekten 



2. Unterordnung Lcpismida. Ohne 
Styli an den Sehreitbeinen, gewöhnlich nur 
wenige Stvli am Abdomen und nur selten 
Ventralsäckchen vorhanden; nicht spring- 
ffthig, KOrp«r raeist abgeflacht. ~ 

Lepsima sarcharin» L. Imkueui, 
lästiges Ilausinsekt. 

2. Ordnungigruppe Orthopteroidea. 
Mund<j;liedmaßen meist beißend; die beiden 
Flügelpaare entweder ungleich (Vorder- 
flü^el pergamentartig) oder aber gleich- 
artig; Prothorax meist proß und frei beweg- 
lich; Cerci meist vorhanden; Larven stets 
primär; Epimorphose (s. lat.). 

3. Ordnung Orthoptera (Saltatoria). 
Großer, hypognather Kopf; Prothorax groii, 
beweglieli; voftorfifigel stirirer ehitinisiert; 
HintorflQgel meist groß, fächerförmig; Hin- 
terbeine aU Springbeine entwickelt. Meist 
mit kriftigm Tonappwaten ausgestattet. 

1. Unterordnunc Aeridiida. Fahler 
kürzer als der halbe Körper, schnür- oder 
fadenförmig; TN^mpanalorgan am 1. Abdo- 
minals^ment; Tonerzeugung durch Streichen 
der Hinterschenkel gegen Tonpringende 
Flügeldeckenleisten. 

Fachytylus migratorius L., europäische 
Wanderheuschrecke, Schistocerca peregrina 
Ol. afrikaniflehe Wandeilieaselirecke, ungeheueren 
Srhaden an Feldfröchten anrichtmd. riophuB 
■ tridulus L. Wiesenschnarre. 

2. Unterordnung Locustida. Fühler 
sehr lanfj und dünn, borstenförmig, Thym- 
panalorgan in den Vordertibien, Zirporgan 
an der Basis der Vorderflügel. 

Familie Locustidae, l^ubhouschrecken 
(Fig. 34). Kürper meist komprimiert, Fühler 




Fig. 34. Locusta caudata. Weibchen. 
1 Legeseliäde. Aoi Hertwig. 



meist länger als der Körper, Tarsen viergliedrig. 
Führen ein freies Leben anf Gebüsch «idcr Clras, 
meist räuberisch. Locusta viridissima L., 
Heupferd; Dectieas verrncivorns L. Warten- 
beißer. 

Familie 0 r y 1 Ii dae , GriUen. Körper walzen- 
fi'irmifr. Fühler meist kürzer ;ils der Köqu'r 
Tarseti dreitrliedrig, Flügeldecken meist kurz, von 
den Hinter tlügeln in der Kuhe weit überragt; 
Vorderbeine zuweilen als Grabbeine ausgebUmt. 
Leben meist nnterirdiach, nihren uch vonwnnehi 
und Tiefen. Oryllas campestris L. Feldgrille, 



Gryllotalpa vulgaris Latr. Maulwurfsgrille, 
ein arger (lartenschädliri}:. 

4. Ordnung Phasmodea. Körper 
Stab- oder blattförmig; VorderflQgel meist 
verkürzte Deckflü^rl; Hinterfiügel stark 
fächerförmig; oft auch beide Flügel fehlend: 
Beine als Schreitbeine ausgebildet, mit 
großen Haftlappen. 

Familie Pnasmatidae. Uespenitheii* 
schrecken. BaeillnsRossiiF. StanbheiuMtotke 
Südeuropa. Phyllum pulchrif olium SwT. 
Wandelndes Üiatt. Schutzanpassung. 

5. Ordnung Dermaptera. Körper 
langgestreckt, abgeflacht, Vorderfliü^el hinr 
horizontal aufli^ende Flügeldecken, wel< he 
den Hinter1«b mi lassen; Hinterflügel groß 
fächerförmif; und doppelt nuergefaltet; Füh- 
ler schnurförmig, Geschlecntsöflnung des ^ 

f »aarig oder nnpaar; CSerei meist zangen- 
örmig. 

Familie Forficulidae, Ohrwürmer. Leben 
von Tier- und Pftanzenstoflen, tagsQbcr ia 

Srhlnpfwinkeln. Forficiila aiiricularia L 
(Flg. 35j. Labidura riparia l'aJL — 





a 

Fig. 35. a F 0 r f i c u 1 a a u r i r u I » r i ». 
b Periplaneta orientalis. Aua CUa»- 
Onbben. 

Anhang zu den Dermaptera. Hemime» 
rns talpoides Wik. (Diplogossata), Ektoparaat 
auf Säugern, von lebenden oder toten Kpidennij- 
gebilden sieh nährend. Augen und Flügel rück- 
geb'ldet, Körper breit, Thiirax seitlich 
tort, laü;e ungegliederte Cerci; vivipar. 

6. Ordnung Thysanoptera. 
tolle saufend, eine Maxillc stark rückgebildet, 
gleichartige schmale wimperhaarige Flitgel, 
Beine mit Endbläschen. 

Familie Thripsidac. Kleine auf ni,!t!tni 
und Blühten lebende Tiere, welche mitunter »e^ 
sehldlich werden. Thrips eerealium ViM. 
GetreideblasenfuS. 

7. Ordnung Oothccaria, Breiter 
hypognather Kopf; lange borstenförmige 
Fünler: Vorderflügel meist Flügeldecken; 
selten flügellos; Eier in Kapseln gelegt; 
Cerci gegliedert 

1. Unterordnang Blattodea. Frotbons 



Digitized by Google 



603 



stark verbreitert, den Kopf meist Über- 
ragend (Fig. 35 b); Eikapeel wird Ton der 
Matter lange herumgetragen. 

Familie Blattida e. Leben von ofianzen- 
fichen and tieriaehen Stoffen; viattuh au listige 
WaidBwiktro; Periplaneta orientalis L 
OOfelMmehabe), au dem Oifentein gewandert. 
Phyllodromia eermanica L. 

2. Unteroronung Mantodea. Pro- 
tlMrsz stark verUb^^rt, sehmiler als der 
Kopf; Vorderbeine zu Raubbeinen umge- 
büaet; Eikapselu frei au festen Gegen- 
flliidMi abnMtat. 

Familie Man ti da e, Fangheuschrocken. Man- 
tis religiosa, Gottesanbotcrin, Südeuropa. 

8. Ordnung rorroiientia. Mund- 
teile beißend, zuweilen reduziert, entweder 
mit gleichartigen Flügeln oder flügellos; 80- 
«ohl freilebend als ektoparasitisrh. 

1. Unterordnung Isoptcra (Termitida). 
Mundtcile wohl entwickelt, Fühler schnur- 
förniii;, ^Toße gleichartige netzartige FlQgel, 
die bald abgeworfen werden; Censi vor- 
banden; viergliedrige Tarsen. 

Familie Termitidac, Termiten oder weiße 
Amiwb. Leben ia Staaten mit bisweilen sehr 
«ritgelmider AiMtsteOnng (GeseUeehtstiere, 
Hifhrere Arbeiter- und Sold.itcnkaHtf'n); führen 
mfist ein verborgenes L<eben, unterirdisch oder 
im Holz; bauen Kester aus Erde (mitunter viele 
Mite Itohe Haufen) oder aus Karton: nihren 
M lanptsieUieh von oflandidMll Stoiran; viele 
Ancn zürhfon Pilze. Sehr si-hidBeil in den tro- 
piiclien lÄndem. — Termes (F^. 8€) Soldaten 





Ii(>S6. Termes Incifnrns. 1 Qeflägeltes 
QMUsebtstier. 2 Königin, 3 Arbeiter, 4 Soldat 

mit kräftigen Mandibeln. V ii t c i mes, Soldaten 
■it ntoilenförmigem Kopi, Retortenstiel (Nase) 
4hBt als Ansffibifang von Verteidignngsdrfisen. 

1 "Unterordnung Copeognatna. Mund- 
Uate bcifieod, Lipjientaster reduziert, Fühler 
\ug kofstenlOrmifr; yier gldehartjg«, larte 
yii^fl (oder flüi^cllos): viei^liedrige Tarsen. 

Familie P so ci da e,Uolzläase. Psocusnebn- 
JMn Sfcph. ailHob, Atiopos p vleatoria L. 



Büoherlaus, flügellos, in InscktcnsammJungen, 
Bibliotheken usw. 

3. Ilntorordnuntr Mallophaga. Mund- 
teiie beißend, jedoch reduziert (MaxiUen 
tasterlos, verkümmert, Unterlippe mit oder 
ohne Taster); Kopf auffiilleiid ^;roß, P'lüt^el 
fehlend; die kurzen Beine zum Laufen und 
Anklammern eingerichtet; leben ektopan- 
sitisch auf Warmblütern; nähren sich von 
toten Epiderniisgebilden (^Federlinge, llaar- 
linge). 

Trichodectes canis Ge«r, aof dem Hund. 
Menopon pallidum Nitsch, auf dem Haus« 
huhn (Fig. 37). 

4. Unterordnung Siphuuculata. Mund- 
teile stark rttekgebildet 

und modifiziert (Ober- 
lippe 3SU einem Saug- 
rom-, Unterlippe in rinem 
BohrstAchel umgebildet, 
Ober- und Unterkiefer 
rückgebildet), BrostBOg- 
raente nur undeutlich 
geschieden , flOgelloe 
Beine ab Klammerorgane 
ausgebildet. Leben para- 
sitisch auf der Haut von 
Säugetieren und saugen 
Blut. 

Familie Pediculiden, 
Linse. Pedfenlus capi- 

ti s Geer. K(vpflaus, 
Phthiriu» pubis L. Filz- 
laus (Fig. 38). 

9. Ordnung Kmbidaria. Körper 
schlank, Muudgliedmaßen beißend, Flügel 




Fig. 37. Menopon 

Sallidum. Aus 
laaa-GrobboB. 




Fig. 3». Phthirins pnbis. 

Groboen. 



Olaii- 



gleichartis^. häutit; und wenic; cfoadert (können 
auch leiden), Vordertarsen nnt Spinnapparat, 
Abdomen mit Cerci (F^. 30). 

Familie £mbiidae. £mbia Solieri lUmfa. 
Sfideuropa. 

3. Ordnungsgruppe Coleopteroidea. 
Mundwcrkzoutrc kauend, selten rudimentär; 
Vorderflügül meist zu Flügeldecken umge- 
bildet, Beltan rttakg^bOdet; Hiiiteiflflgel ge- 



Digitized by Google 



504 



Losekten 



wöhnlich unter den Flügeldcckiii eiiigefaltet 
(oder fehlend). Prothorax (mit wenig Aus- 
nahmen) fjut entwickelt und frei beweglich. 
4 oder ü Malpighische Gefäße. Tertiäre 
Lanren, Holometabalie. 





Fig. 39. Fig. 40. 

Fig. 39. Embia manri ta n i c a. Au^ 

Clans» Grobbea. 
Fig. 40. Caloioma lyeophanta. Aus 
Hertwig. 

10. Ordnung Coleoptera, Kauende 
Mundwerkzeuge, Vurderflügel als Elytren 
ausgebildet, neibeweglieher Thorax. 

1. UnternrdnunK Adephapa. Eiröhren 
mit wechbeiätändigeu Nährkammero, 4 Mal- 
pighische Gef&Be, Hoden aus einfachem 
Biindschlauch bestehend. Flü£;elf^eäder durch 
queradrige Verbindung der Mediana 1 und 2 
ausgezeichnet, Larven meist campodeoid mit 
zweigliedrigen Tarsen. 

Die wichticsten Familien der Adephagen sind 
«Ke Garabiaae, Cicindelidae, (Carabns 
auratu.s, Goldhenne, Calosoma syronhanta, 
Puppenräuber (Fig. 40^, nützlii h durch Vertilgen 
schädlicher Raupen), dieDytiscidae, Schwimm- 
käfer (Dytiscui marginalis, Qelbiandkäier, 
der FischDrut ^nhrlirn), Gyrinidae, Taumel- 
käfer, Paussidae (lux hspezialisierte, räube- 
risch in Ameisennestern lebende Formen). 

2. Unterordnung Polyphaga. Eiröhren 
mit endständiKcr NUhrkanimer, 4 oder 6 
Malpighische Gefäße, Hoden aus Follikeln 
bestehend, Mediana 1 und 2 nicht durch 
Queraderung miteinander vcrfjuiidcn (ent- 
weder ohne Jede Verbindung oder Mediana 1 
ab rfieklaufende Ader von Mediana 2 aus- 
gebildet), Larven sehr verschieden, mit oder 
ohne Beine, letztere stets eingliedrige Tarsen 

besitzend. 

1. Fainilifiireihe StaphylinoidtM Midiana 
1 und 2 ohne jede Verbinaung, 4 MalpiKhiscbo 
Gefifie; Hoden mit'sitsenden Follikeln; Larven 
niemals maden- oder engerlingartip. — Hit-rhcr 
Familie Staphylinidae, mit verkürzten Flügel- 
decken, die r.selaphidae, Chi vigeridae, (Keii- 
lenkäier, als Ameisengäste lebend); die iSil- 
phidae, Aaskäfer, von Raub oder tierischen 
Leichen lobend; die Ilisteridae, Stiit/käfer, 
die Platypsillidae (Parasiten auf Bieber), 
Trichopterygidae (die kleuuten Kifer). 



2. Farailienreihe Diversirnrnia. MeduHA 
meist als rürklaufende Ader von Mediana 2, 
4 oder 6 malpigh. Gefifie; Larven sehr m- 
schieden, mit oder ohne Bdne. — Hierher werdn 
Von Gangibauer die Mehrzahl d.r Käftr- 
familien (ca. &0) gestellt, die aber naih Hand- 
lirsch verschiedenen phylogenetischen Reihen 
angehören. — Die wichtigsten Familien nnd: 
Familie Malaeodermata. Weichkäfer mit 
weichen Flügeldecken. I^r\'en leben von Tieren. 
Lampvris noctiluca L. Johannisnrurm, 
Leuchtkäfer. — Familie Elatoridae. Schsdl» 
käfer, Schmiede, durch ihr Schnellvenmi^B 
ausgezeichnet. Larven (Drahtwürmerj teils 
räuberisch, teiLs von Wurzeln lehend und dadurch 
schädlich. Lacon murinus, .\griotes tege- 
tum Saatsrbnellkäfer, Pyrophorus norti- 
lucus L., Cucujo genannt, mit frrfißen stark leurh- 
tcnden Leurhtorganen am l'rothorax, — Familie 
Buprestidae. Pnirhtkafer, meist durch lebh.dt 
metallische Färbune; ausgezeichnet. Die J^arvea 
meist beinlos, unter Rinde oder im H<ds lebend and 
dadurch forstsehädlich. Agrilus biguttatus 
Fabr., Calrophora mariana L in allen 
Kiefernstöeken. — Familie Cleridae. Tri« 
ehodes apiarius L. fiienenwolf, Larve schns- 
rotst in Bienenstöcken; Clerus formicarins 
durch Vertilgen von Borkenkäfern nützlich. 

— Familie hy mexylonidae. Lar\'en leben im. 
Hok. Lyniexylon navale, SclttfbwttrftkäfcL 

— Familie Auöbüdae. Anobiom pertinsx, 
die Totenuhr. — Familie Dermestidae, Speck- 
käfer. Lf'ben von toten tierischen Stoffen. 
Derniestes lardariu.s L., Atta^enus pellio, 
Pelzkäfer. - 1 .imilie Hydrophilidae, Wi 



käfer. llydrophilus piceus, Kolbenkäfer. — 
Familie Coccinellidae, Marienkäfer. .*^ehr 
nützhch durch Vertil}.'cii vdii Hlatt- und Schild- 
läusen usw. Coccinella septempunctata L 

3. Familienreihe Heteromera. FlQgelgeädff 
wie bei der vorigen Reihe; meist 6 (nur ans- 
nalun.sweise 4) malpigh. Gefäße: Tarsen hetero- 
mer, d. h. 5 (Jlieder an den \"ni(i. r- und Mittel- 
beinen, 4 Glieder an den Uinterbeinen; Larvea 
meist mit kurzen Brinen. — Hierher die Fknulin 
Meloidae; Pflasterkäfer, Blut stark rantharidiü- 
haltig, Hypermctabulie. Meloe proscarj- 
baeus L; Maiwnrm, Lvtta vesicatoria L, 
Spanische Fliege, cur Hentellou; von blase«- 
ziehenden Pflaner Tevwandt. ■— nmiKe Teae- 
brionidae. Tenebrio molitor. Mehlwurm, 

4. Familienreihe Phvtonhaga. Flügelpeädfr 
wie bei den vorbergehenaen ; G Malpighishe 
(Gefäße; Tarsen cryutopentamer fd. h. 5 GUeder, 
mit kleinem, mit aem Endgliea verwachsenen, 
bisweilen undeutlichem vierten (Ui.il, br-ir^r 
Sohle der drei ersten ülieder, selten augespriHben 
penttmer). — Hierher Familie Cera mbycidset 
Sockkäfer. Meist mit langen einfachen oder ge- 
sägten Fühlern ; I^irven beinlos oder mit rudimeB- 
tären Beinen, meist im Holz lebend, viele foi^t- 
schädbch. Cerambyx ccrdo L. Großer Eicben- 
bock. Lamia textor L. Weberbok. — Familie 
rhrysomelidae. Blattkäfer. I.dr\'en frei anf 
den Blättern lebend, mit gut aus^'bildctfn 
Beinen, t'hrvsomela violacea L., Leptino- 
tarsa dec emlinea ta Say. Coloradokäfer, schlim- 
mer KwtofEslschldling in Amerika, Lina po- 
puli L. AspenblattUUer, Haltiea oleraeea« L 
Erdüoh. 

. 6. Familiemalie Rhynehophora. Vonite 



Digitized by Google 



Tnanirifl« 



60» 



vorhergehenden Faniilienrcihon vorsc hipdfn durch 
Ywarbmelzung der Gularnäht«' und Erlüüchen der 
nraralnähte des Prothoiax; Fühler eahrador 
gend« oder aber mdst ndmiet; Tarsen meist 
cmtopentamer; HodenfoUikel gestielt; 6 Mal- 
jiaäMbe (IcfüSe; Larven meist beinlos oder nur 
mTt kiirzen Beinen, madenförmig. — Familie 
Rbynchitidse, Bbttroller. Die Eier werden 
ia iautvoU znsammaigpiolltui Bl&ttem unter- 
grtmlit. Rhynrhites betvlae L. Rebtn- 
lIielMi: — Familie Curculionidae, Rüssel- 
Üer mit deutlidu'm Rüssel und eeknieten Füh- 
ten. LaiA'e unter Rinde oder im Holz, oder aber 
ÜB te Erde ▼on Wuieln gich n&hrend nnd da- 
dndi srIiidUeb wdend. Imafo Rhnle oder 
Bliftnr bpnagend. Hylobius abietis L. Hrgster 
Schädling von Forstkulturen, Rhynchophorus 
palmarum L. Palrabohrer. — Familie Ipidae, 
BofkaaUUer. Ohne ei{antlicikei» RöMel; mitfe- 
hkbat FBhknt Mntterkifnr bringt die Efer 
Ii selbstfegra honen Hängen in der Rindo odor im 
Hok unter (Muttergänge), die Larven naprn von 
da ans zahlreiche Larveneänee; jede Art hat ihr 
ckuaktenatiKhes Fraßbild; können sehr schäd- 
fich «erden. Ips typograpbnt L., Blieb- 
drarJipr ■•.n Fichte. II yiesiiinipiniperda li^, 

WaliigärtiuT, an Kiefer. 

6. Familienreihe Lamellirornia. Fühler 
WÜ- hochdüferenzierter Keule; ebenso Beine 
iMfkdifferenziert, zuweilen die Vorderbeine als 
Grabhcinc ausgebildet; Tarsen meist fünfgliedi i;: ; 
UodenioUikel rundlich und gestielt, 4 Malpighisi he 
QeKBe; Mediana 1 meist als rücklaufende Ader 
von Mediana 2; Larven meist ohne Ocellen, mit 
ficken veulialwirts gekrflmmten Körper nnd mit 
Beinen (Engerling). — Hierher Faniihe Lurani- 
dae, LucanuB cervus, Hirschkäfer. Männ- 
ckcn mit jgeveihartig verlängerten Mandibeln. — 
-> Fanibe ScAzabaeidae. Melolontha vul- 
nrit Vabr. VaiUfer. larve (Engerling) durch 
Wurzelfraß und Imago durrh iTlattfraß sehr 
wiiädlith. Scarabaeus (Ateuehus) saccr L. 
bieiliger Pillendreher. Cetonia au rata, Rosen» 
kiiar, Oryctea nasicornis L. Nashomk&fer. 
DTaastes Herenles, Herkvleskifer (Sfld- 
UKrika). 

U. Ordnung Strepsiptera. Mund- 
«oknog« radimentirT Vorderflügel (beim r^) 
stmnmelfnrini^. an der Spitze ;mff;eroIlt, 
Hinterflügel gro£, der Län^e nach faltbar, 
Xetatbonz mäobti^ ausgebildet, im Gegen- 
satz zu den beiden er- ten Bru^tringen. Weib- 
ehen flOgel- und beinlos. Uolometabolie. 
Urvakr tHmorphtsinns (erste Larve cam- 
podeoid. triunpulinusähnlich, zweite eine 
ioUose Made). Leben parasitisch in Hymen- 
toteren („stylopisiert'> 

Familie St vlopi dae. Xenos Rossii Kirby 
ia Polistes g^llica (Fig. 41). Stylops 
■elittoe Kirby in Andrena. 

4. Ordnungsgruppe Hjrmenopteroidea. 
lundwerkzeuge beißend oder leckend; Ji'lügel 
^Mharti^bintiff, Vordernagel grOBer ab die 
Hinterflügel; Flügel können auch fehlen; 
Prothorax klein, i^notum, meistens mit 
im Mewnotmn TerwaehBen; laUreiebe 
(mindestens 6) Malpii^hische Cmifie. Holo- 
aetabolie; mit freier Puppe. 



12. Ordnung Hymenoptera. Mit 
der Charakteristik der Ordnung^gruppe. 




Fig. 41. Xenos Rossii. 1 Weibrhen, 2 Männ- 
chen, 3 Larve; a, rudimentärer Vordeiflflgel, a^ 
HinteiflOgel, I, II, III die ThoimzMgUMnta. 
Aus Hertwig. 

1. Unterordnung Symphyta. Hinterer 
Abschluß der lernst durch das Metathorakal- 
segment gebildet; iiinierleib der limst mit 
breiter Basis ansitzend, Trochaiiter zwM- 
ringlig; $ niemals mit Ciiftstaoliel; Larven 
entweder nur mit Thorakulbeiueu oder auch 
mit Aiterbeinen. 

FamiUeTenthredinidaa,Bbttiren»eii. Lat^ 
vcn (Afterraupen) leben fnH auf BtttMin, TOn 
deiif» sie sich nährt-n. Lophyrus pini L. ESe» 
iernblattwespe, l'imbex feraorata L. anf 
Weiden. — Familie Uroceridac, Holzwespen. 
Larven ohne Aiterbeine leben im Hola: $ mit 
langem Legebohrer, mit dem «ie die Oer tief 
ins Holz einführen. Sirex gipas L. P* " 
wespe (Fig. 42), technisch schädlich. 




lig. 42. Sirex gig»t. Ans Hertwig. 

2. Unterordnung Apocrita. Hinterer 
Abschluß der Brust wird durch das erste 

Abdominalsegment bewirkt; Hinterleib ge- 
stielt; Trochanter ein- oder zweiringlig; mit 
Legebolu-er oder mit Giftstachel. Larven 
miulenartig. 

1. FamilicnieiheTerebrantia. Weibchen mit 
Legebohrer, &«i am Hlnthkibeeode bervor^ 
steiuMid. Trochanter z\ve!riTii:Ii(r. TTii'rher 
Familie Cvnipidae, Gallwisp^n, Larvenent- 
wicklung in anormalen Gewebswucherungen 
(Gallen) der Pflanse; vieliach Heterogonie. 



Digitized by Google 



fi06 



€ynips folii L, erzeugt die Galläpfel an der 
Eiche, Cynips calicia Htg., erzeugt die gerb- 
stoffhaltigcn Knoppemgallen. — Familie Ich- 
neamomdae. Ui^heuer artenreiciie Familie, 
deren Larven meist patBsitieeb in andeien In* 
mkt«n leben. Annmalnn circumf lexum, 
«rofie in, Kieiemspionerraupen schmarotzende 
Art, Teleaa ovalorum, winzige in Schroetter- 
Knndeni aeliraarotzende Form. Familie Cbry- 
sididae. Goldwespen. &(eiat leblmft metallisch 
gefärbt, hartsclmlifr. Abdomen cinniinjar: Larven 
parasitisch in den iS>.stern Nolitärer I^icnen und 
Wespen. 

2. Familienreihe Aculeata. Weibchen mit 
«inziehbarem Giftstachel Trochanter einringlig. 
— Hierher Familie Formicidac. Ameisen. 
Ausgesprochen sozial mit Arbeitsteilung in ge- 
üflgeltc Geschlechtätiere, flügellose Arbeiter 
unn Soldaten (reduzierte 9?): Männchen scheiden 
bald nach dt>r Hochzeit aus; bauen Nester aus 
Erde oder vegetabilisi hem Material; nähren sieh 
teils vom Raub, teils von Ausscheidungen 
anderer Tiere, teils von Pflanzen, einige züchten 
Pilze, andere halfen sieh Haustiere (Blattläuse). 
Uut«rnehnjen bisweilen große Kriegsjüge gegen 
andere Arten, um deren Arbeiter als SUaven 
zu erhalten. Psyebiach hochstehend. Formica 
rnfa L. rote Waldameise, große Haufen aus 
Nadelresten usw. l)auend, durch Vertilgen schäd- 
licher Insekten Ior»tnätzlich. Camponotus 
liereuleanus L. RoBameise, lebt in stehenden 
Biumen (schädlich), Polyereus rnfescens 
Amazonenameise, Myrmica ruora L., Lasins 
ni^er L. — Familie Ve.spidae, Falti nw i pen. 
GeselK haftlieh oder »ulitär lebend. Bauen teils 
•ehr kunstvolle Nester aus Lehm oder Karton. 
Nähron sich von anderen Insekten oder Hooig- 
säften. Vespa crabro L. Hornisse, Stich ge- 
fiihrlieh, sozial. Odynerus parietum L. lebt 
snlitar. - Familie Sphegiaae, Grabwespen. 
iS<ilitiir; Hrut in besonderen Zellen in der Erde 
oder im Holz untergebracht; als Nahrung dienen 
der Brut Insekten, die von den Weibehen er- 
beutet und in gelähmten Zustand eingetragen 
werden. Sphex maxillosusFbi., Ammophila 
«abulosa L. — Familie Apidae, Henen. 
Gesellig und solitär; füttern ihre Brut mit Honig 
und TUütenstaub. Apis mellifica L. Honig- 
biene, kunstvolle Bauten aus Wachs; große 
Staaten aus vielen Tausenden Arbeitern beatdiend 
Bombus lapidarius Fbr. Hummel. Nester 
primitiv; kleine Staaten mit nur einigen hundert 
Arbeitshummeln. Psithyrns, Schmarotzer- 
hummel, Larven parasitisch in den Nestnn an- 
derer Hummeln. Anthophora pariekina 
Fabr., Mauerbiene, solitär, Brutzellen aus Lehm 
oder Sand in MauerliX hern oder Lehmwänden. 
Xylocopa violacea Fabr. Holzbiene in Röhren 
alter Baumstämme nistend. Andrena, Erd- 
biene, solitär, in der Erde in leichtem sandigen 
Boden nistend. Megachilc centuncularis L 
'1.1 1 1 e/ ierbiene,llest auBabgebiiienen Bhttstiteken 
gebildet. 

5. Ordnungsgruppe Amphibiotica (Ar- 
chipteroidea). Diese Gruppe schließt sich 
wieder an die 1. Ordnungsgnippp Thysanu; 
roidea an. — MundgliedmaÜen beißend- 
zwei Paar gleichartiger häutiger netzadriger 
Flflijol; zahlreiche M;ili)iL';hischc (lefäße; Ab- 
domen mitCerci. — Larven wa:>$erbewohnend, 



mit Tracheenkiemen. Hcmimetahole Ent- 
Wickelung. Die drei in dieser Orduuoa- 
gruppe vereinif^ten Ordnungen stehen nch 
nicht sehr nahe. 

13. Ordnung Ephemerida. Mund- 
teile der Image verkümmert; Fühler kurz, 
pfriemcnf Örmig ; Flügel zarthäutig, das 
hintere Paar kleiner aU da.s x ordere, wlten 
gdiiz iuixiend; Abdomen ma iaiigen g^ 
gliederten Oerel, außerdem meist noch mit 
langem medianen Schwanzanhan<^. (]e- 
schlechtsöffnunt^en beider Geschlechter paa- 
rig. - Larve mit beißenden Mundtedn. 
Mandiheln amphipodenähnlich; Abdomen 
meist mit blattförmigen TracheenkiemeD. 
Entwickdung prometabol mit einem t«^ 
imaginalen, flu^ähigen Stadium (Subimago). 
[.Anges Larvenleben mit zahlreichen Wu' 
tungen, dagegen sehr knne ImagiiutlMit 

Ephemera 
vulgata (Fig. 
43), Eintags- 
fliegen, Palin» 
genia longi- 
cauda Ol. Ufe- 
raas, Cloeon 
dipterum L., 
ohne Hinter- 
flügel. 

14. Ord- 
nung Ple- 
coptera (Perl- 
aria). IDt 

schwachen 
beißenden 
Mundteilen und 
langen borsten- 
((innigen Fah- 
lem; FlQgel 
gleichartig zart- 
häutig, Uinter- 
flügel breiter 
als die Vorder- 
fIagel;niitAnal- 
fäciner; A.b- 
domen meist 
mit zwei, zu- 
weilen sehr 
langen Gerci. 

Oft mit thorakalen Tracheenkienienresten. 
— Larve campodeoid mit thoral^ikB 
Tracheenkiemenbteeheln und Cerei, IditiB 

fließend* Ml tiewäsfcr unter Steinen. 
Perla bicäudata L. Uferbold. 

15. Ordnung Odonata. Hitkrifliga 

beißenden Mundgliedmaßen, großem 'f^r 
beweglichem Kopi mit mächtigen Fazetteo- 
äugen und kurzen pfriemenförmigen FSUen. 

Die vier schmalen Flügel meist ghMch !;r{^S, 
glasartig, hart, dicht genetzt; Prothonuc re- 
duziert, Meso- und Metathorax mitöflinto 
verwachsen; Abdomen mit Gerci; männlicfiPt 
Kopulalionsapparat von der (Te<chleclili- 
Öffnung entfernt am 2, Abdummaisegmentg«* 




Fig. 
gati 



43. Epheiuer» vol« 
. AusCflaaa-Grebbea 



Digrtized by Google 



LiBektea 



507 



lefn. Sekundäre Larven mit Tiadicen- 
kiernen nm Hinterendc des Abdomens oder 
D»nntracbeeii ; Unterlippe zu einem weit- 
fOfstreekbaren Fangarni ausgelnldet. 

1. Unterordnung Anisoptera. Flügel 
«UKhließlich vertikal beweglich, in der 
BikBvagreehtvndsritliehalNrMiaiid. Lam 
■it Bektalkiemen. 

Libellala quadrimaculata L., oft in 
jrafln Zlfn mndund. Aetshn» ^nii- 

2. Unterordnung Zygoptera. Flügel 
ttrh in horizontaler Ricntunj^ bi weslich, in 

Buhe nach oben zusammengeklappt, 
meh hinten gelegt, stets mit der Oberseite 
aneinanderliegend (niemals in horizontaler 
oder dachförmiger Richtung und Stellung 
über das Abdomen zurückgelegt). Larve 
meist mit drei analen Tracheenkiemen, selten 
mt aeitlichen oder rektalen daneben. 

Calopteryx virgoL. Wasserjunrfer; metal- 
liarh blau Ki- r grün. Agrion puella L. 

6. Ordaungsgruppe Neuropteroidea. 
ViiBdtmle bdfiend, Prothomx wohl ent- 
▼ickelt, N-ier gleichartige, häutii^e und meist 
aaek gleichgroße Flügel. Die räuberisch 
Menden L«nren eampodeoid, teib mit Sang- 
lanzfii versehen (Maruiibeln und Maxillen 
iedeneits zu einer Saugröhre verbunden), 
mioiiietabotie, freie Puppe, teils beweglich. 

16. Ordnung Neuro pterii. Mit dw 
ChaidUeristik der ürdnungsgruppe. 

IVhteronfanmf Heiner 0 Diaria (Flnii- 
pennia). Kopf hypoirnath, Flüf^ol ziemlich 
coß, dicht netzartig geädert. — Larven mit 
BBugzaneen, Puppe in Kolcon. 

Myreleon formicarius L. Ameisonlßwe 
(Fig. 44); die kurze breite Larve lauert in selbst- 




fk.44. Mvrmeleo formicarius. 1 Ima^o, 
Suurre, 3 Puppe in ihrer Wi^e. Aus Hertwig. 



mrabeoen Trichter an! die Iwranfilleaden 

iiuekten. fhrysopa perla L. Florfliege, Larve 
l»bt von Blattläusen. Hemerobius mirans 
Oliv., Blattlauslowe. Mantispa styriaia 
Poda; Ism lebt von äpinneneiem. Asca- 
la^ai naearoains Seop. Schmetterlings- 

2. Unterordnung Raphidiaria. Kopf 
|niniadi;FlR»thoraz Stark verlängert Flügel 
Miiti^MhgroA. Larve landbewohnend. 



Raphidia ophiopsis Schnm. Kamel- 
halsflien, Larve lebt rioberiach in Rindenrit— 
U8w; anzeh Vertilgen von Nouneneiem wnr. 

nützlich. 

3. Unterordnung Sialiaria (Megaloptera). 
Kopf nrognath; Prothonix breiter als lang, 
Uinteruflgei kleiner als die VoiderflfigeL — Larve 
waaaerbewohnend, oft mit gediedertoi TtatAeen- 
kiemen am AbdoBon. — Sialis Intaria L., 
Wasaerflorfliege. 

7. Ordaungsgruppe Lepidopteroidea. 

Kopf hypotinath, dfl mit stark riifk^^ehil- 
deten Mund teilen (betiknd oder saugend), 
Frothorax Ideiii, fni oder mit dem iteo- 
thorax verwadiseii; Meso- und MetathoEraz 
stets verwaduen: Ibtathorax Ideiner als 
Meeothoraz oder beide gleieh groB. FlOgel 
mei.st wohlausgebildet (selten felileiul ). ^gleich- 
artig häutig, unbeschuppt oder beschuppt. 
Lairen raapenlhnKeli, mt beifiendfln Muid- 
KÜedmafien. HolomatalMdie mit freier oder 
oedeolrter Puppe. 

17. Ordnung Panorpata. Kopf 
schnabclförmiüj verlängert, Mundteile beis- 
send, Fühler fadenförmig. Prothorax frei, 
Meso- und Metathorax gleich groß mit gleich- 
gebauten, nicht faltbaren schmalen Flügeln; 
Darm ohne Saugmagen. — Larve meist mit 
BauchfOßen, Puppe frei. 

Paiu»rna roinmuais L. SsluialMl- odsr 
Skorpions (liege (Fi^. 
46); l>eim ^ die 
letzten Abdominal- 
segnu'ute zu einem 
dorsal uingeschla- 
genen Schwanz mit 
Zange nm^bUdet. 
Bore US hiomnlis 
L. Flü^jel M'rküm- 
mert. 

18. Ordnung 
Trichoptera. 

Kopf ohne Schna- 
bel , Mundteile 
rückgebildet zu 
einem aus Maxille 
und Unterlippe 
gebildeten , senr 
kurzen SaugrüsseL 
Mesothorax größer 

als der Metathorax; HinterflüRcl größer als 
die Vorderflügel, fächerförmig, faltbar. Larve 
meist wjus.serbewohnend, in selbstgefertigten 
Kühreil, mit beißenden Mundwerkzeugen, 
fadenförmigen Tracheenkiemen, und analen 
BauchfOßen. Freie Puppe im Larvengehäuse; 
vor der Verwandlung freischwimmend. — 
Phrvganea grandis L. Köcherfliege. 

Ordnung Lopiduptera. Mund- 
teile zum groüen Teil rückgebildet; nur 
die MaxiHarladen gewöhnlich stark ver- 
längert zu einem Säugrüssel. Alle drei Brust- 
ringe niileinaiider verwachsen, Mesothorax 
größer als der Metathorax. Flügel bssebnppt, 
nicht faltbar. Larven echte Baupen mit 2 




Fig. dft. Panorpa eom« 
manis. Ans Claas« 
Orobben. 



606 



Insekten 



bis 4 BftueUußpMien. Ifeut bedeckte 

Puppe. 

1. Unterordnung Jugatae. Vorder- und 
HinterflOgel mit fast Qbereinstinunendeni 

(! ;i !fi, nur durch einen Haftlappen des 
Vurderriügeis miteinander vereint. 

Familie Eriocephaliden. Erioeeplialus 
calthella L. — Familie Micropterrj^idae. — 
Familie Hepialidae. Hepialus humuli L. 
Hopfenspinner, schädlich. 

2. üiitprordiimif^ Frenatac. TTinter- 
flügel mit reduziertem Geader, die beiden 
Flagel durch Haftbenten (FVeBulum) mit- 
einander vorbmidcn. 

Bauehbeiüe der Kaupen mit kreisior- 
migem Borstenkranz: Faniilio Tineidae, 
Motten. Tinea pellionella L. IvJoidpninittt'. 
— Familie Tortricidac . Wickler. Tort rix 
viridana L. Kichonwickler. Carpocapsa 

Somonella L. Apfelwii-kler, arger Schädling 
es Obfltbanes. — Familie Pyralidae, Zünsler. 
Gallert n raolloiu'lla L. Wachsmotte, in Bienen- 
stiicktMi. - Familie Scüiidae, Glasflügler. 
Flügel zum Teil unbesrhuppt, glashell. Sesia 
(Trochilium) apiformis L llomiwen«cbw&r- 
Bier. Larve im Holz teb«nd und dadurch «ehXd- 
lieh. — Cossidae. Cdssus lignipcrda Fabr. 
Weidenbohrer. Zeuzera Aesculi L. Blaosieb; 
beide durrh die HoliseiBtOrmife& dar Lairen 
Khftdlich. 

Baechbeiee d«r Raapen mit halbkreis- 
förmigen Borstcnkriinrf'ii: Famiii*) Zy^ac- 
nidae, Widderchen. — Familie Arctiidae, 
Baeren. Arctia cajaL.gTo8erBaer. — Fanulic 

Geometridae, Spanner. Raupen nur mit zwei 
BauchfuBpaaren, bewegen sich spannend. Chei- 
matobia brumata L. Frost^panntT mit ver- 
kümmerten Flügeln, dem Obstbau srhädlich; 
Bapalus piniarius KiefemsparimT, schlim- 
mer Forstscliädliji^'. — Familie Noctuidae, 
Kuleii. l'aiiülis pinipt'rda Ksp. Kiefemeule, 
forstschädlieh. Agrotis segetu m L. Saatcule, 
landwirtschafUich schidlicb. Catocata nupta 
L rotes Ordensband. — Familie Bombycidae, 
Spinner. T5nmbyx mori L., Seidenspinner. 
Saturnia pyri l'.kh., groUes Nachtpfaueiiiiuge. 
Dendroliraus pini J<.. Kiefernspinncr, ärgster 
Kieferaschädling. Limantxia dispar Ii., 
Schwammspinner. Psilnra menaeha L., 
Nonne, schlimmster Fichtenschädling. Cnotho- 
campa proi uüäionea L., Prozessionsspinner, 
Larven in großen Prozessionen zum Futterplatz 
siehend. ^ Familie Sphingidae. Schwärmer. 
Spinx Hgnstri L., Ligusterschwänner. Ache- 
rontia atrtipos L. . Totenkopf. — Familie 
Rliopa 1<M fi a. Papilio machaon L., Schwal- 
benschwanz. Parnassius Apollo L., Pieris 
brassirac L., Kohlweißling. Lycacna icarus 
Rott., Bläuling. Vanessa pölychlorus Ia, 
gjKjßer Fuclis. 

8. Ordnungsreihe: Dipteroidea. Mund- 
teile sauf^end oder stechend; nur die Vorder- 
ilflgel wohlausfjebildet häutif?, die Hinterflügcl 
7M klcinrn S( ]nviiia;kölbchen rücl^cbildet 
gelten Ichleu die Flügel ganz), oft melirere 
Reeeptaeula seminis Torhanden. Larven 
stet^ apod, entweder mit deutlicher Konf- 
kapsel (eucephal) oder ohne solche. Uo- 



lometabolic, mit freier (odor T<iiicbeB]nippe) 

oder ht'decktpr Puppe, 

20. ürdauiig Diptera. Die drei Brust- 
ringe miteinander verwachsen, meist mit 
gut ausgebildeten Vorderllüiroln und ki 
Halteren ausgebildete Hiiittrllügt-l, stUta 
Flügel rückgemldet. Koyi meist mit deut- 
lichen Fazettenaugen ; Fühler entweder klein, 
dreigliedrig mit ^dborste, oder lang schnor- 
fArmig, ans nhbreiehen GHedem rasamineB- 
gesetzt. 

1. Unterordnung Orthorhaphx 
Puppe entweder Mumienpuppc oder freie 
Puppe in der letzten Larvenhaut (TönncheB- 
puppe); springt beim Ausschlüpfen der Imaro 
in T-förmiger Naht auf der Kuckeriüeiie aui. 

1 ?'amiHenreihc Nematocera. Fühkr 
meist lang vielgbederig; Schwinger frei, d. h. 
nicht von einem Schüppchen bedeckt. Mumien- 
puppe. Hierher Familie M \ « eTophilni f, 
Pilzmücken. Sciara militaris ^iow. lim- 
wurm. — Familie Bibionidae. Bibio hörnt»- 
nus L. Garfenhaarmücke. — Familie Chirf>no- 
midae. Chironomus plumosus L. Zuck-od^ 
Federmüf ke. Familie Cttlieidae, StKhp 
mücken. C u I e x p i ■ 
piens L., Anopheles 
maciilipennis Ilffs^. 
Malariamücke. — Fa- 
milie Simuliidac, 
Kriebelmücken. Simu- 
lia kolnmbacsehen- 
sisFabr., Kolumbaczer- 
mücke. Familie Ceci- 
d o m y i d a e , Gall* 
mücken (Fig. 4G). Lar- 
ven in Pflanzen, Gallen* 
erze\i£^cnd. Mayetola 
destructor Say, Fig.4Ä. CeeidofflTia 
Hessenniege, dem Ge- Weibchen. Kath 
treidebau ungeheuer Nitsche. Aas Hert- 
schädlich.Cecidomyia ^^j» 
fatri Ht^., harte zup- 
spitzte (iallcu auf den 

Buchenblättem erzeugend. FamiUe Tipulidae, 
Schnaken, die größten Mücken. Larven in J-^r 
Erde durch Wurzelf raß schädlich. Tipula olf- 
racea L. Kohisrhnake. 

2. Familienreihe Brachycera. Fühler meist 
knn, kOrsor ib der Kopf,'dreigliederi|^^, drittts 
Glied gewöhnlich am größten, mit einer uidbonte 
oder Endgriffel; S<'hwinßer raeist von eioem 
Schüppchen bedeckt. — Hierher FamiUe Stra- 
tiomyidae, Waffenfliegen. — Famihe Taba- 
nidae, Bremsen. Blntsauger, Tabanns boTi* 
nus L. Rinderbrem.se. — Familie Asilidae, 
Raubfliegen. Große Fazettenaugen, sehr beweg- 
licher Kiml, fangen andere Insekte im Flöz. — 
Familie Bombylidae, HnmmelfUegen. tiam- 
melmimicry. LarA'en parasitisch in anderen In- 
sektenlarven, .Vnthrax morio Fabr. Trauer- 
schweber.lebt hyperparasitischinlchneamonidea» 
und Tuchinenpuppen. — Familie Enpidaev 
Tanzfliegen. 

2, Unterordnung Cyclorhapha. Stets 
Tönchenpuppe« Tonnenhant stets in bogen- 
förmiger Nant gesprengt. 

Hierher Familie Syrphidae, Schwehe- 




Digrtized by Google 



500 



liefen, Lant'n zuweilen nützlich durch Ver* 
uuen von Blattläusen. Öyrphus. Vollu* 
••Ha, Eristalis tenaz ll RattameknnuBi- 
hffn — Familie Tachinidaa. Lunran para- 
itiadi in Raupen usw. , aehr nfitzlich. Paraseti- 
een» segregata, Nonneiitachine. Familie 
Musridiie, tM-htc Fliegen. Musca domestica 
L .""tubi-niliege. (ilossina morsitans Westw. 
lN-lNfli«ge. — f amilie Oeatri dae, BieifliMaii, 
Urne «nto|w«uitiwhinWanBMfltenL Ossfro- 
philus equi Fabr. in Ftedamagen. — Familie 
Trypetiden, Bohrffiegen. Obstschädlinee. 
Try|ieta cerasi L. Kirwhfliege. — Familie 
Papipaia«, Lanaflieceii. Schmarotxer auf der 
nntTonSiageraantryOgeln. Larven immittel- 
bar vor der Verpuppung geboren. Hippobosca 
«quina L., Melopbagus ovinus L. Schaf- 
lerke (Fig. 47), Lipoptena cervi L. aof Hir- 
■kaa, fizanU eoee» lütieli, Bienanlam. 




PS(47. aHelophacaa ovinna, bUippo- 
•oiea «qnitt«. aus Olana-GrobbeD. 

21. Ordnung Suctoria ( Siplumaptera) 
Die drei BnLstringe deutlich vuneiiiander 
cesondert, ohne FliligeL Körper komjiriraiert. 
Kopf mit Punktaugen. Fühler mit einer 
aus einer größeren Anzahl (9 bis 11) dicht 
znsammengedrängter, erweiterter Glieder 
Gebildeten Geißel. Hinterbeine zu Spring- 
bdnen ausgebildet. Die beinlose Larve mit 
gesondertem Kopf und beifienden Mond- 
diedmafiau Imago Bdunarotiend «of Wann- 
blütem. 

Familie Pulieidaa, VlBhe. Pnlez Irritans 
Ll Meiuchenfloh. Sarcopsylla panetrans L. 
Sudfloh, Weibchen bohren sieb snr Hablace 
in die Haut ein, und vannadmi dadtt^ boB- 
aitige üeschw&re. 

9. Ordnungsreihe Hemipteroidea. 
Mutulteile «techend und ■^aufcntl. Maiulibeln 
nnd MaxilLen zu vier Stechborsten umgebildet, 
die in oiiHni Sehnab«! (tau üntnrlippe und 
Oberlippe her\'Oi^epangen) vor- und zuriu k- 
{ndiMen werden können. Prothorax groli, 
inilhnlieh fjrai; Piflgel zairaUengaosfeluaid« 
airikn nur im wribliehcn Geschlecht ; meist 
viv (leiten zwei) Flügel vorhanden, ent- 
nder gieiehartig, oder die Vord«dlflgel ab 
flalbderken. Entwickelung mäat E^ama- 
pboee oder üemimetabolie. 

21 Ordnnnf BhynoKota. MH der 
CknktaiiBtik der Ordnungsreihe. 

t TJnterordnung Uemiptera. Vorder- 
fl«gel ak Haibdeeken aasgebildet, EBnter- 
flS?el häutig, faltbar, häufig adt Anal- 
licW. Bossel frei «betehend. 



1. Faniilit'iiri'ihe Geocnres COymnorcrata). 
Fühler groß, langer als der Koj^f, 4 bis 6 gliedrie, 
vorgestreckt Schnabel meist kif. Lw£ 
bewohner mnst pbytophag, seltener eamivor. 

— Hio-ber Familie Fentatomidae, Schild- 
wanren. Pentatoma rufipesL., gemeine Baum« 
wanze. — Familie Lygaeidae, Langwanzen. 
Pyrrhocorus apterus L. Feiwn\'anzi'. — 
Familie Capaidae. Blindwaaian. — Familie 
Aeanthiidae. Cimex leetnlaria 1«. Betl< 
wanzf, flQgellos. — Familie Ileduviidae, 
Srh reit Wanzen. Reduvius personatus L. 
Kotwanze. — Famihe Hy- 

idrometridae, Waaaer- 
! linier. Hydrometra 

stagnorum L. auf der 

Oberfläche des W'as.sers 

herumlaidend, räuberisch. 

2. Familinreihe Hydro- 
eores (Cryptocerata). Füh- 
ler klein,' kürzer als der 
Kopf, drei- bis viergliedrig, 
versteckt; Schnabel kurz; 

Beine bewinwert 
(SebwlminbeiiM). wa«eiw 
bewohner, carnivor. — 
Hierher Famüie Mepidae, 
Wasserskorpion. N e p a 
cinerea u — Familie 
Notoneetidae, Bllolwi« 
Schwimmer. Notoneeta 
glauca L. 

8. TTnterordnung 
Homoptera. Flügel 
meist gleichartig, höch- 
stens die VorderflOgel 
etwas derber; Hinterflügel nicht faltbar. 
Rü.s.sel der Kehle anliegend. 

1. Familienrcihe Cieadaria. Fühler fam, 
borstenförmig. Vier i& der Rohe dachiOmif 
aufliegende Flügel, Vordeiflllcel meist etwaa 
dirki r I lint^ rlK'ine gelegentlich ah Springbeine. 

— Hierher Familie Cicadidae, Singcicaden. 
Mit Trommelorgan am Abdomen. Cicada 
plebe ja Soop. (f ig. 49). —Familie Fnlgoridae. 




Fig. 48. N epa cine- 
rea L. Aus Ciaus- 
Orobben. 




Fig. 49. Cieada orni. Aus Hartwig. 



Fulgora laternaria L. Latementräger. — 
,s — 1... r, -j-- »_!. — u — ipuma- 

Jaaioa 



Familie Cercopidae. Aphrophora spuma- 
ria Schaumcicade. — Fanifie Jaasidae. J 



atomarius Fahr. 

2. Familien reihe Psvlloidea BUttfltta* 
Fühl.T kurz, Vorderflüg. l [. derartig, Ilinteibelae 
i stets äpriusbeiue. — Familie Psyllidae. 
I 3. Famnieniefhe Alenrodea. 4 gleichartige, 
häutige, sehr sparsam geäderte und weißbe- 
stäubte FHig' l in beiden Gesehlechtem. Fühler 
seiM^glicdriL'. - Famili»' Aleurodidae. 
- 4. Famiueureihe Aphididea. Meistens vier 



Digitized by Google 



610 



S leichartige, geäderte, häutige Flügf! zuweilen 
em Weibchen oder beiden Gest hlcc hti tii U iilcnd; 
Rüssel in beiden (ieschlerhtern wolilcntwickeJt. 
Zuweilen Hetcrogonie mit partbenogenetiscben, 
fifigellosen Weibcnen, oft verbunden mit Wiiti- 
•R i' hsel. Familie Aphididae, echte BlatÜittse. 
Aühis, Lachniis, Schizonvura. — Familie 
Phylloxeridae, Afterblattläuse. Chermes, 
mit komplisiertem EDtwicUongwyUiu. Pbyl- 
lozer» ▼«statrix, Reblaiu. 

5. Familienreihe rncfidea. Flügel den 
Weibchen fi-hlciid, Mänmlien meist nur mit Vor- 
derflügel; Rüssel beim erwachsenen Männchen 
verkflmmert. Entwickelung des mit Ruhe- 
ttodien. — Familie Coeeidae, Schildläuse. 
Manche liefern verwertbare Pr<t(!nkte wie C o e c u s 
cacti JL die Cocrhenille (Fig. 50), Tachardia 




Fif.fiO. Coccits eacti. a Weibchen, b Mann- 
eben. Aus Claus-Grobben. 

lacca Kerr. Schellack. Andere sind sehr acbäd- 
lieb wie Aspidiotus pernicioani, die San Joei 
SchildJam in Amerin. 

VI. Geograpbitche Verbreitunf . 

Die Insekten gehören m den weitest- 
verbreiteten Tiefen. Fast uberall. wohin 
der MeoMli gedrungen, findet sich anoh 
Insektenleben, wenngleich nicht zu ver- 
kennen ist, daß vom Aequator nach den 
Polen und von dem Meeresspiegel nach den 
Berggiüfeln zu eine Abnalime der Arten und 
Individuen, welche mit dem sich verminderten 
Pflanzenwuchs Hand in Hand geht, zu ver- 
zeichnen i8t. Moskitos wurden noch in 83° 
n. Br. und Schmetterlinf^e in 72 n. Er. an- 
getroffen, ebenso hat man ni lÜOtX) Kuli Hoiie 
und mehr noch Insekten festgestellt. Aller- 
dings ist das Vorkommen der Insekten fa.st 
ausschließlich auf das feste Land und die 
Binnengewisswr besehrlnkt, wMurend das 
Meer beinahe insektetifrei ist (nur panz 
wenige Formen, Halobates, sind Meer- 
bewohner). Die weiteste Verbreitung unter 
den Ini^ektcn haben die Dipteren, Collein- 
bolen, sowie die Coleopteren, doch auch die 
Schmetterlinge, Hymenopteren und andere 
Gruppen bleiben nicht weit dahinter zu- 
nick! Manche Inscktcnarf en sind kosmo- 
poliiiisch wie Vanessa cardui, Derme- 



stes lardariuF, Attagenus pellio. Ne- 
crobia, gewisse Ameisen usw., maocbe 
sind Ober den ganxen Tropengaild w* 

breitet, ai Iprc wenigstens Ober ein iranzes 
Faunengebiet, wieder andere dag^en nur »uf 
einen ganx kteinen Bezirk beschränkt, 
z. 6. der schöne Carabus olympiae nur im 
Valle Ses3era(Pieraont) vorzukommen scheint. 
Daß den Insekten im alkemeineii vim 
große Verbreitung zukommt, hängt mit des 
zahlreichen Verhreitungsmöglichkeiten dieser 
Tiere zusammen. Viele sind ausgezeichnrte 
Flieg«, die Hunderte ron Kilometern im 
Fhijre zurücklegen können. Der Oleander- 
(ichwärnier, der südlich der Alpen beheimatet 
ist, ist schon in Finnland (EAtfemung über 
1000 km) gefunden worden. Die Wander- 
heuschrecke, Schistocerca peregnna 
wurde fiOO Meilen östlich von sttdainerika 
im Fluge auf der See angetroffen. Vielfafk 
kommt auch noch der Wind als unter* 
stfltzendes Moment hinsn. Des 9ftem 
wurden riesi<;e Schwäre von Xonnenf;ilter:i 
durch heftige Stürme weit hinaus in die Ost- 
see verschlagen. Femer wurde beobachtet, 
daß die Hessenfliege in Amerika nach der 
Richtung sich verbreitet, nach welcher die 
vorherrschenden Winde wahrend der Flug- 
zeit der sarten leichten Tiere wehen. Des 
weiteren geschieht die Verbreitnnc durch 
Wasser, sowohl Meeresströmungen al» Flüsse, 
wobei den Insekten ihre große Lebenszähi^- 
keif zustatten kommt. Au(h durch 
und andere Tiere werden fortwährend In- 
sekten verschleppt und endlich trägt auch 
der Mensch viel zur Verbreitunt: der In- 
sekten bei, durch den Verkehr nut ächiUen, 
Austausch der Waren usw. So erkttrt sieb 
der Kosmopolitismus vieler Hau— und 
Magazininsekten, Ameisen usw. Fortwährend 
reisen eine Anzahl Amrisen auf Sehiffen und 
infizieren andere I^änder und heMinii?r> 
Inseln, deren Lokalfauna sie oft derart 
zerstören, daß manche insulare Ursprunsr^- 
fauna bereits nicht mehr existiert, \b 
zahlreichsten geschieht die Versclilep|ning 
durch Pflanzen, wie die Geschichte der 
großen Insektenschiden in den Vereinigten 
^^taaten so drastisch zeigt. Die San JotK 
die Wollschildlaus, wahrscheinlich auch der 
Baumwnllkaf»elkäfer und andere Scbld- 
linge mehr, die dem Lande l'n>ummPTi Ver- 
lust bringen, wurden mit imponieru^n TlUn- 
zen ein^eeehleppt. Die verschleppten In- 
sekten finden in der nein n Heimat naturli'^i 
nur dann ihr Fortkommen, wenn die kb- 
matischen Verhftltnisse ihnen tiuagen a»| 
die ijeeit^nete Nahrunt;; vorhanden ist, wobei 
allerdings die verschiedenen Insekten sich 
recht verschieden verhalten, in dem die 
einen sich \v ii Ijcsser an abweichende klima- 
tische V»nli;i!rt;i--<p und Nahrung anpa»« 
können ai^ die audcrcu. 



Digrtized by Google 



• 

TwflAHon 



611 



Eine große Ueberciiijitimmung zeigt die 
iBäektenl&una des nearktisclieii und pidä- 
aiktneken FMuraogelHetee, indem ibnen eine 

Anzahl gleicher Arten !;nf) n ach mehr gleieher 
Genera zukommen. Kecht verschieden sind 
dagegen di« nearktisehe und neetropisehe 
Re<^'ioii. weklie relativ nur wenifje gemein- 
same Formen besitsen. Die neotromsohe 
Rifion bat die nieliste Solunetterlinenaiuia 
diT Welt, mit einer Reihe auf sie bescnränkte 
Formen (z. B. Moipho, Heliconius). Die 
htmKoniden errrieben in ihr eine hebe Ans- 
bilnunj^. Unter den Coleopteren fällt der 
Reichtum und die hohe Entwickelung der 
Djnastiden anf. Von den Ameisen sind die 
Ecitonen und die Blatt.sehneider (Attünm) 
als charakteristisch zu nennen. 

Die itiopische Re^on weist eine hohe 
Entwickelung der Cetoniden auf, femer sind 
die ßrachyceriden und unter den Schmetter- 
liugen die Acraeiden charakteristisch, von 
dea Ameisen die Dorvlinen. 

Die indomalayische und australische 
Fauna endlich ist durch die Gattung Orni-| 
thoptera ausgezeichnet, femer durch einen 
großen Reichtum an Buprestiden und Foiy- 
rhae hin -Arten ( Ameisen). 

Literatur. Ed. Andr^, üpeeiet de» U^uunu- 
flim d' Europa et d'Algeri«. Pari* 1879 bis 1901. 

kfitekt Sbidtm. Mpt^ 1901 tmä Hefim 1907. 

— A. BerteiiP, Cli Tntetti. Maüand 1909. 

— C Börner, Die Gliederung der Lauf- 
htirte der Alelneeraten. i^itturit^'lier. Gi», Nal. 
Ftntimde. Bvün t9(». — Fr. £ra«er, Üf^te- 
m t tite h-woologMk» SHmdlmt. SÜ t n rn ft l b er. JJtad. < 
ir»CTi 1885. — Dernetbe, Die Zicrißüqlrr det 
Kaiterl. MnatHvi* Wiciu I, bin 111. Dtnhschr. 
K'iürrl. Ak'idrrnie. Wien 1880 bit 188S. — 
Itemetb«^ Di» Ifmropttrm Am^xw. Wien 
un. — Ev t mner von yalfamgyt» P rvdrom tm 

drr nirrip^ürhrn Orfhfrptrrrn. Lripsitj JH)<t. — 
II. Burmelutcr, Jlundbitek der MntouxiliKjie. 
BntU — Comtttitck unA Seedham , The 
v%ngi of insectt. Amer. naturalis UtyS und 
um. — P. neegemtr, DU Metmurpkete 
der Intekten. Leipzig 1909. — L. Dufour, 
Reeherehe« anaUrmiqtte» fU: Anntü. Sc. Nat, 
18t4 bit 1868. — W. F. Erichifun, JVb/wr- 
foeMU» der Insekten JDeutsdUanda. Coieopiera. 
JMm 184» M* O. 4m DaUa Tarre, 

Cataliigu» Bymennptr rontm, lO Bde. Ltptiae 
im Wf 1903. — K. Kticherith, Die Ameise. 
Braun 'r/nrri(j lui><',. — Hernelbe, Die Termiten 
oder vtijitn Ameisen. Leipzig 1911. — Der- 
ttUtf Die am ff etfo n d/e EtUomohgie in den 
YereMpeti Maaten. Berlin 1918. — Derselbe, 
Die PonHntekten Mitteleuropa» (Nevauflage von 
Judetrh- SiUrhrs I.rlnhuch der mtttrUuTOpäiKrhex 

FontmstktenJ. Brrlm 1913. — J. H. Fahre, 
Semmtüe emlimoti>giques. Paris, — F. X. 
Jlfltar^ Die eufipättehen Hemipteren. Wten 
IMRL — J. W. FolMom, Entomology. PkHa- 
dttphia 1909. — A. Forrl, Leu Fourmi» de la 
üiüste. Zürieh iS74. — Dernelbef Das Sinnes- 
leben der Insekten. München 1910. — H. Frieee, 
Die AtnMm Atnptu. Derüm U98 U$ im, — 



W. W. Frofjnft. ..ht^frrUrr IniircU. Sydney. 

— Ih Oanglbaner, Die Käfer JIiltd{:u,io/tas, 
Wien 189t bis 1899. — F. Oraher, Die Insekten,. 
MUtteke» im hie im, — B, droM^ Frof*- 
iumri M MfrtBpedi e irgH imerttL AUi AetA. 
Lineei. Roma. — A. Mandlirsehf Die fniinlen 
Jnst klen und die Pkylogenie der retenten Formen.. 
MantUttirh. Leipzig 1906 bi» 1908. — R. Heeee, 
Untersuehuttfe» llber die Orgome der Lieht' 
empftndung. VIT. Vbt den Arthnpodenaugen. 
Z. f. xriss. ZooL, LXX. 1901. - K. Heider, 
Die Embrjfonalentviekrtung von Jfydnjphilu» 
pieeus. Jena 1889. — R. Ueymon», Die Seg- 
w^entienmf de» IneekteukUrpen, Akad. BerUs^. 
U9S, — Darmtbe, Die Embeyomüetttteiekehmg- 

der Demiapteren und Orihnptercn. Jena 1896. 

— Derselbe, Entvnckrluu^Kyrnehifhte der 
Sc<di>]ieiidir. Zoologiea 8S. ISttiltpart 1901. — 
DereelbCf Dte vereeJttedene» Formen der 
lii»tklnm t §s m orp ko§e, Srg^it. «» Fktrfeekr. 4tr 
Zoologie, I, rm. — X. Hotmgren, Termiten- 
Studien, I bit V. — W. Kahle, Die Pädo^ 
genetr der Cecidomyiden. Zoidogiea, 55- 1908. 

— JL Kertimtf Katalog der paiäar/ctisehen 
Dipteren, Jludoi>eHi»0SUel»e7. — MMeaUbg, 
Catalogueof the JTemiptera (Heteroptera). Berlin- 

I 1909 (et ttetpt.). — H. J. Kolbe, Einführung 
■!<■ K-'::::;i>i:: J'inekicn. lierlin 1}<:k1. — 

Korveheil und Heider, Lehrbuch der ver- 
gMekemde» E n kB ieäe hmgeg e t ekM te . AUgem.. 
Teil, g. Auß., 4. Lieif. Jena 1910. — John 
l.ubbok, Monograph of the Collembola and 
Thynanura. London 187 S. — 1'. Marchai, 
JUekerekee eur la ttiologie et ie developememt. 
dee Sgmenopiiree panuites. Arch. ZooL Bi^ 
perimeni (4), II, 1904. — H- MaxwM'I^tft^t 
ludian Jnnect Life. I^ondon 1909. — L. C 
MitUl, The mit'iriil hiMury i-J a'/uafir IiunecU. 
London 1896. — O. Mütmlin, Leitfaden der 
Foretinsettenkunde, S. Auß. Berlin 1912. — 
B. Oehanln, Katalog der pttläarktisehen. 
Hemipteren. Berlin 1919. — A. S. Packard, 
A Tixlhaok of Knt'>m<d<'(jy. New YotI- 1898. — 
Ii. Prell, Dti» VhitinakeleU von Eose/ntomon. 
Zoologica, 1918. — J. T. H. HatJetlirg» Die 
Forstinsekten. Berlin 1889 bis 1944, — J P er - 
eelbe, Die Ichneumontden der Jb f iKli wif au 
Berlin 1844 bi» 1862. — Röeel von Hosenhof, 
huektrnbelustigiingen. Nürnberg 1746 bi» 1761. 

— Bw. MI. Rübeaamen, Die Cooeeeidien. 
Stuttgart 1911 u, fo^. — SokonkUnO'^Jumkf 
Coleopterorum Catalogue». BerUn 19W et eeqn,. 

— H. ."irhicnrr, Fnuna aiulriacfi (Fliegen),. 
Wien 186U. — J. G. .Schiiidte, De Meta- 
morphosi Eleutheratoruvi. .\<iturh. Tidsc, ISßt 
bis 1888. — Ckr* aehröd0rf Jiemdbuek der 
Entomologie. Jena ttttS. — J. Sehwoib«, Bei- 
trüge vir Morphologie und Hteioh^ijie der 
tympamilen Sinne»oryaue der ilrthoptertn. 
Zoidogien. Stuttgart 1906. — Seitx, Die Grofi^ 
sehmetterUmge der Srds. Stuttgart 1906 u. fiÄg. 

— O. V. SepdMa, I^assma htMea. DU 

KViiiiijuheni IH'Jl. — V. Sharp, Tmeetn. Th& 
Cuudiriijde Saturol histor^. lid. VI w/*'i VII. 
London isur, und 1699. R. E. Snodffrae, 
The Thora» qf ^eeete amd tke arttetd^tion ^ 
the wings. Free, TT. 8. ItaL JAm., ZZXVl,. 
1909, — Staudhigrr und Rebel, KhiuIoq drr 
Lepidopteren des paliiatkt>*ehen Faui^iujcbitics. 
Berlin 1901. — K. W. Verhoeff, Znr Kennlai* 
der «ergMekemden Morpkoiogie der leeiHiekem 



1 



Digitized by Google 



512 



Insekten — Insekten (PftlSoatologic) 



Col' "j,t'-ren. Dfultrhe Entomolog. ZeiUchr., 1S94. 
<— f V. Vot9t Veber den Thorax von Org ihi* 
d&mewHeu». SBeUttitr. /. wäw. Zotiogie, LXXVII. 
C, CI. — ^%'nlimann, Die pgychitchtn 

FäluykcUt H der Ameisen. SMtgart 1909. — 
W. U. Wheeler, AnU. Xcv York 1910. — 
<!. W. Woodworthf Th9 Wing veint ln»eru. 
Unif. fiiiif. PiMte. BtOemol, Vet. It Kr. I, 1906. 

— P. Wytmnan, Gruini Tiinrrlirrum. Urii."/"!. 

AnßtrtUm noch eine »ehr große Zahl klruir rtT 
vnd größerer Tnorpfu/hgitcher, enthrtt<Afiii*<her, 
biologiseher Arbeiten und $jß^«maii$eker S^wxial- 
verke. Erna nemtfch VOtttUlndfge BUUiogmphie 
über die analomucheit und embryolog i^rfim 
Arbeiten ßndet «ich in Berthe und in dem im 
Ereehetnen begr^BUmen Handbneh 9on SehtMer ; 
in diesem wird auch die eyitematieehe und 
biologische JMeratur Beriicktichidgung ßnden. 
In »yntctnafifc/irr lt>:irhuu>j orlun dit ihiuf'ilh 

noeh im Erseheinen begriffenen Genera /nsedornm 
wm WyUmtm ie» wOktandigeU» UtibtrWek. 



Imaktan. 

Pallontologie^ 



1. Allgemeines. 2. Die paläozoische Insekten- 
laniui. 3. Die mesozoische Luektenfsuna. 4. Die 
kaüiasoiwlw ImAtenftwin*. 

T. AUgemeinet. Trotzdein bnvite weit 

über 10000 Inspk'rii t(Mi in fossilem Zu- 
stande gefunden wurden, bleibt auf diesem 
Gebiete noch sehr viel zu tun übrig, denn die 
meisten Formen sind noch ungenügend be- 
arbeitet und viele Fundorte zu wenig aus- 
gebeutet. 

Man findet fosBÜe Insekten in verschic- 

i\9ucn \hln''erungen fluvintilcn, lakustren, 
mann-iitttiralcn oder scili^L öolischen Ur- 
sprunges; sie fehlen vom Oberkarbon bis 
hinauf zum Dilu>ium fast in keiner Stufe und 
sind oft in solchen Mengen vorbanden, daß 
man sie geradezu ab Leitfossilten betrachten 
kann. 

Die wichtigsten Fundorte verteilen bich 
in folgender Weise: 

Untrtt - UM(I iiiittlen's Ohorkarbon: 
Deutschland (Saarbeckeu, Pfalz, König- 
reicb Sachsen, Oberselilesien, Westfalen), 
Böhmen (Nilrschan, Kladno usw.), Bel- 
gien, England, Frankreich (Commentry), 
Cauada, Vereinigte Staaten (Mazon Creek 
usw.). 

Oberes Oberkarbon: Deutschland (Pro- 
vinz Sachsen: Wettin usw., Rheinlande), 
En^ümd, Nordamerika. 

Perm: DoiUschland, Rußlaiul, Böh- 
men, Nordamerika, Brasilien, Indien, Au- 
stralien. 

Tria^: Deutschland, Schweden, Schweiz, 
Lichtcnstem, Lothringen, England, Iford» 



amerika, Queensland und Toiddng — ttberaD 

sehr wenig. 

Lias: Deutsei^iiaiui (Mecklenburg, 
Braunschweig), Schweiz (Schambelei), 
England, Oberösterreich, Indien. 

Dogger: England (Stonesfieid usw.j, 
Sibirien. 

Malm: England (Pnrbock usw.), Spa- 
nien, Bayern (Solnhofen usw.) ? Kap. 

Kreide: Saehsen, Böhmen, EnglaBd, 
Belgien, Nordamerika, Crönland, linlasil, 
Australien — ttberall sehr wenig. 

Altterti&r: Deutsehland (Baltisebsr 
Bornstein, Rott im Siebengebirge, Bonn, 
Bruustadt im Eis., Sieblos in Baven) 
usw.), Oesterreich, (Böhmen usw.), DW 
mark, Italien, Schweiz, England, Frankreich 
(Aix u?w.). Nordamerika (White River, 
Green River, Brit. Columbia usw.), 
Giinell Land, Grönland. 

Jungtertiär: Deutschland (Oenin?^n 
in Baden usw.), Oesterreich (Radoboj lo 
Kroatien. Kiitschlin in Böhmen vom.), 
England, Frankreieli, Italien (Oabbro usw., 
Sizilianischer Bernstein). Gneriienkpd, 
bland, Spitzbergen, Nordamerika (Floris* 
.sant in Col. usw.). Auch aus Sachalin, 
Sibirien, Zentral-Indien und Australiea sind 
tertiire Insekten bekannt 

Quartär: Glasiale, inter^laziale uri 
postglaziale Torfot Schieferkobien oder Tone 
aus Deutschland, F^kreieh, Sehwi^x, Bei* 
gien. Holland, England, Italien, Matleiri, 
Oesterreich und Nordamerika; UzokeriUoB 
von Borvslaw in Galizien; Kopale toi 
Afrika, l^rasilien und Indien. 

In Bezug auf den Erhaltnnfr^zu-tanJ drr 
fossileu Insekten läßt sich keine bcitimniie 
Regel aufstellen, denn er ist immer von der 
Beschaffenheit und Entstehung der b^ 
treffenden Gesteine abhängig. Am besten 
sind die Fossilien in möglichst feinkörnigen 
klastischen Gesteinen fninscliiefern. Eisen- 
steingeoden u. dergl.) erhalten, ailerdiogs 
nur in Form meist mit einer dünnen KohM* 
Schicht bedeckter Abdrücke, welche oft ft- 
staunlicb viele Details wie Uaare, Schupi»i 
und selbst Zelehnnngen eAennen lassen. Dit 
„Bernsteininsekten" stellen ein voUkonimeDes 
Negativ des Tieres vor, einen Hobkatun, 
der nur von einer sarten Kohlensehiehte ssi* 
gekleidet ist; die Koi)alinsekten dagegen sind, 
so w^ie jene des Ozokorittones oder der ma- 
geren Torfe noch in ihrer ursprüngUclOT 
Substanz erhalten. 

Ganze Insekten finden sich hauptsachlicli 
dort, wo sie durch ii^endwelche fereignifse 
(Überschwemmungen, Aschenregen, Hanfluß 
usw.^ überrascht und plötzlich eingebettet, 
wiruen, z. B. Bernstein, Solnhofen, 
Oeningen, Florissaht, Kopal usw. Wo es sifh 
um „angeschwemmte" Objekte hnnUh, 
finden sich dagegen meist nur einielü« 



Digrtized by Google 



Iriaeirtan (Faläontologie) 



Körperteile, Flü}?el, Beine u. dpi., so z. B. ontof^enetischeni "^'ege ermittelten ürschem;» 
jaJuddenbui^JmeagiischenJLlasusw. Auch j von Comsock und Keedham. Bei vielen 
Lttvcn, Eier, Fraßspuren an Pflanzen, Faß- 1 Formen waren noch anf dem i. Brnstringe 
spuren, llaUeii, Neitertt. deigL rind erhalten kleine rudimentäre Flii((el vorhanden und 
pbüeben. 1 auch die Abdominals^pnente zeigen manch« 

2. Die paläozoisdie Insektenfauna. I mal noeh ähnliche Seitenlappen. Cerci und 
Unter den zahhreichen Insektenformen dieser Fazettaugen sind gut entwickelt. Bei Larven 
Periode iand sieh nicht eine einsäe, welche ] stehen dM FlQgelscheideii honcontal ab. £a 




91^ h Stenodictya lobata Brongn (Palaeodictyopti-raK oberkarbon von Couinintry. 

V«. RekoAstroiert nach Uandlirsch. 



II eine mich heute lebende Familie eingeraht | lassen sich bermts zahlreiche Familien unter* 

werden konnte. Die Fauna erscheint uns scheiden. 

daher iremdartig und macht durch die be- Neben diesen auf tiefster Stufe stehenden 
deutenden Dimeiiflionen der meisten Formen finden sich aber bokl auch etwas höher 
firifn äußerst üppicen Eindruck. Es sind spezialisierte Typen, welche teils als ohne 
üiHih gar keine „kkinen" Insekten, dafür Nachkommen erloschene Seitenzweige der 
aber Riesenformen bis /.u 70 cm Spannweite Paläodictyopteren (Mizotermitoidea, 
gefunden worden. Alle gehören in die Ka- Reeuloidoa, Sypharopteroidea), teils 
tegorie der Heteiometabolen (Insekten mit aber wühl als Üebergangäglieder zu den 
utToUkommener Verwandltin^). Die ältesten noch heute lebnudeii Gruppen zu betraehten 
Typen gehören zu einer nicht über das sind. Verfasser untcrscneidet TOn aoldieii 
Päliozoikum hinausreichenden, sehr ur- „Uebergangsordnungen**: 
aprünglich organisierten Gruj»pe Palfto- Protorthoptera, welche sowohl im Bau 
ffif lyoptera, auf welche sieh alle eo- de? Körpers als der Flügel und Beine f];ewisse 
Uügelten Insekten zurückführen Anklänge an die Locustidenreihe der Or- 
lanen: Die Segmentiemng des Körpers thopteren erkennen lassen, dabri, aber in 
war noch sehr homonom, die Thorax?pf,'mente niani l ri Punkfen noch ursprüngliche Cha- 
trugen 3 gieiehartig Beinpaare, der Kopf raktere beibehalten haben. Stridulations- 
ortnopteroide fräe Mimdteue and einfache I oi^ane waren noch nicht Yoilianden, dagegen 
vielrliedritre Antennen. Die beiden Flügel- bei einigen Formen schon gut entwickelte 
Daare waren eleichartig, nur dorsoveutral Sprungbeine; die Flügel in der Buhe zurück» 
Mmglieh nna konnten weder aber das gelegt, die hinteren mit TergrOfiertem ge- 
Abdomen zurückgelegt noch gefaltet werden, falteten Analfcldo. 

Ur Geäder ents]»richt fast f^enau dem auf' Frotoblattoidea. Oft schwer von ge- 
HaBdwört«rbucti der Natorwiisenschattcn. Band V. 33 



Dlgltized by Google 



514 



Insekten (Paläontologie) 



wissen Protorthopteren zu unterscheiden, 
aber der Masse nach sich dem Körperbaue 




Fig. 2. Oedischia Williamsoni Brongii. 
(Protorthoptera). Oberkarbon Commentry. 
'/j. Rekonstruiert nach Handlirsch. 

der Blattoiden und Mantoiden nähernd. Die 
Flügel sind jedoch noch viel ursprünglicher 
als bei diesen modernen Ordnungen und er- 
innern manch- 
mal lebhaft an 
das ursprüng- 
liche Schema. 
Bei mehreren 
Formen sind die 

Vorderglicd- 
maßen bereits 
vergrößert und 
offenbar primi- 
tive Rauboeinc. 
Einzelne Vor- 
men zeigen noch 
vorragende Le- 
gescheiden (5). 
Bemerkenswert 
ist auch dasVor- 
kommen einer 
an Termiten 
undColeopteren 
erinnerndenRe- 
duktion des 
Analfeldes der 
Vorderflügel. 
Hinterflügel mit 
Analfächer. 

Protephe- 
m e r 0 i d c a. 

Nochsehrpaläo- 
dictyopteren- 
ähnlich , mit 
horizontal aus- 
gebreiteten ho- 
monomen Flü- 
geln und langen 




Fig. 3. Ejiideignia elegans 
llandl. (ProtoDlattoidea). 
Oberkarbon, Mazon Cr. x 2. 
Kckuustruiert nach Hand- 
lirsch. 



Cercis. Das Auftreten von sog. ..Schilt- 
sektoren" in dem Flügelgeäder leitet zu den 
Plectopteren (Ephemeroiden) hinüber. 

Protodonata. Zeigen habituell schon 
recht große Aehnlichkeit mit echten üMlen 
(Odonaten), entbehren aber noch die für 
diese so charakteristischen Speziali.sieruneen 
des Flügelgeäders (Flügelmal, Kreuzung der 
Madialader mit dem Sektor radii, Dreieck 
usw.). Die Flügel waren horizontal aib- 
gebreitet, fast gleich, nur die hinteren im 
Basalteile etwas verbreitert. Jedenfalls 
grimmige Räuber mit amphibiotischer Le- 
bensweise. Meganeura Monyi Brongn. aui 
Commentry ist das größte bisher bekannte 
Insekt mit einer Spannweite von ül)er 70 cm'. 

Megasecoptera. Charakteristisch durrh 
die homonomen, noch horizontal ausgobrei- 
teten, aber spezialisierten Flügel, deren 
Längs- und Queradern auf eine bestimmte 
Zahl reduziert sind. Cerci genähert und lanc. 
Beine homonom. Diese Gruppe bildet höchst- 
wahrscheinlich den Ausgangspunkt für die 
Reihe der mit Panorpaten verwandten 
Ordnungen. 

Pro tobe miptera. Auffallend einerseits 
durch die noch sehr an Paläodictyopteren 
erinnernden fast homonomen Flügel, welche 
noch der für echte Hemipteroiden cha- 
rakteristischen Bildungen entbehren, anderer- 
seits durch hochspezialisierte saugende Mund- 
teile, welche sich von dem bekannten He- 
mipterenschnabel nur dadurch unterscheiden, 
daß die beiden Hälften der Unterlippe noch 
getrennt sind. Hierher der berühmte Eu- 
gereon Böckingi Dohm aus dem Rotliegenden 
von Birkenfeld. Aus Protohemipteren leiten 
sich jedenfalls die in bezug auf Flüselbau 





Fig. 4. Kugercon Böckingi Dohm (Prota- 
hemipteren). Rotliegendes, Iii rkenfeid. •/»• 
ginalaufnahme von Handlirsch. 



, Googl 



lusekteu (Paläontologie) 



515 



mit echten Heniipteroiden überein- 
stimmenden Paläohemiptera ab. Sie ver- 
binden die heute ßchaf getrennten Homo- 
pt«ren und Hemipteren. 

Hadentonioidea und Ilapalopteroi- 
dea sind noch etwas zweilelhufte (iruppen, 
welche aber möglicherweise mit Embioiden 
bezw. Perlaricn in Beziehung stehen können. 
Außer diesen jetzt nicht mehr lebenden 
Oidnungen kommen im Pkllotoikum je- 
doch auch bereit«! einige vor, die sich bis 
beute erhallen haben, und zwar in erster 






1%. 8, 61, 7, 8. Vorderf larel einer Arehimy- 

Ueride (5), Mylacride f6), Sniloblattinide 
(7) und .Mesöblattinide (8^ (sihcmatisih. 
Urifinal). Sc -subcosta, R radius, Rs siM-tor 
ndü, M = medialia, Cu =^ cnbitus, A = analis. 

linie Blattoidea, welche als die häufigsten 

El&ozoischen Insekten von hervorragender 
deutung für die (ieologie sind. Von den 
Familien dieser Ordnung sind die Archiniv - 
lacridae zagldeh die UtartiB vnd ursnrüng- 
lithsten, denn sie erinnern noch sehr an 
gewisse Protoblatloidcn, bezw. Paläodicty- 
opteren. Sie sind an der langen gui er- 
lnlttiM& Sabeotta der VoidedlQgel mit ihren 



I kammstrahlenartig angeordneten Aesten vattä 
\ an den nicht fensterartig erweiterten Zwischen* 
räumen der Hauptadem von den höhef 
spezialisierten FkauBeii sa unterscheiden. 
Unter diesen letzteren zeichnen sich die 
My lacridae dadurch aus, daU die Aeste 
der Subcosta fast alle stndilenfOnnig aus der 
Flügelwurzel entspringen. Die Spilo- 
blattinidae, welche noch eine ähnliche 
Subcosta wie die Stammgruppe besitzen, 
sind leicht an den fensterartigen, zwischen 
den Hauptadern liegenden Feldern zu er- 
kennen, die PoToblattinidae und Meso- 
blattinidae au der stark reduzierten Sub- 
costa, deren Aeste fast verschwunden sind, 

Li der Permformatioii finden sieh aufier- 
dem bereits Vertreter der Mantoiden, 
Perlarien, Plectopteren oder Ephe- 
meroiden nnd ee venehwfaiden dafDr die 
PalSodictyopteren. 

3. Die mesozoische Insektenfauna. 
Der TJntMwhied yon der palSozoisehen 
Fauna ist ein gewaltiger und besteht in (Tst( r 
Linie in dem bereits vollständigen Fehleu 
der PalSodictyopteren und in dem raschen 
Erlöschen der soL^'onannten relicnianir^nrd- 
nungen,welche allenunmehrdurch die ausihneu 
hervorgegangenen noch hente lebenden 8oge> 
nannten „modernen"Ty|i( n verdrängt wurden. 
Unter diesen letzteren treten sofort auch holo- 
metabole E3emente anf. Die Physiognomik 
der Fauna wechselt in den einzelnen erd- 
geschichtUchen Phasen ganz bedeutend. Bis 
zum Lias tritt, wenigstens in unseren Breiten, 
ein auffallendes Zurückgehen der (Irolie ein, 
so daß man von einem im Vergleiche mit der 
paläozoischen Fauna kümmerlichen Aus- 
sehen sprechen kann. Dann nimmt die Größe 
der F'ormen wieder zu, so daß im Malm in 
unseren Gegenden wieder Formen zu finden 
sind, welche mit den heute in den üppigsten 
Tropen lebenden rivalisieren können. Wenn 
aucn weitaus die meisten mesozoischen 
Insekten der ,, Ordnung" nach mit den heute 
lebenden übereinstimmen, so sind doch viel- 
fach von den modernen noch recht ver- 
schiedene primitivere Familien vorhanden 
und durchwegs verschiedene (ieiiera. 

Aus den ualäozoischen Protorthoptereo 
, sind die eenten Orthoptera hervorge- 
gangen. Sie sind vertreten durch zirpende 
Locus tiden (Laubheuschrecken) und 
echte (irylliden (Grillen), außerdem abei^ 
auch durch zwei heute nicht mehr vor- 
kummeudc noch „stumme" Familien Elca- 
nidae (welche Wassertreter mren) und 
Locustopsidae, aus welchen vermutlich 
einerseits die als Vorläufer der heutigen 
Phasmoiden zu betrachtenden, nach Art 
unserer als „Wasserläufer" bekannten He- 
mipteren auf der Oberfläche des Wassers 
lebenden jurassischen Chresmodidae und 
andereneits (vermatlieh erst in der Kreide) 

33* 



Digitized by Google 



516 



Insekten (Pal&ontologie) 



die Aoridioidea oder Feldheuschrecken her- 1 

vorgegangen sind. Dio Protoblattoiden sind 
verschwunden, ebenso die ursprünglichen 




Fi;. 9. Eleana 9 (Elranidae). Betanttruiort 
nach Uandlirsch. x 8. 



Gruppen der Blattoidea, euer Ordnung, 

welclie im ganzen entschieden im Küc-k2:,iiii;o 
begriffen ist. Einige Mantoidea wurden 
nachgewiesen. 

Schon in der Trias treten zahlreiche 
einfach gebaute Coleopteren (Käier) (Ho- 
kmetabola!) auf, welche nicht in modenie 
Familien passen. Später im Jura finden sich 
jedoch bereits typische Carablden, £la- 
teriden, Hyarophiliden und andere 
nicht sehr hoch spezialisierte Familien. 

Die gleichfalls nolometabolen Ilautflügler 
oder Ilymenoptera beginnen im Jura mit 
den holzwespenähnlichen Pseudosiriciden, 
die jedoch sicher nicht als die Stanunfonnen 



der Gruppe aufzufassen sind, obwohl Me 
in die ursprünglichere von den beiden Unter- 
ordnungen (Symphyten) eehören. Höhere 
Hymenoptenn feUen noch im Jura. 

Perlarien und Ephemeroiden sind 
vorhanden, aber nicht reich entwickelt, 
dagegen fo^t bald und formenreich auf 
die in der Tnas erlöschenden Protodoniten 
eine die beiden heute lebenden Hanptgnippea 
der echten Odonaten (^1 jbelleu) verbindeiide, 
heute nur mehr in einem einzigen Relikte 
erhaltene Gruppe Anisozyiroptera. .\usihr 
entwickeln sich schon im Liaä echte Gom- 
phiden (Anisopteren) nnd anch Zyf- 
opteren. 

Aus noch unbekannten, von ?aläo<licty- 
opteren abzuleitenden Zwischenformen >ii:d 
schon in der Trias die holometabolen amphi- 
biotischen Megaloptera (Sialidae ß. L) und 
echte Neuroptera hervorgegangen, weich 
letztere im Jura durch einige interesiute 
ursprüngliche Familien vertreten sind, ?ob 
denen jene der Prohemerobiiden oiienbii 
den Ausgangspunkt fttr einige andcie büdet, 
welche ihrerseits schon gewisse Anklänge an 
moderne Familien erkennen lassen (Nym* 
phitidae, Mesoehrysopidae usw.). 

Auffallend rci( Ii vertreten ist sclion im 
unteren .Jura dio heute äußerst artenarroe 
Ordnung der Panorpaten. Aus ursprüng- 
lichen Elementen dieser Ordnung — wr- 
mutiich Orthophlebiiden — lassea sidi 




10. Mesochrysopa Zitteli Meunier. Fig. 11. Limacodites mesoxoirn« Unit 

m, ^o'iihofen. :■; 1 .5 ( Mesoehrysopidae). Rc- Malm, Solnhofcn (Palacnntiiiidae). ;■: 1.5. Re- 
konstruiert nach lluudlirscb. Urigiual. kuuütruiert nach Uandlirsch. OrigioaL 



Digltized by Google 



Inaekten (Ffelftontologie) 



517 



0rdnun9«n 



die gleichfalls schon so früfi iiuflretenden i Ordniuigpn bereits nachgewiesen. Ks wurden 
Thebopteren (Phry<rauoidca) und Di- neben den bereits aus dem Meeozoikum 
pteren {Zweiflü^h r) ableiten, Tim wdeh | belnmntm Gnippen die iteher seton lliwst 
let/.tcrcn im Lias f;ist Husschließlich die tief- vorhandenen alten Embioidcn, ferner nie 
itfiheuden nematoceien Oxthorrhaphen [ vermutlieh erst in der Kreide entstandenen 
dtiel rine Reihe teib wloeelener, tnle noeh i Aerfdlofden eder Fe!dbeusehm:ken, die 
heute lebender Familien vertreten sind, Dermaptereii oder Ohrwürmer, die Phy- 
dneu sich dann im Malm einzelne brachy-^sopoden oder Thyaanopteren, die Ter- 
eere Ortborrhapha bei- 
p-sellen, während die heute 
herrschende Gruppe der 
C^lorrhaphen vorläufig noch 

Der mittlere und obere 
Jan lieferte einige inter- 
essante Lepidopteren au« der 
erloschenen, aber mit den 
nicht honigsaugenden Lima- 
codiden verwandten Familie 
derPalaeontinidae, welche 
offenbar schon im Lias Vor- 
läufer hatten, die jedoch noch 
licht sicher fest-bestellt sind. 

Honiopteren undHemi- 
pteren hatten sieh bereits 
im Uas scharf getrennt. 
Erstere sind namentlich durch 
Fslfforiden vertreten, neben 
welcncn jedoch auch den 
Cercopiden und Jassideu 
ähnUche Elemente auftreten. 
Die Psylliden und vermut- 
lich Aphiden erschienen 
Kbon im Jura, in der Kreide 
anch die Singzikaden (Cica- 
üidae). Von Hemipteren 
IüMmo die Familien der 
Gyn^roeeraten CLandwun- 
Uii) apater fertig geworUeu 
MteiB ak jene derCrypto- 
f traten (Wasserwanzen), 
ton welch letzteren wir be- 
ntti die großen BeloRto- 
miden, Nepiden, !^an- 
coiiden, Corixiden und 
Reteneetiden im Jura er- 
kennen, wiilirend die fi:leich- 
ttiitig lebenden Vertreter der 
ersterea Haopt^ppe fast 
(lur(hwp<T5? in eine Reihe er- 
loschener Familien gehören. 

4. Die kainosoische In- 
sektenfauna. Die enorme 
Kenge der aus den venohie- 
dcwB Gegenden bekannt m- 
wordenen tertiären In- 
»«ktea beweist uns« daß die Fauna dieser imiten oder Isopteren, die Fsociden oder 
Zeitpmode rollkommen den Charakter der I Gorrodentien, die Flohe oder Suetorien 
jetzt lebenden tru^'. Ahresehen von den und die wohl älteren Apterypogenen Thv- 
puiiitiaehen und daher der i*>haltung und sanura, Campodeoidea und Collembola 
wolNMlitinig sieb Meht entziehenden Mallo- : nachgewiesen. Fremdartige Familien seheinen 
phaijpn, Pediculiden, ITemimeriden und vollkommen verschwunden zu sein und 
mikroskopischen Froturen sind alle moderneu von den modernen Familien sind alle heute 



Pdideod'Ctyoatera 
Mixcierm {o:deö 
Reculcit(ea_ 
"roiofTioptca 

['•p'Cf.'csia"d 

P'OtcoidfiOJdea 
ßiattoided 

Cc'orer.iia 



S.pridropiefOjdea 
tidpdtopie'O'de« 



^'.':i .lopicrd 



M-vj,!l[:;;.te-a 

fHu' ciptera 

h fhcptefd 
Lepdopwa 

üipierd 
Sjcic f' i^ 

Pälaeohefipterä 
Heieroplcfa 
Howootefa 



Thysanura 

Pfoiura 

CdflipodeoKieä 

Collembola 




0 



Digitized by Google 



518 Insekten (PaUtontologio) — Insektivoren (Karoivoren. Insekten- od. fleischfr. Pflanx^i 



weh nur liaIi)\M^s formenraiehen bereits 
im Tertiär aiilirctmulen worden, so daß 
man ruhig behuiiuten kann, die Unterschiede 
iwiaehen dem Tertiär und der Gegenwart 
seien vorwiej^cnd spezifischer oder höchstens 
venerischer Natur. Sehr verschieden waren 
freilich die Zahlenverhältnisse und die geo-! 
graphische Vorbereitung;, denn man findet 
in unseren Breiten und noch viel weiter im 
ITorden eine Reihe von Gattungen, welche i 
heute nur in den Tropen oder sogar aus- 
schliefilich auf der Sadhemisphäre leben. 
Daneben frdlieh auch yiele solehe, 
die noch heute bei uns heimisch sind. Manche 
Genera sind in bedeutender Formenzahl 
vertreten und gelten geradezu als Leit- 
fonilien, wie s. B. die Bibioniden u. i. 




Fig. 12. Bibio Sticheli Handlirsch. .Miozän, 
Gotschee. (BibiomdM) Original x 2.6. 

Erst im Quartär oder Pleistozän beginnt 

auch dieser generische und selbst der spe- 
zifische Unterschied zu schwinden, die 
großen geographischen Differenzen gleichen 
sich aus und es bleiben fast nur mehr kleine 
Detaihiiitcrschiede übrig, die ich als Rassen- 
und Lokahuiterschiede bezeichnen möchte. 

Die Tabelle auf S. 517 gibt ein Bild der 
zeitlichen Verteilung und Entwicke- 
lung der Insektenordnungeu, wobei die 
LQcien durch punktierte Linien ange- 
deutet sind. 

Literatur. G. C. Berendt, Dir im Bmutein 
befindlichrn orgam'$chen Rr$le der l'orwfU. 
Brrlin isr.t). — p. B. Brodie und J. O. 
Wwtwood, A hittory <(f M« /otf. «m. teeoneU 
roeki EnfM. London 1848. Olb. Bnmg- 
tttUTt, Reeherchm p<>vr ^m-ir «i l'hi*ti>irr des 
Ifuitctf* /osfiUi drn Uinpt jirimairet. .St. Etifttne 
W'.l. — r. T. Bruea, The paraftlic Ilymenopteni 
oj tke tertiär]/ «>f FiorUaamU ßtUl. Mu».C,Zocl. V. Bi. 

. 1910. — J. F. neUhmüUer, IHe JnaeHen (mm 

dfiii lithngraphinchrn Schiffer. Dreiden ISSC. — 
C. Emet'y, Le Furmirhr drU'Atiibrn SiriUaua. 
Bologna 1891. — U. EnderMUf Die fotritrn 
Vopto^nathen und iJtn Fkjfloffenie. J^MonUh 
^rapkie. 1911. — F. K OetHtts, Die FUSt»- 
/i,rmnti,,n .^f' cUenfniro/'. ISSS. — C. G. Giebel, 
Die Jmekten der Vortrelt. Leipzig 1886. — 



A. HandUroehf Die /otn'len Inneklen und dir 
Phylogenie der rwenlen Formen. HondMu 
Leipzig 1908 Mt 1908. ~ BenOhe, Reoiakm 

Amrricnn palaeozoic Inject*. Pr. ('. S. .Va/. 
J/(w. r. 19. lUOfi. — Vernelbe, Dir Hfifutun^ 
der fateilen Ingekien für dir UroUigie. Mitt. 
Qeol. Ott, Wien III. 1910. — VerMike, Eimir 
intereemtnte Xapüei der Palaeo-Biilmelafle. 
Z. Ii. Oft. Wim. 1910. — Derselbe, C-mo'/i-i« 
Joiigil Intert*. Cuiuidu Depl. Mine*. 19lo. - 
O. Heer, Die Ingektm/auna von Oeninftn md 
Badoboj. Neue Denkeekr. Seine. 184? bit 18SS. - 
A. M. Lomnlekt, PleiMoeenikie fhradtfz Bory- 
hiwi'i. J/">. Diiedutii/rk: IV. !>94. — E. W. 
äV. Olfera, Die Ur-Intekten im Btrubeim. 
Sehr. KSnigAerg 1907. — S. H. SeuMrr, 
A cUuted and annoiated BibUfgraphy of fnttil 
In$eelt. Bull. f. S. Geol. Surr. Xo. 69. im. 

— Derselbe, The tertiary InaecU <•/ .V. A»rT. 
Wathington 1890. — Dert^be, Inder Ikt 
Anown ßmÜ UmeU of tke worid. BuilL ü. S. 
Geol. Surv. Xo. 71. 1891. — Derselbe, Tertiary 
rhynchophor. Coleopt. oj U. S. Warhingtun ISd-l 

— Ä. Shelford, On n roUertion of Blatti'l'u 
im Amber. Jowm. Linn. Soe. London Iii». — 
e, VUmer, Die THekopteron de» beUkAm 

Bmutein.'. Sehr. fC^hiifjxhirr'j 19! J. 

Außerdem ;ahlreirhe, in ncer j^rit enrhimenf, 
kleinere .\rMtrn von Bode, Brues, Bnrr, 
BoUtm, CeekereU, IHtmpf, EHderUtm, 
FHe, tfagedom, Handttmeh, Horn, 
KMb», Lertche, Melander, .Meunter, Mutt- 
kowaky, PaoU, J»*ur, Peyerimhoff, Pru- 
vitet, Bei», Rio, Rohtrer, Sehlechtendal, 
SeUardn, Shelford, Speieer, WieUtem 
und anderen. Die älteren PnbliJtaiionen tioi 
atu Seudders Bibliogmpkio wtd MmmMmItt 
ffandbueh tu entnehmen, 

A. Hamtlirsdt. 



IniektiToren. 

Kamivoren. Inaekten- oder fleiadi- 
f reatend« Pflaaseii. 

1. Einleitung. 2. Ursache und Sinn dar 
Insektivorie. 3. Uebersicht der insektivona 
! Pflanzen nach ihrer Organisatinnshühe. 4. Bis- 
richtungcn zum Fangen mui Verdauen der IVutf. 
5. G«genanpa»iinEeii von Tieren. 6. Zvtifei- 
hefte Fälle vna Büinivarie. 

X. Einleitung. DaB es Pflanzen (;ibt, 

welche Insekten Taugen, töten und venlwen 
können, ist zuerst im Jahre 1769 von doi 
Engländer John £11 is erkannt und n 
einem Brief an Linn^ mitgeteilt worden, 
und zwar heznj^ sich diese erste Beob- 
achtung auf Dionaea muscipula. Im 
Jahre 1782 hat dann der Bremer .\nt 
Roth die Karnivorie bei den beiden ein- 
heimischen Sounentauarten (Droser»i 
nachgewiesen. Alle diese und ähnlidhe 
Beobachtimgen, wie namentlich die viel 
gründlicheren Untersuchungen von Cb. Du 



Digitized by Google 



Inaeklivoraii (KanovoraL JnBektea- oder fläscfafraneiida Pfbnaai) 



619 



win (Insectivorous plants 187 t) fanden 
«bar lan^e Zeit nicht die ümen gebuiirende 
Beiehtung, wefl die Vontennnf von ,41eiseh' 

fre>>fndeii Pflanzen" nicht in den Rahmen 
der damals herrschenden Ideen pa£te. So 
^ifhnete Regel noch vor wenigm Jahr- 

zehuK II alle Antraben über insektenfressende 
Ulanzen geradezu als wissenschaftlichen 
Phinder. Man sah keinen Grund ein, warum 
gewisse Pflanzen von der nornmlen Er- 
Bährungsweise 90 weit abweichen sollten, 
daß sie, statt wie andere grflne Pflanze 
Eiweißstoffe selbst zu bilden, solche in 
fertigem Zustand aus dem tierischen Körper 
aufnehmen, und hielt daher alle Angaben 
Uber Öek5ehfre45sende Pflanzen für Him- 
Sl^pinste sensationssüchtiger Naturforscher, 
um so mehr als es ja damals als feststehend 
galt, daß den Pflanzen die Fähigkeit der 
Empfindtintr abgehe, während nach den 
BeoWhiuugen an Drosera, Dionaea u. a. 
gerade diesen PQanami Sümeskrifta in hohem 
Maße zukämen. 

Der direkt« Beweis dafür, dab tatsiicldicli 
Drosera und andere „flt'is< ))fipssenili' rflanzcn" 
Bestandteile der Beute ihrem Körper cinverlei- 
Iwn. ergibt sieb aus der BeobachtunK, daß in 
den ang-ehlJrh — der Verdauung dienenden 
Drüsen Veränderungen des Zellinhalts eintreten, 
welche sich im Auftreten von Fettkugoln, in 
Träbungen und Zusaramenbailungea des plasma- 
tischen Wandbeleges äußern. Darwin hat 
tiiesf Vtr Ti'fr rungcn des Zellinhalts zuerst er- 
kniiiit liiitl sie tkU „Aggregation" bezeichnet 
led •'iitirt'hend beschrieben. 

2. Ursache und Sinn der Insektivorie. 
IGtdeni besseren Einblick in die Krnältrungb- 
voigii^e bi'i i^Tiiuen nml niohlBTünen Pflan- 
zen verlor die Vorstellung von der Aufnahme 
fertig gebildeter Eiweißstoffe durch Ver- 
dauung gefangener Tierkörper viel von 
ihrer Unwahrscheinlichkeit unci il man 
ferner erkannte, daß zum Aulbuu von 
Efweifirahstanzen {gewisse anorganisehe Stoffe 
wie Phor-phor, Stickstoff, Schwefel n. a., 
die alle unter normalen Verhältnissen aus 
den Boden aufgenommen wefden, not- 
wendig >in(l. da g^ewann di»' Frfahnin«^, 
daß (üe meisten Kamivoren ihren natdr- 
fiehoi {Standort auf nlfanalxannem Boden 
{Mor^rl halK'H. r^ii.e fiöhere Bedeutung. 

Unere bekauu teste insektivore Fflanie, 
der Sonnentan (Droeora rotnndifoUa 
und Drosera loninf i Ha) ist ein Bewohner 
der Hochmoore und diese sind bekannt lüs 
AlwnHie irm an Nihnaboa. Der Sonnentau 
fsat >rch diesem nährsalzarmcn Standort 
derart eng angepaßt, daß er in Kultur nur 
<i>nn gut gedemt, wmn die Pftaaie mit 
(iejiüliierteni oder wenigstens sehr salz- 
vmem Wasser begossen wird. AiMiereiseitB 
ht die anf (weniger nlhrralcarmen) Nieder- 
mooren wacnsenae Pinguicula (Fettkraut) 
mm weB^pat empfindlich gegen Leituugs- 



foder Quell-)was8er und dami* trht in Ein- 
klang, daß die Fangeinrichtungeu dieser 
letsterai Fflanxe viel woniger wimam »ind 
als diejenigen des Sonnentaus. 

Aueh andere kanüvore Pflanzen künucu 
I als Bewohner ntimalsannor Boden gelten, 
so die auf den Hochmooren von Slassa- 
chussets wachsenden großen Proseren, 
sowie Sarraeenia purpnrea und tTtri- 
eulariacorn uta. ferner in Florida Pingui- 
cula lutea, Pinguicula elatior, Pingui- 
cula pumila, Sarraeenia variolaris 
u. a. (Sc h im per). 

Außerhalb von Mooren finden sich In- 
I sektivoren sehr gern auf sterilen Sandböden, 
so (nach SchimperlUtricularia subulata 
als einziger Besiealer dürrer Sandflächen, 
! gleichfalls in Florida. Bemerkenswert ist 
[ferner das Auftreten von Utricularien 
auf bemoosten Baumrinden «o^vie in den 
Ciütcrücn epiphv tischer Bromeliaceen (in 
Brasilien), in wefohen gewiß kein Ueberfloß 
an Nährsalzen herrseht, indem diese Wasser- 
ansammlungen j.k nur durcli ^Niederschlage 
(Tau, Regen) gespeist werden. All di^ 
scheint darauf hinzuweisen. daB die Kami- 
vorie als eine Anpassung aa ii(4hn>ukarmes 
Substrat ansiuehen ist. Was diesen Pflanzen 
der Boden versagt, das verschaffen sie sich 
auf einem anderen Wege, nämlich durch 
Verarbeitung von tierisMien E{6r])ern, die 
sie allerdings erst fangen, töten und auflösen 
müssen. Diese absonderliche Emährunp- 
weise hat den weitaren Vorteil, daß die 
Eiw(!ißstoffe nicht erst aus Kohlehydraten 
und anorganischen Salzen aufgebaut werden 
müssen, sondern fertig vorliegen und gleich 
verarbeitet werdni knnnen. Die Karnivorie 
kann also dem P.ita.sitismus (und zwar dem 
Holoparasitismus) an die Seite gestellt 
werden, (z. B. Orobanche, Cuscuta). 
insofern als fertig gebildete organische 
Verbindungen aufgenommen werden. Hand 
in Hand damit geht bei manchen karni- 
vuren Pflanzen eine mehr oder weniger 
weitgehende Bednktion des Wurzelsystenis 
(z. B. fienlisea, Drosera). Wenn wir selien, 
daü es gewisse Insektivoreu gibt, die für 
gewl^hnlioh auf nlhrsalsrNehem Boden waeh» 
sen, wie z. B. manchr \r [ k n t hesarten. so 
ist dies kein Beweis gegen die Hichtigkeit 
der ohen dare:elegten Auffassung. Denn es 
ist erwie- 11 laß einit^e dieser anspnich?- 
voUeren i^ieischircsser eben veniiöge ihrer 
Karnivorie imstande sind, aaeh wif sehr 
sterilem Boden zu wachsen, z. B. N. me- 
lamphora auf den vollltommen unfrucht- 
baren OeröUen des Vulkans (soentoer in 
Java. Immerhin können solche Erwägungen 
nicht als entscheidend angesehen werden f&r 
die Frage, welchen Sinn die Karnivoiie 
hat. Volle dewißheit konnte in dieeof Hin- 
sicht nur das Experiment geben. 



Digitized by Google 



620 



inaektivoreii (Kanüvoren. Insekten- oder fleiscbiressende Pflanzen) 



Naeh von Bfisgen angestellten Ver- 
suchen gedeiht Utricularia bei reichliche 
Fütterung mit Flohkrebsen viel besser als 
ohne solche. Im letztMvn Fall wurden 
deutliche Symptome vnnHiinf^or hrobar!iir-t, 
z. B. verfrühte Bildung der Wmterknospen 
(Hibemakeln), wie sie auch bei anderen 
schlecht ernährten Wasserpflanzen, z. B. 
Myriophyllum, vorkommt. Bei Drosera 
fand Fttsgen einen betiftehtiiefaen Unter- 
schied hinsichtlicli des Trockengewichts der 
Fraohtkapseln. Gefatterte standen zu nicht- 
gefQtterten im VerbSltnfe 3:1 oder sogar 5:1. 

Noch eine andere Erfahrung spricht 
dafür, d&ü erschwerte Nährsalzgewinnung 
den Anlaß gab zur Karnivorie. Nach den 
Untersuch untren von Stahl ist der Sinn 
der Wurzeiverpilzung (Mycorrhizabildung) 
höchstwahrschemlich in einer Erleichterung 
der Nährsalzifewinnung zu suchen, d, h. 
die mit den Wurzeln in Symbiose lebenden 
Pilze vermitteln die Aufnahme der oti 
schwer zugänglichen Salze. Es ist nun auf- 
fallend, daß sich Myrotro|)Iiie und Karnivorie 
g^enseitig auBschiießen (d. h. karnivore 
Pflanzen mtbehren der wurzelTerpilsnng), 
trotzcffm daß ja gerade moorbewohnende 
jk*iiau;&eu sonst ziur Jdycorrhizabildung neKeiit 
vemtntUoh weil beide (Mycorrhita und Kar- 
nivorie) dem ^[leichen Zweck dienen. 

Mit den bisherigen Ausfühningen, die sich 
ddiin zusammenfassen lassen, daß die Karni- 
vorie im Dienst der Nährsalzgew iiinung steht, 
läßt »kh nun schwer in Emklang bringen, 
daß der Erfolg, d. Ii., die Größe der Beute, 
oft in keinem VerhjUtais stellt zur Voll- 
kommenheit des Fan?apparates. 

31au sah sich deshalb auch geneigt, in 
der Karnivorie eine Art „Luxusanpassung" 
zu erblicken, vermfif^e deren sich einzelne 
Pflanzen in den Stand setzen, viel größere 
Men^ von Eiweißfitoffen aufzuoehmen ab 
zu ihrem Gedeüt'ii 'nihodinf^t nötis^ i?t, 
mit anderen Worten die Karnivorie wäre in 
diesem F^ nicht eine eiserne Notwendigkeit, 
sondern nur eine Aiuudinilichki if , Üp auch 
entbehrt werden kann. In der Tat muß es 
auffallen, wie gering zuweilen die Beute 
der Nepenthes sein kann, trotzdem, daß 
der Fangaj)parat dieser Pflanzen überaus 
hoch organisiert ist, und wie wenig sich 
andererseits der Mißcrfolt,' des Tierfangs 
in der äußeren Entwickelung der Pflanze 
ausspricht. 

3. Uebersicht der insektivoren Pflanzen 
nach ihrer Organisationshöhe. Wie immer, 
wenn der pflanzliche Organismus die Tier- 
weh m meistern sucht, schwingt sich der 
erstere zu außerordentlichen, dem Wesen 
der Pflanze fremden Leistungen auf. Die 
BSnriehtungen der PoUenObertragung durch 
Insekten, welche gleichfalls darauf abzielen, 
Tiere in den Dienst der Pflanze zu stellen, 



erinnern in vielen Hinsicliteii an die Fta^- 

apparate der Kamivoren, indem hier ^ne 
dort von selten der Pflanze den Anlagen und 
Neigungen der anzulockenden Here in flbem» 
>irLT!TTifhnr Wp: o I\f i linunix jetrairen wird. 

So wird die üewuimheit vieler Dipterea 
(Fliegen) sich auf langen stab- oder faden- 
ähnlichen Gebilden (FlieL^pnfringer) nieder- 
zulassen oder windstille Hohlräume «if- 
zusuchen, sowohl von Kamiroren (Droio- 
phyllum, Nepenthes u. a.). \vit' von 
eutomophilen Blüten (Aristolochia ma- 
crnra, Arumarten) mit gutem Erfots; 
ausgenützt, und die Vorliebe vieler Infekten 
für leuchtende Farben (namentlich rnt) 
kommt ebensowohl im Schauapparat der 
Blüten wk in den auffallend gefärbtes 
Kannen von Nepenthes, Cephnlot^n. 
Sarracenia u. a. zum Ausdruck. IiuinfihiD 
bestehen zwischen den einzelnen (irupp« 
von K-inii'i nren, je nach der Vollkonmieiirif'it 
und \Viik amkeit des Fangapparatt^ be- 
deutende Unterschiede. 

Nach den Mitteln, deren sich die ?f]>iin7i»n 
bedienen, um sich ihrer Beute zu versiciieni, 
können wir die InsektlToren in folgende 
Gruppen zusammenfassen : 

a) solche, bei welchen ausgeschiedener 
Selileim die Beute festhSlt: PinguicnU, 
Drosoj>hyllum, Byblis; (durch die 
schwache KinroUung des Blattraiides, wekbe 
Pinguicula im gereizten Zustand eifährt, 
nähert .«ich diese Gattung den Typen b und c: 

b) solche, deren Fangapparate nach dem 
Prinzip der Mausefallen oder W^olfsgrubea 
eingerichtet sind: Utricularia, Genlises, 
Ccphalotus, Sarracenia. Nepenthe=: 

c) solche, bei welchen durch das aiilliegtiiüe 
oder ankriechende Tier Reizbewegung« 
auspeilst werden, bei welchen al>n tcp 
selten der Pflanze eine mehr oder wenig« 
bedeutende mechanische Kraft aui^fSÜbt 
wird, um die Beute festzuhalten: Drosers, 
Dionaca, Aldrovandia, 

AUerding» mu0 betont werden, daB nit 
Ii 1 \'( llkommenlieit des Fan^apparates nkht 
immer die größte Leistungsiähigkcit luB- 
sichtlich der Verdanung8ar1)eit Hand h 
Hand geht. So kann die Gattung: DroM- 
phyllum, deren Fangeinrichtungen veriiaii- 
nismäßig einfach sind, ah überaus gcfräfiie. 
fast unersättlich, bezeichnet werden, während 
die mit äußerst empfindlichen und sinn- 
reichen Fangapparaten ausgestatteten 
Aldrovandia- und Dionaeaarten selir 
leicht zu befriedigen sind, und bei einietr- 
maßen reichlicher Fleischkost geradem an 
Ueberfütterung leiden. 

Auch hier stehen also aufgewandte MQ'nf 
und Erfolg in keinem Verhältnis zueiuauiier. 
Man kAnnte woÜ geneigt sein, hieraus da 
' Schluß zu ziehen, daß die Feinh it der Orgini- 
Isation nicht immer einen Maßstab darstellt 



Digrtized by Google 



inBelclivonn (KwiiivoreD. Insdcten- oder fleisolEbenende Fflaaioi) 



501 



flir dM tatsächlielM Bedtttfiiit dMMa, was 

aageetrebt wird. 

4. Einrichtungen zum Fangen und 
Verdauen der Beute. Pinguicula. Hierher 
Pinguicula vulgaris, eine der gemeinsten 
K&mivoren unserer mitteleuropäischen Flora 
^iedermooipflanze), sowie aie ihr nahe- 
stehende (weißblütige) Pinguicula alpina, 
außerdem zahkeiche andere, im ganzen ca. 30 
Arten, der a^Mlichen gemäßigten Zone der 
»hen und neuen Welt. Die Blätter der 
Pinguiculaarten liegen dem Boden fcdt an, 
lind ungeteilt und mit einer groflen Anzahl 
von Fang- und Digestionsdrilsen von ziem- 
lieh einfachem Bau besetzt; erstere sind 
fHtiilt» iBtetare iHMBd (Fig. 1). DerBbtt- 




F%. 1. Gestielte und ungestielte Drüsen am 
BbttqaetBchmtt von Pinguicula vulgaris. 
Naeh Fennor. 



nod hat die Fähigkeit sich einzurollen und 
M die Wirkung der DrQseu zu verstärken. 
Die Anlockung der Insekten geschieht einzig 
flnd allein diirf h die hellgrüne bis wachsgclbe 
Farbe der Blätter. Der ganze Apparat ist 
den ÜDlnld«ii der Witterung ausgesetzt und 
charakterisiert sich dadurfh als auf einer 
niedrigen Stufe stehend. So entspricht auch 
der Erfolg dieser wenk yenkommenen Ein- 
richtuni:, indem nur kleine, schwache In- 
sekten festgehalten werden. Die Wirkung 
der Fangdrlsen ist folgende: die ausgeschiede- 
itnc ?fhleimige Substanz hindert ankrie- 
chende kleine Insekten in der freien Bewegung. 
h sehr diese sieh 'wehren, um so lebhaft«: 
ist die Schloimsekretion. Gleichzeitig rollt 
sich der Blattrand ein und der ttber das 
Opfer sieh ergiefiende SeUeim verstopft die 
Tracheen und bewirkt so den Erstickungstod. 
MakwOrd^ ist, daß auch lehUtte Körper 
^7 SaadkOrner — das Zeichen m ehner ne- 
^nnenden Einrollung geben können. Offen- 
bar ist es ein Berührungsreiz, welcher, nach 
doB Bhttgewebe weiter geleitet, diese Be- 
wegung auslöst. Allein die Pflanze merkt 
Ud die Täoschung; zur vollen EiuroUung 
Mdarf es noch eines weiteren Keizes, nämlich 
des chemischen, und dieser wird von den 
DigestionsdrOsen aufgenommen und weiter 
geleitet. Nun weiß die Pflanze, daß etwas 
Eßbares da ist und stürzt sich mit allen ihr 
xor Yeifflgiuig stehenden Mitteln auf die 



Beute. Im anderen Fall — beim Ausbleibe» 
des chemischen Keizes erfolgt bald wieder 
AufroUun^ der Blattfläche. 

Byblis. Zwei Arten im tropischen und 
gemäßigten Australien. Die bekannteste 
ist die auch in Gewächshäusern kultivierte 
Byblis gigantea. Die systematische 
Stellung der Gattung ist unsicher (Dro- 
seraceae, Pittosnoraeeae oder Saxifraga- 
ceae?); in binlogischer Hinsicht sddiefit 
sie sich jedenfalls der Gattung Pinguicula 
au. Die Blätter sind lü bis 20 cm laiit^. linear, 
dreikantig, mit kolbenförmig angeschwolle- 
nem Ende. Hier befinden sich die lang- 
gestielten Fangdrusen. In viel größerer 
Anzahl, aber fast im Niveau der Blattfläche 
und in Längsreihen angeordnet sitzen da- 
zwischen (in Rinnen) die untjestielten 
Verdauungsdrilsen. Em anfliegendes Tier 
bleibt an den klebrigen Tropfen lior l 'anghaare 
hängen, biegt, indem es loszukommen sucht» 
diese um und kommt mm mit den sitaenden 
Drüsen in Berührung. 

Drosophyllum, im System zu den 
Droseraceen gehörig, schließt sich in biolo- 
gischer Hinsicht Pinguicula und Bvblis 
an, insofern als auch hier nur der Öclüeim 
der Drüsen haare die Feetludtung der er- 
beuteten Tiere besorgt. 

Drosophyllum — eine Art, in Poriugai 
heimiseh, Drosophyllum lusitanieum — 
ist streng genommen die seit längster Zeit 
bekannte karnivore Pflanze. Denn die Baueru 
in Portugal knltivieien sie seit alten Zeiten 
in ihren Wohnräumen als „Fliegenfänger", 
oder hängen ganze Büschel der Pflanze als 
„Leimruten** auf und zwar mit gutem Erfolg, 
denn Drosophyllum ist eine der leistungs- 
fähigsten Insektivoren und vermag große 
Mengen von loBeklen m vertilgen, l^tz- 
dem daß sie sich, wie erwilmt, sehr Mufaehmr 
Mittel bedient. 

An den Imgen stabfftrmiffeB MAttem 
von Drosophyllum (Fig. 2) befinden sich 
zweierlei Drüsen, nämlich gestielte, den 
Tentakeln von Drosera ihnoeh, absr vn- 
bewetjlich. und ungestielte von ähnlichem 
Bau (Fig. 3). Die gestielten Drüsen scheiden 
schon im nngereirten Zustand einen sMien 
Sehleim aus, an weh liein liängenbleibende 
Insekten sich zu Tode zappeln. Die glitzern* 
den Sehleimkngeln mOgen dabei aneh ab 
Lockmittel dienen. Die Ausscheidung des 
verdauenden Ferments obliegt den unge- 
stielten Drüsen und twar werden diese 
von zwei Seiten her zur Ausscheidung des 
Sekrets angeregt. Einerseits pfl&nzt sich der 
Reiz von den Fangdrüsen durch das Blatt- 
gewebe zu den ungestielten Drüsen fort, 
andererseits verteilt sich die von den F'ang 
drüsen ausgeschiedene iVmeisensänre — 
welche gleichzeitig konservierend und bak- 
terientötend wirkt — auf das erbeutete Insekt 



Digitized by Google 



Ii22 Insektivoren (Kainivoi^n. Insekten- oder fleischfressende Pflanzen) 



und von hier aus auf die EnzymdrQsen und 
reizt die letzteren zur Enzyniabsondcrung. 
An der Absorption beteiligen sich dann beide 





Fig. 2. Drosophyllum lusitanicum. Nach 
'Kernet. 



Drüsenformen, was an den Zellinhaltände- 
rungen — Aggregation — kenntlich i.st. So 
ist bei Drosophyllum, trotzdem daß ihr 
die für Drosera charakteristische Bewef- 



Fig. 3. Querschnitt durch 
ein Blatt von Drosophyllum 
mit gestielten und sitzenden 
Drüsen. Nach Fenner. 



lichkeit der Tentakeln fehlt, durch ein sinn- 
reiches Ineinandergreifen verschiedener Vor- 
f;änge, eine ausgiebige Flci.schernährung mög- 
lich und wie gut alles funktioniert, das geht 
am b(>sten daraus hervor, daß selbst bei 
weitgehendem „Fleischverbrauch'' Ueber- 
fütterung nur selten beobachtet wird. 

Die Kxaktheit des ganzen Fang- und Ver- 
dauungsapparates ist hauptsächlich dadurch be- 
gründet, daQ das Leitungsgewebe nicht nur die 
Wasserversorgung, sondern auch die Heizleitung 
besorgt; so kann man — nach Fenn er — 
beobachten, daßdieseLi'itungszeljen die sitzenden 
Drüsen mit den gestielten verbinden, und der 
Reiz, der von einer gestielten Drüse aufgenommen 
wurde, kann .sofort nach den ungestielten weiter- 
geleitA't werden, die dadurch zu lebhafterer Aus- 
scheidung des Verdauungsekrets angeregt werden. 
Aehnlicbe Verhältnisse treffen wir übrigens 
auch bei anderen insektivoren (z. H. Byblis, 
Pinguicula u. a.) an, wo eine Arbeitsteilung in 
der Funktion der Drüsen durchgeführt ist. 

Ltricularia, mit ca. 250 Arten, über 
die ganze Erde verbreitet, mit Ausschluß 
der Pülarregion, teils schwimmende (unter- 



getauchte) Wasserpflanzen, teils terrestrisch 
(auf feuchter Erde) lebend, einige sosfar 
epiphytisch an Baumrinden und in deu 
Clstemen epiphytischer Bromeliaceen (s. o.). 
Die Blätter smd entweder fadenförmig 
(wurzelartig verzweigt) öderes werden — bei 
den landbewohnenden Utricularien — 
zweierlei Blätter ausgebildet, nämlich unter- 
getauchte fadenförmige und langL'cstielt« 
kreisrunde oder snatelförmige Luftblätter. 
Der Mangel einer Wurzel — charakteristisch 
für Utricularia — dürfte eine Eigentüm- 
lichkeit sein, welche die Utricularia mit 
vielen anderen submersen Pflanzen teilt, und 
weniger mit der karnivoren Ernahruns; 
(s. 0.^ in Beziehung zu bringen sein. 

Die Gattung hat ihren Namen von den 
an den untergetauchten Blättern sitzenden 
Utriculi (Blasen), welche die Fallen dar- 
stellen (Fig. 4). 




Fig. 4. L'tricularia vulgaris. Hei A ein BUtt- 
stück mit mehreren Blasen. Vergr. 2. Bei 
B ein Fiedert-eil des Blattes mit Blase. Vergr. 6. 
Bei C eine Blase im Längsschnitt Vergr. etm 
28. v Klappe, a Blasenwandung. A, B nach 
Scbenck, C nach GoebeL 



Man hat in diesen Schläuchen nicht von 
jeher Fangapparate gesehen, sondern bat sie 
früher für Emrichtungen gehalten, welche duii 
dienen, das spezifische Gewicht der Iflanze be- 
liebig zu erhöhen bezw. zu erniedrigen, um so 
verschiedene \Va.ssertiefen einzunehmen. Man 
glaubte nämlich, daß, indem sich die Bbsen mit 
einem schweren Schleim füllen, das speiifisfb« 
Gewicht der Pflanze über 1 steigt und sie xa 
Boden sinkt, wenn sich dagegen die Bissen mit 
Luft füllen, der Auftrieb erhöht werde usv. Dies 
ist nicht richtig, wie schon Darwin durch Ver- 
suche — Entfernung der Utriculi — nachgewiesen 
hat Uebrigens besitzen auch die landbewohoen- 



j Google 



IjosektivoieiL (Sanii-roeeD. Insekten- oder fkaatäibmoDda FOibmi) 



den l'f rir ii la ri f n gleichgesta)tet<> Schläuche wie 
div im \Va.ss4'i flottierenden und <iudererseits 
kommen bei gt w isseii ausländischen Utricularien 

SB. der nordamerikatüschen Utrieularia 
flata^ nVhti^ Schwimmkörper tat Aosbil- 
dunr. die sich aber nirht in der vcfretativen 
Region befinden, sondern an der hlütenstand«- 
ach«' stehen nnd bkaig an^tanboM Aehsen- 
teile danteUen. 

Bei «Der Vereehfedvnlieit d«r einselnen 
Arten je nach don äußeren Lebensbedin- 
gun^ea (Wasfier« leuoliter Boden oder £pi- 
phyteodsternen) hemebt ^fie TTeberein- 
»timmung im Bau der rtriciili. Die Zu^^aiitrs- 
ößnang wird durch einen nach innen klappen- 
DeeM abgeschlossen. Kleine Tiere 
(Krebse u. ü'j;!.) stoßen gegen die Klappe, 
Iffiien sie und sind, wenn sicii letztere selbst- 
tltig stehliefit. gefangen. Die Anlockung der 
Tiere erfolgt durch Schleim, wie von BQsgen 
tatsächlich nachgewiesen worden i?;t, sowie 
dnrch etwas beigemengten Zucker (Liitzel- 
bur^). Ob dies aber die einzige Bedeutung 
des von deu Blasen ausgeschiedenen Schleimes 
ht, darf bezweifelt werden. Denn Schleim- 
aussclif itiinii^ ist ein bei allen untergetaucht 
lebenden l'thinzen («owie bei andauernd be- 
netzten rflaiizeuteilenj häufiger Vorgang. 
Möglicherweise befördert der au.sgeschiedene 
Schleim ni( Iit nur das (gleitende) Eindringen 
der Tiere ju die Falle, sondern tut auch gute 
Dienste, indem er die LultrSliren verstopft 
und so den Tod der gefangenfim Tiere herbei- 
führt. 

Eine vi«itere *Sfiiriehtniig, die als Lock- 
niittfl dienen mag, flndofi \vir bei der tro- 
pj-Hlieu Ctricularia Warburgi, wo die 
Kh^tpe in einen Trichter verlängert ist und 
so ab We<(\veiser fiinc;iert. Bei unserer 
Utricularia vulgaris markieren nur einige 
Borsten den Klappeneingang. 

Erwähnt sei noch, daß die schon ?^pnannten 
«pipbytisclien L'tricularien sich ihrem leicht 
aottrocknenden Standort (Zisternen) in sehr 
sinnreicher \VeL<e anzupassen vermochten, in- 
dem .«ie sich teik durch waseerspeichemde 
AiSlkheu für die schlimmste Zeit verprovittii- ' 
tieren, teik mittel-- Stdlftnen auseiner Zisterne 
tR die andere liinitber wachsen, wobei jeden- 
MkderFeuchtigkeitBreis die WaehBtnnurich- 
tun*: anpbt. Drr nn'tune Utricularia 
schliebt sich an die zur gleichen Familie 
gehörige Gattung Polypompholyx, deren 
Heimat Siidwestaustralien ist. Di»' kompli- 
ziertesten Einrichtungen unter allen Utri- 
cnkrien finden wir \m Oenlieea (10 Arten 
im tropiseheii ^mr^ika und eine in Afrika), 
deren bekaiuueüte die braailiMÜsche Gen- 
lisea ornftta ist. Wie ütrienlftria wnrsel- 
k», besitzt sie zweierlei Blätter: spatel- 
(Srmige Luft- bezw. ABsimilationsblätter und 
insektenfangende Sehlanefiblfttter, letstere 
in sehr beschrankter Anzahl CFif^. 5). Die 
SeblauehUatter sind g^abelt und bestehen 



aus einem FußstiUk, liFirni baudiartig 
erweiterten Kessel, dem laugen üais und 
den beiden spiralig gedrehten Annmi. Pas 




Fig. 6. Oenlisea ornata, junge Pflanze, etwa 
zweimal vei^rößert Von der dunkler gehaltenen« 
unten umgebogenen Sproßachse gehen Lattb> 
bliitter unif teils ausgewachsene, teils noch junge 
(Sa und Sh Schlaue ublätter aus. von den älteren 
lind «meine Teile abgNcisiai. Naeh OoebeL 

Innere des Halses ist von kranzffirmiir etc 
stellten nach unten gerichteten BeuUcuhuaren 
ausgeUeidet; in den Armen sind diese Haar- 
reihen zu einer zusammenhängenden Spirale 
angeordnet, l^ckmittel ist auch hier Schleim, 
der von Drüsen ausgesehieden wird. Die 
8( hlauehblätter diingen in den Boden- 
schlaium ein, und dienen so gleichzeitig zur 
Verankerung (Wurzeln treten nur an den 
Keimpflanzen auf, \erkummpm aber bald), 
außerdem stellen die Schiauchblätter die 
Falle dar für alle jene Ideinen Tiere, die 
den Schlamm bevölkern. iMe Eintritts- 
pforten sind zahlreicii, nämlich je eine an der 
Spitze der Schläuche, an der Gabel un^^s stelle» 
sowie eine t^ruße .\nzahl längs der spiraüg 
gedrehten Spalte. Bestimmte Stellen dieser 
Län^palte werden durch eingeldemmte 
keulig anü;e<(liwnllene Zellen - man nennt 
sie StQtzzellen — offengehalten und ge- 
währen so den Fäntritt, freilich nur sehr 
kleinen Tiernn. Auch die an der Gabelung 
befindULiche üeffnung wird durch mehrere 
StQtzzellen in sanlreiehe kleine Einiel- 
pforten zerlec;t. Alle diese Einrichtungen 
zielen mit j)euüicher Sorgfalt darauf hin, 
nor sehr Uemen Tieren den Zutritt m ge- 
währen, was offenbar sehr zweckmäßig ist, 
da größere Tiere nur zu leicht den Schlaucli 



Digitized by Google 



524 



Inst'ktivoreu (Karnivoren. Insekten- oder fleisdifressende Pflanzen) 



verstopfen könnten und schwer zu verdauen 
wären. Ueberfütterungen kommen daher bei 
Genlisea nicht leicht vor. 

Das Prinzii) der „Wolfsgrube" ist mit 
geringfügigen Modifikationen bei folgenden 
Pflanzen zugrunde gelegt: Sarracenia, 
Darlingtonia, Helianiphora. Cepha- 
lotus und Nepenthes. 

Sarracenia mit 6 Arten im atlantischen 
Nordamerika, meist Sümpfe und Moore 
bewohnend (s. o.), bildet mit Darling- 
tonia und Heliamphora die Familie der 
Sarraceniaceae. Bei den sämtlichen genannten 
Vertretern dieser Familie sind alle Blätter in 
Kannen umgebildet (Fig. 6). Ein Dimorphis- 




1 



\>4 




Fig. 7. 
LTnterer Teil 
des Srhlauch- 
bbttes von 
Sarrareni« 
flava mit 
HeaSenzone. 
Nach 
Fenner. 



Fig. 6. Surrareiiia sp. in Blüte. 

mus der Blätter (wie bei Cephalotus) wird 
also hier nicht b<'obachtet. Höchstens 
kann es vorkommen, daß die Kannen 
rudimentär bleiben. Am fertig gebildeten 
Sarraceniablatt können vier Zonen unter- 
schieden werden: Zu oberst an der Innen- 
seile des Deckels, der übrigens, falls er vor- 
handen ist, der Kanne niemals aufliegt, die 
Drüsenzone, mit nach abwärts gerichteten 
Haaren und honigabsonderndeii Drüsen, 
hierauf folgt die Gleitzone, mit dachziegel- 
förmig angeordneten und abwärts gerich- 
teten Zellvorsprungen und Drüsen, hierauf 
die Reußenzone, bestehend aus langen ab- 
wärts gerichteten Keußenhaaren (Fig. 7) 
und schließlich die unterste der Drüsen 
und Haare entbehrende Zone, in welcher 
die Verdauung der gefangenen Tiere erfolgt 



(nähere.s hierüber s. u.). Diese sterben infolge 
von Hunger und Erschöpfung, soweit sie 
nicht in dem sich dort ansammelnden Wasser 
ertrinken. Wie sicher die Fangeinrichtungen 
der Sarracenien wirken, geht 
daraus hervor, daß, wie 
Goebel berichtet, im Mar- 
burger Botanischen Garten 
Sarracenia purpurea 
durch Drahtgitter geschützt 
werden mußte, damit sie 
nicht von Amseln, welche es 
auf die in den Kannen be- 
findliche Insektenbeute ab- 
gesehen hatten , zerhackt 
wurde. 

Die .\nlockung der In- 
sekten erfolgt durch die 
gleichen Mittel, deren sich die 
Blüten bedienen: durch die 

SrachtvoU purpurrote Farbe 
er Kannen, die schon durch 
ihre Größe weithin sichtbar 
sind, durch nektar-ähnliche 
Ausscheidungen am Deckel 
und im oberen Teil der 
Kanne, sowie bei einigen 
— nach Goebel bei Sar- 
racenia Drummondi — 
durch einen zarten Blüten- 
duft. 

Ja sogar das Prinzip des SaftmaL* — 
aus der Blütenbiologie bekannt — ist hier 
verwirklicht, indem ein mit Honigdrüsen 
besetzter Weg vom unteren Ende an der 
Außenseite der Kanne nach dem Eingang 
und von hier bis an die (ileitzone führt und 
so auch kriechende Insekten zum Besuch 
der Kannen einlädt. 

Die noch wenig bekannte Gattung Dar- 
lingtonia (1 Art in Kalifornien) unter- 
scheidet sich von Sarracenia durch Be- 
schränkung der Drüsen auf den helmartigen 
Teil des Blattes, die gleichfalls raono- 
typische Gattung Heliamphora (Gujans 
und Venezuela) dagegen entwehrt der Gleii- 
zone. Zu wie falschen Vorstellungen früher 
die Schlauchblätter der Sarraceniaceen Anlaß 
gegeben haben, mag aus einer j\eußerung 
Linnes geschlossen werden, welcher schrieb: 
„praebet aouam sitientibus avibus." Er 
stellte sich also vor, der „Zweck" der Kannen 
sei: den durstenden V&^eln Wasser danu- 
bieten. 

Etwas mehr Berechtigung hat eine andere 
(von Bartram geäußerte) Vermutung, wo- 
nach ,,das in den Schläuchen sich ansarnnieln- 
de Wasser der Pflanze zur Erquickung 
diene". In der Tat können Sarracenien 
frisch erhalten werden, wenn sie nur durch 
die Kannen mit Wasser versorgt werden. 

Cephalotus (follicularis) — raono- 
typische Gattung der Cephalotaceae aus 



Google 



iDsdclivarea (EunivoareiL Tmwirtm- oder flosohfraBseiide POaiuea) 



685 



WestAUStralien — besitzt zweierlei Blätter: 1 
Afc^imilations- und Kanne nblätter. Letztere ' 
stehea immer unter den ersteren, sind kurz- 
fBrtielti iInliBll Nepentheskannen, aberj 
w gedmngsMNiB Wuclis (Fig. 8). An 




& Cephalotus follicaUria. Mach 

Baillon. 

der Außenseite des Deckels uiul im Innern 
der Kanne unter dem gerippten Kand und 
•mf nrai pobterfOrmigen Vorsprflniren be- 
finden sich viele eingesenkte Drüsen, di ren 
■Funktion noch nicht sicher erkannt ist. 
Ab Diii^wtiongor^ane dfirften sie kaum in 
B*tr,T(!i' koninit'ii. Wahrscheinlich dienen 
sie zur Anlockung der Insekten. Die Außen- 
leH» des Deckels, die InnenHäche des 
Krajrens, sowie die Kr^enfalte sind nis 
ükitflächen ausgebildet. Durch ihre leb- 
kifte Fkrbe erinnern die Cephalotus- 
kannen an Blüten. Das Ankriechen wird 
«iuich Unebenheiten der Kannenaußenwond 
— Haare, Flüpel — erleichtert. 

Nepenthes. Unter allen nach dem 
Ainzip der Wolfsgruben gebauten Insekten- 
Wim nehmen — der Organisationshöhe 
nach — die Nepentheskannen zweifellos 
die ente Stelle ein. Die Gattong Nepenthes 



(inkl. Phyllamphora) mit 40 Arten — anf 
die heiße Zone beschränkt, vorwiegend 
Malayisch-Indien (1 in Seychellen, 1 in 
Madagaskar]! — bildet im System eine Fa- 
milie für sich, welche den Familien der 
Sarraceniaceae und Cephalotaceae nahesteht, 
und außerdem Bezieimuigai Mfweist sur 
Familie der lianunculareae. 

Bei i^epenthes hat mit Kücksicht auf 
den Insektenfang eine weitgehende Ver- 
schiebung der Funktionen an den einzelnen 
morphologischen Gliedern des Blatten statt- 
gefunden. Die nattfläche hat ihre Assi- 
milationsfunktion zum Teil eingebüßt und ist 
Insektenfalle geworden. Dafür hat der 
Blattirrund eine blattartige Verbreiterung 
erfahren und dient als Assiniilationsorgan, 
und endlich ist der Blattstiel zur Ranke 
geworden (Fig. 9). 

Allerdings besteht, wir wie später sehen 
werden , em ge- 
wisses korrela- 
tives Vorliältnis 
zwischen Ausbil- 
dung von Kanne 
und Ranke. 

Dimorphismus 
der Bl&tter — wie 
bei rephalotue 
— kommt liei 
Nepenthee nur 

ausnahmsweise 
vor, z. B. bei 
Nepentliee am> 
pullacea — wo 
unter Umständen 
die Kannen ver- 
kümmern. 

Eine andere Art 
▼on Dimorphismus 
' l)('-(('Iif darin, daß 
zweierlei Kannen 
gebildet werden, 
nämlich Ascidia 
radicalia und 
Ascidiacsulina. 
Krstere stehen an fj?- Bhittkanne emer 
kurzen /weiffen ^e^u'nthcs. Am drund 
Kurzen zweigen, ^^^me, aus .1er ein 
vielfach gehäuft, ^^^^^ herausgeschnitten 
besitzen emen „edacht ist, steht die von 
nichtrankenden 3i.n Rlattdrüsen ausgeschie- 
Stiel (Fig. 10) und deno Flüssigkeit F, in der 
liegen in der Re^jel liiiu inirffallene Tiere vor- 
dem Waldboden daut werden. }4 natür- 
auf. letztere wer- O^Be. Naeh Noll 
den von ein( m 

lanircri, als Ranke Innirierendcn Stiel, dem so- 
gi'iiaiiiiten „Flagellum" getragen. Dabei zeigt 
sich, daß - - wie schon Sachs beobachtet hat 
und (ioebel spater hestätiefe —die Ascidia 
cauliiia nur dann au.sgebildet werden, 
wenn das Flagellum Gel^enheit hatte, sich 
als Ranke um eine Stfttze schlingen, daß 




Digitized by Google 



526 Insektivoren (Karnivoren. Insekten- oder fleischfressende Pflanzen) 



dagegen die Kannenbildung unterbleibt oder kriechen suchen, ahnungslos in die Falle 
sehr unvollkommen ist, wenn eine Ranke ' stürzen. 

freischwebt und keine Stütze hat ergreifen Die anderen, die Ascidia caulina. deren 
können. Demnach wäre der befriedigte Flagellum sich um die Zweige von Bäumen 

und Sträuchern rankt, 
werden vorwiegend an der 
Peripherie der Stütz- 
pflanze, wo das Insekten- 
ieben am reichsten bt. ge- 
bildet und sind^abio Fallen 
für fliegende Tiere. 

Auch die innere Aus- 
stattung der Kannen darf 
als geradezu raffiniert be- 
zeichnet werden. Die 
Mündung ist von einem 
gerippten Ring eingefaßt 
und von einem dwkel- 
artigen (iebilde überragt. 
Die Aufgabe des letzteren 
ist vermutlich, den Inhalt 

Fig. 10. Erdkannen von Ncpcnthes arapuUacea. Nach Goebel. Kannen vor zu weit- 

gehender Verdünnung 
durch Regen Wasser zu 

Kontaktreiz die Voraussetzung der Kannen- schützen. Wir finden ähnliche Schutz- 
bildung. Nur Nepenthes anipullacea Vorrichtungen in der Blütenregion mancher 
vermag, selbst wenn das Flagellum zu ranken Pflanzen (Ombrophobie). Honig wird 
(Jelegenheit hatte, keine Kannen zu bilden. , am Ring und an der Unterseite des 
Hier gibt es nur .^Vscidia radicalia (an Stelle ' Deckels ausgeschieden und dient zusammen 
der .Vscidia caulina kommen nur Ranken, mit der leuchtenden Farbe der Kannen 
d. h. kannenlose Flagella, zur Entwickeln ng), als Lockmittel. Die Angabe, daß der Deckel 
desgleichen bei Nepenthes Veitchii und von Nepentheskannen sich selbsttätig 
Nepenthes celebica. Am deutlichsten ist schließe, um gefangene Insekten am Knt- 
der Unterschied zwischen Ascidia radicalia kommen zu hindern, Lst der allzu kühnen 
und caulina bei Nepenthes Rafflesiana, Phantasie populärer Schriftsteller ent- 
Nepenthes Hookeri, Nepenthes Cur- ' sprossen. Die Natur hat viel gründlichere 
tissii, Nepenthes Nortniae, weniger Mittel, um einmal gefangene Tiere festzu- 
auffallend bei Nepenthes gracilis, Ne- halten. Das wichtigste ist die glatte, drü.<en- 
penthcs melamphora u. a. llose Gleitzone, welche sich im Inneren der 

Die letztgenannte Art bildet, nach Hein- ' Kannen, unterhalb der Mündung befindet 
richer, kletternde, hoch aufsteigende Lang- und deren Glätte durch einen Wachsüberzug 
triebe mit hängenden, langgestreckten, erhöht wird. Es verdient erwähnt zu werden, 
schlanken Kannen an rankendem Flagellum, wie die Gleitzone entstanden ist. Nach 
daneben am kriechenden Rhizom in Rosetten Haberlandt und Bobisut sind jene halb- 
angeordnete Erdkannen, die viel kürzer, mondförmig nach unten gerichteten Vor- 
aber weiter sind und deren Blatt'spreite sprünge, an welchen kein Insektenfuß Halt 
und Flagellum fast verkümmert ist. „Diese fmdet, nichts anderes als umgewandelte 
Erdkannen (sagt Heinricher) sind nahezu Schließzellen von Spaltöffnungen, welche 
sämtlich durch den Humus bedeckt, nur natürlich gleichzeitig die Fähigkeit dw 
selten lugt eine derselben teilweise aus dem Oeffnens und Schließens verloren haben 
modrigen Blattwerk hervor, zuweilen liegt (Fig. 11). Ein höchst wunderbarer Funktion?- 
der Urnenrand genau im Niveau der Laub- Wechsel im Interesse der Karnivorie! .Vn 
derkc." Infolgedessen sind diese Kannen der Basis der Kannen, im Innern derselben, 
auch mehr oder weniger etioliert. Sie funk- stehen zahlreiche Digestionsdrüsen, welche 
tionieren wie richtige Wolfsgruben, und fortwährend ein Sekret ausscheiden, das sich 
in der Tat fand Hein richer in diesen Krd- am Boden der Kanne sammelt, durch Be- 
fallen eine reiche Beute bestehend aus netzung die gefangenen Tiere unbehilflich 
größeren Larven, Asseln, Schnecken. macht und, wenn es im Uebermaß produziert 

Sie besitzen zwar auch l>ockniitfel wie wird, wieder resorbiert werden kann, 
die anderen Kannen, nämlich honigaus- Wie schon ein Blick auf die in Gewäch."!- 
scheidende Drüsen, aber durch ihre versteckte häusern kultivierten Nepcn thesarten lehrt. 
Lage sind sie mehi für die kriechenden Tiere sind die Fallen oft recht stattliche Gebilde, 
berechnet, die. wenn sie darüber hinzu- Die bedeutendste Größe erreichen jene von 




j Google 



InBektivonn (Kainhoren. LaBektea- oder fletsdifreaMade Pflaozea) 



637 



Nepenthes Rajah, ein«r in Borneo heimi- 
sdien Art (2ö bb 30 cm lang und o». 12 cm 
breit). 8f0 sind so goimni^, daß, wie Hooker 
&aet. kleine Wirbeltiere m UirnB KuiieB- 
inhait ertrinken können. 




Fi^. 11. Spaltöffrnin'j'pn in zw*-! verschiedenen 
Stadien der Cmwuiidlung, in der (jleitzone von 
Nepenthes raflleaiana. Naeh Bobisn t 



Wie oben von Sarraceniafallen niit- 

Küt wurde, so sind auch die 2{epentheä- 
nen, wegen der oft groBen Menge von 
Insekten, weldio <ich in ilircm Innern an- 
Mmmeln, das Ziel insektenfressender Tiere. 
Iba darf dahM* yielldelit die beiden an der 
Unterseite des Deckels sitzenden kräftigen 
Dornen, wie sie bei Nepenthes bicai- 
earata ansgebildet werden, als ein Mittel 
mr Fernlialtunir sdlclicr ..inihcrufcnen (lä-tc" 
aiffaesen. In der Tat werden die Kannen 
&ser Alt in der Regel von solehen Tieren 
Terschont. 

Als letzte Gruppe von Kamivoren wären 
jene sn betrachten, welche, wie oben er- 
wähnt, aktive mechanische Arhrif leisten, 
UQ die Beute festzuhalten und dadurch eine 
den tierischen Organismus fast gleiche Be- 



weglichkeit an den Ta^ lejren. Es pehören 
hiorher Drosera, Uionaea und Aldro- 
▼andia, slmfHeh einer FamQie, den Dtö^ 

seraceen, angebörig. 

Drosera, etwa 100 Arten, über die ganae 
Erde verbreitet, mit Ausnahme der arkti- 
schen Zonen und der Inseln Polvneüiens,. 
besonders häufig in Australien südlich des 
Wendekreises und am Kap, wo überaus sroße,. 
liediehe und merkwürdig gestaltete Formen 
vorkommen. Sämtliche sind Moorbewohner. 
Bei aller Verschiedenheit im Habitus herrscht 
f^roßo Uebereinstimmuns; hinsichtlich der 
Faiigoi^ane. Ueberall sind die Blätter mit 
Tentakeln besetzt, an deren Snitze je ein 
Drüsen köpf sitzt. Die leuchtend roten Ten- 
^ takeln und die wa.«serhellen Tropfen, welche 
I von den Drüsen ausgeschieden werden,, 
dienen als Lockmittel. In der Blüten biologie 
I haben sie ihr Seitenstück in den iniitiorten 
Nectarien, z. B. bei Parnassia palustris^ 
Hat sich ein Insekt auf der tentakel* 
besetzten Blattfläche nirdcr^N'hH^cn und 
i sucht sich von der ihm anhaltenden kl. brigen 
I Masse zn befreien, so wird dieser Rns naeh 
den benarlibnrten Tentakeln fortgepflanzt. 
I und nun stürzen sich auch diese auf das 
I Opfer. (Bei nianelien Droseraarten; s. B. 
Drosera longifoüa. -^nll c< -ofrar vnr- 
kommen, daß sich mehrere Blätter gleich- 
zeitig an der Yeigewadtigang eines Tieres be-- 
feilisen, was voraussetzt, daß in diesem Fall 
ider Reiz von einem Blatt auf das andere 
I fortgepflanzt wird.) Zum SeHvB findet eine- 
ha!i(lrniischelförmitre Einkrümmung der gan- 
izen Blattfläche oder eines Teiles derselben 
statt, womit das Sehieksal der Bente besiedelt 
ist (Fig. 12). (Sehr bedciiti iul ist der Anteil 
der Blattfläche an der Ergreifung der Beute 
bei jenen Droseraarten, deren Bl&tter lang- 
gestreckt bis lineal sind, z. B. Drosera 
capensis, wo das mit Tentakeln besetzte- 
Blatt im bngereizten Zustand gerade- 






Fig. 12. Blätter von Drosera rotundifola. Links mit 
teils eingekrümmten Tentakeln, von oben; rechts mit 
anSBSbraiteten Tentakeln, von licr Seite gesehen. Ver^ 
gröfierung 4iach. ^acb Darwiu. 



Digitized by Google 



288 



Ibsektivorm (Karmvonn. Inaekteii- oder fleisclifreeseode Pfkuuen) 




Tif. 13. Drosera 
•«»jpeiisis. Blatt eine 
VU»n nmklammenid. 
Nach W»gner. 



«estreokt ist. gereizt dagee;en eine Schlinge 
Sildetf welche die Beute vollkommen um- 
Uammeit [Fig. 13]). 

Die Ivcistungsfähigkeit der Tentakeln 
wird dadurch erhöht, daU die flächenstän- 

digen ihren Drüsen- 
kopf an der Spitze 
median , die rand- 
8t&ndigen dagegen 
seitlich, und zwar an 
der der Blattfläche 
zugewendeten Seite 
haben; außerdem sind 
letztere oft mehr als 
doppelt solang wie die 
ilieBei»tindigeii und 
auf diese Weise be- 
fähigt, einen großen 
Bogfen SU beschreiben, 
wenn es gilt oiii in der 
Mitte des Blattes be- 
findliches Insekt zu 
überwältigen. Die 

Drose raten takeln 
vereinigen viele Funk- 
tionen in sich: sie nehmen den Berühruni^s- 
reiz auf, sie scheiden zähen Schleim 
■aus — der zum Festhalten dient — sie 
«neugen ein Enzym, welches den Tier- 
körper auflöst, sowie gloichzcitig eine fäulnis- 
widrige Säure, und endlich absorbieren sie 
•den Verdaunngebrei. Dem^miB und sie 
auc!) nach verschiedenen KichtUQeen hin 
reizempfindlich: nämlich für Kontut- und 
•«hemfeehen Reiz, wobei fthnliehe Beziehungen 
hestehen wie bei Pinguicula, wo der 
Kontaktreiz nur den ersten Aostoß gibt zu 
•einer Beizbewegung, welche ihre volle HShe 
<-T<{ auf einen gleichzeitig wirkenden ohemi- 
■schen Reiz hin erreicht. Bei aller Aehnlichkeit 
mit Drosophyllum besitzen die Ten- 
takeln von Drosera entsprechend der er- 
weiterten Funktion eine hesKtidere Kigentüm- 
lichkeit, nämlii ti Fühküplel an der AuUen- 
wand der Drüsenzellen, deren spezielle Auf- 
gabe i t, den Stoßreiz zu perzipieren und die 
-demgemäß durchaus den Fühltüpfeln der 
Ranken an die Seite gestellt werden können. 
^Bei DroHoph vllu ni, deren Tentakeln un- 
beweglich sind, ist die Außenwand der 
Drttsenzellen gleichmäßig verdicktl) 

Im (lecensatz zum Stoßreiz, der dann 
am kräftigsten wirkt, wenn er wiederholt, 
•d. h. intermittierend angreift, bedarf die 
•durch chemischen Reiz veranlaßtc Bewegung 
minimaler .Mengen; so genügt schon eine 
Spur, z. B. Ü,ÜÜÜ4 mg Aramonsulfat, um die 
Tentakeln zur Krümmung zu veranlassen. 

Merkwürdig — aber biologisch wahrschein- 
lich bedeutungslos — ist, daß wie schon 
Darwin fand und später Benceke bestä- 
titrte — scliwachi' l->wärmnng die gleichen 
J'olgen hat, wie StoUreiz, d. h. die Drosera- 



tentakeln sind auch thcnnona^fisch reizbar. 
Daß aber, wie Gorrens fand, diese thermo- 
nastisehe Reizbarkeit durch Ernährung mit 
kalkhaltigem Wasser lahm gelegt winf, das 
scheint zu beweisen, wie sehr sich D roser» 
an das kalkarme Substrat seines natürhehea 
Standorts (Hochmoor) gewöhnt bat (s. t.)i 
Dem entsprechend scheinen die Wurzeln 
der Droseren — nach den üntersuchungea 
von Heiorieher — mehr auf Wasser uf- 
nalime ab auf Ausnutzung des Hoden.« 
auf Salze eingerichtet zu sein. Wenigstens 
fällt auf, daß die meisten Droseren wenig 
verzweigte Wurzeln besitzen. Der gewöhn- 
liche Standort der Drosera rotundi- 
folia -- Sphagnumrasen — bietet ja auch in 
der Regel ein Uebermafi von Wasser, dagipB 
keinerlei Salze dar. 

Dionaea, eine Art in Karolina. Dio- 
naea muscijpula, die bekaante „Fliegen- 
falle", ist diejenige Pflanze, deren Karnivorie 
zuerst (1769) wissenschaftlich erkannt wurde 
(s. 0.). Sie ersetzt durch Schnelligkeit, was 
ihr an anderen Mitteln, Insektm so fanden, 
abgeht. Die Blätter sind zu einer grundstän- 
digen Rosette angeordnet und im un- 
gereizten Zustand flach ausgebreitet Der 
vordere Teil des Blattes ist al-; zweiklappiee 
Falle ausgebildet. Auch der untere Teil des 
Blattes ist reizbar nnd schließt sieh, gereizt, 
zu einer Röhre zusammen, welche aber dem 
gefangenen Tier den Austritt nach der 
„ Klappe" erlaubt Nur auf der letzteien be> 
finden sich Verdauungsdrüsen, welche im 
Bau den sitzenden Drüsen von Uroso- 
phfllnm entsprechen. Der Reizvorgang 
spielt sieh folgendermaßen ab: .\uf jeder 
Klappen hälfte befinden sich drei gegen 
Kontakt überaus empfindliche Borsten, die, 
wenn sie berührt werden, den Reiz nach den 
Klappen fortleiten (Fig. 14). Die Folge ist. 




Fig. 14. Ein Blatt der VpnusfliegcnfaIlc(Pionafa 
muscipula). Der sihmffierte Teil der Innea- 
fläche dicht mit Venlauungsdrüsen besettt 
Vergröfienmg 4iach. Siwch Darwin. 



daß sich die beiden Klappen (entlanfi; dem 
Mittclncrvj fast augenblicklich sctuiefleD, 



Digitized by Google 



Insektivorem (Karnivorenf Insekten« oder fleischft^esoide Pflanzen) 



529 



Klima. Die zu Fallen umgewandolton Blätter 
stehen in Quirlen (%u 8ns 9); jede Falle ist 
von boretenfOrmigen Zipfeln um^ben. Im 

uii?ereizten Zustand schließen die K!api)en- 
häUleu einen Winkel von ca. 60" ein (Fig. 15). 




wobei die Rand/.ähne wie Finger gefalteter 
Hinde iueinandergreifen. 

Jene Fahlborsten sind nach Haber- 
land ts Untersuchungen überaus reaktions- 
fähige Sinnesorgane. Der Uauptteil wirkt 
als Stimalator, der, sowie er zur Seite ^e- 
boiren wird, die zartt ii ( Ii hnkzellen (an der 
Ba.Mj des Stimulators) zerrt und biegt, was 
der plasmatLsche Inhalt dieser Zellen als 
Reis empfindet. Biologisch wichtig ist, daß 
nur ein seitlich wirkender Stoß die Rciz- 
bewi»<run!^ auslöst, r. B. auch ein .seitlich uul- 
triffender Was-tTstridd, nicht aber ein VOn 
oben auffallender Kegentropfen. 

Außer mitteL) der Fühlborsten ist das 
Dionaeablatt noch auf andere Weise reiz- 
bar, nämlich durtli stärkeren Diuck oder 
Reibung der Klappen oder durch Auflegung 
Tetdanlieher Körper, wobei ee sieh aann 
MtOrlieh um einen chemischen Heiz handelt. 

An der Schließbew^ung selbst können 
mehrere Stadien beobachtet werden. Zuerst 
bilden die beiden Klappen noch eine flache 
Höhlung. Erst wenn auch der chemische 

Jrii zu wirken beginnt, pressen sich die p. ßuttquirl von Aldrovandia. liach 
beiden Klappen so eng anemander, daß die ^ «»i-kHu ty^wu^Ätuiwv.uai«. .i^wa 

Beute vollkommen zerquetscht wird, was 
einen recht beträchtlichen Energieaufwand 
Tttraussetzt. Von den Verdauungsdrüsen An jedor KUippe sind (nach Fenner) vier 
auseeschiedene .Vmeisensäure wirkt gleich- Zonen zu unterscheiden: Rindzone mit 
leitig fäulniswidrig. Man könnte versucht i spitzen Borsten besetzt; Drüsenzone mit 
Min anmnehmen, daß ein Apparat, der so schleimabsondernden, vierarmi£:en Drflsen, 
Mcher und prompt wirkt, wie die Dionaea- ' drüsenlüse Zone, und eine innerste mit 
tierfalle, auch überaus leistungsfähig hin- Digestionsdrüsen und Fühlborsten besetzte 
'ichtlich der au verdauenden Tierbeute sei. Zone. Die letzte ist konkav gewölbt, die sweite 
Vv'< i>t aber merkwürdigerweise nicht der i und dritte Zone bilden eine Ebene. DieFOhl- 
Fall. Zwar verzehrt die Dionaea in der borsten sind zwar etwas einfacher gebaut ab 
RefT^I grOfiere Tiere — Heinere entkommen bel I>ionaea, wirken aber in genau gleicher 
Vv\\. zwischen den Randzähnen, wenn die Weise fiTiit Stirnidator und (ielenkzellen). 
ikbließbeweguiig b^onnen hat — ; aber trotz i Der Verschluß der Klappen erfolgt langsamer 
der oft gewaltigen Menge von Verdauung»- 1 (als bei Dionaea) imd mehr niekweise, 
sekret, die erzeugt wird, nimmt die Ver- offenbar wiederhotter Beisung der Fühl- 
dauungsarbeit ziemlich lange Zeit in An- borsten entsprechend. Ist er beendet, so 
rpruch, und die Klappen sind dann häufig pressen sich die Klappen dicht aneinander. 
•) erschöpft, da6 sie ihre Reizbwkeit erst | Gleichzeitig treten fue Verdauungsdrfisen 
sehr langsam — wenn überhaupt — wieder- in Tätigkeit und - - wa« eine besondere Eigen- 
tümlichkeit von .Vldrovandia ist wird 
eine Luftblase ausgeschieden, denn Auf- 
gabe (nach Fenner) ist, den bei dir Auf- 
lösung des Tieres entstandenen Verdauungs- 
saft dorthin zu drftngen, wo die meisten ab- 
sorbierenden Drüsen sitzen, d. h. an die 
vesiculosa wurde von Goebel geradezu Grenze der dritten und vierten Zone. An- 
ab eine im Waaser lebende und dement-' geblich ersparen sich dadnreh die schw&eheren 
sprechend vereinfachte Dionaea bezeichnet. Aldro vandiaklappen jenen LTußcn Energie- 
An L'tricularia erinnert Aldro vandia I aufwand, welchen Dionaea nötig hat, um 
durch ihre Wurzellosigkeit, durch die im | das Verdauungsprodnkt mit den Absorptions- 
höheren Alter in der Regel geschlossenen dm in in möglichst innige Berührung zu 
und^ dann wie Blasen aussehenden Fallen, | bringen. Ist schon die Verdauungsleistung 
»owie durch ihren ganzen Habitus. Auch ; der Dionaea mäßig, so kann die der Al- 
'Vititorknospcn (Hibernacula) bildet sie, wie | drovandia als gering bezeichnet werden. 
L tricularia und andere schwimmende Die Aldrovandiafallen verdauen nur ein- 
Was^er pflanzen, meist aber nur in kältcrem mal und sterben dann ab. Die große Menge 

HaadwOitwiMuh dw KttanriMOselviltea. BuulV. 84 



erlangen. In der Kegel sterben die Dionaea 
fallen sehen nach zwei- bis dreimaliger 
Fütterung ab und räumen das Feld jOngraen 

leistungsfähigeren Blättern. 

.Vldrovandia, eine Art, in Europa, 

lJ< ni:alen bis Queensland. Aid rov;in<lia 



Digitized by GoogTe 



530 InsekÜYoren (Kaiiiivoren, Insekten- oder fleisclifivssende Pflanzen i 



der ▼orhandenen und am Sproßende sich 

stpts- ncuhildciulcii Fallen sor^t aber ptet? 
fttr Ersatz, so dab die Kurzlebigkeit der Fallen 
kaum als Manje^el empfanden werden dürfte. 

Einrichtungen zum Verdauen 
der Beute, £b wäre nun noch zu 
erlftutem, wie im einzelnen die Verdauung 
der j^ofaTi treu eil Tiere vonstatten geht. 
Auch die Todesart ist in den verschiedeneu 
Typen von Fallen nicht die gleiche: An 
Erschöpfung gehen zugrunde die von 
Drosopnvllum, Drosera, Pinguicula, 
und Bybfis gefangenen Tiere, wobei Ver- 
stopfung der Tracheenendigungen durch 
Schleim das Ende bescIileuniiTPn mntr. Der 
Ertrinkungstod huvri der Tiere in den 
FaUen von Sarracenia, Cephalotus, 
Nepenthes und anderen offenen Kcssel- 
fallen. ^ach Clautriau enthalt die von die- 
een Fallen aii^gcnehiedene FtOssigkeit eine 
Substanz, welche die B*Mif"';' !ng des sonst 
schwer benetzbaren insekienkörpers l>eför- 
dert Erstiokungstod ist das Schicksal 
jener Tiere, welche in die Fallen von F^tri- 
cularia, Genlisea, Dionaea und Aldro- 
▼andia geraten sind, wobei der hier ausge- 
prhirdene die Tracheenendigungen verston- 
fende Schleim vermutlich eine bedeatenae 
Rolle spielt. 

Der Verdauungsvoi^ang selbst zeigt gleich- 
falls eine Abstufung in bezug auf VoU- 
kouuueuheit : 

A. InsektlTOre ohne verdauende 
Enzyme: Sarracenia scheidet kein Ver- 
dauungsenzytn ans; desgleichen Darling- 
ton ia. Beide stehen also auf einer tiefen 
Stute der Karnivorie. Es ist aber nachge- 
wiesen, daß die Kannen dieser Pflanzen 
Wasser und darin gelöste Stoffe zu absor- 
bieren vermftf^en. Diese Pflanzen überlassen 
es also den natürlichen Zersetzungs vorgängen, 
hochmolekulare Verbiadungra m einfachere 
— leicht absorbierbare Zerfallsprodukte 
Uberzuführen und sich dann von aiesen zu 
ernähren^). Biese Form der Karnivorie 
unterscheidet sich kaum von jener Fähigkeit 
der Absorption von Wasser und darin ge- 
lösten Salzen, welche die epiphy tischen 
Bromcliaceen (Tillandsia, Vriesea) in 
den Stand setzt, ihre extrem atmosphärische 
Lebensweise zu führen. Wenn wir in Betracht 
ziehen, daß jene Zisternen ott zahlreiche 
Tierietrhen enthalten, deren Zerfalisprodukte 
z. T. auch absorbiert werden, so waren jene 
Epiphy ten gleichfalk den einlachst organi- 
sierten Karnivoren zuzuzählen. Vielleicht 



^) TssLQh Feaner geschieht die Aufnahme 
der organischen Verbindungen in der untersten 

fi.i;ir- iJDfl tlriisnntnsi'n 7<nic; ufnigstens sollen 
in (liii i.(>id>'nn!sielU'ti die.ser Zone Trübungen, 
— welche auf Verdauun^Utigkeit scbli^en 
lassen — zu beobachten sein. 



hängt damit die oft leuchtend rote Fuhe 
der ZisternenbroraeliaoeeD zusammen (b- 

sektenanlockung)? 

Die Gattung Cephalotus schließt sich 
Sarracenia an, stellt aber insofern einen 
geförderten Zustand dar, als hier dio Zer- 
setzung der Beute durch Ausi^chluli der ge- 
wöhnlichen Fäulnisbakterien in bestimmtt 
j Bahnen gelenkt zn sein «scheint. 

Die Ceuhalotuskannen scheiden nÄm* 
lieh einen Stoff (nach Goebel keine l^ure!) 

aus, wel( her die Fäulnis der Tierleithen hin- 
I dert und nur ganz bestimmte Mikroot^ani- 
' men aufkommen IftBt. Ein proteolytisch» 
Enzym wird auch hier nicht gebildet, viel- 
mehr überläßt die Pflanze den Abbau der 
tierischen Stoffe ganz jenen Mikrooi^anL^men. 
Uebrigcns bestehen hinsichtlich Sarracenia 
und Cephalotus; auch abweichende An.ijch- 
ten, so daß die Fra^je bezüglich der L nfahij;- 
keit jener Pflanzen, proteolytische Enzyme 
I zu bilden, noch ni( ht vollkommen geklärt bt. 

B. Insektivore mit verdauenden 
Enzymen. Hierher alle übrigen Typen, 
'wobei allerdings der Grad der EnzYni|iro- 
duktion zwischen weiten Grenzen schwankt. 
Sehr gering ist dieselbe bei Pini^uicuU. 
weshalb diese Pflanze auch nur sehr kleine 
Tiere verdauen kann. Man h.i- 1) obachtet. 
daß die gereizten Drüsen außer Schleim 
lanch ein sauer reagierendes Enzjm Mit* 
scheiden, ferner dalä Ix-cithin von den 
Drflsen aufgenommen wird, womit walir- 
scbeinlich dae Auftreten von Fettka^eb 
j in den Drüsen in Zusammenhang ^teht. 
l Nach Low und Aso kt der die Fäidni» der 
Tierkdrper verliiiidenide Stoff Bewoerihu». 

Bei Utricularia konnte die Aussei«- 

dnnt: eines peptonls-ierenden Enzyms T-t 
kürzhch mit Sicherheit nachgcwie^cu wtrdtn 
I (Lfltzelburg). Allerdings war schon früher 
bekannt, daß nach Fütterungen mit Lecithin 
.in den die Blasen au^ikleidenden Stern- 
; haaren Fettkugdn auftreten, was sweifdkt 
auf Karnivorie hinweist. Auch hier ist der 
antiseptische Stoff Benzoesäure. Die Ad- 
Wesenheit dieser Sttnre bedingt auch die ver- 
schiedene Farbe vor (rot) oder nach (blaut 
dem Verdauungsprozeß. Die Blasen enthalUfl 
n&mlich Anthocyan, das durch Benzoesimr 
rote, durch die basischen Abbauprodukte 
blaue Färbung annimmt. .\uf diese Weise 
ist es schon äußerlich möglich zu erkeoiM, 
ob eine UtriculariablaM schon Tiere nf- 
j zehrt hat oder nicht. 
' Für üeniisca ist die Ausscheidung eine« 
peptonisierenden Enzyms swar noch nk^ht 
i nachgewiesen, aber doch sehr wahrM hf inli-h. 
' Zweifellos besteht dieselbe bei Droso- 
hyllum, Drosera, Dionaea und AI' 
rovandia, und zwar nnter gleichzeitiser 
Bildung von antiicptiscb wirkender Aioefi«s- 



Digrtized by Google 



Insektivoren (Karnivoren, Insekten- oder fleischfressende Pflanzen) 



531 



slar»'). IVepeBthes war lange Zeit der 

Ce!,'eii>tand erregter Diskiisj^ion, bis durch 
üoebel und Vines als sicher nachgewieseo 
vmlen tamiite, daS aaoli hier peptoiUBierende 
Enzvme gebildet werden. Allerdinps ist 
die lUeoge deiselben sehr verschieden groß, 
je naeMem ob es eich um schwiehliche oder 
ffhr !f brnskräftige Pflanzen handelt. In den 
Kannen der eisteren iat die Verdauunp- 
fllfeüigkeit nenferal, so dafi eieh reichlieh 
Mikroorc:anis:inen an den Tierleielien ent- 
wickeln können. iy«benskräftige Joannen 
dagegen entbaKen eine stark sauer und leb- 
haft verdauende Flüssigkeit, in welelier 
Mikrooiganismen nicht aufkommen. Kräf- 
ti;^ aber noeb gesebleeaene Kannen enthalten 

fino neutrale Flüssigkeit; es Kenüirt aber 
(aach Clautriau) die Kannen nur zu 
srbfitteln oder Glassplitter hinein m werfen, 
um die Saun'biklunt; /u veranlassen. .\uch 
kaon durch künstlichen Zusatz von Säure 
die Enz^rmbildung angeregt werden. In der 
Xatur wird das erste in die Kanne fallende 
Insekt den Anstoß zur Säureausscheidung 
und damit zur Enzymerzeu^ung geben. 
Freihch kommt es vor, daß bei Uebenütte- 
rung der Kannen die Säure nicht ausreicht 
(«ie wird durch basische Zerfallsprodukte 
fortwahrend neutralisiert) und dann wird die 
Entwickelun? von Fäulnisbakterien nicht nus- 
bieiben. Auf ciu < merkwürdige, aber selir 
ihmreiche Abhängigkeit der Enzymsekretion 
von äußeren Umständen hat kürzlieh 
Feuuer aufmerksam gemacht. Danach iät 
Benetzung der DrQien mit der Kannen- 
flüssigkeit Vorbedingung tm lebhafter Sekre- 
tionstätigkeit. Dieser Fall tritt aber in der 
Natur stet« ein, wenn benetzte nodi 
lebende — Insekten zu entkommen und an 
der Wand emporzukrieohen suchen, wobei sie 
mit ihren benetxien GliedmaBen die Drüsen 
berühren, oder wenn schon erstickte auf der 
Fiflssigkeit schwimmende Insektenkörper — 
vielleicht vermöge der Kapillarwirkung — 
an die Kanncnwände stoßen und 80 die dort 
befindlichen Drüsen reizen. 

S> Gegenaapasaungen von Tieren. Die 
Vi'r(iaiuinc:svorgänge in den Nepenthes- 
k&nnen sind insofern besonder;? iiitt'rei>i»ant, 
1^ es hier zu Gegenanpassnngen von seiten 
gewie-er Tiere gekommen ist. l'eber sntrho 
„enzymliarte" Bewohner von Nepenthes- 
kannen ist von Jensen aus Java berichtet 
worden. Diese Tiere, weit enlfernf dureli 
<ia« Enzym geschädigt zu werden, machen 
Qn gme Kntwiekeiimg in Nepentbee- 



Haß ill' so Siiiirp allrrdin<rs nicht nbsnlnt 
>irher<*misi?{>{ !!*t li wirkt, scheint aus denueuestten 
Bwbachtungen von G. Troili Petersson hor- 
Tnzqgiehen, wekbe xegelm&ßig in den Dräaen- 
bpfctt ven Drosera intermedia «in Bak- 
mnai (B. Drosente} fuuL 



kannen dnreb. Jensen cXiilt Im ganzen 3 

Fliej^en-, 4 Mücken-, 1 Milben- und 1 Xeina- 
todeuart auf,, für welche dies zutrifft, und 
vergleicht diese Tiere mit Recht mit den 
Eitii^eweidow'ürmern höherer Tiere. Tföchst- 
wahrscheiniich schützen sie sich gegen dit 
scbldliehe Wirlning dee Kannenenzyn» durch 
Ausscheidu ng ein r f ; > n f r i : i n ( 

6. Zweifelhafte Fälle von Karaivorie. 
Lange Zeit ist zu den Kamfvoren anch die 
Gattung Roridula (2 Arten im Kapland) 
gerechnet worden. Die zu den Droseraceeu 
gehörige Pflanze ist ähnlich wie Droso- 
phylluni ansi;eriistet. Die Fähigkeit In- 
sekten, welche an den Drüsen hängen 
blieben zu verdauen, wird abw in neuester 
Zeit von Mario th für dii^e Gattung aufs 
entschiedenste bestritten. Noch weniger 
wohlbegründet ist die Kamivorie von Di- 
s (• h i d i a H a f f 1 e s i a n a , jener merkwürdigen 
Asclepiadacee, in deren Kannenblätteni 
sich Wasser sammelt, das von hineinwachsen- 
den Adventivwurzeln aufgenommen wird, 
ferner diejenige von Caltha dioneaefulia 
— einer magellanischcn Ranunculacee, deren 
Blätter allerdings an Dionaea erinnern, aber 
durchaus unbewet^lich sind — , endlich die 
von FruUaniaarten, in deren -Vmphi- 
gastrien wohl zufällig kleine Tiere den Tod 
finden. In all diesen Fällen handelt es sich 
eigentlich nur um Vermuiuiigeu, denen keiner- 
lei spezieUe Untersuchungen zugrunde liegen. 

Dagegen kann wirklich von Karnivorie 
die Rede sein bei zwei Pilzen, uämlioh 
Arthrobotrys oligospora, deren Hvoel 
(nach Zopf^ Schlingen ausbildet, in welchen 
sich Nematnoden (Anguillulaarten) fangen 
(das Mycel dringt schließlich in die durch 
ErFchßpfunsr verendeten Tiere ein und nährt 
sich von ihnen) und Zoophagus insidians, 
der in stcheiuleni Wasser teiht frei, teils 
e|)iphyti?ch auf Cladophornarten lebt und, 
wie Somniersdorf beobachte^ haben will, 
Rotatorien zu Opfetn auseneben hat, die er 
mittels einer von ihm ausgeschiedenen 
klebrigen Substanz fängt una schließlich 
mittels Haustoricn aufzehrt. In allen diesen 
Fällen dürfte es sich aber selbst dann, wenn 
Karnivorie zweifellos nachgewiesen ist, doch 
mehr um SttfiO^e Erscheinungen bandehi, 
welche kaum mit jener hohen .\npassung 
echter Karnivoren verglichen werden kann. 

Literatur* Oic viehtigsten gritndlrgemkn Werke 
iibrr kamirtrre l'ßanxeu »in>l : Darwin, Intteti' 
•orow» planfp JS74. — OoeM, JnteMvorm 
i» ^ßmumAMntMu Sehüdmm^n, a, I89t. — 
Em^ *rhr g'itc , kiinrrrfni^fi' , uffr fast er- 
schöpfende und 'inregeti'U- lU hniulLnuy den Themut 
hat küniieh Wagnt-t'. I>ie fleUrtiJres»ei>d«tk 
l^nftn (l»HJ in Band 344 d*r üammUuvg „Amt 
NtOur und CMit»wtlt" gegeben. 



84* 



Digitized by Google 



532 



liuselbeigo — Insolation 



Inselberge. 

Froher wurden als „Inselberge" die so- 
genannten „Zeugenberge" (vgl, den Ar- 

tikpl ,.AtTTrf><tphäre. Geolofrischo Be- 
deutung") bezeichnet. Heute hat das Wort 
eine etwas andere Bedeutung, indorn man 
daninter unvermittelt aus Ebenen aufra;;ende 
Berge versteht, welche in abflußlosen Ge- 
bieten (Kalahari, Kordofan usw.) vorkommen 
und die Rc^tc eines unter Sand und Ver- 
witterungescbutt begrabenen Gebirges dar- 
Btelk«. 



Insolation. 

1. Einleitung. 2. \Yirkung (icr litsohtion. 

3. Begünstigende Faktoren der Insolition. 

4. Ke^'nh Llo \>rbrt>itaiii(. & Enchnoiuigeii der 

Insolationi>wirkung. 

X. Einleitung. Unter Insolation versteht 
dßt Geolog die BeBonnuiif der Gesten i lic 
unter gewissen Bedingungen eine mechanische 
Zerstöruiit: veranlassen. Genau genommen 
ist die erhöhte Wftrine allein nicht imstande, 
solche Zerstörunsren zu bewirken, vielmehr 
sind die Temperatuniciuvankungen der ent- 
scheidende Faktor. 

2. Wirkung der Insolation. Bei der Be- 
strahlung durch die Sonne erhitzen sich 
in heifieo Lftndem moit^ens die Gesteine bis 
auf 50 bis dehnen sich au? und bewirken 
beim Beginnen der Erwärmung oft ein 
lautes Klingen. Bekannt ist diese Er- 
scheimuiif an den MenHumssänlfn. Die Ober- 
fläche des Gesteins dehnt sich aus; da es aber 
ein schlechter Wärmeleiter ist, so kommt es 
zu Spannungen zwischen der warmen Ober- 
fläehe und dem kalten Innern. In der Naeht 
kühlt »ich die ObertlÄclie durch Ausstrahlung' 
aber oft bis untwNnll ab und nunmehr kommt 
es aufs neue zu Spannnnsipn. Die oberfläch- 
liche Schicht wird am Morgen zu. weit, am 
Abend zu enti. 1 cnier ist wichtig der ver- 
seliiefh'iie Ausdelinun^^kneflizient der einzel- 
nen Mineralien und die verschiedene speziiisciie 
Wärme. Dunkle Mineralien erliitzen sich 
stärker als helle, rauhe sehneller al^; irlafte 
spiegelnde. Keben dieser ledi^Uch die Tem- 
peratur beanflnssenden Einwirkung kOnnen 
aber auch mancherlei Xelxii Wirkungen ein- 
treten. Dazu gehdrt einmal eine gesteigerte 
Verdunstung und Austrocknung. Im An- 
Schluß daran kann es zu Effloreszenzen von 
in der Berief Tüchtigkeit gelösten Salzen 
kommen. Bei Abkühlung unter Null Grad 
aber tritt der Spaltenfrost in Erscheinung. 
Der Hinweis auf die dnrrli Insolation her- 
vorgerufenen Bcgleiter>eh«iiiujigen ist not- 
wiMiii L , da sie die Erklärung der reinen 
Insolationswirkungen erschweren. 



3. Begünstigende Faktoren sind Trodfis* 

heit der Luft und Wolkenlosigkeit de 
Himmels, lai^e Dauer des Sonnenscfaeiih 
und steiler Einfall der Strahlen, schließlich 
bedeutende Höhenlage wegen der Vermin- 
derung der Absorption von Sonneostrsbkii 
mit der Höhe. 

4. Regionale Verbreitung, Entsprechesd 
dem Charakter der l)et;unsti£rpnden Faktorfn 
ist die Insolationswirkunt: hauptäächlirh in 
den Trockengebieten, Hochgebirgen und 
Hochuiateaus der heißen Zone zu finden. In 
den mchgebirgeu der gemäß gten Zone und 
in den Polargebieten ist die mechani^lie 
Verbitterung enorm. Ks i-t aber mIix« 
2U sagen, in wieweit die andauernde Ik- 
Strahlung der Felsen durch die Somie isd 
der darauf foljrende Fro>t im Schatten aDein 
wirken oder ob der Spalteufrost — naDesi- 
lieb bei Anwesenheit von Schneeiddncb- 
was.^er — die entscheidende RoUe spielt. 
Hinsichtlich der polaren Insolation $«1 m 
Meinardus hingewiesen (Bd. 3 der Deat* 
sehen Sudpolarezpedition). 

5. Erscheinungen der Insolationsvir* 
kung. Die verschiedensten Gesteine, nament« 
lieb aber die verschiedenfarbigen grobkri^ial* 
lincn 7.ei<:en feines Abschuppen, Abplalien 
mülimeterdiinner bis fußdicker Schake <^ 
zur lOnt stehung von runden Blöcken, Bndidi 
und oft Hundertp von Metern hohen glatten 
Wänden führen können. Die abgeetünteo 
Schalen bilden dann oft eine BSBcIraii; m 
groben Trilminern rund um die Ber^e. Ii 
anderen Fällen springen große Blöcke qner 
durch. Aber auch die IdeinerenGesteiovtfiefcr 
küimen zerplatzen, und zwar springen kleint 
napfförmige Stücke aus oder die Stiidt 
erhalten Quersprünge. Auch meincB ounebe 
Forscher, daß dreikantige Stücke entständtr. 
und .\nlaß zu der Ausbildung der Dre* 
kantner traben. 

Während die beschriebenen Zcr8törunr> 
formen bei dichten bis groben kri.*tallinft 
Gesteinen sich finden, ist der Zerfall in einfn 
Grus aus zerplatzten, verschieden sefirbtjii 
Kristallen auf die trroben kristallinen buntn 
Gesteine beschränkt. Solchen Zerfall pü«^t 
namentlich Granite aufzuweisen. 

Während manche Beobachter die Span- 
nungen zwischen Oberfläche und InnereiB 
für genf^end halten, um ein Zerspringen der 
Gesteine zu veranlassen, meint rcchuel- 
Lösche, daß die auf das 60" bis bei^ 
Gestein fallenden, W besitzenden Receo 
erst die schnelle Abkühlung bewirkten, aie 
für ein Zerspringen notwendig sei. Neuer- 
dings raeint J. Walther, daß ein ZerpUt«* 
der kleinen Gest einsstücke nur dann eintrete 
wenn sie noch bergfeucht seien und schw« 
austrockiiclcn. Auch weist er auf w 
rasche Auskristallisieren von Salzen, die ir- 
der Bergfeuchtigkeit gelöst seien, ab «{xm- 



Digrtized by Google 



Insolatknk— Ionen 53S 



ffoden Faktor hin. "Woiui abor iiiidi J. 
Walther reebt haben sollte mit der Be- 
hraptung, die Gesteme verinderten morgens 
uiiii ab('n(i> so allmählich ihre Toiiii)e- 
ratur, daß ein Zerspringen nicht eintrete, 
n weist das swdfelus Yorhandme Klingen 
der nc-tciiic morgens und ahcncls (I<m Ii auf 
Rcfat kr&ftige Spaouungeu bin. Damit 
ftiromt flbemn, aafi Hardwig in der Ata> 
kaina in n Stuiidcn eine Erwärmuiiir vnii 40** 
b^ibachtete. Auf sonstige Nebenwirkungen 
da- Insolation infolge des Anstrocknem, wie 
t B. Effloreszciizcn, Ktitstchuiii,' \ oii Spalfcii, 
Schlanimschalen u. a. m. im Boden kann 
leer nieht eingegangen werden. 

UtealU'. Fraas, Aiu dem Orient. SiuUtfort 
Mf. — MvrdtciOf JourmU Q^fr. Hot. 1877, 
A 1fr. — R»ik%tH-LOmeh«, Amt thm ITn^ero- 

laad. Ausland I8S4. i>. 4S5. — L. Sehtiltzr, 
AuM liefn Nnrnnlfind und Kalakari. S. 67 bu 70. 
Jena r.'<i:. — ,7. Walther, DU Dcnudniiou 
im der WütU. Leipzig 1890, — Mttmelbe, 
Süäeitttnf in dh Gtoloai« aia AlttoHtdiv WtMtvn- 
ukaß. Jtna ISf'.^ — ItofHelbe, P<is Gr-rig 
dv WiMenbiidung in (Jegenwarl ttnä Vorteil, 



IitrailTgettelie. 

&aptivgeeteine, welche in plattenför- 
mlger Gestalt zwischen dip Scliichten einge- 
drungen sind, werden als iiiirusi viager be- 
täehnet. Gleichbedeutend mit ,,Lager- 
gan^'\ Ein Gegenstück dazu bilden die 
„Effusivgesteine", d. h. Gesteine erup- 
tiven ürspningB, welche sich auf der Erd- 
oberfläche ergossen haben. Gleichbedeutend 
mit „Erguikestein''. Vgl. den Artikel 
Jtageningsiorm der Geateine**. 



1. Be|;riffsbestimmung. Ladung der Ionen. 
Efektroaffinität und Entladungsspannun^. 2. Me- 
thoden zur Messung der Konzeutntion di r luricii. 
3. Phraikttlische und elMmi8che Bigensc haften, 
i HjAimtatioB der lenen. 

I. Begriffsbestimmung.*)" Ladung der 
Ionen. Elektroaffinität und Entladungs- 
spannung. Als loiH'ii bczoichiR'tc Faraday 
die Spaltstücke, in w« l( he nach seiner Aul- 
liteung der EHektrolyse die cloktroly tisch d. h. 
wrter Zersetzung leitenden öLüÜc beim Strom- 



Im folgenden werden nur die Ionen in 
Uwngen besprochen; über die Ionen in ga.s- 
fönnii,Mi SvstftiH'ii s«'hc man den Artikel 
»Elcktnzitätsleitung in Gasen". 



durchganp /crlcf^t werden. In dem Artikel 
„Dissoziation. Elektrolytische Disso- 
ziation** ist gezeigt worden, welche Grftnde 

zu der Erkenntnis ^efülirt haben, daß die 
Ionen im Inneren des elektrolytischen Leiters 
nieht ent twim Stromdurehgange ans Hifem 
"^loloknlarverbaiidf t^otrcnnt werden, sondern 
, daü sie als ,4rcie Ionen'' aucli olme Strom- 
Idnrehgang in der LOrani^ einea ISektrolyten 
vorhanden sind. Die Ionen sind als Stoffe 
I besonderer Art anniseken; sie zeigen weder 
i die E^^ensehaften der freien Element» noeh 
(1er im Molekülverbaiido ijelialtenen : Silber- 
, I(A und Jod-Ion verhalten sich physikalisch 
nnd chemffich anders ak die Elemente Silber 
und .Tod und anders als das Jodsilber-Molekül. 
: Das besondere Verhalten der Stoffe als 
' Ionen muB darauf zurüctq^efOhrt werden, 
daß sie Träger elektrischer Ladungen sind. 
' Sie erweisen sich als solche dadurch, daß 
I sie bei Stromdurchgang je nach dem Sinne 
ihrer Ladung als Kationen zur negativen 
, Elektrode, der Kathode bzw. als Anioncn 
zur positiven Elektrode, der Anode, wandern, 
j Die Neigung der Ionen, pdsitive oder ne- 
'gative Laduiic: anzunehmen, sttdit in engfiter 
I Beziehung zu ihrem chemischen Verhalten. 
' Wie wir von einer chemischen Affinitit 
der Elemente cei^enüber bestimmten anderen 
Elementen ^»precheu küniieu, so auch von 
!der Affinitftt der Elemente zur positivem 
bezw. negativen Elektrizität (die bei elektro- 
chemischen Betrachtungen als gleichberech- 
tigt behandelt woden können). Die Ele- 
mente von ausgesprochen metallischem Cha- 
j rakter verhalten sich, als ob sie eine Ver- 
I wandtsohaft rar positiven Elektrisitätt die- 
; jenigen von mehr metalloidem zur negativen 
; Elektrizität hätten. Die einfachen elemen- 
i taren lvation< n werden demnach von Wasser» 
' Stoff und den Metalh n irebildet. die einfachen 
^elementaren iVniuntüi vua den Halogenen 
innd den Elementen der Schwefe^ruppe. 
Quantitativer Untersuchung zugänglich smd 
die Fragen a) nach der Elektrizitätsmenge, 
die von einem Atom der verschiedenen 
Elemente gebunden werden kann, b) nach 
der Stärke dieser Bindung. 

Die Beantwortung der ersten Frage er- 
iribt sich ans dem Faradav schon Gesetz: 
. lieim Durchgang durch verschiedene Elektro- 
! lyte scheidet der Strom die Elemente in 
solchen ^rensjen ab, die rhi'miscli alciehwerti;,' 
oder äquivalent sind. Die Wertigkeit oder 
V^alenz eines chemisehen Atoms gibt an« mit 
wieviel Atomen Wasserstoff es sich ver- 
binden bezw. wieviel solche Atome in Ver- 
bindungen es ersetzen kann. Durch das 
Faradaysche Gesetz erhält die Valenz eine 
weitere Bedeutung: sie stellt sich als Einheit 
dar nieht nur bei der ^Wirkung einee 
Atoms auf andere Atome, sondern sie er- 
seheint auch als Einheit bei dem Verhalten 



Digitized by Google 



634 



Itmen 



der Atomp zur Elektrizität. Wie nämlich 
die J^atur eines chemischen Atoms nur dafür 
io Frage kommt, ob ee flberhatipt mit 

Atomen dieses oder jenes Elementes eine 
Verbindung eingeht, wie dabei aber die 
Zahl der Atome nur von deren Wertigkeit 
bestimmt wird so wird auch hier von 
der Natur des chemischen Atoms nur be- 
stimmt, ob es mit positiver oder negativer 
Elektrizit&t sich Teroindet, die Elektridtilts- 
menge aber i?t wieder nur bestimmt durch 
diu Zahl der Valenzen dc^ Atoms. Es er- 
scheinen nun die hier in Betracht kommenden 
Tatsachenreiheii rein chemischer und elektfb- 
chemijjcher Art unter vereinheitlichendem 
Gesichtspunkte, wenn wir annehmen, daß 
die Elektrizität ebenso wie die chemischen 
£äemente von atonliä tischer Struktur ist, 
daß es also aufier den ehemfaelien Atomen 
noch zwei Arten vn:i einwertigen Atomen 
gibt, nämlich die^euige positive und diejenige 
nei^tive Elektrtxitfttsment^e, welche sion mit 
einem einwertigen cheniiselien Atom oder 
mit jeder Valenz eines mehrwertigen ver- 
binden können. Wir nennen sie das positive 
und das negative Elementarquantum oder, 
nach einem Vorschlage von Stoney das 
positive und negative Elektron. 

Wie wir nun bei einem neuen Element 

zunächst das Atomgewicht zu ermitteln ver- 
suchen, indem wir bestimmen, welche Ge- 
wiehtsmenf^ davon «ich mit einem Gram m 

Wasserstoff oder der gleichwertigen 
äquivalenten — Menge von Silber (107,93 g), 

(63 6 \ 
s=s 313 g) usw. verbindet, so 

ermitteln wir entsprerhend hier diejenige 
Elektrizitätsmeuge, welche sich mit eben 
dteeer Ansahl von Grammen Wasserstoff, 
Silber oder Kupfer bei den elektrolytinhen 
Erscheinungen verbunden findet. Wir 
wfthlen das Silber, d«ss«n Absoheidung die 
am besten übereinstimmenden Resultate 
liefert. Die Elektrizitätsmenge 1 Coulomb 
(das ist 1 Amp. in 1 Sek.) scheidet 0,00118 g 
Silbw ab. Das Atomgewicht Silber in 
Grammen (107,93 g) wird also abgeschieden 
107 93 

durch QöollS ~ Coulomb. Man 

bezeichnet diese fundamentale elektroche- 
mische Konstaute mit dem Bucltstaben F 
(Farad ay). Sie stellt diejenige Elektrhdtits- 

menge dar, welche ein Acquivalentgcwicht 
der verschiedenen Stoffe in Grammen ab- 

zuscheiden vermag. 

Nim hat man aber in der kinetischen 

Ga theorie Weije gefunden, welche zur 
Kenntnis nicht nur der relativen Atom- 
gewichte, sondern auch nt derjenigen der 
absoluten geführt haben, welche uns also 
die Atomgewichte nicht nur auf eines von 
ihnen als Einheit bezogen angeben lassen, 



sondern da^- Crwi! !it eines Atinns in Gram- 
men kenneu lehrten. Ein Atom Wadsentotf 
wiegt danach 10—'* rag, ein Atom am 
Elementes mit dem relativen Atomgewicht 
A also A.10-" mg. Wir sahen, daß 1 1 
Wasserstotf die EiektrisitfttsmeDise 96540 
Coul. bindet, 1 mg also 96,54 Coul. Dem- 
nach ein Atom Wasserstoff 96,54.10 ' 
= etwa 10 '^ Coul. Dies ist das El^ 
mentarfjuantum der Elektrizität, das Elek- 
tron, die kleinste Elektrizitätsmenge, welche 
sich hat nachweisen lassen. Jede größere 
Elektricititsmenge ist — entsprechend der 
Auffa.ssung von der atomistischen Struktur 
der Elektrizität — ein Vielfaches dieser 
Menge. Die Ionen sind abo aufzufasjen 
als Verbin<iiiTi:'rn der Elektrizitätsatome mit 
chemischen Atomen oder Atomenkoajpkxeii, 
die nach denselben durch die Valeni d«r 
Atome bestimmten Verhältnissen erfn^rn 
wie die Verbinduugeo der chemischen Atome 
untereinander. 

Die zweite Frage, diejenige nach dtr 
Stärke der Bindung eines Elektron« an m 
chemisches Atom, die Frage also nuh m 
„Elektroaffinität" würde sich erledigeB,inas 
es gelilncre, die Arbeit zu l)estimmpn. wfWe 
erforderlich ist, um einem Ion seine i/Sdung 
SU nehmen oder — da der eine Faktor der 
elektrischen Arbeit, die Elektrizität-mense 
nach dem Vorheigehenden konstant L>t - 
wenn man die elektromotorische Kr«ft fir 



^ die Elekfrcdyse bestimmen könntp. b^i 
welcher die Ionen in ungeladene .\tome 
«von gleicher Konzentration flbervehen. & 
ist aber ersichtlich, daß bei dei Ueber- 
führung der Ionen in die festen Elemente 
oder freien Gase andere Größen sifh dtf 
I Elektroaffinit&t ftberl;ii^<Tn mü^-oM. Ifw 
wird nun die — wie es scheint, in derMehrahl 
der Fälle berechtigte — Annahme gcmscht, 
daß die Zersetzungsspannungen oder die 
Entladungspotentiale der Ionen aus normaler 
d. i. ein Grammäquivalent der Ionen im 
Liter enthaltender Lösung der Ekkin- 
affinität proportional sind. Eine ZiHaramen- 
stellung uer so gewonnenen Werte findet 
am Schlüsse des Artikels „PotentisL 
(Elektrochemisches Potential". 

2. Methoden sur Messung der Kon* 
zentration der Ionen. Zur Ermitteliii^ 
I der lonenkonzentration dient eine B(ün 

prinzipiell verschiedener Methoden. 

n) Direkte, d. h. Methoden, welche die 
Konzentration eines Ions oder beider lotÄ 
liefern: 

[ Elektrisehe Leitfähigkeit, 

I Katalytiscbe Wirksamkeit, 

Farbintensit&t, 
Elektromotorische Krifte. 

b) Indirekte 

a) Methoden, welche die KonaentntiiM 



Digrtized by Google 



Ionen 



585 



der Ionen xmd Moh-kiilo liefem« dw sind 

alle osmotischen Methoden: 

Memung des osmotbcheo Dradm, 
DampfJrucktTiiiedritjunfl;, 
Gefrierpun k lern iedrig ung, 
Siedepunkterhöhung. 
ß) ^fethoden, welche die Konzentration 

der undissoziierten Moleküle liefem: 
MeBsmiK dee Pulaaldrucks, 
Vcrtcihing simelMli sw« LOeungs- 
mittein. 

Daß diee« Methoden, insbeeondore Leit- 

fähieiieit und osrn Otis cht» Methoden fflr 
fwaünnte Läsungen zu gleichen Werten der 
loraikimMiitntioiiffllurten, bfldetedieHaupt- 
stfltze beim Aii>baii der Di"soziations{lu*orie. 

in dem Ar tikel , JD i 8 8 0 z i a t i 0 n . K 1 e k t r 0 - 
iTtUehe Dieeosiation** ist gezeigt wor- 
den, daß das An wachsm ([er Dissdziatioii mit 
Zunahme des diasouiereudeu Ltteungsmittels, 
aho mit «teilender Veidflimiuig dem Gesetz 
(icr chpmi=chpii Massenwirkung u litcrliefi^t : 
man bezeichnet eR in dieser Anwendung als 
OstvaldicheB VeidOnnuni^Resets. Die 
noffzmäÖigkeit trifft jedo< 'i tmr für die 
venig dissoziierten schwachen Jüektrolyte 
zu; fflr die starken Elektrolyte !ft der 
Fortschritt der Dissoziation mit steiiieiider 
Vardiinnuug niolifc durch die Konstante des 
ÜMMBwirkaiigBgeeelxes dartteDbar. Die 
nähere rntersuchunf!; dieses Verhaltens liat 
bisher noch zu keiner befriedvgendcn Deutung 
leber Ursachen gefOhrt. Die ausfahrliche 
Diskussion di>s vorhandenen Tatsaehennia- 
teiiaii durch Drucker läßt erkennen, daß 
die nach den verschiedenen Methoden er- 
haltenen Mes.sungsresultate der lonenkon- 
lentration im allgemeinen zwar bis zu 
Konzentrationen von 0,1 normal überein- 
stimmen, daß aber bei starken Elektrolyten 
das Massenwirkungsgesetz meist schon bei 
«rinderen Konzentrationen nicht mehr er- 
iQllt ist. In einem neueren, besonders sorg- 
fältigen experimentellen Beitrat zu dem für 
die Theorie der Löaungeii fundunieutalen 
Problem zeigte F. Flügel, daß für be- 
•timmte Lösungen auch in sehr großer 
Verdünnung Gefrierpunktemiedriguiig und 
Leitfähigkeit Restdtatc far den DisBOaatioiu- 
grad ergeben, deren Abweichungen von- 
einander die möglichen Versuchsfcnler tiber- 
schreiten; daS Mier auch für Lösungen bis 
XU 0,001 normal hemb sich das Massen- 
wirl£ung8g(B*etz ab> ungültig erweist sowohl 
für die aus den Gefrierpunktsmessungen ak 
auch für die aus den Leitvermitgen be- 
rechneten Konzentrationen. 

3. Physikalische und chemische Eigen- 
schaften. Die Dissoziationstheorie führt 
lu der Folgerung, datJ die physikalischen 
und chemischen Eigenschaften verdünnter 
Salzlösungen nicht die Eigenschaften der 
unzeisetzten Moleküle, sondern die der 



freien Tonen sind. So erweist sich die Aen- 
derung des Volumens durch Salzzusatz 
als eine additive Eigensohaft der Ionen« 
ebenso das molekulare Brechunj^s ver- 
mögen der in verdünnter wässeriger Lösung 
befindliohen Salze. Weiter hat die Unter- 
suehung der Licht absorption und Farbe 
ergeben, daß die Absorptionsspektren 
der verdftnnten Lfieungen vensohiedener Salze 
mit gleichen: f; rbigen Ion identisch sind. 
Entsprechend zeigen Salze, die ein gleiches 
optiseh aktives Ion enthalten, im Zoetando 
\()llif,'er Dissoziation in äquivalenten Lö- 
sungen gleiches Drehungsvermögen. 

Von fundamentaler Wichtigkeit nament- 
lich für die analytische Chemie ist die Tat- 
sache, daß aucli die chemischen l-]igen- 
schaften der yerdünnten Salzlösungen die 
chemischen Eigenschaften der freien Ionen 
sind: es sind daher — wie Ostwald einmal 
anschaulich darlegt — nicht die analytischen 
Eigenschaften sämtlicher Salze, sondiem nur 
die ihrer Ionen festzustellen. .50 Anionen 
und Kationen können niiteinunder 2500 
Salze bilden, deren Verhalten festgestellt 
werden müßte, falls sie individuelle Re- 
aktionen besäßen. Tatsächlich genügt aber 
die Kenntnis von 50 + 50 = 100 Reaktionen 
um sämtliche 2500 mdsrliehe Fälle zu be- 
herrschen. Wie aber die luuen ihre cha- 
rakteristischen Reaktionen verlieren, wenn 
sie in den Molekularverband mit dem ent- 
gegengesetzt geladenen Ion eintreten, so 
geschieht dae anch, wenn sie Bestandteil 
eines zufammengesetzten komplexen — 
Ions werden: Die für da* Chlor-Ion cha- 
rakt^istisehe Keaktion mit Silber unter- 
bleibt, wenn das Chlor-Ion mit Sauerstoff 
zur Bildung des komplexen ( hlorat-Ions 
CIO3 zusammentritt, welches wieder seine 
eigenen chankteristischMi Reaktionen auf» 
weist. 

Ein besonderer Fall von Isomerie findet 
<ich bei den Ionen dadurch, daß dasselbe 
Ion mit einer verschiedenen Anzahl elek- 
trischer Ladung auftreten kann. Es ist 

damit ein vdllicf verschiedenes chemisches und 
plivsikalisclies Verhalten verbunden, so beim 

Ferro- und Ferri-, Fe und Fe. dem Man- 
ganat- und Permanganat-Ion, MnÖ« und 
MnO.. 

Als amphntere Kh'ktrolyte bezeichnet 
mau solche Stoffe, welche sich auf verschie- 
dene W^e hl Ionen spalten kOnnen. 80 
kann x. B. Bleihydroxjd PbCOH), als Base 

dissosiiinnn naeh dem Schema Pb-|-SOH 

resp. PbOH+ÖHoderabSftiiieH-f PbÖ(OH) 

resp. 211 PbOj. 

Endlich hat man noch den Fall einer 
besonderen Art von Ionen festgestellt, welche 



Digitized by Google 



636 



Ionen 



sich bildon. worin von oincin elektrisch 
neutralen Molekül gleichzeitig ein positives 
imd ein negatives Ion abgespalten wird; 
das zurückbleibende Molekül enthält dann 
freie — sich allerdings kompensierende — 
elektrische Ladungen. Man spricht in 
solchem Falle von Zwitterionen. AI» ein 
Bei>pi''l HMfi'ir --v] \\:>^ \'f'tl!vlnran!»e 2[en»nnt. 

4. Hydratation der Ionen. Der Er- 
örterung bedarf noch das X'erhältnis der 
freien Innen zu dem Lösungsmittel, in 
wekiiem sie sich befinden, die Frage, ob 
sie frei durch das Lösungsmittel hindurch 
sich bewocjon oder eine fcsthaftendc Hülle 
davon mit sich führen und im Wasser als 
lonenhydrat sich bewegen. Für diese letztere 
Annahme spricht schon die von Knhlrau sch 
ffefundene Tatsache, daU der Temperatur- 
Koeffizient der Leitfäh^eit bei unendlicher 
Verdüniuini^ für einwertige Ionen gleich ist 
und übereinstimmt mit dem Temperatur- 
koeffizienten der inneren Reibungdee Wassers, 
80 daß also dort wie hier eine Bewegung 
von Wasser gegen Wasser anzunehmen ist. 
D» sonach die lonenreibung für die ein- 
imtigen Ionen gleich ist, so sollte man weiter- 
hin annehmen, daß die Beweglichkritr ii der 
Ionen mit wachsendem Atomvulumcn ab- 
nehmen. Statt dessen fand man die auf- 
fallende Tatsache, daß in der Reihe Li, Na. 
K, Rb, Cs, in welcher die Atomvolumina 
steigen, die Beweglichkeiten /unehnM>n. Die 
Erkläruni: liegt nahe, eine in der angegebenen 
Beihenfolge sinkende Addition von Wasser- 
moleitfllen anmnefamen, dureh welche das 
Volnmen von Inn -f Wasserhülle so ver- 
ändert wird, daß ein Sinken des Gesamt- 
volnmens in obiger Reihenfolge stattfindet 
Ks sind von Xernst, Buchbück, Wash- 
burn Methoden angegeben worden, um zu 
einer Vorstellung über die von einem Ion 
addierte Anzahl von Wassermolekülen zu 
gelangen. Besonders bemerkenswert er- 
scheint der von Riesenfeld und Rcinhold 
eingeschlagene We^. Die Bestimmung der 
Ueberführungszahl (vgl. den .\rtikel ,.Klek- 
trolvtische Leitfähigkeit") hat zn dem 
Ergebnis geführt, daß sie mit der Konzen- 
tration sich ändert, I)ies wird darauf zurück- 
geführt, daß, je koiizenlrierter die Lösungen 
sind, desto mehr ein Mitführen von Lö- 
s\in'j:-riiit t.'l durch die Innen -ich bemerkbar 
machen muß. Aus der Aenderung der 
UeberfQhrungssahl mit der Konsentration 
läl't sich somit die Anzahl Mnje Wasser be- 
rechnen, die beim Durchgänge einer be- 
stimmten Strommenge an die Anode oder 
Kathode transportier! werden. 

l'^ine andere Betrachtung geht aus von 
der Formel von Stokes, welche sich be- 
zieht auf die mit der konstanten (leschwin- 
digkeit c erfolgende Bewegung einer Kugel 
vom Radius r in einer Flü^^sigkeit von der 



Zähigkeit t]. Die durch die Reibung lier\or- 
I gerufene Gegenkraft ist nach Stoke^^ tj n. 
'Für «wei verschiedene hydratisierte Ionen 
wäre also hiernach, da rj als die innere Rei- 
bung des Wa.ssers in beiden Fällen gleich t\x 
setzen ist 6.t n r,c, ^ Ü.t// r^Cj. Lt da< Atom- 
I volauHn der Ionen zu vernachlässic^eii <^efeD 
dasjenige der umgebenden WasscrhQlle, 
bedeuten r^ und r^ die Radien dieser Wa^^r- 
hQllen und setaen wir für e die lonenbeveg- 

lichkeit 1, so ist r » ^ und es besteht flr 

die Anzahl der von einem Ion mitgefflhrteo 
Wassennolekflle die Beziehung 



und daher 



Kombiniert man diese Bcziciiung mit 
der vorhergehenden, über die Aenderung der 
Ueberführungszahl mil der Konzeutratioa, 
so lassen sich die Anzahl angeben, 
welclie die Wasserhüllen der vcrsohie<lenen 
Ionen bilden. Es wurden so gefunden für 
die Kationen: 

HfO): K720); Ag(36); !4Cd, C«(»): 
Xa(70); U^löO); 
fflr die Anionen: 

011(10); J, Bf. 0(20); NO^tt); 

€10,(35). 

Es sei noch erwähnt, daß man nicht ohne 
Krfol^' versucht hat, die Abweichungen der 
starken Klektrolyte vom Massenwirkua??- 
gesetz durch die Hydratation ihrer Ionen 
SU erklären. 

Daß auch i?i nicht wässerigen lonisierun?«- 
mittein Verbindujic;en der Ionen mit dem 
Lösungsmittel wahrs( heinlich sumI, duMf 
weist eine von Waiden ant^cn^cbenp B*- 
ziehung, die gefunden wurde als. die Leit- 
fähigkeit desselben Elektrolyten in ca. 30 
verschiedenen Lösunt^smitteln und eben?« 
deren Fluidität gemessen wurde. zeigte 
sich, daß die Grenzwerte der Leitfihigkeit 
bei unendlicher Verdünnuntr pronnriionel 
den Reibungskoeffizienten bei aerobes 
Temperatur waren Aoo.tioo = kons! »O,?00 
und daß Fluidität und elektrisches Leit- 
vermögen durch die Temi>eratur in gleickef 
Weise beeinflußt werden. Waiden niüiBt 
als einfachste Deutung an, daß die wandent- 
den Ionen mit einer größeren Anzahl Mo- 
lekeln des Lösungsmittels as.-iuiiiert sind 
und nunmehr eine Reibung erfahren, die 
))rakti>ch zusammenfällt mit der Keibung 
des Lösungsmittels. 

Literatur* Sv. Arrhenitui, Lehrbwh der EUitf 
fhemie. Leipzig 1901. — W» Ortwatd. I^ki^ 
bmh der aUiiemeine» Chemie, 4- Aud. Lt'fH 
1'J09. — W. Nemst, Theor^üeke Otrmr, 



Digrtlzed by Google 



Ionen — loncnglcichgewkhte (Elektrolytische üleichgcwichte) 



637 



f. AhM. StutUtart 19 IS. — M. Le Blanc, 

tut.'— A. Coehmf EUkurtfeheml* in Müller- 

r^ uH'olt Uhrbueh der r v, 4 .1»^?- 
bravwchwrtg 1900. — h. i)i-uckei: Dir 
Jnomatie der »larken EUktndytr.. StxtHgari 
i90S. F. jnOgel, ZeU»*riit/Ur pkjftikaUtfh'- 
Otmie. 79. 577, IP». ^ JK JI. RteMM/eld 
md & itemiMld, «ftMdo, 66. S7f, 1909. 

A. Coehn. 



lonengleic hg e Wichte. 

Elektrolytische Gleichgewichte. 

1. AUceawiitts. 2. ElektrolytiiN'ke IHiwni«- 
tioB in Waasen; Beatünninnf dertelfien au 

der a) EMK der Gaskcttp. h) H"lrnlv>e des 
^^at^iu^laretats. c) Wrstifuiigs^ts« liw iiuJigkeit 
«fot Methyiacetats. d) Leitfähigkeit reinsten 
Waoen. '8. loneogieachgewicbte bei Gegenwart 
m BodmkSjpfni, Bnspide daxn am der ana- 
Ivtis- ht ii rhomip. 4. Komplexe Ionen. Beispiele 
aus der analytierhen Chemie. 5. Verteilung 
MM» Behftrolyftm awiscben zwei Phasen. 

I. Allgemeines. Eine jode clu'misr'hp 
ßeaktioii muß theoretisch als umkehrbar 
betraeiitot werden. Daraus l&ßt sich folgern, 
dnS di> in die Reaktion eintretenden Stoffe 
mit den Keaktionsjffodukteu sieh ins Gleieh- 
gnneht ni seteen streben (vf^l. daiHbnr den 
.\rtikel „Chrmisches Gloichpewieht"). 
DieDissoxiation eines Moleküls eines Ebictrö- 
1)ften in zwd oder mehrere Ionen ist ebmfalh 
eme chomisrlie Reaktion; die ;ill<;enieiiieii 
Gosetze dieser letzteren sind daJier anwend- 
htr toi den Dinonatlonflvorgang. Das Mas- 
M'nwirkunirstresetz ergibt auf die Dissoziation 
eines binären Mektrolyten angewandt das 
Ostwaldsebe Verdflnnungsgesetz (vgl. den 
Artikel ..Dissoziation. Elektrolytische 
Dissoziation" 4 „Diseozütiouskonstante". 
Dort tmd ftueh die theoretisoh noeh nicht 
klargestellten Abweichungen behandelt, die 
die starken EHektrolyte von diesem Verhalten 
»eigen ), lieber Zahlenwerte der Dissoziations- 
k<ni>t;iiiteii vi:l. ancli den Artikel Che- 
mische Verwandtscbalf' 7 t,DiB80zia- 
tiomkonstante". 

Während nun die in den genannten /Vr- 
ükeln besprochenen AnwendunRcn des 
M^enwirkungsgesetzes die Diüsoziations- 
verhältnis.se zu berechnen gestatten, wenn 
Dissoziationskonstante und Konzentration 
gegeben sind, so erhebt sich weiterhin die 
Frage nach den lonenkonzentrationen in 
Lösungen, die mphrerp Elektrolvte enthalten 
■nd zwar sowoiil tur den Fall, Juli die in Be- 
tracht kommenden lonenArten «ito verschie- 
den sind, als auch dann, wenn mehrere 
in beiu'^ aui einea Bestandteil überein- 
stimmen. Ueber die prinzipieUe Möglichkeit, 
<üe lonenkonaentritioiieii eines l>eUebigen 



solchen Falles zu berechnen, l&Bt sich nun 
zunächst das Folgende sagen. E<? mögen 
n verschiedene Elektrolytc zusaiaiiita- 
gebracht werden, bei denen kein Kation 
an mehr als eine Art von Anionen {gebunden 
vorkommen soll. Die Anionen und Kationen 
sollen der Reihe nach mit Aj, A^ . . A« u&d 
K,, Kj . . K„ bezeichnet werden ; es werden 
sich dann, wenn auch zum Teil vielleicht nur 
in sehr gerin','er Menge jede Art der Kationen 
mit jeder Art der Anionen zu nndissoziiertem 
Salz verbinden, d. h. also, daü n.n vcr- 
lehiedene nndissoziierte Salze vorhanden 
sein werden, außerdem n verscliiedene Arten 
Kationen, und ebensovielc Anionen. Die 
Konzentrationen von (n* 2n) verschie- 
denfTi <tft!frn -sind also die zu berechnenden 
l nUekannteu. Die Konzentration eines jeden 
undisBoriierten Sakes muß nun mit den 
Konxenf rr!*i H'n der dazu gehörenden lonen- 
arten im Dioäoziationsgleichgewicht stehen. 
Sind die Dissoziationskonstanten alle be- 
kannt, «n eritiht die Xotwendiirkeit dieser 
Beziehung also auch n* Gleichungen zwischen 
den UnMkannten. AnBeidnn aber kann 
durch Analyse der Ausgangsprodukte fest- 
gestellt werden, weiche Menge des Be- 
standteils A) . . . hereingebraeht wurde (nnd 
iialfrli ti henso für jeden Bestandteil Ki...). 
Diese Menge wird in der Löüung teils als 
freies Ion A) vorhanden sein, teib aber aaeh 
al> nndissdziiertc? Snlz AjKi, AjK.^ . . . . 
A^Kn. Die Sunune dieser Konzentrationen 
nraB also der hereingebrachten Men^ des 
Stoffe-; A, trleich sein. Eine solche Beziehung 
gilt nun für jeden Bestandteil der Ausgang- 
Produkte nnd wir erhalten so weitere 2n 
(tleichuniien zwischen den Konzentrationen 
in unserer Lösung. Unseren (n' -f ^) 
Ünbekannten stehen also im ganzen ebenso- 
viele Gleichungen gejieniiher. wenn die Men- 
gen der Ausgang&stoffe und die Diäsoziations- 
konstanten aller möglichen lonenkombina- 
tionen bekannt sind. Zur Rerechiiunir einer 
bestimmten Anzahl von l'nbekannten muß 
nun bekanntlich ein System von ebensoviel 
Gleichungen gegeben sein. Prinzipiell würde 
also unsere Aufgabe unter den genannten 
Voraussetzungen lösbar sein; bei allen nicht 
besonders einfach liegenden Fällen wiirde man 
allerdings bei der so geführten Art der Be- 
rechnung auf .sehr große rechnerische Schwie- 
rigkeiten stoßen. Gleichwohl ist der Nachw^eis, 
daß die Kenntnis der betreffenden Dissoziati- 
onskonstantenzur suhlen lualjigen Berechnung 
der einzelnen Konzentrationen ausreicht, sehr 
wichtig, da es uns so möglich ist, die gegen- 
seitige Reaktionsfähigkeit der einzelnen Be- 
standteile auf gewisse, den Stoffen eigentüm- 
liche Zahlenkooffizienten. eben die Diaso- 
ziationskonstanlfu, zurueküuiuhren. 

Die besprochenen Beziehungen behalten 
auch dann uue Gültigkeit, wenn ein Bestand- 



Digitized by Google 



638 



lonengleichgewichte (Elektrolytifiche Glddigewidite) 



teil von vnniliorein mit mehreren verbunden 
war. Diesem Fall würde es in UQi^rer oben 
eingeführten BezeiehntnigRweise entoprecben, 
wenn z. B. A„ mit An-.t identisch würde. 
Dann würden im panzen n .(n-1) verschiedene 
undisäoziierte Salze sich bilden. Die Be- 
dinguiijg des DisBOsiationsKleichgewichtes 
eines jeden Salzes ergibt also hier n.(n-l) 
Gleichungen. Die Zahl der freien Ionen ist 
gefl^eil den obigen Fall um 1 verringert wor- 
den. Sie beträgt (2n-l), an Kinzelbesfand- 
teiien (A,, Aj,... K|, K,, ...J haben wir aber 
ebenfallH einen weniger, abo auch nur noch 
(2n-l) Gleichunf^en ans der Bedingung, daß 
die ursprujiglicb eingeführte Menge eines 
jeden Bestandteils f^Xekih der Samme der 
Konzentrationen hrtrrffenden freien Ions 
und der aus ihm gebildeten Sake sein muß. 
Die Gleiehheit von Zahl der Gleiehungen 
und Zahl der Unbekannten ist daher auch 
jetzt noch erfüllt. 

Einen liesonderes Interesse bietenden 
Spezialfall bildet die Mischung zweier gleich- 
ionitjer Klektmlyto. /. B. zweier Säuren. 
Sind die JvonzentraUunen so {^evväiilt, daU 
die beiden Säurelösungen vor der Btischung 
im Liter dv^ iHeidie Anzahl H--lonen ent- 
halten, so iaüt .sich über den Dissoziations- 
zustand naeh der Mischung das folgende 
sagen: Für die erste Säure, deren Anion 
mit A,' und deren undissoziiertes Molekül 
mit HA« beseiehnet WNden mOge, werden 
die beiden firößen [H.Xj] und |A,'l im 
Verhältnis V. + V, ; V| verkleinert (mit 
V sollen die Volumina vor dem Vermischen ; 
bezeichnet werden und die Konzentration 
eines Stoffes allgemein, hier wie im folgenden, 
durch die in eckige Klammem gesetzte 
Formel desselben). Vor dem Vermischen 

[Al l • 

Durch die mit der Vmnischttng verbundene 

Volumzunahme hat die rechte Seite der 
Gleichung keine Aenderuug erfahren, da 
Zfthler wie Nenner in gteieher Proportion 

verkleinert werden: die linke Seite wird aueli 
nicht verändert, da \ für beide Lösungen 
gleich sein soll. Die Gleichgewichtsbedin- 
gung bleibt also erfüllt, ohne daß es zu einer 
Aendcruri!; des Dissoziationsgrades zu 
koiiiineti brauchte. Das elektrische I^it- 
verniögen der Mi^(luIng solcher Lösungen 
ent iiriilit al«r) dein Mittel dieser (Irnßen 
für liie heideii KuHipoiieiiten. Im allgeuieiaeii 
dagegen wird der Dissoziationszustand beider 
Satiren vidi äiulern nnd damit auch die 
Loittaliigkeil des licmisciies nicht dem 
Mittelwert aus den Einzelfiihigkeiten ent- 
spreehfii. 

2. Elektrolytische Dissoziation des 
Wassers. Der £infeifanng in unser Schema 

scheint nun ziiiiäcli-t der Fall Schwierig- 
keiten zu bereiten,, daü ^ich unter den Am- 



bestand die Beaehaiq; [H-]=:k. 



gangsstoffen Säuren und Rasen hcrindcn. 
Doch bildet tateäcblich auch dieser Fall 
keine Ausnahme, da H'- und OH'-IoDen zwar 
miteinander reagieren, aber ebenfalls nicht bis 
zum völligen Auf brauch einer der beiden 
loncnartcn, da auch die (ileirhuni^: 
H- + OH' = H,0 an den umkehrbaren ee- 
rechnet werden muß, deren Endzustand sieb 
aus dem Massenwirkungsgesetz ergibt. 

Die Kenntnis der Lage dieses (ileiob- 
u'ewielits ist für viele Probleme von Wichtic- 
keit. Da außerdem die bei der Mehrzahl der 
Elektrolyte anwendl>are Methode, den DLs.^o- 
ziationsgrad aus Leitfähii k i' mul Wande- 
rungsgeschwindigkeiten zu berechnen, wegen 
der auBerordentnch Ideinen Konzentration«!! 
der H'- und OH'-Ionen in reinem Wa<.<er 
nicht olme weiteres anwendbar ist, so soll 
auf die verschiedenen, mehr indirelrtm 
Metlioden zur Bestimmung der elektruly- 
tiächen Dissoziation des Wassers etwv 
näher eingegangen werden. 

aa) Die EMK einer Kette wurde ge* 

iTies.«cn, die zusammengesetzt war nu' zwei 
Wasserstolfelektroden, von denen die eine ia 
1 n.LOaung dner starken SKure, die andere 

in eine ebenso konzentrierte AIkalilr»<iine 
tauchte. Aus diesem Werte läßt sich das Ver- 
hlltnis der Kooientrationen der HMobob 

in der Säure- und in der AlkalüöMinc be- 
rechnen. Es ist allerdings erforderlich, von 
der gemesenen Gesamt-E.MK die zwischea 
den beiden Flüssigkeiten bestehende Poten- 
tialdifferenz in Abzug zu hrin-M n Doch lä£t 
sich diese unter der .\iiiiaiifue, dati Iiier durch 
das Zusammentreffen der Säure- und Alkali- 
lösung eine Neutralsalz enthalK tul»' Schi ht 
von entsprechender Konzentration gebiliiel 
wird, nach von Planck (Ann. d. Pbtsik, 
N. F. 40, 561 fL imO)) angebenen Pm- 
zipien berechnen. Da die H'-Konzentrattoo 
der S&ure bekannt ist, gewinnt man so iluea 
absoluten Wert in drr ilKali.Mlicn I.ö^iirs;. 
Der Wert der OH'-Konzentratiun ist iuer 
von vornherein bekannt, so daft abe die 
wieliliire Cniße fH ].|üH'l erhalten worden 
ist. Da die aktive Masse des Wassen 
selbst (also die des auf der einen Seit« der 
Gleichung H -j-OH' = H,0 stehenden Stof- 
fes) für alle verdünnten I,o-nngen ab kon- 
stant betrachtet werden muß, so muß sock 
unser Produkt H ].|OH'} für alle wissen^ 
Li^ungen konstant sein, darf nl-o im reines 
Wasser selbst keinen anderen Wert haben, 
als in alkalischer oder saurer Lösung. I n) 
7A\ finden, wie groß nun [II'] und f'^H'] 
selbst in rejuein Wasser sind, hat jua« liun 
lediglich den Umstand heranzuziehen, daS 
hier diese beiden Werte einander gleich .*eiB 
müssen, da es ja die beiden einzigen \öa 
vorhandenen lonenarten sind und sieh is 
einer jeden Lösung jwsitive und negative 
Ionen einander die Wage halten mii^^- 



Digrtized by Google 



loncgogleiidigewjoiite (ElektnilytiBolie Gkichgowichte) 



88» 



Atif diesem Weije er«:ab sich für die n 
tirammioüea pro Läter gemessene Konzen- 
tration der in reinem wamer vorbandenen 

H' ^ und OH'-IoiuMi der Wert 0.8.10-^ bei 
19» und 1,19.10-' bei 20« bis 26". 

•b) Das Produkt [H ] . | ( ) H ] kann ferner- 
hin berechnet werden ;iu:> der Hydrolv>e eines 
Salus, wenn die DiseoziatioosverbiUtuiBee 
dn Sahee edbst, sowie der darami ent> 
stehenden Säure sowie der Base bekannt sind. 
Folgendes i^ispiel möge die Art der Berech- 
Bttng itlnstrieren : Durch Messung der Ver- 
seifungsgeschwindigkeit von Meihylacetat, 
die den vorhandenen OH'- Ionen direkt 
Dfoportional ist, wurde gefunden, daß 
Natriiiniiicctat bei 25** in 0,ln. Lösung zu 
0,(108% hydrolytisch gespalten ist (vgl. 
hierüber den .\itikel ..Hydrolyse"). Da 
Natriumacetat in so verdünnter L(ieang als 
vöüig dissoziiert an£,'enonimen werden kann, 
so kann die Konzentration der Na - wie die 
der CH,COO'-Ionen sehr nahe gleich 0,1 
f^^tn werden (der minimale Bruchteil, der 
durcli die llvdroly.sc verändert ist, kommt 
fir diese beiden lonenarten erst recht nicht 
in Betracht I. Das durch Hydrolyse entstan- 
deue Natriuiiiiiydroxyd iat praktisch völlig 
dissoziiert. Die entstandene Essigsäure da- 
gegen (bei dem großen üoberschuß, der CH,- 
COO'-Iooen) praktisch frar nicht. Wir 
erhalten also sowohl fdr die Konzentration 
villi OH' wie fQr die der CH3COOH-M0IC- 
kiUe die ganze hydrolyäiertu Menge, also 

0 006 

0,1. 8.IO-*. Da die Di<?soziations- 

koutante der Essigsäure 0,0000170 beträgt, 
bmehnet neh 

also für unsere Lösung 
|H J = 0,0000178 .^-2 ! =1,42.10-» 

nd somit für das lonenprodnltt 

[n|.[OH'] = 1,42,8.10-» = 11,35.10-». 
Fttr reines Was.ser in dem [H ] und fOH'] 
außerdem noch einander gleich werden, luuU 
jedes dieser beiden also der Quadratwurzel 
dieser Zahl gleich werden. Wir finden 
mithin fttr reines Wasser (H]=(OH'J:= 
1,06.10-% also nahe übereinstiniinend mit 
unserem oben erhaltenen Wert. 

2c) Die fragliche droiie wurde weiterhin 
durch Messiini,' der Verseif ungsgeech windig» 
keit von Methylacetat in reinem Wasser 
bestimmt. Auf diesen Vorijanii: \N irken nicht 
pur ÜH'-Ionen, sondern auch H -lonen kata- 
lyti^ch be>chleunigend, und zwar beide ihren 
ditiveii iIa^aell direkt proportional. Erstere 
nind 1400 mal stärker als letatera. Durch 
den fortschreitenden Verseifungsvnr?ang wird 
nun dauernd freie Essigsäure gebildet, wp- 



so kAnnan wir aetaen [OH'] 



und 



durch die IVfenpe der OH'-Ionen, deren Ein- 
fluß zunächst stark den der H'-louen über- 
wiegt, verkleinert wird. Es moll also aneh 
eine VrrlJ» iiierunjj der katalytischeii Be- 
schleunigung und somit eine Yerlangsamun|g 
der YtRMfung eintreten. Tat jedoch die 
OH'-Konzentration bereits sehr klein ge- 
worden, so konunt weiterhin nur die Ver- 
mehmnf der H'-Tonen in Betraeht, die wieder 
eine Be<chlennisjunir (h^s Vorganges bedingt. 
Die Geschwindigkeit der Yerseifimg gellt idso 
dnreli «n Minimum nnd dieses muB da liefen, 
wo die durch die VerminderunK der OH'- 
lonoü bedingte Verzögerung gerade auskom- 
pensiert wird durch die durch die Vermeh- 
rung der H -lonen eintretende Beschleuni- 
gung. Da die OH'-Ionen 1400 mal stärker 
wirken, als die H'-lonen, müssen an dieser 
Stelle also auf ein verschwindendes OH'-Ion 
1400 H'-Ionen erscheinen. Dies ei|^ibt f(Ur 
diesen Punkt die Gleichung: 

1400 dfOHT__d[H-] 
■ dt dt ' 

Außerdem ist aber für Jede wässerige Lösung 
das Produkt (HJ.fOH'j konstant. Be- 
wiehnen wir dieeeii konstanten Wert mit k, 

k 

daraus erhalten 

d[OH'] _ _k^ dptj 
dt ~ [Hf dt ■ 

Indem wir diesen Wert einsetzen, erhalten 
wir [H-J« = 1400.k. Diese Beziehung be- 
steht also zwischen der Wasserstoffionen- 
I konzentration derjeni;i:en Lösung, in der die 
' Vers&iiuiigcgeächwinüigkeit ihren kleinsten 
Wert hat und dem Werte des lonenproduktes 
fH'].[On'], den wir mit k bezeichneten. In- 
dem erstere Größe aus der Menge des im Zeit- 
i)unkte der minimalen Reaktionsgeschwindig- 
keit bereits verseiften Esters berechnet wer- 
den konnte, ergab sich so daraus die zweite, 
unsere gesueiite GrSfie, wieder in guter Ueber- 
einstimniuni; mit den auf anderem Wege 

erbaileiien Werten, 

2U) Der von voriihereiu am plausibelsten er- 
scheinende Weg, die LeillähigKeit von reinem 
Wasser experimentell zu bestimmen, bietet 
aulicrurdentliche technische Schwierigkeiten. 
Gleichwohl gelang es Kohlrausch und 
Heydweiller, durch sehr sorgfältige Destil- 
lation der Eigenleitfähigkeit des Wassers, 
die also nicht mehr durch fremde Bestandteile 
bedingt ist, jedenfalls sehr nahe zu kommen. 
Der Beweis hierfür ist nicht etwa dariu zu 
erblicken, daß bei weiteren Destillationen 
die Leitfähigkeit nicht mehr abnimmt, was 
auch daran! beruhen konnte, daß eine kon- 
stante Nb'Uire irgendeines Fremdstoffes zu- 
gleich mit (h'm Walser überdestilliert. Dieser 
Beweis konnte aber durch Diskussion des 



Digitized by Google 



540 



lonengleicligowichte (Elektrolytische Oleichgewiohte) 



btMib if für ten T( mpcratlirkoeffizieiiten er- 
bracht werden: Der Temperaturkoeffizient 
der Leitfähigkeit etwa spurenweise vorhan- 
dener Salze müßte, da soldie Stoffe in der 
enormen Verdünnung völlit; (ii>s(iziiprt ppin 
müßten, gleich dem Temperaturkoetlizienten 
der Wanderungsgeschwindigkeiten sein. Die 
Kigenlcilf.iliiukeit des Wasspr H i-j-gen müßte 
einen erheblieh stärkeren Teuipuraturkoeffi- 
zienten haben, da er «ieh aus dem der Wände- 
rungsjri'scliNvimliirkoid'ii zii>;amnipn^otzt und 
einem zweiten auf dem Fortschreiten der 
Dissoziation mit der Temperatur bemhenden 
Faktor. Letzterer läßt sich aus der be- 
kannten Wärmetönung der Reaktion 
H -l-OH'^HjO berechnen (vgl. den Artikel 
„Chemisches Gleichgewicht" se „Reak- 
tionsisochore'*). Aus dem (Jrade, in dem der 
beobachtete Temperaturkoeffizient der Leit- 
faliigkeit mit dem so berechneten Oberein- 
stimmte, lioßsich der noch vorhandene Betrag 
vun Verunreinigungen berechnen und in Ab- 
zug bringen. Die dann verbleibende Eigen- 
leitfähigkt'it des W;is>prs gestattet die Be- 
reehoung des (jradeü der elektrolytiächen 
Dissoziation desselben und awar wHfdeTum 
in befriedigender Uebercinstimmung mit dm 
anderen Bestimmungen. 

Diese methodisch ganx verschiedenen 
Bestimmungen lehren uns mIso überein- 
stimmend, daß in verdünnt wässerigen 
Lösungen das Produkt [H"J.[OH'] in Graram- 
ionen pro Liter berechnet bei Zimmer- 
tt-mporatur etwa 10 'Mjcträgt. Darausfolgt, 
(ialä absolut reines Wai^^er in einer Konzen- 
tration von ca. 10 ' Mol pro Liter in die 
Ionen II* und OH' t:e<palten ist. Es erhebt 
sich hieran anschlieliend die weitere Frage, 
ob die OH'-Ionen sich noch weiterhin spal- 
ten können, gemäß dem Schema: 011' =0" 
HH'. Hierauf ist zu erwideru, daß prin- 
zipiell das Vorhandensein dieser Spaltung 
bejaht werden muß, daß es aber iioeii nieht 

feiungen ist, dieselbe nachweisbar zu machen. 
He Konzentration der 0''-Ionen ist also 
sicherlich eine (>norni ceringe. 

Die mit der elcktrolytischen Dissoziation 
des Wassers im Zusammenhang stehende Er- 
scheinung der Hydrolyse der Satze und die 
Tonenkonzentrationen in Lösungen von Sal- 
zen, deren eine Komponente (Säure oder 
Bad l in s( li\va< her l'Hektrolyt ist, sind im 
Artike' .'1 1 tl \ <e'' ausführlich behandelt. 

3. loiu agieichgewichte bei Gegenwart 
von Bodenkörpern. Das im .\nfang dieses 
Artikel- bc priM-licne I'rinzi[i <re-tnttete uns. 
die Koiizeiiiraiionen der einzelnen Ionen- 
arten in Lösungen zu berechnen, die eine 
bfüebiL'e Aii/.alil vnn Klektrolytcn enthalten. 
Eine andere Bi;trachtung.sart ist notwendig 
fflr Fälle, in denen feste Stoffe neben der 
Lö-nn:^^ aiiftret.Mi. Kiiie Lü-ting ist mit einem 
„Bodcukörper" nur bei einer bestimmten 



Konzentration desselben Stoffes im Gleich- 
Jiewieht. Für den Füll, daß dip«er S*off ein 
Klel<trolyt ist. folgt djuui aber <dine Nst i'pres 
nach dem Massenwirkungsgeseiz. dali da.s 
PnKliikt der Ionen dieses v^t(itfe> ebenfalls 
fflr alle Lösungen, neben denen dieser Boden- 
körper existiert, konstant sein muß. Werdeo 
die betreffenden Tonen in solcher Menre 7n 
sammengebracht, daß dieses Produkt grober 
ist, so muß es zur .Ausscheidung des nndi»«- 
ziierten Körpers kiuninen. Wird da=^ I'rodukt 
irgendwie unter den kritischen Wert ge- 
bracht, so muB umgekehrt Auflösung a« 
Bodenkörpers eintreten. Der Wert des lonen- 
produktes, der dem Gleichgewichtszustände 
mit dem festen Stoffe entspricht, heißt daher 
„Löslichkeitsprodukt". 

Von Wichtigkeit ist hier der Fall der ?e- 
sättigten Lösung eines Elektrolyten, Wird 
zu imr ein zweiter Elektrolyt mit einem d«n 
ersten gemeinsamen Inn hinzuge-^^etzt. «0 
wird das (Üeiehsrewichl zwischen dissoiiierien 
und undissoziierten Bestandteilen des ersten 
trestört, da die dissoziierten Bestandteile nun 
überwiegen. Es muß also zur NeubikluA|; 
von ttttdissosiiertem Stoff und damit, da die 
I>os-in''- ja damit gesättiu't war, zur AiM* 
Scheidung desselben kommen. 

Diese Beziehung Iftftt sieh leicht ez|ieri> 
mentell veranscbaidielien. Eine tre-ättigte 
Lösung von Bleichlorid gibt nach Zui^ats 
einer konzentrierten I.,ösung eines beliebigea 
Chlorids sofort einen weißen Niederschlae. 
Dieses Experiment weist auf die Bedeutung 
dieser Löslichkeit^^beeinflu^sun«;en für die 
analytische Chemie hin, es ergibt sich für diese 
die praktis( lie Regel, nicht mit der eben hin- 
reichenden Menge, sondern mit einem ge- 
wissen Uebers( huß eines jeden Reagenz u 
arbeiten. Bleisulfat wird beispiel-weiM> am 
vollständigsten bei einem gewis.«ea l eber- 
schuB von S04"-Ionen ausgefällt werden. 
Tingekehrt wird die Lö-liclikrit erliöhl 
werden können durch Zusatz eines zweiten 
[Elektrolyten, der mit dem ersten kein hm 
gemeinsam hat. Fütren wir zu nn-erer zt- 
sättigteu Bleichloridlösung etwa 2Natrium- 
nitrat, so wird sich in geringer Menge uii- 
dissoziierte^ TJleinitrat und Natriumchlorid 
bilden, die nur unter Auflösung von festem 
Bleichlorid gebildet werden können. Eis 
weiteres charakteristisches liei^piel bildet 
der folgende Fall. raleiitinnlios[ihat ist in 
verdünnter Essigsäure löslic«, Calciuraoxa- 
lat dagegen unlöslich. Diese Tatsache läfit 
sich vom Standpunkte unserer Theorie fol- 
gendermaßen erklären. Die Suspension der 
festen Sahse enthält der geringen Lfislichlmt 
derselben entsprechend in geringer Men?«» 
PÜ4'"- resp. CjOV'-Ionen (die Salze sind, 
soweit sie gelflet sind, der großen Verdünnung: 
wegen praktisch völlig dissoziiert). Die diircb 
die verdünnte J^sigsäure in die Ixisuog 



Dig'itized by Goog 



lonengli'icligewichtc (ElektroJytische Oleichgewichte) 



541 



nfanditen H*>ImMB binden nm die PO/"- 
lonen |röBtenteiIä zu undissoriterter HjPO^ 
(io genn?er Mensre hUden sich auch HjPO| 
md Hi'd^ " ). K^ iiiu8 nbo zur Nachlieferung 
von ]'<)/ "-loium kommen, d. h. weiteres 
Phosphat muß sich aufKtoeUf und da eine 
Lösung von Pliosphorsäiire nur enorm wenig 
PO/"-lonen cntnäit, kann der Vorgang, 
solange noch festes üä,(F0|)2 vorhanden ist, 
iddbt nun Stillstand kommen. Oxalsäure 
dagegen ist in viel liüherrn 'Irade dissoziiert 
als Eüsig^Mire. Bei der durch die schwache 
Bmgdiiue hereingebraoliten H*-Ionenmen^e 
kommt es also zu keiner mprklii lion Ver- 
minderung der Gg04"-Ioneu, die die Vorauä- 
setnni^ fflr weitere ÄvflOrang von Galeinm- 
oxalat wäre. Um noch ein weiteres in der 
cfaemischen Anaivse wiohtigeü Beispiel zu 
oenien: 8tnrl» Mineraiiiiirai Ueen Zink- 
sTilfi'l auf, da ihre Wasserstoffionen sich 
mit den S"-Iouen weitgebend verbinden. 
Sdiwaehe Siaren, wie s. 6. Essigsäure, 
reichen dag^oii iiiorzu nicht aus. Zink kann 
also wohl in essigsaurer, aber nicht in 
ninenÜBanrer Ldsong doreh Sehwefelwasser* 
Stoff gefällt worden. Setzt man nun zn einer 
■inaraisaureu, zinkhaltigen Lfeong nun zu- 
BidMt Natriomaeetat, so bildet ueli das 
Katriumsalz der Mineralsäure und freie 
£B8ipiure. Durch diese Ersetzung der 
Minirakiin« doteli die Rehwache EasigsAure 
ist das Zink duoh Sulfide aiufiUbar ge- 
TMden. 

4. Komplexe Ionen. Einige Fälle sind 
bekanntgeworden, die die hier vorgetragenen 
Auffassungen zunächst nicht zu stützen 
iehienen, in denen nämlich der Zusatz gleich- 
idiiiirtni Salzes die I/ö.^iichkeit erhöhte. Blei- 
oitrat ist stärker in kaliumnitrathaltigem 
Wasstr löslich, als in reinem, Quecksilber- 
chlorid in verdünnter Salzsäure stärker ab 
in Wasser. Doch ließ sich in diesen «ehein- 
baren Ausnahmefällen nachweisen, däß c:» 
hier zur Bildung komplexer Ionen gekommen 
war. So z. B. beruht dir» letztere Anomalie, 
wie Le Blunc und Noyes nachwiesen, auf 
der Bildang der Verbindunt; H.JIuCl,, die 
zu einem grotkn Teile in die Ionen Ii- und 
HgCl," gespalten ist. Der Beweis wurde 
durch die Beobachtung dar Gefrioarpiinkte 
erbracht, die Salzsäurelösungen mit wech- 
sclüdc'u Zusätzen von HgClj ergaben. Auf 
der Bildung komplexer Ionen beruht ferner- 
hin die Löslichkeit von Tlilocsilber in Cyan- 
kali, sowie in Ammoniak. Letzteres reagiert 
mit Silbersalzen nach dem Schema: Ag' 
2NH, = iVgfNHaJa*. Da auch diese Reaktion 
natüruch als umkehrbar angeschen werden 
■■1,80 besitzt auch eine solche Lösung Silber- 
ionen. Freilich nur in außerordentlich ge- 
ringer Menee. Daß sie aber vorhanden sind, 
folgt zunächst aus der Tatsache, daß solche 
ammeniikaliBehe SüberlAinng unter dem 



! EinfiuK.se des elektrisclien Stvomee an der 
Kathode nietalliselies Silber ausscheidet. 
: Fernerhin daraus, daü das Silber aus der 
' Lösung swar nicht durch verdünnte ddorid- 
llösnnfT, woJd aber durch die geringsten Men- 
: geu Jodid gefällt werden kann. Die LösUeh- 
keit des Jodsilbers ist eben so Idein, daß aueh 
■ bei der sehr kleinen Konzentration der A? - 
I Ionen in der ammoniakaltschen Lösung das 
I LOefiehkeitBprodnkt [Ag].[J'] abersehritten 
wird. 

Ihren eigentlichen Beweis findet diese 
An^unong m der ünteniuchung der quan- 
titativen Verhältnisse. Die Konzentration 
der Ag'-lonen wurde gemessen durch die 
EMK e!n«r Kette, die am swei Silber- 
elektroden bestand, von denen die eine in 
Silbemitraüösuug von bekannter Konziw- 
tration, die andere in mit flbersekflssigein 
Ammoniak vernetzte Silberlösung tauchte. 
So ergab sich, daß in einer in bezug auf Am^ 
moniaic In., in bezug auf Silbemitrat 0,025 n. 
Lösung die Konzentration der Air"-Tonen 
etwa 18.10^^** (in Grammionen pro Liter) 
betrug. Das LQ«1iebkeitaprodukt iflr Chlor- 
silber beträirt nun 2,0.10 für Jod'^ilber 
dagegen 1,1. 10-»« bei 25°. Eine Cl'-Kon- 
zentration, die kleiner ab 0,1 n ist, kann also 
i keine Fällung In>rvor])rinjien, wahrend jede 
I analytisch wahrnehmbare Jodionenmenge 
einen Niederschlag hervorbringen muß. Der 
Versuch ist mit diesem rechnerischen Befunde 
in Uebereinstimmung. Die in der Analyse 
wichtige Erscheinung, daß Magnesium durch 
Ammoniak bei Gegenwart von genügenden 
Mengen Ammoniumsalzen nicht gefällt wird, 
erklärt sich, wie Lov6n auch quantitativ 
nachweinten konnte, dadurch, daß die in 
reiner .Vmmoniaklösnnf^ vorhandene Oll- 
Konieiitrittion durch Zusüiz vuu viel jN'H^*- 
\ Ionen enthaltendem Ammoniaksala weit- 
1 gehend verringert wird. 

5. Verteilung eines Elektrolyten zwi- 
; sehen zwei Phasen. Die Berücksichtigung 
! der Di««nziatiDn führt ferner zu Besonder- 
j heiten bei der Verteilung eines Elektrolyten 
! zwischen zwei Uteungemittebi oder aneh 
zwischen einer Lösung und drtn T'-Hupfraiim. 
Nach dem Verteilungssatz niulj iner tür eine 
jede Molekülgattung xwiiehen den Konzen- 
trationen in den verschiedenen Phasen 
Proportionalität herrschen. Daraus folgt, 
daß wenn unser Elektrolyt in der einen, der 
wässeri£ren Lösung weit|;ehend dissoziiert 
ist (^vvüä durch genügende Verdünnung immer 
zu erreichen ist) seine Menge in der andneUf 
in der nur nndi-^uziierte Moleküle \ urkommen 
küunea, bclir klein werden nmU. Den Dampf 
über einer verdünnten Salzsäure enth^t 
dalier fast gar keine liriMuleküle. Aus einer 
solchen L^ung kann daher fast reines 
Waaier abdestimert weiden; eine organische 
iS&nra verteilt sich awiaeben Benzol und 



Digitized by Google 



542 



loneiigleichgewidite — InitabiliUlt 



Wasser fast ganz sugunsten der wSsserigen | zwbchen beiden nur den praktischen Zwecken 
Lösung, vorausgesetzt, daß so viel Wasser der Forschung dient, werden die Aendeninffen 

der inneren und äußeren Lebensbediagungen 



vorhanden ist, daß die Säure weitgehend 
dissoziiert ist. Die dem Wasser in ganz 

besonders hohem Maße innewohnende Ei[<:eii- 
Bchaft, die gelösten Stoffe elektrolytisch zu 



und deren Wirkunffen yoneinander fietraint 

und bis zu einem tjewtsen (Imde al- unab- 
häogige Vorgänge behandelt. Die Aenderun- 



dissoziieren, bringt es so mit sich, daß Wasser ! gen dffir Inneren Lebensbedingungen, die 
gegenüber anderen Lösungsmitteln und auch dch in einem lebendigen Organlsmu!- voll- 
bei der Verdampfung die in ihm jjelßstpn ' ziehen, nennen wir Entwickelunp. Die 



Stofie mit großer Zähigkeit zurückhält. 

Literatur* W* Smmat, neoretiaehe Chemie, 
Vli, Atiftage. 

Han» Kumnter. 



Joule 

James Prescott 
£r wurde geborea am24. Dezember lölöin Salford 



Kntwickelun^eschicbtc eines Organi^muf; 
behandelt die Amderungen der inneren 
I Lebensbedingungen von der Ent<tehunfr des 
Organismus an bis zum Tode desselbeo, 
denn der Tod ist die letzte Phase der Bat 
Wickelung. 

Die Acndenmgen der äaliereii l^bens- 
bedingungen nennen wir Reize. Diese aB> 
tremcine I h fini'ioii des Reizbegriffes bedingt 
eine gegeuüber dem gewöhnlichen ^Mk* 
gebrauche erwelteite Anwendung des wertei 
„Reiz". Im pewöhnlichen Sprachgebrauch 



bei Manehisterund ist am IL Oktoberl889 in Säle " tr^" w_:' " ÜJi. yy.tiZu^^^^ 
beiLondongestorben.Ererhieltiii (Irr Jugendetwas '^»^ Wort „Re« (stimuIus) auf Xor- 

chemischen Unterriebt, doch waren seine Kennt. ^^»"2?^ angewendet, die eme Steigerung M 
nisse, besonders auf elektromagnetischem (ifhiH Intensität der Lebensvoruamre, eine Kr- 
meistaeibsterworbene. £r promovierte in Leeden, jregung zur Folge haben. Dies und die 
lebte als Brauereibesitier in Salfotd; spifer ! Tatsache, daß die Wirkungen der err^enden 
widmete er sich als Privatmann ausschließürh 1 Reize bei oberflächlicher Betrachtung zoent 
wissenschiiMichen Interessen. Joule ist der ex- j,, Vugen springen im OLn-n-.;.!/ zu den 
perimentelleBegrimdcrdermw-hanischwiJ^ jj^ ^j^,,, ^er 

theorie. Kurz nach dem Erscheinen von Rohei t , /"u „ '^„„j«. d-s«. 

Mayers erster Abhandlung und unabhänu'ij: ^^^"^ ^^'f, °}"^ erregende Ben» 

von ihm, 184:3, veröffentlichte « r seine Unter- ; ^'^""^^-''x'en wurden. Ks ist sogar in neuerer 
suchun^en über die galvanische Wärme und das /'^it noch versucht worden, die Fassung des 
meelianische Wärmeäquivalent und formulierte j Reizbegriffes in dieser Weise einzuensMi, 
das nach ihm ben.iiuite Gest-tz; alk- auf diesem Die Unzweckmaßi^keit dieser Betracht iinir'* 
Gt'biet folgenden L'iitersuc hangen faßte er ibM weise wird z. B. durch Versuche über liiier- 



in riruT IIaiipt<ibhandhin{^ über das nu'chanische 
Wärmeäuuivalent zusammen. Diese Arbeiten 
föhrten ilm zur Untersuchung der inneren Arbeit 

der Hase, die er zum Teil gemeinsam mit W. 
Thomson uiiternahni; sie gipfeln in dem 



ferenz von Reizen Idar demonstriert. Reixt 
man z. B. bei einem Rückenmarksfrosch die 
8. und die 9. hintere Wurzel nach einander 
faradiseh, so bekommt man re^lm&Big bei 



Joule-Kelvinschen Satz von der L'nabhiingig- J<''J''r Reizung eine reflektonselie Kontrak- 
keit der Energie idealer Gase von der Tempe- tion des Musculus gastrocnemius. Die fara- 
xatör. jdische Reizung wirkt also erregend. Reitt 

R Drude. \ man aber z. B. die 9. hintere Wurzel dauernil 
I und außerdem alle paar Sekunden auch die 

! 8. Wurzel, so sieht man, daii jedesmal, wen« 

die 8. Wurzel gereizt wird, ako jedesmal, 
« viiiam» wenn beide Reize gleichzeitiij erfolgen, die 

imtaDllltlt. Kontraktion de? Muskels aulhört. In diesem 

1. Die Reize. 2. Die allgemeinen Reiswir- Fall wirkt also derselbe physikalische Vor- 
kungon. 3. Der Mechanismus der Krregung. gang, die faradische Reizung der 8. Wune! 
4. Die Erregungsleitung. 6. Keiruktarstadium i das eine Mal erregend, nämlich wenn er 
und Ermüdung. 6. Di« Interferenz von Heiz- allein wirkt, das andere Mal, einige Sekundes 
wirkuii»!», 7. Die taktischen ftoizwirkungen. ' später entgcpensresetzt. d. h. lähmend, näm- 
& Derliechanismus der Lähmung. j li^j, ^enn er mit der Reizung der 9. WutkI 

X. Die Reize. Das Geschehen in jedem j gleichzeitig erfolgt. Es dürfte also dersdbe 
lehendiireii System ist gegeben dun Ii die faradi^ehe Strom einmal als Reiz bezeichnet 
äußercnuudinnerenLebeu.''bedingungen. Jede, werden, das andere Mal nicht, würde »ko 
Aenderung der Lebensbedingungen nat eine | alle paarSekunden etwas anderes ffir dasselbe 
At ndeniiiLMh ~ (ieschehens in der lebendigen System bedeuten. Aus diesen und andtriü 
Substanz, eine Aenderung der Lebensvorgänge Tatsachen geht klar hervor, daß nur eine 
zur Folge. Obwohl innere und Äußere Lebens- allgemeine Fassung des Reizbegriffes dnidi- 
bedinguiigen in engem Abhängigkeitsvcr- führbar ist. 

hältnis zueinander stehen und die Trennung [ Die lülgemeine Definition des Reiz* 



Digrtized by Google 



Irnuiulität 



643 



befriffes laatet also: Reiz ist jede Vertnde- 

run;: der äußeren Lebensbedingungen. 

Das Geschetien in jedem lebendigen 
STstem ist bedingt dnrob die inneren und 
iüßeren T^hnisbodTnq;ungen. Jede Aende- 
nug ia den äußeren Lebensbedingungen, 
jeder Rek« hat aho eine Aenderung im Ge- 
schehen in der lebendigen Substanz, eine 
ANHlerung der Lebeusvorgänge zur Fo^e. 
Die ESigensehaft der leboidipen Substanz 
suf Reize mit Aenderunir dor f-i bcns vorginge 
m reagieren, wird Irritabilität genannt. 

& ttt kisr, daB dieeeFihiglceitniolit etwas 
für die lebendigen Systeme Spezifisches dar- 
itelU, denn auoli eine Keihe von anorgani- 
schen System«« bat die Eigensehaft, auf 
Veranderun>,'eM il r I'iiif^ebuni;. der äußeren 
Bedingungen, mit Aenderung des Geschehens 
n antworten. So indert eicn t. B. die Reak- 
tionsirc-chwindigkeit jeder chemischen l'ni- 
setxung mit Aenderung der Temperatur. 

Je nach der Art der Lebensbedingung, die 
verändert wird, werden liie Reize in ver- 
icfaiedene Keizqualitäten eingeteilt, in 
teeehanische, thermische, photische, che- 
mische, osmotische und elektrische Heize, 
Der elektrische Reiz spielt im Leben der 
Organismen kaum eine Rolle. In der For- 
schung ist er aber zum Reiz par exeellence ge- 
worden, aus dem dninde, weil bei keiner 
anderen Reiz(|ualifät die luteusität und der 
zeitliche Verlauf des Beins so genau abzu- 
stufen und zu bestimmen' sind, wie b^ den 
ekktriichon Keizen. 

Innerhalb der einzelnen Reizqualit&ten 
können wir die Reize nach ihrer Rieht 'in l-^ 
einteileu. Die Aenderung derselben äußereii 
Lebembedinipng kann in positivem oder in 
negativem Sinn erloliien. Die Temperatur 
der Umgebung kann (steigen oder sinken, die 
KoBientratioii des Sauerstoffs k.inn i^^niUer 
otlfr kleiner werden, die Men^e des Xähr- 
üiiiteriali kann zu- oder abnehmen, der elek- 
trische Strom kann verstirkt oder ab- 
gegdiwfwht werden. 

Em weiterer Faktor, der lur die Wirkung 
eines Reizes von Bedentunj^ ist, ist die 
Intensität des Reizes. ])ieselbe äußere 
l^bensb^inguug kann in derselben Richtung 
(nie Ktirkere oder sehwiebere Veriodoung 
erfahren. Die Teniperntur. der a'?motische 
Druck, die Konzentratiuu der chemischen 
Stoffe, der inSere Bruck, der elektrische 
Strom können verschieden stark sidi in 
positivem und in negativem Sinn ändern, 
innerhalb demelben Reizqualit&t können wir 
die Intensität der Reize physikalisch genau 
definieren und vergleichen. So me«£en 
wir die Stiifce eines thennisehen Reizes an 
der Temperaturänderung ausgedrückt in 
Temoeraturgraden, die Intensität eines elek- 
tnueben Rems in Ampteen usw. Sin abso- 
hrtea Maflsjsteai um Reise verscUedener 



Brizqualitäten betOglieb ibrer Intensitäten 

vcnrleiehen zu kfinnen. hat die I'hysiologie 
noch nicht. Die Intensität eines thcfmischen 
Reizes mit der Intensitftt eines eleictriseben 
Reize«? kann z. B. nur v riclichen werden, 
indem die Wirkung beider iieixe untersucht 
wild. Auf Grund der Reiswirkung wnerden 
verschiedene Grade der Reizintensitäten 
unterschieden. Die kleinste Kcizintensität, 
bei der eben noeb ebe Wirkung des Reizes 
zu beobachten ist, wird IN i; 1 vr lle genannt. 
Reize, die eine noch geringere Intensität 
baben, die ako keine siehtbare Wirkung 
hervorrufen, sind unterselnvellij^e Reize. 
Nach dieser Definition ist die KeizschweUe, 
die Tntennitftt de» Sebweilenreizes abhingig 
von dem Ti i or, an dem im gegebenen 
Fall die Reizwirkung beobachtet wird, denn 
ein feinerer Indikator kann eine minimale 
ReizwirkuTi^ noeli bei einer Reizintensität 
nachweisen, bei der ein gröberer Indiluitor 
bereits versagt. So ist die Reizsehwelle 
tiefer, d. h. bei geringeren Reizintensitäten, 
wenn wir die Elektrizitätsproduktion als 
Indikator fQr die Erregungen des Muskels 
benutzen und die Ströme mittels des außer- 
ordentlich empfindlichen Saitengalvano- 
metcrs registrieren, viel höher, d. h. bei größe- 
ren Reizintensitäten, wenn wir statt des 
Saitenpralvanometers eins der früher ge- 
bräuchlichen weniger empfindlichen Galva- 
nometer benutzen. Die experimentell be- 
stimmte Reizschwelle ist also stets höher, als 
die ideale Reizschwelle. Die ideale Reiz- 
schwelle ist die kleinste Reizintensität, die 
eben noch eine Wirkung auf das lebendige 
System ausübt. Reize, die unter der idealen 
Keizsohwelle liegen, haben absolut keine 
Wirkung auf das System. Lassen wir die 
Reizintensität von der Reizschwelle an zu- 
nehmen, so wäcbst bei einer Reihe von leben* 
digen Substanzen nwrh der Reizerfolg zu- 
nächst. Stärkere Reize haben also eine stär- 
kere Wirkung ab sehwiebere. Lassen wir 
die Reizintensität nun weiter zunehmen, so 
erzielen wir eine Reizintensität, der eine 
maximale Hei/.wirkun^' entspricht. Diese 
Reizintensität ist der maximale Reiz. Die 
Reiziiiteni-itäten zwischen der Reizschwelle 
und dem maximalen Reiz werden submaxi- 
male R(ize [;:enannt. Sind die Reizintensi- 
täten noch größer als die des initximalen 
Reiz^, 80 ändert «ich der Reizerfolg nicht 
melir. Die Reizintensitäten, die liHher sind 
als der maximale Reiz, werden Qbermaximale 
Reize genannt. 

Die Einteilung der Reizintensitäten ist 
auf die Reizwirkung g^rflndet Die Beziehun- 
gen zwischen Reizstftrke und GrO0e des Reiz- 
erfolges j^ind am besten für die Wirkuntron der 
erregenden Reize bekannt Betrachtet man 
die Beziehuttg iwisehen ReiidntenBitftt und 
Erreguiq p intensitftt bei den verschiedenen 



Digitized by Google 



544 



InitabUitftt 



lebendigen Substanzen, so kunn man zwei 
T^'pen unterscheiden, die lu't( r()b()li>rhrn und 
die isoboli.schen Systeme. Da.-; Verhallen der 
heteroboUschen Systeme, das früher allein be- 
kannt war, ist charakterisiert d.-uhirch, daß 
die Stärke der Erregung von der Keizsch welle 
an bis zum maximalen Reiz mit zunehmender 
Reizintensität anwärli f. Die Abhängigkeit 
der Erregungsintensität von der Reizinten- 
sit&t ist stierst fflr die Sinnesorgane genauer 
formuliert und experimentell u'c^rüft worden. 
Biese Beziehung, das Weber-l» echuersche 
Gesetz sagt aus, daB die Erregungsintensitä- 1 
ten proportional den Lo^jaritluiu n der Reiz- 
intensitäten anwachsen. Stellen wir also die . 
Abbän|?i^keit der Krre^ungsintensität von 
der Reizmtensität graphisch dar, so erhalten 
wir eine Kurve von folgendem Verlauf (Fig.l). 



Kurve (Fig. 2). Die Reizintensitäten rwbcben 
0 und uer Reizschwelle R ^ -irul zu >t hvvafh, 
um L'iae Erregung liervurzui uu n. Den R«ii- 
intensitäten oberhalb der Reizschwelle ent- 
spricht dieselbe maximale Erregungaintivi' 



.» t • < ! I 1 



-f. 



- 1 i « t I < I I M I M M 



-I-HH 




Fig. 2. 



Fig. 1. 

Die Ah zisse stellt die Reizintensitäten, die 
Ordinate die Erregunesintensitäten dar. Von 
0 bis snr Reizsclnirelle R,, sind die Reize 
wirkungslos. R,, Rj, R.^sind unterschwellige 
Reize. Von der Reiz^cliwelle R,, an wächst 
die Errcgun^sintensität mit wachsender Keiz- 
intensit&t bis xum maximalen Beiz und 
zwar zuerst rasch, dann immer langsamer. 
Die Zunahme der Krregungsintensitäten gibt 
eine logarithmBche Kurve. Außer bei den 
Sinneson^nnen ist diese Beziehung zwischen 
Reizintensität und Erregungsintensität nur 
bei wenigen anderen heteroboUschen Syste- 
men genauer untersucht. Nach Resultaten 
dieser Untersuchungen scheint dieselbe Be- 
aiehung fQr alle beterobotisehen Systeme zu' 
gelten. 

Das Verhalten der isobolischen Systeme 
ist erst in neuerer Zeit erkannt worden. Biese 

lebendigen Subst.'inzen folgen dem Alles- 
üder IS^iehts-desctz, d. h. sie beantworten 
jeden erregenden Reiz, der überhaupt wirk- 
sam ist. mit einer maximalen Erregung. Bei 
dieseji Systejnen i«t al'^n tler Schwellenreiz 
zugleich maximaler Heiz. Stellen wir lür 
die i-obolischen Systeme die Besiehung 
zwi I lieii Reizintensität und Errcgungsinten- 
sitüi f;iajihisch dar, ind< m wir wieder in ein 
Koordinatensystem die Reizintensitäten als 
.\l).-zis>e die Erregungsintensitäten als Or- 
dinate auftragen, so erhalten wir folgende 



tat, von der Sehwelle an verläuft die Kurve 

Karaliel der Abszisse. Zum Typus der bo- 
olisehen Substanzen gehört der Herzmui'keL, 
die quergestreifte Muskelfaser der Skektt- 
muskeln und die markiialtige Nervenfaser. 
Sie unterscheiden aieh von den heterobolischa 
?iih tanzen, zu denen z. B. die nackten 
l*ruioj)lasmakörper der Rhizopoden und das 
Protoplasma der Ganglienzellen gehören, 
durch einen hölieren Grad der KrrtubirkeiL 
Durch Erhöhung der Err^barkeit vemafi- 
deln sieh heteroboUsche S3r8tene in isob»» 
lische. So uelinpt es z. B. durch Verdft.ni: 
mit Strycknin die normalerweise Iteterobch 
l&ichett sensiblen Ganglienzellen des RAdei> 
marks in L«obolische .Systeme zu überführ».'; 
Umgekehrt werden isobolL<che Systeme 
durch Erniedrigung der Erregbarkeit in 
hetcrobolis( he iiberfiilirt. So gelingt es i. B. 
den Nerven durch Narkose oder Erstickuns; 
in ein heterobolisches System zu ver- 
wandeln. 

Endlich kennen wir im zeitlichen Ver- 
lauf der Reize noch eine Eigenschait der- 
selben, die für die Reizwirkung maßgeheul 
i-t. Dieselbe Veränderung der äußerec 
L.cbeu^bedingun^en kann sich in kürzerer 
oder lingerer Zeit entwickeln, ako sicli sut 
verschiedener Geschwindigkeit abspielen. Pie 
Geschwindigkeit braucht aber gar oirbt 
konstant z« sein. Die Veränderung ei»* 
äußeren Leb<?n>bedinüuni,^ kann z. B. mit 
einer konstant zunehmenden Geschwindig- 
keit, mit einer konstanten Beschleuniswf 
sich abspielen. Wir können den zeitlichen 
Verlauf der Reize graphisch darstellen, wcmi 
wir in ein Koordinatensystem die Zeit ib 
Abszisse, die Beizintcns'ität als ()r<Iiiu)N 
auftragen. Im einfachsten Fall würden wir 
eine gerade Linie erhalten, d. h. in diesem 
Fall nimmt die Reizintcn^itat v(»n 0 an mit 
konstanter GcschwindiL'I.' it zu. Hin - Her 
Fall ist z. ß. realisiert, Wi«ü die Teiu|»<eratiu 



Digrtized by Google 



Irritabiiität 545 



de$ M«}iiiiiu gleichmäßig zunimmt. Die 
Variationsmögliehkeit ist un^^eheuer groß. 
Ais Beispiel für einen kompUzierteren Fall 
s«ll der zeitliche Verlauf der Induktions- 
schlä^, Reizp, die in der experimentellen 
PJi?6M>logie sehr häufig angewendet werden, 
imm ( Fig. 3|. 1 stoUt den leitliolien Ver- 
lauf dtT ^^clilipßung, 
2deii Verlaui der Üefi- 
dar. Bei der 



Nervenfaser, als der IndttktUnwBeldiefiungs- 

schlag. Lebendige Substanzen von RPringer 
Erregbarkeit, wie die trag reagierenden 
Protoplasmakörper der Rhizopoden, werden 
durch Induktionsstillüge überhaupt nicht 
err^t. Filr diese ist der Induktionssohlag 
saselmelL Dagegen fwden diese lebend^fen 



im pruQäien iStrom- 
knis ein Exlrmilroni, 

{'.t-T flem primären 
Strom eutgegen^e- 
letst irenehtet ist. 
Infolsrctl' ni ist dor 
Amti^ der Intensität 
in der SehKeBnog 
verlanirsarnt. Bei der 
Oeffoungütdie JÜch- 
taafdeB^ftnetromes 
:;lti(!i (IcrRichtungdes 
pnmarea Stromes, in- 
folged^sen istdaa AIh 
üinkeo des Stromes bei 
der Oefinung viel 
steiln', ab der Anstieg 
bei der Schließung. 
Dementsprechend ist 
der xeitliebe Verlanf 
des Oeffnungsschlages 
in dem sekundären 
SUomkreis (2i), eine 

vid steilere als der Verlauf des SoUieSiuigs- 

•dOa^es (1,). > 

Die Beziehungen zwkichcn Reizwirkung 
und zeitlichem Verlaof sind wiederum für 
die erregenden Reize am besten bekannt. 
Die Wirksamkeit des erregenden Reizes hängt 
ab von der (tcschwindigkeit des Reizes im 
Vergleich zur Erre^barkpit des betreffenden 
lebwidigen Systems. Je größer die Krregbar- 
knt eiaeB lebendigen Systems ist, um so 
besser reagiert das betreffende System auf 
schnelle Intensitätsschwankungen, auf steile 
Bei». Je geringer die Erregbarkeit, um so i 
besser wirken lan^ame Intensitätsschwan- 
kungen, Die iS'crvenfaser des Froschnerven 
wird sekon dureh ganz geringe konstante! 
Ströme erregt, wenn die Stromschwankungen 
plötzlich erfolgen, z. B. bei Schließung und 
Ueffnung des Stromes. l):i^egen kann man 
eine beträchtliche Strom intt>'>sität durch 
deosetben Nerven leiten, oiine daiS der Nerv 
erregt nird, wenn man die Stromschwan- 
hintjfn langsam erfol^jcn läßt, z. H. wenn 
uiäu dvti Strom von ü an luug^am anwudisen i 
laßt (Einschleichen des konstanten Stromes). | 
Die Nervenfaser ist ein System von hoher 
ErrtigUirkeit, sie wird leicht erregt durch 
rasch verlaufende Belle. Daher wirkt aoeh r 
der InduktionsOffnungBBcUi^ besser auf die 

HiainMartHMb d«r It atiir w I W M Mdiaftwi. Bmi4 T. 




Fig. 3. 



Substanzen durch langsamer verlaufend»« 
Reize, z. 6. durch den konstanten Strom 
leicht erregt. 

Wirkt derselbe Reiz nicht einmal, sondern 
nielinnals hintereinander auf ein lehendijrps 
Spteni, 80 sprechen wir von einer Reiz- 
serie. Die Wirkung einer Reizserie bt nun 
nicht einfach die Wied, r! r inn:: der ersten 
Reiawirkung. Folgen naniiici) die Reize 
schneller anfeinander, als die Wirinmg eines 
Reize? vollsfändijr abklins:f*n kann, so findet 
jeder Reiz das lebendige System in einem 
verinderten Zustand vom vorbeigehenden 
Reize vor. Die Wirkung des Ki ;: \nrd 
aber beim veränderten System anUer:» aus- 
fallen als tMim frischen System. 

a. Die allgeineiBeii Reizwirkungen. 

Die Irritabilität ist die Fahit:!: iler 
lebendigen Substanz auf Aenderuugeu der 
äufieren Lebensbedingungen, anf Reize mit 
Aenderungen des Geschehens in der !• Ii- ndi- 
gen Substanz, mit Aenderungen der Lebens- 
vorgänge zu reagieren. 

Die Aeußerungen der Lebens Vorgänge 
können wir im allgmieiT i ! vt n firei Stand- 

S unkten aus untersuclien. Wir können er.sicns 
ie stofflichen Aenderungen betrachten, die 
sicli in einem lebendigen System abspielen. 

3ö 



Digitized by Google 



546 Iiiitabilität 



Diera Betrachtungsweise ist die stoffliche 

oder rhemis-flu'. Zweitens können wir die 
Yeründerunpn der Energieformen unter- 
suehen. Dies ist die eoagetische Betrach- 
tunt^swpise. Endlich können wir die Form- 
veränderungeu der lebendigen Oi^anismen 
untenvchen. Dies ist die morphologische 
Bp{r;ic}itiiii£:;s\vci<t'. Auch die Lebensvor- 
gänge unter veränderten äußeren Bedingun- 
gen, die Heizwirkungen, können wir von die- 
sen drei (iesichti;punktcn au? untersuchen. 
Von diesen drei Wegen ist die chemische 
oder stoffliche Betrachtun|i;sweise die nächst- 
liegende, da wir gewöhnt smd, atomistisch zu 
denken. Auch in der Betrachtung der Rciz- 
wirkuugcn führt uns dieser Weg am wei- 
testen. 

Sind die äußeren Lebensbedini<unt;( n 1; ni- 
stant, d. h. wirken keine Beize ein, »o be- 
findet sich das lebendige System im Gleich- 
gewicht. Der Zustand de> Sy ti ms ändert 
sich nicht. Dieses Gleicligewicht i^i ein 
dynamisches Gleichgewicht Das lebendige 
System nimmt dauernd Stoffe aus dem Me- 
dium auf und gibt Stoff ins Medium ab. 
Vor allem braucht jede lebendige Substanz, 
mit Ausnahme der anaeroben Organismen, 
Sauerstoff aus der l'mgebung. Der Sauer- 
stoff wird für die Oxydation in der lebendigen 
Substanz verbraucht. Ein Teil der Moleküle 
der lebendigen Substanz befincJot pich dauernd 
im Zerfall, indem es sich mit dem Sauerstoff 
verbindet, also verbrennt. Für die zerfallene 
lel)en(!iun' Substanz wird dauernd Ersatz 
geschafft. Es wird dauernd lebendige Sub- 
stanz neu gebildet. Dazu sind nun Nähr- 
ni;!tiTin!ien nöti*;. die aus dein Medium auf- 
genummen werden. Die Zerfallsprodukte 
werden von der lebendigen Substanz ins 
Medium abgegeben. 

Im Stoffwechsel der lebenditren Substanz 
sind also zwei große Phasen zu unterscheiden: 
der Zufall oder die Dissimilation und der 
Aufbau oder die Assimilation. 

Der Buhestoffwechsel, der in Abwesenheit 
von Beizen besteht, ist charakterisiert durch 
das Stoffwechselgleichgewicht. Unter 
Stoffwechseliileii hKewicht versteht man den 
Zustand, hei (h'm in der Zeiteinheit ebeiii.ü- 
viel .Moleküle lebendiger Substanz zerfallen, 
wie autuM'baut werden. Mit anderen Worten: 
im Stulfwechäclgleichgewicht ist die iWi- 
milatioQ A gleich der Dissimilatton D: A^^D, 

oder = ^• 

Ein solcher Zus^tand dynamischen Gleich- 
gewichts, bei dem die I.*'bensvorgänge dau- 
ernd in derselben Wei'^e olme Verände- 
rung verlaufen, ist nun in Wirklichkeit nie- 
mals streng realbiert. Selbst falls die iußeren 

Ixibe!i>hr(lini:uiiL''eii imitier knii-;l;int blieben, 
also keine B^ize einwirkten, ändern sich die 



inneren LebensbedingungMi in jedeni Oipr 

nismti«' dauernd, wenn auch meistpn« «o 
langsam, daß dies bei einer kurzen I nter- 
8ucnung gar nicht bemerkt wird. D'mt 
langsame Veränderung ist die Eiitwi«k»Iun?. 
Der Begrifl des RuheBtoffwechsek ist also 
eine Abetrairtion, indem die hugsaneo 
ändeningen des Organbmus, die Knliricl[e- 
lung, vernachlässigt und der Stoffwednd 
wSbrend einer kursen Zeit als unTenoden 
betrachtet wird. 

Wirkt ein Beiz auf ein lebendiges System, 
das sich im Ruheetoffwechsel befand, ein, 
80 wird das Stoffwechselgleichgewcht fü 
kürzere oder längere Zeit trestört. Der Ruhe- 
stoffwechsel gibt dem Ke izs luffwecluel 
Platz. Die Stoff wcchselvoi^änge köUNO 
unter dem Einfluß der Beize entweder qaa£- 
titative Veränderungen erfahren, d. h. ihre 
Geschwindigkeit kann zu- oder abnrhmrn, 
oder qualitativ geändert werden, d h. ihr 
Ablauf kann in einer ganz anderen Wewr 
vor sich gehen als im RubestoffweeM. 
Die Beizwirkungen scheinen also eine ul- 
abereichtUche Fülle von Erscheinungen 2u 
umfassen. Bei näherer Unterattchan^ gdingt 
es indessen die Reizwirk un^ien in eui fibcr- 
sichtlichea Schema einzuordnen. 

Die meisten kurzdauernden Relip b^ 
wirken mir eine .Xenderuni; in der rn-rliwiD- 
digkeit der Lebensvorgänge. Sie haben als* 
eine rein quantitative Wirkung, ein« Be- 
schleunigung oder eine Verzögeruns; der 
Stoffwechscli>rozes«e. — Aus diesem Grund* 
kann die W irkung solcher Reize mit de& 
katalytischen Wirningen der Chenie vcr* 
{glichen werden. Sie kftnnen senidfr! 
katalytische Reize genannt werden. Iii« 
Wirkung eines katalytischen Reizes L^t ent- 
weder eine BeschleunVun!? des Stoffwechsels, 
eine Erregung oder eine Verzögerung ä»- 
selben, dne Uhmun(^. Die Wbvvn? solcher 
Beize besteht also in Steigerung oder Heraln 
Setzung der Intensität des spezÜiscbeo Stotl- 
weclisen. 

Jedes System hat meinen s|>e7,iriH'^ > 
Stoffwechsel, d. h. seine spezifischen Zerlalt- 
und Aufbau prozesse. Jede lebendige Ssb- 
stanz hat ihre besondere chemische Za-m- 
mensetziint?. Die Muskclzelle enthält z. B. 
andere Kiweißkörper als die Leberzelle 
Ist die chemische Zusanunensetzung zveifr 
lebendiger Systeme eine verschiedene, sonuß 
auch der Zerfall und der Wiederauib*u. der 
Stoffwechsel sich unterscheiden. Dieselbf 
Feststellung: kann auch für die ener^tinrhe 
oder morphologist he üetraehtuüpwfise d«^ 
liebensTOrgänge geltend gemacht werden, 
-lede lebendige Substanz hat ihre spezifocbes 
Eneigieum Wandlungen, ihren Eneigievecih 
sei und ihre morphofogisehe Strulttnr und Üire 
Strukturveränderungen. Wirkt nun ein kaf - 
lytiscber Reiz ein, so besteht seine Wirkung 



Digrtized by Google 



IiritBbifittt 



547 



darin. (Irn s()ezifi.sfhon Stoffwechsel des 
äjitemä zu stekern, zu erregen oder herab- 
nsRteitt, ra Hameln Die Brre^ung einer 
Mu<kelzelle muß daher anders sein, als die 
Erregung einer Ganglienzelie usw. Die 
Erreguiii; eines lebendigen Systems besteht 
in der Sloii,'eruiif^ der für das betreffende 
System spezifischen Stoffwechselvorgänge, 
ist ako seiner ein für das betreffende System 
spezifischer Vorgang. Was für die chemi- 
schen Umsetzungen gilt, gilt auch für dje 
Porraveränderungen und — was für uns von 
größerer Wichtigkeit ist — auch für die Ener- 
dpiimwandluni^en. So liefert der Muskel bei 
lief Erregung aktuelle Energie in Form von 
mechanischer Energie und Elektrizität. Bas 
p'ekfri-clie Ors^an de? elektrischen Fisehes 
iklapierurui, das phylogenetisch ein um- 
gpwuiidc'Iter Muskel ist, liefert keine mecha- 
nische EncT'/i" dufflr ein? viel f^rfißere elek- 
trische Spannung als der Muskel. Wird eine 
NoetUocaselle «regt, so produsiert sie tceie 
&ergie in Form von Licht. 

Die Erregung eines lebendigen Suterns 
besteht in einer Steigerung des speiimelien 
Stoff- und Energiewe{ hsels. 

Diese Tatsache ist zuiu erstenmal von 
Joiianites Müller für die Erregungen der 
Sinnesorgane in Form des Gesetre? von der 
spezifischen Energie der Sinnesorgane aus- 
gesprochen worden. Johannes Müller gab 
"vhm dem Gesetz der spezifischen Energie 
eme allgemeinere Fassung. Die spezifische 
Energie der Sinnesorgane stellt nur einen 
Einzelfall vor. Jedes lebendige System hat 
seine spezifische Energie, d. h, jede 
lebendige Substanz hat inren spezifischen 
Stoffwechsel, dessen Intensität durch Reize 
gesteigert oder herabgesetzt werden kann. 

Dm katalytischen Reize können die 
Stnff«ech>eIintensitUt Htei^crn oder lierab- 
»ct£eu. Aber nicht der ganze Stoffwechsel 
wird gewöhnlich unter dem Einflufi eines 
solchen Reizes in gleicher Weise verändert. 
Ein Teil d^ Stoffwechsels, ein Komplex von 
Psrtialprozesien aelelmetsiehdiureh besondere 
Labilität au?, der oxy l irive Stoffwech- 
sel In erster Linie auci^rt sieh gewöhnlich 
die htrasitiU des oxydaHren ßtoffweelw^ 
mter dem Einfluß von R i: t n 

Die Wiriauig der erregenden Reize be- 
ttrirt io enter Linie in einer Besehleunigung 
rf'-r Oxydatiunsprozesse. Dies niaclit sich 
an einer Steigerung des Sauerstoff verbrauclu 
und Temielirtw Produktion yon Oxydations- 
Produkten erkenntlich. Die Verhrentiung, 
der oxydative Zerfall der lebendigen Substanz 
■t In der Erregung gesteigert. Man kann 
ilit' Prozesse noch niiher (iefinieren, die in 
der i^Irregung eine Steigerung erfahren. 
An besten bekannt sind die Verhältnisse 
beider Erregung des Muskels. Die klassischen 
Ustenuchiingen von Fick und Wislieenns 



am Menschen und Voit am Hund haben er- 
geben, daß bei anstrengender Muskelarbeit der 
Stiekstoffweohsel fast nnyeffindert bleibt, 

während der Zerfall der stlekstofffreien Ver- 
bindungen stark ansteigt. Es sind also stick- 
stofffreie Stoffe die in der Erregung in er- 
höhtem Maße oxydiert werden, und deren 
Verbrennung die bei der Musketarbeit frei 
werdende Energie liefert. Vor allem kommen 
hier die Kohleliydrate in Betracht, von denen 
die Muskeln große Mengen in Form von 
Glykogen als Reservestoff enthalten. Die 
Quelle der Muskelkraft ist also in eisttr 
Linie die Kohlehydratverbrennung. 

Die Verallgemeinerung dieser Ei^ebnüse 
führt zu dem Resultat, daß unter dem Ein- 
fluß eines erregenden Reizes in erster Linie 
der oxydative Zerfall von stickstofffreien Ver- 
bindungen, vor allraiTon Kohlehydraten, be- 

schlf-nnii^t wird. 

Liu Teil der Stoffwechselprozessc, ein 
Komplex von PartialproasBseii, ist also be- 
sonders verandprlich in seiner Intensität. 
Das ist der oxydative Zerfall der stickstoff- 
freien Verbindungen. Dieser Komplex von 
Partialprozesscn wird als funktioneller 
Stoffwechsel dem den Reizen gegenüber 
mehr stabileren Teil des Stoffwechsels, dem 
cvtoplastiscben Stoffwechsel gegw- 
überges teilt 

Bei der engen Abhängigkeit der einseliiea 
T^urtialprozesse des Stoffwechsels vonsui- 
ander i^t es nicht denkbar, daß nur ein Teil 
dieser Partialprozesse veräiuiert wird, ohne 
da [Mir :n leren dadureh in Mitleidenschaft ge- 
zogen wurden. In derTat zeigten spätereUnter- 
saohungen(Argatinsky),daßaueh derStiek- 
stoffumsatz bei ange?tren«:tcr Muskelarbeit 
nachträglich eine — wenn aucii relativ nur ge- 
ringe — Steigerung erfährt. Die Steigerung des 
funktionellen Stoffwechsels bringt aue'i i inf, 
geringe Steigerung des cytoplastischen 
weehsels mit sieb. Dies geht auch aas anderen 
Tatsachen noch hervor. Jedes Organ eines 
vielzelligen Tieres, das häufig funktionell in 
Anspruch genommen wird, nimmt mit der 
Zeit an 3Iasse zu. Am auffallendsten zeigt 
sich diese Erscheinung an der Arbeitsh^per» 
trophle der Skelettmnskebi, die doreh Uebung 
gewaltig an Masse zunehmen können. Um- 
gekehrt nimmt ein Organ, das wenig gebraucht 
wird, mit der Zeit an Masse ab, es verfllH 
der Inaktivitätsatrophie. Einen Faktor, der 
am Zustandekommen der Arbeitshypertro- 
pbie sioher beteiligt kt, kennen irir. Wenn 
ein Organ, /. B. ein Muskel, erregt wird, 
80 entstehen in ihm Zerfallsprodukte, weiche 
eine Erweiterung der Blutgeiiäfie des Muskete 
l)ewirkeii. Infolgedessen kommt eine bessere 
Durchblutung, und damit wieder eine ver- 
mehrte Nahrungszufuhr zu dem betreffenden 
Muskel zustande (Ischikawa). 

Die Arbeitshypertrophie der Ganglien- 

35* 



Digitized by Google 



548 



IrritaUlitit 



Zellen ist die physiologische Grundlage des 
Gedächtnisses. Der Grundvor^anG; des Ge- 
dächtnisses ist die Ausschleifung der Bahnen 
im Zentralnorvcnsysteni (Yerworn). Unter 
Ausschleifung der Bahnen verstoht man dip 
Tatsache, daß die Erregung um so leichter 
durch eine Kette von Neuronen geleitet wrd, 
je öfttT sie schon früher dieselbe Strecke 
durchlaufen hat Je öfter die Erregung Uber 
die Kette von Neuronen geleitet wnd, um so 
mehr nimmt die lebendige Substanz der 
GangUenzeUeu dieser Neuronenkette an Masse 
zu. ESne grAfiere Chinglienzelle liefert 
aber auf Reize eine stärkere und läuirere, 
also eine viel wiritsamere Entladung als eine 
kleinere. Je wirksamer nun die Entladung 
eines Gliedes der Kette ist, um so leichter 
wird das fnlirende Glied durch diese Ent- 
ladung in Erregung versetzt usf. Mit anderen 
Worten: om eo Achter verbreitet sich die 
Errettung über die ganze Ncuronenkette. 

Diese Tatsachen führen zu einem Yer- 
gtändnis der Qualitativen Veränderungen 
des Stoffwechsel» unter ilem Kinfluß von 
Reizen. Schon die Zunahme des Volums 
unter dem SnfluB von Reizen muß zu tief er- 
gehenden Verändeningen des Stoffwechsels 
fahren. Beim Wachsen einer kugelförmigen 
Zelle nimmt das Volum mit der dritten Po- 
tenz. die Oberfläche mit dem Quadrat des 
Radius zu. Daraus folgt, daß beim Waciu- 
tum einer solchen Zelle das Verhlltnis der 
Oberfläche zur Masse sieh verändert. Die 
Obcrflärhe wird relativ zur Masse kleiner. 
Dadurch muß nun die Intensität des Stoff- 
umiatzcs im Innern der Zelle im Verhiltnis 
zur Peripherie zuriu kbleiben, d^nn im 
Innern ist die Zufuhr des Sauerstoffs und der 
Nährmaterialien und die Abfuhr der Stoff- 
wechselprodukte im Verhältnis zur Peripherie 
erschwert. Durch die erschwerte Abfunr der 
Stotfweehselprodukte können Stoffe, die 
ponst aus der Zelle entfernt werden, in iler 
Zelle liegen bleiben und als Fremdkörper 
abgelagert werden. 

Der erschwerte Stoffaustauseh führt auch 
zur iVuhäufung von Stoffen, die gewöhnlich 
nicht oder nur abi intermediäre Stoffweefasel- 
produkte, die wieder weiter unitr»- wandelt 
werden, auftreten. Aehnliche Verhältnisse 
können wir experimentell realisieren, wenn 
wir z. B. die Sauerstoffzufuhr aufheben. 
Wir sehen dann, daß der oxydative Zerfall 
der .stickslüfl freien Verbindungen, der bei 
Anwesenheit von genügendem Sauerstoff bis 
zu den einfachsten Endprodukten Kohlen- 
säure und Wasser verläuft, bei Sauerstoff- 
manpcl zum Entstehen von größeren Mole» 
kül( 11. z. H. vnn Milchsäure, führt. 

Diese Talsachen zeigen uns die Möglich- 
keit, die auaiitativen Veränderungen des 
Stoffwechsels aus den quantitativen Reiz- 
wirkungea abzuleiten. Es iit sehr wahr-^ 



schein lieh, dafi die primIre Wirimog jede» 

Reizes eine '[uantttative i«t. Die qualita- 
tiven Veränderuiii(en de» Stoff wctiiicU, uie 
auch als metamorphotische Proze^s» 
bezeichnet werden, entstehen als weitere Fol- 
gen der primären auantitativen Veränderun- 
gen namentlich oei langdauemden oder 
häufig wiederk( hrcnden Reizen, bei jo- 

Senannten chronischen Reizen. Die Wirlutog 
ieser chronischen Reize zu untersuchen, ht 
die Tlauptaufffabe der Pathologie. 

Die primäre Wirkung der Reize srbeint 
eine rein quantitative ta Rem, eine Steigeruns 
oder Herabsetzung der Intensität ih^ Stoff- 
wechsels. Zu dieser primären Reizwirkung 
kommen eine Reihe von seknndiren 
Reizwirkungen. .\ls solche ist runh die 
Wirkung auf den cytoplastisrheii Stoff- 
wechsel, die AibeiLshypertrouhie, zu be« 
trachten. Ebenso sehr wahrwlienilieh räit- 
liche metamorphotische Prozes.se. 

Auf jeden lieiz tulgl eine sekundäre Reak- 
tion, die zur Herstellung des ursprünglicb«a 
Zustande? ft^hrt. Nach Aufhören de-' Rfü» 
klingt auch die Reizwirkun^ ab, und 
System erreicht allmählich wieder den Zu- 
stand des Stoffwechselgleichcrewicht.i. Iiiov 
regulatorische Mechanismus, der jeder lebes- 
d^ren Substanz eigen ist, wird nach Herias 
die innere Selbststeueriing des Stoff* 
Wechsels genannt. 

Eine »eknndire Reizwirlranf ist nrh 
die Er m ii d u uf,'. Auf jede länger diuicrtide 
Erregung folgt ein Stadium der Lähmiug. 
die Ermüdung. In diesem Fall ist die &• 
regung die primäre, die Ermüdung die sekun- 
där»' l^oi/w irl.ii Iii,'. Die ErmüduniT i>l eine 
sekundäre Lähmung im Gegensatz zu den 
primiren L&hraungen« wie s. B. die l^ih^ 
fähmung. 

Die Reizwirkung bleibt nicht au ütr 
Stelle lokaUsiert, an der der Reiz gewirkt 
hat, sondern die Umgebung, die nicht lürtkt 
vom Reiz getroffenen Teile werden auch m 
Hitleidensenaft {gezogen. Man spricht des- 
halb von Reizleituni::. ricnaner !)e7,.'it hi;!*? 
man diese sekundäre Reizwirkun^ ab Lr- 
regungsleitungi Die expennwntdln 
rntersucliun^'en haben nändich erirebiii, djS 
in der Regel nur Erregungen weitergeleites 
werden, während die Lihmung, wie i. R &• 
stickung, Ermüdung, Narkose an die direkt 
vom Reiz getroffene Stelle lokaUsiert bleibt 
(Verworn). Die Weiterleitung der Ent?un2 
kommt dadurch zustande, daß die Erreeung, 
der Zerfall einer Stelle als Reiz für dk *** 
aar )i harten Partien wirkt. 

Auf Grund der oben ausgeführten <>- 
Sichtspunkte üelant^en wir zu f olgende m »D* 
gemeinen Schema der Reizwirkungeiu 
Primftre Reizwirkungen 
KrreirunEj Lähmung 
funktionelle cytoplastische fuoktioaelif. 



Digrtized by Google 



InltabUlttt 



64» 



Sekundäre Reizwirkungen 
.<elnindäre Erregung Sekundäre Lähmung 
i:irr^ungsleitung, metamorphotische Pro- 
SellMtstetteniiig des Stoffweeluds. 



3. Der Mechanismus der Erregung. 

Die primäre Erregung besteht in der 
Steigerung der Intensität der Stoffwechsel- 
vorglnge. Wie wir gesehen haben, unter- 
scheidet man zwei ^roße Phasen des Stoff- 
wechsels, die Assimilation und diu Diäi>imi- 
Ution. Beide Phasen können unter dem 
Einfluß von Reizen eine primäre Beschleuni- 
gung erfahren. Wir können ako von dissi- 
niUtorisQher und asBimiUtorischer 
Erregung sprechen. Eine genanerf riitf-r- 
suchung zeigt aber, daü fast alle K» i/.i' jjnrnar 
nur eine Beschleunigung des Zerfalls be- 
wirken. Dies ^ilt sowohl für die künstlichen 
Reize, die wir experimentell anzuwenden 

Erlegen, wie auch für die natürlichen, das 
eben der Organismen lenkemlon und be- 
stimmenden Keire. Der große Ai)parat. der 
ha kflhereii Ti«reii die Reize der Äußemvelt 
verarbeitet und zu den einzelnen Teilen des 
Organismus in Beziehung setzt, da^ Nerven- 
system, ist mmb nur imstande, dissimila- 
torische Erregungen zu leiten fVerworn). 

In früherer Zeit glaubte man allerdings, 
dafi ttt den Geweben besondere trophiscne 

Nerven fillirt-n, die die .Vssimilation tfaiiernd 
ajuregen. Zu dieser Annahme führten Beob- 
lebfnngen, nach welchen die Organe, deren 
jierv>>er Zusammenhang mit dem Zentral- 
nervensystem unterbrochen ist, weitgehende 
Veränderungen erfahren. Es hat sich aber 
gezeigt, daß diese Veränderungen sich aus 
dem Fehlen der gewöhnlichen nervösen Im- 
pake erklären lassen und daß die Annahme 
besonderer trophischen Nerven überflüssig ist. 

Wahr^cheinlicli kommt die assimilato- 
rische Erregung in den meisten Fällen nur als 
sekundäre Renwirkung zustande. Ein 
Fall von primärer assimilatorischer 
Erregung liegt ächeinbar in der Stärke- 
assimitation der grünen Pflanze nnt^r dem 
Einflafi d^ Liclites vor. Eine nähere Unter- 
sBcbung zeigt aber auch für diesen Fall, 
dafi die primftre Beiswirlnuig nieht in der 
Steigerung der Aiifbaujjrozcsse zu suchen ist. 
Nur ein abherer Fall von primärer assimi- 
literaeher Erregung ist bekannt, das ist 
fJa^ vermehrte \Vaehstum der Zellen bei 
vermehrter ^ahrungszufuhr. In diesem Fall 
wild dk Reaktionsgeeohwindigkeit der Auf« 
biinprozesse einfach durch die erhöhte Menge 
der reagierenden Stoffe gesteigert. Mit Aus- 
B^mie dieen dnen F&Uee kfuin abo eine 
pnmäre Steiperuns: der Stoffweehsolvorpän?»' 
nur eine dissimilatorische Erregung sein. 
Unter Erre^ng schleehthin verstent man ge- 
wöhnlich dissimilatorische Erregung. 

Bei der dissiiiiilatMisoben Erregung findet 



ein erhöhter Zerfall der lebendigen Substanz 
' statt. Wir können diesen Vorgang chemisch 
untersuchen, indem wir direkt die Menge 
; der Zerfallsprodukte bestimmen und daraus 
die Intensität des Zerfalls und die Art der 
. chemischen Umsetzungen rekonstruieren. 
I Oder, da es sich in erstM' linie um oxydativen 
.Zerfall handelt, kann uns der Verbranch von 
' Saucrätoif als Indikator für die Inteuhität 
des Zerfalle dienen. Die chemischen Methoden 
haben aber auch ihre Schwierigkeiten und 
Lücken. Gerade beim Studium der primären 
Reizwirkungen ist es hinderlich, daß sie 
relativ unempfindlich sind. T'in Ausseliläfje 
zu bekommen, die genflecud gruü ^siud für 
die Bestinimunt?. niiili die Reizung in den 
meisten Fällen lange Zeit fortgesetzt werden. 
Femer, wenn man den StoÜwechsel eines 
Ti«ree unter venehiedenen Bedingungen 
untersucht, b -lmMimt man das Gesamtresul- 
tat »US dem ütoHweehüel der vielen ver- 
schiedmartigen Zellen, die den Organismus 
zusammensetzen. Der Zweck jedoch ist 
den Stoffwechsel in jeder einzelnen Zelle 
selbst zu erkennen. 

Man kann die primäre Erregung der 
lebendigen Substanz mit Hilfe von physika- 
liseben Indikatoren nntersucben. Bei der 
Erregung liefert der oxydative Zerfall der 
lebendigen Substanz aktuelle Energie, indem 
potentiette «hemische Energie in «ktnelle 
Energie, v-ir AVärniP, mechanische oder 
elektrische Energie oder Licht umgewandelt 
wird. Die aktuellen Eneigieformen werden 
registriert mirf j-rmr^ - cn und aus dem Ver- 
lauf der Euergieuruduktion lassen sich 
SchlllBse auf den verlauf der ebemisohMi 
Prozesse ziehen, aus denen die freie Energie 
I entsteht. Dies ist also eine indirekte Methode, 
I Sie hat aber manebe Vorteile. Sk> ist sie ge- 
' eignet, und zwar narnenflich die T'nter- 
suchung der mechanischen und der elektri- 
schen Energieproduktion, raseh verlaufende 
Vorgänge, wie die Einzelerregung des Nerven 
joder des Muskels zu untersuchen. Auch 
Imit Hilfe dieeer Methoden, und seihet an 
isolierten Organen untersuclien wir aber 
.niemals die Erregung eines einzebien Ele- 
jmentes, einer einzelnen MuskclzoUe oder 
' Xervenfiwer, sondern das Gesanitresultat aus 
jder Erregung einer großen ;Vnzahl solcher 
(Elemente. Wir sind nicht imstande auch 
die sekundären Reiiwirkangen ganz auaiin- 
j schließen. 

I Die physiologische Forschung schreitet 
auf beiden Wegen, sowohl auf ileni chemi- 
schen, als auch auf dem physikalischen vor. 
Zu allgemeinen Erge bni&sen gelaugt man 
nur durch N'erglfiieh der speziellen Ei^ebnisse. 
j Wie oben ausgefflhrt wurde, ist die 
[ dissimilaloriiche lüregung der lebendigen 
i Substanz eine Steigerung des oxydativen 
i Zerfalls von stickstofffreien Verbindung«!. 



Digitized by Google 



550 



Inxtsbilittt 



ESne Äusnilune repräsentieren die anaerobeii 

Mikroors:ani«men, bei denen der oxydative 
Zerfall durch andere Spaltungsprozesse er- 
setzt ist. Bei diesen ist also der funktionelle 
Stoffwechsel anoxydativ. ]\Iit Ausnahme 
dieser Oi^anismeu ist aber für alle lebendige 
Substanz gemeinsam, daß der funktiimelle 
Stoffwechsel mit rje?tpi?ortpm Sauerstoff- 
verbrauch und vermehrter Produktion von 
KoUensKure und Wasser elnhei||eht. Dieser 
Teil des Stoffwechsclprozessps, der oxyda- 
tive Zerfall von stickstofffreien Verbia- 
dangen bis tn den Endprodukten Kehlen- 
säure und Wasser ist besonders labil. Der 
Vorgang kann mit dem Zerfali des explosiven 
Jodstickstoffs verglichen werden. In beiden 
Fällen findet in der Ruhe eine langsame Zer- 
petzuntr d^r labilen Verbindung statt. Sobald 
ein Reiz, etwa eine mechanische Erschütte- 
rung einwirkt, wird der Zerfall plötzlich 
beschleunigt, es erfolgt eine Explosion. 
Bei dem oxydutiven Zerfall wird aktuelle 
Eneieie frei, 'Diese aktuelle Knergie entsteht 
aus ucr potentiellen chemisc hen Energie, die 
in den labilen Verbindungen aufgehäuft ist. 
Bei einer diemischen ümseteun^ Icann ak- 
tuelle Energie frcicrpmacht oder crobuiyli^t: 
werden. Aktuelle Energie wird gebunden, 
d. b. in potentielle Eneifie nmfewsndelt, 
wenn stärkere Affinitäten gelöst, schwächere 
gebunden werden. Solche Prozesse sind 
Reaktionen mit negativer Wännetönung. 
Aktuelle Energie wird frei, wenn schwächere 
Affinitäten «jrUi^t, stärkere cebtinden werden. 
Man bezeichnet solche Vorgänge als Reak- 
tionen mit positiver Wärmetönung. Zu 
diesen t,'eliört aurh der oxydative Zerfall der 
lebendigen Substanz. Dabei werden labile 
Verbindungen gespalten und in stabile, wie 
Kohlensäure und Wasser überführt. 

Im Muskel sind nun diese labilen Verbin- 
dungen, die oxydativ gespalten werden, 
Kü!i V''iv.lrate. In anderen Fällen werden 
aber andere, vielfach auch einfachere orga- 
nische Verbindungen, wie Fette, Fettsluren, 
Alkohol als Verbrennuiigstnaterial benutzt. 
Immer aber findet eine Verbrennung größerer 
MolekQle zn Kohlensftare und Wasser statt. 

Die Spaltung des KohlehydratmoleküLs 
kann auf zwei Weisen erfolgen. Es handelt 
sich jedenfalls um Munosaccharidmoleküle, 
denn das ist die aktive Form der Kohle- 
hMlrafe. während die Di- und Polysaccharide 
als Rcjcrvekuhleliydrate abgelagert und nach 
Bedarf wieder in Monosaccharide umge- 
wandelt werden. Als Beis()iel können wir also 
die Spaltung dcs> Traubenzuckers wählen. 
Die Spaltung des Tranbenzuekers erfolgt l>ei 
<len ai rnbcn Organismen unter normalen 
üedingungen, wenn Sauerstoff in genügender 
Menge vorhanden ist. auf oxydativem 
WcL'c. Den ersli'ii Aneriffspnnkt für die 
Oxydation im Traubeuzuckerniolekül bildet 



die Aldehydgruppe, die zur Karboxylgrupw 
oxydiert wird. Das Endresultat ist einf voll- 
ständige Aufspaltung des Moleküls in Kuhlen- 
säuro und Wasser. 

Der andere Weg ist die annxydati\f 
Spaltung des Traubenzuckers, Ais Beispiel 
kann die Hefegärung dienen, bei der Thuibai- 
ziirker in Alkohol und Kohlensäure gespalten 
wird: C|H,,0, = 2 C,H,OH + 2 Cü,. k 
anderen FÜlen entstehen statt Alkohol Fett- 
säuren oder Milchsäure. Die anoxydative 
Spaltung führt also immer zu höheriiioleku- 
laren Spaltungsprodukten, als die oxydativp. 
Die Zertrümmerung des Moleküls ist weniger 
vollständig. Es bleiben noch größere Rm h- 
stücke zusammen. Anoxydative Spiiiiuu^ 
kora mt auch bei aerobenOrgänismen vor, sobn 
Sauerstoffmangel oder bei niederer Tempera- 
tur, wenn die Intensität des Stoliw.chseU 
herabgesetzt ist (P Otter). Die ftoduktioc 
akttielier Energie ist bei der anoxyd,iitiveB 
Spaltung viel geringer als bei der oxydativen. 
So wird bei der Hefegärung nur 11% d« 
Energie produziert die bei der OTvditivcn 
Spaltung derselben Menge von Zucker ent- 
steht. 

Bei der Sauerstoffontziehung gibt der 
oxydative Zerfall auch bei den aeroben Oiga- 
nismen mehr und mehr dem anoxydatiTeni 

Zerfall Platz. Da min die EnergieproduktioD 
des letzteren viel kleiner m als die des erste- 
ren, mü-s.sen viel mehr Moleküle zerfallen, 
um denselben Effekt hervorzubringen. 

Vs auch möirlich, daß in vielen Fnllpc 
zuerst eine anoxydative Spaltung des Trau- 
benzuckers in höherraolekuhure Brochstfieke 
erfolgt, die dann oxydativ weiter gespalten 
werden bis zu Kuhlensäure und Wasser. In 
diesem Fall würde die Energieproduktion 
hauptsächlich im zweit«'n. oxydativcn Teil 
der Spaltung stattfinden. Bei den schnell 
reagierenden GewetNOi der höheren Tieie 
hat die Annahme mehr Wahrscheinlichkeit, 
daß die Soaltung von vombereiu oxydativ 
verlauft, da bei diesen der Reiz eine ^ 
lilötzliche Energieproduktion zur Folge hit 
in jedem Fall entsteht bei den aeroben 
Organismen aktuelle Energie aus dem oir- 
dativem Zerfall. 

Die Anwesenheit von Sauerstoff 
ist daher eine Bedingung für den Erregunr?- 
vorgang. Wird der Sauerstoff entzoeen. 
«0 sinkt die Erregbarkeit immer mehr und 
mehr, bis .sie ganz erlischt. Diese Tatsaehc 
ist experimentell für die verschiedensten 
Formen der lebend^en Substanz bestätig 
wurden. 

Untersucht man z. B. das Verhalten von 

Amoeben unter dem Mikroskop bei Srt'i^r- 
stoffentziehung, so findet man, daß sie all- 
mählieh anfhAren Fsondopodien anszustnk- 

ken, Das Vorfließen des Protoplasma- h'ri 
auf, die frühei* gebikieten Pseudopodien 



Digrtized by Google 



Initalrtlitül 



wpHen ein?P7.n£^on, bi> srhlipßlirh die Amöbe ' spiele zeigen die croße Bodeiitunpi dos 
kugelige Gcätalt aaiümmt. In die.-^er Füriii , Sauerstoffs für die P^regbarkeit der Ge- 
winnt dann die Zelle unbeweglich. Sobald webe der aeroben Organismen, 
man einige Sauerstoffblasen durch das Nach jeder funktionellen Steigerung des 
Wieset leitet, fängt das Ausstrecken der oxydativen Zerfalls erfolgt eine sekundäre 
Pseudopodien wieder an (Verworn). Reizwirkung.dieSelbsteuerungdesStoff- 

Die enge Abhängigkeit der Erregbarkeit Wechsel s. Dieser Prozeß führt zu einer 
vao der Sauerstoffzufuhr tritt besonders , Wiederherstellung des Stoffwechselgleich- 
deutlich bei den Ganglienzellen hervor. { geviiehts, wie es vor der Einwirkung dra 
Rpim Frosch kann man die Sauerstoffzufuhr Reizes bestanden bat. Er besteht in der Ent- 
zum Zentralnervensystem mittels der Durch- ifemung der Stoff Wechselprodukte und in 
»uülung^methode von Verworn bequem f der Neuhentellunf des SEeriallwien Materials. 
aWtufcii. Durch eine in die Aorta einger)un- Die einfachsten Stoffwecliselprodukte, 
(jene Kanüle kann mit Hilfe eines Durch- 1 Kohiens&ore und Wasser können ohne 
spülungsapparntes, dessen T&tigkeit heg], de« I weiteres dureh Bifftision aus der Zelle ent- 
Drucks und der Schlagfrequenz der Herz- fernt werden. Sind auch >chwerer diffun- 
tStigkeit gleich gemacht worden ist, eine dierende, höherroolekuiare Verbindungen ent- 
Ulonische 1 Äsung vom beliebigen Sauerstoff- standen, so müssen sie erst zu Kohlensäure 
gehalt durch das Gefai rem des Tieres und Wasser, jedenfalls zu einfacheren leichter 
fopnmpt werden. Die lleflexerregbarkoit , diffundierentien Körpern abgebaut werden, 
kuiiii mit lIiLfü von Strychninvergiftung ad ; Der Kr.satz de» zcrlalleiiea organischen 
masimum gesteigert werden. Auf der Hohe Materials wird sunächst aus den Reserve- 
der Vergiftung wird jeder Reiz mit einer , depots der Zelle gedeckt. In mehr oder 
langdauernden tetanischen Kontraktion der weniger großem Umfange enthält jede Zelle 
Mui^kuiatur beantwortet. Wird nun den organische Reservestoffe. Das geht aus der 
(ianclienzcUen des Rückenmarks der Sauer- Tatsache hervor, daß isolierte Zellen der 
Stoff entzji^en, indem durch das Gefäß- 1 vielzelligen Oraanismen noch lange Zeit 
mtm eine sauerstofffreie physiologische ! außerhalb des Körpers bei genflgender Sauer- 
S ilzIr)->Mrii: durchireleitf t wird, so werden I stoffzufuhr ihre Erregbarkeit behalten und 
die Tetaui immer kurzer. Schließlich besteht beträchtliche Arbeit zu leisten vermögen, 
der Keizerfolfr nur noch aus Einzelzuekungen | Die Gangliensellen des FrosebrOckenmarla 
rf'T Mii-keln. die a\ich immer kleiner werden, können bei Durchf^pfllung mit einer sauer- 
Endlich ist die Erregbarkeit erloschen, die stoffhaltigen Salzlösung, die keine Nähr- 
Reize bleiben ohne Wirkung. Wird nun eine , stoffc enthält, 9 bis 10 Stunden in Strychnin- 
sauerstoffhaltige Salzlösung oder noch besser ; Vergiftung angestrengt arbeiten. Das Re- 
defibriniertes Ochsenblut durch (lie (lefäße servematerial ist in Form von stabilen Ver- 
geleitet, so kehrt die Erregbarkeit allmählich bindungen in der Zelle aufgehäuft, wie z. ß. 
wieder. Nach einer Zeit wird wiederum jeder Stärke in den Pflanzenzellen, Glykogen in den 
Reiz mit einer langen tetanischen Kontrak- Muskelzellen. Je nach Bedarf werden diese 
tion beantwortet. i Verbindungen aktiviert, d. h. gespalten, und 

Lanee Zeit schien die markhaltige Nerven- in brauchbare Form überführt. Wahrschein- 
faser eine Aufnahme zu bilden. Es schien, ' lieh geschieht diese Spaltung in der Zelle 
als ob der Nerv auch ohne Sauerstoff seine mit Hilfe von Enzymen. 
Emfbarkeit und Leitf&h^keit behalten * Auch vom Sauerstoff enthalten die ZeQen 
ki'innte. Die Untersuchungen dr !< tzten ein Reservedepot, das zwar in den meisten 
«tahrzebntes haben zu einer genaueren Kennt- Fällen weniger ausgiebig ist, als die Depots der 
nii des Sauerstoffwechsels' des Nerven ge- 1 organischen Beservestoffe, das aber — mit 
führt. Wir wissen heute, daß der Nerv Rücksicht auf die große Bedeutung des 
auch seine Err(«:barkeit und Leitfähigkeit Sauerstoffs filr die Errefbarkeit — von der 
verliert, wenn imn der Sauemtoff absolut I größten Wloht^keit ist Die Existenz soleber 
pptzogen wird. Dazu ist es aber uüü-:, den Sauerstoffdepots muß sowohl für die Nerven- 
Senren rcsp. eine Slreeke desselben in ein Zentren, als auch für die Nervenfaser unbedingt 
alNohit sauerstofffreie« Medium zu bringen, angenommen werden. Die Ganglienzellen 
I>as Sauerstoffbedürfnis des Nerven ist im Rückenmark eines mit Strychnin vergif- 
nämlich sehr gering. Er vermag mit ganz , tetcn Frosches sind noch imstande 10 bis 
ireringen Mengen von Sauerstoff seinen Be- , 25 Minuten starke Erregungen zu liefern, 
drrf zu decken. In absolut Sauerstoff freiem nachdem ihnen die Sauerstoffzufuhr voU- 
Medium erstickt aber am h der Nerv, er 'ständig abgeschnitten ist, indem das Blut 
verliert die Fähigkeit auf Beize mit Erre- ; aus dem ganzen Tier durch eine sauerstoff- 
funuen zu antworten, ebenso, wie die Gang- freie physiologi<clie SahlOsong aujsgespölt 
lienzellpii. Wird ihm wieder Sauerstoff zu- worden ist. >Jun könnte noch mötrÜch sein, 
«leitet, so kehrt in kurzer Zeit die £rr^-^dali trotzdem etwas sauerstoffhaltiges Blut 
mcit wieder (▼. Baeyer). All diese Bei- im Rflckenmark mraekbleibt und daß die 



Digitlzed by Google 



562 



Gttnglienzellen eine Zeitlang; mit diesem Rest ' 
von Sauerstoff ihren Bedarf decken. Es 
mQßte dran aber ein Moment kommen, 
wo dieser Rest %'on Sauerstoff aufgebraucht 
kt, und der oxydative Zerfall plötzlich dem 
anoxydatiren Fiats machen muß. Da die 
Energieproduktion des letzteren viel kleiner 
ist ajb die des oxydativen Zerfalls, müßte 
in diesem Moment die Erregbarkeit plötzlich 
absinken. Dem ist aber nichtso, vii lnu hr sinkt 
die Erregbarkeit ganz allmählich ab (Ver-i 
worn). Zu demselben Ergebnis fahrten Ver-1 
suche über Erstickung des Nerven. Die Größe 
der ?"npr£:icproduktion der Nervenfaser auf 
Beize sinkt allmählich iu Form einer logarith 
mischen Kurve ab (Fig. 5). Aus diesen 
Versuchen geht hervor, daß die Gewebe der 
aeroben Organismen lieservesaucrstoff ent- 
haltMi, mit dem sie eine Zeitlang nach der 
Sauerstoffentziebung ihren Bedarf decicen 
können. 

Die Selbststeuerung des Stoffwechsels ffihrt 

nach jeder ErrPtrunK tu rinrT Wiederherstel- 
lung des Stoffwechseigleichgewichts. Das- 
selbe Prinzip, nftmUch die Tendenz zur Her- 
stellunfi des gestörten Gleichgewichts, be- 
herrscht den Ablauf jeder organischen und 
anorganisehen ehemischen Reaktion. Naeh 
dem Massenwirkungsge^^etz Ist die Reaktions- 
geschwindigkeit einer chemischen Umsetzung 
proportional der Menge der reagierenden 
stone. In der Gleicl^wiehtslage steht die 
Menge der miteinander reagierenden Stoffe 
zu der der Reaktionsprodukte in einem 
ganz bestimmten Verhältnis, da» fOr eine 
bestimmte chemische Umsetzung einen ganz 
bestimmten Wert hat. Siürt man das 
Gleiehgewieht wieder, indem man die Menge 
der reapiprondcn Stoffe oder die der Reak- 
tionsprodukte vermehrt oder vermindert, so 
verlftuft die Beaktion weiter bis zur Er- 
reichunti eines neuen Gleicli. ri -^ irbtszus-tande- 
In dieser neuen Gleichgewichtslage ist die 
absolute Menge der reagierenden Stoffe und 
der Reaktionsprodnkte eine andere. da> 
Verhältnis aber da.sselbe, wie in der ersten 
Gleichgewichtslage. Im Stoffwechselgleich- 
gewicht finden wir dieselben Prinzipien in 
Wirkung. Das Stnffwechselgleichgewicht 
kann bei trrößcrer Menge der Nahrungs- 
stoffe auf einem höheren Niveau 
einstellen al.^ hei .Niüirungsmanuel. Das ist 
der Fall bei dem Wachstum und bei der 
Atroj)hie der Zellen. Nach jeder Störung 
dis btoffwechselgleichge^viellts durch Reize 
wird das Gleichgewicht neu hci^estellt. Im 
Stoffwechselgleiehgewieht eines lebendigen 
Systems handelt es sich nicht um das Gleich- 
gewicht einer einzigen chemischen Kcaktion, 
sondern am ein GleiohgeA^icht höherer Ord- 
nung, in dem die vielen Parfialprozesse des 
Stoffwechsels in einem ganz bestimmten 
Verhältnis zueinander stehen. Das Ge- 



schehen in einem so komplizierten Sptpm 
wie die lebendige Zelle wird von denselben 
Prinzipien beheri^cht, die den Abfanf jeder 
chemischen Realction bestimmen. 

4. Die Errcgungsleitung. Jede leben- 
dige Substanz hat vermöge ihrer Erregbar- 
keit die Fihiglceit Erregungen zu leitm. 
Die Errpjjung, die an einer Stellt^ untf 
der unmittelbaren Wirkung des Reizes ent- 
steht, verbreitet sieh auf die lienBehbsrfm 
Stellen, indem die Erregun«: einer >U']\i' li^ 
Reiz fUr die benachbarten Stellen «irkt. 
Die Lettfähigiceit ist also eine Funktion der 
Erret;barkei£ 

Nur Erregungen werden weiter^ileittt. 
' die Lähmung bleibt an die direkt vom Reit 
getroffen« SteUs lokalisiert. Am Usntes 

' zeij;t sieh diese Tatsache am periplieriM In 1 
Nerven. Man kann den Nerven eines .Nen- 
muskelpräparates an einer Stelle Mai 
durch Krstirkunj,', Narkose (»der auf "■• 
motischem Wege lähmen. Die benach- 
barten Stellen, die der Schädigung nieht 
direkt ausgesetzt sind, behalten dabei ihre 
normale Erregbarkeit. Der intitorix iie Xerv 
wird durch die Erretrunficn der muturychen 
GangUenzcUe erre<:t, und leitet diese Em* 
ffunp: zum Muskel. Aber er leitet nur die Er- 
regungen der Ganglienzelle weiter. Wird 

' die Ganglienzelle gelähmt, so ändert sich 
dadurch die Erregbarkeit des motori-i!: a 
Nerven oder des Muskels nicht. Das bt aueb 
der Fall bei der Hemmung in der motorisehoi 
Gan«;lienze11(\ rli." auf ciTUT Arbeitslähmuns 
der Ganglienzelle beruht (Verworn). Auch 

iwMirend der Hemmung der motoriKha 
' I I L^ lienzelle wird keine Veränderung ifer 
Erregbarkeit im Nerven freleitet. 

. Unter Leitfäliigkeit kann abo nur die 
I Fähigkeit der Erregungsleitung verstaadeii 

••YFTflrn Die verschiedenen lebendi::rr 
. Substanzen besitzen diese Fähigkeit in ver- 
'sehiedener Ausbildung, je nach dem Otwk 
ihrer Erregbarkeit. Kim Kxtreme >!cllt die 
Erregungsleitung im liluzuuodenprotopUsiu 
vor. Die Rhizopoden bilden msofeni «■ 
i günstiges Objekt fQr das Studium der Er- 
re2unt,'sle!tuF«e. man die Verbreitung 
der J';riegiuii4 bei ihnen direkt unter d«B 
Mikroskop beobachten kann. Reizt man 
z. B. (Fig. 4) die Spitze eines fineerfonnir™ 
Pseudouodiums von Dilflugia mit tmt 
feinen Nadel, so sieht man, wie die vodm 
glatte Oberfläche des Pseud()()odiunis un- 
. eben, runzelig wird. Bei stärkerer Reiiune: 
lerfoigt eine Trennung des Protoplasmas is 
ein axiale« hyalinf^ Protonla.-ma und eine 
I peripherisch gelegene trabe, myelioartige 
' Substanz. Bei schwaeher Reizung verbicilit 
! sich die Kontraktion dos Protoplasmas von 
der Spitze aus nur langsam zentral««r0. 
Je mehr sich die ErregungsweUe TOn 



Digrtized by Google 



Initeliilittt 



668 



Spitze aus verbreitet, um so schwächer wird ' welle von der Reizstelle aus nach beiden Rieh 



sie und um so langsamer verläuft sie. In 
einer gewisMii Entfernung von der Beixstelle 
«iMht leUiefllieh dien&itgwig (F%. 4A). 



tungen. Die Leitmusgeschwindigkeit ist 
aber eine sehr große. Sm betrigt etwa 27 m 
in dw Sekusde fflr den BVoedinwven, 190 m 




Fig. 4 



Reizt man ttiricer, so sind nicht nur die 

Veränderungen an der Reizstelle stärker, son- 
dern die Erregung wird auch weitcrgeleitet, 
ehe sie ganz erlischt (Fig. 4B). Bei ganz starker 
Reizung verläuft die Erregung von der Spitze 
des Pseudopodiums über dasselbe zentral- 
wärts and von da aus Ober die anderen 
Pseudopodien. Der Endeffekt ist die schnelle 
Einziehung sämtlicher Pseudopodien. Wird 
itatt der Spitxe ein Pnnkt in der Mitte des 
Pseudopodiums gereizt, so verbreitet sich 
die Erregung in gleicher Weise zentralwärts 
«ie peripher. Die Geeehwindigin^ d« 
regunirswelle beträgt nur Bruchteile eines 
JüUimeterspro Sekunde (Verworn). 

Bei Diffingia haben uro etlricere Reise 
stärkcrf. schwächere Reize schwächere Ya- 
regungen an der Beiistelle zur Folge. Die 
EhcgnngBweOe lüramt wUirend üiree Vet- 
laufs an Intensität und Geschwindigkeit 
dauernd ab, sie erfährt ein Dekrement 
d« Inteniitlt und der For^anznngs- 
geschwindigkeit. 

Die andere Kxtieme der Ausbildung der 
iMtftUfkeit ivt bei der peripheren marlc- 
haltiizpii Nervenfaser zu beobachten. Auch 
der markhaltige Nerv leitet die Erregungs- 



für den Nerven des Menschen. Der Nenr 
leitet die Erregnnsrswelle ohne Dekrement 
der Intensität. Diese Tatsache ist schon 
von Du Bois-Reymond erkannt worden. 
p]r reizte einen heraiissjeschnittenen Nerven 
am einen Ende mit einem faradischen Strom 
und leitete mitteb ein Paar onpolarisierlMrer 
Elektroden, die an zwei Punkten der Nerven- 
oberfläche angelet waren, zu einem Gal- 
vanometer ab. S fand, dafi das Galv^o- 
meter bei dieser Anordnunt: kciiuMi .\ktion8- 
strom anzeigt. Die beiden Ableitungspunlrte 
blieben abo wlhrend der Reizung Koeldc- 
trisch. Jede errcLrtc Stelle des Nerven ist 
negativ gegenüber einer ruhenden Nerven- 
stebe. In dieeem Fall wurde die weiter von 
der Rcizs teile entfernte Elektrode ebenso 
stark negativ, wie die nähergel^eue Ablei- 
tungsstelle. Das kann nnr mMlUelk mIb, 
wenn die Erregungswelle an limeo Stellen 
die gleiche Intensität hatte. 

Aueh die Fortpflanzungsgeschwindigkeit 
der Errcgunirs welle bleibt während ihm 
Verlaufs durch den Nerven konstant. 

Der Nerv leitet abo die Erregungen ohne 
Dekrement der Intensitit und der LeitungB- 
geschwindigkeit. . 



Digitized by Google 



654 



Initabilittt 



Beim normalen Nerven ruft jeder Beiz, 
der überhaupt wirksam ist, dieselbe maximale 
Erregungsintensität hervor. Die normale 
Nervenfaser folgt dem Alles- oder Nichts- 
Gesetz, sie ist eine isobolischi^ S\ib>tnn/,. 
Mit derselben maximalen Intensität und Ue- 
sobwindii^keit verläuft auch die Erregung»- 
■wello weiter über den Nerven. 

Die Gültigkeit des Alles- oder Nichts- 
Gesetzes folgt schon aus der dekrementloeen 
T.oitiini^ dfr ErrP5:iiii?>; welle. Die Tatsache 
der dekrementlosen Leitung besa^^t, daß an 
jedem Querschnitt die Erregungs welle die- 
selbe Intensität hat. wird also an jedem 
Querschnitt dieselbe Energiemenge frei. Dies 
ist nur möglich, wenn an jedem Querschnitt 



jm 

leoe 
am 


1 
1 
1 














— 1 — 














1 








! i 














rr 






















— r 


1 — 












































































r 












> — 
























t«tt 
im 
im 
ym 


• 








































1 












— 


— 


























1 
1 
1 






































1 

1 
< 








































Silin 


1 
1 
1 
1 








































1 
1 
1 

-1 — 






































1 
1 
1 




































1 
■ 
1 








1 








































































♦ — 













































i ! 




— 


















\ 


1 




































£ 



Fig. 6. 

dieselbe ZaM von Molekfilen in derselben 

"Wcisi' zcrfällf. Dios kann aber wieder mir 
möglich sein, wenn an jedem Querschnitt 
sämtliche 7>erfalh«fähig© Moleküle zerfallen, 
denn es läßt sich keine Stniktur denken, 
bei der trotz der dekrementlosen Au!*hroitunG: 
der Erregungs welle einzelne Moleküle voiu 
Zerfall verscoont bleiben könnten. 

Einen zwingenden experimentellen Beweis 
für die (Jültigkeit des Alles- oder Nichts- 
Gk'sctze< liir die normale Nervenfaser liefert 
das Verhalten des Nerven in lokaler Narkose 
oder Erstickung. Eine Strecke des Nerven 
eines Nervmuskelpräparates wird durch eine 
Glaskammer ;;ezogen, durch die beliebij: reiner 
Stivkätoff, Sauen^tuff oder aber Gase mit 



Aetlierdämpfen durchgeleitet werden lunn. 
In der Kammer liegt der Nerv auf eiiuin l'aar 
Platinelektroden, mit denen man die Erreg- 
barkeit der erstickenden oder narkotisierten 
Strecke mittels einzelner Induktionsschlä^e 
prüfen kann. Zentraiwärts liegt die normale 
Strecke des Nerven ebenfalls Ober Flatia* 
elektroden. mit Hilfe deren man Erreinir?*- 
wellen durch die geschädigte Strecke schickea 
kann. Prfift man die Reizsehwdle an beldee 
Elektroden währcTid der lokalen Er-tickunr, 
80 geben die Veränderungen der .Scbwelleu- 
werte folgvnde Kurven (Fig. 5). Innerhtib 
der Kammer bleibt ziiniiehst die Erregbarkeit 
nach Verdrängung des Sauerstoffs dard 
reinen Stickstoff konstant. Dann nwlt 

einer Zeit sinkt 
sie ztier<t all- 
muliliili, dann 
immer schneller 
und schneller in 
Form einer 
logarithmi^chea 
Kurve herunter 
iFig.5bei2ULt 
anderen Win^ 
trn: e« mfeen 
immer stärknit 
Heise aageirai' 
det werden, um 
eine eben steht- 
bare Wirkvag 
hervorzurufen. 
Indererstickeo- 
den Strecke w- 
fihrt die Erre- 
giinffswclle ein 
Dekrement der 
Intensität Uli 
der T/'itiin?*?e- 
schwindigkeit. 
Dergeechidigtt 

Sich ilem Typus 
des DiffhKMi- 
protopla<nia>. 

I immer stärkere Reise angewendet werden, d*> 

mit die Errefrungswelle eben über die ^n» 
I erstickende Strecke hinweglaulen und durdi 
I die normale I^ervenstrecke tum Muskel fe« 
[ langen kann. Während hier also schwicbwf 
Reize srlion versagen, sind -stärkere Reue 
noch wirk-ani. Die Kurve der anderen Bw- 
j stellc^Fi^.ö bei 1 i.derVerlauf derLcitfähiskeit 
I verhält sich gerade entgegengesetzt. Die Reiz- 
schwelle bleibt hier sranz konstant, nachdem 
! in der Kammer die Erretrbarkeit bis zu einem 
' c:«" wissen Grad ab2;e>unken i t Dann hört 
die Leitfähigkeit in einem .Moment auf so» 
I wohl für sohwaolie wie auch für starke Rott* 
Die Kurve fällt ganz nln^rlit h in rechtem 
: Winkel bis auf 0. Von der normalen Strecke 



Digrtized by Google 



I 



I 



Irritabilität 



655 



wm hOren abo alle Erregangswcllcn gleich- 
zpitiir auf zu wirken, gleiphgültig ob s'w 
durch schwachen Reiz oder den stärksten 
banroigenifeii werden. Din beweist, daß 
aHe Erregung» wellen in dornnniialen Nervcn- 
streeke dieselbe Intensität besitzen. Mit 
nd«fn Worten :die normale Nervenfaser folgt 
dem Allcx- odfr Nirhtf;-(^osetz (T. od holz). 

Die Leitfähigkeit ist eine Funktion der 
Em^burkeit. Dureh HerlMetsimg der Er- 
rrirbarkpit in der Erstickung oder X^rkose 
verwandelt sich die normalerweiee isoboliscbe, 
okm Dekrement leitende NenrenfMer in eine 
lipfcroholisfhp Stib?tanz, die mit "Dckromcnt 
leitet. Am lokal geschädigten Nerven ließ 
tieh genan die Abhängigkeit des Dekre- 
nifiits von der Strecke feststellen. Die 
ErrcfungsweUe nimmt nicht proportional 
der Strecke ab, sondern zuerst sehnen, dann 
mit zunehmender Kntfcrniinir iinnu-r laiig- 
»amer. Der Verlauf des Dekrements auf 
der Strwke eiipbt eine Exponentialknrve 
(L 0 d h 0 1 z]. 

Die WeiterleituM der Earegungswelle 
gmhieht dadurch, oaB die Err^ung jedes 
Querschniltos als Heiz für den beruichbarten 
Querschnitt wirkt. fragt sich nun, welches 
Moment der Erregung den Reiz für den 
nichsten Querschnitt abgibt, welche Energie- 
form die beim Zerfall der Moleküle des einen 
Querschnitte entsteht, den Zerfall der 
Molekflle des benachbarten auslöst. In 
älterer Zeit suchte» man diesen Vermittler 
der Erregungsleituiig in der Wärmeenergie. 
Kaeh dieser Vorstellung gleicht der Vorgang 
der ErresriinjT'lpitiinj^ dem Abbrennon rincr 
Zündschnur. An einer Stelle bringt der Keiz 
die lebendige Substanz zum Zerfall. Der 
oxvdative Zerfall, die Verbroiinnntr der 
lebendigen Substanz })roduzier( Warme, die 
Erwirmune des nächsten Querschnittes 
bringt die Molekflle in demselben r.nm Zerfall, 
da bei der erhöhten Temperatur die labilen, 
Uekt ei^ablen Verbindungen sich mit dem 
^sumtoff vereinigen usf., vom Querschnitt 
iu Querschnitt. So gewinnend uun diese 
Ventellung zunächst ist, so stößt man 
H4>T!nrtrli auf große Schwierigkeiten bei ge- 
nauerer Prüfung derselben. Die lebendige 
Substanz des Nerven entliidt rund 7:')^, 



Wasser. Von den 25% Tr()( kensuh-tanz 
geht ein großer Teil, ca. 15%, nocli auf 
Stfitzsiil)- tanzen und Bindegewebe ab. Von 
den übrii; bleibenden 10% muß mindestens 
die Hallte auf Keservestoffo gerechnet wer- 
den. Es bleÜMn also höchstens 5% fQr das 
eippntliche Substrat der Enrcj:un:j<li'ituni:. 
Aber auch von diesem Rest geht noch ein 
Teil ab, der in jedem Moment im Ruhe- 
stnffweclisel zerfällt. Die Verbrennunsi 
einer so geringen Menge zerfalktähiger 
Snbstma mllSte abo die ganase übrige Masse 
w starit erwirmeiit daß dnreh diese hindureli 



die zerfallsf&higen Molekide de.-j nächsten 
Querschnitts zum Zerfall gebracht werden 
können. Dieses Verhalten wäre auch ohne 
AnaltHpe, denn wir kennen keine explosive 
Substanz, die in einersolchen Verdünnung die 
Fähigkeil haue den Zerfall weiter zu leiten. 

In neuester Zeit hat sich eine andere 
Vorstellung auf Grund der neuen physi* 
kaiisch - chemischen Erkenntnissen ent- 
wickelt (Nernst, Verworn). Da- 
nach vermittelt die elektrische Energie die 
Ausbreitung der Eiregung. Per Xerv und 
der Muskel produziert aktuelle Energie in 
Form von Elektrizität bei der Erregung. 
Jede erregte Nerven- oder MiiJikelstelle ist 
n^ativ gegenüber einer ruhenden. Elek- 
trbohe Potentialdifterenzen können duieb 
den Zerfall in der lebendigen Substanz 
entstehen, wenn die Diffusion der einen 
lonenart sehneller erfolgt, ab die der anderen. 
Die Negativität der tätigen Nerven- nder 
Muskebtelle wäre nach dieser Vorstellung 
dadnreli bedingt, daß die durch den Zerfall 
frei gewordenen Anionen schneHer von der 
erregten Stelle wegdiffundieren, ab die Kat- 
ionen. Wodnroh wird nnn die Dltfitsion der 
beiilen Tunenartcn ungleich gemacht? Die 
neueren physikallsch-chemisohen Unter» 
snobnngen baben gezeigt, daß die semi» 
permeablen Membranen elekfiv auf die 
Diffusion gelöster Stoffe wirken. Dureh eine 
semipermeable Membran kann die eine 
lonenart durelidiffundieren, während die 
andere zurückbehalten wird. Aul diese Weise 
entsteht eine Spannungsdifferenz. In der 
lebendigen Substanz spielt die elektive 
Wirkung der semipermeablen Membranen 
eine große Rolle. Die Zellobcrflächc wirkt 
als solche Membran, indem mandie Stoffe 
vom Medium aus ins Innere der Zelle durch- 
gelassen, andere wieder zurückgehalten wer- 
den. Die Oberflächen der Kolloide, die die 
lebendige Substanz enthält, wirken wie 
semipermeable Membranen. Nach den 
Untersuchungen von Bütschli hat das 
Protoplasma der allt-rmeisten Zellen eine 
Schaumstruktur, bestehend aus zwei flüssigen 
Phasen. Die dichtere kolloidale Substanz 
bildet die Waben wände. In dip'se ist der 
Zerfall der kumplexcn Moleküle bei der Er- 
regung lokalisiert zu denken. Die frei ge- 
wordenen Innen diffundieren von da aus in 
die andere i'hiis.e, in die Wabeninnenräume. 
An der Grenzschicht werden die Kationen 
zurückgehalten. Die erregte Stelle wird 
negativ. Durch den elektrischen Strom, der 
aus dem Ausgleich dieser Spannungsdifferens 
entsteht, werden die benachbarten Stellen 
erereizt und zum /erlall gebracht usf. 

5. Refraktärstadium und Ermüdung. 
Jede Art lebendiger Substanz hat ihren 
spezifischen funktionellen Stoffwechsel. 



Digitized by Google 



6B6 



InitebOiltt 



Jtdes lebendige Sy^^tem hat seine spezifische 

Enerp^ie. Jedes lebendige S}^tem hat also 
die Fähigkeit, die Reize mit spezifischen 
Erregungen zu beantworten. Diese Fähigkeit 
ist die spezifische Erregbarkeit der 
lebendigen Substanzen. Der Reizerfolp: 
hingt von den Eigenschaften des Reizes 
und von der spezifischen Erregbarkeit ab. 
Die spezifi.-^che Errefjbarkeit kann an der 
Reizscnwellc gemessen werden, an der klein- 
sten Reizintensität, die eben noch eine Er- 
regung hervorzurufen imstande ist. 

Naoh jeder Erregung sucht dif .Selbst- 
steuerung des Stoffwechsels das Stoff- 
wech.selgleichgewicht und damit auch die 
spodfische Erregbarkeit des Systems w ieder 
hMXUstcllcn. Solange das Stoffwechsel- 
gWchgewicht nicht hergestellt Ist, ist die 
spezifische Erregbarkeit des Svstenis herab- 
gesetzt. Dieses Stadium Jiornb<;c>;ctzter 
Erregbarkeit infolge eines vorhergegangenen 
enregend«n Beizet wird Ref raktiritadium 
genannt. 

Das Ri'fraktärstadium wurde zuerst am 
Herzen entdeckt. Marey fand zuerst, daß 
wUirend der Systole die' Erregbarkeit ilc^ 
Herzens stark herabgesetzt ist. Später hat 
namentlich EngelmAnn das Hefinüctär- 
stadium de-; llorzons ppnaner untersucht 
und seine Dauer bestimmt. Nach ihm ver- 
schwindet die E5rregbarkeit des Herzens 
unmittelbar vor dir Systole, sie kehrt 
wieder kurz vor Üegiuu der Diastole und 
erreicht ihr Mudmum gefeo Ende der 
Diastole. 

Lange Zeit galt das Rcfraktärstadium 
als eine besondere Eigentümlichkeit des 
Herzens, bis es von Riebet und Broca 
bei den Neuronen der Hirnrinde wieder- 
erinnnt würde. Sie fanden, daB bei den 
Ganglienzellen in der motorischen Sphäre 
das mit Chloral vergifteten Hundes nach 
jedem dektrisehen Reiz eine Periode herab- 
gesetzter Erregbarkeit folgt. Zu Anfanu 
dieses Refraktärstadiums sind auch die 
stXrlDten Beize nnwhksam, spftter wiricen 

stärkere Reize, während sehwache versairen, 
bis endlich die ursprüngliche Keizschwelie 
«ET^ht wird. Naen den Untennehnngen 
von Riebet und Broca wurde da.s Refrakt&r- 
stadium bei anderen nervösen Zentren auch 
gefunden, so Ton Zwaardemaker und 
Lnns bei dem Lidreflex, von Zwaarde- 
maker bei dem Schluckreflex, von Verworn 
bei den sensiblen Ganglienzellen des mit 
Strychnin verc:iftcten IMckonmarks usw. 
Es ist gefunden und gemessen worden bei 
den Torsehiedenstett lebendigen Systemen, 
bei dem Muskel, beim Nerven . bei cin- 
leÖigen Infusorien. Auf Grund dieser Linter- 
siiolrangen kann das Betrakttotiidiam ab 
eine aller lebeiuligen Substanz gemeinsame 
Erscheinung gelten. 



Die spezifische Erregbarkeit eines Systems 
hängt ab von der Zahl der zerfaUsfähigen 
Molekaie in der Raumeinheit. Bringt eh 
Reiz einen Teil der zerfaUsfähigen Mnleküle 
zum Zerfall, so muß die suezifLuche Erreebar» 
keit herabgesetzt sein, so lange, bis durch die 
Selbststeuerung des Stoffwechsels die Resti- 
tution der zerfallenen Moleküle erfolgt. 
Ist der Reiz maximal, so bringt er alle 
zerfallsf&hi^e Substanz zum Zerfall. Die 
Erregbarkeit sinkt also nach maximalen 
Reizen bis auf 0 ab. Es folgt ein Stadium 
der absoluten l'nerregbarkeit. Diese Periode 
ist das absolute Rcfraktärstadium. Auf 
dieses folgt eine Periode, während der die 
Erregbarkeit von 0 bis zu ihrer ursprünglichen 
spezifischen Höhe ansteigt, das relative 
Rcfraktärstadium. W ahrend des letzteren 
hängt es von der Reizintensität ab, ob ein 
Reiz in einem bestimmten Moment wirkt 
oder nicht. Zuerst sind nur die stärk-sten 
Reize wiiksam, allmählich stei^ die Erreg- 
barkeit so weit, daß auch die schwachen 
Reize eine Erregung hervorrufen können. 

Bei den Lsoboliscnen Substanzen hat jeder 
Reiz, der überhaupt wirkt, eine maximale 
Erregung zur Folge. Bei diesen ist also jeder 
Reiz, der wirkt, auch von einem absoluten 
Kefraktärstadium gefolgt, da jeder Reiz 
da.s ganze zerfallsfähige Material zum Zerfall 
bringt. 

Sobald der Reiz die lebendige Substanz 
zum Zerfall gebracht hat, setzt aucli die 
Restitution em. Das absolute Rcfraktär- 
stadium, während dessen die Krregbarkeit 
gleich ü ist, ist also uur ein einzchier Augen- 
blick. Experimentell wird allerdinirs eine 
meßbare Periode gefunden, während der 
audi die stärksten Reize unwirksam bicibeu. 
Dies erklärt sich in folgender Webe. Damit 
der Reiz eine sichtbare resp. am Indikator 
nachweisbare Erregung hervorrufen kann, 
muS der Zerfsll eine bestimmte minimale 
Intensität haben, er muß mindestens so viel 
Energie produzieren, wie der Indikator eben 
noeh nachweisen kann. Die Bestitntion 
setzt zwar sofort i'iii. ■^ic braucht aber eine 
gewisse Zeit, um wieder so viel zerfalls- 
fähiges Material aufzubauen, wie es die 
Kmpfindlichkeitsgreiize des Indikators ver- 
langt, hji ist daher klar, daß die Dauer des 
absoluten Refraktirstadiums, wie es im 
Experiment gemessen wird, von der Kmjjfind- 
Uchkett des Indikators abhängt. Tatsächlich 
ist es keine raeBbare 2Mtperiode, sondern ein 
Zeitpunkt. 

Ks fragt sich nun, wie die Restitution 
der Krregbarkeit während des relativnn 
Refraktiirstadiums stattfindet. Bei einer 
Reihe von lebendigen Substanzen können 
whr die Kurve, naeh welcher die Erregbarkeit 
wälirend des nlativcn Refraktärstadiums 
ansteigt, auf (jiund von experimentellen 



Digitized by Google 



Irritabilität S67 



üntairadmiigMi konstruieren. lYw Kurve 
erhalten wir, wenn wir die Zeit als Al)>zisf?e, 
die Erregbarkeit Ordinate in ein Kuurdi- 
Ti tteiisptem eintragen. Die Kurve hat einen 
logaritnmischen Verlauf. Zuerst erfolgt also 
die Restitution rapide, dann immer langsamer 
Beim Neiren, der dem Alles- oder Niobts- 
jresetz fnlsrt, dauert da? meßbare absolute 
Refraklän>tadium nach Goteb und Burch 
bei 12* 0,002 Sekunden. Nach dieser kurzen 
Zeit iit >('hon so viel zerfallsfühitros Material 
ratituiert, daß ein zweiter Heiz eine nacfa- 
mebare Wirkung hervorrufen kann. Ihre 
ursprüngliche llöfie erreicht die Erregbarkeit 
dagegen nach relativ langer Zeit, etwa Vig—^/i» 
Sekoiiden (ThOrner). In jüngster seit hat 
Aflrian die Restitutionskurve beiden Nerven- 
raaskelpräparat des Frosches experimentell 
ffstgestellt. Eine lolciie Kum zeigt Fig. 6. 




Die Abszisse kt die Zeit. Die Onlinnten 
bedenten die Reiatschwelle. Ah Einheit 
ist die ursprüngliche Reizschwelle genommen. 

Die Dauer des Refraktärstadiuiiis hängt 
ah von der Geschwindigkeit der Kestitutions- 

5rozes.se. Die Reaktionsgeschwindigkeit 
ieser Prozesse, ^vie im allijemeinen jeder 
chemischen Reaktion, nimmt mit stekeader 
Temperatur zu. Dementpreehend nt die 
Dauer de? Refraktärstadiuiiis bei höherer 
Temperatur kleiner i\U bei iiiedrit;erer. 

Weiter ist die Reaktion-^geschwindigkeit 
fltr Restitution abhängig von der Menge des 
Krsatzmaterials. Vor allem kommt liier der 
Saoerstoff in Betracht, der beiju oxydativcn 
Zerfall verbraucht wird und von dem die 
lebendige Substanz nicht so viel in ihren 
Reserveidepots hat, als vom organischen 
Material. Die Dauer des Refraktärstadiums 
wird daher bei Sauentoffmaogel in die 



Länge gezogen. Dazu bedarf es keiner 
absoluten Sauerstoffentziehung. Die Sauer- 
Btoffzufubr zu der Zelle kann den Anforde- 
rungen des Ruhestoffwechsels vollauf f^e- 
nügen, während sie den Bedarf in der Er- 
regung, wo der oxydalive Zerfall gesteigert 
bt« nicht mehr zu decken vermag. Es kailD 
also relativer Sauerstoffmangel mt- 
stehen. 

Die Verwor nsche Durcbspülungsmethode 

gestattet e?, die Sauerstoftzufulir 711 den 
nervösen Zentren des Rückenmarks beliebig 
zu &ndem und die Abhängigkeit des Re- 
fraktärstadiuiiis der Gaiiirlienzellen vom 
Sauerstoff zu untersucbeu. Durch die Kanüle 
kann in das Geilfeystem des Froeohee mit 
Sauerstoff gesättigtes Blut oder sauerstoff- 
freie physiologisohe Salzlösung geleitet werden. 
Zwecks Stet genrajir der ßtegbarlceit der 
Ganglienzellen wird der Frosch mit Stryehnin 
vergiftet, nachdem das Blut aus dem Gefäß- 
system dttreh eine sauerstoff^fo SaldOsung 
verdrängt wurde. Nun wird der künstliche 
Kreislauf eingestellt. Nach kurzer Zeit 
ist die Errei^barkeit der sensiblen Zellen des 
Rückenmarks durch das i^trychnin ad maxi- 
mum gesteigert. Heizt man jetzt einen 
sensiblen Nerven mit einem Indnktions- 
schlag, so erfoli^t ein lanu'datierndcr reflek- 
toriBoher Tetanus der Muskeln. Ifach einer 
Zdt sinkt der TetMm ab. Wird von neuem 
gereizt, so erfol^'t jetzt ein kürzerer Tetanus. 
Später werden die Tetani immer kürzer 
und kürzer, sie dauern nur noeli ein^e 
Sekunden. In diesem Stadium bemerkt man, 
daß nach Ablauf einer tetanischen Kon- 
traktion die Reize kurze Zeit unwirksam 
sind. Die Tetani werden nun immer kürzer, 
die darauf folgenden Refraktärstadien immer 
länger. Schließlich reagiert das Präparat 
statt Tetanis mit Einzelzuckungen auf die 
Induktionsschläge. Zu dieser Zeit ist das 
Refraktärstadium bereits sehr in die Länge 
gezogen. Es dauert bereits mehr als eine 
Sekunde. Tm weiteren Verlauf des Versuches 
kann die Dauer des Hefraktilrstadiums sich 
über mehrere Minuten ausdehnen, bis schließ- 
lich die Erregbarkeit volktändig schwindet. 
Wird jetzt statt der sauerstofffreien eine 
sauerstoffhaltige Salzlösung oder defibri- 
niertes Ochsenblut durchgespült, so kehrt 
die Erregbarkeit wieder und die Dauer d«} 
Refraktärstadiums nimmt wieder ab. Dieser 
Versuch zeigt, daß das Refraktärstadium 
durch Sauerstoffmangel verlängert wird. 

In diesem Versuch wurde der Sauerstoff- 
mangel durch Aufhebumr der Sauerstoff- 
zufuhr erzeugt. Im rif>rumleü Betrieb des 
Organismus hört die Satierstoffzufuhr niemals 
auf. Das Blut führt immer Sauerstoff den 
Zellen zu. Bei fortgesetzter Reizung ent- 
steht aber relativer Sauerstoffmangel, da die 
Sauerstoffznfnhr den erhöhten Anforderungen 



Digitized by Google 



55B 



Initabilittt 



des Ejrregungsstoffwechsels nicht mehr nach- am besten defibriniertes Och^enblut, durch 
kommen kann. Auch in diesem Fall kommt es die defäßo geleitet wird. Difspr Vrrsuch 
zur Verläugerung des liefraktärstadiums. zeigt, daß zuuiichjst die Errpizbarkcit infolge 
Das ist die Grundlage der Ennüdung. der Anhäufung der Stoff wet hselpro- 
Das charakteristische Moment in der dukte absinkt. Nachdem diese durch die 
Ermüdung ist die Herabsetzung der Er- künstliche Zirkulation mit sauerstofffreiei 
rcgungRinteiuitit. Je mehr das System Lösung aus der Zelle ausgespült wurdn, 
ermüdet ist, um «n ^erinfjer i-t die Wirkung kehrt die Erregbarkeit wieder. Sif v?r- 
einer bestimmten Beizintensität. Um den- verschwindet dann aber wieder infolge des 
selben Effekt zu erzeugen, rnftssen immer | Mangels an Sauerstoff. Der Versuch 
stärkere Kt ize angewendet werden. Mit i zeigt, daß die Ermfldung nichts anderes ht 
einem Worte: in der Ermüdung ist die i als Erstickung. 

Eärregbarkeit herabfesetst. | Die l&hmende Wirkung der Stottweelmt- 

Zwei Momente smd es nun, die in der Er- produkte erklärt sich aus dem Massenwir- 
müdung zu einer Herabsetzung der Erregbar- kungsge^ietz. Jede cliemischo Keaktioo wird 
keit ffihren. Das erste ist, die Verlängerung verlangsamt, wenn eine Zunahme der Be* 

des Refraktärstadiums infolge relativen aktioiisprodukte in derselben Phase erfolgt. 
Sauerstoffmangels. Je mehr der Sauer- Es ist möglich, daß außer dieser Art lälimen- 
Stoffmangel fortschreitet, um so mehr wird den Wirkung die Stoffwechselprodukte noch 
die Erreichbarkeit herabgesetzt. Die J-lner^'ie- auf andere Weise die Erregbarkeit herab- 
prodiiktion des oxydativon Zerfalls Ist um setzen. So scheint ein weiterer lähmender 
ein vielfach^} größer ab die des anoxydativen. Faktor m der saureu Reaktion g^ebcn lu 
Je mehr der Sauerstoffmangel fortschreitet, sein, die diese Stoffe in der Zelle herror- 
um so mehr gibt der oxydative Zerfall rufen. 

dem auoxydativen Platz, um so geringer Das erste Symptom der Eruiuduiig tiis 



Das andere Moment wirkt in derselben , Muskels, scheint auf den ersten ^hck im 
Riehtang. Bei Anwesenheit TOn genügendem Widersprach zu stehen mit der Tstearhe, 

Sauerstoff vorläuft der Zerfall bis zu den daß die Errpirharkeit und damit auch die 
einfachsten i^Iodprodukten, Koiilensäure und . Energieproduiwtion auf Keize in der I^* 
Wa«wr. Diese kftnnen leicht dnreh Diffusion I mfldung absinkt. Dieser scheinbare Widtr 

aus der Zelle entfernt werden. Hestelit -pnieh verschwindet indessen bei näherer 
Sauerstoffmangel, so wird die Verbrennung Untersuchung. Die Treppe ist bedingt durcii 
unvollkommen, es entstehen größere Mole- die Dehnung der Kontraktionswnls da 
küle, wie IkiDlchsäure, die nicht so leicht Muskels. Die Kontraktion verläuft welleo- 
difftmdieren und daher in der Zelle liegen förmig über die Muskelfaser, so daß auf einmal 
bleiben. Diese Stolfwech.selprodukle wirken i immer nur ein bestimmter Teil demselben 
lahmend. sich in kontrahiertem Zustand befindet. 

Die Wirkung beider Faktoren in dorErmü- In der Ermüdnng ist nun der Verlauf der 
duiig der Ganglienzelle wurde auch mittels der Kmitraktionswelle verlangsamt und dadurch 
Durchspülungsmethode erkannt (Verworn). ist eine größere Partie der Mu^k*lf»r 
Der Versuch hat fol^renden Verlauf. Nachdem i gleichzeitig in Kontraktion als beimiiisciKB 
das Blut durch eine sauerstofffreie physiülo- MuskeL 

gisehe Salzlösung verdrängt wurde, wird das ' Sne lebendige Suletanz galt lange Zeh 

Tier mit Stryrhnin vergiftet. Sobald das als unermödbar, die markhaltiL'e Nirrfü- 
Gift ins Kuckenmark eingedrungen ist, wird faser. Man fand, daß Nerven auch nach 
die kfinstliche Zirkulation emgestellt. Eine ' stundenlangw Reizung noch ihre Leil' 

Zeitlant^ reatjiert das Präparat auf Kei/.e fähigkeit und Erregbarkeit behalten. Di? 
mit den charakteristischen Strvchnintctanis. Untersuchungen der letzten Jahre haben g^ 
Die Tetani werden aber bala kürzer, das zeigt, daft auch dic«e lebendige SubstanscT' 

Refraktilrstadium immer länger. Nach müdbaristfThörner. Ausi;ehend v(llll!er^l1f• 
einer Zeit ist die Erregbarkeit geschwunden. Stellung daß die Ennüdung auf der VerlM|e- 
Wird jetzt die künstliche Zirkulation mit rung des Refrakt^tadiums beruht, wilden* 
einer sauerstofffreien Salzlösung in Gang nächst versucht das Refraktärstadium des 
jr>*«et7.t, so kehrt in kurzer Zeit die Erreg- Nerven zu verlängern. Dies gelang bei der 
barkeit wieder. Jetzt werden <ii(> Reize — stickuii;: des Nerven. Es gelang weiter a 
wenn auch mit kürzeren - tetanischen zeigen, da ü die Erregbarkeit der erstickeadö» 
Kraiii|>ftii beantwortet. Das danert jedoch Nerven Ii reh Reize herabgesetzt werden kano, 
nur kuric Zeit. Bald sinkt die Erregbarkeit d. h. iluU der Nerv unter diesen Bedineuneen 
wieder und versehwindet vollständig. Jetzt | ermüdbar ist. Spätere Untersurtiiniern 
kehrt sie nur wieder, wenn statt der saner- ergraben dann, daß der Nerv auch bei 
stof (freien eine sauerstoffhaltige Losung, we!;enheit von Sauerstoff, ja sogar in Luft 




Digrtized by Google 



Irritabilität 



559 



ermüdbar ist. Die Erregbarkeit des Nerven 
sinkt — wenn auch nicht bis 0 — ab. Wird 
der Nerv mit einem faradischen Strom in 
Luft gereizt, so sinkt die Erregbarkeit und 
damit auch die Errecjungsintcnsität schon 
nach den ersten Schlägen bis zu einem ge- 
wissen Grade ab. Auf diesem Niveau hält 
sich dann die Erregbarkeit während der 
Dauer der Reizung. Der Nerv kann sogar mit 
relativ geringen Reizfrequenzen, 10 bis 12 in 
der Sekunde, in Luft ermüdet werden. 

6. Die Interferenz von Reizwirkungen 

Trifft ein Reiz ein lebendiges System 
während der Wirkung eines anderen Reizes, 
so wird seine Wirkung unter den veränderten 
Bedingungen, die der 
erste Reiz geschaffen 
hat, geändert. Im 
Leben der Organismen 
wirken andauernd 
Reize auf diese ein, 
deren Wirkungen mit- 
einander interferieren, 
daher ist das Ver- 
halten der Oi>j;anlsmen 
fast in jedem Augen- 
blick aas Resultat 
interferierender Reiz- 
wirkungen. 

In einer Reihe von 
Fällen ändert sich nur 
die äußere Wirkung 
der Reize, ohne daß 

die Wirkung auf den Stoffwechsel, die jeder 
Reiz allein hervorruft, anders wäre, als bei 
alleiniger Wirkung des einzelnen Reizes. 
Wird der Nerv eines Nervmuskel präparates 
mit einzelnen Induktionsschlägen gereizt, so 
reagiert der Muskol auf jeden Reiz mit einer 
Einzelzuckung. Läßt man nun die In- 
duktionsschläge frequenter aufeinanderfolgen, 
so ändert sich der Reizerfolg durch Inter- 
ferenz. Der Muskel hat jetzt keine Zeit, 
zwischen den einzelnen Reizen sich voll- 
ständig zu strecken. Nach jedem Reiz 
bleibt ein VerkürzungsrQckstand zurück, 
auf den sich die nächste Kontraktion super- 
poniert (Fig. 7). Diese Form der Kontraktion 
wird als unvollkommener Tetanus be- 
zeichnet. Wird die Frequenz der Reize noch 
größer, so bleibt der Muskel während der 

fanzen Zeit der Reizung kontinuierlich ver- 
ürzt, er gibt einen vollkommenen Te- 
tanus. Die Höhe der tetanlschen Kon- 
traktion ist größer als die der maximalen 
Einzclzuckung. Diese beiden charakteristi- 
schen Merkmale der tetanischen Kontraktion 
gegenüber der Einzelzuckung, nämlich die 
dauernde Verkürzung und die Zunahme der 
Zuckungshöhe sind die mechanischen Folgen 
der Zunahme der Reizfrequenz. Nach 
jedem Reiz erhält die Muskelfaser einen 



Impuk vom motorischen Nerven durch 
Vermittlung des Nervenendorgans. Infolge 
dieses Imuulses läuft, von der Stelle des 
Nervenendor^ans ausgehend, eine Kontrak» 
tionswolle über die Muskelfaser. Die Länge 
der Muskelfaser übertrifft die der Kontrak- 
tionswelle, so daß bei Einzelreizung nur eine 
Strecke der Muskelfaser gleichzeitig sich in kon- 
trahiertem Zustand befindet (Fröhlich). Fol- 
gen nun die Reize so schnell aufeinander, daß 
eine zweite Kontraktionswelle an der Muskel- 
faser entsteht, ehe noch die erste vollständig 
abgelaufen Ist, so kann sich die Muskelfaser 
einerseits zwischen den beiden Reizen nicht 
vollständig strecken, andererseits ist jetzt 
eine längere Strecke der Muskelfaser gleich- 




Fig. 7 



zeitig kontrahiert, die Tiesamtverkürzung 
daher eine stärkere als bei Einzelreizung. 
Der äußere Effekt ist aber doch ein anderer 
infolge der Interferenz. Selbstverständlich 
ändert sich der Erfolg der einzelnen Reize 
ebenfalls durch Ermüdung. Aber die beiden 
charakteristischen Momente der tetanischen 
Kontraktion, die dauernde Verkürzung und 
die Zunahme der Zuckungshöhe, sind ledig- 
lich mechanische Folgen der Reizfrecjuenz- 
erhöhung. — Solche Interferenzwirkungen, 
bei denen die Wirkung der einzelnen Reize 
auf den Stoffwechsel die gleiche bleibt und 
trotzdem der äußere Effekt sich ändert, 
können wir als mechanische Interferenz- 
wirkungen bezeichnen. Zu diesen gehören 
auch die Interferenzwirkungen, bei denen 
die beiden interferierenden Reize an zwei 
verschiedenen Teilen desselben Systems an- 
greifen, z. Ii. an zwei verschiedenen Organen 
desselben Organismus. Ein solcher Fall ist 
die Interferenz der Thigmotaxis mit der 
Galvanotaxis bei den heterotrichen In- 
fusorien. 

Wichtiger sind die echten Interferenz- 
wirkungen, bei denen die Wirkung der mit- 
einander interferierenden Reize auf den 
Stoffwechsel durch die Interferenz geändert 
wird. Wir können sie als metabolische 



Google 



Ltilabiliat 



Interferenzwirkungen den mechanischen 
gegenüberstellen. Von vornherein können 
wir hier drei Fälle unterscheiden: die 
Interferenz von lähmenden Reizen mit» 
einander, die Interferenz von lähmenden 
mit erregenden fleizen und die Interferenz 
von err^enden Reizen miteinander. 

Ein Beispiel fiir die Interfert^Tiz von 
Lähmungen zeigen die Untersuchungen über 
Wlhmellnmuni^ und Erstickung des Nemn. 
Bei crliülifor Temperatur i^t das Sauerstoff- 
bedürfnis des Nerven gesteigert. Der Nerv 
kommt in den Zustand des Sauerstoff- 
mangels. Seine Erregbarkeit sinkt ab. Das 
bt nie Wärmelähmung des Nerven. Wird 
«Uli i^lcichzeitig dem Nerven der Sauerstoff 
entzogen, so entwickelt sich die Lähmung 
viel schneller. Die beiden lähmenden Reize 
verstärken sich in ihrer Wirkung. 

Bei Interferens eines erregenden Reizes 




Fig. Ö. 



mit einer lähmenden wird die Wirkung des 
ersteren abgeschwächt. Das zeigen z. B. 
die Veribidemngen der Erregbarkeit in 
einer lokal erstickten Nervens tre 1 Durch 
den lähmenden Reiz wird die Intensität 
des Stoffweehsels herabgesetzt. Die Erreg- 
barkeit sinkt ab, infoltredessen wird die 
Wirkung des engenden Reizes vermindert 
Andererseits wird die Lähmung durch den 
erregenden Reiz noch sekundär gesteigert, 
infolge der Ermüdung, die auf jede Erregung 
folgt. So sinkt die Erregbarkeit des er- 
stickenden Nerven schneller, wenn nun den 
Nenen faradisch reizt. 

Die Wirkung von zwei erregenden Reizen 
kann sich gegenseitig abschwftchen oder yer- 
Ftärktn. l)je Hemmungser>cheinungen 
.viiid interferenzwirkungen, bei denen die 
Wirkung erregender Reuse sieh abschwieht. 
Sir Spil len im (Jesehehen des Nervensystems 
eine wichtige Rolle, sowohl für die Koordi- 



nation der Bewegungen im RAekeonud^ 

wie auch fttr den Ablauf der Erregungen in 
der (iroühirnrinde, die die phväiulogischea 
(>rundlagen der psychischen Aozssse dsr« 

stellen. 

lieber den Mechanismus der Hemmung 
entwickelte zuerst Hering eine Vorstdlm;, 
die außer ihm hauptpju-hlich von nask'll 
und Meitzer vertreten und früher allgemem 
angenommen wurde. Nach dieser Vor* 
Stellung kommt die Hemmung durch Er- 
regung der beiden anta^onisti&cben Stoff- 
wechselphasen, der Asstniihition und der 
Dispiniiiation zustande. Die Wirkung eine? 
erregenden Reizes besteht in der Steigerung 
der Dissimilation, in einer StOmng 
Stoffwechselgleichgewichts nach der disn- 
milatorischen Seite hin. Wirkt ein zweiter 
„hemmender" Reiz gleichzeitig ein, der die 
assimilatorische Piuse des Stoffwecteel* 
erregt, so wird dadurch flie 
Wirkung des ersten Mm 
auf^hoDon. 

In neuerer Zeit haben 
sich Bedenken gegen di»e 
Vorstellung aus allgemein- 
phpiolofri^chem Standpunkt 
erhoben, die schließlich zum 
Verlassen der alten An- 
schauung und AufstcIIuns; 
einer neuen Theorie gefOlin 

haben (Verworn). Vor 

allem ist kein Fall bekannt, 
in dem ein Reiz eine plötilidie 
Steigerung der A.«^iniilatioB 
hervorrufen würde. Dff 
einzige Fall, in dem ein Reil 
[iriutar die AssimQatioD 
steigert, ist das gesteig»t* 
Wachstum bei Vermehrung 
der Nährmaterialien. Selbst- 
verständlich kommt die» hi^r 
gar nicht in Betracht. Femer zeigten 
experimenteile Untersuchungen, daß in 
Zentralnervensystem nnr dnsimilatorisda 
Erregungen geleitet ^^ r«! :!, rinn Ti f 
von besonderen „hemmenden " luiuubeii, 
die die Assimilation steigern, kann alm fsr 
nicht angenommen werden. 

Die Untersuchungen der letzten Jaiir« 
haben nun gezeigt, daß der Hemmung m 
anderer Vorgang zugrunde liegt, der tl^r 
dissimilatorischen Erreguntr ebenfalls anta- 
gonistisch ist, die dissimilatorische I.^hmnB^ 
Jeder erregende Reis hat eine Stei^ron^ 
des Zerfalls und eine Herabsetzung der 
Erregbarkeit zur Folge. Das Scherns einer 
solchen Einzelerregung würde Fiirur s dar- 
stellen. In dem doppelten Koordinaten- 
s\'stera stellt die Al^zis.se die Zeit, die 
Ordinate nach oben die Erre^ungsintensitlt, 
naeh unten die Erreirb!irkeitsherab>o*7nr? 
dar. Punkt Ü ist die Höhe des Ruhestoti- 



Digrtized by Google 



Initabilitftt 



561 



wechseL. Wie die obere Kurve zeigt, ^etzt Intensität, der kurze Zeit nach dem ersten 
der Zerfall mit einer gewissen Geschwindig- Reiz unterschwellig bleibt und keine naeh- 



keit ein. orrpicht dann ein Mnxiraum und 
sinkt dann in Form einer logaritiimischen 
(«. S. 571) Kurve ab. Entsprechend verhält 
sich die Karre der Erngbukeitehenb- 
Mtzong. 

ESne Interferenewirkiuig eatatdit mm, 

wenn die Wirkung eines 
zweiten lieizes beginnt, ehe 
noch die des ersten voll- 
ständig abgeklungen ist. 
Die Wirkung des zweiten 
Reizfö ist abh&ngig von 
«einer Intensität, vnm Zeit- 
punkt, in dem er antan;;t zu 
wirken und von der -ipezi- 
fUchen Erregbarkeit des 
Sjstems. 

Wirkt s. B. ein Beix im 
Punkte X von creringer 
Starke (Fig. 9). so wird er 
ik miterschwelH^er Reis 
keine nachweisb .n Wirknir^ 
hervorrufen. Wirkt zur 
selben Zeit ein stärkerer 
Reiz, der die Reizschwelle 
in diesem Zeitpunkt Qber- 
Mduwtet, »0 iit eine zweite 
EnTjunj? die Felipe. Ist 
der zweite Reiz ebenso stark 
dl der ente, lo irt die Er- 
rcriini?, die er hervorruft, 
äbsolut schwächer als die 
«nt» Ekr^un^, demi der 
iweite R^'iz findet in der 
Baumeinbeit weniger zer- 
MknUge Subetanz vor, da 
Pin Toil desselben durch den 
eisten Heiz zum Zerfali ge- 
braekt worden ist; er flOlt 
in das relative Refraktär- 
stadium der ersten Er- 
regung. Ist der erat« Bdx 
roanmal, so I.; ; 1 1 m ( ! i t zweite 
aur das mm Zerfali bringen, 
UM sebett ironi Zerf afl dee 
ersten Reizes her restituiert 
«Ofden ist. Die ist immer 
der Fall bei isobolischen 
>y-tenieii, bei denen jeder 
lieiz maximal wirkt. Bei 



weisbare Errefninc: hervornift, ist wirksam, 
wenn er später eintrifft, wenn die Re- 
stitution schon mehr fortgeschritten ist. 

Die Wirknnp: einer bestimmten Reiz- 
intensität ist alüu einerseits durch das zeit- 
lielie blervall nriMhen baden Beisen be- 




Fig. la 



den beterobolfachen Systemen ist mr die | dingt Anderereeits hängt die Wurkung ab 
iweite Erregung absolut kleiner, doch kann von der spezifischen Erregbarkeitdes Systems, 
die Gesamterregung nach dem zweiten Reiz 1 denn von dieser hängt die Geschwindigkeit 
diwk Summation höher werden, indem (der BoetitutionsproEeese, also der lettliehe 
der zweite Reiz noch zerfallendes Material ' Verlauf der Errrj^ung ab. 
vom ersten Reiz her vorfindet, und seine Aui Grund dieser Vor»teUungen über 
Wtikung sich zu dem Rest der Erregung die Ihterferenx yon «wei Bfrfcen kann man 
•ddiert (Fig. 10). nmi dir Wirkung einer Reiz^erie darstellen, 



^. (Fig. 10). 

Dieselbe ReizintensitSt wirkt nun ver 
■diieden ie nach dem Zeitpunkt, in dem der 
tmalB Ben ekwkt. ESn Beix ▼<« denelben 



die für das Zustandekommen der Summation 
und der Hanmung von besondner Bedeu- 
tung ist. Sigor 11 stellt die Wirkung einer 

86 



Digitized by Google 



Irritabill tat 



Reizsprie scheniati?ch dar. Die Intensität zuckuns: mit nachfolgender Henimunp. Nur 

und die Frequenz der Reizune: bleibt kon- der erste Reiz wird mit einer Zuckung 

stant. Zu :Vnfang wird zwar die Wirkung beantwortet, während der folgenden Reizung 

der einzelnen Reize absolut kleiner, die bleibt das Präparat in Ruhe. In diesem 




Fig. 11. 



Höhe der Gesamterregung wächst aber durch 
Summation. Die Bedingungen für Sunima- 
tion werden zunäclist immer günstiger. 
Indem nämlich die (i(>samthöhc der Er- 
regung wächst, nimmt auch der Krregungs- 
rfickstand zu, den jede neue Erregung vor- 
findet, denn eine stärkere Erregung klingt 
langsamer ab als eine schwächere. I)ie fort- 
schreitende Ermüdung wirkt aber bald der 
Summation entgegen. Erstens wird die 
absolute Höhe der Einzelerregungen immer 
kleiner, da jeder Reiz weniger zerfallsfähiges 
Material vorfindet. Zweitens wird die 
RestitutPon, die von neuem zerfallsfähiges 
Material aufbaut, immer mehr verlangsamt. 
Infolgedessen sinkt die Höhe der Erregung, 
bis sie unter der Schwelle der nachweisbaren 
Reizwirkung(S)ein(ileichgewicht erreicht. Die 
Reizung Ist nun unterschwellig geworden. 
Jeder Reiz bringt nur noch so viel lebendige 
Bubstanz zum Zerfuli, die sich zwischen zwei 
Reizen restituiert. Das System ist relativ 
auf die Reizintensität refraktär, d. h, ge- 
hemmt. Die Hemmung kommt also durch 
Verlängerung des Kcfraktärstadiums zu- 
stande. 

Sehr klar zeigen diesen Mechanismus die 
Hemmungen, die sich in den sensiblen Neu- 
ronen des mit Strvchnin vergifteten Rücken- 
marks abspielen ('riedemann)(Fig. 12). Wird 
in dem Stadium der Ermüdung, in dem das 
Refraktärstadium bereits merklich verlängert 
und die Erregbarkeit abgesunken ist, ein 
sensibler Nerv des mit Strychnin vergifteten 
Frosches mit rhythmischen Induktions- 
schlägen von geringer Fre(|uenz gereizt, 
so beantwortet djus Präparat jeden Reiz 
mit einer Einzelzuckung des zum Regi- 
strieren benutzten Muskels. Wird nun die 
Reizfrequenz erhöht, indem z. B. der Neff- 
sche Hammer des Induktoriums als l'nter- 
brecher benutzt wird, so erfolgt eine .:Vnfangs- 



Stadium ist die Ermüdbarkeit nämlich 
bereit.s groß, das Refraktärstadium stark 
verlängert. Bei langsamer Reizung kann 
I sich in der Ganglienzelle nach jedem Reiz 




Fig. 12. 

so viel restituieren, daß der folgende Reiz 
genug zerfallsfähiges Material vorfindet. Bei 
fre(pienter Reizung kann die Restitution 
nicht mehr Schritt halten, der zweite Reiz 
fällt in das Refraktärstadium der ersten 
Erregung usf. Wird die Reizfrequenz 
wieder vermindert, so hört die Hemmung 
wieder auf, jeder Reiz wird wieder mit einer 
Zuckung beantwortet. 

Der Hemmung entgegengesetzt ist die 
Summation der Erregungen, deren Mecha- 
nismus ebenfalls auf Kurve 11 dargestellt 
Ist. Durch Summation kann ein (Jleichge- 
wicht auf einem höheren Niveau entstehen 
als es der Höhe der einzelnen Erregungen 
entspricht. Unterschwellige Reize, deren 
Wirkung einzeln unter der Schwelle der 
nachweisbaren Erregung bleibt, können sich 
zu nachweisbaren Erregungen summieren. 
Diese Erscheinungen sind unter dem Namen 



Irritabilität 



563 




fiahnun^ oder scheinbare Bahnung in 
den Ganglienzellen beschrieben. 

Im allf^emeinen Ist die Höhe des Gleich- 
gewichts abhängig von der Intensität und 
Frequenz der Reize und von der spezifischen 
Erregbarkeit des Systems. Dauernde Er- 
regungen, bei denen ein Gleichgewicht ober- 
halb der Schwelle der nachweisbaren Er- 
resrung besteht, werden als Tonus oder 
tonische Erregungen bezeichnet. 

Die Interferenzwirkung von zwei oder 
mehreren Reizserien läßt sich aus der Wir- 
kung einer Reizserie ableiten. Im ein- 
fachsten Fall, wenn die Reizintensität und 
die Frec^uenz dieselbe ist, Ist die Wirkung 
von zwei Reizserien gleich der einer Serie, 
bei der die Fre- 
quenz auf das 
Doppelte erhöht 
ist. 

Solche Inter- 
ferenzwirkungen 
von Reizserien 
spielen sich in den 
(janglienzellen 
ab, denen von 
mehreren Rich- 
tungen aus durch 
die Nervenfort- 
sätze anderer 
Neuronen rhyth- 
mische Erregungsserien zugeleitet werden. Im 
Rückenmarkbesteht der einfachste Reflex- 
bogcn aus drei Neuronen (Verworn, 
V48zi):dem Spinalganglienneuron, dem sen- 
siblen Neuron und aus dem motorischen 
Neuron. Eine Erregung, die z. B. von einein 
Hautsinnesorgan ausgeht und zu einer 
reflektorL^chen Kontraktion führt, verläuft 
durch die beiden Fort^^ätze des Spinal- 
ganglienneurons, den sensiblen Nerven und 
die sensible Wurzel ins Rückenmark, wo 
sie durch die Kollateralen des Spinal- 
gangUenneurons in die sensible Ganglien- 
zelle des Hinterhoms gelangt. Von hier 
aus verläuft sie weiter durcJh Kollatcralen 
des Neunte in die motorische Ganglien- 
zelle, die dann die Inipulse durch den moto- 
rischen Nerven zum Muskel sendet. In der 
motorischen Ganglienzelle, in der letzten 
gemeinsamen Strecke, treffen sich die 
Krregungsserien, die von verschiedenen sen- 
siblen Bahnen aus mit verschiedener In- 
tensität ankommen. Die Erregungen er- 
fahren im Verlauf durch d«us Rückenmark 
«n verschieden starkes Dekrement ihrer 
Intensität. Beim Frosch kommen z. B. die 
Erregungen, die durch Reizung der 9. sen- 
siblen Wurzeln entstehen, mit relativ großer 
hitensität zu den motorischen Ganglienzellen 
des Musculus gastrocnemius (V6szi). Fara- 
dische Reizung der 9. sensiblen Wurzel hat 
ebe relativ starke tonische Erregung in der 



motorischen Ganglienzelle zur Folge. Dem- 
entsprechend kontrahiert sich der Muskel 
relativ stark tetanisch (Fig. 13 unteres 
Signal). Die Erregungen von der 8. sen- 
siblen Wurzel erfahren ein größeres Dekre- 
ment. Bei faradischer Reizung der 8. sen- 
siblen Wurzel (oberes Signal) kontrahiert 
sich der Musculus gastrocnemius nur 
schwach. Wird nun die 9. sensible Wurzel 
gereizt und gleichzeitig auch die 8., so 
hemmen sich die beiden Erregungsserien 
in der motorischen (ianglienzelle. Bei 
alleiniger Reizung der 9. Wurzel entsteht 
ein Gleichgewicht oberhalb der Schwelle 
der nachweisbaren Erregung, eine tonische 
Erregung. Wird nun die Frequenz gesteigert 



Fig. 13. 

80 wird die Reizung unterschwellig, d. h. 
bei der erhöhten Frcrpienz fällt jeder Reiz 
in das Rcfraktärstadiuni des vorhergehenden. 
Bei der Hemmung der 9. durch die 8. hintere 
Wurzel genügen die schwachen Erregungen 
der 8. Wurzel, um das Gleichgewicht,xniveau 
herabzudrückeii. Zu B^inn der Reizung 
der 8. Wurzel ist eine Steigerung der Er- 
regung eine „Nase" an der Kurve in vielen 
Fällen zu erkennen. Zuerst erfolgt näm- 
lich eine Summation der Erregungen, die 
dann aber gleich von der Hemmung ge- 
folgt wird, infolge der Verlängerung des 
Refraktärstadiums. 

Derselbe .Mechanismus liegt auch den 
antagonistischen Hemmungen zu- 
grunde. Besteht in der Ganglienzelle eines 
Muskels, z. B. eines Flexors einer Extremi- 
tät, eine tonische Erregung, so daß der 
Flexor tetanisch kontrahiert ist, und erfolgt 
dann ein Reiz, der den Antagonisten des 
Fiexors, den Extensor zur Kontraktion 
veranlaßt, so erfolgt gleichzeitig eine Er- 
schlaffung des Fiexors. In diesem Fall 
kommen die Erregungen, die der Reiz 
hervorruft, mit relativ großer Intensität 
zu den motorischen Ganglienzellen des Ex- 
tensors, und veranlassen eine tonische Er- 
regung in denselben. Die Folge ist die 
Kontraktion des Extensors. Zu den moto- 
rischen Ganglienzellen des Fiexors kommen 
dieErr^ungswellen in stark abgeschwächtem 

36* 



664 



Imtattüität; 



Zustand. Sie bewirken hier eine Hemmung 
der bestellenden tonischen Erretrtmg. Die 
Folge ist die £r»chlalfung des Flexors. 

7* Die tektiechen Reiswlrkungen. 
Eine Gruppe von Keizwirlainren, die scIkhi 
Mit t^tbK Zeit die Aulmerksamkeit der 
BeolMohter grfeeeelt nnd vietfaeh Miob 
Gelegenheit zu mystischen Spekulationen 
gegeben hat, sind die taktischen Beiz- 
irhrkaiigen oder Tropismen. Das ebaralc* 
teristisefie ^foment bei allen die>en Reiz- 
wirkun^eu besteht darin, dafi der Heiz 
einen nchtmden EinfioB auf dm Bew^ung 
▼en Organismen ausübt. 

Die taktischen Keixwirkuugen spielen 
bei den Bewegungen der Pflanxen eine groBe 



ändert, wenn der Zustand der Oi^ankmen 

sich verändert, daü sie also von der Krreg'- 
barkeit abhängig ist. Aber wenn auch für 
die Bewe^ngen der bdiwen llere der Begriff 
der Taxi< niclit anirewendet wird, finden 
wir auch bei diesen echte taktische Keiz- 
wirinuigen bei den Zellen, die gewinermafton 
als Einzelne im nr:^anismus d-.-r >irtr:7npn 
leben, wie bei deu Leukocvteu, Spermato- 
toen nsw. Ja, nianebe Tatsaeben Innen 
sogar vermuten, daß während der Knt- 
wiokelong der Metazoen in vielen Fällen 
die Waentnmariehtiing der Zdlen dnreb 
taktische Reize hestinimt wird. 

Jede Beizqualität kann taktisch wirken. 
Je naeb der QualitSt des Beitee wird von 



> • 
• . . 



• • •« 



Fig. 14a. 





Fig. 14b. 

Rolle. Im Tierreich finden wir .sie von den 
freilebenden Protisten bis zu den h(k;hst- 
entwickelten Tieren binnitf verbreitet 
Zwischen den J^eweirimgen der höheren 
Organisiuen, deren liichtung ebenfalls durch 
Reise bestimmt wird, und den typischen 
Trnpismen der niederen Tiere läßt sich keine 
scharie Grenze ziehen. Die Unterscheidung 
beruht hauptsächlich darauf, daß mit dem 
Begriff der TaxLs außer der Bf»)«timmung 
der Richtung auch die Vorsteüuug einer mit 
fa.st maschinenmäßiger Sicherheit und Un- 
ab;iii(lerli( hkcit verlaufenden Reaktion ver- 
bunden wird. Selbstverständlich £!;rlt das 
nnr bis zu einem gewissen Grade, denn es ist 
Mannt, daß die taktische Beaktion sich 



lug. 14c. 

Chemotaxis, Phototaxts, Galvanotaxis, 
Thermotaxis usw. gesprochen. Die Wirkung 
Idar meebaaisehen Reite wird Thigmotaxis 

genannt, wenn es ?ich um Berfthmng mit 
festeren Kürpern handelt. Die Wirkung 
eines anderen mechanischen Reizes, der 
Flibsigkeitsströmung, wird als Rheotaxis 
bezeichnet. Gcotaxis heißt die richtende 

, Wirkung der Schwerkraft. 

Je nachdem ob die Bewegun«? nach der 
Reizquelle hin oder von dieser weg erfolgt, 
unterscheidet man positive und negative 
Chemotaxis, Phototaxis usw. In vielen 
Fällen ist das eine Frage der Reizintensität. 
Bringt man z. B. in einen Tropfen aus einer 

. Kttltur eines Wimperinfnsors, Paismaeeinm 



Digitized by 



* ImtAbiKfat 



665 



aurelia, in dem die einzelneii Inft;sonen 
gleichmäßig im Wauer verteUt uuü nach 
allen m^lidben ^ehtimgvn «eliwiraimitd sieh 

befinden, mit Hilfe einer Kapillarpipette 
einen Tropfen Scbwefebäure in der VeT" 
dfinnung 1:100000 (Fi^. 14a), so beob- 
nrl-fi f man nach kurzer 7> ii (laß die Para- 
maecien sich in dein Schwelelsäuretropfen 
«isainmeln (Fig. 14 c), wilurend das nm- 
fjebende Wasser allmählich frei von Para- 
maecien wird. Maobt man dagegen den- 
tdben Venneli mit einem Tropfen Sehwefel- 
säure in der Verdürikung 3:10000. si» 
sieht man, daß der Schwefelsäuretropfen 
TOD den PanuaiMeiett veriamen wird (Fig. 
14b). Sie sammeln sieh jetzt in einem dein 
Troolen konzentrischen Kreis au, in einer 
Entf^mtmg vom Tropfen, wo die Kontrak- 
tion der diffundierenden Schwefelsäure ge- 
ringer ist. Die Paramaecien sind also positiv 
chemotaktisch gegenüber Schwefels&nre 
1:100000, negativ eheniotaktiseli ireirenOber 
Schwefelsäure 1:10000 fJennings). 

Eine taktische Wirlfung kann sowohl 
durch erregende wie auch durch lähmende 
Reize hervorgebracht werden. Schickt 
man durch einen Wassertropfen, in dem sich 
eine große iVraöbe etwa von der Art Amoeba 
proteus befindet, die gleiclizeitiir nach 
mehreren Richtungen Pseudojjodieii aus- 
streckend ihr Protoplasma bald m der einen, 
bald wieder in der anderen Riehtiin? vor- 
fließen läßt, einen schwachen kyiistanlcu 
Strom, so beobachtet man im Moment der 
Schließuncr eine starke kontraktorische Er- 
regung an der der Anode zugekehrten Seite 
der Amoebe. .\n dieser Seite weideii die 
Pseudopodien schnell eingezogen, die jranze 
Seit© Kontrahiert sich stark, indem die 
Oberfläche die Form einer Halbkugel an- 
nimmt. Auf der kathodi.«eheTi Seite dagegen 
findet keine Kontraktion statt. Die Folge 
iett daß das Protoplasma nach dieser lÜ^* 
tniif vorströmt, so daß sich hier gewisser- 
maßen ein großes Pseudopodium bildet, 
in das das notoplasma daawnd vorfließt. 
Die Am5be hat jetzt die Form von .\moeba 
limax angeaummen und kriecht dauernd nach 
der Kichtung der Kathode (^Verworn). In 
diesem Fall bewirkt der Keiz eine kontrak- 
torische Errei:;ung an der Anodenseite der 
Amöbe und dadurdi kommt die Bewegung 
nach der Kathode zustande. 

Ein Beispiel für taktische Wirkung durch 
Uhmnng bietet die Thigmotaxis von Para- 
maecium. Stößt ein schwimmendes Para- 
maecium an einen festeren Körper an, so 
bleibt er unter Umständen in Kontakt mit 
demselben, [ii He-em Fall heobaehtet man, 
daß die ^\Jnlpem, die den f^ten Körper 
berOhren, gehemmt sind, sieb nioht bewegen. 
Die Hemmung erstreckt sich mehr oder 
weniger aueii auf die anderen Wimpern. 



Die beiKu hhrrrtpn Wimi)ern können eben- 
falls stülsteheu und auch die Tätigkeit der 
anderen IVlmpern ist verknglUHiit. bdieeem 
Fall wirkt der mechanische Reiz lähmend 
auf die Wimpertätigkeit. Die taktische 
Wirkung kommt duroh lokale lAhmnng der 
Wimpertätigkeit zustande. 

j Die taktischen Wirkungen gaben viel- 
i fach Veraiilaüöuug zu mystischen Speku- 
' lationen. Man sprach von „anziehenden'* 
und „abfitoßenden Kräften". Selbstverständ- 
lich sind dies bloß Worte, mit denen der 
Mechanismtu der Bneheiiraiig keineswegs 
; erklärt ist. 

Die Theorie des MpehanisTrius der tak- 
I ti-schen Reizwirkungen muL» zunäciiöL die 
I Frage beantworten, wie die Achsencin- 
j Stellung der frei beweglichen Organismen 
I erfolgt, d. h. wie es kommt, daß ein frei- 
schwimmender Organismus seine KSXftT' 
] achse und damit auch seine Bewe^ungs- 
I richtung unter dem Kiiifluß des Reizes in 
I bestimmter Weise einstellt. Je nach der 
Art der Lokomotion der Protisten sind be- 
züglich des Mechanismus der Achsenein; 
'steUong naeb Verworn diei Typen zu 
' unterscheiden. 

Ein Beispiel für die Achseneinstellung 
von amöboiden Zellen liefert die oben 
I b^chriebene Galvanotaxis der Amöben. 
' In diesem Fall bewirkt der Reiz eine ein- 
.-eilige koiitrakturischc Krretjuni:, wodurch 
I das Vorfließen des Proto[)lasma3 nach der 
j anderen Seite hin bedingt wird. Der Reiz 
j wirkt also nicht gleichmäßig auf den ganzen 
[ Körper der .tVmöbe ein, sondern die der 
Anode naherliegende Seite verh-iU -ich 
. anders als die Kathodenseite. Im ali^e- 
! meinen kommt eine taktische Wirkung dann 
! zustande, wenn der Reiz ein Fotential- 
gefäUe hat. Chemotaxis z, B. kommt nur 
zustande, wenn ilie Konzentration eines 
chemischen Stoffes im Medium ungleich- 
mHßig ist. Bringt man z. B. einen Tropfen 
S( hwcfelsinre in den Wassertropfen, in dem 
sich Paramaecien befinden, so diffundiert 
die Säure weiter. Dadurch entsteht ein Kon- 
zcntrationsgefftne der Sixxn im Wasser. 
Kbenso ^' h rt <• zur Thermotaxis, daß ein 
Teil des 31ediumü wärmer ij>t a.Ls die anderen, 
daß also em Temperaturgefälle besteht. 
Wenn sich nun eme Amöbe in einem 
Medium befindet, in dem ein Konzentra- 
tionsgefälle eines chemiseben Stoffes be- 
findet, der kontraktorisch erregend auf das 
Protoplasma wirkt, so wird diejenige Seite 
des Körpers stärker eich kontfahieren, die 
der irrößeren Konzentratinn ztiE^ewendet ist. 
Die Folge ist das Vorfließen des Proto- 
plasmas und das Fortlcneeben der Am<)be 
nach der ent^ei^eniresef zten Seite hin, ebenso 
wie bei der üalvanotaxis nach der Kathode 



Digitized by Google 



566 



Irritabilität 



(Fi^. lö). Da? ist der Mechanismus der 
not^ativeii Chemotaxis. Dasselbe gilt auch 
f tir andere Reizqualitäten. — Es ist noch nicht j 
experimentell entschieden, ob bei der üal- 




-oo 



Fig. 15. 

vanotaxis der Amöbe der Strom an der 
Kathodenseite eine der kontraktorischen 
Erregung entgegengesetzte Wirkung, näm- 
lich eine expansorische Erregiing hervorruft. 
Bei der kontraktorischen Erregung des 





Fig. 16. 




nach 
links 



Fig. 17. 



Protoplasmas wird die Oberflächenspannung 
lokal erhöht. Die Erhöhung der überflächen- 
»nannung ist eine F'olge der veränderten 
cnenii>;<'hen Beschaffenheit des Protophismas, 
die Folge des durch den Reiz hervorge- 
rufenen oxydativen Zerfalls. Die Expansion, 
die lokale Herabsetzung der Oberflächeiisnan- 
nung, scheint dagegen durch die Aufnalime 



des Sauerstoffs in das Protoplasma bedingt 
zu sein, denn bei Sauerstoffentziehung hört 
die expansorische Phase, das Ausstrecken 
der Pseudopodien bei Amöben auf, das 
Protoplasma nimmt Kugelform an (S. 551). 
ICs ist nun noch nicht näher untersucht, ob 
auch die Aufnahme des Sauerstoffs durch 
Reize beschleunigt oder ob die Oberflächen- 
spannung auf anderem Wege lokal eniiedrigt 
wenlen kann. Jedenfalls ist es fQr die Er- 
klärung der positiven Chemotaxis der amö- 
boiden Zellen notwendig anzunehmen, daß 
durch chemische Su^tanzen die Oberflächen- 
spannung lokal herabgesetzt werden kann. 

Den zweiten Typus repräjjentieren die 
Flagellaten, die sich mittels einer (leißel 
bewegen. Schlägt die am 
Vorderende des Körpers be- 
findliche (ieißel gleichmäßig 
stark nach beiden Rich- 
tungen, so bewegt sich das 
(ieißelinfusor in gerader 
Richtung vorwärts, ebenso 
wie ein Ruderboot, an dessen 
Vorderende da*! Rudergleich- 
mäßig starke Schhige nach 
links und rechts ausführt. 
Schlägt dagegen, die Geißel 
der einen Seite, z. B. nach 
stärker, so dreht sich das 
Vorderende dj-s Tieres nach rechts, 
ebenso wie das Boot sich dreht, 
wenn das Ruder stärker nach rechts 
schlägt. Befindet sich nun eine solche 
Zeile im Potentialgefälle eines Reizes, 
z. B. im Konzentrationsgefälle einer 
chemischen Suijstanz, die erregend 
auf die (leißeltätigkeit wirkt, so wird 
die Kontraktion der tieißel nach der 
Seite der größeren Konzentration 
stärker sein als nach der anderen, 
denn die kontraktile Substanz dieser 
Seite wird stärker erregt. Infolge- 
dessen dreht sich das Vorderende des 
Infusors nach der anderen Seite so 
lange, bis es seine Achse in der Rich- 
tung des Knntraktionsgefälles ein- 
gestellt hat (Fig. 16). Das Geißel- 
infusor schwimmt in der Richtung 
des Konzentrationsgefälles weiter. 
Sobald diese Richtung verlassen 
wird, tritt derselbe Mechanismus der 
Achseneinstellung in Tätigkeit. 

Der dritte Typus der Achsenein- 
stellung findet sich bei den Ciliaten, 
die sieh durch den Schlag zahlreicher Wimpern 
bewegen. Ein Fall, dessen .Mechanismus sehr 
genau analysiert ist, ist die Galvanotaxis von 
Paramaecium (Verworn . Lud I off ,W allen - 
gren). Schickt man durch einen Tropfen 
mit Paramaecien einen schwachen konstanten 
Strom, so stellen sich die Paramaecien in 
die Richtung der Stromlinien ein, und 



IiritabilitAt 



567 



schwimmen nach der Kathode hin, wo sie 
sich schließlich ansammeln (Fi^, 17). Be- 
obachtet man mit stärkerer Vergrößerung 
da» Verhalten eines pinzolnen Paraniafriiims, 
so sieht man, daß jtüch Schließung des 
Stromes die der Anode näher gelegenen 
Wimpern stärker schlasrpn als tlic aruioren. 
Die vVirkuu^: des Stromui; ist alsu eint Er- 
r^ung der Wimpertätigkeit an der Anoden- 
seite. Ist da« Tier vor der Schließung des 
Stromes l. B. so orientiert, daß seine 
Schwimmrichtung einen beliebigen Winkel 
mit der Stromrichtung bildet, so werden 
nach Schließung des Stromes die Wimpern 
«terjenigen Körperseite itiirker schlagen, 
die nach der Anode zugewendet ist. Die 
Folge Ist die Drehung des Vorderendes 
nach der anderen Seite hin, ebenso wie ein 
Ruderboot seinen KiVI nach link^ drrlit, 
wenn die Ruder der rechten Seite stärker 
arbeiten als die der linken. Das I'ara- 
maecium tfrelit sich so lange, bis ^eitie Läritrs- 
achse in der Richtung des Stromes eingestellt 
ist. Das Vorderende kt nach der Säthode 
gekehrt, das Paramaprimn schwimmt nach 
der Kathode. Die Wimpern der hinteren 
Körperseite, die jetzt aer Anode niher 
liegen, schlagen stärker ab die der Vorder- 
hälfte. Dies bat aber keine Drehung mehr 
zur Folge, da der foUag der Wimpern an 
der hinteren Hälfte des Tnfu.sors an beiden 
Köri>erEeiten gleichmäßig verstärkt ist. So- 
bald das Panunaecium ans der Biehtunir 
des Strome« sieh heraiisdrelit, tritt derselbe 
Mechaukmus der Acbseueinstellung von 
nenem in Wirkung. Das Parainaeeittio 
schwimmt also dauernd in der Kielitniii? 
des Stromes nach der Kathode. Der Me- 
ehanlsintis der Aehsenefanstellung besteht 
also darin, daß die Wimpern der einen 
Seite stärker erregt werden als die der 
anderen. Befindet sieh ein Wimperinfusor 
in einem Medinm, in dein ein Konzentrations- 
gefälle eines chemischen Stoffes, der er- 
regend aufdieWimpcrtätigkeit wirkt, herrscht, 
so tritt derselbe Mechanismus in Wirkung. 
Die nach der größeren Konzentration zu- 
gekehrte Seite wird stärker erregt und das 
Vorderende dreht sich nach der entgegen- 
gesetzten Richtung (Ifig. 18). Ebenso 






e ö 
Flg. 1& 



einfach Ist auch die Drehung nach der 
Reizquelle hin zu verstehen. Wenn z. B. 



der Reiz lähmend auf die Wimpertätigkeit 
wirkt, werden die Wimpern derjenigen 
Seite schwächer -ililagen, die der Reix* 

Suelle zugewendet ist. Die Folge ist die 
'rehung des Vorderendes nach der Reiz- 
quelle hin. 

Das gcmemsame Prinzip in diesen drei 
Typen aes Achseneinstellungsmechanismus 
ist folgendes. Die Reizintensität ist un- 
gleichmäßig, es besteht ein Potentialgefallt». 
infolgedessen wird eine Seite des Tieres 
stärker beeinflußt als die andere. Dadurch 
kommt eine Drehunir der Körperachse, 
je nachdem «b der Heiz erregend oder 
lähmeiid wirkt, von der Reizquelle weg 
oder nach der Keiz(|iielle liin, ztiftande. 

In vielen Fallen haben die talitisehen 
Reizwirkungen einen anderen koni|)li/ier« 
teren Mechanismus, der mehr an du- Re- 
aktionen der höheren Organihiaen erinnert. 
Dies i-t namentlich der Fall bei den höher 
t)ri:ani<ierten Infusorien, deren Zellkörpcr 
eine Anzahl besonders diilereazierter Or- 
ganoide enth&lt. Bei diesen kommen Re^ 
aktionen vor, die an die Reflexe der höheren 
Tiere erinnern und als Zellrefleze bezeichnet 
werden. Wenn z. B. sich Paramaeeien ui 
einem Gefäß befinden, dessen eine Hälfte 
beschattet, die andere dagegen der Er- 
wftrmnng der SonnenstraUen ansgesetst 
ist, so gibt t'in Individuum, das im Schwim- 
men mit dem Vorderende vom kälteren 
in den wftmaeren Teil hin^komrot, an der 
flronzp die Fluchtrenklioii. Diese Reak- 
tion besteht darin, daß das Paramaccium 
sich plOtzKeh rSekwIrts bewegt, dann 
seine KürperacKse drelit und in einer neuen 
Richtung weiterschwimmt( J e n n 1 n g s). Beim 
Uebergang von der wtrmeren Hilrte in die 
kältere findet kpino Fluelifreaktion statt. Aul 
diese Weise werden die Paramaeeien, die 
«»nmal die iribmiere HStfte des Gef&Bes 
verlassen haben, in der kälteren zurfiek- 
behalten. Das Endresultat ist die Ansamm» 
lung der Paranaeelen In der ItlltMPen Hiffte 
des riefäßes. 

Zweifellos kommen solche Mechanismen 
b<^ hoher organisierten PfotlBten vor. Das 
vordere Körperende \ieler Ciliaten scheint 
besonders erregbar zu sein. Von dieser 
Stelle ans wird die Flnchtrcaktion an^elöst, 
so oft die Infusorien beim iSehwinimen 
durchs Medium unter veränderte Bedingungen 
kommen, die als Reiz wirken. Es ist aber 
verfehlt, diesen Mechanismus als allgemeines 
Prinzip für die Erklärung der taktischen 
Reizwirkungen aufzustellen. Vor allem 
kommt ein solches Verhalten für die niederen 
Organiiimen, wie die amöboiden Zellen« 
gar nicht in Betracht. Bei diesen handelt 
es sich bloß am Kontraktion oder Expansion 
des Protoplasmas, von Fluchtreaktion zu 
sprechen nat hier keinen Sinn. Femer 



Digitized by Google 



£68 



IrritabOitlt 



erfolgen auch bei den höber oj^ankierten 
Infmorieii keinesweRs aUe taktnehen Wir- 
kungen in dieser Weise, wie es der experi- 
mentell sehr genau analysierte Fall der 
GatvaaotftriB der cniaten zeigt Von Fhiebt- 
rcaktion kann nur irfoprochcn wcnlcii, wvnn 
sich an einer Stelle des Mediums die Be- 
dingungen plötzlieh inden, oioht aber bei 
(>in«>m kons tan teil I^otentialgefällf. Eine 
taktische Wirkung im konstanten Potential - 
gefalle haben wir aber in zaUrdohen FVlen, 
so in der Galvanotaxis oder Geotaxis der 
Paramaecien, in der Fhototaxis der Eu- 
glenen itsw. 

8. Der Mechanianus der Lähmung. 

Die Wirkung der lähnicndm Reize be- 
steht in der Herabsetzung der Intensität 
der Stoffweehselvorgänge. Der Gesamt- 
Ptoff'vr 1m1 ist die Resultante aus dorn 
Zuäammt'uwirken einer großen Zahl von 
Partialprozessen. Die Llhinnni? jeden «olehen 
Partial<:li(>des bringt eine Sturiintr ili-s Ge- 
samtätofiwechsels mit sich. Kin Fall, in 
dem aDe Partialprozeeae des Stoffwedisels 
durcli finon Ht-i/. LM'lälinit wcrdfii, i-t irc- 
geben in der Wirkung der Kälte auf die 
Zellen der poikilothermen Here. Bei Herab-^ 
Setzung der Tmipcratur nimnit die Ce- 
schwind^eit der Lebensvorgänge wie die 
jeder ehemisehen Reaktion naeh dffrvan t' 
HoffBchea Regel ab. 

AbtT auch in dip^pm Fall ist es nicht 
walirsclicinlich, dali die Intensität all der 
vi>r>( tiiedi uen Partialprozesse in gleichem 
Maße herabgesetzt wird. Die iini^fcn 
lähmenden Reize wirken aui ganz beaiiiumie 
Glieder aus der groQcn Anzahl der chemi- 
schen VuriräiiL'i'. die den StoKwechMl einer 
Zelle zusammensetzen. 

ESs scheint nun, daß ein bes^timmter 
Teilvorgang, der sich auch gegenüber der 
"Wirkung der erregenden Reize als be- 
sonders labil gezeigt hat, auch von den ver- 
schiedenen lähmenden Reizen in erster 
Ldnie eine Herabsetzung seiner Intensität 
erfährt. Es handelt sich um den oxydativen 
Stoffwechsel. Eine Reihe von Läfimungen 
ließ sich auf die Lähmung des SauentoCf- 
wechsels zurückführen. 

Den Typus dieser Lähmungen bildet die 
Erstickung. Bei Entziehung des Sauerstoffs 

Seht der oxydative Zerfall immer mehr in 
en anoxydativen Ober. Da die Energie- 
prndnktion de^ letzteren eine \ iel L'i>ringere 
ist, wird die Wirksamkeit errejgender Reize 
lienibf^esettt. Die E^rref(b«riceit sinlrt. Im 
anoxydativen Stnffwrrh^pl entstehen statt 
der einfachen Endprodukte CO. und Wasser 
nftfiere Molekttle, die nicht so leicht am der 
Zelle durch Dirfusion entfernt werden können. 
Diese Stoffwcchsciprudukte wirken wiederum 
lihmend. 



Hnen Fall von Erstickung als sekundäre 
Reizwirknnf der frrefenden Reize halwn 

wir in der Krniudunir. Dir Ermüdung 
beruht auf der Verlängerung des Rcfraktär- 
stadimm infblffe rdativen Süieritoffmangebr. 

Zum seihen TvpuR gehört auch die 
Wärmelähmung. B« Erhöhung der Tem- 
perator nimmt die Gwchwindigkeit jeder 

eheini>ehen Reaktion zu, und zwar naeh 
der van t' Hoff sehen Kegel pro 10" Tem- 
ueratnrranahme um das Zwei- bis Dreifache. 
Die Gidtiirkeit der van t'Hoffschen Teni- 
peraturregel wurde in zahlreichen Fällen 
auch für die Lebensvorgänge nachge- 
wiesen. Die primäre Wirkung der Tempe- 
raturerhöhung ist also eine Beschleunigung 
der Stoffwechselvorgänge. In der Tat 
wächst z. B. die Erregbarkeit der Ner^'en- 
zentren des Frosches bei Erwärmung, so 
daß die Frösche zwischen 32* bis 40« auf die 
schwächsten Reize mit starken tetanischen 
Krämpfen reagieren, wie in der Strychnin- 
vergiftung (Winterstein). Bald aber sinkt 
die Erregbarkeit bis auf 0 herab, die J»Ierven- 
zentren sind gelähmt. Diese Wanneirdirniinp 
ist reversibel. Aber die eiafache Abkühlung 
1 beseitigt die Lähmung allein nicht. Kühlt 
'man die Nervenzentren in Abwesenheit vnn 
I Sauerstoff ab, so kehrt die iOrrejibaikeil 
nicht wieder. Dies Ist nur der P'all, wenn 
' ihnen bei der Abkühlung auch Sauerstoff 
zur Xeriugung gestellt wird. Daraus geht 
hervor, daß es sich in der Wärmelähmung 
um einen Fall von Erstickung handelt. 
Die Menge von Sauerstoff, die bei niedriger 
Temperatur für den Bedarf des Stoffwechsels 
genüirt. reielit für den erhöhten Sauerstoff- 
bedari de» in dat Wurme beschleunigten 
Stoffwechsels nicht mehr aus. es entsteht 
re!ati\<r Sauerstoffmangel, die lebendige 
Sub.Ntiuiz erstickt. Denselben Mechanismus 
zeigt auch die WftrmelSlunung de;« Nerven. 
Bei höherer Temperatur erstickt der Nerv 
schneller als bei niedrigerer (Thörner). 
Andererseits tritt die Wtonel&hmiing des 
Nerven bei höherer Temperatur ein, wenn 
der Partialdruük des Sauerstoffs größer ist, 
als wenn weniger Saneretoff dem Nerven rar 
Verfügung steht. 

Auch der Mechanismus der Narkose 
beruht auf der Lähmung de» Sauerstoff- 
wfchsels. Die Narkose ist eine akute Er- 
stickung (vgl. den Artikel „Narkose"). 

Es wäre aber unrichtig anzunehmen, 
daß je(h' eheniisehe Substanz, die lähmend 
wirkt, ein Narkotikum ist, und in derselben 
Weise auf die lebendige Substanz einwirkt. 
Ja selbst die Narkotika können außer der 
Lähmung des Sauerstoffwechsels noch andere 
Wirkungen haben, die besonders bei höheren 
Konzentrationen auftreten. Es sind dies 
Veränderungen des Protoplasmas, die wahr- 
scheinlich duroh FUlung kolloidaler Stoffe 



Digitized by Google 



560 



entstehen und zu tiefgehenden imTVlrilllen 

Schädigungen der Zelle führen. 

Literatur* M. Vertvom, Allgemeine Phytiologie, 
6. Auß. Jena 1909. — Derselbe, Die Biogen- 
kfffothete. Ein« krkitdk^^merimeiUM» Stiidie 
vimr dl» Vorgänge im. itir Uitndtgm 9iA$tam. 
Jena 1905. — Ißeraelbe, Jrritabüittf. London 
191S, — W. Biedenrmanfif EleiOrophyguilogU. 
Jmm 1895. — L. JÜaeUumi, PhjfHologie de» 
Mmtdten. Jhuitehe Avtgtie, Jena 1907. 
"Bd. 3? AUftmetiM JRmJM^ mmd IfentenphpHo' 

lOfie. — A. Pütter, Verrjleirhrnilr Phyfiologic. 
Jmta 1911. — T/t. Ziehen, Leiijaäen der phjf- 
tMogttdim J^jfdMoft», Jema IBOt, 



CHf^^ CH2 — CHj 

Gykloipropftn CyUobatan 



CH,~-CH,' 
Cjidopentan 



C Hg— CH^— CHj 

tHj-CHj-CHj 
CyUohexftn 



Uocyklische Verbiiidangen. 

1. Allgemeines Aber isocyklüche Verbin- 
dnnj^n. 2. Gesittifte isocykliscne Verbuidungen, 
Derivate von ('.ll.-,,. Ii rntrisüttigte iso- 
cyklische Vcrbinilungeu, Derivate von CnH2n 2 
und CnHzn 4. 4. Isocyklisrhe Verbindungi'U 
CaHan— 6, du Benzol und seine Derivate, das 
CyUobeptatriSn und die CyUooctatriene. 5. Das 
Cykloortafftraen CiJIjn-s. G. Spezielles über 
Cykloparafliiiü und Cykloolefine. 7. Alkohole 
der CyUoparaifinreihe, insbesondere Cyklohexa- 
aole. a. Crkliaeli« Ketone. 9. Cyklische Car- 
boBBliiran, Stenobnaarie d«r Diearl)oiuiuren und 
aller anderen DimbrtitaticiiqnDdukte dar Cy- 
kloparaffine. 

1. Allgemeines über iso^klische Ver- 
bindungen. Zu den isocyklischen^) oder 
carbocyklischen Verbindungen rechnet 
man alle diejenigen Kohlenstoffverbindungen, 
in deren Formel die Kohlenstoffatome ohne 
Zwischen^liederung andersartiger Atome inig- 
fOrmig miteinander verknüpft sind. Die iso- 
cyküschen Verbindungeu stehen aho den 
heterocykllschen gegenüber, deren Ringe aus 
verschiedenen riliedem (Kohlenstoff-, Stick- 
stoff-, Sauerstoff-, Schwefelfatomcn usw.) 
bestohen. Maa kennt drei-, vier-, fünf-, 
sechs-, sieben-, acht- und neungliedrige 
Biugsysteme; tricarbocykliscbe, tetracarbo- 
eykuselie mw. Verbbdiuigan. 

2. Gesättigte isoqrklische Verbin- 
dungen, Derivate von CaHn. £in Teil der 
iioeyUiMlMii Yerbindimgen leitet sieh ab 
von den GrundkohlenwiMerstoffon, den 
^^mefiiylenen UHtn. Die Haupttypeu 



*) Die Ik'zi'ithnung ,,isocyklisch" wird auch 
in weiterem Sinne für alle Ringsysteme aus 
gleiehartigen Atomen gebrauch^ a. B. f fir den 

• N=N 
Bing dir StiekBtoffva««ntof{ilare n ' . 



CHf — CHj — CHf 
^Cyklohepta]! 

I ! 

CyUooctaB 

CH j— CH*— CHjf— CH o \ 

I ">CH». 

CHg — CHj — CH} — CH2 

Cyltlononan. 

Diese KoMenirasserstoffe xdgen eine 

sehr geringe Reaktionsfähigkeit. Ihre Wasser- 
stoffatome sind auf direktem Wege schwer 
duToh andere Atome oder Atomgruppen sn 
substituiiTon. Sie sind sehr beständig 
gegen Oxydationsmittel und zeigen kein 
Bestreben ra Additionsnudttionen. üne 
Halogen-, Hvdroxvl-, Carboxyl- und Aniino- 
derivate sind Verbindungen/ die sich ganz 
ihnlieh verhalten, wie die Halogenalkylc, 
iVlkdlioIe, Säuren und Alkylaminc. l'ie 
Polymethylenc und ihre Abkömmlinge reihen 
sich also eng an die gesättigten aliphatiseben 
Verbindungen und an deren Stamnikürper, 
die Paraffine (.'„Hin +3 an. Sie sind trotz 
ihrer Formel CnHjn und trotz ihrer Isomerie 
mit den ungesättigten aliphatischen Kohlen- 
wasserstoffen, den Alkylenen oder Olefinen, 
doch zu den gesättigten Verbindungen zu 
zählen. Man nat sie daher auch Cyklo- 

Karaffine, und die Gesamtheit aller Ver- 
indungen als alicyklische Verbindungen 
bezeichnet. Die Gleichheit des chemischen 
Charakters der Paraffine CnHan-t-a und 
der Cyklopuralfine CaHan spiegelt sich 
auch in einem (irundaage ilirer Struktur- 
formeln wieder. Ebenso wie in den Formeln 
der Paraffine z. B. des Propans CH, — CH, 
— CH. wird auch in den Formeln der Cyklo- 
parafnne zur Bindung der einzelnen Konlen- 
stoffatome untereinander immer nur die 
geringst mögliche Anzahl von Valenzen ver- 
wendet, so daß also derartige Bindungs- 
verhältnisse, ganz gleich, ob die Kohlen- 
stoffatome in IcettnfOrmiger oder ring- 
förmiger Anordnung vorhanden sind, stets 
der Ausdruck des gesättigten chemischen 
Charakten sind. 

Die verschiedengliedrigen Ringsysteme 
sind von sehr abweichender Festigkeit. Die 



Digitized by Googl 



570 Isocyklischf! Verbindungen 



VerbindungeD der Cvklopcntan- und der | in deBsen Schwerpunkt das Kohlenstoff- 
Cyklohexanreilie sind die beständigsten; atom sn denken ist, und nach dessen 
sie wcnlt n leicht gi l)il(l('t und schwer zer- Ecken seine vier, mit Wassers toffatomeu 
legt. Kingbildung und Kiiigsprengung, diese abgesättigten Valenzen gerichtet sind, 
beiden entfjpgenge.setiten Vorgäi^ge, stehen Der Winkel, den diese Richtungslinien 
also in einem sehr nahen» uniohliQhen oder Tct rac de räch sen miteinander bilden. 
Zusammenhange. i ist 109" 28'. Sind nun in den Homo* 

• Diese Tatsachen haben ihre Erklärung lo^en des Methans solche Tetraeder derart 
gefunden in der „v. Haeycrschcn Span- 1 miteinander verknüpft, daß ihre Schwer- 
nungstheorie", die sich ihrerseits stützt i punkte in einer Kbrne liegen, so erhält man 
auf die von Le Bei und van't Hoff be- beispielsweise lur dua J'ropan ( II, . CU, . CH, 
gründete Stereochenii*' Kohlen-totf- und für das Norraalpentan CHy.CHg.GH^ 

atomes. Nar h dieser Lehre ««tollt das . CH« . CH« folgende Symbole: 
Methan CH^ ein regelmäßiges» Tetraeder vor, 




Man erkennt l iß die Entfernung der kunc; aus ihrer normalen Lage nacli innen 
mit K l)e/'.eichiieieu Tctraederecken in dem | erfahren. Beim Cyklopropan, welcbes »k 
PropBiisyrabol viel grOfier bt all in dem i ein fleichseiti^es Dreieck ni denken Ist, 
Pr r I i i Kymbol. Sollen nun aus dieeen beiden beträgt der Wmkcl, den die Achsen mitrin- 
Kuhleikwasserstoüjiymbolen durch Ver- ' ander bilden müssen 60", beim Cyktobutan 
knOpfung der beiden R-Eksken die entspre- ^als Quadrat gedacht) 90*, beim Cyklopentan 
chenden Polyraethvlenpymbole des Cyklo- , (als „'h ic hseitiges Fünfeck) 108" usf. Der 
propans und d^ Cyklopeutaus werden, so j Ablenkungswinkel einer jeden Achse ist 
mOssen die Eiohtungsachsen eine Ablen-;beim Uebergang 

vom Propan zum Cyklopropan = ^ (i01P2»'— 60") = + 24" 44' 
„ Butan zum Cvklobutaii = | J (109»28'— 90») = -j- 9" 44' 
„ Pentan tum CyktopentsD » H (1(K^---109^ ^ + 0*44'. 

Wäclist die Ciliederzahi der Kohlcnstofl- eiitgugengesctztem Sinne, nach auüeu er- 
ketten und der korrespondierenden Kohlen- fahren. Der ÄblankmigBinnkd ist beim 
«tiiTfringe, so müssen die Achsen bei der Uebeigaog 
SchiicUuug de« Kioges eine Ablenkung in; 

TOm TToxan mm Cyklohexan (109" 28'— 120") = —5" 16' 

„ Heptan zum Cykloheptan = (109« 28'— 128" 34') = —9" 33' 
n Ootim mm Cyklooetan » % (109° 28'— ^^IVbV 
„ ITonatt «un (^IdononMi » H (109*28'— 140') »-45*10'. 

Die GrBfie des AMenknnpwiiikeifi fet; niedriger als das doppelte der Verbrenirangs- 

also ein Maß für die ,.Sp;iiiiniMi;*' ini Rini:»' wärme des Cyklopropans C.jTTr (2 x 1^9,4 
und demgemäß auch für die Beständigkeit = 998,8 Cai.). Die Verbreuuungswärme des 
einer jeden gesättigten earbocyklisehen Ver- Cyklopentans lieträgt V« der des Cfklo- 
bindung. hexans. Der größeren Spannung im VÄW'^r 

Mit diesen Vorstellungen stehen in bestem entspricht der größere Kuergieinhalt der Ver- 
Einklang die kalorimetrischen Konstanten ' bindung. 

der Polymethylenverbindungcn. Die Ver- 3. Ungesättigte isocyklisch« V<erbill- 
brennungswänne des Cvklohexans CgH,, düngen, Derivate von CuHaa-a und CsHi»— 4. 
(2 CgllJ = (939,1 Cal) ist um 47,7 CaL , Neben den getiättigten KoblenwasserstoEfon 



Digitized by Google 



Isooyklisoiie Yerfamdinigen 



Ö71 



CnHjn existieren noch große (Inippen an- 
derer cyklischer Kohlenwasserstolfo mit einer 
Mindenahl von Wasserstoffatonjcn z. B. 
CnHjn— j und CnHjn— 4. Solchc Verbin- 
dungen addieren mit großer T.^'ichtigkeit 
eine paare Anzahl einwertiger Atome oder 
Atomgnippen, z. B. Wasserstoff, }ii»Io2;ene, 
Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure u. 
a. in. Sie werden durch Kaliumpermanganat 
leicht oxydiert, verhalten sich ako wie die 
unga^äfti^'^tcn aliphatischen Verbindungen 
oder oiriiiie, und irerdra il;ili<'r auch „ali- 
cyklisclip vin «gesättigte Verbindungen" 
ocler „Cykloolefine" genannt. Das che- 
misehe Verhalten dieser Verbindungen mußte 
dazu fOhrcii, in ilirni Formeln Doppel- 
bindungen aiuuneiimen und di^eu auch 
dieselben Fnnktionen xuziischreibeii ab in 
den Aethyl('iivF>rbindungen. Einige flolcher 
Kohlenwasserstoffe sind: 



CH--CH 

> J! 

CH,~CH 
Cyklobuten 

CH:=CIL 

CH«CH^ 
Cyldop«it«fi«n 

CHg~CH«CH 
Cykloliezadien 



CH=CH 



Cyklopenten 

CH--CH =CH 

I I 
CHg— CHj— CHj 

GjFldahexen 
CH,--CH =CH 

l/Ug— CHj — CHg 
CyUobepten 



CH,-CH «CH 



CykloheptadiSn 
CH,-CHg-CH =CH 

i/H j — C H 2 — ^ H j — l/Hi 

Cyklooct^n 

CH2 — CHj — CH=CH 

I I 
CH2-CH3-CH=CH 

Cyklooctadien 

Die Symbole haben eine, oder zwei 
Doppelbindungen in benachbarter, „kon- 
jugierter" Folge. In keinem dieser 
Symbole besteht der Ring aus stetig, 
miteinander abwechselnden einfachen und 
doppelten Bindungen. Es sind immer Ring- 
teile mit mindestens zwei einfach gebundenen 
Kohlenstoffatomcn vorhanden. Die nicht 
durchweg konjugierten Doppelbindungen 
dieser ringförmigen Symbole sind alüo gerade 
80 wie die Doppelbindungen der ketten- 
förmigen Svmbole des Pro]»(iis 011^ CH 
- f'Hj, des' Butens CH, . CHj . CH = CH^ 
der formale Ausdruck für den ungesättigten 



! Chnrnktcr der hierher gehörigen KoMenstofC- 

vcrbinduiigen. 

Eine stereochemische Betrachtungsweise 
der alicyklischen ungesättigten Ver- 
bindnni^cii bi"trcrf> ihrer Beständit^kfif in 
Anlehnung an die „Spannungstbeorie'' hat 
sich bishMr ab nicht unbedingt notwendig 
gezeigt. 

4. Isocyklische Verbindungen CHj,;-/,. 
Das Benzol und seine Derivate. An die 
eben besprochenen Vwlrindun^en GbHsd-^ 
und CnH2n-4 reiluii ?ich naturgemäß die 
Verbindungen an, die sich vom dem Benzol 
CnHan-« ableiten. Die zanSchst liegende 
Annahme, daß das Benzol luul seine Homo- 
logen in verstärktem Maße den Charakter 
der Olefine oder CyUoolefine aufweisen wür- 
den, hat --ich nicht bestätigt. Das Additions- 
venudgen der Benzotkohlenwattserstoffe ist 
sehr wenig henrorsteehend. Zwar lagern sieh 
Wasserstoff und die Halogene in paarer 
Anzahl an, jedoch nicht mit besonderer 
Leiehtif^keit und Immer nur unter beson- 
deren Redini,Mnii^eii. Halotren Wasserstoffe 
und Schweiebäure werden nicht addiert. 
Hienni kommt noeh, dafi die Verbhfidnnf^ 
CnHjri " Reaktionen zeii^en, die man nicht 
bei Olefinen und Cykiooleüneu kennt, z. Bb 
nicht den leichten Austameh yon Wa^er- 
stoff gegen die Nitro- und Puironsriure^'rujipe, 
d. h. also flie leichte Bildung von Nitro- 
benzol igll, .NO- und Itenzolsulfons&ure 
CjHj.SOjH bei der Elinwirkuntr von Sal- 
petersäure und Schwefelsäure. Schließhch 
zeigen auch die Derivate des Benzols z. B. 
die Phenole CgH^ . OH und das Anilin 
CjHj. NHj ein von den aliphatischen Alko- 
holen r„Hju+,OH und von den Alkyl- 
aniti 1 iya^B-i-ilIH| stark abweiohenaes 
Verhalten. 

Das Benzol und seine Derivate, das 
ganze große Heer der aromatischen Verbin- 
dungen, haben also einen besonderen Cha- 
rakter, so daß die zuerst von Kekul6 auf- 
gestellte Cyklohexatrienformel 




mit drei Doppelbindungen nicht bedingungs- 
los angenommen werden konnte. Schon 
Kekul 6 selbst bat Hilfshypothesen znrStfltze 

seiner Formel aufstellen min-en. TTnd später 
haben andere Forscher, wie Claus, Ladeu- 
burg, Armstrong, v. Baeyer u. a. die 
Sechseckformel in mehr oder weniger großem 

; Maße modifiziert und andere Symbole aui- 

, gestellt. 



Digitized by Google 



672 



laooyklisdie Yerbiadongeti 





L«d€Bbarg, FrisEMiafonnel. 






Claus, 
DugMudfonnel 



Armstrong - Uaey er, 
CeatriaelM Womd 



E> ist hieor nittht der Platz auf das Für 
und Wider dieser Symbole «inzii^ehcn. 
da dies in anderen Kapiteln di« ~*>s Hand- 
bndies (v^l, Aroniati.>«che Verbindungen oder 
Benzolderivate) ausführlich geschehen ist. 
Hui sei im Hmbliclc auf das Folgende er- 
wihnt, daß Thiele die Sonderstellung des 
Benzols und soincr Tieiivate in direkter An- 
lehnung an das Kekulesche Schema durch 
die restlose Konjugation der Doppel- 
bindungen, d. h. durch den steten 
Wechsel zwischen den doppelten und 
einfaohen Bindungen (ohne Zwischen- 
gliederung mehrerer einfaeher Bindungen) zu 
begründen versaeht hat. Seine Theorie 
•tatst sieh darauf, daB Vorbindiuifen mit 
benachbarten Doppelbindungen häufig nur 
an den Enden des konjugierten Sptenw 
addimmn i. B. Derivate des KitMli8nB GH, 
GH-^H = CH, nur unter Büdiing von R'CH, 
—CH = CU-^H^R'. Sind nim, wie im Cy- 
Uohezatriin kraie Enden des konjugierten 
Systems zu erkennen, ^.o kann aucli die 
Addition entweder nicht oder nur unter 
besonderen Bedingungen stattfimton, S^nd 
dagegen wie im C^ohexadifo 

CH 

Erden des konjugierten Systems vorhanden, 
so erfolgt die Addition ebenso leicht wie 
im Butadien. 

Das r \ k 1 (I Ii e p t a I r i <■ n und die 
Cyklooctatrienc. Der allgemeinen 
Formel CnH^n-e entsprechen femer iwei 
erst jüngst von Willstätter dargestellte 
Eohienwasserstoife, das Cykloheptatrien und 
das CyUooctatrien. 

CH,-CH=CH. 
I >GH nnd 

CU =CH— CH'^ 

Cykloheptatrien 



• GH,— CH«^H-GH 

I . ^h«-gh»gh-J1h 

I GyUooetalriftL 

Diese beiden Verbindungen verhalten 
j sich in bezug auf Additioos- und Cbcydations- 

* realrtionen fenan so, wie das oben erwifaote 
Cyklohf xadii-n und wie das Cykloyientadien, 

laiso wie die Olefine. Der ungesättigte 
IChan^t^ allw dieser Verbindungen prägt 
sich in den Formeln mit nicht resthner 
Konjugation der Doppelbind uncron aus. 

5. Das Cyklooctatetrato CaU^g-s. Ist 
die Thiclesche Theorie riebtig, so mnft ein 
j Cyklooetatetraen 

iH=CH-CH=(!«I 

I mit restloser Konjugation der Poppel- 
; bindungen sich wie das Benzol verhalten. 
I Ein KoMenwasserstoff, der nach den bis- 
' herii^en T^ntersurhtincren die obi?e Formel 
I hat, ist iOngst von Willstätter dar- 
' gestellt worden. Er addiert Brom mit froBer 
l^ichtigkeit, forner auch Wasserstoff unter 
, Bedingungen, unter denen das Benzol nicht 
hydriert wird. Er wird durch Kalinm> 
]ierniantraiiat momentan oxydiert und ist 
I nicht leicht subitituierbar. Das Cyklo- 
oetatetraen bat also, entgoK^n der Voraus- 
setzung, den typiiMheii Charakter eines 
j Oküns. 

Diese Tatsaehen spireehen gegen die 

Tliielesehe Theorie und geLM-n alle bisheriiren 
Bensoltheorien, so daß alüo das alte Froblem, 
ein befriedii^des Symbol fOr die Konsti- 
lufion des Benzols und aller Meiner Derivate 
zu finden, immer noch nicht als vollauf 
gelöst betrachtet werden kann. Em Venueh 
die zentrisclie Formel v. Baeyers sn modi* 
ifiziercn, lietrt bereits vor. 

I Für die nun folgende Beschreibung der wirh- 
{ tigsten isor ykliscben Verbindanfen ist hier nicht 
das sonst dbliehe EinteUungspnnsip nach dsi 
iOUedeimhl der Ringsysteme gewlnlt woiden, 
sondern vielmehr ein Sj-stem nach dem che- 
mischen ("h.ii.ikter der Verbindungen. Es 
werden also nn lit /uct-st die tricArbocyklischen, 
dann die tetcacaibocyklischen Verbindungen 
usw. anl^ezfhlt, ttmmtn der ftelhe nach die 
Kohlenwasserstoffe, dann die Alkohole, die 
Ketone und die Larbonsauren, soweit sie ein 
theoretisches oder allgeiMineres Intsiess* fae* 
anspruchen dtden. 

6. Spesielles Aber Cykl opareff ine und Qr« 
kloolefine. Darstellung' von C vkloparaffi« 
neu. 1. ÄU£ aliphatischen Dinalogenverbia» 
düngen und Natrium, s. B. 

CH/ + Ka, - CH,< I + 2KaBr 

^CH.Br MTH, 

(1 ruriPthylenDromid). 



Dlgltized by Google 



läoqykliäche Yerbinduiigeii 



573 



8. Durdi Redrirtioii •ynthetiidi 

Cykloolefine mit Wasserstoff und "Nirkel bei 
erhöhter Temperatur z. B. Cyklobut an aus 
Oyklolmlni bd lOO». 

CH,— CH CHg-CH, 

I II + H, = I I 
ÖHg-CH CHr-CH, 

Cyklohcxan cntstoht beim Ueberleiten von 
Benzoldämpfen und Wasserstoff über fein ver- 
teiltes Kiikfl bei IN) bis 2.')0°. 

3. Dunh Einwirkung von Jodwassentoff- 
•iure und Phosphor auf HalQgeiieykloparalfine, 
eine besonders bei ^liederreieheren Kohlen - 
Wasserstoffen angewandte Methode 

G3ii J -f- H, « CJSn + HJ 

CyUohexyJjodid Tyklohexan. 

Darstellung von C yklooleiinen. 1. Durch 
HalofenwaMWitnlaiilsiMiang ans Halogen- 
eyldoparaffinen 

C,H,J + KOH - C,H, 4- KBr + H,0 
Cyklopentyljodid Cyklop«B(iii. 

2. Durch WaaMnntaddumg um eyUiaokn 



C«HuOH — H,0 = C,H„ 
CjrUolMx^alkoliol Ojrldoh»: 

3. Durch llalogenwasserstnffabspaltung aus 
DihalogencyklopanUfinen. Bildung von Diänen. 

yCHj — CH« 

oh/ >CHB^ + 2K0H « 
^^H,-CHBr 

CH,< JCE 

- CH 

Cyklopsrsffine. Cyklopropan (Tri- 

methylen) ist ein leicht zu verdichtendes, 
mit leuchtender Flamrae brennbares Gas. Es 
ist der unbeständigste aller cyklischen Kohlen- 
waMerstoife, isomer mit PropylenCH^—CH = C H 
CyUopropan wird im Oe^OMts m Propylen 
nicht durch Permanganat oxydiert. Beide 
Kohlenwasserstoffe liefern aber mit Wasserstoff 
in Gegenwart fein vert^'ilten Nickels bei höherer 1 
Temperatur Propan mit Jodwawentoif £ro- 

Kljodid, das Cyklopropan Un^nwr ab das I 
opylen. Cyklopropan addiert im Sonnenlichte • 
Brom zu a,r-l)ibn)mnropan CH,Br ,CH,.Cn,Br, i 
Propvlen bildt t mit Brom schon in der Dunkel- 
heit da» a^Dibrompropan CH,.CHBr.CH,Br j 
(wesentUeMar Untenenied der beiden isomann | 
Kohlenwasserstoffe. Konstitiifionsbeweis^. Der 
Ring des Cvkhjprojjans wird also sehr leicht ge- 
öffnet, lei. hte Bild ung von Propanderivaten. 

Cyklobutan C4H,. Sdp. 11— 12«. Be- 1 
Mnag gegen WaaMntoff, Brom, Jodwamer-| 
stoffsiure und Perman^anat. Grofiar Unterschied 
vom Cyklopropan. Der Vierring ist viel be- 
•tändieer als aer Dreiring. 

Cyklopentan C,H,,. Sdp. öO«, verhiüt 
aich ganz wie ein gesittigter Kohlenwanentoft. 

Cyklohexan rjf,,. Sdp. 81«, .Schmp. t fi», 
bildet mit seinen llomolo^en den Hauptbestand- 
teil des k:iukasischi-ri ihmI ^'alizischen Petroleums,] 
derNaphta. Sie führen daher den Sammel- 
namen Xaphtene und vaiden unter dieser 
Beaeirhnung in einem besondeim Kapitel diases 
Handbuches beschrieben. 

Cyklohaxaii aarflUt obwhalb 800* Aber 



I Nieini partiall in Benzol mid Waaaustdf, ana 

denen es bei niedrirrcrer Temperatur entsteht. 

Cykloheptun (Suberan) C^ll,«. Sdp. 

Cyklooctan. Schmp. 11,6*. 

Cyklottonan. Sdp. 170^172«. 

Cykloolafina. Cyklobutan C«H,. Sdp. 2*. 
Addiert Brom unter Bildung von C,H,Br,. 

Cyklopenten C,H,. Sdp. 45". Wird durch 
Ozon' in ein Uzonid CjHgO, verwandelt, daa 
bei der Zersetzung mit Wasaar Ulutardialdehyd 
CHO.CH,.CH,.cTl,.CHO Hafert. 

Cyklopentadien (Pento!) rjT,. Sdp. 41», 
findet sich im Vorlauf des Rohbenzols aus dem 
Steinkohlentecr. Polyraerisiert sich spontan 
bei niederer Temparatur zu Dicyklopantadiän 
C,oH,„ und bei Mhow Temparatur au Poly- 
cyklopcntadienen (CiH,)!!. Die Polymeren zer- 
fallen bei der Destillation restlos in das Monomere. 

Die Methylengruppe des Cyklopentadiens ist 
infolge der lockernden Wirning der benach- 
barten Aethylenradikale adir reaktiv, ebenso wia 
in den Diketonen, Ketonsäureestem, Dicarbon- 
saurcestem mit dem Radikal 0=C.CHa.C^O. 

Kalium bildet Cyklopentadifokalium C,*H«K, 

Oxalsäureester bei Gegenwart von Namum- 
äthyhit den Cyklopentadienoxalester CsH,.CO. 
COOC,H„ salpetrige Säure ein Isimitrosoderivat. 
Aldehyde und Ketone kondensieren sich mit 
Cyklooentadiän zu den farbigen Fulvaaas; n 
anMant s. B. DimethylMvan aoa Acatoa 
CH CH. 

gelb 

DipkanyUolven aus Banaophemm 

CH-CHv 

rot. 

Dia Faiba dar Fuhrana wird hanroi^mfea 

durch ihre chinoidartige Konstitution. Das 
Chinon hat zwei cyklische und zwei semi- 
cvklische Doppelbindungen, die Fulvene haben 
a'ufler dan beiden cykuadben nur aina aemi- 
cyklbdM Doppalbindung. 

<H»OHv CH=CH. 
>C-0 1 >C-CB, 

Chinnn Fulven. 

Man kann daher die Fulvene als halb- 
ehinoide Verbindungen oezeichnen. 

Hexacarboryklische Olefine haben nahe 
Beziehungen zu den Terpenen und Tlydroterpenen 
(s. d.). 

Cyklohexen (Tetrahydrobenzol) CfH^^ Pe- 
troleumfthnlich. schwach knahartig ziaenanda 

Flüssigkeit Sdp. 83—84» 

Homologe dies Cyklohexcns sind in grofier 
Zahl bekannt. 1 'Methyl - 4. isopronylhexene 
sind das Car\'omenthcn und das Mentnen (siehe 
bei Terpenen). 

Cyklohexadiene (Dihydrobenzole) exi- 
stieren in zwei isomeren, dem .^>-!i^yklohexa- 
diSa mid dam dd M-Cyklohexadita 

(C) (6) 



Digltized by Google 



574 



ÜBOcykliscIie Verbiiiduugcn 



(6) (6) 

Di« Becfliehnniig der einzcbwn RfnnHeder ist 

aus tien Korrufln zu orsehen. Das Zfichcn J 
bezeichnet die Doppelbindung; die Indii es hinter 
^beziehen sieh auf diejenigen Kohlenstoffatome, 
von dfioen die Doppdoinaimgeii aiug«hen. 



Beide laomeren sind laiiMUirtig rierhende, 

bei Sl,.')' sicdi'iuie Flüssigkfiteti, dnr^tellbar aus 
Dibnmu v kinlii'x.iiieii dun h Uroniwasserstoffent- 
ziehune. Die J- -Vert)indung liefert hauiit- 
tirhlich ein Dibromid (Addition der beiaen 
Halr^natonie in 1,4 Stellung); die 
Verl)indung liefert ein Tetrabromid (Addition 
der 4 H;i]ügen;itonie in 1, 2, 4, 6-Stelluiig. 

Zu den Homologen der CjUohiexadi&e ge- 
hören die Terpene (i. diese). 

CyklohexatrtSne. Des Benzol nnd seine 
Homologen sind in den K.-ipiteln ..Aromatische 
Verbindungen" oder ..Benzoldti i\ ati ' abge- 
handelt. 

Heptacarbocyklische ülefine haben in 
nenerer Zeit erhShte Bedeutune gewonnen 

wegen ihrer Beziehuiisren zu den lerjienen und 
zu einigen Alkaloiden, ferner aber auch wegen 
ihres leichten Ueberganges in Benzolderivate. 

Cyklohepten(Suberen) C,Uia. Ödp- 114*. 
aus Suberyljodid nnd Kalihydral Bildet ein 
Dibromid. 

Cykloheptadien drofropiliden) (';If,„. 
Sdp. 121*, wird dun h eine ünhr verschiedenster 
Aeaktionen aus Tropin gewonnen. Lieiert ein 
1,4-Dibnnid 

CH«CH-€H.v 

5H«CH— CH/ 
CH^HBr-CH.. 

R ;cH,. 

CH-CHBr-CH/ 

Cyklohenta trien fl ropilideni fMI^. Sdp. 
116". Au.s obigem Dibniniid durch Al)s[»altung 
von 2 .Molekülen Bromwasserstoff. r)aH Di- 
bromid des TropiUdens gibt beim Erhitzen mit 
Bnmnrasserstomlnre auf 100* das Benzyl- 
bromid C.H, (Ml Br 

Octocarb(H y klisehe Olef ine haben grobes 
Interesse wegen ihrer Beziehungen zum Kaut- 
schuk. Das Aasgangsmaterial für diese Kohlen- 
wasserstoffe ist dM in der Gmaatrinde vor> 
kommende, dem Tropin verwandte Alkaloid 

Pseudopelietierin. 

.JiM^yklooctadiiin C»H„ 

CH— CHg-CH,-CH 

II II 

cii— rii, cii.-CH. 

Sdp.,« 33". Giftig. Polymerisiert sich .sehr leirht. 
Liefert mit Brnrawasserstoff ein Dibromcyklo- 
he.xan (',11.. Br . dis bei ilcr .Mtspaltung von 
Bromwasserstoff durch Ivali ein isomeres /i-l'yklo- 
iH-tadien von angenehmem Geruch gibt Das 
(J-Isomere zeigt keine Neigung zur Polymerisation. 

Ein Polymeres des l..'j-Diniethy|..J«,5-CykIo- 
oetadiens 

.CH,.C -CHr-Cll,-CH 



' H ) 

CH-^/H|— CH |— C . CHa ' n 



ist der Parafcautschuk. Hr bildet sich wahr» 
srheiiilich als Zwischenprodukt bei der Poly- 
merisation des Itopnna. 

Ilalogenderivate der fy klopa r; f fi ne 
lind der Cy kloolefine werden nach genau 
denselben Methoden bereitet wie die Halogen- 
alkyle, s. B. durch direkte Sub.stitution der 
Cyklopanfllne bei Einwirkung von Halogenen, 
dun h .\ddition von Iln!' i't in ii oder Halogen- 
wasserstoffen an die ('\ kliioK iiiic. durch Ersatz 
des Hydroxylsin (. yklolie.xanolen durch HalogML 
Bemerkenswert ist die leichte Bildung von Je 
swel stereoisomeren Bensolhexarhtoridcn C,H«CL 
und Betizolhexabrnmiden. ('„H„l?r, aus Benzol 
und llaloeenen im J>oniieiilif ht. ein Vorgang, der 
bedeutena beschleunigt wird durch die Gegen- 
wart von Tonerde oder verdünnter Natronlauge. 

7. Alkohole der Cykloparaffinreihe, ina> 
besondere Cyklohexanole. M.ui kennt Mono« 
bi« Hexao.\yderivate der ( yklooari tf ine. Sie 
sind teils durch Beduktion der cyklisriit n Ketone, 
teils aus einer groäen Zahl von Naturprodukten 
pwonnen wormn. In ihrem eliemisrhen Ver- 
halten gleichen sie vollkommen den alinliatischen 
.Mkidiolen. Ihre Namen werden gebildet durch 
Anhängung der Silbe ,,oI" an den Namen des 
Kohlenwasserstoffes, von dem sie sich ableiten. 
Vom Cyklohexan deriviert das Monooxycyklo- 
hexan oder Cyklohexnntd. Handelt es sii h um 
mehrwertige .\lkohol»> <it's ('vklolu'.xan.s, so unter- 
scheidet man, je nach der Zahl der Hydroxyl- 
gruppen Cvklohexan-diole bis Cyklohexan-hexoie. 

Cyklonezanol 

>CHg— CH, 
CH,/ .CH(üH). 

Njh,-ch/ 

Bildung dmch Reduktion des ('vklohe.xanons. 
Schmp. 16*, Sdp. 1GÜ*>: riecht wie Fuselöl. 
Cyklohez»a-1.4-diol, Chiait 

IKJ.HCC ^CH.OH. 
\CH,-CH/ 

Existiert in zwei stereoisomeren Formen. (Vgl 
unti n Stereorhemie der tri- nnd hexararbory- 

klischen Dicarbonsäuren.) Cis-F' itu Si !iin|> inj«. 
Trans-Korm Schmp. 139*. Sie .schnu'cken zuerst 
bitter, dann sBfi. 

Cyklohexan-pentol, Quercit 

^CH(Ull)— CH(OH) 

CH, ^CH(ÜH). 

Vh(ÜH)-CH(OH) 
Vorkommen in den Eicheln und in di u Blattern 
der Palme Chamaerops humUis. bchnu). 2^0°. 
Optisch rechtsdieiiena. Schmeckt angeneomsQB, 
wurde früher stt den Zuckern gesihlt, glrt nicht 
mit Hefe. 

Cyklohexan -he.xole, Inosite 
CH{()H)^CH((>Hi 

CH(OH) ^CHiOH). 

'^CHCOH)— CH(ÜH) 

Die Zahl von 6 asymmetrischen Kohlenstoff- 
atomen lällt vi(de optisrh aktive und inaktive 
Inosite voraussehen, von denen nur einige be- 
louint gewurden sind. 

Optisch inaktiver Inosit. i-Inosit. 
Phaseomannit, Dambose. Sehr varimitot 
in Pflanzen- und Tierreieh, im Hndwlfleisehe. 



Digitized by Google 



laocyklische Verbindungen 



675 



im HiTzranakel, Lunge, Leber, Niere und Mik ; 
der Oduwn. im mtMchlidwii Gdiim, im Pan- 
Itreu xtnä in der SeUlddrihw, in den minifra ' 

gniiun Schnittbohnen und in vieleB »ndMen 
rüajutinteilen. Schmeckt BÜß. 

Reehti-Inosit, d-Inosit wird gewonnen 

aus seinrm srhr süB schmccki'ntlen Mcthyläther 
r.ll.fOlI i.jOCH .( ilvm riiiit (MaU'zit oder 
S* iniit i, lii r in (Unn Hurze von riiiiis Lamber- 
liana (ivaliforuienj, in den Sennesblättern der 
Caedastrtucher, in dem Kautschuk der Liane 
Matoz.H vovitina (Madagaskar) und im rambial- 
safte dor Nadelhokor vurkommt. Scliinp. -4(> 
bis 247« 

Links-Inosit, l-Inosit wird dargestellt 
ans seinem sehr süB schmeckenden Methyläther, 
dem giiebrarhir, der in der QoelMaeiMMrinde 
vorkommt, bchrnp. 230". 

Anden Inoeite sind der Coeosit, ans den 

Blättern von f'ocos rnu ifi ra inui Tocos pliimosa ; 
der iScyllit aus Scyllium canicula und aus den 
Nieren der Roelmi und Haifisehe. 

Zu den Homologpu der (' vkI<iliPxanole 
gehören die Terpenalkoholc, Menthol, Carvo- 
menthol (vgl. den Artikel „Terpene"). 

8. Cyklische Ketone. Die cyklischen Ketone 
leiten sich von den Cykloparaffinen und Cv- 
klooh'f iiuMi all (Inn Ii Krsxitz einer paaren Anzalil 
von Wasserstofiatümen durch Sauerstolfatome. 
Man unterscheidet also gesittigte und unge- 
sittigte. Mono-, Di-Ketone uw. Die Namen 
aller Ketone werden gebildet durch Anhängung 
der Silbe .,on" an den Namen des Kdhlenwasser- 
stotfes, von dem sie sieh ableiten. Bei Diket{)nen 
Verden die beiden Silben „dion** angehängt usw. 
z. B. Cyklohexan, Cyklohexanon und Cyklo- 
hexandion. Eine sehr allgemeine Methode znr 
Darstellung der ^^onoketone der t'vklnparaffine 
besteht in der Destillation der Kalk- oder Ba- 
ryumsalze aliphatischer Dicarbonsäuren. So 
entsteht aus adipinsaorem Kalk das Cyklopen- 
tanon oder Adipmketon 

CH,-CHi-C00v _ 
I Ca =3 

cn,-cii,— coü/ 

CH,— CH,. 
CaCO,+ | >0, 

CH,-CH/ 

aus den Salzeri der Pimelinsäure dasCyklohexaiion 
oder Pimelinki r.iri, aus der Korksaiue das C'yklo- 
lieptanon oder Suberon, aus der Azelainsäure das 
Cyklooctanon oder Anlaon, am der Seliaein* 
säure das Cyklononannn. 

Für die Bereitung penta- und hexacarbo- 
eyklieeher Ketone kann man ein Verfahren an- 
wenden, das als intramolekulare Acetessig- 
estersynthesc (/J-Ketonsäiireestersynthese) be- 

zeiilinet worden ist. Ailipinsäureester liefert 
raitNatriumaethylat zuerst einen C\klopentanon- 
rarbonsäureester, der nach der Verseifung und 
Koblenetoreabspaltung das Cyktopentanon gibt. 

CH,— CH,— COUC^» 



JHg-COOCJIj 



Aus PimeUnsäureester «ntrteht aof aoleha 
Weise das Cyklohexanon. 

Andere Metboden, spesidl fflr IMketone, 

sollen unten bei den einzelnen Verbindungen 
angeführt werden. Hier sei nur nwh diejenige 
erwähnt, die durch Einwirkung von Chlor auf 
Chinone in Derivaten pentacarboeykliacber 
Diketone fflhrt; de ist eine der mebmeh be- 
abaeht^>t4:>n vorübergehenden RingOttnangsa 
hexacarbocyklischer Verbindungen. 



HO.C^ CCl 
II II 
dC C.OH 



COOH 



/ 
CO 



CHCl, 



CCl, CO 
^0^ 



CO 

Co \ca, 
a,i do 

COOH 
OH 

C CCl, 

I I 
CCl, CO 



Die eyklisclieii Keifuie zeii^eii dasseltie Ver- 
halten wie die aliphatisehen Ivetone. Sie werden 
zu sekundären Alkoholen reduziert, die mit 
Jodwaaterstoff leicht Jodüre liefern, a. B. 



^H,-CH,' 

Cyklohexanon 



CE 



CH, — «. iifv 
CH,( )CH(OH) 

N:h,-ch,/ 



H, 



Cyklohexanol 



ch/ 



CH,-CH, 



Cyhexanonyljodur. 

Aus den Jodüren spalten Basen (Kalilauge, 
Chinolin u. a.) Jodwasserstoff ab unter Bildung 
einfach ungesättigter Cykioolefine, die ihrerseits 
Halogene tn Dihalogencykloparamnen addieren. 
Die letzteren können schließlich unter zwei- 
maliger Ilalugeowasserstuilabspaltung in zwei- 
fach ungesättigte Cykloolefim nnige wandelt 
werden, s. B. 

/CH, — CH,s 

CH / ;:cH — ► 

Cyklohexen 
.0 H.-CH, 

chk >chci ► 

x;h,— clicK 

Diehlorcyklohexan 

CH,-CH, 



^CH 



>H 

^CH^ 

Cyklobexa-diia. 
Diass Selbe tod Reaktionen 



die 



Ketone sn einem aehr gesebitsten Ansgaagi- 



Digitized by Google 



JS76 Isocykliachc Verbinduugeoi 



material für die Darstt^lliin^ vidtt pMltM Mb 

ncnocyklischer Vprbindungt'n. 

iW'i der Oxydati(»n (nifist mit SalpetenSuxe) 
wi'nJi'ii die cyklischen Monoketonc zu 
tischen Dicarbonsäuren oxydiert, z. B. 



cn,-CH,, 

i 

CH| — CHj'' 
Cyklopentanon 



CH,— CH,— COOH 

(!h, rooii 

(ilutiUTütture. 



Die Spaltong des Ketoiu erfolgt also, gerade 
•Ä-ie aliphatischen Ketoneii an d<^r Carnonyl- 
gruppe, führt aber hier zu einer Säure mit 
gUieher ^hkiistoffatomzaU, hei 4en letzteren 
tu iwei Sinreo« die beida msamiiMn die dache 
KoUenftofiatomiabl wie dea gei^teM KMm 
l»bea, 1. B. 

^•^"•\co — ► 

CH,-CH,' 

Di.iPthylknfon 

CH,.CH,.COOH + i H,.( UÜH 
I1x>pionsäure Essigsaure. 
Die wichtigsten cykliielMii Ketone liiid: 

Cyklohutauou CH,;'^ *^C0. Sdp. 99», 

«ntiteht durch Kochen dee 1. L DihiombtttaiiB 

/CH,v 

CHt< >CBr, mit Bleiozyd «nd Wewer. 

Cyklobvten'-dioiie bilden sieh befspieli- 

weise tlurrh Polymerisation diT Kpfono. T T 
3-Tetramethytcyklobutan-dion aus 2 Molckuleu 
Diinethylketen 

(CH^,.C"C-0 (Ce,),C -CO 

0=C=C(CH,) " ^0-(i(CH,)«. 

Dieses Dikoton riecht nach Mt'uthol und 
l^awwtMir und wird, wie alle anderen Folyketene 
doRtt DwtiDatlon zu den ursprüngliohm Mono- 

fceten<>n depolymerisiert. 

Cyklopentannn (Adipinketon) 

I >oo. 

Sdp. 180*. Findet sich in erhebUiher Menge 
in dem Nachlauf der Holzteerfraktionen und 
wird daraus in Form seiner Bisulfitverbindimg 
isoliert. Ks riecht pfefferminzartig. 

Liefert bei der Oxydation GlutantAure. Kon- 
densiert sich in tiegenwut von Alkali mit Bens* 
•Idehyd m dem gäbm Dibensakyklopentuion 

C,H,.CH=C— CO— C »GH.C^«, 

in, — cji, 

mit Furfurol zu dem entsprechenden, dunkel- 
gelben DifuralcykJopentanon, dem Pyroxan- 
thin Cj,H40(C4flj())„ das schon vor der lao- 
lieruiig des Cyklopentanons durch Sehfttteln des 
rohen Holzjpeiate« mit Knlilange gewonnen 
worden ist. 

Als Polyketone des Cyklopentans bezw. Cy- 
klopentena gelten die Krokonafture C«O^OU (« 1 



• und die Lenkontlnro C»0»-|-dH/). 

Die Krokonsäure 

(H0)-C-CO. 

11 )C0 (?) 
(H0)-C-<30^ 
entsteht durch Ozyfction dee Hezeozybeuoli 

in alkalisiher Lösung; sie ist gfclb und zeirt das 
Verhait«u eines Chinuitö. Aus ihr entsteht bei 
weiterer Oxydation mit Ohler oder Se^etal^ 
Sinn die weifie LeukonsSnm 

CO-COv 

>C0. 

Cyklohexanon(Pimeiinketun), 

<XJH|| — CHts. 
>C0 

pfefferminxertie riechendee Gel Sdp. 1&5,4*, 
leigt ein ihnuchee Veihelten wie du Cyklo* 
pentenoB. 

3-Mef hylr vklohexanon. Optisch aktiv, 
Sdp. löö", wird lt;ii.ht erhalten durch Spaltung 
des Pulegons und ist daher eins der unMditailMI 



i. 



zugänglichen cyklischen Ketone. 
1,3-Cyklobexan-dlon eier 



so rein 



Dikydiore« 



N30 -CH/ 
/CHj — CH|\ 

^^(OHi rn / 

wird erhalten dorch Kinleitcn von Kohlensiat 
in eine mife Natriumamalgam versetste 
Resorcinlösung oder durch intramolekulare 
^Ketons&ureestersynthese aus y-Acetylbutter- 
Säureester 

GH«-CHa-COOC,Ii, 
Hg-CO -CH, 



N:o — CH/ 



Schmp. 104—106* u« Z. Verhält sich einerseits 
wie ein Diketon, «ndereceeite wie ein Ketonel- 

kohol (Ketophenol, Ketoonnl). Ist also eine 
tautomere .Substanz. Ihr Pbenolcharakter 
(Säurenatur) ist sehr stark auegspiigt;» 
l,4~Cyklohexan-dion 

XH, — CHj^ 

^CH,-CH/ 

wird gewonnen aus Succinylobemsteinsänre* 
ester (s. <!.( dun h Verst-ifung und Kri l n- 
säureabepaltung, Schmp. 7&*. Ist das Aosgane»- 
inateriel itti erar viele liezeeerhoeykUaehe Ver- 
bindungen. 

l,3tb-Cyklohexatrion oder Phloroglucin 

CHg-CO. 
C0< >CH, oder 

.CH-C(OHU 

N3H-C(0H)/ 

verhält sich wie ein gesättigtes Triketon oder 
wie ein Tnojybensol Ist eine derjenigen Sab- 



Digitized by Google 



Isocyklist^he Verbindungen 



577 



«tuuen,bet denenziwnitTaatoiiieriMnclMiiuiiiMJi 
b(>obachti>t worden sind (v§l. den Aitikd „P«*' 

nole*t 

Cyklobexan-hexon oder Trichinoyl 

^CO-CO. 
C0( >C0 



CHj- CIT, riT, 



CO-CO 



(H, bei Chinonen). . 

An die Ketont- des Cvklolu'xans rcilien sich 
die KeUine des Cyklohexens und der anderen ' 
k»nearboryidiiehen Olefine an. 

r\ kinh ( Xf'nnTio sind in großer Zahl syn- 
thetisch dai^estelit worden, z. B. 3-.Vletbyl- 
^•eykloh«Miioii 

(2) 

X(CH,)=CIK 

^CH, CH/ 

Man kondensiert zunäcbat Metbylenjodid 
iM'zw. Formaldehyd und Areteni^estmr su Methy- 
leabijuicetes.*iigester, der sich za einem eyklischen 
Kptonalkohol isomeriert und der dann durch 
V. Tsdfung, Koblensäiire- und WaMflnb^tltUDg 
iki Metbvlrvklobexenon liefert. 



Sdp. Riecht ^feiffrmiuzartig. Konden- 

siert sicli ihnlich wie Cyklopentanon und Cy- 
klohexanon mit Beiizaldehya zu einer f,'elben 
Dibenzalvcrbinduag. Liefert bei der licduktion 
den Suberylalkohol, der duroli Jodwasserstoff 
bei höherer Temperatur in Uesähydrotoluol 
übentof Ohran ist Das Suberan ist ein vieliieh 
verwertetes A ii n gsmatert&I heptaearbocykU» 
scher Verbindungen. 

CyklooetMon (Aiekon) 

CHi-~CHfl>^H| — CHj 



hl 



IH^H,-CH,-CO. 

Sdp. 195— 197*, Schrnp. 86—26». Sehr ihnUeli 

dem Suberon. 
Cyitlonouanon 

CHj— CHf— CHg— CH 



( 



CO. 



CU,.CO.CH,.COOR 
CH,0 



H,0 + 



CH,.CO.CH,.COOR 

CHj.CO.CH.COOB 

ch,.co.Ah.coor 
cb..c(oh)— ch.coob 



io ijH.COOR 



H I 
CH CH, 

0— CH, 

Holzartig ätherigi h riechende Flüssigkeit 
200*. Einige Homolog dieses Ketons 
htofn nahe BexiehniigeD stt Terpsaketonen, i. B. 

dr, ' 1 -Trimethyl--<i*-cykIoh6xenon, 

^üacetuphoron, Isophoron) 

X'(CH,) =CH . 
GH./ >0, 
^C(CH,),— CH, 

das durch Einwirkung von Kalk auf Aceton 
entsteht und das auch auf analoge Weise, wie 
oben, aus Mesityloxyd und .Vcetessigestcr und 
die nachfolgen den Reaktionen erhalten worden 
>l. Sdp. 10 89°. Ist isomer mit Phoron, Carapher- 
pboroii, «Sopinon, CampheniJon und Fencho* 
cesmboroiL 

Ketone der Cyklohexenreihe, deren rarbonvl- 
fTuope in der Seitenkette ist, sind die Vfilchtin- 
rie«-nstoffe, das Iron und die lonone, die bei 
den Terpenketonen, im Anschlag an das 
Citnl, Genaial besehriebMik «wden sbd. 

c yklohexendione sind das Ortiio- und das 
Parachinon 



CH,-CH,-CH,-CH/ 

Sdp.„ 96 — 97°. Liefert bei der Reduktion den 
korrespondierenden Alkoiiol, das C ykJononanoI, 
aus dem naeh Leberf ührung in das Jodid in 
aUemeuester Zeit einige andere nouocarbo* 
cyklische Verbindungen neigestoUt worden sind. 

9. Cyklische Carbonsäuren. Durch Sub« 
stitution eines oder mehrerer Wasäerstoffatome 
der Cykloparaffine und Cykloolefine dun h Car- 
boxvle eukält man die eyklischen Mono* und 
Polycarbonsftnnn. Sie werden nach einigen 
prinzipiell verschiedenen ^fethoden gewonnen, 
die der Einzelbeschreibung der Säuren voran- 
gestellt seien. 

Eine sehr allgemeine Methode berakt auf 
der Kondensation von DihaloeenderiTatra der 
aliphatischen Kohlenwaüs* r^li ffe mit Natrium- 
malonsäureester, z. B. Cyklobutan-l,l<dicarbon- 
säomsler aus TrimetliywnbMHiiid. 

CH.B^ 

I 

CH, + 2I9a.CH(COOB)( » 

1 

CH.Br 



CH, ^COOR 



yC( + 2NaBr + CH,(CüOR), 

/ ^COOR 



.rH— CO. 
CH-CH' 



und C0{ 



CH=CH 



N:h=ch/ 



CO. 



T{L den Artikel „Chinone**. 
Cyklobeptanon (Snberoa) 



CH,<' 
^CH, 

Cyldobutan-l-l-dicarbonsäureester. 

.\us Aethylenbromid und Natriummalon- 
Säureester entsteht auf gleiche Weise der Cy- 
klopropan - Ll-dicarhonsanreester usw. Durch 
Verseilung der Ester eutütehen die Dicarbon- 
sinrea, die dann durch Eridtaai Meht nnter 
Kohlensnureverlust in Honoearbansivnn sn 
verwandeln .sind. 

Speziell Cyklopropancarbonsäuren werden er- 
halten durch Anlagerung aliphatischer Diaxo- 
Verbindungen an die Ester ungesüttigter Siuren 
s. B. 

N N CH.COOC,H, 

/ + I 
ROOC.CH CTT, 
Diazoessi gester Aluylsaureester 

N=N-CH.COOR 

I I 
RUOC.CH CU, 

PynuMdindicarbonainfeester, 

31 



Digitized by Google 



578 



IsopyUische Verbindungen 



der dann unter StickstoffveriOit CyUo|iro|Mll- ! 
1,2-dicarboiiMareester , 

XH.COOR I 

BOOC.CH< 

x:h, 

liefert. I 

Cyklohexnn-, Cyklrthown- und Cvklohcjca- 
diencurbonsäuren werden gewunnen durch 
Reduktion von BcnzoIcarlXHUianii (BensoS- 
sAuie, Phtalsiuren usw.). 

SchlieBlich sind noch «inif» MonoeailMn- 
llimn dap^estcüt diin h Kinwirkiinff von Ma- 
gnesium und Kohlensaure auf Halogencyklo- 
paraffine, und diircli nachfolgende i^ersetzung 
der zuniciut »bildeten UiguionucnBsiamvar- 
bindungen mit Salniiira, s. B. au JodcvUolwm) 
die CyUoheaBuiottrlHHttiiin (Uenbydiobauolk 
(iure) 

CH„J + Mg + CO^ Ji)oÄ""'^^^^'^^' ^ ~* 

Ans Sulii rx lliriiniiil entsteht auf gleirhe Wois*> 
die ('ykluhe))taiuarl)onsäiire ( Suberunsäure). 

Die Cvklohexancarboiisäuren lassen sieh nach 
der Ilell-Volhard-Zelinskyeclken Methode 
^anz analog den aliphatiiehra Sinren) durrh 
ftrom und I'hosnhor in die c-Bronn ykluln x i n- 
carbuDsäurcn üuorfuhren, z. B. t'ykluhexan- 
«•rbonalni« in dia BvomeyUohexanGarboBiloi« 

yCHg — CHtv 

CütC iCBr.CUOH. 

N;h,-ch/ 

AusIerztererSäure wirdBromwasserstoff dun h 
basische Mittel abgespalten unter Bildung der 
C^klohexenoarboDtture 

CH,< ^-COOti. 

Die ungesättigte Säure addiert Hrom unter 
Bildung eines DibromOrs, das durch Austritt 
▼on 2 Moleknlen Bromwassentoff eine Cyklo- 
hendiincarbnnsüurc liefert 

CH,< ^CBr-COOH — ► 

^CH, CHBr 

CH,( ^C-COOH. 

Auf solche Weise sind mehrere Cykloparaiün- 
earbotttluien in CykloolelfBearboMlmen Ter- 
wandelt worden. 

Tricarbocykliscbe Säuren. 

Cyklopropan-M-dicarbonaiure, Viaa- 
eonsAnre 

CH,. 

I ;CH(COOH)» I 

LH, 

f?chmp. entsteht durch Verneifung ihres 

syntlict is( Ii (l.ir^'i sfcllti'n Esters (s. oben), 
J>ie Säure wird leicht gespalten unter 
Hiidung acyUischer Propanderivat«. Schon 
Bromwaaaentoff erzeugt Bromlthylnuilonsäure 
CH,Br.CHy.CH(r(»OH),. Aehnlich wirkt Brom. 
Beim Erhitzen ü' i i li n Si hmelzpunkt wird 
annSchst Cykloprupanniunocarbousäure und da- 
neben unter vorflb^ebender RingOHniuig Baty- 
rolacton 



CH-CÜUU 



CH,-CO / 



erhalten. 

Cyklopropaa- 1,2-dtearboBsftareB 



Man kennt zwei itraktiiridnitisrhe Sluen, 

die eine Schmp. 139*, die andere Sehmp. 
175*. Ihre Verschiedenheit wird unter Zuhilfe- 
nahme räumlicher Vorstellungen gedeutet. Man 
vergegenwärtige sich ein aus drei Tetraedern 
besti'hendes Cyklunrouanmodell. Die Schwer- 
punkte der Tetraeder liegen in einer F.ltene, der 
Ringebene. Das eine Wasserstoif.itum jeder 
Methylengruppe lieirt olinli ilh, diis andiTi- iiiiter- 
I halb der Kingebene. Für das Cykiopropan 
imid fitr eine Cyldopiüpan - 1.1 -dirarbonsäur» 
gibt es natflriich ' wegen der (iieichheit der an 
jedem Kohlenstoffatome haftenden .\tome oder 
Atomgruppen nur ein einziges Modell. Für 
eine l,l?-Dirarl)ipns;iure und für jedes andere 
I l,2-nisubvtiiiiii(ins|)rndukt hingegen zwei ver- 
schiedene Modelle, die sich etwa in folgender 
Weise veianiehattlicben lassen. 

H 

I 



H 



ioOH 



\ 



H 



CÜOH 




COOK 



Das Dreieck ist die Ringebene. In Formel I 
stehen die beiden Carboxyle auf der unteren 
Seite der Ringebene ..cis-Dicarbonsäure". in 
Formel II auf verschiedener Seite der Ringebene 
..trans-Dicarbonsäure" oder ,,cis-tran8-r)icar- 
bonsäure". Die Verhältni.sse, die übrigens für 
alle polycarbocykiischen Verbindungen mit zwei 
an verschiedenen Ringgliedem haltenden Sub- 
stituenten zutreffen (vgl. z. B. die beiden Cy- 
klohexan-1.4-dioIe, die fhinite). liegen ganz 
ähnlii h. wie hei den beiden Stereoisomeren 
Aethylen-l,2-dicarbonsäuren, der Malein- und 
der Famaninie. 



H 



H 



COOH H 

C- -C nnd i--»-- ^ 

COOH COÜll H doüH 

III IV 

Die Ringebene in den Symbolen I und II 
wird bei III undIV durch eine', die beiden doppelt 
gebundenenKoMenstoffatomeyerbindendenEMne 
ersetzt. Die Maleinsäure hat die Formel III 
erhalten, weil sie, im (iegensatz zur Fumar- 
sänie, ein Anhydrid bildet und weil dieser Vor- 
gang am einfachsten durch die cia-SteUung der 
beiden Carboxyle veraneeliaiiliebt werden kann. 
Von den beiden Cyklopropandicarbonsäiupen 
bildet nun ebenfalls nur die bei 131)» schmelzende 
Säure ein Anhydrid. Man hat ihr daher das 
Symbol I gegeben und sie den^;emftA als malenoide 



Digitized by Google 



Iflooyldisdie Yeriioidiiiigai 



579 



oder ris-ryklopropaiulicarbonsäure hczoirhnpt. 
Die bei 175° schmelzende Säure ist die tuinaruide 
oder trans-Cyklopropandicorbonsäure. 

Beide Säuren reaneren nicht nüt Wasser- 
stoH und nieht mit Kaliumpermanganat. Eine 
Isomcrisiif irin. die b«'i dt-i Maleinsäure und 
Funiarsaiiri- iiiittT \ iKrIiii'di iien H^Mlinfjutifrcn 
verwirklitht worden ist, h;(t man bei den beiden 
Cyklofuropandicarbonsiureu nicbt beobachtet. 

Die beiden f tereoisonerenM^Dimetkyl- 
eyk]opropsii-2,3-d loa rbnnsänren (Caron- 
.ClI.cnoH 

sinren) (CH.)a'C<' I entatebeii aoAer 

CU.CÜÜH 

auf synthetierliein Wege bei der Oxydation des 

Cnrnn'; (vfrl. den Artikel „Terpene") mit I'it- 
mati^'anal. Die trans-Carnnsäiire (Sehni]). 
wirti durch kochendes lOssigsäureanhydrid in 
di«. ein Aniiydrid bildende cii^TaionsAure 
(Seninp. 176*) nmgewandelt IMe eingehende 
Untersurhuni; der beiden Säuren hat wesentlich 
sor , Aufklärung der Konstitution des. Carons 
beigetragen. 

Tetracarbocyklieche S&nren. Aufler den 
nach obigen Metiioden eynthetiseb hergestellten 
Sfiuren rechnet nvin hierzu auch die aus den 
Mebeimlkaloiden des Cocains isolierten Truxiil- 
liaren, Diplienj^yUobataiidiflarboiMiiinn 

C«H,*CH--CH.COOH G»H,.CH-CH.COOH 

HOOciH-dH.CHs CAin-^^H.COOH 

a-Tru\ilbfture /J-TruxillsKo» 
Schmp. 274« Schmp. 20G». 

Beide Säuren bilden sieh bei den Photopoly- 
merisationen der stereoisomeren ZimtBänren, 

die erst« aus der gewöhnlichen Zimtsäure (Schmp. 
133*), die andere au.s der Allo- und den Isu/.imt- 
säuren (Schm|j. 68«, 58' und 4L'"). Die a-Truxili- 
säure wird beim Erhitzen wieder ziu Zimtsiure 
depolymerLsiert Wenn die iH'iden Säuren aveh 
durch Wasserstoff, Brom und Kaliumperman- 
ganat nicht verändert werden und wenn sie daher 
als gesät t igte \'('rl)itidungeii aiiges[»rorhi'ii ^v^'rden 
mUssen, so sind doch die obigen Konstitutions- 
formeln wegen der leicht«n Depolymerisation 
nicht gans sicher. Andere Cyklobataaderivate 
erleiden keinen so leirhten Zerfall. 

Die «-Säure wird durch l'^sigsäureanhydrid 
in eine dritte Isomere, ilie y-Truxillsäure (Schmp. 
22Ö*), die ^-Säure schlieQlich in eine vierte 
Isomere, die d-TniTillsiore (Schmp. 174*) ver- 
wandelt. 

I'i II t n ,! rl) in vk Ii sc he Säuren. Sauren 
dieser Kategorie sind in griißter Zahl auf gyn- 
thetischen Wegen gewonnen worden. Die Cy- 
klopentandicarbonsäuren, deren Carboxyle an 
verschiedenen Kohlenstoffatomcn sitzen, exi- 
stieren ebenso wie die analug kmist ituierten 
Cyklopropan- und Cyklobut iii-l )i< arlxtnsauren, 
häufig in zwei stereoisomeren Formen. 

Die 1,2,2 • T ri me t h y Icyklopentan- 
l^MÜearbonsäure, Gamphersäure 

CH,— CH.COOH 

I >C(CIf,). , 

CU, CiVU,).V()OU 

ist ein < Ixvdationsprodukt des Campliers ( vpl. 
den Artikel „Terpene"). 

Uexacarbocyklische S&uren. Cyklo- 



.COOH, 



hexanmonocarbonsäure oder Hezftkydro« 

benzoesäure (^aphtensäure) 

schmilzt bei 31', also weit niedriger als Benzoe- 
säure. 

Eine Tetraojcycyklohejcancajrbous&ure 
ist die Chinaslnre 



I,— ril/ 



{HÜ)HC 



(UO)UC 



CH(OH) CH(()H) 

yac oder 

X / Njooh 

CHs ("IL 

cum) c li, 
/ Njooh, 

'H, CH(OH) 



eine der ältestbekannten organischen Säuren. 
Sie findet sich in erster Linie in den echten 
Chinarinden, dann auch in den Kaffeeb(dinen, im 
Ileidelbeerkraut, in den Blättern der Zucker- 
rübe und im Wiesenheu. Sie wird als Neben- 
produkt bei der Chininfabrikation gewonnen, 
bchmp. 162', optisch aktiv, linksdrehend. Findet 
beschränkte Anwendung in der l'h.nni.izie. 
Liefert bei der Destillation Phenole (Hydro- 
chinon) Benzoesäure und Salicvlaldehyd, bei 
der Oxvdation mit Braunstein und Schwefelsfitue 
das Cfiinon, das von dieser Herkunft seinen 
Namen erhalten hat. 

Eine Tiioxycyklohexencarbonsäure ist 
die Shikimisiar« 



CH(OH)CH 



(HO)IIC< 



.COOH. 



CH, CH(üH) 

Sie kommt in den Früchten von lllicium religio- 
sum und in den echten chinesischen Sternanii» 
frächten vor. Schmp. 184*. Optisch aktiv, 
linksdrehend. Nieht giftig. Wird lolelit aatsr 
.\ufnahme von zwei Atomen Waaseistotf SU ÖM 
Hydrnshikimisäure reduziert. 

' Zu den CyklohexenearbonsiuTsn gehört iemer 
die Sedanolsäure 

CH=C.ClUüli;CJi, 

CH.COOH, 

CH,-CH, 

die aas den koehsfedenden Pyüctioiien daa 

Sellerieöles isoliert worden i«t. Schmp. 88*. 
(übt als y-Oxysaun- leiclit ein l..acton, das ölige 
Scdanolid, das der riechende Bestandteil des 
Sellerieöles ist Durch Oxydation der Sedanol* 
siui« entsteht eine nnges&ttigte Keloaslare 
H00C.C,H,.CO.cjl„ ae eboifüli in dem 

Sellerieöl enthalten ist. 

H c X a c a r b o c y k 1 i sc h e Dicarbonsfturen. 
Bei der Keduktion der drei Benioldiearboii- 
Staren, o-Phtalsl«re, IsophtahdUire nnd Te- 

rephtflisänre mit Natriumamalgjim entstehen 
vornehmlich die tetnihydrierten Säuren, die 
Cvkiohe.vendicarbonsäuren Cjll,(C( KIH),. Diese 
bilden mit Bromwassetstoü die Säuren C4H,Br 

S7» 



Digitized by Google 



iBocykUaalie Verfaiiidiiiigai 



(CO()H)„ die dann b«i nochmaliger Reduktion 
die iK'xahyilrierten Dicarbonsiuren, die Cyklo- 
hexandirarbonsäurcn ('}H ,q(C( )( )H ) , bilden. 

Cy klohexan-l,2-dicar bonsau ren, Hexa- 
hydro-o-phtftl8ior«ii existieren in zwei ate- 
noisomeren Formen (vgl. die DimrbonsSuren 
dar Cyklopropan-, Cyklobutan- und Cyklo- 
MDtanroihcnX dmm KouCitafeioD dofth die 
symbok) 




CUOH CüUH 
I 



veransrhaulifht wird. Beide Säuren bilden ein 
Anhydrid. t iv-Saun' S( liin|». i;i2». Anhydrid 32*, 
trans-Säure Schmp. Anhydrid 140*. 

In dem Symbol I der cis-Säure liegen beide 
Carboxj'le auf dorsolben Seite der Hexamcthylen- 
ringebene. in dem Symbol II der trans-bfture 
auf \ t r-M hii'denen Seiten. Sit -itnl in bozug auf 
die räumliche Konfiguration vergleichbar mit 
den DialkylbcfUtoiiuAaren bezw. Weinaloren, 
haben zwei asymmetrische Kohlenstoffatome. 
Die tran.s-Säure i.st eine raoemisrhe Verbindung, 
die mit Hilfe der Chininsalz« in zwei optisch 
aktive Sauren ge.spalten \*ordeii ist. Die 
cis-Säure ist eine nichtspaltbare inaktive Säure. 
Dm tnuis-Anhydrid lieteft b«m EiIiümb 4m» 
eis- Anhydrid. 

(' y k 1 o h e \ a n -1 ,3-d i c a rboBtimrea (Hezft- 
bydroisoph talsauren 

COOH 
>CH — CH,. 
CH,< >CH.COOH 

Zwei fltereoiaomere Säuren; cis-Säure Schmp. 
161— 163«, trans-Sauir Il> IlVi«. .\„r die 
cis-Säure liefert ein Aiiiiydrid, ebenso wie die 
mit ihr vergleichbare Giutarsäure. Die cis- 
Siure wird aorch Erhitxen mit Sdsaiure in die 
tnns-Slure umgewandelt und diese wieder 
unter detiM Iben Bedinijnngen in das cis-.\nhvdrid. 

Cyklohexan-l,4-<licarbonKfturen (Hexa- 
hydroterephUlslaren) 

^/CH|f— CHf 

HOOC.CII \jH.COOH. 

' rH,-cii, 

Die nuJenoid« ci»>Siara (Sehnip. 160<*) wird 
dareh Salninn in die fnauuoide trans-Säure 
(S( binp. «gen 200«) umgeligeit. Beide Slnien 

bilden kern Anhydrid. 

Cyklohexandion-l,4-dicarboB8lnre iit 
die Suceinylobernsteinsäure • 

CO CH, 

HOOCHc/^ NcH.COOH. 

Sie enMaht durch vorsichtige Verseifung ihres 
Diäthjleelen, der aeineiseits gewonnen wird 



durch Einwirkung von Natrium oder Natrium- 
äthylat auf Bernsteinsäureester. Die Dicarbon- 
säure wird bei 2<'< i" unter Abspaltung: von Kohlen- 
säure in das Cvkluhexandion übergeführt, du 
ebenio wie die Üicarbonsäure zu den wichtigsten 
Ausgangsmaterialien für die Darstellung hexa* 
carbocylclischer Vcrbinduneen zu rechnen ist. 
Der liiäthylester zeigt das typische Verhalten 
einei ^Ketonstareeeters, reagiert einerseits als 
Dihetoa, andBraieit» ab Dipianel 

C(OH)C H, 
BOOC.C^^ ^ . COOK ; 

jer gehört zu den tiiutomeren Substanzen. 

Cyklohexantriondicarhonsäu reeeter 
'oder Phloroglucindicarbonsäuieeater 

I Xü— CU.COUC.H, 
I CH,< >C0 

j y.C(DH>-C.CUüC,H, 



<'(OH) r.cooc.n, 



entsteht beim Erhitzen von NatriuuiuialonsHure- 
ester. Verhält sich wie ein Triketon Hiildung 
eines Trioxinu) oder wie ein linphenol (Bildung 
einet Trincetets), gehört also sn dt« tent em ere n 
Substanzen. 

Vom Cyklohexen und vom Cyklohexa- 
diSn leiten sich Di carbonsäuren ab, die tetra- 
liydrierte und dihydrierte Benzoldicarbonsäuren 
gnid. Je neell der Stellung der Doppclbindungen 
zu den Carhoxylen sind theoreti.scn eine große 
Zahl von Isomeren vorauszusehen, von denen 
einige bekannt geworden sind ; z. B. die ^-Tf- 
tnhydroplktalalaie, die ^Tetmhydrophteiiiuie 
lund die ^Tetmhydroplitelaiim 

i CHg-0H,-C-COOH CH,-CH -C-COOH 

I Ii I I 

C1I,-CH,— C— CÜÜH CU,— CH,— CH.COOH 

I CH-^H«-CBM300H 

; II i 

I ^ 

Vom stereochemischen Standpunkte ist be- 
merkenswert. (laU nur die letztere, l)ei der die 
Carbfixyle an einfach gebundenen Kohlenstoff- 
atomen haften, in (der Theorie entsprechenden) 
zwei Formen, einer eis- und einer trana-Siuie 
[auftreten. Ks walten hier diesdben Verhältnisse 
' ob, wie bei den \ oUkonuueu gesittigten (!yklo- 
hexanderiv.iten. Wenn ("arboxyle an dnp|ielt 
gebundenen Kohlenstoffatomen stehen, ist, eben- 
!so wie bei den Phtalslnren und allen anderen 
Disubstitutionsprodukten des Bensoii, Inine 
Stereoisomerie möglich. 

Hentai arliot y klische Säuren. 

C V K loh ep tancar bonsäure, Suberansäurc 
8dp.,i 139», 

Cy klohep t a t riencarbonsÄuren (Tropili- 
dencarbonsäureii (\H^.Cü()H. Zwei Isomere, 
t.-Säure Schmp. 71*, ^-Säure Schmp. .'jt'»". 
Ihre Verschiedenheit beruht auf der venehiedenen 



Digitized by Google 



Iscx^klische Vui-biadimgea — Iscuoerie 



581 



Liga dar -DqipdbiBdaiigeii im Ringe. Sie 
wwden prhaltcn durrh Abbau des Alkaloids 
Ecgonin, das wie das verwandto Tropin einen 
Siet)pnring enthält; fernerauch durch L'rnlagerune 
der JNorcaradiencMrboiuiare (aus Benzol und 
DiaBoaaagester) 

CH=CH-^H. 

T 1 >CH.COOH. 

Uteratar. V. Meyer und P. Jacobson, 
Lfhrbuch der orgam*chfu Chmni , 2. Bd., 1. Teil. 
Leiptig 190S. — F. V. BicMertt. Chemie der 
XoMImHh^erbiiuhmffeH, IL At^lagt, a. AI. 

H. Slobbe, 



IWB6II«. 



1. Begriff der Isomerie. Art«n der Isoinerie. 

2. Polymorphie oder physikalische Isomerie. 
EnantiotTopie, Monotropie; Untersr hei dang zwi- 
schen l'ol\ riKirpIiii' und chemischer Isomerie. 

3. Chemische Isomerie. Statik: Strukturiso- 
merie: Kettenisomerie, Ortsimmene, Metamerie, 
Kemisomerie, Seitenkettenisomerie. b) Stereo- 
isomerie. a) SpiegelbildiHomerie oder optische 
Isdint^ic: IW'diiigunfren des Auftretens derselben; 
asymujetrisches Kohlenstoffatom, Charakteri- 
sierung der Spiegelbildisomerie, Racemverbin- 
dongen und Spaltung derselben; Verbindungen 
mit 2 und mehr asymmetrischen Kohlenstofi- 
atomen; andere asymuietri.sche Zentralatome; 
optische Isomerie ohne asymmetrisches Zentral- 
ftlaiB. p) Geometrische Isomerie oder Cis-Trans- 
Isomerie: bei C=C-Doppelbindung, bei ring- 
förmigen Verbindungen, bei C =N-I)oppelbindun^, 
bei X X-1 Doppelbindung. c)Chemi8cne Isomerie 
bei anorganischen VerbinduJigen. 4. Dynamik 
dttiaomert-ti Stoffe: a) Djmamik dar Spi^Ibild- 
iaoinerie: Bildung aus inaktiven, aus aktiven 
Stoffen, a83nnmetri8cho Synthese, Umla£:erung 
opti.scher Antipoden, Waldensche Umkenning. 
b) Dynamik der Cis-Trans- Isomerie : Additions- 
reakuonen, Besialmf su ringlürmigeii V«r- 



bindiuigen. Umlagenmg von Cis-Trans- Isomeren, 
e) DynanuK der Strukturisomerie. Nicht umkehr- 



bare Umiageruntren, uniki'hrl)are l'mlagerungen, 
(h'oamische Isomerie, Gieichgewichtsisomerie. 
AatMMria usd Dasnobopia, Chramoiaaiiaria. 

I. Begriff der laomeritt. Arten der lao- 

merie. Unter Isomerie versteht man die Kr- 
scheinung, daß Substanzen von gleicher 
qualiteimr und quantitatiTer ZumnuiMii- 
Setzung sich diinh üire stofflichen Ejgm- 
Bciiaften voneiaander unterscheiden. Im 
Anfang des 19. JalurlrandertB war man der 
Ansicht gewesen, daß Stoffe, die bei Gleich- 
heit der iufieren Bedingungen verschiedene 
BSi^vnaehaften aufweisen, aneb notwendi^^ 
in ihrerZusammensctzunp: abwoiclieii tnüßtoii. 
Die Unrichtigkeit dieser Auüassung zeigte 
tkh nmt in 101011%« WdM, ab liieblf 
im Jalire 1828 dnreh Anatyse feBtatellte, daß ; 



Jcnalhauree Sflber und cyansaures Silber, 

zwei Substanzen von grundverschiedenem 
physikalischem und chemischem Verhalten, 
aus denselben Elementen C, N, 0 und Ag 
in genau den gleichen Mengenveriiältnissen 
zusammengesetzt sind. Dieser Befund 
wideiBprach der herrschenden Meinung so 
sehr, daß man znerst an einen experimentellen 
Fehler gUubte. Doch wurden bald andere 
ähnliche Fälto auffanden und I. Berze- 
lius, der die Tragweite dieser Feststellung 
erkannte, formulierte sodann im Jahre 
1830 den Begriff Isomerie ; er deutete die 
Erscheinung auf der Baals dn Atomtheoria 
im wesentlichen so, wie dies noch heute ge- 
schieht, dahin, daß isomere Stoffe die 
g^eidien Elementenlonw, aber „in un- 
gleicherweise zusammen^^elegt", ent- 
halten. Der Begrifi der chemisohen Konsti- 
tution hat sich aus der Problemstellung, lUa 
in dieser Deutung liegt, allmählich heraus 
entwickelt. Die experimentelle Forschung 
der folgenden Jahrzehnte zeigte dann, dai 
besonders im Bereiche der oi^anischen 
Chemie die Krseiieinuiig der Isomerie unge- 
heuer verbreitet ist; in der Tat beruht der 
außerordentliche Umfang der oi^ani^ichen 
Chemie nicht zum kleinsten Teil auf der 
großen Zahl von isomeren Verbindungen. 
Die Bestrebungen zur Erkläning der ein- 
zelnen Isunierielälle sind in hervorragendem 
Maße die treibende Kraft gewesen, der die 
glänzende Kntwiekelung unserer heutigen 
l.«hre von der Konstitution chemischer Ver- 
bindungen SB danken ist BeTor jedoeb bisnnf 
näher eingegangen werden kann, ist es not- 
wendig, den Begriff der Isomerie schärfer zu 
begrenzen. 

Schon Berzellns hatte bald die Kot- 

wendigkoit erkannt, zweierlei Erscheinungen 
auseinander zu halten: es können Stoffe von 
deicher Zusammensetzung verschiedene 
Eigerischaften haben, weil sie sich durch 
die Größe des Molekftles unterscheiden, 
so & B. Aeihylen G^H« nnd Bntylen G4IL. 
Solche Verbindungen bezeichnete er a,a 
polymer und die Erscheinung als Poly- 
merie. Unter Isomerie im eigentlieben 
Sinne, chemischer Isomerie, ist dann 
Verschiedenheit der chemischen Eigen- 
schaften bei gleicher Znsammensetzung und 

gleicher Molekulargröße zu verstehen, die 
nach allgemein geltender AuflassuMsweke 
hervorgerufen wira durch doa ▼enduMtBen 
Avfban der Atome ikn MoIeklU. 

Davon abzusondern ist ferner noch der 
Begriff der Polymorphie (Dimorpiiie, Tri- 
morphie usw.) — oderanch phyaikaüseben 
Isomerie. Mit die-er Bezeichnung faSt 
man solche Stoffe zusammen, die nur in 
kristalÜBiertem Zustand, nicht aber in LOanng 
oder ab Gas in Tosduedenai Formen exi- 



Dlgltized by Googl 



582 



Isomcric 



stieren können, und dM kdae Verschiedenheit 

des chemischen Verhaltens aufwei>('n. 

Bline große Anzahl von Klciiicnten 
Sehwefel, Phosphor, Kohlenstoff umi vicli- 
andere, treten in verschiedenen Fnniu'i) aiil. 
die Unterschiede in den physikalischen E^rcn- 
schaften und auch im chemischen Verhalten 
aufwci^cii. MierfOr ist der Name Allotropie 
gebräuciilich. 

a. Polymorphie oder phytiludieche Iso- 
merie. Sowohl hol annrtrnn Ischen wie bei 
organischen StoJfen ist i s rine sehr häufige 
Erscheinung, daß ans dem Schmelzfluß oder 
Lüsimt^ oder Danipf oino Substanz in zwei 
oder mehreren verschiedenen Formen aus- 
kristaUiRiereii kMin, die Unterschiede der 
Kriifallforin, «owif andoror pIiv^ikali^cIuT 
Eigenschaften auf weLsen. verschiedene Dichte, 
venchiedenen Schmelzpunkt, Dampfdnick, 
verschiedene Lüslidilveif . ziiwcncn auch ver- 
schiedene Farbe besitzen, aber keine Unter- 
lebiede fin chMnimlien Verhalten zeigen. 
Solche Verbindungen bo/cichnet man als 
dimorph, bezw. polymorph. I)a8 cbarak- 
teristnehe Kritenum fflr Polymorphie be- 
steht darin, daß alle T^itcrschiede ver- 
schwinden, wenn man die verschiedenen 
Vormen ftchmiltt, verdampft oder in LOsung 
bringt. Polymorphie Ut also auf den kri- 
stalÜsierten Zustand beschränkt, wäiireiid 
ehemisehe bomerie in LöHung oder Dampf- 
zustand fcntbcsti-lit. Polyninrithe Formen 
sind den verschiedenen Aggrt^atKastäiiden 
eines Stoffee yeri^leiehbar und werden des- 
halb auch physikalis( ht' Isonn re genannt. 
Vom Standpunkt der Phasenlehre sind poly- 
morphe Formen ab venehiedene Phasen emes 
Komponenten aufzufas-t ti. Man deutet die 
Erscheinung meist dahin, daß Polymorphie 
nicht wie cbemisehe Isomerie durch ver- 
schiedene iVnordnung der Atome im Molekül 
verursacht sei, sondern darauf beruhe, daß 
identeche MolekQle sich in verschiedener 
Weise aneinander lagern, in verschiedenen 
Raumgittern sich gruppieren (vgl. den Ar- 
tikel „Kristallograpnie"). Doch hat 
Tamm an n gezeigt, dau diese Erklärung nicht 
alle Fälle von Polymorphie umfaßt, sondern 
daß neben polymorphen Formen, die aus 
identischen Molekülen zusammengesetzt sind, 
auch andere anzunehmen sind, deren Riti- 
steine Polymere sind, die durch ^Vsso/Jatiuii 
der einfachen Moleküle entstanden sind. 
Besonders ein<,'rhrn(! -ind in dieser RiclitiinL; 
die polymorphen Foriucn des Eises uiiler- 
Rucht worden. Es sei darauf hingewiesen, 
daß verschiedene Forscher annehmen, auch 
die Polymorphie beruhe auf verschiedener 
Beschaffenheit der Einzelmolektile und zwar 
auf feineren Unterschieden im Molekularbau, 
die sivh zurzeit nicht durch Strulctur- oder 
Baum formein wiedergeben lassen. 

Umwandlung von polymorphen 



I Formen. Im allgemeinen wandeln sich 
pohtnorphe Formen sehr leicht und «clinell, 
oft spiinTan. sehr häufig durch Inipleu in t'in- 
aiuler um. doch gilt dies nieht allgemein und 
es i,Ml)t Fälle, welche man zur Dimorphie 
/alili, bei denen Umwandlung auch in be- 
liebig langen Zeiten niebt eintritt, z. B. 
Kalkspat und Aragonit. Man pflei^'t zwei 
verschiedene Arten der l'ulymorphie Stt 
unterscheiden: 

Als Enantiotropie he/eiehnet man 
iiath Lehmann (Molekularphysik, Leipzi(j 
1888^ diejenige Art der Poljnrnorphie. bei 
welcner cnie hesiimnife Teni[>er,itur (Um- 
wand 1 u ngs te mpera t u r) beobachtet wurde, 
oberhalb deren die eine nnd unterhalb deren 
die andere Form stabil ist. Man kann durch 
Aeuderung der Tem^ratur die beiden For- 
men weehRelReitig meinander verwandeln. 
Die Umwandluiicrsteinperatnr ist derjenige 
Puukt, bei weicher die Dampfdruck- und 
Ldsllchiceitsknrvett der beiden Formen sieh 
schneiden, bei der also beide Formen gleichen 
Dampfdruck und gleiche Löslichkeit be- 
litcen. Der jeweils stabilen Form kommt 
stets der kleinere Dampfdruck und die 
kleinere Lösüchkeit su. Besonders bekannte 
Beispiele von Enantiotropie sind der mono- 
kline und der rhnnibi-clie i^chwefel, dessen 
Umwandlungstemueratur bei und das 
weiße nnd graue Zinn, dessen Umwandlungs- 
temperatur hei 2f)" lie^^t. 

Als Monotropie bezeichnet man die- 
jenige Art der Polymorphie, bei welcher die 
Umwandlung nur in einem Sinne erfolgt. 
Man unterscheidet dann eine labile und eine 
stabfle Form und kann die entere dureh 
Kristallkeime in die stabile Form verwandeln, 
aus dieser aber die labile Form nur in der 
Weise erhalten, daß man die Krktalle 
schmilzt oder löst. Aus der überkalteten 
Schmelze oder der Obersättigten Lösung 
scheidet sich dann — bei Abwesenheit von 
Kristallkeimen der stabilen Form — zuerst 
die labile Kristallart aus. Eine Umwandlungs- 
temperatur ist in diesem Falle nicht zu 
beobachten und zwar deshalb, weil dieselbe 
oberhalb des Schmelzpunktes zu liegen 
kommt (vgl. den Artikel „Chemisches 
Gleichgewicht"). 

Unterscheidung zwischen Poly- 
morphie und chemischer Isomene. 
Im allgemeinen bietet es durchaus keine 
Schwierigkeit, zu entseheidon. nb eine Iso- 
luerieerscheinung zur rulymorpliie oder 
chemischen Isomerie zu rdlifieii ist. Msist 
irenüu't das Kriterium, daß chemisch Isomere 
iiur( Ii \ er<< liit'tienheit des chemischen Ver- 
halteM< ^gekennzeichnet sind, aUo z. B. ver- 
schiedene Ueiivate bilden und daß chemische 
Isomerie im Sciinielzliuli, Dumpfzustand und 
in der LOsung fortbesteht. 

In nenefer Zeit hat man aber im Gebiete 



Digitized by Google 



Isomerie 



583 



der organij'chen rhpmir recht zahlreiche 
Isomere kennen gelernt, die sich mit großer 
I«iehtigkeit ineinander fiberfihren lassen« 
die S. B. beim Schmelzen oder Lö?en >ich 
weeluebeitig ineinander verwandeln und 
•ine Gteien^ewiditBnusebnng bilden. In 
dfii oxlretnon Fällen, v^o diese Umwandlung 
mit äehr großer Geschwindigkeit, scheinbar 
momentan verlftuft, ist es schwer, mit un- 
seren Hilfsmitteln zuweilen unmöglich, zu 
sagen, ob man es mit chemischer Isomerie 
oder mit Polymorphie zu tun hat. Infolge- 
desFPii i^ibf es eine Reihe von strittis^en Kr- 
scheinungen, die von manoben Forschern 
als Polymorphie, von anderen als Isomerie 

gedeutet werden. Penn solch lahile Isomere 
verhalten nkh auch bei chemischen Um- 
waadlmiffett trie ein einheftlieher Stoff und 
bilden keine verschiedenen Derivate. Zur 
Entscheidung kann dann zuweilen die Tat- 
saehe herangezogen werden, daß bei Poly- 
morphie, nicht aber bei Isonurie. die je- 
weils stabile Form notwendig den höheren 
Schmelzpunkt, die niedrigere Dampfspan- 
nung die kleinere Löslichkeit besitzt; man 
kann also, wenn diese Bedingung nicht er- 
fallt ist, den Schluß ziehen, daß Isomerie 
vorliefet. Femer erniedrigen Isomere, wenn 
man sie zusammen mischt, gegenseitig ihren 
Schmelzpunkt ; man findet wie bei beliebigen 
anderen Stoffen eine Schmelzpunktskurve, 
die durcli die Existenz eines eutektischen 
Punkte» charakterisiert ist, wahrend bei 
polymorphen Formen intermediäre Schmelz- 

£ unkte oder ein Sthnielzptinkt. der niedri?er 
egt als derjenige der beiden Körper, abso- 
lut unmöglich ist. 

3. Chemische Isomerie, Statik. Als 
chemisch i«omer bezeichnet man solche 
Stoffe« weiche bei gleicher Zusammen- 
setzung und gleichem Molekulargewicht 
Unterschiede in physikalischen und che- 
miselien Eigenschaften aufweisen. Im Gegen- 
satze zu Polymorphie ist chemische Isomerie 
nicht auf einen bestimmteFi Aggregatzu- 
stand beechr&nkt. Die Deutung, daß che- 
mische Isomerie auf verschiedener Anordnung 
der Atome im Molekül beruhe, setzt not- 
wendig voraus, daß die Atome im Mole- 
külvorband sich nicht in regelloser Weise 
durcheinander bewegen, sondern daß ge- 
wisse Erftfte existieren, welche sie in be- 
stimmter f:i;p{»eTiseitiirer I.m^e festhalten. Die 
Gesetze kennen zu lernen, welche diesen Auf- 
bau bedingen, ist die Aufgabe der I>ehre von 
der Konstitution d<'r Verbindungen (vgl. 
den Artikel „Konstitution"). Zur Ent- 
wickelung der Konstitutionslehre, die auf 
dem Boden der organischen Chemie er- 
wachsen ist, hat das systematische Studium 
der Isomerieerseheinungen und das Be- 
streben, alle Verbinduii£,'en einer bestimmten 
Zusanunenaetzung vollzählig darzuätelleu, 



außerordentlich viel beigetragen. Der Erfolg 
dieser Anstrengungen ist denn auch der ge» 
wesen, daS die ungeheure An»M von eid- 
stierenden Verbindunt^en sysfeniatiseh zu- 
sammengefaßt werden kann und daß sich auf 
Grund der Theorie voraassageii lifit, wieviel 
Isomere ( iner beslimmten empirisehen For- 
mel existieren können. 

Isomerie kann bedingt sein erstens durch 
die vereehiedene Verlcettung, welche die 

.\t(nne im Molekül zusammenhält - Striik- 
turisomerie — und zweitens bei gleicher 
Struktur durch die verschiedene rKumliebe 

Atonien innerlialb dOS 
- - Stcrcoisomerie. 



Lage, welche den 
Moleküls zukommt 



I 3a) Strukturisomerie. Ueber die 
Prinzipien der Strukturlehre vgl. die Ar- 
tikel „Organische Chemie" und „Kon- 
stitution". Hier sei nur kurz erwähnt, daß 
dieser Lehre die ^Vnnahme zugrunde liegt, 
dafi jedes Atom in direlrte Beziehung treten 
kann nur mit einer ganz bestimmten Zahl 

[ anderer Atome, die durch die Yalenzzahl 
charakterisiert ist. Auf dieser Basis IftBteieb 
eine Kintcüung der Strukturisomereii in ver- 

, .seliiedene Arten aufstellen. 

I Kettenisomerie. Auf Grund der Vor- 
aussetznni? der i:in Wertigkeit des Wassw- 
Stoffatoms' tun! derX ierwerti^keitdes Kohlen- 

I Stoffs — mit vier unter sich gleichen Va- 

' lenzen — ergibt sich, daß in Kohlenwasser- 
stoffen, die mehr als ein C-Atom im Molekül 
enthalten, der Zusammenhang der Atome nur 

i durch den Kolilenstoff vermittelt werden 
k nin I II 1 liß von den drei einfachsten 
Kohlenwasserstoffen Methan, Aethan und 
Propaa 

H H 

keine Isomere existieren, dnft es aber xwei 
Bntaae 

Gf-H 



IL H H II 

H ^c-c— c-c:" H 



H 



H H 



\ 



H 



4 



H 



und drei Fontane 



H. H H H /H H II H/^H 
H>-C-C-C-C-C^H H ;c-^c-c „ 
h/ H H H ^HH'^ H \/g 



Digitized by Google 



664 



H )C 



ceH 



5/ 



fdwn muß. Mit waehsender Anzahl der 
[oUemtalffttoine iriehet die AanU der 

IsointTon außerordentlich. Es läßt sich leicht 
ableiten, daü für C,H,4 fünf, iOr C.Ujt]Mun, 
fftr C^H,8 18, für Cj.H^o bereits 1865 Mög- 
lichkeiten sich ergeJiM'ii. 

Diese Art der Isomerie, die aul Vencbie- 
denbeit der Kohleiutoffkette b«rabt, nennt 

niiin Ket tcnisoiiu'rie. Zur Bezoieliiuini: 
der Isomeren bedient man sich der auf dem 
Kongreß in Genf 1892 beschlossenen inter- 
nationalen Nomenklatur. Man nennt die 
Kohlenwasserstoffe mit in unverzweigter 
Reihe fortlaufender Kohlenstoff atomkette 
normale Kohlenwasserstoffe. Kohlen- 
wasserstoffe mit verzweigter Kette werden 
als Substitutionsprodukte der normalen be- 
trachtet, wobei man den Namen auf die längste 
nomialo Kette beziclit. die man in der Struk- 
turfuriuül auffindeu kann, und zeigt den Ort 
der Substitution dnidi foitlanfende Niim«> 
rierung an, z. B. 

1 2 6 6 7 

HaC — CH«v 8 4 /CH« — GH.— CH« 
NCH-CH< 

H3C rii^-^CH, 

B-Methyl-4-aethyI-heptan. 

H&ulig wird der Ort der Substitution stntt 
dnreh Ziffern, dnrdi grieohiBdie Buolistnben 

an^^et^ebi ii u. B. in M. M. Richters Lexikon 
der Olganischen Verbindangen). 



U,C-CHg-CH.-CHtOH 

H,C. 



;K3H-^CH,0H 



Als allpremeine Bezeiehnungsweise gilt auch 
hier die Be/ifferuiiir mit der Antrabe des Sub- 
stituenten. ICs ist leicht ersichtlich, wi« »elir 
eich di*- Isomerien hiufen mflssen, wenn 
zwei und mehr Subetituenten in dns Ifolekül 
eintreten. 

Unter dem Namen Metamerie') werden 



1) P» r Begriff, der mit d. m Wort Metameric 
verbuuden wird, hai mehrfach gewerhseit. 
Berzeliu» hat den Aiisdmek gepr&gt, um 
solche Sonderfalle von Isomeren xn kemizoichiien. 
Sieh ineinander umwandln Ias<!en. Tn 
diesem Sinne wird ilis Wort houti' niilit iiirtir 
gebraucht. Zurzeit wird Metamehe von manchen 



H,C-CH 



ß 

CH 



CH, /8-y-DimeÜiyibutAn. 



Außerdem smd fflbr manche Glieder Im- 

sondere Namen gebräuchlich, die im Artikel 
„Aliphatische Kohlenwasserstoffe" 
angefahrt sind. 

Ortsisomerie. Bei Sub.stitutiouäpro- 
dukten von Kohlenwasserstoffen können 
Lsomerien veranlaßt sein entweder durch die 
Verschiedenheit des Kohlenstoffskelettes 
(Kettenisonierie) oder bei CHeichheit des 
•'"LTirndeliej^onden Kohlenwa«>rr>tüfre'- da- 
üurcii, daü verschiedene unter sich ungleiche 
Wattserstoffatome substituiert sind. Diese 
Art der Isomerie bezeichnet man als Orts- 
isomerie oder Stellungsisomerie. Vom 
Methan nnd Aethan leiten sich keine orts« 
isomeren Monosub>titutioiisprodukte ab, da 
alle VVai»»erstolfatome gleichwertig sind. Di^ 
gegen gibt ee mm Momere Derivato des 
Propans. 

H^C-G~C^H Fropylfihlorid 



H 



H 



Isopropylchlorid 



H— ;C — C — Cr-H 

E^ Gl 



Zur Erttateranff sei angefflhrt, daB es 

isomere Butylalkohole ^oder Butylchloride) 
gibt, von denen ie zwei (die untereinander 
stehenden) iEettenisomer und je swei (die in 
der Horisontalreihe stehenden) ortsisomer 
sind. 



ou 



H.C 



)COH-CH, 



häufig (vielleicht Qberfifissigerweiae) eolche 

Isoraeriefälle zusammenrief.! ßt. die dadurch 
entstehen, daß unter sich verüclaedent' Radi- 
kale durch mehrwertige Atome verknüpft 
sind, z. B. die Isomerie von Methylamylätnor 
Il.C.O.C.H.., Aethylbutyläther C,H5.0.(\H, 
und Dipropyläther CaH^.O.C.H,. 

Kern isomerie. In der Geschichte der 
Strukturlehre hat die ICrforschung der zahl- 
reichen lsomerien, die bei Substitutionspro- 
dukten des Bensols auftreten, eine beton- 



als elcirfabedentend mit Straktnrisomerie 

wniUiM. vun .mderon für ilnn lii>T ^'ekemi- 
zeichnetcn Spezialfall der Struktuhsomdrie. 



Digitized by Google 



665 



den eroße Rolle is:espielt. Die Aufklärung 
dar Konstitution des Benzols, seine Auf- 
fMBOiif ab BingBystem basiert anf diem 
Untersuchungen. Heute liest man umge- 
kehrt aus der festgestellten Konstitutions- 
formel des Bemob- ebenso beim Naphthalin, 
Aiitliracen usw. — die Isomeriemö<!:lichkeiten 
ab. Für die Technik ist das systematische 
Aulnichen dieser bomeren von außerordent- 
licher Wichtigkeit. Das Benzol (vgl. die 
Artikel „Benzol*' und „Aromatische Ver- 
bindungen") bat 6 unter sich gleichwertige 
Wasserstoffatoino fieshalb existiert auch bei 
MonoBubstitutionsprodukten des Benzols 
kdne Isomerie. Dagegen axBtifvni 3 isoiiiefe 
DiBubstitutioiMproaukte: 



I Aisgemisehte T«!oroerie pflegt man zu 
j bezeichnen, ueuu in einem Falle der Sub- 
I stituent im Benzolkern, im andnren Fall in 
der Seitenkette aitst, a. B. 




CHjCl und O- 




CH, 



I 

j Ganz ähnlicher Art, nur noch zahh-eicher, 
sind die Isomerien bei kondensierten aroma- 
I tischen Varbindungen. 

So leitm sich vom Naphtalin 

H H 



H 



II 



V 




B 




zwei kerniBonitte MonorabetitntiooBpcodiiktio 
B 



die man als ortho- (o), meta- (m) und para- 
(p)- Verbindungen bezeichnet. Diese Art der 
uomerie wird Kcrnisomerie genannt. 

Treten drei Subi>tituenten in den Beuzol- 
keni ein, so hängt die Anzahl der möglichen 
Isomerien davon ab, ob die Sub^tituenten 
unter sieh gleich oder ungleich sind. Im 
eitten VtSL gibt ca drei Bomere: 




und 



CO 



jund (bei Gleichheit der Substitnenten) 10 
' Disubstitutionsjjiodukte ab. Zur ünter- 
! Scheidung derselben bedient man sieh einer 
forüaufenden Bezifferung: 



B B B 

H|/^,R Hf^^Ns Hf^^j] 



\/\'/ 



die als vicinal (v), symmetrisch (s) und 
asymmetrisch (a) unterschieden werden. All- 
gemein gebräuchlieh i.st außer dieser Nonien- 
uatnr die Bezeichnung durch Bezifferung: 

H 



Von Sei tonketten isomerie spricht 

man bei aromatischen Verbindungen, wenn 
die Isomerie durch verschiedene Struktur 
ebier Seitenkotle yeranlaBt ist, a. B. 




-CH|— CHg- — GHf 
nwmal-Propylbeniol 

Isopropjlbenzol. 




!>ir unter sich pleiehartigen Stellen 1, 4, 5 
und 8 werden als a-, die Stellen 2, 3, 0, 7 als 
/3-Stellung bezeichnet. Pflr Disiihstitu- 
tion5?prodnkte von der Stellung 1,5 ist die 
; Vorsilbe ana, für die 1,8-Verbiudung peri 
j viel gebrau( ht. lieber die Isomerieverhilt- 
nisseoei anderen kondensierten Ringsystemen 
lund bei heterozyklitichcn Verbindungen vgl. 
die betreffenden Artikel. 
I 3b) Stereoisomerie. In den ersten 
Zeiten der sich entwickelnden Konstitutions- 
I lehre galt es wohl als Verm^senheit. wenn 
1 gelegentlich eine Aeußerung fiel, das Froblem 
i habe sich darauf zu erstrecken, die relative 
rimnliehe Lage der Atome im Molekfll sa 
ei^rOnden. Aber diese allzu große BeIuit«aTn- 
I keit hat sicli nicht (gerechtfertigt. Der kon- 
sefiuente .\usbau der Atomtheorie verlang 
jdie Lösuiii; dieser Fraise, deren Tii;»n<7riff- 
nahme dann auch von lier vorragendem £r- 
ifolg begleitet war. Die Räume nemie oder 
Stereochemie hat als Fundament das 
I Studium der Isomerie, ihre Bt^riindung 
jging von IsonieriefiUen aus, inlehe die 
! Strukturlehre nirht zu deuten verraochte. 
iMan hat zwei Arten der Stereoisomerie zu 
'unterscheiden, die Spiegelbildisomerie 

• und die t^'cometriselie iBomerie oder Cis- 

• Transisomerie. 



Digitized by Google 



586 



Isomerie 



a) Spipsplbildis'omerie oder op- 
tische l»ouierie. Die Geschichte der äte- 
reoisomerie knüpft an die grundlegenden Ar- 
beiten von P;i>t<Mir Ober die Weinsäuren an 
(1848 bis 1803). Dieser fand, daß sich die 
optbch inaktive Traubensftnre mit Hilfe von 
Methoden, welche weiter unten besprochen 
werden, in zwei Säuren, die d- und I-Wein- 
säuren zerlegen läßt, die, in allen sonstigen 
Eigenschaften sich gleichend, nur dadurch 
unterschieden waren, daß die eine die Kbene 
des polarisierten Lichtstrahles ebensoviel 
nach rechts drehte, wie die andere nach link-^. 
Pasteur verglich dic^^e optischen Aiitijjodcn 
mit dem Qujirz, von dem man Kristalle 
kennt, die linksdrehend und andere, die 
rechtsdrehend "ind (onantiomorphe Formen), 
wobei aber die optische Aktivität an den 
KristaUzustand gebnnden ist und mit diesem 
verschwindet. l'i • iir sprach sich mit 
vollster Klarheit darüber aus, daß in der- 
selben Wei^e, wie das Polarisationsvermiigen 
des Quarzes diireli die ^\symmetric der Kri- 
Stallstruktur verursacht ist, so die optische 
Aktivität der beiden Weinsäuren, die ja in 
Losung bestehen bleibt, dadurch hervor- 
gerufen sein müsse, daß ilie Anordnung der 
Atome im Molekül asymmetrisch sei, gleich 
einer gewundenen Treppe oder einem asym- 
metrischen Tetraeder, tmd zwar in der Weise, 
daß ein Molekül 1-Weinsäurc das Spiegel- 
bild eines d-Weins&uremoleküls wäre. Er 
verallgemeinerte seinen Befund dahin, daß 
es 2U jedem optisch aktiven Stoff das Spiegel- 
bild geben mitese, das sieb von dem ersteren 
nur durch das optische Drehungsverraögen 
unterscheidet. Darüber, wie die Anordnung 
der Atome im Molekül der Weinsäure im 

einzelnen sei, kciMili' (!;i!riiil-- irirli'- L'''-;iL't 



ein Symmetriezentrum aufweist. Das Spicsel- 
bild eines derartigen Moleküls läßt sich mit 
dem Bild nicht zur Deckung bringen, ß 
existieren dann stet.s zwei Isomere, die -iib 
dadurch unterscheiden, daß das eine die 
Ebene des polarisierten Liehtes naefa link, 
das andere nach rechts dreht. Diesen all- 
gemeinen Bedingungen entsprecbeo eiw 
Reihe von Spezialfällen: 

Asymmetrisches Kohlenstoffatora. 
Der bei weitem liatifi-'ste und wichtigste Fall 
von molekularer .'v^yinruetrie Ist das .Vu(- 
treten eines asymmetrischen Kohlenstoff- 
atoms, d. h. eines Kohlenstoffatuni-. das mit 
vier verschiedenen Radikalen verbunden uL 

Die Theorie von van't Hoff und Le Bei 
t^elit davon au-=, daß die vier Radikale nicht 
in einer Ebene liegen, sondern im Bmo 
verteflt sind. Im Falle der symmetrisehn 
Verteilung konnnen dann die vier Gruppen 
an die Ecken eines regulären Tetraeden n 
liegen. Bas Modell läBt klar erkennen, diB 
zwei .Vnordnuntjen existieren niti-Mri, die 
sich wie Bild und Spiegelbild verhalteo. 




werden, da zu jener Zeit die Strukturlehre 
noch nicht existierte. Eine Arbeit von 
I. Wislicenus (1873) über die Milchsäure 
ließ die Notwendifrkeit von Raumformeln er- 
neut hervortreten. Im Jahre 1874, also zu 
einer Zeit, ifo die Strukturlehre voU Mit- 
wickelt war, erschienen fast gleichzeitig zwei 
xVrbeiten, von van't Hoff und Le Bei, 
welche die Ideen Pasteurs vom Standpunkte 
der Strukturlehre aus spezialisierten und 
damit die theoretischen Grundlagen der 
Stereoeheroie schufen. Ohne auf die histo- 
rische Entwickeln nß weiter einzugehen, sollen 
die Hauptlehreu dieser Theorie in ihrer heu- 
tigen Gestalt kurz auseinandergesetzt wer- 
den. 

Bedingung des Auftretens von op- 
tischer Isomerie. Ganz allgemein l&Bt 

sich der Satz formulieren, daß optiselie 
Aktivität gebunden ist an einen asymme- 
trischen Aufbau der Atome im Molekül — 
Enantiomorphbmus der Molekularstruktur 

— der so beschaffen sein muß. daß das 
Molekül weder eine Symmetrieebeae, noch 



Van* t Hoff, der auf Kekul«« Arbettca 

v ifi r baute, nimmt an, daß eine derartige 
räumliche ^Njiordnung dadurch imtMik 
kommt, daB das KoWenstoffatom «r 

, Valenzen besitzt, die na( Ii den E< ken m.^ 
Tetraeders gerichtet sind, deren Zeotrumd^ 

! C-Atom einnimmt, Le Bei, der sieb bIIw 
an Pasteur anlehnte, sieht von der 

i nähme von gerichteten Einzelkräfteiv ab, 

'sondern setzt voraus, daß die räuralicb« 
Gruppierung das Ke.-ultat eines Gleichse- 
wichtszustandes soi, der sich zwischen den 
anziehenden und abstoßenden Kridien der 

I Atome und Radikale einstellt (über andere 
Auffas.sungen vgl. den .\rtikpl ..Valeni"). 

j Die Prognose, daß bei allen Verbindungen, 
welche ein asvmmetrbches Kohlenstoßstoa 

! enthalten, optische bomerie auftreten intt.v<e, 
ist durch systematische Studien durchaus 
bestätigt worden. Einige Bespiele m 
optisch-aktiven Verbindungen, die ein asvm- 

' metrisches C-Atom enthalten, seien »nf*- 
führt: 

Methyl-aethyl-propyl-methan oder S.]Ieth}i* 
IlwxRn 

XH, 
Ä 

(2.) Metbyl-butanol (.1.): H.c/'^NjH^aH 



Digrtized by Google 



687 



AH, 



llandebtare: ><X 

H(K COgH 

H.. CHj.COjH 

AenMafnre: )^ 

HO' CüjH 

CHj.CH(CH,), 

Lraflin: )C' 

Charakterisierung rlr>r Spicppl 
bildisomerie. Spiegelbildihoiuert! >in(l 
gleiehgöltig, ob die Lsomerie durch ein asym 
metrische Kohlenstoffatoin oder durch an- 
dere molekulare ;\symnietrie bedingt ist, da- 
durch ausgezeichnet, daß sie in ihrem physi- 
kalischen und chemischen Verhalten an- 
«inuider völlig gleichen; sie bet<itzen den» 
selben Schmelz- und Siedepunkt, gleiche 
Dichte, Lichtbrechung, Löiflichkeit, gleiche 
LösungH-, Neutralisations- und Verbreiinungs- 
wime und eteiehe AffiDit&tskoustauteo usw. 
und untemeneiden sieh «ufier in der Krutall- 
form wesentlich mir durch ilvVwlialten gegen 
das uülari&ierte Lichl. 

Racemverbindungen und Spaltung 
derselben. Sehr hätifis^ vereinigen sich op- 
tische .Viitipodeii lu «iquiinulekularen Mengen 
zu Racemverbindungen. Das; sind lockere 
Verbiuduoseu, die in kristallisiertem Zustand 
bntind^, Mim Losen oder Sehmdaen ganz 
oder weitgehend in ihre Komponenten zer- 
fallen (Beispiel: Traubeusäure, eine Ver- 
bindung glewher Molekflle d- und I-Wein- 
sfturc). 

Wegen der völligen Gleichheit der phy- 
sikalischen Eigenschaften !j;elini,M e> nicht, 
wie bei anderen Isomeren, durch Kristalli- 
sation, Destillation oder dergleichen, em 
solches iiiiiktives Clemisch in die Kmniio- 
nentt'ii zu zerlegen, dafür existieren jedueh 
besondere Methoden, die haupt^sächlich von 
Pasteur geftohaffeo wurden. Die Aufgabe 
ist von großer Wichtigkeit, da bei Synthesen 
stets ilif (1- und I-Verbindiin^ iiehenein- 
ander iu gleichen Mengen entstehen. Die 
Methoden zur Spaltung inaktiver Gemenge 
sind fiilb^ende: 

Sjjontane Spaltung. Zuweilen kri- 
stallisiert aus der Lösung des inaktiven Ge- 
menges nicht eine Bacemverbindnng, sondern 
die optisehen Antipoden getrennt aus. 
Manchmal i.-t diese Lrscheinung an ein be- 
stimmtes Temperaturbereich j^ebunden. Die 
Antipoden anterseheiden sieh duieh die 



Kristallform (enantiomorphe Formen) und 
können durch Auslese getrennt werden; jsu- 
weilen gplini,'t die Trennunf,' auch durch 
üebMTsättigung. Die Methode ist hiatori^cb 
«iebtig, wild jedoch praktiseh nur selten 
verwendet. 

Spaltung durch SalzbilUung lait 
optisch-aktiven Basen und Säuren, 
tiesitst die «n spaltende Verbindung den 
Charakter einer Siure, so erhält man durcii 
Vereinigung mit einer optisch-aktiven Base 
zwei Salze: d-Sänre + Base und 1-Säure -}- 
Base. Diese beiden Salze stehen zueinander 
nicht mehr im Verhältnis von Bild zu 
Spiegelbild, unterscheiden sich infolgedessen 
voneinander in ihren ph y-ikali-chen Eigen- 
schaften , insbesondere auch iu der Ldslich- 
keit und können dnrch fraktionierte 
Kri-tallisatinn ETet rennt werden. Ans den 
aut djei<e Weise darirestellten Salzen lassen 
-ich dann die o|)ti<( Ii-aktiven Siuren in 
Freiheit setzen. Desirleu bcn kann man ein in- 
aktives Basengemeuge durch eine optisch- 
aktive Säure spalten. Statt der Salzt) ildun^ 
kann man auco iri^endeine andere ;Vrt von 
Verbindung mit emer optisch-aktiven Sub- 
stanz herstellen, die leicht wieder zersetzt 
werden kann. So lassen sich inaktive /VI- 
dehjde in ihre Komponenten zerlegen, in- 
dem man sie mit einem optisch-aktiven 
Hydrazin, z. B. Menthylhvdiazin, zu Hydra^ 
Zonen vereinigt, diese durch Iraktinnierte 
Kristallisation trennt und aLsdann den Al- 
dehyd wieder in Freiheit setzt. Die Jjpal- 
tuntr mit >^<inren und Basen Ist die am häu- 
figsten ani^ewandte Methode; al> Siiiireii 
benützt man dabei Wein^änre, Kanipfer- 
sulfosilure, Bromkampfeniulfosäure usw., als 
Base die AlkaloideClimin, Cinehonin, ftuoin, 
Stryrhnin, Morphin ii. a. Der erzielte 
Erfolg hängt von der guten Kristallisations- 
fähigkeit der Salze und dem Unterschied in 
der L6slichkeit derselben ab; zuweilen wird 
die Trennung erschwert durch Bildung 
]) a r t i e Ii - r a c e III i ^ c h e r Verbindungen, Dar- 
unter versteht man Verbindungen aus dem 
ungespaltenen Racemkörper mit der m- 
gesetzten aktiven Koniiionente. 

Biochemische Methude. Sehr häufig 
zerstören niedere Organismen ( Hefen, Schim- 
melpilze usw.) optische Antipoden mit ver- 
schieden großer Gesehwindigkeit, so dafi 
nach ^enüijend hmt^'er Eihwirkurv^ i i:r die 
eine der beiden Komponenten zurückbleibt. 
So oxydiert z. 6. Penicillium glaucum d- 
lieucin ra.scher als das isomere. Durch Aus- 
wahl geeigneter Oi^anismen kann es gelingen, 
aus dem inaktiven Gemenge im einen Fall dio 
d- und im anderen Fall aie 1-Forra zu zer- 
stören. Die Methode hat den üebelstand 
daß die Hälfte des angewandten Materials 
verloren geht, andererseits den Vorteilt 
daft sie aueh fflr Subetanaen, die weder sanie 



Digrtized by Google 



588 



noch baeisohe Eigeiwobsiteii bwitseD, z. B. 
Uta' AlkoboK Mi-wendbar kt Weeens^leich 

mit der ? palt iing durcli niedere Organismen 
»% die Anwendung von Knzymen, welche 
hinliK Mf optische Antipoden mit ver- 
schiedener GeschwindiKki'it iMnwirkcn. 

Optische Antipoden n'ii^'iert'ii mil einer 
zweiten (»i»! i>i h-!iKtiven Substanz mit ver- 
schiedener Reaktk)Qsge»ohwindi^keit : 8o er- 
folgt die Ekterbfldiuiir «m den upti eh ent- 
gegengesetzten Säuren pinrr>eit> und einem 
optisch-aktiven AlJcohol andererseits nicht 
mit derselben Schnelligkeit. Das Resultat 
wird sein, daß ein Bruchteil einer optiseh- 
aktiven Säure unverestcrt bleibt und Ton 
dem Re^t ;il>s;etreniit wenlen kann. 

Verbindungen, die zwei und mehr 
asymmetrische C-Atom« eothalten. 
Die Isomeriefälle werden zahlreicher, wenn 
in einer Verbindung zwei oder mehr asvm- 
inetrische C-Atome vorhanden sind. Der 
einfadute Fall ist der, daß eine Sabstaaz 
iwd deielie ujmmAmob» KeblnistolN 
atauM Msitst, «bo dem Schema 

b;c-c^b 

•Btoprieht, vie I. B. die Wemainn. 

H H 

m// \jo,H 

Halbmolekül, das mit A bezeichnet 
sei, kann dann in zwei Spiet^elhiUIformon 
+ A und — A auftreten, die in dreierlei Weise 
Iranbiiiiert Verden ktanen: 



I 



-j-A 



II 



~A 

— A 



III 



+A 

-A 



Im Modell entspricht dies folgenden 




E» kt leicht eniohtUeh, dafi im Falle I 
und T1 die IJnln- becw. ReehtadiebmifMi 

»ler beiileii Hälften sieh addieren, im FaU III 
aber sich ncgenseitig aufheben. bj> werden 
also die Bilder I und II zwei optisch aktive 
.Vntipoden dar- teilen, wahrend der Formel III 
eine durch ,.i n t ruinulekulare Kompen- 
satiini inaktive" Verbindung entspricht. 
So kennt man bei der Weinsäure eine i- und 
d-Webslnre, die lieh zu der BaeemTerbin« 
dung, der Traubensäurc, vereinigen können, 
und eine inaktive „Mesoweini$äure'\ die — 
im Ciegensatze zur Tranbensäure — nicht 
in optiüch-aktive Komponenten zerlegbar ist. 

Ein Molekül mit zwei unter sich un- 
gleichen aeynunetriMshen 0-Atomen 

b-XJ-^^ e 

kann in 4 iBomenn Fennen enstieren. 




/ \ 





Der Befjnendiehkeil hall)er pflegt man 
dieüelbcu auf die Ebene zu projizieren: 

0 e c 

1 I 

C— b b— C-a b 

-i-b 



a- 



b— C-a 
I 

c 



I 

b— C-j 
\ 

0 



m 



Ks ist deutlich, dafi die Formeln I und IV 
einerseits, 11 und III andererseits im Ver- 
hältnis von BOd und Spiegelbild stehen, abo 
zwei Paare von optischen Antipoden rpprä- 
senticren. l\ wird gleich großes, aber ent- 
gei^eni.'1'set/.tes 1 »rehuiii^s vermuten aufweisen 
wie 1 und in demselben Verhältnis zueinander 
stehen II und III. I und IV lowie II und III 
können je zu einem Racemkörper zusammen- 
treten. Viel ein.schneidender aber sind die 
Unterschiede zwischen I und II und zwischen 
III und IV. Bei diesen Isomeren sind die 
Entfernungen zwischen den Radikalen der 
beiden Mnlekwllialftcn verschieden groß, 
während bei spiegelbikUsomeren Formen 
solche üntenehiede nleht existieren. Damit 
hängt dann zusammen, daß die Eigenscbafts- 
unterschiede derartiger isomerer Formen 
viel frdßer sind. Man beniehnefc lie aaeh 



Digrtized by Google 



668 



ab diaätereomer, im Gegensatz zu den 
. enantiostercomeren Verbmdungeii. Auch 
bei Stoffen, welche mehr als 2 asymmetrische 
C-Atome im Molekül besitzen, ist die Anzahl 
der möglichen Isomeren leicht aus dem 
Modell ableitbar. Hier sei nur erw&hnt, 
daft einem Molekttl mit n vnter sich unlieben 
asymmetrlschpn r-AtnmeTi '2'' Isdincre ent- 
sprechen. L'uler ücü Verbiüduagon mit 
mÄieren asymmetrischen Kohlonstoffatomen 
-sind von besonderer WiebtiKkeit die Zuckar- 
arten, deren brnnerieveraUtn^e insbe- 
sondere von E. FiscJicr i'iiiKchtMuI iiiittT- 
auebt wurden, mit dem KeHuitai, daU die 
Lehren der Stereoehemie sich durchaus als 
richtii^ erwie-pfi inid als Leitstorn der For- 
schung büw.-iliri haben. Ueber die Bestim- 
mung der den einzelnen Isomeren zukommen- 
den Kontijpantion vgl die am SebUiase des 
ArtOnli nticrtMi LeiMdnr. 

Andere neymmetriaclie Zentrnl- 

atome. Die Idee de« asyrametrischen Koh- 
lenstoffes gab die .cViiregung zu systema- 
tischen Versuchen, ob nicht mhIi tndtre 
Elementaratome ab Zentrum eine« asym- 
metrischen MolekQls fungieren könnten. Zu 
sieliereii Kesultaten ist man zuerst beim 
Stickstoff gekommen. Pope und Peachv 
xngten, d«B dae Benzyl-phenyl-allyl-methyl- 

anummiumiodid If<n*TT* *^ durah 

Spaltung mit einer optisch aktiven ^nre| 

in 2 entges^ensotzt dreluMido ootisclie Isomere 
zerlegen ließ, und man fand uann, daß diese' 
leoiiniie allgemein exi.^tiert bei Ammonium- 1 
MbeSt welcne außer dem Sftnreieet 4 ver- 

eehiedene Kohlenstoffradikale tragen: 'JX( c 

\^ 

Aheraxieh AadnozTdevomTfpns 0 = N -b ! 

I 

konnten in aktiver Form erhalten werden 
^eisenheimar). 

Analoga der Aminoxyde sind Verbin- 
dungen des Fhoaphois 0 die eben* 

^c 

&Ik aktiviert «erden konnten. Em asym- ! 

Schwefelatom ist in den Svl- 



bindungen und Zinn Verbindungen Sn<^ 

in die optischen Antijioden zu spalten. .\u( h 
optisch-aktive Silicium Verbindungen sind 
bekannt. In j^üngster Zeit hat A.Werner op- 
tisch-aktive Kobalt-, Rhodium-, Chrom-, 
und Eisenverbiudungen herzustellen ver- 
mocht. Dies sind Verbindungen, die im 
strukturellen Bau von den bis jetzt be- 
sprochenen dureliaas abweiehen. Sie gehören 
zu der großen Klasse anorganischer Komplex- 
Verbindungen, welche Werner in syste- 
matischen Arlieiten durchforscht und fQr 
wrlrhe er eine Stniktiirtlicorio aufj^estellt 
hat, welche das bis daliin unentwirrbare 
Gebiet in wunderbarer Weise durcldeiiehtet 
bat (v^ die Artii(el „Valenz" und „Kon- 
stitution**), ist eine glinsende Bestäti- 
gung seiner Theorie, daß solche Stoffe, denen 
nach seiner Lehre die molekulare Sym- 
metrie fehlt, tatsächlich gespalten und in 
optisch -aktiven Formen erhalten werden 
konnten. Ohne an dieser Stelle auf die Prin- 
zipien dieser Systematik eintrelien zu können, 
seien hier nur einige der Verbindun^typen 
erw&hnt, bei 'welehea optisebe bomene reali- 
siert werden konnte. Tfaeh Werner befindet 
sich daä MeUllatum in der Mitte ein« 
Oktaeders, dessen Ecken von den 6 Grnppeo 
des Metailkomplexfls MeA« besetzt sindT 




Optische komerie ist dann zu erwarten, 
wenn von den 6 Gruppen 4 untereinander ver- 
sclüeden sind in folgender Anordnung: 

e d 



XU 



foniumverbindungeu 



vorbanden. 



Aber auch bei 3 verschiedenen Gruppen 
ist eine Anordnung möglich, bei der dM 
und Spiegelbfld niolit dMkbar ist: 



en 



ea 



Solche Verbindungen sind zuerst von Pope ' 
und seinen Sehftlwn in optiseh-aktiven For- 
men siliaHnn müden, dem es auch gelang, 
anakg msammsngesetite Seleniumver- \ 



en en 

Dabei bedeutet en ein Uolekfll Aethylen- 
diamitt (CgHJ (NH^)^ das nrei Koordina» 



Digltized by Google 



m 



Itomsa» 



tionsstcllen zu besetzen vcniiäg. Schließlich 
kann nogar ohne jede Verschiedenlieit der 
Badikale optische Jaomerie eintretm: 



en 



'-{/ . / 

en en 

Beispiele Ton Verbindungen, mlebe in op- 
tisch-aktive Komponenten lerlegt Verden 

konnten, »ind: 



r Cl 1 




^ Cl 1 


CoNH, 


X,; 


Co NO, 




en. 



X; 



l)ie 4 paarwcLse verschiedenen Reste sind 
H, CO,H und H, CH,. An Stelle einer zweiten 
C — C^Doppelbindang steht hier der Mftloge 
rinmlKhe VerMUtniine aufweiMnde Zyklo- 

ln>xaiiring. Man hal difsc Art von A-:ym- 
metrie auch Ceu truatiy iiimetrie genannt. 

ß) Geometrisch« I^omerie oder 
Cis-Tra II v-Isonierif. Rfi r _ r-Dop])»'!- 
binduii^. Wenn man iiiii Hille (k-^ Tetrufdür- 
modell» die Formel des Ai tliatis konstruiert, 
■so erscheint ee mfiglieh, daß Öubstitutious- 
produkte denelben yon der Fonml 



R 



R 



en 



[Cocn,]Br,; |C 

[FeaDipyridyl.JX»; 

n|(ti<(lio lüomerie 
(iini^iMi. welche ohne 
triscfic'j Zcntralatinn 
Molekularasymmetric aufweisen. Van 
't Hoff hfttte danmf bini^wiesen, d*fi mit 
Hilfe dis KnhlenKtofftetraeden konatniierte 
Modelle von YerbindungeQ 



Cl; 

[Rii oii^lCl». 

I) n i ' ' r 'i i n - 
ein a^yiiiiue- 
zu beMtzen, 



in faomerenFonnen auftMten,die etwa folgen- 
den Ftgnren entepiiehen: 





molekulare ^Vüvmmctrio und also die Mö^;- 
lichkeit optischer Aktivität erwarten lassen, 
wenn » and b und c und d unterein- 
ander TersQhieden sind. Diese Gmppen 
koiniiii'ii, wio die Fi^ur ersehen läßt, in die 
Ecken eines rhombuchen Spbenoide« zu 
liegen. 





Solche Stoffe, die sich vom Kohlenwj^ser- , 
stolEf Allen ableiten, konnten bisher nicht! 
dargestellt wimiiTi; <lai;i'i,'(Mi i-) in einem | 
anderen Külk-, dir gdiii ahiilkiic raumliche 
Verhältnisse aufweist, möglich gewesen, mole- 
Inilare Asymmetrie durch Spaltung in op-. 
tiseh«aktive Verbindnnf^en nachzuweisen. | 
Dies Rclan}; Pcrkin, Pope und Wallacbj 
bei der Methylzyklohexylideuessigsäure j 

V< }c = c< 
H,c^ ^c— Njoji 



Solche Lsomt'iii'n könnten in großer Zahl 
auftreten, wenn die beiden Tetraoder in 
jeder beliebigen La^e dauernd beharren 
könnten, in welche sie durch Rnfation um 
die Mittelachse gelangen. Die lürfahruug hat 
jedoch gexeigt. daß derartige Isomere nicht 
existieren und diese Tatsache i^^t dahin zu 
deuten, daß diese verschiedenen Lagen keinen 
irgendwie (ianernik'n Zuständen entsm-erlieii; 
man sagt also, 2wet durch einfache Bindung 
verknüpfte Kohlenstoffatome können frei 
um die -ie \ erbindende Acli-i' mtieren. 

Ganz anders ist die Sachla;;e dann, wenn 
die beiden Kohlenstoffatome durch Doppel- 
bindung miteinander verknttpft sind. Das 
körperliche Modell Ul6t vennuten, dafi in 
diesem Falle die freie Rotation aufgehoben 
ist und dem entsprechen die tatsächlich 
beobachteten Isomerienfälle. 

Acthvienderivate, die nach dem alke- 
meinen Schema 



b- d 



oder 



gebaut sind, existiereu allgemeiu in i iso- 
meren Formen. 





Digitized by Google 



I 



OBl 



Mau gebr»ttcbt meist die rexeinfaehteii j 
Symbok I 

«_C--b a^O-b 

II >l 
a-C-b b-C-a ! 

1111(1 iit nui die Isomeren der ersten An, Ixi ' 
»t'lclitT die gleichartigen Gruppni Ih'iukIi- 
bart sind, cis-Form, die der zweiten Aiii 
trens-Fonn. Die von J. Wielieenus ein-| 
geführte Bezpirhmiiiii plansyrnmelriicli ^ind 
axiaLsyTnmetri.sch sind nicht mehr üblich. 
Aus dem Modell dieser bomeren ist ersieht- 
licbfdftß die 4 Gruppen in einer Ebene stehen, 
find daß sie sich nicht wie Bild und Spiegel- 
bild vcrlialtcii. I)eiiu'nts|)r('(lii"iul ist auch 
der Charakter dieser Isomcrie ganz anders 
als bei 8pie|;elbildB0ineren Verbindungen. 
Solche Isomere zeigen niemal? ojitii^che Ak- 
tivität, sie unterscheiden sich dagegen in 
ihrem gmizm physikalischen und ehe- 
niiscbeD Verhalten voneinander so, daß 
charakteristt!<che allgemeine Merkmale, 
wt'lclie ri~-Traii--I-omcrc von Struktur- 
isomeren zu unterscheiden gestatten, nicht 
exbtieren — eine relativ leichte gegenseitige 
Verwandelbarkeit ist den Cis-Trans-Isoracren 
mewt zu eigen. Die Feststellung geo- 
metrischer bomerie muß deshalb in jedem 
etnsebieii Fall in der Weise erfoken, daß 
man die Strakturidentitftt der Isomeren 
aufweist. Rs gibt also zum Nacluvcis der 
eeometrischeu Jeonierie nur das negative 
Kriterium fehlender Strukturistmierie. Bei- 
spiele von <^p(imntri>c]i i-iomeren Vcrbin- 
duii};i'ii sind: JJiiuL'thvlathvlen H^CCH 
-CH.CII,, Stilben q^Hj.CH = CJIC;H5, 
Ootonsäure und Isocrotoneaure U,C.GÜ 
as CH.CO.H, ZhnteSiire und AUosutttsiun 
C;Hs.CH = CHCOjH, Malein- nod Fumar- 
säure HOjC.CH = CH.CO2H. 

Geometrische Isomerie bei ring- 
förmigen V^erbindungen. Kine der geo- 
metrischen Isomerie bei Aethylenderivaten 
ganz ähnliche Ismiierie existiert Ihm ring- 
förmigen Verbindungen. Denkt man sich 
an Stelle der doppelten Bindung, welche 
die 2 C-Atome verkniijift. indirekte Hin- 
düng, d. h. solche, wclcäic durcli Zv\i»i ht'ii- 
schiebung einer beliebigen Zahl irgendwelcher 
Elementengruppe U, V, X, Y, Z zustande 
kommt, so kommt man sn ringförmigen 
VerbrndunfBU von den allgemeinen Schema: 

X-T— Z 



.C<J oder 



U-V 

Unter der Vorauiisetzung, daß diese in- 
diiekto Doppelbindung die freie Rotation 



ebenso aufbebt wie die eigentlietae Doppel- 
bbdong, ist der Seblufi zu ziehen, daö bei 

ringförmigen Verbindungen Lsomerien von 
derselben Zahl und demselben ('harakter 
existieren mflesen, wie bei Aethylenderivaten. 
Dem entsprechen auch die Tatsaclieti. Bei» 
spiele von solchen Isomericfälleii sind: 

Trimethylendikarbons&ure: 

y CH.COJH 

^ CH.COjli 

Hexahydroterephthalsäiire: 

,CH<, — CHov 
HO,C,CH< " >CH.CO,H 
^CHg— CH/ 

und viele andere. 

Cäs-Trans-Isomerie und Spicgelbildiso- 
merie kommen bei zyklischen N'erbiiuhini^eM 
zuweilen kombiniert vor, z. B. bei der 
Hexahydrophtalsüire. Bei der lYans-Säure 
ist Bild und Spiegelbild nicht deckbar, es 
ist auch gelungen, sie in die beiden opti»eb- 
aktiven Säuren /u spalten, während oie Cis- 
Säure durch intramolekulare Kompensation 
inaktiv ist wie die HesowemsSure. Diese Art 
von Isomerie, bei welcher die iVsvmmetrie 
der beiden Kohlenstoffatome duro&einander 
bedingt ist, hat A. Baeyer relative Asym» 
metrie genannt. 



H, 

h/h^-COjH 
H, 



eis-Siare 



h/h^-COsH 
d. u. L traoB-S&ure 



ni'^iiiidcre ErwäliiiiiiiLr verdient die (ij)- 
tLsche Aktivität des Inosits, eines Ucxa- 
hydrohexaoxybenzols, bei welcher die Struk- 
turformel nicht ohne weiteres die .Anwesen- 
heit eiiicti toymmelrischen C-Atomes verrät. 
l >as Modell läßt jedoch leicht die UOgliehkeit 
der Molekularasymraetrie erkennen: 



OH 

k 

H 



Uli 

OH 



H 

I 

UH 
H 

OH 



OB 

t 

''i 
H 



4. B. MBDCit. 




Digrtized by Google 



692 



< 1 0 1 1 III t r i s c h c 1 M u lu f r i 1) fi C — N- D 0 p - 
pelbiitdung. Man hat >iih vcr^eblidi be- 
müht, fVmmoniakderivjitc, bei welchen die 
3 Wasserstoffatome durch 3 verschiedfiif 

a 

B«8te enetxt sind, in optkcii aktive 

Komponenten zu spalten und dpiitrt dir? 
dahin, daß diese 3 Gruppen für gewöhnlich m 
einer Ebene liegen, was die Möglichkeit von 
Spiegelbildisomerie ausschließt. Anderer- 
seits sind bei Yerbindungen von der Kon- 
stitution 

*\ 

>C - KR 

b 

sehr nhlreiche IsomehefiUe «uf gefunden 
woiden, velobe der CiR-Tnuw>lROinerfe bei 

C — C-DoppelbindiiiiL; ;iliiili( Ii -iiid und man 
sieht daraus den S« lihiJj, daU bei solchen 
Verbindungen die Gnippe R aus der Ebene 
abgelenkt werden kann und zwar entweder 
in der Richtung noch a oder b, wie dies 
in lolgtnder Fonnei mm Anadruck kommt. 

R-N K-B 

" u " 

% — C — b •~C — 'b 

Solche Isomerien sind insbesondere bei 
Oximen und Uydnuonen 



KoordiualiüUüisoinprie. Die Iso- 
meren unterscheiden sifh nur durt;h die ver- 
-f'hiedcne Vortcihmi^ drr tiiit dem Zpntral- 
alom vcrciuiglen Konipoiiciiti'n. Beispiel: 

lCo(Nli.j,JlCnC.\;,l 
Hftnmmiiikob«Itibiei«7aiMMhromiait 

und [Cr(NH,VICo(CN),] 

Ilpxnmminchromihexacyanokobaltiat 

Uydratisomcrie ist auf die verschie- 
dene Bindungsart ▼on Wa^sermolekülen in 
komph'xrn Kudikalcn riirürkzufilhren. Bei- 
spiel: blaute ChrunichluriühyJrat mit 3 
ionisierbaren Chloratomen [Cr(OH|yC]f und 
(^Ones Chromchloridbydnt mit einem ioni- 
sierbftren Chlonitom 

Cl— H.,()i 
CrCI— h;0|C1 
fOH,>« I 

luuiÄatiüiifeJuelameric beruht darauf, 
daß gleich zusammengesetzte Verbindungen 
in vwschicdene Ionen dissosiieren: /. B. 



Z. B. 



so« und 



Br 



und 



beobachtet worden. Die Isomerie ver- 
schwindet bei Gleichheit der Radilcale a 
und b. 

Geometrische Isomerie bei N = N 
Doppelbindung. Sehr eigentümliche 
Isomerieerscheinungcn sind beim Studit-n 
der Diazoverbindungen aufgefunden vvordt;» 
und haben das Interesse in hohem Maße in 
Anspruch genommen. Das Resultat viel- 
facher DklniRrionen kann dahin susammen- 
gefaßt werden, daß frcwi-^i' I>urni n am 
D^ten durch die .\nnabme gedeutet werden, 
daß Verbmdungen a -^^ = K — b in 9 
rftumlich versdiicdcnen Formen existieren 
können, die ai» »yn- und anti- Verbindungen 
uatenehieden weraen: 



Salsisomere entsprechen in ihren 

Untpr-ThiedpTi ilen lv~ fern tautomercr Säuren. 
Ein Beispiel bieten die normalen und Iso- 
rhodanatodiithyleodtamiiikobalt-salae: 



N=:]C-S 



^Co en,|x und 



I 



s=c- 



a~IT 
w4 



qgHsN = 
CN u.a. 



Beispiele sind die Diazotate 
NONa, die Azooyanide C^U|^ > 

3c) Chemische Isomerie bei anor- 
ganischen Verbindungen: Das ein- 
gehende Studium insbesondere der anor- 
ganischen Komplexverbindungen hat zur 
Auffindung einer großen Anzahl von Iso- 
meren geführt. ^ Werner teilt dieselben in ; düngen diese ^Vrt der Isomerie realisieren 



Strukturisomerie ist bei anorganischen 
Verbindungen selten. Bebpiele sind : Nitr- 

amid und unter^alpptris^c Sätirp O .'S -XH, 
und HON = Noll ^von Hantzsch als 
StereoLsomere betrachtot); ferner die M- 
genden Verbindungen: 

/OSO.R , SÜ.R 

^SO,B ^SO,B 

Kaum isomerie : die hei anorcjani^chen 
Komplexsalzen auftretend»! Spiegelbüd- 
isomerie ist schon auf S. Tk^O besprochen 
worden. Die r,^umliche Anordnung der 
6 Gruppen der Komplexradikale MeA^ an 
den EcKen eines regulären nkt anders ermni;- 
iichten aber auch eine isomerie, welcher der 
Cii-Trans-lBomerie bei Aethylräderivaten 
ent.«prioht. Verbindungen toii der Formel 

Me „ * existieren in 2 isomeren Formen. Man 

hat bei Kobalt-, Chrom- und Platinverbm- 



folgende Ktasseii: 



können. 



Digrtized by Google 



693 



— \ X 



« ^— , \ 



daß die chemkche Dynamik sehr viel weniger 
systematisch bearbeitet uiul nicht so weit 
entwickelt ist ab die Statik der isomeren 
Stoffe, 80 dftft im foigenden nur ia skiasen- 
hafter Form aal ^nko Bmln lungtwianD 
werden kann, wekhe tWBOndere Wi6hi%k«it 
erlangt haben. 

4a)Dynaittik bei Spieeelbildisome- 
rie. Bildnn;? aus inaktiven Stoffen. 
Kohlenstoffatüm veranlaßte Smo;;. !- '''^ f"*^ gemeinsamen Aus- 

rie zci-t im besonderen, daü die 4 '^^^^'^^^^^^^^^^^ ^ 

alle möglichen Isomeriii in gleichen oder ver- 
schiedenen Mengenverhältnissen entstehen, 
Ist exakter dahin zu formulieren, ob die 
Geschwindii^ten der m<%ltoliNi Beak« 
tioneii: 



» j >a 

4. DToamik der isemcr«i Stoffe. Die 

Existenz Isomerer Verbindung 1 "1 iirt, daß 
die Anordnung der Atome iju .Molekül eine 
relativ stabile ist; die durch ein asymme- 
trisches K " ■ 
bildifiomc 

mit einem Koldenstoffatum verbundenen 
Gruppen nicht beliebig ihre Pl&tse ver- 
taiuenen kOmieiL HS»a darf jedodi daraiu 

nicht den Schluß ziehen, daß ein Molekül 
ein 80 ätarr&i Gebilde ist, wie es etwa die 
OMklien mit Hilfe von Drähten heigestdlten 
Modelle zeigen, sondern es ist anzunehmen, daß ! 
die Atome und Atomgruppen im MoleköI-| 
verband in einem ständiü;en 8eiiwini;un;;s- 
zustande sich befinden uud daß die Häufig- 



gleich oder verschieden groB tfaid. Denn et 

, ^ .... ... . j: Ol.- ^ Kt klar, daß dasjenige Isomero 1 tn die 

keit irad die Amplitude djewr Sehwin^ungen ; größere Bildungsg^chwindigkeit zukommt, 
von den äußeren Bedingungen in lioheni Ablauf d^ Prozess^ entsprechend 



Maße beeinflußt, inüb{>^ondere durch Steige 
rung der Temperatur allgemein vergrößert 
wird. Zu dieser Annahme zwingt die Er- 
scheinung der Isomerisation, d. h. die 
Tatsache, daß es eine i^roße Anzahl von 
isomeren Stoßen gibt, die sieh ineinander 
verwandeln, rieh umlagern können. Diese 
ümlagornnt^ k;iiM' eine wechselseitige sein 
A^^B und luhrt dann bei humugenen Ge-! 
bilden zu einem Gleichgewichtszustand ; j 
die Ünüagerone kann aber anoit eioAeitie in 



größerer QoaatiUtt vorli^n muß. Am 
einlaebttea IkfX die Sache dann, wenn 2 
Isomere,^ die im Verhältnis von Rild und 
Spiegelbild stehen, aus einem nicht aktiven 
Stoff gebildet werden, w«m abo au 



Molekal 



(4 

c 
,a 



dusch Subetitution die Ver- 



dem Sinne verianftai, daB «war unter lie- 1 bind ung hergestellt wird, wobei die 

stimmten nedint^untjen <u-h \ in B um- \j 
wandelt, wählend eiue Uiukehrung dieser ^ 

Reaktion nicht erfolgt. Man wird dann ?' 1-Form gebildet werden kann. Da 
rwisehen einem labilen und einem stabilen 1 '™ ursprünglichen Molekül die beiden Grup- 
Lomtrcu zu iiiiterselieiden liabeii. P«n « ▼oiHfommen symmetriBch gelagert 

Die Dynamik der isomeren Stoffe hat '"^"-t kein Grund vor, warum das eine 

c öfter subütituiert werden sollte als das 
andere. Die Wahrscheinlichkeit für die 
Bildung der d-Form ist demnach ebenso 



außer der Erscheinung der Umlajzerung auch 
die Bildung und enemiiehe Vertnoerung 

der Isomeren zu behandeln. Besonderes ^ 

Interesse beanspruchen in.* besondere folgende S^oß 'ftr die 1-Form und die beiden Iso- 
Fragen: meren entstehen mit genau derselben (ie- 

Welche Reaktion spielt »ich ab. wenn | schwindigkeit, also in gleichen Quantitäten, 
irgendeinem Stoffe A durch eme be- 1 "»her ernilt man bei solchen synthetisehen 

Vorgängen — hier liegt ein streng gültiges 

^„.,„„ ...»„^^ «..^.w ~. tj'ßsetz vor — stets ein inaktives Gemenge 

B^,"'¥reirt8teben können ? Glbt''^"i^end' | ^ beiden Isomeren, 
welche Gesetze oder Regelmäßigkeitrn, Als Bei.piel sei anj^eftthrt, daß bei Ad- 
welcbe vorauszusehen gestatten, ob in solchen I ditiuii von Hlaui^äure an Benzaldehyd und 
Fällen alle m^lichen Isomeren nebenein- 1 Verseifung der entstandenen Cyanhydrina 



aus irgendeine 
stimmte ehemi-ehe C>peratlon, z. B. durch 
Substitution, mehrere isomere Stoffe Bw, 



ander entstehen und in wehshen rebtiven 
Mengen? Welehe Untentehiede im ehe- 

miscneii Verhalten weisen cliemi-clie iMimere 
auf, wenii unter gleichen Bedingungen der 
ESnwirkung eines bestimmten Reagens unter- 
liegen? Ganz allgemein mag hier betont 
werden, worauf schon im Artikel „Or- 
gan iBch» Cbemie" hingemen wucde, 

HaadwSitMitotteh d«r KatoirwIiieiiaQlwflMi. •BmtA T. 



inaktive Handelskure gebildet wird. 



C=0-|-HNC -H. 



OH 

h^Nmi 



(yi OH 



88 



Digltized by Google 



S04 



bonmi« 



Wie optisohie Antipod«! mit der gleichen 
Bmktlont^mehwnidi^iwit geMldet werden, 

■^0 zcison sie aiK'Ji bei iillcn <'li*'inisclion Ver- 
änderungen, diti tiie unter dem Kiiiflnsse 
irf^endcincs Reagens erieiden, vnllkoiiiiinMi 
identisches Vorhalten und gleiche Keak- 
tionsgeschwindifitkeit. Die d- und 1-Forin 
irgemii'iner ontist Ii-akli\ en S;iurf wird %. B. 
durch Alkohol mit derselbea Geschwindigkeit 
Mterifisiert. 

Bildung aus aktiven J^toffrn. Die 
Sachlage ändert sich jedoch, weun eine f<uklje 
Reaktion sieh mit tiiier optisch-aktiven 
Verbindung abspielt, z. B. vcrei<tert sich 
1-Maudelsäurc mit 1-Menthol langsamer wie 
d-MandeUäuro. Dies Resultat ist dadurch 
veranlaßt, daß d-MandcIsäure 1-Mcnthyl- 
ester und 1-MandeIsiure 1-Menthvlester nicht 
mehr im Verhältnis von Bild mni S|)i.'i;» ll)il«i 
stehen, also energetisch uiiL'lcii liwertif; .sind. 
An demselben (ininde \a ;ui(h die Ver- 
leSungageschwindigkeit dicüor heidtn läster 
nielii mehr gleich groB. Es kt oben sehon 
erwähnt wonifi:, ilaß sich auf lüf-e Tat- 
sachen einf Spalt iins^mptliniii- ilcr race- 
nii-ch<'ii Vfrl)iii(liins;i'ii ln-uTiiiuleii läßt. 
Bredii^ und Fajaus h&ln ii i;t'/<?igt, daß d- 
uiid l-Kamphokarbonsäurt' uiiUt dem kata- 
lytischen Einfluß optisch-aktiver Basen 
mit verschieden grotter Ueschwindukeit 
KoUendioxyd absputen and KjunpberbudeD. 

CH.COtH CH, 



TO 



CO 



Man erhält also, wenn man den Trozeß 
▼er der Vollendung unterbricht, aus der 
iaakUvea lüunphokarboiiBftiire aktiven 
Kampher. Diese Krecbeinung iit von dem* 

selben (if'^i('ht^|Mlnkr aus z« erklären: die 
optiscb-&ktive Base vereinigt sich rait den 
— ' — Sahen, die 



epiegelbiklieomeren Säur 



■ni zu 



selbst nicht mehr spief^cllMhiisomer sind, 
also verschiedenen Encrgiciuhalt haben und 
daher verschiedene Zerfallsgi^schvs itidii'ki'itcn 
aufweisen. Die Baee wird stets wieder re- 
generiert und 80 vermag eine kleine Menge 
einer opti*ch-;iktiv(>n Hax' fine t^niße Mi ii^c 
der Säiure asymmetrisch zu .tpuluii, wukt 
«bo ale Katal3riator. Diese Reaktion ist von 
besonderem Interesse, weil sie den Schlüssel 
«um Verständnis der „stereochemischen 
Spezifizität der Fe r nn' n te" gibt, l iiter 
diesem Nameu wird eiuc große Grup|>e vun ^ 
Erscheinungen nuammengefafit, welche 
durch einige Bei-piHe erläutert werden soll. 

Bei der Hydrolyse des Methyl- und 
Acthylestcrs der inaktiven Maiidelsäure 
durch ein fettspaltendee Enzym — Lipaee — 
■werden die Ester der d-^hire rascher vw 
sriff die der l-Sanre. Stereoisomere (Iluku- 
sidc werden durch Fermente rait hehr ver-j 
•chieden groB» Geschwindigkeit gespalten ;< 



Hefderment bydrolysiert x.B. a d>Giuko«;ide 
rasch, die bomeren a^-Glukoeide dagegen 

sehr friU;e. Die /?-('iliikiisi(!e zeigen ähiiliehc 
Unterst iiiede im Verhalten g^en Emubm. 
Racemische Polypeptide werden duroh 
proteolytische Fermente in Aminosäuren 
zerlegt und zwar die optischen Antij)oden 
mit verschiedener l.eii mi^keit. Bei der 
alkoholischen Gärung der Zuckerarteo treten 
scharfe Untenebiede un Verhalten von Stereo« 
Isomeren Formen auf, zwar, daß häufig 
das eine komerc kaum angegriffen, ein 
zweites dagegen rasch vergoren wird. Oxy- 
dative Prozesse, die r. B. durch Schimmel- 
pilze hervorgerufen werden können, zer- 
stören von raieiiii-clieii (ieinischen vor- 
zugsweise den einen .\ntinoden. 

Die Auffassung, daß aie Wirkungen or* 
ganischcr Fermente den katalyti^ehf»n Vor- 
gängen an die Stiit; zu stellen seien, er- 
möglicht eine Deutung dieser so außer- 
ordentlich wichtigen J^xesee. Man wird 
unmnehmen baoen, daB die Fermente, 

welclie ja stet- 0|()i-i li-akt i\ e Stoffe - iiid, 
»ich mit den Komponeuten dci Uatfiuver- 
bindung zu lockeren Verbindungen ver- 
einigen, welflie -i< h nieht me]ir wie Büd und 
Spit'j^elbiid verhalten und daher mil ver- 
scnieden großer i ie>ehwindigkeit /ertallen, 
wobei dann die Unterschiede der Zerset- 
zungsgeschwindigkeit in weitesten Grenzen 
variieren kminen. 

Asyjniiielri.<»clie Synthese. Ik'i allen 
bisher besprochenen BeLepiclen handelt es 
sich um Unterschiede der Reaktionsge- 
schwindigkeit, welche die Antipoden eines 
optisch aktnen Stoffes betreffen. Von 
großer Bedeutung sind solche synthetische 
Reaktionen, bei denen ein asynimetrisches 
KühloTi-toffatom neu erzpucrt wird, rielit 
man dabei von einer inaktiven Verbindung 
aus und stellt durch Substitution eines 
Radikales eine Verbindung mit asymme- 
trischem Kohlenstoff her, so erbllt man, wie 
oben gezeigt wurde, die optischen Antipoden 
in genau gleichen Mengen. Das Ut aber 
nicht der Fall, wenn da-s Ausgangsmaterial 
selbst schon optisch-aktiv ist und nun durch 
Synthc-ic ein weiteres asymmetrisches Koh- 
Icnstoffatom eingefügt ist. Ersetzt man bei- 
sniebwcise im Molekül i einen Best e durch 
dui Gruppe f , so kOnnen zwei Stereoismiieie II 
und III i^ehihiet werden, die nielit im Ver- 
hältnis der Enantiomerie, sondern der Dia- 
stereomerie stehen. 



a— <i— e 

i 



d 

e C— f 



d 

f-C- 



Ii 



und i 
ar-C— e 

i. 

III 



Digrtized by Google 



805 



Die bt'iilen Ka(lik;ile e «ind in diesem 
iutU iiiclit unter sieh fileielnvertij; und die 
gorini^en llnterscliiede der räiiniliflien L<i<je 
genü^ea, um zu bewirken, dftß durch Sub- 
«titntion die beiden Ironiereii II und III 
nicht niif plrirhrr Geschwindigkeit ge])lltlet 
werden, also iu ungleicher Men^c cntäteheu. 
Zuweilen bildet sich sogar dM eine von ihnen 
fast ausiichließlioh, „ein asymmetrisches 
C-Atom hat dann ein zweite» ge- 
boren" (E. Fischer). So fnt^teht z. H. 
aus d-Munose I durcn Addition von Blau-i 
8iure und Verseifune fa«t nur die eine der 
Iieidett mteUeben JlMtnobeptonsinien II 
mid III 

CO.H CO.II 

1 

H-C-0 H-C-OH HO-C~H 
HO-i— H HO-lj— H HO— i— H 



HO-t~H HO-C-H 

H— i-OH H-C-OH 



HO-C-H 

H - Loh 



H-C- OH H-C -OH H-C-OH 



CH.OH 
I 



ÖHtOH 

II 



CH,OH 

HI 



Verwendet man bei solohen Syntliesen eine 
Snfatanz, deren aktive Gruppe leicht ab- 
gdfiet werden kann, so gelint,'! e?, einen 
optisch-akliven Stoff aufzubauen, 
ohne den Weg über das raeemisohe 
Gemiseh beschreiten zu müssen. So ent- 
stellt beispielsweise dureli Kednktion der! 
Brenztraubensiuire uder eines Meilivl- oder 
Aetbylesten deiselbeu d- und l-Milcbsäure 
in gwieben Mengen. 

H 

H^.CO.CO«H H,C.G.CO,H 

ÖH 

Wird daL,'ei!;eri der Ester aus Brenztrauben- 
Päure mit l-Menlliol HjC.CO.COj.CijH,^ der 
Reduktiitn unterworten. so entstent vor- 
wiegend der Ester der l-MikJisäurei durch 
Veneifang «Mit man ahdann optisch- 
alctive MilrhFäurr. 

Von einschneidendem Literesse sind \m- 
besondere solche asymnietrü^che Syntimen, 
«ekbe mit Hilfe von Katalysatoren erzielt 
wonien «ind. Aus Benzaldetiyd nnd Blau- 
säure liat Ro.>enrhaler unter der kata- 
lytLschen Wirkung von Kniultim optisch-ak- 
tives Mandekäurenitril und daraus dctive 
(linksdrehende) Mande!^;iure erlialten. 

C;H5.CH:0->C,H5.( lliOllj.COjH 

Bredig und Fiske haben kürzlich ge- 
lebt, daft aueh dnieli die kalalytiicJie wir- 



kun«: optisch-aktiver Basen in derselben Weise 
aktive .Mandelsäurc synthetisiert werden 
kann. Die Kiitalvitatorwirkung ist auch in 
diesen FäUen als Uebertragungskatalne 
aufau^ssen, aho auf die intermedtire Bil- 
dung einer Verbindung von Katalvsator mit 
dem reagierenden Stoff zurückzuführen. Die 
asymmetrische Synthese ist eine Erscheinung, 
die für physiologische Vorgänge in pflanz- 
lichem und tierischem Organismus von ein- 
seliiieideiidster Bodcutung ü-t. Die Tatsache, 
dab beim Assimilisationsprozcß aus der in- 
aktiven Kohlensäure bezw. dem Fenn- 
aldehyd optisch aktiver Traubenzucker ge- 
bildet wird, wird verständlich, wenn luaa 
in Betracht zieht, daß sieli diese Synthese 
iniGliloronhyUkoni vollzieht, das aus optisch- 
aktiven Stoffen zusammengesetzt ist. »facht 
man die Annalime, daü primär eine Ver- 
bindung von Kohlensäure oder Formaldehyd 
mit den optisch-aktiven Substanzen dieses 
?ub<;tra(es voraustrfht, 9o wird sich bei der 
vurhandeiitii Asyiiimeirie dieser Verbindung 
die Synthese zum Zucker in asymmetrischer 
Weise abspielen mOssen, und ans dem so 
entstandenen GeeamtmolekftI wird sioh 
abdann der fertige optiseli-aktive Zucker 
abspalten. 

Totale asymmetrische Synthese. 

Während die soeben beschriebene .\rt der 
asymmetrischen Synthese verstehen läßt, wie 
unter Zuhilfenahme einer kleinen Menge 
einer opt isch-aktiven Substanz belieb^ große 
Mengen anderer aktiver Stoffe aufgebaut 
werden können, wie sieh optisehe Aktivität 
„von Molekül zu Molekül lortpüanzt'', ban- 
delt es sich bei dem Problem der totalen asym- 
metrischen Svnthese um das Problem, wie aus 
inaktivem Material aktive Stoffe entstehen 
kftnnen, ohne daS in irgendwelcher Weise 
von anderen aktiven Stoffen Gebrauch ge- 
maeht wird. Es ist klar, von wie großer 
Bedeutung die KOsuiiü; dii-ser Aufi^abe für 
die Fraffe ist, auf welche Weise überhaupt 
aktive Stoffb in die Welt gdromroen sind. 

Man konnte vermuten, daß hei Svn- 
thesen, die zur Bildung asymmetrischer 
Kohlenstoffatome führen, unter asym- 
metrischen Bedingungen die Antipoden 
in ungleicher Menge entstünden. Von diesem 
Gedankengang aus hat man Vorgänge, die 
durch Lieht beschleunig werden, in zirlnilar- 
olaiiiinrtem Lieht sich vollBebeii Unsen, 
isptebweise die Beaktion: 



CH, 

HC-i-COgH 

I 

CjHg 



CH, 

KO-^H-I-CO, 

ijHj 



und hat andere Reaktionen im magnetiscbeu 
und eiekticetatisehMi Feld durchgeCflhrt» 

38* 



Digltized by Google 



SM 



Isomerie 



doch bisher ohne positive Keeiiltote ni er- 




Umlagprunsr optischer An t i juxl !■ ii . 
AutoracemisatioD. Daoptiscbe ^\jiüp<KleQ 
bei beliebigen Reaktionen mit gleicher Gkh 
schwindickcit pnt.^tohen und bei T'msetsangen 
mit gleicher tieschwindigkeit rejitiieren, fotot ' 
ohne weiteres, daß dann, wenn eine optiscn- ' 
aktive Substanz sich in ihr Spiegelbild um- > . 

OTwandeln Twmag. die eutgegengeseUte »«"'V^ Beobachtung, daß im 

Hiaktif.ii ich mit derselben Ckichwilldlf- "w^'!*^" f •"*'""-'<"f"'n Umsetrumjen or- 
ganischer Vcrhinduiigen so wenig Valenzen 
wie iiiiiirlich ^'cl()<t und neu gebunden werden. 



Eine solche Vermutung wäre .gerecht 



Geechwindig 

keit abspielen muß: d^L 

Ei imfi abo telilleBlieli efaiGletchgewichts- 

zustand ciritnfon, wenn die Mi-^cliiiiii; in- 
aktiv pjcworilen ist. Die Umstände, unter 
welchen eine solche „Autoracemisation 
eintritt, sind in außerordentlichem Maße ab- 
hänf^ig; von der Natiir der (irtippcn, welche 
mit dem asymmetri>elicn Ki»lilcn>toffatora 
verknüpft sind, 
ifdehelangrainbei 

inaktiv werden; dn/ii '.'chörfii ill^ besondere 



Em. wichtiges Fruuip der KonstitutioiMbe- 
ttiniinung gründet sieh raf diesen Erfah- 

rungssat z ( \ l'I. dryi Art ikol ., K n n s t i t u t i o n"). 
Wenn nun Ix-i derart itrcn Substitutionen zu- 
weilen teilweise oder v(ill-t;iiidi£;e Kacemi- 
sation erfolgt, so ließe sich diis damit be- 

Man kennt Verbindungen, i ^J"^*"',^»? (lememje den end- 

>ifeii«hn1ieherTenip«Star *?'llt'Ko.. dejchgeijnchtszustand repräsentiert. 
.'Chören insbesondere dem j'chlieSli cil je de» S^gtem Iltetrebt 
einige a-Halogenk;.i hol. sauren und ihre h>ter. . Viel anliail|«|«r ist die inent tot Wal- 

d.o5phenylbrome.H-aureq,H,.CHBr.CO,H u^l^Ii.]!!?" ^«^^f"^"'. 

und ihre Ester, d-a-ürorapropionsäurecster machte Beobachtung, daß in sehr vielen 
CH,.CH.Br.Cü,R. d-Brombernsteinsäure- , f entgegengesetzte Konfiguration 
eeter CO,R ( H, ( HBr.CO.R werden, wie 1 }f ^. ,^.»»«7"««''"^«' Menje gebüdet wud. 
Waiden beobaclitet hat. innerhalb einiger ^'^^ f*"^* Y»" der JVatiir de« an- 

Jahra bei Zimmertemperatur inaktiv. T*m- 7.^^^'""^^"" «wns ab weiche konf,.'ura- 
poratnrerhrdinni; he.cWunii;t wie alle an-1'"." .vorwiegend entsteht bo erhalt mw 
Seren Reaktionen so auch die Autoracemi- ' 5-,uP'^^'''T^\*'"r 

sation und 80 lüßt sich sehr hÄufig durch ^'l''"*f>'' ''-Aepf'^l-'^aure. mit Kahlauge da- 
Erhitzen JUcemisiemne bei SubstaLin be- ;^?^^" •■•^::''f^''tf ^"J^^ geeignete Kom- 
wirken, die bei gewöhnlicher Temperatur ^'"^V"" ^.'^i" jl«'»»'«'!! ^^ßt sich dann eine 
scheinbar beliebig; lani,'c haltbar ^\uT. So^"*»^» Afltipoden «m- 

wird aktive Milchsaure, Mandelsäure, »k- 1 . * 

tlves Pinen und Limonen bei höherer Tera- 
peratur inaktiv. Alkalische und üaurc A'.'i'ii-t 



d. Brompropionsäure w '^«^ 

1. AlaAia 



zien beiichleunigen oft diese Unilamriiii'^ : 
ontisch-aktiver Amylalkohol wird durch 
Lrhitzcn mit Natron, Leucin mit Baryt-) d. Alan in 
Wasser, Asparagunlnn mit Salninre inak-; 
fiviert. Allj^cmeine Gesetze, in welcher. 
Weise die Reaktionsgeschwindigkeit durch, 
die Natur der Radikaie beeianafit wifd, sind Versuche wir ErkUmm? der Waiden- 
nneit nicht bekannt. >,pi,pn Umkchrung sind von K. Fischer und 

Racenii^ierungserscheinungen sind auch von .V. Werner gemacht worden. Nimmt 
sehr hiufitr beobachtet worden, wenn mit man an, daß eine Substitutionsreaktion si^ 
einem optisch -aktiven Stoff Substitutions- in der Weise abspielt, daß d;is; Reagens mit 
rcaktionen vort^enonimen werden. So t^ibt dem reagierenden Molekül zuerst zu einer 
1-Aepfelsäurc n.it HBr unter Umständen Additionsverbindung zusammentritt, so wird 
inaktive Brombcrn.steiusäure: CO.U.GU. z.B. bei Substitution von ÜU durch Cl an ein 
•.CH(OH) . COjH ^ CO,H . CH, . CHBr.CO,^ . Molekttl 
aktive Mandels,äure malttive Phenylbiom-: 
eäsigiiaure u. a. m. 

Waldenache TJmkehrnng. Von vom-- 

herein ließ sich erwarten, daß bei solchen ■ 
Substitutionsreaktiunen an der Kunligura- 
tion des Holekfllä keine Aenderung eintritt, 
daß also aus einer Verbindung 1 durch 

Krsatz des Radikale» d durch ein anderes c Fläche abc oder der Flicben abOH, acOH, 




lie Salzsäure entweder auf der Seite der 



4ie Verbindung II entsteht 



bcOH angelagert weiden kOnaan. Dienaeh- 



Dlgitized by Google 

I 



letmm» 



folgende Verdrängung von OH durch Cl 
wira in erstem Fall und nur in (iicsem eine 
Aeiiderung der Koiifiiiuration zur Foli^o 
haben. Eis ist ersichtlich, von wie großer 
Bedrataiig die W»l{lenMlw Um^wning 
zur Erkenntnis des Mecbmiainitt 4m ShIh 
stitiitionsproz««!«« ist. 

4b)Dvuamik der Cis-Tiftua-lBOiue- 
rie. Additionsroaktion«!!. WS» J. Wis- 

lirenus zuerst ausgeführt hat, läßt das 
Modell geometrisch isomerer Verbindungen 
erwarten, daß bei AdditionsrMktioii«!! an 
dreifache und Doppelbindunsren s^ant be- 
stimmte Konfigurationen entstehen. Dabei 
muß die Voraussetzung gemacht werden, 
daß solche Additionen in der Weihte verlaufen, 
daß eine der C >= OBtndungen angehoben 
wird und die Addenden den gleichen Ort ein- 
nehmen, welchen die Valenzen der gelösten 
Binduiiii inne hatten. Bei Addition an die 
dreifache Bindung sollte stets eine Cis^Ver» 
bindaiig erhalten weiden: 



aus einer Tnna-Verbindiuig die Raoemform 

entstehen: 



a -C-b 

II 

a-C— b 



a-C-b 

a-C-b 

1 

e 



i 



a 

C 

M 
C 
b 



a— C— b 



Beim Uebergttn^' der dui(j>elten in die 
einfache Bindung sollte aus einer Cis- Ver- 
bindung die intramolekular kompensierte, 



C 

C-b *-C— b b— C— Ä 
'I —> und 1 

b-t a b C-a C— b 

e 0 

Diese Schlüsse haben sieb, so wenig nuui 
ihre anregende Wirkung auf die Foraelmni; 

unterseliätzen darf, im allgenuinen nicht 
bestätigt und Konfigurationnbestimmungen, 
welche man auf solche Additionsreaktionen 
gründet, sind durchaus tuisieher. Sehr häufig 
treten die beiden Isomeruii nebeneinander 
auf, oft auch erhält man gerade vorwiegend 
diejenige isomere Jf'onn, die man nicht er> 
warten sollte, und znwetl«n hin|^ das Re- 
sultat in hidicm Maße von den Vcnsuchsbe- 
dinguogcii ab. So entbttht aus Acetylen- 
karbonsiiure durch Addition von Brom- 
wasser- toll säure, nicht Bronunaleinsftnre, 
sondern Bromfumarxäiire. 



HO,C^C- C— CO,H 



Br^ .COJä 



HO,C 



H 



Aus Aeetyleiiilikarbunääure und Brom 
erhält mau 70% Dibromfuroan^aure und 
30% Dibrommalcinsäure, au«; r'lieiivlpro- 
piolsäure C^Hj.C C — COjil durell Re- 
duktion mit Palladium und Wasserstoff 
AUozimtsiiiire (Cis -Form), mit Ziak- 
nnd Enige&nre dagegen 'ftaiu-Zimteftun. 
Maleinsäure wid der Theorie gemäß mit 
Kaliumpermanganat zu Mesowcinsäure, 
Fumarsäure zu Traubeiisäure oxydiert 
Durch Addition von Brom entsteht dag^en 
aus Maleinsäure vorwiegend die M<so-l)i- 
brombernsteinsäure, un- Fumarsäure die 
laeemisohe Isodibrombernsteinsäure. Es 
kann ako die Voraussetzung der von Wis- 
licenus anfi^r>tellfeii Tlieorie nicht richtig 
ücin. Man muß unterscheiden zwischen einer 
Anlagerung in Cis-SteUnng 



H 



C=C 



C,OH 

H 



und dner Anlagerung in TVans-Stdlung 



j E. Fischer hat auf die Analogie hinge- 
i wiesen, welche zwischen solchen Additions- 
I reaktionen und dem Substitutionsprozeß am 
i asyrametrisclieu Koldenstoffatoni bestellt. 
Bei beiden Vorgängen zeigt sich eine weit- 
gehende ünabhbigigkeit der gebildeten Kon- 
I figuration vom Ausganf^smalerial. 
' Beziehung zu riiigfürju igen Ver- 
lbindungen. Die beiden Isomeren Malein- 
jond FumanAure nntencheiden »ich in 
obandcteristiseher Wene dadurch, daß nur die 
er. tere imstande ist, unmittelbar, d. h. 
ohne vorhergebpndp T^mlaj^erung ein — 
ringförmig kon-lituiertes jViihydrid zu 
I bilden. Bei der Hydrolyse liefert dii-s An- 
, hydrid Mrieder Maleinsäure zurück. Vuu der 
I Annahme ausgehend, daß Kingschluß durch 
iriumlkhe Nibe der reagierenden Gruppen 
bedingt wird, betrachtet man deshalb die 



Digltized by Google 



606 



Ualeinsaurc al£ Cü-, die Fumarsäure «1» 
Tram-Verbindung. 

H— C-COgH H-C-CO 



H-Ül-COgH ''^ H-^ 



>0 4H,ü; 



-C-C 



H-C-COgH 
II 

HO,C-C-H 

Pn mar? Sure 

Man kennt keine Tat^iicheii, welche mit 
dieser Vonnmeteaiig in Widerspruch stehen 

und so pic;nci; -if'i die Rcziehungen, welche 
zwisfJiL'u riii!j;iuniiii,' konstituierten Verbin- 
dungen und Cis-Tr;lll^-l-llmeren bestehen, 
in trefflieher Wek« zur Iketinunang der 
Konfigimtion. Ab weitem ^isptel Mi die 
CumariuHäure und Cumarsiiurc (rwiUmt. 
von denen die erstere leicht unter Wä^i^vr- 
afaepaltun^ ein I^ton (das Cumarin) gibt 
und aus diesem durch Alkali wieder i iitsteht 
und deshalb ah CLs-Verbinduiig m be- 
trachten ist. 

H-C-CO»H H-C-CO ^ 
Cnmarinsinre runiHrin 

II 

HOtC-C-H 

Curaarsäure 

UmlageruQg von ois-trana-isomeren 
Verbindunicen. Geometriseh-bomere Ver- 
bindungen können zirmlich leicht wechsel- 
fcitig ineinander verwandelt werden. Da 
folchc Isomere vertüchietlcntii l]iiorgieinhalt 
besitzen, läßt sich aber die La^o des Gleich- 
gewichts nichts voraussagen; die spezifische 
Natur der an die Dopj)el))iii<Iu!ii; geknüpften 
Gruppen i.st enu«cbeideud für die relative 
Stabilität der Isomeren. 

Sulche Umlagerungen erfol^rn in sel- 
tenen Fällen bei längerem Auf Ix wahren 
spontan, werden durch Wärme stark bc- 
söhleanii^ and sehr liiufig durch Lioht- 
enenne, maiMsondereaaehdareh vltraviolette;; 
Licht veranlaßt. Auf d'w«' Welse verwandeln 
sieh insbeisondere ungesättigte Säuren in ihre 
labilen bomeren, e. B. Zuntsäure in Allo- 
zimtsäure. Sehr wirkKam zur Auslösung 
von Umlageningen geometrischer Isomeren 
sind Mineralsäurcn und Halogene, letztere 
besonders bei Mitwirkung von licht. Spuren 
▼on Halofren ▼erwanddn z. B. llfadeinslure- 
c-toi in l'uinarsäureester. Für die hoch- 
molekuiiuea tdieder der Fettsäuren bt in 
dcff salpetrigen Säure ein spexifbcher Kataly- 
sator gefunden worden ; Oelsäure wird durch 
dies .\keuä in die isomere BUaldinsäure um- 
gewandelt. 



Leber die Vor8tellun£eu, welche man sich 
von dem Mechanismus der Undiganui|; gw- 
metriiich isomerer Verbindungen gemafliit 
hat, vergleiche man das am Sehtume dm 

.Vjtikels zitier! 1 Ij 'irbuch von ^V. Werner. 

4c) Dynamik der Strukturisomerie. 
Die eminente Mannigfaltigkeit struktureller 
.\nordnung von Kfddeii>i(iffverbindungen er- 
schwert in besonderem MaUe du» iieraus- 
arbeiten allgemeiner Gesetzmäßigkeiten, so- 
weit aberhiuipt solche au^efnnaen worden 
sind. 

Bildung von Isomeren aus einer 
Stammsubstanz. Wie im Abschnitt über 
die Dynamik der Spiegelbildisomerie aus- 
geführt wurde, werden 2 gleiche Atome hn 
Molekid mit verschiedener Gesell windi-rkeil 
sub--tit\iiert. wenn sie »ic}i iiueli nur in t^e- 
ringfOgiger Weise durch ihre räumliche Lage 
untenebeidett; nmso einsehneidendeTe Unter» 
schiede sind dann zu erwarten, wenn die zu 
substituierenden .\tome strukturell ver- 
schieden angeordnet sind, wie etwa die end* 
ständigen und mittebtAndigen H-Atom» 
des Propans 

11 H ,H 



H 



Ks exbtiert bblier keine Theorie, welebe das 

Verhalten solrher Verhinduiinen bei Sub- 
stitutionsreaktionen abzuleiten get^lattete. 

.\uf empirischem Wege sind einige Rej^el- 
m;ißiL;l<eiten i^efuiiden wurden. Bei Ein- 
wirkuu}^ von Drum auf ii-Hexan entsteht 
vorwiegend 2-Brom, dam bcii :S-Brom und 
in unteiveordneter 1-Brom üexan. Die 
SubetituuonDgeschwindigkeit terttlrer Was» 
spr=toffatome <( lieint meist am größten, die 
der primären tun kleinsten zu sein. Die 
Schwierigkeit, rein emptriech zu Geseti- 
mäßigkeiten zu kömmen, wird dadurch be- 
sonders groß, daß die Heaktionsbedin- 
gunt;i'ii viHi auBerordentliiliein Einfluß auf 
den Verlauf konkurrierender Heaktionen sind. 
Um dies zu illustrieren, mag das Verhalten 
(le> Toluob bei der Bromienmg herangezogen 
werden. 4 isomere Substitutionsprodukte 
sind dabei möglich; 3 Kernsubstitutions- 
produkte und eine in der ^itenkette substi- 
tuierte Verbindung. 

I II 

<^~^>-CH, <^^^^J^CH,Br. 



111 



IV 



Bei Anwesenheit gewitstr Katalvsatorett 
(AlO,, FeCIa, Mod«, J) entsteht fast «is 



Digrtized by Google 



schli(Sjii( II 1 und II, mit l'ür, aU Katalysator 
vorwiegend 4. Bromiert man ohne KaiilyB»- 
tor, 60 übt das Lieht, die Temperatur nnd'^das 
Lteiugnirittel ein«n avfinmraentlkhen Ein- 
fluß auf den Reaktionsverlauf aus. Im 
Sonnenlicht entsteht vorwiegend IV, ebenso 
in der Siedehitze, im Dunkeln und in der 
Kälte herrscht Kernsubstitution vor. In 
Schwefelkohlenstoff ak LüsunRsmittel ver- 
i'iuft (lio St'itenkettensubstitution schneller 
als die Kemsubstitutioii, in Nitrobenxol- 
Ifirang umgekehrt die KerniMr e i n teniitf. Eb 
ist ersichtlich, Haß nhne Krundlo^'< ntle Kennt- 
nisse über den Mechan»mus des Substitu- 
tionsprozesses, nber dm Einfluß der Tem- 
peratur und über die Rolle der Lösuni^s mittel 
oei chemischen Reaktionen kaum jemals , 
«»in klarer Einblick in soleh \ t-rwiekelte Vcr- j 
hältnisise wird gewonnen werden könneo. I 
Nicht immer ist fireilieb der Binflnfi 
der Reaktionsbedin^ungen so bedeutend und ■ 
so ist PS doch in vielen Fällen mögUcii, zu- : 
sammenfassende Regelmäßigkeiten zu finden. 
Ijubesondeie ist das bei Substitutionsreak- 1 
tionen d*r Benzolderivate geglückt. Vgl 1 
darüber die Artikel ..Aromatische Ver-| 
bindungiMP und „Benzolderivate". Die : 
Tendenz geht dahin, daß Vorwiei^en der! 
einen oder anderen Substitutionsreaktinn mtf 
verschiedeuen Rcaktionsmechanisaius 
rOekmfllbrai. 



zu- 



Dies mag durch ein Heispii l aus eiuem 
anderen GebiwlB «fttntert werden, iki Ein- 
wirkung von Brom auf Ketone H.CTT, — 
CHj— CO.R, oder auf Öüurebroiiiidc K.CH, 
— Crij (lo.lk werden vorwiegend oder 
auseohließUcb die in a-Stellnng oefindiielien 
Wasseietolfatome mbstitiiiert. Ibm fttlöt 
dies darauf zurilek, d.iß die Substitution in 
a-Stellui^ durch folgenden Reaktiou^echä- 
nismna suatuide kommt: 

R.CHg-CH«-CO.B|->KCHg-«H COKlLt 
^ R.CH,— CHBr— COHBr.Ri 
^ R.CH,— CHBr OC.R, + ÜBr 

Sehr wiehti^'eTntersuehun[;en betreffen die 
Additioiisretiktionen an konjugierte Kohlen* 
Stoffdoppelbindung. Darunter versteht man 
das Sy>ten- G - C ^ C. Man sollte 
crwarteu, da Li die Addition von 2 einwertigen 
Elcmentaratomen oder 2 einwertigen Grup- 
pen X zum System C— C — C = C führen 

X X 

sollte, doch hat sich gezeigt, daß sehr häufig 
die Addition an den Enden des Systenn 
stattfindet, indem zwischen dem zweiten 
und dritten C-Atom eine neue Doppelbin- 
dung auftritt. So entsteht durch Audition 
von Brom j»n Butadien vorwieti;end 1,4-Di- 
brombutan und daneben in untergeordneter 
Uiniga 1,3-Dibrombutan 



Br.CH»~CH=CH-CHaBr (Hauptreaktion) 
**-^Br.CH,-CHBr-CH=CH, (Nebenreaktion) 



Dies eigenartige Verhalten konjugierter 
Doppclbindungen Jiat zu der gei-streichen und 
anregenden Theorie der Partialvalenzen 
(Thiele) Ljefrdirt. Vgl. darüber die Artikel 
„Valenz'" uud „Aromatische N'erbin- 
dnnpn". 

Verschiedene Reaktionsgeschwin- 
digkeit von Stmktnrisomeren bei 
Um s e t z u Ti i; e n. Von Interesse sind hier ins- 
besondere einige Zunauuneofassuagen, welche 
auf Grund räumUeher Vorstellnngen Aber 
den Moleknlarbau gewonnen wurden. 

Sterische Hinderung. ^Vromatische 
Karboiisäuren, weU he in o-Stellung substitu- 
iert sind (I), werden mit Alkohol und Salz- 
säure sehr viel langsamer in Eiiter überge- 
führt al'- die l^onieren. bei welchen sich die 
Substituenlen in m- oder |i-Sielhing (II und 
III) befinden. 

CO,H CO,U CO.H 



V. Me yer führte diese Erscheinung darauf 
zurück, daß die Radikale R mehr Platz be- 
i anspruchen als Wasserstoff und durch die 
Rauraerf ülluTi!; den Eintritt der Alkyl- 
gruppen erschweren. Eingehende Studien 
haben uezei^t, dali i^aiiz alli^emein auch in 
• der fettreihe die Eäterifixierung fortschrei- 
I tend TerlangBamt imi in folgender Reihm- 
folg«: 

I H R 

I CH, CH,R R.CR RC.R 



CO,H CO.H 



CO.H 



II 




Um vergleichbare Bedingunjg;en zu er- 
zielen, ist m iMNig» die EBtaiinsierung bei 
Gegenwart einer starken Säure (Salzsäure 
oder Schwefelsäure) als Katalysator vorzu- 
nehmen, da sonst die von der .\ffinitäts- 
konstante der zu esterifizierenden Säure ab- 
hängige Atttolcfttalyse die R«ndtate v«r- 
SCbleiert. 

Weitere Untersuehungen haben dann ge- 
lehrt, daß sterisobe Hindeirang oder richtiger: 
sterische Verlangsamuug eine recht 
allgemeine Erscheinung ist und sich z. Ü. bei 
der VeiMifoBg von EBtem, Sioraebloriden» 



Digltized by Google 



eoo 



Isomerie 



/■ 



NH^ 
NH,' 



Cyansaures Ammonium verwandelt >i(h 



CSNNH« 



NH, 
^NH, 



Amiden.Nilrilcn, bei dorBildunt^ vonOximcii, zwischen vollständigen, nicht utnkehrbuct 

Hydrazonen usw. bemerlibar macht. Unter und reversiblen Umlaf^entni^pn. 
im übrigen gleichen Verhältnissen Diese Verhältnisse lassen sich redit ^lut 

wird demnaeh von veneliiedeneii iBomeren an der historisch wichtiiren und ält^ien 

dasjenige am langsamsten ?iph nmHetzpn. Uml.ujening klar machen, der von Wöhler 

dessen reagierende Gruopc am meisten von (1Ö2B) entdeckten Umlagerune de:» c;aii- 

nHunerfttUendMi Badikwen umgeben ist. nuxen Ammonium in Hantstoif. 

Ringschließungen A. Baeyer hat! 
die van't Iloff-Le J^elsclie Hypothese 
von der tctraodrischcn Anordnung der Me- 
thunderivate dahin erweitert (188ö^, dafi die) 
4 Valenzen des Kohlenstoffes nach aen Ecken 

des Tetraeders, abo in einem Winkel von ' in wässeriger Lösung, bei Zimmertempeiatur 
1090 28' zur Wirkung kommen, daß diese i mftBig schnell, bei Mberer TemperAtur nd 

Richtung aber eine Ablenkung erfahren kann, raselier in den isomeren TTariislnff und zw« 
welche eine mit der Gröüe der letzteren zu- nahezu quantitativ, so daß bis vor kuneo 
nehmende Spannung zur Folge hat. Diese ; diese Umlageruug als nicht umkehrbar be- 
Spannung: muß dann in dem aus 5 Methylen- trachtet v^-urdc, dLs sich herausstellte, daft 
gruppen bestehenden Ringsystem am klein- 1 auch umgekehrt Harnstoff zu einem kleine 
sten eein, da der Winkel des regulären Fönf- 1 Bctr;ii,' \w cyan.saures Ammon umgelürert 
eckes 108" beträgt, und anwachsen im ! werden kann. Der ganz analoge Vorsau? 
Vierrinü: fWinkel 90°) und Dreiring (Winkel .h r ^rildunt: dee Thiobamstoffes aus Rhedao- 
eO**). sie mulj im Sechsring (Winkel 12Q°j ein aiumonium 
wenitr s,T(iBer sein als im Fünfring una bei! 
höhergliederigen Ringsystemen wiedenim zu- 
nehmen. Damit stimmt auch die Tatsache 
überein, daß bei synthetischen Vorgingen' 
r»- und G-Ringe leichter gebildet werden und dagegen Ist, da das Gleichgewicht hier viel 
schwerer zerfaUen als Ringe mU einer kiemeren ,^1^4,,. ^uf der Seite des Rho<l niarnmon lieet. 
oder größeren Anzahl von Gliedern. ^im^ weiteres als umkehrbar eiKaant worder. 

Die Spannungstheoric hat mit EIrfolgi Nicht umkehrbare Umlaseruu^en. 
auch auf neterozyklischo Rimr-^v t'Mne aus-iEinii^e Beispiele seien anirfführt: Isoniirik 
gedehnt werden können. Aus Uikarboiiaäuren lagern sich beim Erhitzen in die stabilen Xi- 
und Oxysäuren entstehen innere ring- 1 trile, Ester der RhodanwasserstoHsäure in 
förmiu'e ' Anhydride oder Laktone am leich- Senföle um: C = N H • H -C N: 
testen, wenn damit die Bildun«; eines 5- oder C— SR-* R — N = C = S. WanderuogeB 
'6^1iederigen Rtngsyatems verknttpft ist und j von Alkylgru])pen vom Sauerstoff anKoUen- 
diese setzen der hydrolytischen Spaltung st off sind mehrfach beobachtet worden: 
am meisten Widerstand entgegen. Aethoxystyrol isomerisiert sich bei holwr 

Umlagerung von Strukturiaume- Temperatur zu Phenylpropylketon: C,!!-, 
ron. Die Oberwiegende Anzahl der struk- . C(0C«H5) = CHj ■* CjHe.rO.CH-.l.Hi 
turisopT rci organbchen Verbindungen kann 0-;Ulylacetessigester %v!r<i bei DestilUtwn 
unbeschränkte Zeit nebeneinander existieren, ' über Chlorammonium m C-Mylacetess«- 
ohne «ich su ver&ndem und ohne dafi auch ester, Xaiihtholallyiathcr beim Erbitani » 
bei Anwenduiitj der verschiedenartigsten j 1-AJlyl 2-Naphthol verwandelt: 

ReaJttionBbedingungen eine U^^ H3C r(0( ,11.1:011 .CO.C.H. • 

folrt. Doch istem solch reaktionstragesTer- jf^c ( 0 CIUC.H.lXlüil 
halten keineswegs allgemem; m dem großen' * i»..»/ ^ 

Gebiet der organischen Chemie sind Um- 
lagcrungcn von Isomeren häufig beobachtet 
und eingehend studiert worden. 

Prinzipiell ist zu erwarten, daß das End- 
resultat der intramolekularen Umlagerung, 
soweit es sieh um Lösung oder Dampf han- 
delt, ein Gleichgewichtszustand ist. in wel- 
chem die möglichen Isomeren in bestimmten 
Mengenverhältnissen vorliegen (vgl. den 
.Vrtikel „Chemisches Gleichgewicht"). 
Im Gleiehtrewicht kann aber das- eine der 
Isoraeren in so minimaler Ment^t? vorhanden 
sein, daß es sieb dem Nachweis entzieht. 



Auch Säurereste werden häufig an »wl«* 

Stellen des Moleküls verschoben: n .V Tvl- 
acetessigester lagert sich bei Benlhrung mit 
alkalischen .\genzien in C-Acetybcetessi^* 
ester um ; Chinonbenzoylphenylhjdiiioii ia 
Benzoyl'Oxy-azobenzol : 

CH,.C(OCOCH0 : CH .CO.CjHj - H,C-CO 
CH(C0CH3).C0jC,U, 

lionzol 0-A«otribenzoylmetban erleidet b?» 
Deshalb kann man praktisch unterscheiden höherer Tempeifttur eine Isomerisatioi w 



Digrtized by Google 



601 



Benxol C-A20tribMizoylmeUiaii, das sich gruppe zum N-BenzovlpheujUiydrazon des 
dann matn nntm Wudamiig a«r Bmzoyl- DibMsnzoylmethaiu ninlagert» 



(G.B|CO),»C:C 



C - 



(C,H..CO), 



Q.H. 



(C,H*CO>,=C=N— N 



\ 



CCX5Ä 



Von aoSn Wioht^eit iat die Beek- 
Mbe Umligerni 



ing d«r Ozime: 



a-CO.I.HB.. 

Ueberaus häufig kommen Umlagerangen 
vor, bei welchen ein Rist von einer Seiten - 
kette in den Benzolkürii wandert. Hierher i 
gehört die Hofmannscbe Umlagerung der 
AlkylaniliDC in kernsubBÜtiiierte Amine, 




•NHOH-^HO-( 





ferner die Umla^mng: Phenylhydroxylamio 
p-Aminophenol 

Pii«.iivlsiili"aiinnaäure o- und p-Anilinsulfo- 
säiirc: C^Hj.NH.SOjH -* HO,S.C,H,NH,; 
IS'itro^anune -* p-Nitro^overbindiing: 
( «H.XR.NO -*05-C;H4.NHR, N-OMoi> 
acetanilid > C-Cbloracetaniiid CHjXCI. 
.COCH^ ^ ClCjH^NHCOCH,, Diazoaniino- 
bci)zi)l - Arainoazobenzol u^Ht.N^N — 
NHCLH, H,N.q,H,.N - N.CgH,. Etwas 
kompluierter ist die Benzidiuiunkgerung, 
die vom Hjdnaobemol mm Beozidm fahrt: 




NU-NU 





u. a. m. AU diese letztgenanuteu 
UmliM^eningcu gehen unter dem BSnflnB von 

SStirpii Vün>lritton. 

Kwlil zabln-icli simi auch Uiiiliu^iTungen 
die mit Addition oder Abspaltung \ on Wasser 
verbunden sind. Uierber gehört z. B. die 
Umlagerung der Pinakone In PioaJtoliae: 

(HX),COH - COH(CH,), -* (H,0)a--CO 

und die durch schmelzundeä Kali verursachte 
Benzilsäurcumlngerung: (LH.. CO. CO. (LH. 

-f H.n . fr,H,)XOH.C0.OH. 

Auch die II ofiiiannsche Umlagerung der 
Süuroiiiiiitic mit Xatriumhypobromit sei in 
diesem Zusamme'nliatiirc s^pnannt. 

E.CO.KU,-* K.CÜ.^'- ^ = CO ^ 
RNH« + COj. 

l'mkf h rl)ar<' T'iiilajjt'ru iitri-n von 
Strukturisomeren, dynamische leo- 
raerie, GleiehgeviehtBisomerie. Hier> 

her gehören die intere^•s"nntfn und viel 
studierten Erscheinungen der Tautoiuirie 
nnd Desmotropie. Den Anstoß zur Ent- 
wickelang dieses Gebietes gab die Beobach- 
tung, daB znweilen Isomerien, deren Exi- 
stoiiz von der i^lruklurthforif ü'fforiit.Tt wird, 
»ich nicht realb^ieren üeUtiii und zwar trat 
diese Erscheinung bei solchen V'^erbindangen 
atif. die Icifht >ub-trtui('rbarcn Waspurstoff 
enthielten, während bei den Alkyl- oder 
Aeyldorivmtan die erwarteten Isomeren her- 



riteUt werden konnten. So kennt man 
bomwe Verbindungen C « NCH, und 

N, Isonitrilp und NitrUe, nicht aber 
2 zugrundeliegenden Wassers toffverbin- 



H3CC 
die 



düngen C""NH und HC N, sondern 
statt dessen nur eine Substanz, die Blausiure. 
Ebenso kennt man nur eine salpetrige Sftare, 
«oUaberdiebe^onVerbindiuigeD O = NOB 

und R — Salpetrigsiineester nnd 

Nitroverbindungen, ferner nur tiiu' Khuiian- 
wasserstoffsäure, aber 2 Alkylderivate, die 

i Rhodanfttber H^C— SR und das SenfOi 

• R— iy=c-s 

Von (If'u .^äurcaniidon, die mir in einer 
Form bekannt sind, existieren zweierlei 
j Derivate^ die alkylierten Slonamide B.CO 

OH 



.XHR, und die Imiduäther R.C 



\ 



NR» 



Dazu gehärt auch das Isatiu mit seinen i 
Subetitotioneieilien : 

,00. cn 
UH*'; /CO und CH,. -OR 

BcMimli rs hervormheben sind Sabstanien 

vom Typus 

— C— C< und — C=C< 

H 



Digitized by Google 



iBomerie 



die man als Ketoutj und EnolIoriiu'U unter- 1 ewi in einigen Fällen (Giatsfa, W. Wis- 
scheidet. Die Wasserstoffverbindungen i licenus, Ilollemann, Hantzsch und 



«xiatienn sehr oft nor in ein«r Form, wihrend 
bei den Derivaten die bomorie realirierlMur 



ist. Beispiel ist dt r Acetaldehyd HjC 

mit Minen 2 AetbyMerimten 

H 

^1 



OC,H, 



H 



nnd CjHj— CH2— c/ . Bis vor komm 



kannte man auch nur einen Acctessigester, 1 
«btr 2 Reihen von Derivaten: 

HCg-CO— CHR-CO.CA nnd 
H,C-C = C -COjL 



Soiittltse),^ dann immer xaliireicber die 
'vemüBten itomeren WaeeerstoCfrerlmdun* 

H LTon zu isolieron. Es zeii^tc >ich, daß Struk- 
0^ . turisomere vorlägen, welche die besondere 
^01 Eigentümlichkeit zeigten, sich mit unge- 
; wohnter Leichtigkeit ineinander zu ver- 
wandeln. Man bezeichnet Isomere diest-r Art 
als desmotropf VcrbiiuliuiKfii, die Er- 
scheiuui^ als Desmotxopie. Ks dürfte zweck- 
mift% sein, der Aniehaulkhkeit halber 
einige Desmotrope kurz zu beschroihon : 

Acetyldibenzoylmetbau : die End- 
form, 

c;u«Go 

c=c-cn, 

OH 



>.p J, I iichmelzpunkt IUI bis 102", besitzt faure 

Ejgensebaften, löst sieh unter Salzbildung 
Vom Nitrosopbenol leiten sich 2 isomere momentan in Alkali oder Alkalikarbonat, 
SubeUtutionsprodnkte ab, von der Kon- 'gibt mit Elsenchlorid eine charakteristische 
«tittttion: Färbung, und kii|ij>elt mit Diazoverbin- 

{dangen. Durch KriätidlisaUon am heißem 
1 Allcobol lagert »ie sieb in die Eetofonn 



O^V~<^^OB, und RON=^ =a 

Znnninienfa.ssend lifit sich sagen, daß die 
besprochene Erscheinung insbesondere bei 
Wasscrstoffvcrbindung auftritt, welciic dem 1 
Typus X = YH brzw. H.\ V und dem 
Typus X = Y — ZH bezw. H - X - Y = Z 
entsprechen. Es war aho die Frage m Ifleen 
nach der Konstitution der den beiden l>pri- 



>C- 

<J.li4C0- H 



II 

0 



(Schmelzpunkt 107 bis HO") um. welclip nou- 
trul ist, sich mit Ei-^ciRiiloritl niciil läfbt 
j ,. , ... , und mit Diazoverbindungen nicht kuppelt, 

vaten zugrunde hegenden V\ji«»er.iulfveT- 1 soda i»t die Ketoform unlöslich. ^ht 
bmdungen Di«;e zeigten eine chemische 4^5 ,j„gprer Berfthrung volbtandig in 
Boppeinatur »»d gabwi bei öabeütutions- Uisung unter Bildung des Natrium^alzes^ler 
reaktionen entweder die beiden Denyate Knolform. Im Schmelzfluß stcUt sich ein 
.H beneinanderin Mengenverhalt.iissen. welche (üeichgewicht ein, das N% Enol und 1S% 

je nach den Reaktionsbedmgungen variierten, I enthält 
oder sie gaben mit einem bestimmten Keagens 

Derivate (b r einen, mit einem anderen Bsa- 

gcns Derivate dtir zweiten Form. 



Acetessigessief ; Die Ketoform 
H,C— C-C— CO.C.ll, 



I A 
0 IIH 



Es wurde die Hypothese aafgestellt. 
daß solchen WasserRtotfrerbindangen eine 
beetinmte Konetittttion Überhaupt nicht kristallisiert aus Alkohol, Aeiher oder Li- 
7nkäme, sondeni daß dieselben >ipb in einem | groinlösung, beim Abkühlen auf aus, 
dauernden Schwingungszustand belijiden, ist bei tiefer Temperatur lange Zeit haltbar 
und also in dem einen Augenbiiek der einen, und gibt in der KUte mit Glmnoblofid Iceine 
im nächsten der zweiten Strukturlürniel ent- Färhuni:, Mit Xatriurn oder Xatriumäthvlat 
sprächen, und Laar prägte dutür den Ans- lagert sie sich quantitativ um zum Xatriiun- 
druck Tautoniene (IS'Jö). Der Begriff, Sn^lfonn 
den mau mit diesem Wort verband, hat sich tr r r <^ nn nir 

dann spftter geindert; man yersteht hente J Jl^t-t 

OHH 



iintor Tfintomcrir, ohne der thnorftischcn 
Deutung Laars beizupflichten, gmi all 
gemein die Erscheinung, daß eine zu er 
wartende Isomerie bei den Wassers toffver 
bindungen fehlt, bei den Derivaten 
realisierbar ist. 



aus dem diese bei '—TS** mit Salzsäure in 
Freibf'it j^e^etTit wird. Sie ist öl^, reagiert 
aber j momcij lau mit Eisenchlorid und lagert sich 
bald in die Ketoform um. Aus beiden 



Tieferen Einblick in diese Verhältnisse Formen roeultiert bei Zimmertemperatur eine 
erhielt nmu, ikk es infolge der Verfeinerung | QleiehgewiebtBinnehung, welche 7,4% Em»! 
der b^^terimentierkunst gelang (1806), su- und 93,6% Ketoictm «ntbUt. 



Digitized by Google 



laomerie 



6(B 



P b e n j In i t r 0 m e i b a n : i >ie neutraleForm 



ist ein Üel, das sich langsam in Allcali 
mta Umlageraog »ufltet. Aus dieser 
LStnni^ fillt mit S&nnn du hopbenyl- 

/O 

niiroiiu thwj C-H.CH = Ni eine kri- 

stalli^irrte Substanz vom Schmelzpunkt 84* 
aus, die s;nior rca^iprt, in wässeriger Lösung 
den flektrisclifii Strom Ifitet und sich mit 
£iBeuchloiiU rot färbt. Beim Aolbewahrea 
vud sie rweh Oüg und -vwwmdelt sieh 
▼{lüg in das neutrale Isomere. 

Neben der Aufgabe, bei tautomer rea- 
gierenden Yerbiridußgen durch geeignete 
Versuchsbedingungen die zuweilen sehr la- 
bilen Isomeren gesondert herzustellen, 
gipfelt das Problem nun mehr din in, diesr 
Isomereu durch chemische Keuktiunen und i 
physikülisehe Eigenschaften so scharf zu 
charakterisieren, daß es mißlich ist, in Ge- 
mischen derselben das Vorhandensein der 
beiden Desmotropen zu erkennen und ihre 
Menge c^uantitativ zu bestimmen; undsodann 
aUgemeine Gesetzmäßigkeiten aufsafiiideii, 
welche drii Verlauf der riiilai,'frung und 
die Lage des GleichgewicJitcs in ihrer Ab- 
hingiKkeit von der Konstitution und von den 
äußeren Bedingunfren dir rmipcrfitur, des 
Lösungsmittels u»w. festzulti;('ii ■rc>t;itti'ii. 

Zur chemischen CharaktcrisiiTuug 
ist vor allem das Verhalten bei der SaU- 
bildang von Wichtigkeit. Die NratralTer- 
bindungen (Kctoiu'. Nitroverbindungen) 
zeigen dabei die Erscheinung der „laug- 
tamen X<mi tralisation", deren Verlant 
insbesondere durch Leitfähigkeitsmessungen 
gut verfolgt werden kann und die charak- 
teristisch ist für alle Stoffe, l)t'i wrlcluMi die 
Salzbildong mit Veränderung der Konsti- 
tntion verniflpft ist. Man bezeichnet solche 
Substanzen als Pseudosäuren. 

P!<eudobasen,z.B. Meth vlphen vlakridol 
und die Karbinole der l^fqnenyimethan- 
farbetofle sind Substanzen, welche an sich 
neutral oder schwach basisch, sich unter dem 
Einfluß von Säuren unter Umlagerung in 
Salze stärker basii^cher Stoffe verwandeln 
und umgekehrt aus diesen Salzen mit Alkali 
unter de- ! > eheinung der langsamen Neu- 
tralisation zurückgebildet werden. 



CH, OH 



i 



/ /\ 

HaC Cl H.r OTf 

Metbylphenylakri- Methylphenylakri- 
dinranciiMrid dinininhjdro^ 



H. 

Man bezeichnet die Erscheinim«;. daß 
von 2 umwandelbaren Isomeren das eine 
ionlsierbar, das andere nicht ionisierbiar ist, 
auch als lonisationsi^omeric. 

Eisenchlorid Ist ein wichtiges Rethens 
nur üntenehddung von Enol- und Keto- 
formen und zur Schätzung, unter Um- 
ständen auch zur quantitativen Bestimmung 
der Enole geeignet. Kine sehr be(i\ieine 
und recht adlgemein verwendbare Methode, 
um l&toto neben Ketonen onantitativ zu 
bestimmen, beruht darauf, aaß Enole als 
ungüeätiigie Verbindungen in alkoholLncher 
Lösung praktisch momentan ein Molekfll 
Brom adaieren, w&hrend die isomeren KetODO 
unter diesen ümstftnden intakt bleiben 
(K. H. Mever). Allgemein sind zur Charak- 
terisierung ^agenzien zu verwenden, welche 
mit dem emen Isomeren möglichst momentan 
reagieren, ohne zugleich eine Unilij^eraag 
des zweiten Isomeren zu veranlassen. 

Physikalische Methoden lar Er- 
kennuiiiT und quantitativen Bestinrmnnt^ von 
Desmotropen stehen in großer Anzahl zur 
Verfügung. Auf die Wichtigkeit der Leit- 
fähigkeit« bestimmang zur Erkennung 
von SEnren neben Psevdeelnren ist schon 
hin£;ewie-pn worden. Die Molekularre- 
fraktion und die Molekulardispersion 
sind in hohem Maße konstitutive Eigenschaf- 
ten, und zur Unterscheidung und Bestimmung 
labiler Isomere wohl geeignet. Die Bestim- 
mung der AI)S(iri)tionss|}t'ktren leistet her- 
vorragende Dienute für die Uotersuchung 
von Desmotropen. Die Eneheinmig, daB ans 
farblosen Säuren oder Basen farbige Salze 
entstehen oder daii bei der Salzbildung eine 
Veränderung der Farbe, d. h. des Absorp- 
tionsspektrums auftritt, ist ungemein h&iuig 
und hat, insbesondere seit man die Unter- 
suchungen auf den ultravioletten Teil des 
Spektrums ausgedehnt hat, ^roU« Erfolge 
und wichtig« Hinweise für die Auffindung 
und rhrjrakteri'«ienin£^ von labilen l«nmeren 
gebracht. Die Auaaluue allerdings, dall jede 
durch Salzbildung hervorgerufene Aenderung 
des Spktmms auf struIctureUe Umlagerung 
schließen lasse, ist zu weltgehend. Auch rar 
[II I ititativen Bestimmung der Isomeren 
nebeneinander sind spektralaualy tische Unter- 
suchungen ndt Erfolg verwendet worden« 
Bei isomeren optisch-aktiven Stoffen kann 
das optische Drehungsvermögeu der- 
sdben rar üntmudimig venrandot werden. 



Digrtized by Google 



604 



Ifiomene 



bei inaktiven Stoffen der Tenehiedeii grofle i Zeiteinheit gleiche Hengen dt r Lioroefen A 

Einfluß, den die Isomeren auf das Drehungs- in B umwandeln, wie von B in A. 
vermögen eines optisch-aktiven Lösungs- Die Konzentration (C) der beiden ho- 
mittels ausüben. Auch die Bestimmung der meren in Gleichgewii lit ist festgelegt durch 
Lr li( 'ikcit, der Dichte, der molekularen dn \>rhältnis der Umlegenuigsgesehwiod^' 



Oberliächenenergie, der Absorption elek 
trueher Scbwingungen ist snr Bnrbeitung 
des Desmotropieprobleins herugexogen 

werden. 



keit^kunstanten (k). 

Ca ^ kB 
Cb kA* 



Die Resultate, diu durch Anwendung Von äußeren Bedingungen, welche die 
dieser Methoden erhalten wurden, sind icurs | Lcure des (Heichgewiehts tadern, ist 



xasammengefaßt folgende: Wirkung der Temperattir m pn^ähnen: 

Substanzen, die in kristallisiertem Zu- sie ist. soweit bisher untersucht, meist iii«^t 
BUnd vorliegen, sind einheitlich und besitzen , sehr bedeutend, was damit nttammeDbiiixt, 
eine ganz bestimmte Konstitution. Man hat, ^'^^^ ^'^^ 1 Tnlrr/r-ninsr der Tsomerrn .mH 
bei kristallisierten Isomeren zwischen einer falten von starker Wärme töuu^^ 
labilen und einer stabilen Form zu unter- ' »*• ™ bedeutender ist die Wakuiig des 
scheiden. Die labile Form lagert sich, zu- 1 Lösungsmittels. Frühere \ ersuche, dw 
weilen sponUn, langsam, aber schließlich darauf abzielten, den Einfluß des Solveas 
vollständig in die sUbile um. Spuren von , »"^ irgendemc physikalische KunstaMf, 
Lösungsmitteln beselileunigen diesen Vor-'*- Dielektrizitätskonstante d« L6- 

gan<(. Gleichgewichte der kristallisierten «""^"i'***''*' zurückzuführen, habpri 
Stoffe sind höchstens bei Isomeren zu er-|n».^i't 'J':^^»^»^.*^ ..^Uil?^'' hat lucli^^t- 
warten, welche mitdnander eine feste Ltt-! wiesen, daß sich die Wirkung des Losun?^ 
sung geben, konnten bisher aber noch nicht 1 zahlenmäßig ans der I.ö^Ik lik. it der 

mit Sicherlu ii naeliL'ewiesen werden. betreflenden komeren ableiten laiit. 

Dagegen büdet sich im homogenen S^t folgende BeiiehiiDg: 
Schmelzflufi, in Lösung oder im Dampf, KoniontratjonA _ If^li«biceitA ^. 
stets ein G 1 e i c h g e w i c h t s z u t a n d zwisc hcn Konientrationa LÄsiiclikeitB * 
den beiden isomeren aiu. Dieser Gleich- ••/-.• t' . . i ■ i 
gewicht«iu«tand wird von beiden Isomeren I^?^«' ^J"« I^onf^.»tc bedeutet. d,o von; 
aus erreicht, indem dieselben sich nach der t fe^f "=^7"T ""'^'''"''"f ? ""^ ""^ ^«^«^ 
Gleirhuni; der umkehrbaren monomoleku- ^^'^i'" ^'"mereu abhängig ust. 
lareii Keaktiun — vgl. den .Vrtikel „Che- Zur exakten Besebreibuni; einer d«* 
mische Kinetik" - umlagern. Die Ge- niotrown Substanz gehört die Kfiinim>. 
schwindigkeit, mit welcher dieGleichgewirlits- m welcher Zeit das Gleichgewicht erreicbl 
läge erreicht wird, ist bei verschiedenen ™ in welcben Menge uverhlltBiweii 
Stoffen von sehr verschiedener (iröße, der ^i» '' Isomeren befinden. Die crolk 

Einfluß von substituierenden (Jruppen auf Mimnigfaltigkeit der Erscheinuii^en. welche 
die Uuilagerungsgeschwindigkeit ist außer- Gebiete der Tautomerie und Desmotropie 
ordentlich bedeutend. Der Einflnfi der - «"ta^e tritt, beruht im wesentlichen darauf. 
Temperatur auf die Keaktionsi^eschwin- d.iß die rmwandlungsge^etnvuuh-keiten »lle 
digkeit ist in einzelnen Fällen abnorm groß, '"ügl»*;!'^'» Werte annehmen konneii. 
Katalytische Einflfltise machen sich ins« ' Lagert sich A selir viel schneller in B mn, 
besondere bei Keld-Enol-Desniotropen in als B in A, so wird im Gleichgewicht der 
hohem Maße bemerkbar; Spuren von alka- Stoff -\ fast völlig zurücktreten, evenltteli 
lischen oder sauer reagierenden Substanzen bis zu dem Grad, daß er mit unseren aas- 
erhöhen die Geschwindigkeit oft ganz un- lytisehen Hilfsmitteln nicht mehr narhzu- 
geheuer, ohne natürlich das Gleichj^ewicht weisen ist. Für diesen Fall der volktin- 
zu verschieben. Sehr bedeutend und vor- dit^en UmlsMeeruii"; i,M'brauihL man den Au?- 
läufig noch nicht ganz leicht zu übersehen druck l'seudDnierie. Sind die ünttf^ 
ist der Einfluß des LösungsinittcLs auf die schiede der Geschwindigkeiten weniger groß. 
Umlagerungsgeschwindigkeit. In einzelnen so sind beide Isomere in nicht so verschie* 
¥1Ulen wurde festgestellt, daß die Um>| denen Mengen im Gleichgewicht luge^n; 
lagcninKsgeschwindii.'koit hauptsächlich von man spricht dann von Allclotropie. 
der Lööli.chkeit des sich umlagernden Die absolute Größe der rnilni^eningsse- 
Stoffes in den betreffenden Solven« abhängig schwindis^keit ist maßgebeiui tur die Tur- 
l«t, so zwar, daß die Geschwindlukeitskon- bulenz, welche im Gleichgewicht herrscht, 
stante der Löslichkeit umgekehrt proper- Es wäre irriir, i^ieli den T'insatz in Gleicb- 
tional ist. gewicht stets absonderlich stürmisch vorzu- 

Der Gleichgewichtszustand ist ein dy- stellen. Dimrotb bat suerst eine solche 
namischer, er ist erreicht, wenn sich in der Turbulens gemessen und zwar beim (üeicii- 



Digrtized by Google 



Isomerie 



605 



fewicht: Fbeoyloxytriasolkarbonsäureeäter 
>ia»ninlwi«stniBil]d. 



C,H, 

A. 

K C-OH 



C,H, 

N C=CO 



Ä- 



.CH. 



Die Wanderung des Wa>j^oi>t<)ff;itoins ist in 
diesem Falle von Bin&öUnung und Biog- 
ecUiefiiing begleitet mn mmet in alko- 

holbcber Lösung bei 25** pro Min. stets der 
190. Teil aller Moleküle des Phenyloxytriazol- 
esters und der 88M0. Teil der Diuoeiter- 
niolckulc üinl.i?^entnj; in die entgegenge- 
setzlt! Form. Oszillationsperiodfe, d. h. 
die Zeit, wolrlu- im 1 »urdisflmitt vorgeht, 
b» 1 MolekQl die Umformuiuc Oxrtriazol 
Dfauoeeter -*■ Oxytmsol erinten Mt, be- 
rechnet sich daraus zu 20 T.ic;on. Den 
Vorgang ^elb■^t muß man sich so vorstellen, 
4aB da^ labile Waflsentoffatom «tändig 
pefiodBtsiie Schwingungen von wech- 
selnder Amplitude an dem Atom vollzieht, 
an welclh ; i luinden ist. Ziiwrilen über- 
schreitet es die mittlere .\mpiitude so weit, 
daß es in die Anziehungssphäre des zweiten 
Atomes gerät und dieser Vorgang hcdoutct 
dann jedesmal eine Isomerisation det. ^lule- 
küls. Beim flüssigen Acctessigester hat K. H. 
Meyer bei miigüohBtem Ameohlafi von Ka- 
talysatorai eine Osxillatiomperiode von 17 
Tagen, Knorr sot;;ir ein»' <iilclic von 'j .T;ilir 
gefunden. Besitzen beide butimreti aiuiklieriitl 
gleiche and aehr^oSeUmlagerungsgeschwin- 
digkeit, so osztllirrt (\i\< ^Vas<»■r^t(lffatom 
schnell zwischen zwei Stcllt'n des Moleküls 
hin und her. Viellficlit licucii in ili-r lilau- 
säure oder schweflkeu Säure Stoffe vor, 
die sieh in dieser ^ise verhalten. 

Bei abnorm langsamen ümlagerungs- 

gpsrhwindiirkeiten kommt man dann in oas 
Ucbiiil der «»ewöhnlicheu Isomerie, wie sie 
beispielsw« i^c bei a-ß- und ^-yHUHge- 
«ätt Igten öauren vorliegt, 

KCH,-CH«-CH-CO,H ^ BCH=CH 

— CHjCOjH 

■die man nur mit Hilfe kriil'tii; wirkender 
Agenzien, z. B. l;ini,n-res Koelien mit Xatnui- 
iaugc wechselseitig umzulagern vermoelit hat. 

En erübrigt noch, den Reaktiuus- 
meehanismu« sn lieeprechen, der obwaltet, 
■wenn ans- taiitomeren Verbindungen Deri- 
vate vcr.sfliieduner Konstitution enti>tehen. 
Die \ orlie','eiiden Verhältnisse mögen an 
«ioem Beispiele klargelegt werden: Natrium- 
«oetessigester gibt mit Jodalh^len aos- 
achlieftlwh C-AUcylM)etessige8ter 



CH,-C -CH-CO,C,H,. 

II I- 
O Alk. 

mit Aoetykhiorid vorwiegend Ü-Acetylderi« 
vat 

OH.-C-CH-COtCgH. 

neiMn wtoig O-Aw^erivat 

CHtf-C»GH-COsCA: 

doocH, 

mit Chlorkoblensäureester dagegen vor^ 
wiegend den Abkömminng des Oxyeroton' 

säur^ters 

CH -C=CH-COaCaH,. 
(jr()-.C,H, 

Solange man nur die Reaktion mit Halogen- 
alkylen kannte, falitc man diese Umsetzung 
ab einfachen Subtttitutionsvoigang auf und 
nahm an, daß m NatriomaoetsBsigwter 
Natrium an Kolileostolf gebunden seL 

HdC— C— CO,CjH»+ JCH, 

0 l^a^H 
N»J+ HtC-C C-CO 



II 

0 



Diese Auffas-iung wurde er.sehfittcrt, als die 
atiders geartete Reaktion mit Säure- 
( hioriden entdeckt wurde. Nachdem man 
dann bei anderen Keto-Enolen und schließ- 
lich beim Acctessigester selbst die beiden 
Desmotropen isolieren konnte, war es 
zweifellos, daß der Natriumaoetewkester 
ein Sab der Enolform ist, abo die Konsti- 
tution 

H,^J-C==C-CO,C,H, 

besitst. Nach dem Vorpant; von Michael 
nimmt man heute au, d&Ü eiuu solche V^er- 
bindung mit Halogenalkylen oder Säure- 
chloriden — allgemein mit Verbindungen 
HlgR — in zweierlei Webe reagieren kann. 
Der Vorgang kann entweder eine einlaehe 
Substitution sein und führt dann zu Ab- 
kömmlingen d«r Enolfonn 

OR H 

oder er kann sich komplizierter gestalten in 
der Wei-e, daß das Reagens sich ziinäfh.st 
an die Doppelbindung anl^ert, worauf dann 
in zweiter l'haso eine Abspaltung von Na- 
triumiudogenid erfolgt. Das Sealctions- 



Digltized by Google 



Fsoinerie — Isotrojiie 



Produkt ist iu diesem Falk ein Derivat der 

h/m;»ch-co,c,h,+ JR 

ONa 

H,C C CH-COXjH, - 

/\ I 
ONaJ R 

H,C-C - CH~COjC,H, -r NaJ. 

i' I 
U R 

Ganz ähnlich ist die Sachlage bei der 
Alkylierung d«r Salze der salmtrigen S&ure, 
der f?l r)-;iure ii<w. Es geht aaraus klar her- 
vor, dal) es unzulässii^ Ist, aus der Konsti- 
tution der erhalti'iKMi licrivate einen Schluß 
auf die Koostitution des Salzes m siebeD, 
außer trenn etwa d«r mgrande lief^nd« R«- 
aktionsmechanistnus hckannt ist. 

('hromosieomerie. Farblose S&uren, 
wie die YioliirBlnre, und andere Oxiinido- 
keton« 

R-CC-R, 

II II 
0 NOH 

febcn häufig mit farblosen Metallen — lA, Na, 
C, Rb, Cs, Cu, Ba, Sr, Zn, Pb, Ag usw. — 
Salze, wcirlic -ich (ilircil uniüc Miii\(ii<:f,iltig- 
keit der Farbe auszeichnen; zuweilen auch 
erhält man auch mit einem und demselben 
Metall Sähe von vpr^rliipdcner Farbe. 
Ebenso erhalt muii m< Hasen, insbesondere 
aus quartären Ammoiiiiiiiil).'w$en und farb- 
losen Säureu oft Salze der versebiedeosten 
Farben. All diese Sähe lassen sieb mit 
gr^ißfir I.ciclili^kfit ineinander umwandeln 
— uiaii nennt dies Chromotropie - und 
^eben bei der Eiuwii'kttBK vob Rcag« u 
identische Umsetzungsprodukte. Das Vro- 
blem, diese Erscheinung, die man als Poly- 
chrouüc bezeichnet, zu deuten, istsebwierig 
und noch unvollständig geldst. 

Hantzsob bat diese VerhUtnisse «ehr 
eint^rhoTui tintersucht und kommt zti dem 
Schluß, daü die Verschiedeniu ii lU r Karbe 
auf Venebiedeiihrit <ier Kon-stitution zurQck- 
sufflbren sei, die sieb aber nicht voUstindig 
dnrßh die gewöbnlieben Struktufformeln, 
soTulcrii mir liureli Xcheiivalenzfornieln aus- 
drücken lasse — vgl. denArtikcl „Valenz" 
Piinige Beispiele mögen dies erläutern; für 
Salze der Oxymidoketone kämen folgende 
Formulierungen in Betracht: 

R C-C-Ri It-C=:-=C -R, 



Man bezeichnet diese .\rt von Isouierie, die 
auf Terschiedener Betätigung der NebeO" 
Valenzen beniht, auch als Val enzisomerie. 
Für die Pbenylakridoniumsalze kommt 
Hantceeb an foig«iden Foraralierangeii: 

CH.-C<^^'?^N KX und 

Literatur. 1°. Meyer unU P. JaeotMon, Lthr- 
Imch der onjanitehrn Clirmie, i. Anß. Lripzuj 
1907 bi* 191.1. — l'. V. Richter, Chrmie 
der KohhnBloffrtrhindurtgen , brarbtiUt ro» 

Antchüia, Sekro4itr und M««ri€0in, 
AoM» 1909 bk m», — W, BmmHeh, llmri$ 
imr W f omlttkm C Hwrf « . ßmuiuchveif lAl«. — > 
Sptaitllt KapUet: «T. Meyer, Dia Atta- 

tr.'pir ihr ,-f,- ini-'/itu Elemente. Stuttgart 1910. 
— ./. vatt 't llt>/f. Die Lattrrttnq der Atome 
im iui>nii. Hi 'iii •1^,1, if/ i:<o<. -- .1. Werner, 
Lrhrburk litr {>ifrtt'fiirm%€. Jena 190^. — A. 
W. Stewart, Lehrbuch der Stereochemie, deutteh 
von Ll}J/ler. Berlin IMS. — A, UtmUmch, 
GrwtdHß der Sirrtockemie. Brtikm ItM. — 
v4' Wemtr, Seutn Amudkmumgen aitf dem 
Gebiete der morganüehen Chemie. Snneiuehweiff 
IU09. — A. F. Holtemann, l'eber die direkt« 
Eitijiihrutig von Subtlititenten in dm Ilrniol- 
kert). Leiptig 1910. — M'. U ixUrrnuM, l'eber 
Tnutomrnr. Stuttgart 1897. — A. <>pp4f 
Tautomelrie und i)e*mutropie. Im Jahrbuch ßüf 
Badioaktieitä» ymd JUeätronik. Uipzig 19 IS. 

O. JUtmroth. 



31eüN 0 
gelbe Salze 



N-(t (,»Me 
blaue Salze. 



Durch Mischung dieser beiden könnten 
dann die anders farbigen Sähe »tstebeo. 



ItOlllll«^ 

Der Gleichgewichtszustand der steinigen 
Kinde (Lithasphäre^ der Krüe. in der 
{Störung der Isostasie suchen Dutton, de 
Ttpcr u. a. die Ursache für Hebungen des 
I.amies umi Senkungen des Meeresbodens. 
Die Stoniii<; wird lier\ nrijerufen dureh Ab- 
tragung (Entlastung) des Festlaudes und 
j Auflagerung (Belastung) des Meeresbodens^ 
I oder aueh durch Belastung des« T.aiides mit 
I Eis. Vgl den Artikel „Niveau verschie- 
I bungen". Kerner iit zu vergleich«n Kayser, 
I Lebrbttcb i^er allgemeinen tieologie. 4. Auflageii. 



In der Mineralogie bezeichnet man als 
physikaliseb-isotrop die amorphen Sab» 
stanzen, die in allen Biditungen gleieb» 
Eigeneebaften beben, als phjsikaliecb'- 



Digrtized by Google 



r 



l80tiü|N6 — Jonformation 



007 



»nisotrop die KristoUe, welche in ver- 
schiedenen Riehtnn|i^ in sl^peniriiieii Ter- 

Bchicdene Kiu:(>ii^cliaftcn besitzen. 

In der Optik werden die regulären Kri- 
stalle und die amorphen Körper als optisch- 
isotrop bezeichnet, weil ^ich das Licht in 
ihnen in allen Richtungen gleich schnell 
fortpflanzt. Die übrigen Kristalle ^ind 
optiRoh-antsotrop oder doppelbrechend. 

Artikel „Aggregatznstindfl^'iiiid 
„EristAlloptik^ 



Junghuhn 
Frani WUhelm. 

Ophornii MTii -.'9. Oktober 18l»9 zu Mansfeld. 
Ursnrüiij.'ln h zum ISarbier bostiinint, bezop er 
1826 aus biohf zur Hntanik die riiiviTsitiit Halle, 
welche tr aber aus Mangel an Mitt«'ln sehr bald 
wieder verlassen mußte. .\ehniich erging es 
ihm, als er nach wechselvollen Schirksalen 
1829 die Universität Berlin aufsuchte. Wegen 
'flbiBe Dnallfl verhaftet gelang ee ihm, nach Paris 
sn «ntfliBlNin, toh wo am er ab Chirurg mit der 
Fremdenle^on nach Algier log. 1835 begleitete 
er als Militärarzt eme wissenschaftliche hoUän- 
disrlic Kxpr.litiiin nach Java. Er durihzog 
das l>;ind in ini hreren groß<>n Reisen und durch- 
forsthte aurii Sumatra. (IMO bis IbA'^i: 1848 
kehrte er von Java nach Europa zu seiner Er- 
holung zurlick, am Jedoch schon 1852 wieder 
nach Java ra leiaeB, vo ihm 1858 die Verwaltung 
der von HaBkerl angelegten Cinehonapflan- 
zungen übertragen wurde. Er starb auf seinem 
Landsitze zu Lerabang auf Java am Fieber den 
21. .\pril 18G4. Er hat sich durcli seine L'engranhi- 
s<*hen. ettinngraphischen, floiistisclieii wiid pflan- 
lengeiigraphischen F'iirs^liuus^eii in i iiillaiulisch- 
Indien in die lieihe der bedeutendsten Keisen- 
den des 19. Jahrhunderts gestellt. Von seinen 
Werken sind zu erwähnen ,,I)ie Battalinder 
auf Sumatra" 1. Teil „Chorographie"; 2. Teil 
^.Völkerkunde" (Berlm 1847. Uebenetamig des 
im Auftrage des Genenlstatllialten von Hotttn- 
disch-Indien 1847 zu Leydcn holländisch er- 
schienenen Werkes); ferner sein Hauptwerk 
„Java, seine Gestilt, Pflanzendecke und innere 
Banart" (Leipzig 186J bis 1854. 3 Bde. 1. Aufl.; 
holländisch 184^) mit vielen Karten, Pmülen, 
einem Atlas osw. ausgestattet. 

IT. Uuhland. 



Joachim. 

Gdboren am 22. Oktober l.">87 zu 
Er erhielt den ersten L nterrii ht auf dem 
rineum daselbst und begab sich WHi nach Kosttick, 
wo er sich mit Philosophie und Mathematik 



liübcck. 
K.itha- 



I Professor der Mathematik. Dieses Amt le^te er 
1614 nieder» wn rieh in Augsburg pädagogischen 
Piagen m «idiMn and keute ein Jahr damaf 

' nacE Lttbeek mlek. Von im Ua 1818 etadlorl» 

|er in Rostock Medhdn, promoviert« in Padna, 
lund kehrte 1619 nach Rostock zurQck. 162? 

stiftet-' er mit Freunden die nste wissen.s<-haft- 
liche ( it si llM-liaft in Deutschliind, in der er eine 
vielseitig anregende Tätigkeit entfaltete, u. a. 
einen der ersten botanischen (iarten in Deutsch- 
land anlegte. 1624 trat er die mathematische 
Professor an der Univeiiitit Kostock und 162fr 
eine medizinische in Hehnstldt an. Nach Wechsel» 
vollen Schicksalen kam er 1628 nach Hambaig, 
wo er Rektor des Johannenms und des mit 
diesem verbundenen ..akademischendymnasiiims" 
wurde. Krslere .Stellung gab er iCyM) infolge 
kirchlicher.Streitigkeiten auf, olleb aber anregungs- 
voll wirkend in der zweiten und starb daselbst 
am 17. .September 1657. — Von der Philosophie, 
Mathematüc, Physik, Zoologie und Botanik 
umfassenden wijisenschaftüchen Titigkdt 
Jungine ist die botanische wohl die be> 
dentendste and traehtbavste gewesen. _ Von den 
I/chren Caesalpins, die er woU in Padua 
kennen gelernt natte, beeinflußt, verband er, 
wie dieser, philosophisches Denken mit ein- 
dringender Beobachtimg. Er bemängelte als. 
erster die bisher iihliche Einteilimg der Pflanzen 
in Bäume und Kräuter als anwesentlich, be- 
zweifelte, auch hierin seinen Zflilysnossen über- 
legen, düte geneiatio apontaaen and ab ein 
vortraffliohes System der ÜMOfsttMiMn Setanik, 
das spiter Linn 6 namentlieh in der Nomen- 
klatur der Pflanzenteile wesentliche Stützen gab. 
Durch seine Unkenntnis der Sexualität der 
Pflanzen war ihm indessen eine befriedigende 
Definitinn der Blüte und ihres Zusammenhanges 
mit der ! rm bt nwh nicht möglich. Er selbst 
hat ibri^i II iii hts publiziert, sondern ein un« 

Sheoies handschriftUclies Material und für 
Seen Heransgabe Stteendien hinterlassen. Doelk 
worden nar swei Werke, die ,J^oxoecopiae 
physicae nunores" (Hamburg 1662) und di& 
..Isogoge phytoscopica" (Tiaraburg 1678), jene 
von .Martin Vogel, diese von Johann 
\' a g e t i US, bsidss Schtler von Jnngins, heraos- 

gegeben. 

Literatur. Angegcltm in „Allt/cmeine DeuUcke 
Biographie", Bd. 14. 7t6. — AMihSTt O«- 
tdtidtU (ür Botmnk, S. 6t— 71. 

W. Ruhland. 



Jwafermattoi. 

1. Name nnd EmteUung. 2. Aboeasaag' 
nach nnten nnd oben. 3. S«Haimentftre GestMns- 

facies. 4. Verbreitung der Knntinente nnd 
Meere. 5. (lebirgsbiblung und Vulkanismus. 
0. Tier- und Pflanzenwelt. 7. 
und Meerp'spnivinzen. 8. Klima. 

I. Name und Einteilung, 
formation" versteht nmn jenes 



Unter ,, Jura- 
teils marine,. 



besch&ftigte. 160ägiag er nach Gießen, wurde i teils terrestre Schichtsvstem, das swiecben Tha» 
dort Kaprter der FUoBopUe nnd gWeh daiBof jab Hegendem, Eniae als Hangendem ent> 



DIgitized by Google 



606 



Janfonnation 



wickelt ist. Der Käme rührt davon her, daß 
die marine Fat ii s dieses Zeitalters soent baupt- 
s&rhlich im siiil(liutsrli-,s4hweizerischen Jura- 
geliirtre studiert und so zuui Typus der Foruiitiou 
wurde. Den Aiudruck „Jurakalk" gebrauchte 
für den oberen Teil laerst A. von Humboldt 
1796, A. Brongniart fahrte 1829 den Namen 
^Jm** all Altenbeieiehnnnr ein. A. Boni 
«rfauinte 1829 die richtige Stellung de« Jura 
Bwiichen Trias und Kreide. Die ^nauere Ein- 
teilangder Juraformation auf (Inni l v.iu Leitver- 
■steinerungen wurde in Kiifrliiul dunh den 
lup-nieur W. Smith am i.iide des 18. Jahr- 
hunderts geschaffen^ der damit überhaupt zum 
~ * * aof PoMOrMte g»> 



die Jurastratipniphie zum Vnrbihi lur aWf 
anderen ForniationseinteihinKen, von denen je- 
diH-h nuih keine mit einer solelien universell 
:;ultif:en Feinheit gegliedert werden konnte. 
I)ic!u>r Vorzug ist vor allem durch den raschen 

i WerhMl charskterittisdier und zahlreicher Am- 

I monitenformen und deren vielfach weltweite 

! Verbreitung bedingt. 

W&hrend man in Deutschland und auch im 

' AnsUnd zurzeit noch die alte auf v. Buch, 
Oppel und (,>upnstedt fußende einfache Drei- 
teilunf; tie\ (irzuf:t, ist rieuerdinfrs von F. Haug 
eine l'.iiiteiluiiir tlurelifref uhrt worden, deren 
Hauptrubriken mit den natürlichen Ablagerungi« 

• • * Bit * - 




Fig. L VmA EngeL 



yrflndeten Stratigraphie wurde. Conybeare 
ond^Phillips teilten 1822 in zwei Hauptsysteroe, 
Lias und Oolithic series, ein und de la Beche 
versuchte um die gleiche Zeit mit Erfolg die 
«nfrlisclien Jurastufen in Frankreich wiederzu- 
«rkennen. la Deutschland charakterisierte L. v. 
Buch 1839 die Juraformation und tldlte aie 
von aatsn nach oben in schwanen, brmnnan 
vaaA veiBoi Jus ein, BenielmnngeD, fOr die 
Oppel unter Anlehnung an das englische Vor- 
bild spiterhin die Namen Tias. I)ng!;)>r und 
Mr.lm einführte. Wiihrend in Fruikn iih d'dr- 
bigiiy >im Ihä*) eine penauere S|iezialf,'liederunp 
mit Stufenbezeirhtiuii^' n wie Batlionien, 
Callovien usw. .schuf, gliederte in Deutschland 
um dieselbe Zeit (^uenstedt mit minutiöser 
Genauigkeit den schwäbischen Jura in dreimal 
je sechs von unten nach oben mit den grichiKhen 
Buclistaben « bi« £ beMichnatan Stufea (vgl. 
Fig. 1 ), jede wieder in leiiMn Vntembtmhingen 
und Hänkc unter Angabe ihrer charakt^-ristiscnen 
Leitformen. Für derartijje kleinste strafieraphi- 
si he üaihi iteti schuf Oppel den Begriff .,Z"i < 
weh lie nai h \Vaai;en in inrer Vertikalausdelmuiii; 
gleich der Lcben.s«lauer einer für sie ( har.ikteri- 
stischeu Fosailart sein sollte, und in solche 
ZOMB taute Oppel, von Franken aussehend, 
dan ganzen Jura ein. Die Reihenfolge der von 
den genannten alten Autoren festgelegten Stofen 
und Zonen hnt sich bis jetzt in der ganzen Welt 
bewährt, lediglich kleine Ergänzungen wurden 
Jtf «r und da notwendig, und faiardiueb wurde 



Trans- und Regressionen besser koinzidieren 
(vgl. Tabelle): außerdem ziehen die Franzosen 
durchgängig daa Kät — für uns der oberste 
Keuper — als ,,lnfralias" noch zum Jura (vgl. 
unter Abgrenzung). 

a. Abgrenzung nach unten und oben, 
: Will man einem Streit, wie dem mn die 
' untere und obere Grenze des Jura, aus 
formalen Gründen Wert beimessen, so 
kann man etwa Folgendes für und wider 
geltend machen: In Europa beginnt mit 
dem RhSt eine neue, jedoch erst im Liaa 
weiter um -ich tai iFi inir üiarine Invasion, 
die sich doliuiucntiert durch eine nooh 
teilweiiic Imeidschen Einschlag (Mytilua, 
[Corbula) verratende marine Muschelfauna, 
\ während ja der übrige KciijuT eine rein 
terrestre Formation war. Die nieist kon- 
forme Übenangsfaiiee zwischen Rät und 
Lias in den Apen Inmn weniger als Argument 
für eint Vi rrini^inK beider Stufen gelten, 
weil eincri>i'it> dieselbe Konformität in dem 
übrigen alpinen Keuper besteht, anderer- 
seits zwiscnon dem aus Brachiopoden und 
('rinoidcn /nsammengesetzten unterliassi- 
sclien Ilierlatzkalk uiul dem obertriassischen 
Dachstetnkalk der Ostalpen Diskordanzen 
zu bestehen soheinen. Was die Foesilien 
' betritt t. Bo hallen die Bitpflaiinn «ntMhfo- 



Digitized by Google 



JamformatMO. ti09 



AHgfti[ww>M> JEiinteUang 


Einteilung und Ötuienbozeichnong nach Haug. 


Quenitedts 
Schema 




(«Riaattnte, (VntorkividB), Beniaaen 






obMW 


f 

m 

a 
o 

i 
• 


moyen 

ini^ur 


FOltlfiii(Iii-n 
Tithon 

IQnUEMlgMD 


■ 


Weißet 
Jnm 


MitHmnir 


r 


imtoittr 


.1 




Üxfordien 




obMV 

mittitnir 




Jnm 


Callovien 


< 

d 
7 


BftjodMi 


unterer 








Um 


oberer 

— — - 


m 
» 

r-»- 
*> 

3 

o 

S 
• 


npemu 


Toarcien 


• 


mittlei«r 


moyen 


Dornen 


6 




lÜMMbichiMi 


7 


Scbwaner 


notMw 


Loduuingisn 




Jni» 


Sininnckn 












Hettangien 


• 


Liegendes: Rh&t-Ininüias 


Bh^n 





den den liu.->i^cli-jiiras^isthen, niclit ili m AYrii rri: ' nämlich die morphologisch iii- 
trias&ischen Habiiu^. Duiri-gen «ind eiuzeüie diücreuteii PhyUoeeratou als eiiuiger Tvpus 
ivweDtliche Elemente der riiti eben Marin- 1 aus der oberen Trias in den Um liiiillMr- 
fannn triassisch, >u dii; Miisclit'lKattmiKen geben, also nichts beweisen können tind zu- 
Cardita und Myoplioria (speziell die t'fi*U:reü dem im iiat selbst noch nicht gefuudeu 
haben nicht.- mit (icii öbcrkretazLich-tertiären wurden, sind die übrigen Ammonitengenera 
zu tun), während andere indifferent od«r, typisobe tnassisdie leiostrake (Camitcs, Qa- 
wie die Braebiopoden, gleichartig »ns ilteran j dweites) und tneliyostrake(Hesperitcs,Chori- 
und jATüTcron Typen gemischt sind. Die stoceras) Formen und das aHeui künnte die 
Fische sind vorwiegend triassisch, die Rep- Trennung von Hat und Lias recbtlertigeu. 
tilien zum Teil triassisch, zum Teil liassiscn Es besteht daher angesichts der fast aus« 
Die Ammoniten aber, nach Avwn wir ja schließlich auf Aninioiiitf^n g^rQndeten 
gerade das mittlere Mesozoiiium ganz be> , ZoneneinteUung im Jura iur uns kein 
aqnden einteileiit lind entubieden WMBDCh. I Grand, dieie Formation anders als mit 

BaadwMciriMiA dar SatanriMBidMftaa. Baad V. 89 



Digltlzed by Google 



JuraJonnatian 




Während mit Ende der Oberjurazeit Meerwassers; 4. Fla^ li-t'ablaL't^ruBgBIi; 5, 
im süddeuti«ehon Gebiet eine TrockcnlecunEt Ablageningen größerer TitlLii. 
des Meeres eintrat iind so die obere Juni- Typus reiner Landablagcrungen mögen 

grenze einlacher zu ziehen ist als die untere, , die obersten Teile dee im äbngen palio- 
xeift eieh im meditemm-alpinen Gebiet sofaehep indischen CSondvana- und des 
ein i::an7< allmählicher, petrographiseh- fauni- afrikanischen KarrnosysliMiH gelten, einer 
stisther UebergaM ins Tieokom und erst Folge von Sandsteinen und Schiefem mit 
im späteren Teil meeer Formation tritt hier Landpflanzen and >tiuen, zuweilen mit 
eine mit präcenomanen Bewegungen in kohligcn ^Ynreicherungen und vulkanischen 
Zusammenhang stehende Unterbrechung der ' Zwisehenlagen. In Südafrika sind es die 
ni;iriiioii S<'(liiiii'iitation ein. Hätte inaii Storinber^-'liicliteii. in Imiicii ciie Raj- 
die Jurakreidestratigrapiiie seinerzeit zu- niithat-, KotamjU^ri-, Jabalpur- und Umiv 
ent in den Alpen studiert, so wflrde group, welche lim- and Doggerpflanzen 
man tlir .Turakreidegrenze gewiß nicht dort führen. Gleichen bezw. ähnlichen Ablage- 
gezogen haben, wo sie Quenstedt mit rungen begegnet man im übrigen Asien 
seinem Malm T hinvcrlegte, sondern noch vielfach, auch in Brasilien. In Cilinn sind 
den untersten Teä der Jirvide mit herein- es eb«niaUs IraUenffthrende Sandsteine und 
genommen halben, ntmal aueh im nord- bekannt sind die meist ins Rh&t gehörenden, 
westlichen Milt cleiiropa (hirrli laiiL'-ann' aus (ietritiMlicm Material mit zwischen- 
Aussdßung der mannen Uber]urarcgion ir« laL'( rttn Schieiern aufgebauten Pflauizen- 
brackieebe nnd darauffolgende lakoetre Ab- mul Kolilt n-rhichten von Tonkin, überdenen 
laf^rniniren drr T'ntorkreide von engster oberliti-si-ilif Saiui-teinc mit Po'^iilnnomya 
litholügischer und luuuLstischer Zu.sammen- folgen. Zuwi'iU'ii .sielit man diese Laiidlaxies 
gehörigkeit geschaffen wurden. Umgekehrt in die marine fibergreifen und mit ihr wechsel- 
köonte man im westliehen ^orddeatschlMid . lagern, so in KeuseeUnd, an der Indus- 
oder im matliehen Notduneriln die Jan- ' mflndanf , In Oi^trSnland, in Sfidscbweden, 
zeit mit dem Kimeridge beschließen, weil in den -lulliihcn chilenischen Anden. Auf 
mit dessen Ende eine gebirgsbildende Bc- Xeu'i i laiul z, B. liegt über jungpaläo- 
wegoag fiiiM t/.te und die alleroberste Jura- zoisdieii Festlandschichten eine landpflanzen- 
stuie, zum Teil mit Komglomeraten beginnend, führende sandig-fchieferige Serie mit ein- 
di<ikordant auf dem Früheren ruht. Wir geschalteten marinen Ija.sschichten und man 
finden zudem im Tithon der ;:anzen Welt erlialt den Kindruck, als iiatte <ia- vom Landt> 
eitle vornehmlich durch hoplitoido Peri- durch große Ströme zugeführte MateriaU 
sphinkten reprisenti«rto Ammonitrafanna, zeitweise an der flachen Küste die liarin- 
welche einen ebeuiso allmählichen Uebergang ahla'^eninpen uberwältiLrt. 
der Faunenelemente, wie der lithologischen l'ur lagunar-brackische Ablageningen ist 
8erie in die Unterkreide zeigt, wobei sogar die nach ihrem Fosailinhalt stellenweise 
einaelne Formen (Berriasella, Phylloceras, als haibterreetrisch anzusprechende ober- 
Lytoeeras) ungeändert in beiden Stufen jurassische Purbeckstufe in Nordwestdeoteeb- 
ar.iftreten. 1 »ie Ammoniten L;el)eii al.Mi laud-Siidengland ein Typus: farbiire. zum 
nicht mit derselben Schärfe eine obere, Teil gipsführende Tonmcrgcl und -kalke, 
■wie Vdrher eine untere Grenze der Formation die neben Marinfossilien auch Süßwasser- 
an: aueli viele andere ^e^vohner des Jtira- k(ineli\lii'n. ->eliildkrüten und -reptilien ent- 
meeres, Mollusken und Wirbeltiere, gelicü hallen, ja itocli ultea in Kngland sogar 
mit derselben Gattung und in wenig ver- noch ursprünglichen Vegetationsbestand und 
aehiedenen Arten in die Kreide hinftter i Schichten mit primitiven Lands&ugetier- 
tind auch die Braefaiopoden beider Grenz- 'reeten zeigen. Laf^Kr sind aueh die unter 
Zonen sind wescntlicli iilrntisch, wie vor iUiiilicln ii Umständen an einer buchtigen 
allem die charakten ti ( he Terebratula tii- FWhku-ie gebildeten Doggerablageningen 

Shyajanitor. Auch da- al- Wendepunkt in bei Analava in Westmadagaskar, worin 
er Entwickelung der Landfloren wichtige neben der brackisch marinen „Corbula" 
Auftreten der Laubhölzer fällt erst in den zahlreiche Reste von Landdinosauricni 
oberen Teil der Unterkreide. Die obere stecken. Vawh- llerartise* hie;et u. a. auch 
Greose des Jura ist somit durchaus kon- der Jura vou Wyoming, der ak Südrand 
▼entionell und wird jetzt allgemein an die emer von Kanada heremgedningenen epi- 
Basis der schon zur Kreide «rczogenen kontinpntrjlrn Afecresbucht sich stark terre- 
Zone des Hoplites Boissieri (Bcrriaöieu, strisch beeinllijüt zeigt. Ein rein brackisches 
Infravalangien) gek«gt. ■ Doggervorkommen ist von dem Plateau 

3. Sedimentäre Gesteinsfazies. Als LaraMS bei Montpellier beschrieben» worin 
Bolohe können wir unterHcheiden: 1. Land- etn aus Equiseten und Cyoadeen fdriidetflB 
ablagerungen (ioUseh, laknster, flamttt); L^itlager von Schichten mit Corbola, 




•luraforaiation 



Cyreua und Paludiua b^leitet Ist ^Uidere bitduiigen besouders etiüeuditend. iunor 
gleichartige Vorkommen in England, Japan, etwas tieferen, weni^teni ym fmtiindiMhem 

I{pin marine Kü.sten;ihl?ijxmin?pn iuis- Einfluß niehr vr-r-rhonten Zniip c:rhöron 
bevvugU'reui Wasser, wohin aucli Traiiä- SandstcinbildiinKeii mit Aminoniten wiu 
gressionsbildungen zu rechnen sind, werden die der schwäbischen unterliaMitehen ^Vii- 
durch das Auftreten von JiAngk)menteD:gulatenMneaa;detartigeBUdiii^^ 
nnd iHYtbkSmitren Sandäteinen Mwielniet, ' ni der Boreatrepion des Jura eenr Terbreitet 
wie solche vidfacli den in der Nälic drs (RuUl.ind, arkti«rhes Gebiet) uml sind nicht 
Ur«;ebirge6 gebildeten unteren Lias Frankens, mit reinen Kluttensanden zu vei hseLa. 
den über Urgebirge traoijfredierenden Unter- Es hängt schließlich nur von der Art der 
lias Kaiabriens, doii initpren Dogger F;ir- frincn-n Ahitt'rialr.uftihr eititv- Mi'(<re«bockens 
diniens, Westau&tralituu zusammenHCt/en. ab, zum icil gewili aucii \om Auftreten 
Ffir paläogeographiscbe Bestimmungen von kalksthaliger Organismen, ob die Sande 
be»onderem Wert ist es, wenn man aus \ rein sind oder in KaUBaudsteine übeigeben 
dem GesteinflobarakterdereinielnenpöBeren innd «ohfiefiUeh m unreinen Kalken werden.« 
KoDL'loimratindividucn die Zusammen- Als? Beispiel wären etwa zu nennen die 
Setzung de> (lebietes, ans dem sie stammen, grauen Kalke" des südalpinen i.ias mit 
oder dw der l'nterlage fe^tzus^tellen verm^, ihren oft wie Geröll zusammengeschweminten 
wie an der algerischen Westgrenze bei Gastropoden und Brachiopoden, eine Facies, 
Oujda, wo da» Uaskonglomerat aus auf- die auch im malaiischen Archipel wieder- 
i;earl)eiteteMi ralaiizdikiim besteht, oder in kehrt, iune äliidiclie l-'aeies zeiL't der uiXere 
den südamerikanischen Anden, wo sich Do<^er von Kutch in Indien, wo sandige 



mrrnte nach W erten anreichern, nach Oston !as:em. von denen die erstoren Brachiopoden 
aber mehr und mehr durch Sandsteine ersetzt und Mu^ctieln, die letzteren Ammoniten 
werden und »o einen deutlichen Ueberg^ang fahren und so die Zeiten »tärkerer und 
aus der stark bewegten in die ruhigere schwächerer tenrigencr Zofuiir widen^piegoln. 
Küstenzone verraten. Als spezieller Fall Derartige Gesteine treffen wir im allgemeinen 
mag das Auftreten von konglomeratbildenden in den seichteren epikontinentalen Binnen- 
Fossilien auf sekundärer Lagerstätte, auf- meeren, wie in dem schon genannten west- 
gearbeitet aus älteren JuraschiehteB, im i amerikanischen Jurameereskomplex, wo 
Bajocien der Normandic erwähnt wen! cn sandige Schiefer, Schiefertone, Merf^el und 
Küstenbildungen, wie die vorgenannten, Sandsteine des Unterdogger wectiät^Uagem, 
sind im Jura selten gegenüber den fein bald mehr eine Bivalvenfauna beherbergen, 
aandigMi und tonken FlaetaMfleedimenten, baU auch da» nüiigerB Waaeer boTontogande 
beeondeiB eatwieltelt in Rei^onen, die nieht ' BtJemniten fttlimi oder aneh Reste Ton 
dnreliwet: unter Wa<ser ljuiren, sondern einen Marinre])tilien. 

häutigeren Wechsel v«n Trans- und Kegressi- (iebankte reine, meist reiche Cephalo- 
onen zeigen, ohne daß bei erstefen Gmgen-I ftodeniaunen tührende Kalke und Kalk- 
heit z\i Ivdnglomerathildumrrn gegeben ge-,mprt:el, wie sie der Mahn Siiddeut-ehlands 
weseri \var(\ Sandsteine und Schiefertone in eharakteri^tischer KntwiekelunLr zeigt 
begleiten einander in solchen Ablaireruniien oder wie sie die liassi>elien Fleekenmerg'el 
gewöhnlidi, saudige Kalke und Mergel, der Ostalpen bieten, ferner Tonschi^er 
eeludten rieb ein. Mueolieln, aueh Pflanzen* ; b Verinnaiiiig mit Kidkbibiken, mit Phos- 
rcste finilen «ich darin in erster f.inio. Aminn- , phatkonkret Ionen und Pyritanreicherunpen, 
niten iehlen in typtHcheri i«aiien t;anz. Ein; dann Ebenuulitiic, kalkoolitbe, eisen Itaitige 
bexeichnendes Vorkommen dieser ^Vrt Bind i Tone, wie sie der europäische Lias und Dogger 
die liassischen Grestner Schichten vom in der größten Mannigfaltigkeit liefert — 
Nordrand des österreichischen ^Vlpengebietes, das sind die charakteristischsten Gesteine 
die sich in die Krim und den Kaukasus ' des Jura auf der ijanzcn Welt und sie ge- 
fortsetzen und aus grob- und feinkörnigen . hörenden tieferen bzw.ticfsteu und terrestrisch 
Sandsteinen und Tonseliiefern mit Brachio- , wenig beeinflußten Regionen an, jedoch 
poden, Muscheln und reichlichen Pflanzen- 1 nicht der Tteff^ee im modernen Sinn. ])ie 
resten bestehen. Das Dettangicn Lothringens, meisten Amnionitenfaunen des Jura i<ind 
du Hathonien von König-Karlsland mit aus derartigen Ablagerungen b^cbrieben. 
Uuen MiuebeUaanen gebaren in diese luite- Spezielle Vorkommen dieser Art sind die 
fforie. Zeisrt sieh in derartljB^en sandigen alpinen roten Cepbalopodenitallte des Uai 
.•\I)IaL'eruni:en, die in irroßer Mächtigkeit am Ii in den Alpen; unter den Mergclschiefem 
den Dui^ger der Midiunerikanischeu .Vndeii mit Gcoden seien die oberjurassischen 
(zwischen 34 und iC' südlicher Breite) ' Spitishaleis des Himalaja genannt, als reine 
biklen, zudem noch Kreuz.'feiiiehtuniT, wie Tonschiefer die n))erlia<<i.-eheii Posidonomven- 
im unterdoggerischenEiseosandsteiii i:>uyerns, ächichteu von Württemberg und Südengland 
80 wild der Zuaammenbang mit Kflsten* mit den weltberObratm Fundstätten der 




39» 



Digrtized by Google 



612 



Juntfonimlioin 



FL^clisaiirier; unter den Etsen- und Kalk- ^L^cheii Jura oder in der Krim, wo die mit 
oolithgest«inen die des unteren und mittleren * Echiniden, Crinoidcn. Brachiouoden und 
Doggecs Ton Wwt- und MittelettroM usf. Muscheln durchsetzten KoraUenmfkftUte «eit- 
Hior aind nunMliKefiMi die ISeMlInlk», I lieh in seUefsrig-mer^lige und «» Konlleii- 
derenKicselaäure nichtvon einirt^^rliwemmtem sand zusammengesetzte Sedimente über?ohpn. 
Quarzsand, sondern von Spontriennadeln Ueberhaupt finden sich, genau wie heute, 
und Radiolarien herrühren, wie die liassischeD bei den Korallenriffen derartige Kalb<and> 
Kieselkalke der Ostalpen. Reichem sich | und -schlammabsätze, teiU grob (Neubur;^ 
diese kicseligen Massen stellenweise rein ' a. Donau) teils fein und als derartiees. zum 
an, so entstrhi'u Hornsti-inkcmkretinnen, Teil auch vom Wind iu'reinijpweiitc^ l'r<>- 
wie im Schweizer Malm oder im oberen i dukt hat man die äußerst feinkörnigen 
JonknUc Frankens, wo sie die Gestalt von I lithographiselien Fbttenlnlke (HAn t) Sld- 
Straußeneiern haben; oder Hornstein- deiitschiands gedeutet, in denen die welt- 
schlieren und -bänder, wie etwa im Lias bekannten, prächtig erhaltenen Uebcrreste 
der lombardisehen iVlpen und schlieBlicb von I^andtieren (Ubellen, Flugsaurier, Ur- 
können die Uomsteine ab selbständiges vogeH und Marinfonnen (Krebsen, Fischen, 
schichtenbOdendee Element auftreten, die Quallen) gefunden worden sind und die ihr 
Kalke ganz ersetzen odt r mit ihnen ah selb- weniger reicho-. Analogon in den schwäbi- 
Btändige Komplexe wech^ellagern. Wir sehen Plvtteukalken von I'iusplingen haben. 
hftlMai es dann mit richtiger Tiefseefazies Hin fflr den Jon selv diankteria tischer 
zu tun, wenn aurh nicht mit abyssisehen Typn-; eiiio*; passiv-organogenen Gesteins 
Sedimenten. Hierher rechnet man die roten .-ind die Hierlatzkalke des aipinen Lias 
und grauen mit Hornsteinen vergesellschafte- und Doggers, zum Teil ausschlißlicn aufgebaut 
ten ober jurassischen Aptyehrakalke alpiner 1 aiu Aroammiungen von Crinoidengiiedem und 
Begionen, so genannt, wm darin tut | Braeldopoden. 

schließlich nur die l>eckel von Aramoniten Dolomite ersrheinen. im rjeirencatz zur 
vorkommen, während die dünnen Schalen Trias, im Jura nur ganz untenreordnet und 
aolgelflst wurden, was man auf die Kohlen- sind nicht immer an KoraUenbfldungen, son- 
filureanreicherung des unter starkem hydro- j dem vielfach auch an Regionen mit Brack- 
statisehen Druck stehenden Tiefenwassers wassen^influß gebunden, was gelegentlich 
zurihkzufiihrcn goueiu't ist: die Hornsteine auch zusammenfallen kann. Krst^^res gilt 
sind vielfach aus Badiolarieupanzera (Kadio- j von dem Frankendolomit des Weißjar» 
lirite) anfgebml Diese iuBerst chanktui- ' oder von Bathoniendotoiiileii im SOiln des 
stische Gcsteinsfacies de-^ 01)eriura ist ähn- französischen Zentralplateaus oder Süd- 
lich u. a. auch in Niederlandiscn-lndien und tunesiens, die mit Korallenvorkommen ver- 
Kalifomien entwickelt knüpft sind, wäbmid bei den portugiesiselmi 

Neben bezw. innerhalb der voistehend . Uasdolomitvorkommen KoraUenbUdungen 
skizzierten gibt es noch eine größere Zahl ' nicht beobachtet wurden. Gipsvorkommen 
spezirüpr. zwnr scltrni r auftretender, je- sind sehr selten ; solche treten u. a. im ober- 
doch darum nicht minder charakteristischer jurasisschen l'urbeck Norddeutschlands und 
Gestein8t3rpen, wobei vor allem der organo- : im Malm Südchiles auf. 
genen Gesteine zu gedenken ist. Zu den Ein Beispiel der seltenen bituminösen 
aktiv-organogenen gehören Korallen-, Hydro- Gesteine bieten die uberliassischen Posido- 
zoen- und Scnwaminriffkalke, zu den pa.ssiv- nomyenschiefer, deren Bitumengehalt sich 
oinnogenen die AnMOunlongen von Fos- i auf Ansammlungen Yonoiganischem Sapropei 
sQien. Korallenkalke, oder wenigatens An- 1 (Algen, Fowuaiimteett) « m fte kf al i re n HBt,wo- 

sätze zu solchen, treten im I/ias nur cnnz durch auch das Gag.'it, jene schwarze matte 
untergeordnet (Languedoc), im Dogger etwas i auch in England häufige „Kohle*' geschaffen 
häufiger (Lothringen, Nordchile) auf, im wurde, die nicht zu verweehseln ist mit dem 
ilalm dagetren sind sie in Kuropa, Klein- ' aus Holzanhäufung entstandenen gelegent- 
asien, westliches Nordufrika weitverbreitet liehen Kohlen- bezw. Lignitvorkotnmen in 
und niiutitig entwickelt. Hydrozoenkalke marinen und terrestren Sandsteinen. Erz 
(Ellipsactinien) treten im Überjura des ' fahrende Gesteine sind die in aller Welt ver- 
Ifediterraiigebietes anf . Beide f^ehDren den | ImiteteB ESsensaadsteine, -tOM mid <«olttbe, 
Ablajjeningen flacher, zum Teil heweirter die pyritführenden ."Schiefer und Mergel des 
Meereszonen an, dagegen die ebenfalls im Lias und Doggers, besimders in Mittel- 
Malm Europas häufigauftret^ndenSohwamni- und Westeuropa. Kristallin-metamorphe 
kalke mehr dem tieferen Stillwasser. Viel- Gesteine sind u. a. in den Tauem, den West« 
fach beobachtet man Uebergangsbildunsen alpen, in Kalifornien (goldführende Mari- 
in L'i'wiihnliche üc-chichtete Kalke nml posaform i' Ion | In nbachti'i. 
Kalkmcrgel, so z. B. im Wcilijura am Lochen 4. Verteilung der Kontinente und 
in WOrttemberg, den Wechsel solcher mit i Meere. Mit Sicherheit heben sich vier 
XonUenkalkea im 8cliweizeriBch4ranaö-| große Kontinentahnaasen mit bestimmtemi 



Digitized by Google 



Jujufoi-mation 613 



Ummsen vom Jurameer ab: die nord-lranes zentrale Mittelmeer« das mit grofier 

aÜAntische und sinnsibiri ( hf auf der Nord- Kon;?tnn7 sich im Mesozoikum au der 
baibkugel, die afrikobra^ilisebe und die i Antilieugegend aber den Atlantik herüber 
femiirisehe auf der Sadhalbkiigel. Derldtireh die mediterrane und die alpinen 
DordatlantLsche Kontinent umfaBte Nord- europäischen Regionen über Kleinasien und 
amerika mit Ausnalime des Westens, den Fersien durch das Himalajagebiet und den 
noidatlantiMlien Oiean, Grönland und 1 raalayischen Archipel erstreckte und über 
SbDdiiiavien; der BinoeibiriMhe Sibirien I Neuseeiaod nach Süden abbog. Diesem 




Ks. 2. AbgBindait ans Bang. 



mit Aui:naiinie dcc- uiUersten Ostzipfels letzteren Ast entspricht jenseits des großen 
und Nordostrandes, fer:H r i huKi- ind Teile Ozeans ein aus der Am Iii uret^ion ebenfallB 
Zentralasiens. Der afrikobrasüische enthielt nach Süden abzweigender, die Anden «m- 
das beutige Südamerika ohne den Westen, | fassender, der sich mit dem neuseeländischen 
den afidatlantisehen Oxean und Afrika mit lim Süd polargebiet yereinifTt haben dftrfte. 
Ausnahme des nnßnrsten Nurdnordostens ; i Ebenso blieb eine dauernde Trenmn n- des 
der lemuriscbe 0:>tmadagaskar, das indische | nordatlantischen und sinoäibirischeu Konti- 
Breieek, den indischen Osean. Die beiden | nentes aufreeht erhalten dureh zwei Nord- 
erstcren mölken ebenso wie die südlichen i ausläufer der Tethys, den jajjanischen und 
zeilweföe oder durchweg io untergeordnetem [ den kalifornisch-alaskischen. Ein aus 
Zaaammenhang miteinandergestanden haben ; IBalatscbistan kommender Sfldansläufer 
^0 der nordatlantische und sinosibirische in > bildete gewissermaßen die Uranlage des 
der Lia^zeit durch Rußland und den Ural, [ Kanals von Mozambique, im Lia?;: «schon 
der airikobratiilLscbe und lemurische durch i Westmadagaskar erreichend, im Süden aber 
Sudafrika and den mittleren Teil des indi- 1 wahrscheinlich als Sackgasse endend. Diese 
.*chen Ozeans, wobei im Lias der lemurisdir" ocben beschriebenen Meereszüge begrenzen 
!^icb noch über Australien ausgedehnt haben die oben genannten Kontinentalklötze, von 
«iörft^. Alte Horste, wie Ardenncn, böhmi.sche | denen jeifoch bald gröfiere, bald kleinere 
Masse, die iberische Meseta bildeten mit Flächen nieerbedeekt waren, 
anderen, untergeordneteren Elementen den Nach der von Dana und Uall all- 
europäischen ArehipeL Es ist anmnehmen, I gemein begründeten, yon Hang spemller 
daß riio beiden Südkontinente eincrseit-. ausgebauten Geosynklinallehre bildeten die 
die beiden ^ordkontiuente andererseits genannten Meeresarme labile Zonen mit 
daaend getraut waraa durch die Tethys, i besonders regelmäßiger so gnt wie gans 



Digitized by Google 



614 



Juiaformatiüu 



imunterbrochciier SedinientABhaafung von 

meist großer Mächtigkeit, sn^pnannte Geo- 
synkliualeii, und zeichneten sicti ^egen- 
ftoer den in ihrem Umkreis verbreiteten 
öfter \vo( lisoliidon epikontinentalcn Meeren 
durch einen gewissen geodynamischen 
GeKensato aus, der darin besteht, dafi den 
Verflac Illingen in jenen Transiiressioncn auf 
diesen entsprechen und umgekehrt. Ist 
auch keineswegs eine absolute Genauigkeit 
in dem Wechselspiel vorhanden — was 
gewiß keine Widerlegung jener Lehre sein 
küiiii, weil die geologischen Vorgänge von 
zu vielen vonemander nicht unmittelbar 
.abhängigen Momenten bestimmt werden — 
klingt ferner der Rhythmus dieser gegen- 
i^ätzliehen Bewegungen nicht an allen Stellen 
gleichzeitig zusammen und können schließ- 
lich auch innerhalb der Geosynkiinalen 
selbst Geantiklinalen auftreten, die sich 
in heztig auf Trans- und Re^cressionen wie 
die epikontineutaleu Meeresgebicte verhalten, 
80 bietet dieses Sehema doch ein vortreff- 
liches die natürlichen Verhältnisse übersicht- 
lich gruppierendes Bild und bahnt die 
Erkenntnis von (iesetzmäßigkeiten in der 
Verteilung von Wasser und Land und das 
Verständnis für den MechaniBrous der Trans- 
und Regressionen an. 

Auf Gnind dieses in beistehender Karte 
erläuterten (lesiclitsnunktes läßt sich zeii^en. 
daß die in Europa, an den klassi«»cbeu Lokali- 
täten der Juraatratigraphie sieh bemerkbar 
machende Rät-I.iastransgression keine uni- 
venteUe Erscheinung, sondern lediglich der 
Auftakt zu jener großen Verflachung der 
Tetliys und ihrer Appendi( es ist. welche mit 
Ende des Lias, besonders im unteren und 
mittleren Do^arer, vereinzelt auch noch 
etwas später eiic zienüieh aUgemeiiie Trans- 
gression auf den genannten jurassischen 
Festlandgebieten zur Folge hat und die 
dann vom Ende des untcreiu spätestens vom 
niitflfTcn Malm ab wieder zuniekpeht, 
woiit'i .sicli gleichzeitig die Geosynklinal- 
zonen wieder vertiefen und etwa freigelegte 
Teile iliros Arcal('> wieder in die Tiefe ziehen, 
jedoch nicht, ohne daß andere dauernde 
Ver&ndeningen in der Verteilung von Wasser 
und Land hinterla^-M-n worden wären. Die 
txaiuigresisiveu Doggervorkommen im nörd- 
lioben Ostasien, im westlichen und mittleren 
Nordamerika, an der OstkUste \nn Grön- 
land, auf Spitzbergen, in ganz Rußland, 
üstafriku, Ivutch, Australien. Sfldtunesien 
sind dementsprechend zu bs wi rtrn, wiihrend 
einer-eit- die Vollentwickeliiiii: de-; Lias 
und Obermalm in den j^cuannten Geosyn- 
klinnlj?ebieten, andererseits die mit ihrer 
Vi rFla« IiiniL' unniitti lbar zusammenhängende 
Lucken halt i^'lvcit bczw. schlechte Entwickc- 
lung des Doggers und Untermalms die Korre- 
late sind. Die Tendenz zur erneuten Aus- 



prägung der (ieosynklinalen gegen Ende der 
.Turazeit l'ührt ziicrleich tm Wi.Micrrr^jff- 
nung der im Lias und Dogger nicht vor- 
handenen alten niaUschen (äosynUiDale Im 
hinni t n i h Nowaja Semlja von der Ifiin» 
lajar<^iuu aus. 

Dieser Rhythmus nun, bezw. die Beob> 
achtun«;:, daß Meere von (ieosjTikliiul- 
eharakter zu dem meisten.s die spätere 
Entstehunir von Faltengebin;en aus ihrem 
Schoß noch irehört — labile Zonen zwi^ehn 
Kon t inen talma.ssen sind, drängte Haug m 
der Annahme eines pazifischen Fes^t- 
laudes. das er postuliert als Zwischenstück 
zwischen der neuseeländisch-ostasiatischen 
im Westen und der Kordülerengeosvn- 
klinale beider Amerika im Osten, omie 
daß ^ieh für einen solchen Kontin'^nt 
vou positiven Befunden zurzeit mehr an- 
fahren ließe als der altktistalline AufliM 
mancher der polyncsisdien lu.-cln iitui di« 
schon einmal erwähnte Zunahme mächtig« 
oberjurassischer Konglomerate gegen West« 
in den südamerikanischen Anden. Daß aber 
auch eine marine Verhindunsr irgendwo übff 
den pazifischen Ozean lierüber bestanden 
haben muß, daß es sich also eventuell nehr 
um getrennte pazifische Landmn<^en, ah 
um einen zusammenhängenden groiiieii Konti- 
nent handelte und daß ferner diese Meer- 
V rhinrliiTTj auch wieder t^eo^ynkhnalen 
Cliarakter geliabt liaben dürfte, geht »us 
gewissen tiergeographischen Beziehonieo 
zwischen den Oberjurafaunen der imli ' bt ii 
Spitishales mit deneu der südaraehkaiusciiefl 
Ajiden mit einiger Wahischeinlichkeit herrw. 

3. Gebirgsbildung und Vulkanismus. Ab- 
stehen von Schwankungen in der Tiefe der 
Meeresbedeclmng, von größeren mehr univw- 
seilen Hcwcgiui;;»'!! der (!('osvnkliiMll)'i(lt'M. w i "lU 
vorher die Rede war, zeigen sich luiierhalb 
kleinerer (Jebiete mehrere sich zuweilen bif II 
richtigen F;dttnif,'i'n sti'ifjcrndc Trockenlegui«ea 
jurassischen Meeicsbodeiis, si> daß etwas spitm 
Sedimente desselben Zeitnlters sich (ii>kord»Dt 
auf die früheren lagern. Am einfach&ieJi li«^ 
der Kall, wenn z. 5. in ZentnüraBland auf ^ 
Kimeridgezeit ein Auftauchen des Meeresbodens 
nadt den eben erst entstandenen Sedim^ntM 
folgt, eine das untere Tithon ausfüllende Den- 
dationaperiodeein.sctzt, dann wieder eine Senltng; 
erfolgt, 80 daB erst wieder höhere Tithonschirbte« 
marin zum Absatz gelangten. Wahrsrheinlifh 
dokumentieren fäaskondoroerate auch io dM 
Ostalpen einen solchen Vorgang und gkichscitif 
haben u. a. in England derartige Bewegungen 
legentlichc Sedimentationsunterbreohnngen 
Denudationserscheinungen hervorgerufen. Voo 
immer größerer Bedeutung aber werden die 
vorkretsztsehen (kininierisrnett) Faltungen, vor 
denen nach Stille in Norddi'utsrhland ein Teil 
in die Jurazeit fällt, und iwar iu die obere Hillt# 
des Malm. Sie sind schon längere Zeit aus (fer 
Krim bekannt, wo gleirhfalls Tithon kalte ftbcc 
gefaltetem älterem Jura liefen. In diesdbe 
zu stellen und auch die in der katifontsehro 



Digrtized by Google 



Jurafiiiinatum 



615 



.nru m/ 7w;^nen uer iingosuini-ii uuiüniscn-;y|y,. Aegoceras, Amaltheus; für den oberen 
iiiti i kn t hen Knoxvillesene und dem von ts„. „•^i„ ,iL ^..^..k«» 

1er F<.l-nnL' noch mitbetroffenen Kimeridge be- J^'f' Harpoceraten die mit manchen 

iingt ^vi^i. Vidleicht steht im Znsamnulhane LnkT-anuii^'en auch noch lli den untertMi 



KiUii iiki ttt ujtd der Sierra ^\■v;ul)l \<.r sich i Gattungen sind u. a. für den Unterlias: 
g. i: .iiL. t.. ii Kaitungen, durch welch.- oin.- Di»- Arietite«, Schlotheimia, für den mittleren 
knnf III/ 7\vf«-hen der iingestürten tithunisch-[j 

iiliti'ikrct i/i- 
de 

dingt w inl Vidleicht steht im Zosammenhang , , , • . , , 

mit sokhoA B«»Mungen anch die dynamometa- "»"^ mittleren Dogger reichen: für den unteren 
mnrpbe Vmwaiidlun^ gefalteter mBKnoiaitlMr und mittleren Dogger: St«phanoceras, Sonni- 
äediniente Wcstamerikas, voa der du Tfthma nia, Farkinsonia; für das Callonrn Macro- 
nicht mehr berührt ist. cephalite^, Kcpplerites, Cadocf r;i-, Üphaero- 

Wic die (nL)irf;sl)ildungsersih«-iiiimgen der ceras, Cosmocora» ; für dik^ Oxiord: Cardio- 
Jur.»2tit weder vertikal noch horiaontal das cer«, Quengtedticeras, Pempliincten der 
Ausmaß der jungpaläoioischon und der tertiilren j pUcatÜlB-Gruppe ; für da« ' Kmeridge : poly- 
erreirhten, weshnlb der Jura nach wie vor zu „i-u-tj. • , i,f'f' ,' , t i, . m,- ^«^tuS.««- 
den „ruhigen" ZtiUn za nelueil ist. »o «pielen P'**''«^ I''"' ^ ra. . für dasTitW 



aneJi nUianiscbe VorgiQgs nur «iw imter- 
gMfdmto RoUe. Betanden bemeildNn- ntaebmi 

sie sich nur im Westen beider Amcrikn. Tri dor 
üreg«ii-k;ilifiirnjschen Meeresbucht bi-stcht <lii' 
li;i--MS( h(" .Miltoiifni niatinn üus aiif>r('iirl/i iri'r('ni 
gieirhaiterigem vulkanischem MaUrial. .(»onso 



^erbphiiicten mit hoplitenartiger Räfikeu- 
urche, Vir|;stites and virgatitenilnilioiht 
crisphinpffn. Daneben für den ganzen 
Maliü ^\^pidocera.s, Simoceras; [ür höheren 
Dr^er und Malm: Oppelia; in allen Stufen 
Phyllooeras, Lytocenn, wenige Mantitoii; 



führt der Har^ravesandstein und k'- i' Ij- 1 m 1^ md'MÄlBI SehrfMTOB fmtWI^ 

tlnP^^ .^„'^'^'«nJrA^^^^ ^i'' Belpmniton .ind irden einzelnen Ab- 

kanische Lager- und Oanggesteinc. In din . , i i » i- i. 

sfidamerikaniicbeo Anden ab^FndunenPlioiphy. ^»lu"gen durcii Oruppeu vertreten, nach 
rite, Diente. RhyoUthe und deren Tufle - twl. i« Z»U der Purchen und der Gestalt des 

weise zu mächtigen marinen Kouglomeratlagen Rostrums unterschieden werden, 
aufgearbeitet — so Oberhand, daß man mehr Im Ciegensatz zu den von Stufe zu Stufe, 
von Einschaltui)f,'i'ii cli-r Si iiiiiuntv in die vulkii- von HorizonT zu Horizont ra-cli wechsolii- 
nischen fifstpinc als iiin-tki lirt von vulkiuiiwhen I den Auunonitenarten verhalten sieb die 
ZwisciM Mia^'.n spr.H i.rn kann. Im oberen Teil übrigen H»Ili»keii Weit indifferenter, wes- 

der sudiitnkaniiH'hen Karoofurmation fuhren die ^ „-^.-l,„i,„,, ,i„r v,„; ,.;„«- 

Dnikenberg beds vulkanische I^ger. Auch in der '' '''' ße^'chehen kan". daß ni.m bei einer 
alten Welt fehlen Juraeruntiva nicht gans. Soi"."^ *»J ReKrundeteu Alter.bi^^tjmmung 
erscheinen in der Dauphin« im nntMWi lies Vorkommens etwa zwischen Bathoniea 
melaphvrifiche (lesteine und in den Piemonteser ' oder Kimeridge SChwankL Besonden 
Alpen läßt sich aus marinen Einschaltungen entwickelt sind die desmodonten Pbola* 
entsprechender Zersetzungsproduktf auf Cabhro- dotnven und liomoriiyen, unter den inte- 
und r)iaba<«ansbrfifhe zur Liimeit schließen, gripalliaten Heterodonten die .\starten und 
piah.M' und Diahastufl.' sind ferner dem Jura Trigonien besonders im Dogger, Cardini« 

tnwItffifhrxioÄ ""i. ,«m Lia*' Di^'^as im Main., ^vahrend sinu- 

vortitnonische Melaphvre, Andesit« usw. dunrh- 1 n- . ■ • i . \ j- \ 

brechen den Jura der"K;im und des Karadagh. Hll»t« «och sehr zurücktreten (Tancredia). 
Wahrscheinlich ist anch die Ent«tehiuig des Häufig sind auch Monomyancr: Pectiniden, 
«nsBchUettieh an die oberjumssischen Aptyehen- Mytiliden, Ostreiden usw., unter denen 
sefaidit«n des Wettersteingebirges gebandenen ' Gr^rphaea beeonden ffir den lias, Peeidoo 
KhtwaMits in die Jurazeit zu vorsetzen und nomya für den Dhcrllas und frewisse Vnr- 
msjdit in rwcise auch rorphyritausbrUfibe in den kommen des alpinen Doggers, lein raulial- 
festländischen mesotouehen Anganschichten gerippte MytUos und Modiola für den außer- 
ZentniliK^iens. p^j^^p^. Aueellen für den oberen 

6. Die Tier- and Pflanzenwelt. Wir Juru Llmrakteristiich sind; aueh Taxo- 
selicn liii'r von der Vorteiluni: der Tierwelt donta sind ein gleichwertiges Hcment der 
n&di i' .icies völlig ab und zählen nur die < Musohelfaunen. Die Gastropoden stellen 
Gru])i^)en and Formen der Land- und Heeres- ! sioli yieltaeh ab die Wuneltonnen tertiftrer 
Organismen als solche auf. Unter den Marin- Narhkommcn dar. Meist morphologisch 
tieren sind die Ammoniten und Belemniten, indiiferente Formen, wie Psendomelanien 
erätere sowohl nach ihrer Zahl wie ihrer ohne Ausguß, erscheinen untt-r ihnen die 
Formonmannigfaltigkeit, zweifellos die cha- 1 ersten Siplioniaten ( Aporrhaidae), während 
rakteristischsten Typen des Jura, wobei \ zum Teil reich verzierte trochide und tur- 
besonder!« auf die zaiilreichcn, allerdings nur binide Formen im .Malm, Amberleven (inil 
innerhalb gewisser Grenzcu verfolgbaren dem linlragewundenen Cirrus) in Lias und 
genetiseben Reihen aufmerksam gemacht ; Dofger nnd eine Fülle von Plenrotomarien 
Ket. (ÜattHchalige oder nahezu glatt-schalige in allen Stufen vertreten ^ind. Dazu kommen 
(Haplüceras, Oppelien p. p. P^ilocera» p.p. die riüliebeiideii .Nerinen mit Spindel- und 
Oxynoticcras, Aspidoceras p. p. PhyÜo- 1 Wandfalten vor allem im Malnt> Die Süß- 
eeras usw.) gibt es unter ihnen nur Verhältnis- ; und ßrackwasserschnecken unterscbeideil 
mäßig wenige; die meisten sind mit Kippen, .sich mit Valvata, Vivipara, Melonis — 
Knoten, Kielen reich veniert. Beseichnende ' ebenso wie die Mosehellonnen ünio und 



Digitized by Google 



I 



m 



JvaaSamaüoa 



Corimh — nfebt Ton de« Typm ipltorer 

Zeiten. 

Die ßrachiojjodpn beschränken sich 80 

SBt wie ^anz auf Rhynchonellpn und Torc- 
rateln; im I-ias findet sich ab Ausklang 
älterer Zeiten uoch die mit Kallispiralarmcn 
begabte Spiriierina. wiitirend im Malm 
gwippte(M^erlea, Terebratulina) und durch- 
foeht» (T. diphya) Terebntnliden plef^ent- 
lich die Eintönigkeit der oft individncn- 
reicben Brachiopodenfaunen unterbrechen. 
Unter den £k;hinodermen sind im LiiLs 
Europas die Pentacriniden häufig, im Malm 
treten der einfache Apiocrinus und Eugenia- 
crinus und das stiellose Anledon auf. Unter 
den Seeigeln fehlen im Lias die irregulären, 
im Dogger herrsehen diese (Holectypus, 
CollyritP?) vor, im Mahn halten pieh re<;uliire 
und irreguläre zienilrcli die Wage. Bryo- 
20en hat vor allem der Dogger geliefert. 
Korallen^ unter denen die Rifibildner domi- 
nieren, smd sehr wenige im Lias, etwas mehr 
im Dogger, vor allem aber im Malm gefunden: 
Tbecosmilia, Isa»iräea, MontlivaiUtia usw. 
Bind die hauptsächlichsten ( Tattimirpn. KJesel- 
schwümme als Kiffbilflnrr kennen wir vor- 
zugsweise au.s dem Mulm (Ciiemidiasirum, 
Tretnadicfyon, Craticularia, Hvalotragos^, 
WO die beeberförmigen Gattungen die lmolli> 

§en flbertiefren, wUmnd «ie im lias 
er Alpen durch Anhäufungen ihrer unzu- 
sammenhängenden Nadeln sich bemerk- 
bar machen; Hvdrozoen treten gelegent- 
lich im oberen Malm ala Riffbildner auf. 
Von den niederpten Tieren, den Protozoen, 
sind mehrere Koraminifereni^attungen nach- 
gewiesen und Hadiolarien besonders im 
alpinen Malm. 

Kreide sind nur in den oberjurassischen 
Lithograpiieii kalken eitiigermalkiii häufig 
^enaeus, Eryon, Liraulus^, ebenso Land- 
usekten, die auch in anaeren Jurastufen 
Tereinzeltgefunden wurden. Fische, besonders 
Ganoiden. treten stellenweise im Lias und 
obersten Malm häutiger auf, wo auch große 
BUw ond Rociien, sowie Knochenfische 
nicht gerade selten ,-,irid. Von Hanoiden 
sind zu nennen Lepidutus, Gyroduä, .Vapido- 
rhynchus, von Haien Acrodus und Hybodus, 
voD Knochenfischen vor allem Clupeidae. 
M eerseMldkr5ten mitdnrebbroehenem ranzer, 
auch Lniid- hezw. SQßwasserschildkr5(en 
treten sehr zurück und machen sich uur 
im obersten Jura (Lithographenkalke, Pur- 
beck) bemerkbar (Eiirr^tcmum, Platy- 
chelyfl U.SW.). Ebenso cliaraktpris tisch für 
die Jurameerc wie unter den Wirhello-^en 
die Ammoniten, sind unter den Wirbel- 
tieren die Flesiosaiirier ind FfseheideebBen, 
Ichthyosaurier, mit ihren der Fi=rhgestrdt 
60 vnllkomnieit wie niOglieh ange|mUteu 
Körpern (Ruderpatteln, Schwanzflosse, 
B&ckenfldfisensaumK für die beaondera die 



«•Sehiefer dee obemilJae in Wttrttembnr 

fHolzmaden) und England (Lyme Regis) 
weilberühmte Fundorte sind. Ein gleich- 
guter Schwimmer war MetriwkjpnchuB, mdir 
am Ufer lebteu die stark gepanzerten Teleo- 
sauriden. Eine ffruüo Zaid Krokodilicr 
lebten auch auf dem Land, ebenso Itliyncho- 
cephalen, wie der unserer Brttckenechse 
verwandte Uomoeoeaiinu des obemi Jni», 
aber sie treten zurück an Zahl und Interesse 
gegenüber den land bewohnenden Riesen- 
re])tilien, Dinosauriern. Zwar gehören die 
gewöhnlich noch für jtirassisch gehaltenen 
grOSten Formtn (Atlantusaurus, Diplodocus) 
nach neueren .Xufl'a-ssungen nicht in den 
Jura, sondern in die Unterkreide, jedoch 
fehlen Riesenformen aneh im Jura nicht, 
wie der 13 m lange, ans dem Dogger Eng- 
läuda stammende, wohl pfianzeufre^Hende 
Cetiosaurus beweist, ferner die mit Rücken- 
planen und •staebeln bewehrten Stego- 
Banriden, die noeb etwas nndefbiiwlMt 
Megalosauriden und dii ii if kurzen Vordeiy 
beinen und langen lliaterbeiaun — auf denen 
sie vogelartig gingen — ausgestatteten 
Oniithopodiden. Als Rarität ist der ebenso 
gebaute, kleinste Dinosaurier, Compso- 
gnathus, mit hohlen, vogclartigen Knochen 
aus den Lithographenschiefem des Malm 
bemerkenswert Ab Behemcher der Luft 
sind die kleinen bis mittelgroßen im Lias 
und obersten .Malm iLiihu^rapbeukalke) 
nicht eben seltenen FiugreDtihen (Pterodae- 
tylus) ohne, Rhamphorhyncnuä mit Schwanz- 
segel) zu nennen und der sensationellste 
Fund des taubengroßen I rvogeb Archae- 
opteryx. Von Amphibien ist merkwürdiger- 
weise nur «ine einzige Form, und zwar der 
älteste Anure im Kimeridü:e Spaniens, ent- 
deckt worden. Unter die lieptüien des 
Juralandes mischen sich schließlich auch noch 
älteste Säugetiere, kleine beuteltierartiee, 
maltitnberfculate (Plagiaulax usw.) od«r 
inscktivorcnarfige Tvpen (TlioOllOdon WW.) 
aus Dogger und Maini. 

Abgesehen von zweifelhaften Meeres- 
algen und dem gänzlichen Fehlen der Laub- 
bäume besteht die jurassische Pflanzenwelt 
aus Famen, Equiseten, Cycadeen und Coni- 
f eren (Arauearia, Zamitee, ThinnfekUa, Bai«ra 
usw.); sie «eigen Qbn- die ganze Jmaeide 

hin ein ziendich i-'leichartige-' Gepräge. 

7. Tiergeographie und Meerespro« 
vinzen. Will man in einer P'ormation, 
wie dem Jura oder auch der Trias, in denen 
eine auf den ersten Blick außerordentliche 
Ilinheitiichkeit der Meeresfaunen hcrn^cht, 
nach tiergeographischen Unterschieden for- 
seiieii mid die neereerioiae danaeh eintaflen, 
=n wird man auf ganz andere Differenzen 
im iiabitus der Faunuii und Kinzelformen 
achten mflsaen als bei tiergeographischen 
Beatinunungen in einer Zeit wie der heutigen, 



Digrtized by Google 



Janfonnatioii 



617 




wo entsprechend den scharf ausi;eprästen nur auf sie jewwls bcsi liräiikten Gattungen 
Klimazonen auch eine so große Verscniedeu- und Gruppen amgrenzcii k«>nnen, sondern 
lieit der Faunen und Floren herrscht. Hau j wird sien meisteiu damit zufriedengeben 
wird daher in Zeiten ym dem Jura die ' mfissen, gevisBe Verbreitungsmittelpunkte 
ntOTiaieii wniigar naoh gans bestimmten und -aoinretpDnktB anfnuvehoii ao daS sieh 



Digitized by Google 



618 



» 

Joniforiuatton 



das vereinzelte Auftreten von Gattungen Venrleich mit dem russiseh-borealeo, vo 
anrh aulierhalh der für sie als typisch ango- diese untere Stufe nur wenig und schlwht 
gi'benen Provinz nicht ohne weiteres als . charakterisiert in Erscheinung; tritt. iiein?n 
Gegenbeweis verwerten läßt Beachtet man' Wert hätte; den Unterschied mit dem siid- 
die«c (;rmul^^ätze, so wird man auch im Jura andinen können wir leichter durdi Ai -tl» 
deutlicher Verschiedenheiten gewahr, die der diesem eigentümlichen Formen nun- 
einem nur an rezente Unten(cliiede gewöhnten kieren. Ent der Weißiura mit sunco in 
Aucfe vielleicht nicht iiniiier £:omi?pn(I er- zahllosen Arbeiten behandelten schonen 
scheinen zur Abtrennung größerer Provinzen r Ammunitenfauneo, die von al^in-meditei- 
voneinander. I ranen aueh in ihren Species Imnesvees to 

Wir unterscheiden hier, liaujit-ächlich verHiliieden sind, wie man. beeinflußt vod 
auf U b 1 i g i&. LiteraturzitateJ gestutzt, . alter Tradition, vielfach glaubt, läfit sich 
folgende fttnf Reiche: das boreu-ntsgische, | klar der rtnettch-borealen ^twickehinf vom 
das mitteleuropäisch-medit€rran-kaukasisehe, ■ Callovien ab gegenüberstellen. Diese letitere 
das indisch-malayisch-äthiopische und da? zeichnet sich vor allem durch da*? <r, ^it wie 
mexikanisch-südandinc, die teilweise wieder v öllige Fehlen der Koralleu au&; ihr eigtuium* 
in Provinzen zerle'^'t werden können. In [ lieh ist da.s Vorkommen der BelonnitHi- 
der Hauptsache bezieht sich diese Eintei- gruppe Cylindroteuthis, die hier ihre eir^nt- 
lung auf den Oberjura, teils weil der Lias liehe Heimat hat, „wenn sie auch /.citwtiltg. 
im boreal-russischen fast nicht entwickelt besonders im obersten Jura und der Unter- 
oder schleeht bekannt ist, teils weil die kreide, begleitet von anderen horealcn lYpeu. 
Lias- und Doggerfaunen sich wesentlich j in benachbarte Randteile des mediterfue& 
hidifferenter verhalten als die des Malm. ' Beckens eindringt*' (ühlig). Wiehtirv 

Wie Pom per kj, tlhlig und llaui^ Arnnioniten sind im Callovien rad Ker^. 
zeigten, htoßen in Kuropa zwei Fauuenreiche ^ auf der Grenze zum Oxford Quenstedto- 
direkt aneinander: das niittelenropiiisch«- 1 eeras, im Oxford selbst Cardioceru, m 
mediterrane und das russisch-horeale. Ihre mittleren bezw. oberen Jlalrn aber vor allem 
Ausdehnung geht aus der beigegebenen, Virgatitcs, Craspcdites, Simbirskitcs. üntor 
Uhligschen Karte hervor. Für Neumayr, den Muscheln smd es die Aucellen, diesidi 
von welchem der wegen seüier Forsdiungs- allerdings auch im Himalava, in Mexiko, 
methodc immer noch lesenswerte erste seltener auch im neuseeländischen iinäl m 
Versuch einer tiergeographischklimatolo- europäischen Jura zeigen, so daii luaii 
gischen Einteilung der Juraerde herrührt, als charakteristisch für den nissisch-borealeD 
sollte die niitteleurnpiii-^che und alpine Kiit- .Iura nicht mehr igelten lassen wnlltc. Will 
Wicklung; zwei verschiedenen Tierprovinzen man sich jedoch an das vorhin vom Ver- 
und Klimazonen angehören, w^ährend wir i breitungssehwerpunkt Gesagte erinnen, 
jetzt in den meist litholoirisehen und dann ist es nicht mehr zweifelhaft, d;tß )hrt 
den geringen faunistischeu Unterschieden i Heimat in den borealen Jura fällt und daü 
beider Gebiete lediglich den Ausdruck von | z. B. ihr Eändringen in Heidko dureb 
Tiefenverliältnissen bezw, von frrößerer oder wi-sdiche Nordamerika herunter auf ei tum 
geringerer Landnähe erblicken, was eine Wege stattfand, der überhaupt auüeri^ewöiu- 
gewisse Verschiedenheit der Faunen in liehe Erscheinungen zeigt, insofern dirt 
fazieller, nicht aber in tiergeographischer mitten im borealen Faunenelement die nui 
oder klimatischer Bezirbuni; hedinfft. Wir in den südlichen Regionen sonst heimischefl 
fa.ssei» daher den mittck'urupai.si heu Jura .\mmoniteugeschlechterPhyllüccra^uIldLy^(5- 
auf ab neritische Ruidzone der alpin-medi- ceras auftreten, was ja umgekehrt mh 
twranen (ien?ynklinale (Tethys). Daß in keineswpsr»< 7.11 einer Verneinung der Sdb- 
jener Hifikuralleu weiter verbreitet sind und ständigkeitsiidlichcrer Provinzen führeDkann. 
viel häufiger auftreten als in der letzteren. Die russisch-boreale Faunenfacies kann dikcr 
entspricht dieser VorstellunLr sehr gut, weil treirennber der rnittcleuro|i;;i < li-ineditomwn 
das Korallen Wachstum an Flachwasser ge- , als gesichert gelten. Boreai heitil sie, »ei 
bunden ist; fflr Neumayr d^egen bildete | der cnssische Faunentypus sich durch die 
die Kornllenverteilunu; ein "N'erk'^enheits- ganze Nordpolarzone verf<il:z:en läßt, 
moment, weil er den alpin-mediterranen . Was au russischen Elementen io dw 
Jura als äquatoriale Zone dem mitteleuropäi- 1 mitteleuropäischen Region vorhanden et 
sehen als uemiißigter Zone gegenübergestellt erklärt sich durch eine Vermischung, di^ 
hatte und liitlkorallen doeh in erster Linie in eintrat, als die große Poggertransgres.^ioa 
jener, nicht in dieser liätten erscheinen müssen, die Verbindung mit dem russischen Beckes 

All und für sich ließe sich der außer- hen^c^tellt hatte. So dnngen mit den 
rus-i-( lie Jura Kuropas, wo der Lias allent- Oxford Cardioceren bei un? ein, die sopr 
halben faunistisch reich entwickelt ist, mit der im wesentlichen mcditerrai.en llat- 
durch eine Fülle von Formen tiergeogra- tung Phylloceras sich in den Karpathen 
phisch beschreiben, was jedoch fflr einen i begegnen, aber offenbar nicht aberaU ^äek 



Digitized by Google 



Jimfoniuiition 



heimisch wturdeo, ä» »ie in ^'orddenteobland 
«nd im westsehweiser Jura, nieht aber im 

schwäbisch ■rr;i!iki>«clien (wenigstens nicht der 
nis<i<che Tvjni.s) auftreten. Im oberen 
*i\i()nl und Kiraeridjje verliert s>ich dieser 
]<.linnuU wieder, korallii^i iir Bildungen stellen 
sich zahlreicher ein und umi^ekehrt dringen 
meditiTraiic TvjUMi i A^pidorcren und Oppc- 
lien) in das üerz der russischen iteRion vor. 
Im «barsten Malm bat «ieh nacb Hang 
Europa in zwei Haupt provinzen geschieden, 
in die mit Virgatitta bis zur Oder vor- 
dringende russisch-boreale, welche nördlich 
bis England und von da bis fioulognc nur 
Mer hinzieht, und eine westUehetNorddeiitsch- 
land zwischen Elbe und Rhein und Frank- 
reich mit Ausnahme dee Khonegebietes und 
d«e genannten Nordfleekens umfaßt und nach 
Hauff durch Pachycerae charakterisiert bt. 
Dali Pachyceras auch einmal im russischen 
Gouvernement Simbirsk vorkommt, bid«rt 
nichts ander JKxistens derartiger aUfemoneier 
ITntenehiede md man kann nur irieder- 
holt darauf hinweisen, daß die riuirakfi-riBie- 
rung und Abgrenzung snlclit r Provinzen 
eben nieht durch «in r'iiifa<-hps statistiBches 
Verfahren erreichbar ist. Es könnt« sein, 
daß eine genaue Registrierung der Verteilung 
der .\rten und vieler Gattungen ebenfalK 
tiergeographiscbe Unterscliiede ergib«, aber 
bei dem nicht Obenül gleich Tolbtftndigen 
Matoria! wrirpti das Trugschlüsse; vielinohr 
bedart es einer gewissen Feinfübligkeit, um 
Einijewandertes von Einheimischem zu unter- 
scheiden und die Fäden des Gewebes ihrer 
ganzen Länge nach zu verfolgen, die der 
Statistiker doch jeweils nur im Querschnitt 
sieht. Jedenfalls läßt sich das eine ä^en, 
daB innerhalb des mitteleuropäisch-mediter- 
ranen, wie auch des russi-eli-borpalpn Faunen- 
gebietes wieder spezielle, in den einzebien 
Stufen schwankende Unterschiede tier- 
geographisoher Art vorhanden sind (z. B. das 
Feluen der Virgatiten im Petschoraland). 

Wir unterscheiden außer dem niittcl- 
puropäisch-TnpfHterran-kaukasischen und dem 
russisch-boraltii Reich nach Osten ein 
indisch-malayisch-äthiojiisches. Eine gewisse 
Uebereinstimmung zeigt sich mit dem 
Mediterrangebiet, das als westlicher Teil 
der Xeth^ Eurasiern gewiß Ähnliche 
Lebembedmfungen geboten hat; aber auch 
rus-*>i>clic Kiiiflu-;se (Ancfllcii) sind vor- 
handen, was die große Nalic s'-'ge» Nord- 
westen begreiflich macht; doch ist in dieser 
Richtung eine Meeres verbind un:; iinrh nicht 
direkt nachgewiesen. Die imHÜterrane 
AdiH'llit'r Kati('< der lia>-isi-lifii Cfiilia- 
lopodenkalke der Alueu hat mit der himalavi- 
sehen sehr große AehnKebkeit und im Sunaa- 
archipel trrton die sftdalpinrn jTniifn Kalkf" 
de« Lias mit zum Teil identiscbeu Formen 
auf. Der Dogger Balutsdbistans, sowie 



der von Kutch und der von Niederländisch- 
fodiMi smd teilweise faunistiseh mit dem 

mitteleuropäischen identisch, zeigen alur 
auch eigene Züge: jedoch erst im Malm ist 
die Differenz am größten. Die Unterschiede 
•^ind i<>ils absolute, indem Gattungen, wie 
Siiiiin cias, gewisse Oppelien und Haplocercn 
t«dili"n ; daliii" al)t"r ault retoii : Siiiihir.>kiti'S 
(auch russisch), ParaboUcera«, Grupu« des 
Heeticoeene KobelU, Btenfordia, l^yUbeerae 
strigile-Gruppe, ♦»xfonliiiacmi rphalfn und 
geradezu massenhaft Beiern ii lies Gerardi 
und dicoelus (bicanalioulate Formen), dii> 
in Europa nur stellenweise und untergeordnet 
erscheinen; sie sind gegenüberdemeuropäisch- 
kauka.sischen Reich zum Teil i;aii/. \mi und 
eigenartig, zum Teil herrscht ein gewiss^ 
Gegenseitigkeitsverhältnis. Auch einige 
Musctudii sind für das indisch-malavische 
Reich charakteristisch. Australien unrf Neu- 
eedand dOrften zunächst hier anzugliedern 
Min, abeoBO der ursprünglich swar iOr sehr 
enropÜsch ausgegebene, doch aber über- 
wiegend äihiopisch-hinialayi^che Faunen- 
komplex von Kutch an der IndusmQndung. 
Mit einer geirissen und, je länger man Bit 
studiert, um so doiitliilicr in Erscheinung 
tretenden Stll)^tiindi:rk<>ii ijlicdprt sich der 
i)statrikaiii>i'li-iiiadat;a->i-cin' .Iura al- Pro- 
vinz liier an. Er zeigt neben mehreren indi- 
schen Typen (OxfordmA;roeephalen, Phyl- 
loccras der «trif^Tlf-Gniitpi'. Pcrisphincten, 
dieoele Belemniten) aucli recht viel Eigen- 
artiges. So Mbon im Lias von Madagaskar 
Boul^iceras, im Uogger Ostafrikas eine eigene 
Peltocerasform, im Malm gewisse Peri- 
>|diiiicU'ii ; *'in l'iit(T>chiod zur liiinalaji^clum 
Region ist das Fehlen der ;Vucelleu, das 
Pemen von Simbirskites, Parabolieeras und 
ciiiitron anderen dort häufigeren Formen. 
Dufii ist CS nicht ausgeschlossen, daß letzteres 
mit dem frühen Rückzug des Malmmeeree 
aus 0<<tafrika und der scÜechten Entwiche* 
hing de.« Tithon auf Madagaskar inZnsammen- 
haiiu' stellt. Ks zeigen sii-h aber aucii starke 
Anklänge an Portugal, die iiii lit über Syrien 
und nicht über ^teh l iiii'« wandert sind, 
so daß die Vermutung nicht ganz von der 
Hand zu weisen ist, es möchte sich mit der 
Zeit nordwestwärts durch den afrikanischen 
Kontinent eine Verbindung ergeben, sumal 
der Dogger Abeüuyniens aumdlende AdmUeh« 
keit mit doin Fraii/.üsisi li-Nordafrikas hat. 

Das Jurameer Mexikos und der süd- 
amerikanischMi Anden darf als weiteres 
eigenartiges, wenn auch vom meditenan- 
europäischeii, dem himalayischen (Streb- 
lites, Spiticerai». Aiikno-]diiiutcs i und der 
borealen Provinz gleicherweise mit beein- 
fluStes Reich anffesprocben werden; es treten 
dort 7, H. itn Mnira boreale, von Uhlig als 
solche bestrittene Ammoniteu (VirgatiU^) 
auf, ebenso Auceilen bi Mexiko, doch »igt 



Digitized by Google 



I 
I 



Juraformation 



flieh aneh Eigenartiges. So neben der reichen 
ESntfaltang der Gattung Idoceraa nnd vielen 
Ammonitonarten die fiattunK Mazapilites 
oder das besondere Hervortreten von Duran- 
gites und Kossmatia; ferner „taucht eine 
walire flut von Formen der Uattuog Streb^ 
ttCM auf, nUier Tenmiidt mit den indisehen 
ab den europäischen Typen", während der 
in Europa so häufi?" Viiylloceraa spärlich 
▼ertreten ist. Sehende I ias der Sflauiden 
zeigt — analog dem Madagaskars — merk- 
würdige Faunenelemente, wie den in ganz 
Südamerika verbreili-tcti Pii ti'ii alatus und 
Litilotrocbus, von denen enitcrer bisher nur 
nodi im spaniseben Lias Iwkannt (^worden 
ist, was die Tethysverbindunfr über den 
ieteigen Atlantik herüber noch präziser an- 
deutet, als es das Auftreten mitteleuropäii^cher 
beiw. mediterraiier Arten an und fOr sich 
wb4m tat Aneli in Bfldamerika selbst, 
ebenso wie in Mexiko bedeutet der Malm, 
insbesondere gegen die Unterkreide liin, die 
eigentlich gar niclit getrennt davon »u 
behandeln i'^t, (ien Höhepunkt der Fannen- 
differeiizieruni; gei,'eiiüber den anderen 
Reichen. „Das mediterrane (bezw, mittel- 
europiisehe) Element scheint Tonnenweise 
im Das nnd Dof^er imd spiter wieder im 
i^enkoni, das himalayi-ehe besonders im 
Kimeridge, Tithou und der Berriasstufe ein- 
gedmngen zu sein" (Uhlig). 

Uhlig erwägt die Möglichkeit, ob nicht 
der erst mangelhaft bekannte japanische 
Jura ein eigenes, dem liiiMalajisi lien äqui- 
valentes Reich repräsentiert, dessen Haupt- 
Terlirritiiii{( dann in das Areal des groBen 
Ozeans fiele. Unter>'tOt2t wird diese Ver- 
mutung dun h die Tatsache, daß trotz der 
räumlichen Nähe engere Beziehungen zu 
dem borealen Reich bis jetzt nicht vorliegen; 
ferner tritt ein Anklang an die Tethys und 
keineswe'^'s an deren niiehstlierfenden, den 
himalayischen Teil, hervor und die in Japan 
nachgewiesenen Koralleak^e bilden eben- 
falls einen starken Gegensatz zu den beiden 
genannten Ke<;ionen. Doch bleibt wegen 
mangelnder Kenntnis die tiergeogrqihische 
Stellung des japanischen Jura aanichst 
noeh KM% mieniselueden, ebenso die des 
neuseelandi-ehen und australischen. 

ti. Klima. Daü im Jura ein cinh<'itli( licres 
und in den Foiarrepionen wescntli« h wiinnfri'S 
Klima herrschte, vielleicht durchweg uärm< t :iU 
heute in unserer Zone, ist nicht zweilel) ifi 
Gleichwohl müssen KUmazonen existiert haben, 
denn die Erde wird als Kugel von der Sonne 
unter allen Umst&ndcn verschiedenartig be> 
strahlt. Der Unterschied gegen heute kann 
also nur darin beruhen, daß durch telluristhc 
Fakton-ii und Zustände die primären solaren 
Erwännurii;s Verhältnisse irgendwie au,sf;t <;Ii( hen 
wurden und femer, daß mit veränderter Poi- 
stcllung auch der Verlauf der Zonen und die 
Wirmemeoce, die sie wiluend des ^hres er- 
Uelten, anaers gestaltet war. Von diesen Zu« 



sammenhÄngen und Ursachen ui.sspn wir aber 
iioih nichts Bestimmtes und kann es sich 
hier Uttx um die Frac« handeln : Lassen sich 
die angflgebeaen mirin&unistischen Einteilungen 
im Sinne ven bestimmten KHmadiHerenien aof 
der Jorasirde ansdenten? Der Mbere Nea- 
1 mayrsche Versuch in dieser Richtung ist heute 
I überholt: von seinen .\ufstellungen ist nur der 
eigenartige Chaniktcr dir Hdrinlzonc geblieben, 
die — immer unter Heachtunfr der oben hervor- 
gehobenen allgemeinen F.ins< hränkungen — allen 
anderen Juraprovinzen bezw. Keichen als üe- 
samtheit gegenübersteht, so da0 man mit Hang 
und Uhhg diese letzteren einerseits, jene an- 
I derassits als Eiabelt «inander gennübeistellea 
j kann. Wir bekommen so zwei groBe, im wesent» 
' liehen den heutigen Breiten parallel verlaufende 
Zonen: <lio nordsibirisrh-russisi h-nordwestanieri- 
kaniseh-boreale und einen breiten äquatorialen 
Gürtel mit dem mittel) uropaisch-raediterranen, 
; indi84-h - äthiopisch - malayischen, raexikanisch- 
I südamerikanischen Jura und deren Appendires. 
Wir könnten analog dem heutigen Breitenver- 
I lauf annehmen, daA die damalige gemäßigte Zoae 
I sich hinsichtlich der Lebensmögliclikaum vsa 
' der tropischen Zone relativ weniger nnterseUed, 
als jene von der polaren, si. d iü su h bei der norh 
hinzukommenden .\usf.'rL'li( tn nhcit die tropische 
und die fiemailitTte in ihrer Fauna mehr 
gleichen als die polare Zone ihnen, lileirhwohl 
will es scheinen, ds ob sich der groUe, dem 
russisch-borealen gegenüberstehende liauptgürtel 
, selbst wieder in zwei mehr odsr mindsr parallele 
[eliedsm üeJie, die zwar im gsusn stark in- 
{«nander veisckwimmen, aber doeb selnvaeb 
markiert durchschimmern. Denn der indische 
Jura mit dem äthiopischen liegt im ganzen 
südlicher als der uutte]europiiis< h-niediterrane 
und beide Gruppen sind sehr ver;>< hieden. 
Dapefien liegt in .\merika das VerhiUlnis nicht 
so einfach, weil sich das Meer nicht o.stwestlich, 
sondern nordsüdlich erstreckt: dennoch ist die 
I Beeinflussung des sfldandinea Juia durch hima- 
, layische uno sfidKebere enrapilselie Ekmeate 
I (Spanien) größer als die des mexilcaniselien 
I Jura, der mehr mitteleuropäisch und boreal 
beeinflußt scheint, so daß sich auch lirr ein 
gewisser l'nterschied zwischen Norden und 
'■ Süden bemerkbir macht. 

Insulern k mute mau also an eine den heutigen 
Breiten im we.s -ntücbenpaiaUele Zonengliederung 
denken und die dagegen sprechenden llomente 
erUirsn dnrcb StrSmnngen und durch die 
Tatsache, daß bei einem im ganzen ans- 
geglichenerem Klima auch der .\ustausch der 
Faunen universeller war. zumal Marinfaniicn 
vom Klima der Erdoberfläche abhängiger sind 
als die Faunen und Htu'en des Landes, wie die 
\'erlireiiuii^ der L'leichen Mariulauna längs der 
Kust>- W Cätamerikas bewdstk Die Bestfttigung 
dieser Auftassung liegt ahn, wie Uhlig schon 
betonte, im notial-antarktischen Gebiet, wo bei 
der großen Ausdehnung dieses noch unerforschten 
Raumes jenseits des SO* südlicher Breite genug 
.Spielraum für eine weitere, vielleii ht der borealen 
verwandte Fauna bliebe. I),iß eine etwaige 
antarkti.sehe Fauna mit der arkti'-i lieii treniein- 
.same Zuge — wenn auch jiroßtenteils rein kon- 
vergente — aufweisen müßte, ist ja von vorn- 
I heittn wahrscheinlich und so könnten viellMcht 
die im Juia der sfidameriloudsdien Anden auf» 



DIgitized by Google 



.himidrinatioii 621 



MuAm „borealen Vingatiten", über deren j 

yormnirehnrijkpit ja norh keine Elinigkeit I 
krricht, sülfbo Ausläufer der anuirktisohen Kon- 
v(t]^iufauna sein, ebenso wie die Aucellen im 
Jan >>useeland8. Daß diese möglicherweiHe 
vukSiden gekomnieiishid.clftffirkOiiiiteiliTFeUen 
im Jtira Ostafrikas und Madagaskars als Wahr- 
•fbeinlirhkeitsbeweis ins Feld geführt werden, 
der jft nach S. durch Land abgeschloflSMi war. 
Eioni weiteren Wahrscbeinlichkeitsbeweis fOr 
«fDf Mlbständige antarktische Fauiw sieht 
rfili? im Auftreten der eigenartigen unter- 
kivmischcn Trigonienfauna Südafrikas und der 
Südinden, deren Entstehung sich natürlich ' 
schon im Jura vorbereitot haben muß. 

Zur Ueberprüfung der Fracke stehen aber 
iiirh noch die Landpflanzen und Faunen zur 
V.rffi^unjs^. die natürlich feiner auf Klinta- 
'iitftn>nzt'n reagieren müssen als die Maiiiitiere. 
VlItTilings sind aurh sie über die panzo Erde 
bin rec£it gleicbArtig und daher ist es um so 
ledeiitinigvrollnr, «iafi Gothsii an angeblich 
jurassischen .\bietinprnhölzern von Kfmig-Karls- 
Isnd uüd Spiubergcn Jahresringbildungen nach- 
^wiesen hat, die nch an jurassis( lieii Hölzern | 
iflditcheier Ke^onen nicht finden und sich 
aiKfa an einem tnassischen Araucarienholz 
•Spitzbergens nicht erkennen ließen. Femer 
«iomtnieren nach Gothan in den genannten 
beiden Gegenden die .\bietineen, die Araucarien 
fehlen. Das würde allerdings deurlirh für eine 
klimatische Differenzierung im Jura spreihcn, 
Venn nirht das Aher der von Gothan unter- 
suchten Pilanzenreste scharfen Widerspruch ge- 
funden hitt», indem Barekbardt die Ein- 
n ihnng des betreffenden Vorkommens in den 
Juxa aus tektomschen Gründen bestreitet und 
auf den aurh von Gothan selbst betonten 
Ankiang der^ Hölxer an solche des Tertiärs 
Uiiveist. Die Frage ist also zurzeit unent- 
schieden. Tlandlirsrh teilt luit iliß die 
'iurrh<5rhn!ttli( lie (imbe des luiiekti'uflü^els im 
uatt^ren .fura weit geringer war. als im mittleren 
und oberen, und schlielit d-rrn:« auf eine 
Wärmezuuuhmt' gegenüber dem i.ias; das «agt 
uns aber nichts über Kbmazonen. So bleibt 
;il5n bis jetst nur der große Unterschied 
zwischen boraaler nnd Iqoatorialer Jnzaent- 
wirkelun^ öbrip. der angesichts der relativ ge- 
rin^n kalkbiluung bei ürgauismen und Sedi- 
menten und dem Zurücktreten der Konülenriffe 
im Norden als ein klimatisches angesprochen 
weiden darf, wenn auch die absoluten Tem- 
[tfrarurdifferenzen auf der Juraerde durch- 
><'bnittUch geringer waren und infol^ davon 
•iie .\ehnlichkeit der Meeresfaunen und Land- 
tieren grftflet ab etwa heatratage. 

Literatnr. E. Hang, Traiif <lr a,'f,f,„jir. II: 
Sy.lrm' jiinutique, S. 9S9 bi» liftg. i\in$ f9a;. 
Etttzuje und ri^heilipste moderne IStUHUHUUn- 
jatMumg der ^ratigraphir, Grotjmphie n$m. der 

•■ 'lißch uhJ palä'fgeogiaphij'rli iricht'ge J/> ' 
kH»'U'iit'i' n : V, UMiQf Die marinen Jietche dru 
Jurnnn.l 'hr Uitttrkreti*, MUL cL feohg. Ott. 
Wien, Bd. 3, 1912, S. Si9 bi» 448. Mit her- 
grtigrnphitrh'r Karle. — Dergelbe, Die Fauna 
der SpUmehiefrr de* Iiimalaya, ihr Alter und 
ihre WeU^ttUung. Denkeehr. d. Kimigl. Akad. ä, , 
Wuermeck. in Wwn WO, Bd. 85. 8. SSL — 



M. JVMtmayr, Die gengraphMte Vefbrettmg 

drr Jurnf,,rmntimi. Drnifchr. d. Kttnigl. Akad. 
d. Wisicnach. in ll'jV« ibSS, Bd. 47, S77 bi» .110. 
lieber klimatitchc Zonen während der Jura^ und 
KreideteU. ibtd, ISSS, Bd. 50, S. 57 bu i4i. Mit 
pali'iogeographiarhen und Uirnntteehm KaHen. 

— J. P, PompeckJ, Die Juninblagcritnyen 
zwitchen Regentbitrg und Regrn*t^ivf. GeognoM.. 
Jahretke/le, Jahrg. I4, S. tS9 bi» iJO. Münrhtn 
2901. — Deraelbe, Ueber Aurelian uttd aueelten- 
ähnliehe Formen. Neue» Jahrb. /. JUinera- 
logie vtw., Brihi<t,h'ind 14. l'jiil, S. 319. Mit 
IkOrte. Siehe die»en Autor auch unter Klein- 
(»Hen. — Ale Beiepide rein etratigrapkietker 
GUedefung de» Jura nttch Fof»iliei> und Fmie»: 
F. A, Quenstedt. Der Jura. Tübingen i85S. 

— X» Reuter, Die AutMldung de» obrrem 
braunen Jura iat nördliehen Teile der Jrdnkitehetk 
Afb, OeognoeL Johre»hefte, Jahrg. tO, Minehem 
1907 (19ttS). — Th. Schneid. tHe Geologie der 
frtinkisehen Alb 2V*itehen Kiehntätt und Xettburg, 
ibid., Jahrg. S7, 1914. — geologioch tmd 
bioliogieA-etrettigraphiseh sind: W. Delhaes 
M«mI H. Gerth, Geologieehe Be»chretbaug de» 
Kelltnjiirn ziri.rhfii Rriijitldxwil und Siil'tlintnt. 
Geolog, u. Paiäont. Abhandl., Jf. F., Bd. XI. 
Jeita 1919. — K Ftocfc^r, Getdogierhe Unter, 
»uchung dr» f.r.rhi-t. ,;,-f,i,-ffii bei Ralintjrn, ibid., 
191S. — ./. {VaUUev, Dir Famta d*-r iSoln- 
ho/ener Pluttrnkulkr. Fe»t»chrift für Hacrket, 
Jena 1904. — ^' Rothpl^f Ueber Einbettumg 
der JuHHon/fen In die Sotitht^ner ISektrhiem, 
Abh. d. Bagr. Mad, d, Wiee. m JlBneAcii. Bd. «4, 
1909, S. .113. 

Ferner eine Auewahl der wichtigeren Faunen- 
(wmHAmmOHÜen') Monographien tw Charakteri' 
eienmg der rinsetnrn tiergeographiechen Beiehe 
und l*rovin»en : 

a) Mittel' und Westeuropa: E. Du- 
morlier, ^tudee fteMoniologiqtiee tut Ue dipßte 

jura*fi']'i<n dti ftunnin du Rhone, f.ia». fori» 
I864 bi» LS 74. ■ - A'. & Buckman, Mui,<<ijr<iph 
0/ the Inferior oolite Antmomtes of tlir liriiixh 
leiemde. Fuiaeon logrophiral üoeieiff. Lohdti» 
IttPO bte 1899. — P. <f« /»rtot, M»nograpl»ie 
pnJnintflngique et ii'iil,,(/)ijiii- de» etagea »tiper 
d. l. formaii'm jurumitpu de linulogue »ur Mer. 
Mim, Soc. Phyiit/ue et d'Hist. NaL de Genive. 
PuH» 1874' demeeiben Aitor etne FilUe 

»tratigraphiaeker Faunenbeeehreihungrn ove dem 
Hrhirtüzerisrhrn und framl'utiixhen Dmj'jcr und 
Malm, mH»t in den Abhandlungen der Schweizer 
Mäontol. GeieXMwß Genf (der leteUn 40 JeJm). 

— E. W. Beneeke, Die Venteinerungen der 
Ei»ei>ersformalion von Deiitjieh- Lothringen und 
Luxemburg (T^jet und Atlas). Abhandl. z. 
geidog, Speeutikarle von El^fi-Lolhringen. F. 
Jfftft VL St'oßburg I9ft5. - F. A. Quentied», 

Dil- A mni'iTiirrn diu Mrltiri'ibi.tih')! Jura. Stuti' 
ij tri li>6ä Iti» iÜSH. — h. Sirlferrr, U>e I'leuroto- 
marien de» »rhw^biiirh- n J'irn. Pithieontogtaphiea, 
Bd. 54, 1907. — U, UatM, Monographie de» 
Brtiehiöpndet rheHene et jura»»ique» de» Alpee 
Vaudoi»«e» etr. M'm. S'>r. l'<i!''<,i,t,d . S-nsse, 
Vol. 14, IS»?: Vol. x8, mi. — F. Kobv, 
M"nogrtiphi* dee fiJjfpiere Juraetiquee, ibid., 
Bd. 7 bi» 16, l/*80bi» 18.S-9, Sappl. Bd. 21, 1S94. 

— %V. H. Hudt^Hton. Monogroph of ihr. Ii<feri<>r 
Oolitt Ga»teritpoda. l'alarontogrujih'ral S<>cifl<j. 
London 1887 bie 1896. — C StruckmanHf 
Der obere Jura der Umgegend w» Hannover. 



Digltized by Google 



622 



Jumformatioii — Juveniles Wassei- 



Hannorrr 1S78. — If. ^'etz^•l, Jhunijitisehc 
und 9lratigrophi»cht UnicrtHchungen der JMrkin' 
Mtmitehiehten de» TntUihnitgtr Woidu M Sitte- 

■ feld. Pihiii'tngrupkictt, B'l 58, /''//. - 
H. Saljfld, BvitHiyc £<ir Ktiminui jm-ra»*. 
J^ßant^nrtt'tf <t\i« XorddeuUrhltuid. Fkilaeonio- 
fmphira, Hd. $6. SStvUgart HfQä. — P, Choffat, 
Fänne junmitniue du I^rtug^ä. QmmUtion 
yt'olut/n/ii': 'In Pui-i iiiinl. f.ifbdnne ISSO, JS9S. 

hj A l f/ 1 n - m i- d 1 1 e r r a n e M Cr e b i e l : f. 
Wähner, lieitn'üje zur XenntKit de» unteren 
Iao» der nürdiichMt Alpen. Beitr. g. Crcoj. u. 
Paiäont, Oesterr.'Vnijarna u. d. OrunU. Rd. 3. 
jsss; ltd. 4, issji: Hd. 5, IS85; Bd. 8, va -j; , 
Bd, 9. m4; Bd. XI, 18»7. — M. Vaeekf Die 
PioMa der Oolithe vo» Cap 8. VbfUi» umv. 
Abfuiiittl. ijt'ol. Ri ir}itnvxl,dt Wien, Bd. 12, 
1S86. — (». OcinmeltarOf littpra alctme faune 
(fiurtiise e tia»»iche della Siziliu. J^üermo 1872 

■ Mf iSSf. — iL ZlUelf Die üephalupoden 
der Sfmmberger Schiehten. ikuUyart J86S. 
.Sm , , ,f fh> (7<iKfr"/,<.'l< II. A'/.w»/ IS7.t. — 
Ii. lUn'hm, Die JUnihrii, ibid., IHS.i. — M. 
OgllviCf Die Koralir,,, ihid., 1896,97. 

e) Bußlaud und Borealreyion: K, 
, Bodenf Die Fnnna de» unteren Oxford von 

Popilmn/ in Lituiuii. G'c'i'ij. u. PaUiont. Abh. 

If. K, Bd 10. Jrna mi. — & XikiUn,, 
. AttgemtiM gmtog. Kurte ron RußUeMd. BUttt 

•*>''■, 71. 3lnn. Comiti ij'oh'fiui'U, St. Pitrr.<- 

inirg. Vol. I. 1884; l'ol. 2, 1885. — F. 

PompeckJ, Junuitic /xinm o/Copc Flora, Franz- 
, Joae/ettmd, m.* ^eienL Re»uU» <^ tke A'orwegtan 

North'P^yExpedttkm, I89S Ha I什. ~> i»er> 
. tielltCf Jura/vMnilifn nu.-- Al'tflo. 17 rA. A'. Rtu». 
. Min. Oc*. Üt. Peterrhury, Bd. 38, IW'O. S. äSy. 

d) Mexiko: V. Burckluirtlt, Faunes 
juramique» et cretuci^jufn de Hau Pedro lUi 
Galto. Botet. Inntüuto geolog. de JUextlM, So. 2'.', 
l'Jli. — Derselbe, La Fmmi» jura»tiqut de 
MutapUt ibid., So. äJt, 19t)Ü. 

e) Südamerika! A. Stewer, ArgenUnitrhe 
Juruablagerungeri. P(ih~ti<i,ti,l . Ahh., N. F., Bd. ^. 
•Jena 18U7. — A. Turnqtiimt, Dtr Ih-gger um 
Fnpinazilopaß u»w., ibid., N. F., Bd. 4, 1898. — 

' C. Jturekhardt, Beiträfe «ur Kenntni* der 
Jnnt' und Kreideformaiion der üurdiUere. 
Ptilin "iil"'ir'i/>f"ea, Bd. 50. Stuttgart l'jn.:. — 
/■eiHtr ia/tl /liehe Abhandlungen von G. Stein- 
mann uml gemrii Mitafbettem im Xciten Jahr- 
buch Jür Mineralogie tww. und dtutn J^taye- 
bänden »eit 1880. 

/) Oftaj r i ka und .Vi' <1 <' 'i " - I: " r : F.. 
Mtacqui, Dtifger und Malm au* Ottaj'rika. 
Beitr. t. G«el. u. Mätmt. Oetterr,' Ungarn» u. 
d. Orirnt«, /id. 23. H irn lUlO. Dernelbe, 
Beitrage zur (ieologie dm Somaltlan<ir», ibid , 
Bd. Vj, iyO$. — P. LemoluCf Atnmouifcf du 
Juratsirfm »upir. d'Attalutain ( .UndojfOMarJ. 
Annale» de intleontolttgie, Bd. 5 u. 6, üflO hi» 
tfü. — i. Theventn, Fonntle» UatiquM de 
M<ui<ig>i>ear, ibid. Bd. 3, i:/08. 

fjj Indien, Jfiederländitch- Jnd ie it : 
W. Waagen . Faune jura«»fque 0/ Knteh. 
Mem. geo(. .Sil irr;/ oj India. CnlruUa 187 .t. — 
V. Chlifl, Th'' Fa t the .'</»tijthalee, */>»</.. 

i^OJ, 1910. — F, Xoftling, The Fauna vj tbe 
Kellttway» of Matar Driek (Baluttehielan), ihid., 
— f». J{<tehn>, Bfifrii'te tue lieoUiiti* 
ron Sitdci l<iiid'»ch-I»dii n. J'aiacohtugruphtcu, 
Sappl. 4. titttt^n 190? und IBIS. — DCF- 



Hvtbe, Unteres Callmnen 'iwl ('••ronattmthir'L'ft 
ztcitchen Mc. Vluergolj und GttlHnk'^w 
„Nona Guinea^, VoL 6. Leiden mt. 

h) K( i'i Ii Ii Uten , Balkan: J. F. Pom- 
peckj, i'al'ioiiffjlooinehe und »trfitiartipla*<kt 
yolizen au* Annl'>li> n. Zeittehr. dtutrfh, gtvL 
Ge»., Bd, 49, S. //ÖT, iSy? (mil /wWi-j^-jr. 
Karte). — L. Kmmberk^ Die Brtuhii>p-<i'.ii- 

Ulf! }fi:!ll.il:rrifilinill dl'H fn'll-ih':l.,ihl!i" 

i Libanon). Beitr. z. (ieol. u. Paiuoni. ^ki'-rr.- 
Fngarn» u. d. Orient», Bd. 18. 190i. — J. 
Slmionenett, ,Studii gerdogice zi palueot'UAo^ 
tlin Dobrogea. Arndemia Romnnn Äwinrni, 
yo. gl, 1907; Xo. ; 1->10. — C. Renz. I'.'t 
die mesozoische Formaiitmegruppe der »«lirrrt- 
fidken BaikaiÄalhvnetL Seue» Jakrb»tk ;ir 
Mmnaioffie utw. Beüageband 2X , r/;, ; 

E, Daequf. 



Antoine Laurent de. 

Geboren am 12. April 1748 ia iiyoo, stadtem 
Medizin und wurde 1T70 ProjEnsor An- Boiiiük 

zu Paris, eine Stellung, die t r \>\> IT?.') IxklfiiirU. 
1773 wurde er zum Slirglifd der Akaötau? 
erwählt, UDd 1777 erfolgtV s.inc Ernennuu? 
7,ain Dirpktor des Botanisclien Gartens iTt*.» 
wurde er Mitfjlied der .Miinicipalität und ba 
1792 mit der \ Crw aluiiijr dt-r 1 lo-.{)it;ilL[ beaul« 
tragt. Die Gründung der „Aiinaies du Miueoa" 
im Jahre 1802 verenbBten ibn, skh wieto 
botanischen Studipn zu witlrnrn. Kr ?m 
17. September 1Ö36 in l'ans. V.v niiujut u» j*: 
Geschichte der BestrebllllKen um t in natüriicb« 
System der Pflanzen einen der ehienVQiliui) 
Platze ein. Er begründete die voo Link 
und seinem Onkel Bernard de Jussieu nM 
benannte aber nicht durch Merkmale chank- 
terisierten Gattiin^si:ruppen oder Familien th 
systematische Kiiihcitfn, intk-in er die gflDi*" 
samen Merkmale herausliob und diese zu tnö»- 
den Familicndiagnosen zusammenfaßte. Auch 
eine Einteilung ues ganzen Systems in frod^i«, 
stufenweise untergeordnete uruppen verrorUe 
er, allerdings nur mit gerinfroni Erfolge, ^t« 
seinen Werken seien erwatuit die ..GtDen 
plantarum" (Paris 1789), worin er das vc« 
seinem ünkel Bernard de Jussieu 175^*1* 
gestellte System veröffentlichte, und eine gn* 
Zahl \ Od Un/eluntersuchungen in den MinmiH 
et Annales du Museum. 
Literatur. Brongniart, „Xotier »Itforif««" 
Annale* de» »eL natnr. VII, 2 " 

Ii; nnMiOMd. 



JiiT«aIlM YaMer. 

Als juvenil hat man Wiisser bezeubii«'^ 
welches direkt au^ vulkanischen Hertiei; 
stammen sollte, als vados hingegen Was-^r. 
welches von der Erdoberfläche in; {Bsert 
i'iuL'iHlriingen ist. Es ist fraglich, ob 
iteuie überhaupt juveniles Wasser gibt- 
Vgl. die Artikel ,,Grundwa8Ber'\ „Q«'- 
len" und „Valkanismns*^*. 



Digrtized by Google 



K. 



KabelerscheianiiMi. 

L Kabel, Leitangen und venruidte Gebilde. 
2. Die LeitmuiBkoiutiiitefi. 8. Das elelctzoina- 

f poetische Feld. 4. Wanderwellen auf einer ver- 
lutfreien Leitung, a) Das Feld einer Wandcr- 
wello. b) D*'r Wrllcnwidcrstand. c) Auslirtirung 
einer aufgehiiuitt'ii J^ulunsr. d) Einsf ti.iltfii riner 
J.vituiie. e) Stromuutt'rijri'i hiiiitr. Ii Kcllexidii 
der WelleiL g) Vielfache Keflexiouen: Resonanz, 
h) Reflexionsfrcier Uebergaag'. 6. Enereie- 
varinate; Dlmpinnc und Venemiof der WeUen. 
& Venamingnw« Iiaitnng. 7. ABgmmiK Fall. 

P" I. Kabel, Leitung«!! und verwandte 

Gebilde. Zur Uebertrai^ung des elektrischen 
Stromei; auf größere Entfernung bat utuu zu- 
erst nur frei geführte, isoliert aufgehängte 
Drähte aus Eisen oder Kupfer verwendet. 
B3ii solche? Drahtpaar, von dem der eine 
Draht zur Hinleitung, der. andere zur Rück- 
latUQg des Stromes dient, stellt das Urbild 
einer elektrischen „Do p|)oIleitunir" dar. 
Im Jahre 18'd^ zeiL^tc St ein Ii eil. daß rler 
eine Draht entboJirt wcrütiii kaiui, indem man 
die Erde als Kückleitung benutzt. So ent- 
stand^ die „Einfachleitung", die beute 
üoch in der Tclegraphie vorwiegend verwen- 
ilt't wird Dil alle diese „Frei- oder Luft- 
leitungen" durch Sturm und andere Witte- 
niiineinflflBBe beschftdiirt wcrdi n können und 
jiuph zur Ueberbrückiini; breiter Gewässer 
uiclit geeignet sind, ist iiiün .schoti Irühzeitig 
dazu gelangt (Jacobi 1842, Werner Sie- 
mens 1847), die Drähte mit einer Jsoiier- 
hflUe zn nmUeideii und sie in die Erde oder 
auf den Boden von Gewässern zu legen. 
Eine derartige Leitung nennt man ein 
„Kabel'*. Die w'chtigsten heute vorzugs- 
weise verwendeten Arten der Kabel sind die 
folgenden : 

ai Telegraphen-Erdkabel. Sie be- 
sitzen um den Leiter eioe Jsoüerhülie aus 
GuttajMrcha, Gummi oder getränktem Faser- 
stoff oder Papier, ^^ei.stens werden mehrere 
»olcher „Adern miteinander verteilt Das 
Gaaza erhält tum Sehnts gegen meehanisehe 



ßeschädiguug der I>ulatiii!i eine Be- 
wehrung (spiraligc Umwicktluiii;) aus ELs6n- 
drähten oder Eisenbändem. Bcstuht die Iso- 
lation aus hygroekopisohem Stoff (Fasecstoitt, 
Papier), so yenim ottn das B^bd vor der 
BewehriinL' zunächst mit einem nahtlosen 
Bleimantel zum Sehnt» g^eu Durch- 
feuchtung. 

b) Telegraphen -Untrrwa? 's erkabel 
(Seekabel). Bei ihnen wird zur Isolation 
ausschließlich Guttapercha verwandt, die 
auch unter Wasser ihre ausgezeichnete 
iBolierniiig^eit behält und dem' f^ewaltigen 
Wasserdruck am Boden der Ozeane wider- 
steht. Ueber die IsolierhUlie legt man ein 
Polster aus gegerbter Jute; auf dieses wird 
die Bewehnirifraus Stahldrähten aufgewickelt; 
darüber kntiuiit noch eine Juteschicht, die 
ni't Asphalt «retriiiikt wird. Die Hewt'hniiig 
hat bei dte^eu Kabeln vor allem den Zweck, 
Otnm die nä^e Zerreififeatigkeit zu geben, 
damit sie dem starken Zuge wider- telicn 
können, der bei ihrer Verlegung auliritt. 

' Dieser Zug ist, wie Werner Sieinons zuerst 
gezeigt hat,^) ai^enäbert gleich dem Ge- 
wichte einra im Wasser senkrecht bis zum 
Boden hinabhängenden KabelstCickes (haiifi>:j 
1 bis 8 t). In den flacheren KQstengewässern 
soll die Bewehrung das Kabel auch gegen 
mechanische Beschädigung durch den Wellen- 
gang, durch Schiffsanker und Schleppnetze 
schützen und wird dort dement-sprechend 
stärker auagefährt. Außeidem versieht man 
die Kabelader hier noeh mit einer dichten 
Bewiekeluiii; aus Me-siii^I):irid ziiiti Schutze 
gegen Bohrwürmer (Teredo.s), die die liutta- 
pcrcha angreifen. Vgl. den Artikel „Tele- 
graphic". 

c) Fernsprechkabel. Die.<e Kabel ent- 
hölten meistens eine große Anzahl vim 
Doppelleitungen. Die beiden Drähte einer 
jc<ien Doppelleitung sind xur Venneidung 
Ton IndnktioDswirkuiigen svischen yw^ 

Ber. d. KgL Äkad. d. Wiaa. sn Berlin, 1874. 



Digitized by Google 



«24 



Art dar LaitOBf 



G 



Ii Mikro- ' L 

Ohm jwemen» Heary 

km' I km 

i(a^lOOO)J 



C 

Mikro- 
km 



w 

ktt 



Ulim , km—' km—* 



r~r 



1 FrcikiliugftaaöminsUrk. 

Kupferdiihten (Stark- 
strom]«itung) 

2 i Fniieitiiiig«iu4mmBtark. 
BrooMdrtbten 



sprerhlcihm?^ 

8 j Fnileituag am 2 mm stark. 
6nmzedräht«n (F«n- 

sprocbJoitiinp) 

Starkstromkabel mit Kup- 
ferleittrii \oa 60 qmm 
Querschnitt 

6 |^eni9prechkabelrait0,8mm 



6 1 Fernsprechkabel mit 1 .2mm 
' starken Kupferdrahtvü . 



0,1 I o,ooi66 ! 0,00710 39x000! 4S4 I 0^747 



3,a 



I ' 

0,5 , 0,00194 I 01,00603 3920001 566 ■ 2,97 



12,8 . 03 o^ooaaa | 0^00524 393 ooo 



65s I M9 



7 I Dasselbe Ka.bi;l mit 

• EiiMMtoiittb<wpinnii>g am 

Wie Nr. 6, jedoch mit 
Papinapnlen •uwerüatet 
(wenn Nr. 7 n. »vgl. d. 

ArtiK»'! ,.Tt'lfpIi"nio"1 . 

8 Telegraubeakabei m. Gut- 
taperrhaisoUtion; Leiter> 

Ionaclmitt 2fi amm; 
tfleUeitoag dnieh m« Erde 



schiedeuea Sprechstromkreiiiteü uiiteiuander 
vcfdrQlt. Die Isolierhalle besteht aus gut 
(letroclcnptrni Papier, das ln-e (d. Ii. unter 
Bildung vuii Lufträiunoii) um ilio Drähte 
gewickelt bt. Da da.-; Papier nur im 
trockenen Zustande gut isoliert, weiden 
diese Kabd steta mit eiaen nahlloe«! 
Bleimantol umpreBt VfL den Artikd 
„Telepbonie''. 

d) Starkstromkabel Als iKolation 

wird bei ihnen beute nur noch Papier ver- 
wendet, das fest um die Leiter gewickelt, 
hieraiil gut getrocknet und endlich mit einer 
Mischung aus Harz und Oel durchtränkt wird. 
Kine solche Schicht widersteht bei geeigneter 
üiT-telluni; sclir lH»ht'ii Spannungen. Sie 
muli gleichfalls durch einen Bleimantel vor 
der Durehfeuchtung gc^chUtst irarden. Die 
Bewehrung der Starkstromkabel besteht 
zumei.st aus zwei Lagen Eisenband, die in 
entge^'cngesetzten Richtungen spiralig auf- 
gewickelt sind. Vgl. C. Baui, Das elek- 
trische Kabel, Berlin 1910. 

Die hier aufgeführten Kabelartcn stellen 
nur die Uaupt typen dar. Im einzelnen wech- 
selt die Ausführung eines Kabels fast von 
Fall XU FbJ), indem sie dem gerade vor- 



0.7 


30 


0,0004 


: 0,30 


70 


X 


{ 0,0007 

1 


j O*03ß 


31 




0,0007 


i 0,044 

! 


31 




0,0090 


0,044 






( 

0,0930 


1 

o.o«4 

1 
1 


? 


100 


0.0025 


1 

4 



o,ao usoooj 45 , 8,45 



0,044 50 000 1 453 



oufioo 
3,«9 

9fi7 



8.45 


7.>x 


351 


25X 


123,2 


122,8 


34i9 


33.7 


31,9 


30/> 


40 


30 



40000! too 



liegenden Vcrweudunxszweck so gut wie 
m(H?Iieb angepaSt wird. 

In hrzug auf die elektrischen Vorgänge 
verhalten sich Kabel und Freileitungen völlig 
gleichartig. Wenn daher im folgenden all- 
geracin von „Kabeln" oder „Leitungen" 
gesprochen wird, so soll mit diesen Worten 
nicht der besondere, engere Begriff dos f^crade 
gewählten Ausdrucla gemeint sein, sondern 
der Sammelbegriff der elektrischen Leitung. 
Unter diesen Italien hin^i« iitlieh der elektri- 
schen Vorgänge aucli noch «iuige andere 
Leitergebilde, z. 6. die Wickelungen von 
Spulen in elektrischen liaschinent Trans- 
formatoren und Apparaten. Das älka 
i!ie-en CeijUden Geouinsamo soU jetst be- 
sprochen werden. 

». Die Leitungstconstanten. Die dek- 

trischen Eiiren-i liafteii einer Leitung' werden 
durch ihre Lati^^e und durch vier Größen be- 
stimmt, die der Länge proportional dnd. 
.Man he/.iclii (iif><e GröPen daher rweck- 
mäßig aiit die l^ngeueinheii und nennt sie 
dann die „Leitungskoostanten**. E» 
sind: 

a) Der Ohmselie Widerstand B. 
Darunter ist der Widerstand der Hin- and 



Dig'itized by Go 



Bückleitung xiisaiiimeo, und zwar ffir die 
ESnliMt (1 km) d«r Leitungslän^'e (nicht 
Dnhti&iige) ^eraolnt. 

b) Die Ableitung; ü. Es> k.t im ^11- 
gemeinen nicht m<^heb. Hin- und Rack- 
feitung vollkommen voneinander zu isolieren. 
Ebenso wie eine unvollkommene Isolation 
wirken die (liolpktri:«clu'n Kn('ri,Me\ erluste. 
Deo aul die Einheit der Leitungslänge be- 
solden Leitwttit dar Iiolierhtjlle (=s dem 
reziproken Worte dc^ IsolationswidentUKlcS) ; 
neniit man die Ableitung. 

c) Die Selbstinduktivität L bezieht 
sich auf die aus der Hin- und KAckleitung 
gebildete Stromseblnfe, und swar auch auf 
die Kiiilicit der Sclileifenlänge. 

d) Die Kapazität C. Im Betriebe be- 
steht swiwben der Hin- und RQckleitung 
eine Spannung. Die beiden Leiter verhalten 
sich wie die Belegungen eiiie^ ivondenRators , 
und nehmen somit gleich große elektrische 
Ledungea von entgesengesetztcm Vorzeichen ' 
an. Die Ladung ist der Spannung proportio* 
nah der Proportionalitilsfaktor iBt die 
Kapazität der Leitung. 

In der vorstehenden Tabelle sind die Kon- 
:«tanten für einige typbi lie Vertreter der wich- 
tigsten Leitungsarten zusammengestellt; da- 
neben enthält die Tabelle einige andere 
Großen, deren Bedeutung noch erllUitert 
werden solL 

T^ezüglich der Ablcitunc^ G ist zu bemerken. 
<l;ifl sie oei K.'il)eln liliorwiegend von den lii- 
ilektriächen Ellt"r^^it•vl•rlusten herrührt l)tr 
euteprechende Leitwert (vgl. den Artikel 
„Wechselströme") hänet von der Frftjiunz 
ab, mit der das elektriwEe Feld wechselt, in 
der Tabelle ist der fttra 1000 Perioden gUltige 
Wert eutgeaetst; in dl«Mr Gi^iflenordniuig liegt 
m den meisten pnAtüielieB FIUmi die 7r»qaenz 
der elektrischen Vorginge, bei dmeT» die .\h- 
leitune eine Rolle spielt ( Fernsprerh.strunie, 
Ireii' Scliwin^'imgen_). 

Da die elektrischen Eigeiusc haften einer 
Leitnng ihrer Länge proportional sind, hnt 
man einem kurzen Leitungsstäckchen von 
der Länge A den Widerstand RA, die 
Ableitung G A , die Selbstinduktivität L A 
und die Kapazität f'\ zuzu^ehreiben. 
Wenn A Kenflirend klein i-t. darf iiiaii sich 
diese Grcißen in Widerständen. Snnleu und 



Drückt man an Band dieees Seliemas 
die Spannung V (zwiseb«i Hin und BQek- 
leitnng) am Ende eines Leitungselements 
durch die Spannung am Auiang des Ele- 
ments ans» 80 «rhilt man die Gleiehung 

Darin bedeutet I den in dem Element 
fließenden Strom; t iflt die laufende Zeit, 
X der Abstand des Klements \on einem be- 
liebigen testen Punkte auf der Leitung; ak 
solchen wird man im allgemeinen tweelcmiflig 
den Leitungsanfang wählen. 

Eine zweite Beziehung erhält man aus 
der Bedingung, daß der Ueberschuß des in 
das Element eintretenden Stromes aber den 
Strom, der in da« folgende Elemmt flboro 
tritt, gleieh sein muß der Summe des Lei- 
tungs- und Verschiebungs»tromeä im Di- 
elektrikom; die Bewehmig lautet: 

Die Gleichungen (1) und (2) sind die Diffe- 
rentialgleichungen der Strom- und Span- 
nungsverteilung in einer elektrischen Leitung. 
Dureb Elimination des Stromes oder der 
Spannung au« ihnen crtribt sich für die noch 
verbleibende Veränderliche (iii^ mit <fi be- 
zeiehnet) eine DifterentialgliiefaDng tob der 
Form: 



0 - GB*+ (GL + CE)-^-i.LC^J . (3) 

Die UnterswelMin<; dieser sogenannten 
,.TeIefrrupheiigleichung" ist der Gff^en- 
staiid viokr z. T. sehr bwleutender matlie- 
matisch- physikalischen Arbeiten gewesen 
(W. Thomson. G. Kircbhoü, 0. Ueavi- 
side, Lord Bayleigh, H. Poineari, 
0 Mie u.a.). Ihren Erfjebnissen kommt neben 
dem allgemeinen wissenschaftbchen Interesse 
eine groBe teehnisobe Bedeutung wo. 

3. Das elektromagnetische Feld. Die 
Leitungskonstanten sind streng geuommw 
zunächst nur für den B^ll definiert, daB 
Strom und Spannung längs der ganzen 
Leitung denselben Wert haben. Die vorher 
i^eirebene Ableitung der J )iffereiitiali:leiehim« 



Kondensatoren zusammengefaßt denkra und j ^eu (1) und (2) schwebt _daher eigentlieh 
erhilt somit das in JBtgnr 1 daigesteUte all- 1 in der Lnft l^e 



gemeine Sobema einer Leitung. 




strmife Betrachtung muB 

sieh auf die finindtrleicrmniron des elcktro- 
magneiisi lien i-ekici stützen und von diesem 
Attt^angspunkte her untenuchen, ob und 
unter welchen Bedingungen dem Betriff 
'der Leitungskonstanten und damit den Glei- 
chungen (I) bis (3) Geltung zidvonunt. Lord 
I Bavleigb hat zuerst gezeigt, daß dies der 
ISUf ist, wenn die Leitungslängen, auf 
denen merkliche Unterschiede in der 
Fig. 1. AU^emeines Schema einer ekktriscben Stromstärke und der Spannung vor- 
Leitnng oder einss EabelsL jlcommen, betrftebtllch grditei sind,' 

«w NatoiwtanaMhalta. Baad V. 40 



Digrtized by Google 



Kabelersdieurangffl 



ais tlor Abstand der Hin- und Rück- 
leitung. Außerdem muß bei rasch ver- 
änderlichen Vorpänpen unter Umständen ein 
größerer Wert R des Leitunjrswiderstandos 
eingesetzt werden; ri.iinlirli ^tc;- (i:iiin, wcim 
sich der Strom auf dorn Leitcrquersclmitt 
•ndws verteilt, -wie «in GleiefaBtrom.^) 

Aber -ell't, vii.c dip VDr-ti-IifiuIc Hc- 
dingung nicht übenill ertüllt i?t. liefern die 
61eieliniig«ii (1) und (2) doch eine wenig- 
stens angenäiiert zutreffende Beschreibung 
der elektrischen Vorguugf, wie sich aus einer 
Untersuchung von G. Mie ergibt. 

Unter der Rayleigh sehen Voraussetzung 
über die Strom- und Spannungsverteilung 
und bei \ crnaf lil;is-^ii;bar kleinem Wider- 
stande der Leiter hat das elektromagnetisch« 
Feld in dem dielektrischen Baume zwischen 
der Hin- und lUtekleituiH; die folgende 
Beachüffeiiheit. 

a^ Die elektrischen und die niafnetischen 
Feldlinien verlaufen vollständig in Quer- 
schnitt'äebenen. Die elektrischen Feldlinien 
eiit>])riiif;i'ii sanitlicli auf den ))i»itivcii 
LaduBgeu auf der Oberfläche dm einen Leiters 
und münden suf den negativen Ladungen 
auf der gegenüberliegenden Oberfläche des 
sweiteu Leiters. Die magnetischen Feüi- 
linkn umschlingen den einen oder den 
anderen Leiter. 

b) In jedem QucrschniUe kaiui die 
elektrische Feldstärke (5 von einem einwerti- 

C Potential abgeleitet werden. Hierauf 
ht die Möglichkeit, die Kanaxitit und 
die Ableitung i-iner I-imiiiiilt .»iicli bei räum- 
lich veränderlicher Spaunungsverteilung zu 
definieren. 

T-t {]n< Diclrktrikum, wie bei vielen 
Kabeln, büwuiil Imisichtlich der Dielektrizi- 
tätskonstante £ als auch der Leitfähigkeit X 
^^ebenenfalls d(s dielektrischen Verlust- 
winkek) homogen, so erhält man zwischen 
den GröBen 6 und C nu0erdem die Be- 
ziehung 

G =^ C '^-'^^ . (4) 



kann daher den ?«ulluuiikL beuior in die Ober- 
fläche des einen Drantcs legen. Tut man dies, 
so sind in dem ganzen QuerM hniii die Be- 
träge der beiden Potentiale tjuaiidei pro- 
portional. Daraus kann matt schließen, daß 
ihre Aequipoteotialümeu «isanunenlaUen. 
Sie find nigleieb die niagnetiseben FeM- 
ünirn. Diese schneiden daher die 
elektrischen Feldlinien überall senk- 
recht. Dies gflt fir beliebige Leiterformen, 
jedoch immer nur unter der (praktisch im 
allgemeinen erfüllten) Vorausssetzung, daß 
der Ohmsi lie Wider-taud .-o klein i-t. daß 
man die von ihm herrührende iVxialkom- 
ponente des elektrischen FeMes neben der 
Querkompnnentc vernachlässitren kann 

Auü b) c) und d) läfit sich noch die wich- 
tige Bedclning 



lUC ]ffi 



(5) 



(c = 3.10* kni'?ek.l 

i() In jedem Querschnitte läüt sich die 
magnetisehe Feldstärke ^ von einem Vektor- 

Potential ableiten. Daraus kann man 
die Berechtigung des Be^rriffes der Selbet- 
induklivitikt einer Leitung auch bei rium- 
lioh . veränderlicher Stromverteilung er- 
weisen. 

d) Die Lei teroberf lachen sind Aeqai* 
noientiulflächen fttr beide Potentiale. Man 



*) Es hängt von der Frequenz d^r elektrischen 
Vurgänfre und von dem .Stoff und den Ab- 
mcüsuiigcu der Leiter ab, wie i>t<irk sich diese 
Ench^ang bemerkbar macht. 



j folgern. Darin bedeutet // tiie iiumneti-i lie 
I Permeabilität des Dielektnkiitns : I-, Lt der 
Von dem niamteli-i hen l-elde im Dielektrikum 
herrührende .^Vuteil der Seibütinduktivität. 
Bei dünnen Leitern von betiiehtliebcBi 
gegenseitigen Ab fände ist dies nahen -die 
gesamte Selbstinduktivität L. 

e) Da towoU die dektrbchen, wie die 

ma/neti-ehen Feldlinien in Querschnitta- 
ebeneu verlaufen, fließt der auf beiden 
senkrecht stehende elektromagnetische, 
Energiestrom parallel zu den Leiterachsen. 
Sdne Stärke ist Q.^'i:i, seine Richtung 
Ist die dc< Strome^ im 5M)sitiv geladenen 
Leiter. Bere<'hnet mau den gesamten 
Energiestrom in einem Querschnitte, so er- 
I hält man das Produkt V 1 aus den zu dem 
i Querschnitte gehöriiren Werten der fcpan- 
, nung und des Strome . Hei der I ebertragung 
einer elektrischen Leistung fließt also diie 
I Energie im Dielektriktim, nicht im Drahte. 
! Nur in der Nalie der Drälite besitzt das 
. elektrische Feld wegen des Ohmschen Span- 
nungsabfalls in den Leitern eiue kieine 
Längski 'mpnnente (parallel den Drahtachsen), 
i Ihr ent^piiiht ein seitliches Abbiegen eines 
' kleinen Teiles de.< Knergiestromes in den 
1 Draht hinein, wo eriur Deckung des iiineigie- 
I Umsatzes in Joulescbe Wärme dient 

' 4. Wanderwellen auf einer verlust» 
I freien Leitung. 4 a) D as F 0 1 d e i n e r W a n - 
'derwelle. Es werde zunächst ein elektro- 
macneii e!ii'> l'Vld \ on der folgenden Be- 
schaffenheit betrachtet. In dem Kaume 
I links von einer Ebene Q Q (Fig. 2\ sollen 
die miigneti.-chen Feldlinien überall in gleicher 
Dichte von oben nach unten verlaufen: auch 
das elektrische Feld soll homogen und von 
hinten nach vorn gerichtet sein. Zwischen 
der flidctriseban Fmdstärkc und der nuif 
gnetischen Feld»tSrke ^ sdl die Beddmng 



Digltized by Google 

i 



«27 



bföteben. 



Darin ist 

e 



(6) 



(7) 



iinsrenoinnien. In dem Kaiiinc rr^ht- von 
der Trennebene Q Q sei kein Jj'ekl . Auf 
Grund da Faradayrnhcn bidnktion^ge- 
setze-" iMul de-! (;('<etzo-! vom mapnetisehen 
Kreist' läßt sich min Zfiiion (eine elementare 
Ableitung ist in der Klckfrot. Zcit.schr. 1913 
Ö.1053 ADgogebenj, daß an derutiger Sorung 
in der F«9verteihin? nicht Imtetion bleiben 
k.iiin, Hiiulern mit ilcr ( '.c-rhwiiiiütrkeit 
(Uleicbung7;sich nach rechtä verschieben muß. 
Dieier Voigang ist das Urbild eiaer fortsehiei* 



an. so wandert der Spnin? in der nnisekehr- 
ten Richtung. Das Feld wird also in diesem 
Falle abgebaut. 

Der allgemeine Kall, in welcliom dir IVM- 
stärken in einein Ijeliehiijen Stärkeverliidtnis 
stehen, kann auf die beiden vorher bctrach- 
I teten Fülle (Gleichung 6, 6a) zurQckgefahrt 
I werden. Man denkt sieh d&a wirkliche Feld 
15«. i\ aus zwei Teilfeldern L^, <q' und G", 
.s!S" zusammen^^esctzt. von denen das erste 
dem Fall der (deichuns 6, das zweite dem 
Fall der (dei(huii<r Ha entapiieht lÄui 
macht also den .\iisatz: 





SeUeaaasielii des Feldas. 
7%. 8. Bektarniagnetiaehes 



tenden elektroma^mctischen Welle. Von ihm 
ausf^ehend, läßt sich leicht zcIl^'h. ilal.! nicht 
nur ein endlicher Sprung, sondern auch eine 
entsprechende stetige rlnmlielie Veränderung 
der Feldstärke mit der (le^chwindi^keit w„ 
fortwandern muß. .Man braucht dazu nur, 
wie ja Figur 3 angedeutet, die stetige Ver- 
taOuiig sich durch eine Reihe beliebig kläner 
Sprünge ersetzt zu denken. Jeder von ihnen 
wandert mit der ( icschwindiirktMt Wj, also 
tut dies auch die ganze Verteilung. 

In einer sokhen fortschreitenden Wdle 
ht die Dichte der Energie des elektrisehen 
Fekles, d. i. die Größe 

Überall ebenso ^roß, wie die Dichte der Ener- 
gie des magnetisehen Feldes, nimlicb 

Die Gleichheit dieser beiden Größen folgt 
aus der Besidumg (6) ziwscben den Feld- 

.<tärken. 

Kehrt man in F%ur 2 die Kehtnng eines 

der beiden Felder um, d. Ii. setzt mUT Statt 
der lieziehuug (tj) die (ileichung 

iS^ss—few^ .... (6a) 



AoMiht aal die Tmaebene. 



Fig. 3. Obnn: Spriins in fler 
raumlii licn Filtivcrti-ilung. Un- 
ten: Stcr ;:. Fl' iiiviTtciliinf;. durch 
eine iUuhe kleiner äprüug« an- 
tgealtol daigendit 

Mittels dieser 4 Gleichungen können die vier 
(irüßen \i\ ii", fgi' md^^' bereehnet weiden. 

Man erhält 



(5' 



2 



8 



2/iWo' 



Aus dieser Zerlegung erkennt man, daß 
ein Sprung im Felde im allgemeinen 
in zwei Teilsprünge zerfällt, die in 
entgegengesetzten Bicbtungen mit 
der nlmlichen Gesehwindigkeit w« 
forteilen. Da.s gleiche trilt natürlich aucli 
von einer stetigen räumlichen .Venderuiig 
der I cldstärke. Nur wenn die Feldstärken 
gerade in der durcli die < ÜcirhunL' Mi) o<ler (üa) 
gegebenen Beziehung stehen, bewegt sich 
die gesamte Verteilung naeh der «inen oder 
anderen Richtung. 

All den vorstellenden Jk-lracliiungeii än- 
dert sieh nichts, wenn das Feld in den zur 
Ebene Q Q (Fi^. 2) parallelen Ebenen nicht 
homogen vertedt ist. Wir können daher 
z. B. auch die Feldverteiluns; voran- ctzcii, 
wie sie um eine Leitung herrscht, deren 
Leiterachsen auf der £bene Q Q senk- 

40* 



Digitized by Google 



628 



Kabdersohoiuuugen 



recht stehen. Denn auch in diesem Falle 
ist ja, wie bereit:^ fpstU:P"^tcllt wordoii ist, 
das Feld ein ebeaes. Daraus folgt der grund- 
legende Satz, daß jede Aenderung des 
Feldes einer Leitunir in Richtung der 
Achsen im allgemeinen zu zwei „Vet- 
teilungen** Anlaß gibt, von denen 
die eine in der Achsen rieht unti vor- 
wärts, die andere rückwärts forteilt. 
Sie heißen kurz „Wand er wellen". Ihre 
Gesell wi ndi^'k ei t wäre bei vollkomnun lei- 
tenden Drätitf^ii ?^leirh der Geschwindigkeit 
Wji im freien iiaume. ia Wirklichkeit bringt 
die nicht vollkommene Leitfähigkeit der 
Drähte eine kleine Störun?x in dem Feldbilde 
mit sich. In den Drähten 8elbst ist uäiulich 
das elektrische Feld in der Hauptsache achsial 
gerichtet; daher entspricht der Vorgang in 
iiineu und an ihrer Oberfläche nicht dem 
vorher betraehteten Bilde. Dieser Dinstand 
beeinträchtigt den Vorfrano; der Welleu iu - 
breitung sdbst nicht weientiich, bringt 
jedoch eine Verminderung der Wanderungs- 
geschwiodigkNt auf den Wert 

' = ,LC 

mit sich. Wie der Vergleii h der Ausdrücke 
(5), (7) und (8) lehrt, beiuht der Unterschied 
auf aer Mitwirkung des magnetischen Feldes 
im Drahtinnem. 

Für Freileitungen liegen die Werte von 
w>nar wenig unterhalb der Lichtgeschwindig- 
keit < ?00 000 Inn sec; für Kabel kommen 
geringere üe^^ciiv^iudigiieiten in Betracht 
(Tgl. die Tabelle an! S. 624). 

4b) Der Wellen widerstand. Auch aus 
den Grundgleichungen (1) und (2) kann die 
Erscheinung der Wanderwellen gefolgert 
werden. Für eine verlustlose Leitung 
(R 0. G - 0* (gestalten sich die Verhält- 
nisse am cialac^l^te^. Die Gleichungen (1) 
und (2) lauten hier 

dl 
dt 

- = C^^ 
dx fit 

Eine Lösung dieser Gleichutigcu ist, wie 
man sich durch Einsetccii leicht Obeneugt, 
sowohl der Ansatz 

V = f^x-wt) 
als auch der Ansatz 



I Die Zeichen f und g bedeuteD beliebig« 

' Funktionen. 

I ^ Der Ansatz (9) bleutet irgendeiiie, dureä 
(die Funktion f gegebene liandiehe S|in- 
niinfrsverteiluntr. die sich mit der Ottchwin- 
' di^keit w in Kichtung wacfaeender x uii lier 
Leitung verschiebt. Er entspricht th« 
einer Wanderwelle. Der Strom 1 tt 
in jedem Punkte der Spannung V propor- 
tional ; die Konstante Z bezeichnet man daber 
als den „Wellen widerstand'' der LcituK; 
sie wird auch „Leitungscliaraktpri-stik" 
genannt. Ihre Werte für die wichtiplea 
Leitungsarten sind aus der Tabelle (S. 6i4i 
' ersichtlich. 

Die lineare Beziehung zwischen Sirdm 
1 und Spannung (das „Ohnuehe Gesetz für 
I Wanderwellen*') ist übri2;cn< nur ein andertt 
I Ausdruck für die durch die Gleichui)ei6)|r- 
I gebene Besidiung twischen den Friffitmoi 
in einer Wanderwelle. 

Der Ansatz (10) entspricht einer in Riet- 
tung abnehmender x laufenden Waodff- 
I weUe. In dieser Welle fließt auch der Stroß 
in nnif^jekehrter Richtunir. Die Wellenfomi 
(d. h. die räumliche .Spannungsverteilon^ 
, wird hier durch die Funktion ? pejeben. 
! Dip Be/.ielMin?}^ 7,wi>chen der Spati^ur.: 
I und dem blruiue einer Wanderweiie liti 
jgich auch aus der Gleiebheit der ma^n^ 
tischen Energie der Linge&einheit 

|Und der elektrischen Energie der Uit^»* 
I einheit 



herleiten, 
man 



We = 2 CV« 
äetxt man W» = W«, so 



_?y=L 



±1Z. 



(la) 
(2») 



(9) 




Darin ist 



V = g(x+wt)l 



C 



(10) 



.(11) 



Da.«< positive Vorzeichen gilt für die v«- 
wärts, dasnegatiyefardlerOckwirtslulcvh 
Welle. 

4c) Ausbreitung einer aulgebaul- 
ten Ladung. Auf eber 

I Leitunc: sei in der Um- 

j gebung eines Punktes P 

l(Fig. 4) auf irgend dne 
Weise - - etwa durch einen 
Blitzschlag — eine Ladimg 
Qn aufgehäuft worden. Ihr 

, niD^'e die in Figur 4, oben Fig. 4 a ^ 

' darge3tc'nteSpanniin2:!Jver- xmifi i ;in'r 
teilungVo entsprechen. Ein häuftet; Ladurf 
Strom ist zunächst nicht 
vorhanden. Um den \veitereii Verla 1' ilf- 
Vorganges zu erhalten, denkt mau sicii <n«^« 
anfängliche Spannungs-> und StromTCftohBr 
durch das Zusammenwirken zweier pp*- 



Digrtized by Google 



629 



laufigen Wanderw«Ueu f uud ^ enteUwdeD. 
Mui setze also 

die Spumiing V« = f + k 

die SüonMtlrkB - 0 - |— |. 
Dariui» lol^ 

B&s heifit, die ursprüngliche VcrtoUtuig 
apaltot sich in zviei Wanderwellen von halber 
Spannung auf, die nach beiden Bichtungen 
mit der Wel]enge8«h«indtgMt w foitdlen 
(Fig. 4 unten). 

4d) Einsebalten einer Leitung. 
Wird eine Leitung am einen Ende plötzlich 
mit einer Stromquelle von der Spannung E 
verbunden, so enti«teht an dieser SteQe^ da 
die Leitaiig selbst noeii spannnngv» und 
stromlee »i, ön Spannniifrssprang tob der 
Höhe E. In ditscni Falle k.inn, da sich die 
Sprungstelle am Leituiigtiende befindet, nur 
eine — in die Leitung hineinlaufende — 
Waiulerwelle von ihr ausgehen. Ihre Span- 
ituiig entspricht der Höhe E des Sprunges; 
der zugehdrige Ladestnm der LeituBfi ist 
demnach 

Die Spannung»- (und Strom)vprtpiIung für 
den Zeitpuniit nach dem Kitiv« halti n zeigt 



^' i 









r 


II II 







i^^iiiiiill|f 



4)4 




Fig. 6. Eiijsckikvüi- Fi§. 6. Elinschaltvorgang 
ganc mit einer Strom- bei der Ver^ndung der 
queUe voo uaveränder- Leitung mit euer G«oeni- 

tonrichshmg. 



Figur 5. Hierbei ist rorausgcsetzt, daß die 
Spannung der Stromquelle bei flt r Entnahme 
des Ladestroms nicht merklich abfällt. Dies 
trifft zu, wenn die I^eitung uumittdbar ans 
einer Sammlerbaticrie, aus einem großfn 
Kondensator uder durch ein (bereits au 
der Stromquelle angeschlossen gewe.senes) 
Kabel mit erheblioli niedriprem Wellen» 
widentande i^eladen wird; nicht abor beim 
Anschluß di-r T.i'iuinu' an rim- Maschinen- 
Wickelung, deren \V< lkii\vi(li'r iand ebenso 

goß oder größtT i^t. als der der Leitung, 
dem letzten Kalli- irciit von der Sprung- 
stile außer der m die Leituug eindringenden 
Well« noeb eine zweite WeBe »iu, die rttek* 



.warte in die Wickelung eindringt und diese 
teilweise entlädt. 

Auch hier lassen sich die Verhältnisse 
unschwer übersehen. Der Mittelounkt M 
der Wickelung (Fig. 6 oben) ist oei einer 
symmetriseb gel>auten >Iaacliine augleioh 
der Spannnnf^nnllpunkt ; von ibm ane 
steigt die Sj)annniitr nach dcii Kiulen 
der Wickelung zu linear an (Fig. 6, niittlores 
Bild) bis auf den Wert £, der im allgeiiieiiiea 
gl (ich tler halben Klemmenspannung P ist; 

bei Dreipbasenwickelungen ist E = P/) 3 
(v^l. den Artikel „Weefiselitrdme"). Z, 

sei der Wellmwiiltr^iaTid der Leitung, Z, 
der Wellenwiderstaiid der Wickelung. Im 
Augenblick des Kinschaltens entsteht eine 
in die Leitung eindringende Welle f und eine 
in die Wickelung zurücklaufende Welle g. 
Ihre Hölicji t rgebon sich aus der Bedingung, 
daß sowohl die Spannungen V, und V,, als 
aueb die StrOme I, und I, unmittelbar 
vor und hinter der Schaltstelle in jedem 
Augenblick einander gleich sein müssen: 

V, = f = V,^E^ g 

1, 2,-^«- Z. 

Hieraus folgt 

z,+ z/ 

Das Verhältnis der in die Leitung 
laufenden Wdle f su der in die Wiekelung 

eindringenden Welle g hSnirt also nur ab 
von dem Verhältnis der Wcllcnwiderstände. 
Im allgemeinen wird Z, mehrfach größer 
als Z. sein, hi z. B. Z, - 4Zj, so wird 
f 0,2 E und g = 0,8 E. Diefflr diesen 
Fall t .'^ek nachdem Ein-clialifii eintretende 
Spannungsverteiluiig Lst in Figur G, unten, 
gezeichnet Besonders bemerkenswert ist 
liier der starke in Wickelunt: eindriniiende 
Sjiannungssprung. Wegen seiner .Steilheit 
tritt die volle Sprungapannung {= g 0.8 V.) 
vorübergehend zwischen dicht Iwnaohbarten 
Windungen auf, zwischen denen sonst nur 
eine kleine Spannun? herrscht. Ist die Iso- 
lation zwischen den Windungen dieser großen 
„Ueberspannung" nicht gewachsen, so 
wird >ie durch einen Funken überbrückt 
Durth diesen ist nunmehr die leitende Bahn 
für einen in der Windung induzierten Kurx- 
schkßstrom von zerstörender Stärke ge- 
schlossen: Die WiekdnoK brennt mu. Zur 
VernHidaqg dicses SebMena gibt es vier 
Wege. 

1. Genügend etuk» Isolation der Win- 
dungen {rwrenpinander; dieser Weg ist kost- 
spielig und bei hoher i^etriebsspannung über- 
haupt ungangbar. 



Digitized by Google 



630 



K^MalenBcheinungen 



2. Verriiigerung der in einer Wiiiduntr 
Witiiliiiiu'>lav'>' iiiiliizif'rti'ii S|i;iiiiniiitJ 

(durch geeignete Anordnung der Wickdunp) 
auf einen ^erini^en Betrag* daB der knrz- 
dauenide reberspnnnun^-fntiko den Licht- 
bogen des Kurzschlutistrom«> nicht einzu- 
leiten vermag. Wegen der Bedingungen, unter 
denen ein Lichtbogen gezündet wird, vgl. 
den Artikel „Lichtbogenentladung''. 

3. Mau flacht die -rtilc KnHif der in die 
Wickelung eindringenden Weile nb, indem 
man der Wickelung 

a) eine Drn-H'^imlc viir-chaltet ; 

b) einen Kuiulciiüutur pttrallekchaltot. 
Die Dro»8el8pule wirkt dadurch, daß »ie 

die nüt dem Sprang notwendig verbundene 
plstdfebe Stnnniaderiiiiir nicht aufkommen 
iJißt; der Koiidcnsalor vcrliiiulrrt die jilntz- 
lichc Spannungsänderung ( vgl. Abschnitt 4f), 

4. Man verbindet die Wickelung mit der 
LeitTuitr zuerst über eincii ..Sehn tzwider- 
staiul'" \{„ und schließt darauf dm Wider- 1 
f^tand kurz. Praktisch geschieht das dun Ii 
VerbindungdesSchutzwideratandesDÜteinem j 
besonden nbanten Sehalter (..Schuti ' 
8elialtar'\ FTg. 7). 



Z, 



SB 



Wanderwelle f(x— wtK deren Höhe sich aus 
der Er\\aL,'inm crLn'ltt. dali iliie Srnuii-tärke 
f/Z den kuustuntcu Ötrum L im Punkte A 
in jedem Augenblieke wu Xuli erginzen mufi. 
Das heifit 



Daraus folgt, daß f die konstante Höhe 
- loZ hat. Nach t Sek hat die Welle daa 
Stück wt auf der Lei- 
tung zurückpcle::! ; die 
zugehörige Stromver- 
teUung zeigt das mitt- 
lere Bild dfr Flznr 8; 
die Spaunungiivertei- 
lung i»t in dem unteren 
Bilde dargestellt. 

Der Vorgang läßt 
sii li .iiich in der folgen- 
den Weise beschrei- 
ben: Nach der Strom- 
untcrbrcchiinL' /.ißht 
sich der iitroin vim der 
Unterbrechungsstelle mit der Geschwindig- 
keit w lorftck; dabei verwandelt sich seine 
magnetiedi« Energie 

W™ - l LI«» 



Fi^. 8. Wanderwellen 
bei der plfitsUchea 
Utttorinechoag des 



ttUWff 

Fig. 7. Sehntnehalter. 

Der Widerstand addiert sich zum 
Wellen widerstände Z, der Leitung, so daß 
die rttekliofige Weile 

gas — E ^* 

bei atureichender Größe des Sehatswider- 

staiidc> beliebig klein gemacht werden kfinntc. 
Die zuliitfige tiröße dies»» Widerstaudes 
wird jedoch meistens dadurch begrenzt, daß 
der vom Betriebsütrome in ihm erzeugte Span- 
nungsabfall beim Kurzschließen des Wider- 
standes seinerseits Wanderwelleii mit steiler 
Front entstehen läßt, deren Hohe gleichfalls 
mfiglichBt klein gehalten werden muß. Der 
günstigste Wert des Schutzwider tandes 
hängt also von den Bctriebsverhaltuissou , 
ab und kann deshalb nur von Fall zu Fall 
festgestellt werden. ! 

4e) Stromuuterbrechung. lieber-, 
sfwnnnngen werden auf einer Leitung auch 

hei iilntzlicher Stromunterbrechung erzeugt. I 
.Viiiiiiiglich möge auf der Leitung ein Strom 
von der überall gleichen Stärke 1^ fließen 
(Fig. 8 oberes Bild). Wird der Strom in i 
irgendeinem Zettponkte (t = 0) an dem ' 
riiu fi Knde A der Leitung unteroroehcn, S'i 
enti^teht dort ein Sprung in der Strom- 
verteilung von der Höhe Iq. Dem entspncht 
eine von da aus in die Leitung hineinkuf ende | 



in eleltritiche vom Betrage 
1 



Wr 



cv*. 



Die Leitung wird somit auf die Spannung 

V gehulen, fflr deren (iröße sich aus dem 
Ene^ieprindp (W,,, ^W..) der Ausdruck 

1VI=:1.Z 

ergibt. 

Bei der l'nterbrechung einer Stromstärke 
von Ig 100 .Vinpere auf einer ober- 
irdischen Leitung (Z SB £00 Ohm) entsteht 
also z. B. eine Spannung von aer GrOfie 

V - nO 000 Volt. 

Der Iiier hei raehtete rMierhreeluings- 
vorgang spielt nur in Gleiehstromaulageu eine 
wichtige BoUe. B«dm Abeehalten von 
Wei hselströmen wird der Stmni gewöhnlich 
nicht eigentlich unterbrochen, süuüeru unter 
Bildung eines Lichtbogens bis zum nächsten 
Durchgang der Stromkurve durch ihren 
Nullwert aufrecht erhalten; in diesem 
Augenblick erlischt der Lichtbogen. Kr 
bleibt erloschen, wenn die Keuzündung 
durch genügende Scbaltgeschwindigkeit und 
gute Abkühlung der Strombahn (OeLschalter) 
verhindert wird. In diesem Falle entstehen 
keine merklichen Ueberspaanungen beim 
Ausschulten des Stromes. 

4f) Reflexion der Wellen. Beim 
Aiittreili-n auf die Leitungsemleii werden die 
Wamlerwelien im allgemeinen lelitkuerr: 
d. h. die Auftreffstelle ist der Aw^gangspunkt 
einer neuen« in die Leitung snrQcklMifenden 



Digrtized by Google 



Kabelernoheinnngen 



G31 



Welle. Die BeziehunR zwischen der auftref- 
fciult'ii und der n't'lfktirrtiMi Wolle liäiiL't ab 
von der ikdchaffenbcit dc$ Keflcxioiis- 
Punktes. Diese drOckt »ich in ^ewi^sen Be- { 
ziehuni^en aus, die dnrf zw i;( hen der Span- 
nung V und der Stronistarite I herrschen ; 
müssen (Grenzbedingungen)« vaaA die im' 
aOgemeinen der Beziehung: J 

V = I Z, 

die in der ankommenden Welle sriU, wider- 
gpreclifii. 

Nur tu dem speziellea Fniic, daß am 
Leitnngaende ebenntlls die vomtehende Glei- 
chung gilt, d. h. wenn die T.oitung 
aul einen Widerstand von der Größe 
R, = Z 

gesthalttM i<t. tritt keine reflektierte 
Welle auf; die Energie der ankommcmdeD 
WeDe vrird Tielraelir in dem 'Wnderatende 

vollkommen in Stromwärmp unnrr-rtzt. 

Ist dagegen B^ nicht uleich Z, so kann 
der Beäehttnf 

V - R„I, 

die am i^eiiungsende notwendig gelten 
muß, nur durch die Mitwirkung einer 
reflektierten Welle g (x -f wt) genügt wer- 
den. Ist f die ankommende Welle, so hat 
mm in die vorstehende Gleielrang • 

eiii/.usctzen, itnd eriUUt «bdann die Be- 
gehung 

g = (1-^) 

worin II den ReflexionBkoefGnenten 

^-^^'l (12a) > 

bedeutet. 

Für ein offenem Ende (Rg = oo) nimmt' 
er den gpeuellen Wert ^ = 1 an. Hier 
irird demaaeli g^i und daher die Span- 
niini: iV^sf-f g) bei der BeflMdon ver-j 

doppelt. 

An einem knrzgescliloeeenen Lei- 

tnnfCficnde (R„ = 0) wird « = — 1 und 
g — — f. Hier wird ako die Stromstärke 

Z 

bei der Befleadon verdoppelt. 

Diese beiden Reflexionsvorgängc werden 
diirrh iVio Fliiur !t veran.schauiicltt. ])as' 
obere Bild zeigt die Spannung«- und Strom- ; 
Verteilung in der ankommenden Welle vor, 
der Reflexion; das raittlerf Bild zoi^t die 
Spannungs- und Stromverteilung nach der 
Reflexion an einem offenen Knde; da.'^ 
natere Biid ergibt diese Verteilungen nach 
der Reflexion um Kurcfteblnt. 

Mit Hilfe dieser Befleadonsgesetae kann 



man u. a. auch den Eänschaltvorgang einer 
I.eitiiiiL{ von Anfang b» sn Ebde verfolgen, 

indem man die 




nach und nach 
durch Reflexion 
an den Leitungs- 
enden entstehen- 
den Wellen be- 
rfiekriehttfft. Der 
Vorirang fällt na- 
t (Irlich sehr ver- 
•^chieden aus, je 
nachdem die Lei- 9- Reflexion der Wellen 
tung am fernen f™.,,,»"^"*:" L<>it«ng»nde 
Endo offen, kurz- (""t tleras Bü d)^und am kurz- 
g«ohlo«ien oder g«^W«««»|jE«de (unt«re, 
mit einem Wider- *' 
Stande vorhuiuloii i<t. Auch der Widerstand 
der Stromquelle kann hierbei berücksichtigt 
werden. Da die Betrachtung dieser Einzcl- 
)robleme hier zu weit führen würde, wird 
e/.uglich ihrer auf die Literatur verwief?en. 
Die Vorgäiiirc beim Auftreffen einer 
Wanderwelle auf die Verbindunge- 
stelle xweier Leitnnfren von vereebie- 
denem Wellcnwider^tande k'^scn sirh 
gleichfalls iu »dir einfacher Weist* i)e clirci- 
ben. An der Verbindungsstelle spaltet sich 
die Welle f, im allgemehien in cme retlck 
tiefte Welle 
die xwdte 



i;: 



g. und eine Welle auf, die in 
Xeitnng eindriqgt (flg. 10). 



1 = 



Fig. 10. 

Diase verhält sich den Waiider\vt»llen gegen- 
über wie ein Obmschw Widerstand von der 
Größe Rq = Z,- lefkktienrto Welle g, 

kann dalicr wie bei dem Rcflexionsvorgan? 
an einem Widerstande aus der Glei- 
ehnng (12) 

7i ^fi 

berechnet werden, worin nach Gleichung 
(12a) fOr ij nunmehr der Wert 



einzosetzen ist. 

Die in die zweite Leitung eindriiii^onde 
Welle f, erhält man am einfachsten aus der 
ErwSf(nn^, daß die Spannung links von der 
Vrrhindnntr- stelle der Veit iinu'en (V,=f,-j-g,) 
in jeiicm iMouient gleich der Spannung r^hü 
von dieser Stelle (V, = eeui muft: 

f,-f,(l+t7) = f,.z^^^'z^. • • 

Beim Uebergang von Wellen aus 
einer Freileitung in ein Kabel ist im 
allgemeinen Z, mehrfach größer als Z^. 
Dann wird g. nahezu gleich — L und l, 
betrüchtlieh kleiner als fj (Fig. 11). Der 



Digltized by Google 



632 



Kabelei-srheuiungea 



RdtoDOiUTorgang nähert sich hier dem an 
«incra KnrzBcbliu»» miI tretenden ; in das 
Eabfll dringt ein« Welle von nur {geringer 
E6ht ein. 



VW in Kf i«xl«B 



i«r Rt>fl*itoit 



der aus d«r Leitung 1 kommt, imd wie der 

Strom 



Abo 



F%. 11. Beflevon tob Wellen «iiwr 
leitmg M einem KaM. 

Trift t dir Wclli? f, dagegen auf die 
Verbindun28«teUe der Freiieitnns 
mit einer Wiokelani^ «of, so wird, weu 

hier Z« viel größrr nls Z, ist, g, nahezu 
gleich Ii und nahezu gleich 2f,. Die 
Reflexion Ist also fast dieselbe, wie an einem 
fiffenen Leitungsende, und in die Wickelung 
tritt ein Spanuun(^»pruug von nahezu ver- 
doppelter Hohe ein (B%. 18). Denrtige 



der in die Leitung 2 eintritt. 

I - I, - r. 

Außerdem imiLi dii- SpuuimnL' an fl<T i.cituiii; 
1 gleich M'iii (liT S[>annung ;tii der l.cituim 2. 
vennehrt um den Spannungsabfall iu der 
Spule: 

II 

fi + gl = + Roi + U 

Dam tritt noeli die Bedingung, daB 

zu Rf'^inn dc^ Voriratis"? (t — 0) dc-r Strom 
I — U tt'iii Miutj, d l die Spule einen plötz- 
lichen Anstio.: de- Stmmes verhindert. 

Mittels dieser Beziehungen la^^sen sich die 
beiden Wellen f, und g, berechnen, wenn die 
Welle f, gegeben ist. Besonders einladi 
gestalten sich die VeriüUtnine, wenn die 
Welle f, konstante HOhe betitst. Die Rech- 
nung ergibt in diesem Falle: 

Zt-f-K,— Z, , 2Z, 



f 



i. 



vor «1er ttcirnlan 



Fig. 12. Bafienion tob "Welen aai einer FM» 
leitoag an einer WSekelnng. 

Verli&ltnisse kommen in der Praxis besonders 
beim Einschalten von Fernleitungen mit an- 
geschlossenem Transformator vor; in der 
Tat hat idum hicrhci oiii I iiircli-«!!!;!::!'!! 
der Windungen gigeueinauder häufig be- 
obachtet. Als Sehtttsmittd setuütet man der 
Wickelung einr I> rosselspule vor, oder man 
legt einen Kundunsutur zu ihr parallel; 
häufig genügt auch eine Verstärkung der 
Isolation der Endwindungeo (die weiter 
innen gelegenen Teile der Wickelung sind 
wotitMi dt-r I)iitii|)fiitit' und Veisemulg der 
Wellen weniger gefährdet). 

Bei der Verwendung einer Schntz- 
dross fls |ui 1 (■ * Sell)>tiii(luk!ivirat I,n. Wi- 
Uen<tand K«, big. 13) ergeben sieh die fol- 



Z, ^R,4 Z, 
f. 2Z, 



Darin ist t die MZeitkon«tante" des Vor- 
ganges: 

(14c) 



r - 



Der Endwert, dem gx 

-fiwro> 




Fig. 13. 

gendt ii \ I I hältnisse. Der Strom I in der 
Sfule muü jederzeit denselben Wert haben. 
Wie der Strom 



U 

Z, j Z,+ R^ 
Wogen der Bedingnrit: I fl für t =0 
wird die Welle f, im er.»ten Augenblick an 
der Spule ebenso reflektiert wie an einem 
offenen Leitungsende, in der Tat folgt aus 
Gleichung (14a) fOr t = 0 

Kl- f.. 
Zugleich In f j ^ 0. 
zustrebt (t = x) 
hänirt ab \ ondem 
Verhältnis der , 

Wellenwider- r, 
stände zueinan- T. 
der und zum ^' 

Spulen wider- 
Stande; er kann 
positiv oder ne- 
gativ >ein. 

Der allge- 
meine Verlauf 
des Reflexions- 
vorganges wird F'g- 14- Veränderung eiiwr 
für drei aufein- Spannungv.v. ll.. dun }, nine 

anderfolgende iJr^'^P"'^ .odc reiner.strom- 

zeitpuDkSdowh 

dif drei uiiti'ren 

Bilder der Ftgur 14 veriinsrhauücbt. Die 
Schutzwirkung der Drosselspule liegt, wie man 

siehi , (iaiin. -ie kriiicn -trlliTi Sp?innungs- 
ispruii[^ hinduri-hlHlii ; die weiter wandernde 




Digrtized by Google 



1 



KabeleredMiniiiigen 



638 



Welle f„ hesit/.t vielmehr eine sanft abgefljvchte 
k'wui. Dagegen erhält die reflektierte Welle 
gl eine steile Front; die Leitung 1 irild alao 
von der Spule nieht geschaut. 

Setet mtm in Am Crleiehnnf^en (14a) 
bis (1-lc) Z.,~0. so stellen tlie^e tien Re- 
flexioQsvvrgang an eiuf'ni über etuu Spule 
geschlosRenen Leitnnt^^ende dar. 

In Tollkoromen analoger Weise kann der 
Reflexionsvorgang an einer durch einen 
Kondens iitor (Kapazität C„) geschützten 
VerbindungssteUe zweier Leitangen 
(Fig. 15) behuBdelt werden. 



Kg. IS. 

Am den elektmelien Bedingungen des 

Problems ergeben sicji fi r den Fall einer 
auftreffonden Welle 1\ vuji konstanter Hübe) 
die BeiiehiingeD! 

t 



mit 



.(IM 
. (l&b) 



Iii dem Augenblick, in dem die Welle 
U den KondeoMtor eneicht (t = 0), ist 
dieser nooli nnfeladeii und seine Spannung 

mIso notweniliir «rleldi ?fnll. Dift Reflexion 
verläuft daher anfange el)ens(> wie an eineiu 
IS^mchluB. Dies zeigt uk h Gleielniiig(l&A); 
sie eigibt fOr t = 0 den Wert 

Die Welle beginnt mit den» Wert f , = 0. 
Der Kondensator lidt sieh allmählich auf, 

nnd in demsel- 
ben Maße stre- 
ben die Wellen 
g. und fj den 
Werten zu, die 
.sie ohne das 
Vorhandentiein 
des Konden- 
satoni sofort 
aiiLrenfimmen 
hätiea. 

Der Re- 
flexions vnnrntiu' 
Fig. 16. VeräiideniiiL' Piner wird in seinen 
Spannungswelle dun Ii cmen Hauptzftgcn 
KoodeimttirÜMlex einer StruiU' doteh die i^'kur 
welle dnKb eine Droaebpul»). xg verwwclSti- ' 

licht. Auch der 
Kondensator verhindert, wie daä Bild zeigt, 
die Bildung des SpaDnungsepnuigca nur in 



der Welle fti nielit in der reflektierten 

WcUe g,. 

Es sei n<K h Ii er vorgehoben, daß die Figur 
16 der Form nach zugleich »neb den Strom- 
verlauf bei der Reflexion «1 «ner nmesel- 

spule (Fig. 13) darstellt, wälirend uinirekehrt 
der Stromverlauf bei der Reflexion am Kon- 
densator (Fig. 15) dnreb die Figur 14 vernn» 
schaulicht wird. 

Die Gleichungen für den Kefiexions- 
vorgan^' an einem Leitungsende, das auf 
einen Kondensator geschaltet ist, erhält mau 
aus CHefobnng (15a) und (löc), mdem man 
in ihnen Zg «s oo envetxt. Ee eigibt rieh 
alsdann 



-2» f) 



Einen vollkoniineneren Sehutz tceiren 
Spannungssprünge als der einfache Konden- 
sator oder die einfaelie Drosselspule ge- 
währen die in Figur 17« oud 17 b dugesteUten 





Fig. 17. Änordnoneen zur Beseitigung tMkt 
Weuenfr unten. 

SchutzechftUungen. TriÜt eine Welle f 
mit steiler Front, ans einer der beiden 

T-pittineen knininend, auf eine dieser Selialfnii- 
gen auf, .su wird i>ie dort zwar auch in eine 
reflektierte Welle g und eine hindurch- 
gela.ssene Welle f auf^e-palten. Diese 
neuen Wellen besitzen jedoch keine 
-Steile, sondern vielmehr eine sanft 
ansteigende Front. Die Wirkung der 
Schaltungen Obenieht man leieht, wenn 
man bedenkt, daß 

1. jt'der Kondensator im eräteu Augen- 
blick wie ein Kurzscblug und 

2. jede Drosselspule im ersten Augenblick 
wie ein unendlich großer Widerstand wirkt. 

Im Augenblirk des Auftreffen-- einer Welle 
verhält sich also jede der beiden angeführten 
Schaltungen ao, als ob die Leatunf?, aus der 
die Welle Iierkommt. auf einen reinen Wider- 
.>tand vom Betrage des Wellen Widerslandes 
Z dieser Leitung geschaltet wäre <vgl. Nr. 4fy, 
Die reflektierte Welle beginnt daher notwen- 
dig mit dem Werte nnll. I)a.«selbe tnt, wie 
leicht er-ichtlich, aucli die zur anderen 
Leitung hiudurchgelasscne Welie. Beide 
WeUen stehen stetig Mif ihien JBndwart an, 



Digltized by Google 



KlAbeleradieiiiiiDgrii 



und zwar p:e<it'}iiclit die!« am so luiffgamer, 
je größer die luduktivität der Drcmsetspolen 
und die Kapaät&t der Kondensatoren bt. 

Die Reflexion von Wandnrwellen an 
emem aus Spulen, Kondensatoren, Wider- 
>tüii(li'n uinl I.cit untren beliebig zusam- 
mengesetzten Gebilde ist im all- 
gmcinen ein recht verwickelter VorRanp;. 
beinn rfrhnerische Hehandlunf; bietet ahiT 
nacli »it'iii vorstehenden — wcniRstens (;:rund- 
sätzlicli ~ keine besondere Schwierigkeit. 
Man hat daza die dureh die Schaltung ge- 
gebenen Beziehnnfen zwisehen den StrOmcni 
und Spannungen aiirziisfcllfn. Die 

Leitungen spielen dabei ret lmerist h dieselbe 
Hollo wie Onmsche Widerstände vom Betrai: 
ihres Wellenwiderstandes Z. Stoßen an der 
Reflexionsstelle n Leitungen zusammen, so 
erzeugt im alicemeinen jede aus einer Leituni; 
ankommende Welle n neue WeUen« die auf 
den yenebiedenen Leitungen von dem Re- 
flexionspunkle forteilen. Zur Ro-tinuniiti!.' 
dieiier o Größen en^cbeu sich aus den Br- 
dininingen des Problems n Cileirhungen, 
und zwar im allgemeinen Differential- 
^l(<i< linneen. Nach der Elimination der 
riihck;iiinten bis auf eine \t'il)lciht ciiif 
DiffereutiaJgleiobung, deren üninunEszabl 
mit der Aniahl der elektffeelien FVeineits- 
»rr.idf de- Systems übereinstimmt ( bei der Ab- 
zahlung der Freibeitsgrade gelten hierbei 
die Leitnugett ab Widensttnde). 

4'S\ Vii'lf acli (' Rcflc xio II (Ml . Hosu- 
nanz. Eine auf einer Leitung irgendwie 
entstandene Wanderwelle ergibt bei der 
Reflf xiiiii an den Leitungsenden neue Wellen, 
die iiddi dem Durchlaufen der Leitunes- 
länge abermal» reflektiert \\rrili'[i. usf. 
Dabei kann sich scbüeiUicb ein recht ver- 
iHckelter Vorgang anübilden; unter geeig- 
Jirtcn \'prh;iitni-srii köniu-n aiicli, wie Pe- 
tersen gezeigt hat Ke-ionair/.ciM heniungen 
auftreten, die mweden mit auLien^ewöhnlicli 
hoben UeberHpanitiiTi!r»»n verbunden sind. 

Grundsätzlich iit;;;i dabei stets etwa der 
folgende Sachverhalt vor. Auf einem 
Leitungiutilek A B von der Länge 1 (Fig. lA) 

« — . tj' — 



Fig. 18. 

mc^e sich eine Wandern « iie l, von .\ nach 
B betwcgen und im Aogeublick t das Knde ß 
erreichen. Sie erzetr^rt liiirt eine Welle gj, 
die von B nach A laull und dort eine refiek- 
tierte Welle f, criribt. Die.>e lauft nun wieder 
na<'h B hin und erreicht die-cn Punkt itn 

Augenblick t -f 2 T, wo T 1 | LC = l, « 
die „Lauf seit** einer Welle von A nach B 



oder umgekehrt bedeutet. Durch weitere 
Reflexionen entstehen Wellm f., f« . . . 

die in den Zeilpunkti-n ( : 4 T. bozw. 
t + (> T usw. in B einlrtlltiii. iu diesem 
Punkt erfolgen also durch die ankommenden 
Wellen in Zeitabstäiidcn 2 T regelmäßige 
elektrische Anstöße; ist a,n B ein schwin- 
Kungsfähiges System mit der Eiiiriipcriode 
2 T (oder einem ganuabligMi Bruchteil 
hiervon) ange^chioMen, m kflnnen in ihm 
kräftige Reionaii7.'ohwiiit'iiiii>i'n entütehen. 
Hierbei mii.'<sen natürlich auch gewisse Be- 
ziehungen zwischen der .\rt der Reflexion 
in B und der in A bestehen; außerdem 
dürfen die Schwingungen in dem an B an- 
L'»'-(lilos-i'in'ii Sy-;cm mir wciii^' auf die 
Vorgänge in dem Leitungsstück A B zurück* 
wirken und endlieh »oll die Dämpfung der 
SrhwiiiLMUiiicn gering sein. Die Bedingungen 
für eine stark«- Resonanz werden daher nur 
ausnahmf^vvci <t> erfüllt sein und laesoB sMi, 
wenn v.ü'.'vj:. leicht hpsciticr^n. 

4h) Kellexiou-f rcier Uebergaug. 
Eine Welle f,, die auf die VerbindungMtelie 
der Leitung mit einer Leitung von anderem 
Wellenwidenilaiule auflriflt. spaltet sich, wie 
wir sahen, in eine reflektierte und eine in die 
xweite Leitung übertretende Welle auf. 
; Er geht ako nur ein Teil der von der WdSe f ^ 
mitirf'ffihrten Knergie auf die zweite I.oitiing 
über, während der Rest in der leflektierten 
Welle, d. h. auf der ersten Leitung verbleibt. 
Bei Si'haltwellen in Kraftleitungen ist diese 
KnergieverteiluiiL; off erwünscht; bei Fern- 
' s^)rechübrrlra:;unL'en bedeutet sie aber eine 
Schwächung der ankonunenden Laute. Man 
hat daher hiernach einem möglichstrefleodons- 
freien L'ebfrcarir zwi'-rhen Leitungen von 
verschiedeiifiu Wellenwiderstande zu streben. 
Zwei Wege führen zum Ziel. 

1. Mau verbindet die Leitungen nicht 
unmittelbar roiteinandM", sondern unter Vw« 
niifLeluni: eines Transforniatnr^ (|e-.-.eri T"'cbor- 
setzuugävcrhäJtais gleich der Quadratwurzel 
aus dem VerhUtnis der Wellenwtdentlndo 
VZ,/Zt drr beiden Leitungen nt (vgl den 

iVrtikel .,'rele|ihnnip"l 

2. .Matt kann auch, naehdem Vurscliiu^ v on 
Rüdenberg, die Wellenwiderstände stetig 
ineinander ttbergdben laseeu, indem ipaa die 
I Leitungen dureh ein ZwnehenBtaek mit 

veränderlichen Leitungskon- 1 au len verbindet, 
ist dieses Stück so lang, daii die ranndirhe 
.Venderung des Wellenwiderstandes ei fioblieh 
langsamer erfolgt al« dio räumliche Aende- 
rung der Wellenform [uui anderen Worten: 
daß sich die ganze Welle stets auf einem 
I^itungsteil von so gut wie konütautem 
WeUenwiderstande befindet^, so fibertrigt es 
irtle Welle reflcxionsfrci. glei« h^nlticr. nach 
welchem bpezielleu Gesetze t>ich die Leitungs- 
koMtanten Indem. Beim Forteefaretten 



Digrtized by Google 



I 




Kabeloracheuiiiiigeii 635 

einer Welle über ein solches Stflok ändert ' ® — 

sieh die Wellenhöhe proportional der Wurael y « _ _ 

au-' (li'iii Wellcnwiücr-t.iiuit'. , , . , . , , 

Die vorstehende Voraussetzung iib«r die ^«»"k« ^«•'' »»" "'.«^ht mehr stetig vcr- 
Län«« de» Zwischenstückes ist Muflg „n- ^n? Ende eines H. u LU-umite. 

oder praktisch überhaupt mirrfull- <on/.entncrt wie in Fi«ur 19 angedeutet. 
bJ. Küdenberg hat aber gezeigt, daü:uu h so entetMdene bebilde wird «ick in 
kurze Zwischenstücke dil Änderwellen j Verhalten der «orUiehen Leitiin; 
raflexionsfrai abertragen, sofern 8ich ihr 
Wellenwiderstand mit der Linge nach einem 
bestimmten Gesetz ändert. Für den Fall, 
dafi diese Verändenuig nur durch eine pas- 
sende rftumiiehe Verteilung der Selbst- 
induktivität vorgenommen wird, 'sviilircnd 
die Kat>azität der Längeneinheit konstant 
Ueibt, heiBt das Geaeta 

2;'=? 

l'fl'^y)* offenbar um so mehr nKhem, je Ueiner die 

Zo ist der Wort (U^< WcUoiiwidor^faiules Teile _f Erema^ht werden, 
am Anfang des i>tüLk&s; y iüt der Abstand i^i'ie in das erste Element eintretende 
eines Punktes vom Anfang (in einem beliebi- Wanderwelle fo spaltet sich beim Auf- 
gen Maßo ;uis£roilrü( kt); Z bedoiitcL den treffen auf die Widerstände q und y «uf 
Wellenwiderstanii an dieser Stelle. Das zu- in eine reflektierte Welle go und eine in 
gehörige Gesetz fiir die erlorderlielie rauin- das zweite Element übertretende Welle 
liehe Verteüung der Selbstiiiduktivität lautet: 1^1. Für diese erhält man auf Grund der 

l elektrischen Bedingungen au der Kefleadons- 

= — . stelle (und unter Vernachlässigung von 

i'jr^,A4 Gliedern, die das Produkt der beiden sehr 

, . „, L , .. j . . . . kleinen (.rußen A und v enthaltoi) die 

Die Wellenbobe i ändert sich dann nach Beziehungen 

dem Gesets: i . 

, 1 u ßj)u ... (16) 

= • gi,= aJl^ ...... (17) 

Vi — J worin ß und o nur AbkOrsungen fOr <die 

Man baut das Zwiselieii>(ück 80, daß Ausdrücke 
sei« VVellenwiderstand mit dem Werte Zp=Z| l ß^lR.GZ «qv 

des Wellenwidcrstande^ der sngeeohleesenen I '^**'2Z 2 ^ ' 

Leitung beginnt, und führt es bis zu der: ^ q2 

Mnge v' aus, bei der ?ein Wellenwiderstand ' 07 — ö~ ^^^^ 

7. den Wert des Wellenwiderstandes der 2ä 8 • 

zweiten Leitung erreiobt hat. üiec wird es . bedeuten. 

mit dieser Leitung yerbunden. Die erforder- 1 Naeh Zurflekiegung der LKiKK« dea swdten 

lirho Induktivität wird man zwei kmäßig Hementes spaltet sich die WeUe f, »bermab 
durch Kinstbalten von Drü5>äeL<pulen in in eine reflektierte Welle 
kleinen Abständen herstellen. _ ^j^^ 

Verzerru'Tg derWeUen. lÜTeK^bbherrgeS 'IL"' « Clement fibertretende 

Betrachtungen ist der Kinflutj des Wider-!*'*"* 

Standes und der Ableitung aui die Aus- f, (1 /:^^)fi = (1— 

breitung der WeDen unbertckBiehtigt ge- »uf. So geht der Vorgang weiter. Die am 

gebheben. Kr läßt sich mittels der folgenden, fernen Leitungsende Mikommende Welle 

von Heaviside herrührenden Ueberlegung . (jröße 

Qbeirgchen. Man denke sich ein Leitungsstück . av „ 

von der Ltage 1 in n gleiche Teile von der' fn — = ^ ) ^ 

Lftnge .rf=j[ zerlegt (1%, 19). Den Wider- Nimmt man (iie Tellun- en-er und enger 

Stand eme« eolchen Element» 6«*»' schlieüiich ziir (,renze n = oo 

über, 60 verwandelt .sich die n-te Potenz in 
0 -s s die Exponentialfunktion, und man erhfilt 

n somit: 

und seine Ableitung fn ~ (20) 



Digitized by Google 



636 



Kabelei>ielieiauugüD 



Dt'r Wellenkopf wird hIsu beim Durc-h- 

];uiteii dpr T.ritiinfr wegen der Energieverhi?tp 
nach dem Kxponeniialgeäetze e-.*" gedämpft. 
Die GrOBe ß lieiBt daher der (rAumliche) 
„Dämpfinu' -xponent". Dir vorstehende 
Betraentuag lehrt außerdem, dali die Fort- 

pflanziuigsgedchwindiglceit w — durch 

die EnergievorlirstP nicht geändert wird. 

Die Dämpfung kann auch auf die Lauf- 
zeit t = ^ der Welle bezogen werden: 



fn - f.e 



Darin bedeutet also 



. (20a) 



(18») 



den zeitlichen Dämpftingsexponenten. 

Bbher haben wir nur das Verhalten des 
Wellenkopfea betrachtet. Ks läßt sich ver- 
hältnismäßig einfach be-direiben. In dem 
iiachfol^euden Teil der Welle herrschen da- 
gepren im allgemeinen eehr verwickelte Ver* 
hiiltnisse. die davon herrühren, daL5 jede 
der reflektierten Wellen g nach Zurücklegung 
der liüige ^ abermals aufgespalten wird, 
und so fort. Hierdurch entsteht eine Ver- 
zerrung der Wellenform, die komplizierten 
Gesetzen folgt, und die um so stärker zuiuj;e 
tritt, je weiter die Welle auf der Leitung 
gelaufen i.«t. Ein Maß für die (iröße der 
Verzernnit: auf der Längeneinheit b«t die 
Stärke der auf ihr entstehenden reflektierten 
Wellen, die iiarli ( Ucichuii:: (M) der (üröße 
o proportional ist. Die^c kann daher als 
„Verzerrungsfaktor" beseichnet wwlcii. 

6. Verzerrungsfreie Leitung. Heaviside 
hat darauf hingewiesen, daß der Verzerrunge- 
faktor verBchwindet, wenn zwischen aen 
Leitungskonstanten die spezielle Beziehung 

R:L = G:C (21) 

herrscht (vgl. flloichunir Mit a = 0 ver- 
schwinden sämtliche reflektierten Wellen und 
damit entfallt auch die Verzerrunistder Wellen- 
forni. Auf einer derarfiL'en I.fitunir erleiden 
die Wellen beim i<orttichreiten nur eiiie 
D&m pf u n g ( A m I ilitndenverrinfremn^). 

W^ie die Tabelle S. 024 zeigt, unter- 
scheiden sich auf den natürlichen Leitungen 
die Werte von ß und o nicht beträchtlich von- 
einander. Daraus ergibt sich, daß das letzte 
( Ableitnn'j--) tllied in (Üeiehung (18) und 
(19) neben dem Widerslandsglicd R/2Z nur 
eine nebensüchliche Rolle spielt. Die Be- 
dingung der Vorzerninir-freiheit (Glei- 
chung 21) ist daher bei diesen Leitungen 
bei weitem nicht erfüllt. Um ihr zu ge- 
nügen, niüCfc man die .\h1i'ituiig G befrächf- 
lich vergrößern. Dies bedeutet aber nach 
Gleichung (18) auch eine erhebliche Ver- 
mehrung der Dämpfung, die meist uner- 



wünscht ist, weshalb die verzerrungsfreie 
Leitung keine praktische Bedeotuofr er- 
langt hat. 

7. Allgemeiner FalL Die allgemeiiien 
Gesetze, die die Strom- und Spannung- 
Verteilung auf Leitungen von beUebiser 
Länge und mit beliebigen Werten d« 
Leitungskonatanten darstwen. sind zienilicb 
verwickelt und können auch nicht aid He 
nientarem Wege hergeleitet werden. 

Eine gewisse Uebersicht Obw die Er- 
scheinungen, die hier auftreten können, läßt 
sich dadurch gewinnen, daß man dir m 
GrftBen: Länge (x), Zeit (t), Spannune (Vi 
lind Strnni fl) in neuen Kinbeiieii ausdrückt, 
die man in gewissem Sinne als die der 
Leitung eigentümlichen (oder natürliehei} 
Einheiten bezeichnen kann. Man führt ab 
neue Variable X f Langel. T fZeitl 1' 'Span- 
nung) und K (^Stronihtarke) rni. indpu 
man setzt: 



V 

0 



t » 



wo 



(ä2at 



0/ 



Darin sind o, w und Z die schon Iruhet be- 
nutzten GröBoi ; y hat den Wert 

y^^ tSr, 

' a 

Durch Einsetzen dieser GrötJen in die 
(irund^leichungen (^Gleichungen i uud i}M\ 
: sich zeigen* daß die neuen Großen C dm E 
' (Spannung und Strom) sich aus einer mtkv^ 
i Funktion F ableiteu lassen, die der ViiU 
rentialglnchung 

genfi?t. Es ist die Xonnalforni der Telr.'.'^- 
. phengleichung (Gleichung 3). Aus F er.'ebfQ 
'sich Spannung- und Strom wie folgt: 

«X * dT 

In den Gleiehuntjen i'2:\) und r24i 'inddK 
I Leitunfp^konstauten nicht mehr ex^tliiii« 
I enthalten; durch die in den Gleiclieii^ 
(22a) und (22b) ausgetlrückte Transformati'n; 
! werden also alle möglichen Leitun?*» 
auf eine einzige zurückgeführt. 

her Verlauf der elektrischen Vorein;.'^ 
auf einer Leitung hnwzl nrifer '^nn^t gleick» 
rmständcn wesentlich von der Leituiig?länf 
ab. Es kommt jedoch hierfür, wie aus de 
' Gleichungen (23) und (24) hervnrcelit nifli 
die lAtsächlicbe Länge x = 1, sonueru fut 
! reduzierte Linge X » lo In Betracht Vif» 
Größe werde da.s „Län 'i e 11 ni a rler Iritiiii- 
, genannt. Es ist seiner Dimension vw} <'>"*^ 
reineZaM. Auf Leitungen von gleicbes 
Längenmaße haben die elektrischer. 



Digltized by Google 



KabelersdnetiMiDgeii 



637 



Vorgänge denselben Charakter, wie 
verseliieden die Leitungen sonst aneb 
seien. 

Wie wir sahen, spielt die Ableitung auf 
den natürlichen Leitungen meist nur eine 
bescheidene Nebenrolle, Die Größen ß und 
o unterscheiden sicli demzufokre nicht viel 
voneinaniltT (v^ri. die Tabelle auf S. 1)24), so 
dafi man im allgemeinen nach Gleicimng ^äc) 
;fBsO und daher tr-yf^l setien darf. 
Jedoch auch mit dieser Vereinfachung ist 
die wirkliche Berechnung eines Lcituns;»- 
voi^anges mitteb? der Gleichungen (22a) bis 
(24) häufig noch ein echwierige^ mathe- 
matisches l'roblem.*) Glücklicherweise lassen 
sich viele prakti-eti wiehtige Kalle durcii £;e- 
wisee KiUierunpiÖsujigeu sehr einlach und 
mit vdUif anereiehaider Genanigkut dar- 
stellen. Dabei spielt der Bq;riff des LiDgen- 
maßes eine wichtige Rolle. 

u) Ist nämlich das Längenraafi klein 

1)» so dnrl man die Wcllenverzerrung 
veruacblässigM). Die Energieverluste werden 
in dieiem Falle dur( Ii den Däm||ifun|pl«ktor 

e^>*, bezw. e— 
((iSeiebnngen 18, 18b) genügend berOeksich- 
tirrt. den man der fiir eine verlustfreie 
Leitung gehenden Liisun^ (Absehnitt 4) ein-; 
fach als Faktor hinzuzufügen hat. I 

Die^ej Vorfahren liefert deshalb brauelibare ' 
l'>t;ebni88e, weil der Vur^^anjj; auf kurzen 
l/citu Ilgen infolge der Dämpfung merklirh 
aJbeekiungen ist, bevor die WeUenverxerrung , 
sieb BtOrnid bemerkbar p^nnaebt bal 

b^ Hei sehr crroßen Werten des Läniren- 
malie-v etwa 10 und mehr, darf man die 
Seibatinduktivität der Leitung vemaeh- 
lässigen. Auf diesen langen l,eituiiepn und 
Kabehi werden nämlich die Welleiiimpulse 
durch die vereinte Wirkung der Kapazität 
und dm Widentaudcs so stark abgerondet 
und yerflaebt, dafi nur Iwiffltm» Strom- 
änderungen vorkommen, bei denen in Glei- 
chung (1) das (iiied 

L^^ neben RT 

vernachliki.si^i werden kann. Da auch dus 
Ableitungsglied GV praktisch keine 'Ba-j 
deatung hat, werden nier die Gleichungen 
(1) nner(2) mit denjenigen identisch, die fllr 
die Wärnuleilunii: in einem langen Stabe 

Selten. In dieser Form ist das Problem 
er Stromaus breitnng in langen Kabeln 
zuerst von W. Thomson behandelt worden 
(vgl. den Artikel „Tclcgraphie"). 

Wie ein Blick auf die Werte von o in der 
Tabelle auf iebrt, fallen unter die Klasse 
a alle Staritstrom-KnrftQbertragungsleitun- 

•) Kurven, welche den zeitlirhen Verlauf des 
Stromes in verschiedenen Punkten einer sehr 
langen Leitang daisteilea, sind in dem Axtijnl 
„Telegrapbie** mitgsteilt. 



fen (Freileitungen bis I(XX) km und Kabel bis 
00 Vm Länge) ; mr Eiaese b gehören ins- 
besoiulere alle mehr ab 300 km langen 

Telegraphenkabel. 

Bei Femsprechleitungen hat die Be- 
trachtung frei fort^clirL'itender Wellen eine 
geringere Bedeulunu", da die Fernsprech- 
strönie wie rein periodische Vorgänge be- 
bandelt werden können; w^gen dieser wird 
auf den Artikel „Telepbonie** vwwieeen. 

Literatur. M. Abrahamf EmykhfBdU «br 
MatlumatiacUM Wiunuekßfimt Bd. $ AH. IM. 
Ltipsig 1906. — C Jktur, Dom Mttritdke 

Kubfl {Fabrihition, Verlcguvg und IletritbJ, 
:. Auß Beriin 1910. — F. Breinig , Thtore- 

tiich' T(h itrnpliii . iinnni.'i hirf nj l'^tlO, — JSL 
Coh»f Du* rkktixuu'iyMl'fhr i'rlil. Leipzig 
1900. — A. Frant^, Elektrnir,f>„,j,c!ir Zeit' 
»chrift, Bd. X3, S. U?, 4^iS. Beriin mi. — 

0. HeavMdmt Eleetricnl paper*, a vd. Lnnivn 
iS99, — It0r»^be, EUetnmaputi« ihtvrf, 
3 «et. Xomfe« M9S, 1869, m». — a, Kirth- 
hoff, Ges. Abh., S. 1X1, IH, 18t. — H. Larome, 
Vewh. Noten tit d. Comp, rtnd., Bd. 148 bi* 
15a. ü'öf t>,i 1911. — a. W. MtUcolm, 
The Ekrtricin,,, Hd. 68, S. 876, 9lG, 1049; 
Bd. 69, 1^1, SIS, 491, r.ll. 740, 869, 9/10. 

1. mid-m 19ISIIS. — O. Mie, Anna/en der 
l'/ii/»ik (4), Bd. 2, Ä". gUl. Leiptig I90(K — 

W. JPMerwn, ArdUv ßbr Eitklrottekmk, 
JM. X» 8. tu. MmHn i9t». — E. Ptmrd, 
Campt, rettd., Bd. ji8, S. 16. Birit 1994. — 
H. Potn«ar^, fhtnpt. rtnd., Bd. 1x7, 8. 1097. 

P.ni' IS9S. — Dergelbe, /.'/ültumt,-' rirrhi<iite, 
Bd. 40, S. Iii, 161, >lo. Jii. l'o'-U rju4. — 
AT. J'onirif, Compl. ;<» , y »53, S. 1163. 
Piirui lUti. — Lord Muylflgh, JtiiL 31>tg., 
Bd. 44, m. iMndon 1897. — Deraelbe, 
J^. ZeUichr.j Bd. 14. S. SIS. Letpsig 1919. 
(Fj^ OMdk JSMUrot, ZetUchr. 1913. S. 774. — 
R. Rüdenherg, EUbrntßdMkmdMuMtUH. 
bau, s. 4ti. m9. - W. StemeiM, 

Mon'itfUfrirht.' il'-r K^niiif. Akndrmie der Wüten, 
tehnjuii ia ßcrlin i,'}?^. s. — .4, fktmmer- 
feld, Annalen der J'li\/,iiL- IUI. 67, .V. 
Leipzig 1899. — C. üUlte, T'.kgruphen- und 
Fent'prechkahelanlag'n. Brauntchwng 191L — 
./. </. riHMnilOH, Notes on ree^nl ret«ardktt 4lt 
eUrtrieilff tmd mngnelism. (hj'ord IJftf. — 
W, Thimatti, iMKd. Boy. .Soc. Proc. 1999. — 
Denelb«, Mmtk. and phy». paper*. Bd. 9, 
S. 61. — A. Vaschff, Ann. tt '(jro^,h»pteji, 
Bd. 15. 48L l'ati* 1S88. — K. »»'." W imner, 
f:'!il:l f'iii i'inrt ixiht i< hM',,y,/,iuiir >» frei- 

tfihiu-i'ii (Ulli Kiii'ln. Leipzig 19f/8. — Der- 
nvlbc, l'liij.il.-'ihfclie Zeiluckrijt, Bd. \o, S 865, 
KMI'J. — J/eraelbe, Elektrotechni*elte ZeiUchri/l, 

1910, S. 16.1, m; 1911, S. ^58. 899, 9!8, 947; 
1919, & »49, 979, 1989, 1391; 1919, ß. 1098. 
— l»erMta«, »ofhr. d. XgL Om. d. Witt. 

eStUngeit, mnÜi.-phyM. Klas»e 1910, S. 4S5. — 
IhtTMlbe, Archiv der Mathemalik und Pkytih, 
III. Reihe, Bd. 18, S. iSO. l.< if,:i,/ H, rlin 

1911. — Uernelbe, .Archiv für LlrkiruiechuU; 
Bd. I, .V. firrlni 1912. — A, O. IVefmUir, 
Bull. Amer. Math. Hoc, ß f. iS, Ä'. ,'44. Xne 
York l»iX. 

K. W. Wagntr. 



Digrtized by Google 



638 KAfallMMiia — Kalocimetric 

üfthlbauill <'i</cv üer Gase, ikstimnmng durch adiabatiscbe 

Q Volumenänderung: a) Methode von Köntgen. 

b\ Methode von Liimmer und Priagsheim. 
(leborfii in Üerlin am 8. April 1803, bat nach 19. Verhältnis dor spezififlcbeo 'WÜrmen Cp/cv 
Lehi> und Wandecjahran m den Univtnititen > dar Gmb. AJnutiscbe Mi^thode. 20. Tabniien 
Hriddberg, Hcrlis und Stnfibiurg sieh in Basel i der spenÜKlwn Wimm : a) Fest« Körper. 
niedHrgclas-sen, wo er als Dozent und Professor b) Flüssij;keitrn <■) (läse und Danipfp. d) Ver* 
der physikalisrhen Chemie bis zu seiuem Tode, hiltnis cj (Cv bti Güstu uiid Daiuptfn. 
der ihn am 28. Auguiit li^)5 in der Lftbomto-i 

riumsarheit er,.i{te. ifewirkt I x. AUgeowiaefc Um eiiMD KOrper von 

Walir. u.i . , ,iH |,hv. k.iis, he Chemie diirrh «i^^ TVniperahir mrf ehie^here 

wichtige txpeniüentaluarersuchiiJifreti bereichert t..,<. * ^TZ, „ „, a " ""V^ 

Ittt, die sich besonders mit den ^iLH .ninouhängen ^'"'P' at'ir zu ..rw&rraen, muß man ihm 
swüclien Dami^^k und «ntmreciieoden Tmb- '"^tiniiuie Wärmemenge zufuhren; um- 
für otsnnlsebe Stme bedbBt haben, I ^^l^^ ■ <"» >hn um das gleiche Temperatur- 



pM 

lag der Schwerpunkt seines Wirkens in der mtervall ;il)zi:kiililcn. muß man ihm dieselbe 
historischen Furschung. Das Werden und Wach- - Wärmenitn^'t liiitzichen. Die Ermittelung 
-t ri, (lit- Ocsrhichte < lii'inist liiT. üli> i haiipt u itiir- dieser Wärmemenge, der Wärmekapazi- 
wwsifni,chaftlirher H.oii.uJuujig. ti und \or>t.-i- d«s Körpers «wtscben der höheren nnd 

ersehen durch die ihm eigene kritisfbe Bt-^abung. ii_ TT, . *^ ' * 

Von Beinen zahbeichen Veröffentlichungen auf r",^'^'''""^^^"**- 

diesem Gebiete sind die in den von ihm heraus- 1 Bestimmung irgendeiner Warnie- 

gegebenen Monographien aus der Geschichte der in«"ge »etst 01» YttrIlUldsnsem einer Wärme- 
Chemie (Leipzig) in -8 Binden erKfaienemin | eiuheit voraus, welche zunächst, wie jt di- 
•mwertToUst^n. Sie haben reifhes Licht gebracht Einheit. willkOrlich gewählt werden kann, 
in die (n'srhi, litc tlrr Kntstchung nnd ViTlmMtmi- Ist dir Einheit euimal fcsiL't'setzt, so t'rliuihcn 
vuuvhi uuM;liuj» l li. ori. n . sowie in dir Lobtni-lauii' die Methode« der Kalorimetrie, SU bestimmen, 
n!fiGl fvji^'l « r' ' n h «^"in Hon «i«^«»«»^ WlnDekipwritit einee Kai^ 

Liebig, W 0 n i e f , hch onoein). In den ,.„,„ „„.• „i • r« *^ . .o • . 

von ihm mit deiii Historiker der Medizin Pf f^'^^^J^u Temperaturen grOßor i==t 

K. Sudhoff 1902 begründeten „Mitteilungen zur a«c Wärmeeinheit. Diese \erh&lliU6- 

Geschicht« der Medizin und der Naturwisseii- z»"'. bezogen aul die M.isse von lg des 

««heften** hat Kahlbaum eine große 7.ahl KOrpen und auf 1» C Temperaturintervall, 

twffender hSchat lebendiger nnd eigenartiger j d. h, die Zahl, tlie angibt, wievielmal die 

Bespn . hungen von Werken, dit sirh auf Gt - K' dt? Körpers um 1" H erwärmende Wärme- 

schicLk der Chemie btiielKii, veröffentlicht, „lenge größer i.st als die Wärmeeinheit, nennt 



Literatur. Nfkroinge von sudhoff un<i struntx ; man die spezifische Wärme dee KOrpere. 
in «ien Mültiimniitn *w Qttfkichte drr AlUur- 
wUtt*tdiufi0n tMöt V und Mir. 38, 4:iS9. 



JC V. Jfeyer. 



Kalisalze. 
Vgl den Artikel „SalzUgerstfttten". 



Die auf lg und 1* C bezogene Wärme- 
kapazität eines Körpers und seine spezifische 
Wärme werden also unter Zugrundelegung 
derselben Wärmeeinheit durch die gleiche 
ZaU wisgedrückt, nur ist die Wärmekapa- 
zität eiiu' bcnanure, die spezifi.'^chp W'ärme 
eine unbenanute, eine reine Verhältniszahl; 
Wirmekapasitftt und spezifische Wärme 
sfphf»ii also zueinander in einer älmliflien 
Beziehung, wie wir sie bei Dichte unil spezi- 
li'ischem Gewicht (vgl. den Artikel „Dichte 
r*i*«4M*M* spesifisohes Gewicht' unter i 

UIVTinom«. jgeho^ jjgnnen gelernt haben. — 

1. AllL'oiiirhii s. 2 Würmri inh( ifcn. Kalorie. r>ic der Wärmekapazität und der spezifischen 
3. Speziiisthf W hmih ii IkI kniivtai it in iinickc, W;irmc gemeinsame Zahl ändert sich beim 
lind Vi konstantem Vniumcn . ^ AtnnixM.nnr | >bergang TOH einer Wärmeeinheit ro einer 
Mülekularwarnie. Gesetz von Dulong anden 11 

Petit. 5. Methoden zur Bestimmung der spezi- « v ^ - . n- 

tischen Wärme c. bei konstantem Druck. All- Wärmeeinheiten, f^alorie. Die 

gemeines. & JGsehungsmethodc. 7. Kalorifer Wärmeeinheiten sind, ebenso wie Dichte und 
von Andrews. & QueeksilberkBlaiiueter. ' spesifuiches (jiewicht xunSehst mit dem Ver- 
9. Kalorimetriache Bombe. 10. Jan kerswhes I halten des Wassers ^knflpft worden nnd 
Kalorimeter. 11 Ei kalorinu ir r. 12. Dampf- führen hier alle den griiiniwamen Namen 
kaloriiiieter. D kaiiui:sinu ihode. 14. Kkk- Kalorie. In allen Fällen wird neben der 
frische Mi'tho(le. AllgeTneines. i,v Jif.iative schlechtweg Kalorie genannten Wärmeein- 
eioktrisrhe MetlHule Ib. Methode der hoit, der Grammkalorie (g-Kal), welche sich 

liehen ^tromunL^ 1<. Bestimmung der si)eziti- , ,• .. , , ,^ 

sehen Wärme c -ler Gase b..i konstantem Volu- '^"^ Veränderung von lg W asser bezieht 
men: a) Methode des Dampf kalorimeters. b) E.\- ' »'^ Einheit allein mit dem absoluten 

Sloüonsmetbode. c) Elektrische Methode naeh , Maßsystem verträglich ist, bei großen Wärme- 
fernst. 1& Verhältnis der spesifischen Wärmen ' kapazitAten noch die Kilogrammkalotie 



Digrtized by Google 



JCalorimetric 



(ktr-Kal) beiiut/.t. In den Kreisen der physi- würde, so würde der letztgenannte Bruchteil 
icaliscben Chemiker ftebraucht man auch wohl ganz fortfallen, und es würde die jr< >amte 
die 100?-Kal, doch ist ihre Verwendung zugeführte Wärmemenge zur Tempvratur- 
wenif^ f erecht fertigt und, weil leicht zu Irr- erhöhung des Körpers verwendet werden, 
tfimrrn Vi>ranla88llDg gebend, nicht emp- Um also pim- ulciche Temperaturerhöhung 
fehifiibWii i. j des Körpers zu erhalten, müßte man in dem 

Man unterscheidet folgende Kalorien: > enteren Falle der uneehinderten Ausdehnung 

1. Die 16^-Kalorie (15»- Kai, Kal.J, die ''n" f'"'^ irrrjßcn" Wärmemenge zuführen, 
Wärnipmenge, welche lg Wasser bei 15" ^»i** lelzeren l'alle, wo sein Volumen kon- 
(von 14.0° auf 15,5») um 1« erwärmt. Diese ^tant gehalten wird. Man unterscheidet 
ursprünglich von Warburg empfohlene Ka- demnach zwei Arten s})ezifischer Wärmen, 
h rie i?t in neuerer Zeit fast allgemein zur die eine c,, bei konstantem Druck, die andere 
Geltung gelangt; die genaue Temperatur- bei konstantem Volumen, von denen 
angäbe war enorderlieh, meil ineh die spe- cpx^v ist. 

zifische Warme de? Wassers (vgl. Tab. 20b) f^''^" flü-^siia^n Körpern ist die 

etwas mit der Temperatur ändert. Wärmeausdehnung verhältnismäßig klein; 

2. Die Regnattltiche Kdorie von auch der Unterschied zwischen 
auf 1», die lange Zeit uebraucht worden Ist; und Cy nur gering. Die Thermodynamik 
sie ist nahezu LMeieli 1,008 Kai, 5. 1 erlaubt den Unterschied c« — Cy zu be- 

3. Die mittlere Kalorie, der hundertste | rechnen. Der ezperimentellBn Bestimmung 
Teil der Wärmemenge, die 1 g Wasser von 'st aber nur c,, zugänglich, das also fflr uns 
0- :,Mf Inn« erwärmt ; sie kann der ir)0-Kalorie *"wr allein ein. Interesse bietet. 

iiijierhaib der Fehieru'renzen der bisherigen' Bei den Gasen kommt dagegen der bei 
Bestimmungen als bleich enehtet werden, ungehinderter Ausdehnung zur Leistung 

4. Die Eiskalorie, die mm Schmelzen äußerer Arbeit verbrandite Bruchteil der 
von lg Eis von 0» erforderliche Wärme- igesam Leu zuj;eluiirten Vuirmemenge gegen- 
menge (vgl. den Artikel „Latente WErme" | »ber dieser selir wohl in Betracht und wird 
nnter 2); sie ist ^'leieh 80,0 Kai,». sogar von der gleichen Größenordnung. 

5. l>ie Dampfkalorie, die aur Verdamp- 1 I^fo^edessen sind auch cp und cy wesentlich 
fnng von lg Wasser von 100» erforderliche I voneinander verschieden. Beide, c,, und Cy, 
Wärmemenge (vgl. den Artikel „Latente lassen sich cxperimcntcU crmitteh- i lui dif> 
Wärme'* unter sie ist ideieh i Poetische Gastheorie berechnet den Lnter- 
538 Kalij. j schied zwischen baden 

Die neuere Kalorimetrie berücksichtigt, 1 « ^ PtoVo» 

daß jede Wärmemenge einer Arbeitsmenge '* * J ' 

äquivalent ift und mißt darum auch die wo v<, das spezifische Volumen, d. h, den 
WärmemeiiL'e nach Arbeitseinheiten. Die reziproken Wert der Dichte des Gases beim 
.•Arbeitseinheit im absoluten CGS-System Drucke po, a den Ansdehnungskoeffi?;- 'it 
lat das Erg, d. h. diejenige Arbeit, welche des Gases und J das mcclianiache Wärme- 
lg an einem Orte, wo die Beschleunigung äquivalent d. h. den Arbeitswert dw Kalorie 
durch die Schwere tileieh 1 cm/sec* wäre, (vgl. unter 2) bezeichnen, 
um lern heben würde. Der Arbeitswert Auüer Cp und Cy einzeln läßt sich auch 
der lö*-Ka]orie wird xurzeit einheitlich i ihr Verhältnis c,,/cy nach unten näher zu 
gleich 4,189.10^ Erg, oder da 10' Kri; 1 Watt- beschreibenden Methoden bestimmen; theo- 
sekunde oder 1 Joule sind, cflcich 4,iÖÖ Watt- retisch hat dies Verhältnis für einatomige 
Sekunden oder Joule angeiiummen; in Wirk- Gase den Wert ö/3. 

hcbkeit ist er wohl um etwa 1 Promille oder Die spezifischen Wärmen sind abbftngig 
4 Einheiten der letzten angegebenen Dezimal- vom Druck und. wie wir es unter 2 schon 
stelle kleiner. Umgekehrt iüt dann das bei der spezitiseheii Wärme des Wassers 
Wärmeäquivalent von 1 Wattsekunde oder gesehen haben, auch von der Temperatur. 
l Joule ! : Ii 0.2378 Kal^. Diesbezügliche experimentelle ?>gebnisse 

3. Spezifische Wärmen bei konstantem ^ pflegt man durch Interpoiatiumiformelu dar- 
Druck Cp und bei Iranstantem Volumen Cv i zustellen, die dann natOrlich nur innerhalb 
Fuhrt man einem Körper Wärme zu. so wird der Versuchsgrenzen Gültigkeit haben, 
in der Kegel niciit die gesamte Wärmemenge teuere Versuche, insbesondere von 
dam verbraucht, um die Tcm|)eratur des Nernst und seinen Schülern haben ergeben, 
Körpers zu erhöhen; ein Bruchteil der auf- daß die spezifische Wärme der festen Körper 
'gewendeten Wfirmrmenge dient vielmehr sehr .«tark abfällt, wenn man zu den tiefsten 
dazu, zuj^kith das Vuiuiiien des Körpers zu Temperaturen hiuüb^teiyL, wie sie durch 
vergrößern, abo Arbeit gegen eine äußere verflüssigte Gase geliefert werden. Beispicls- 
Kraft, den äußeren Druck zu leisten. Stellt weise sinkt die spezifische Wärme des Kupfers 
man üich vor, daß mau auf irgendwelche bei Annäherung an den Siedepunkt des 
Weise die Ausdehnung des KSrpers hindern Wa8sefstoffs(etwa— 250") auf etwa Vs» ili^es 




Dlglized by Google 



640 K^ohmethe 



Wertes bei Zimmertomprattir, ja die spezi- 1 wo B=l,0i8& die sogviiUDte GaikomtMite 

fische Wärme des Diamant? wird schon ' bedeutet. 



vorher, bei etwa - 230^, uniiifUbar Iclein. 
Die Erklärung dieser starken Temperatur- 



Kine andere Beziehung ist das Dulong- 
Petitsche Gesetz, welf!if>,< besagt, daß die 



abhiogigkeit der spezifischen Winne bot | Atomwinnefttr die verschiedenen chemischen 

Elemtiite im festen Airtrrcgatzustand ungefähr 

leirliinaßiiro ' (iciisrlb*'!) Wert 6,4 hat. Infolge der nouereil 
üesultate Uber die starke Temperatur- 



nach den bisherigen moleknlarkin^tisehcn 
Anschauiintrni, wclclu- rinc 
Energieverteilung im festen Körper an- 
nehmen, unüberwindbare Schwierigkeiten. 
Erst Einstein, der in Anlehnung an dif 
Pia uck sehe Quautentheurie der Strahlung 
auch fttr die Wärmebewegung eine quanten- 
hafte Verteilung dur Eneme einf flJirte^buig 
ei die enerimentenen Benrade dem tneere- 
tiiichen \^rständnis nahfziihriniren. Eini- von 
Nernstund F. A. Lindemann abgeäudene 
Beziehung endlich stellt die beobaehteten 
Beeultate vollständig dar. 

Man unterscheidet nutilerc urni wahre 
spezifische Wärmen, Unter der mittleren 
spextfisehen W&me 



abhängigkeit der spelijBadien Wanne (v^ 
iiiihr 3) ist dies Geeeta entsj^hend an 

niudifiziereo. 

5. Metiioden «tu- Beetinntuiif der «pe- 

zif ischen Wärme c,, bei konstantem Druck. 
Allgemeines. Unter allen Itestimmungfr- 
iiiethoden nimmt die Mischungsmethode, 
die auf dem Wärmeausgleich zweier mit- 
einander in direkte Mischung oder lieriih- 
runi; gebrachten Mas.'^en l)enilit, den ersten 
Platz ein. Ihr Anwendungsgebiet ist ein 
Überaue xeidriialtuteB und anfier dem hier 



y^'"!?!!*^*'^*™! T'v'*^ man einen gedachten Zwecke äient sie fast ausschließlirh 

ZaWenwert, iter wf Beobaehtungen twt^ Messung der verschiedenen Arten auf- 

zwei in der R^L'el weiter auseinander lietren- tretender Wärmemengen. Vorflbff im Ar- 

den lem^aturen tiir dies laiervall _be- tikel „Latente Wärme' Näheres veraeichnet 



reehnet wird. I>ie inei>teii alteren Bestim- 



ist. — Einige besonders interessante Apparate, 



mungsmethoden lieferten mittleren ^^ip^e gleiehfalls die Misehnn-^nVeihode zur 



spezifischen Wärmen. Ist die mittlere spe- 
zifische W'.irme einer Substanz ziKiscneii 
einer .Vntangstemperatur und einer Beibe 
Endtemperatiiren durch eine Formel wieder- 

gei;el)en. so findet man die wahre spezifisehe 
Wärme bei einer ZwiM henieinperatur durch 
Integration der Gleichung. 



Vorauwetsung haben, sollen weiter unten 
erliiiterl werden; ee sind das der Kklorilir 

von Andrews, die Berthelot -ehe kalori- 
metrische Bombe und das Juukerssche 
Kalorimeter. 

Nachdem einmal diu Schmelz- und Ver- 
dampfungswärme mit Hilfe der Mischungs- 



Die neueren kalorimetrischen Methoden (,,,,,^. ^^tikel 



insonderheit die elcktri.schcn Methoden er- 
lauheii l)ei der experinieiitelh'ii Bestimmung 
der mittleren spezilificbeu Wärmen das be- 
nutste Temperaturinteryall so klein su 
wählen, daß die •äpezifisrhe WSrnie innerhalb 
, dieses emfvn Intervalls merklich als kun- 
atant angi sehen werden kann. Die mittlere 
spesifische Wärme wird dann zur wahren 
Rpezintiehen W&rme in diesem Intervall. 

4. Atomwärme. Ifolelcularwänne. 
Gceeta Ton Duloag tmd Petit, in manchen 
FiOen ist es Ton Vorteil und erleiclitert 
die üebcrintrnnLri'ii, wenn man die -jiezifrsehe 
Wärme nicht auf 1 g der Substanz, sondern 
auf ein Grammatom oder ein (irammolckül 
bezieht, d. h. nicht die cewöhnlichen spezi- 
fischen Wurmen c,, und Cv, sondern die 
Ato inwa r III e 11 oder Molekularwär men, 
das sind die mit dem Atomgewicht oder dem 
Molelniiargewieht M multiplixierten spezi- 
fischen Wärmen Mc,,^C,„ Mi\ m 
liechnung setzt. Beispiehiweise iiiiiimi der 
unter 3 mitgeteilte Aiudnick für c,>— Cv 
bei einem vollkommenen, d. h. bei einem 
Gase, in dem die Ausdehnung nicht von 
eiller iitn.ren Arbeitsleistung begleitet ist, 
die einfachere Form an 



„Latente Wärme" unter 3 und 3), lag es 
nidiet die liierfOr gefundenen Werte als be> 
kannt anzunehmen nnd mit ihrer Hilfe wieder 
spezifische Wäraieii zu ermitteln. Auf dieser 
leberlegung beruhen das Eiskalorimeter 
und das Uampfkalorimeter. von denen 
namentUeh das wstere zeitweilig große 
Verbreitung gefunden hatte. 

Nur noch historisehee Interesse besitzt 
die von D u 1 0 n g und Petit in die Meßtechnik 
eingeführte Erkaltun!ismet Im de . die zwar 



Cn^Cv — B» 



nur einer geringen (leimiiigkeit lahiK ist, 
hier aber doch der Vollstftndigkait halber 
besmchen werden «oll. 

EndUrh treten in neuerer Zeit üe elek- 
trischen Melhoden mehr und mehr in 
den Vordergrund. I>ie erste von l'faundler 
angesehene Methode benutzt noeh die ge- 
wöhnliche Form des Mi^rhungskaloriraeters 
und Wa.s.ser dieiii iil» Vtr^leichsflöiisijjkeit. 
Die neueren Methoden machen suh auch 
hiervon frei und erhalten den Charakter 
absoluter Medsungen; man bestimmt aiao 
so nicht mehr die s[>r/ifiMhen Wärmen, .«on- 
dern direkt Wärmekapazitäten in abso- 
lutem Hatte. 

6. Mischungsmethode. Hie Mi-chungs- 
j luetbode läßt sich mit geringfügigen Modi- 



Digrtized by Google 



lulonmetrie 641 



fUcatioiisn cur Besttminiing der spezlfindmi ' festem KSrper und Flflmigkeit in Be« 

Wärme von ffstt n Kör^wni. Flüssigkeiten ^ trieb £rf>rtzt wprdrn ranß, das ins Ka- 
und Gasen anweudtiu. Wir wählen den Fall lorimeter tauchende Thermometer u. a. m. 
«Ines festen Körpers als Beispiel. Als Kalori- ' Man hilft sich hier einerseits dadurch, daB 
mcter dient ein mit Flüssit(ktMt. im ein- man die Ma?prii allor dieser festen Teile 
fachaten Falle mit Wasser von der Teitii)er;vtiir inöirlichsl kleiu luactit. /,. Ii. die Gefäßwan« 
Tj gefülltes passend großes Gefäü. Wird liiingcn aus sehr diiiiiiciii Blech herstellt, 
dar feste Körper auf die höhere Temperatur audererseits, daß man für Geläßwaudnogeo, 
Ts erwtrtnt und dann in das Kaloiimeter | RQhrer vtw. HateriaKen mit möfliehet 
Kcworfeii. >o werden beide ilire Temperatur geringer spezifischer W.'irme. wie Silber, 
ändern, der ieste Körper wird sich abkülUen, Platin u. dgl. benutzt. Der uiivermeidUehe 
dal Waner im Kalorimeter wird eich er- Rest der festen Bestandteile de> Kalorimeters 
wärmen und beide zti^animpii werden schließ- ^ wird in die Rechnung eingeführt, indem man 
lieb die gleiche, zwisclicii und 1% gelegene ! fdr die einzelnen Teile da.s Produkt aus Masse 
Temperatur Tj annehmen. und spezifischer Wärme hildel. Die Summe 

Ist m die Masse des festen Körpers und idler dieser Produlrte ergibt ihren Wasser« 



e seine unbekannte nüttlere spenfisehe 



wert, d. h. den Betrag, am den man die 



Wärme zwi>ehen Tj und Tj. ferner w die ' Ma>sp des Wassers als KalorimeTerfln^sigkcit 
Masse der KalorimeterÜütjigkcit mit der j reciiueriüch vürmehren muß, um vou dem 
bekannten mittleren spezifischen Wärme | Kinfluß der festen Teile des Kalorimeters 
zwischen Ti und T, c», so ist klar, daß die absehen zu können. — Rein experimentell 
letztere durch die Berührung mit dem | kann man in der Weise verfahren, daß man 
festen Körper, da sie sich von Tj auf T,, einen Vorversuch mit einem festen Kiirper 
erwArmte, die Wärmemenge Cw.w.(Tt—T]} bekannter spezifischer Wärme ausführt, in 
anfgenommen, der feste Körper, der sieh von ' der ▼ontehenden CHeielinng Ow — l oder 
Ts auf T, abgekühlt liat. die Warmemenc;e nahezu gleich 1 setzt und w als Unbekannte 
cm .(Tj— Tg) abgegeben bat. Beide Wärme- , ermittelt. Das so gefundene w, d;ks die 
mengen müssen, wono keine V I e statt* I Summe des Kalorimeterwassers w^ und des 
gefunden haben, einander gleich, also Wasserwertes W des Kalorimeters darstellt, 

n jn (T T w«. ™ /T T I I wird dann wie vorher bei der Berechnung 

c.m.d, i,i-Cw.w.u.-ii) Jpg Wasserwerte» späteren Hessongen cu^ 

sein, woraus folgt I gründe gel^t. 

y j Mit der sweiten Fehlerquelle betreten wr 

e=Cw' .lir -Hr* ; das Gebiet, da? für alle kalorimetrischen 



T,— T, I 



Messungen in stärkerem oder geringerem 



Jbt die Kalorimeterflössigkeit Wasser, Grade den wundesten Punkt bildet; dai 
so ist Cw nahezu f^eh 1 und kann, solange sind die Wärmeverluste. Im Laufe eines 
es niebt auf höchste Genauigkeit ankommt, i Versuches findet nämlich nicht nur ein 
innerhalb der hier in Fr;ure kommenden, I Wärmeaustauseli innerhalb des Kalurimeters 
umZimmertemperatur herum gelegeneu Tem- statt, sondern auch 2wit>cben Kalorimeter 
peraturen durehweg gleich 1 gesetzt werden. | und ümgebnng, sobald beide eine Tersehiedene 
Für andere Kalorimeterflüssigkeiten kann i Temperatur haben, oder infolge der Er- 
Cw ftus der Tabelle 2Ub am Schlüsse dieses | wärm ung des Kalorimeters während des 
Artikels entnommen werden. Versuches eine verschiedene Temperatur 

So einfaeh im Prinzip, ebenso umstftnd- erhalten. — Auoh hier gilt als oberste Pegel, 
lieh und, man mtohte fast sagen, sehwioig , die Wlrmeirerlnste möglichst berabcudrficron, 
kitdie Mischungsmethode in ihrer praktiitchen indem man das Kalorimetergefäß außen 
Attflfflhrung. Die Methode birgt eine Reihe, poliert, es aui eine die Wärme schlecht 
Ton Fehlerquellen, die, da sie nur sohweri leitende Unterlage stellt und mit sclüechten 
ihrem genauen Betrage nach in Rechnung Wärmeleitern umgibt oder in ein Bad kon- 
gesetzt werden küuiien, den Wert der Mes- stanter Temperatur einsetzt; oft luügen in 
sungen oft erheblich herabdrtlckcn. Nur die dieser Hinsicht auch die neuerdings zur 
hauptsächlichsten Fehlerquellen sollen hi«c , Auf bewahrung verflüssigter Gase viel be- 
angedeutet werden. I nutzten Vaknummantelgefftfie gute Dienste 

Bei der Ableitung der obipen CleidnniL' fun. I)en Kinfluß der naturgemäßen 
war vorausgesetzt worden, (i.iß die ganze Krwärmung de.^ Kalorimeters sucht man 
von dem Körper abgegebene Wärmemenge durch einen von Rumford angegebenen 
von der Kalnriineterflüssigkeit aufgenommen Kunstgriff zu eliminieren, der darin be-telit, 
werde. In Wirklichkeit nehmen m dieser daß man die Anfangstemperatur dcä KiUori- 
Wärmeaufnahme aber am h alle festen Teile , meters ebensoviel unterhalb der Temperatur 
des Kalorimeters teil, z. B. die Gef&ßwan- der Umgebung einstellt, wie die erwartete 
düngen, die Rührvorrtoiitung, die zu einem , E^dtempwatur «b^ialb dnrsdben liegt 
sehnellen Temperaturausgicich zwischen Wirment- und -ableituug beben sich dann 

HnadwOrtertmoh der KKtarwifaeBHk«(t«B. Bud V. 41 



Digltlzed by Google 



642 



KdorimeMe 



im wesentlichen auf. Bedingung für Anwend- 
barkeit dieses Kunstgriffes ist, die Tempera- 
turerhöhung im Kalorimeter klein zu halten ; 
anf^emessen ist etwa eine Steigerung durch 
den Versuch um 5". Die experimentelle 
Btttimmunff der VVarmeverluste während 
dee Verraenee stellt große Anforderungen 
an die Ccschieklichkeit und rmsirht des 
Beobacluers. Die Methoden hierfür sind 
den jeweiligen Zweclten ansupassen und ent- 
ziehen sich diurum einer kurzen Beschreibung. 
Im Prinzip laufen alle Methoden darauf 
hinaos, den Tiinpfraturciang im Kalorimeter 
▼or und nach dem eigentlichen Versuche 
(Vorperiode und Naehperiode) in Kenauer 
Äbhingigkeit von der Zeit zu enuittrln. 
Die graphische oder rechnerische Extra- 
polation der \ erhältnisfle dir Vor- und Nach- 
pedode erlaubt Annahmen fllier du walur- 
seheinliche Verhalten dee Eiknnietat wih« 
rerul drs eiirontlifhcn Vorsurhes zu marlieii, 
wenn es auch während dieser Zeit sich selbst 
flbodwsen geblieben wäre. Dies in VertHu» 
dnng mit den wirklich beobachteten Tat- 
sachen führt zur Ableitung eines korri- 
gierten Wertes der geenehtcii spesiflaehen 
Wirme. 

Zur Messung der Temperaturerhöhung 
in Kalorimeterwasser bedient man sich 
meift des Quecksilberthermometers. Viel- 
jheh im Gebnuieh eind die togenannten Beck- 

mannthcrniometer, die nur einen geringen, 
durch Verändeniiiij: der wirksamen Qutck- 
silbermenge für xerM hiedene Temperaturen 
benutzbaren Skaleuumfaiig mit großer Grad- 
l&nge besitzen. In neuerer Zeit verwendet 
man auch Platinwiderstand.-tliermoMiefiT. die 
vor den Quecksüberthermometern den Vor- 
sag der geringovB Trigheit beeftten. 

Als Kalurinieterflüssiirkeit dient meist 
Wasser, wie es auch in der voraufgebeuden 
Skizziemng der Methode angenommen ist. 
Ist Was-cr nicht znlJlssig. etwa weil sich der 
zu II litersuchende Körper unter Entbindung 
von l^OsungfirinM in waescr löst oder sonst 
mit Waaaer dne ehemische Reaktion ein- 
geht, so Terwendet man statt Wasser auch 
\v(th! andere Flüssigkeiten, z. ]i. Anilin oder 
Toluol, von bekannter spezifischer Wärme. 
Aueh bei höherer Temperatur ab Zimmer- 
temperatur ist Wasser nicht anwendbar, 
weil es hier merklich verdampft und dabei 
Wärme bindet (Verdunstungskälte), die sich 
dann der Messung im Kalorimeter entzieht. 
Man verwendet in solohen Ftllen hochsiedende 
Flii'siirkrifeii mit geringer OampbpaBnang, 
£. Ii. Paraifiiiöl. 

Die Anwendung der MischunKsmethodc 
erfdlu't für fi>tc Kürper und Flüssi^^keitcn 
im wescntlidien in derselben Form. Beide 
werden zunächst in einem durch siedende 
flQssigkeiten oder Dimf^e äußerlich ge- 



heizten, gegen die uulit-re abkühlende Luft 
sorgfältig geschützten Räume bis zu einer 
konstanten Temperatur erwärmt und daiui 
in das Kalorimeter geworfen. Eine inter- 
essante Form des KrhitzllllL'^•.'t•fäßes ist von 
Neumann erdacht und von seinen Schülern 
viel benntst. Sie ist (Fig. 1) einem grofton 




Kg. 1. 

Hahne venrlri(hb<ir, dessen Küken eine 
Höhluntr zur Aufnahme der zu untersuchen- 
den Sul)-tanz enthalt. Hieser Höhlung, 
in welche von der Seite her ein Thermometer 
eingefflhrt ist, entspricht im Hahnmantd 
eine Reichweite Oeff^nung. l>as Ganze wird 
mittels dnrehströmenden l)ampfes geheizt; 
ist die gvwIlMchte Temperatur erreicht, 
>o hat man nur nötig, das Kaken im Huhn- 
kürper zu drehen, um die Sukstanz, dereu 
spezifische Wärme bestimmt werden Mllt 
ins Kalorimeter fallen zu lassen. 

Aehnliehe Ek-biUungseinrichtnngen wie 
für feste Körper IcOnnen auch für Flüssig- 
keiten zur Anwendung kommen. Zu berück- 
siditigen ist dann aber, daß bei benetxenden 
Flüssigkeiten nicht die ganze Masse aus dem 
Erhitzunirsgefäß ins Kalorimeter gelangt, 
wofür K(»rrektionen eiiifreführt werden 
müssen. Man kann die Schwierigkeit dadurch 
umgehen, daß man die su untersuchende 
Flüssigkeit in Glas- odi-r Met.dlirefäße ein- 
geschlosscu erhitzt und mit diesen zusammen 
ins Kalorimeter bifürdert. In diesem Falle 
muß (üe spe^ische Wärme der Gef&ßsub- 
stanz bekannt sein oder sie ist besondere 
zu Im iimmen,nmindieBmhniingeiiieeflUirt 
zu werden. 

Eäne eij^nartige Anordnung der Mi- 
schungsnn'thii<ie ist kürzlich von ("allendar 
zur Bestiuimuiig der Aenderunjj der sp^Jzi- 
fischen Winne des Wassers mit der Tem- 



peratur angewendet. Zwischen einem w 
(Tj) und einem kalten ( T,) Reservoir fließt 
ein konstanter Wa>M'i>iii'in im Ivreislauf. 
i'ie in beiden Richtungen fließenden Strom- 
teile begegnen sich zwischen beiden Beeer* 
voiren und tausehen liier, ohne neh sn 



DIgitized by Google 



648 



mischen, lediglich durch Leitung Wlnoe- 
meng^n aus, so dafi rie diesen IMl der An» 

orcliuiütr. Her vorher wärmere mit der Tem- 
peratur Tf, der vorher liältere mit der Tem- 
peratur T« verlassen. Dann ist die mittlere 
spezifische Wärme des Wassers zwischen 
Tj und T:, gleich der mittleren spezifischen 
Wiirmo zwischen T, und T«. Durch syste- 
matisobe Aenderung der verschiedenen Tem- 
nraturen T bat Callendai di« tpeiifiMlte 
wnrme de^ Wassers im guieil Litervall 
0 bis 100» bestimmt. 

JSaa konnte dsaa denken, die Beitim- 

mung der spezifischen Wärme der Gase und 
Dännpfe ebenso vorzunehmen, wi<' diejenige 
der Flüssigkeiten, nämlich in der Art, daß man 
die 'in I in ein Gefriß einschließt, mit diesem 
erwanm und das Ganze in das Kalorimeter 
einsenkt. Doch ist dieser Weg wegen der 
kleinen speütischen Wime der Gase oogang- 
bar. Wuuvnd bei Ilflangkelten die Wirme- 
kapazität der GefäBwandunf; in die Kech- 
nuncr nur ab Korrektion gegenüber der 
Würni(>kapazität der Flüssigkeit in Betracht 
kam. i * sie ireirennber der Ga^^ftllhing -so 
eroLi. dai .sie deren Wärniel<apa7,it;it in die 
Ittille der Korrektidn zwinfjt und damit 
unbestimmbai; macht. Auch die Einführung 
einer größeren Gnmenge unter Dmek in 
das Umhi"dlun??frefäß schafft im allgemeinen 
keine Abhilfe, da der verstärkte Druck auch 
eine Verstärkung der Wandungen des Ge- 
fäßes nötii? macht und sich die Masse des fJe- 
fäßes also in ähnlicher Weise vergröliert 
irie die Masse des Gases (vgl. aber unter 17). 

Ttie Schwierigkeit wird durch eine zuerst 
von Delaroche und Bdrard (1813^ an- 
gegebene, später von Regnault zu nohcr 
VoiUrommenheit auagebiidete Modiiikation 
derHiadinnnniethode behoben. Man operiert 
nämlich nicht mit einer ii> -< h: Hiikten Gas- 
nieiipo, sondern mau schickt da,s Gas, nach- 
dem es TOrher in metalJi«phen Schlangen- 
windimiren erhitzt ist, in einem konstanten 
Strome durcli das Kulorinu-ter. Dabei tritt 
das Gas nicht direkt in die Kalorimcter- 
flOnigkeit ein, weil hierbei die L(teuomwirme 
dei Gaees in der Ftfianfkrit dae Besnltat 
verfalpchen, in noch höherem Maße aber 
andere ünzuträgtichkeitcn auitrctcn würden, 
■ondem daa Gas pa-ssiert eine im Kalori- 
meter angeordnete Kühlschlange, mittels 
welcher es die ganze, der gemessenen Tem- 
peratiirerhühuni; di's Kalorimeters ent- 
sprechende Wärmemenge an dieses abgibt; 
sweeka besseren WlrnMeniei^leiebeB ist die 
Kfihlschlange mit Metallspänon anircfrilll. — 
Die büiiütigten Gase kann umn, wenn es 
sich um weniger kostbare Materialien handelt, 
Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure, 
Waassfstoff usw., Stahlbomben entnehmen, 
in mlciMn ai« luiter Dmek im Handel kiuf- 



lieh sind; in diesem Falle maß man die Ver- 
unreinigungen des Gases bestimmen nnd ihrem 

Einfluß auf die Größe der experimentell 
ermittülteu äpezifi^chen Wärme der llaupt- 
Substanz Becnnung tragen. Die Menge des 
durch das Kalorimeter ^cscliickten Gases 
wird in Annähern us^ aus der Dnickabnahme 
in der Stahlflasehe ermittelt; srenauer kann 
aie mit Uilfe einer in den Gasweg einge- 
^ schalteten Gasuhr oder mittels eines Gloelwn- 
jgasometers bestimmt werden, in dem m;m 
das das Kalorimeter verlassende Gas auf fan<rt. 
Bei kostbareren oder cbemiseh reinen Gasen 
muß man dieselbe Gasmen^e niehrfacli be- 
nutzen, d. h. man muß das (las in einein 
fjesclilossenen Stromkreise in dauernder 
Wiederholung durch den Erhitzer und das 
Kidorimeter treiben. Ueber eine mflf^iehe 
Anordnung hierffir und über die 
der Gasmenge vgl. unter 16. 

Besondere Sorgfalt ist auf Ae Bestim- 
mnn£^ der Wärmeverluste zu vriv. 'uden, 
die rocht hohe Beträge erreichen können. 
Man beobachtet auch hier Vor- und Nach» 
periode im Kalorimeter, während der das 
Ver^nchsgas durch einen Nebenwef; am Kalori- 
iiM ii : vorbei geleitet wird, Beginn und 
KnUti des eigentlichen Vervuehes können 
durch Umstenemng von HIhnen, die wlhrend 
dieser Zeit das Gas ins Kalorimeter eintreten 
lassen, scharf begrenzt werden. Außerdem 
sind die Wärmeverluste von der Gescliwindig- 
keit des durchströmenden Gases abhängig; 
man beobachtet deshalb bei verschied^en 
Gesch\via<£gk(jtea und aUmifllart so ^iWMi 
Einfluß. 

Ab Bttspiel für eine Anordnung der 

skizzierten .\rt stellt FipTi 1! das Versuchs- 
schema dar, welches Eolborn undHenning 
in der PbysikalisdioTBebniSQluil Reichs« 
aiistalt zur Bestimmung der spezifischen 
; Wiirme des üb«»rhitzten Wasserdampfes ver- 
wendeten. K ist das eigentliche Kaltu imeter, 
I in das der Dampf von A aus eintrat und das 
er Uber G verfiefi, um in der {beben Kapsd 
C kondensiert zn werden. Das Kalorimeter 
war üiii i'araffinöl gefüllt, dessen Temperatur 
durch das Platinthwmometer Thp odar da« 
Quecksilberthermometer Th tremepppn wirrdc; 
es befand sich in einem i^roüen liubülbade, 
das mittels der llriz-pide H' elektrisch auf 
llö" geheizt und durch den B&hrer B 
I kräftig durchgeniisebt wurde. Die Menge 
- d( s das Kalorimeter pausierenden Wasser- 
idampfes wurde durch Wägung des Kon- 
{densats in C ermittelt. 

7. Kalorifer von Andrews. Eine be- 
1 queme, wenn auch nicht sehr genaue Methode 
jzur Vergleichung der spezifischen Wärme 
I zweier Flüssigkeiten bedient sich eines 
j Wärmeträgws, eines Körpers mit einer be- 
istimmten Wftrmekapasitit» die «r in 



Digitized by Google 



641 



Kaloriiiietrie 



vorschioilenen Versuchen an die beiden zu 
vergleichenden Flü-ssigkeiten abpibt. Tin 
di« VerauclislMdiiigiio^eD in beides Fällen 
eraander nUifdiclnt gleich tu niMben» Iningt 




Fig. J. 

man )>ciilr l''lüs>i;^kfiifn in gleicher Menge 
nacliLiiiiindci in t-ui und dasselbe Kalori- 
meter. Trotzdem erheischt auch hier die 
£rrachuoR gröfierer Genftuigkeit soigültiges 
Stadium mr Vor- und Naenperiode. 

l)<\ W.TrmrrilifrträL'or (KnlnriftT) von 
Andrew i.-i ein gläsernes thennoractcr- 
iludiehe!^ Gefäß, das etwa 100 g Queck- 
silber enthält; der angesetzte Stiel trägt 
in größerer Entfernung voneinander zwei 
Marken, eine obere und eine untere, verglt i< li- 
bar dem Siedepunkt und Eisoankt eiucs 
drewOhnliehen Tnermofneten. Man erhitzt 
den "Wänneflberf r.i'_'(T fihrr dnr Flanimr. 
besmx mch im Queclwilb<Tl),iii*> so lange, 
bis der Quackrilberfaden im Stid aber die 
obere Marke gei^tiegen ist. Dann Ufit man 
das Instrument langsam erkalten und senkt 
es in ilcni Aii!,'iTil»lirk. in (icm da-. ~irli zu- 
sammenzicbende Quecksilber die obere 
Harke gerade passiert, ins Kalorimeter, aus 
wi^lfhrm es schnell wiiilcr entfernt wird, 
ws iiii das Quecksilber die untere Marke er- 
reicht hat. 

Sind Ci, mtt JTi spesifiBcha Wirme, 
yitaati und Temperaturm-hShnnf fttr eine 



Fin>-i-irit, 



m. 



AT., ili<'srll)rn r,n]?H-u 



für eine zweite Flüssiu'keit utui \V di r Wassor- 
wert des Kalorimeters, so i^l absresehen 
TOD den Korrektionen die doreJi den W&mie> 



Überträger zugcfiihrte Wärmemenge im einen 

Falle (c,ni,+ \V) 1T„ im andi n n Falle 

(e,m,4- W)^'i'„ also gilt (c^a-h Wj/1T,= 

(c,m, + W)JT,. Ist der WaMerwert de« 

Kalorimeters klfin ^rLTii di«' Ftfi-:-i:,'kcii 

(nassen . wählt man lerner ni^ mj und nimmt 

I nun als die zweite FlQssigkeit Wasser, für 

das bei Zimmertemperatur nahezu c, l 

I AT 
'gesetst werden kann, so ist jj*. tl>e 

Sauehte spezifische Wärme wäre also in 
esem Falle in erster Annölieruug ;^cich 
dem Verhältnis der Temperaturerhobungen 

in iK'iden Versuchen. 

Die Zusammensetzung des Kalorifers 
ans zw. i ^lati rialien (Gla« und Quecksilber) 
fordert gleiciun&ßi^e Abkühlung des Instru- 
mentes, sobald neb das Queeksllberende 
dnr tinteron Markte nilhrrt iVrin tinr dann 
hat man eine trewähr dalur, daU beim Pas- 
sieren dieser Marhw auch wirklich immer 
die gleiche Wärmemenge ans Kalorimeter 
abgegeben ist. Kühlt man beispielsweise 
sehr schnell ab, sinkt dir Tfinpcralnr der 
Glashülle schneller als diejenige des Queck- 
silben, das Instrument mf(t also zu lioch 
und hat somit beim Vassieren der unteren 
Marke mehr Wärme an das Kalorimeter ab- 
gegeben, als später in Rechnung gesetzt 
wird. Man schränkt die GrOfie dieser Fehler- 
(^nelle dadorrh ein, dafi man den Veraueh so 
finriihdd . daß die rndtcinin'ratnri'M do.s 
Kalorimeters in beiden Vcrtsuchshälften ein- 
ander nahezu gleich sind und nur wen^ 
unterhalb derjenigen TemjK'ratiir lircrcn. die 
dem Stande des Quecksilbers an der unteren 
Marke bei gleichmäßiger Durehwlrmung 
des Kalnrifers enfsiirirhf . 

8. Quecksilberkalorimeter. j>a.s Queck- 
.silberkalorimeter ist in gewisser Weise eine 
U mkehrung! des Andrewsschen Kalorifers. 

In ein größeres geschlossenes und mit 
Quecksilber gefülltes tJefäß ist ein nai Ii 
außen offene» reageniglas&hnliebes ROhrchen 
ein|?e«etzt. Schottet man in dies Röhrehen 
cinf Flfis=i"keit, deren Temperatur höher 
ist als diejenige des Quecksilbers, su dbt 
sie Wirme an dieses ab. Die hierdurch ber- 
▼orgenifene VolumenvergrSBerung wird an 
einem angesetzten Steigrohr abgelesen und 
rrlaiiht dif spc/itiH-iic Warme der einge- 
schütteten Substanz zu berechnen. — Die 
Volumverftnderong des Queeksilbers ist in 
erster Annähenini' der zugefülirfon Wärme- 
menge proporliuiial — in Wirklichkeit 
haben wir es ja nur mit der scheinbaren Aus- 
dehnung des Quecksilbers im Gef&ße zu tun; 
hieraus bereehnet sieh die speztfisebe 
Wäinii' dir (ingeführten Substanz iia<h 
der MJschungsregel. - Das Kalorimeter wird 
mit Wasser oder einer anderen Substanz, 
deren speafisrbe W&rroe bekannt ist, geeioht; 



Digrtized by Google 



I 



Kaknimebrie 



64Ö 



besser noch mit Hilfe einer bekannten rlit - 
nuscben Keaktiun (vgl. den Artikel ..L.i- 
t«Dte Wärme' ). 

Das ursprünglich von Fftvre and Süber- 
msnn an^ei^ebene Queeksttberkdorimeter 
ist in der FoIlt imhrfach abgeändert und 
verbessert. Seine Bedeutung liegt weniger 
auf dem Gebiet der Bestimmung von spezi- 
fischen Wärmpn; e"« dient vicliiii lir wesent- 
lich der experimentellen i%riiutu>luni; von 
BeaktionswiraieD, WinnetOiiungen u. dgl. 

9. Kalorimetrische Bombe, flii' kalnri- 
metrlsche Bombe ist ein mit riutiii (Bortlie- 
lot) oder mit Email (Mahler) ausgekleidetes 
dickwandiges eisernem; GefSß und dieot fast 
ausschlicßliel) tut Bestimmung von Ver- 
brenniiiiuswiiriiifn. I'ir zu uIltt■I■^ll(■ll^'nde 
Substanz befindet sich inmitten der Bombe 
autf einem Tellerchen. Nach erfolgtem Ab- 
schluß ih'T Bombe mittels aufschrauhbarrm 
Deckel wild die Bombe durch ei» iiohr 
mit Sauenitoff aus käuflichen Stahlflaschen 
unter Oruek, 26 bis SO Atmosphären, gefttllt. 
Die Einleittme der Verbrennunir omt der 
Kx[(lii-i(m wiril anf i lektrischem Wege durch 
einen Funken oder einen glühenden l^raht 
bewirkt. 

WAlin iid der V4rhrfnnung befindet sich 
die Bombe iii eiiicju Wasserkalorimeter, aus 
dessen Temperaturerhöhung die entwickelte 
Wimemenge naeh der Miscliungsregel ge- 
funden wird. — Die Konetanten aei Wasser- 
kalorimeters, sein W.isscrwcrt u. a. iiiiis^cn 
in der gewöhnlichen Weise besiiniuii 
und in Rechnung gesetzt werden. Außer- 
dem muß man den Wasserwert lit r Bombe 
nebst uiiiiui Zubeliür kennen. Früher wurde 
dieser mit Hilfe einer bekannten Verbren- 
nung oder einer utderen bekannten chemi- 
selien Beaktion bestimmt (z. B. liefert die 
YrrhrtMinuiiL' von 1 Naphthalin 96(>8, 
Benzoesäure (>33ü, Jiolirzuoker 3950g-Kal). 
Neuerdings führt man der Bombe eine ge- 
messene elektrische Energie zu (vgl. unter 14) 
(Jaeger und v. Steinwehr) und beob- 
achtet (Iii' iiii ihi>i auftretende Temperatur- 
erbfihuug im Kalorimeter. — Da der vi atmet- 
wert der Bombe, deren Wandung wegen der 
li'ihiMi vorkommenden Drucke sehr stark 
j.t'ia muß, gegenüber di r zu messenden Ver- 
bren nongswärme recht erheblieb ins Gewicht 
fällt, so muß bei den Messungen große Ge- 
nauigkeit angestrebt werden. 

10. Junkerssches Kalorimeter. Das 

Junkerssche Kalorimeter dient zur Be- 
stimmung der Verbrennungswärme von 
Gasen, insbesondere von Leuchtgas. Das 
verfafennende Gas wirkt erhitxend auf einen 
in einem Bohre Torbeigefthrten WasBeratrom 
rill. 'Man iKstimmt die Menge m des in 1 Se- 
kunde das Bohr durchflieüendeu Wassers 
in Gramm, sowie den Temperaturunter- 



schied /IT des ein- und de^j niiftrptonden 
Wa.s.sers; das Wasser nimiul dann in jeder 
Sekunde m.JT g-Kal von dem verbrennen- 
den Gase auf. ist andererseits die in der 
Sekunde verbrennende Oasmenge M, eben- 
falls in Gramm gemessen, so ist db V«r- 

brennuDgswirnie des Gases ^.^T EaL Die 

Warmeverlustesindgesondert dun b Variation 
I der Versuche (Gescbwindigia-it des Wasser- 
Stroms, Gasmenge) zu bestimmen iind in 
' Ifeclnitintr TU «rtrrn. -- Das Prinzip des 
j Ju!ikeri<j^thcü lüUoriiiieters werden wir später 
unter den elektrischen Methoden, bei der 
i Methode dw kontinuierlichen Strömung 
, wiedörf Inden (v|(t. unter x6). 
' II. Eiskalorimeter. Die eiiifacli-lo Form 
jdes Eiskalorimeters wurde vmi Black bereits 
iin der Mitte des 18. Jahrhunderts in die 
Wissenschaft eingeführt. Si( besteht aus 
nichts weifer als einem mit Höhlung ver- 
sehenen Eisblock, der mit einer ebenen Eis- 
platte abgedeckt wird. Um verhältnismäB^ 
recht genaue Resultate zw erhalten, verfährt 
'man fdlri'ndermaßen : Alan fi!i»f( zunächst 
mit einem Schwämmchen alles in der Höhlung 
vol^bandene Wasser aus. so daß diese ganz 
trocken erscheint. I>ann führt man schnell 
I den auf die Temneratur T» (' gleichmäßig 
I erhitzten VersuchsKörper in die Höhlung ein, 
i verschließt dies« mit dem Eisdeckel und 
< wartet einige Zeit, bis man annehmen louD, 
{daß sich der Körjier auf die Temperatur des 
schmelzenden Eises abgekühlt habe. Nun 
hebt man den Eisdec^ ab und entfernt 
mit einem zweiten vorher gewogenen 
i Sehwämmchen alles Wasser, welches sich in 
der Eishöhlung gebildet hat, auch da.sienige, 
I welches etwa dem Versuchsköruer anhaftet. 
I Durch erneute Wägung den ßenwlmmebens 
erli.nll man als Iiijlerenz beider Wägungen 
> die im Schmekjiruzeßgebildete Wa.ssermenge; 
sie sei m g. - Da zum Schmelzen stm lg 
Eis 80 g-Kal nftti.r ^ind. s.. bedeutet da.s, daß 
der erwärmte Körper bei der Abkühlung 
von T» auf 0" im ganzen 80m g-Kal abgegeben 
hat. Hatte dieeer Körper seihet die Masse M, 
80 ist ab» seine mittiefe aMBfisd» Wirme 

1 Wk 

zwischen 0 und l"» c»^*.j|'80. 

LaToisier und Laplaee verwendeten 

I später ^tatt de- F.i^l>liu'k-p'; ein ummanteltef^ 
Getaß, dessen .Mantel mit kleinen | js>>tuek- 

ichen gefüllt war, von denen da^ .Selim-I/,- 
wa^sser dun li eine Oeffnuntr im Boden frei 
abfließen koiuite. Fm Schmelzung des Eises 
durch von außen zutretende Wärme tunlichst 

.zu verhindern, war das Ganze nociunal 
durch eine Eispackung umgeben, auch durch 

'einen wrirmeisulierlen 1 »eekel L^esehfitzt. Man 
bestimmt hier die Menge des abtlielienden 

i Selunelswameis dureh WIgung oder im Heft» 



Digltized by Google 



646 Kalorimetrie 



Zylinder, wohi-i man die Genauigkeit des i noch verbleibende Baum mit Wasser W ge- 
Resultates wie beim Mischungskalorimeter füllt. Nach außen biB wird das Wasser dureh 



durch Benhai'hriMi<.' einer Vor- und Naob 

periode erhühcn l<anu 



Qiierksilbcr Q begrenzt, welches auch noch 
das Kapillarrolir erfüllt und in ein engeres 



Die oben hingesehriebeDe Beriehung für ho"W>ntal verlaufendet; Kapillarrohr R über- 
die spezifisrhe Wiirme setzt 7.11 ihrer GüItiL'- j ti^e^ni^aumi Biatjmtteb dM Gummistopfe^ 
keit vorau.»;, daß die zugefüiirte Wanne K IB d«l Htb F dw Rolirw Q luftdicht «ill- 
lediplich zur Kisschnielze verwendet wird, Kps^t'tz*- 7a\x Krhöhiinir df-r (lenauigkeit 
nicht mehr tui TempenturerhfthuDg unter [kann an die Stelle des Siupitns ein Schliff 
0» BBterkflUten Eiset. Diwe Bedingung treten; auch wird man zwisihen K und R 
ist nicht ganz leicht zu erfüllen. Nur langes ! zweckmllßigerweise noch ein seitliche^, mit 
Stehenla^n der vorbereiteten Versuchs- Hahn versdilieUbare.s Jiohr zweck.s genauer 
•Dordnnng vor Beginn der Beobaditiuig ' Dosierung der in Q und Renthaltnien Qneek- 



silbwmenn einschalten. 

Die FBllanp dee Kalorimeterrohree ndt 

(If 'iilliertem Wasser und dem dies abschließen- 
di'ii Quecksilber bietet keine wesentliche 
S( hwierigkeit. Die Bildnng des Eismantde 



kann vor dieser Fehlertpielle sehOtzen. 

Einen ganz neuen Weg betrat Bunsen 
mit der Konstruktion des nach ihm benannten 
und seither viel gebrauchten Kiskalori- 

mt'ters. Bunsen bestimmte zwar auch di«' , , . 

Mcn-c des geschmolzenen Eises, aber nicht : •"^f"'^.* ^"'.['"T'' -\hkuhlung 

Wie seine Vorgtoget durch Wteung des -^l^" 
8ehneliwanenr«oideni am der Volnrnw-l!^*^'^ Röhrchen Pmit cmcr KaltcM.js, l.ung 
minderun^. <li. das Kis beim Schmelzen ' ^ S^^ ^f» Kochaali^die eme Tempc- 
erfährt. Anderweitig ausgeführte Unter- ' F»*»'*«™««"«)'."? r VS. 

suchungen haben ergeben, daß lg Kis von besser noch fulll "K.n die Käll.nns, luin^r 
0» das Volumen 1,0908 c^m, Was.ser 1 ««cht direkt m das Rohr 1' ein, da Me sich 

von 0» dagegen den Raum von l.OO^ll ccm|"P*^f *™ »P™» 

eihiuniint. Heim S. limclzc, vu.i 1/ Snh- . ""^""Muera entfernen läßt sondern man 

stanz tritt ahw eine Voluraenverminderuug T''''*'^' ^''^f^^'^f 
«m 0;0007eem da; umgekehrt: lehrt dil '"^HJ"/'''-"^ ^'•'^^ ' 1;"!<-'''^" H' . » 
Beobachtung, daß sich das Volumen ,im 1 Wirnwüjwtr^un« lu erlwch^^ 
1 com vermindert hat, so beweist das, daß ^ .ff"'"»» Alkohol i ffefflllt, der avfA 
Vi««.»»« Mnmtnm _ 11 im. «..i später bei den eigentlichen \ ersuchen mit 



! dem gleichen Zweck gute Dienste leistet. 



eine Eismenge 1/0,0807 g 

schmolzen ist. 

f »Eine der neueren Kornieii des Bunsen- 
schen Eiskaloriineters (vgl. z. B. Müller- 
Pouillet U 2. 9. Aufl. S. 306) stellt Figur 3 

dar. Dai eigentUdie Katorimeter ist ein Xe„p„,t„ x und lißt ihn alsdann »n das 

etwa o cm wei- ™ ^ ^.^ 



Um mit dem Bunsenschen Eiskalori- 
meter die spezifische W&rme eines Körpers 
von der Masse M zu bestimmen, erwJUrmt 
man ihn zunächst wieder auf ci:ii' Inihcre 




tes Bohr , in 
wddiee von 

oben her ein 
engeres rea- 

genzglas&hn- 
liohes Bohr P 
Mngeeehmolaen 
ist. l>a.s Kalnri- 



ROhfeben P faDen, das man, um die W&rme> 

abli'it imir nach außen zu verhindern, schnell 
mit eaieiu Kautschukstopfen K' verschließt. 
In demselben Maße wie sich der Körper ab- 
kühlt, wird Eis geschmolxen, das Volumen 
ICis -f Wasser verringert «ich nnd infolge- 
dessen wird Quecksilber in <las Innere dei 
Kalorimeters eingesaugt. Man beobachtet 
das Volumen v des eingesaugten Quecksilbers 



Pif.8. 



meterrohr ver^ | j^-' djf.^^,,, Zwecke geteilte'n und kali- 
brierten genügend laniren horizontalen Rohre 
R. Die mittlere spezifische Wärme des Ver- 

I I /f^"')'"' suebskörpers swisohen 0 und T* berechnet 

larndir Q, das ^j^,, ^^„^ ,„ 

xweunal 

■ ^ -^'^ .ILOS X 80,0 .p -ij, -882. 

Obwohl das Kalorimeter durch den Ei«- 
meterrohr nach i mantel S geschützt ist, und man dieaeil 

oben aus der in der Regel noch durch einen weiteren 
Mantel A umi;ibt. .steht das Kalorimotw 
d<M h dauernd unter der Wirkung äußerer 



jttngt sich nach 

unten in ein 
weiteres Kapil 
da: 
im 

rechten Winkel 

iiin>;ebofmi ne- 
ben demlSalori- 



Eispackuntr S. 
die das tian/i' 



umgibt, herausfuhrt. Das Kalorimeterrohr 1 Wärmeeiufiüsse. Infolgedessen wird üoh 
ist Bv das reagenzglasihnliche Bohr der Qaecksilberfadan in B stiadig in — 
hemm mit einem Easmantel E, der dann \ wenn aneh meist nnr gerii^ — Bew^ong 



DIgitized by Google 



I 



647 



befinileD, die niAn wieder in Vor- und Nach- 1 einer en|;en Oeffnung: iündurchgeht. Zu- 
periode m beobaohten und in Beehnung n&chst wird dio W;igc mit dem daranhängsD» 
SU stellen hat. i den Körper äcjuilibriert. Dann l&ßt man 

Die genaue Kalibrierung der Kapillare R schnell durch ein weites Rohr siedenden ge- 
kann umgangen wt-rdm. wenn man das sättigten Wassordaiiipf, der durch p;issende 
Xalorimetet empirisch -eicht, d. h. die Faden- Filter (Drahtnetze) von tropfbar uOaaigem 
TBneliielraiiir bestimmt, trnm in das Kalori- W«8ser bOnAt ist, in den feseu<»nenen mam 
meterrohr P eine bekannt«* Wärmemenge rintroton. Eine eowi^fp Dampfmenpo wird 
eingeführt wird. Statt zu diesem Zwecke sitb auf dem zu uaiersuchenden Körper 
«inen erwärmten Korper von bekannter j niederschlagen und ihn dabei allrnfthbch 
spezifischer Wärme zu benutzen, eicht man I von der Anfangstemperatur T" auf die 
besser mit einer eenau gemessenen elektri- 1 Siedetemperatur T des eintretenden Dampfes 
•chfii KiKTfjie (vixl. nntcr 14). ; erw&rmen. Ist die kondensierte Menge Wa.^ser, 

Die mit dem Bunsenschen Eiakalori- 1 die man durch abermaliges Aequilibricren 
meter emkUMre Genmifkeit kum dndureb 1 der Wage als Differens beider Wigungen 
erheblich vermehrt werden, daß man die findet, gleich w, so sind 538 w Kai an den 
eingesaugte Quecksilbermeuge nicht aus der j zu untersuchenden Körper abgegeben, der 
Kuppenverschiebung im Kapillarrohr R, 1 sieh dabei von Tq auf T erwärmt hat. Ist c 
sondern durch Wägung bestimmt. Zu diesem seine mittlere spezifische Wärme zwischen T« 
Zwecke wird das Rohr R kurz (tehalten und | und T, so gilt also c.m.(T— T,)=538 w, 
an seinem Knde nach unten Lrebdiien. F-s ' woraut 
taucht dort in ein untergesetztes Gefäß w 538 

«nter Qneekiilber em. Die «ngesogene * m T - T« 

Queekfsilhermenjp wird als die l'iffcrenzJ folgt, 

der W:iiruiij<eri dieses Gefäßes vor und nach | goU die Methode genaue Resultate gebeu, 
dem Versuch gefunden. Selbstverständlich I go hat man darauf zu aehten, daß kein 
darf der Quecksilberfaden nicht durch , kondensiertes Wasser etwa durch Abtropfen 
eine Luftblase oder dgl. unterbrochen sein,' verloren geht, gegebenenfalls muß man dies 
viehnelir muß die ganze Verbindun;; vom ;iuffani;en und besonders wAgen. — Auch ist 
Innern des Kalorimeters bis zum unter- darauf zu achten, daß die Verdampfungs- 
nsetxten Gef&B mit Qaeeksilber gefflllt etin. ; wärme im allgemeinen nicht genau 638 Kai 
Besondere Sors^falt i~f endlich darauf zu betr.iixt, sondern von der Siedetemperatur 
verwenden, daß das Queeki^ilber bei £nt- 1 und somit vom Bwometentand abhängt, 
femung de? untergesetzten Gefäßes vom! !„ neuerer Zeit Ist die Metbode dee 
Rohrende immer m derselben Weise abreißt; 1 ^.^,„J,f^;,^l„rinu.ters vielfarh in umgekehrter 
man erreicht das nach dem V creance von |.v,r,„ benutzt worden, indem man die spezi- 
Sthuller und Wartha dadurrh, daß man Wärme nicht aus der kondensierten 

das ab^j^s gebogene Ende des Rohres j(e„ge gingr Substanz (Wasser), sondern ans 
in der Flamme m eraer Ueinen Wnien- der verdampften Mentre einer .Substanz 
föriniiren Krweiterunir aufbläst und das Ende ! ermittelte. Besonders eletranl wird diese 
dann so ab.stliieili, daü eine ganz feine Oeff- j ponu ^ Uetbode, wenn man den 2u unter- 
nong entsteht. I stiebenden KOrper, der «ieb auf Zimmer- 

Zur Berechnung der durch Wägung tcmprratur befindel oder auf eine andere 
erhaltenen Resultate diene die Angabe, daß ! T,.„,ppratur vorgewiirmi oder abgekühlt 
0,016 4S- Queeksdber der 15»- Kalorie ent- y,,.^^^ flüssige Luft, lliissigen Sauerstoff, 
sprechen. Sind also bei einem Versuch m ß flüssii^e,, Wasserstoff oder dgl. einsenkt. 
OnedtsHber eingesaugt« so bat daa Kalon- ijje verdampfte Substanzmenge wird ge- 

dies dureb Einwerfen eines KOrpers von das Volumen des gebildeten Gase« von der 

der Ma«we >l und der Temperatiir T* (' Diehte s, so ist m = v.s und man rechnet 
bewirkt, so ist dessen mittlere speziiische nach der obigen Formet, wobei man nur 
Wirme awisehen 0 und T* ' für 538 die entsprechenden Verdampfangl- 

l l j ,„ j wärmen (Luft 50, Sauerstoff 51, Waasw- 

^ " T ■ M ' 0 Ol 548 TM' «^'^ ' ^" einsuse^n hat. 

13. Erkaltungsmethode. Wird ein BT- 
13. Dampfkalorimeter. Der zu unter- wärrater Körper im Vakuum — bei weniger 
suebende Körper von der Masse m ist mittels genauen Versuchen in Luft — innerhalb 
eines feinen Drahtes an die Wai^'scliale einer eines auf konstanter Temperatur ^eiudtenen 
empfindlichen W«^e gehängt und befindet Gefäßes aufgehängt, so wird er sich durob 
sich in eJnem allseitig gescUoesenen Raum, r Strahlung langsam abkühlen. DieAbktÜilonge- 
dmreh dcaaen Decke der Anfhingedraht in I SMt von einer Temperatur lu riner anderen 



Digrtized by Google 



1 



64B 



KaloriiiMtrie 



ist abliäiijjiR von dt-r spezitischon Wäruie 
des betreffoiulen KOrpen and iWBf ist sie 
dieser proportioaal. 

üm beispielsweise die RpKifhelie Winne r 

eiiHT Klu-siL'ki'it zu iM'-tiiniiicn. rnllt man 
eineu üuUerlich pulieiteit .\l('tall/.ylaiilet. 
in den «in Tliermometer taiu-ht, mit der 
Masse in dieser Flüssigkeit, bringt dasdanze 
in das Strabliin^st^efäß. desfisen koni<tante 
Wandtenij>eratur man z. B. durch Umpacken 
mit Eis iierstellt, und beobftcbtet die tempe- 
ratur der FiflMifkeit in Abhimriprkeit von 
der Zeit; die Resultate stellt ifiaii mit Hilfe 
von Koordinaten papier durih eine Kurve 
dar. Denselben Versuch wiederholt man mit 
der Ma-xse M einer VergleichsflQssigkeil von 
der bekannten spezifischen Wärme C (z. B. 
Wasser, wofür dann C - 1 i-t i. Ist der Wasser- 
wert de« polierten MetalU^liuder» w« und 
findet man ans den Kurven Hr das gleiehe 
Temperaturintervall die Abkühlun;;szeiten t 
und tj, 80 i«t (mc-r *) • + t ^ ♦ i 
und somit 



^ .[OIC + wi ^- wj. 



Iii 



14. Elektrische Methode. Allgemeines. 

Ein elektrischer Strom von der Stärke I Amp. 
entwickelt in einem Drahte vom Widers^tam! 
R Ohm eine Wärmemenge, deren Betri^; 111 
1 Sekunde der I^eistung .f - PR Watt 
äquivalent ist. D« nacli dem Ubmsciicn 
Gesets Stromstirke und Widerstand in eineni 
Ilialilr mit (li-r >^]iaiiiiiiiii:Mllff( rmz K Volt 
an den Knden des Iffaliies durch die Be- 
siehun(; K I.R Eusammenhän^en, »u kann 
man die I/cistun^,' auch schreiben yf I. Eitler 
K- 

Zwei der drei Großen I, W 

reiclit ii al-o zur Bestimmung der Leistung 
aus; ubti ihre experimentelle Ermittelung 
Vjl. den Art ikel „El e k t r i s c h e M e s s u ng e n". 

Besteht die Leistung wälirend t Selntnden, 
80 wird durch den elektrischen Strom ins- 
gesamt eine Knorfric cntwirkrU, welche 
gleich A.i Joule ist und einer Wärmemenge 
0,23806 A,tg'Kai„ gleiehgeseUt werden 
kann. 

Ist der Draht in inniger Berührung mit 
einem Körper von der Ihisse m u und der 
speziiischeu Wärme 0, so ^eht, abgesehen 
von derfc^ringenW&nnekapasitit des Drahtes, 
die iranzr mtwifkcltr Wnrnif^nicitL'o in den 
Korper ui>er, welcher dadurch die kleine 
Temperaturerhöhung AT ertalve. Dann gilr 

m.c.JT =0,238 öü.<.t. 

Für feste Körper ist die Methode in zwei 
verschiedenen Formen angewendet worden. 
In der ersten Form (Nernst) wird der Sub- 
•^tanz, welche die Gestalt eines festen Blockes 
hat, die elektrische Enerke dHioh einen 
Flatindraht sngef fthrt, der m den Block ein- 



gelassen ist und UAvh Abstellung der Heizung 
als Widerstandsthermomeler dient. Der 
Block befindet sich in einem Gefifi, das 
rnffffiehst p^t evakuiert wird. Metalle 

wtT'lcii iiliiif jrdt rrti!n"i!Iiin'_' hciiitl / t : -i Iiln lit 
leitende Substanzeu werde» in cm Sillx i'.'fl.jß 
eefüllt, dessen Wirmekapaaität nas<-< ini m 
Rechnung gezogen wird. - Auf iilt se Weise 
wurde die wahre spezifische Warme einer 
Reihe von Substanzen bei tiefen Tempem- 
toren, his —210^ ahwsns ermittelt. 

In der tweiten Form der listhode 
fT;iM lii ri wiril der zu untersuchende Körper 
als dicker Draht angewendet, der direkt 
von einem starken Weclisel.'^trum durchflussm 
wird. Der Draht befindet sich in einem 
evakuierten Porzellanrohr, das in einem 
elektn^rlicii ofm au! (lifji'tiiL'i' Ti^inperalur 
erhitst wird, bei welcher die wahre spesi- 
fisebe Wirme beetimmt werden soll. Die 
Temperatiirorliühung im Drahte zufolge der 
in inm entwickelten elektrischer Energie 
wird mittels Thermoelementen gcmessea, 
die innig mit dem Draht verbunden, am 
besten durch Löcher im Draht durchgezoeen 
sind. 

Bei der Anwendung der .Methode auf 
FlOssigkeiten sind alle diejenigen Von>ichts- 
maßregeln zu beachten und Kurrektionen 
anzubringen, wie bei der Mischungsmethode 
(vgl. Nr. 0) wie z. B. der Kunstgriff, die .\u- 
fangstenipcratur der Klüsjjigkeit soviel unter- 
halb Zimmertemperatur zu verlecen, wie 
die Endtemperat it (ihtilKilh (iicM! luirt; 
Beobachtung der Vor- und ^^lachnenode usw. 
Ferner ist der Wasserwert w des Gefäßes, 
in dem sich die zu untrr^ut heude Fhlssigkeit 
befindet, in An&ata; zu bringeu. Die obige 
Ghiehung nimmt dann die Fbrm an 

(mc + w)JT s- 0,238(S6j<.t 
und es folgt daraus 

Iv5 mag hier noch besonders darauf anf- 

nifik^aiii -niiat lit \s( i(ii>n, daß c die mittli-re 
spezifische Wanne über das kleine Tempe- 
raturintervall /IT (Anfangs- bis Endtempe- 
ratnr der Flüssigkeit) ist, aN" «I-r wahren 
sptzilii-theii Warme bei der mittleren Flüssig- 
keitstemperatur T gleichgesetst werden kann 
(vgl. unter 3 am Knde). 

Um die spexirinrhe Wftrme von Gasen 
nach (li'r in Hcdr -fi'iu'inl. ii Mrrliinle zu be- 
stimmen. schlieUt mal) da." (ras zugleich mit 
dem Meizdraht in ein (iasthermometeivefiB 
ein und ermittelt die Temneraturerhöhung 
des Gases aus seiner Aiisdelinung (vgl. den 
Artikcl„Thermometric"). Beider geringen 
Wärmekapaatät der eingeschlossenen Gas- 
menge und dt»* im Verhiltnis dasu betrlebt- 
.lieben Wirmekapaat&t des UmbUUungi- 



Digrtized by Google 



Edonmetrie 649 

geläßes kaim iu diesem Falle eine grofle ; enge, 0,5 in lange and ^ nun weite Glasröhre, 
uenaniirkat von d«r Anwendung der He- j und nmgpült« daM den die elektrische 

thode niolif crrciclit r! n. Energie zufiiliriMulfn PIatindrah(. Mau 

15. Relative elektrische Methode. | beobachtete die IVaiperatiiren rUs in das 
Pfau II (Her hat die elektrische Methode I Rohr eintretenden (Tq) und di s , inst rct enden 
auf Flüssigkeiten zuerst in der Weise an- 1 Wassers ^T, l Mögen auch To <ind T, infolge 
gewendet, daß er in zwei möglichst gleichen 1 äußerer Kiiiliüssc sich langsam veründern, 
Kalorimetern zwei Flüssigkeitsmengen, dt-rt n >u wird doch nach einiger Zeit ein Bebar- 
etne Wasaer sein möge, durch gleiche hinter- rungsxustand eintreten, in dem (üe Tempe- 
ebander mludtete Drahtwiderstinde mit- raturdifferenx ~To=jT konstant wird: 
tels demselben elektrischen Stromes erhitzte. di(*r' Trnipi-rafurdifrtTPnz wird i:* !iif>>en. 
Dann gelten für die beiden Flüs.sigkeiteu, Bezeichnet dann m die in 1 Sekunde durch 
deren eine durch Stricldndize!^ kenntJidiidae Bohr fUefloide Ibnge, so güt, ilmlieb 
gemacht «ei. nncb unter 14 die r,!f>ichanges ^ wie oben 

(mc-l- w)JT = 0,238(iö..i.t m.c.JT -0,23865 X 

(mV + w^T = 0,28866. ^.t Dabei ist vorausgesetzt, daß alle YOm 

woraus folgt Draht rti^rfrihrtp elektri.schp Energie von 

fmc + w); (m'o' + w'l =Ar:4T ^^'^ strömendeu Flüssigkeit aufgcnoinmen 
-r /.v-iv-T"; " " und festgehalten Wird. W«in man diesem 

und hieraus ^ . ' 2iel auch dadurch näher kommen kann, daß 

c = wl Strömnngsrohr mit einem evaku- 

ml^ " ''JT i" ■ ierten Maiitd um^iht, .so läßt sich doch ein 

Auch hier beachte man die Yorschrift.n ! J'f""^^''^.;'"'';.»^.^^ nicht ganz 

für die zweckmäßige Anwendung der Mj. j v"me den Callendar und Barnes 

schungraiethode. Außerdem mö^e man die " „I'-^^^-JV^^Tt "'^l^^'T' ^''^Z' 
Meng?» m und m' so abgleichen, daß die I^IL" riStif™^ 

«tt «wartenden Temperaturerhöhungen j-^^ ohtßtn emfaohen CHeiehung 

und AT oinaiid. r nah.' -rlrirli sind. Xidit (inc-j- h)JT = 0,23860 vi. 

zu vermeidende kleine Verschiedenheiten der ■ In dieser Gleichung sind zwei Unbekannte, 
Kdonmeter kann man dadurch beseitigen, c und h, zu deren Bestimmune die Gleichung 
daß raan zwei VrrKiirhf mit V.'rtaiiM-li-'ii der allnn nicht ausrciclit. Fülii-t nun ahcr 
FlQssigkeiten 111 den Kalnruni krii auölülu^t noch eine zweite Beobachtung mit gleichem 
und beide Resultate zn einem Mittel vereinigt. /IT, aber anderer Strömungsgescttwindk- 
•— Um I^itung des elektrischen Stromes keit aus, bei der die in einer Sekunde durch- 
doPBli die FtOseigketten und damit Fälschung fließende FlüssigkeiUmcnge m' ist und 
der Resultate zu vermeiden, kann man die 1 entsnreeheDd ^' cemessen wird, bo ist 
wärmeabgebenden sowie die Zuleitungs- ,„ , n.iiäßR 

drihte in dünne Glas- oder bener Qoiin- ^'^'^^ ^ ^'^^^^ ^ 

glasrOhren eingesehmolien snr Anwendung ' ""d es lassen sich nun aus beiden Gleicliungen 
bringen. c und h einzeln berechnen. 

x6. Methode der kontinuierlichen Strö- Die uleielie riefln. de i-^t s|täjer von 
jmmg. Die hier m beschreibende Abthode: Knoblauch und Jakob zur Restimmang 
kann in gewiner Weise ab eine Weitertnl- der spezifischen Wirme des flberbitzten 
duns:; des dein .In nkersschen Kalorimeter Wa^-erdampfos benutzt \vfM(!eii. Per auf 
(vgl. unter loj zugrunde liegenden l'rin- dit* Aiilangsiemperatur l\, erwjirmto Wasser- 
zips aufgefaßt werden. Während dort je- , dampf wurde (!nr( Ii eine 18 mm weite und 
doch die spezifiselie Wärme de- strömenden über 5 m lange Kupfers ehlange zu einem 
Wassers als bekannt an};eselun wird und ans ; Kondensator geleitet. Die Schlange befand 
seiner TemjfieraturerhöHung die durch Ver- sich in einem Oelbade. da.s mit Hilfe eines 
brenuuug eines Gases hervorgebrarhte Ueis* elektrischen Heizkörpers auf dne beliebige 
energieabg «leitet wird, wird nach der Methode Temperatur Ti erwirmt und dort konstant 
der kontinuierlichen Strömung, deren sich gehalten wurde; der Dampf verließ somit 
zuerst Callendar und Barnes (1902) be- das (Xlbad ebenfalls mit der Temj»eratur 
«lienten, einer strömenden Flüssigkeit (hier Tj. In ähnlicher Weise wie oben konnte aus 
Wasser) bei verschiedenen Temperaturen der Ueberhitzung des Dampfes T,—To^ zlT, 
eine gemessene elektrische Kncrgie zugeführt der ins Oelbad ceschickten elektrischen 
und ans der beobachteten Temperatur- Knergie und der iliireli die MenLM iiznnahme 
erhöhuQK des fließenden Wassers die spezi- im Kondensator zu ermittelnden Dampf» 
fisebe Wirme desselben, eben bei der Ver- j menge die speafisehe Wirme des Dampfes 
surhstemporatnr, herrrhnet. gefunden wrrdrn. 

Bei der praktischen Ausführung der» Während beide bisher besehriobeiien 
Hethode strOmte daa Wasser durch eine ' Verwendungen der Methode der kontinuier- 



Digltized by Google 



6B0 



Kalorimetrie 



lieben StrOmanßr mit betriehtlioh«Tt Wlrme- 

vcrlusfcii 7,u känipfpn hnhori, zu doreii 
EUminierunggrolie Mittel in Bewegung gesetzt 
wardm mflssen, erlaubt 
eine iicuerdin(;8 crfolj^te 
Anwendung der Methode 
auf Gase die Wärme ver- 
loste i auf sehr kleine Be- 
trlfe henbsmiiindern. Du 
zu den Vcrsuclu-n von 
Sehecl und Heuse be- 
nutzte, aus Glas gefertigte 
Kaloriitit'ter ist in Figur 4 
abgcljildi't. Das auf die 
konstante Versuehstcnipe- 
ratnr gebnebt« Qu tritt; 
von unten her in das' 
Kaloriiiiftcr ein. iia--ii'r! 
eine aXi Feder j{<*gtf» et- 
waige Spannungen wir- 
kriitlc Glasspirali' und ge- 
laii^^t naeh Duiclisiröraen i 
zweier Glasmäntel C 
und B in da» innere 




■ f. 



unterhalb des Qoereehnittes H abgegebene 
Wärmemenge nach dfu) Gf-ifenstromprinzip 
dem Innenraum zum grötiten Teile wieder 
xttgeffihrt wird. Die Temperatur T^ des aus- 
tretenden Gaees wird im Quetscbnitt M ge- 
messen. 

Bei der Bestimmung der spezifischen 
Wirme der Luft wurde dieee mit Uilfe von 
WaMerlnft pumpen ant der Atmoephii« 

(lunlis Kalorinif'tiT LM'sauLM ('vu'I. Fig. Ö). 
Zur Kon»>tarilerh&ltung des Lulutromes 
dienen llegulatoren R, und Rj; die St&rlw 
des Luftstromes hftngt von dm Dimensionen 
einer in den Luftweg e(iii;t.">ilialttten Ka- 
pillare K ab. 

Die Menge Q der in der SeintAde darob 
im Kalorimeter gesaugten Loft wurde ia 
(Inr Weise bestimitu. (iaß an Stelle der ant 
der freien Atinü-Dluire ein»rel«iiden Luft 

Luft ant einem Gefäße l)e kannten Volumeos 
unter ef>n«t <;leiehlilr'il)enden Verh4lfrii?s'en 
dunb das Kaluriiiieier getrieben wurde. 
Zu diesem Zwecke ließ man Qiieeksdber aus 
der Kugel Uj auetreten, das nach Abschluß 




Rohr A, das die Heizvorrichtung enthält. 
Zur I^Bung der Temperatur des ein (T,) 
und des austretenden Gases (Ti) dienen 

naekto Platinwiderstandsthennomcter ?, mid 
Pj. I>as <lanze ist von einem evakuierten, 
innen versilberten Glasmantel umgehen und 
befindet sich in einem Bade konstanter 
Temperatur (Zimmertemperatur, Tenipe- 
rsÄur des flQ.*!sigen Sauerstoffs usw.). 

Für die EinfQguiig der Mäntel B und C. 
warfolfpendeüeberlegung maßgebend. Durdb' 
das Vakmirn werden Wärnu verluste aus dem 
inneren Holire A zwar !»elir stark herab- 
genntidert. aber doi li nicht volbtändiR Ver- 
mieden. Die Mäntel B und (' diiTien nun 
zur Unterstützung der Wirkun.:; de^ \ akuums, 
indem mit ihrer Hilfe die vom Rohr A, 
soweit es innerhalb der M&ntel liegt, n&mlich i 



Fig. 5. 

des Luftzufilhrungsrohres V die Ku^'el 
f oute und die darin befindliebe Luit ins Kalori- 
meter trieb. Die StrOmungsvescbwtn^- 

ki'il de> hoclKf i'i^enden Queck-ilbers wurcfe 
niil Hille de8 Hahnes H unter gleichzeitigem 
Anvisieren des vor dem Kalorimeter befind* 
liehen Manometers Mj von Hand so reguliert, 
daß das Druckgcfälle im System ungeändert 
blieb. Das bekannte, dnu li Aiiswairen be- 
stimmte Volumen der Kugel U« war durch 
xwei eingesebmoltene FlatindriUite DjD, 
begrenzt, von denen der untere I>, gerade 
au der Abzweigstelle des Lultzufuhrun^ 
robres saß. Die Zeiten, zu denen das hooll» 
steigende Quecksilber die Piatindrähte er- 
roielite, wurden auf elektrischem W^cge auf 
einem Chronographen registriert. 

Ist wiederum die eleittriscb zugoIiUirte 



Digrtized by Google 



651 



pro Sekunde der Leistung a 
tamTRlent ~nnd nimmt man in analoger 
Weise an, daß die Wirrapverliistf pro iSe- 
kunde duer Leistung X äquivalent sind, so 
kann man ahnlieh wie obm seliniben 

c = 0,23863 ^' j^j,. 

wo /IT — T,— To ist. Versuche und iheo- 
letiMhe UeMrlegungen haben nun ergeben, 
dafi man die Wirmeverluste 

setseil kann, wenn k eine Konstante bedeutet. 
£s wird alao 

Bei jedem Versuch werden die Größen a, 
Q und JTcxperimonti'll oniiif feit : unbekannt 
bleiben nur c und k. zu deren Bet^timmung 
zwi'i Versurhc, zwischen denen die obigen 
drei GrOfien beliebig geändert sind, aus- 
reiehen. Zweekmäßigerweise begnügt man 
sich ivifht mit cinor solclirn Variation, 
sondern sucht eine größere Aiualil ent- 
aondninder GleiehuBgen zu gewinnen, aus 
denen man dann c und k naih pinpm Aus- 

fleichsverfahren. etwa iiacli der Mothodt- der 
feinsten Quadrate crmittt'lt. 

Außor auf I^t ist die zuletzt beschrie' 
bene Anordnong der Hetbode aneb auf an- 
dere Gase anwendbar, dio man r-ntweder 
den im Handel belindlioluMi Stalilflaschcn 
entnimmt oder chemisch rt-in darstellt. In 
letzterem Falle ist statt der offenen Zirku- 
lation eine geschlossene auszubilden, bei 
der durch ein l'uiiipwprk das ans doni Kalori- 
meter austretende Gas demselben immer 
anft neue wieder suj^fObrt wird. Auf diese 
Woisf lassen >\ch die Vr-rsuche mit gerinijcn 
SubstaiiZDietigeii, etwa ö Liter der Gase 
durchführen, was bei der Benutzung seltener 
Gase (Helium, Art^on u. dgl.) wiclitii; ist. 

17. Bestimmung der spezifischen 
V^Tärme Cv der Gase bei konstantem Vo< 
lumen. Die Bestimmung dieser GroBe 
bietet deebalb bedeutende Sebwierigkeiten, 
weil da« Ga.«. eben um es an der freien Aus- 
dehnung zu hindern und ihm ein konstantes 
Volumen zu sichern, in ein unduroUlSBiges 
Gefäß (Metallzylinder) eingeschlossen werden 
muß, dessen Wärmekapazität meist er- 
heblich größer ist als diejenige des in ihm 
enthaltenen Gases. Man kann die Genauig- 
keit der Hsesiinfen dadaroh etwas vergrößern, 
daß man bei gleieheni VoluTnon die Ga^- 
menge vermehrt, d. h. das Gas unter höherem 
Dmä in das Gefäß einfüllt und so den Ver- 
suchen unterwirft. Höherer I>rm k rrfurdert 
abtir auch wieder stärkere Getäßwandungeu, 
so d»B die sehidliehe Wtnnekapantit gleich* 



falls wächst, und dadurch den Vorteil des 
unter Druck Ptehenden Gases teilweise wieder 

aufhcljt. 

Die Bestimmung der spezifischen Wärme 
Ct dw Gase bei konstantem- Voinmen ist 

darum auch nur in wenigen Fällon verbucht 
worden, die hier kurz besprochen werden sollen. 

17a) Methode des Dampficalor > 
meters. Ueber die Methode selbst vgl. 
unter 12. Joly hat die Methode für den 
vorliei^endcn Zweck dadurch etwa:; ver- 
feinert, daß er, statt eines, zwei genau gleidlie 
MetallgefAße anwendete, die anf beiden 
Seiten der Wage, jedes im Dampfgefäß auf- 
gehängt wurden. Zuerst wurden beide 
Metallgefäße c%akuiert und in der Atmo- 
sphäre und im Dampfraume miteinander 
durch Wägiinor verghchen, dann wurde 
das eine der l)eiden Gefäße mit dem zu unter- 
suchenden Gase unter Druck gefüllt und die 
Wägungen WMderholt. Das dne Wägungs- 
paar liefert die Differeii?: der Wärmekapazi- 
täten beider Gefäße, zweite Paar die 
gleiche Differenz vermehrt um die Wärme- 
kapazität des Gases; hieraus läßt sich die 
Wärmekapazität des Gases aliein und damit 
seine spezifische Wärme ableiten. Die 
Verwendung zweier gleicher Metallgef&ße 
hat den Zweck, die Wigung symmetrisch su 
gestalten und den in Luft und Dampf ver- 
schiedenen Auftrieb (vgl. den Arikel 
„Hassenmessung** unter 6) experi- 
mentell zu eliminieren, womit naturgemäß 
eine größere Sicherheit der Wägung ver- 
bunden ist. 

zyb) Explosionsmethode. In einer 
starkwandigen Bombe irird ein explosives 
Gemisch zweier Gase mit Hilfe des elek- 
trischen Funkens zur Explosion gebracht. 
Die Mengen der beiden chemisch aufeinander 
reagierenden Gase. 7. B. Sauerstoff und 
Wasserstoff (Kuallga^j mit Wasserdampf als 
Endprodukt seien m^ und m,; ihre aus an- 
derenMeesungen bereits bekannte Verbindung»- 
(Verbrennungs-] Wärme (vgl. den Artiiel 
„Latente Wärme - unter 9) sei Q. 
Außer den Mengen mi und m, sei in der 
Bombe noch eine dritte Gasmenge m, ent- 
halten, die an der Esplosion nicht teilnimmt; 
dies kann entweder ein völlig inertes Gas 
sein, wie z. H. Af^nn oder aber einer der 
beiden reagierenden Bestandteile im Ueber- 
sohuiB. Ist To die Anfangstemperator der 
Gaemischuntr. T, die Endtemperatur nach 
der Explosion, ist ferner ty die mittlere 
spezifische Wiirme des Endprodukts (im 
vorliegenden Beispiel des Wasserdampfes) 
zwischen T, und T/, Cv' die gleiche mitt- 
lere spezifische Wärme für da.s nicht an der 
Beaktion teilnehmende Gas, so gilt, wie 
leicht einnisehen. 



Digrtized by Google 



I 



663 Kalodroetiie 

lu dieser Gleichung koun je nach der 1 kappen herKestellt; sein inneres Volumen 
PtabbnistenaMr Cv oder Cv' unbekaimt sein, ' betrapr 99 eem, «eiii Gewicht 40 f. Znin Ein- 

beispielswi'i>c kOtmlp bei bekannter vin zi- fflllni drs Gai<cs diente eiiir- cii'^c Nciisilhrr- 
fischer ^V'iinu« des Alfons Cy', die spczilisciit- küpdlare. Zum Heizen wnnlc ein dünner 
Wirme des Wasserdampfes Cy jrefunden Konstantandraht von etw.i TtOO Ohm Widcr- 
werden. Man kann aber auch dureh fiegen- stand benutzt. Heiz- und Temperaturmcß- 
seitiffe Variation der Menpen m, l-m, und draht waren um den zylindrischen Teil des 
Mi , l iiic Reihe von Gleichuiii:>'it <i< r (>i)ii'i'ii Si.ilil^'ctaöes einf;i( ti herumgewickelt und 
form aufteilen, aus denen man Cv und Cy' mit Hilfe eines Farblacke« festgekittet, der 
einseln, evenlamll naeh einem Au^gleielu- war elektraeben Irolatioii and dudicdtiiif 
vorführen ("Methode der kleinsten Quadrate) r.m Hfr^-trlltm^ viw c-utm thprmisi hcn 
ermittelt. Kontaktes diente. l»as .Staliii^tiaß beiand 

Die Temperatur T« wird im allgemeinen sich in einem evakuierbaren Glasgefäß; 
der Zimmertemperatur nahe liegen, oder aber die Neusilbcrkapillare wurde ihuoh eine mit 
sieh ohne Schwierigkeit be^itimmcn lassen. Sietrellark zugekittete Glaskainllare ein- 
Schwieriger i-t T, zu tinilcii; man er- geführt. 

mittelt es, indem man den Uruck in der Die Methode erfordert korrespondierende 
Bombe unmittelbar nach der Explosion i Versuche bei gasleerem und gasgefülltem 
bcnbarhfpt htkI nafh den Osetzen der („nter Druck) Gefäße, als deren Differenz 
GasUienmiiiieLrie reelinet (vd. den Artikel gjch die VVärmekapazitÄt des eingcschlos- 
„(i a 8 th erm o metrie"). Solange i genen Gases ergibt. ObwoM diese Differen» 
die Gasdrucke noch verhältnismäßig klein gp-( nObcr den eicentlich gemessenen Größen 
find, beobaehtet man mit den gebrauch- „ur kkin ist, hat die Methode doch gute 
liehen Manometirii, /.. Ii (Kr 11.111 rri. irischen Resultate ergelxMi. ihre Verwendbarkeit 
Köhre, deren Angaben um zweckwäßiger> i igt bei den beschriebenen Versnohen abwirts 
weise automatisch refcistriert. Bei höheren [bu etwa — dargetan. 
Drucken, oberhalb 2000 Atmosphären, be- ; ,8. Verhältnis der sperifischen Wärmen 
dient man sich der sogenai.i.len ^o"|uet- y^^, Bettimmung durch adia- 

schungsmanometer, d. h klt^ner Kupfer- , tatieche Volumenlnderung. Die Methode 
Zylinder aus deren durch Druck bewirkten ; ^„..^gt im Jahr. isin von rlei.i. nt n.ul 
Deformation ">a" auf den Druck selbst jL)csormes angewendet und spater vieüach 
gchließt(vgl.den Artikel,.Druckmessung';). verbessert worden. Man denk^sieh ein Gas 
Dot wuntte Funkt dOT Methode hegt dann, i,, ein Gefäß eingeschhs^rTi. dessen Wände 
dafi der beobachtete Druck und damit die ! jrpgen Wärme undun hidssig (adiabatisch) 
crn < hilft* Temperatur iiai Ii erfolgter I a ,i„d „nd in dem es den Druck p«, das Vo- 
pluMuii zu kknn gefunden wird, weil cm jumen v, und die Temperatur T« besitie, 
Teil der hKnlosionsw-ärme sofort wn den ^-obei T, in der sogenannten absoluten 8kde 
\\anilniiL;rn der Bombe aufgenommen wird ' jjezählt sei. iVw man. wi,. an anderer Stdb 
und damit der Messung verloren geht. Dem dipsos Handwörterbuches ausgeführt wird, 
Cieschick des Experimentators ist es über- erhält, wenn man die Celsinstemperatnr t, am 
lassen, diese Fehlerquelle nach MOghehkeit 27.3» vermehrt, al^.> T„ 27 : t„ «ctzt. Das 
entweder Oberhaupt austuscldiefien e<tor lAer ' (jas möge in dem Gi laiie verdidiui oder ver- 
durch juassende Variation der Versuche ihren dünnt werden, so wird das eine Temperatur- 
Einfluß zu bestimmen und in Rechnung xu Steigerung oder Xemperaturemiedriguqe mr 

man entweder nrekt 

17c) K!c k I r i - r Ii 1- ^Iitliiidr (ii a c Ii ' Ix'chaclifcn, oder aus der IVnrkzu- oder -ab- 
^iernst). Auch ila.^ l'nuzip dit'^er -Methode nähme, bezw. aus der Volumeuab- oder -zu- 
ist bereits besprochen (vgl. unter 14). nähme erkennen kann. Haben Druck, Volu- 
Sie ist neuerdinfjs von Kucken zur Bestini- ineu und Teinperalur im Endzustände die 
raung der spezifischen Wärme Cv des Was.ser- Werte p,. \\ und 1',. so regelt sich der Vor- 
stoffs bei konstantem yolumen in tiefer gang sufol;:>' dt s ^oim nannten PoisBonaehan 
Temperatur benutzt worden. Bei seinen I Gesetses luwh der Gleichung 
Vewttchen befand sich komprimierterWasser- p . y 

sf i Ff in t inriii kl» irn ii dünnwandigen, ther- "-'=»r-lr, 1) 

misch miiglichst gm isolierten Stahlgefäß, dem ^* * 

durch elektrische Heizung eine bestimmte wo k ^ c,,;Cv das Verhiiltnis dcst spexilischen 
Würmemenge zujrcfiihrt wurde. Zur Tempe- Warnn ti d, f ia^i « bedeutet, 
raturmessiin^ diente ein l'iatiiiwiderstands- Koinbiiiifri man das Poissonsche Gesetz 
draht. in der vorstehenden Form mit einer zweiten 

Das verwendete iStahlgefäß war auäbeiitem I wohlbekannten Beziehung der Thermo« 
nahtlosem Stahlrohr von y^mm Wandsti&rke : dyuamik, dem Mariotte-Gay-Lusiae- 
dureh AnflOten von zwei passenden Stahl* sehen Gesetze 



Digrtized by Google 



Kakttimetrie 658 



2) 



3) 



T, - T, ' 

so ergeben sich für du.s Poissonsebe GeMts 
noch die folgenden Auadrücke 

k-1 

X 

und 

k— 1 

T. /P.Vk" 
To [pj 

AUe drei Formen de« PoissonMuhen G«- 

setzei? sind gCfii^ncf. dir Gräßr k i>,'(\ 
zu bestimmen. Wie da» geschielu, soll an 
Swei Beispielen, die in der Literatur am 
meisten bekannt ~iiul. irrz.d^f werden. 

l8a)Mct]iii(lr von RünmtMi. Küntffen 
benutzte die tjlcii'huiiir 1. Hin <ilasb;ill»n 
von etw4 70 i Xoiult (v,^ war mit dem zu 
nntOTmieiienden Gase, nei Luft unter einran 
üt'riüircn Unterdrück, mit andcron Ciisi'n 
unter I fbordruck gefüllt. Zur Bt'i^limiuuiig 
des hruckes (Unterschied geiEfcn den Atmo- 
sphärendriiik) hozw. der Druckändertintr 
des Ga-«'s im Ballon diente ein Membran- 
manomrtcr, l)(st( hcnd aus einem pewellton 
Nett8iU)er blech, das in eine Oeffnung in der 
Wand des Ballons eingekittet war und dessen 
Bowofrun^en mittels Spiegel, Sknlo und 
Fernrohr genUgend geuau ab^el^eu werden 
knnnten. Em» solene empfindliche Mano> 
mrtprfnrm muß rrcwählt werden, weil es 
daraui ankuinnit. die im <"ia.-e aidlretenden 
Ünickfnuleruii;,'!'!» sehr schnell zu erfassen, 
denn nur dadurch kauu mau der Bedingung 
der Methode, d»B die Winde des Ballons 
wärnieuiuliireMä.'isifr «eien. einitrermaßen 
Bechnun|^ trage». Wollte man die bei der 
Hemang m Frage kommenden Druckände- 
runpen etwa mit Hilfe eines gewöhnlichen 
Quecksilbornianometers bestimmen, so würde 
ein Teil der Wilrmewirkungen im Gase bereits 
durch die Winde auegegÜchen sein, bevor 
das Queeknlbennanometer zor Bnbe ge- 
kommen wäre: die zu messende Druckände- 
rung würde also zu klein ^'i tnnden vs-erden. 
— Außer mit dem Manometer war der lialfuii 
mit einem Hahnventil versehen, durch welches 
man bei Unterdruck im Ballon Luft zu- 
strömen, bei Ueberdruek Gas «ntweiehan 
ianen konnte. 

Der Yersueh wurde in der Wnse an- 
tre^itellt. d.iß mnn riinSehst den AnfanirF- 
druck »o ««>! Haiion mit Hilf»« <le> ^hnio- 
raetcrs bestimmte. Dann öffisei«' man kurze 
Zeit das Hahnventil und ließ sich deu Druck 
gejrcn die Atmosphäre teilweise au{igi«iehen, 
woliri niiTer standiger Beobachtung des 
Membraumanometera das Maximum der 
Droekiodening ermittelt wurde. Die GrOfle 
diewr Dniekindening »i p» addiert gibt pj. 



! Zur Auistdiung der Gleichung 1 mit k als 
: einziger Unbekannter fehlt jetzt nur noch 
I die Kenntnis von V), das man auf loigendA 
' Weise ermittelt. 

Nehmen wir einmal den Fall al- vorlieirend 
'an, es handle sich um die Untersuchung 
'. der atmoBphlrischen Luft, die sieb sunichst 
unter einem Unterdruck in dem Ballon h«- 
finde. Offnet man das ilahiiveiitil, so wird 
dunh die von außen einströmende Luft 
die bereits im Ballon befindliche Luft kom- 
1 primiert und nimmt jetzt statt ihres frültcrea 
Voliimeii> v„ d;(> kleinere Volumen \'i ein. 
Warten wir jetzt einige Zeit, bis die bei der 
Koni]) rejmon entstandene Temperaturer- 
iiolunm^ infolge l.«itung der Ballonwflnde 
sii h mit dem Bade konstanter Temperatur, 
in deri! sich der Ballon befindet, ausgeglichen 
hai, bestimmen dann den Druck im Ballon 
ilh'U'h p„ so können wir auf den Anfani^s- 
zustand und diesen schließlichen Endzustand 
das Mariotte-Gay-Lussacschc Gesetz 
(vgl. oben) anwenden. Beachten wir, dafi 
für diesen Spezialfall T, und T, beide die 
konstante Badtemperatur bedeuten, einander 
also gleidi sind, so folgt 

^•▼•-Psv» 

sowie dureb Ebnetieii 

Pi 



und Ueraus Vi < 

in Gleichung 1 

i8b) Methode 



log Pi-logp, 

logPi— logp.' 

von Lummer und 
Pringsheini. Die Methode benutzt die 
obige Gleichung 3. Komprimiert man das 
, zu «nterstichende Gas in einem Gefäße bei 
der Temperatur T, auf den Druck pi und 
läßt ee dann frei in die Atmosphäre au8> 
strömen, so sind p„ po und T, leicht zu be- 
stimmen. Schwierigkeiten bereitet allein die 
Bestimmung der Temperatur '['„ des vom 
' Druck Pi auf nt gesunkenen und hierdurch 
abgekttfilten Crases. Denn damit die Aus- 
dflinnne eine möglichst adiabatische ist, 
muß die Drut känderiing sehr schnell vor sivh 
Lftlicn; daher sinkt auch da» Gas in sehr 
kurzer Zeit von der Anfangstemperatur T, 
auf die Endtemperatur T,. Ebenso besitzt 
das abi:ekuhiie (las soinc niedrigste Tem- 
peratur T, nur während einer sehr kurzen 
'Zeitdauer, weil ihm unmittelbar nach der 
Expansion wieder Wärme durch Leitung 
, von uuUeii ^u^^t'luiirt wird. — Zur Messung 
der Temperatur bedienten sich Lammer 
und Pringshcim eines Boiometen| von 
anderer Seite ist hierfOr neuerdings die Be- 
nutzung des Thcrmoelefflentes als suTsr- 
i lässiger empfohlen. 

Die Versuchsanordnun^ von Lummer 
,and Fringsbeim ist in Figur 6 abgebildet. 



Digitized by Google 



664 



Zur Aufnahtiie dv& (saM;^, dient ein auä der Versuche benutzt; dan Qiieok.silber- 
Kunfer getriebener, nahezu lni(^clförmiKer manometer diente nur zur Keduktion des 
Ballon von etwa 90 Liter Inhalt. l)er Ballon | dort abgelesenen Druekea auf Queoksübec- 
B besitzt drei Ocffnuiigen. Die eine seitliche { druck. 




Fig. 6. 



Ol, welchi^ durch d«ii TTaliii h verschlossen 
werden kann, fttlirt zu deu .Manometern M 
nnd m* mm Tki>ckenap])arat T and zur 
Kompression^nnipe C. mittels welcher das 
Gas auf den gewünschten Druck gebracht 
wird. 

Die zweite seitiicbe C>etfnung Og dient cur 
Anfnahme des Bolometerstreifenv i, dv den 
einen Zwpi^ fl) der Wheat?tnnp«rhpn 
Brückeiiküuibuiatiun W bildet, deren andere 
Zweige 2, 3 und 4 aus passend gewtUtea 
Draht wider ständen bestehen. 

Die dritte Offniincr des Ballons diente 
als AusfliilSoffiiii I j 11 i 'Mitf fiiicii l>iirrh- 
meseer von ^Ouiiu. Sic war durdb einen 
Kaataehukstopfen vmcUonen, in deewn 
Durchbohrung eine Glasröhre mit wcitfliirrh- 
bohrtem Hahne H luftdicht eingcseti&t war. 

Der Ballon befand sich in einem innen 
mit Zinkblech ausgeschlatMMH ii llnlzka-ten K, 
der mit Wasser gefüllt witr. Um dtii Auftrieb 
zu kompensieren, wird der Ballon din c Ii den 
geeignet auwebohrten Holzbttgel der mitt«lii 
der Selirannen a angczoi^en wefden kann« 
gegen den S( bemcl U gedrückt. In zivei 
einander diametral gegeuüberli^eudcn Ecken 
des Kastens befand sieh eine BAhnrorrich- 
tung R. 

Der Enddruck po wurde durch die .\b- 
Icsung am Barometer erhalten. Daß der End- 
drock stets dem Atmosphiirendrack ent- 
«waeh, war dadurch gewährleistet, daB die 

Ausflußöffnung des Ballons bin zur v.ill- 
ständigen Beendigung des Vcratichcs, also 
bis nach Bestimmung der Temperatur IVdes 
abgekühlten Gases, geöffnet blieb. 

Her Anfaiigsdruck p, konnte sowohl an 
einem Schwefelsäure- (M. g, r) als aurli m 
einem QueckäUbermanumeter m abgelesen 
werden. Uas Sehwefels&uremanometer wurde 
zur Bestimmung des Ueberdniekes wAlurend 



19. VerhAltnis der spezifischen Wärmen 
Cp/Cv der Gase. Akustische Methode. 
In der Lehre von der .Mnistik wird gezeigt, 
daß die ScbaUgeschwindigkeit in fint ni Gase 
sich ausdrücken läßt durch die Formel 



wo p di r Drill k de« Gases in absolutem Maßo, 
, d seine Dichte und k^^Cp/cv das Verhältnis 
jder spezifischen Wirmen des betreffenden 
, Gases ist. Ist umgekehrt dieSchallgeschwindig- 

keit durch experimentelle Untersuchungen 
I bekannt, so kann man aus obig« Formu It 

als Unbekannte bestimmen. 

Die Schallgeschwindigkeit betrifft für 

Luft unter normalem Druck und bt i (f 
[ nach den besten Untersuchungen v =^ 
j 33 100 cm/sec. Ferner ist p 0eich dem Druck 
I einer Queeksilbersiole (spea. Gewicht 13,öäti) 

' von 76 em aal 1 qcm also p - 76.13»696 

i 980,6 ^^.t, wo WOfi g*^, die Beichieunigung 

durch die Schwere bedeutet. EadUeh itt 
j d = 0,001 282 8 g/cm*. also wird 



0,0012928 



onr 



76.18,W»-« ,.980.6 



33100^ 



em* 



0 001 i'9'_>** 

7t),l3,öüÜ,i«>0,Ö ^^^"^ 
= 1,808. 

Alli' Mfthi.di-n zur 'nf^tiiiimung von Schall- 
geschwindigkeiten geben liiernach auch Mittel» 
das Verhältnis der spezifischen Wärmen ym 
Gasen au bestimmen. Da aber die £niütte- 



Digrtized by Google 



665 



lung der abi>uiuten Größe von Schallßeschwin- 
digkeiten bei anderen (iasen wie Luft mit 
rocht orhcblichen Scluvii'riLrkoitPn verknüpft 
ist, Sit werden für den vorliegenden Zweck 
diejenigen Methoden bevorzugt, welche die 
Sduül^sohwindigkeit in dem sa unter- 
snebeiiden Gase nlKtlT mr Behiß^ 
schwindickoit in Luft lif'ferii, Tnter 
diesen kommt ids meistbeout^te tlifji'iiige 
von Hundt in erster Linie in Frage. Die 
>Iotlii)d(> besteht darin, in einem (llasrohr, 
das zu diesem Zwecke am einen Ende ge- 
schlossen sein muß, Schallwellen zu cr- 
aeagen« die «n gescblosMoen £nde leflek- 
tiert nier^n, so mS t«risehen den hm- und 
zurücklaufenden Wellen Iiiferferf iizen, rt. h. 
«?tphpndp Wellen auftreten. Ist nun das Kohr 
mit einer kleinen Menge eines leinen Pulvers, 
Korkstaub oder Lykopodiumsamen oder d<:\., 
beschickt, so wird sich dieses den Knoten 
und Bäuchen der stehenden Wellen ent- 
spreohend in lUppen quer zur Längsrichtung 
wfl (Sanrolms anordnen (vgl. Fig. 8), aus 
denen man die Wellenlänge des gerade be- 
nutzen Töim in dem betreffenden Gase 
eirkennen und ausmessen kann. Beobarhtct 
man die Wellenläniie einmal in dem zu 
uulersuchetulen Gase (Aj und vergleichsweise 
in Luft PO ist für den Ton von der 
SehwingungszaM N die Fortpüanzungsge- 
lehindiinK dee SehaUes im Gnae =^ Ag N, 
inLnft vi=;iN, alBoiBtTg:Ti»ijtg:jh, abo 

VgssTt^, waranB lidi dann naeh den 

obigen Ucberlegungen k fflr das bettettenda 

Gas berechnet. 



ITaUe durch Anreiben der Köhre selbst bor- 
vorgerufen. 



Zur Erzeugung des Tones benutzt Kun dt 
«wei Verfahren. In einem Falle (Fiir. T) 
wird in das offene Ende des Versuchsglas- 
rohres ein Gasstab a b mittels eines Stopfens d, 
der den Glasstab in der Mitte fest umspannt, 
eingeführt, so da6 also die eine Milfte des 
Stabe« bd in die Röhre bineinreiebt, wfthrend 
das andere Ende ad aus der Köhre hervor- 
sieht. Wird der Gla.sstab an dem freien Ende 
mit Leder angerieben, so smM er mit einem 
Knoten bei d in Sehwinguiit^en, die sich dem 
Liueru der Külu-e mitteilen und durt die 
Staubfiguren bilden. 

Das zweite Verfahren von Kun dt be- 
nutzt nur ein Glastohr, das an beiden Enden 
augetehmolaen ist; es ist insonderheit auf 
eoiebe Gase anwendbar, die nur in beschrank- 
ter Menge zur Verliigung stehen, oder die 
unter bestimmten Verhältnissen untersucht 
werden sollen. Z. B. haben Kundt und 
Warburg diese Methode zur Bestimmung 
der Schallgeschwindigkeit im Quecksilber- 
dampi aneewandt, wobei die Verauduröhre 
lidi auf bOIwrerTiHapevatar befinden nmfite. 
Die SdudlMlnnngungen wurden in diesem 



Fig. 8. 

Es ist einleuchtend, daß die Kundtschen 
Staubfiguren nur dann scharf auftreten, 
wenn die Rfihrenlange ein ganzes Vielfaches 
der Wellenlänge des angewendeten Tones 
in dem betreffenden Gase ist. Das konnte 
itiun im Falle der Figur 7 durch Variation 
der Länge des Stabes ab erreichen, doch ist 
diis Verfahren unbequem und führt nur 
schwer gans nun Ziu. Besser ist es, das 
geschlossene Ende des Bohres dnrch einen 
am Griff ver < l.i hbaren Stopfen c zu bilden 
und die Kohrläuge durch Verschieben dieses 
Stopfens abzustimmen. 

Im Falle der zweiten Kundtschen An- 
ordnung versagt dieä Mittel; man ist hier 
aufs Probieren angewiesen, oder man kann 
die letzte genaue Abstimnuuw duroh Idetne 
Tem[)eraturTariationen voraenmen. Man 
ändert so die WellenlAnire im Gase, ohne daß 
diejenige im Glase merklich andere W«fte 
annimmt. 

Eine andere Methode der Abstim-tiiin 
haben Behn und Geiger angegeben, namiic 
durch Aenderung der Schwingungszahl des 
Rohres durch Belastung seiner Enden. Man 
kittet (vgl. Fig. 8) mit Siegellack s^nunetriseb 
an beiden Enden des Rohres kleine Metall- 
soheibchen von 1 mm Dicke in solcher Zahl 
an. liaü >ieh die Stanbfiguren scharf ausbilden. 
Bei Füllung des Rohres nacheinander mi«^ 
verschiedenen Gasen wird auch die Anzahl 
der nötigen Scheibchen verschieden sein 
und muA in geeigneter Weise in Beebnnng 
gesetzt werden. 

Auf diese Art fanden Belm und Geiger 
im selben Rohr und bei gleichem Druck p 
die Wellenlänge in Helium ij, '2>:,21 cm, 
in Luft ili^9,72cm; somit verhalten sieb 
die SchallgeschwindigkeUen 
▼h 28,21 
Vi 9,7-2" 

Setzt uiaii nun da» tipeziiisciie Gewicht 
des fieliums beaogen «of Luft j^leieh (Kld7p 

so wird naeh der Formel k= 

P 

'28,21 



und; wenn man schließlich noch k]'=l,40 
annimmt, 

kk«l,62. 



I 



Digitized by Google 



656 



Kalorimetrie 



ao. TabeUen der spezifischen W4cmen bezogen auf die I5*-Kal. 
2oa) Feste KSrper bei etwa 18*. 



Ahuiiiiiium 0,21 

Antimon. 0,05 

Arwn o,oä 

Bsryiiin 0,07 

Beryllium 0,4 

Blei 0,031 

Bor 0,3 

CAdmium 0,055 

Calcium 0,05 

r,tlriiim . o,lS 

Cirium 0,04 

Chriun 0,1 

Didym 0,04 

Eisen 0,11 

Gallium o,oS 

GfinoAiiium 0,07 

QokI 0,031 

Indium . 0,05 

Jod 0,054 



Iiiflium ^,oyi 

Kiiliiim 0,16 

Kobalt 0,11 

KohfoDstoff 

„ Diamant . . . 0,11 

Graphit . . . 0,16 
Kohle . . 0,2^0,3 

Kupfer 0,091 

Lanthan 0,04 

Lithium 0,94 

Magnesium 0,25 

Mangan 0,12 

Molybdän 0,06 

Natrium 0,2g 

Nickel 0,11 

Osmium 0,03 

PaUadium 0,058 

Phosphor 0,18 

Platin 0,032 



Rhodium 0,054 

Rubidium . . , . . , opt 

Ratheniam 

Schvefel 

Selen 0,00 

Silber . . ...... 0,055 

Silicium . «,15 

Tantal o,<^ 

Tellur 0,05 

Thalliiiiu 0,0} 

Thorium ofi2!j 

Titan 0,1t 

T'rnn 0.04 

Vauaxiium o,u 

Wismut 0^009 

Wolfram «^j 

Zink ouogi 

Zinn 0.05: 

Zixkon p,07 



Anhydrit o,2ö 

Aragonit 0,20 

Asbest 0,2 

Basalt 0,20 

Beryll 0,30 

Bimstein ...... 0^34 

Bleichlorid 0,06 

Blaiflaiiz 0,05 

„ amorph .... 0,12 

Bleioxyd 0,03 

Chlorkaliiim 0,16 

Chlornatrtum 0,21 

Ebonit 0,34 

Eli 0,50 

Bsenoxyd 0,16 

Flußspat o,3i 

Gips 0,26 

Glas ........ 0,2 



Glimmer 0,20 

GneiB 0,19 

Granat ....... 0,17 

Granit 0,19 

Uornbleiide 0^19 

Humva 0,44 

Kalinmnitrat . . . . 0,23 

Kiiliumsulfat .... 0,19 

Kalkspat o,2X 

Kalkstoin o,«t 

Kork 0,48 

Korund 0,20 

Kuptpioxvd 0,13 

Kupfersulfat o,t6 

Led«r 0,4 

Marmor 0,21 

Natriumnitrat .... 0,27 

OtigoUas 0,20 



Opal o^i> 

Füaffin ofi 

FOnellaa <vz6 

Quars 0.19 

Sandstein o,iS 

Sehwerspat o^i 

Steinkohle «31 

Stf'insals o^M 

Ton OiM 

Topas o^M 

Wachs 

Wolle 04 

Zt-iiicnt . . ..... <M 

Zinkblende Vi 

Zinnober 9fi5 

Zocker ^ 



aob) Flüssigkeiten bei etwa 18». 



Aceton 0,53 

Acthyiäther 0,56 

Aethylalkohol .... 0,58 

Aethylbromid .... 0,21 

Aethyijodid ..... 0,16 

Allyialkc.linl o,<>6 

Ameisensäure .... 0,53 

Anivlalkoliol 0,55 

Anilin 0,50 

Azobenzol ...... 0,33 

l)<ri/ol 0.41 

Blut o.8t» 



Butylalkohol .... 0,7 

Chlorbcnzol 0,32 

Chloroform ..... 0.23 

Kssigsäure 0,50 

Glycerin 0,58 

Kohlf»nstofffi'traihlorid 0,20 

Methylalkohol .... 0,60 

Methylaiülin .... 0,51 

Kitrobenzol 0,34 

OlivenSI 0,47 

Pentan 0,51 

Petroläther 0,5 



Petroleum 

Propylalkohol . . . - «J* 
QiuM ksilber «... •OJ'Sli 
Rizinusöl ...... 0,43 

Schwefelkohlenstoff . OM 
Schw. felsäure . . - ■ oj* 

TefpfHtinül 

Tetrachlocftthykn. . . <M9 

Toiuol <Mö 

Wasser «M 

m-Xylol <M6 

Zuclierlösung 43% . - «J* 



Wasser bei verschie 



o» 


i,ao8 


90» 


0,9989 


5 


1,0044 


«5 


0,9984 


10 


I.OOlö 


30 


0,9983 


15 


t^oooo 


35 


0,9983 



I 



denen Temperaturen. 



40» 


0,9990 


80» 


1.003 


50 


1,0000 


90 




60 


1,0017 


100 


i,oie 




1,0034 


200 








.1» 


1,155 



Dlgrtized by Google 



Kalonmetrie 



657 



sor) G»ae und Dämpfe. Spesifiiche Wirme bei konstantem Druck Cp. 
(Gaee bei etwa 18»; Dimpfe bei höherer Temperatur.) 



Ar«ton o»3 

Aethyläther 0,46 

;Wthylalkohol .... 0,4^ 

Aethylbromid .... 0,17 

AeUiflen 0^0 



inannibtk 
Argon .... 
Beniol .... 

Broin 

Brommsaerstofl 

Chlor 

Chlornforin . . 
Chlorvassur&toff 



0»I24 

0,3 

0,055 

0,082 

0,124 

C.15 

0,19 



Helium 1,36 

Jrxl 0,0^5 

Jodwasserstoff .... 0,033 

Kohlenoxyd ..... 0,250 

Kohkusftuie ..... 0,215 

Luft '. . 0,24 

Methan 0.5» 

Methylalkohol .... 0,5 

Sauerstoff 0,218 

Schwefelkohlenstoff . 0,16 

Schwefelwasserstoff . . 0,243 

Schweflige SKuie. . . 0,154 

ätickox^ 0,23 



Stickoxydal o,3z 

Stickstoff 0,249 

Terpentinöl 0,5 

Wa-sserdampf (lOO bis 

126«) ..... 0^8 
Wuwraampf (128 bis 

21 7-) o^ 

Wasserdampf (b Atm.) 

(250 bis 550^ . . . 0,50 

Wasserstoff 3,4 

Zinncbiorid 0,09 



Sauerstoff 



Flfissige Gase. 
. . <H35 Stickstoff 



Oi43 



Spezifische W&rme bei konstanten Volumen Ot. 
(Zwisehen 0* und etwa 2000* ) 

Afson 0,074 Sauerstoff 0,183 Wasserdampf .... 0,580 

Chlor o,o9j Schwefelkohlenstoff . 0,137 Wasserstoff 2,89 

Kohlensäure 0,238 Stickstoff 0,215 ,1 (unterhalb— 



aod) Verhältnis der spezifischen Wärnien c,,/Cv der Gase und Dämpfe. 
(Gase bei etwa 18<*; Dämpfe ineigt bei höherer Temperatur.) 



AoBtykjn 1,26 

Aethan 1,22 

ActhyläthiT 1,09 

.Äthylalkohol 1,13 

.Vthylbromid 1,19 

.\ethylchlorid 1,19 

.\ethylen 1,24 

.\mmoniak 1,30 

Argott 1,67 

Bentol 



f,io 



i>ri.m 



1,29 



um Wasserstoff . 1,42 

'hlor -1,36 

Cfaiorofonn i^tt 

Chlormoserstoff 1,40 

Essigsäure M5 

Helium tfi6 

Jod 1,30 

Jodwasserstoff 1^0 



Kohlenoxyd 1,40 

Kohlensäure 1,30 

Kohlenstofltetraehlorid 1,13 

Luft 1^0 

Methan 1,31 

Methyläther 

Methylalkohol 1,25 

Ozon . 1,29 

Phosphor 1,18 

Propan 1,14 

Quecksilber 1,666 

Sauerstoff 1,40 

Schwefelkohlenstoff x,40 

Schwefelwasserstoff 1,34 

Schweflige Säure 1,26 

Stickoxydttl 1,31 

Stickstoff 1,40 

Wusscrdarapf 1,28 

Wass^toff i,4X 



l.itl'rutur* Dir ViifchicUiUD K I' III /I I II -l i c ti 
'irr l'hytik wir .\tüller-PouUl* t, AVni/n« j 
«ckttrig, — HüUnrr, täpgig — Hinkel- 
wuMHf Leipzig — rairotmin, Brautuehireiij 
— KohlrauHch, J'^ikiisrhe Phyii; Leipzig 
tmit rirUn Lihratnrtnignt/rnJ — Wieüemann- 
Ebei t, Brauntchweig — €Mwuld'Lvthert . 
Pkj/fiko-rhrmii'ehe Mrssungrn, Lripzig. — Aetiere 
Kinzrll ttrrainr : Vrrhamlhing'it de* AurnrhunKc» 
für EtHheiUn und yiwinrlgrUfit-n ; j'rrne-r : 
Euekent üiUungtber. B«H. dkad. tQiM, S, m , 
«. Jahrb. tf. Jtadianit, 8, S. t9lt. — 

Xem»t, rb, ndn, J9W. S. t6i. — Bier, Zeit- 

HuMlwöitcrbiicli der Natarwltseiucliaften. Band V. 



gchr. f. Etfktrofhcw. 15, .S. r>GS, l'JOii ; 16, 897, 
1910. — Scheel und Hewte, Ann. d. Phytik (4), 
37, & 7.«*, WS n 40. .S. 4''i, iStS. — Wif/andf 
Jahrb. d. RadtfMiki. 9, A". .54, lOlS. — ZnhlenverU 
und LUentlttiiiii'i'if" II i„ l.nitdott- lifirntttHt^ 
Fhj/ttiaiüid*'Chtmischc Tabellen, Betiin. 

Karl SehetL 



42 



Digitized by Goggle 



658 



Kamlffittin 



Kambriam. 

1. Abgrenzung. 2. (Jcsteinn. 3. P*läonto- 
logisrher Chamki. i. 4. Daf- K niihnuni in. 
Schweden. 5. Verbreitung und üuivu« kt laiig ' 
des Kimbriuni. a) Unterkambrium. «) Meeres- 
berken der Rorkv Mountains, (i) Nord;iflan- 
tische-s Meer. Pandschabprovinz des Unter- 
lombriiUD. S) KoDtinent« des Untorkambrium. 
b) Das MifteltaunMiiin. «) Di» mediterrane 
mitt«>leurnpäi<v.)ie Transgression. ^ ^) Der Pazi- 
fische Ozean der k.imbrischen Zeit, cl Das 
Oberkambrium < , Rüekzug des Meeres aus 
dem mitteleurüi>4Häichen (iebiet. fi) Transgres.sion 
des Algonkischen Kontinents m Nurdiimerikn. 
7) Murditiuitiaebee Meer, d) Da« raxilieoli- 



t. Abcnmzung. Dttsiwdi Wales i mit ti t- 

alforlirh — Cambria^ benannte Kumbrium 
oder die kambrisclie Formation erreicht 
bis Biebentauscnd Meter Mächtigkeit und 
laeert meist diskonUuit aul jNrikainbn- 
sehen Sedimenten oder kmtatlinen Schiefihrn. 
Ein faiiiiisf i-cliiT um! pef n)£rr;i|ilii-rlier l'ebor- 
g&ng zu dem folgenden biiur wird verhältuis- 
mUig selteo brnbaditet 

2. Gesteine. Die? durchweg marinen Ge- 
steine sind t.abg(".sehen von zweifelhaften 
Glazialbildungen') dunkel gefärbte Tun- 
schiefer, (!r;iii\vai-kt'n und Sandsteine, welrlic 
meist jail eiueui ba.salen Kongloiuerui, Ui-iii 
sicheren Anzeichen einer Transgression, be- 
ginnen. Kalk mt swar vieUaoh sehr michtig, 
aber anf einselite Gegenden (Schonen, 
S;»r(Iiiiif'n, ^'i>rd>i]intllitiiil. O^t.i-ii-n. west- 
licliej Aordauierika) besehrankl und liäufig 
in der Form von bituminfisen Stinkkalk- 
knollcnim Schiefer vorhanden (Skandinavien). 

Die kambrischen Gesteine sind meist 
.stark gefaltet und demenLsprechend zu i^an/.- 
oder halbkiiätalliueii liebiideu (rbyliit, 
Mittiiior) nmgewandelt. Wo sie luigeetOrt 
lagern, ist die ursprüngliche Be«chaffen- 
heit zuweilen noch erhalten ( l'ot.'idam- 
und Tontosandstein, plastische Tone und 
lose Sande in Estland). Deckenartige 
Eruptivlagcn (Diabase), welche gleichzeitig 
mit den normalen Sedimenten gebildet 
wurden, sind wenig verbreitet ^Böhmen, 
Vogtland, Nonrafen). 

Von den älteren präkambrisclien Formn- 
tioneu unterscheidet sieb da» Kambrium 
durdi dasZuraektreten derEraptiTbildnngeo, 



' i lli'i ii<T :iiiL'<'l>ln lii'K Fi^zrJi ii< Kiinibrium.'^ 
ist entufder die .\it»i.xl»»»stimmung zweifelhaft 
— so in ("hin.i (Rirhthofen. China III S. 110 
Anni. und V, S. 10 Anm.) ood im nördlidieii 
Norwegen (VanuiKer-Fjord) — oder es hundelt 
•ick wie in Aiutcalien um gesrhiammt» GerOUe, 
deren Politur auf Gi ltirg-idraek znrflekgeffihrt 
wird (Basedow) und deren Altersb»'stinimung 
ebeiiiaUs gdiu zweifelhaft ist, üie gehören mich 
2Toetliatr zur Djva 



vuii dem bilur durch die geringere Verbrei- 
tung der Kalke. 

3. PalAoQtologiacher Charakter. Die 
MS dem Kambrium beseliriebenen Alften- 

reste sind entweder als S|iureii von Wrirtnern 
oder al-i Etiidruclie tloUitreiider Medusen 
(„Eophyton") zu deuten. Die Wurmröhren 
(Scohthu-s, .Vrenicolites, Salterella) gestatten 
noch die ziiverlä-ssigste Deutung Sehr schön 
erhaltene ( h.itopoden und tii phyreen, an 
deren Abdxiickeu iSef(mentierung, i'ärapodien, 
Boratenbiteeliel, Tentakeln und Darmkaoal 
sichtbar -ind. knmmen nach Walcott im 
Mittelkaiiibiiuni der KotkvMts. vor. „Oldha- 
mia" ist dagegen eine t'ältelungsfomj der 
Schiefer. li^Üaozliche Keete iehlen somit 
ganz. 

Die größeren Gruppen der wirbellosen 
Meerestiere sind bereit» — xuit Ausnalime 
der .\steriden, hx:hiniden nnd Bryozocn ~- 
vorhanden, obwohl die Re-^te gerade der 
niedrigsten Formen, der Trutozoen (Glo- 
bigerin», Ovulina) und ."-longicn (l'roto- 
spongieo), wenig bervortreten. Die in der 
Alten und Neuen Welt ireit verbreiteten 
Areliäocyathinen dürften einer he on- 
deren, ausgestorbenen Gruppe der Korallen 
oder wahrscheinlicher der Kalktipongiefl ent- 
spri-ehrn. X.ilier an bekannte Formen 
.^chlit'üen ifitli die fünf- oder vierstrahlicen 
Ausgüsse der Leibeshöhle von Medusen an. 
Die liydroEoen werden durch die erloschene 
Gruppe der Graptolidiiden fOrdnmig Axono- 
lipa) vertreten, erreichen jedoch erst im ober- 
sten (zuweilen schon zum Silur gerechneten) 
Kambrimn mit Dictyonema (daneben mit 
I?rv(iL'raptus und Dichocraj)tus) größere 
H tuligkeit. Unter den lühinodermen kennt 
man nur die Cystoiden (z. B. Eocystites und 
Trochooysüteaj mit Sicherheit,' während 
die Crinoiden lediitUeli dnreb Bmohsttioke 
vertreten sind. Die Mollusken sind dnrrh 
zweifelhafte Formen, wie Fordiik (Zwei- 
schaleroderOstracode?),Hyolithiis undTheca. 
ferner durch seltene Gastropoden (SceneUa, 
Bellcrophon, Euomphahw. Raphistoma, Pla- 
tyeera-. Macliirea) nnd Ccplialdpoden (Vol- 
Iwrthella und i*iloccra.s) schon im ünfer- 
kambrium vertreten; im Oberkairil>rinni 
or-i'!ieinrn trrnßr r^rwiiiidene NantilciMi. Von 
Cl u.•^laeeell sind veit iiizelteOstracoUcii (^Ltper- 
ditia, Aristozoe, Bovrichial, Gitfantostraca 
(Agla»ipis Uall.) und j^hyllopoden (t^tooaris 
nnd Hymenocari») bekannt 

Alle genannten (Jnippen wfrflen von 
den Braehiupoden und vor allem den Trilo- 
biten an Bedeutun? bei weitem Qbertrolfen. 
Unter den Brachiopoden wiegen horn- 
schalige, schloUlose Formen aus den Familien 
der Linculiden (Lin?ulella, Lingula), Obo- 
iiden (übolu«). Mickwitsia, Kutoigina, 2iw>' 
bolus, Obelell», Lakhmina, UnnaiMoiii»), 
Aorotretiden(Acrotr*ta,A«rothele),I)iBeiiiiden 



Digrtized by Google 



Kambrium 



(JJiacinolepis) vor. Die Oboiiden und Äcro- 
tretiden «Im — »bKmilm von einer in das 

tiefste Silur hinanf^jchcnden Art lOholus 
äiluricus) — ausschiicßlieh kainbri^ch, 
während die beiden anderen Familien noch 
jetzt leben. Kalksehalige Brachiopoden 
— Oithis, Orthi^ina, Synthrophia, Huenella 
(Pentameridae) und Caiiiarcll» < Rliyiirlio- 
nellidae) — treten den Uoroschaleuträgeru 
gegenfiber roDkommen snrflek. 

Wie die Brachiopoden durch vonvicgciul 
hornige Ausbükliuig der Schale, so sind die 
kambraehen Trflobiten dnreh das Fehlen 

der AuLM'ii uiul din T'nfähiL'kcit sich cinzii- 
rollcn ausgezeichnet. Die wichtigsten, mit 
Ausnahme von Agnostos auf das Kambrium 
beschränkten Gattungen sind Olcncllu.« fl)*), 
Mesonacis (1) und Holniiu (1). i'aradüxidcs 
(11). (tli'nus. Peltnra und zahlreiche l'nter- 
gattungen in III, Dicellocephaliu (Iii), 
ferner Conocephalus (I — II) imd Ptyeho- 
paria (I HI). San (II). Kllipsocopnalus 
(1, II). .\ri(inellu.s — Agraiilos (I, II), Anorao- 
car»> ill). Dorvpyge (I. II). Agnostus (I 
bis III. rntersilur) und Microdisens (1 -II). 

Die große Mehrzahl der vorstehend er- 
wähnten Gattungen kommt nicht nur hl 
fcins( lii( fcrii:( II nnd kalkigen Gesteinen, son- 
dern aucii in zweifellosen, durch Wellen- 
furchen gekennzeichneten Litoralbildungen 

IFribnun, Blauer Ton Rußlands^ vor; somit 
kt mm Eridärung der Augen losigkeit durch 
abyssischeLeben.slwIingungen ausgeschlossen. 
Die Annahme, daÜ der Verlust des früher 
vorbaadenen Sehvermögens doreh wflhiende 



Lebensweise im «schlämme bedingt ist, ist 
naheliegend. 

Trotz (IiT Länge der priikauibrisclicn 
Zeit, während der die j^euanuteu Stämme der 
WirbeUoften sieh entwickelten, zeigen nanebe 

kambrisf liiTi Gruppen noch eine primitive 
BeschaÜeniicit — so die Jiradiiopoden, 
! bei denen fast ausschliefilich schloßloae 
i Formen auftreten, die Graptolithen mit der 
; weniger differenzierten achsenlosen (Jruppe 
j und die Kcliiiiddernien. <iie aiisscIiIicLllicli 
durch festgewachsene Feimatozoen vertreten 
Isind. 

4. Das Kambrium in Schweden. Trotz- 
I dem die kambiisehe Formation zuerst von 
I Sedgwick in England unterschieden wurde, 

bildet jetzt Schweden den Ansiraiitrspunkt 
für die Einzelgliedcrung in iStufen und Zonen. 
Das Oberkambrium ist nach Brögger in 
j Norwegen besonders fossilreich entwickelt. 

Die Lcbercinstimmung der' englischen 
Faunen und der meisten Horizonte mit 
I Skandinavien ist von der Olenelluszone bis 
1 zu der oberen Grenze (Ceratopygekalk 
Treni.ulcM': 1 )it tyonemascliiefer) erwiesen. 
;Auch der iiarlech grit in Wales und die 
I basale Serie der Arkosen und Konglomerate 
der nördlichen Hochlande haben ihr Analogon 
in dem Fucoiden- und Eophytonsandstein. 
Nur die Zone des mit dem amerikanischen 
Oienellus Thompsoui HaU zunächst ver- 
lwandten Oteneinifl Lapworthi Peaeh et 
Home ist in Skamlinavien iincli luclif nach- 
gewiesen. Mau unterscheidet die folgenden 
Abtolui^ien und Zum« in Skandioavioi: 



Oberkiiuibriuni 
mit ( )]enii8 und 

I)i(tyonema 
(- Lingula flags 

in Eogland) 



Mittelkambrium 
mit Panidoxides 

und EHipsn- 
rephalus ( Mc- 
nevian und SoKva 
in Bngknd 

üateifcambriam 



Z. m. Dirtvonema fliibellifornie, Arenxare 

(Z. m. CyckiglHltjins nii( ropy^us und At enM-arc, nUT iu Sohoneu) 

Z. m. Peltum seaisbaeuides und Sphaerophthalmus 

Z. m. EnrycaFe und Leptoplastus 

Z. m. Püimbolina spinulosa und Orthus lentiettkris 

(Z. in. Be>Tirhia Angelini; Nerikc) 
Z. m. Oli'inis gibbosus imd tnincTtiis 
Z. m. .\gnostiis pisiformis (niiit. smialis) 

i Konglomerat mit ürthis exponwta 
Andnium- 2. m. Agnostos laevicatmi 

kalk 1 Z. m. Pantdovides Fnrrhhammerei und Ceutvopleui» Loveai 

(Harpides. Dolichometopus) 
Z. in. P;ir. Daviiiis (Microdiscus u. Par. Tessinii 

Z. m. Par. Tessini (tUlipg. granuiatus. CoQocuiyphe ejksulans, .-Ignofitus rex) 
Z. m. Fsr. üehndicus (EDIpsooepludns polytomns, Agn. Rgins) 



mit Oienellus and 1 Z. m. Oienellus Kierulfi (Oboieih sagittalis, Frotospongia fenestnta) 



Mickwitzia 
(« Caerfai in 
l^gland) 



V ,.Fucuiden"8andstem, Euphytunsandsteiil mit Olenelloa (Schmidtielhu) TorelU 
i und Ifiekwitzia nooilinn. WindgeseUütBne Kantengesrhiefae. 

Darunter: Frtkambrium und Gmmlgebirge. 



') Die beigos<-t/.ti-ii Zaiilcn beili uti ii : I riiri-r- gt-rechnet. Hydrorephslus ist die Jugeudform 
kambriom, 11 Mitteikambrium, ill Ober- von Paradoxides. 

Die Trenadeestoie wild zum Sihur ■) In Norwegoi noch Im tiefaten Sflnc 

42* 



Digitized by Google 



6fj0 KHiiibriuni 



5. Verbreitung und Entwickelung des ^bt. Davids 7), i^tlaud, SardiiliouT feroer 
Kambriums. 5a) Das Unterkambriam. ' in New Foundlaiidt British Oolnmbl». Uteh 

DiiVerbreitunB; der basalen K<iiii:li)iiiera(rimd und Nevada nachgewiesen. 
Sandsteine. L>a» untere Kauibrium bei^iuiu Die höhere Zone ist dur< Ii i'lliip.-ocvuiiaiuä 
überall, wo eine vollständige Entwickelung und das Fortleben von HoIkuh (H. Kjcrulfi 
vorliegt, mit Kongiomeratea und anderen j in SkandinaTien und Neu-Braun schweip:, 
klutiselien Geeteinen. H. CnttaTei in Shropühire) ausgezeichnet. 

Die ,\ii7-eichen einer weitau-sgreifiudiMi, Trotzdem wir ht-ziiirüch der Kpniitnis 
alt* prakainbrische Festländer bede< kfiiiitjt unterkambritjcliei Faunen erst im Besinn 
Transgre^^sion sind aus ganz Nordcunipa des Krkennens stehen, gestatten faunistische 
(tinnilirlu' und >riiiliche baltisrlu' LriinltM . Vi'rscliiciii'iiln'itcti hoi Trilobifcn und Brachio- 
SkautiiiiiAvieii, Wales, Schottland uud Xurd jjudcn die .Vuuuiuuo dün Vurhündenseins 
frankreich), aus Sardinien (1), aus dem Osten ' getrennter Meeresbecken: 
nnd Westen von NordamerUn, New Found- 1 o) Das Heeresbecken der Rookj- 
land, Utah, Nevada, British Conimbia(2),aufl^Moantain8 (Walcott 8, 9) war von dem 
China sowie aus» der Itidt rhcn Sib.kette i Osten Amerikas durch hn itt Landmassen 

iPuruk sandstone oder Khewra gruup des tr^fronrit uud fauiiistisch vt r-cliieden. Der 
^aniuebab) bekannt geworden. In China iiMen L'rhört dem nordatlanti chen Meeree- 
entspricht die sinische Formation Richthofens becken der unter- und niitti tkaiiibri rhen 
ungefähr dem Kambrium sowie zum Teil ! Zeit an. Die Zahl der Arti«ri, wolche dem 
noch dem Präkainbrium. O-tcii und Westen gemeinsam ^ind, ist sehr 

AeluUicbe geologische Verbältnisse beob-igeriuglügig (7 von 150). Für den Westen 
achten wbr auf der andeten Seite des Stillen ! bemiohinmi iit die Grnppe des Obn^iu 
Ozrnn?. Tn Nevada (Prospcct mount.iin), Gilberti, Crepicephalus , Oryctocephalus, 
British Columbia (Bow River) und Lmh Anomocare, Acrotreta, z\croihele und Kth- 
(Big Cüttonwood Cafion) ist die Mächtigkeit mophyllum. 

der unter dem Olenelliuniveaa liegenden; 8) Nordatlantisches Meer. Un- 
Quarzite und Sandstein© derart, dsB man ' verliältnismäßig größer (18) ist die Zahl 
ihren unteren Teil noch dorn rräkainbriinn der r,;il tnni;»'ii, welche bisher nur im o-tcti 
zuweist. Die außerordentliche Mächtigkeit, gefunden wurden: Mesonacis uud Uoiniia, 
welche die sinische Formation im Liegenden i Conocsepbahu, ArioneUus (= Afrantos Coida 
d(-i Tiber- und Mittelkambriums besitzt, j auet.), Agnostus, Microdiscus, Bathvnotus, 
entspricht dieser Deutung. Die sinische Platyceras, Straparnllina, Raphistoma, 
Formation beginnt mit ehier Transgression ; Helenia, Hvolithellus, Salterella, Camarella, 
Aber Gneifi und Frftkambrium (Wutai- j Orthisina, faterifla(= Kutoiginalabradoriea 
formation), ebenso wie das jüngere 1 Bill.), Lmnar^onia, Iphidea. tn dem nord- 
k.'imbriuin in f'finada fl her älteren ('irünstcin atlanti-clifn necken i-rdnirt die lanirirc-treckte 
i Sliuswap) trausgrediert. Jedenfalls eruMln Zun« von AliiaLeruiigen, welciie von Labrador 
sieh fflr den nördlichen Teil de« pazifischen ( Belie-Isle-Srr iLie) durch New Foundland, 
Weltmeeres ein geotoi'isches Alter, welches Neu-I5ramiscliweig (Acadia), Vermont fBcn- 
dem durch be.niiuiuliare Versteineruiiu'eii iiiiiglon ynurzit), Massachusetts (N. Atikboru 
gekennzeichneten Unterkambrium entspricht, und Bramtree), New Jersey (Reading quar- 
wabrscheinliob aber überall noch darftber 1 zit), New York (Adirondack und Ckeen 
hinamreiebt 1 Mts.), Pennsylvania ( 10), Virginia (Chilhowee- 

Die Olcnellusstufe. Die rrobkla-^^ü- quarzit) 1)1- Ost-Teanenee and AlabamA 
sehen Bildungen gehen nach u\mi m in hinabreicht. 

feinere, sandige oder toni^e Schichten über, Die Bedeutung dieser taunistischen üelier- 
dcren .Mächtigkeit im atlanti-ichen Gebiet einsiimmung wird dadurch uitfnrstrichcn, 
3) gering ist. Kalke sind äußerst selten, daß in den gleiehalten Abiagennn'en ICuropas 
i»ie bezeichnende Gattung Olenellus 4) ist nur eine einzige cifteiitümli« lie dattun;:, 
in allen erwähnten Gebieten — neueraings t der litoralcBraohiopodeJdickwitua vorkommt. 
' auch in SQdehina (Hesonads Vemeaui ! Hinireioren sind gerade die wichtigsten, anch 
Mansuy in Yiinnan) — sowie femer in in tif^rrem Wasser heiniischen Trilobiten, 
Wostaustralien 5) gefunden worden. die Gruppe des Olenellus Thompsoni Hall, 

Innerhalb der Olenellusfitufc ist Olenellus Hulmia und Mesonacis, EllipsooepballV. 
8. Str. (0. Thompsoni, 0. Gilberti und 0. ArioneUus und Agnostus in Europa und 
Lapwortlii), Mesonacis (M. Mickwitzi und Amerika durch nah verwandte und idenf» 
M.vei nmiiiana), Protypus und l itiige seltenere Arten 1 1 1 \ ri ireteu. Auch unter den weniger 
(iattungen t>) auf die ältere Zone beschränkt, veranderücheu Brachiupodeu finden sich 
Auch die Untergattung Holmia (II. Bröggeri) I idente Arten wie I.innarssonia sagittalis 
Ist bereits hier (Schicht Nr. 2, bei Manuels Salt. sp. rnel Knforeina cingulata Bill. 
Brook s. v.) vorhanden. Die tiefere Zone (Von „Pteropoilen" werden Salterella pul- 
wud» bisher in Nordsehotttand, Wales ' chelia, Helenia bell» and HyoUthdlos mieans 



Digrtized by Google 



r 



Kambriimi 



esi 



angef flhrt, dereuldentttät mit «meiikaiusciieo 
BVnrnnn sielier oder %en%stei» lifidiet -wahr' 

scheinüch i-t. 

D:iU iiu('}i zur uiiterkambriscben Zeit 
bedeiitiMiii)' tadeile Unterschiede innerhalb 
desselben .Mcere-beckons %'orkommen, be- 
weist die Auliinduiij,' einer der Oienellui»- 
fauna gluichalten in tiefem W;<s>er lieimisi hen 
Tiei^eselkchaft in Heu -Braunschweig 12). 
Die nenerdingB andi in England (Coniley) 
nachgewiesene „Prntnlpnusfauna" liegt unter 
der Zone des I'araxioxideä lainellatus (vgl. 
odandieus), entspricht also dem Unterkam- 
brium, enthält aber neben zahlreichen be- 
kannten Arten dieser Stufe eine Beihe von 
Trilobitemrattiiiiireii, l)ei denen der gTOOe 
Atigensockel von der Nackeufurohe bis zur 
GlaMlIa reicht: Prototenos, Protsgraulos 
(verwandt mit Arionellus Barr. = Agraulos 
Corda) und Micmacca Matth.; Ellipsocepha- 
lus und Avalon!» kommen auch in der 
Olenellusfacies vor. Bemerkenswert ist 
ferner das Vorkommen von Foraminiferen 
(()rl)nlina luul (ilobi'^'erina), kleinen Brachio- 
podeu (Üngulella, Ubolus, Acrotreta, Acro- 
thele), Gastropoden (Hyolithus und Pela- 
giella Matth.) sowie Ostracodeii (Hipponi- 
charion, Beyrichia, Primitia, I^peniitia). 

Das Untcrkanibrium von Sardinien 
bikiete einen Ausläufer des nordatlantiseben 
tfeerw. Wennfleich ein «n^ebenderVeriEfleieh 
aiist:eselilo>>eri \<[. >o verweist dncli d;is 
Vorkommen von Archikicyathinen, Paradu- 
xidcs meditcrraneus und Conocoryphe I>evyi 
auf einen unmittelbaren Zsanunenhang mit 
Südfrankreich und dem iioniatlantLschen 
Ozean. Aus dem iberischen, räumlich sehr aus- 
gedehnten Kambcioo) sind bisher — at^eseben 
von spanischen und portugiestsehen Para- 
doxidesschichten — nur i\rchäocyathinen 
13) bekannt geworden, die außerdem in 
Sonottland, Sardinien und dem Westen 
Amerikas vorkommen. 

y) Pandschabprovinz des Unter- 
kambrium. Dieinder Indischen Salzkettcl4) 
bisher gefundenen Trilobiteugattmicren Ole- 
neUus(Redliehia)Noetün^ Redl, rtyeltuparia 
[Pt. indiea AVaa;:. sp. i5)| g-ehören neh-t 
liogula, Urthi» und Stenotneca zu den auch 
anmrvftrts das ältere Kambrium kenn- 
zeichnenden Typen. Die Brachiopoden sind 
jedoch fast durcnweg eigentümlich, soNeobo- 
lus, Lakhmina, S- liizojjliolis und Discinolepis. 
EigentünUich ist ferner die üänligkeit der 
Dolomit« iHid vor allem das Vorkommen 
einer Salzbildumr (deren Alter alleidinge 
nicht ganz sicher l-^t). 

d) Kontinente des Untcrkani- 
brium (Ajgonkiseher, Arktischer, Mittel- 
europäiscW Kontinent). Wenn bei der 
Rekonstruktion ald r Meeresbecken die 
gleichmäßige Verteilung der fostsileu Faunen 
nanehe geographisehe Lfleken aosfaUt, so 



ist der Venucbt die Grenzen der Kontinente 
ta bestimmen, mehr von geologischen Beob- 
aditungen abhängig. 

Bis zu dem Wahsatchgebirre in Utah 
und dem Eorekagcbiet (in Kevada) reicht 
\(ni Norden her die selbständige Entwieke- 
hing der drei kambrischen Stufen 10). 
Dagegen lagert in ^Vrizona ((Irand (Jaron), 
j in Nen-Mejoko und Texas transgredierendes 
Oberlcambrium auf sohwaeh aufgerichteten 
nräkambrischen Schichten. Dieselbe Lagerung 
lieri^cht nach Walcott auch in Wyoming, 
Sodmontana, Dakota (den Bbek*HiUs>, 
Missouri (Ozark Mt.), Wisconsin, Minnesota 
und in den Adirondackbergen (New York). 
.ledenfalU hat hier während orler iiaeli dem 
I Abeschluß der or&kambrischen Zeit eine AuX- 
riehtnng der Seiüdbten stattgefunden, und 
dieses ziemlich genau die Mitte des Kontinen- 
tes einnehmende algoukische Land wurde 
erst von der oberkambrkichen Transgreeeion 
1 wieder überflutet. 

I Weniger sicher begründet ist die Annaluate 
eines arkliselien Kontinentes. K^ ist wesent- 

jiich der litorale Charakter der unteren und 
der mittelkambrisehen Sedimente sowie 
die Einheitlichkeit der europäischen und 
ostamerikanischen Fauna, welche das Vor- 
handensein einer uralten den Norden des 
Atlantik in ostwestlioher Bichtung durch- 

' nebenden Kfistenfinie wahrseheinlien macht. 
Auel) die Mitte von Enritpa dürfte am 
Beginn der kambri^chcn Zeil landtest ge- 
wesen sein: Sardinien. Siidspanien, Nord- 

{ frankreich, Bornholrn, l>tland entlialten 
altkambrische litorale Bildungen mit rund- 

1 geschliffenen Dreikantem. Das vollkoniinene 

I Fehlen gleiohaltec J^'onnationen in der wohl 

I dnrelif ombten Mitte von Enro|)a fällt um 
-ri inelir ins newieht. als aus I : i l h -doc und 
Böhmen gleichartig 17) entwickelie mittel- 
kambrische TrailBdnWBSionebildttngien 18) be- 
kannt <ind. 

5 b ( 1 ) a sMi ttcl k a ni t) r i u m (Paradoxides- 
schielilen ^ (ieon'ian Walcott). Während 
der inittelk&mbriiicheu Zeit läßt sich in 

: einigen Gebieten ein Vorrftcken, in anderen 
ein Hiiekzni; de^ Meeres Tiachwri-eri. Die 
pusiiive Bewegung mag die negative in den 
bisher unteisnehten zugänglichen Teilen 
der Erde um ein geringes überwiegen. 
Wahrscheinlich weist das Vorkommen von 
skandinavischen Paradoxiiicsquar/ilrn in der 

1 Gegend von Sandomir (Polen) auf ein Vor- 

I dringen dm mittelkambrkehen Meere« in 
dieser Rirhtung hin. Andererseits i=t in 
Nordschotiland eine Einengung des kam- 
brischen Meeres nachwei^^bir. Der Durness- 

I kalk mit Saltereila^ Füocerjw nnd Arch&o- 
cyathus schließt sieh am näch<;ten dem 
1 iiterkarnbi iiaa an. !^omit hat sich im 

. Mittclkambrium aus Schottland wie von 

'der Westseite des Atlantischen Onans das 



Digitized by Google 



662 



Kaiubrittin 



Heer Eurack^ezo(2:cii. Die Parwloxidesfauiia | 

ist in Nordamerika nur in don drei am 
weitesten östlich gelej^enen Kii.^teiiu'i'bif'ten 
bekrant: Im östlichen New Foundlaiul 
(Manuels Brook), Neu-Braunschweig (St - 
Juhn) und Mai<sachusetts (Braintree l>ei 
Boston). An dem letztgenannten weit nach 
SiUloii vorLT-chobcnon Punkte sintl nur 
Schichten mit dorn böhmischen Tar. ssuinosus 
Boeek und dem n»1ie verwandten Pimtdo- 
xiili's Harlan! Cirt'eii 19) trofunden wnrdrn. 
während im östlichen Teile von Canada 
die europäischen Zonen sämtlich mit Aus- 
nahme aes oberen Horizontes (Andrarum- 
kalk) vertreten sind. Ge(?enüber der weiten 
AuRtlehnung der Olenellusfauiia, welche sich 
bis Südlabrador (Anse an Loup), Quebec 
(in den silnriscIitMi Kunirlonii'raten) und 
Ost-Tennessee verbreitet, bedeutet dies eine 
wesentUebe Einenjg;nni( 20). 

a) Die moditcrrane mittclcurn- 
Düiäche Transgressiou. Der negatiyeu 
Heeresbewe^unp; im atlantisclien Gebiete 
«teht eine niittclkambrische Traii>ures8ion 

feigeuüber, welche den europäischen Tr- , 
ontinent zwischen Böhmen und Mittel- 1 
frankreich überflutete und auch in Nord-| 
Spanien 21) Reste der Paradoxidc>f:uina 
hinterlassen hat. Allerdings liegen nur uus 
Lancuedoc 22), Sardinien (vpl. oben) und 
^littelbühmen (vgl, oben) die bezeichnenden 
Faunen vor. Die Ueberflutung der Mitte, 
von Europa erfolgte also von Sttdan, vonj 
dem sardinischon Olcnellusmeer aus und 
zeigt Beziehungen zu Nordamerika. Das, 
Vorkommen des bObmischen Paradoxides 
gpinosus in Massaehu.^ef ts ist erwähnens- 
wert, und auch die tuittelkambritiche Fauna i 



der Montagne Noire iLaniiiuedoci besi« 
Verwandte in Neu-Braunschwei? (23), 

ß) Der Pazifische Ozean der kam- 
Uri-^clien Zeit. Eduard Supß hat 
aus der Lage der Gebirgsketten in den 
großen Meeresbecken der X'irdlit^rni-pluire 
den Scliluß gezogen, dali der i'azifkhe 
Oiean ein urutes Becken darstellt, wihrad 
das Atlantische Meer innereren l'r-pruD^ 
sei. Die vergleichende Stratologie bestätki 
diese aus tektonischen Erwägungen ervio- 
sene Theorie. Ein arktischer Kontinent W 
wahrscheinlich im Norden des beutj^ai 
Atlantischen O/eans. Die beoierkeiBwt« 
Uebereinstimmung der mittelkambri^iheu 
Versteinerungen in den Felsengebirgeii und 
in China erweist das Vorhandensein ei^^ 
pazifischen Beckens im MittelkambrioH, 
Dagegen feldt Paradoxide<. die häufige 
Gattung raittelkambrischer Art de.^ at- 
iaatbclien Gebietes in Westamerika, Aign- 
tinien und Ostasien. 

Die Fossilfundorte de^ Mittelkamhriumj 
in den FeLsengebirgen sind die Kalke de* 
Prospektberges bei Eurek» fNevad»). Äe 
Highlaiul Range (Nevada), Anteli'|>e Sprinj> 
und die Oquirrhberge in Utah, die tiallaÜB- 
berge in Montana (nördlich des Yellowstone 
Park), vor allem die Kalkschiefer des Mt. St*- 
phens24) (Provinz Albcrta an der canadischen 
Pazilikbahn), welche über den Ülenellu.- 
schichten lagern. Mit .\usnahme von Ant^ 
lope Sprincrs herrschen hier wie auf da 
anderen Seite des Stilleu Ozeans im Mitt^l- 
kambrittm Kalke vor. Eine iut 7 ka 
mächtige Seliiehtenfohje ist in de« kana- 
dischen Rocky Mountaiuä beobächut. 



Abtdlun^ 



Oberkambrlam 



Stufe 



(Ittertail-K ilk jjn in 
rhanrellnr-bchit Jerton 1372 lU 
rh.-rbrnnke-Kalk 420 m 
I P.iget-Kalk 110 m 
' Boswnrth-Kaik 5(>ö m 



/ Eldon-Kalk 830 m 
Mittelkambrium { Stephen-Kalkschiefer 198 m mit sehr reicher Fauna 24) 
{ Cathedral-Kalfc 486 m 



Unterkambrium 



der Selkirk Mountains (westUeb) 

Sir Doiialii- ir/it 1524 in 
Rosü>üuurzit (oberer Teil) 840 ui. 
Konkordante Lagerung 



der Rock>- Mountuim (ustBch) 

(Bow Kiver) 

Mt. Whvte-.Sandstein 120 m 
St. Piran-Quarzit 823 m 
Lake Louise-Schiefer 32 in 
Fairview Sandstein 1S3 m 
Lokale Diskordanz 



Junge rt's 
Priika nibriimi 
(Beltian) 



I Ilosi-C^uarzit (unterer Teil) 760 m 
I Nakimu-Kalk 107 m 



Die Fauna, welche von Kiehthofcn 2;)) nahe der Koreanischen Gren» and Gott^cbe 
in den Kalksteinen der Provinz Liau-Tung später 26) in Korea selbst auffand» est» 



Digrtized by Google 



(103 



spiicht, wie Dames eikaiuit«, dem Mittel- des uordamerikani^cheiiKuutineuts überflutet 
kambrium und ffunt besonders seiner oberen das Land vom Rande der heatifi^n Kui ky- 
Abteilun?. ^Irtuiitaiiis bi> Xew York, ohne irdcx h den 

Für den Pazifischen Ozean de< Kam- damaligen nurüatlantischen üzean zu er- 
l)riums ist die dem amerikanischen Olenoi- reichen. Andererseits verschiebt sich - - 
des qoadnceps nahe stehende, auch in woU diueh eine von der Bewegung des 
Korea yoricoiiiinende Gattunfr Dorypygc i Meeres unabhängige Gebirgi^faltung — die 
besonders wichtig. Diese durch ein mit Kü^tc des nordatlantischcu (i/.iaii? weiter 
Stacheln versehenes Pygidium ausgezeifli- nath Nordosten. Die europäi-i hi-n Zonen 
neten Formen charakterii-ieren z. B. im mit Parabolina und Dictyuiuuia finden 
Eurekaprofil die OleneUussehlellten und das sich nur in Acadia. walirend die Para- 
Mittf'lkainbiiuni. tloxidc.vlauna Jiocb in Massachusetts in 

Demnach sind die chinesischen iievtiüne typischer Entwickelung vorkommt, 
mit Doryp^ge iüclithofeoi von Wu-lo-pui ' Die Unterauohtuig der oberkambrischen 
Itter ab die mittelkamfariscben Kattn» von f Dioellooephalttsfauna und ihrer Sedimente 
Sai-raa-ki und Ta-ling mit (.'onncpphaln«;. in don versf-hiedenen Toilen der VeroiniE^ten 
AnomocareundPtychoparia^l..io.^rrai ns) ^27). Suat«ii ist besonders das Werk Halls und 
InKorea kommen die kambrischenTrilobiten, Walcotts. Doch tritt sdion bei einer 
u. a. Anomocare planum Dame,«, A. majus flQchtigen Durchquerung der im Osten und 
Dam. sowie Lineulella Nathorsti Linn, nur Westen fast unverändert bleibende Cha- 
in einer .'50 m machti<;en Sciiichti^rnpjte vor. rakter des l'otsdanisand.steins mit seinen 
Auch aus Schantung, Öchansi und Schensi Wellenfurchen und Trockeurissen klar hervor, 
sind gleichalte Bildungen bekannt. • Das vordringende Me«r drang Ober das Land 

Bezeichnend für das pazifische Mittel- vor und lagerte die klastischen Massen, 
kambrium ist 1. das Fehlen von l'ara- welche von der Brandung verarbeitet oder 
dnxides, 2. das häufigere Auftreten von von Strömen zugeführt waren, ak Sand- • 
Dorynyse (bezw. Olenoides) und der ältcisten bänke längs der Kflste oder in weiter ab- 
A^fapnfden Hathjmrisenp. Dolichometopus liegenden, flach bleibenden Meeresteilen ab. 
und A.<aphiscus. In Arizona und Texas. Missouri, in den 

5c| Das Oberkambriuni. (01euu£- Black Hills (Wyoniing-Dacota) am Ostabfall 
schichten, Pntsdanisandstein in Amerika), der FeLsengebirge, dann längs der ganzen 
Zwei uroß artige, si 'Iier nachweisharp irro- Nnrdiireti/e in Miniie-nt;i, Wis'consin, Mi- 
logiHche Ereignisse kennzeieimeu die ober- elügan, eiidlicli in Caiiada nnd den Adiron- 
Icambrische Zeit: 1. Der Rückzug des Meeres dackbergen im Staate Newyork, überall 
ans dem mitteleuropäiscben (iobiet. 2. Die | ist das Bild dasselbe: Der Potsdam-Sand» 
Tkansgression des Algoniriseben Kontinents ! stein lagert diskordant auf prikambrboben 
in Nordamerika. Gesteinen niul umschließt eme im wesent- 

a) Der Rückzug des .Meeres au > dem liehen einheitlich gestaltete, von der at- 
ttiitteleuropäischen Gebiet. dleieh- lantischen völlig verschiedene Fauna. Im 
zeitig mit der rpherfhitnn^ de< Binnenlandes (Iriuid-Cafion des Cnlorado enthalten die 
von iV'uidanteriku (die nach Schuchert unteren roten („Toiilo"-) Sandsteine nur 
schon im Mittelkambrium erfolgte), trat eine Wurmröhren, während in den oberen, heller 
vollständige Trennong des Akadiseben, durch ' gefärbten, mergelüen Sandsteinlageni Bra- 
die nordatlantisebe Olenusfanna ^okenn- Ubionoden und Trilobiteii gefunden 'werden, 
zeichneten OherkambriuraB von der Dicello- Nach dem VorherireL'amrcnen sind 
cephalusfauna des den heutigen amerikani- folgende oberkauibrische Meeres- 
senen Kontinent bedeckenden Meeres ein. becken nachweisbar: 
Das letztere Ereignis ist wohl als e^^te Auf- Xordatlantisdies Meer. Kach- 

wölbung im Gebiet der Appalachien zu deuten, dem die.s uralte Meer atifiiiiiilieli in Amerika 
Auf Ii im Oberkambriuni liiirften die |)ositiven (Massachusetts) und in Osteuropa (Polen) 
und negativen .^uderungeo des Meeres- eine J<;inengung erfabreu iiatte» erfolgte 
niveans ungefähr die gleiche riumliohe Ans- gegen Schluß des kamborisehen Zeitalters 
dehnung besitzen. eine Vertiefung des Ozeans. Die DictTonema- 

Die ßatiis iur die Annahme eines Meeres- schiefer, eine ausgesprochene Tiefsee bildung, 
rückzuges aus dtm Meditcrrangebiet beruht finden sich Aber den altkambrischen 
auf dem vollkommenen Fehlen aller ober- Schichten von Skandinavien, England 
Icunbrischen Schiebten rwischen dem Para- und Neu-Braunschweiji ; sie überlagern auch 
doxidennix eaii und dem in Böhmen sowie im in Estland die wenig mächtige Küsten- 
Süden von Europauachgewiesenen Untersilur, i bildung des Obolensandsteins und sind in 

aDie Transgression des Algon-I Belgien die einzige venteinemngstOhrende 
en Kontinentps in Nordamerika. Schicht des Kambrium« flhpr den fast ver- 
Die vielleicht schon am ISchlujsse des äteiuerung«leeren Phylliton von Salm, Kevin 
Mittelkambriums begümende Transgression und Fumay. 



Digltized by Google 



664 



Kambrium 



d) Das Pazifisch - amorikanisclu' ' 
Meer. Es bedeckt fast die »,&nze südliche 
Hälfte von Nordamerika und reicht wahr- 
scheinlich über den Pazifischen Ozean bis 
Nordchina. Die Kalke von Liau-Tung 
bilden jedenfalls noch nicht den hängendsten 
Teil der sinischen Formation. 

Von (If.'ti drei trroßeii Landin assen 
des Beginnes der kambriscben Zeit ist am 
Schlttfi des Weltalters der Aleonkisofae i 
Kontinent verschwunden, die beiden 
anderen haben jedoch eine wesentliche 
Erweiterung erfahren. 

Das arktische Festland dürfte sich i 
in Ostamerika weiter nach Süden aus- [ 
gedehnt haben, da die einschneidende Ver- ; 
schiedenhcit der amerikanisch-pazifischen und 
der atlantischen Fauna eine solcbe Trennung 
voraussetzt. 

Ein europäisehes Festland entsprach 
etwa dem licutigen Mittelmeergebiet und 
waiirscheinhch auch der sarmatischcn Ebene. 

Bemetkenswert ist die Geringfügigkeit 
vulkanischer und tektoiii^icher jSreignisse 
sowie das voUkommeue Fehlen von Ab- 
lagerungen auf den Kontinenten der 
kambrisohen Zeit. 

Litcratnr. tr- Ilnmemann die rorhfnxlmi n ; 
ünndiilt iiic tStiund- oder Jjlinevbildin\g dtnl' f. 
— Vgl. die Dreikantar von L*igvas. — 
Boxeen Rtver-i^uarzit. — S) Jfew Foundland- 
Pto^pfH Mountniv - Q'Kirxtl. ' — 4) Dnftrhrn 

Kili.ir , KU I j>si:r> plinl im, (jlr]\iiiilc.', l'tijrlm- 

paria, Conorrphaltts, Jialhynütu4i, Vrtjtictplialtu, 
Oryrtorcphalu* u. a. — 6) Quarttrlff Jowm. 
Geld. Socitty. Mai 1S92, p. 2.^1 etirähnl H. 
H'oodtvartt gant kurz das Vorkommen von 
OlerielltLK f.'t und Sfi/ft rrlhi Kunherleij, 
Wenlauttralt^n. — 6i ßatkynttiua, Orycto- 
eephalu», Crepirephalm. — f) HMc», Quart. 
Jmint. Mm' j,. S\ The Fauna oj 

t/te Lotm l amttfuiii vi Ülenellu~i-iif>ne, 10. Ann. ■ 
Rrp. r. S. Stirvei;. IflUO, — '.») Umfnßl Drittfh 
, Columbia (Mt. UltpIwnA und dtihtänU Mt. an 
der Canaditehen Pacific Bahn, l'tah iWaluatch 
und Oijtnrrh Mt».) un-l .\r,,i,/,i (Silver Peak, 
l'itiche, Jliffhland Bonge, Eurcka), Jm Siidev 
fArizvna, Nen'Mrxteo, Ttxa») var Fröhnd, dat 
Kamtirtiiin Iteifinut rrnt mil höheren Schiihtt^n. 
A'. n. — 10) W'alcott, Note» on tlir Cum- 
brian rncks <>J Pmiifi/Irattia. American Journal 
OJ trience, I W. 47, Ja». 1S94, p, S7. — i/> | 
ÖltutUm Lapworthi Ftaeh H Ifomm ff. O. 
TbiiiHp-^oni Hall, OlrntHnit (llotiitia) MirktriUi 
tirhiunit cf. (). vertiinhtana Wale. OlcucUn* 
• Kjetuifi kommt an/ hndm .Sotf-n des itzran» 
■ ror. — ^ G. P. MaUheWt Protoitnm Fauna 
(Tranmet. 3'. York. Aead. Scienee», XIV, isua, 
101- J^^. T. l—II, Ref. y. J. iyj7. J, p. .-ii^'. — 
l.i} Frtchf Lelhata pahuoxoiea Bd. l, p. S(i,1. 
Ethtuophgllum JUariavvm F. Rocm. tp. au» der 
Sil riti .ViiiriHi ; dir andere bi»ht'r ht Kchri'behf 
Art lon Fifiiiiiiplii/lhiiit utinnmt (it<* Sitnila ini<l 
wird hier vnn Arrli'iio/ t/nfhiiK n. utr. hniteitrl 
(Hinüe, Quart. Journ. Oeol. .Socirty 1639, p, ISS, 
4d4). — W r^l, teaonder»: Waagen, Salt 
JRtmff« Fofilt IV, p. 94 und XoetUng, On the 



f fiiufiriiii Formation of the EntUrn .Salt Ranft. 
Ree. Geolog. Surv^ oj Jndia, VoL XXi'U, 
T. 3. 1894. — Becftteft, Mem. Geol. tvrrf 

Indin Xew »etic4 I' ^ /, ;<. 1 — IS, IS'j9. — 
Waicoit, Proc. IVwlniiyltin Ar. of fif.uea 
I9UÖ, p. S51. — 16) Omc^phüu* ITtfrtii 
Waag, i$t eint tjfpüehe Fiyt-koparia mit btiMf- 
tiefen Warnten. — 7fl; fO. Ann, Rrp. T. & OhL 
Survey, Taf. n<ill. J'. S. Hvrnii. Sr. <•: 

(Cambrian). Taf. JJJ. — 17j ParuilnjuKt r»i- 
gulotu* C^diHf Conoctphnlu* coronutm. — ;? 
IM» MeMtiwmunff der lO m m j'rhligev K"nnLmf 
rat« mit Orthü Knihani Ptmpfckj ah I titer- 
kambrtum kann nicfit nh eririmen gell'». [H^ 
darüber lagernden böhm**chen Pafodori^f- 
schichten ent/tprerhen €tutMrktie-ßiieh der «imtti- 
navi«chen Zm.' de» Par. Te-»»ini, dir Zc'fr mit 
Orthig Knthnni »omtt drrjrnige.n dn f-irod. 
orlnndirtus. - 19) Waicolt. Fauna / tfe 
Braintree Argillites. Bull. f.'. S. ÖeoL litrttf. 
2fr. JO 0884). p. 41 f. — SO) Nur in I/Andat 
könnte da-» Fehlen der ISiradc ' i'!i ■/ mnn dnrrii 
»pätere Denudation erkiäit urrätn, 'In Ai>r 
OlentUu«iichieht-en da» hängendste Ultnd <frr 
Seh'ehtet^folge bilde». Bei t^itbcc /tUt üe 
Paradoride'fanna in den tüwrigeken Ktmelme- 
raten und bei Rogerartlle, 0»ltrnneA*rf, in 
JdiitelkambriHm nntchen den oberen und tmttrt» 
Gtirdem der Formation niekt rertretm, im 
Georgia und Alabama wird nur das ViiTkomner 
einer ,,middle ('umbnan Fauna'' ohit n'ik<r' 
Angaben erwähnt. Btdl. U. S. Gr-l. ."ivmy 
8lt p. SO4. — tt) Se/u'^er von Hieadeo, mii 
Vemeuit tmd Sarrolm. — t») tiergeren, 

El'idr ij'iiln'/iiptr dti ma.^nif iruri, u ..i!':' mt%d 
du Piatrau Ventral. A-n. de» »cienre* geofo^'ptet, 
Bd. Jä. l8S9,p. 7Sg. Im Liegenden der Pamd'ttkt- 
ecAiekttn treten grübe iSandsteine mit >/wr/« 
von RShrenwSrmetn auf, vtiche eine Märhi'^k'tt 
von einigen hundert Metern brnittm »n</ uli- 
mähiieh in PhjfUüe üliergehen eoUen. Wen 
man dieee Simdtiteini'ehUikten dem ünlerinmMnm 
zurechnet (wofür kein poinnntf logisch' r llcmni 
spricht), ergibt »ich eine rerhällnigm'>ßig i)triK()rT* 
Ausdehnung der mittHkambrtschm Tratirqie^nf'^- 
— m MaUhew, Üanadian Beeord IV (im, 
p. m. Vert^eMi: 

Languedoe. Acadiu. 

Par. rtigulveu» vor. tf. Pan. EtrminitM. 
Conocephakue eoronatu» vor. ef. dm. Malthttri. 

„ Lrryi cf. „ /fm'iVyi 

„ Jlfhati cf. „ WaidtUi 

Ptychoparia Roufnyrouxi ff. Plyeh, Sobbi. 

Agniiftu» Salleei ef. A. rir. 

Trochocyttitee Borrondei q'. Eocystür* prmntm. 
S4) ATm** Baminger und Wateott (V. S. 

null. ,V. ;rc; „,ul .^rr, I/- 'i"i-h die /.(fer^"* 

II tuji if l,' n i^i) finden rieh um Mt. .^'■jihe*> 
J.iiiijiihlla Maeeonelti Wale. Cravia fti/iow^w»»-' 
IVaJc. Mutorgina proepwten*** Wale. .irTotrOe 
gemma vor. depreeaa Wale. Linvanttam 
»ugittiilis Rill. sp. (hlh>üina Albrrlae H'jV. 
Platycera» RomiHgeti Waic UjfdiU^eii*» mcuM 
Bill. Agnoetm intentrietue Wkite. OI*»eUn 
nrradcusix Merk tp. Olrn<<idf> tpiiuin* 
Wate. »p. Plychoparia ('nrdilUrrtf /.Vm. 
Jhdichoinetnpu» ( Hathyuriseti») /A.jrr//» H'''' 
Bathyurüeut Daveoni Wale. Kurtia ÜtepkanenMt 
Wale, Doliehimttopue Klotei Rom, if. " 
89) V, BteHlfM/eM, CMna, JJ» S^BituW.- 



Digrtized by Google 



I 



Kunhrimn — Kaoalstrahlen 



Ihimem, ebenda, IV, S. .iS. — SC,) OotUtehe, 
(l"Aogi*ehe Skixse von Korea. Sitt.-ßfr. tlcr < 
KgL prtHß, Akadtmi* Uta (XXXVJ}, SiUu-g 
MmU.J«itt,&i'A^8.t. — 0»tt*ch9^ei«rtdif j 
iamiriteh« Sekirhtennihe in wnUn I. Sandttein, 
t. untere Mfrgehrhtf/'r mit WrVtnfurchen und ! 

Tr''rl:t 'I ri»>i II , .V. chirr }fri gfluchiffer mit Kalk \ 
fHtm ilidnim (Iis Awini} ntnkitlkft, 4- witfrei 
Ktilke mit Ti ili.li'lr» , .>. ../-( "■ K'i!k<- <<hnr Ver- ' 
tteinerungen. — S!7} l*te Annn/ime einr» unter. ' 
kumlirütcfun AUcrt für die DotypygeJiekirhlen 
<>t ditkm abü ywronfaw» uit Walcoit «tm echte 
Lorypyf* oM den (HeneHH»tth{darn, mit Vtr- 
mimt betchriehen hat (X. Ann. Btp, U» & 
Survrjt, p. 644, €45); Vorypyg« ti»l*r§^kittdet 
tir/i ■i„T.'h dit SSnuihimff d«r OKnglSdk» «o« 
Olenoid«», 



Kanalftrafelaa. 

1. Erst*' TJt^'obachtung; verschiedene Anschau- 
ungon iiluT (Iis Wesen der Kanalstrahlen. 2. 
Nachweis, ilail ilie Kanalstrahlen positiv piladene 
Atome eubbalten; Elektrische und magnetische 
Ablenkung. 3. Krklämng der ungleichmäßigen 
Ablenkung. Umladtingen. 4. Durrhströmongs- 
methode; Tientiung der Kanalstrahlen verschie- 
daoei' <jMe: Bildung oMattiv« lonea dw Suer- 
itoCfo. 6. Abhängigkeit mt AnxaM der getadimen 
Atome vfini T'rui k; Bewfis, daß rlie Bewotriings- 
energiu der K.'iualstr;ilil*'n von der Kutlidiin^s- 
spannung geliefert \s,ir(l. B. Theorie der Um 
ladungen. 7. AjQ.<iichten J. J. Thomsons, h. Be- 
obachtung' verschiedener lonenarten durch J. J. 
Thoro«;nn. 9. Köcklaufende Kanals trahlen. 10. 
Beol):iehtaii||811 Dechend und Hammer. 11. 
Beobachtungon vob Eönigsbennr. 12. Winne- 
wirkungen und chenüselM ^nnngra. IS. Se- 
kundärstrahlen. 14. T.ifhtemjjission der Kanpl- 
strahlen; Dopplcrt ifekt. 15. Verschieden große 
Iiüüi»lerver-:i hiebungen. 16. Unterteilungen im 
Dopplerstreifen. 17. Grenzgeschwindigkeit des 
Lenchtens. 18. Die Frage ob verschiedene Spek- 
tstiUmieo verschieden gekdenen Atomen ent- 
ipnehen. 19. Focitiv» Stnlieb an der Anode. 

Die T'iiter-^uchungen über Kanaktrahlen 
sind jetzt zu einem gewissen Abschluß ge- 
lanrt Damit soll nieht gesagt sein, daß nient 
nocn auf dirsoni Gebiet der Physik sehr viel 
zu tun ist und daß noch viele iFragen unRe- 
Uirt sind. Aber es sind die wesentlichen 
Eigenschaften dieser Strahlen sowie die 
Methoden ihrer Untersuchung in den Hanpt- 
zügen bekannt, wenn .mth viele ihrer Wir- 
kungen, so z. B. die Lichtemisaion noch voll- 
koninen dtinkel sind. Von dieser weifi man 
nur. (laß >ie von rlm hexvpL'ten Ionen, flio 
die KauuL-^Uulileii bilden, bei den Ztü^amnien- 
itöSen mit ruhenden Git-imolekitlen aus- 

Sesandt werden. Da indessen die Emission 
es Lieht!« m den dunkelsten Vorgängen der 
Physik gell Grl . kann man sii li nieliT wnrnirrn, 
daO auch die Kanaistrahleu nichts Wcsont- 
Kebes mid luniiontlich nichts Sicheres nur 



Lösung deä Problems beigetragen haben. 
Jedeofi^ besitit man in d«n Kanabtralilen 

Vorcjiiniie von irroßer Einfachheit, deren 
Analyse im ein/.elneu wohl noch manches 
interessante Resultat liefern wird. 

1. Erste Beobachtung, verschiedene 
Anschauungen über das Wesen der Kanal« 
strahlen. Die Kanabtralilen wunleii bo- 
reits im Jahre 188t) von Golds tein 
als ehe besondere, die elektriseh« Ent- 
ladung begleitende Leuchtwirkunp ent- 
deckt. Er beobachtete sie an Uurch- 
Ukdiarten Kathoden, durch die sie sich in 
den von elektrischen Kräften freien Raum 
fortsetzen. Sie bilden ein GegenstQck zum 
Gliminlieht oder tlen Kath(Klen>trahlen und 
zeigten im Gegensatz zu diesen keine merk- 
liche Ablenkbarkeit durch schwache Magnete. 

Gold stein zeigte, daß die Kanalstrahlen 
auch in derselben Richtung wie die Kathodon- 
strahlen geben können und unterschied ver- 
soMedene Arten von Strahlen. Auch hat er 
die von den Kmalstrahlen ttenroi^emfene 
Lichtrmi?>ion studiert. 

Goldstein selbst istand auf dtsm lioden 
der frtlher auch fttr die Kathodenstrahlen 
angenommenen Theorie, die in diesen Phä- 
nomenen gewisse Vorgänge im Aether er- 
blickten. Diese Theorie ist niemals zu einer 
ozaktffii analytischen Ausbildung gelangt 
and hat demnach aneh keine Keehennebut 
von den beobachteten Plirinomen geben 
können. Es ist auch schwer zu sagen, wie sie 
in den Rdunen der Mazwellscben Glei- 
chungen «ich hätte einfügen lassen und es ist 
schwer iiiii lien Andeutungen, die in dieser 
Beziehung von ]lertz uiul lielniholtz ge- 
macht sind, einen bestimmten Sinn zu ver- 
binden. 

Er«t die Kmissionsthcorie hat auf sehr 
einfacher elektromagnetiseher tirundlage und 
durchau.«' in I 'ebereinstimmung mit der 
Maxwellschen Theorie die bei den Kathoden 
und Kanalstrahlen beobachteten Phänomene 
auch quantitativ darstellen können. 

2. Nachweis, daß die Kanalstrahien 
{»ositiT geladene Atome etithaltea; Elek- 
trische und magnetische Ablenkung. W, 
Wien hat im Anschluß an Beobach- 
tungen, aus denen sich definitiv schließen 
ließ, daß die Kathodenstrahlen aus Teilchen 
negativer Elektrizität bestehen, nach den tu 
die- eil i^eliiiri'.'en ]in:-itivenTeile]ieii LM'-iielii und 
gefunden, daß wir diese in den Kmmls trahlen 
vor uns haben. 

K- i'elan? verhältnismäßigleicht, zu zetL'en. 
daü di« Kanalstrahlen pcsitive Elektrizität 
mit sich führen, wenn man sie auf eine Metall- 
I platte fallen läßt^ die durch ein Galvano- 
meter vxf Erde ahf^eleitet ist. Auch der 
Nachvvei^ der ele'd li-i lien AlitenkiHK' machte 
keine Schwierigkeiten, da man auch hier, 
ebenso wie bei dim Eathodenstrahleii,' nur 



Digitized by Google 



666 



Kaofdstitihl^ 



dafQr Sor^e zu tr£U!;en hat, daß die Ladung; £:netischen Ablenkun«; tur WassentoR den 
des Kondpnsntnn:. durch den dir Strahlfti Wert der spezifischen l«idun£f, nie er a 
eben, nicht durch die große Lpilliiliiirkeil, einem einfach geladenen Wai>serstof{aU>s 
ie von den Kanalstrahlen in ilm (iasrcsten gehört. Auch die entsprechenden Werte fir 
erzeuf?t wini, zu stark vermindert wird. S.uimtoff lir Ben i^icn, wenn attcb nh 

Schwieriger war der Nachweis der ma- , Schwierigkeiten, beobachten, 
gnetischen Ablcnk barkeit, da die Kanal- ' Die Schwierigkeiten lafco sunäelttt b»- 
strahlrn ircwnhiiHchpn Magneten gegenüber, sonders darin, daß die Strahlen, die i^ifh 
die bei Kathodcnätraiden schon eine starke .durch die Gröüc ihrer spezifischen Ladme 
Ablenkunfif hervorrufen, unverändert bleiben. I als Wasserstoff zu erkennen iraben, anci 
"Die .Xiiwcnduiiir >tarkiT Mairnete stößt bei SauerstoffQllung der Entladungsrohr? 
auf die Schwierigkeit, daü durch diese auch auftraten und nur durch sehr sjonrfäliisf 
auf die Entladung selbst eine starke Wirkung Trocknung verringert werden konnten, 
ausgeübt wird, so daß hierdiirdi auch die Wien schloß deshalb, daß die übrigbleibenda 
Kanalstrahlen sekundär veränticrt werden. Wasser.stnffstrahlen aus den Feuchtiükfit- 
Es gelang indessen, durch starke Eisenplatten resten und aus dem Metalle der Kathod; 
die Entladung selbst vor den magnetischen stammen. 

Kräften sn zu schützen, daß die Ablenkung Durch diese Beobachtuneen war fier 
der Kanalstrahlen nachgewiesen werden ^ Nachweis geliefert, daß die Kanal5tr»bi«s 
konnte. Diese Beobachtungen liefien keinen ' aus geladenen Atomen oder Molekflkn In- 
Zweifel hes-tehen. daß die Kanalstrahlen stehen, die durch die eloktri-rhen Kräfip de: 
Teilchen enthalten, die positiv geladen sind. Entladung eine sehr große Geüchwiadigkeit 

Sehon bei diesen ersten Beobaciitnngen erhalten, 
zeigten sieh itn Vcrhalfen der Kanalstrahlcn Es hatte sicli ferner gezei-jt. daß nflxiMfeii 
wesentliche Unterschiede gegenüber den positiv geladenen KanaLstrahien . auch ne- 
Kathodenstrahlen. Während diese nämlich gative, wenn auch in geringerer .Vnzahl bön 
bei konstanter Entladungsspannung sämt- ^Wasserstoff auftreten, 
lieh durch elektrische oder durch m.virnetische Bei diesen Reobaehtuuiren h.itt'^' Wien 
Kräfte gleichmäßig stark abgelenkt werden, nicht gewagt, enien anderen Indikaiur al- die 
ist die Ablenkung bei den Kanalstrahlen eine Kluoreszens auf dem Glase zu benutzen, wdl 
verschiedene, so daß ein Kanalstralilen- bei Benutzung von stark fluoreszierenden 
bftndel fächerförmig ausemaudergezogen . Stoffen oder der photographiscben Platt« 
wird. Dieses Verhalten erschwert sehr die eine Vemnreinigung des Gasinhalts der Röhn 
Analyse der I\anal>(rahlen und die Bo- 7,u befürchten war, zumal sich ja gezeigt hatte. 
Stimmung der üe^chwindigkcit und der , daß die Verunreinigung durch ^wm- 
spesifisehen Ladung, die durch die Messnng ' stoff sich nicht ganz beseitigen lieB. 
der nia*:nctischen und elektrischen Ablen- 3. Erklärung der ungleichmiBigea 
kuug möglich ist. Für die Beobachtunt; der Ablenkung; Umladungen. Von di^ 
Kanalstrahlcn benutste Wien die von ihnen Beobachtungen hat sich alles bestidgt 
anf dem (ilase erregte Fluoreszenz. bis* auf die Erklärung der un?leifh- 

Dir außerordentlich große Verseliieden- uiäßifren .\hlenkun? durch die Bildun|[ 
heil in der Ableiikbarkeit ließ sich nicla aus >chieden großer Molekülkomplexe. Von dea 
einer Verschiedenheit der (Jeschwindigkeit Herren Stark und Mie war auf die Mlf' 
der Strahlen erklären. Denn bei der elek- lichkeit hingewiesen, daß die positiven At^w^ 
trischen Ablenkung müssen alle Strahlen an verschiedenen Stellen ihrer Bahn sjch n 
auch verschiedener spezifischer Ladung um einem ungeladenen neutralisieren und dsis 
uleieli viel abgelenkt werden, wenn sie von der Einwirkung der äußeren Kräfte erttr'»?«! 
der gleichen Entladungsspannung bcschleu- werden könnten. Diese Annahme stimmu 
lügt werden. Strahlen, die von einer ge- mit den Beobachtungen nicht fiberem, ikf 
ringeren Spannung beschleunigt werden, Wien konnte siiäter nachweisen, daß di' 
müssen stärker abgelenkt werden. l>a aber verschieden starke Ablenkbarkeit dirml 
ein großer Teil der Strahlen weniger stark 1 beruht, daß die fliegenden Atome sidl asl 
abgelenkt wird, so nahm Wien zunächst eine I ihrem Wege laden und wieder entladfo 
Verkleinerung der spezifischen Ladung auf i so daß sich ein gewisser tileichgewiclitir" 
dem Wege der Strahlen an. Dies konnte zustand herstellt, bei dem eine bestimmt» 
so geschehen, daß sich größere Molekttlkom-j Menge von .Vtomcn geladen, der Best sber 
plexe ausbildeten. I)ei denen die Masse ver- ungeladen ist. Diese Umladungen erf'^te 
größert war, während die Ladung dieselbe, bei den verschiedenen Atomen nuh ter- 
blieb. schieden großen Wegslrocken, so daß die 

Für dicjeniiren Strahlen, bei denen die Wege, die Atome im masriietischen oder 
Ablenkung am grüßten war und der (iröße ; elektrischen Felde im geladenen ZmUfi«i 
dw E^tladungsspanuuug entsprach, ergab 1 durchlaufen, venebieden sind, 
die Kombination der elektriscnen und ma- Dieser Nachweis Üefi sieh dadurch f&hitf. 



Digitized by Google 



KanaktiBklen 



687 



(laß die Strahlen zwei Magnetfelder hinter- gehen. Wenn Sauerstollatome durch ilg- 
einandw durchliefen. Wenn das ente FeM ; Dampf oder dufofaWamerRtoffMlieiit so flber- 

auf dir ?trnhlpii rinjTPwirkt hat'f^. so zeigte wIpsch dio nocrativen Atome, m! Sauerstoff 
sich, daü die Kinwirkung des zweite» Fehles und bUck.->ioft die positiven, 
wieder Strahlen ebenso stark ablenkte, so daß 5. Abh&iigi|[k«it der Anzahl der ge- 
steh geladene Atome neu gebildet haben ladenen Atome von Druck; Beweis, daB 
maßten, die im ersten Feld ungeladen ge- die Bewegungsenergie der Kaneüstrahlen 
wesen waren. Auch (|ii;iiititati\ *• Mes^uiiLrcii Ton der Entladungsspannung geliefert 
erfaben, daß das Buiuk-l im we^^entlicbcn, wird. Weiter ließ sich zeigen, daß die Anzahl 
dieselbe ZusauHtuMiM't/ung wieder erlaaigt | der positiv geladenen Atome mit zuoelimvn- 
hatte, IKK lidem *•> durch das «rste Magoet- dem Druck des Gases, duroJi das sie gehen, 
feld beeiiiiluUi war. zunimmt. 

Durch die^e Auffindung der Umladung^- Wenn man die Energiekurve der magne- 
voi»lage ist die Möglichkeit gcgebeo, die | tisch abgelenkten Knnalatrahlen mit der 
Ana jyse der KanslstraMen m e^aliter«- Thermosmle anfnimmt, so zeigt sich, daB 
Wel'^f al< liislicr au-zufrilircii. die AMfiikiuii,' des Maxiiiiiims der Energie 

Für eine <^('naiie Ho>tiiiimun^ von Hpezi- proportional der Quiuiratwurzei aus der 
fischer Laduiii^ und» (icschwindtgkeit ist es j spezifischen Ladung und umgekeihrt pro- 
erforderlich, dio rTidadim^svnnränge niög- portional der Quadratwurzel aus der 
liehst zu vermt'idtMi und auf di(!se Weise Spanimii;; zunimmt, wie es die Theorie ver- 
glei< liuiaßiLrt' Abli'ukun^r der Kanalfitrahlen langt. Es geht hieraus hervor, daß die Kanal- 
2u erluüteu. Man muß, um dies zu erreichen, strahlen verschiedener tiase bei {Reicher 
die magnetisehen nnd elektrhehen Fdder Entladungsrohre inuner in fleicIierWene von 
mr)ijlicli>t wenig ausgedehnt wjUilen, damit dfrKiitladungsspamiangbcschlciinitrt werden, 
die Kanals trahlen im Felde mit iii(i<;li( li^i 6. Theorie der Umladungen. Wien 
Ifenig Molekülen des ruliendeii (ia i-s /u- hat dann versucht, die Grundtage» einer 
sammentreffen und ferner muß die Ver- Theorie der Umladungen zu geben. Er 
dünnung in dem Raum, wo sich die ab- ging hierbei von der Voraussetzunc aus, 
lenkondiMi I-'ckicr befinden, ni<igliebBt hoch daü dio rnila(lun!;t>n durcdi ZusaiTiiii<'u>t<jtje 
getrieben werden. <mit den ruhenden Gasmoleküleu hervor- 

4. DttrehsirBmungmetliode; Trenntuif ' gemfen «erden. Man kann dann den Begriff 
der Kanalstrahlen verschiedener Gase; der frrirn Weglänge einführrn und versieht 
Bildung negativer Ionen des Sauerstoffs, darunter die Strecke, die die pusiiiveu, be- 
Mit Hilfe der Gaedepumpe gelang e.< , ziehentlich ungeladenen Atome im }>i\tUA 
Wien, die Kanaktrablen in einen llaum bis zur nächsten Umladung sorttcidegen. 
treten zu lassen, in w^elchem der Gasdruck Im Gleichgewichtszustande muB hiemach die 
sehr viel niedrii,'er war als Inder Entladiin^s- Zahl der ungeladenen zu der der geladenen 
röhre. K«« wurden zu diesem Zweck Ent- wie die freien Wegläugeu verhalten, 
ladungsröhre und Beobachtungsraum durch Man erhält dann swei einfache simultane 
eine oder zwei enge Kapillarrühren verbun^Jen Differentialgleichungen, deren IntPirrale den 
und am Ende dieser iiuhrcn das durch- Anfangsbedingungen ange{>aßt werden 
strömende Gas durch eine (laedepumpe ab- müssen. Wien hat dann Beobachtungen 

{esAogt. Je nach der Weite der Kapillare ; angestellt, um die freien Weglängen zu be- 
onnte der Druek in dem Beobaehtungsrauln ' stimmen. Die Kimals^blen gingen durch 
heliebiij nieilrii; gehalten werden. Auf die^- zehn Konden>alorcn hintereinander, deren 
VVei.se gelang es auch, im Beobachtungsraum Flaiten iumier Abstand hatten und fielen 
ein anderes Gas cu verwenden wie in der lauf eine lineare TbermoslLnlc. Sehon eine 
Entladungsröhre geringe Spannung an diesen Knndenpatoren 

Mit einer soldieu Anordnung, bei der die genügte, um alle geladeneu Atume vuii der 
Kanalstralden durch die auf einer Thermo- Thermosäule abzulenken, soweit sie sich 
siude erzeugten Wim» gemessen wurden, zwisclien den Platten eines Kondensaten 
beobaelitete Wien, daB man die Kanal- ! befenden. Gingen sie nun weiter, so bildeten 

strahlen von Wasserstoff. Sauerstoff, Stick- sieli wieder lu'ue <:eladene Atome an.v, die 

Stull', Jod voneinander trennen kann uud dai> wieder durcli einen der Kundensatoren aus- 

.sich in der Tat für jedes die speaifische La- gesohieden werden konnten. Aus der Ent> 

dung dem Atomgewichte entsprechend er- feniung der beiden Koiiden>atorrn und .ms 

gibt. Bei Wa-sserstoff und Sticltstoff treten der Schwächung des Strahlunbiindels in den 

negativ (geladene Kanalstrahlen neben den b(>iden Kondensatoren kann man beide 

positiven auf, aber in wesentlich geringerer freien W^längen berechnen. 

Menge. Bei Saneistoff zeigte sieh unter Sie ergab sieb ffir die nesitiv geladenen 

T'^inständen ein Ueberschuß nriratix er Atome. Atome von der Größenordnung der freien 

Wien konnte nachweiüeu, daß dies vun dem Weglänge der kinetischen Gastheorie, wie 
Gase abhitaigt, dnreh das die Kanalstrahlen ' er dem niedrigen Druck entspricht Aber 



I 



Digrtized by Google 



668 



Kanalstrahlen 



die freien Wef^ttngen waren nicht dem Druck 

uniffekehrt proportional, wie es dio (ias- 
theurie verlangt. fulgt dies scliun daraus, 
daß das Verhältnis der f^eladeiieii zu den 
unpeladencn Atomen mit zunehmendem 
Druck größer wird. En wird also das Verhält- 
nis der freien Weißlinge d£r i^ladenen Atome 
zu der der unfreladenen mit zunehmendem 
Druck kleiner. Aus diesen Beobachtungen 
geht hervor, daß die Molekfile des ruhenden 
Gases aueh bei diesen hohen Verdünnungen 
voneinander nicht unabhängig sind. 

Die Umladungen hängen wesentlich von 
der Natur des Gases ab, durch das die Kan<al- 
strahleii L'ehen. So i>t für irleielie Absorption 
der Kuiialsirulilen die L inluduiit; der Wasser- 
Stoff kanalstrahlcn sehr viel größer in Wasser^ 
Stoff a,h in Quecksilberdampf. 

7. Ansichten J. J. Thomsons. In 
den lotsten Jahren sind noch eine Reibe 
anderer Forsclier bei der Untersuchung der 
Xanalstrahlen tätig gewesen. Insbesondere 
hat Sir J. J. Thomson ehie grofie Anzahl 
▼on Abhandlungen über diesen Gegenstand 
veröffentlicht. Die Ergebnisse seiner Be- 
obachtungen weichen in sehr vielen Punkten 
von denen andeicr Heobachter ab, und er 
selbst hat seine Ansicliten über die Vorgänge 
bei den Kanalstrahlen liäufit; L'eiindert, ohne 
dies besonders zu erwähnen oder zu moti- 
vieren. Durch diesen Umstand ist es nicht 
leicht gemacht, einen Ueberblick über seine 
Arbeiten zu geben. In seinen ersten Arbeiten 
fand .1. J. Thomson Wiens Beobachtung 
bestätigt, daß man immer die dem Wasser- 
stoff angehörenden Kanabtrahlen aoeh in 
anderen (lasen findet. Er gab diesem Ergeb- 
nis aber eine ganz andere Deutung. Während 
Wien diesem Umstand auf Verunreini- 
gungen der Gase schob, glaubte Thomson 
auf eine T'mwandlunt: der Elemente, wobei 
Wasserstoff ent.stehen sollte, schlieüen zu 
müssen. 

Er fand anriinirlich die zu den anderen 
Elementen gehörenden Kanal-slralüen nicht 
und meinte daher, daß es nur Wsusserstoff- 
kanalstrahlenal<ciiie Art Zerfallsprodukt gebe. 
Sp&ter hat er jedoch auch die anderen Kanal- 
strahlen gefunden und in seinen neuesten 
Arbeiten ist gerade die Menge der verschie- 
denen von ihm beobachteten Kaualütrahleu 
besonders groß und er hat besonders wichtige 
neue Beobachtungen gemacht, so die Kanal- 
strahlen von Wasserstoffmolekülen. M und 
H3, von mehrfach geladenen (Quecksilber nsw. 
Weiter raeinte Sir J. J. Thomson, daß die 
negativen Atome erst in den ablenkenden 
Feldern entstunden im Gegensutz zu den 
positiven. Auch diese Beobachtung steht 
im Wider |iru< li mit allen anderen Beobach- 
tern und üchemt jetzt auch von ihm aulge- 
geben zu sein. Dann hatte er noch die Be- 
obachtung gemacht, daß die Kanalstrahlen 



über eine gewisse Spannung hinau.s nicht 
mehr beschleunii^t würden und daß auch bti 
(geringen Spannungen GeschwindifikeitMi ent- 
stünden, die größer sind, als diese Spannaj« 
sie hervorbringen kann. Kr sddoü hiereu?. 
daß die Kauaistrahieu ihre Geächwudigkm 
I niebt durch die Entladungsspannung, wwm 
durch eine Art von radioaktivem Proz^E 
:eine konstante Geschwindigkeit erhalten 
jAueh diese Beobachtungen fanden hm 
Bestätigung und die Schlußfolgenmg iltm 
Thomson selb-t aufLa'geben. 

8. Beobachtung verschiedener looeo» 
I arten durch J. J. Thomson. In säBn 

neuesten UntersuchunEren hat Sir J. J 
Thomson hauptsäcbhch das Ziel verlotsi. 
die in den KMidstrahlen To ritornn wadw 
lonenarfen festzustelleir. 

Er schließt auf die Existeuz der folgeiidfa 
positiven H+, H,+, H^-f, H,-(-+,H,4-- 
(Hj-h?), Hes-f , C4-, C34-, C,-f-, C--^, >■-. 

. Nj+, N-I-+, N-f -f -f(?), O-h, 0.-. 

I 0e-r,Hg4-,Hg-f-^-?,Cl-f .CN-|-,CO,-H.C0-. 
CgHe-F , CS-^( ?), Arg ] . Anr-+, 

und folgenden negativen H— , H, , U— . 

C . Kür lig findet er schließlich acktfadi 
geladene Atome, die allein neben einfach j^^ 
ladcnen in der Entladungsröhre entstefciea 
sollen, was aber den Beobachtun?en mit 
dem Dopplereffekt widerspricht. So wicbtie 
zweifellos diese rntersuchuncen sind. >i>^iif. 
man doch nicht vergessen, daß die Genauig- 

jkeit der Bfletimmungen der spezifi>cbä 
IjadiHin; keine allzugroße i-t. Auf dit*-e W«e 
wird die Identifizierung bestimmter loKt* 

r arten sehr unsicher und bei den hohen Mab- 
kulargewichten. wo man eine bestimmtf 

} Zahl durch die verschiedensten Summaad« 

! erhalten kann, vielfach direkt iliusonKl. 
Aber auch bei niedrigen .Molekuiaigevichtec 
ist die Feststellung zweifelhaft, wie man i, B 
He-j-4- u»d lln r nicht unterscheiden kanD. 

9. Rücklaufende Kanalstrahlen. Wifh* 
liiT i-t die Beobachtnnir Sir .1. J. Thore- 
suns, daß die von der Kathode as.- 

I gehenden Kanalstrahlen sich genau 10 nr- 
halten wie die gewöhnlichen. 

Man muß sich diese Strahlen oüeutui 
so erkl&ren, dafi sie im Kathodenfid 1^ 
negative Atome existierten und de^h.^Ib ir 

jder entgegengesetzten Richtung wie dif 

[ gewöhnlichen Kanals trahleu beschleonir 

' werden. 

10. Beobachtungen von Dechend uixä 
Hammer. Sehr sorgfällige Beobachtuaea 
sind von Dechend und Hammer übtr 
Kanalstrahlen angestellt. Sie bcnutif? 
im Prinzip die von Wien angegeben* 
Versuehsanordnnng, gehen ab« mit 4* 
Verdünnun? im Beobachtungsrauni nofb 

, weiter, so daß die Umladungen ganz «■ 
i Fortfall kommen. Sie «raehen wdh^ 
1 Weise sehr scharfe AUenkungen bk 



Digitized by Google 



Kanaistrahlen 



668 



wenden »b Ijidiitator fluoressierende Sub< 
Bton««n (Ztnksulfit) an. Ihre Bestiinniiin^en 

der sj)ey.iri^(li('n Ladiiiii^ sind daher selir 
genau. Sie kuauteii lülgeiide Muleküie iu 
den Kanabtrablen nachweisen. H-(-, H,+, 
C++, C+, H-, 0-, 0+, Cj-^, Hp^, Cl-i . 
(;+, Cl„-f-, C-, N -. C.-, Cl C,-^. 

II. Beobachtungen von Königsberger. 
Sehr umfaugreiclie Beobachtungea vou 
Eanabtralileii Bind Ton F. Koenigs berger 
und seinen Mitarhfitem ugestellt. Sie 
beauUen ebeuiaik SV ieBB^Beobaclitungs- 
imtlMdev bei der Beobsehtmigs- und Ent- 
ladangsraum durch eine enge Kapillare ge- 
trennt sind. Sie finden ebenso wie I) e c h e n d 
und Haiti in er, daß bei sehr IioIipii Vcrdün- 
iwngen die Umladungen abneiunen. Ferner 
kt es üiiien gelungen dureh stuke Erhitzung 
der Kathode und sorgfältige Trocknung bei 
Verwendung einer Eisenkathode die Wa^^^er- 
Btoffreste bei den Kanalstrahlen ganz zu be- 
seitigen. Später benutzen sie die photo- 
grapnUcbe Methode, die sie noch Vor J. J. 
Thomson ausgebildet haben. 

Als photograpliisches Papier verwenden 
sie Chlor-BronuilDerpapier Velox. Sie finden, 
daß die Schwärzung proportional der Anzahl 
der Teilchen und unabhängig vom Ladungs- 
nutande ist. 

Ein wiohtiges Ergebnis ist, daß die Kanal- 
strablen keine nennens^rerte Aendemng der 
fJesehwindipkeit bei ilirein Biirrh^aiif; (Inreh 
daa Gas eriaiiren. Die von ihnen aufgeführte 
Analyse der Kanalstrahlen durch elektrische 
und Miairnetisehe Ablenkung eigub lolgende 
Ionen üfteu 

H+, H,+, 0+. 0-, C+( ?), 0,+, Hg+,N+ 
Anffallaid ist, daß die veisciuedenen Be- 
obachter mmehe lonenarten offenbar in 

sehr verschiedener Menu^e erhalten haben. 
So findet Wien immer neben H+ aiu h Ii 
dagegen hat er Hg+ nicht benbadiiet, 
während Königsberger und Kilchling 
gerade Hß+ und nicht H — beobachtet 
haben. Die Ursachen Inr lias Aiiftreien der 
einzelnen lonenarten sind nocli nicht auf- 
geklärt. 

KönigsberfTcr und Kutschewski 
geben an, daß bei ^ehr surgtältiger Trock- 
nung die negativen Innen und im Sauerstoff, 
Stickstoff, Helium« dan WasserstoffmolekOl 
▼«TFchwinden. 

l>as Heliumatoni verhält sich wie die 
der anderen Gase und zeigt ebenlalls die 
charakteristinehen Umladungen ohne be- 
obachtbare (ie-rhwindigkeitsändening im 
Gegensatz zu den a-Strahlen. 

Königsberger und Kutschewski 
haben auch quantitative Messungen der 
freien Weglänge bei den TTmladnn«!:en der 
Kanalstrahlen ausgefnlirt. Ihre Enebiii-^se 
weichen von denen Wiens nicht unerheblich 
ab. Wlhnod die freien We|^gen der unge- 



ladenen Atome mit den von Wien gefundenen 
wenigstens nSberungs weise ttbenjnstiinmt, 

finden sie für die Wefrläni^en der trchidonon 
nahe den gleichen Wert, während Wien 
diese wesentlkh kleiner gefunden hat. Es 
liaiiL't die:< en? mit der ße>timmung der An- 
zahl der treladeueu Atome im Vergleich zu 
den un!:eladenen zusammen. .Nach Wiens 
Theorie muß dieses Veriüiltuis gleich dem 
der freien Weglängen sein. Nach Wiens 
Beobaehf innren hängt die^ VorhriltTiis- wesent- 
lich vom Druck ab, indem bei größeren 
Drucken verhältnisroaßiff mehr positiv g^ 
ladenf .\tonie viiriiaiiden sind. 

12. Warmewirkungen und chemische 
Wirkungen. Die Kana^trahlen Oben auf die 
Körper, auf die sie auftreffen, verrhiedene 
WirKun;^en aus. Zunächst werden größten- 
teils ai).-oi biert und ihre kineti-sche Energie 
wird in Wärme verwandelt. Bei geriuMU 
Gesehwittdwkeiten ist eme merkliehe Re- 
flexion vorhanden, während bei jrroßen fle- 
schwindigkeiteu praktisch alle lijiergie der 
KanabtnUen in Wlbme verwandelt irird. 

Da die Kanalstrahlen auch chemi.sche 
Energie auslösen, könnte man daran denken, 
daß die Wärniewirkung nicht nur von ihrer 
kineti«ehen Knerji;ie sfainiut. Eine einfaehe 
Rechnung zeigt iiides.-en. daß die kine- 
tische Enei^ie eines in den Kanals traiilen 
fliegenden Atoms weit ^ößer ist als die 
WinnetOnung, die es bei irgendraner ehe- 
mi=rhrn Reaktion hervorrufen knimfe. So 
kann die Wärmewirkung, die sich auch als 
unabhängig von der ehemischen Natur des 
getroffenen Körpern erwiesen hat, als Maß 
für die kinctiscnc Energie der auffallenden 
Kanalstrahlen wenitr-tens fflr größere Ge- 
schwindigkeiten ange.'^ehen werden. Was die 
chemische Wirkung anlangt, so ist diese nodi 
wenig aufsreklärt. v. Tlechend und Ham- 
mernaben beobachtet, daUeuie Silberschicht, 
die von verschiedenen lonenarten getroffen 
verschiedenartige Veränderungen erfährt. 
Stark hat gefunden, daß bnUngercm Auf- 
treffen von Kanalstrahlen bei manchen 
Körpern die Veränderungen erheblich in 
die Tiefe dringen. 

13. Sekundärstrahlen. Eine andere Wir- 
kung der Kanalstrahlon beim Auitrcffon auf 
feste Körper ist die von FOchtbaner und 
.\iistin gefundene Auälö:?ung sekundirw 
Elektronen geringer Geschwindigkeit. 

Die Geschwindigkeit dieser Sektindär- 

slrahlen -'i'>imt mit der (le-chwindi^jkeit 
der vusi Kathodeustralilt-a auHgdusleii se- 
kundären Elektronen überein, so daß es sich 
hier offenbar um analoge Vorgänge handelt. 
Di«»e Geschwindigkeit ist von der Größe, 
wie t'ic Klektriiiien erreichen würden, die 
von einer Spannung von 20 Volt beschleu- 
nigt tmden. 



Dig'itized 



«70 



KanaUttmhlen 



T4. Lidit«mlttt«fi d«r Kanalftralif en ; 

Dopplereffekt. Kine \sii !itief KiTf^iiM Iirifi 
der KanaLstrahlen ist noch die, duti sie wali- 
rpnd ihrer Bewesiuni^ Licht emittieren. Der 
IVachweis i?i S i ;i i k durch die wichtige Beob- 
achtung {jehm^tui, daß die Serienlinieii man- 
cher Stoffe in den Kanalstrahlcn eine zweite 
Linie zeigen, venu man sie in der Bewefrung)«- 
riehtnng anvisiert. Diese Linie ist naeii den 
kflrzeren WellenläiiKcn verschoben, wenn 
man iu di^er Ricblung. nach den län- 
sreren, wenn man in der entge^eui^csctzten 
Richtung anvisiert. Sic erklärt .<ich aus 
der Veränderung der S<'hwinuunf:s/ahl nach 
dem Dopplers licii Prinzip und die hieraus 
berechnete (.ie.^chwindigkeit stimmt mit der 
am .AblenkunetitverKuehen ffemefwenen nahe 
überein. Die verschobene l inir t-t in den 
mei.<ten Källea viel breiter als (in« nicht ver- 
schobene, vmnm anschließen ist. daß Kanal- 
stralilteilchen von verschiedener (iet^chwin- 
digkeit rnrhanden sind, was ebenfalls mit 
den Krurhiiissen der AUenknnicsvciiiaebe 
aberein.stininit. 

Die Dopplerlinie (wegen ihrer Breite besser 
Dopplerütreifen irt naiiiit i i-i rhei Was.'ier- 
ütou, Sauerstoff, äticki>toff, Kohle, Helium, 
Anron und einer Antahl von Metallen be- 

nhnrhtrt. Stark war der Mritum'/. dnö immer 
die .X'riciilinii'n ilic vfr.-thubene Li i im zeigen, 
während dies bei Bandenlinien nicht der 
Fall ist. Bei den letzteren sind allerdings' 
bisher nicht mit .^Sicherheit Dopnlerstreifen 
hcnlj.iiliicr (Ciru' -itlrlic l]('iil),i(htung von 
i<"u icher an Sauerstiif (banden hat .sich nicht 
bestätigen lassen), aber andere Linien, wie die 
Funkenlinien des Sanerittoffi«, leigen die 
Düppicrstreifen sehr intensiv. 

15. Verschieden große Dopplerver- 
schiebungen. Wenn liic Scricti hri 
iiauerstoff überhaupt die Dopplerver- 
sefaiebung zeigen (Stark behauptet ihn 
an einer Linie beobachtet zu haben, während 
Pa!5chen und Wilsar verjjeblich danach 
gesucht haben), so kann die Intensität nur 
auBerordentlich schwach sein und die auf- 
fiUliire Tatsache bleibt bestehen, daB die 
Ininlioriliiiii'ii wfif -türkn- viiti den bewegten 
Kanalsiiahicti aii-Lr-iuHlt wi-rden. .Auf- 
fallend ist weiter (Dfibfi. il.ii; die Doppler- 
verschiebung der Funkenluiicii rim' weit 
größere (leschwindigkeit ergibt liii tin- 
fach geladenes Sauerstoffatom durch den 
Katbodeufali erhalten kann. Man mufi aLsu 
mindestens dreifach geladene Sauerstoffatome 
für die großen Dopplerverschiebungen an- 
uehnicii. Nun ist mehrfach geladener Sauer- 
stoff von J. J. Thomson beobachtet, aber 
t« bleibt merkwürdig, weshalb der einfach 
geladene Sauerstoff nicht oder sehr schwach 
leuchtet. 

Auch bei Quecksilber sind von Stark 



1 )o|)plt rversohiebungen beobachtet, dfe mehr- 

facli geladenen .\tomen zuzuordnen v. u 

16. Unterteilungen im Doppierstreifen. 
Liegen schon in diesen dnfaehen Tat* 
Sachen erhebliche Verwicklungen, so hat das 
weitere Studium der Leuchtwirktiniren der 
Kanals trahlen die ungelösten FriiL'in noch 
vermehrt. Paschen hatte gefunden, dafi 
der Donpleratreifen des Waseentoffi ein 
mehrfacher ist, so daß man nicht selten zwf>i 
und sogar drei Unterteilungen beobachten 
kann. Bei niedrigen Spannun(;en ist ein 
Streifen vorhanden, der diesetJeschwindigkeit 
des einfach geladenen Atoms ergibt, dann 
kunimi bei höheren Spummngen ein zwciif-r 
weniger stark verschobener Streifen hiuxu 
und bei no«h böheren Spannungen bleibt 
dieser dann ;illfin übrig. 

Stark hat diese Beobachtungen durch 
die Planeksehen EnM^eelemente cridim 
wollen, indem die Energie stufenweise nadt 
einem und mehreren Quanten emittiert wer- 
den sollte. Inilc-Mii L'iltt (ürM' llrklarnnL"^ 
von den komplizierten Verhältni.ssen dieser 
unterteilten Streifen keine Kechenschuft 
und es scheint viel w;ihr-( ticinli<|icr. daß 
man es einfach mit der KlJils^iun vou H. Hj 
und H3 KanaLstrahlen zu tun hat. wie 
Uehrcke und Keichenheim suecst an- 
genommen haben. 

17. Grenzgeschwindigkeit des Leuch- 
tens. Stihr autialleiid ist lenier die Tatsache, 
daß der Dopplerstreifen mit zunehiinnder 
(ieschwindigkeit der Kanalstrahlcn bei 
Wasserstoff sich nicht weiter verschiebt, 
sondern einer drenzc zustrebt, die ungefähr 
einer Spannung von 12000 Volt entspricht 

' Ein analoges V'erhalten findet Wilsar fttr 
Sauerstoff und Stickstoff, nur daß die Grenz- 
spanuulig bei diesen höher liegt. Aus diesen 
BeolMAbtungen geht hervor, daß die £r- 
reguner der Lichtemission oberhalb einer be- 
stimmten (ieschwindigkeit aufhört. 

Vegard findet ili iin am !i. daßdieLicht- 
emiasion der Kaoalä trahlen, die zuerst mit 
xunehmender Geschwindigkeit imnimint, 
später »bnimnit. nm nuf \n!! zu -inknn. 
Dagegen werden die niheiidcn .Mulekule anelt 
vo« den Kanalstrahltn großer (Ieschwindig- 
keit zum Ix^uchten utger^^ Daher kommt 
es, daß bei großer (ifHchwindigkeit der 
Kanfil-1r;ifdeii der Doppler 'reifen -eliwacii 
ist im \ergleich zur nicht vi'rsciiol>eiien 
Linie, währeiui bei kleineren (leschwindig- 
keiten der Du|.pler>f reifen innVic Intensität 
besitzt. Dabei zeigt sich das Verhältnis 
der Intensitäten der Serienlinieo vom Dmefc 
unabhängig. 

18. Die Frage, ob versdiiedene Spek- 
trallinicn verschieden geladenen Atomen 
entsprechen. Wie sciioii erwähnt, sind die 
Spektrallinien desselben Stoffs in den Kanal- 
Strahlen nicht gleich verschoben, sondern xei- 



Digrtized by Google 



Kaiuüstrahlcn 



671 



Jeu erhebliche Verschiedenheiten. So zeigen 
ie FankenHnicn des Sauerstoffs eine grüüen 
yprschicbimg, als der üeschwindigiieit ent- 
spricht, die ein einfach geladenes Aiuiii 
unter dem Kathodenfall erreichen wQrde. 
Die einfachste Erklärung ist die, daß die 
Atome im Kathodenfall ein- und mehrfache 
Ladunt^eri besitzen kruiiicn, so daß die 
letzteren eine gröüere Ciescliwindigkeit er- 
reichen. Da die doppelte Ladung eines Atoms 
bewirkt, daß die leDPiidieo Kraft durch die 
Beschleunigung durch dk elclitriäcben Kräfte 
verdoppelt wird, so wird die Geschwindigkeit 
und oamit die Dopplerverechiebung im Ver- 
bittnu der Quadratwurzel aiu der XadimgB* 
zahl wachsen. Stark hnf beim Aluminium 
und beim Aigon Verschiebungen gefunden, 
die einfoeh, sweihMsfa und dreiMch f eladwien 
Atomen cTit'prechen. 

l' ür diLs Quecksilber folgert Stark, da Li 
die Dupletlinien von einfach geladenen, 
die Iriirietlinien von doppelt geladenen 
Atomen onHtiert werden. Zwei Linien sollen 
von dreifach, vier von vierfach geladenen 
Atomen herrühren. Eine Linie ischrcibi 
Stark den ungeladenen Atomen zu. 

Es ist indessen zu berücksichtigen, daß 
die UntersuchuiiLren am Dopplereffekt nur 
die Gesehwindiirkeit iiu«sen, aber nichts über 
den augenblicklichen Ladungszustand aus- 
sagen; die meisten in Betraeht kommenden 
Linien zeigen eine Breite de< r)ii|)plcr- 
streifens, die j>amtliehe den verseliifdcmn 
Ladungen entsprechenden GeBehwindii.'keit^- 
beniehe enthält, so daß eine eindeutige 
Zuor^ung einer Unie zu einem bestimmten 
LaduDgszustand recht scliwieri«,' ist. 

19. Positive Strahlen an der Anode. 
Von Gebrcke und Reiohenheim sind 
Beobachtungen angestellt an Strahlen, die 
man in einer Entladung^rühre ürhült, wenn 
man die Anode mit einem Mctallsalz im- 
prägniert* Sie nennen diese von der Anode 
ausgehenden Strahlen AnodenstraUen. Es 
hat sich intU-ssiMi t^czi-ij^t. dalJ die^o Strahlen 
mit den ivanalstrahktt identiscli sind, und 
daü der I ntefschied nur in der Erzeugungsart 
liet^'t. Hei diesen von (lelircke und Reiclicn- 
heini benutzten liolireu liegt ein vcritaU- 
iiisiniißig großes Spannungsgefälle an der 
Anode, so daß hier ähnliche Besohleunigungeu 
der lietaUatome auftreten wie sonst an der 
Kathode, wo die Kanalstrahleri entstehen. 
Diese von Gehrcke und Reichenheim 
beobachteten Strahlen zeigen alle Eigen- 
schaften der Kanalstrahlen. Reichen- 
heim findet allerdings, daß die von ihm 
beobaehteten Strahlen im Gegensatz zu 
den Kanalstrahlen vollständig m^nctisch 
abgelenkt werden. Dies erldbt sich jedoch 
aus einer verhältni:«mäBig kurzen freien 
Weglänge der Atome, die infolgedessen bereits 
auf einer knnen Strecke viele Umladungen 



erfahren. In diesem Ealle sind fast alle 
Atome in dem maimetiBcheii Fdde wen%- 

stens- einmal im i^eladenen Zustand und daher 
der iuagneiis.ühcn Ableiikung unterworfen. 
Man kann auch ein Bündel von Wasserstoff' 
kanalstrahlen fast vollständig ablenken, wenn 
man es dem Einfluß eines sehr langen ma- 
gnetiselieri Feldes unterwirft. 

Gehrcke und Reichenheim haben 
an diesen Strahlen f^tgc^tellt, daß aus der 
magnetischen .\hlpnl<un2: fnl2;t, daß die 
Massen der Aiunm der Leichtmetalle zu der 
des Wasserstoffs sich tatsftdblich wie die 
Atonij^ewichte verhaiteo. 

Die ScMsktren zeigen die Dopplerverscbie- 
bnmr. Die Intensitär der ver-elnedencn 
Linien i>t auf der Bahn des Straiilü ver- 
scliieib ii. Da bei der benutzten Erzeugungs- 
art der Strahlen di;^- Gasmischung nicht über- 
all gleich ist, weil in der Nähe der Anode sich 
viele Dämpfe befinden, so erklären sich die 
Versehiedeniieiteu der Intensität aus den 
venebiedemen Anregungen zum Leuebten, 
welelie die Atome durch Zusammenstöße 
mit verachiedeneo ruhenden Molekülen er- 
fahren. V-gl. aneh den Artikel „Anoden- 

S t r -1 h 1 e [1 ■■. 

Literatur. 'iolduteiH, Herl, lin: 39, S. ü'.ii , 
J■^^6 und Wind, Ann. 64, S8, tSvS. — II'. 
Wien, Yerh. d. d. Phjfs. Qt». 17» S. 10, lfm; 
Wttd. Ann. 65, 8. 440. t89S. — JtartMlK 
Jim. 4. Phy». 5, & — üerseUc^ 

Aim. d. Phyt. 8, S. JU. — ItoPseCfte, 
.Inn. '/. P/k/m. 9. N. 66», J90g. — Derselbe, 
Ahh. J. J'h,/3. 13, <V. 669, 1904. — J. ./. 
Thonuton. i'!iil'i..-i,h. M'iij. (6), 13, S. 5G1, 1907. 
— W, Wien, riiii. Mag. foj 14, S. 1907. 

•f. J. Thomwn, Phil. i/ay. fC) 14. S. J9r., 
1907. — Don^bCf Phil. Mag.. (9j 14, $. .139, 
1907. — W. Wien, Münch. JSsr. jb« & »i, 
190/1: ^tm. d. i^ir«. 37, S. Uu.;, 1908. — Der- 
selbe, Ann. d. Phy«. 30, ^f. .149. 190». — «. 
Dechend und Hammer, Jfri'lelb. Ber. 21, 
.S. P.5. 1910. — Itienelben, Zriurkr. f. Ehktr»- 
rh'iiiir. s. r.'il. — J. J. Thommon. Phil. 
M'ti 16, ' ■ % i90S. — C/i. Füelithfiuer, 
Pi,;/'. /.. . 1, .s'. 74», um. — ./. ./. ThoiiiMon. 
Phil. Mag. x8, 5. Sil, 1909. — l>er»elbe. Phil. 
Mng. Z9, iS. 4S4, mO. — W. Wien, Ann. iL 

i^. 33, 8, 971, im, — iHhrekm «md 
Bmlehenhetm, Verh. d, pAy«. C«t. tt» 8.4*4» 

!!>]'). — Koenigaberget- und KuteehewHM, 
Heidelb. Ber. Abh. 4 u J.f, 1910. Phy». Z. 11, 

::•:>. rjii>: xi, S. S4S, 1910. —J. .T. Thomgon, 
Phtl. Mag. 20, 7.5-', 1910. — Uenu lhv. Phil. J/ai/. 

?,'.:, I9tl. ir. Wien, Prrl. Ptr., .Udi 
1911 ; Ann. d. Ph>/^ 39, .S. 519, 19U. — Könlgtt- 
berger und Kilchllng, T. d. O. p. G. I2, 
S. loa, 1910. Ko«Hig»b«rg'*' wm^ 
mhetetMf Ann. d, Fltft. 37. 8. l«t, im. — 
<r. AtoHs, P. JSL 6, S. nd, JMS. — W. Her' 
mann und & JC<ilo«fcfCa. P. Z. f, 8. S9i, 
lUO'i. — W. Hermann und J. Stark, P. Z. 
7, S. 9.', 1906. — J. .Stark, A»n. d. Phy*. 21, 
S. 401, um. — J. stark und K. .Stiegt, Ann. 
iL Phj)0. ai, 6". 4ä7, I90ti. — JP. ^aachen, 
Avn. d. Mjf«. a$, 8. 147, lOOT. ^ Dereethe, 



Digrtized by Google 



672 



KanalstiBhlen — Kapazitftt 



Ann. d. Phus. 23. Ä. m. 1907. - .f. Stark, 
Ann. d. i'Av*. 26, vV. m:, 190S. — ./. Stark 
unü ir. süubing, Jim. <l. Pinn. 26, S.UIS, 

1908. — MHetetben, A»n. d. Ph]f$. a8, d. m. 

1909. — J. Stark «iitd 17. Wenät, Ann. d. 
Phyt. 38, .V. >:>:.' nnd 9-^1, 7'>l?. — L V'i/ai d, 
Ann. ä. i'hyt. 39, S. III, 19U. — H. IVUsar. 
Ann. d. My«. S9, S. liSt, m». — J, Stark, P. Z. 

19 Ii. — DerHClbe, Ann. d. Phy». 42, 
.S. iCi, luis. — ./. stark, A. Flacher und 
H. Kirxhbuunt. .ii,n. <l. . 40, X. ^v.'>. 



mJ. — J. stark, ii. Wendt, H. Kirnch- 
baum und R. KÜmier, Ann, d. Phy». 42. 
iS". if4,', i9lS. — E. Gehrcke und O. Reieh-n- I munietisdfaen 
heim, l'. d. d. P. a. 8, S. 559, 1906. — Die- 
gelben, Ann. d. Pfiy*. 25, A'. 861, lfm. — 
O. UeieheHheim, Ann. ä, Fhjf». 33, & 747, 
1910. 

W. Wien. 



Der bo>( liricbcnp Apparat ist ein Kon- 
densator und die rroporiiooaütÄtskoi- 
jstante C wird seine Kapasitit gnamt 

; Sie ist numorisch <:lcic h der DektriziüL-- 
' menge, womit sich der Kondensator lädt 
; wenn die Potentialdifferenz 1 beträs:t. Werdea 
q und Av in absoluten cgs = £inii(itei, 
elektrostatisch oder pickt ro raa^neti>ch. ze- 
nif>>cii. <o erhält man auch C in diteca 
I Eifilieitcii. Die Dimension im elektmtlti' 
sehen Maßs)'stem i.<;t [cmj, im d(W 



see* 
era 



KantengerftUe. KaBtenflMclilebe. 

Gerölle und Geschiebe, die mehr oder 
minder von ebenen Flächen boi/ronzt werden. 
Diese Flächen sind entweder durch Wind- 
jichliff (vgl. den Artikel „Atmosphäre. 
Geologische Bedeutung") oder durch 
Gietscherbew^ung (vgl den Artikel „Eis'*) 
hervoigebracht 



Kapailtfti 



1. Definition und rjnlicit der Kapazität. 
2. Kapazität und Vektoren des elektrischen Fel- 
des. 'A. Elektrisrhe Knorgie. 4. Teilkapazitäten 
belicbip vieler L» it» r. .'). Hiii kst indsbildung. 
6. Parallel- luid iicihi'Ut>( buhung vuu Konden- 
satoren. 7. Verhalten der Kapazitäten gegenüber 
Wecluelströmen. 8. Keson&nz. d. Diuektriarhc 
Verluste. 10. Verteilte Kapazitftan. 11. Bererh- 
nnni,' von Kondensatnn;-n. 12. Kun>f ruktinn 
von Kondensatoren. 13. Messungen mit dem 
ballistiscben Galvanometer. 14. Die Maxwell- 
Tbomsonsche Methode. 15. KanazitätsmesRun- 
ff«n unter Ver\\"endung von Wechselströmen. 
IC. )ro.ssung verteilter lutpozitAteB. 17. Messung 
von Teilkapazitäten. 

1. Defirjition und Einheit der Kapa- 
zität. Werden zwei einander parallele, ebene 
Metallplatten auf verschiedene Potentiale 
irebraciit, 0 srnimieln sich auf den einander 
zu^re wand teil Flachen gleiche Elektriaitat,^- 
meniren q an, und «war auf der Platte von 
höhorriti Pnti nfi.il iio-iilvc, ;iuf derjeniiren 
von niederem Potential negative. I^t Jv die 
Potentialdifferenz zwischen den Platten, 
."^o lehrt die Erlahrnn?, daß die FloktrixitätB- 
menge q dera -Iv proportional ist. 

q=^C.^v (1) 



In der Praxis werden sehr viel die Einiata 
do> .so?f'naniiff'n f»'chni<rhen Maßsy?t<m>»- 
gewandt: milii man Jv in Volt, q in Coi« 
lomb oder Amperesekunden, so ergibt 
C in Farad. Nun ist 1 Coulomb eine aofiff- 
ordeiiUicb große Klektrizitatä menge.*) 

Daher ist auch 1 Farad eine sehr itrofie 
Kapazität und man rechnet dc-hnlb ni%t 
mit der praktisch handlicheren Gröi^ m 
1 (spr. Mikrofarad) « 1(H M. 
Zwischen elektro^tjui-chen, elcktromaCT^ 
tischen absoluten Einheiten und techni»^ 
Einheit b^tehen die Begehungen 

1 cm elektrostatisch = 1,11.10-* uf. 
, 1 scc^ cm elektromagn. = 10*' /iF. 

Die Kapazität eine- Plattenkondcnsawr- 
, ist mit großer iViinaherunf; proportionjl 
I der Plattengröße und umgekehrt proportiouiJ 
dem Platten abstand. Sie hängt aUo nur 
von den geometrischen .Abmessungen 
da/u tritt aber noch eine Materialkonstsolt 
Taucht man nämlii h den Kondensator 
, zwischen dea&m Platten wir bidber Uii 
angenominen hatten, t. B. in BimvsiL 
so wächst >eine K,'ii)azitrit auf das 4.7facb(, 
d. h. wird dauernd eine Akkumulatorca 
I batterie von konstanter Potentialdiffemi 
an den Kondensator belassen, so steigt dtc 
Ladunir auf den Platten auf das 4,7faclK; 
Isoliert man da^^e-^eu die Platten, 50 dsJ 
die Ladungen sich nicht ändern können. 
- so sinkt die Potentiaidifferenz auf den 4,7 tei 
Teil. 

2. Kapazität und Vektoren des elek- 
trischen Feldes. Die bisheriiren Betraft 
tunken ergeben zwar brauchbare Beckc- 
regeln, aber sie ven>ehaffen keinen tief«R9 
]'!inl)!ifk in den V'orL'antr. Fm difM^" 
erhalten, ist es notwendig, auf die wicii- 
tigsten Eigenschaften des elektriscbeD Fdd« 
einzugehen. Befinden sich im Innetn voc 
isolierenden Stoffen geladene Leiter, »« 
stellt der gesamte Raum ein elektristhei 
Feld dar. Letzteres ist durch xwei Vektsrei 
: charakterisiert: 



Zwei Klektnzitätsmengen von ie 1 Coalcp'' 
üben in 1 km Entfeninn^ voneinanosr nod «V 
Kraft von 1 Tonne anfwnander aus. 



Digrtized by Google 



Kapazität 



673 



2a) Die elelitriscJu' Foldst ärkt- Ti. 
Sie ist uaoh ürdfie und Kicittun^ in jedem 
Punkte gleich der Kraft, die auf die EMc-l 
trizitätsmenJTt* Kin? au'jrpfibt wird, wenn 
man sie in den Punkt P bringt. Geht man 
von Punkt zu Punkt in Richtung der Feld- 
stftrke vnrw&rt8, «o erhält man die Feld-j 
linieo. Die Feldlinien beginnen und enden j 
Ulf (Ich Leitern ihezw. im Unendlichen); 
jedenfalls laufen äie nie in sich zurück. Die 
Arbeit, die nötig ist, um die Elektrizität«- 
menge 1 von einem Zweiter lanp- einer Feld- ■ 
linie zum anderen zu bringen ^dl, 'nt die 
Potentialdifferenz zwischen den Leitern. 
Im Innern der Leiter ist die Feldstärke Null, i 
das Potential konstant. Wird ein Sptem 
von Leitern durch eine metallisclie Hi'ille ' 
umschlossen, so ist da.o elektrische Feld im 
Innern von dem .\ußenraum vollständig 
abges( lilfissen, weil alle Feldlinien, die auf 
die iltUle treffen, dort enden und die Hülle 
nicht zu durchdringen vermögen. 

ab)Die elektrische VersohiebangS). | 
Sie bat in jedem Pnnkte dieselbe ^ebtnng, i 
wie die elektri^elie Feldstärke 5. u'^fl 
ilir numerisch proportional. Im elektro- 
m^etiMbni UuBjfsten gilt die Beoehang ' 



(2) 



wo c = S.IO*** cm/sec die Lichtgeschwindig- 
keit und e die Dielektrizitätskonstante 
bedeutet. f ist eine Materiiilkon^tantc 
X liat eine tiir die Theorie der Jvuuden- 
satoreu nirliti^'e lugen.-^eliatt. Wenn man 
von der Umrandung einer auf der Oberfläche 
eine« Leiten Hegenden kleinen Fliehe dS^ 
(Fig. 1) auflgflhend slmdidie Versehiebungs- 




Lottr2 



Fig. 1. I 

linien konstruiert, so entsteht eine Röhre, 
die auf einem anderen Leiter endend 
auf dieser Oberfläche das Element dS,! 
Mflscheidet lings der ganien Söhre ist 

TdS 

konstant, und zwar im elektromagnetischen ; 
Maßsvstera gleich 4j-tdq, wenn dqdie auf jeder 
der Endflikhen dS^dSj ruhende Elektrizität^«- 
mengo bedeutet Daraus folgt, je enger die 

Headwettefboeli NMüwiaMiiMliaftM. Band V. 



Röhre wird, d. h. je dii liier die Vei - i hiebungs- 
iinien zusainmeugedröugt werden, nm so 
größer ist an der betreifenden Stelle femer 
sind die KlektTizität<smengen auf den End- 
flächen dS^ dSj einander gleich, abtsr von 
entgegengesetztem Vorzeichen. Es ist also 
so, als ob eine ^lektriziUtsmenge dq dnroh 
eine undureblissige Röhre ^wissennaBen 
hindurchgeschoben wird. Dieser Satz gilt 
unabhäncris: davon, ob die Verschiebungs- 
liniei! auf ihrem Wege ein oder verschiedene 
Dielektriken treffen. An den ("irenzfliichen 
können die Linien eine Kiuikung erfuhren, 
gehen aber im übrigen ungestört weiter , 
auch den Artikel „Elektrisches 
ild«). 

Wendet man die-e Sätze auf den Plntteii- 
kondensator an, so hat man zwischen den 
Platten ein homogenes Feld, das von der 
Platte A zur Platt« B verläuft (Fig 2); 
die Potentialdifferenz Jv und die Feldstärke 
hingt durch die Gleiehnng 

zlv-51 (3) 

zusamBten; und die Ladong Q aui einer 
Platts mit der didrJrtrKcfaeti Versehiebung 
dnreh 

4.T g - xs (4) 

(S Flächeninhalt der Platte) 
Also wild die Kapasität . 

^= 1V-4.TC*' 1 '^^^ 

Diese Formel gestattet, die Kanazität 
aus den Abmessungen nnd der Diekk* 

trizitätskonstante zu berechnen. 

; Die Formel ist Ihnlich gebaut, wie der Leit- 
wert (reziproker Widerstand) eines syBadiisdm 
I Leiters 

(ß spez. Widerstand). 

I Im allgememeo kann uuui von der Ver« 
I teilnng dar VeneUebungsrÖhren sagen, daB 
sie sicri wie elastische Röhren verhalten, die 
zwischen ihren Endpunkten ausgespannt 
sind und senkrecht dazu in der Querricntung 
einen Druck ausüben. Unter Berücksich- 
tigung dieser Eigenschaft ist es zu verstehen, 
daß die Feldlinien am Plattcnrande seitlich 
Iteraustreten, und daß auch von der Rück- 
seite der Platten Feldlinien im i^fien Bogen 
um die Plattenränder hcntmlaufen (?. Fitr. 2). 
Diese sogenanten Streulintcn sind iu der 
Formel (5) für die Kapazität nicht mit 
berückaicbtigt. Man kann die Streuung 
praktisch beseitigen, indem man drei ein- 
ander parallele Platten anwendet, von denen 
die beiden äuiieren, metallisch miteinander 
verbundenen die eine Kondensatorbelegung, 
die mittlere die andere bildet. 

Eine Vergrölierung des KondeoBatorü 

48 



Digitized by Google 



674 



KaiMuntftt 



auf das iifai'hc eriiait nutii dadurch, daß den I'otenüalea V, V.... V,; bclinden: 
mu So + 1 Platten ül)ereiiiander schichtet, miteeii in beliebw^e Drelektrikeii eingebettet 
von denen mrsn tiie n : 1 mit ungerader sein, r'anr: ^nmfmln -i^ 1j nnf lii ii I,i it>'rn 
Ordüuugszahl und dien vün«eraderOrdnuugs- Ulie KU kUiz-itaisincnseti Vi Wj^- • • an »nd 
nhl miteinrader verbindpt. im Dielektrikum bildet Bich ein elektrisches 

iFeld au». 

I Um in iimtim Falle die Kapazitilten de> 

finioreii zu ki"m;i'!i. /.•■irliiuii wir uns die 
i bVki- bezw. \ er?chiebun;i>iinicu. Dauu 
kann man i. B. in FiKur 3 die OberOlehe von 





Fif. 2. 



F%. 8. 

; I>eitor Lj in iln i T5<'/.irkt> teilen. Sänitliebe 
Linien, die innerhalb dea ersten Bezirkes 

I entspringen, enden auf der Hülle, sämt- 
lif'he zum zwi itcn Bp7irk Rehöremic T.initii 
enden auf l^ciltr L2 und alle vom Uiitlcii 

j JBi^xirk ausiiehenden auf Leiter L,. Dem- 
entHprecbeud kann man die gesamte auf 



Leiter befindliche Klektrixititsmenge ak 



3. Elektrische Energie. JLäu elektrisches ; 
Feld kann nur durch Aufwand von Energie 
zustande kommen; o-- roi>rii.sentiert also 
einen gewisiseu iiuerjcievorrat. xNuch .Maxwell 
ist die in einem Volumenelement dv auf- 
gespeicherte Energie 

= »Xdv (6) 

tu setzen. Durch Integrieren über siimtliche 
Kaumteile, in denen ein Feld vorhanden ist, 
erhält man die gesamte im Felde mif^e- 
gpeicherte Energie. 

ilaoht man die Berechnung für da.s 
elektriselie Feld eine»; Kondensator;«, so 
kann man kurz von der Kner^ie eines Kon- 
deoäaturb reden. Die L'mformung der 
E^eigteformel fOr diesen FaU ergibt: 
1 1 ^ t 




W.. Q. 1V = .; Ü.4V* 



zu 3 Kondensatoren (s. Fig. 4) gehörig an- 

>chen. 

f '"1 Uiui iti.iu kuuii .-ct/:en: 

I die zum Kondensator Leiter L^ HOSe ge- 
4. Teilkapazitaten behebig vieler Lei- iiöjjgg lüfiktrizitat^menice fricich 
ter> Die blsherij^en Betrachtunijen ee- C V 

nügen, um nunmehr den allgemeinsten Fall « i r t j 

lu behaudeln. ivs moKcn u bcUebig gc- 1 ^üe »um Leiter L,. Uitcr L, gebflrende 



zu oeuauuein. ivs mo^en u ucueui« gc-i- 
fonnte Leiter vorhanden »ein, die sirli auf I 



Digitized by Google 



t 



KapazitSt 



675 



und die su Leiter Lj Leiter gehörende 
t\.,(V,-V3). 

Dureh siunp^cniälie Wiederholung dcxselbcu 
Betrachtungen bei den anderen Lritern ge« 
langt man zu den Formeln: 

(Vi 



Q. ^.v. + c,. V, 



V,)-f C„(Vi 

V,) • 



V,) 



Die Eltikthzitätsmenge, die ttich auf der I 
Innenseitc der das Feld elektrisch abaeUie- 
fiendcn Hnilc ansammelt, ist: 

Die eiuzelnen (jrößvii C kann man ak 
Teil kapazi täten bezeichnen und zwar ab Teil- 1 
Icapazititeii gegen Hfllle oder gegeneinander. ! 

Maxwell nat daa Glflicliimgssystem (8) 
in riiier etwas anderen Form geeeluisben. 
Q&mlich: , 

Q,-K„V,+ K,.V,^-K„V, I 
Q, = K„V, + K„V\+K„V, <9i 
y, = K„Vi+K„V,-^ K , ,V, 

Er nennt die GrSBen K,, k..., K.^ die 

Kapazitäten der Leiter 12 3 sclllecntweg 
und die (jrüiieu Kjj Koj K,) die In- 
dnktion»koeffizienten. ~ 

Zwischen den Maxwellschen Konstanten 
and den Teilkapazitäten bestehen die Be- 
ziehungen : 



'•«2 



-83 



K,2 - 'Li;, Kjj ■ — Lis,, K-;^ - ■ •Cjj 

Man ersieht daraus, daß die Induktions- 
koeffizicnten negative Werte haben. 

K-i hat als«) viel für sich, mit Teilkapa- 
zitaten, statt mit den MaxwcIlBcheu Kuu- 
atanten zu rechnen. Man muß sich aber davor 
baten, dorcb ifennteong der TeUkapa«itäten 
sieh ta fabelien SeUftraen verleiten zn lassen. 
Man könnte nämlirh auf den Gedanken 
kommen, dafi sich das ganze System wie 
n(n+l)/2 voneinander unabhängige 
Kondensatoren vcrJiält. Dem ist aber nicht 
so. Wenn jiiaii /. H. im obigen Beispiel 
l>eitcr 1 verschiebt, wird dadurch nicht 
nur C^, und C,., i Fig. 4), sondern im all* 
gemeinen aneh < , und C23 geändert 

Sind 11 Leiter niiLSer der Hülle (bezw 
Erde) vdi handen, so gehören dazu im 
ganz^ 1 II j 1 ) 2 kapazitätskoeffiziciiteii. 

5. Rückstandsbildung. Die im vorigen 
gegebene Erklärung der Kondensatorcr- 
Hcheinungen ist noch nicht vollständig. l.,egt 
mau an einen Plattenkondensfttor eine 
Akkumulatorenbatterie, so folfrt dem ersten 
starken, kurzen Strom-tnß ein daTjenuler 
Strom nach, der gau^ uUuiiihlieh abnimmt. 
Man erklärt diese Erscheinung dadurch, daß 
die bei dem ersten Ladet-toß auf die Be- 
legungen fließende Elektrizitätsm<,>uge zum 



Teil in das Dielektrikum hineingedrängt 
wird. Dieser Betrag niuB ersetzt werden, 
damit die seiner Kapazität entsprechende 
Elektrizitätsmenge aui den Eelegniagen vor- 
handen ist Endlidt man nnn den Kon- 
densator, so fließt zuerst die auf den Be- 
legungen befindliche Ladung in einem kurzen, 
starken Stromstoß ab. Diesem Stoß folgt 
ein !nn<rsam abnehmender, danernder Strom, 
dtr daher rührt, üaii die im Dielektrikum 
befindliche Elektrizitätsmenge — der Rück- 
stand nunmehr aUnUUüioh wkder zum 
Vorsehem kommt. Die RthAoBtandsUMmiff 
hfinjTt von der Natur des Dielektrikums ab 
und kann sehr verschieden große Beträge 
annehmen. Messungen können, wenn auf 
den Rücksiand nieht genügend Acht ge- 
geben wird, stark gefälscht werden. 

6. Parallel- und Reihenschaltung von 
Kondensatoren. Werden mehrere Kon- 
densatinen mit den Kapantäten . . . 
einander parallel geschaltet , .so würde, wenn 
mau eine Spannnr:; tiaran legt, insgesamt 
eine ElektrizitätsiiK iii^c auf die Belegungen 
fließen, die gleich der Summe der auf 
den Einzelkondeusatoren befindlichen Elok- 
trizitittsmem:en i-t; mithin ist die reaul- 
tiereade Kapazität: Ci-{-C,+ . . . 

Werden die Kondrasatoren dagegen in 
Reihe geschaltet, so muß sich jeder Kon- 
densator, da dtu Zwischengliedern von 
außen keine I.Adun^en zugeführt werden, mit 
derselben Elektrizitätsmenge Q laden; die 
Teilspannungen an den einzelnen Kon- 
densatoren werden daher - Q/C^, Vj = 
Q/C« u£w. und die G^amtspannung V an 
dm Enden der Beibenachaltni^;: 

V « V,-f.V.-|- ^ 0 [<l/C,)-f-(l/Cg-^ . . . 

Dalier berechnet sicli die r^nltieraide Kai- 
pazität C aus der Beziehung: 

l/C-(l/CJ+(l/C,) f . . . (10) 

7. Verhalten der Kapazitäten gegen- 
über Wechselströmen. Legt man an einen 
Kondensator eine Wecbaelspannung mit dem 
Au^enblickswert e, so maß wegen der 
Qleiehnng 

q = Co 

aneh die Elektrizitätsroenge q in demselben 

Takt und in derselben Plia-e wie n -ich peri- 
ndissch ändern. Dti» i.st nur dadurch mcigllcb, 
daß die Elektridtäts mengen den Belegungen 
durch einen periodischen Strom zugef&nrt 
werden. Dieser Strom hat zwar dieseltw 
Frequenz, wie die Spannung; e, aber eine 
andere Phase. Denn, wenn die Elektrizitäts- 
menge ihren Höchstwert erreicht hat, muß 
der zu- oder abfließende Strom Null sein. 
Umgekehrt ist es leicht zu verstehen, daß 
der Strom, der die Elektrizitätsmengen zu- 
führt, seinen Höchstwert haben wird, indem 
Augenblick, woder KondenaatorungekMlenist. 

48» 



Digitized by Google 



070 



Kapaxittt 



(11) 
(12) 
(13) 



Ati« (\mcr Ueberlegung geht hervor, daß 
öjuinuiuiig und I>adestroin in der Phase um 
90* verschoben siml. uiui zwar li>>i;t die 
Phase cUm 8tromw zeitlich vor derjenigen der 
Spanniug. Ladung q und Strom i hingen 
dareli di« Gleichung 

i - dq/dt 
zusammen. Folglich kt: 

i-Cdi|/dt 
FQr di« MektiTwerte folgt damus 

(f» s 2;^- Frequenz^. 

Enthält die Spammiigtikurve, mit der der 

Kondpn^-ntor gespeist wird, iifl)(>ii diT rrniinl- 
welle auch Ubtsrtüne.so werden uachülekliuug 
(13) die Oberwellen des Stromes um so mehr 
ventftrkt, ie Jiöher die Ordnungszahl der 
OberweUen Ist ht abo die Spannung nielit 
>iiuir;fürmiu'. ^\in! der Lailc-troiii tresren- 
tlber der 8j»aiiiiuniKskiirvc surk verzerrt, 
und iwar Ist die Stärke der VaneirunK 
von der Gr&fie des Kondenaaton miab- 
häneij?. 

8. Resonanz. Die Phasonverschiebuiii: 
duTcli einen Kondensator ist ent^e^'engesetxt 

derjenigen, die 
in einem Wech- 
splstromkreiso 
(iunheineSpule 
hcrvoris;erufcn 
wird (vgl den 
•Vrtikel „In- 
duktivität"). 
Schaltet man 
einfii KoTiflen- 
sautr und eine 
Seltetindukti- 
vit&t hinterein- 
ander, so gelingt 
es bei geeigne- 
ter Wahl der 
GröUen die bei- 
derseitigen Isia- 
sen Verschiebun- 
gen aufzuheben. 
Ein solcher Kreis verhält sich für die Bereofa- 
nungder StroniBtifarkeeo, abobnurOhmBeher 
Widerstand vorhatultn» wäre. Dagegen ?ind 
die Spannungen an Kondensator und Spult- 
ziemlich groß, wlhrand ihre Reeultierende, 
die I3etrieb?äpannang e, mir klein zu sein 
braucht. In dem Diagruitun i iyur 5 sind 
diese VerhiUiiti-sf dai^estellt. Man pflegt 
dies als Spannungsresonanz zu be- 
Die Bedingungsgleichung dafür 




— -»Strom 



«eiohnen. 
lautet 



»»LC = 1 
(m Erefofreqnenz, 
h Solh^f Induktivität, 
C Kapazität). 

Stromiesonans kann entstehen, wmn 



Kapazität und Selbstinduktivität parallel 
, zuemander in einen Wechsel trorakreis ein- 
geschaltet werden. Bei geeigneten Ab- 
me^Muugen verläuft der Strom im wcsent- 
' liehen zwischen dem Kondensator und der 
Spule; oder anders ausgedrückt: Hio Knergie 
des elektrischen Feldes, die beim Höchst- 
wert der I^durm' ilMtilalls ihren Höchst- 
wert hat« w&hreud der Ladestrom Null ist, 
I nimmt bei der Entladung ab, wihimd 
'durch li' !i die Spule durchfließenden Strom 
,eine Energie des magnetischen Feldes ge- 
eehaffen wird. Die Energie (lendclt also im 
wesentlicluM» zwischen dem di ktriM hen Felde 
des Konden>ittor8 und dem uui^'netiiichen 
Felde der Spule hin und her, und durch die 
un verzweigte Leitung wird nur ein Verhältnis« 
mäßig kleiner StMm znftefQhrt, wefeber 
Idazu dieii}. dfii I)ci dcni Pfiuleln dr-r Energie 
in Wärme übergefuiirteii Teil zu decken. 
Wird der Ohmsehe Widerstand der Spule 
veniachlääsigt, so ist die Resonanzbedinguni^ 
wiederum durch die Gleichung (14) darge- 
stellt 

Awih induktiv kann em durch eine 
Spult! geschlossener Kondensator erregt wer- 
I den ; sofern das erregende Feld eine Fre- 
quenz bet^itzt, die der Kigonfrequenz oj = 

j V i/LC deü schwingenden Systems gleich ü>t; 
ein solobea Ciehiilde varhUt sieh elektrisohen 

Schwingungen gegenflber «beni^o. wie eine 
auf einem Resonanzkasten stehende Stimm- 
ealx'l. dir vnii (-uft-cliwingungen ihrer 
; fcjgenfreauenz getroffen wird. Eine solche 
I StunmgaDel beginnt zu tflnen und ebenso 
gerät der „elektrische BetKmator" in elektri- 
sche Schwingungen. 

Ein ganz ähnlicher Vorgang entsteht, 
wpnn ein irHadener Koiidcii-.itiii- durfJi eine 

, Spult' kurz geschlossen wird. Die Ent- 
ladung erfolgt im allgemeinen nicht sofort 
voUstindig, sondern es enüsteh^ aueh hier 
elektrische Schwingungen, deren Frequenx 
durch die Resonanr.ul> irium',' iM -timint i-t. 

■ Da aber keine neue iüiergie zugefuiu-t wird, 
30 sind die Schwingungen gedämpft; sie 

I werden allmählich in Wärme übergeführt 

' und klingen dementsprechend mehr oder 
weniger rasch ab (vgl den .Vrtikel über 
Elektrische Seh wineuneen"). 

9. Dielektrische Verluste. Wird an 
einen Kondensator cini- W i ( hs( l>j)annimi; 
gelegt, ao ergab die bisher besprochene 
Theorie, dafi der Ladeetrom gegen die 
SpaniMuia in der Phase um 90" verschoben 
ist ^un ist allgemeiii die mittlere Leistung, 
die ein Weehsektrom voUbriiigt, gleich 
EJ cosr^, wo ff' die Phasenverschiebung 
zwischen Spannung und Strom bedeutet. 
Da in unserem Falle 7 i>r. so Ix'saL^t 

I das: die dem Kondensator zugeführt« mittlere 
'UMstung ist Null; phyaikaliBdi kami man 



Digrtized by Google 



Kaponttt 



677 



sieh das lol^eiideniiaßeu klar maiht.ii: Die 
dem Kondensator in einem I'tTioden viertel 
7:nir<>ffihrtP Enor^'ic wird im eleklri^chefl 
Felde auli;e.speklierl und in dem zweiten 
Periit(itii viertel an die den Kondensator 
erregende Weeluelstromquelle «urttckge- 
liefert. 

Nun lehrt aber die Erfahninfr. daß 
tatiiäehlich in den meisten iiuUen eiu 
Energieverbrauch ß:eniett«n wird. Derselbe 
ist nicht durch eine ^ewi^ise Leitfähigkeit 
des Dielektrikums zu erklären. Denn er 
ist stetF i^rüßer als der mit Glei( li>iiaiiinmg 
festzustellcude Enei^ie verbrauch, der durch 
fliiie nielit vollkommene Isolation entsteht, 
er muß vielmehr in der periodisi lien Elek- 
trisierung des Isolators seinen Orund haben. 

ist hier nicht am Platze, auf die ver- 
sciiiedenen Theorien einzugeben, die diese 
Vwlnste im periodischen Felde zu erklben 
suchen fPellat,v. Schweidler, K. W.Wag- 
ner. Vgl. den Artikel ,fDielektrizität"). 
Hier genü^rt es, ein Sohema fflStnuotitta, 
rltiroh das die Erscheinungen genügend genau 
wiedergegeben werden. Dies besteht darin, 
daß man einen Kondensator mit einem 
East^ venthrenden Dielektrikum iOr die 
Reenniiiig ersetst durch «neu Terhmtlos 
arbeitenden KondeTi^ator, dem ein Wider- 
stand entweder vor- oder |iarallelgeschaltet 
ist. Das xwei^enarinie Schema ist in 
vieleTi Fallen iinbequein, 
weil die parallel [geschal- 
teten Widerstände sehr 
hohe Werte annehmen. 

Tat 0 die Kapaattt 
des Ersatzkondensators, 
R der vorgeschaltet ge- 
dachte Widerstand, so 
fälltim Diagramm (Fig. 6) 
•IR in die Richtung von 
.1, J cjC i-t i^e^^en den 
Strom J in der Phase um 
90^ naeh rttekwirts ver- 
schoben.Diegeometrische 
Summe au» beiden Vektoren ergibt die Be- 
triebsspannung E. Man sieht, daß der Winkel 
SwnoJien E und J kleiner als 90° geworden 
iit. Der Wmkel d, der au 90» fehlt, wird 
der ..Verhistwinkd** genannt Di» mittlere 




Fig. 6. 



z. B. ein langcö SeeknU-l vur , so bildet dies 
einen Kondensator von beträchtlicher Kapa- 
zität; die innere Belegung bildet der Kupfer- 
leiter, die äußere der Bleimantel, der das 
Potential der Erde hat. 

Wird zwischen Seele und Mantel eines 
solchen Kabels eine Gleichspannung gelegt, 
Ml niulj die>(^ zunäeh^t da.< Kabel aulladen. 
Ist am Ende des Kabels irgendein Vcr- 
brauehsapparat eingeschaltet, eo stellt sieh 
schließlien ein Gleichgewichtszustand cm. 
, Die Puteiitiaidifforenz zwischen Seele und 
^tantel nimmt entsprechend dem Spannungs- 
abfall im Kabel von Anfang bis Ende aee 
Kabeb ab und ebenso auch die Elektrizitftts- 
menge, die auf dem Kupferleiter rulit. Ist 
einmal ein stationärer Zustand erreidit, so 
I spielt die Kapazit&t des Ejibels für die 
1 Berechniinc: de^ Stromes keine Rolle. 

Anders wird es ijei Wechselstrom. Elnt- 
sprecbend der pulsierenden Spannung zwi- 
j sehen Leiter und Hülle mfissen auch die 
I Elektrizitätsmeugeii in dem*^elbeu Kh3rthinus 
I pukieren. Das erfofden Ladeströme, die 
I sich über den Betriebsstrom lagern. Eine 
I einfache Ueberlegung zeigt, daß die reßul- 
' tierenden Ströme in zwei mehr oder wenii,'er 
voneinander entfernten Querschnitten der 
Leiter verschiedene Größe haben müssen. 
Eine einireliendere Rechnung ergibt, daß 
Spannung und Ströme sich welleiilönuig 
über die Länge der Leitung ausdehnen. Diese 
.Erscheinung Itann miteir ÜOtttftnden setir 
j kompliziert veilairfen; es ^Ibt aber viefo 

I' Fälle, wo man die Kanazitiit in verhältnis- 
mäßig einfacher Weise berückäichtigen kann. 
Ab Beispiele mögen angeführt sein: große, 
bifilar gewickelte Widerstände und Selbst- 
induktionsspulen von größeren Betr^en. 
Für die Berechnung des Stromes, der ent- 
steht, wenn man an diese Gebilde eine 
Wedueispaiiinnig legt, kann Bun die vev- 
.teilte Ivapazität ersetzen dnrch einen Kon- 
densator C (Fig. 7), den mau sich zwischen 



Leistung wird: 



EJsind 



und, da 6 bei guten Dielektriken nur kleine 
Werte hat, mit genügender Oenanigkeit: 

E Jd. 

IG. Verteilte Kapazitäten. Bisher war 

immer aiiirenonimen. daß dir lielemnii: eine- 
Kondensators iu ihrer irauzen Au.sdehnunt? 
in einem bestimnuf ii Augenblick überall 
dasselbe Potential be it/.t. Aber auch bt i 
stromdurchflossenen Leitergcbildeu macht 
flieh die Eapant&t geltend. Man steUe sich 



c 



die Enden A B der Leitung geschaltet denkt. 
Die Größe dieses Bnatakontouatofs ist 

gemeint, wenn von einem Widerstand oder 

einer Spule an-ieu'eben wird. ' " sie eine 
Kapazität von bestimmter »iniUe haben. 
Die Kapazität von Selbetindnktivitäten kann 
man am einleuchtendsten dadurch zeitron, 
daß eine solche Spule mit ihrer Eagenkapazi tat 
Eigensehwiiigmigen aasfOhns kann; sie bt 



Digitized by Google 



67H 



KiqiwüMt 



ein Resonator fiir oiiiP tfaiiz bestimiiiU' Mit Vorteil wird dabei die. sofretiaiuite 
Sequenz Motliodc der elektrischen Bilder aiiKewandt. 

U'n Kapwät^t der Widpntiode k&iin Ciele$;entUcii Juno mau »ich auch durch 
bei WeehsetttnmiiiHwttngen zu erheUieben ^'ooinetritiche. an^enilwnrte Kmurtriiktioii der 
Fehlern Vrranl;i ^uni; fjeben M;ui pfletjt Felder bezw. Verschii liuti:: liiliffll eineil Wttt 
daher für Wider^täude, grüß«r <ii.-< oiAi Ohm. für die Kapazität abitiuii. 
eine besonden von Cliaperon an^reirehone 12. Konstruktion von Kondensatoren. 
Wicklung anzuwenden, um den Einiluß Die Haiiptforderunt;. die man \m der Kun- 
der Kapazität nach Müslichkeit zu be struktion eines Nornial.-' für irgendein« 
seitiiien (vgl. den Aitik'l ,. Induktivität") physikalische (irölic zu stellen pflegt, ist 
Ein Auderw AutübiUömittol beisteht dshii, eine mögiioiitit groäe, zeitliche Koiutaat. 
MMecht leitende Flfl8»iirkeiten zu Tenmiden. Man will t>ieh eben auf den Wert, den das 
II. Berechnung von Kondensatoren. NnrMi.'il li.it, ein füi aüi'ni.i! vcrlas-i-n 
"Wie bertius obt-ii ausgetülirt, ist die Kajm- koiiufit, t.hne fortdamiiiii und olt schwer 
litiit von Kondensatoren durch die geo- zu beschaffende Kontndlen nMfC Wa haben, 
metrischen Abmeasiuiaren and die Di' Stellt man hohe Anforderungen an die 

(ienauigkeit, .«o muß man dic«e 
Forderung l>. 1 Kondensatoren 
faUen lassen und wird vielmehr 
darauf 5eh(«n mfli^sen, daft die 
Normale hei M(»«-nrt' mit 
(ileich- und mit Wcchselsnan- 
nunfi;en denoeiben Wert hsoen, 
daB dieser Wert unabhinitig 
ist von der Frequenz, tmd daß 
keine tiiclektii-ihni N'crlu^tf 
aultrcteu. Von der Forderung 
einer frofien leitlichen Kon- 
stanz k;inn man deshalb ab- 
sehi-ji, wiil es verhältnismäßig 
einfach i!»t, den AIjsolutwcrt 
des Kondensatocft mit großer 
tienauigiceit sa bestimmen. 

Die eitizi'^iii Dielektriken, 
welche die oben aufK^tellten 
Forderongen erfflUen, nnd die 
üase. 

Als Nornialkondensatoren 
kommen daher in erster Linie 
Luitkondensatoren in Frage. 
Da bei diesen der Abstand der 
Platten ziemlich groß jri in.h ht 
werden muß, so werden sie 
auch fnr kleinere Kapaut&tet- 
w«>rte an Rauniumfang nnd 
(iewicht ziemlich groß. 

Prinzipiell sind zwei F'orinea 
möglich: der Zylinderkouden- 
Mtor, der aiu» kontentri^tehen 
Rohren aufiiebant i^t umi (U-r 
aus einander paiallclfii ciwiiwi 
.Scheiben aufgebaute l'latten- 
kondeudator. Muirhead, 
elektriwtStskonstanten bestimmt. Kine tat- Glazebrook und I..ord Kelvin haben 1890 
-Tm lilidie Herechnlll^^ liir'i ' aliei iii ilcn Iv 1 j.'jlarnl «ier.irtige Kondensatoren i;i'h;iui. 
meisten Fällen unüberwindliche malhema- , Wcscutiich verbesserte Formen sind in den 
tische Schwierigkeiten. \ erhältnisraftBig h»tzten Jalirea in der lMiy<.-Techn. Reichs- 
leiclit berechenbar sind die Kondensatoren aiistalt von (iiebe, .^i liering und 
ans itarallelen ebenen Platten, aus kotizen- Schmidt au>gt'arbeitet wunkn. Der .\uf- 
triscnen Kui:eln oder konzentrischen lanircn ' hau des (iiebeschen Kondensalitrs ist in 
Zylindern; außerdem sind swei escentrixch : Figur 8 dargesstellt. Die Platten mit gerader 
f(»i«geDe lange Zylinder oder Zylinder uml Oranungsnummer gehören der dDen, die 
paraUet dam gewgene £bene boecbenbar. I mit ungorader der anderen Belegung dos 




Fig. Ä 



Digrtized by Google 



Kai)azität 



«79 



Kundensators an. Jedes der Plattensysteme 
wird von je 4 Säulen S getragen. Die Säulen 
de» einen Systems {rehen fieidurch Oeffnungen 
des anderen hindurch. Die gesamte Isolation 
wird durch 8 kleine 
Quarzstilckchen B 
gebildet, von denen 
4 unten und 4 oben 
angeordnet sind. 
Durch die Stell- 
schrauben Q wird 
der Abstand der 
Platten der beiden 
Systeme eingestellt. 
Der Plattenabs t-and 
beträgt rund 2 mm. 
Das ganze ist von 
einer metallischen 
Hülle umgeben, die 
mit dem einen 
Plattensystem ver- 
bunden ist. Die Kon • 
struktion von Sche- 
ring und Schmidt 
bezweckt einen Satz 

von Luftkondensatoren, bei <lem die zu- 
sätzliche Ka|)azität der Zuleitungen be- 
seitigt ist. hm das zu erreichen, werde j 
die einzelnen Kondensatoren übereinander 
gesetzt (Fig. 9 und 10). Der oberste ist 
ein Variator. Derartige Variatoren werden 
seit langer Zeit konstruiert (Köpsel) und 
bilden einen der wichtigsten MeUapparate 
der drahtlosen Tdegraphie. Sie haben den 
Zweck, die Kapazität kontinuierlich in 
melibarer Weise zu verändern. In der Kegel 
sind sie derart konstruiert, daß zwei Platten- 
systeme, die aus halbkrci;:- 
lorniigen Platten besteheti. 
durch einen Knauf inein- 
ander gedreht werden 
können, su daß die einander 
gegenüberstehenden Flächen 
dadurch vergröliert werden. 
Hin Zeiger, der mit dem 
drehbaren System fest ver- 
bunden ist, spielt über einer 
Skala. .Jedem Wert der 
Skala kommt ein ganz be- 
stimmter Wert der Kapa- 
zität zu. 

Sollen die Variaturen 
mit höheren Spannungen 
beansprucht werden, so taucht man die 
Plattensystemc in ein geeignete^ t>cl (Fig. 11) 

Strensr genommen sind die Ladungen 
solcher Kondensatoren aus drei Teilkapa- 
zitäten zu berechnen, nämlich der Kapazität 
C,2 der Plattensysteme gegeneinander und 
den Kapazitäten" C,o und C,« jedes der 
Plattensystemc gegen Erde. Bei größeren 
Kondensatoren ist in der Regel Cj„ und Cjo 
gegen C„ zu vernachlässigen. Die Angabe 



von C,j genügt. Sind aber nur wenig Platten 
vorhanden, so können die Teilkapazitäten 
gegen Krde nicht mehr vernachlä.ssigt werden, 
und erhalten überdies bei Kondensatoren 




Fig. 9. 




i-ig. 10. 

mit einer isolierenden Umhüllung (Glas- 
gefäß) je nach der .Vufstt'llung des .\pparates 
einen veränderlichen Wert. 

Wird der Variator als Wellen mcsser ge- 
braucht, so ist die Bedingung zu erfüllen, 
daß die auf den beiden Plattensystcmen 
angesammelten Klektrizitälsraengeu in jedem 
Augenblick einander gleich sind, aber ver- 
schiedene Vorzeichen haben. Daraus ergibt 
sich die sogenannte .,Betriel)skapazität" zu 



880 



Ka|»azitdt 




Fig. II. 

^1« i PC 

Auch für höhere Spannungen kann man 
Luftkondeiisatoren dadurch braiu-hbar 
inachen, daß man die Luft komprimiert: 
denn dieDurchschiaesspannunpderLuft steigt 
etwa propurtiunal dem Druck. Derartige 
Preßpa.><k(tndcnsatoren können bei Hoch- 
.spannungsme.'^sungen wertvolle Dienste 
leisten; ihre Konstruktion bietet mannig- 
fache Schwierigkeiten. 

In der Praxis haben am mei.xten Ein- 
gang gefunden Kondensatoren, in denen 
Glimmer oder Papier aLs Dielektrikuni ver- 
wandt i.'st. Eine ab.solute Konstanz des 
Kapazitätswertes ist bei diesen Konden- 
satoren ebensoweniir zu erreichen wie bei 
den Luftkondensatoren. DaycKcn haben 
sie, Luftkondensatoren gegeniUwr den Nach- 
teil, daß ihre Kapazität, je nachdem man 
(ileichstrom oder Wechselstrom verschie- 
dener Fre(|uenzen anwendet, ihren Wert 
ändert, und zwar verhalten sich dabei Papier- 
kondensatoren ungünstiger ah (Jlimmer- 
kondensatoren. 

Wird keine allzui;roßi> (ienauiskeit der 
Messung verlangt, so überwiegt i'.bcr der 
große Vorzug gegenüber den Luftkonden- 
satoren, der darin besteht, daß sie viel 
handlicher und an (iewicht wesentlich 
leichter sind. Das ist auch der (irund, wes- 
halb sie in der Praxis fast ausschließlich an- 
gewandt werden. 

Die Glimmer- und Papierkondensatoren 
be.'itzen in der Regel einen merklichen 
Temperaturkoeffizienten. Be.-ionders un- 
angenehm ist es, daß bei ungeeigneter Her- 
stellunsrsart die Kapazität nach einer Tem|)e- 
raturerhöhung nicht auf ihren alten Wert 



Hf- 



zurückkommt Diese Erscheinung sowohl 
wie der Temperaturkoeffizient kann wesent- 
lich abgeschwächt werden, wenn man durch 
Erwärmen und starkes Zusammenpressen 
den zum Befestigen der I^mellen dienenden 
l^ck möglichst beseitigt. 

Die Teilkaj)azitäten der beiden Bele- 
gungen gejien Erde sind hc\ 

diesen Kondensatoren gejien- | — 

über der Kapazität der \ ) '^'^ Q 
beiden Belegungen gegen- 
einander vollständig zu ver- 
nachlässigen , anders steht 
es in dieser Hinsicht mit -r— 
den Kapazitätssätzen. In U 

Figur 12 ist die Schaltung ^ ^ 

eines Kaoazitätssatzcs dv 0 °" s 
gestellt. Die rechte Stöpsel- 
reihe schließt die Konden- 
satoren, die nicht einge- 
schalt<'t werden sollen, kurz, 
die linke bewirkt die Ein- L|[. 
Schaltung der Einzelkonden- 0 0 
satoren. — ^ — 

Im allgemeinen wird '''ß- 
der Wert, den man erhält, 
wenn man z. B. die beiden Abteilungen 
U,02 und 0,03 einschaltet, nicht genau mit 
der Summe der Einzelwerte von 0,02 und 
0,03 übereinstimmen, weil hier sich auch die 
gegenseitige Kapazität fühlbar macht. 

Zu den ältesten Formen der Konden- 
satoren gehören die Le yd euer Flaschen. 
Sie haben aber in der Kegel bei Verwendung 
von Hochfrequenz und hohen Spannungen 
große Energieverluste im Dielektrikum und 
an den Rändern der Belegungen und haben 
daher für die Hochfremienztechnik an Be- 
deutung wesentlich verloren. 

13. Messungen mit dem ballistischen 
Galvanometer. Am nächsten liegt es. 
Kapazitäten mit dem ballistischen Galvano- 
meter zu messen. Die Aus.schläge eines 
solchen Galvaiuimeters sind den Elektrizität*- 
mengen, von denen sie stoßartig durchflössen 
werden, proportional. Ijidt man daher zwei 
Kapazitäten C. O.^, die man miteinander 
vergleichen will, auf dieselbe Spannung, 
und entladt sie nacheinander durch das- 
selbe ballistische Galvanometer, so mögen 
die ballistischen Ausschläge a, a, beobachtet 
werden. Dann ist: 

qt Ka, = i\E 
u = = CjE 

Darin bedeutet K die ballistische Galvano- 
meterkonstante. Ist z. B. die Kapazität Cj 
bekannt, so findet man aus der letzten 
Gleichung C,. Da man die ballistische 
Konstante K eines Galvanometers auch aus 
seiner Konstanten für Dauerstrom ableiten 
kann, so kann auch, wenn kein bekannter 



KapuitAt 



681 



Kondensator zur Hand ist, der Wert einer 1 14. Die Maxweii-Thomsonsche Methode. 
Kapazität na<;h dieser Sfethode bestümnt Eine wesentliche Verfeinerung erhalten die 
werden, sofern man noch die SjMimiillg El Messungen dadurch, daß man die Konden- 
abvr nur eine m&B^e I saturen periodisch lädt und entlädt. Die 



mißt. Man wird 
Genauigkeit erzielen. 

Die eben beschriebene Methode zum Yer- < 
gleich zweier Eapazit&ten kann eine weeent- ! 
liehe Verbesserung dadurch erfahren, daß 
man sie zu einer Nullmethode ausgeütaliet. 
Dae SdialtuiiiRMliema ist fa Figur 13 dar 



auf diesem Verfalirefi bendiende Methode 



-AMA/VW 




b.6 

wvww- 

«2 




'fl-tl'lll. 



Fig. 18. 



Die Spannungen, zu denen die Kou- 



Ff«. 14. 



von Maxweli-Tliomson ist eine der besten 
und taverliBS%Bten Uethoden zur Beetim' 

mung von Kapazitäten. Sie gestatten den 
Absolutwert von Kondcn.'tatoren mit großer 
Genauigkeit zu bestinuMn imd wird daher 
vornehmlich benutzt, wenn es sich darum, 
handelt, die zeitliche Veränderung von 
Nonnalkondemjatoren festzustellen. 

Die Schaltang ist in Figur lö dargestellt 



(luuatoren geladen werden, Terhalten sieh 
zn«nander, wie die in Beibe geschalteten 

Widerstände Rj : R ,: sie werden so reguliert, 
daß sich auf beiden Kondensatoren die gleiche 
Elektrizitätsmenge ansammelt. Die Gleich- 
heit wird durvli den Nullausschlag des balli- 
stischen Galvuiometers bei Oeiffuen oder 
Schliefien des Sehalteis S festgestellt Es 
ist also: 

Die Resultate der Messungen mit dem 
ballistisoilen Ualvanometer kitonen setir stark 
dnreb Bfleketandslrildung im Didektriknm 

beeinflußt wcnlcii. Bei der Entladung z. B. 
folgt der Klektnzitätamenge, dfp ?ich auf 
den B<>lo>rungen befunden hat. «iit- in da«; 
Dielektrikum eingedrunir<^nf> nach. Inwie- 
weit die k'Uiere noch zur Krhöhunp des 
ballistischen Ausschlages beiträgt, hängt 
offeniiar auch von der ächwinguni^daaer de^ 
Galvanometers ab. Denn in der Zeit, wSbrend 
das flalvanonu'lcr aus?rhwiiiL''t. fließt aus 
dem Kückülaud djiuernü liilekui^ilui nach, 
die ebenfalls ablenkend auf das Oalvano- 
metersystem wirkt. Um diesen Fehler aus- 
zuschließen, sind verschiedenartige Schlfissel 
gebaut wonli'ii, \mii denen der Zi'Ii'u y-clic 
in Figur 14 dargestellt kt. Drückt mau den 
Knopif K herunter, so wird zunäclMt die 
Batterie K vom Kondpiisafor tl crr'rrnnt, 
und unmittelbar daiiaih durch dtn ivoit- 
takt X der Kondensator durch (ialvano- 
meter G entladen, und naßh einer Ideinen 
einstellbaren Zeit bei M der fiatiadekreiF 
wieder geOffhet. 




Fig. 15. 



Darin bedeutet V einen periodisch arbeiten- 
den Umschalter, den der Kondensator K 
lädr und entladt. Ist der Umschalter in 
der Kntladestellung, ao Hießt ein Gleioh- 
strom dnmb das Galvanometer 6 von oben 
' nach unten. Ist der I'iriM linltor in der T.ade- 
stellung, so geht eiri Slronistoü durch das 
Galvanometer von unten nach oben. Die 
Widerstände werden so abgeglichen, daß 
der (ileichstrom und die periodischen Strom- 
stöße ihre Wirkung auf das Gal\ aiionieter- 
s\T;tem aufheben. Die üleichgewichts- 
bedingung lautet: 

nC - R, RjR, (15) 
Darin bedeutet n die Zahl der Ladungen 
iii der Sekunde. Bei genaueren Messungen 
ist noch ein Korrektionsglied zu berück- 
siebtigen. Das Liaden und Entladen wird 
ao Iwsten duveh einen rotierenden Unter- 
breeber mit geeigneten Kontaktstfteken be* 



I 



Digltized by Google 



Ka|iazittt 



soivt. Die Zahl n wird mm der üindr«han(r<** 

zahl und der Zahl der Kniitiilcl -f ili k>' !><■- 
rechnet. Bei genauen Messungen luuU it and 
damit die Uindrchun^:szahl ^ehr künstant 
gehalten werden; dies erfordert empfind- 
liche automatische Tourenre^fler, deren Kon- 
struktion ziemlich grolien Schwierifjkeiten 
begefcnet, and deren UandbabunK einige 
GeMtdekliddirelt erfordert Bei der ]llinpfind> 
lif hkcit der Methode kann sie umtrekehrt 
dazu benutzt werden, um eine Konstanz einer 
ToorenuM fxi prDfeD. 

]>ir Punkt A wird zweckniaüi^ ceerdet. 
um die Kapazität gesen l^Irde zu definieren. 
Im Dbri);en wird aber die Kapazitft der 

stanzen Meßnnfirdniin£r 'z-'t'r ii Krdc -u h hc i der 
Messung füldbar machen und kaiui uanient- 
lich bei der Meniing kleiner Kapazitäten er- 
iiebliche Fehler verursachen. Man eliminiert 
diese Schaltunjrskapazttät, indem man nach 
hfcmliuiiT Mr-viiriL' in il*T In-iierigen An- 
ordnung den Koudensalor K herausnimmt 
imd eine neue NuliRteilunfr Ar^ (lalvann- 
meters <!iif-ht. Mnn finrint rtnf dio-r Wri^-^o 
die Schaltun«;? kapazitat, die man von den 
zuerst gemewenen Werten abzieht. 

Die:-!' Mcilu'ilc ircM.l1 t*'t nicht nur, die 
Mfvüuug mit verschieden großen Frequenzen 
durchzuffihrrn, s^ondem es Icann auch mit 
ver=chicflon !;iii,'cn l^le- und Kntlade- 
zeiten innerhaUb einer i'eriode gearbeitet 
werden. Eis hat sich pezeisjt, daß nament- 
lich bei i^eringeren Periodenxablen alle diese 
Unutinde den Wert der KapazitHt mehr 
oder wcnifjer stark iiiHlcn; -"fcni das 
Dielektrikum KüeLitAudbildun}; oder EnurKie- 
verlmt bei periodiseher Klektrisieniiig seigt 

sj. Kapazitatsmessungen unter Ver- 
wendung von Wechselatrömen. Die Kapa- 

zitätsincssungcn 
mit Wocliscl- 
Btrömen werden 
in der mehr oder 
weniger inniliri- 
zierten Wheai- 

s 1 0 n e sehen 
Brücke Toq;e- 
nommen. Teber 
die .iIlLcMicinen 
Bedingungen, die 
bei dieeer Metho- 
denklasse zu er- 
füllen sind, sowie 
über die Encrsrie- 
quellen, NulUn- 
strumente und eonsUge Apparatur den 
Artikel ..Induktivitär S. 406lf. 

Die einfachste Antmlmnur i-1 in T^irnir 16 
darjrestellt, K, ist der zu lrle^^llHie Konden- 
sator, Kg ein bekannter, Kg. sind in- 
duktionsfreie Widerstände. Die Gleich» 




Fig. 1& 



gewiebtüliedinirunc; (Sehweiten des Telephons) 
lautet: 

K, : Kj = R4 : R^. 

Bei niedri{;en Frequenzen ist die Methode 
/Minliiit niieinpfiruilich. \vcil der Sciiciii- 
widerstand (1 : Kr-») l>ci Kondensatoren 
mittlerer (irAfie sehr hoch m «ein pfles:!. 
Die Kapazitäten der Zweite rcecneinander 
und (,'e^eii Krde können eriicbliciie Fehler 
verursachen. Sind K, und Kj durch metaOi» 
sehe Hüllen elektrigcli gegen die Umgebung 
abgeschlossen, so lefrt man den Pol des 
Kondensators, der tnli <lcr HiiUe verbunden 
kt, au die l'unkte A und Ii und erdet D, 
dabei int vorausgesetzt, daß die Spannungen 
AD tinil 151) \ crti.if;iii»iii;ißiL' klein .sind. 
Aucii in ;uidt;icii i'allcii 1.-; dos Erden von 
D zu empfehlen. Wie im übrigen die Stö- 
rungen auf ein Mindestmaß gebracht werden 
können, erfordert jedesmal eine besondere 
reberlejjun;:. 

Die Methode in der bisherigen Form er- 
fordert zwei verlustlos arbeitende Konden- 
satoren. Ist das nicht der Fall, 80 ist ein 
Schweigen ties Telephons erst erreichbar, 
wenn man in Zweit? 1 und 2 hinter die 
KondeniMitoren Witicrstände Rj Rj cin- 
sehaltet. Sind ij, die Er^atzwiden^tinde, 
die man -i- h in t\cFhe mit dem Kondensator 
angeordnet denken muß. um den dielektri- 
schen Verlusten Rei-hnung ZU tragen, 80 
wird die lileic}ii'inviclitsl>edin(ning: 

(R, + ^< : + pi)^*Bi : K 

Ist also von üt ui Kondensator mit liokannter 
• Kapazität auch der Verlu^twiderstand ^, 
■ bekannt, so kann man aus der zweiten Glei- 
chung n, berechnen, .\nstatt in Zweig l und 
2 Zusatzwiderstände R, R, einzuschalten, 
kann man am^h in Zweig ;J und 4 Selbst- 
induktionen (Variaturen) anordnen, um den 
N'ullstrom einstellen zw kfinnen. 

l'eber den Vergleich einer unbekannten 
Kapazität mit einer bckannien St'lbst- 
induktivität nach der Ander MMjschen 
Mi *h<K!e und mit einer (Jegeninduktivität 
nadi der Methode vuu Carey Foster vgl. 
den Artikel ..Induktivität'*. 
I Zur Meti»ung mit Hochfrequenz wendet 
man am besten FUsonanemethoden an; die 
zu unter- iiclieticle K inazität wird mit einer 
Seihstindukuoiisspule pas-sender Größe zu 
einem Schwingungskreise vereinigt Das 
Eintreten der Resonanz wird am besten 
mit einem sehr lose gekoppelten Hilfskreis 
fcslirestellt, der ein empfindlictn-- Tlicrnio- 
eiement enthält. Tritt Besouanz ein. so 
' erreicht der Strom im Hil6kreiB einen scharf 
ausgeprärrt'Mi Höchstwert, der durch ein an 
das Thermoelement angeschlosjseu^ Galvano- 
meter gemeBsen wird. Ist die Einstellung 
geschehen, so ersetzt man die unbekannte 



Digrtized by Google 



Kapazität — Kai-bonatgcsteine 



683 



Kapazität durch einen Variator, den hkim 
so einstellt, daß wiederum Resooan/. t-iii 
tritt, und liest an dem Variator unmittel- 
bar die gesuchte Kapazität ab. 

16. Messung verteilter Kapazitäten. 
Pii> Kapazität eines Widers tauUen wird am 
•infaelttten dadurch {E^emessen. daft man 
ihn mit einem anderen niiY'üfh-* kapazitäts- 
ireieu Widerstand von aunaiienid gleicher 
GrOfia in der AVheatstoneschen Brücke 
niBaiiiiiianschaltet : die beiden übri(;en Zweige 
•werden am bwten durch zwei gleiche und 
gl('iilianii; trcwickelte Widerstände gebildet. 
Dann niuli uum dem unbekannten Wider- 
Stand eine ^wigse Kapazität pamUdtchalten, 
um das Telophnn zum Schweicf^n zu bringen. 
Diese ist gk*u;h der gei<uchten Kapazität des 
Widerstandes. 

Die Kigenkapazität einer Spule findet 
nuu) am bMten aas den Eigenschwingungen, 
die sie auszuführen verniai:. Man erregt 
die offene Spule in loser Kuujjelung und 
ändert die Frequenz so lange, ms Resonanz 
mit ihrer cicii'tien Kapazität eintritt: die- 
kann mm tu l weder an dem AufleuchLen j 
eines über ihre Knden gelegten Heliura- 
rdhrcheoa erkennent oder an einem üilfs- 1 
kreis mit Thermoelement Shnlich wie bei j 
der kurz ziivtir ht^chriebenen Meßmethode. 
Citcictlzeitig wird mit. pinem lo^e gekoppelten ' 
Welleoine^ser die WfllcnlaiiLrc in Mi-tern ' 
gemessen; ist L die Selbstinduktion in 
Henry, so ist die gesuchte Kapazität:' 
0,2s . iü }} I. .Mikrofarad. ' 

17. Measung von Teilkapazitäten. Die \ 
Mesauon; der T^aparitAten von einem am; 
mehreren Leitern hc-tr-hpnden (lebild* kmn 
stets auf die .Messung eines Konden.-.ülur-* \ 
mit zwei Helei^uiigen zurückgeführt werden. I 
Sind z. JJ., wie bei einem Drehstronikabel, ! 
drei in einer Hülle eingeschlossene J/citer 
vorliatitlen. so sind nach (ileic liuni'; K S. G7.") 
im ganzen 6 Teilkapazitäten zu messen. 
Zverst verbindet man Leiter 2 und 3 mit 
der Hülle und iniBt fiie Kapazität des Leiters 
1 gegen diese drei miteinander verbundenen 
Leiter; setzt man in der Formel für Qj 
die Potentiale V. und V, = o, ei^ibt sich, 
daB man damit 'die GrAfie 

K|| = Cj + Cjj -f- 

gemes.«nii hat, Pnn Ii zykli^t fie Vertauschung ; 
erhält man aus zwei weiLeren Messungen: j 



Die ,\ul!ü.>iung dieser Gleichimgen ergibt; 
Ci= \ (k, + k,-K„--K„) 

und 

C,« = -|-(Ka + K.,™k,) 
und 4 analoi^ Gleichungen. 

Literatur. Abraham, Theorie <h,- r:/riiri:i',:i. 
Iji-iptig l9ig. — Ktm/itnannf Hugnetitmm «md 
EUkiritim, Brtmi>tdnB9i§ 190». — Orliih, 
AofMiaMK «ifll JMuktivit'it, Bramurfnceig 1909, 
— Jtelltf Bl^otdcgr<ipJti$efifi' Praktikum,, 
BeHm iftif . 

E, OrUeh. 



K 



und 



Nunmehr verbinden wir Leiter 2 mit 3, und 
alle Übrigen (in unserem Falle uko nur 

I^iter 1) mit der TTüIIp. Die Kapazitäts- 
mes^ting ergibt, wie die Ausrechnung von 



'3 



lehrt: k, = Cj + + C„ + C.^ 



^Vnalog findet man: 
kg = C3 -)- C, -|- 



C 



= + + Ci, -f- Cn 



Karbonatgeitaitte. 

1. Allgemeines. 2. Die w ii htigsten Karbo- 
nate. 3. Einteilung der Ivarbonatgesteine. 

4. Kl]k^t<■ill< i) Minerogene Kalkst^-ine. 
bi ürganogene Kalksteine, r) Struktur. Mine- 
rnlopisrher und chemisrher Bestand. Tesctor. 

5. Uebrige Karbonütt^tteine. AUgemeinee. 
Dolomite. 6. SpateisensCdn. 7. Magnetit. 

8. MfitaDinrphische Karbonatgesteine. Marmore. 

9. Veru'cndnne. 10. Kfinstlirhe Marmordar- 
stellnnL'. 

I. Allgemeines. Die vier der Menge nach 
wichtigsten Säuren der lüdrinde sind Kiesel- 
säure, Kohlensäure, Salzsäure und .Schwefel- 
säure. Die Gesteine der Krdrinde sind ent- 
standen entweder ans dem SehmelzflnS — 
Eruptiv£:es(eiiie — , odnr auf wn-joricrfin Werrc 
— SedinieuU' — , oder durcii .Metamorphose 
au.s Eruptiven oder Sedimenten - meta- 
morphisclie Gesteine. Bei der Schmelz- 
temperatur der Gesteine ist die Kieselsäure 
die :-lark>ii' >anre untl Ijiiide* die Me:alle 
in Form von. im wesentüchcu wasscrlrcien, 
Silikaten. Nach Abkühlunf der Eruptiv- 
gesteine unterliegen <ii<ve der Vonvitterung 
unter dem Einfluß der Atmu.spliurilien, da 
werden die stärkeren Ha.sen Fe, Mg, Ca« 
Jia, K von der Kiei«elsäure getrennt und an 
Salz-, Schwefel- und Kohlensäure gebunden, 
beXAV. das Eisen oxydiert und al- l;i^en- 
hvdroxyd abgeschieden. Nur da.s Aluminium 
bleibt in Fonn von Ton, einem Hydrat des 
Aluminiumsiiikats an Kieselsäure gebunden. 
Nach dem chemischen Bestände ergeben 
sich also 4 Gruppen von Sedimenten: 

1. Tongeeteine, der Menge nach weit 
Qberwfeirend und etwa 80% der Sedimente 
ausmachend, 2. Sand > t ei n e . die Anlirmfung 
kristallisierter freier Kieselsäure t i^narz) etwa 
lö"^!,, der Sedimente betragend. :i. Die 
Karbonatgesteine etwa der Sedi- 

moate. 4. Salzgesteine. Die leicht löslichen 
Sabe der Sah- und Sehwefebäure, die als 



Digrtized by Google 



6S4 Karbonatf^teine 

(;c>;U'iiu' iti bczuu auf ihre Menge keine ist der Kalkstein weitaus am häufijpiteij. dr 
KoUe spielen, weil weitaus der größte Teil j Magn^it am seltensten. Uebergäi)i;e siod 
j^elÖBt im Meere enthalten ist. Mit dem { vorhanden twisehen Kalksteben usd Dok»- 

balz des Meeres könnte man die panze Erde miten einerseits und Kalksteinen und Spat- 
ruudum 30 bis 40 m hoch bedecken. eisensteinen andererseits, auch solche zwi- 

Die Mengen der verschiedenen Sedimente I stehen Dolomiten und Spatei^enätein^u 
sind von Clarke gesehätst worden, und die kommen vor, während rebercänee zu doi 
Schätzungen motten im ganzen riclitiü sein. Magnesiten gänzlich fehlen. Macnesit i-^t 
Nach Rechnunj,'eu desselben F()r.>i liers und zwar neben Dolomit, nicht aber nebei 
anderer beträgt die (iesamtmächtigkeit der Calcit bettindig. 

Sediiiieiite etwa KKK) in rund um die Erde Daraus ergÜJt sich nun, daB die Abgrvu- 
und davon mögen öO bi>> 00 in Karbonat- zung zwischen Dolouiit- und KalkgesteiBes 
eesteine sein. Uebrigens schwanken die unmöglich ist« und man wird einfaeh saeb 
bchätzuniren /.wi>ehen 50 und 150 in. je nach dem vorherrschenden Bestandteil enbaeheidtt 
dem Umstand, von welchem die Berechnung . müssen. 

ausgeht Die Entetehuni^ der hierher gebönsfo 

2. Die wichtigsten Karbonate. Die Gesteine ist ganz versehiedenarti?. Zwar 
Kohlensäure der Karbonatgesteine ist uun | unterliegt es keinem Zweifel, daß alle !»• 
f^ebnnden an Calcium, Magnesium und ' teiligtcn .Mineralien sieh in der Xator sib 
£i8en, während die Salz- und Schwefelsäure entsprechenden Lösungen wahrscheinhch an- 
gebunden sind erstlich an die Alkalien und tremein bei Knhlensäiireüberdrut k zu bildeii 
weiterhin an Magnesium und Calcium, verinügen, doch .Nind solche Vor^ai^e lab- 

DarauB ergibt s^ieh, daß in den Karbonat- gesehen vomicohlensauren Kalk) nieinsroßem 
gesteinen wesentlieli 'J .Moleküle vorkommen t Maßstabe als gesteinsbildende realisiert Aul 
CaCOy, MffCO«, FeCOa. Diese treffen wir die Organismen vermögen von diesen Kar- 
gesteinsbildena ab folgende Mineralien: Ibonaten nur den Kalk mit unwesentficba 
1 KalkRoat CaCO I Beimengungen von M u : r ium abzii^rh-fH- 

. 9 \i ? o^n It ; t Mfrrn' ^en. Es erscheint somit i n der Jiatur nur «ik 

<-4 pf^J^ «i/ ; l II ; Calciumkarbonat als primäres Sedinesi 

Ii' »1™ kuv» I ünausgedehriT M, Maß>tabe. Die Knhwh.u<L 

?• n Tn«-?r M?'n^^"\ von Dolomiten und Spateisensteinen«; 

?; ?nlJrit r,?Mf & n \ 1" auf diagenetische UrawandeloMts 

\b. .^nkerit ta(Mg,l<e)tgU«| Kalkabsatzes zurückzuführen, und der 

Diese Mineralien bilden, wie dnrch Klam- Mafrnosit tritt Uberhaupt kaum gestein>- 
mern angedeutet, drei isomorphe Jiciheu. bildend auf und ist dann ein Verwitterumj?- 
Jede Reihe bildet in sich Misetisalze, aber die Produkt von Serpentinen und AehnlielM«. 
verschiedenen Reihen mischen sich nicht. 4. Kalksteine. Wenden wir nn< al?» 

Von dem kohlensauren Kalk gibt es zunächst den Kalksteinen zu, .su h^ben «ir 
noch zwei kristallisierte Modifikationen — am genetischen Rücksichten zwei OrdnuDKCB 
Vaterit und .Xragonit — die aber Ixide zu unterscheiden , deren eine als minero^enf 
metastabil sind und zum Schlüsse in die . zu bezeichnen ist und emer rein anorgani»cbeo 
eins^ stabile Modifikation den Kalkspat um- 1 Entstehung dureb Ansfittlen einer Aiw- 
gewandelt werden. Fossil kommt also nur sättigten Lösuni: entspricht. Die andere 
Kalkspat vor. Vaterit ist in der ISiatur noch . Ordnung umfaßt die organogenen Kalke, 
nicht beobachtet. Von der Vateritmodififca- j welche als Skelette und Schalen von TVrw 
tion, nicht aber von der des Aragonit, be- (zoogen) und Pflanzen (phytogen) zur Ab- 
stehen auch analoge Verbinduncrn des seheidtimr gelangt f'ind. Ha unsere heutisrn 
Magnesiums und Eisens. Diese sind unter- GewiLsser nur sehr selten gesättigte iülk- 
einander vollkommen, mit dem Vaterit lösungen darstellen, so müssen organogfM 
beschränkt misehbar (etwa bis zum Verhättnis Kalke viel weiter verbreitet sein als minpro- 
CaCOj ; MgCOg —1:1;. gcne. Dies mag in den ersten Phasen unscRf 

Von allen drei Salzen gibt es noch gallert- ; Erdgescliiehte vor Entstehung der Übe 
nrtijre amorphe iMirmen, die in der Natur ;Wefen vielleieh! anders ire\vr<:en -ein. 
ebenfalls vorzukommen scheinen. | 4a.) Die minero^enen Kalksteine 

3. Einteilung der Karbonatgesteine. ' Die minerogenen kalkigen Sedimente tret« 
Kach deniGesagtengliedernsichdie KarlxMiat- wesentlich als mehr lokale, wenicr au-üpbrei- 
gcsteine naturgemäß wie folgt: 1. Kalk- tete Sedimente von allerdings oft erhebkbä 
steine, wesentlicher Bestandteil Kalkspat. Mächtigkeit auf und sind besrhrinkt 

2. Dolomite, wesentlicher Bestandteil Dolo- Quellen, Bäche, Seebecken, flache Binnec- 
mit oder Ankorit. 3. Spateisensteine, meere und mehr oder minder abgeschlosseß« 
wesentlieher Bestandteil Eisenspat oder Meeresbuchten. Die organogenen Kalksfdi- 
Braunsrat. 4. Magnesite, wesentlicher mente aber bedecken auch den Boden wrh- 
Bestandteil Magnesit. Von diesen Gesteinen i weiter Meere (Atlantik). 



Digrtized by Google 



KMiNiiiii^pebteiiiG 



686 



TM - inineroRene Abscheidunf? des Cal- Hier ma;:: noch eini- ritrentümliche Art 
ciiiinkurbunats kann nun entweder erfolgen von Kalksiater Erwähnung linden, den 
aas Lösungen des Bikarbonats, oder durch Voltz von Sumatra mitgebracht hat. Es 
doppelte Umsetzung eines Iteliehen Kar- 1 werden dort am Fufie von Kalkgebicgen 
bonats (Ammonium-, Natrinndnrbonat) mit ' weite Strecken dezimeterhoeb von radial- 
■(•ini'in M^lichi'n Kalksakc ("('ip^*'). >io k;uiii fasorii; sti'iiifrten Kalkgebilden bedeckt, 
erloli^eii iu der K^ke uUer in der Wiirnie, weiche iu analoger Weise entstanden sind, 
ans sonst salzfreiem oder salzhaltigem Wasser, wie der Kalktuff. Nur spielen hier die 
schnell oder langsam. Nadi tiif^cn Umständen Pflanzen, wie es sdiriiit. keine Rolle, sondern 
richtet sich die .Modifikuiion des Karbonat^i. , es werden einfach kkhw Kalksteinehen von 
Bei schneller .Vbscheidung, oder aus sonst dem Karbonat umkrustet. entstehen 
salsreiohem Waeser oder bei doppelter Um- dadnroh zentimeterdioke spiükibebe Gebilde 
eetztmi^, oder bei erbOhter Temi)eratnr am Kalkspat, dsmi Tmlri^t «ueh die 
bilili'ti sich irfwolinlich die iiuMastabilcii fossilmi sogenannten Riesenoolithe SDfU- 
riiavcii ^Vragoiiit (»der Vatcrit, die aber rechnen sind. 

iiaiiiriichim Laiifo dos K(Js.^^lis:lttonsprozesges Als Sprudelsteine und Erbeeneteine 
alle und <ti'ts in Kalkspat iibpri;("h(Mi. Nicht i Pisoli t lift) bezeichnet man gewöhnlich 
uuwuhrseheiiilich ist 08, daß iu den meisten mir Produkte heißer Quellen (Karlsbad). Die 
Fällen die erste Abwshiiddung in Fonn einer < Sprudelsteine sind >ehalige. konzentri^sch 
Gallerte erfolgt : gebänderte, senkrecht zur Oberfltehe {aseiige 

Zn den ntineroffenen KaUcBteinen gehdren: I Uebergänge anf den D^Hhiden und dem Boden 

1. Die Seekreido (Alm, Wiesennierspl). de:< Was-serbeckens. Die Oberfläche i-^t rauh. 

2. Der KalkluliiTravertin, Süßwasser- höckerig und wulstig, su dab oft groüe 
kalk). 3. Sprudelstein und Erbsen», Schalen abbreehen. Die Erbarasteine be- 
stein. 4. Oolithe oder Rogensteine, stehen aus zusammengebackenen crb^cn- 
5. Die lithographischen Schiefer. artigen weißen bis dunkelgelben, bis zenti- 

Die Seekreide ist ein äußerst l'eiii niPterirrotlen, konzenSrisch^elialiKeii und 
kömiges, wahracbeinUch aus Calcit bestehen- ^ nuUalfaserigeu i>pliiü:olitlien. Die Zwiscben- 
des, näafig mit Ton, Sand, Sapropel und ; rlnine zwieeben den Erbsen ^mI von Sand 
Saprokoll vermischtes Sediment, da« «ich oder auch von unregelmäßi«: struierter Kalk- 
gerue in Mooren, Sümpfen und ilachen masse erfüllt. Die Kuustchung tat wie folgt 
Seen bildet Es ist vermutlich aus Bikarbonat i zu erklären : Das heiße Wasser steht im Erd- 
eotstanden, dem durch Algen oder ähnliches ' innem unter Ueberdruck, darum ist das 
ym beim folgenden Gestein, die halbgebun- Caldumbilnirbonat beständig. Beim Aus- 
dene Kohlensäure entzogen wurde. treten der Quelle an die Luft tritt Druck- 

Der Kalktuff (topime = poröser Stein) j vermiudenuig ein, das Bikarbonat zersetzt 
manchmal fest und {MvOe bis löcherig, wie sich und das Karbonat gelangt schnell, 
Reisig aussehend, dann aueh lueker und ; vermutlich in Gallertform teils auf Boden 
sandähnlich. Er besteht uu^ Kalkspat und und Wänden, teils auf Saudküinchen und 
ist am heutigen oder früheren Rand von Dampfbläschen zur Abecheidung. Eine 
Kalh^ebiigen oft in einer Müchtigkeit von periodische Aenderung in der chemisoben 
mehr ah 100 m dagegen meist geringer ; Znsammensetzung der Lösung, vielleicht anob 
Hnrizontalver!)rei)untr vorhanden. Es sind Difi'ii-ionserseheinungen in der gelartigen 
Absätze, die in eiiieni i;e\vi-^en Zusammen- Masse bedingen die konzentrische Bänderung. 
hang mit dem Pflan/i nwaehstum stehen. Bei der Kristallisation tritt Faserbildung 
doch nieht su, daß der Kalk selbst an dem ■ senkrecht zur Obernäehe ein. Das Material 
Kreislauf dus Saftes der i'fluu/.c teilgenom- der Sprudekleiiie und Krbsonsteine ist 
Mieii liat — Das kolilensäurehaltige Regen- Aragonit. Beim Fossihmden «folgt Um- 
woäser dringt in das Kalkgetn^e ein, läet i wandlang in Kalkspat 
Caleinrakwbonat in Form von Bikarbonat | OotithefHofreneteine wegen der Aehn- 
auf. Am riebirtisrando treten diese Gewässer I lichkeit mit versteinertem Kisehro^^en) 
wieder zutage, bilden nasse Stellen, Sümpfe, i kommen rezent und fossil vitr. Rezent z. ö. 
Seen, Quellbäche, in welchen sich rei«ätw i im roten Meer, an der Kürzte von Florida, 
Pflanzenieben entwickelt. Die Pflanzpn im großen SalzFoc von I tali. Fus^il bilden 
assimilieren nachgewiesenermaßen die halb- sie mehr oder minder mächtij;c Abl^^^c^uln:en 
gebundene Kidilensaiin> mit Vorliebe und in fast allen Formationen, besonders aber im 
bringen dadurch das Kaikkarbonat zur Ab- j mittleren Jura (Oolithfonnation). Wir 
Scheidung. Es setzt eieh auf dem KOrperl betrachten samt die rezenten Bildungen, 
der Pflanze selbst fest und bringt i^ie dadurch Die KiiL'elehen sind den Pi<olithen vcrfrleieh- 
zum Absterben. Je nach .\rt der Vegetation bar, radiaüaserig, konwutriscli schalig, oft 
faihlet sich so entweder ein fester ifltiger mit Einschlüssen von Sandkömchen, Luft- 
(grOBere Pflanzen) oder ein lockerer sand- blLschen, Muschel- oder anderen Fossil- 
Ifftiger Kalk (Algcu). fragmeoten und bestehen soweit bis jetzt 



Digitized by Google 



Karbonali^teiiie 



untersucht aus Aranoiiit. Die Hilduii? voll- veriiiinileniiig erfuhren. Eine analocc T r- 
zieht sich in siilzreicheii meist wannen sache mag die Auslaui^uug der Spharuliilic 
Binnenseen und .Meeresbuchten mit rei( ln iii im Schaunikalk und die £rllUtllBg d« 
oigaoiaobein Leben. Da diese Meere arm ZwütchenmitteU haben, 
an Caleiiunkarbonat sind, so maß sieb Die litbo|;raphtschen Seiiiefer 
dies<es offenbar erst bilden. Man hat an- hören im wesentlichen dem oberen fvM'iCcii)' 
guuommen und e.xperimentell erwiesen, daß Jura an, doch koninuu uhiilu he Kalk.steme 
die Organismen bei ihrer Verwesung .\mmo- in anderen Formationen, z. B. im Muschel* 
niumkarbouat und Natriumkarbonat bilden kalk vor. Ks .«ind dickschiefri^e, ^elbe, 
nnd diese sich mit dem Calciuinsulfat des außerordentlich reine und .sehr i^leichmäßi^ 
iiiiiM tzcii. Die .\b.scheidunL' er- li'inkHriiiL'i' K;ilke, die aus Kalkspat be-ti-licii. 
folgt wahnicheinlich zunächst tu üelform. Der Fo^silpehalt verrät Landnälie, der .Mangel 
Die Gallerte setzt sich an andere (re^enisUlnde an Uastloehem Material eigentlich Landfeme, 
an und kristallisiert in Fa-rni rnkrf^i"ht die vorzügliche Erhaltung der Fo-?ilion 
zur Oberfläche. Die K.u;(elelH»n lalit'u itann ruhiges Wasser, das schnelle .Absterben von 
nieder oder werden durch die Brandung an Meerestieren, welche hineingeraten sind, 
den Strand geworfen, durdi Wind traas- 1 braidi^cbe^ oder Süßwas.ser. äo kann man bei 
portiert, Tnancninal XU Dftnen anfKmebiehtet. der Entstehung eigentlich ntir an abge- 
üurriif riiiikuiiG: mit Siißwa-Mr (Kii--ili- -rhiossene, zeitwiM-r vnni MctTc nbi-rriiitcte 
satioti) l>edmgt L'mMaiideiung m Kalkspat. Becken denken, z. B. Atoll.-.et>u im tropischen 
Die fossilen Kogenstt'ine bestehen alle Klima mit starken Regengüssen, welche 
aus Kalkspat (oder wir wir später hören dfiu Wii^m.t \ ii I (■alriinnl)ilcr(rt)ftnat rn- 
werden infolge von L'mwandelung aus Dolo- füliruii, <J.i- in 1 oriii viuva leinen Kalkspat- 
mit oder Eisenspat), niemals aus Aragonit Schlammes abgeschieden wurde. Eine end- 
oder gar Vaterit. Sie sind entweder nur ans gOltige Entscheidung könnte vielleicht eine 
den SphiroHthenxinraminengesetzt oder diese irenaue Palftoeeographie des Verbreitun?»- 
siiul in ein li;<I{(iL'i-> Bindemittel eingelagert. •,'»>bicf( - liefern. Iii4' Clfirhmäßigkeil des 
oder aber sie .sind vermischt mit klastischem Korne> spricht jedenfalls gegen eine Ab- 
Katerial, mit Sand und Ton. .\ber auch Teile «eheiduuff in anderer ab der Caicitform. 
kommen darin vor. welche vollkommene 4b) Organogenc Kalksteine. Neben 
.\naloga zum Sprudelstein darstellen. Die diesen minerou'enen Kalksteinen kommen 
Beimengung k)a.stischen Materials wie auch nun noch andere organogencr Natur vor 
die nicht seltene i:^i8cheinuiig von Diagonal- i und diese letzteren haben vom Falüoaoikum 
mfaiehtanf weisen auf Entstenunir aus flachem bis auf nnsere Tage eine grOfiere Bedentung 
Wn^^rr. Die Sphärolithe selbst sind manch- nU jene. Vielleicht ist dies in den vorpalrd - 
nial noch vollkommen radiaUaserig und zoischen Meeren anders gewesen. Sie können 
konzentrisch schalig, öfters aber auch in unterschieden werden in solche soogenen 
kömigeAggregate von Kalkspat umgewandelt, und andere phytogcnen Trsprungs, nnd 
Es kommt auch vor, daß die Oolithe aus- bauen sich im wesentlichen aus Skelett« 
gelangt -itnl und nur noch da.*« k;ilki'je uinl Seiialenteilen jener < •rL';uti>nieii ;iiif. 
Zwischenmitlel übrig ist, und so kommt es Der Ivalk hat demnach an dem Blut- und 
zur Biidm^ von Schaumkalken. Waü Säftekreiglanf der Organi!«men teilgenommen, 
nun deren Knt^ffhung anlangt, so glauben C'harakteri ti'^rher als die Kinfeiliing in 
wir, es sei durch Experimente erwiesen, zoogene und idiytogene Kalke lsi vielleicht 
daß sie eine rein minero;4eni -ei, ähnlich wie die in bentnoniscne und planktonische. 
es fOr die rezenten Gesteine oben aufgeführt Die ersteren stammen von riffbauenden 
wurde. Freilich gibt es auch noch einige I^fLuizen (Algen) und Tieren (Bryozoen, 
Fiir-elier. die die An-ie}i( vertrefeii. daß die Korallen. SpiuiLncn i oder auch von l);ink- 
(jesteine organogenen l rsprungs seien, in- bildenden Tieren (z. B. .\ustern). Sie suul 
dem die einen sie als Skelette von Stromato- ungeschichtet, durchgreifend gelagert und 
poriden i Pflan/r-ii\ die ;inderrii .ib Ril- neigen sehr zur Dolnmii i-ieniiii:. Die plaukto- 
duinien Vau l urüHunileren auttiisseii, wahrend nischen Kalke slaiiinicu \un den im Meere 
sie doch vielleicht nur die l'nterlage zur durch die Strömungen hin- und hergetriebenen 
Anheftung von- Organismen aller Art boten Tieren und Pflanzen. Unter Jenen spielen 
oder jene einsehtossea. Nicht aaftreldirt ' die Korarnfniferen die Haaptmllci. Sie setxen 
ist es bis jetzt auch noch, warum die einpn große .^schii IitenknmpleM' Fa-t ir.inz •/u-iitiinieii 
BilduDtren bei der Umwandelunt' 111 Jvalk- • Fui$ulinen-, N u m ni u 1 i t e u k al k , 
spat ihre Struktur beibehalten, die anderen wei ße Schreibkreide usw. Doch kommen 
nicht. Möglich ist es, daß die als .\rat?onit auch uanze Lagen von Sehalen größerer 
Gebildeten sich anders verhielten als die, Tiere vor - - Terebrati Ikulk, Austern- 
weiche in Form von Vaterit abircschicden bänke, Schneckenkalk usw. Bei den 
wurden, weil erxtere bei der Umwandelung i Pflanzen sind es wesentlich Algen. ^ 
enie Volumvennehning, letztere eine Volnm- ; treten aber gegenaber den soogimeii Kalken 



Dig'itized by 



I 
i 

i 



Karbona^esteiiie 



687 



sehr ziirfick. Alle diese Kalke sind 
wohlgescliic !it('t. Sie sind alle Ablage- 
rungen iiii^ mäßig tiefem Meere. In 
der eigentlichen Tiefsee (z. ß. im größten 
Teile des stillen Ozeans) gibt es keine kalkigen 
SiHliriif'ntf, dio Kalkteilchen in größeren 
Tiefen infolge des Kuhlensäurereichtums und 
dM hemcbenden Ucberdruckes wieder auf- 
gelöst worden, ehe sie (hu Boden erreichen. 

Die Form, in welcher die Organismen 
den Kalk aufnehmen, ist zweierlei Art. In 
UiemUie, in. der Käbe von FlußmOnduitfeii 
findet das ynin FeBtland zugefnhrte Cal- 
ciiiinhikarlxniiit VciNM'tuIiitit:. l'eriiab von 
der Küste nui-son die Tiere den schwefel- 
smren Kalk des Meci Wassens auf Karbonat 
vprarl)eit(Mi, Die Mengen, welche alljährlich 
verarbeitet werden, sind natürlich sehr groß, 
denn iiueh Clarke werden dem Meere 
allem jährlich ca, eine Milliarde Tonnen 
koMoisanrer Kalk rai^fllurt, aber trotstdem 
wachsen die K;ilklacrcr des Meeres (Schlick) 
sehr langaaui. 80 iiat man berechnet, daß 
•ine meterdicke Lage et wa V« Million Jahre 
n ihrer Bildung bedarf. 

Die Abscheidung de.s Kalkes von den 
Organi.«ineii erfolgt veriimtlicli zuiiaehst in 
Gallertform und diwe geht bald in kristalli- 
sierte Modifikationen OlMr. So finden wir 
denn in den einen Ortranismen K:ilk=;pat, 
in den anderen Araj^uiiit. in denjenigeu, 
die ans Kalkspat beistehen, findet sich häufig 
auch ein nicht unerheblicher einige Prozente 
betragender Gehalt an Magnesiumkarbonat. 
Ein teil des Kalkspat- der Kalksteine ist 
somit primär, ein anderer aus Aragouit 
iierroigegangen. Es ist durelianB nicht ans- 
geschlossen, daß lokal, besonders in litoralen 
Gebieten auch erhebliche Mengen von niine- 
IQgenem Kalk beigemengt sind. 

4c) Struktur. Chemischer und mine- 
ralofiseher Bestand. Textnr. Eine 
strukturelle FiLMMit iiinliclikeit aller 
Kalksteiuc, welche nicht als Kalkspat zum 
Absatz gelanfrt sind, ist die üngleichmäBig- 
keitdes Korne- und nicht -eltene Aii'^lrmertinc-- 
erseheinungt'ii. die auf der verscliieüeiien 
Löslichkeit der verschiedenen Modifikationen 
beruhen. Die Kalkspatiudividuen sind 
nieiüt xennmorph begrenzt. 

Der ni i n e ra! II i;i ^ e !i e n und eheini- 
schüü Z»sainüieiiset/.tn»^ der Kalksteine 
brauchen wir nur noch wcniüre Werte zu 
widmen. Während küstenfern.' Ivalke fast 
rein sind, höchstens etwas My^ULtiiim, Eisen, 
-Vlangan in Form von Ankeriten oder aber 
als feste Lösung im Kalkspat enthalten, 
finden wir in KflstennMie gewfihnlieh kia- 
stiselie> Material IjeiLremengt. So haben 
wir denn luuige Kalke, die in Mergel, 
sandige Kalke, die in Sandsteine über- 
gehen. .\uch beigemischte amorphe Kiesel- 
säure findet sicli in den Kiesclkalken, 



Bitinnin,-^ in den Stinkkalkcn, Kohle 
im Anthrakouit, Olaukonit iu den Grün- 
' kalken. Endüoli rathalten viele Kalk- 
steine eines oder mehrere der folgenden 
Mineralien, von denen die ersten fünf schon 
auf dem Meere-Launde in ICiiullenform ab- 
geschieden sein können: Manganknollen, 
l'hosphorit, Feuerstein, Hornstein, 
Pyrit, Blei'-^lanz. Zinkblende, Baryt, 
Cölestin, Anhydrit, (lijjs, Feldspat. 

Von .texturellen LigcntQmlich- 
keiten seien nur wenige erwähnt: Als 
Wellenkalke bezriehnet man solehe mit 
wellenartiger Oberfliielie. als Knnlenkalke 
oder Nieren kalke huichc iu denen Ton 
und Kalk in wechsebiden aber gleichsam 
zusammengeschobenen I,agen vorhanden sind. 
Wird aus den Letzteren der Kalk ausgelaugt, 
dann entstehen bienenwabenartig poröse 
Gesteine (Kramenxelkaik, weil in den 
HoUrBttmen Ameisen wohnen). Anf S t v 1 o - 

Hillen. Nagelkalke, Tu ten iner^el (». 
dasell^t) sei hier uur mit dem Namen hin- 
gewiesen. 

5. Die übrigen Karbonatgesteine. 
Allgemeines. Dolomite. 1)ie iii)riu'en 
Karbonatgesteine enthalten als \ve<enlltehe 
Bratandteile Dolomit, Eisenspat und Ma^ae> 
flt Wenn es aneh keinem Zweifel unterliefet, 
daß diese Mineralien unter tjewi-sen !?edin- 
gungen (Kohlensäureuberschulä, Leberdmck, 
erhöhte Temperatur, Salzgehalt usw.) aus 
Lösungen unmittelbar zur iCristallisatiou 
gelangen können, so sind doch bei den ge- 
steinsbildenden V('r<.';in<;en derarfii^e Bediti- 
gungen nirgends iu größerem Maßstab reali- 
siert. Daraus folgt, daB wir diese Gesteine 
im atlecmeinen nicht als primäre nuver- 
anderte Sedimente aul fassen dürleu. 
kommt nun weiter hinzu, daS die Dolomite 
und Spateisensteine allenthalben in enger 
Beziehung zu Kalksteinen stehen, oft wolken- 
förmig, siockfurinii:. linseniirliL' darin auf- 
treten und mit ihnen vertiießen. Datlurch 
wird nijin auf eine genetische Beziehung 
zu den Kalksteinen hingewiesen. Endlich 
.•jinU ia letzter Zeit die Verhältnisse dieser 
Karbonate und ihre Beziehungen durch eine 
Keihe von Ariieiten experimentell genauer 
untersucht worden und es hat sieh s. B. 
irezeist. daß alle Mudifikatinnen di'< kohlen- 
sauren Kalkes, am liebsten und ^eh neigten 
die instabilen, unter erhöhtem Druck und 
Tcmprrnttir dureli Magnesiumbikarbonat- 
lösunt; ui Duiütuii umgewandelt werden. 
Ueberschüssiger Kalk verbleil)t als Kalk- 
spat, ttberschOssiges Magnesiumkarbonat als 
Magnesit und nur in einem Stadium niiTOll- 
ständiger Einstcllntic des Gleichgewichtes 
sind Calcit, DoKuait und Magnesit neben- 
einander vorhanden. So können wir nuu 
nach diesen Erfahrungen sagen, daß Dolomite 
und Spateiseosteine nie unmittelbare Sedi- 



I : 



Digltlzed by Google 



688 



KaiiN}iialv«eleüi6 



mente, sondern (Ii;ii;t ]iötiscli veränderte Kalk- 'mag die Durchtränkunfr mi; SalzlosunjTPn 
steine sind, dert-n l>ia!?pnesp aber vielleicht später erfolgt sein und Kuhltusaurc nebst 
Often noch währetid di r Stdixiieiitation i>e- Ammonium oder Natrium fand <kh im 
gönnen hat. Es sind denmach aber auch Gestein ror. Das kommt schließlich alles 
gewisse Kalke, welche mit Vorliebe dolo- aufs Gleiche hinaus. Prinzipiell verschieden 
laiti-itTt sind, so Rifikalkr, Kalke in lakustren scheint aber die DolomitL>*ierung von Kalken 
und ütoralen Gebieten, in flachen Binnen- durch Thernulirässer sn sein« wttl dieser 
meeren und in der Umgebung der Sahlager. Doloraitbienuiiir fwhliefilieh |eder Miebige 
Gewöhnlich ist die DidimiltiHcrung noch Kalkstein verfallon kann. Knie -iilclir l'rn- 
uicht bis zum völligen Vt ix liwindcn des wandelung ist wohi stets da aiuuuehmen, 
Kalkspates f<Hi^elmtten, m ist in ein- wo sich neben Dolomit tlrze in größerer 
zelnen Lagen und an einzelnen Sti llen MeuL^e vorfinden, wie s. B. Kupfer-, Bltth 
stärker, an anderen schwächer. So koiiiml udtr Zinkerze. 

es, daß die chemische Zusammensetzung Feber die mineraloci>»che und chemieelie 
der Gesteine die verschiedensten Verhält- Zusammensetzung der Dolomite haben wir 
nisse zwischen Kalk und .Magnesia ergibt, dem Gesagten nicht mehr viel hinzuzufügen, 
weil es si< Ii um mechanische (iemenge von Sie wird, abgesehen von der Verandenini; dc< 
Dolomit und Kalkspat handelt. • Verhältnisses» zwischen Kalk und Magnesia 

Darairf bemlit nvn aneb das eigentOm- mit der der EaUnteine flbereiiutnnraen. 
lirlio An>-.elieii manchi r l^olomite, indem Nur dort wo der Magnesiumgehalt thrrninlen 
die leichter lubUcheti ['urtJüii von Kalkspat Urätirungs ist, die Doloraitisierung also von 
aiugelangt werden und so eine poröse Sink' ' Spalten atts geschieht und am foeeilen Ge> 
fiir erzpii^t wird lUauch vvacke, Kasten- stein, werden iincli eine Reihe neuer Mine- 
dolomit, Zellendolumilj. Auch die ralien wie die äieiiannten Erze, wie Apatit 
e%entümlichen \ erwittcrungsforraen der u. a. aufzutreten vermögen. 
Dolomitberge (z. B. in den Dolomiten der In bezug auf die Struktur der Dolomite 
Alpen) hängen zum Teil damit, zum Teil ist noch einmal darauf hinzuweisen, daß der 
allerdings aucli mit der nr jinumlich un- Dolomit einmal im Gegensatz zum Kalk- 
geschichteten Textur der Einbildungen xu- spat in Gesteinen fast stets in guten rhomboe- 
samm<m. droeh bei?ren<ten Kristallen auftritt vnd 

Xai Ii dem. was wir oben gehört haben, dadurch narh Auslaugen des Knllr?pates 
treten uuu Dolomite besonders gerne in eine lockere zuckerkörnige Textur entsteht, 
folgenden Fonneu auf: Als Riffbildungen i Im übrigen finden wir dn Strnkturarten 
7.. H. die Dolomitriffe '^^lidtirol*. lüe der Kalk-teiiie wieder, ^^n t. B. nurh die 
Jiryiizoeiiriffe Thüringens; aks Gebilde Kujieu.-teiiie, deren .Sphaiulitlie teils unter 
in llai tieii Meeren z. B. die Wcllcndolomite Erhaltung der Stroktur, teils ohne dieec 
des Muschelkalkes Schwabens, die Gips- in Dolomit umgewandelt sind, 
dolomite des Röt in Thüringen; abt Oebude 6. Spateisenstein. Die Spateisen- 
in >tark -.ilzhaltigen tiehieleii. /,. ]l. die die -feine irereii in <j::\u/, analit^ijer Weise auf 
Zechüteiusalxlager begleitenden Dolomite und wie die Dolomite. Es sind stockförmige bis 
Dolomitmergel und vielfach die Rogen- wolkenartige, linBenfOrroige Einlagerungen 
Fteiiie dp-- Buntsandsteins. Endlich niöirrn im Kalk-iein und -ie he-t,ehen im wesent- 
noch Dolomitbildungen erw.Uwit werden, iiciieii üu.s Ei.sf nkai bouai, dem aber stets 
wie flie in Sohlesien oder in Astarien vor- etwas Magnesium beigemischt ist, so dal 
kommen, wo sie mit jErxhÜdangen vei>imnti d i- Mineral al- nniun>|)at bezcirhnen 
knüpft sind. ' niuü. Andi-rerseit* koinmt dani-beu Dnlmnii 

Wenn wir nun auch im allgemeinen und Kalkspat oder auch Dolomit und MauMu - 
aber die Entstehung oder Bildung des sit vor. Auch hier kann man sobhe unter- 
Doloraites im Klaren sind, ist dies noeb scheiden bei denen Blei- und Zinkene auch 
keinesweirs bezüglich der einzelnen Vor- Kiijifenr/.e in größerer Menge mit dem 
kommnisse der Fall. Die erste Frage kt Vorkommen verknüpft sind und andere 
auf die Herkunft des MagneeiumkarbonatB bei denen dies nicht der Fall ist. Ks finden 
gerichtet und es sclieiut da nicht fraglich zu sich derbe körinire Mns'^fn pin^rseits und 
sein, daß es lu dm iucisten Fällen aus dem sphärolithischc den liogenstemeu vergleich- 
Meere stammt und ein Produkt der Fäulnis- bare andererseits. Die Entstehung ist noch 
vnrnimge ist, wie sie sich ja crer ide in ab- nicht für alle Vorkommnisse geklärt. Wohl 
gcsiurbenen oder absterbcndtu KiUbil- wird für die körnigen mannorähnlichen 
düngen oder in Faul.-^chlammen vollziehen. Gesteine an eine rmwandlung von Kalk- 
Mit Hilfe des Ammoniumkarbonat« werden steinen unter dem Einilnfi eisenhai^w 
die Magiie.'^inmsalze des Meerwaüsers geffillt, Lösungen gedacht und es ist Mich die Uin> 
die sich dann liei ( Ii L'oiiw irt \ r.!i \ irnCühlen- wandelung von Oolithen aus einer Kalk- 
säure mit dem vorhauden kohlensauren Kalk . modifikatiou in solche aus Eisenspat durch- 
zu Dolomit nmietzen. In anderen F&Uen!au8 wahrMbeinlich, wihrend ein primiier 



Digitizcd by G«. 



KarbonK^peBtetiie 



689 



Absatz ausgeiivliuter Spateisenstpinschichten ' Epidot, WoUastonit, Skapolith, Diopsid, 
darchau!^ unwahrscheinlich ist, abor ob das Tremolit, Strahktein, Pargasit, aveh Korund, 
zugefilhrte Tüscnsa]/. Ftirikarbonat oder Titanit und Eisenglanz neben einer Anzahl 
Sulfat war, darübir It'hli ii zurzeit die Experi- , seltener Mineralien. Auch glimnierreiche 
mente. Einerseits scheint das ersttn- wahr-i KalkcCipul Ii ne und mit Serpentin troinengie 
sciiBiiilieber, weil EisenJuurbonaUteuiixen auf Ophiealoite (Eozoou) kommen 

d«r Erde häufiger sind und x. B. Bei der I vor. Im ftl»riff«n irird die primftre Struktur 
Kaolinisit runi: der Keldspätf etitslchcn und und mit ihr • . i ; i !1 vnriiandon t^i wesene 
anderen<eits spricht das Yerscbwludeu des Fossilien mehr udcr weniger, meist voll- 
Kalke« mehr für Eisensulfatlösuiigen. ESnen kommen zerstört und die gleiehmäßigen 
klarf ii Kinhiick wird man erst erlangen, j Kalkspatkürupr bilden ein xpnnmorphrs (>- 
wenn dit' Luslichkeitsverhaltnisse von Cal- menge. Sie sind zumeist von massenhatten 
ciumkarbonaten einerseits;, Eisenspat und i Zwillingslam^leii (eine Fblge des Druckes) 
Calciumstilfat andererseits auf Grund exakter | durchsetzt. 

Bestimmunj,'en miteinander verglithcu wer- Die körnigen Dolomite sind charakte- 
den können. risiert durcl; ihre sandige, zuckerkörnige 

Vielfach sind die £iseii8teine mit Ton ; Beschaffenheit und von den primären Doto- 
gemengt (ToneiseiiRteine) oder auch mit|miteii meist dnreli ihre Aimut an Caleit 
Kuldc ( KoliltMii'ist'itsteine, Blakband), i unterschieden. Die zuckerkörnige Beschaffen- 
Jn den meisten Fällen sind sie in Eisenoxya- 1 heit hat ihren Grund in der Neigung des 
hydrat umgewandelt, so besonders die Eisen- , Dolomitminerab zu automorpher Aus- 
ol litlie (Miiietten) der mittleren Jnra- 1 bildung und in dpr Anslaugung des Caicits. 
lorraatioii. ■ Im übrigen gleichen die körnigen Dolomite 

7, Magnesit. Magnesit tritt eigentlich den Marmoren, nur führen sie entsprechend 
gesteins bildend nicht auf. Er erscheint ihrem clipmi^^chen Bestand öfters noch eine 
gewöhnlich als ein Verwitterungsprodukt von 1 Anzald aiulercr akzessorischer Mineralien, 
Serpentin und ähnlichen Gesteinen und ist wie (»livin. .MimtieelüL Forsterit. Choti- 
begleitet von Dolomit. So findet man drotit, Bruoit, Bronzit, Diasuor, Spinelle 
Urnen- Üb stoekffinnige Massen von frSberem In. a. Manelie kSrnife Dolomite, wie z. B. 
Oller Feineroni Korn, welche hiuifi;; ndt der vom T^innenthal in der Schweiz >ind 
Kieüekäuxoubücheiduugeu vergeseli^cbaf tet . au.sgezeichnet durch die reichliche Führung 
sind. I von Adtdar und vielen seltenen Sulfiden und 

8. Metatnorphische Karbonatgesteine. Sulfosnlwn. die vielleicht eiin-r späteren In- 
Mannore. Alle die genannten tie.steine er- fiiirüliou vuu Dämpfen in das poröse Gestein 
fiüiren auch eine metamorphe Urawandelung, ihre Entstehung verdanken. 

falls sie der Kontakt- oder Dvnamomctamor- Die Spateisensteine werden, wie es scheint, 
phose unterliegen. Die Kalksteine werden durch die Metamorphose wenig verändert, 
zu -Marmoren 1 körn igen Kalken), die wenn sie unzer--etzt sind. Aus teilweise 
Dolomite zu J&örnigen Dolomiten. 1 zersetzten« oxydierten Gesteinen aber scheint 
Marmore werden im gewOhnliehen I sich bei der Metsmorphose unter Verinst 
I.^beii illi Kalksteine genannt, die sich aus'- ■ der Kohlen? iinn MairruMeisen zu I)ilden. 
7.eicluien durch Politurfähigkeit und selwne 9. Verwendung. Leber die Verweu- 
Kärbung, so z. B. der schwarze belgische dung der besprochenen (iesteine bedarf 
Kohlenkalk fbelgischer (iranit j oder der i es nur wenic'er Worte, weil sie meist all- 
gelbe Soinhufener Kalk oder dt^r rote 1 bekannt ist. Kalksteine und Marmore 
Üntersbcrger Kalk u>w. Dies sind aberleignen sich zu Bausteinen um so mehr je 
in wissenschaftlichem Sinne keine Marmore, weniger fremde Bestandteile sie enthalten 
Marmor ist demnach nur ein metamorphi- und je poröser und fester sie sind. Tonige 
scher Kalk, wie z. B. der von Carara, der Kalksteine und Dolomite dienen zur Her- 
von Laas, der pentelisohe Marmor, der Stellung von Zement, reine Kalke zur üer- 
Marmor von AuerlMMih 'an der BeriEfstrafie j stellnnir von gebranntem Kalk fflr die 

usw. Der charakteristisclie T'iiterscliied der chemii^clie Industrie (Tldorkalk). Die Soln- 
Marmori' von den Kalkstfiuen ber ulii zu- : hofener Kalkschieler linden zu liüiugraphi- 
nächst in der Gleichmäßigkeit des Kornes, sehen Zwecken VcrwendnBg'. Aus dem sand- 
die durch die Metamorphose hervorgebracht artigen Kalktuff fertigt man Luftziegel 
wird: weiter im Verschwinden bituminöser (Drecksteine). Bunte politurfähige Kalk- 
Substanzen oder ihrer Umwandelung in steine und Marmore dienen künstlerischen 
Graphit, endlich in der Umkristallisation Zwecken. Dolomite verwendet man als Zu- 
etwa vorhandener Silikate und Kieselsäure schlag in der Eisenhüttcnindustric, auch als 
(Ton, Quarz usw.). Statt jener klastischen Baustein. Spateisen-tein i-r in jeizlii her Form 
von uns früher erwähnten Bestandteile bei hohem Eisengehalt ein gesuchtesEiseaerz. 
finden wir ab tlebetgemenfteOe im Marmor Magnesit dient cur UerBtellong gebmnter 
neben Quarz, Feldspäte, Granat, Vesuvian, Magnesia und feuerfester Steine und Tiegd. 

Huidirerteritveh 4ar NatwrwlaMiwclMftaa. Baad V. M 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



690 



XO. Künstliche Marmordarstellung, /uin 
SeliluBse mag noeh angedeutet Verden, daß 

man noiiprdinc:? ans ciiieni (lonirnire von Mar- 
morpuiver und gebranntem Kalk bei Gegen- \ 
wart von Kohlens&are unter hohem Druck 

Marmonilaltt'n künstlich Ii-t tr-llt. (Jenen 
man Wdc beliebig;»' Färbnn-i ^ebcn kann. ^ 

Literatur* Zirkel, Li-hiliuch dri J\(iuyrojJ>4f 
3, g Avß, Leipzig ISU4. — MI. UofiettbuHch, , 
Elemcnir der Getteinslehrc, ■!. Avfl. Ütutttfarl 
JSJO. — F. liinne, Praktische Genteintlcnnde, 

3. Aufi. Hannover 1908. — Weiyisehenk, 
Allgemeine Öeatnmtkvnde. Freiburg i. ß. 190g. 

— <7. fiVdmiMifm, IMer Segalen' und KaUc- 

«teinMdung. B'-r. d. ttahtr/. Gr». Fn-thurn i. Ii. 

4, tSS. — B. IJndemann, l'rber i tmye u i< l,- 
tigt Votkommnisne ri>n kömiyen Karltonc'iK 

ateinen, iV. Jahrb./, Min. mw. ß. B. 19, m^. 

— <?. ZJfirIc, Die BiMnftff der Otfühe wtd\ 

Kngevtleine. X. Jufirf>. J. Min. u^w. B. B. X6, 
JiHW. — Xm Pet»»argef Dte Kalkecldammablage 
runden in den Seen von Lgehen, Ukermark 

Jnhrh. prcvfi. r,eol. Landetanst. 22, 1901. — JB.; 
Knikoutsky, Oolith und StromiiU>lilh im nord- 
deutschen liuntAtiiidstciH. Zfschr. d. d. ge<d.^ 
Qea. 60j 1908, 68. — C Linck, L eber die ßil 
dtnt^ der Xaiktteine, JVatenir. Woekentdir. A'. 
F. 8, V.i''>V', 690 — Vernctbr, Die Bildung der 
Oolithe nttä /i< M.v/rnK. Jtnnisehe Ztsehr. f. 
Natwnt. 45. nm, 368. — K. Kreeh, Beitrag 
tw Kenntni» der ooliiMechen Gesteine des 
Mvtchelkatk* ttm Jena. Jahrb. der preuß. geol. 
LandeswKi. 30, /'"'V. F. Gnub, Du jurai'- 
eiarhen Ooluhe der schiväbisctti n Aib. J'uiäi'nf. 
Abh. N. F. 9, 1910. — F. Tttcan, Dte Kalk- 
xtrtnr iivd Dolomite des kroat. KarstgrhteU*. 
Ann. yeol. de In Peniimde bntkanii/ne 4, 1911, 
6X0. — Ed, Stetdtntann, The Erohnn.ii <\i 
Umettone and doiomtte. Joum, 0/ Oeolftgie 19, 
1911, *M. — O. UMcle, Ueber dte BUdvng der 
Knrhf>nate dr." Crifriinn«, MagnesinmK mid Eisens. 
Döller.Udb.d.Min. Bd.l lUlU — M. Sahn»en, 
('eher die Gesteine des norddeutschen Korallen- 
oolHhe, imbeeondere die Biidunffemeise dee Oolühs 
und DoUmit*. K Jahrb. B. B. 35. 1919. — 

K. drünherp, fj'ihinj :iir K'-nnti,/.- 'ftr nn- 

türUehen kristallisierten Kurbtmutt dm ( atciuiu4. 
Xagnetiwm, 'Kiaent und Mangans. Zuchr. f. 
anorg. Chem. 80, 191S. — K. Spangtnbtrg, 
Die künstliche Darstellung des DoUtmits. Zieehr. 
f, XriA SS« ms, 

G. MAnck. 



Karboiiafgesteise. 

Reaktionen zur Unterscheidung der 
Erdalkalikarbonate. 

1. Uiitorschoiiluii- vnn Knlkspr't und Dolomit 
(Magnesit), a) Vei luilttn g«'fr«'n Samen, b) K<»ak- 
tion von ijntk. c) Kvaktionon von Ilmberg, 
d) (Quantitative Bestimmung des Dolomit - 
^ehnltes dolomitischer Kalksteine nach Hinden. 
r i N'orhalti'n zu Kupfcrnitrat. f) Nachweis von 
Kusen in Karbonuten nach Kri'di-HepgtT. 
2. Unterscheidung von Kalkspat und Aragonit. 
a) Ri aktionen von Metgen. b) Reaktion von 
Tbugutt. 



Znr Unterscheidung der am lilofigstn 

vorkommenden und daher besonden; wich- 
tigen Karbonate. Kalkspat, xVrM:onit. iJok- 
mit und Ma},aie*ii benutzt man einisre be- 
sondere Reaktionen, da die gewöhnlichf» 
Methoden der qualitativen Analyse hierbei 
entweder ganz versagen oder doch nur 
umstindlteD ansuwenden sind. 

I. Die Untersrhridung von Kalkspat 
und Dolomit (Magnesit). laj Verhaiteu 
gegen S&uren. Katenat und Dolmit 

werden von Säuren verschieden schnell an 
gegriffen. Dolomit iöst sich in stark tet- 
dünnter Salzsäure oder in Bssigsäore id der 

Kälte nur als sehr feines Pulver: auf CTöber^ 
Pulver oder ganze Stücke wirkt die im< 
kaum ein, während sich Kalk-^^pat ancli ii 
größeren Stücken darin leicht lö>!. Betupft 
man ein Stück Kalkstein mit m.I( ht-r >^m. 
80 braust es stark aut, bei Dolnmit tn't hie- 
gegen keine oder doch nur eine lmhz < tiw ;> bf 
Kohlenifäiireentvvit'kelunt: ein. Bei dolom;- 
tischen Kalksteinen kann man aus der Stärkt 
des Anfbrausens lieim Betnpfen nut srlv 
verdiinnter Salzsäure auf den nirhr oder 
minder groticn Gehalt an Dolomit ächlk&& 
Wird ein solcher Kalkstein als nkhtmMnh 
Pulver in der Kälte mit verdünnter Evic- 
säure (0.5 A behandelt, so bleibt d« 
Dolomit gröütenteils ungelöst zurück umI 
kann wenigstens annähernd quantitativ 
stimmt werden (Vesterberg), 

-\ragonit verhält .sich Säuren gegenüt^r 
wie Kalkspat, Magnesit wie Dolomit. In 
den Kalkskeletten mnnelierTiereundPflaniPi 
kommt jedoch ein in Säuren leicht Iwlichr 
Magnesiumkarixittat vor, das in reinem Zu- 
stand bis jetzt noch nicht bekannt ist. Die^- 
kann natürlich in der angegebene n Wein 
weder erkannt, noch bestimmt wndn. 

ib) Reaktion von Linck. 1- ^'^n 
«rhliffen lassen sich nach G. Liuck Juli- 
t'pat und Dolomit leicht dadurch mtw- 
scheiden, daß man die Schliffe riiit eirr 
Anirnoninniphosphat enthaltenden E*sir?»iw 
behandeil. Die Lincksche Lösiin? >:ellt 
man dar, indem man 20 ccm offuiiiel- 
PhosphorsäureOO*';.') mit Aminnnink chwJ^t 
übersättigt und nach Zusatz von 30 

loffinneUer Essigsäure m^) auf 100 «b 
auf füllt. Läßt man den zu unter^Kf heoder 
Schliff 24 Stunden in dieser Lösung lie?^ 

! so löst sich reines Calciumkarbonit \m 
auf, während Kalke mit 12 bis !'>' V«- 
nesinmkarbonat kaum noch angcsrifift 
werden. 

ic) Reaktionen von Lembers. Kalk 
spat tmd Dolomit nnferse beiden fich ferw' 
durch mehrere von .J. Lemberir anffeäjebw 
Reaktionen. Bei der ersten wird da-^ ^ff' 
irepiilverte Mineral oder der ("i^tein^sdi'i'l 
zunäclist mit einer etwa öprozentigen 
Chloridlosung behandelt, Torsiebtie 



* 



Digrtized by Google 



Kaarbcontgosfeiito 



691 



Waner abgespült und dann mit Schwefcl- 
unmonhiin übergössen. Da sich Kalkspat 
»dion in der Kälte leicht mit Eis<'iK Iilorid 
iinLsetzt unter Abscbeidung von Eisenhydr- 
oxyd, das durch Schwefelammonium in 
schwarzes KisciiMilfid verwandelt wird, filrbt 
er sich bei dieser Bebaudlwig duukel. Dolo- 
mit reaiifiert in der KSIte nur sehr langsam 
mit Eiiicnrlilorid und wird daher durch da» 
ächwefelamniKiiiuiu nur schwa^'h grünlich 
gefirbt. Sind von vornherein größere 
Mengen von EisenyerbindnnL'en iin flc-tiiii 
vorhanden, so ist die lU'ukliuu luitiirlich 
nicht anwendbar. 

Sei der zweiten Lembergschen JReaktion 
verwendet man statt Eiaenchlorid eine mit 
Rliiulndz ver^t'^zte Lösung von Aliiiniiiiiun- 
chlorid. Zu einer Lösung von 1 Teil wasser- 
freiem AInmininraehlorid in 16 Ttilen Warner 
wird ^oviol Blauholzextrakt zugegeben, bi- 
Sit undurchsichtig erscheint (etwa 20 bis 
30 g des käuflichen Extraktes auf 1 1 Lösung). 
I.iißt man diese Lösung auf dasirrohgepulverte 
Miueral oder einen Schliff in der Kälte ö bis 
10 Minuten lang ruhig einwirken und spült 
dann vorsichtiir mit Wasser ab, so erscheint 
Kalkspat durcli oberÜielüich abgelagerten 
Tonerdelack violett gelirbt, w&hreiid Dolomi t 
farblo« bleibt. 

Attch Silbemitrat gegenüber verhalten 
nirh beide )ffiner.'ilieii verschieden. Seliilttidf 
lituu das nicht zu fuiue Pulver etwa eine halbe 
Minute mit ehiigen Kubikzentimetem einer 
zehntelnormalen (1- bis 2 prozentigcn) Silber- 
nitratlösun^, spült dann sogleich mit Wa.^ser 
gut ab, gibt etwas Kaliumchromat- oder 
Kaliumbichromatlösung hinzu und spült 
wieder mit Wasser ab, so erscheint Kalk- 
spat durch das aus dein zuerst entstaTuIonen 
Silberiuurbonat gebildete SUberchromat 
dunkelnit gefftrbt, wllnrend Dolomit «nvw- 
lodert bleibt. 

xd) Quantir.uive ßei^limmung des 
Dolomitg<-l)alt(^ dolomitischcr Kalk- 
steine nacli Ilindcn. Die schnollerc 
l'HbsfUuiiii dt'.'^ i\alk,-i)at:s mit Ki-eiu Idurid 
läßt sich nach Fr. H i n de n zu einer annähernd 
quantitativen Bestimmung des UebeiBchu^ses 
an Galeiumkarbonat in dolomitiseben Kalken 
verwenden. 1 g feinstes Gesteinspnh er wird 
mit ö ccra eiuer öprozeuUgeu Kalium- 
rhodanidlfisung Obei^omen und unter tBcli- 
tigeni rnisf'hiiftoln aus einer Bürrtte so 
lauge eint! iü prozentige EiseiH hhtridlOrtunp 
«ugegebon, bis bleibende Kotfärbung ein- 
tritt. Die ;\nzahl der \ erl)rane1i!rii Kubik- 
zentimeter Eisenchloridlu;suiii; imt 7 bis 
y multinliziert ergibt den L'eberschuß an 
Caiciumkarbonat in Froienten, der Unter- 
«ichied ^etm 100 fiomH den Dolomitvebalt 

Da sii li Dolomit rl)i'iif;ill . wrnn auch viel 
langsamer, mit Eiaenchlorid umsetzt, fallen 
die Ergebnisse leieht zu hoeh aus. 



Mit Kupfersulfat reagiert Kalkspat eben- 
falls sehr viel scbiioiler als Dolomit. Kocht 
man 1 g feingepulverten Kalkspat mit ö ccm 
einer 10 prozentigen Kupfersulfatlösung, so 
wird alles Kupfer ausgefällt. Das Filtrat 
wird daher . durch Aniimmiak nicht mehr 
blau gefärbt, während bei Anwendung von 
Dolomit eine aehr starke BlanfSrbnng ein- 
tritt. 

le) Verhalten zu Kupfertiitrat. 
Wie W. Meigen um! ( Manier gezeigt 
haben, verhalten sich Kalkspat und Dolomit 
auch Kupltruiirat gegenüber sehr ver- 
-ehieden. Schüttelt man die feingepulverten 
Mineralien mit einer verdünnten Kupfer- 
nitratlösung längere Zeit bei gewöhnhcher 
Temjteratur, so lö^t si(di Kalkspat völlig; 
auf, während Dolomit nur wenig augcgriflen 
wird. Dieses Verliatten kann daner mt 
TremiTinET von Kalkspat und Dolomit in 
üemischen z. B. in dolomiti^cheu Kalk- 
steinen dienen. 

K. Span Urenberg heitiitzt die !,deiche 
Reaktion zur Unterscheidung vuu Ivalk- 
spat und Dolomit in Dünnschliffen. Der 
Schliff wird einige Minuten mit einer heißen 
Kupfernitratlösung bebandelt und abgespült. 
Kalkspat erscheint dann durch das uus- 

?;cfällte ba«i8CsJie Kupferkarbonat im aui- 
all«nden Liebt dentlieli grün gefärbt, während 
Dolomit kaum eine Färbung erkennen läßt. 
Die Unterschiede werden noch deutlicher, 
wenn man den gut aasgewaschonen Schliff 
in eine Lösung von Ferrocyankaliujn leet, 
mit der sich das Kupferkarbonat zu dem 
viel stärker gefärbten, braunen Ftorroeyan- 
kupfer umsetzt. 

if) Nachweis von Eisen in Karbo- 
naten nach Krech und Ileeger. Das 
Voriuuadensein von Eisen in Karbonaten 
läBt sieh naeta K. Kreeh und W. Heeger 
dadureh Vicht sichtbar iiiaelien. ilaß man 
die Karbonate mit einer verdünnten 
normalen) Salzsäure behandelt, der man 
etwa- Ferrieyankalinm zusetzt. Das durch 
die ^alzc^äure gelöste Eisen setzt nich sofort 
mit dem Ferricyankalium zu Turnbuilschem 
Blau um, wodurch die eisenhaltigen Stellen 
mehr oder weniger stark blau gefärbt werden. 

Da sowohl Kalkspat wie Dohnuit fast 
stets geringe Mengen von Eiseu enthalten, 
bei Kalkspat aber die Auflösung und daher 
auch die Fällung des blauen Farbstoffs 
sehr viel schneller vor hieb ^relit als bei 
Dolomit, kann diese Reaktiua in \ielen 
J'Tdlen aueh znr rnferM-lieidung beider 
Minerulicn verwendet Vierden. 

Bei allen diesen Reaktionen handelt es 
sich nicht um eine verschiedene Keaktions- 
weise, sondern nurum verschiedene Reaktions- 
geschwindigkeit. Trailer uibt aueli Dolomit 
alle für Kalkspat augefUbrten Reaktionen, 
wenn er sehr fein gefmlvert wird und die 

44* 



Digitizeo by 



Ü*J2 



Karbonati^teine — KarbunfDrmatiuu 



Reagensien lan^^e ß^enug einwirken. Es ist 

daher zweckmäßig, bei der Ausführung 
dieser Reaktionen die feinsten Teilchen vor- 
her abzuschlämineu und nur Tulver von der 
Korn^fie eines müttig feinen Sandes xu 
benutzen. 

Magnesit verhält sich bei allen Keaktiouen 
äiinlich wie Dolomit, reagiert aber noch 
langsanier. 

2. Unterscheidung von Kalkspat und 
Aragonit. 2a) Reaktionen von Meigen. 
Kalkspat und Aragonit lassen sich nach 
W. Meigen in folgender Wt iso unterscheiden. 
Feiiigepulverter .Vraiionit tärbt sich beim 
Koehen mit einer 5 bis 10 prozentigen 
I^sung von Kobaltnitrat nach kurzer Zeit 
lila; luilkspat bleibt zunächst unverändert 
und nimmt erst naeh etwa 5 bis 10 Ifinuten 
dauerndem Kochen allmählich eine hell- 
blaue Farbe an. Bei Gegenwart von Eisen 
sieht die Farbe mehr grünlich ans. 

Auch durch ihr Verhalten ije^en Ferro- 
sulfat lassen sich beide Mineralien unter- 
scheiden. Kalkspat fällt aus einer ziemlich 
konzentrierten Lteung von Eisenvitriol oder 
Mohrschem Salz nur d:i hr-reits oxydierte 
Eisen als gelben i\iedei>rlila^ von ELscu- 
bydroxyd. Aragonit gibt mit der gleichen 
Lösung nach kurzem Stehen einen tief- 
dunkelgrünen Niederschlag von Eisenbjdr- 
oxyduloxjd. 

Vaterit, Strontianit, Witherit verhalten 
sich wie Aragonit, Dulomit und Magnesit 
dagegen wie Kalkspat Nach St. Kreutz 
ireben überhaupt alle der rhombischen Reihe 
angehürigen oder doch nahestehenden Karbo- 
nate mit Kobaltnitrat die gleiche Reaktion 
wie Aragonit, während sich die der rhomboe- 
drischen Reihe angehörenden Glieder wie 
Kalkspat verhalten. 

2b) Reaktion von Thugutt. Da 
sich Aragonit mit Silbernitrat niu h .-(hiieller 
umsetzt als Kalkspat, kann mau nach 
St. Thugutt beide Mineralien auch dadurch 
untersrhoiden. daß man da- idelit 7.\\ feine 
Pulver eine halbe Minute mit einer sehr ver- 
dünnten (Vio bis ^lyf^ normalen) Sflber- 
iiitratlri>ung schüttelt, mit Was^er ab-;|)iill, 
Kaliumbichromat zugibt und wieder mit 
Wasser abspült. Aragonit ist danach durch 
Silberchromat stark rot gefärbt, während 
Kalkspat bei stark verdünnten Lösungen 
und nicht zu lauger Einwirkung farblos 
bleibt oder doch nur schwach rosa aus- 
sieht 

Literatur. II'. .Ifeff^Di. ('hnui.tihr Rmktiovrn 
zur llnttmrht iii II IUI n'-r J.'riinlbiit-K'trlmii'itt.. 
Handbufh der Miii'>'<i'f^'"iiii'\ l'<r<i\ugeijrbr-u ron 
C Doelltr. Dresden Ji'll. B>l. i, Ä". m, — 
O, MAnek, Gtwpuutitrh-pftrographiiehe Äe- 
tirhrrihting tfr» (lifiinrix-lcfmjrhirta mn ]l'eilrr 
be$ H'eißeiiliurg. DimfrUUwn. Ütraßburtf i. E. 
JSm, & 27. — «T. Lemberg, Zur mikrotkopi' 



leAe» VntenudkMtff von Onietl, Jhltmii m*«' 

Predatzit. ZeiUchr. d. deuUchtn yrfJu^. <kt*U 
sehajt 39, S. i89 (1887) u. 40, Ü. iS7 \im); 
MikrocheiiiUche rnttr$uekungem eimigtr jfmtnt- 
litn. Ebenda 44, Ä". (Iil92j. — A. Vetter, 
herg, Chemüche Sludün übrr [hiU.bii> .nn 
^fiKjiif.iiL Bult. 0/ ihr geol. hiKiiiut. < < f'prj« 
5, a, 98 (iSOOJ. — H'. Meigen, DU I ntn- 
Mehtidump von Katktpat und Arofamü tnß 
chrmiachem Wege. Bericht ültrr dir IVrianÄ 
des Oberrhrin. geol. l'ereiH-t 35, .S- cf.' u'Wr; 
Beitrage tur Kennlnin de» h^klmsaurtn Kilitt. 
Berichte d. naiurf, GettMtehq/t bu Ereibmrg %. Br. 
13, S. 40 (1909). — Fr; HUtden, 3W* fir- 
akli'iiiiri :>ir fntn i'rh'-t'lii>ig ron Oilett ni i 
Jjdliniiii, Vtrhandi. d. naturf, fieurlkrknff ü 
Basel 15, 6'. SOI (I90.:>. — O. Mahirr, l'lxr 
da<i chemUehe Verhalten von Ikdomit «»«r/ fiiii- 
tpat. ÜiMertation. Freiburg i. Br. l'/r^ 
— St. Kreutz, f'eber die Reaktion rem .Vfift* 
Tichermak» mintralog. u.pttrogr. MUtaimtf» 
aS, & 487 (t909h — 8t, ThtigMtt. r«»fr 

rhrt<iiialt'xrhi l^rull i,,iu n nuf ('•iJrif « 7 . t ro^r^if. 
Ki/mmo^ iKadzixzewitki - tVjfÜM.iHj/ 35, ^. -^'» 
(1910). — K. Spang entierg, Dir kannlirke 
DartKllung des IMomit*. Zifckr. /. gritu 53. 
S. !it9 (!9i :). — W. Heeger, Ceber üt 
rh> iiii.fr/ie UntentirhiiiKj fem rertriU''r Kiirh<^iMit 
im GetUinsteMif. ZcrUraUA, J, Mmtni. ««r. 

Uta, 8. 44' 



I 

Karbonlormation. 

1. Al^meines. 2. Pptropraphis<ti«'r Cb- 
rakter. Gebitgsbiidiuig. 3. Paläontolopsrhef 
Chanikter 4. Allgemeine 1 .liolrrnjiz. 5. Vrf- 
breit un^ uod spezielle Ciliederuiig. i>. .Nuu- 
bar» Mineialien und Gesteine. 

t. Allgemeines. Unter der Karbi>rt- 
formation wird die vorletzte Formation 
Paläozoikums verstanden, die das Devoa 
zum Liegenden hat und deren Hanerafcc 
ilas Perm bildet. Ist aueli die Aii^ii hf li^'' 
alten Cieologen, die jeder Forniatioa ix- 
stimmtc, ihr eigentöraliehe (iesteine n« 
wiesen, längst als unhaltbar erkannt, triiet 
doch das Karbon seinen Xamen mit Kwht; 
gegenüber seinem Steinkohlenreiehtuin spielt 
der anderer Formationett eine untei^nuMfe 
Rolle. 

Der Name findet sich zuerst bfi 
Omalius d'Halloy (terrain carbonifmi: 
ihm folgte Conybeare 1822 (carboniferou* 
System). So alt mitiiin auch die KenfiOu^ 
des Karbons schon ist so hat sich doch 
seine Abirrenziin2: eine Einstimniigkwl bt! 
heute noch nicht ergeben. Es werdefi «j 
^ Grund der nahen petrographischee ■*> 
j launistischen Verwandtschaft des Oberkv- 
bnns mit dem unteren Perm Mwohl w 
seiner marinen Fazies wie aueli in den Ar 
flagerungeto von kontinentalem CluvalA' 



Digrtized by Google 



KAibonlonufllxiii 693 



beide Formationen mitunter zusammen- 
gefaßt. Man spricht von einem Permokar- 
l)(tn, utid besonders in Frankreich ist fQr 
b«ide Formationen dem Vorschlag Waagens 
»ifolfe die BezeielmiuM? „p^riode anthraooK» 
tWqiip" angenommen worden. 

In iMi'hrfacher Heziehui^ beansprucht 
die K.irhouformalion besonderes Jntcrcsse. 
Ihr Kdlilcnreichtum ist beRrfintict in oiiicr 
aulkifordentlichen Ueppigkeit und 2\laiuiig- 
faltigkeit der Flora. Zum erstenmal in der 
Geschichte der Erde tritt uns hier ein 
reiches Pflanzenleben entfregen, das wepen der 
Vorzügliclikf'it der erhaltenen Rest<> ein- 
gebendere Studien ermflgUcht. Auch die 
Bbmmi reiche Fauna bietet in vielen Kinzel- 

£ unkten Interes^o. ?(> i. R. in dem ma.s.sen- 
aften Auftrettn von i'rotozoen in den 
Fatiulinen-Kalken und dem Nachweis 
von Amphibien, der hier zucr?t mit Sirlicr- 
heit geführt ist. Hierzu kommt eine Fülle 
von allgemein geologischen Vorgängen, die 
sich im Karbon abgespielt haben. C^ewalt^e 
(iebirge falteten sich damals auf und im 
Zusammenhang mit diistr l*ini;isialtung 
der &drinde stehen Ausbrüche von Eruutiv- 
f^esteinen in srroßer Anidehnung and 
Vorüäticrr, dif da? X;irhnn zu einer der 
bewb^tei-U'ii utid an geutu^ii^chen Ereignissen 
reichsten Periode stempeln. 

2. PctroEiraphischer Charakter. Ge- 
birgsbildung, Jm (icm-nsalz zu der vuruus-, 
gebenden Formation finden ;^i< Ii im Karbon 
mannigfaltige Uesteinstypen. Unter den . 
klastischen Gesteinen tritt auch hier nrMüh ! 
die „Grauwacke" auf, oft in Konglomerate 
Übergebend. Weit häufiger finden dch 
reinere Sandsteine und Arlroeen, zu 
denen '>uh Tonschiefer und Srbirffrtnnr 
namentlic-ii im flözfQlirendfn Karbon in 
reichem Maße gesellen. Daneben treten 
karbonriti-rlif r,i>stfinf in Form von 
Mergein und Kalkfii in gewaltiger Menge 
auf und setzen stellenweise da^ Karl>on 
allein bis zu einer Flüchtigkeit von 4000 m 
zusammen. Im allgemeinen sind die Ge- 
steint' des KarlxiiH nicht sn ^ehr meta- 
morphosierenden Vorgäugcu ausgereist ge- 
wesen, wie dies fOr die der Mieren Forma- 1 
tionen zumeist ztifrifft. : 
Neben den sedimentären .\blagerungen 
nehmen die Eruptivgesteine we»entliclion ' 
Anteil an der Zusammensetzung des Karbon»;. 
Die Graiuti'di'rdeutschen Mittelgebirge wie die ; 
Nordfrankreichs, Englands und Schottlands ' 
und anderer Gebiete sind vorwiegend ober- 
karboniBchen Altern: sie sind zumeist als 
f.akkolitlu- aufznfa-scii, deren ursprünglich 
schätzende Decke der Verwitterung auheim- 
gefallen ist, 80 daß der eruptive Kern 
entblößt iüt. In iJirrr nnmittemaren Nähe: 
hat sieb der Eiullub des glutigeii Magmas 1 
in einer weilgebenden Kontaktmetamorpbose t 



des Nachbargesteins geltend gemacht. Als 
Beispiel aus deutschen Ciebirgen sei das 
iilx'rwii'v'ond aus (Iranit bestehende Brocken- 
Massiv angeführt. Neben dem . Granit mit 
semen sanireiehen Varietiten. treten aüob 
Porphyre auf; von basischen Gesteinen 
kommen Porpbyrite, Diabase und Melaphyre 
vor. In ihrer Va*breitung sind die Erupäv'« 
ircstcinc im wesentlichen an dio Zonen 
umlaa-seiider gebirgtebilUciidiT Vor£:ani,'f ge- 
bunden. 

In den gewaltigen Bewegungen der 
Erdkruste zur Karbonzeit haben wir nicbt 

nnr die rrsaclic für die .\nshrri(dir trroßt^r 
Magmen zu suchen; sie bedingen auch 
AenderuQgen in der Verteilung von Meer 
und Festland, so daß wir in demselben 
Gebiet Ablagerungen aus der Tiefsee bis 
zu festländischen Sedimenten aufeinander 
rollten st'Iii'ii. Dicken Vorgängen ist znm 
guten Tt'il auch dir Kohlenreichtum zu 
verdanken. Wir finden diesen in Europa 
an eine Zone starker Faltung der Erdkruste 
gebunden, die Mitteleuropa durcbzieht. Wah- 
rend in Xordpnuland. Irland, Sclinttland, 
Skandinavien und liußland ein weites Gebiet 
im wesenflieben ungestört blieb, so daB sieb 
konknrdant Sfliiilit auf Sthicht ablatrom 
konnte, sofern e» übt r}iau|ti zu .Milagerungen 
kam, türmte sich in Mitti^leuropa ein ge* 
walfit^cs Gehirne auf, das zwei nach Süden 
olfojio liot;t'ii bildete. Der westliche, nach 
dem Voi^ang von E. Sueß „armorikanischer 
Bo^en" genannt, umfaßte die sQdwestlicben 
Teile von Irland und England, die Bre- 
tagne und Norinandif und stieß im fran- 
zösischen Zentralplateau in spitzem Winkel 
mit dem OstKchen, „variseisehen Bogen'* 
zn>ammen, der sich vom Zentralplateau 
über den Wasgau, das Rheinische Schiefer- 
gebirge, den Hais und das Erzgebirge bis 
zu den Sudeten erstreckte. Die Verbreitung 
dieser, der .■^oj^eiiaunten ,,kurbüiiischen Fal- 
tung'" erläutert das beigegebene Kartellen, 
das aucb besonders den durcb die Faltung 
bedittfrten Zusammenhang der europiisvben 
AfittelL'-ebirge und die Verbreitunic der Stein- 
kohleufeider verdeutlicht (Fig. 1). Die Dauer 
der Falttti^ war Iceineswegs flherall gleich; 
schon im Devon machten «ich .\nzoirhen 
beginneuder tektonisiiier liewei^unäieu be- 
merkfanr, aber zu einer lebhaften Tätigkeit 
kiun »»« er^t etwn in der Mitte de;« Ober- 
karbons. Withreud der liej^inn gleichzeitig 
gewesen zu sein seheint, war die Intensität 
und das Ende der Faltung verschieden. In 
Scblesien und im Saanremet t. B. war sie 

vor liCL'inn der AbhifrernnL'en des Ober- 
karboas im wesenUichen beendet, walireud 
am Nordrand des Rheinischen Schiefer» 
frebirres noch die oberkarboniseben Se- 
dimente raitgefattet wurden. 

Auch Aufierbalb des genamiteii Gebietes 



Digitizcü by Li<.jv.'vc^ 



694 



fanden in Spanien und NordafriJca, in den 
Alpen und diem BaUnn Fkltangen statt; 
jedoch fiat ^orado in dirson Gobietfn die 
tertiäre Faltung die karboniscbe zum gröüten 
Teil Qberdeckt, so daB die ZanamiMihiiige , 
minder deutlich sind. 

Ganz analog i'^urupa lindet sieb iu Zeutral- 
uba swiiehiB dem «eiteji ribMiolieB Flach* 



tung und zur Hauptentwicklung gelangt. 
Mit dem mehfolgenden Penn zeigen riele 
(trupj)en onee (ictnriiisrhaff, was als Grund 
für eine Zusainnieufassung beider Forma- 
tionen angefahrt iroiden ut 

Fnlor den Protozoen gewinnen die Fo- 
raminifercn zum eräi^iuual iu der Ge« 
•ehMile der Lebemasn dvrah tim FQlle 




L Karbonisclw Faltung in Mitteleuropa. Hack Kayaer Lehrbuch der Geologie IL 



land unti «li-r tertiiiren Faltuneszone des Kroßer ArtiMi he^tininiendeii Liiifluü auf die 
Himalaya ein Band, das vim Kaltiiniren Zusanunensetzun? der Fauna. I>if Fu- 
karboni'schen ^Vlters betroffen wurde. In sulinenkalke des Oberkarbons werden fast 
Amerika macht sich der Eänflufi kwbo- ■ voUBtindig von ihnen aulgebaut; nur im 
niscber StörunKen in der Auffaltung der Tertiir hMen wir in den NttmmulitenkalkBn 
Apnalachen und einer größeren Meeres- 1 
bMeelrang vom mittleren Oberkarbon ab 
geltend. 

In iihidicher Ke\valtij;er Ausdehnung 
haben sirh später nur noch in« Tertiär; 
frphLfi:sl)il<l('iKli' Viinjänt'e wiederholt; wenn 
heute liic karhonischen (iebirge weniger, 
sinnfaliii,' vor Aiil'cii treten, SO li^t das ] 
an der großen Abtragung, der lie im Laufe 
der auf ihre Bildnng folgenden Zeiträume 
unterworfen v. im m 

3. PaULontologischer Charakter. Diel 
Fannn de« Karbons steht in engem Zn-' 
saniinenhaiiirc mit der des Pt'vons. Die 
hervorsleclienden L ntersthiede bezichen sieh 
kaum auf das Auftreten von neuen Tier-! 
klassen, ja selbst die (iuttungen bleiben vor-' 
wiegend dieselben, wenn sich auch erheb- 
liche Aenderungen in dem Ment-'i-nverhiiltnis 
der vorkommenden Gruppen bemerkbar 
machen. 80 lassen manche, die fflr das vor- 
ausgehende Pal&ozoikuni die bczeichneiulsten 
Vertreter gestellt hatten, deutUch die Merk- j 
msle des J^ederganges erkennen, w&hrend| 

ein nnderar Teil erst hier sa hoher Beden- ' Flg. 2. FusnUnenkalk. Nach Haag. 




Digitizcd by Google 



Korbonformation 



eiu Analoßon fUr diese Bildungen. Ks sind 
vor allem die vielkammerigen Arten der 
Gattungen Fusulina (Fip. 2), SchwaRe- 
rina u. a., neben denen jedocn auch einfach 
gebaute Formen aus den Familien der 
La^eniden und Textularien vorkommen. 
Sämtliche gehören zu der Abteilung der 
Perforata, sind also mit poröser Schale 
zum Austritt des Plasmas versehen. 

Daneben treten Radiolarien als meist 
allein erhaltene Reste in Kieselschiefern 
des Kulms auf. Sie sind hier wie stets an 
Ablagerungen aus tieferem Meer gebunden. 

Die Spongien sind zwar sehr spärlich 
vorhanden, doch hat Hinde im irischen 
Kohlenkalk Vertreter aller wichtigeren Ord- 
nungen nachgewiesen, so von Kieselschwäm- 
men Axinella, Doryderma, Asteracti- 
nella, von Kalkschwäramen Pcronidella. 

Von Korallen .sind ebenso wie in den 
beiden vorausgehenden Formationen nur 
Tetracorallier undTabulaten vorhanden. 
Ihnen kommt insofern Bedeutung zu, als 
man sie namentlich in England als J^it- 
fossilien herangezogen hat. Von den Te- 
tracoralliern finden sich Vertreter in den 
Gattungen: Cyathaxonia, Zaphrentis 
(Fig. 'A), .\mplexus, Menophyllum, 
Cyathophyllum, Lithostrotion, Lons- 
daleia. Von Tabulaten sind Favosites 
und Alveolites selten geworden bezw. 
ganz verschwunden; an ihrer Stelle weisen 
Michelinia, Chaetetes, Syringopora, 
Cladochonus und Palaeacis weitere 
Verbreitung auf. 



crinus. Auf das Karbon beschränkt sind 
nur die Gattung Allagecrinus sowie einige 
Untergattungen von Poteriocrinus (Fig.4). 




Fig. 4. 



Poteriocrinus (Scaphior rinus) 
multiplex Trautsch. 




Im übrigen kommt eine Menge schöner 
Formen der folgenden Gattungen vor: 
Symbathocrinus, Poteriocrinus, Lo- 
pnocrinus, Stemmatocrinus, Platy- 
crinus, Actinocrinus, Taxocrinus. 

Von den nächsten Verwandten der Cri- 
noiden sterben die Cystoideen mit der 
Gattung Agelacrinites im Kohlenkalk aus, 
während die Blastoideen erst hierzu reicher 
Blüte gelangen, um freilich im Perm ebenfalls 
vollständig zu erlöschen. Neben der wich- 
tigsten Gattung Pentreraites (Fig. 5) sind 



Fig. 3. 



Zaphrentis cornu ropiae 
Ansicht von oben. 



K-H. 



4 I ^ 



Die Hydrozoen besitzen wie im Devon, 
80 auch im Karbon Vertreter in den 
Stromatoporiden. 

Den Höhepunkt ihrer Entwicklung er- 
reicht im Karbon eine Klasse der Echino- 
dermen, die Crinoiden. Wie im übrigen 
Paläozoikum finden sich auch hier nur 
Inarticulaten. Eine Reihe bekannter 
Formen des Devons sind verschwunden, so 
Haplocrinus, Cupressocrinus, Melo- 




Pentremitcs sulcatus 




Roem. 



Digitized by Google 



«96 



KailK^nfonnation 



noch erwähnenswert: Codaster, Oropho- 
crinus, Mosoblastus, (t ranatoi-rinus. 

Die noch übrigen (Jruppon der Echino- 
derinen spielen eine Ktrin^re Rulle. Die 
üphiuriaen besitzen im Unterkarbon Nord- 
amerikas und Kuülands in Onyehaster 
einen Vertreter, von den Asteriden ist 
ebenfalls nur eine (lattuni;. Arehasterias, 
bekannt. Die Kchiniden sind nur durch 
Gattungen der l'alechiniden vertreten, 
einer (Iruppe, in der die konstante Zahl 
von 20 Täfelchenreihen noch nicht auftritt. 
hls gehört hierher Palaechinus, Melo- 
nites, Archaeocidaris. Als Reste von 
Holothurien werden im Kohlenkalk Eng- 
lands vorkommende vereinzelte Kalkköriwr- 
chen gedeutet. 

Aus dem Reich der Würmer sind neben 
Kriechspuren nur schalentragende .\nneliden 
(Spirorbis) bekannt. 

Von Brvüzoen sind bereits einige Gat- 
tungen der erst im I'erm zur llauptverbrei- 
tung gelangenden Fenestelliden (Fenes- 
tella, Archimedipora) und Acantho- 
cladien (Syncladia, (ioniocladia) ver- 
treten. 

Die Brachiopoden haben an Zahl der 
Individuen wohl wenig eingebüßt, doch ist 
der Formenreichtum der vorausgehenden 
Perioden durch das Verschwinden zahlreicher 
Gattungen erheblich gemindert. .\uch hier 
macht sich schon deutlich die Tendenz nach 
Abnahme der für das I'aläozoikum charak- 
teristischen Fauna geltend. Von den bereits 
b<'i Beginn des Karbons erloschenen Gat- 
tungen seien nur erwähnt: Stropheodonta. 
Tropidoleptus, Producfella. Atrypa. 
Fncites, Retzia, .Merisla, l'entamerus, 
Stringocephalus, Rensselaeria. Von 
Inarticulaten besitzen die nahezu gleich- 
mäßig durch alle Formationen durchgehenden 
Disciniden, Craniiden und Kinguliden 
auch im Karbon ihre Vertreter. Von den 
Articulaten fehlen nicht die Rhyncho- 
nelliden (Liorhy nchus. Rhy iichopora) 
und Terebrat uliden (hier zuerst die echte 
Terebratula). Die beherrschende Rolle ist 
jedoch den Spiriferiden und l'roductiden 
zuzuweisen. Jene besitzen in verschiedenen 
Gattungen wichtige Vertreter: Cyrtina, 
Syringothvris, Spiriferina, Spirifer 
striatus (Fig.«), tornacensis u.a. ausdem 



Kohlenkalk, fasciger. mosquensisi u. i. 
aus dem Fusulinenkalki. Noch wifhtiw 
freilich wegen der Fülle der Formen und dw 
weltweiten Verbreitung selbst einzelner .VrifD 
ist die (iattung l'roductus (semiff- 
tieulatus, giganteus (Fig. 7). corru- 




Fig. 7. l'roductus giganteus >ov. 

gatus); von verwandten Gattungen ist m 
nennen: Chonetes, Aulosteges und Aul»- 
corhynchus. Die Strophomeniden säid 
durch Leptaena, Orthothetes, Derbvii. 
Streptorh vnchus und Meekella ver- 
treten, von denen die drei letzten im Karbt-n 
erst neu hinzukommen. Die OrlhidfB 
liefern u.a. alsneuetJattunfiEnteles^Fie.?*!. 
Zu nennen sind schließlich noch: Caniaro- 
phoria (als Verwandte des ausgestorbeoen 
rentamerus) und Spirigera ( — .Vthyrifi. 
Von besonderer Bedeutung ist. daß im 
Oberkarbon einige der genannten .Vrten ofo 
auftreten und bezeichnende Formen ab- 
geben, wie Enteles (Fig. 8), ileekelU. 
Aulosteges. 





Fig. G. Spirifcr striatus Sow. 



Fig. 8. Knt«'l«'s Lamarcki Fisrh. 

Die Lamellibranchiaten zeisien hier 
wie meist einen großen Formenreichtum, 
jedoch kommt selten einer Form stran- 
graphische Bedeutung zu. Von den Avicu- 



Google 



Ksrbonfomurtii^ 



607 



Uden gewinnen neben AvienU selbst I rotin us, Philoxene und Euonipha- 
Pofidonomya (wichtij^e Form P. Becheri Ins b. str. Dazu kommen in proßer Men^,i^ 
Fig. 9) mid Avinilopectcn i I iitereattung Pleurntomaria, Miirdiisonia, Turbo, 
Crenipeeten) sowie Myaiina Bedeu-. Troohus, 31acrochilina, Loxonema, 
tnng. Ab Vorttnfer von Peeten treten jKaticopsis. Aach die Capnliden sind 
Strcplopteri» and Chlamys iKMi ;iuf. diircli Ortlioii ychia, Piloonsin, Platy- 
T,.__.j-_ . ceras reich vertreten. Von Bedeutung ist 

|iioeh, daB Fissurella und EmargimiU 



vou den PinnidOD Aviculopinua. 




Fig. 9. Posidonomya Becheri Bronn. 



Taxodonten finden sich auch hier Ver- 
treter der langlebif^en (ieiiera: Cteno- 
donta, Nucula, Leda; Macrodon er- 
reicht im Kohlenkalk den Höhepunkt 
seiner Entwickelunp, Carbonarra oildet 
«K'ii Vorläufer der Arciden. Von audcrfii 
Familien sind /.ii nennen: Pieurophorus, 
Modiola, Myiiplioria, Cardiomorpha, 
Conocardiu ni : neu treten noch auf Myo- 
concha und Allorisnia und auf 
Karbon ganz beschränkt bleiben Proto- 
schizodus. SauL'uinolites: eiiiifie ver- 
schwinden waiirciid des Karbons, z. T. nach- 
dem sie die Faunenzusanunensetzun^ wesent- 
lich bestimmt haben: Edmondia, Clino- 
pistha, Cypricardella, Cypricardinia. 
(loniophora. Kino wichtige Rolle spielen 
scJüiefihch einige, zumeist als Süßwasser- 
formen betraehtete Genera, deren Vorlinfer 

echte Meeres- bezw. Brackwassertiere u'e- 
wesen sein sollen; sie treten im oberkarbun 
in den Schichten zwischen den Kohlen- 
flözen oft massenhaft auf; ('arbonteola, 
Anthracomya, Najaditos. 

Die Scaphopoden besitzen in Denta- 
iinm auch im ICarbon Vertreter; die 
Placophoren erlangen hier eine verhältnis- 
mftBige FornienfiUle: (iryphochiton, 
Rhombiehiton, Pterocbitön u. a. 

Die Gastropoden entwickeln in einer 
Reihe von (latluuL'en im Karbon einen be- 
triehtliclieii l-ormeureichtum. Zu nennen 
ist zunäolisi l'oreellia und Bellerophon 
mit seinen rntertratf untren Pyrtnlites und 
Euphemus, wahrend die weitniiindi^eu 
Formen wie Salpint,'(istoma und Trenia- 
tonotus bereits erloschen sind; ferner die 
Familie der Euonophaliden, mit Strapa- 
roUvs (Fig. 10), Platysehisma, Phane- 




1 

- ■ '■ i 



Fig. 



10. Enomphalas (Straparollus) 
Dioaysii Bronn. 



j hier zuerst erscheinen und daß in der Gat- 
tung Actaeonia die ersten Vertreter der 
Opisthobranchier auftreten. Schließlich 
kommen im Karbon die ersten Lungen- 
schnecken auf, von denen Palaeorbis als 
Verwandte der Limnaeen, Dendropupa 
und A n t Ii rac II pu pa als Vorläufer Oer 
Gattuni: Pupa aufzufassen sind. 

Bemerkenswert ist endlich, daß die im 
iilferen l'aläozoikum bisweilen massenhaft 
erselieinenden Conularien und Tenta- 
culiten uebät ihren Verwandten im Karbon 
bedevtaqgdM geworden sind. 

1 Die noch zu besprechende firunpe der 
[Mollusken, die t'eplialopoden, oesitzen 
wie auch früher den Charakter von Leit- 
und /oneiif(»s>ilien. Die Xautiloidoen. 
die besonders im Silur zu Kroli<'r Kormenfülle 
gelangt waren, haben nicht mehr diese Be- 
deutung. Immerhin sind sie noch reichlich in 
den Gattungen Orthoceras s. str. (scalare 
(Fiir. 11) im Kuliiii. ("yrtoceras, (lonipho- 
ceras vertreten. Mehr als in den vorher- 
gehenden Fbnnationen tritt Nantilas seihet 
in den Vorderirrund. sowohl in einigen ver- 
wandten Gattungen wie Gyroeeras, als 
besonders in den eigenen Untergattungen. 
Darunter treten die Formen mit Spiral- 
kanten und mit durchbohrtem Zentrum 
(Nautili imperfecti) hervor, wie s. B. 
Temnoc Ii i 1 II > und Trenjatodiscus. 

Von den Amniuuuideen besaßen noch 
im Dev(»n asellate Goniatiten die 
führende Holle; an ihrer Stelle treten 
iatiseliate Formen mehr hervor; Hand 
in Hand damit geht ein Bestreben zu 
mannigfaltigerer Au^estaltung der Sutur. 
Von den Aitliyllitinen (^eht ovr Bm- 
trites ins Unterkarbon hinauf, ?rihniid 



Digitizcd by Lit.jv.'vi'^ 



698 



Kariionfonnation 



i 



die Chiloceraten in Branrorerss (Br. Arten Bedeutung, vun denen nur Pr. mixo- 
rotatoriuni Kon.) Vertreter besitzen. Erst lobus (Fig. 13) au8 dem Kulm erwähnt sei. 
im Unterkarbon erscheinen echte Pro- Als Vorläufer der Ceratiten hat man das 

in Nordamerika auftretende Genus Pro- 
' dromites gedeutet.' 

Von den Arthropoden bieten zunächst 
die Crustaceen einiges Bemerkenswerte. Der 
I Kohlenkalk birgt lokal zahllose Ostracoden- 
.Schäkhen, die sich um die Gattung 
'Cypridina gruppieren; die älteste SQß- 
j wasserform (l'alaoocypris) findet sich im 
' (>l>erkarbon von St. Etienne. Zu den 
Phyllopoden gehört die Gattung Leais. 
Die reiche Ent Wickelung, die die Trilobiten 
im Silur, weniger im Devon aufzuweisen 
hatten, findet im Karbon ihr Ende: Phacops 
stirbt bereits im ältesten Karbon aus; im 
Qbrigen vertreten nur noch Phillipsia 
(Kig. 14) und (irif f it hides diese für das 
Paläozoikum charakteristische Tiergruppe. 



Fig. 11. Orthoccras »ralare Goldf. 

lecaniten (Pr. Henslowi Sow.). Wichtige 
Formen liefert da.s Genus (ilyphioceras 
(im Unterkarbon: Gl. sphaericiim (Fig. 12). 






Fig. 12. 



Glyphioreras 
Ha<iii. 



s p h a p r i r 11 m de 




Fig. 13. Pronorites mixolobus Phiil. 



crenistria, im Oberkarbon: diadeina), 
sowie die verwandten Gattungen Gas- 
trioceras (G. Listcri) und Pericyclus. 
Femer besitzt Pronorites in menreren 



Fig. 11 Fig. 15. 

Fig. 14. Phillipsia derbyensis de Kon. 
Fig. 15. .\nthrapalaf>mon grarilis Meek 
und Wurthen. 

Von den übrigen Crustaceen sind nur 
j vereinzelt Reste bekannt; so von Phyllo- 
, cariden, die bereits im Silur auftretende 
Gattung Ceratiocaris: von den Süßwasser- 
.bewohnenden Syncariden Palaeocaris 
(Amerika), Gasocaris (Böhmen) und Prae- 
anaspides (England). Zu den Schizopoden 
werden Carangopsis, Pygocephalus und 
A n t h r a p a I a e ni o n ( Fig. 1 5) gestellt. Formen, 
die in England, Schottland oder Nordamerika 
gefunden worden sind. Die Isopoden sind 
durch Arthroideura vertreten, während die 
{Zurechnung ues Bostrichopus zu den 
' .Amphipoden zweifelhaft bleibt; zu den 
Krabben soll Brachypyge gehören. 

Erwähnt werden muß auch das Vor- 
kommen von Xiphosuren aus den Gat- 
tuiiiren Helinurus, Prestwichia und 
Protolimulus. 

Auch die zweite große Gruuj)e der 
(fliedertiere, die Trachcaten, sind uns aus 
dem Karbon in [rrößerer Zahl bekannt; 
ihre Erkläning findet diese Tatsache in der 
Bildung größerer Süßwas-serablagerungen, 
die günstige Erhaltungsbedingungen boten. 



Digitized by Google 



Kaiiloofoniialioii 



Zu den Myriopoden gehören u. a. Palaeo- 
campa, Eupnoberia, Anthraeojttlni; 

/.II den Arachnoidt'cn: Koscorpius, 
Eophrvnus, Anthracomartus u. a. Von 
den saUniehen Insektengattungen seien 
nur erwähnt: Titanophasnia. Poli- 
optenus, Litbomantis, rropteticus und 
Phvlloblattft. 

\Vip in den vnraufcrohcndcn Formationen 
liefern auch uocli im Karbon die Fische 
die meisten Wirbeltierreste. iJie Placo- 
dermen mit ihrem gepuuerten Haut- 
skelett, die im Silar and Devon eine niehe 
Kntwirkeluns: orfahnn hatten, sind aiUM- 
storben. Die meisten Formen weisen die 
Elasmobranehier anf. So erscheinen die 
Pleuracanthidcn isMrh mit mehreren 
Gattunsen (Pleuracanthus, Anodonta- 
canthus, ChondroiiellOlyB), von denen 
sich iillcrdinirs einige nur auf isolierte Zähne 
oder Stacheln ^jriinden. Seit dem Oberdevon 
sind die Cladodontiden mit heterocerker 
Schwanzflosae iMikaimt; neben der Haupt- 
gattuni; rind aneli hier auf einseine 
Skeletteleniente ünterfjattuncen aufgestellt 
worden. Die Acanttiodier mit stachelbc- 
wehrter Bmstflosse rind 
im K.irhnii Schottlands 

\und Hoiiniens gefunden 
worden. Eine reiche Ent- 
wickelun? erfuhren die 
eigentlichen Selachier; 
allerdings gründen sich 
anch hier xahlreiche Genera 
lediglieh anf Zfthne nnd 
Flossenstacheln, besonder« 
in der als lebthyodory- 
lithen (¥%.16) zusammen- 
gefaßten (Iruppe. wie auch 
hei den HyDodoutiden 
( Orod u s ) .' Edeitidea, 
<'iiiiiliodontiden und 
l'c lalodontidcn {Peta- 
lodus). Unter den mit 
Lungen ausgestatteten 
Dipnoern weraen die im 
Devon bekannten Diple- 
riden von den Cteno- 
dontiden al^elöst. In 
absteigender Knt Wickelung 
befinden sich die Cros- 
soptcrygier, von denen 
die Familie der Rhizo- 
dontiden (Khizodus, 
Strepsod us) die Voriierr- 
aehaft behauptet. Schließ- 
Bell gewinnen die bereits im Devon vor- 
buidenen heterocerken Oanoiden wach- 
eende Bedeutung (Elonichthys, Acro- 
lepi8,EurylepiB,EurynotU8,Cheirodu8, 
PI a t y s 0 Jii II s ). dcrc n ' I f auptentwickelung 
in Dcut^chlaud iu die Zeit des Kupfer- 
eebiefers m faUen aebeint 



Gau besondere Beaelitiuiff verdienen die 
im Karbon zuerst nnd swar gleich in eibeb» 

liclicr Zalil ;iiiflrct('ii(l('ii Amphibien. Alle 
gehören der primitiven Ordnung der Stego- 
eephalen, den sogenannten Panzerlnrcnen 
an. Im .\u8sehen krokodilähnlich bieten sie 
durch manchen primitiven Charakter ihres 
Skeletts, wie z. B. das \'orhanden.«ein von 
Chordaresten und amphicölen Wirbeln, 
besonderes Interesse in entwickelungsge- 
schichtliclier Beziehung. Viele erscheinen 
zuerst in der KOrschaner Gaskohle Böhmens, 
denn Znreebnnn^ mm Karbon von vielen 
Forschern bestritten wird. Läßt man diese 
außer acht, so bleibt dennoch eine Beihe 
von für das Karbon wichtigen Gattnigen 
übrig: Micrerpeton, Hylonomus, Odon- 
terpeton, ürocordylus, Keraterpeton, 
Lepterpeton(Fig. 17), DoUebosonift, Ab- 




Fi.:.'. Ich- 
thyodorylith 
(ü yracanthus 

obhqnas M'Coy). 




Fig. 17. Lepterpeton Dobbsii Hnd. 

thracosaurus, Loxomma u. a. m. Schon 
im Oberdevon sind Fußspuren bekannt, die 
wohl von Steffocephalen licrrühren; die 
ersten sicher hierher zu rechnenden Kcsie 
eehOren jedoch dem Karbon an. Die St^o- 



Digitized by Google 



700 



KariMofotnulioii 



eephalen sind charakteristische Bewohner 
des «flBen iiiicl bnekiselien WasMn nnd dei 

Festlantie:^ im spätiTcii F'aliizfiikiiiii. NVboii 
setir zierlichen Furtiu'n liefern sie auch die 
ftrtSten bekannten Amphibien. Reste kleinerer 
Formen fiiuien sich vorzuRswei«? in fossilen 
Kobern, wuraus zu schließen ist, daß die 
Tier« gern in hohlen BMunstimmen gehvut 
haben. 

Im obersten Karbon treten anrh die 

ersten lit'ptilicii auf. Immerhin ist das 
^Uter dieser zu den Theromorphen ge- 
hörenden Reste, aei ee we^en der Unsicherheit 

in der Horizontieriiiitr (Icr fiiischließemien 
Ablagerungen, sei es \vet;cii der unvoU- 
stindigen Krhaltung, doch noch weni|; ge- 
sichert. Zu den Cotylosauriern wird 
die in Nordamerika vorkommende (iattuiic 
Hiadectes gerechnet, zu den Pelyco- 
sauriern üaosaurus aus der Gienz- 
sehieht von Konnora in Böhmen. Der 
Besinn einer reicheren Kiitsvickchiiii; der 
Keptilien fällt in die nächste Furmation. 

Kine der Fauna treffenüber vertrlcichs- 
weisc ungleich hohe Bedeutung gewinnt die 
Flora des Karboni. Während m den voraus» 

ceirrinjenen Formationen sich nur ?eleffenf- 
lich Andeutungen einer reicheren Vc'.'clatinii 
zu erkennen gaben, tritt jetzt erst be- 
günstigt durch die große Ausdehnung kon- 
tinenteler Fades ein appipes Pflansenleben 
auf, das c:ut crlialli'iic Reste liefern konnte. 
Aus dieser Tatsache darf nicht der Scblufi 
gezogen werden, daß die Pflanzen sich erst 
viel später als die Tiere entu ickelt hätten: 
mit (iothan (vgl. den Arlikil ..l'alao- 
botanik") müssen wir viehiietir annehmen, 
daU ihre Kntwickelung der der Tiere stetig 
vorausging; zumeist die l'ngunst der .\b- 
lagerungsverhältnisse setzt uns außerstande, 
von der Vegetation des iUteren PaÜozoikums 
eine klare Vorstellung zn gewinnen. 

Die .\li:en besitzen im Karbmi einige 
Vertreter, die einen weM'ntlichen Bestandteil 
der Bogheadkohle bilden: hierher sind 
Reinschin und l'ila zu rechnen. Formen, 
die den lebenden Chlorophyceeii nahe- 
stehen. 

Pilze hat z. B. Oliver aus Steinkohlen- 
hölzern beschrieben, In denen noch die 
Reste der llyphen erkennbar waren. 

Moose sind sehr unsicher bekannt; 
Reste von Lebermoosen sollen im Unter- 
karbon vorkommen, doch bleibt ihre Deutung 
mehr oder weniger zweifelhaft. 

Neben diesen hinsichtlieh der Verbreitung 
bedeutnngshtsen (Iruppen schwellen die Karne 
(im weitesten Sinne) zu erheblicher Menge 
und Mannigfaltigkeit an. Ihre Systematik 
harrt noch der völligen Aufkläninfr. Hier 
m nur erwähnt, daß die ursprünglich von 
Brongniart unter dem Namen ,4'''ilices'* 



verstandene Gruppe fossiler Pflanzen in 
swei Abteilungen zerlegt wird: die stets 

..sterilen Fartire~fe" (Cycadofiliees und 
Pteridospermen) stehen den (iymno* 
Spermen nahe, während heute unter den 
ei<:entlichen Filices die riN ..fertile" Reste 
l>«'kannten Formen zusammengefaüt werden. 
(Näheres vgl. den Artikel „Pal&obotsnik**.) 

Hier sind zunächst unabhängig von ihrer 
Zurechnung zu dieser oder jener Abteilung, 
also nach dem alten Sjtten, die wichtigsten 
Typen angeführt: 

I. Arenaeopterlden mit liemlieh gro- 
ßen, am Gmnde verschmälerten Fiederchen 
letzter Onlnong; diese mit fächerförmiger 
Nervatur: Spkenopteridium.Adiantites 
Rhacopteris u. a. Diese (Iruppe geht 
nicht iiIht das tiefste Oberkarbon hinauf. 

II -^jiheniipteriden (kleine rundUdie 
ovale bis keilförmige, am Grunde ver- 
schmälerte Fiederchen mit deutlicher Mittel- 
aderi: v^phenopteris (Fig. 18), .\lloi- 
outeris, Kbodea, Palmatopteris, Di- 
ptotmema, Mariopterii. 



Fig. IH. ."^pheuup- 
teris Biumlert An- 




III. l'ecopteriden (breit ansitzende, 
fiedrig, maschtg oder fächerförmig geäderte 
Fiederchen): l'ecopteris. .Methopteris, 
O d 0 n 1 0 p t e r i s . ( ■ a 1 1 i p t e r i d i u ni , L o n c ho - 
pteris (Fig. 19). Diese Gruppe besitzt be- 
reits eine reiche Kntwickelung im mittleren 
Oberkarbon; im oberen erlangt sie ihre 
HauptUflte. 




flg. 19. Lonrhopteris rugosa Bigt 



Digitized by 



Ibutoofannatuni 



701 



TV. Neuropteridpii (zungenfOnni^p, 
nur mit einem kleinen Stück ansitzende 
Fiederchen): Neuropteris (Fig. 20) mit 
fiedriE:er Aderung uiid Linopterts mit 
Maschenaderuiifj. 

DHuel>en liat man für die juit Snorangien 
bekAunten echten Farne besondere Gattungen 
aufgestellt, Yon denen sieh ein Teil mit 
einigen der oben angeführten deckt; man 
unterscheidet: Reiiaultia (z.T. = Splieno- 

Eteris), Dactylotheca, Spliyroptcris, 
»iscopteris (Fig. 21), Urnatopteris, 




Fig. 20. Nenropteris Sehlehani Stur. 

C I < I s s I a h e c a (z.T. = Sphenop teris), A s ter o- 
tlieca (z. T. = Pecopteris), Zygopteris, 
Coryneptoris, f'al vmmo theca (z. T. 
= Spheuopteris), Zeilleria u. a. m. 

Inwieweit die ffir fertile und sterile 
, .Farne" aufgestellten Namen sich gegen- 
seitig decken, wird erst nach glücklichen 
Funden erkannt werden können. 

An (li<' Kamt' ^«■lilicDt sich die Klasse der 
Spheauph yilat er II an. iraiiz üljerwiegend 
von iVrten der (laitunix Sphenophvllura 
zusammengesetzt. i:^ handelt sicli um 
krautige OewÄchse, die teils für Land-, 
icils für Wa-si'iiiFlan/ii! _ri'!ialten werden, 
iiire Haupt Verbreitung liegt im produktiven 
Karbon; zu ihnen gehfiron mehnre wichtige 
Lritpflanzeii (z. B. Sphenophyllum 
li'iii-rrimum Fig. 22). 

Den l'teridophyten sind ferner die paliio- 
zoisdnMi Vitrläufer der Schachtelhalme, 
die C a i u III a r i a c e c n zuzurechnen. Durch ihre 







Fig. 21 a Discopteris Kaiwinensis Stur, 
b Diseopteris Sehttmanni Stoi; 



baumartiire (Iröße in Verbindung mit sekun- 
därem Dickenwachstum sind sie von den 
lebenden Equisetaceen untersehieden. Foenl 
sind meist nur Einzelteile erhalten, die 
mit verschiedenen Namen bezeichnet sind. 
So stellen die sogenannten Calamiten Stein- 
keme hohler Stämme dar, deren Längs- 
riefen von der Markkrone herrflhren. 
Der biswcilni vorhandene Kohlebelag ist 
als Rest des llolzkürpers zu deuten. Nach 
Weiß unterscheidet man Stylocalamites 
mit spärlicher Verzweigung und fehlendenAst- 
narben (Calamites Suckowi sehr häufig). 
Zu der Gruppe mit regelmäßig angeordneten 
Astnarben sind zu rechnen: Calamophyl- 
lites u. a. m. RegeU-eeht verstemerte 
Stämme sind als Arthropitys und Cala- 
modendrou bekannt. Auch die Blätter 
haben AnlaB ra einer besonderen Nomen- 
klatur L'^in:( I)f'n ; hierher gehören die als 
Asterupliyllites und Annularia be- 
schriebenen Reste, kleine gegliederte Zweige 
mit (juirlartig anireordneten Blättern. Schließ- 
lich sind isolierte Blüten als Calamo- 
Btachys, PalaeoataehjA n. a. m. be- 
schriet)en worden. 

Im Kulm spielt Asterocalamites scro- 
bieuUtns (Fig. 23) die HauptroUe, ans- 



Fig. 28. Sphenophyllum 
tenerrirnnm Ett 



gezeichnet durch ununterbrochen dindi- 
gebende Längsriefen, denen also super- 
ponierte Blattstellung entspricht. Die übrigen 
Calamiten mit altiTiiicn inirii Längsriefen 
gelangen im produktiven Karbon zur Haupt- 
verbreitnng. 

Weiter schließt sich hier eine wichtige 
(trup|)c an: die Vorläufer der Bärlapp- 
gewächse, die Lepidophyten. Ebenfalls 
von haunifnrmigeni .\usserieti. sind sie vor 
allein durch ihre regelmäßig auf der Rinde 
angeordneten Blattnarben gekennzeichnet. 
Die Blätter besaßen einfache lineare Ge- 
stalt. Schwierigkeiten bereiten die ver- 
schiedenen l'lrluilluiurszustände der Hiiidc, 
da vielfach Teile von ihr ganz fehlen, so daß 
dementsineehend ganz Tersehiedene Bilder 
entstehen (Hergeria, Knorria. Aspidia- 
ria usw.). Lnter Lepid os t ro Inis werden 
die Fruktifikationen verstanden. 

Im Kulm sind neben ..Kiiorrien" häufijr 
Lepid (»dendron (= Siigenariaj Veltheimi 
(Fig.24), im produktiven Karbon finden sich 
L. obovatum, aculeatum u.a. Während 
die I^epidodendren regelmäßig gestaltete, 
rhombisi-he Blattnarben besaßen, gehören 
zu den Sigillarien Formen mit mann%- 
faltigen, erhabenen Blattnarben. Man 




Digitized by Google 



702 



Kazfaonfoniiatian 



1: 



mnilif 



I ! 



unterscheidet Favularia (vonviepcnd im 
unteren j)roduktiven Karbon, obere (irenae), 
Rh yTi(iolf'[)i< (im iiiittlorcri Oberkarbon) 
und Subsigillaria (im olK-reii Dberkarbon 
und Rotlie;;endeni. Er- 
wähnt werden muß ferner 
die Grappe d<>r Bothro- 
dendraciM II . deren 
schon im OlH'rüevoii be- 
kannte Stämme nieist 
nur hautartisje Rinden- 
teile iiinterlassen haben. 
Im ])roduktiven Karbon 
linden sich Bothroden- 
dron minutmii und B. 
punctatnm. 

p]in allen diesen ürd- 
iMiniren der Lepido- 
phyten zukommender, 
scheinbar selbständig auf- 
tretender iJaumri'st liejxt 
in den Stigmarieu vor. 
Es handelt sieh dabei 
um Baumstüninfe, die 
in den die Koldenflöze 
nnterlairernden Sihich- 
ten trefunden werden. 
Vom Stamm Rehen nach 
unten zunächst dicho- 
tomierende Rhizome aus, 
an die sieh zahllose feine 
häutlKe, *l''n Wurzclfi 
vergleicbbure de bilde, die 
soKenannten Appendices 
ansetzen; ihr anatomi- 
scher Hau unterscheidet 
sie von echten Wurzeln. Die Appendiees 
Stehen meist von den Riiizomen ab, so daß 
sie den Eindniek hervorrufen, als befinden 
sie sieh noch heute in dem (iestein. in dem 
sie entstanden; tatsächlich wird diese i^* 
schelnuni; znin Beweis für eine autochthone 



Fig. 88. Astero- 

!• a 1 a tn i t e s s c r o- 
biculatus i^eill. 




Fig. 24. Lepidndendron Veltheimi Stemb. 



£nt.stehun<; vieler Steiuicoldenflöxe henn^- 
sogen. 

Zu den (1 y m n o s p e r m o n sind dir 
sogenannten Cordaitcn zu >t( llen, schUab 
Stamme mit über meterlaniren länjrsnmi- 
gen Blättern (Dorycordaites, Peaeor* 
daites). Auen Blilten (Cordaiantkor) 
und Samen (C a r d i o ca r |i n ~ AvA be- 
kannt geworden; fossile Markstciukerne umi 
als Artisia beschrieben. Die Cordaitn 
ersrheinen im Kulm und haben im Ob«- 
karbon ihre Hauptverbreituni;, um t:-: 
im Rotliegenden zu erlöschen, i Weiter» 
Abbildungen vgl. im Artiltel „Paläo- 
botanilc'*). 

4. Allgemeine Gliederung. Die BeCM- 
z.ung des Karbons ist nicht scharf. Mit 
dem Oberdevon ist es vielfach durch aüoib- 
lichenUebergan? verbunden. Das liegt darar. 
daß ffroße. die .\blairerungslK'ditiv'uii£en «r- 
sentlich beeinflussende genlou'i>^i lie Vorjätii'r 
an seiner Basis meist leiden. Man ist iihn 
bei der Grenzciehnnir in erster Linie ait dir 
Paläontoloirie anirewiesen. Da- Kr?<lif::i 
echler l'ioiccanilen, leriier von GIvpbiwtu: 
und l'erieyclus, Productus u. a. devtet dn 
liet'inn des Karbons an. Nur an wenicfr 
Siellen weist eine Diskordanz auf die ntw 
Formation hin. 

Wold noch schwieriger gestaltet airii 
stellenweise die Abtrennung gecenfiber des 
IVrm. Wo beide Kurmationen durch <!leicfc- 
heit der Fazies ausgezeichnet sind, ist dif 
Grenze natui^gemäß unscharf und <|p?hjlb 
in noch höherem Grade als an der Bal- 
des Karbons von dem i>aläontoK>jrL«cli*t! 
Inhalt abhängig. Das gilt Ijesonder* für (it 
Gebiete mit mariner Entwickelung än 
Oberinrbons (RuBlaatd, Asien, Nordaioerib 
zum Teil), während in Deutschland dv 
Rotliesrende wei;en seiner meist tranatir- 
dlerenih'ii La-rerung leichter abzuscheidec ifi 

In großen Zügen lassen sich im KtfiM 
zwei Fazies unterscheiden. Die kn ntisfl* 
tale Kntwiekelun«;, die einerseits rein lii^ 
nisehe, daim aber auch brackiscbe, ja iOiv 
gelegentlich marine Sedimente nmfut, wt* 
hält die steinkohleführenden AblairennUT 
Daneben k'sitzt die rein marine tntwickt- 
lung mit sandigen und kalldgeo Sedimnica 
eine weite Verbreitung. 

Die (iliederungsversuche des Karbo» 
gehen von Kni:laiui uiul Belirien au>. t- 
macht sich in diesem Verbreitun|rsbtzirk 
die bemerkenswerte Tatsache geltend. (it:< 
der untere Teil der Formation x.inxicecM 
marinen, der obere vnrwiegemi kontinentale 
Chwakter trägt: andererseits läßt >i(i> 
in anderen Gebieten die entgegengwettu 
Regel konstatieren. Diese BeobaelitMrw 
hat man für die Gliedern nir niii Vnrti' 
tierangezogen. Man teilt daher da$ IütUl 
in Unter- und Oberkarbon (in AmeA*: 



Google 



703 



MisHissij)piar; i;ri 1 Pennsylv;r ; m Dio bodiiifjt wart-ii. Dagegen haben die Gebiete 
rusiibclieii ütulugta haben nocl» eiae mittlere mit vorwiegend mariner PJntwickelung, 
Abteilung angenommen, und sprechen dem- wie Rußland, SOda-sien und Westamerika 
sofolgc auch von Mittclkarbon. eine gleichbleibende Verteilung des Meeies 

Unter Beibehaltung dieser grundlegenden aufzuweisen. 
EiilteÖtiqg hat man in neuerer Zeit die a^ Mittel- und Westeuropa. 
Flora snr Einzelgliederung benutzt. Diese i Hierner sind die Karbonablagcrun^n £ng- 
Güedeningsversuche müssen sich im wosent- ' 1 a n d s, Irlands, Frankreichs und 
liehen freilich auf die kcMitineiitale Knt- ' D c u t s c h 1 a n d s zu rcchuen. 
wiekelungsform beschriuikeu, besitzen aber! D«8 UuterkArbou ist in diesen Gebieten 
hier weiten der besonderen Wiehtif^keit I in zwiefeeher Anibildunf vertreten: ab 
dieser Cicljiftp erhebliche Bedeutung. Xarh Kolilenkalk und Kulm. 
Geinitz uiui Weiß wird noch beute das Der Kolilenkalk stellt ein in flacherem 
Oberkarlx'ii in drei Stufen eingeteilt. Die offenem Meer abgelagertes kalkit^es (selten 
unterste. Waldenburger Stufe ist mitdem dolomitisiertcs) kristalline^ meist dünkel- 
Kulm zusammen durch das Ueberwiegcn der ; farbiges Gestein dar, dat> durch einen 
I^epidodendren gekennzeichnet, die West- [großen Keiehtum an Fossilien au^ezeichnct 
f älische Stufe entsprichtder Sigillarienstufe I ist, unter denen C^phalopoden, Brachiopoden, 
unddie Ottweiler derCalamarien-Farnstufe. Korallen und Crinoiden besonders wichtig 
Fjne darüber liinausi.'eJiende Einteilung hat siii l Durchgehends liißt er sich in drei 
Potoni^ gegeben, der im ganzen Karbon Stufen gliedern. Aa der Basis li^ die 
6 anf die Flora gelandete Zonen unter- Stöfs von Ktroeungt, auageceiehnet dnreh 
scheidet. Seine Flora I entspricht dein eine de\ oniseli-karbonisrhe ]\ti?chfanna, 
Kulm, Flora II und III der Waldenburger, | die neben Clyme nie u, i'haeups, Spirifer 
IV und V der WestflUiBdien vnd VI derj Verneuili bereits echte Karbonformen «it- 
Ottweiler Stu'e hält, wie Phillipsia, Orthothetrs rre- 

5. Verbreitung und spezielle Gliede- nistria, Athyris Roissyi u. a. Dann 
rang. Im Karbon ist es nicht wie in folgt die Tournai-Stufe mit Spirifer 
den vorausgehenden Formationen möglich, tornacensis, Branooeeras rota- 
öber weitere Gebiete eine einheitliche Ent- , 1 0 r i u m u. a. und schließlich die Stufe 
Wickelung' uaehzuwoisen und so X'crbreitungs- : von Vise mit Producfus trit;anteus 
bezirlte („Provinzen'') aufzustellen. Fast j (Fig. 7) und corrugatus, Gl^phioceras 
flberaU treffon wir die kontinentale und Upnaerieum (Fig. 12), crenistria n. a. 
marine Entwickelungsform venresellseliaffet. Stellenweise, z. B. beim Uebergang in eine 
wobei sich Ober die ganze Erde iiiu eine ^e- andere Fazie.s, Mthalteu sich anders geartete, 
wisse Einheitlichkeit der Ausbildung jeder zumal schiefrige Gesteine ein. 
Fazies er^ribf. So tritt ,.Kulm ' außer in Eine große oberflächliche \'erl)reitung be» 
Wciteuroija in Ostasien, .Vlrika, ^'urd- und sitzt das IJntcrkarbon in Irland und Eng- 
SQdamerika auf, und ähnliches gilt von den land. Konkordant auf dem Old Red Sand- 
Qbrigen Ablagerungsformen. Man kann ; stone li^rn Schiefer und Mergel, über 
jedoch unter Berücksichtigung der Art der \ denen eine rein kalkige Schiohtfolge auftritt 
Aufeinanderfoltre der Ablagerungen niam be Von Süden nach Norden macht sieli zunäehst 
Gebiete zusanunenfassen. So bilden vor | eine Zunalune des Kalkes und weiterhin 
allem Ifittel- «nd Westeurona ein msanmen- ' eine solche von Sandsteine» wid ]iBf|ebi mit 
pphörisTf? Gebiet, dem Süa- und Osteuropa Kohlenflözen geltend, die die übrigen Scittcht- 
und Südasien entgegenstehen. Eine Parallele ' glieder z. T. ersetzen, 
dazu bilden das östliche und westhche Nord- Als Vertreter des belgischen Ktroe- 
amerika; jenes siJiIießt sich mehr an die n n ir t werden die P i I I n n beds von 
weätc'urojiäis^ehe. dieses an (iie osteiiritpai-elie I levou-shire aufi;L'fai)t; naili Iv a y .s e r ge- 
Entwickelung an. hört auch die von Vaughan an die Basis 

Die Verteilung von Wasser und Landjdes Tournai gesteUte Modiola-Zone au 
hat keine weitgreifenden Aendemnpcn er- diesem Horizont. Zweifelsfreier ist die 
fahren, (d)sclion im einzelnen ein ^Vt■(•il.^eI ein- T')euluiiu' der Aequivalente der Tournai- 
trat. UieThetys.daszeutralcMitteljueer schied Stufe; hierher genören die Tuedian- 
etnen Nordkontinent, der Europa mit Asien 8 • r i e b von I^orthumberland, ferner die 
und Amerika verband, vnn .inem Südkon- Calciferons Sandstone Series 
tinent, der Amerika, Afrika und Au.iiriiiien Schottlands mit ihren Einlagerungen basi- 
umfaßte. Indes machten sich in der Begrenzung scher Eruptiva, und auch in Siidwestengland 
namentlieh des Xordknntiiiriitv allnirdilii he und Trland mdiört die untere srhiefrige Abtei» 
.■Vendertin^en i^elteud, die eimiiul dureh luiit; in der Hauptsache hierher, 
die .\uftunnung der karbonisrhen Gebirge | Dem Vi «6 genört die obere mehr kalkige 
und dann durch eine im Unterkarbon ein- J Abteilung der zuletzt genannten Gebiete 
setiende laagume Rcgresiion des Heeres (Carboniferons Limestone, U p- 



Digitizcü by Li<.jv.'ve^ 



704 



Kvfaonformatum 



per L i m e 8 t 0 n e| an, ferner die H i- 1 ii i - 
cian Series vüm Northumberlaiul und 
der untere Teil der ('arlxtniferou- Linie- 
stone Series in Schotllund, walirend deren 
oberer Teil ebenso wie die Y o r e d a 1 e - 
Bchichten der Gegend von Bristol jetzt zum 
Oberinrbon gerechnet wndMU 

Immihnlb der fMt allgemein änrchfohr- 



baren Dreiteilung sind in letzter Zeit noch 
Vermehe einer eingehenderen Zonengliede- 
nin«: uern&fht worden. Vauu'lian teilte das 
l iiterkarbon der (iegend von Bristol in 
sechs Zonen und Subzonen, deren Gültigkeit 
er für ganz Sfidwestengland in Anspruch 
nimmt b modifizierter Form liat seine 
Gliedemog aueh auf dem FesHaad Geltung: 



Vis«: 



Tournai: 



iJrtMMingt: 
iJeu't'iidcs: 



u II V . f Productuf rtfrantens (Fig. 7) 

DibunophyUum-Zone n.ii [ Spirifer striaUis (Fisr. tt) 

s.».l«ni..7An. i»s* / Troductu» corruKatu« 
Seminula-Zone mit \ semireticulatne 

Svringothvris-Zone mit.. ( f^V'"''; '^"''"r'' 

V I V . i Orthio resupuata 
Zaphrent.s-Zone nut { ^^^^^ toriarensis 

.V / Suiriferina oetoplicata 

( hstopora-Zone mit { rfoduetus bassns 

Modiüla-Zone mit Modiola vtjy»iMi^nnL 

(Hd Ked. 



DenwegenUber besitzt der Kulm in 
Englana mne viel geringere Bedeutung und 

ist auf Teile von nr\ nusliiro beschränkt; 
auch einen Teil des schottischen l'nter- 
karbons könnte man als Kulm aufrassen. 
l'nter dieser Bezeichnuntr wird eine mächtige 
Folge ganz überwieirend sandii^er konglo- 
meratiseher und schiefri^er (lesteine, die 
selten kalkiges Sediment einschliefien, ver- 
standen. Ais weitverhreitete Fossilien sind 
As t c rocal a iii i t e s sc rohic ii la t ii s (Fig. 2.'5) 
und LepidodeudroQ Veltheiuii ^Fig. 24) 
aufzufflnren, denen sieh von faunistischeu 
Elementen Posidonomya Kecheri (Fig.9), 
(il yjjhioceras sphaericuin (Fig. 12), 
cre'niBtria, striatum, Pronorites mixo- 
lobus (Fig. i:V). Orthoceras sealare 
(Fig. 11) u. a. gesellen. Während man 
früher den Kulm als Flachwasserablagc- 
rung deutete, nimmt mau jetzt fttr einen 
srroBen Teil eine Sedimentation in größerer 
KiisteiifcrMc an; diifiir -|iiii!it d.i- Vor- 
kommen Kadiolarieu-iuhrender Kieseischiefer, 
wUirend die in höheren Horizonten auf- 
tretenden (Irauwacken und Konglomerate 
eine allmähliche Verllachung des Meere» au- 
leigen. 

Das helgisch-nordfranzösisclic Karlton 
steht mit dem England» in uutiTinliscliem 
Zusammenhang und ist von dem links- und 
rechtsrheinischen Karbon nur oberflAchlieh 
getrennt. 

Das Unterkarbon Belgiens, Nordfrank- 
reichs und des Aachener (lehicfr^ besteht 
aus Kuhlenkalk. in klassischer Weise sind 
hier seine drei Stufen entwickelt. Neuere 
Autoren haben die oben angeführte, für 
Fingland zuerst aufgestellte (iliederung auch 
auf Belgien übci tratrcn. 

Rechtsrheinisch ist ebenfalls der 



Kohlenkalk in allen drei Stufen bis etwa 
in die Gegend von Velbert vertpsten nnd 
hat besonders hei Batingen eine lebOne 

Vise-Fauiia u'cliefert. 

Am übrigen Nordraiid des Khein. Schiefer- 
gebirges ist ebenso wie in dessen Linerem nur 

Kulm entwickelt. In seiner normalen Aus- 
bildung (im Osten und Südosten des Schiefer- 
gebirges) wird ilas Oberdevon zunäc^hst 
von geringmächtigen Kiesebchiefern Qber- 
lagert: dann folgen die mehrere 100 m 
Mächtigkeit errci( lienden Posidonienschiefcr 
(mit l'osidottia Becheri (Fig. 9;, 
G I \ p h ioeeras, Pronori tes), die 
ihrers<>its wieder von der groben, oft 
konglomeratischen Kulmgrauwaoke (mit 
.\ s t e r o c a 1 a m i t e s s c r o b i e u I a t u .s 
Fig. 23. L epidodendron Veltheimi 
Fig. 24) abgelöst werden. 

(ianz lokal liegen an der basis (z. Ii. \m 
Breitscheid) Crinoiden- Kalke, in deren Fauna 
noch die Upischen Glyphioreraten fehlen; 
ihnen wird Ktroeui^rt- Alter zugeschrieben, 
hie Fauna der l'osidonienschiefer läßt auf 
Tuurnai schließen. Schließlich finden sieh 
in deren Hangendem gelegentlieh kalkige 
Schiefer mit Prod. -r i tr a ii t c ii ~ (Fi*:. 7), 
alsii Vertreter des Vise. Wahrscheinlich ist 
demzufolge ein großer Teil der diese kalkigen 

> Schiefer überlagernden Kulmgtanwacken als 

' Oberkarhon aufzufassen. 

Etwas anders ist die .Vu.-«bildung des 
Kulms am Nordrand des Schiefergebirges. 
Ueber den sogenannten Labenden Alaun- 
schiefem folgen Kieseischiefer und ffiesel* 
kalke, deren .\lter bisher imcli zweifelhaft 
bleibt. Die überlagernden Plattenkalke der 
Gegend von Hagen und Iso-lohn mit Prod. 
giganteus (F^. 7) erweisen eich ak Vis^» 



Digitized by Google 



Karbomiomu^OD 



705 



Ae(|uivalent«, während die Hangenden Alaun- 
schiefer schon dem Oberkarbon zufallen. 

£iiie eroße Ueberwin^timmBng mit dem, 
aaMaviflehen weist der den Oberbars nun | 

größten Teil ziisamniensttzonde Kulm auf. 
Ebenso gliedert sich der Kulm Thüringens 
in eine untere, aus Kiesel» und Tonschiefern r 
und gelegentlichen Kinlagerungen von Kalken 
und Grauwucken bestehende Schichtfolge 
und eine obere, vorwiegend aus (»rauwacken j 
bestehende Abteilung, die örtlich dunkle, 
kohlenkalkähnliche Einlagerungen mit Visp-i 
Fauna liilirt. 

Auch das schlesisohe Unterkvbon eut- 
hSlt neben vorbemehendem Eubn, bestehend , 
aus Konglomeraten, Grauwacken und 
Schiefern mit Pflanzenresten, auch kalkige 
ESnaehaltungen, die dann Kuhionkalkfauna 
enthalten. Von Bedeutung ist, daß sowohl 
im lÜL'dcr- wie oberschlesischen Kohlen- 
gebiet die Mitte des Karbons von einer be- 
trächtlichen Diskordanz angezeigt wird, die 
zeitlich der Dauer der Gebii^sbildung in 
diesen ('icL'fiulcn entspricht. 

Im übrtgen Deutsdüand besitzen Kulm 
und IfoMenkalk nur noefa geringe Verbrei- 
tung im Schwarzwalri und ilpin Wasraii. 
Hier enthalten die GnuiwHckeu zugleich 
Lager von Diabas und Quarz jKtrphvr. Eruptiv» 
cinlagerungpn treten muh im l iitcrkarbon 
der Bretaguo und JS'ür iiiaiidie auf, die 
Grauwacken (mit A s ter o c a I a m i t *• s s e r u - 
biculatus) und Schiefern (mit Productus 
u. a.) eingelagert «Ind. Im öbrigen besitzt 
Fraiikri'icli im 0 und N des Zentr.il- 
p Ute aus Ablagerungen des Unterkar bons; 
aueh hier sind PflaiuseBreste an Granwaeken 
luul Kannen von Kohlenkalkcharaktcr vor- 
wiegend an Schiefer mit Kalkliosen gebunden. 
Audi EraptiTa feUen niebt. 

Das Oberkarbün i»t in dem bisher 
bebaaddten Gebiete Mittel- und West- 
earopas in kontinentaler Fazies (produk- 
tives Karbon) ausgebildet. Vor seiner Ab- 
la^'enini: setzte die karhonis<'lie Faltung ein. 
Durch das emporsteigende Gebirge wurde 
die Mif^ßehkeit stirkerer Abtragung geboten ; 
so lagerten sich denn an seinem Fuße 
in dem ständig flacher werdenden Akere 
beträehtli(he Sedimentmassen ab, die bald 
aus dem Wasser emportauchten; die flai lien, 
lagunenartigen Niederungen gewähran einem _ 

üppigen Pfianzenleben Kaum. Diese Vege^'f^obanden. Demgegenüber besitzen die lim- 
tation lieferte das Material der an dem nischen fiecken etwas gleichmäßiger Ver- 



lag, werden als paralische bezeichnet; zu 
ihnen üeliuren die eniriisehen, nordfranzö- 
sisch-belgiscben, rbeioisch-wes^äliscben und 
oberseMerisdien Eohlenfelder. Behielt da- 
gegen das Süßwasser dauernd die Allein- 
berrschafl, wie in ZentraUrankreich, im 
Saarfrebiet, in Sachsen und Niederschlesien, 
so sprechen wir von limnischeit Becken. 

i'elrographisch setzt sich das Oberkarbon 
ganz aberwiegend aus klastischen Sedi> 
menten zusammen. Vielfach ist mit der 
Entfernung von dem ehemaligen Gebirge 
ein reherusuiL' ZU feinerem und L'erinirer- 
ffiäohtigem Sediment bemerkbar, so z. B. 
in Oberseblerien. Die Gesamtmficht^lceit 
der Schichten steigt bis zu 4000 m. 

Für die Gliederung des ])roduktiven 
Karbons werden heute die Floren in crsrer 
Linie herangezogen. Die Fauna hat sich 
nur da als für diese Zwecke wertvoll heraus- 
gestellt, wo marine Fossilien häufiger sind 
und eine Gliederung unter Benutzung der 
Cephalopoden durchführbar wird. So hat 
man ttir die untere Abteilung der flöz- 
führeuden Schiebten des BubrgebietM und 
Belgiens Goniatites diadenia und re- 
tieulatus. für den oberen Teil Gonia- 
tites carbunarius und Vuiiderbeki 
leitend erkannt. Die Lagen mit Süß- 
: Wassermuscheln sind wegen der großen verti- 
i kalen Verbreitung dieser Tiere für strati- 
graphische Zwecke meist belanglos. 

2iach der floristischen Gliederung unter- 
scheidet man, wie oben bereits angeführt 
wotde, drei Stnfen dee Oberkarbona: 

i 3. Die Westfälische Stufe 
2, „ Ottweiler Stufe 
1. Waldenbniger Stufe. 

Für ganz Mittel- und Westdeutsehland 

trifft diese Dreiteilung zn. '/war fehlen oft 
einzelne Glieder, doch tut das ihrer Anwend- 
barkeit keinen Alibrnch, So ist in sämtlic lien 
paraüseben Steinkohlengebieten die Ott- 
i weiler Stufe nicht entwickelt; die höchsten 
; in diesen F'eldern vnrhandenen Schichten 
i — es bandelt sich nach Gothan durchweg 
' um den gleichen Hoiisont fallen an die 
obere Grenze der Westfälisi-hen Stufe. Zu 
dieser Eigentümlichkeit tritt eine zweite: 
Der Beginn mächtigerer Flöze ntwiclcelttng 
ist bei allen paralischen Becken etwa an 
jdie obere Grenze der Waldenburger Stufe 



Ort des Wachstums gebildeten Kohlenflöze.' 
Kini'/i' der .VblaLrerniiL'SL'ebiete wurden 
wiederholt, insbesondere während der äl>i 
twen FNlode der Kohlenbildum; vom nahen j 

Meer überflutet, das in SedinientoM mit 
marinen F'ossilien seine Spuren itinterließ. 
Solche Becken, in denen das marine mit dem 
limnischen Element in ständigem Kampf 

UAndvörterbooli der Katorwlsaeiuctiafteii. Baa4 V. 



teilte Kohlenfühmng. die auch in der Ott- 
weiler Stufe nicht fehlt. 

Von den durch üure Flora gut erkennbaren 
Horisonten sind eüiige infolge ihrer weiteren 

Verbreitung vnn allgemeiner Beden 'kti' 
In erster Linie j^tshört hierher der Loue ho- 
pteriden-Horizont (Fig. 18), der etwa 
in die Mitte der Weso&liscben Stufe f&Ut. 

4ü 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



706 



KAriionfomiation 



Ferner lassen sich beispielsweise das Flöz di?en Fldseu. Die Hnteitung stützt sich 
Sonnensehein im Ruhrbeeken. Steinkiiipp bisher auf die BMeh«ffenh«it der Kohle, der* 
bei Afichen und Stenaye in Belgien, paralle- ^ufMl^c mnn vnn imt^ n iintprsnheidft : Mnirer- 
lisieren. Eingehende 'tJntt'rsuchunffen über kwiil»ii-. iitikuliku-, üaskohlen- uud das- 
die verKleidicnde Horizontierun^ sämtlicher flanimkohlenabtcilune. WÜmend in den 
westeuropäis>(!her Kohlenbecken sind im Werk beiden unteren Abteilun^ren marine Zwischen- 
lind werden von namhaften Paläontologen lapen vorherrschen, treten oben nur noch 
der h< ti ili!?ten Länder betrieben. solche mit Süliwasserraollusken auf. Flo- 

FlözIülireDdeB Karbon ist in Wales, in hscisch sind diese Hohionte dorcli Cremer 
Mittel» und Noirdettfrland und Srbott- unterenclit irorden. Duiaieb kefnmen »h 
land vorhanden. An der Bisi- liftri^n iVu- I,<itpflanzen vor: Zuunterst Spheno- 
schiefrij^cn Yoredale-Schichten, deren pteris Bäunilcri (Fig. 18), dann Sph. 
Fauna (A viculopccten papyraceus. Schlehani, weiter Lonehopterifl (FiR. 
Ti 1 y p h i o (■ IM' ;i - (! iadenia u. a. i iMTcit- auf 19) und srlilicßürli Xf ti r n p 1 1" ri « tenui- 
Uberkarbon hinweist. Ks folgt tuu' mai hiipte folia uiiU Mai lujitt ri.«» iiiuricata. 
Abbgemag lerroben Sandsteins mit gelcgent- Den geschilderten VerhältniMen adiKefit 
liehen marinen Kesten ((llvph. rcticula- sich das oberschlesische Becken an. Auch 
tum), der Mills tonegrit; dieser wird über- hier treten marine Einlagerungen nur in 
lagert von den kohleführenden Schichten, der unteren Abteilung (den ()s trau er 
den Coel measures, die in ihrer Geaamt- öchiehten — Kandgruppe .Uiehaebj 
heit der Weitnilieben Stufe anirebOren. Man auf. der Beprinn einer reieben KoblenbiMumr 
kann drei Abtcilun'ji'ii in ilicscr Stufe unlcr- fällt nn die Basis drr Wc-tfäli-rhfii Stufe, 
scheiden. Von lnlcrfij»e ist, liaü marine die mit der so<rcnannten Snttei^^ ruppe 
Zvisehenlagen nur in der untersti^n auftreten beginnt und die Muidengruppe noch mit 
(Gastrioccras Listeri, tily phioceras iimfatU. Tiif (»ttwcilfr Stuf- feMt auch 
carbonarium u. a., Avicufopeclenj, hier. lUiiili iifucit» Arbcueu tiuihans ist 
während höher hinauf sich nur Braok* besw. die Flora dieses Reckens jetzt am besten 
Süßwassertiere finden (An thracomya, bekannt. Im unteren Teil der Randgruppe 
Najadites, Spirorbis). Die Ottweiler treten danach noch einige Kulm-Nachzügler 
Schichten fthlrii auf; dann folgen die Zonen mit Khodea 

in Belgien ist Oberkarbou in den tenuis und Neoropteris Bohdano- 
Mnlden von Namur nnd IMnant ent^ wiexi. Ein scharfer Schnitt trennt die 
wirkfit. An iler li(>L'iMi die r.iiiiii'-tisch Flora der Sattelgruppi' iniT Mariopteris 

wie tlonstisrh ^uui ObtikailHui £u ^uhicnden ncgieeta von den tieferen Fluren, in der 
Ampclite von Chnkier, alaunhaltige Muidengruppe iieirt munterst die Zone mit 
S< Iii* fpr uud Kalke, die mit (Ipii librilairpni- Xcuropteris gitfantea, dann folrt <!fr 
den, als Zone von Andcnnc i( hiM ten Lonchopteris-Horizonl : den Abst LluL» 
Schiefern und Sandsteinbänken der Will« n bildet die Zone mit Neuropteris rari- 
burgcr Stufe zugehören. .Mit der West- nervis, die den obersten Schichten der 
fälischen Stufe setzt die Hau|)tzeit der WestfRlisehen Sttife entspricht. 
KoMfiil>iI(liiiiL'' fiii; in (im Z\vi-i h«'ii!;i::iMi I jiic iifriiiticre Verbreitini'/ in -it/,ru df-m- 
treten auch hier zuunterst marine Beste , gegenüber die limnischen Kuhieubccken. In 
auf, die jedoch bald SQfiwaeRerfomien Plate Kiedersehlesie» (Wiüdenbnrger Becken) 
machen. Die Ottweiler Stufe fi lilr fhonf.ilb. \r\^prn fli-knrdruir auf dem Untrikarhon zu- 
Der belgisch-nordiiauzoiiw iien .Vusbil- luu !i<i <lu' Waldi uburger Schichten mit dem 
dung entspricht die Aachener. Kohlen sogenannten Liei^i-iiiizu;; , der Westfälischen 
treten hier in der \Vurni-( Kohlscheider) und Stufe gehört der Hangemizug an, und auch 
in der Inde-^ Eschweiler) Mulde auf; in die Ottweiler Stufe ist flozführend ent- 
ihnen geht der älteste dentsche Steinicohlen- wickelt. Bezeichnend für dies Gebiet ist das 
bau um. Auftreten von Porphyr- und Melaphyr- 

n Westfalen gehören zur Waldenburger decken, sowie das srftndiche Pehlen von 
Slui'.' noch die llanmMidvii .Mauh^i I^iofer niariiirii l'jnschaltiniL'-rii. 
uud daua das etwa lUUO m mikhiigü Flüx- Die ebeufalis den lirnuiucheu Kohleu- 
leere, das ans Konglemeratm, Sandsteinen beeken auzuxShlenden Ablagerungen Saeh> 
inn! ' irauwacken nebst Schil f' rkiL'en besteht, sens (Zwickauer, l.n:r ni-Oclsnitzer, Ohem- 
Von deu seltenen VeiMcniciuiiKcii ist nitzer .Mulde) gchöreii ttU.s der Waldenbunrer, 
Gly phioceras reticulatum und teils der Westfälischen Stufe an. Die 
Oastrioccras I.isteri wichtig. l>er Wettiner Fcldti ^fl>Hen mit Porphyr 
Wcstiälischcu Stufe gehören die flözfuh- wechsclhiirt'rnde Abl;meruugen der Ottweiler 
renden Schichten der llerzkämper. Dort- Stufe dar. Die böhmischen Felder 
munder, E^ner, Kecklingbauseuer und > (z. B. Pilsen) gehören der OtCweüer ötufe an. 
Li[)pe-Mulde an. J)'» Gesamtmikshtigkeit Das wegen seines Koblenreiobtuma wich- 
betrat Uber 3000 m mit etwa 75 bauwOr- tigsteVorkommendiesesTypus ist das Saar- 




Digitizcd by G«. 



Karbonforniation 



707 



gebiet, das rings von geologisch jüngeren Meekella, zahlreiche Spirifcreu (mo8- 
Schiohten nmgeben ist. Die flSzreichere < qnensis, fasoiger, Marconi u. a.) and 
Abteilung füllt aiu li liior .uif liic ^V(>^tfäli8che Productiden. Marginifrra, Anlo- 
Stufe (S^karbiüLktiiei Subichu u), die ge- 1 Steges, Dorbyia u. a. Der Wald« iittiirger 
gelegentlich Tonsteinflöze enthält; ihr I Stufe sind die Mosquensisschich ton bleich- 
Liegendes ist imljrkaiHit geblieben. Die ; zustellen, der Westr;ili>( lu n gehört die 
Ottweiler Schicbicii lülirLii weniger Flöze. Gshelstufe an, walirtnd die obersten 
Marine Reste fehlen. , Schichten, in welche die llauptentwickeiung 

JndenlinmisclieiiBeckeiifnuikreichs, die der Jt'usulinen iäUt, Aequivalente der Ott- 
sieh um das Zentralplateau gruppieren, j weiter Stnfe darstellen, 
frlilt ziiiiH'i-t (luH mittlere Oberkarbon, so ' In dieser Weise ist außer dem süd- und 
daß die Ottweiler Stufe diskordaut aui der > zentralruasischeu Gebiet aucii das Becken 
WaMenbnrfer aufruht. Jene «teilt den I vom üral und Tim an entwickelt, in 
Zeitpunkt dor 1Tanii1k<ddeiil)!lilunc^ dar. welchem das Tntorkarboii eheiifall- celei^ont- 

In den Westal peil wird das Oberkarboij lieh kohleführend wird, stelleuwei.H' aber 
(Unterkarbon fehlt) durch mächtige Kon- auch fehlen kann, sowie schließlich das 
glonierate uml Sandsteine mit irelecenfliofi Karbon von S |i i 1 z borgen , das über kidiii- 
eingoschaltelea Anthrazitllüzeu verüeLcn. itlmlitJiem L'iiUirkarbuu Fui^uliiienkaikL' uui- 

In den Pvrenäen tritt im Unterkarbon weist, 
ein bunter ^nolleukalk, der Mariire griotte In das tiebiet der rusaisohen Knfcwioke- 
auf, der dem EoUenkalk zuzurechnen ist; lungsfonn fiUIt auch der iqr60te Teil Sfid- 
daneben kommen, dem Kuhn ver^leiehbar, europas. In S])anien ist in Astiirien das 
Kieselschiefer vor. Das Oberkarbon schließt | Unterkarbon in westeuropäischer Fazies, als 
steh bei geringer Verbreitung der im folgen- Marbre griotteoder Kulm entwiekelt, während 
den Abschnitt zu hespreelienden Auabü- im Oberkarbon Fusulincnkalke vurlierrschon. 
dung an. Nur unvoUkonimen bekauut ksl duü Karbon 

b) Das ost- und 8 ü d eu r o p ä - Italiens und Griechenlands; doch 
ische Karbon. Bei der Bespre< Int ng kennt man pflanzenführende Ottweiler 
der übrigen europäischen Ablagerungen Schichten von bardinien, und von Kor- 
ist eine Betrachtung zunächst der r u s - s i k a aolehe mit der Flora der WestUUiselien 
siechen Ausbildungsform angezeigt; denn i Stufe. 

auf der prroflen nis^hen Tafel haben] In den Ostatpen (Kamisehe Alpen» 

sich seit der präkambrisi Iien FaltiinL' keine Karawanken) und ähnlich auch an den ver- 
weiientlicben gebiigabildendcn Vorgänge mehr ^ einzeltcu Vorkommen des Balkans ist das 
abgespielt, so daB w dort alle Ablagemn-: ünterkarbon durch die Nöts eher Schichten 

gen noch in nahezu ursprflngUcher Lagerung vertreten, die neben Kulnipflanzen auch 
finden, biuu kommt, daß nirgends die Kohlt' iikalkf au aa lühren, während die 
Schichtenserie so vollständig entwickelt ist, Auer nig schichten des Oberkarbons von 
wie gerade hier; iran/, iibe'r\viei:end liamlelt mächtigen Tonseliierern und Sandsteinen mit 
es sich dabei um marnK' Abla;;erunjieu, so Ottweiler Flora, denen Fusulincnkallve ein- 
daß wir also das russische Karbon weit geschaltet sind, gebildet werden, 
eher als den Typus dieser Formation auf-l c) Außereuropäisches Karbon, 
fassen dflrfen, au das von lokalen Bedin-I In Nordafrika können wir im Norden, 

gungen betroffene westeuropäische Karlxm. \(ir allem in Mamkkti, eine <ler \\es(europä- 
Das Uflt«rkarbon ist zwar vorwiegend Ischen ähnliche Ausbildung feststellen; neben 
kalk^ entwickelt und fflhrt dann eine der Kohlenkalk des ünterkarbons kommt 
des Kohlenkalkes nnhestehende Fniina: dji- pflanzenführendcs Oberkarbon vor. In den 
neben treten jeuocb kkisiiftfcJie J-iinhigeruiigen von gebirgsbikienuen Vorgängen wesentlich 
mit Kubnflora auf, die gelecentlich, wie im unberührten Gebieten der Sahara und 
großen Moskauer Becken, lignitische Kohlen- .^cL'vptcn- h;it sie Ii Fn iilinenkalk abge- 
flüze enthalten. Das Oberkarbon ist - mit gen. In Sitdalrika wird der oberste Teil der 
ciruiv'cr Ausnahme des Donetzbeckens, in Kapformation zum Karbon gerechnet, 
dem bauwürdige KoiüenflOze den marinen 1 in Asien herrscht ein Wechsel der ver- 
Sehiehten eingeschaltet sind — durehjl^ehends sehiedenen Entwickelnn^rsformen. Dasünter- 
in mariner Fa/ies entwickelt. Zum irroßen karbon wini /.uniei-t von Koldenkulk i;e- 
Tcil setzen sich die Gesteine ausForaminiferen i bildet, der durch ganz Zcntralasien bmdureh 
(Fnsulina, Sehwagerina u. a.) zu- 'an den verschiedensten Stellen auftritt, 
samnir'n. weshalb da^ irnnze Oberkarbon Doch kommen auch Steinkohlen führende Ab- 
kurz als Fusulinenkaik (Fig. 2) bezcub- lageruniren vor. so z. Ii. die reichen Lager 
net wird. Neben diesen charakteristischen der Provinz Selimtung. Im Oberkarbon 
Mikroorganismen kommi ( ine Reihe dieser herrschen die Fusulinenkalke vor, doch 
marinen Ausbildung eigeniundichcr Formen treten auch oft mit diesen wechsella^erud 
vor« irie finteles Lamareki (Fig. 8), klastische Sedimente auf, denen freilich 

40* 



Digitizcü by Li<.jv.e,ii^ 



708 



KikriMntfijnnaliQn 



selten Kohlt ull-'/e « iuli ^chaliti sind. Von 
Interease ist lias kieinusiatischc Kohlenfeld 
von Eres; Ii, dessen noristischo KosU* narli 
Zciller ein»' fllwrrasphende Aohnlichkeit 
mit denen der srhlesisehen Kohlenfelder 
betsitzea. Der ^roUe Kotiieareiebtum Cbiiias 
wird j1UiK»ren Fornwtioiwii nineschrieben. 

Von (troBeiii Tntpreme ist die Kntwifke- 

lunfi des Karbon-^ in Nordamerika Während 
sich in seinem Östlichen Teil die AiisbiMtinir 
eng tm die westeurupäische Ansi hli* L;t 
es knmmen soirar in der Fhitim dir-rliifii 
Arten vur - lindet sich iiii W ^ uii nur 
einheitlich marines Karbon, in russischen 
Ausbildnnu ver^leiclibar. Dazwischen iLommen 
kontinuierliche Ueberfjüugc vor. 

Das Unterkarbon (Missiwipnian) beotelit 

im Östren Mir« i<'L'«Mui .III- Kiifilciik.ilk iiritl 
Kulm mit^eh-^^'ciitiit iieiüt^t's« hiilletcil kuhlen- 
flAWB. Nach Westen nimmt der Kohlenkalk 
nuf Kosten des Kulms beträchtlich zu und 
verdrängt diesen schließlich uanz. Man teilt 
üm in mehrere Stufen ein. .\n der Baals 
Heijen die Kindorhuoksehichten, es 
fol^t die Burlin^s'ton- und Keokiik- 
gruppe, die von den >t. I.imi i - - K :i 1 k <• n 
und Chesterschiefern übt r I il'iti wt riicii. 

Das Oberkarbon (Peausyivaiüau) ist durch 
ansgedelrate nnd mSebtiire Steinkoblenfelder 

ansgezcif hnot. <h'c nn K'ohlenreichl mn wohl 
nur dun chinesischen Feldern na* listchen. 
Zum Teil sehließt sieh die Ausbildung so 
mir nn die fMirnf-riische an, daß über s* h»;ii Ii 
kuhleiduliri'HÜen Waldenburger Scliii lii. ii 
(mit entsprechender Flora) besonders flöz- 
reiches mittleres und oberes Oberkarbon 
folgt, dessen Flora etwa «ur Hilfte «elbst 
in (Irn \r1rn tiiil der wc-tciiri<|fiÜsi hcn 
übereiuütimutt. Vau den Kohlc)i{icbieteu 
sind besonders wiehtiK die Anthraiitfelder 
von Neuengland und Fe n n ^ \ 1 v a n ie n , 
sowie die weiten Felder de« uppalac bi- 
seben, Illinois- und Missouribeckens. 

.\uch das marine ()l)erkarbon des Westens 
zoiL't eine weitgehende Aehnlichkeit mit dem ^ 
Kutilunds, die »ich auch in der Fauna zut 
erkennen gibt. 

Die KailifiniMlicn A!)la:.'fninL:t'ii ^littel- 
und Südamerikas sind uucb i>eiir uuvoU- 
konunen bekannt Typisehen Kutan kennt 
man aus Argen t i n i o n : weitere Verbrei-, 
tun^ besitzt marines Obcikutbon iu Peru,' 
Chile und besonders im A mazonasji^e- 
biet. Die Fauna schlieC! >H-h eiiff an die 
der nordamerikanischen Abla;;crungen an. 
(lanz vorwiegend .«cheint es sich um solche 
des höchsten Oberkarbons, der Ott^eiler 
Stufe, au handeln. 

In Australien findet sieh im Osten 
Kuhn mit den bezeichnenden Leiipflanxeo; 



darüber iriit in groüerer Verbreituiu; marines 
, Oberkirbon «tf. 

6. Nutzbare Mineralien und Gesteine. 
Von Itarbomschen tjesteinen dieuen viele 
technisehen Zwecken. 

Die j^chiefer von Lelie>ft u in Thfi- 
ringen sind ihrer Feinst hH lngkcH und 
glatten Spaltbarkeit halber als Dach- 
sciiii fet j. I fi;i(/i Weiche und leicht zu 
zcrkleinenidc ToriMiiiefer werden jetzt viel- 
fach gemahlen und zur Ziet,'elfabrikatiori 
verwendet, wie z. B. die Schieler de» Fiöx- 
leeren in W e s t f a I e n. 

Sandsteine und (irauwacken finden als 
Bau- und Pflastersteine Verwendung; 
■ älinlichen Zwecken dienen die karbonischen 
Eruptivgesteine. 

]>> ]■ Kiililt iik ilk, iM'sonders der beli^ischt», 
\siui üb Mufuior verarbeitet und besiut 
als solcher eine mannigfalticre Anwendung, 
An den zahlreichen Versteinerungsquer- 
schnitten ist die Herkunft solcher Schmuck- 
steine niei f leicht festsustetten. 

l(;i> u ieliilLjste liier 7U nennende nutzbare 
MiiU'ial nuiurlkli liie Mcinkohle. Ueber 
ihri' Kntstehung, ihre ZusammensetaUng 
usw. vgl. den Artikrl „Kohlen''. 

Nächst der Iwltlc ist der in Neu braun- 
seh we ig (BritLsch -Nordamerika) gan|F- 
förmi;,' im Karbon auftretende Asphalt zu 
nennen, der wegen seiner großen Mächtigkeit 
«bis zu 4> m) mehr als lokale Bedeutung hat. 

Ueberaus reich i-f di- K irhon an Erx- 
^^ insren. Die Ober lia rzer dange - Blei- 
:lin/. Zinkblende. Fahler«, Kupferkies, 
, Schwerspat - »etzen im Karbon auf. 
' Aneh me Aaehener und belgischen 
l'.i/'^ÜML'e und -lagei ('/iiikhieiiilf. Itieiizlanz, 
I Schwülelkiesj sind karbuiiischeu Sciiicbten 
Angeschaltet. 

Erwähnenswert sind die wertv(dlen, in 
idem scjg;enaunteu Blak band X-Stafford- 
'shires in Befcleitui^ der KoMenflOse auf- 
tretenden Sphärosideritbanke. 

Salz and Gips tritt im Oberkarbon des 
idetliohen Urals und in Neufundland 
in Nordamerika auf. 

Literatur. Conyb*^irr and Philllpit, OutHnf» 

"f th<! Ut'ol'ujy oj' England atxl iValrt. — 
M'Coy, Ä l^ynopfit of tkt rharurtrr* nf the Cor- 
bom(/enut Limettattf Fnnik qf Irtlamd, IAf4. — 
JAireMeoN, dm Femteutf «Md XiqraerllNff« 

Geotoffjf of HiiMia in Furope and th* Ural 
Mountains. IS.',.'. — Wet-iu, Pottilc Hora der 
jümifitn Slrink''hlfnfi>ruii! > Ii n.'ir. .'.v < /m,i ' 
— StUV, UritKut« :<ti' AtitiiUtLit dtf 1 ium (irr 
Vorvrll. 7i<r.< liif JSS'. — />r Koniiwk, Fitmr 
(In oitmir* rarbontfcr« de ta ß*lgiyu«. llt7S hi» 
ISST. — PotonM, flarUtUeke Ofi'fldfrwif det 
deutachen A'Ar6o« vmtd Pmn. 1999, — Jltrspft, 
AefWa pala^oflorni. Rd. II, 1999. — 



Digitizcd by G«.j 



709 



Kkmmltder Grofnfi«, U. AufL, 19li. — ILa^aeff 
(ttt/ogi$fKe Fwmuivmtkund^. S. Avjf, 19tS. — 

tSr*4<^j. Luaditumlalt (utw dtm Ithriniurlten 
Sfkitjeryttirfr, ThÜrmi/eit, Han «mW SrkUtit»), 



Eue. 

^ifclieiiförniiso Einschnitte in Irls- 
«äiide. Sif sind wesentlich an die Schnee- 
!;rrnze gekiiüptt uiid werden d<iniin in heute 
niclit mehr vergletscherten Gebieten (Schwarz- 
««ki) ak ^Vnz«ichen der irOiteren Vefgletscbe* 
niof uigeMhAm & entiviektln sieh d»bei 
ftrae kleine Felsseeii, BOgenamite Karseen. 



Karren. 

Venrandt mit den Ref^enrillen oder 
Kf iienrief en. Sic werden hervorgebracht 
tlurch die lösende Tätigkeit des Wassers und 
erscheinen sowohl itn (iebirse als am Meeres- 
ufer haiipt-iu Iilii Ii an Kalksteinen und 
Itoloniilt'ii, über ituth an (üjK, Sie stellen 
(iurth mehr oder minder scharfe Rippen 
voneinander getrennte hohlkehlenfönuige, oft 
nvadliniiT verlaufende, oft mftandrisch p:e- 
wiiiiilehc ^^■rf icfuiiL'eri ilar, (He sich oft über 
cfotte trsireckuüKcn ausbreiten — Karreu- 
ielder. Besonders verbreitet in den KaUt- 
aipen, an der Nordkflste von Spanien usw. 



wnrdc er oberhüttcnrut und OWrhüttenvfrwalter 
fOr Ober- imd ^iicdersrhlosien. 1821 berief man 
ihn als (.Jehcimpn Ob« rhi i;.'r;it im )i l!< iliii, wo 
er fast 30 Jahre lansr die i 'beilfitung ilcs gesamten 
preußisclii ii liiittt iL.viM iis und der Salinen mit 
groBem Kriolge innr- hafte. 1K50 tnit or in den 
erbetenen Ruhestan<t. 1851 wurde er VPHI 
(Jppeier Betirk zum Mitglied der ersten Kammer 
gewtiüt. Er starb am 22. August 1863 in Berlin. 

Karsten hat auf die Kntwirkelune des 
deutschen Herff- und Hüttenwesens einen be- 
deutenden KinflutS auK^'i'iiln , /imid ila er neben 
seiner wissenschaftlichen Ketiüiigung: auch ein 
L'rtjßes OrganisationstJilent besiiü. Sein wich- 
tigstes Werk ist das Handbuch der Eisen- 
hüttenkunde (Halle ISIG 2 Bd.; 3. Aufl. Herlin 
5 Bde.), in dem er inm ersten Male der Praxis 
die wigsfliuebaftliclien Gnmdli{>en bot. Von 
ähnlicher Bedeutung ist di-. in KresUu 

erschienene Werk: (truiulritJ «Icr .Milallüi^ie und 
der met^dlurgist hell iliitrenkunde. das er 1H31 zu 
einem großen iiandbuch: System der Mftallurgic, 
gejwhii-ntlirh, statistisch, theoretisi h uml tech- 
nisph(6. Bd. 51 Kurten) erweiterte. IblH gründete 
er das Archiv für Bergbau und Hüttenwesen, eine 
Zeitschrift, die die Praxis mit der Wissenachitftin 
enge Verbindung brachte. 1829, nach Eintritt 
V. Dechens in die Redaktion, wurde es in ein 
.\rchiv im .Minir.ilngie, (leognosie, Bergbau 
und Hüttenkunde umtrew iimlidr, ilis f»is l."^.')! dis 
Hauptorgan für l'ublikutioncn :tus diesen Dis- 
ziplinen u Deutacbland war. 

Literatur. Allgrmfinr DritUrhe IU''iii'i j'hir , 
Ii<{. 15. .V. 4t'— ,1(1. — Xikrtilog in Knrtlm» 
Archiv XXVI, s:ij vud Ahk, rf. GadMi. d. 
IFuM. tn Gmingen Bd, 5. 

Ol MaraauOL 



Kataklase. 



Karl Joliaim Bentbard. 

Kr wurde am JC. November 1782 zu Bützow 
iji Merklenbun: als Sohn des Hostocker Prufessors 
ilf'f Nuti(>nal)'>konomie 1" ( Ii. 1.. }s.ai>teii tj:<'- 
iHireii. Bereits mit 17 .laliren lii/.tig er tlie L'ni- 
T-itit in Kost." k. um sn Ii dem Studium der 
M«-4iiin und i{e( htsw i&iieuwhaft zu widmen. 
lUld wandte ersieh ganz denNatur\k'iss«>nsrhnft«n 
iftiginr 1801 nach lierlin. wo er besonders eibig 
Hineilnigie und .Metallurgie studierte. Mit einer 
Abhandlung ,J)e affiriit^ite rdernira" iirniiinv ietie 
Tin Host<»rk. Sein lnt••^e^M■ tiir ll;itteiiini!:ii'eii 
vTauiaßte ihn /^iilrcirlie 1 1 üttniw ri k«' ti iiipt- 
h)irh in Schievii ii /u besuchen, ei jumd- 
l 'tic Hpfll).-ichtuii;.:> II an$tdlte Wld in ivir|i«>m 
^«lie praktische Krfahxnngen sammelte. 1NI4 
■unk er Referendarius beim oberschlesiM-hen 
<|bcibefgamt. Seine glänzenden Krfolge auf dem 
•*W*to der Jünkdarstellung bewirkten, daß er 
linn ISJi.'i zum A^vessor ernannt w urdf. IMG 
fityigte •xinv Betiirderung zum Bergrat; löll 



I Zertrammeruiu; der Mineralbestaudteile 
einee Geateiiw durch Gebirgsdruek (vgl. 
'den Artikel „Gc»teinsetruktur**). 



Katalyse. 



1. Begriffsbestimmung. 2. Homogene Kata- 
'lysen. 3. Heterogene Kutaivsen. 4. Wirkung meh- 
' rerer Katalysatoren. „Vergiftungserucheinungen". 
ö. Katalyse und Fei im um iktioncn. ti. Theorien 
der Katalyse. 7. Katalyse und chemisches Gleich- 
gewicht. B. Anwendttneen der Katalyse. 

X. Begriffsbestimmung. Seit langem ist 
es aus der (uraktischen und wisseuscfanft* 
lieh-ehemlsehen Erfahrung bekannt, daB 

der Ablauf \ii'ler ilieiiiisrlier \'iii L^iiisje 
durch die blolk* (ie<^enwart mancher Stofie 
(,, Kontaktstuffe'') mehr oder wenif^er stark 
beschleunigt wird. Derartitie Erscheinungen 
^iiul um sr» aullaliiger, als die Menge des 



710 



Katalyse 



Reaktioittbe«chleunigers oft in einem ver- 
Bcbwindend k1ein«n Verh&Itnte zur Menerf der 

sich umsetznuloii Sfofff '<[eht nm\ (icini'M'Ii 
intensive Wirkuiiirf'ii W(ihrzuiu>)inirii sind. 
Die Verauekeriinu der Stärke in (irLrcnwart 
von Säuren oder Diastasc, die ßesthleu- 
uigung der Wasserbildunp aus Knallgas 
durch Pliitininohr, die Oxydatidii des Alko- 
hols ZU Esa^sixLte in Gegenwart von Platin, 
die Zermtxung des Wasserstoffsuperoxyds 
durcli Platin sind nllhokaniite Heispiele 
solrher Vortjänpe. Ihucn allen ist gemeinsam, 
daß die reaktionsbeschleuni^enden Stoffe 
in den fi;:;ciitli('li('ii l;jnsetzunir';i!lfirhiinirpn 
gar niiiu aultictiu, also dem Angelleine 
naeh gleichsam nur als Zusehauer bei der 
Reaktion stugegen sind, und dȆ die An- 
^resenbeit des ZusatEStoffes fOr den BSntritt 
dpr Hnnktinnpn kein unbedingtes Krfdrdrrni- 
bildet, diese vielmehr auch für sich Jillrin, 
allerdings langsamer, erfolgen können 

Hei olicrfl.ii-lilirlicr HctriiclitiiiiL,' srliciiit 
das letztere lür fimiic der geiuuiutcn Bei- 
spiele nicht zuzutreffen. Die VereiniL'ung 
von Wasserstoff- und Sauerstoffgas, die in 
Gegenwart von Flatimnohr oder mancher 
anderer Stoffe rasch vonstatten gehl, i^t 
in Abwesenheit solcher Renktionsbeschleu- 
niLMT hei Ziininertem^ f r noch niemals 
hetilijuhtet worden. Krst bei sehr langer 
Krhitzung auf 3(X)° kouiile eine geringe 
Wasserdampfbildung nachgewiesen werden: 
bei höherer Temperatur erfolgt dann die 
spontane Vereinigung der beiden Gase 
immer rascher. T>;ir;iiis ist aber zu schließen, 
daß die Wasserbilduug aus Knallgas auch 
bei gewöhnlicher Temperatur ein von selbst 
verlaufender Vorgang ist. der «ich aller- 
dings infolge allzu geringer Ge.«;i-!i'.\ iiidiukeit 
der unmittelbaren WuhrnehiimriL.' eni/.ielii. 
In der Tat führen sowohl Erfaliruugen aut> 
der ebemischen Kinetik wie aus der chemi- 
sdieii ünergctik zu diesem Schluß. Kine 
für die Temperaturabhiingigkeit eli( iiiif.eher 
Reaktionsgeschwindigkeiten im t-'i'>l-ieM und 
gaii7,<>i( irültisc Hegel besaj.'t, daß die (ie- 
schwiiidiirkcit chemischer Vorgänge für 10" 
Tcm|)eraturerniedri'.rung sich etwa auf die 
Hälfte ihres Werses verringert h'üi die 
Wasserdampfbildun? ist beobachtet worden, 
daß bei ÖOO" in 51) Minuten 0.10 Vt>l.-Proz. 
des lüiallgascs sich zu Wa--i r imisctzen; 
um den gleicht II 1 in>atz bei *J" zu erreichen, 
mttßte man also der obigen Regel zufolge 

00.2 Minuten oder 1,06.10" Jahre 

warten, d. h. es ist praktisch keine Spur 
einer spontanen Wasserbtldunf? tn beob- 
achten. Aii'Iererseits fordert aber die 
Thermod y liiuii ik auf Grund der hohen 
Bilduiitrswiirnie des Wasserdampfes und 
seines selbst bei Temperaluren von mehreren 
hundert (irad nur sehr geringen Disso- 



^ ziation^ades, daß die Vereinigaog dr: 
' Knalkrasbestandteile bei Zimmertempentir 

im Gleieliu'^ewieht'^zn-tanile eine prakli--^ 
, vollkommene sei. iJeuientÄprechcnd 
lein "Wasserstoff-Sauerstoffgememie \)ci Zim 
' niertem|)eratnr ein thermodynanii-ifb iü- 
stabiles System, das nur infolge seioer ge- 
ringen Reäktionagcflcbwindigkeit anflwwshrt 
werden kann. 

Die Wirkunit des Platinmofars «if c»^ 
KnallgasmischunL' ist .\]-n .imli liTuiii 
nichts anderes als eine Keaktlon!^bt'.^ -hlfie 
Inigung: das Platin lieffirdert eine an >!([< 
mr»i:Iieiie Reaktion, welche die zu ihwx 
Ablaut iiüti^e Ireie Enertrie aus •»ich s*ib^i 
; heraus liefert. Da das Platin nach Betiici- 
1 gung der KnaUgasbikiui^ sich in denuelbti 
{ Znstande befindet wie vorher, so bst « 
an dem f lesamtenergieumsatz de« Vor.'an'.'>- 
keiiien Anteil, es wirkt ffewis.*erniaßeii .u.- 
den (lang der l'msef7.un? nur wie fa; 
.'^(limie.'-mitti-l ,nif den Lauf einer MaschiDf: 
tu beiden l allen werden Heibungeo odfT 
Verzögerungen eennndert. ohne daß di- 
I Auftreten einer neuen Kraft, ein Imhai 
I an Energie erfoh»t. 

Man faßt derartige chemische V()^^äll^^ 
uni4>rdcm Sammelnamen der katalyttsibt-B 
Reaktionen sttsanunen und definiert aarh 
Ostwald: 

Kiitalyse ist die Heschlounicnn; 
eines langsam verlaufenden chf mi- 
schen Vorganges durch dir Oe^ra- 
wart eines fremden Stoffes. !>abn 
ist im Sinne der obitren Darlecnnt'cn unt'^' 
einem „langsam verlaufenden cbeuiiicka 
Vorgang** jede thermod rnamisch möf^firlr 
Reaktion zu verstehen, auch dann, wena m 
sich bei .\bwesenheit von KatalysJtttffo 
infolge zu geringer GescbwinfUgceit drr 
Wahrnehmiuig entzieht. 

üeber die Hengenverfailtmsse, in itm 
der katalvsierende Stoff znirrixen ijt. «nri 
in der obigen Boffriffsbesiunmung i:runi- 
sätzlich nichts aus^-e-aLii. so daß z. B. i^' 
reaktionsbefdrderiuie Einfluß vieler Lö- 
sungsmittel im liahmen der katalvtiiflH« 
Erscheinungen seineu Platz finden kann. 
Auch die Konstanz von Menge und B-?- 
sebaffenheit des Kataivsators bei d<>r 
aktion ist nach «1er obigen Definition fr 
die Katalyse nicht wesentlich; in der Tv 
sind typisch katalytische Vorgänge bekaim;- 
bei denen sekundäre Veränderungen itt 
Menge des Katalysators oder seinsf Bf- 
schaffenbeit, z. B. inaktiviervag, beobarli»t 
werden. 

Di« Einteilung der katalytischen Kt 

aktionen bietet infolge der jroßeii 'h^- 
und Mannigfaltigkeit dieser ErscheiDUD;-!. 
Schwierigkeiten. .\n eine in prakti-Mter 
Hinsicht befriedigende Einteilur^ müßte oM 
die Forderung stellen, daß sie flta*»* 



Katalyse 



7U 



dafür liefert, welche Stoffe oder welche 
Klasse von Stoffen als Katalysatoren für 
eine fjeKcbene Rcaktiim in Bftr;i< ht kuiiimen. 
Eine solche Einteilum; scheint nach den 
x'orlief^enden Erfahrungen in allgemeiner 
Form «ifhcr nicht (lnrclirnlirhiir zu sein. 
Man weiß wohl, daß gewisse druppen von 
Reaktionen dureJi gewisse Gruppen von 
Stoffen hnsrhlcunigt werden (/. B. Ksffi- 
spaltungeii duich Sauren), doch keiiiu laan 
derartig;? Regelmäßigkeiten nur für einen 
kleinen Bruchteil aU«r katalytiaolien Ke- 
aktionen. 

Eine Einteilung der katalytisch<'ii Vor- 
ginge aul theoretischer Grundlage ist 
ebenfalb nicht angängig, da wir itber das 

Wesen und diu Mcrliaiii^inus der Re- 
aktionsbeschleunigungen bisher nur in ver- 
einzelten Fällen gut unterrichtet sind und 
in allrromrinpr llinsirlit nicht mehr aussagen 
können, als daß die verschiedenen Katalysen 
auf sehr mannigfachen chemisi-hen und 
pliysik lüschen Vorgängfii l)oruhen, deren 
EriorMhung fast in jedem einzelnen Falle 
gesondert erfolgen muß. 

Wir schließen uns im folgenden der 
QUlohen, rein phänomenolo^isenen Eäntei- 
hing in homogene und In ternijcne Katn- 
Ivsen an; die erstere Klasse umfaßt die 
Bealctionen, bei denen der Katalysator 
mit den reagierenden Stoffen ein homogenes 
(iemisch bildet, letztere diejenigen Fälle, 
in denen der Katalysator als besondere 
Phasf' hcsti lit. also mit doii rtriiritTcnden 
Stoffen nur mechanisch ia ik^rüliruiiis' oder 
in ihnen suspendiert ist. Aus beiden Klassen 
von katulytischen Reaktionen sollen nach- 
foljtend einige wichtige Beispiele angeführt 
wcnicii. 

2. Homogene Katalysen. Die hydro- 
lytische Aufspaltung des RohrsttCKers 

in Glukose und Fruktose (Liversion): 

1 Mol Rohrzucker -f- 1 Mol W.is<?er 
1 Mol CJlukose + 1 3lul Fnikidse 

tritt in rein wässeriger Lösun:; iiraktisch 
überhaupt nicht ein, wird aber bei Zusatz 
von Säuren jeder Art icatai^rtisch beschleunigt. 
Die Reaktlott verUluft, wie naeh der obigen 
UmsctziinL'.'^gleichunfr zu crwurti ii ist'), als 
monomolekularer Vorgang, also mit einer 
der jeweils vorhandenen Rohrzuckerkonzen- 
tration proportionalen Gesehwindigkeit, nach 
der Gleichung 



wo a die molare Anfangskonzentration dos 
Rohrzuckers, x die jeweilige Konzen iialion 

dx 

der Glukose oder Fruktose, ,- die Zu- 

dt 

waehsgeschwindigkeit von x und k die 
sogenannte Gest liwiiniigkeitskonstante der 
Reaktion bedeuten. Untersuchungen von 
Ostwald Ober die Inversionsgeschwindig- 
keit des Rolirziickt'rs l)ei ( ii'<reii\\art ver- 
schiedener Säuren ergaben, daß die Kon- 
stante k nicht sowohl ron der Art der 
anwesenden Snnre nl« viclniehr von der 
H'-Ionenkon%eiitration der Lostiug abhängt 
und dieser einfach proportional ist. DiOB 
erhellt au< der folgenden Tabelle, in der die 
Invcrsionskousianten k für verschiedene 
Säurelösungen gleicher Aequivalentkonzcn- 
tration (bezogen auf knci — 100) den 
.^eqiiivalentleitfähigkeiten der Säurelösungen 
ihezdi^en auf die von Hfl 100) ireireii- 
Ubergestellt sind; die Leitfähigkeiten können 
als an|^nihertea Hafi der H'-Menkon- 
zentrationen dienen. 



Katalyateiende Siore 



balzäiiure .... 
Salpetersäors . . . 
CUois&ai» .... 
Scbwefalsliue . . 

Dir.hlorcssigsäure . 
Oxalsäure .... 
Mono( ltl<>re>sigsllin) 

Anteiseusäuru . . . 
Eäsagslnre .... 



Geschwin- 1 Aequiva- 
digkeitfi- i lentleit- 
konstante | fähigkeit 



IOC 

loo 

104 

54 
27 
»9 
5 , 

0,9 



1 



100 
loo 

100 

59, ■) 

.^3 
20 

«',4 
0.7 



dx , . . 



*) Die Konzentration des Wassers bleibt iu 
wässeriger Lösung wewn seines großen Uober- 1 
sehu.wes bei der Reaktion pniktisch konstarji 
und geht daher in die GeschwindigkeitAgleichuug j 
nieht eis. I 



Achnüches gilt iür die Verseifung des 
Methylacetates durch Säuren und viele 
andere Reaktionen, die durch Säuren kata- 
lysiert werden. In allen diesen Fällen sind 
'offenbar nicht die Sannti aN ^ülche die 
wirksamen Katalysatoren, sondern die in« 
folge ihrer elektroljtisehen Dimonatton vor- 
handenen II -Ionen. 

Hat man die Geschwindigkeit, welche 
eine LOsung bekannter H -Ioncnkonzen- 
! tration (ch ) z. B. df»r Kolirzm keriru ersion 
erteilt, ermittelt, so kann man auf Grund 
. der Proportionalit&t von k und ch- 
k = const. CH- 

die Konzentration der H"-Ionen in beliebigen 
anderen Lösungen (c'h) berechnen, wenn 
deren inversionskonstante k' durch re- 
aktionskinetische Messungen bestinunt wird: 

Dif^oe Methode der H'-Ionenkonzentrations- 

i»rsf iiiiriiiiiifr findet praktische Verweuduac. 
Mau bedient sich für nicht zu kleme li - 
lonenkonzentrationen der liohnuokerin- 



i 



Digitizco by 



712 



Katalyse 



Version oder der MethylacetÄtverseifunK, 
während sich für sehr "kleine H -lonen- 
kony.ftitrattiitMii die von Bi cd ip und Kraen- 
kel eingehend studierte Säurekatalyae der 
Diazoessigs&ureitliylester-SpaltttJig 

CHN,COOC.H, + H.O— ►Nj 4^ 

CHjOHCüOCjHj I 

aufs be>t<' t'i.'iit't. dir sirli >t»Ib8t noch bei 
H'-lonenkouztiiitiuUüiu'ii von der Gröüen- 
ordnang Viooo ■> bequem bei Zimmertempe- 
ratiir gaKnnietri.s<-h verfolgen Hißt. 

Auch Basen wirken vielfach kataly- 
sierend. Die Spaltang de« Diaeeton- 
alkohols 

und der umgekehrte Vorgang, die Kon- 
deneation von Aceton zu Diacetonalkohol, 
verlaufen nat h Kodii lipn mit einer der 
Konzentration di-r in der Lösung anwesenden 
OH'-Ioncn ualn-zu proportionalen Cle- 
Bohiniidiekeit; der Vorgang läüt sich leicht 
dureh me Volumänderung des Systems 
messend vt'rfiik'i'ii und wird zur I^cstim- 
ntuflg von Üll -louenkonxeutrationeu be- 
nutet 

Das Proportioiialitätsu'i'^" tz srilt ferner 
u. a. fiir die katulyii.M'lif Wirkung des 
J'«I6ii8 auf die Wasser ^ tot l^uperoxyd- 
spaltung (Hr'ilig und Waltnn. Vgl. 
auch S. 72ü), lür die Cyaniuijcukutulyse 
der Benzoinbildung (Bredig und Stern) 
und viele andere, namentlich mononiole- 
kulare Reaktionen, doch kommt ihm keines- 
vv»'i.'s ;ilti:iMn»'iii(' ( iiiltii^krit zu. In-lM'Minderc 
bei |)olymülekularen Keaktioaen ist der 
ESnflaB des Katalmtors auf die Reaktions- 
go^rhwrndiükrit meist einer hnheriMi l'ntnnz 
der Katalysatorkonzentration proportional. 

Die Geschwindigkeit der Chlorierung 
und Hromierung des Benzols ist dem 
Quadrate der Konzentration des kataly- 
siereiiden .lodchlorids und Jodbromids pro- 

Sortional (Slator). AehnUch ist der Einfluß 
er Salzsäure auf die Reaktion zwifwhen 
Kl ^t' M r h 1(1 r i d und Zi n ii c Ii 1 d rür (Kahlen - 
berg). Die Eiiduktion der Arseusiure 
dvreh Jodwasseretoff in Gettenwart von 
verdünnter Schwefpl<rinrf wird |ir(i]iiirtional 
der Menge der lelzltrcii Uschknuugt; in 
(iegenwartvonkonzentricrtererSchwcfcl.saure 
vv:i( li-t aber die Kciiktiun-LTM hw intiigkeit 
viel ia.scher, als dem i'roiJitrli'.'nalilalfiKesptz 
entspricht. 

Die Eiuwtricung der Katalysatoren be- 
schränkt sieh nicnt immer auf Verände- 
rungen des '/.ildi nwertes der ticschwindig- 
keitskouätauteu. Vielfack wird das gajize 
Uesetz des ReaktioflsaUaafi verlndert, d. h. 
i\\p Orrinung der Reakti'in h. rinflrißt. Kin 
Beispiel bierfür bildet die Reaktion zwischen 
Waaterstoffsuperoxyd and Jodwasser- 



stoffsäurc in Gegenwart von >folvhdän- 
säure t^Brode). Die nicht katalysierte 
Reaktion 

H,0, ^ 2HJ 2HjO + J, 

verläuft nach der biiaoleknlaren Geacliwin» 

digkeitsgleiehung 

[dx . 

Bei (jegenwart von MolvbJänBftiire lagert 
sieh über die Spontanreaktion eine weitere 
Reaktion, deren Geschwindigkeit dor Kosi- 
/fiitraliiin des K:ita!\ sntitr> und der Jod- 
ioncu prupurtiunal, von der il^Üj-Konzen- 
tration aber unabhlngig ist: 

90 daß der Geschwindigkeit >\t'rl;nif dc< 
Gesamtvorganges der Differentialgleicbung 

dx idxl Jdx 
dt '^Idtli'^ldtJt 

= k^CHjO, -r |j .CMoJ)^Id.j.t•J• 
fulgt. Ueber den Mechaninniu dieser 

Kataly«« «. S. 7S0. 

MiiuntiT i-t auili der Katalysator \<ni 
Einfluß auf die Keaktionsbahn', nach der 
sieh eiD reagierendes Gemiseli nmsetxt, 

unf! somit auch auf die .Vrt der entstellenden 
Umsetzungsprodukte. Der Katalysator 
wählt von den verschiedenen Reaktionen, 
dir ein Gend-rh unter Verlust an freier 
Kiier|.;ie einü;eht'ii ka.mi, je nach seiner 
Eigenart die eine oder andere aus (kata- 
lytische Reaktionsablenkuug). So 
wirkt Chlor auf Benzol gowohi in der 
Subs ti tu tion srea k tio n 

c;h,^ci, — ► c,H,a-f HCl, 

wie in der Addition^rertktion 

ein. Bei Anwesenheit von Jodciiloud 
w. rdt'ti 70 Proz., bei Anwesenheit von Zinn- 
chlurid und Eisenchlorid lÜOPros. des ver- 
brauchten Chlors nach der ersten Gleichung 
{rtdiunden (Slaturi, Ein gut dun-lii'e- 
arbcitctes Beispiel einer Icataly tischen Re- 
aktionsablenknng findet rieb bei der Re- 
nkliiiii z\vi*r!i(»n Wasserstoff su pero w d 
und Thiosulfat in essigsaurer Lösung. 
W&hreiul die Reaktion bei AbveaNiheit 
von Katalysatoren oder in Gegenwart von 
.lodion glatt nach 

H,0, -1- 28,0," + 2H- ^ S,0," + 2H,0 

XU T( iratf ionat führt, tritt bei Gegenwart 
von Mulybdänsäure in Spuren daneben die 
zu Sulfat fahrende Reaktion 

4HA + W — ► 2S0/' + 2H' + 8H,0 



Digitizcd by G 



Katalyse 



718 



ein. Je nach den Versuchsbedingungen wird 
daher das Molarverhäitnis des verbrauchten 
Wasserstdff.siiiifioxyds und Tliiosulfnts zwi- 
schen 1:2 und 8:2 liegen (Abel und Baum). 

A 11 tokn t alyse. Bei den bisher ho- 
trai'hteteu Icatalytiächeu Erscheinungen blieb 
die Menge des Katalymtors während der 
Reaktion kiuistant, dor Katalysator ging 
weder in Ucalitiun ein, noch trat er 
unter den Reaktionsprodukten auf. Diese 
Beschränkung ist jedoch keineswegs für 
das Wesen der katalytischen Vorgänge 
notwendig. Auch ein an der Reakiiim be- 
teiligter oder durch sie entstehender Stoff 
Itaiiii katalyttsch wirken. Sein EänfhiB auf 
die Geschwindigkeit ist dann ein dopjttltfr: 
er wirkt 1. wie alle Reaktionsteiinehmer 
durch Masaatwirkang auf die Geschwindig- 
keit dos Vorganges oder ilin-r rio^rtMircaktion, 
2. verändert er dank j>eiuer kaUilytischen 
Eigenschaften die (^schwindigkeitskonstante. 
Es liegt auf der Hand, daß die Crcschwindig- 
keit einer Reaktion wahrt'tid ihres Ablaufes 
s{(Mt,'en kann, wenn sich ein Katalysator 
unter den Reaktionsprodukten befindet, 
und daB sie stSrker als infolge der bloBen 
Konzentrat!' II iViTiahnic der Reaktionsteii- 
nehmer abnehniuu niuü, wenn einer der 
versehwtndenden Stoffe als Katalysator 
fungiert. Man bezeichnet solche Erschei- 
nungen als Aiitnkatalysen. 

Handelt es sieh lieispielsweise um eine 
monomolekulare Reaktion, die ohne kata- 
lytiscbe Einflösse nach der Gleichung 

verlauf«'!! wiirde, und wirkt der neu uehildete 
Stoff proportional seiner Konzentration x 
beseUeunigend auf sie ein, so superuoniert 
sich aber die SpontanreaMon eine kataly^ 
tische 

idtJs 



. Geschwind^keitsverhalten mitunter von 
! allen anderen Reaktionen vö11i|^ abweichen 
können. Während die meisten isotlienn 
! geleiteten Reaktionen mit dem UOobstwert 
ihrer Geschwindigkeit einsetzen, iritehst im 
Falle der Antokafalyse vleiraeh {nanientliili 
! wenn k, klein ge,;i ii k^ ist) die Geschwindig- 
i keit zunächst an, um nach Erreiehnng eines 
Maximums wieder abzunehmen. 

Ist umgekehrt der verschwindende 
Stott der wirksame Katalysator, so erh&lt 
man nnter sonst gleichen Voraussetzungen 
wie oben die (leschwindigkeib^gleichung 

^^=(k,-|-k,(a-x))(a^x) 

= k,(a-x) + ki(a^x)^; 

die Oesehwind^keit fällt dann im Laufe der 
Umsetzung rascher ab als bei einer gewöhn- 
lichen Reaktion 1. Ordnung. 

Entsprechende Gleiebuiq^n la.ssen sieh 
leicht fUr Autokatalysen von Reaktionen 
höherer Ordnung ableiten. .Vllgemein läßt 
sieh sa^^en, datJ die Ordiuini: einer Reaktion 
vermehrt wird, wenn ein in der Reaktions- 
(^leiehung auftretender Stoff die ümsetsnnif 
katalysiert. 

.Vutokatalysen sind den Chemikern in 
großer Zahl bekannt. In den meisten FSIfett, 
: in denen eine Reaktion träge einsetzt und 
sich erst allmählich beschleunigt, hat man 
mit antokatalytischen Wirkungen zu rechnen. 
So war es sclion Millen bekannt, daß reine 
Salpetersäure nur langsam auf edlere 
.Metalle, wie Kii|)fer nder Silber, einwirkt, 
ist aber erst eine kleine Menge Metall unter 
Bildunf^ von salpetriger Säure gelöst, so 
heselileiini'.:! letztere die weitere .Xiiflnsiinir. 
Setzt man von vornherein etwas saloetri^e 
Säurt liin/.u, so setst die Auflösung oereits 
lebhaft ein. 

Bei der titrimetrischen ,\imly8e von 
' ?ermanganattQsnn|en durch Reduktion 
mit Oxalsäure in mineralsaurer Lösung 



k(a~x), 

k proportional mit x an- -2KMn04 + ölLCjO, + SH^SO. K^SO* 

4- äMnSO, ^ lOCO, öH^O 



deren Konstante 
wächst: 

k — ka.x. 

Es folgt für die zu beobachtende Geschwindig- 
keit des Gesamtvorganges: 



dx _ 


tlxl • 




dt " 


dtii 


Idt.a 



= (kl -h k,xKa-x). 



Han erkennt leicht aus dieser Gleichung. 
daD autokatalytische Reaktionen in ihrem 

....CH,OH....COOH — 



verläuft die Reduktion der ersten zum l'eber- 

sehuß der Oxalsäure zufließenden Tropfen 
Ides Permrtn^'anats selbst beim Erwärmen nur 
'•langsam; subiild kleine Mengen von Mangano- 
:ion in der Lösung gebildet sind, verläuft 

die weitere Reduktion bedeutend rascher. 
Bei der Umwandlung ron Oxys&nren 

in die entsprechenden Laktone 

> .... CHj .... CO-f HjO 

0 — 



wirkcudiee%eueu H' -Ionen der Säureu kataly- man der Säure eines ihrer (stark ionisierten) 
sierend (Hjelt, Henry, Collan). Setst Neutralsalze xu, so wird gemäB dem Massen- 



Digitizcü by Li<.jv.'ve^ 



714 



wirkung^eseU durch den gleichion^en Zu- ittt es j« auch ausgescblossen, daß die Sia- 
satz die elektrolytMche Dissoziation der führung eines PremdstoffeR in ein meima* 

Säurr ziiifickgodränt,'!, die II -Tonriikon- des System ohne icdr ciuTLrt'ti-i Ii.' W-rkon? 

zentrutioij also vermiiuJert und dement- bleibt. Daß diese mei^t nuhi waJirnehrabar 

sprechend auch die LaktonbUduiq; ver- ist, lietit an der ceringen Konzentration, 

zögert. So behält eine Lösun? von j'-Oxy- in der die Me hrzahl lin ivpi-riu n K italt 

valeriansäure bei Gegenwart des Natrium- satoren an|rewundt wird und bciviu utui- 

salz. •^ ihren Titer tagelang fast unver- liehe kinetische Wirkiintren entfaltet. Vot 

ändert bei. .diesem Standjiunkte aus betrachtet, m 

Die Spaltuncr des Amyiacetates in I die Besonderheit der LSsungsmi tt e lw i A ssg 

Aniylcn und K^Ficsaiire wird durch die 'jt'-i'iMiiibrr flt<r der K.itilv-.itiiren weniser 

bei der Reaktion entstehende Säure kala- durch eine Wesensverschiedenheit ah durch 

lysiert. Obwohl der <ileich$;ewicht<;zustand Untersehiede der MengenverhiltnifM ht* 

erst bei fast völliger Dissoziation erreicht dingt. 

wird, ist reines .\mylacetat keine unbe- In praktischer Hinsicht leist^'t die R*- 

siiincÜL'r Flüssifikeit: ist jedoch erst eine »ktionsDeschleunigun? durch Lösuntrsmitt*! 

minimale Dissoziation eiugeü-eteu, ao wächst meist das gleiche wie die Anwendung tm 

die Geschtrindigkeit derselben mehr und Katali^satoren, namentKeh dann, wenn St 

mehr. Krak(inns|in)diik1e *ii h fest «Mier L'ajfdrmi: 

alisi lieideu oder leicht vom Losungstnitt»') 

Das Lösungsmittel als Katalysator, zu ireimen sind. Von besonderer Wichtisrkwt 

Der Einfluß des Lösuiigsmirtelv auf die sind die durch stark ionisierende Meiiien, 

(ieschwindigkeit chemischer iifiiktioniu ist z. B. Wasser, eingeleiteten praktisch raomfii- 

eine 80 auffallende und wichtige Erscheinung, tanen Reaktionen ionisierbarer St*)ffe |Salz- 

daS sie im vorliegenden Zusammenhange Umsetzungen usw.L Sehr mannigiach aad 
knra berflhrt werden m|S<te, obwohl sie ; noch wenige aufiBfeklSri ist der QnfluB des 

vielfa^'h iilrhl aN Katalyse im streniren Sinne LösungsinitlH? auf die riii-et/unir-L:<"'<<'hwin- 

aufgefaßi wird. Der alte Erfahrungssatz digkeit nicht ionisiertt-r Siuiie. .^o erfolgt 

„Corpora non agunt nisi fluida" ist zwar in z. B. nach .Mentschutkin die Vereinimie 

seiner allgemeinen Form sicher unrichtig, des Aethyljodids mit Triäthylamin ra 

trifft aber insofern etwas W^ahres, als in Tetraäthylanimriniumjodid in .Wcto- 

der Tat viele Reaktionen, die liei festem phenon Tr.iriial. in Heii/ylalkohol 74:Jra»l 

oder gasförmigem Zustande der Reaklions- so rasch wie in Hexan; einen noch größeren 

teilnennwr gar nieht oder nur langsam ab- Einfluß des I^sungsmittels auf die ResIrtieBS- 

laufen, mehr oder weniger glatt vonstatten gp^rhwindi::keit stellten v. Halban unc 

gehen, sobald die betreffenden Stoffe sich Kirsch in-im Zerfall der Xautbogensäure 

in homogener flüssiu'er hösiing begegnen, in Schwefelkohlenstoff und Alkohol it<:. 

So sind die Lösungsmittel bereits seit langem der sich in Aethylalkohol etwa eine Millioc 

für die Praxis die „Reaktionsbeschleuniger mal schneller als in Sohwefelkohlenj^toft 

par excellence", viel länger, als der Begriff abspielt. Versuche, dm ( ieschwindiikeiL-- 

der Katalysatoren besteht. Den Einfluß einfluß der Lösungsmittel theoretisch sul 
des Lesnni^mitteb als Katalvse zu deuten, I ihre cleichgewiobtsvenebiebeQde WirkuK 

bi L^eiMiet insofern Sihwierigkeiten. als es zuriickzufahreDf niid liemiicli erfolglos ge> 

kuitni ein l-iisungsmittel gibt, das nicht blieben. 

auf das endgültige Gleichgewicht einer 3. Heterogene Katalysen. Mich di^ 

Reaktion spezifisch einwirkt. Ferner ist Zahl und Mannigfaltigkeit der heterogenea 

es sehr wahrscheinlich, daß meist sowohl die Katalysatoren ist eine sehr große. Psn 

reagierenden Stoffe wie ihre Heaktions- ktiminf, daU viele von ihnen in >ehr \*fvh- 

Produkte durch das Lösungsmittel chemisch selndem Zerteilungsgrad verwaudi wenier 
verSndert, sei es ionisiert, dissoziiert, asso- ' können und so für die Abstufung ihrer 

ziiert oder in rheniisehe Bindiiiii: mit dem Wirkungen eine Möglichkeit bielen, di- 

Losui4;>mitti l ( loh ntet übergeiiihrt werden den homogenen Katalysatoriyi k-Jilt. .M-l 

Danarh ist das I.itsuni^Mniitel nn ht einfach unterscheidet makroheterogene unJ 

ein reaktionsbeschleunigender Fremdstoff, mikroheterogcnc Katalysatoren. Ist die 

sondern wirkt <,'anz spezifisch auf die Re- Phasenabgrenzung des Katalysators 

aktionstcilnchmcr und ihr chemisches (ileich- ul)er di in lea'jit renden Sy-tcm unniittflluJ 

gewicht ein. Bei näherer Betrachtung wahrnchmbai (z. B. beim Platin bleeh ixkf 

mancher unzweifelhaft katalytiseher Prozesse suspendierten Flatinmohr), so liegt ein FiaD 

eriribt sieh jodueli, daß auch sie nicht ganz der ersteren .\rt vor, befindet .«ich der Kala- 

dem idealen Bilde eines Katalysators ent- lysator dagegen in kolloider SuspetijioD 

sp'erlien. daß auch bei ihnen niitunlergerince (z. B. Platin-Sol), so wird er als raikr»- 

Vt'isehiebnngen im Endzustand der Ke- heterogen bezeichnet: im letzteren Fsflt 

aktiou testzustelirn sind (s. u.). Theoretisch kann die Heterogenität des Systems vietfadi, 



Katelyse 



713 



«eüQ auch nicht inimt'r, ultrainikroskopiwh 
«tbtbM- f^eroacht werden. 

.\II?omoin läßt sich sagen, daß die (Jrenz- 
llachen zweier Phasen (z. B. fest-flüssif.' 
oder fe!<t-ßHsfürniig) sich oft als zur Bt- 
>chleiini?unt; der verschiedensten Reak- 
tionen treeittnet erweisen. Infniiredessen 
sind scnwle Stoffe von proßer spezifisi-her 
oiierfliohe, d. h. fein verteilte oder poröse 
Stotff. WIR Platinmohr, Blntkohle, Holz- 
kohlt'. Ti'n>r1i"rhen, Bimsteln usw., besonders 
brauchbar«' katalyt^atoren. Doch fehlt e& 
ancfa nicht an Fällen, wo die zusammen-! 
hänsenficii W.iiiriniii hon des Reakfinn«?*»- 
fälSes für ilt ii Iii .m lnviiuii2;keitsahl;uil inuii- 
KPb«M)d sind. 

I>as bekannteste Beispiel einer Iictiro- 
^cueu Katalyse ist die Bcsehleunmunir der 
Knalleasrealction 

2Hj 1- <), - 2H,0 

durch tVin vcrtfüic.-: IM ritin. dir zurrst 
im UöbiTci uer.sclica Juirt/a'»« und neuer- 
dimr.-i wieder in den bekannten (iasüelbst- 
zandern zur Anwendung gelangt ist. Das' 
Platin bef>cb1«nni?t die an sieh wi n^öhn- 
licher Tf"n!|n r.itur uiuiicChfir lanffsam ver- 
laufende Veremimins der beiden Kleinenle 
zunächst in seiner unmittelbaren Nähe. 
i;erät inf(il!:eder(lal)ri ciituif kolten Reaktions- 
wärme ins (ilüiit'u und bewirkt schließlich 
die exphisionsartiije Ziindunfj des f;e.saniten 
Jvnallgas* oder Leuchtgas^Liuft- Gemisches, i 
.\och andere fein verteilte Stoffe befördern 
die \V,i--nrdampfhiMiiii/ : so leitet man 
W.-i.«..stf.stoff zur weit{;;eiienden Reinigung 
von Saiierstoffhetmeneuni^n Ober erhitzten 
P)llladiiitiK(-I)f-t. 

Von uriiUr lk'd»'utui»<i ist die He- 
sthletiniL'iinir der Schwefeldioxyd-Oxvdalion 
zu Schwefelsäureanhydrid | 

•_>S0 , 4 (y, 2S( »3 

üunli fein verteiltes i'Ultn und andere 
.^toffo. die in dem sogenannten Kontakt- 
verfahren I vifl. auch weiter unten) technische 
Anweniiiini^ gefunden hat. 

Die Bildunf; des Ammoniaks aus seinen 
Kiementen 

X, r HH., > 2NII.5 

verhelft selbst bei Tem|)crutureii von etwa 
ILM)' nocli si lir i.iii'.'>;iiii, wird aber u. a. 
durch WoUram, trau, Osmium, Eisen schon 
hfl 500 bis 700» katalysiert, wovon die 
Technik f'Iit'tifalU iicncrdiii'i^ (Irhraurh 
macht (Ammoniakvcrfahrcu von Haber und 
Le Rossijinol). 

Nac!i l'ntersuchunfjen von Sabatier 
und Senderens las.sen sich fein verteilte 
Metalle, wie Platin, Kupfer, Nickel und 
ivobalt für die katalvtische Hydrierung 
vieler organiseher Verbindnngen nutzbar 



machen. So ReUngt bei liegenwart von 
Ifickel leieht die direkte Hydrierung des 
Bencois zu Hexahvdrobenzol 



desgleichen die Reduktion von Kohlcuoxyd 
und Kohfendioxyd zu Methan: 

CO + 3H, - CH^ + 11^0 
COj + 4H"j -V CH, i- 2M,0 

Obwohl es oft den Anschein iiut, al.^ «di 
mehr der Zerteilun^szustand des Kataly- 
sators von Bedeutung sei als seine stofflic&e 
Natur, fehlt es doeh den einzehien Stoffen 

keineswegs an spezifischen Wirkiiriircii. Na- 
mentlich auf dem (lebiete der organischen 
('hemie lassen sieh durch Veränderungen des 
Katalysators und der Bedinjinn-reti, unter 
denen er zur .\nwendunK kommt, mitunter 
ganz verschiedene Bahnen des Reaktions- 
ablaufs erzielen. Benzoin wird nach 
Knoevcna<!el nnd Tomaseewski bei 
flr^rrnwart von l'uHailium unter Kntwicke- 
lung von Wasserstoff und Kohlenoxyd, bei 
(iegenwart von Platin nur unter Abgabe 
von Was.serstoff zerlegt. Platin l&fit die 
Reaktion nach der (lleichung 

{'sH^CllOHCOCHi ^ CjHsCOCiK ,!!^ 11., 

verlaufen, Palladium bedingt die Eteaktions- 

folge 

c^HjCHoucoc^H, - c;iucnoii(;,ii4 4- co 

ftHjCHOHOiH, ^q,H*C0C,H5 + H, 
nnd 

rvi/ii<>i[( ,if. - 2(;h, -t-(x) 

Die Reduktion der Aeetylene durch 
Wasserstoff fiihrt nach Sa'batier und 
Sendoreiis in ('.("^'»nwart vnri Nickel zum 
ent.sprechcndcu ^e.'^Jttlifitcn K t» Ii Icii Wasser- 
stoff, während die Reaktion in Anwesenheit 
von Kupfer beim Olefin Halt macht 

Aehnliehe Reaktionsablenkungen sind 
auch auf anorganischem tJebiet bekannt. 
Heiße Lösungen von Hydraztn zerfallen 
bei Gegenwart von Platiiimohr nach der 
Gleichung 

SNjll, - 4NH3 f N,; 

bei Gegenwart von Baryt- oder Natronlauge 
dagegen wird gleichzeitig die Reaktion 

N.,H, - N, ' 2H, 

beobachtet (tiutbier). Der Zerfall des 
Hvdroxylamiüs in alkalischer Lösung 
fol-^t bei Gegenwart von Platin der Glei- 

chuni; 

4NH2OH - 2NH, - N/» ^ 3II.,0. 

wShrend die Spontanzersetzung faä5t gar 
kein Stü kcwiiiil lii-fert und im wesentlichen 
durch die dieichung 

;JNII,()11 - Nil, ; Nj t :5Hj0 

wiedergegeben wird (Tanatart. 



Die katalytisc-heii Wirkungeu koliunicr 
Lösungen sind vnn üenni nnJnotikopisch 
verteilter Stoffe nieht wesensverHchieden. 
Bredi^; hat gezeigt, dȧ ziihlreiolu' kata- 
Ivtisehe Krscheinuncen. liii' Si Itönbein für 
das Flatimnohr entdeckt hatte, sieb bei 
konoiden PlatinlOsunfeii wiederfinden. Die 
Zrrlt L'iiiii: "It - Wasserstüff.suneroxyds in 
Wasser und Sauerstoff, die BlänuuK von 
schwefelsaurem Joilk ilinni - Starkelcleiater < 
(liinh l.iift-ruiprstoff, die Oxydation ver- 
duiujter Ammoniakl()suiu,'en durch l'ernian- 
ganat, die Blekhung des Indißos durch 
Wasserstoffsuperoxyd und andere Reak- 
tionen werden sowohl durch Platinniohr 
\vif durch kolloide Platinsole katalysiert, 
üb&raktehstiüch fOr die kolloiden luitaly- 
satoren sind jedoeh die enormen Wirkvniren 
seihst iiiißci st kleiner Menden, lüi' sir ilircr irr'- 
waltken tJberüächenentwickeluni: ^ erdaaken. 
Bredif^, der »hlreiche wertvolle l'nter- 
«iifhitTitren über die Sole vf>ri riafiii. Itiiliuni, 
Gold und einiger Metaltoxyde aus^eluUrt 
hat, wies nach, daß I't nocii in einer Kon- 
zentration von 0,000003 jr/Liter deutlich 
kntalvtiseh auf die Zersetzung einer etwa 
' ^ milliiuKMilrichen Menpe Wasserstoffsuiier- 
oxyd wirkt, und daß die untere liienze Ifir 
die katalyti««he Wiriominlreit des kolhriden 
(joldes mir zwei <!rößenord!iiinL'in 

böher liegt. Der katalyiische Kffekt solcher 
kolloider Metallösun^en i»t natOrtich in 
hohem Maße \t>u ilin tn Z( Tteilunjjszustande 
abhän^i^. Wud dieser durch koagulierende 
Kinflüsse vermindert, S4) sinkt die kata- 
lytische Kraft des Sols. Bei konstanter 
Men>;e und konstantem Zustande des l*t-Sol.s 
fol^t ilir IL' Zersetzung in neutraler 
und liauror Lüüuug der CiesohwindiKkeits- 1 
gleicbttOK einer Reaktion erster Ordnung 

j^*k.(a--xj. 

Die Konstante k wächst mit st* iL'-iiiIt i 
Katalysaturnieniyr«*. iMloeh rascher ab iiie.se. 

Auf die Iii Uli I l.ni.swerten .Xnalopien, 
wt'lchf 7;wi-Tli,Ti (lr!i WirkuiTürii d.-r ^Iriall- 
sole und dcnjcmgcii der organisc licn Knzynie 

b«rt«ben» wird ^ weiter unten nther ein- 
iref^angen. 

Zum A't'r-'.'i lul Iii- der k i n r t i h c n (Ic- 
üetäcmäßi{{keite«i, die sich bei heterogen 
Icatalysierten Keuktionen finden, maß man 
sich verKeijenwärfii:< II. daC RraktinHen homo- 
gener Systeme, tlii ujitir WriaUti iuii«: ein- 
gebrachter hcteroirener (lebilde verlaiifeii, 
notweudijr in mehrere Teilvortränjje zerfallen 
müssen, niimlich in 1. die l)iffusion der 
reagierenden Stoffe zur KatalysatoroIxTiläche. 
i, die eigentliche Reaktion innerhalb des 
Katalysators oder in seiner Oberfliche und 
ä. die Diffusion der neugebildeten Stoffe 



vom Kat:il\ >atui' iiacit uulkMi. Der Ge- 
srli\MiiiiiL:keitsablauf, den man twohaehtot, 
wird durch denienitren des lanusamsten 
Teilvorpantres bodinKt. Die Krfahrung hat 
jrezeisjt, daß in vielen Fallen die eigentliche 
Keaktion in der Katalysatorwand aelir 
rasch veriluft und Vorgang I gesebwindi^o 
keitibestimmeTiil i-t. l)ic Kt'iiktiiiiivrr(.s, li\viii- 
digkeit ist dann eijif:i( ii t ine Diffu^oos- 
gesehwindi^keit. die m> )i nach dem Kon- 
zentr3ti<»nsgefälle in der Diifii>inn'zone regelt 
(Theorie von Nernst und Bfuiiiier, vgl. 
den .\rtikel „Chemische Kinetik" Bd. 11 
S. ö43f.). Verlauft die chemi.'sche Reaktion 
an der Katalysatorwand vergleichsweise 
.««ehr rasch, so ist daselbst die Konzenini imn 
des reagierenden Stoffes praktisch null. 
In einer mit waebsender Rflhrawr des Sy- 
-liiiis ahnehnienden, kleinrü Knifirnung d 
von iier Katalysatorwand wird der reagierende 
Stoff die gleiche Konzentration a — x haben, 
die sich jeweils auch im ge«:imtrn übrigen 
Reaktionsraume findet. Das 1 »inusionsge- 
fälle von der Konzentration a \ bis 0 
verteilt sich also auf eine Schicht von der 
Dicke d: somit ist nach bekannten Prin- 
zipien die jeweilige Diffusions- und damit 
aurb die Keaktioii.xgeschwindigkeit 

dx O.D^ 

dt= d 

wo O die Oberfläche der katalysierenden 
Wand, D der Diffusionskoeffizient de« re- 
agterenden ätoffes ist. Die (ieschwindigkeit 
wächst also mit D. d. h. mit steinender 
Kataivsatormenge oder Vergrößerung seiner 
spezifischen Oberfläche und mit steigender 
Riihrge.schwindigkeil (Abnahme von d). 
W^eo der Ivoustans von O.D/d unter 
geftebenen Ver«uehHbedingnng:en ist die (ilei- 
fhung f«)niial idi iitiM h mit derjenigen einer 
Reaktion erster tjrduung. Da aber D mit 
steijreiider Temperatur nur wenig zunimmt, 
ln--fii .M( Ii waliii' mrMifunolt'kuIari' » Iit-mische 
litaknum u lücisi leicht durch ihren größeren 
Temperatiirkoeffiuenten von Diffüsionskata- 
lysen unterscheiden. 

l)ie obige (Ueichiing ist sowohl för 
makrolictt ro^'. Iii' K;i;;il\>rii. /,. |{. für die 
Zersetzung vuu li,^), an gut pUtiuiortcui 
Flatinbleeb (H. Hey mann), wie fllr mflon»- 
!i. r. ioi^cne Katalysen, z. B. für die HjO.- 
Zerief;ung durch Bredigsche Tlatinsole 
(Nernst, Senter) bestätig worden. Doch 
machen sich mitunt'-r \crwirkp!lprp Be- 
ziehungengeltend, z. H. vurmdie InitusitM» der 
n-airierenden StollV zur katalysierenden Wand 
durch eine Adsorptiuushaut an dieser be- 
einflußt wird. So konnten Bodenstein 
und Fink zeigen, daß die Flatinkatalyse 
der SO,-üxvdatiou durch eine adsorbierte 
Haut von Trioxyd gehemmt wird. Handelt 
es sieb, wie bei diesem Beispiel, nm die 



Digitizcd by Google 



Kiita]y«c> 



717 



K«aktion mehrerer Stoffe, so ist die Diffu- 
Mouceschwindiirkeit des laitpimtner diffiin- 

liierenden, hier ilo-; SO ,, l'cm Inviiuliirki'its- 



durch fein verteiltes Platin beim Kontakt- 
verfahren wird bei Aufnahnie trerini^ster 
Men^en von Arsen dnreh den K v^ator 



beätiiQinend, die. KeaktiousgcschwindiRkcit ifjelähmt. Die Köst'^'asf, die (ii-r Kontakt- 



ab» von der Konzentration dee Sanerstoffs 

unabiiäntri:;. 

In anderen Fällen ini es jetioeh die 
r-hemi«che Reaktion, der Teilvorcanir 2. 

'JtT als (iesamtpe«rhwiiulii:ki'it iIit Ki'.iklion 
.'^messen wird. Km ^ut Uiui liirtarbfitetes 
Bt'!!-|»ii'l hierfür ist die Zers<etzun£i des ! 
Antimon Wasserstoffs am metallischen Blan^l1lll 



masse zUKeführt worden, müssen daher 
prinlicli von Arsen befreit werden; erst diircli 
dit' ijitdrikuiig dieser Vorsichtsmaßreirel 
ist der KontaktprozeU lebensfähig geworden. 
Achnlicben Verniftunirserscheinungen be- 
sreenet man bei der ll.,().^-ZerlegunR durch 
<]\v t;iliiiu'ri(l(' Wirkung von 
Que< ksillHTi hlurid. Schwefel- 



.\ntimon. Der AntimonwamenttofF 

i[l> iii'T friiii-ii ( >hlTfIar■Ill■ll^< Ilirlil des 

limoii> adsof bierl und zerfällt innerhalb 
-i'lbt'ii mit meübarer (iesehwindiifkelt. i>i*' 
Itcaktinns^esehv iiiiliirkcit i-t projinriifiiiil 
der jeweils ad.snrbierti'it SbH3-.\lent;i' (.Slock 
uikI Hodenstein). 

Das .*>tiMliiim der (lesetzmiißitrkciten 
;»'teri»t;en katalysierter Reaktitmen wird 
viclfiich erschwert durch die S<hwieri;?keit, 



^rd "'^^ anderen Stoffen ist eine 
\n. ungemein intensive; ().00f4 ni« IK'N I 
ffeniiiien. um die Wirkung von 2 mg I*t/I 
auf die Hälfte herabzusetzen (Bredig und 
1 keda). Es ist auffallend, da& sich zum Teil 
gerride solche Stoffe ah starke Katalysator- 
L'iftc f^rwni-rn. die aucli als aiiNL'c|ir;iL'te 
(lilte des organi.schen Lebens bekannt .sind. 
Mitunter ist die (iiftwirkung keine dauernde, 
es tritt eine ..Krlmlung" des K.ilalv> itor^, 
vereinzelt so^jar l ine Zunahme dti .\klivilal 



<ieo Katalysator in konstanter oder repro> ., ... ^ , 
- ' ■ - - - Der Ellmoßi tnren Wert vor der \ergiftung ein, 



donerbarer Form zu erhalten. 

Zertoilungsgrades wurde l>ereits oben 
tierüitrt. Auf andere Störungen wird im 
fnleenden Abechnitt einsugehen sein. 

4. Wirkung mehrerer Katalysatoren. 
„Vergiftungserschetnungcn". Die Wir* 
kuiig zweier oder mehrerer gleichzeitig an- 

ArM'iii|<'r Kat[dysaturen ifl diirchaUB nicht 
luinitT iuiditiv. f)ic Reaktitut 

Aird sowohl dun h iM-rrusulfat wie durch 
Wolfranisäure bcsi hltunigt; sind beide Kata- 
Ivsaforen gleicli/.iiti;; zugegen, so ist die 
beschleunigung geringer, als der Summe der 
Kiozelwirkungen entspricht (Brode). In 
anderen F8llen dapecen wird die Wirkung 
*'in<- Kfitaly-atur- diinli ciin-ii zweiten an 
sich niciit iKitT \M iug wirksamen Fremdstoff 
M'hr gpsteiK« rt. z. B. im Falle der obigen 
Kt'aktion die Wirkurii; drs Eisensalzes durch 
Kimfersulfat. Die Zerlegung des Wa.sser- 
■-lolfsuiieroxyds durch .Metallsole wird durch 
^hr geringe Mengen von Alkalien (Uydroxyl» 
i»nent aktiviert (Bredig). Wie spezifiseh 
die aktivierende Wirkuim » iiicv Stoffes für 



80 bei der Vergiftung von Pt-Sul durch CO. 

Die Katalysatorvergiftung kann prak- 
tische Anwtiuhing finden, wenn man ein 
Heaktionsge misch in einem bestimmten Zu- 
stand fixieren will. 

Ncf^ative Katalyse. Manche Ke- 
aktionen, die für sich mit endlicher (ic- 
schwindigkeit ablaufen, werden bei G^enwart 
geeipneter Fremdstoffe verlangsamt* man 
bi"/,('iiliiift (licsf Krscln'iimiii.' als lu'Lrat-ive 
Katalyse, die betreffenden Fremd Stoffe 
als negative Katalysatoren. Kin gut er- 
forschter Fall von neirativcr Kafalvse ist 
die Hemmung der durcli den i.ultsauerstoff 
bewirkten Oxydation des Natriumsulfits 
in (j^enwart mann^facher organischer und 
anorganiseher Verbmdungen. wie Benzyl- 
alkohol. Benzaldehyd, Isubntylalkohol. 
Mannit, (ilyzerin (Bigelow), Chinin, 
Morphin, llydroxylamin, Cyankalium usw. 
(Young). Der KinfluU der einzelnen nega- 
tiven Katalysatoren ist ein verschiedener. 
iDie Oxydationsgeschwindigkeit des Na- 
triumsulfits sinkt z. B. auf die Hälfte, 



den einzelnen KatalysHitor^ist, erhcUt anderer- ^'^ ^ Mannit/I zur BOOfaehen Menge 
;*its die Tatsache, daß OH'-Ionen die Jod-- ^ ''rn'niHulfit zui'e--f/t werden. V. l. sehr 
ioncnkatalyse des Wassentoffzaperoxyds ve r 



^'iRern. 

Besondere ausgvprigte Fälle von In- 
aktiyierung pflegt man in .\nlehnung an 
|ihysiologische Vorstellungen als ..Vergif- 
tiinirserscheinu Ilgen" zu bezeichnen, Die 
Wirkung eines Katalysators wird mitunter 
«Inrch winzige Spuren eines Fremdstoffes 
li^inahe mler iranzlii Ii aufgehoben. Die 
Katalyse der .Sebweleldnixyd-Oxydation 

2SU, r - 2SO3 



Viel stärkere negative katalytische Wirkungen 
entfaltet das Zinnchlorür. Bekannt ii<t 
auch die Knipfindlii likeit der leuchtenden 
l'hosphoroxydation 'iiv'j,vn iie;;ative Kata- 
lysatoren. .\ethylen. Aether, Ter|>entin. 
Chlor, namentlich aber auch Spuren von 
ätherisehen Oelen bringen das I.ienchten 
zum Mrlöschen. .Auch die reagieremli 11 
Stoffe selbst oder ihre Keaktionsprodukte 
können negativ katalytisch wirken, z. B. das 
Kohlenoxyd (Bodenstein und Ohlroer) 
bei der Reaktion 



718 



2CÜ T- Oj ^ 2(:Uj 

(nef|:ative Autokatalysc). 

Zur Krkl.äriinff ncirativ katiilyti^rfuT 
ivrsclieinuügeu laßt sich luit ziemlicher 
Sicherheit aaf^etu daß es sieh bei ihnen wohl 
allgemein um die Lähmunir einer positiven 
Kaüily.se handelt. Diese Auffassunsr wird 
auch auf solche Fälle zu erfitreek' ii iti. 
ia denen das Wirken eines positiven Kataly- 
sators bisher nieht offenbar ureworden ist. 
T'rnn die Erfahruufr hat trelehrt, daß viele 
scheinbar ssftojitnn nhlaufeiule Reaktionen 
in Wahrheit k it.ilv tiv* lic Reaktionen sind, 
indem sie durch einen ben its in klrlTistcn 
.Meiuren wirkenden Stoff mm Ahhiul <i,v- 
bracht werden, der unter den f^ewöhnlichen 
Versuchäbedingungen immer in Suuren zu- 
Re^en ist und nur dureh ßans besondere 
Vorsitht^tnaßregeln uusKeschlossen werden 
kann. l>(i^pielsweise .sind die scheinbar 
t,an/. L'lirr ahne Mitwirkun^r fremder Stoffe 
erfoicreiiili-n Keuktioneii dt^r .S|)altung und 
Vereinigung des Salmiakdumpfes 

NH^CI ^ NH, + HCl 

in Wahrheit durch feinste Spuren von 
Wasserdampf katalysierte Reaktionen und 
treten praktifteh nberhaupt nicht ein, wenn 

die Slftfri- 1111(1 (Ii'faßf <'iiiiT iiitfiiMVi-ii 
Pliosphorpentoxyd- Trocknuuii unterworlen 
waren (Baker).' 

Sil i.-t denn auch ijn Falle di r Sulfit - 
«t.xyiialiou der Machweis yeluniren, duli iJiei.e 
Reaktion bereits in gewöhnlichem destillier- 
tem Wasser durch dessen geringe Ver- 
unreiniiiunfjen erheblich besrhleunisrt wird, 
daß namentlich winzi'/e Spurrn \i)n Kupfer- 
iuii, die fast immer iiu destüliertea Wasser 
vorhanden sind, ungeahnte Wirkunii^n ent- 
feilten und dnli nuiii rlic \'i>tlini!-:timint: 
der Reaktion diin Ii ui»» oben nciiannten 
Stoffe als eine i'iiiw irkunjr derselben auf 
positive Katalyt»atur«u (Bindung, Vergif- 
tuns) auftnfÄswn hat (Titoff). 

5. Katalyse und Fermentreaktionen. 
Von ciiiei Haiieieii lieHchreibuiig der Icrmen- 
tativen oder enzymatisrlien Reaktionen soll 
im vorlii -Ti ndt n Zusammenhange ntiL'f ( hcn 
werden, da diese in anderen Absi nnitten 
dieses Handwörterbuches behaiidelt werden. 
Nur auf die große Aehnliclikeit« die zwischen 
den der oreanfsehen T^ebeweit cnt«tammen- 
('i'K I'ji/.vna!! und (icn Km 1!'.- 'lurni hr- 
sieht, moire kurz iiin«;ewiesen werden. iH'icii.-i 
SchOnbein sah in der katalytlschen Zer- 
IcirunL' des WasMTsfoHsupcroxyds durch 
i'lalintnohr «ias ..I rbild aller i iarutiircn". 
In der l'nlL'ezcit stellte es sich mehr un<l mehr 
lieraus, daß die Analogie eine sehr weit- 
s:chendo ist. Viele Reaktionen werden sowohl 

durcli I'i I Kt'' wie durch Katalysatoren 

der unbelebten Maitur in gleicher Weise 
nusgelüst (Zuckorinversion, Starkeverzucke- 



run^, Kettspaltung, H-Oj-Zerle^unft) und 
zahlreiche Merkmale und (lesetzmüßigkeiten 
sind beiden Klassen von Vorgingen e^n- 
tfimlieh. 

Es ist I5rediL'> Verdien.st. dif Ana- 
Io[;ien, welche zwischen den Fermenten 
und den kolloiden Metallsolen (den „an- 
ofLMnischen Fermentea"; bestdicn. zticrst 
iiiu Beispiel der Wa»serstüllsuj>eroxydzer- 
, legunsr dureh Platin-Sol darKele^t zu haben. 
In beiden Fällen handelt es sich um die 
Wirkung kolloider Stoffe: auch die Knzyra- 
lösun^ren sind kolloide Losim^'fu, in denen 
der wirksame Stoff sich in größter Uber- 
lliii henentfaltuns suspendiert befindet. Pla- 
tin- wie Euzynilösungen verändern frei- 
willig' langsam, schneller beim Flrwdtrnien 
oder »lurch gewisse Zusätze ihre kataiy- 
tische Kraft, ilit steigender Temperatür 
durchsehreiten die Platin](tenni?en ein Opti- 
nuim ihrer Wirksamkeit, \\u- (iirs aiuh Fiii 
En zvmlosu Ilgen beobachtet worden ist. l>urch 
gewisse Zusätze ( Alkali) wird die Aktivität 
Platins -i-lir viTstärkf: das gleiche 
triilt für tnanclie Knzyiuc /.ii. die durch 
Anwesenheit anderer Stoffe 1 1\ - «»der Mn- 
Salze, sogenannte Koenzyme) überhaupt 
erst wirksam oder wirksanier gemacht werden. 
Auf die eigenartigen Vergiftuiigs- und Er- 
hohingserscheinungeti anorganischer Fer- 
mente wurde ol)en Ii uilt wiesen: sie finden 
Mrli auch bei organischen IVrmenfen. Hie 
Zerlegung des Was.xerstotlsuperoxydi unter 
dem Einfluß des ».^-spaltenden Fer- 
mentes des Blutes, der Uämuse, folgt der 
Reaktionseletchnn^ 1. Ordnuns:. wie dies 
aiicli für ilii' Piatinkatalyse in saun r I.ds'uii: 
gefunden wurde. Vielfach sind allerüin{;a 
die kinetischen (ileichunßen enzymatiseb i»* 
schien nigtfr Rfakfittneii verwicl;e!terer Art. 
Dies ist nicht verwunderlicli. da die Juibililat 
der Enzyme nu'ist eine noch viel größere als 
die der anorganischen Fermente ist und ihr 
komplizierter organisch-fhemischer Bau leicht 
Anliß zu intermediären (-ilrr Nebenreak- 
ti<inen üibt. Dazu kommt, daß bei älteren 
kinetischen L'ntersuchungen über die Wir- 
kungsweise der Enzyme vielfach üImt- 
sehen worden ist, in wie hohem Matic dito>e 
%-on der Reaktion (.Uiditäl oder .Mkalität) 
des Mediums abhängt. Etat bei neueren 
TTntersuehnnffen von Michaelis, SQrensen 
11. ;i. i t ilir-r |''cMrt i|iii'llf ausgeschaltet 
und durch geeignete Kunstgriffe für Kon- 
stanthaltung der Mediumaeiditat während 
der enzvniat! i i rn Tin-ctzungeu (z. ß. bei 
Irvpfisflieii SpaUmi^^eu) gesorgt wttrden. 

derueinsam ist vor allem den kataly- 
tischen und den enzymatischeu i'rozcssen, 
daO es sich bei beiden stets um Re- 
aktionen handelt, die an sich bereits nn>/!i( h 
sind und durch den anorganischen oder 
organischen Zusatz nur beschleunigt werden. 



Kafaüyae 



719 



Es sind dies durchaus nicht immer nur 
Sp«ltuitgsvitr(;än«(e, sondern h&ufi^ auch 
synthoti-dif I'Kizrs-p. So vc^nla^; Hefe- 
extrukl .Maliusc aui lalukose, PankreaslijKi.sc 
Glyzeriiimonoh^at aus den Kompuncnton, 
Hefemaltase ^Vniygdalin aas Mandelsäure- ' 
nitrilglukosid und Glukose aufzubauen. 

Auch die Kißeutümliclikeit der Enzyme, 
»ul 8piegelbild>i8omere Verbindungen in ver-i 
scfakdenem MaBe einniwirken. Bat neuer- 
diuRs auf (l>"in (Idjictr- dor n in diemischen 
Kataly&atorcn ihr Analogun geiundeii, indem 
es mit Hilfe von optisch aktiven KaUily- 
jsatorrn üchtntren ist, raceniische Cfornisflie 
zu ,>[iijiltcti iBrediR und Kajans). Ks JieRt 
daher nahe, auch den iMriiu iiien einen 
asymmetrischen Molekularbauzuiiuschreiben. 

Die große Rolle der katalytiseh^encyma- ' 
tischen Vnr/j -r i[i der belebten Natur wird 
veretändlicli, wi iui man sich vergegenwärtigt, 
daß die beiden anderen Hilfsmittel, imdene 
die Chemie in unbelebten Systemen j^ur 
(ieschwindigkeitäregulierung von Kcaktiuneu 
besitzt, nämUch die Aendcrung der Kon- 
zentration der reagierenden Stoffe und der 
Temperatur, in der belebten Natur meist' 
kaum in Betraclit kommen. So verbleibt 
als einzige Möglichkeit die Kcaktinufbe- 
schleunisunf und Reaktionsauslcsi' (Inn h 
Katalyiiatnroii. und diese sti.'lit'ii in der T;il 
den <>r'4;iiiisiaen in (iostalt ihrer Kax.yiiic in 
solclu r Majinigfaltigkeit zur Verfügung. daB 
ein und dieselfa» KörperfiOasigkeit, z.B. das 
Blut, in den einielnen Teilen des Oi^santsmuH 
zu den vc rschiedenartipten Reaktionen be- 
fäiiigt wird. 

6. Theorien der Katalyse. Zur Er- 
klärung der katalytischen Erscheinungen 
sind im Laufe der Zeit sahireiche mehr oder 
minder voneinander im Wesen verschiedene 
Erklärungsversuche gegeben worden, die 
sich jedoch zum grollen Teil weder als 
fruchtbar iioth als der rnifuug zugäntlirh 
erwiesen haben. Wie schon erwähnt, kann 
mit Sicherheit ani;enommen werden, daß die 
vor?rhi<'drnrn Rrnlctionsbcschleunigungcn 
durcli l'rcuidsJolle zum Teil auf sehr ver- 
schiedenartigen l'rsachen beruhen; infolge- 
dessen braucht das Zutreffen einer theore- 
tischen VorsU>llung auf diesem Gebiete die 
gelegentliche Richtigkeit anderer Erldä- 
rungeu nicht auszuschlieüen. 

Wir beschränken uns im folitenden auf eine 
kurze f );if Iputing der Theorir der Z wisch cn- 
reaktionen und einer anderen liniiipe 
von Erklärungsversuchen, die den s|>eziellen 
B''din!jmi!rpn d»r heterogenen Katalyse 
He«'hnuii<i ui tfitticn bestrebt sind. 

Das Wesen einer .Katalyse durch 
Zwiächenreaktion verani^t-luuiliclit das fol- 
gende Schema. Wird die Reaktion 

A + B ^ AB 



durch einen Fremdstoff C beschleunigt, so 
kann man sieh vorstellen, daß dieser in einer 
Teilreaktion zur Bikhin^' fin- r Verliindung 
AC dient, die in einem zweiten ieilvorgang 
wieder zarlegt wird: 

J. A ^ C ^ AC 
2. AC -r B "* AB C 
Insgesamt : " A -f B -(- C AB "+ C. 

Dieses Schema trägt der Tatsache Rech- 
nung, daß der Sti.ff (' sich zinn hluW 
in seinem urspruii^^iichen Zustaitd wieder^ 
findet. Im kmikreten Fall wird sich aller-* 
dings eine derartige Erklärung erst dann als 
befriedigend erachten lassen, wenn a) ein 
solches Zwisi-luMipnidukt direkt oder in- 
direkt uachgewie.-sen wird; b) dieses unter 
den Bedingungen der Reaktion nicht nur 
zu entstehen, sondern auch wieder zu 7.er- 
fallen vermag; c) die Teilreaktiuueu 1 und 2 
nachweislich rascher verlaufen als der un- 
kutalysierte tieaamtvorgang. 

Die Auffindung einer Verbinduns: des 
Katalysators ist also an sich noch kein 
Beweib für das Vorliegen einer Roaktions- 
beschleunigung durch Zwischenreaktion; die 
aufgefundene Verbindnnu' kann ebotis-n^iit 
Neben- wie Zwist heaprotlukt t>cin. Kaiaiv- 
tische Reaktionen, die in dem oben bezeich- 
neten Sinne theoretisch völlig durchgearbeitet 
wären, sind nur in äußeret kleiner Zahl be- 
kannt. 1 )<icli kennt man eine Keihe \ nn ]-TiIIen. 
in denen das \"(triie;,'en einer /.wisclienreaktion 
als praktiseli sicherge-teilt an/nsehen ist. 
N'ielfach wird es >c!u)n durch die ehendsche 
-Natur eiiits Katalysators sehr nuheuelegt, 
iiini die Fähigkeit zu Zwischenreaktionen 
zuzuschreiben. So ist es beispielsweise ganz 
verständlich, daß sieh zur Katalyse von 
Oxydationsreaktionen gerade die Verbin- 
dungen solcher Elemente eignen, die in 
mehreren üxydationsstufen(Fe, Mn, Ti usw.) 
auftreten, hei denen man also mit einer 
iulermediiuen Rtnluktion und Oxydation 
rechnen kann. Die Rolle der Stickoxyde 
im Sohwefelsäure-Bleikammerprozett 
ist bereits vor mehr als einem Jahrhundert 
unterdiesem(iesiclit~|nnikl anfL'efaßt worden ; 
durch die Isolierung von Zwiscbenprodukten 
ist eine Stütze hierfür erbracht worden, 
wenn auch der Mechani-miis gerade dieser 
Keaktinn bisher noch luinier nicht restlos 
aufgeklärt ist. 

Vielfach gestattet die Form der üc- 
schwindigkeitssleichung einen Eänblick in 
den Verlauf von Zwiselieiirenkrionen. Diese 
geben sich oft dadurch zu erkennen, daß uie 
Form der tieschwindigkeitsgleiehung eine 
andere ist, als man nach den (iesetzen <:er 
cliemi.'ehen Kinetik aut Urund der stoeliin- 
nietrischen (iesamtgleichung des Vorgan;;es 
erwarten soUte. iiÄa interessantes und gut 
erforschtes Beispiel derartiger Reaktionen 



720 



0 



»t die kaUüytijM-he Iksciilcuuiguu^ der unter MUwirkung der erstKenaniiteii, zum 

schon S. 712 erwähnten Reftktira freien Jod führenden Reaktion zustande 

HO +2HJ-»2HO + J kommt, indem sich die beiden Reaktionen 

durch MoIvMänsHure (Brode^ Dor Kall J- Hgü, + 2H- } 2.1' ► '2\\^0^ - J^ 

ist von besöndercm Intm>ssc, wril sich bereitB - •*« \u a * ou A t^-^ '-^ 

die unkatalysiertp Reaktion als ein in zwei uuwrewnit: 2H^0f -* 2H,0 + O, 

Stufen unter intermediärer Bildung von tU.nirt auf cleirhes Tem|)o einre^ulieren. 

uaterjodigcr Siure verlaufender Vornan« ,iaU das naeh 1 gebildete freie Jod durch 2 

erwiesen hat: jjernde wieder beseitigt wird. Diese auto- 

1. H 0, -f- J' — H 0 JO* niatisrhe KeejuHerunii komnit dadurch zu- 

2* .10' r '^tl- ^ .1 — ilO r Stande, dafi St, wie besonders festcestellt 

, r II / I , I Oll ] wurde, durch Atmahme der Waj>!W»r*toff- 

Iiii^siesamt: HJ », i 2HJ - 211,0 ^ J, lonen-K..,./.- „(r.llM, un<l .l.inb Zi.n.hme 

iJie Teürcaktion 2 verläuft irt>u'en(iber 1 der Konzentration an freiem Jod sehr be- 
wehr rasrh. so dali da« ZeitniaU der tlesaint- sehleunipt wird. Ist also lunÄchst 1 im Ueber- 
reaktion durch <1 h von i h'-timmt wird. l-mmiIiI. xurd «iie Wasserstittfirmonkon- 
lufoli^edetuieu wunie die CiejschwindiRkeits- zentraiiou vtrimiKlert, die Konzentration 
gleichunff an freien» Jod vermehrt, und infolgedessen 
dpi.,Oj| nimmt die (IcKt-hwindiirkeit von 2 so lange 

— ^'^ = killljO^ilJ'J zu. bis das Temi)o beider Reaktionen gleich 

geworden ist. In der Tat kann man auch 
beobachtet. In (Gegenwart von Molybdän- jiteta eine ganz g^rii^ Jodausacheidang in 
saure bildet sich in nuBerordentlieh rastchef d^ LOnin^ beobaehtent wt dietie ernt einmal 
Reaktion tinlcr V*»rbrauch von H eine y,,,,,, still t.irul L't koTntnt'ii. -n i>! d.is äuliere 
Fermolybciaii.-aure. die ihnisiU.-. uni meß- (;,^>^^lIJl^biid eine glatte HjOj-/A'rleKUUg. 
bfirer (ieschwindigkeit durch J'-lon wieder Xaeh dem <rt>«»!rten ist e« verstftndlieh, 
reduziert wird. Die Konzentration der dali die (iesdiwin llirkt it <!i'r t '.f^.mitrpnK'ion 
Permolybdansäure ist danach, solange die durch 1 bi'stinimt wird. Kur diese Heaktioa 
Reaktion noch im (lange ist. immer gleich vunle oben die (rleiehttttg 
derienigen der eingebrachten Moiybd&naiure «jr f. •, 

und die Geschwindigkeit der kaUlytiMiben _°l"t"i\ _ k.lHjOjl.lJ']. 

Reaktion somit 

(IIH 0 1 hei]ieleitet. Da aber, wie dargelegt, int 

— ii k2|Mo()3].[J']. Stationiren Zustande 8 ebenso rasch wie 1 

verläuft und gleichfalls mit dem Verbr.nn li 
So folgt für die Geschwindigkeit der üeiiamt- eines H.U.^Molekük verbunden ist, fulgt 
(unkatalysierten 4- katalysierten) Reaktion -die Gescnwindigkeit der (jesamtreaktion au 

__d|H,0.1 ^ k,(H.,(gfJ')- k^.Mo03l| J |. _ 2k.lH/),l.(J ]. 

Das kinetische Studium <it r eben be- Die Hj(),-Xerlegung durch Jodion in neu- 
trachteten Oxydationsreaktimi traler oder sehr schwach saurer Lösung 
,, , I .) 1/ ou Ii , I niuli also mit der dopiielten Geschwindigkeit 
ll.ü, + -H +-J - .H,U 1 Ja ^ Jodionoxydation durch H,ü, in 
gibt auch einen bemerkenswerten Kinbliek stlrlcer saurer iJosnnir erfolgen, was in 
in den Mechanis:imi> di i knt;ilyti-rli. ii /^cr-ider Tat i-xiH'iiiiionicll LM finKlcii wunli-. 
legung von Wuäserstüifsu|)cro.Kyd Das eben dargelegte Beispiel i.st i>esonders 
durch Jodion in neutraler oder sehr lehrreich, weil das ZwitK*hcnprndukt (Jod) 
schwach saurer l-iisung. Während die I'm- ^i. lidnr wird und bei ob^rflä« IilirluT Be- 
setzung von H,()2 und J' nach den obigen tiathuing des Vorganges Icielii liir ein un- 
Darlegungen in saurer Lösung zu freiem wichtiges Nebenprodukt gehalten werden 
Jod führt, wird in neutraler Lösung scheinbar kann. UnterdrHi kt tiian aber diir« Ii Zn^^nt? 
nur die Reaktion von Thiosulfat du; Ausscheid unj.; vuu ireicxu 
2H D 2H O 0 Jod. so bleibt auch die Dj-Entwickelung aus. 
^~ * ^ * Sehr deutlich gibt sieh das Auftreten 
beobaehtet, bei der die Rolle de* Jodions eines Zwischenstoffes u. a. aueh bei der Zer- 
also eine typisch katalyti^i Ik i-t 'i it Ii Lting von H n l.r, uirnnn an blanken 
sich ergeben (Abel), tlali diese Reaktion gueckailberllacheu kund ; mau beobiw-htet 

dabei das abwechsielnde Entstehen und 

') Oi.- .\usdiü.ko i(i cikifirn K!;n.ira>-rii »h- Verschwinden ein- - 'lilntiPTi, hrnn^rfrirbf nen 

deuten die molaren Konzentrationen der be- tJxydhiiutcheiu?. Au die iiiidung und Zör- 

treffenden Stoffe. setsung dieses Hiutchens ist die Oa-Entwicke* 



Digitizcü by 



KatRlyse 721 

luiic gebunden. Ist es verschwunden oder , und HNÜ3 um; durch Nachdiffusion der 
bedeckt es die ^&me Oberfläche, so stockt j nagiennden Stoffe wird die Reaktion in 
die Gasentwirkelun^. Die Erscheinung ver- kurzer Zeit vervoUstftndigt (Bredig, 
läuft periodit»ch und ist ein Beispiel der Hughes). 

sogenannten pulsierenden Katalyse 7. Katalyse und chemisches Gleich- 
(Bredig, Weinmayr, y. Antropoff). * gewicht. WQrde ein katalytisch wirkender 
Ueber die Bedeutung der Zwischenstoffe Fremdstoff, der Mch im Anfangs- und End- 
fUr die „induzier tiMi^' Reaktionen vu'l. den zustandii- der katalysierten Reaktion un- 
Artikel „Chemische Kinetik'' Bd. II verändert Toriindet, das endgültige cbemische 
S. 681 f. I Gteiehgewielit der Rraktioii beeinffaiBsen« 

Zwischenf^toffe sind also nach obijrem d. h. ihm eine iuulere I.aije fMassenwirkiinijs- 
sowohl bei honiogeneu wie bei hetcroi^n iieu konstante) verleihen, üie bei Abwesenheit 
Katalysen festgestellt wurden. D«eh dürfte , von Katalysatoren beobachtet wird, 



bei den letzteren die T'r^; ■ Ii 1er Keaktions- 



könnte mnn durch wiederlmlie Einführung 



beschleunignntr oft meiir ,ml physsikali- und Kntfernung des Katalysators in das 
seh ein (;el)iet zu suchen sein. Dafür spricht Reaktionsgemisch beliebige Mengen von mit«» 
schon die Tatsache, daß vielfach die gleichen barer Arbeit isotherm aus Wärme gewinnen. 
Wirkungen durch chemisch ganz verschieden- ; Dies ist aber nach dem «weiten Haupt- 
artige Stoffe (Kohle, Platin, Porzellan) satz der Tlterniodvnaniik nicht inöu'lich. 
hervorgerufen werden, denen nur eines, , Somit ergibt sich die Folgerung, daß Kata- 
lamfien di« Enttaltunir einer groBen Ober^llysatoren keinen EinflnB auf das ehendsdie 
fläche, fjenieinsam ist. K^^ ist siclier, daß die , Gleichgewicht haben dfirfen. Dies ist 
Adsorption (oder feste Aullü:>uu|;j der rcagie- . mehrfach scharf bestätigt worden, z. B. fUr 
randen (iaae oder flüssig gelösten Stoffe | das Gleiehgewicht der Acctonkondensation 
an oder in jenen Materialien oft die aus- zu Diacetonalkohot, für die Dissoziation des 
schlaggebende Rolle spielt; wie aber inner- Schwefeltrioxyds und andere Reaktionen, 
halb des adsorbierenden Katalysators der Faßt man das chemische Gleichgewicht 
raschere Reaktionsablauf bewirkt wird, bleibt 1 als einen dynamischen Zustand auf, in dem 
im großen und ganzen noch unaufgeklärt j die beiden Gegenreaktionen mit gleicher 
oder wenigstens nicht eindeutig le-^tirestellt. Geschwindigkeit verlaufen nnd sich daher 
Man kann unter Benutzung kapillar- in ihrer Wirkung gegenseitig aulheben, so 
theoretischer Vmtellui^n annebmen, daß erf^bt ucb die theoretieelie F<Krdenuif, daft 
sich die adsorbierten Stoffe innerhalb der Katalysator Reaktion und Gegen- 
der Adsorptionsschicht im Zustande er- reaktion im GleichgüHicht in gleichem Maße 
höhten Druckes und erhöhter Konzentration beschleunigen muß. Hierin ist jedoch nicht 
befinden, nnd deinircniäß die Reaktions- die Folgerun? enthalten, daß auch dieAn- 
beschleuni^'ung einlach aui eine Konzen- fangsgcsch wiudigkeiten von Reaktion 
trationscrhöhung zurUckfQhren. Dieser rein und Gegenreaktion prozentisch gleieh 
physikalischen Auffassung stehen solche stark vermehrt werden müssen, 
menr chemischer Art gegenttber. Die reagie- Die Wirkung der Enzyme auf reversible 
renden Stoffe können sich innerhalb der riIeichi,'ewiclit--;j)rozesse müßte die nämliche 
reaktionsbeschleonigenden Wand in einem 1 sein, doch hat sich bei ihnen namentlich 
anderen moleknlaien Zustande als auBerlialb ; die an sweiter Stelle erwiknte theovetisehe 
befinden, z. B. zusammengesetzte Moh l:ii!r Fol<!^erung nicht immer bestätifien lassen, 
in ihre Atome gespalten oder in Ionen Doch muß betont werden, daü auch bei an- 
fibergefOhrt und infolgedessen reaktions- organischen Katalysatoren Fälle aufgefunden 
fähiger werden. Oder aber man verrichtet worden sind, bei denen sich Anomalien 
aut jede nähere Deutung und sieht ai dem ergaben. Man wird hier suwülil wie nanient- 
heterogenen Katalysator einfach ein Medium lieh bei den Enzymen mit Bildung von 
höherer Eeaktionsgeschwindigkeit, indem | Zwischenverbindungen und bleibenden che- 
mu) die hohe Verlknderlichkeit der Re- ! mischen Verindernngen der reaktionsbe- 
akfi<)iisLrc.-( hwindigkeiten mit der Wahl des stddeuni^enden Stoffe zu re< hnen haben 
Mediums (vgl. S. 714) ak gegebene Er- , und dürfte bei näherer Untersuchung stets 
fahmngstatsache zugrunde legt {finden, daB die cogeeetsten Framdstotfe 

Ein anschanlichi'H Model! (^rr hetero- sich aneh eneriretisch an der Umsetznng 
genen Katalyse <;\ht da*, luigende lieispiel: j beteiligen, sich also mehr oder weniger 
Silbernitrat und < hiorwasscrstoff bilden inj von dem Büde eines .Jdealen Kalalysaton** 
trockenem Acüier keine merklichen Mengen entfernen. 

von Chlorsilber, Sind aber WassertrÖpfchen 8, Anwendungen der Katalyse. Um 
im Aether suspendiert, so diffundieren die die Bedeutung der Katalysatoren für die 
beiden Stoffe in die Wassertrüpfchen hinein i Technik zu verstehen, braucht man sich 
und setien sicli infolg» der dort statt- - nur des Grundsatxes „Zdt ist OM** cn 
findenden IbatelioB UMniMiitaii w AgQ . eiinnem. Fftf die Technik kann es niebt 

T. 46 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



722 Katalyse — Kathodenstiahlen 

(renugen, weon das tbenuodyiiamische Gleich- Osmium tetroxyd nach K. A. Hof mann 
gewicnt einer Reaktion weitjsrehend zu- sind aus der PflUe der Tätsaehen heraus- 

jiunsten der i:<'sv uiisclitcn Krzi UL'nisse ^^e- ^e^riffene Beispiele, welche die Vif bi itiirkt it 
logen ist, aber nur mit i^t-riimri- oder gar der katalytisehen Methoden veransc-hau- 
verschwindend kleiner (iest hwindigkeit er- liclien sollen. Die Wasserstoff übertragende 
rcit'Iit wird. Von den beiden üblichen Mitteln Wirkiin:: dt-r kulloidi ii I'latinnietallc irc- 
zur (<i\s(.livvindifikeit.ssteigerung: Erhöhung staltet iiucJi l'aul, mannigfache Hydrie- 
der Konzentration der reagierenden Stoffe und runiren ohne Teni|)eraturerhöhung auszu- 
ErhöbungderTemperatar,i8tda8ersteremeiBt führen, und die katalytische Hydrierung 
nur in oeschränkteni IfaBetabe anwendbar ungesättigter Verbindungen in Geq:enwart 
und findet bei Gasen in der Druckfestiirkeif von fein verteiltem \iekel nach Sabatier 
der Apparatur, bei gelösten Stoffen in der und Sendereni« findet neuerdings in der 
Löslichkeit t ine Grenze, vfthrend die Er- Industrie zur Härtung von Thran and Oelen 
liöhniit; der Teniperntiir zwnr immer m ( ..L'e[i;irt«'te Oele") Anwendniur. 
einer Ueächleuai^unii fuhrt, oft aber mit Auch in der analvliicheu Chemie be- 
einer Verschiebung des therniodynamischen getrnet m;in katalytisclieu Methoden. Wie 
Gleichgewichts verknQpf t ist, welche die i S. 711 erwähnt, liefern gewisse katalytische 
im Endznstande erreichbare Ausbeate un- 1 tlmsetsongen die Möglichkeit zur Bestim- 
günsti? bfeinfhißt. So ist y. B. das Gleich- |raung von H - tind OH'-lonenkonzentra- 
gewicht des Kontaktverlahrens , tionen. r>ie Anwendung derartiger Metboden 

2S0i, -r O, — 2S0, i erstreckt sif h nicht nur aüf die Zwecke der 



mie 



oder der Ammoniakbildung aus den Ele- anorganischen und |)hvsik;ili,-^e!ien Hu 
menten sondern ist auch prakltsciien Aulgaben, 

N 4-3H -*2NH, ^- ^ ^'' "^ Amiiyae des Weines, dienstbar 

^ I I „1 gemacht worden, 
be, denjenigen I e,n,>en;turen km denen Es Ucgt außerhalb des Rahmen« dieser 
emo rasche spontane ^'«^steUm^^^^^ narstelhu,., anf die zahllosen enzvma- 
so weit zugunsten der Ausgangsstoffe ge. ^, einzugehen, d,e in der 

legen daß eine wirtschaft iche Ausnutzui^ organischen ului technischen Chemie, z. B. 
unmöglich wird. In beiden Fallen ist e j^f Gärungsgewerbe, Anvvendung finden, 
dmeh Anwendung von Kalalysatoren s. o.) j^^.ä,,,,^ ^K=^^^^^ ^^^^j ^ gjeh^uch die 
gelungen die IWesse bei mäßig hohen M,,ii,,„ f.rmentaliveProzesse zunutze macht, 
Temperaturen durchzu uhren be denen die ^^^^ diagnostischen Zwecken, z. B 
C,leicht,'ewn l,te nm h hmre.ehend z"- i ^ur Punktionsprüfung sezeniiewnder Öfgailft 
gunsten der rechten beiten der Keaküons- ^ri der Abderhlldenscben Schwaier- 
gleichungen lii«en: im FaHe der Ammoniak- .ehaftsreaktion, ^ 
bildnnL' ist allerdintrs zur P-rzieliini: wirt- . . 

schaftlith in Betraeht kümintader Au*»beuten ^^!!!!!!!^l^^f^%'V7'*' v / *' 

auch noch die_ Anwendung hoher Drucke ] jf^t.'L yernH^Theoretisrhe rjj,ie. T. Autt'., 
(200 Atmosphären) erforderlich (Haber). I wis. - r» . <!!„. Am>rga„u, he Ft.mfnu. /x//. 

Der katalytisehen Wirkungen der Stick-' _ h'. h<>z !>ü irhrf von drr Hcnkiu-i. 
Dxyde beim aiten i51eik;unnier(>rn/.eL) wurde bctchhunij,,,., '. i ,' i:..!jit<.ffe (KamlyH), 

bereitä oben gedacht. Für die Darstellung um. — ir<>/ver, a im^ ,«- / ;&/'». — 
des Chlors snidte die katalysierende Wir- w&hnni ./^r yr»eku<}u»,j .4„/M/.f, tr- 
kung der Kupfersalze (auf Bimstein) eine : f£**f" • * ^'^l ^f^?"' ^**'*'' /• 

Rolle im Deacon-Verfahren: i i9» * «*> 

4HCt + 0, -» 2H,0 ^ J< 1„ * 
der allerdings heute durch modernere Chlor- • — --- — 

gewinnungsverfahreu abgelöst ist. 

Ungemein mannigfaltig ist die Ausnutzung ; 
kataivtischer Beschleuniguniren in drr orsa- Katarakt, 
nischcn Chemie. Die .Vnweiiduiig des Alu- Katarakt = Stromschnelle. An- 
niiniumchlonds nach hriedel-Crafts zur f™. ^„ Endstadinm eines Wasserfalls 
Einffihrung von Alkylgruppeii in aroma- (^gi. den Artikel „FUsse**). 
tische \ erbindunseii, des Jods für Chlo- 
rierungen, des Magnesiums bei (Irignard- ._ . . . 
Keaktioneu, des Vauadincblorürs bei der 
Anilinschwarzdarstelliing, die Oxydation de« 

Naphtalins zu Thtalsäure dureli Schwefel- KftUtOddnstrahloD. 

saure in Gegenwart von l^necksdbt^r vimx i. E^eugung von Kathodwstmhlen. 2. Eigen- 

Indigodarstellungj, <lie ele^janten Oxyda- laphaf^n derKathodenitnihleii. S. Messungen 

tionen organischer Verbindungen durch das an Kathodenstnihlen. a) Der Kathodenfall. 
reaktionsträge Chlorat in Gegenwart von b/ ivathodcuüUuhlen im elektrostatischen Feld. 



Kathodenstrahlen 



723 



c) Kathodenstrahlen im ma^etischen Feld. 

d) Energie und (Jeschwindigkeit der Katboden- 
strahlcn. p) Zählung der KauKKlenstrahlteilchen. 
fl Magnetisches Feld der Kathodenstrahlen. 
L'i T)nii k <li r K;ithnfieiistnhli'ii. 4. Fhioroszenz- 
»■rrc^ung und clH'iiiiwhe Wirkunj; diT KnrJindcii- 
strahlen. 5. Reflexion und AI)sorj)tinn der 
KathodenstialüeD. Sekundäre Kathodenstrahlen. 
6. IUthod«iis«ntinlMiiig. 7. Bntinerbe RShre. , 

I. Erzeugung toA Kathodenstrahlen. 
Um die Welen beim Bimbgang der Elektri- 1 
zität in verdünnten Gasen auftreteuden Er- 
schelnunE^en zu studieren, bedient man sieh 
am bestell der (] ei ülersehen Rühren; es 
sind dies Glas- oder Qiuurzxöliren von maouig- , 
fachen Fonnen, die swci oder mehr Platin- 
«Iriilitc. die sogenannten P'lektroden. eiii- 
geschniuizeii enthalten. Verbindet man 
diese mit einem Induktorium, «nw Inflneni- ! 
üia^chine oder einer Hoelispaiiniin^shatterie 
und evakuiert auf 2(X) bis 100 nun. i^o gehl 
die Mektrizilät in Form eines Liehtstreifens ' 
über. Bei ungefähr 1 mm Druck hat man j 
ein anderes Bild (Fig. 1). Um die Anode a ' 

breiten sich, wenn i 
der Gasinhait aus 
Lnft besteht, rOt>; 

liehcSc-hichten nus. 
die häufig sehr ver- , 
waschen sind; ei| 
i^t dies das soye- 
iiannte ,,posi ti ve 
Licht". Hierauf; 
folgt ein großer, j 
dunkler Raum p h, 
der F;i raday- 
scher dunkler | 
Ranm, auch| 
dunkler Tren- 
nungsrauni ge- 
nannt. Unniittt'l- 
h'ir an die Kathode 
K latrert sich eine 
lileiiii- leuchtende 
Schicht b, auf die , 
ein kleiner dunkler ' 
Raiini, dunkler 
Kathodenraum, ! 
folgt. An diesen I 
sehließt sich vio- 
lettes Licht (i, das 
sogenannte nega- 
tive Glimmlich! 
an. 

Evakuiert man 
betriUjhtUch tiefer, 
so erscheint ein i 
alliiere- Hild (Kiir. 2), • '.liiniiilii-ht . 

äcliiebt sich immer weiter vor und drängt' 
die positiven Schichten zurOelr. In der 

Mitte der Kathodi- tritt ein violetter 
iJciitbüüchei 1 aul, welclier bei weiterer i 
VerdfUinung sieb immer weiter in das Hohr 




erstreckt. Er durchdringt das (ilinnnlicht b, 
welches verwaschener und unscheinbarer 
wird, und dunlisetzt den Ka rad ay sehen 
dunklen Üaum ph und die positiven Schich- 
ten. Diese Strahlen sind oie von PlBeker 
entdeckten K a t h od e n strahlen. Ihrellaiipt- 
eigenseliaften sind von Hittorf im .lahre 
1869 in seiner grundlegenden Abhandlung: 
Ueber die Kleklrizitätsleitung in (lasen fest- 
gestellt worden. Diese Arbeit taiid nicht die 
Beaehtaagt wel« lie sie verdiente, so konnte 
es kommen, daß Crookes im Jahre 1874 
im wesentlichen dieselben Erscheinungen 
wie llittorf fand und als neu beschrieb, 
üat somit auch Crookes nicht viel Neues 
snf diesem Gebiet entdeckt, so gebahrt 
ihm doch da< irrnße Verrlien-: dunh eine 
Reihe von glänzenden Vorlesungs versuchen 
dies Kapitel mit zu dem populärsten der 
üanzen Physik gemacht 7,n haben. Hierzu 
trug auch wohl viel bei die von ihm behufs 
Erklärung der aufgefundenen Erscheinungen 
aufgesfitelite, .scheinbar sehr phanta-stische 
Hypothese, nach der die Materie in den 
Entladungsrohren sich in ei nein vierten 
Afgregatzustand belinden sollte, und zwar 
sollten die Kathodenstrahlen bestehen aus 
von der Kathode fortgeschleuderten, negativ 
geladenen Teilchen der ünnaterie. Hierauf 
werden wir später zurückkommen. 

Es gibt noch eine Reihe von anderen 
Methoden, um Kathodenstrahlen zu erzeugen. 
Wie A. WehBelt (1903) gefunden hat, 
^ehen sie hei verhältnismäßig niedrigen 
Spannungen von gewissen n^ativ geladenen, 
rotglühenden Oxyden aus; namentlich wirk- 
sam sind CaO, SrO und BaO, ferner die 
Oryit der HetaBe der Ib^erinm^ppe und 
die der ErdmetaUe. Wahrscheinlich würden 
auch die Oxyde der Alkalien dieselben Er- 
scheinungen zeigen, doch verdampfen sie 
so schnell, daß eine nähere l'ntersuehung 
nicht möglich ist. Diese Kathodeiistrahlen 
treten bei Hitiudul auf und Imren bei Weiß- 
glut als scharf begrenztes Bündel auf za 
existieren. 

.\ueli VOM /III Weil')<<!iit erhitzten Metall- 
drähten gehen Kathodenstrahlen aus. ihre 
Eigenschaften werden im Kamtd: GM^ 
elektris( he Erschehiungen eingenend behra* 
delt werden. 

Wenn man eine EnfladungBröhre an einer 
>t(He verenirt. so L'ehen von dieser Stelle 
Katliodenstrahlen aus, die snsrenannten 
Striktionskathodenstrahlen. Ihre Higen- 
seiiaften sind besonders von A. Keiger 
(1905) untersucht worden. 

Ferner lassen >i(li Katliodenstrahlen er- 
zeugen durch ikstrahlen von negativ ge- 
ladenen KArpem mit lieht {HaUwaehs- 
effekf). Hierbei sind besonders ultraviolette 
Strahlen wirksaiu (vgl. lichtelektrische Er- 
scheinungen). 

46* 



Digitized by Google 



724 



KiiiP fortdauernd wirkende Quelle von dicht verschlossen. l'eber die Oeffnunp 
Kat hodenstrahlen liaben wir in den ratlio- ist ein Aluniiniunibiättchen Kelegt und durch 
aktiven Körpern; diese werden vielfach Kitt luftdicht befestigt. Der Vorschirni V 
/^-Strahlen genannt (vgl. den Artikel laßt nureinekleinedeffnungfürdieKathoden- 
,. Radioaktivität"). strahlen frei, Kin BlechgefäB mit einer 

Schließlich entstehen Kathodenstrahlen Oeffnung beim Fenster umgibt das Ent- 
bei manchen chemischen l'rozessen. Die l.e- ladungsrohr. .\nf die mit diesem .\p|mrat 
gieruntien von Kalium und Xatrium. festes angestellten I'ntersuchungen werden wir im 
Natrium und das Amalgam des Lithiums Abschnitt ...Xbsorption der Kathodenstrah- 
senden bei gewöhnlicher Temperatur unter len'' zurHckknmmen. 

der Einwirkung einer angelegten Spannung 2. Eigenschaften der Kathodenstrahlen. 
Kathudenstrahlen in dem Augenblick ihrer Die Kathodenstrahlen besitzen eine Reihe 
Reaktion mit einem chemisch stark wirk- von bemerkenswerten Eigenschaften. Ueber- 
samen (läse wie Wasserdampf. Chlorwasser- all wo sie auf $rewöhnliches (ilas auftreffen. 
Stoff. Joddampf usw. aus: in den chemisch erzeugen sie eine intensive trriine Fluoreszenz, 
indifferenten (Jasen Wasserstoff und Stick- bei Kleiglas eine bläuliche; nicht nur (iljis. 

sondern unzäh- 
lige andere Kör- 
per werden zum 

Selbstleuchten 
erregt. Zur De- 
monstration die- 
ser Eigenschaft 
bedient man sich 
vielfachjder von 
('rookes kon- 
struierten in 
Figur 4 abgebil- 
deten Kehre. Das 
mit sehr ver- 
dünnter Luft ge- 
füllte zuge- 
schmolzene (le- 
fäß enthält eine 
Reihe von Mine- 
ralien. Verbindet 
man die beiden 

Stoff treten sie nicht auf. r)ie Krscheinuntr Elektroden X und I' mit dem Induktorium. 
ist von Haber und .lust (liHK* bis l'.Uh so senden die von den Kathodenstrahlen 
entdeckt und näher untersucht worden. setroffenen Steine intensives Licht aus: 
Eine Ijesondere .\rt von Kathoden- Rubine leuchten prachtvoll rot. Smaragd 
strahlen nennt man Lenardstrahlen. Es karmoisinrot usw. 
sind dies Kathodenstrahlen, welche durch 
dünne Aluniiniumfolie oder ein anderes ' 
.Metall (das sogenannte Fenster) hindurch- 
iresrangen sind. Den hierzu benutzten .Vppa- 
rat zeigt F'igur 3. K ist die Kathode, eine 
kreisförmige .Muminiumscheibe: sie sitzt 
an einem lani^en Stiele, welcher ganz von dem 
sehr dickwandigen (ilasrohr Kl umhüllt 
wird und welcher bei I eingeschmolzen ist. 
Das (.ilasrohr paßt in den Hals hh. der Knt- 
ladungsröhre und ist daselbst bei h luft- 
dicht abgeschlossen. Die Anode .\ .\ ist ein 
Stück .Messingrohr, das knapp in das Ent- 
ladungsrohr paßt und den Stiel mit der 
Kathode K vorstehen läßt. Der l'latindraht | 
ppp hält die An<ide in ihrer Lage fest und T^^- 4. 

vermittelt die Zuleitung: er ist eingeschmol- 
zen in das zur Pumpe fuhrende Rohr R. I)ie Kathodenstrahlcn treten nahezu 
Der Kathode gegenüber ist das Entladungs- senkrecht aus der Kathode aus und breiten 
rohr durch eine st^irke in der .Mitte durch- sich geradlinig aus. Diese Tatsache bewies 
bohrte, angekittete Metallkapsel mm luft- zuerst Hittorf mit Hilfe des rechtwinkelig 



Digitizei, > , v^jOOgle 




Fig. 3. 




1 



KaÜio(Ien.stra}iIeii 



725 



peboRenen Rohres bca (Fig. 5). Ist dasselbe 
nicht sehr weit ausgepumpt, so geht die Ent- 
ladung von der Anode a zur Kathode b 
um die Ecke. Sobald aber die Kathoden- 



Fig. 5. 

strahlen auftreten, breiten diese sich gerad- 
linig bis zur Wand c aus und erregen hier 
das (Uas zum Fluoreszieren. Noch deutlicher 
kann man diese geradlinige Ausbreitung 
mit Hilfe des in Figur öa abgebildeten, von 
Crookes konstruierten (iefälies de- 
monstrieren, a ist die Kathode, b 
ist ein Kreuz aus .Aluminium, das 
mit dem -r ^ol verbunden ist und 
sich durch Neigen der Röhre um- 
werfen läUt. Die Kathodenstrahlen 
breiten sich von a schwach diver- 
gierend aus und erregen überall die 
Glaswand zum Leuchten; nur an 
den Stellen, die durch das Kreuz 
gedeckt sind, sieht man einen 
Schatten'^d. 

Kathodenstrahlen vermögen 
leichte Körper in .Bewegung zu 
setzen, wie zuerst Crookes fand. 
Zur Demonstration dieser Erschei- 
nung bedient man sich gewöhnlich 
des in Figur 6 abgebildeten Appa- 
rate«, in dem sehr weit 
ausgepumpten Rohr befin- 
den sich zwei Elektroden 
und außerdem eine gläserne 
Schienenbahn, auf der die 
Achse eines kleinen Räii- 
chens rollt. Die Speichen 
desselben tragen (ilimmer- 
blättchen, welche gewöhn- 
lich mit phosphoreszieren- 
den Substanzen bestrichen 
sind. Sobald die Kathoden- 
strahlen auf das Rädchen 
treffen, rotiert es und eilt 
der positiven Elektrode zu. 

Kathodenstrahlen er- 
wärmen die Körper, auf 
welche sie treffen, sehr stark. So wird 
das Glas, auf welche« sie fallen, warm, ja 
sogar, wenn die Strahlen intensiv genug sind, 
weich, so daU die Röhre eingedrückt wird. 
Diese Wäniieentwicklung zeigt der in Figur 7 
abgebildete Apparat sehr schön. Die Katliode 
a besteht am einem Hohlspiegel, so daU alle 



Kathodenstrahlen, die, wie wir vorhin ge- 
sehen haben, geradlinig austreten, in einem 
Brennpunkt vereinigt werden. Bei b be- 
findet sich ein dünnes Platin- oder Iridium- 
blech. Nach kurzer Zeit glüht das .Metall, 
ja schmilzt sogar, wenn man einen grot^n 
Induktionsapparat nnwendet. 

Kathodenstrahlen werden von allen Kör- 
)em sehr stark absorbiert. Dünne (ilas- 
)latten, in ihren Weg gestellt, fluoreszieren 
lell, lassen aber nichts hindurch. Erst 
Aert?. (1891», E. Wiedemann und H. 
ibert wiesen gleichzeitig nach, daß dünne 
Matallschichten durchlässig sind. Auf 
(Inind dieser Beobachtung gelanges Lenard 
Kathodenstrahlen aus der Röhre hinaus in 
die Atmosnhäre treten zu lassen (vgl. Fig. 3). 

Kathodenstrahlen werden, wie zuerst 
Hittorf fand, durch den Magneten abge- 
lenkt, sie verhalten sich hierbei, wie ein 
biegsamer Leiter, der nur an einem Ende 




Fig. 5a. 




Fig. 6. 

und zwar an der Kathode befestigt ist. Be- 
wegt man den Magneten in der Nähe der 
Entladungsröhre, so wandert der Fluoreszenz- 
flei'k hin und her. Crookes zeigte dies mit 
Hilfe des .\pparates Figur H. Von der Kathode 
N geht ein Kathodenstrahlbündel aus und 
fällt auf einen (ilimmcrschirm dd, welcher 



Digitized by Google 



72G 



KatlK>d»'ii>t nihil 'n 



bei e ein Loch enthält, so daß unrein schmales 
Bündel in das Rohr eintritt, f ist ein (.Üiniiner- 
sehirni. welcher mit einer fluorer<zierendeti 




Fig. 7. 

Masse bestrichen ist. Ist kein .Maf^net in 
der Nähe, so sieht man einen hellen l'hos- 
phoreszenzsstreifen, welcher der Röhre pa- 



l)ie positive Lirhtsäule verhält sich da- 
!ie«ien i^e^enüber dem Maj^neten wie ein 
beweiilicher Leiter, der mit der positiven 
und negativen Elektrode verbunden ist und 
man kann daher mit ihr alle Versuche über 
die KinwirkuHK eines Mapneten auf einen 
beweijlichen Strom anstellen. 

.Vach durch elektrostatische Kinflüsse 
werden Kathodeiistrahlcn abgelenkt. Nähert 
man ihnen einen positiv Keladenen Körpr. 
so werden sie ansrezojien; bei (iegenwart emes 
negativ geladenen werden sie abgestoßen. Die 
aus dem kleinen Hohlzvlinder a (FiR.9) aus- 
tretenden Kathodcnstralden pflanzen sich ge- 
radlinig fort. Bringt man aber in die Nähe 
einen gegen ihre .\chse normalen Draht b an. 
als zweite Kat hode.so biegt sich derStrahlkegel 
von ihm ab, um jenseiu? der Knickung wieder 
geradlinig zu verlaufen. Von (ioldstein. 
welcher diese und ähnliche Erscheinungen 
eingehend untersucht hat. ist hierfür der 
Name Detlexion den Kathodenstrahlen ein- 
geführt worden. 

Wenn Kathodenstrahlen durch ein Gas 
gehen, so verwandeln sie es in einen I^iter; 
dastias wird ionisiert, d. h. zerfällt in positiv 
und negativ geladene Teilchen. 

Von den Stellen, welche von Katlioden- 
strahlen getroffen werden, gehen neue Strah- 
len aus. die sogenannten Röntgenstrahlen, 
deren Kigenschaften an anderer Stelle be- 
sprochen werden sollen (vgl. den ^Vrtikel 
..Ron tgen strahlen"). 

Kathodenstrahlen führen eine I^dung 
und zwar eine negative mit sich. Die früheren 





Fig. 8. 



J 



H 



Klektroykup 



G 

Fig. 



lU. 



rallel verläuft. Nähert man den .Magneten, 
so wird er abgelenkt und nimmt lieispiels- 
weise die Lage eg an: bei Kehrniig des 
Magneten schwebt er nach oben. 



Fig. 9. 

Versuche hierüber haben zu 
^ehr widersprechenden Resul- 
taten geführt, erst im Jahre 189.'i 
gelang es J. P e r r i n , diesen 
Nachweis unzweideutig zu füh- 
ren, indem er Kathodenstrahlen 
in einen mit einem Elektro- 
skop verbundenen Farad ay- 
schen Käfig fallen ließ. Der 
benutzte .\pnarat stellt die Fi- 
gur 10 dar. .\ B("l) ist ein kleiner nietaUischer. 
allseitig mit Ausnahme einer kleinen Oeff- 
nung n geschlossener Zylinder. Durch einen 
eingeschmolzenen Platindraht S ist er mit 




Digitized by Google 



KatiudeanufttnUen 727 



dem £lektroekop verbanden. £FGU ist zur £rde abgeleiteten gesciüosi^eneji Hülle, 
eilt irrftßerer sot Erde abgdeiteter ZyKnder, läni^ deren Aclise sie ▼«■liefen, bis sie auf 

cIicnfalLi mit einem Loch ß. Dn rr zur Erde ' eine in der Hülle angebrachte isolierte dicke 
abgeleitet ist, so sohützt er den ianereo 1 Aluminiumplatte, welche mit dem Klektro- 
Zyunder gegen dektroetatisohe Einilflese. | skop verbunden war, treten. SoInJd Katiho- 
Dies ist besonders wichtig, da die pinander deiistrahlen in den Beobachtunrrsrmim trntpin, 
widersprechenden Ers?ebniBsc der früheren Siunindte sich sofort eine negative Ladung 
Forscher hii v i Jierrührtwi. N ist die auf der auffangenden Platte. Aus allen 
Kathode; die Anode, wolchp mit EF<iH diesen V'ersueheii eriribt sieh somit auf das 
verbunden ist, ist also zur Erde abi;eieiteu uiiz\veideutigä.te, daß Ivutliudt'iistrahleu stets 

Sobald Kathodeiistraiden von X in den eine negative Ladung mit sich führen. 
Faradaysehen Kä£ig fielen» lud sich das Im vorhergehenden sind die wichtigBten 
EldctrMKOp 8teis negathr. üm ^ee noch | Eigeniehaften der KatihodautraMen be- 
schärfer zu beweisen, bestrich Pcrrin die sprochen worden. Im folgenden sollen die 
Vorderscitu di's auttoren Z^inders EF GH Ergebnisse der quanütativeu Messungen 
mit einer phosphoreszierenden Substanz, dargeetdit weiden. 

Sobald nun die Kathoden strahlen durch 3. Messungen an Kathodenstrahlen, 
einen Magneten al^elenkt wurden, so daü 3a) Kathudenfall. Für die Theorie ist M 
sie nicht mehr durch die Oeffnung a in wichtig, die Spannungsdifferenz zwisehcil 
den inneren Zylinder fielen, zeigte das Elek- irgendwelchen stellen der Etitladunp; zu 
troskop keine Ladung. Dieser Versuch kenueu. Diese ermitlelt man am zweck- 
eelanc .^tets, selbst wenn die ablenkenden mäßigsten nach der Methode von Hittorf 
Kräfte so schwach waren, daß die Kathoden- 1 mittels Sonden, dünnen Dritten, die in 
strahlen ^rade an dem Loeh vorbeigingen, die Röhre dngeeehmoben oder dngekfttet 
und die Vorderseite des äußersten Zylindfers werden und in die einzelnen Teile der Ent- 
trafen. Trotz intensivster Fluoreszenz war i Jadung tauchen. Sie werden mit dem Elektro- 
dann keine Spur einer Ladung zu beobachten. \ meter verbanden nnd Mögen dann die 8mn- 
Daß die negative Ladung ni<'ht elektro- nun? an, welche srerade in dem nntersucnten 
statischer Natur war, ging auch daraus her- Gebiet herrscht. Man kann auf diese Weise 
vor, daß man das Loch ß mit einem dünnen leicht das Spannunirsi^efülle (Pütential- 
Aluminiumblättchen, das für Katlioden- gradient), d. h. die Ab- oder Zunahme der 
strahlen durchlässig ist, bedecken koniite, elektromotorischen Kraft auf 1 cm Länge 
ohne daß die net^ative Ladung versehwand, bestimmen. Xaeh den Versnetien von 
Sie war zwar schwächer als vorher, aber Wehnelt und Beiger (X911 bis 1913} ver- 
dieR erklärt sieh daraus, dafi das Alnnifnhim avlannm allerdinge die Sonden DdtafVMtio- 
elneii Teil der Kathodenstrahlen absorbierte. ! nen der Pntenlialfläelien, waa ZU gfoBen 

Dieae Versui lie ^ind wegen ihrer großen Fehlern ^yilaü geben kaiui. 
Bedeutung für die Theorie von einer Anzahl Eine andere von E. Wiedemann an- 
von Fnrsehern wiederholt worden, wobei gegebene ^fethode, die aber ri:r !:r so genaue 
die Versuehsbedingungen mannigfach ab- •Resuluie liefert, besteht dann, daß man die 
geändert wurden. Entladungsrohre oder einen Teil derselben 

Die Ergebnisse von Perrin lassen sich in ein Kalorimeter bringt und die entwickelte 
in zweierlei Weise deuten: entweder führen Wärme mißt. Da diese der elektrischen Ener- 
die Kathodeiistrahlen stets eine negative gio entspricht und letztere durch das Produkt 
Ladung mit sich als etwas ihrer Natur nach aus Stromstärke und Potentialdifferenz ge- 
vott ihnen Ihiiiertremiliehee, oder die beob- geben ist, so lifit sieh die Potentialdifferens 
achtete Erscheinung rührt daher, daß sich der leielif l)erechnen. Falls die Stromstärke be- 
bestrahlte feste Kftrprr in J^eniiinini^ mit kannl ist. Die letztere läßt sich mit Hilfe 
dem elektrisdi leitenden (.ase netrativ j.idt, des Galvanometers leicht bestimmen. Dieser 
in ähnlicher Weise, wie ein Metall beim Ein- 1 Methode ähnlieh ist die von Wood; er be- 
tauchen in eine leitende Flüssigkeit stets eine stimmt nicht direkt die an d»^ Kolorimeter 
Ladung zeigt. Daß nur die erstere Deutung oder an die einzelnen Teile des Glasrohres 
richtig ist, zeigte Lenard (1898^ durch , abgegebenen Wärmemengen, sondern miSt 
dnen Versuch aus dem hervorgenf, daß < die Temperaturerhöhung in den einzelnen 
Kathoden^tralden auch durch den leeren. Teilen der Entladuuu' mit HQfe einer bolo> 
von Materie möglichst befreiten Baum ihre 1 metrischen Methode. 
Ladung mit sieh fOhren. Er lieS die Strahlen Bei großen Stromstärken vereagen diese 
durch ein Aluminiumfenster durch einen bis Metlioden. weil wegen der grnßen ent- 
aufs äußerste evakuierten Raum, der auf wickelten Wärme die Sonden bezw. die 
— 20" abgekühlt war, treten. Sie passierten Bolometerdrähte aelu bald schmelzen. In 
dann 7"svei zur Krde abireleitcte DiaijlirnETmen diesen Fällen kann man d.T?i Verfahren von 
und gelangten duieh eine kleine Oeiinung 1 Matthies (1912^ anwenden. Man legt 
in das Innen» einer sylindrisehen, ebenfalb i f est um das Quam- oder Gtasrohr dne 



Digitizcü by '^^jy-^i^^ 



728 



KathoditiHtvalilini 



Scbünge vuu dünnem Plalindralit ; dieses 
nimmt, weil das Glas wegen der entwickelten 
W&rme leitend geworden i^'t. dii- rntcntial 
an der Beobachtungiistellc au. ^laa kann 
daher analog wie bei der Sondemiietliode 
dM Gef&Ue emiitteln. 

Ans den Potailii|{ndiaiteii Mt lich 
mit Hilfe der bekumtni Fomd 



ö«v i>«v d*y 



— — -Lto, 



wo V das Potential bedeutet, die ireie 
Elektrizität d. h. der Ueberschuß von 
poj^ifiver hpTw. negativer Elektrizität in 
den einzelnen Teikn der Entladung, berecb- 
Bei fintlidungsröhren kann man lieh 
anf die «maohere Foimel 





beschränken. 

Trotz einer ^irrnßrn Reihe von Arbeiten 
ist das Gesetz Uber die Beziehung zwischen 
SpannungsgefiUle in den einzelnen Teilen 
der Entladung zu Stromstärke, Druck und 
Röhrenweite noch nicht aufgefunden worden. 
Im allgt'MH'iticu ist iiiittT di'ii Ht-diiiL'ungen, 
bei denen Kathodenstrahieu auftreten, d. h. 
bei kleinen Drucken dae GeflUe in der posi- 
tiven Säule. iitiFaradays dunklen Kaum iuni 
Glimmlicht kitiin. Da.s gleiche gilt vom 
Aaodenfall, d. h. der Spannungsdifferenz zwi- 
schen der Anode und einem Punkt unmittel- 
bar vor der Anode. 

Viel grtlBer Jet d«r Katbodenfull, d. h. 
die Spannungsdifferenz zwischen Kathode 
und dem Anfang des negativen Glimmlichts. | 
Nach Warburt; iiss? bis 1892) haben wir 
bei demselben zwei K&lle scharf au unter- 
aehdden, nImKeb 1. den Fall, wo die Kathode« 
noch niclif ^^anz mit Glimmlicht bcrieekt 
ist — normaler KathodcnfalJ, und 2. den 
Fall, wo das Glimmlicht die ganze Kathode 
bederkf und infolgedessen bei Steigerung 
der Siruni^iUrke oder Abnahme dcei Druckes 
nicht mehr wachsen kann — anonnaler 
Kathodenfall. 

Der normale Kathodenfall ist unabhängig 
von Dnick und der Stromstärke, äiKiert nrh 
aber stark mit dem Gasiubalt und ^letaJl. 
der Elektrode. Beispielsweise betrlfrt er' 
in Wasserstoff gegen Platin 298 Volt. Stirk- 
Htoff 232, Wasserdampf 469, Ammoniak 
482 Volt. VcrhältnismhUig klein ist er bei 
den .Vlkalimetallen (K. Mey) und in Helium 
(Defregger). 

Der anormale Kathodenfall nimmt da- 
gegen mit wachsender Stromstärke und ab- 
nehmendem Gaedruek su (Hehl, J. Stark). 

Stark herabgesetzt wird der Kathodon- 
iall beim Glühen. Wie Ilittorf fand, tritt 
diee bei den Metallen erst bei Weifiglut ein; 
bei einer Reihe von Oxyden dagegen schon 



bei Kotglut. Hieraut beruht das oben er- 
wihnte Verfahren von Wehnelt aur Er- 

:?pn!niTig von Kathodenstrahlen. 

3b) Kathodenstrahien im elektro- 
Btfttiscben Feld. Die Fhife, ob Katho- 
denstrahlen durch elektrr>=tati>< lie Wirkun- 
gen beeinflußt werden, ist von einer Reihe 
von Forschern untersucht worden. Anf die 
älteren Arbeiten, welche keine Ueeinf hissung 
ergaben, soll hier nicht eingeü^iij^ea werden, 
lia eine Reihe von sehr störenden Neben- 
faktoren, wie die ionisiereode Kraft der 
KathodeoitnUen usw. nicht berflekMchtigt 
worden sind. 

Jaumann fl896) war wohl der erste, 
welcher eine elektrostatische Einwirkung 
auf die Kathodenstrahlen erzielte. Die 
von ihm angewandte Methode ist aber nicht 
eiiiwandfiret. Im Jdire 1897 wurde von 

J. J. Thoniidii und W. Kaufniarin ;ind 
.\schkinaili^ die eleklrost«ti.sche .\bleiikiing 
festgestellt und die Gesetze mathematisch 
formuliert Im .lalire 1898 folgten dann die 
diesbeztiglkheii Arbeiten von Lenard und 
W. Wien, welche unter Auwiadttttg von gani 
reinen Versucbsbedingungen ebenfalls su 
dem Ergebnis kamen, daß die Ablenkung 
der Kallladenstrahlen als rein oMEtro« 
<*t.iti>eli aufirefnßt werden tnnß. 

Sehr üchüu laül Meli die :Vnziehung bezw. 
Abstoßung im elektriselieil FeUe dureh fol- 

? [enden ein- 
achen Versuch 
von Perrin 

nachweisen 
fFilf. 11). Die 
Strahlen gehen 
vuü der Katho- 
de N aas und 
durchdringen 
ein metallisches 
Drahtnetz P, 
weiches sor 
Erde abgeleitet 
istund als Anode 

dient. Senkrecla zur Ebene der l'igur be- 
findet sich ein Draht A, von dem ein Schatten 
auf die Wand geworfen wird. A wiril niii 
einer liutu rie Sl verbunden und su geladen. 
Auf diese Weise entsteht zwischen V und A 
eine Potentialdifferenz, die man beliebig 
variieren kann. In der mittleren Figur ist 
der Fall dargestellt, wo A im lit '/eladt-n ist. 
Ist A negativ, so biegen sich die Kathoden- 
stndilett von dem Draht wef , und Bt1lrs«i 
sirli Ym positiver Ladung m A «uf den 
Draht. 

Die Gesetze der Ablenkung lassen sieh 

auf Grund der l'Tni-ioii^thenrie, nach der 
die Kathodenstrahien aus lortgeschlouderten 
kleinen, n^ativ geladenen Teilchen bestehen, 
hücht entwickeln (vgl Perrin S. Wy Wir 




Digitizcd by G 



KathoddDMndilen 



729 



foigeu iiier dem GedankengMig vod W. 
Kaufmann nnd AseJikinass. j 

Werfen wir einen Kfirper in horizontaler 1 
Richtung, so wird er nach dem Traidu its- 
gesetz, falls keine anderen Kräfte auf ihn 
wirken, in horizontaler KichtiiML' weiter 
fliegen und zwar derart, daß er in gleichen 
Zeiten «rleiche Streeken mrOeklefft. Wirkt 
aber zu ?lpirher Zeit die Sehwerkraft auf 
ihn ein, so beschreibt er bekanntlich eine 
Parabel 

Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse, 
wenn man die Kathodenstrahlteilchen in 
horizontaler Richtung fortschleudert, so daß 
sie sich mit konstanter Geschwindigkeit 
weiter bewegen und daau noch senkrecht 
zu dieser Bahn eine konstante elektrische 
Kraft wirken Mt Die Gerade wird dann 
ebenfaUi in dne Parabel abei^ehca 

Mathematisch läfit sieh diewr Gedanke 

fctlKendermaßen ableiten. 

Aus dem Punkte A fliegt das Kathoden- 
strahlteileheo, WCkhes nach den Versuchen 
von Perrin eine negative Ladung, die wir 



her hat die Utoiehung der Parabel die Form 



_ eEx* 
• ^ 2mv*' 
Hieraus folgt für b = c k 

eEU* 



ämv* 



(II 



und a — Ig ß c D d. h. bei x = x. 



dX 



Endlich ergibt sit Ji lUr h = b -f Itg a 



eEÄ 



Nun folgt aus dem Ftiniip der Erhaltung 

der Energie 



ni V 



r2 



Ve 




Fig. 12. 



II i' ' in absoluten elektromagneriselieti 
Einheiten bezeichnen wollen, enthält, rait 
der Geeebwindigkeit v in der Richtung AC 
und trifft den inil einer fluoreszierenden 
Masse bestrichenen ScJurni im Punkte C. 
Erregen wir jetzt zwischen den Kondensator- 
platten und PQ da» elektrische Feld E, 
so zwingt dieses das Teilchen, sich auf 
einer Parabel Ac zu Iwwegen. Im Punkte c 
verUfit es das elektrische Feld, bewegt sich 
weiter auf der Geraden cH und trifft den 
Schirm SR im Punkte B. Die iltiilemung 
BC = h ist das Maß der Ablenkung, welche 
whr bereehnen wollen. Wir setzen me Länge 
des KondeD'^ator^s \\^ ; cinl die Entfer- 
nung cD = ]. ]>ie veraniierliclien Koordi- 
naten auf der Kurve AC bezeichnen wir 
dureli X und z; die Zeit werden wir von An- 
fang der Bewegung des TeUchens im Punkte 
A leehnen und mit t bezdehnen. Dann ist 
eE 

X 3= vt, s « 2^ ^* ^ Masse des 
KathodenstrahltMlcbens in gr bedeutet Dap 



wo V das Entladungspotential d. h. die 
Potentialdifferenz zwiscnen AC (bezw. AB) 
in absoluten elektromagnetischen Einheiten 
bedeutet. 

Dies gibt in Yeibindung mit der vorigen 

Gleichung 

I V- 

h = 2Va + ü/2) .... 2) 

Vh 

Es ergibt «ich somit, daft das Produkt ^ 

I gleich dem ans den Dimensionen des Appa- 
rates zu berechnenden konstanten wert 

Die phpikalische Bedeutung der Formel 
{liegt auf der Hand: Tritt ein mit konstanter 
Geschwindigkeit sich bewegendes Kathoden- 
teihlien in ein elektrostatisches Kraft fild, 
, dessen Kraftlinien senkrecht zu seiner ur- 
I sprünglichen Bahn verlaufen, so ist h, d. h. 
(Tie Strecke, um die es -ieh in der zu scinor 
ursprünghchen Bahn senitreihien Kichiung 
bewegt, direkt prouortienal der ablenkenden 
Kraft und umgekenrt proportional der wirk- 
samen Potentialdifferenz. 

Die Versuche bestätigen durchweg die 
gemachten Aniialunen. Wir können daher 
schließen, daU die ivarhiHleii.^trahlen aus 
negativ geladenen Teilchen bestehen, die 
von der Kathode fortgeschleudert wuden. 
Dies ist der wesentliche Inhalt der Oraokes- 
sehen Enii-^sion.siiieorie. die hiordutoh eine 
sehr strake Stutze erfährt. 

Yersnche Aber die dektrostattuche Be- 
einflussung der Kathodenstrahlcn sind wie 
schon erwähnt, noch von einer Reihe von 
Forschem teUs gleichzeitig mit Kaufmann 
und Asrhkin.Ts? und teils kurz nachher 
angestellt und veröffentlicht worden, so 
von Lenard, Wien u. a. An diessr Stelle 



Digitizcü by Li<.jv.'ve^ 



730 



soll nur noch eiu Experiment von J. J. hängt außer von der Stärke des Magnetfeldes» 
Thomson besproefiett werden, welelies der! der sie direkt proportionsl ht, noch in «ehr 

GniiKl für die negativen Resultate (Irr inannitrralticor Weise v<rii den ^^■r.^lll'h.s- 
friilK^reii Versiicho (Voller, Hertz) auf- iR-dinguiis^cii ab; hierzu gehöre« vor allem 
klärte. der Verdünnungsgrad des in der Röhre be- 

Die benutzte Röhre stellt die Fi^ur 13 findhchen Gases, die chemische Natur des 
dar. C ist die Kathode, die Anode A besteht ■ letzteren, das etwaige Vorhandensein von 

Funkenstrecken in der Zulei- 
* i tung usw. Bereits Crookes 

fand, daß die Bahn um so 
gcstfprktcr ist. je irrößer die 
Polen fialdiffereiiz zwischen den 
Elektroden ist. Er vertrleiclit 
diese Beziehung sehr hübsch 
mit der Erscheinung, welche 
horizontal abgeschossene 
F'g- l'^- Mitrailleusenkugeln zeigen, bei 

denen die Bahn ebenfaUs um 
au.s einem metallischen Diaphragma; B ist so weniger gekrümmt ist, je trrößer die 
ein zweites, zur Erde abgeleitetes metallisches Pulvcrladung (entsprechend der Potential- 




Diaphragma. K und D sind die Platten, 
welche elektrostatisch geladen werden. An- 
fangs konnte J. J. Thomson, ebensowenig 

wie Hertz, eine Ablenkun^r der Kathoden- 
strahleti beobachten: beim weiteren Aus- 
pump^^n erhielt er beim plötzlichen Laden 
der beiden Phitten D und E eine Ablenkung, 
die aber langsam zurückging. Es röhrte dies 
davon her, daß die Kathodenstrahlen das 
Gas ionisieren, d. h. das Gas in positiv und 



differenz) ist. 

Auf Grund der Eniis>ionstheorie lassen 
sich die Gleichungen tür die Einwirkung 
eines magnetischen Feldes auf die Bahn dea 
Kathodenstrahlteilcbens ableiten. Wir er- 
innern daran, daß auf einen gradlinigen 
Stromträi^er d. Ii. einen stromdurchflossenen 
I.*iter,im Magnetfeldeeinc Kraft wirkt, welche 
sowohl zu seiner als zu der Richtung der 
mat^netisehen Kraftlinien senkreeht steht 



negativ geladene Teilchen spalten und die i m^ti jereii Sinn durch folgende Regel bestimmt 
positiven Ionen zur negativen Platte undi^ird; Denkt man sich in Richtung der ma- 
die nei;!itiveu Ionen zur positiven 1 iatte gngjj^iien Kraft schwimmend, den Kopf 
wandern. Hierdurch verschwindet das elektro- 1 y^^n^ den Blick dem Strom hinabgewendet, 
Btatisehe Fehl und infolgedessen kehren die „.jrd der Stromträger nach der rechten 
Kathüdenstrahlen m ihre Anfangsla-re zu- s^pj^e getrieben. Auf dieses Gesetz, welches 
riick. Werden D und E auf ein sehr liohes „atürUch auch für Kathodenstrahlen gilt, 
Potentml geladen, so werden die Kathoden- .^^eil sie negative Eh kirizitäi mit sich führen, 
strahlen stark abgelenkt: springt aber ein also einem Strom negativer Elektrizität ent- 
Funken zwisehen den Phitten liher. d. h. ^pjechen, lassen sich eine große Anzahl 
gleiche» .^icl. die beule» Elekiruitäteii aus. so i «unTeil sehr verwickelten magnetischen 
eohnellt der Kathodcnstraiil in seine Anfangs- j ]^nji,|gg|,ngeii mröckfilhrai. 
'^'/"'''"!|- R A-'7 «■«^'^»"^f^P^^'Pt ; mathematische Beziehung läßt sich 

wurde, so daß die Ionisation sehr klein war, . „^ch Kaufmann folgendermafien herleiten, 
so konnte eine dauernde .\b enkung der D^ji^v!« ^«« vJ*»;*^^ 
Kathodenstrahlen leicht erzielt werden. ' Bf tehen die KathodenstraMen ans negativ 
Die Gwaratheit der Sriebroen 'denen niatenellen Teikhen. s.nst of^^^^ 

. . N.w«.iii«Mvifc «V. ut,^wv»«u >^ j Geschwindigkeit bedingt durch die auf 
scheinungen bildet e,ne Hnnzende Be^tati- 1 j ,.„^.^„^1^ elektrische Arbeit, also gilt, 

^^.^'nfSnZh".!^^^^^^^^^^ ^i^' vorbeifUegen, wie 

nach Veroiientlichung der V ersuche von Per- u . ^ i i i, -» » 

rin (S. 726) und dieser elektrostatischen . ^> 

Experimente alle anderen, sehr zahlreichen j 1 



8"*Vdt 



eV,. 



Theorien, weiche meistenteils die Erschei- 
nungeu auf Vorgänge in Acthcr zurück-! 
fahrten, vereehwnnden. I Hier bedeuten wieder m die Masse des 

3e) Kathodenstrnhien im itiat^nr- Teilehen-, e die Laduni; und V,, die Fotential- 
tisehen Feld. Bereits die Entdecker der ddfereiiy.. Die KieJituug der Kathoden- 
Kathodenstrahlen, Pliit ker und Hittorf strahlen sei die x-Achse eines rechtwink- 
ianden. daß sie durch einen Magneten j ligen Koordinatensystems, die Richtung der 
ati? ihrer urs()ninglichen Bahn alwfclenkt ' Mjunietkraftlinien die y-Aehse nnd die 
werden und d;tL> Me sich dabei verhalten wie Ablenkuiigsrichtunir die z-Aehse, Dann 
ein an einem Ende stromdurchflossener . ist die in der z-Richtung auf das Teilchen 
Leiter (vgl. Fig. 8). Die Grdße der Ablenkung 'ansgeiibte Beschleunigung 



Google 



Kathodens trahlpß 



731 



m 



dt« 



dx 
dt 



wenn mit H die aWsolute Feldintensität be- 
z^ehnst würd. L!iv.lm( hnct man nun mit Xq 
den ff esaraten, innerhalb drs ^fagnetfeldes 
zurückgelegten Weg, so ergibt sich die Ab- 
hnlmiig ^nnh IntegiAtion ni 

Die Versuche von Kaufmann ergaben 
nun, daß dip Ablenkung der Strahlen ] \\ 
umgekehrt proportional war; sie war bei 
gleicher Potcntialdirferenz unabhäiitriu^ von 
Druck, Gasinhalt, Elektrodenabstand und 
Bncktrodensubstamt. Dies Beobachtungs- 
resultjit kann mit dem theoretischen nur 
ttbereiustimmeo, wenn e/m eine Konstante, 
ist. Die^ErkUbrnii^ diewa flbemaehenden ! 
Ert^obnis^es bcrnitpte Kaufmann Schwierig- 
keiten. Denn macht man die Annahme, daü 
die bewegten Teile Ionen wie bei den Elek- 
trolytnii sind, so müßte e/m entsprechend 
dni Farad ayschen elektrolytischen Gesetzen 
für jeden Stoff einen anderen Wert haben. ' 
Außerdem zeigt die Rechnung, daß man zur 
Ericlärung der beobachteten Ablenkungen der 
Gnlßi' e/m einen ungefähr 2000 mal fjrüßeren ■ 
Wert beilegen muß, a\& dem Wasserstoffion, | 
bei dem «ese Grtfie wegen der Kleinlieit 
von m am f^rößten i."t. Wollte man annphmpn, 
daß die Teilchen »ieli durch bloßen Kontakt , 
an der Kathode laden, so wäre die Konstanz I 
von e/m iinorklärlieh bri vnriierriuloni Po- ' 
tential, da ju jetzt e dem l'otential pro|)or- 
tional sein müßte. Alle diese Schwierigkeiten 
veraniaßten Kaufmann zu dem Schluß, 
daß die H3rpothese, welebe anm'mmt, die 
Kathodenstrahlen seien von K.irlmde 
fortgeschleuderte Teilchen, zu einer befrie-, 
digendcn ErUirnnff der beobaehteten Ge>l 
8etzmiißi!7kritf>n juellt ausreicht. 

.1. .1. Thomson, welcher mir illmlichen 
Versuchen gleichzeitig beschäftigt war, zog 
aus denselben den entgegengesetzten Schluß, 
nämlich daß die Leitung der bHcktrizit&t 
in Gasen in ähnlicher Weise erfolge, wie in 
FIii^■sit;keiten, nur sdlltt-n in rrstiTfin Fall 
die Teileben der Urmaterie die Träger dert 
Elektrintit sein und letztere in Form von I 
untpilbatTn Mengen, Atomen (Irr Flrktrizität 
auilrete». Auf (irund dieser Hypothese , 
erklärt sich sofort, weswegen man für e/m I 
stets denselben Wert « rhiilt, unabhängig von 
der stofflichen Natur des ungewandten (Jases 
und femer da die Masse eines Teilchens der 
ünnatene sehr viel kleiner ist aU die Masse 
eines Aton» Wasserstoff, weswegen sieb für ' 
das Verhältnis e/m in Ga^iii nne so sehr 
viel größere Zahl ergibt aU bei Elektro- 
lyten. 



Zu ähnlichen SchlOsMU kam Ullgeflhr 

gleichzeitig Wiechert. 

Ei ist das grofie 'Verdienet von J. J. 

Thomson und seiner Schule Theorie 
bis in die äußersten Konsef|neii/.f'n \ eri(ilgt 
und experimentell geprüft /n hibcn. Sie 
hat sich glänzend bcwülirt und auf eine große 
Keihe von Ersciicniuii^eu neues I>icht ge- 
worfen. Hand in Hand hiennit gingen eine 
Beibe von theoretischen Arbeiten von U. A. 
Lorentz, Einstein usw. 

Die Hypothese, daß die Elektriaitlt in 

unteilbaren Teilchen, in Atomen auftritt, 
ist zuerst von Loren u ^880) und Hclm- 
lioltz (1881) und später von einer großen 
.iVnzahl von Forscbem ausgesprochen wor- 
den. Nach dem Vorseblaf von Stoney 
i'lSOl) nennen wir diese Afonie ,.Elek*- 
tronen*'; sie vereinigen sich mit Materie und 
büden dann „Ionen'*. Ein dnwei1%es Ion 
trägt also eine ganz bestimmte und stets 
gleiche Klektrizitätsmeuge e, also ein Elek- 
tron; ein zweiwmrtigeB ist mit ewei läek« 
tronen peladcn usw. 

In den Katbodenstrahlen haben wir es 
zweifellos mit freien negativen Elektronen 
zu tun, d. h. mit solchen, die nicht an gewöhn- 
liche Materie gebunden sind. Die Mas^e 
m, welche in obigen Gleichungen anftritt, 
ist nur eine scheinbare elektromagnetische 
(vgl. den Artikel „Elektronen"). 

Mit ein paar Worten mü>sen wir noch auf 
die.Ma;;iiet()lcathodenstrahlen eingehen. Setzt 
man eine Kathodenstrahlenröhre einem kräf- 
tigen Magnetfelde aus, so beobachtet man 
mit steigender Feldstärke zweierlei Strahlen- 
bfindel: eines, welches sich, wie nach der 
Enli^si^n^!lleorie zu r-rwiirten ist, spiralig 
um die Kraftliuiea windet und ein zweites, 
das in Riebtunur der Kraftlinien Unft. Das 
letztere wurde von Villa rd (1904) entdeckt 
und M.'ignetokathudenstrahl genuant. Nach 
Villard führen sie keine Ladung mit sich 
(mit dem Farada ysefieii Zylinder nach 
Perrin versucht), audererseiti sollen sie 
aber durch ein elektrostatisches Feld be- 
einüufitmr sein, lieber diese Strablenf hat 
außer dem Entdecker namentlich Bi^bi 
gearbeite!, der auch eine neue Tlienrie, 
die hier übeivangen werden kann, autgcäiellt 
bat. Tbirkill (1910) fand, als er statt des 
Bncktrnmeters- ein (lalvanomefer im Fara- 
davzyliiidcr bemiutc, eine negitlivc Ladung 
und ist daher der .Vnsicht, daß bei den frühe- 
ren Versuchen die Leitfähigkeit des Gases 
störend gewirkt hat. Er hält die Magneto- 
kathodenstrahlcn für langsame luirative 
Teilchen, die durch das magnetische Feld in 
dne enge Spirale aufgewunden werden, so 
daß r- Ml ;iu--ieiit. als ob sie in TJiclituni; der 
Kraftlinien verlaufen. Da sich auch die 
Beobaebtnngen von Villard mid Righi 



Digitizcü by 



732 



nacb dieser Theorie erklären lassen, ><> spricht 
viel zu ihrem Gunsten. 

3d) Kn(>r<ji(' und (leschwiiidigkeit 
der Kaihodeiiht rahlen. Die Knergie 
der Kathodenstrahlen läßt sich leicht er- 
mitteln, indem man m in ein Kalorimeter 
fallen Ul6t, wo sie absorbiert werden, undi 
ihre Energie in Wärmeenert(ie, die sich nach 
bekannten Methoden leiclit messen läßt, 
umwandehi. Dmutipe Versuche sind von 
E. Wiedemann und H. Ebert, sowie 
J. J. Thomson anpestellt, dem wir auch die 
nachfoli^enden EntwicWunKen verdanken. 

Wir nehmen wieder an, daß die ganze 
von den elektnueben Kritften geleistete 
Arbeit sich in kinetische Energie umsetzt und 
erhalten so die schon früher benutzte Glei- 
chung 

Vs m V« = e V, 

Trefcu in licr Zeiteinheit X Kathodcii- 
strahlteilchen durch die Fläehe, so fließt 
in ihnen durch diese in der Zeiteinheit die 
Eneigie 

' NeV. 

Setzt sich diese kinetische Energie in 
Wftrme W um, so ist 



Gleichaug lür die eiekir«^t<iiihche Ablenkung 

Gleiehnng fftr die magnetische Ablenkung 

III) 



Xo*e 



fMeichun^ für die erzeugte Wärme und mit- 
geführte Strouistärke 

' - IVi 

in diesen Gleichungen lassen sich alle 
Größen mit Ausnaliinr von e/m und v be- 
stimmet). I>a aller eine jede beide Grüßen 
enthalt, so laüt sieh stels aus XWei SOWOfal 
e/m und v einzeln berechnen. 

Die Beobachtungen, die sich aufierdem 
iiDeh ;iuf eine Reihe von optiselien Krs( liei- 
iiijiiKen erstrecken (Zeemann-Effekt w-w.t 
ergeben für e/m mehr oder weniger von- 
einander abweichende Zahlen. Als Durch- 
schnittswert können wir selben 



e 
m 



= 1,7. KP el.-magn. Einb. 



W - VsNniv« 

in der Zeiteinheit N Elektronen 
durch die l'läche hindurchwandern und jedes 
die elektrische I^idung e mit sich führt, 
so ist die in der Zeiteinheit fließende Elek- 
trizitätsmenge, also die Stromstärke I 

I = Ne. 

Durch Division dtx beiden letzten Glei- 
chungen erhSlt man 

• e h- 

m 2W 

Iii dieser Gleu-liung läßt sich alles messen 
aufier e/m und v. Aus der elektrostatischen 
oder magnetischen Ablenkbarkeit der Katho- 
denstrahlen ergibt sich aber ebenfalls das 
Verliältiiis e ni und \ . ivnnibiniert man 
dahex beide Gleichungen miteinander, so 
erhält man zwei Gleichunfi^en. die einzete 
e/m und V enthalten. 

Auch aus diesen tiicnni.sehcii Ver^uclien 
en,'ab sich, daß e/m unabhängig von iins- 
druck, der chemischen Natur des Ciases 
und der Elektroden war. Diese Ergebnisse 
stimmen auf das beste mit denen von Kanf- 
niana überein. 

W«r haben jetzt eine Reihe von Gleichun- 
gen aus denen man e/m imd v hesiinirnen 
kauii; die.-elben iibersiclitliih zusammen- 
gestellt, lauten: 

Gleichung für die kinetische Energie und er- 
zeugende Spannungsdifferenz 

' /.mv« = eV 1) 



■ - 5, 1.10»' el.-stal. Kinh. 

Da sich e ans (ier Elektrolyse des Walsers 
e - 4.!».l(l el. stat, Einh. 

; ergibt, so finden wir für die Masse de^ 

■ ElwtTons den Wert 

I m = 0,86.10-" gr 

ungefähr 1800 mal kleiner als die eines 
Wassers toffatoms. Wie schon erwähnt, ist 
diese Masse eine scheinbare elektromag- 
netische. 

Die Werte lur die Geschwindigkeit v 
hangen natürlich von der angewandten 
Potentialdifferenz V ab. Sie sind zum Teil 
außerordentlich groß, und nähern sich der 
Lichtgeschwindigkeit. Es ist da- \ erdienst 
von Des Coudres und Wiechert auf 
! direktem Wege einen ähnlieh großen Wert ge- 
funden und damit die Theorie aUCh IB die- 
sem Punkt geittüut zu hal)en. 

Die von jedem dieser beiden Forscher 
angewandten Methoden und Yersuchsanord- 
nungen können hier nicht im einzebien be- 
schrieben werden. Es niulj treniitien, das 
Prinzip kurz zu schildern. Da die Geschwin- 
digkeit V der KatbodenstraUen sehr groB 
ist und sie bei ilirem Durchgang durch Gase 
.stark absorbiert werden, so daß mau ihren 
Weg 8 nicht auf weite Strecken verfolgVU 
kann, so muß man für handliche Werte von 
s sehr kleine Zeftintervallc wählen. Dies er- 
reichten Des Cn nd res und Wiechert durch 
Ven^endung von elektrischen Schwingungen. 

£in durch einen Leiter flicBender elek- 



Google 



Kathodenstrahlen 



733 



trisrher Strom wirkt hrkaiiiitlit li auf eine 
Magnetnadel ein, erregt also um den Leiter 
ein elektromagnetisches Feld, wdohes um so 
intensiver ist, je i^rößer die Stroni-^tärke ist. 
Dies gilt natürlich auch für einen Wi-clisel- 
«trom Odflr eine Schwingung. Da bei der 
Schwingiuig die Stromstärke von Null zu- 
nimmt, ein Maximum erreicht und dann in 
f'ii'L'otrcnjiesetzter Richtimtr (iurcli den LcitiT 
fliettt usw., sieht man leicht ein, daß auch 
das eiT^e Magnetfeld von einem Mannram 
durch Null zu einem Maximum von entepfren- 
gesetzter Richtung übergehen muü. Des 
(loudres und Wierhert tnifni nun die 
Anor'irniTu: ^o. ilaP <la>' eine Kndc Witers 
in (iciu (in- Schwingung vor sich 'X\uü, aul 
die Kathodenstrahlen in der Nähe der 
Katbode und das andere Ende in derselben 
Weise im Abstände s von der Kathode auf 
die StreMen \\irkit>. Da die Fortpflanzunir 
der Schwingung bekannt ist, so Wit sich 
aus dem Zeitnntemehied swiRehen der ESn- 
wirkun? des ablcuktMuloii Srliwingungs- 
sy^iteais auf die Kathodenslrablen an den 
finden von s die Zeit t bereehnen. 

Das Prinzip wird klan r werden, woiiii wir 
einige lunzelheiten an der Hand von Figuren 
schildern. 

Das Entladungsrohr erhielt eine IIolil- 
spiegelkathode K (Fig. 14) und die Ver- 




suclisbedinfrunj;cn wurden so reguliert. daU 
die Kathodenstrahlen einen schlanken Kegel 
bildeten. Bei der Spitze desselben erhielt die 
Röhre eine Metallblende B, mit einer kleinen, 
der Spitze entsprechenden Ocffnung. In 
einer wechselnden Entfernung hinter 
wurde eine xw»te Blende B, mit einem 
Schlitz und ein paar Zentimeter liinter flieser 
ein (Ilasstreifen G quer zum Schlitze aufge- 
stellt. Die durch B, und B, hindurchtreten- 
den Kathodenstrahlen erzeitL'feu auf 'i einen 
grünen Fluoreszenzfieck. Um nut Hille des 
Systems, welches bestimmt war, die Zeit 
zii messen, auf die Kathodens tralilen ein- 
zuwirken, und so zunächst den .\nfanir dei 
Meß-trecke festzulegen, wurde ein Draht 
so um das Kohr geboc^en, wie dies Figur 15 
zeigt. Der Teil aocd ist eben und liegt in 



einem Schni't fiiirdi die Acl 



l-r i: 



I^)h^e: 



Die Wechselst riime, welche da.s messende 
System durch a he d hindmrchsehickt, errraren 
dann ein wechselndes matrneti-ches Feld, wei- 
che» bewirkt. daU die Kiitliodenstrahleti in 
der Horizdii talebene hin- und herpendeln. 
BeilMSsender KegnUerung scheint das Bündel 
eich in zwei zu zerspalten, wie in Figur 15 



angedeutet i~t. Die '/erteiluni^ ist eine op- 
tische Taus( liung, die sich leicht erklärt, wenn 
man bedenkt, daß das pendelnde Bündel 
die Mittelk'ige mit Krößter deschwindigkeii 
passiert und bei den Endlagen während ver- 
hältnismäßig langer Zeit nmr geriofe Ver- 
schiebungen erleidet. 

An aas Entladungsrohr wird zwischen 
K und Bj ein kleiner UntVi^eiunagnet M 
, (Fig. 17) gebracht, der die Bahn der Katho- 
I demtrahlen kiflmmt, eo daB sie kefaie Flao> 





Fig.1«. 



reszcuz auf der Glasplatte d (Fig. 14) er- 
regen. Nur in dem Augenblicke, wo der 

Wechsel'^trom seine s^niUte Stärke besitzt. 
I werden die Strahlen derart gerichtet, daß sie 

1 durch B| «sd B, luiidm«bgehen nnd aof G 

: fallen. 

Um noch die Zeit der Ankunft der Strah- 
len lii i IL. (1 festzustellen, wird au da.s Rohr 
l)ei B^ und G ein weiterer zum messenden 
S\ tem gehörender Dnüit a'bVdV in ähn- 
licher Weise heranirebraeht wie abedc und 
seine Einwirkung auf die Lage des Lumines- 

I zenzfleeltes auf 1} beobachtet. 

fragen abcd nnd a'b'e'd' sehr nahe bei- 
einander, so verursachten beide, wie man aus 

jdem Verschieben des 1' In nreszenzf leckes 
schließen konnte, eine Ablenkung in gleicher 
Richtung. Wurde der Magnet M umgekehrt, 
so kehrte sich ent^preelieiid auch die Ver- 
schiebung des Phosuhoreszeuzfleckes auf G 
um. Dies eiklirt steh folgendermnBen: Die 
Kathodenstrahlen treten von der Kathode 
aus, wenn der Wechselstrom seine grüßte 
Starke hat, denn nur in diesem Falle beobach- 




Hg. 17. 

tet man nach dem Vorhergehenden ihre 

Fluoreszenz auf (I: sie durcheilen ihre Bahn 
und gelangen dabei nach a'b'e'd', während 
gleichzeitig der das magnetische Fdd er- 
reirende Strom zwischen abcd und a'b'e'd' 
hin- und herschwingt. Da nun die Beobach- 
tung ergibt, daß beide Teile des messenden 
Systems in rrleieher Richtung wirken, so 
muß in dem Augenblicke, wo die Kathoden- 



Digitized by Google 



TM 



KathodenKtrahlen 



strahlteiklu'ii natli a'b'c'd' gclangfii, dti i>»nd einige eleklriaeh Kelaticn. Um diese 
Strom in a'b'c'd' dieselbe Riehtung liaben wfKzu.s(liaffen, getangl der Xebel zuerst 
wie in abcd. Ver.scliicbt man a'b'c'd' weiter, in einen Kondensator, in wclrln in ein starkes 
so kommt man sthlieUlich zu einem Punkte, elektrisches Feld herrscht; daiia strömt er 
wo dieser Teil des Systems nicht mehr wirkt, durch ein Drahtnetz in einen zweiten Raum, 
d. h. die Kathodenstrahlen, welche an «bcd in welchem kein elektrisches Feld hemebt 
cur Zelt der ^rOBten Stromstärke vorbei- und in welchen die zn zäUimden korpns> 
Kinnen, treffen in a'h'i '<!' dir Zeit der Sir<iiii- kularen Strahlen cintit ton. Die hieruiircli 
uulkebr an. wo alMi die Siromstarke LTiadc «gebildeten Ionen lagern sich an die Oel- 
Null ist. Aus der bekannten Fortpflanzunfirs- tröpfclien an. Der TTebel gelangte (lann in 
{^es/'hwindigkeit der S( !iwininin!r iiml lici den Heobachtunusraum, wo durch ein dck- 
hänge zwischen abcd und a b c d' laßt ^ich iri^ehes Feld die geladenen von den naht 
diese Zeit leicht berechnen. Der von den geladenen Oeltröp/chen räumlich getrennt 
Kathodcnstrahien in dieser Ii^it zurückgelegte wurden. Dies erreichte man dadurch, daB 
M'eg ergibt dann sofort ihre FortpOantiuigs- man «die (geladene Elektrode als Bflhre atis- 
geschwindigkeit. Sic Itctnig ungefähr dn Viildctt', duri Ii die ein st lnvaclicr ncbclfrcirr 
Achtel der der Li( hii^cx iiwindigkeit. l.ull.-lrom dem iSebeistrom entgegeugeführt 

Wie sciioT! i rwälint, ändert sich die tie- wurde. Dadurch wurde um da« Eünde der 
sclnviiulii'kcit der Kathodenstrahlen je nach Klektrodt' ein ncfHlfrcirr T^anm erzciijrt. in 
dem aufgewandten Potential (Formel I welchem die geladenen Tröpkhen dujili die 
S. 7:{2): in den verschiedenen Vci.mk li-tt llicn elektri.scheii Kräfte irezogen wurden. Hier 
schwankte sie zwischen 22 000 bis 50 000 km, : konnten sie ultramikroskopisch gezählt wer- 
itt der Sekunde, errdehte also eiimi Wert, 'den. Die Methode ist bis jetzt nur benutzt 
wie er sonst bei Ma^senteilr hen oder sich he- worden mit lichtelektrischen Kathoden- 
wcgendcn Körpern niemals vorkommt. Wie strahlen, die mit einer Spannung von 
grofi diese Geschwindigkeit ist, davon kann 100 000 Volt beschleunigt wurden. Ein 
man sich eine ungefähre Vorstellung bilden, Kathodenstrahlteilchenliefertel I)is21)utzend 
wenn man bedenkt, daß die mittlere Ge- geladene Oeltröpfchen; ein a-Teikheii (positiv 
schwiiidigkeit unserer Krde nur 29.0 km in i,'eladencs Teilelien) -cliatziitigsweise viele 
der Sekunde beb:ägt. Bei Katbodeustrableu, Hundort geladene üeltröpfchen. Die be- 
die eine Gescbwindifrkeit von 100 ODO km/sec obachteten KathodenstFablteilohen traten 
be.«itzen, würden die Teilchen in weniger als in itniilcichraäßigcn Intervallen auf und 
^. Sekunde um die Krde fliegen. zeigten Schwankungserscheinungeu, wie si«? 

Offenbar hat man es durch Veränderung bei den radioaktiven Umwandlungen eben- 
der Potentialdifferenz in der Hand die Ge- fall» auftreten. Da die Versuchsanordnung 
schwindiirkeit der Kathodenstrahlteilchcn noch weiter verbessert werden soll, so kann 
zu variieren (Formel I S. 7."('J). l)a bei den von weiteren Einzelheiten abL:eselien werden. 
Glühkathuden von Wehn elt der Kathoden- 1 3f) Magnetisches Feld der Katbo- 
fall sehr klein ist, und nach den Auseinander- J denstrahlen. Da die Kathodenstrahlen 
Setzungen von Seite 727 die Potcntialdiffcrcn/, aus fortgeschleuderten Elektronen bestellen, 
in den übrigen Teilen der Entladung nicht so bdden sie einen elektrischen Strom; sie 
groß ist, SU besitzen diese Kathodenstrahlen müssen daher auch, ebenso wie ein in 
eine kleine Geschwindigkeit. Metallen fließender Strom magnetische Wir- 

Dic Messung der Größe e/m ist eine kungen ausflbon. Derartige Einflüsse sind 
der >ii lursten Methoden zur Ideiitifizierunt; ztirr>i mmi Hertz i lRR.")) gesucht worden; 
der Kathodenstrahlen. Rei vielen Vorgäjigcu infolge einer unzweckmäßigen Versuchsan- 
treten negativ geladene Teilchen auf; ob Ordnung erhielt er ein neeativeg Ratultat. 
diese i\m Elektronen oder Ionen bestehen, v (ieitler welcher (1901) die Versuche 
kann durch Messung der Größe e,ui stets nadi einer zweckmäßigen Methode wieder- 
eindeutig entschieden werden. Auf diese holte, glaubte anfangs «n positivw Ergiebnis 
Weise gelang es Lena rd nachziiwei$sen. daß erhalten zu haben, es war aber, wie sieh 
der IfcntelektnVrhe Effekt (S. 72:i) auf das später erwies durch einen Thermostrom, vor- 
Aii--nidiMi \iMi Kai Iiridt'ii- 1 ralileu lienilie. LTiiiu-clit. Audi K. Klnpatliys \'ersiirhe 
und Haber und Just, daß die bei manchen (li'UHj haben nicht zu eindeutigen Kesiütaten 
chemischen Prozessen (S. 724) auftretenden geführt. Die Hatiptschwierigkeit, welche es 
leiten«lcn Ti ilrlien an- l-.'lektronen bestehen, zu ulierwinden :.Mir. lie^'t darin, daß die 

3e) Zählung der Kuthodenstrahl- a.vial verlauleiideii Katiiudou.slraJden, welche 
teilelien ist von £!. Kegener (1912) durch- einem in einer Richtung verlaufenden Strom 
gefülirt worden. Die Methode ist im Prin- entsprechen, die Glaswand treffen, sie auf- 
zip folgende: Mittels einpR Zerstäubers wird laden und nun einen Rückstrom erzeugen, 
ein dichter Xebel v nn f. inen ( )eltröpfclien der im -( itioniin n Zustand dieselbe Elektri- 
herKestellt, der sich in der Luit ziemlich lange zitätämcngc im entgegengesetzten Sinne be- 
fichwebend erhält. Von diesen Oeltröpfchen fördert und dadurdi diu von den Katboden- 



KaittiodeiiBtralilefi 



735 



stnüüen gebilili tt- Mai^imLldd aulhebt. Er&t 
Joff6 gelang diespi SchwieriglnBiten Hm 
zu werden und alle Nebenwirkungen nusxu- 
Bchalten. Mit Sidicrbeit konnte er iiacLwei- 
sen, daß das magnetisühe Feld der Eathodcn- 
stnJilen durch die pro Zeiteinheit trans|)or- 
tierte Elektrizitätsmenge bestimmt wird. 
Hieraus geht lurvor, daß die Kathoden- 
Strahlen in bezug »uf magnetiüche Wirkungen 
einem Leitongsstrotn von glaoher Strom- 
stärke äouivalent sind. 

3g) Druck der Kathodeüalrahleu. 
In der Einleitung (S. 726) ist ein V^crsuch 
von Crookes beschrieben, aus dem liervur- 
guhi, daü Kathodenstrahlen einen Druck 
ausüben. Der Versm h ist nicht einwandsfrei, 
denn wie Hittorf zeigen konnte, spielt bei 
di^en scheinbar mechanischen Wirkungen 
die Wanne eine Ifanpf rolle; denn läßt man 
die Entladung einige Zeit durch die Köhre 
lundnrehgehen, w&lirend man da« Rädehen 
festhält und unterbricht darauf den Strom, 
so rotiert nach dem Loslassen genau so 
ak wenn KatbodmetnUen darauf fallen. 
Au>; den Berecbniinircn von Riecke (1898) 
Kolit uuch hervor, dali die IntendiUt der 
Kathodenstrahlen etwa 30 mal so groß sein 
mttfile, wie die Intensität des Gesamt- 
stnmts, am die meehaniselie Mrlrang; durch 
den Druck zu erklfiren, während >;ie in Wirk- 
lichkeit wohl nur einen kleinen Bruchteil 
des Gesamtstroras betragen dttrfte. Auch 
spielen bei dem Crookes sehen Versuch 
elektrostatische Einflüsse eine nicht zu ver- 
nachlätisigende Rolle. Starke (1900) suchte 
diese Felller zu Kespitiücn; die AblenkiiuKen 
wurdcu jetzt aber so klein und waren dann 
so inkonstant, daß .Mcssiumen nicht ausge- 
fahrt wwden konnten. Angerei (1912) hat 
die Venniehsanordnung noch wnter veK 
bessert; da er aber ebenfalls noch keine end- 
gültigen Resultate erhalten hat, so muß 
dieser Hinireis genügen. 

4. Fluoreszenzerregung und chemische 
Wirkung der Kathodenstrahlen. Aus dem 
Auftreten eines grüngelben Fluores^eni- 
lichtes in der Nähe der Kathode einer 
weit evakuierten Röhre schloß Plücker 
im dalire IS.')'.» auf das Vorhandensein von 
neuen iStrahlen. Die Muoreszenzerregung 
war somit die erste Eäfensehaft, die mut 
an den Kathodenstrahlr n entdeckte; ?ie ist 
ein treffliches Hilfsmittel zur Erforschung 
ihrer Natur irewesen. 

Die Zahl der Körper, welche unter den 
Kathodenätrühlen leuchten, ist sehr groü. 
Schon die ersten Beobachter auf diesem CJe- 
biet fanden, daß die Mineralien je nach ihrem 
Fundort verschieden leuchteten. Durch 
Crookes, Lecoq de Boisbandran, Le- 
nard und Klatt wurde festgestellt, 
dafi dies von geringen yemarönigangen 
berrQhrte und daß die absolut reinen Mine' 



rahen viellach gar nicht leuchteten. Wie 
stark die Einwirkung minimalster Mengen 
von Zusätzen ist, geht daran? hen-^or. daß 
absolut reine Tonerde nicht iluureszieri, daii 
sie aber durch Aolnaltnie von Chromoxyd 
rot leuchtet, wenn sie einige Tage mit böh- 
mischem Glas in Berührung gestanden hat. 
Analo-; machte Kd. Becijuerel Tonerde und 
Magnesiumoxyd durch Zusätze von geringen 
Mengen vwt CInromoxyd phosphoressens» 
fähig. E. Wiedemann und Gerhard C. 
Schmidt fassen diese Körper als „feste" d. h. 
erstarrte Lösungen auf, 

i au( h das Leuchten der Gase in 
Juiilauiiiii^srühren eine reine Fluoreszenz- 
erscheinung ist und nicht durch hohe Tem- 
peratur nervorgerufen wird, bewiesen 
E. Wiedemann, Hittorf undHasselberg. 
Außerordentlich maiinii^faltiL'e Farben treten 
hierbei auf. So ist im Kadmiumdampf die 
Farbe der KithodenstraUen grünblau bis 
violett, das positive Licht rötlich. Nach 
(iehrcke und Scelisrer (1912) riLhren die 
Farben und Intensilätsäuderungen haupt- 
!$ächhch von einer Aenderung der Geschwin- 
digkeit der fortgeschleuderten Elekiruueu 
her. Um dies nachzuweisen ließen sie die 
von einer Wehnclt-Oxydkathode K aiis> 
tretenden Kathodenstrahlen innerhalb Aar 
Vakuumröhre in ein verzögerndes Feld treten, 
das zwischen zwei Metalldxahtnetze A und 
sieb befand. TnA dar Strahl unter «nem 
Winkel a in das Feld, so durchlief er eine 
scharf begrenate helleuchtende uarabellor- 
mige Kurve. In Luft war der btrahl von 
A, bis B, blau, von B, bi-^ Bj rot, von B.bis 
.V^ wieder blau (hier wirkt das Feld bcscmcu- 
nigend). Zwiseben C^C^ war der Strab] 




unsichtbar. Bei L-^rößerem Kinfallswinkel a 
bildete der Strahl «ne überall sichtbare 
blane Parabel mit rotem Sebeitd. Bei noeh 
weiterer Vergrößerung von <i leuchtete 
der Stralii aul dem ganzen \\ e<re blau. In 
anderen Gasen traten ähnliche Er»ciionmngon 
auf, doeb waren die Farben }e nach der ohe- 



Digitizcü by 



736 



Kathodenstrahlen 



misobtn Natur des Uasen verschieden. Am 
eeliAiisten waren die E^ehrinmieen in Argon 

und Wasserstoff. Die Verf. gebfii foli^onde 
Erklärung. Sobald die Geschwindi^^kell 
des Katnodenstrahls unter eine gewisse 
nri'ii/.«' sinkt, tritt in dem Charakter des 
LeuclUeu< eine Aenderung ein, und zwar der- 
art, daß sich die ( icsaiMtfarhc nafli der Soite 
der nröfieren WelienlÄugea ändert. Siukt 
die Geeehwindigkeit noch weiter, w ver- 
lirmn rüp W('ktr<mf'ii dir Frihtirlveit, das 
durch.sirahlte Gas zum Leuchten zu er- 
regen. Bei der Erscheinung spielen die in- 
dividuellen Eigentümlichkeiten der leuchten- 
den Teilchen eine große Rolle; manche Linien 
wrrdoM durch schnelle, andere duTch lang- 
same Elektronen erregt 

Hand in Hand mit den Fluoresxens- 
iT^fheinungen geJicn vielfach chemische Pro- 
zesse und zwar wirken Kathodenstrahlen 
Met« reduzierend. So werden Quccksilber- 
' ! 'ffrirl lind T 'i-cnclilorid in die Chlorüre 
v erwandelt, Kupfi roxvd ZU Kupfer reduziert, 
Queck.«ilberoxvdsulfat in Quecksilberoxydul- 
suifatt Silbeicblorid, -bromid, -Jodid in die 
SnbcMonde verwandelt 

Diese Reduktionen lassen sich auf Grund 
der J^lektronentheorie leicht erklären. Treffen 
die Elektronen anf ein Salz, z. B. Sflberchlo» 
rid. welches ain ciiuTn |Mi>iliv jicladenen 
Silber- und einem negativ geladcuen Chlor- 

atom be-teiit. .iLso die Konstitution Ag, Clj 
besitzt der Benuemiiclikeit halber schrei- 
ben wir die Forniei doppelt — , lo können sie 
nw auf die Wfise ft'stgehriltpti werden, daß 
die eine S'alenzladung des Silbers gesättigt 
wird. Das letztere vermag dann nicnt mehr 
zwei .Vtome (!hlor zu sättigen, das eine ent- 
weicht und Silbcrchlorür bleibt zurück 
(G. C. Schmidt). 

Auffallende Umwandlungen treten auf, 
wenn man Kathodenstrahlen auf die Alkali- 
Ii.ilui^t'inde fallen läßt, wie zuerst flold- 
siein fand. So tarbt sieh Chlornatriiun braun. 
Chlorkalium violett, Üromkalium blau usw. 
Man nonnf die~e Farben Xachfarhi-n, 
.Nach Ji Wiedeniaiui und G. C. Si hiiiidl 
sind diese gefärbten .Mkalihalogenide Sub- 
chloride, nach Elster und Geitelt Sieden- 
topf u. a. feste Lösungen von Natrium in 
dem unveribiderten S^ilz. 

In neuerer Zeit bat Goidsteio eine 
große Reihe von KDrpem bei tiefen Tem- 
peraturen mit Kuthodenstrahlen behandelt: 
es hat sicii dabei ergeben, daß dm Auftreten 
von Nachfärben eine viel häufigere Erschei- 
nung ist, als man niifnii!:« vermutete. So 
konnten sie bei einer uroUeii Anzahl von 
organischen Substanzen, ja sogar bei einem 
Element, dem Schwefel, beobachtet werden. 
Kühlt man denselben auf die Temperatur 



der flüssigen Luft ab, so wird er weiß; 
läBt man jetzt KathodenstraMm einwirken, 

<o niinnit er sofort eine kräftisrc Chamois- 
farbe an, zeigt also eine ifoch viel dunklere 
Farbe ab der Sehwefel bn gewSknIieher 
Temperatur. 

Auch die Lenard- Strahlen zeigen che- 
mische \Virkun<,'eii ; sie verwandeln gewöhn- 
lichen Sauerstoff in Ozon und schwärzen 
eine photographiseke ^tte. Ander» che- 
mische Reaktionen konnten mebt beobaehtet 
werden. 

5. Reflexion und Absorption der Katho- 
denstrahlen. Sekundäre Kathodenstrah- 
len. Fallen Kathodenstrahlen auf eine ebene 

Flache eines Leiters oder .Xirlit'riu r . so 
gehen von derselben nach allen Richtungen 
wieder Kathodenstrahlen ans; man nennt 
diese Strahlen „sekundäre Kathndcnstrahlen" 
und die Erscheinung vieilach Reflexion 
der Kathodenstrahlen. Der letztere Name ist 
unglücklich gewählt, da man durch ihn ver- 
führt wird, diese Erftcheinunfr mit der 
Reflexion des l.iclits in Analogie zu bringen, 
mit der sie nichts zu tun hat. Vielmehr 
wird der von den KathodenstraUen getroffene 
Körper der An«frana''punkt von reuen Katho- 
denstrahlen, indem durch den iXiiprall 
das Atom bezw. MolekQl so stark erschttttert 
wird, dafi ein zwei oder noch mehr neue 
Elektronen h«Tawfliegen (Barkla 1911). 
Die t:an/.e Krsclieinuim ist analoir der 
Wirkung des ultravioletten Lichts (vgl. den 
Artikel „Lichtelektrische Erschei- 
nungen"). Darüber lagert sich allerdin'_'« 
wahrscheinlich iiuth eine richtige Keflejuon. 

Messungen über das Verhältnis der emit- 
tierten Elektronenzahl zu der auffallenden 
sind von einer Rdhe von Forschem ange- 
stellt worden; dabei ergab sich, daß der 
Reflektor um so weniger Elektronen emittiert, 
je größer der Einfallswinkel ist; bei sehr 
großem Einfall^^v^nkel kann die Ladung des 
Reflektors, trotzdem er fortdauernd von 
den negativen Elektronen getroffen wird, 
sogar positiv werden. Diese Qbenascbende 
T»t<iacne ist von Austin und Starke 
t;enau iinterMiclif worden: sie läßt sicli nur 
erklären, wenn man annimmt, daß mehr 
Elektronen die Fläche verlassen, als darauf 
fallen. Hieran- in]i'\, daß die (teschwinditrkeit 
der reilektterteii Strahlen kleiner sein lauli, 
als die der auffallenden, da der Reflektor 
sonst mehr Energie aussenden würde als er 
empfängt. Dieser Scblufi wurde durch 
Genrcke bestätigt. 

Läßt man Kathodenstrahlen aus einer 
Lenard- Röhre in die freie Luft treten, eo 
erw»ist Hell letztere als ein trübes .Medium. 
Jede;- Kürpermolekül bezw. Atom scheint 
auf die Stranlen al< ein ijesonderte.'? Hindernis, 
welches sie von ihrem Wege mehr oder weni- 
ger ablenkt, zu wirken. £b liegt der Ge- 



7S7 



danke nahe, daß die Elektronen an den 
Körpermolekülen reflektiert Merdeii. Aus 
den Messungen Lenards geht herror, daß 
dieser Schluß nicht richtig ist, vielmehr 
müssen sie ungefähr 5000 Wasserstoff- 
moleküle qnor (iurchf;ihrrn. che sie die 
erste KicbtungsiiuderuQg erfahreu. Jedes 
Atom der Materie bemiepnieht srnnit seines- ' 
gltnrhnn LrcLrciiühcr i'inrm undurclidriiiir- 
ficiioii Kaum liir hicl), jedüch den Elektronen 
geg(.'inib» r ('r\v('isen sich alle Atomsorten als 
sehr durchlässige Gebilde, wie aufgebaut, 
auä feiuereu Bestandteilen mit vielen 
ZwisebeDiftumen. 

Diese SrlilQsse werdpti (luri-li M<'-sungcn 
Lenards über die Absorption der Kath(Klen- 
stnUen bestfttii^t 

Anfangs glaubte man, daß seilet die 
dOnnsteu Senichten aller Substanzen die 
Kathodenstrahlen absorbierten. Erst Hertz, 
E. Wiederaann und Eberl faiidon, daß 
dünne Metallschichten die Strahlen hindurch- 
lassen. Spater bat Lenard die Bureh- 
lä<;^igkeit einer großen Anzahl von Sub- 
stanzen mit HiUe seiner Lenard -Rührt: 
nntersacht. Es ergab sich dabei für 
schnelle Kathodenstrahlcn das einfai lic Oe- 
setz: Das Absorptionsvermögen einer Sub- 
stanz ist ihrer Dichte angenähert propor- 
tional. 

In ejiitleron Arbeiten hat Lenard die 
Bezichuiii: zwiv( hen Aisorption und Strahl- 
geschwinilii-'kcit weiter verfolgt und zwar 
bei Luft, Kohieii.süufü, Argon und Wasser- 
stoff. Bei diesen vier Körpern wächst die 
Absorption beim Fortschreiten von den 
größten cn immer kleineren Strahlgeschwin- 
digkeiten, und /\\ar zuiuirlist in immer 
steigendem Maße. Sinkt die Geschwindigkeit 
▼on der des Liehts auf ein Hundertstel der- 
«nlbeii herab, so erhöbt dip^ die Absorpfions- 
verinugtui auf mehr als das .Miliioiicidaehe. 
Diese Zunahme gellt aber niebt über alle 
Grenzen hi-rati«. wenn «ieli die Geschwindig- 
keit der iS'ull nähert, wundern es tritt vorher 
ein Wendepunkt ein, worauf sich die Ab- 
aorptionsvermögen gewissen Grenswerteu 
nfthern. Das individtt^ Verhalten der 
"Ma'erie, welches bei großen Geschwindigkei- j 
tcu nur beim Wasserstoff etwas ait^eprägt 
war, tritt bei geringen Gesohwindifkeiten 
mehr und luelir hervor. Was-^er^toff zriirf 
hier seine Abweichung in solcher Ver^nUie- ] 
rung, daß zuletzt sein Abeorptionsvi-rniriiren | 
das der anderen Gase «oirar ftherstei<;t. ob- 
gleich es das dunibte Gas iit. Argon und Luft 
absorbieren bei größeren Geschwindigkeiten . 
nach Beihenfolge ihrer Dichten, wechseln | 
aber ihre nstse bei geringeren G^ehwindig- ' 
keifen. Die Ma>-t' fie> Medium-, welche bei 
großen Geschwindigkeiten iu erster An- 
nihoimg aUeiii f Oi das AbsorptionsTeimligeii 

Huidw4Siterlnieb d«r NBtnrwtHennsbtAe». Banil T, 



bostiiiunend ist, ist bei kleinen Gesdiwindig» 
keilen durcliauii nicht mehr maßgebend. 

Da die Diffusion sich analog verhilt, 
so folgt, daß beide Erscheinungen einer 
gemeinsamen Ursache ihre Entstehung ver- 
danken. Da Kat hoden.stralilen eine i Diffu- 
sion, d. h. eine Ablenkung, nur soviel wir 
wissen durch elektrische nnd magnetische 
Kräfte erfahren, so sind wir erzwungen, an- 
zunehmen, daß im Innern der Atome elek- 
trische Eritfte vorhanden sind, oder anders 
ausgedrückt, elektrische Kraftfelder, die sich 
um gewisse Zentren in den Atomen konzen- 
trieren, in deren Nitbe sie größere Intensität 
aufweisen, als femer von denselben, sowie 
die Stärke eines magnetischen Kraftfeldes 
in bekannier Weise um die zwei Pole sich 

konzentriert. Ein Elektron, welches derartige 
Fdder ndt beweglichen Zentren passiert, 

wird absorbiorf. wenn o- in genügend starke 
Teile dieser Felder gelangt; anderenfalls wird 
es mit mehr oder wräiger abgelenkter 
Kraft hindurchgelassen werden. Der ganze 
Querschnitt des Atoms teilt sich in zwei 
Teile, in einen absorbierenden und «inen 
durchlassenden. 

Lenard hat die Frage zu beantworten 
gesucht, ob diese Zentren ein besonderes 
undun;iidring;liches Eigenvolomen aufweisen 
oder allgemein, ob außer den Kraftfetdem 
^'onst noch etwas in den Atomen vorhanden 
ist. Er kommt zu dem Ergebnis, daß z. B. 
in 1 cbm Platin höchstens 1 emm undurch- 
dringliches Eigen Volumen vorhanden ist. 
Nach dieser Anschauung besteht somit der 
von der Materie erfüllte Raum nur aus Kraft- 
feldern, die Atome sind im wesentliehen 
auch nur Kraftfelder, 

In naiiem Zusammenhing mit der Ab- 
sorption der Kathodeuütrahlen steht ihre 
Eigenschaft, die dnfchstrahlten Gase in 
Leiter zu verwandeln. Da es zunächst nahe 
lag, diesen \organc; als abhängig von der 
Dichte anzubellen, untersuchte McLennan 
( ir<Ori die Beziehung zur Dichte. Er fand, 
daü zwei Gase unter denselben Yersuchs- 
bedingungen bei gleicher Dichte die gleiche 
Iieitfäliigkeit zeigen. Da, wie Lenard 
(1894) bewiesen, die Absorption nur von der 
Dichte und nicht von der chemischen 
Natur des durchstrahlten Körpers abhängt, 
so ersohien der Zusammenhang zwischen 4ier 
Absorption und der erzeugten Leitfähigkeit 
btstätigl. Hak! darauf (1902) fand Leuard, 
daß beide J lrsi heinungen keineswegs immer 
parallel \eriaufen. Während nämlich die 
iaui^Äumsteu Kathodenstrahlon die yrüßte 
Absorption zeigen, geben sie so zwar dem Ga.s 
durch die vielen in den Atomen stecken 
gebliebenen BÜektronen die li^hifk^t posi- 
tive Körper zu entladen, erzeugen aber keine 
positiven Teilchen. Infolged^en ist die 
Leitfihigk«t unipolar, indem nur podtiT 

47 



Digitizcü by ^(j^j^l'^ 



738 



fcladene Körper ilue Ladung verlieren, 
tenutzt man dagegen Strahlen, deren Gc- 
achwindickfiit höher ist ah die, die ein Elelc- 
tron besitzt, naehdem es einen Potential- 
fall Vüi) n Volt (iurclilimfcii Iiat. ?n crliält 
man Knikulung beider Kiektrizitaten, d. h, 
im Gas sind sowohl positive als auch negative 
Teildifii fiitlialtfii. Sic entstphen dadurch, 
daß Kalhodüii^trahlen, welche die erwähnte 
Geschwindigkeit besitzen, aus den Sub- 
stanzen, auf die sie treffen, Elektronen frei 
machen, die nur geringe Geschwindigkeit 
besitzen. Treffen die Strahlen also auf 
Gasmoleküle, so losen sie eine sekundäre 
Kathodenstrahlung aus und lassen die Mole- 
küle positiv t^elatlen zurück. Die Fähigkeit 
der primären Katliodeiistralilen sekuntiiire 
aus/.utiiseu ist eine Funktion der Gesehwin- 
digkeit, aber eine andere als die Absorption. 
Zmielnt besitxen die Uuigsanrnten Strahlen, 
die am stärksten absorbiert werden, diese 
Fähigkeit überhaupt nicht, ist diu Grenze 
von 11 Volt (Iberschritten, so steigt sie, 
erreicht ein .Maximum bei etwa 300 Volt 
und fällt dann wieder ab. Die Absorption 
dagegen sinkt bestatnli^' mit wachsender 
Geschwindigkeit (Lonard 1903, 1904). 

Die^e Schlüsse sind durch Messungen 
von Kossei (1912) und S. Bloch (1912) be- 
stütii^t worden. Letzterer hat auch die .\nzahl 
der i-ekundärcn Ionen gemessen, welche ein 
Kathodenstrabl von der Geschwindigkeit 
2,76.10^<> cm/sec auf 1 cm Weges in Luft 
von Atmospnftrendruelc erzeugt; es waren 
54 Ionen. Auf das Verfahren von Wilson 
(1912) die Bahnen der Elektronen und die 
Abschleuderung von sekundiren Elektronen 
durch den StoU sichtbar zu machen, sei 
wenigstens hingewiesen. 

6. Kathodenzerstäubung. Wenn Katho- 

denstrahlen von einer Metallektrode aus- 
gehen, üo beäcbiägt sich nach einer gewiiisen 
Zeit die benachbarte Glaswand, indem zu 
gleicher Zeit die Elektrode zerstäubt. Der 
Vorgang ähncltderZerstimbunji gikivaui>ch ge- 
riQhter Drähte, doch ist ein Zusanmienhang 
beider Erscheinungen noch nicht sicher 
feetgestellt. Nach den tlntersuchungon von 
V. Kohlschiltter, der sich seit 1900 mit 
dieser Frage beschäftigt, ist die Zerstäubung 
niobt dureh da» Entweichen okkludierten 
Gases aus dem Kathodenmctall bedingt: auch 
«leigert Zusatz von Sauerstoff zu einem ande- 
ren Gase die Zerstäubung nicht, wie bei 
einem glühenden Metall. Die Keiheiifolge 
der .Metalle nach ihrer Zerstäubbarkeit 
is' ii; allen Gasen die L^Ificlie. Hand in Ii;iJid 
mit der Zerstäubung erfolgt stets eine Ab- 
nahme desDnit kes. Ks ist noch nicht ent- 
schieden, üb sich dabei i In mische Verbindun- 
gen bilden oder nur eine <>kklu.sioii des Gases 
Stattfindet. Da auch die Edelgase, von denen 



keine Verbindungen bekannt sind, ver- 
schwinden, so ist das letztere wohl der Fall. 

Ueber den Hechanismus der Zerstäubung 
ist dlne Kontroverse xwisehen Kohlschüt- 
ter, Fisrher und Ilähnel und J. Stark 
(1909 bis HtlO) entstanden. Kohlschütter 
sieht den Zerstäubungsprozefi ab dnen 
chemischen Vorgang an. Auf entgegen- 
gesetztem Standpunkt stehen Fischer und 
Hähnel. Da nach ihren Versuchen das Uae, 
wenn es nicht eine beständige Verbindung 
mit dem Elektrodenmetall bildet, fOr die 
Zer>täubunn: fjanz fileicliiriiltitc ist, so hallen 
sie den Vorgang für einen rein physikabsehen 
Prozeß. Die RichtH^eit dieser Versuche wird 
von Kohlsehfitfer bestritten; er fand das 
bei gleichen Stromstärken und Spannungen die 
zerstaubten Mengen in Argon größer als 
in Stickstoff und in beiden iMtr&ohtUch 
grABer sind als in Wasserstoff; die chemiBche 
Xattir des- Gases ist daher hieraach von 
wesentbchem iuiifluU. 

Nach der Theorie von J. Stark handelt 
es sich bei der Zerstäubung im wesentlichen 
um physikalische Vüri;änge und zwar spielen 
eine maßgebende Rolle dabei die auf die 
Kathode zufliegenden positiven Ionen. Dies« 
besitzen bdm Auftreffen eine große kine- 
tische Energie und einen Teil davon können 
sie durch Stoß an die MetaHatome abgeben. 
Diese erhalten eine G*'^( hwindigkeit in Ricb- 
tunij des Stoßes, treffen auf ainlere Atome 
auf und werden von diesen reflektiert. Kt- 
halten sie hierbei eine L'enuLrend i^roße 
Geschwindigkeit senlcrecht zur Oberfläche, 
nach auBen, so kOnnen sie in den Gaaraun 
auFtreten und entweder infolge von Bremsung 
auf die Kathode zurückkehren oder sich an 
die Gefäßwand niederschlagen. 

Diese Theorie hat Kohlschütter in 
einer späteren .\rbeit (1910) auf Grund 
seiner Versuche erweitert. 

Die Zerstäubung wird häufig benutzt, 
um Metalle in sehr dünnen Schichten nieder- 
zusehh'^TH : je nneh der Dnnrr hat man e> 
in der Hand, die Schicht uieiir oder wenieer 
dickztt machen (vgl. z. B. Rümelin 1912). 

7. Braunsche Röhre. Tm den zeitlichen 
Verlauf variabler Ströme zu demonstrieren, 
hat F. I-ir;iiin (1897) ein Verfahren aus- 
gearbeitet, welches auf die Ablenkbarkeit 
der Kathodenstrahlen dureh magnetische 
Kräfte beruht. Von den Kathodenstrahlen 
wird durch eine kleine Oeffnung der größte 
Teil abgeblendet, so dafi nur ein feiner Strahl 
hindurchdringen kann. Dieser fällt auf einen 
senkrecht zur Richtung der Bahn in der Köhre 
angebrachten FhioreszenzM-Iiirni, der ;ius 
einer auf Glimmer aufgetragenen fluores- 
zierenden Masse besteht Da der Glimmer 
durchsichtig ist, so kann man die lenehtende 
Stelle von allen Seiten erkennen. Schiebt 
man nun an das Rohr in der Nilhe des Diw- 



KatJiodeuBttahten — Kantscfauk 



739 



phrai^mas Hiic kleine Magnetisieruiigr>>i i 
die lüogcnuiiiito Indikatorspule, und laUt 
dieselbe vom Strom durchfließen, w ird der 
Lichtfleck abgelenkt. Ein Wetlisi Isfrom 
versetzt ihn in Schwin|?unpcn. Der Apparat 



Wendung:, in heschrftnkteni Umfanpe, fand 
der Kauttschuk in Europa zuerst seit 1770, 
als Priestie y seine Verwendbarkeit als 
Radiergummi erkannte. Ein gewaltiger Auf- 
schwung der Kautj^chukindu.strie trat aber 



zeichnet sich dadun li aus. daü «t l'roi von erst ein, als auf (Iruiid der lOntdcckungon 



Kigenaehwüigaiig«]! uad von Trägheit ist. 
Bmda üntenuehnn^ von VoigtniE;en, die 

sich im 1/aufc ricr Zeit andern, hat er m Iiou 



von Goodyear 1839 und Hancock 1S43 
die Fftb^lräit des Kftat8«hnk8, dnreli VSor 

Wirkung von Schwefel bei hftluTcr Tcinpt? 



außerordentlich wertvolle Dienste geleistet, ratur in vulkanisierten Kaui&cliuk über- 



Ein einfaches Verfahren, die Bevegungen des 

Phosphorpszpnzflrrkp«? zu photographieren, 
hat Zenneck ^1913) ausgearbeitet. 

SchluB. In diesem Kapitel sind die Eigen- 
schaften der Kathodenstrahlen, welche von 
radioaktiven Substanzen ausgehen, die so- 
genannten /?-Stra}d(Mi. und ebt-nso die, welche 



zugehen, entdeckt wurde. Neben dieser 
„Heißvulkanisation" wurde 1846 die „Kalt- 
vulkanisation" bekannt, bei welcher Kaut- 
schuk mit Schwefclcldcirürlösung bei Zimmer- 
temperatur behandelt wird (Parkeß). Im 
Jahre 1861 endlich beobachtete Goodvear 
beim ]'>!ii(7,en von Kaiitsclmk mit L'rößeren 



beim Bestrahlen mit ultraviolettem Licht i Meogeu Schwefel bei höheren Temperaturen 
oder befm Glühen usw. anltretoi, nnrwenifr die nldnng des Hartf^nminifl. 

berörksirhtigt worden. Es sei deswegen auf Heutzutage findpt der Kau 



Kautschuk die 



die betreffenden Abächnitte dieses Hand- 
wDrtMbnehe aoeh besenden hinfewicieii. 

Ititeratur« ZuMammevJattrnde Arlttilcn: G, C. 
a^umiMf Die Xaiiodmuilr^iUn. t. 1X1 S. 
BfavttenNff. In 4ie$fm ButJk iit «Ma Literatur 

Mg zum Jahre 1906 ungegebrn. Bei d&n rptiteren 
in ilifium Ai'fftitt bftpmehen^ Arbflrn i*t 
»trlf ihis ./ii/tr Ii i '■ : 'igefiUtt, »o doti «iV mit II Ufr 
4er h'-riDchrilU der Phifik oder drr BtMätier 
Mu dm AnmUtn dfi l'lnj^ih IHckt aii/gc/undnt 
«•micn kSmmt», — J. J. 2%MMNm, CofHÜMOlitin 
of Eteetricitjf througk Üan». tfS p. Oavtbridge 
um. — P. Lenard, Die Kaihodenttrahlen. 
yobel- Vorlegung, 44 Leijtzig läOC. 



mannigfaltigste technische Verwendung. Er- 
wähnt sei u. a. die Herstellung von SchliLu- 
chen, Dichtungsmaterialien. Fahrrad- und 
Automobilreifen, isolierenden L'iuliüilungen 
für Kabel und Gummibällc. Hierzu kommen 
die chirurgischen Wahren, die gummierten 
Stoffe, Gummischuhp, Radiergummi tww. 
Hartfjumiiii wird w. a. in der Kammfabri- 
kation und in der Elektrotechnik benutzt. 

Die Welt^daktioii an Rohkautsehuk 
beträgt zurzeit etwa 100000 t jährlich 
im Betrage von etwa 1 Milliarde Mark. 

2. Gewinnung des Naturkautschuks. 
Der Kautschuk findet sieli im Müchsaft 
gewisser Pflanzen, z. B. gewisser Kupbor- 
biaceen (Wolfsmilchgewäehse). Der Hanpt- 
vertreter dieser Klasse ist die Hevea brasi- 
liensis, die sieh in den südamerikanischen 
Urwäldern im riehiete des Amazona.s- 
stromes in gewaltigen Bäumen findet. Die 
Bftnme irerden ani^itzt, der HÜdnafi 
n»*schichtlichcs und All^rmrines. 2. Ge- J pe?aininclf , und der Kautschuk daraus durch 

ein llatieherungsverfaliren abgeschieden. Das 
<o ( 1 haltene I*rodukt, das nach dem Ausfuhr- 
hafen des Amazonastrebietes. Parä, gewöhn- 
lich als Parakautüchuk bezeichnet wird, 
bildet zurzeit noch das wertvollste Boh- 
material f ftr die Kautsehukindustrie. 

Neben den sftdamerikanfsehen Iftndem 
(voriifliinlleh Brasilien und Pfrn) bildet 



Kanliefcvk. 



wiimunp: des Naturkautschuks. .!. Chemigcho 
Konstitution dt's nfsctniks. 1. I'hysik.disi he 
Kigenschaften des Kaut^hiiks. ö. Theoho der 
YrnkuusatiOtt de« Kuutschukü. (>. Technische 
HersteOew tau Kautschokwaien. 7. Analyse 
dee H^ntKiraka. 

I. Geschichtliches und Allgemeines. 

Die ersten Nachrichten über fleLreuslände 

aus Kautschuk stammen aus der Zeit' der! zurzeit noch Afrika die Hauptuuelle des 
Entdeekang Amerikas. Kolumbus soll | Wüdkantsehuks. Die kantsehukliefernden 

zuer.st gelegentlich sriner zweiten Amerika- Pflanzen Afrikas sind großenteils Uaaen 
reise 1493 bis 1400 atil Haiti bei den | aus der Familie der Landolphien. 
ISngeborenen Kautschukbillle beobachtet Der gewaltige Kautscliukbedarf der 
haben. Die ers-ton wissenschaftlichen Be- modernen Teclnuk lial srit liniircr Zeit zur 
richte über da* Vorkommen von Kaut- systemati.schen Bebamin;; lui^i iieuter Flacht u 
sohuk in der Gegend des Amazonen- in Kautschukplantagen, in erster Linie 
«toomee rühren von den iranzösischen i in den asiatischen Ländern, den malamchen 
Forschem Condamine und Bouprtier her, 1 Staaten, Ceylon usw. gefQhrt, die rar den 
die im Aultrai^^e der französischen Ri -irrunj; Anbau der Hevea brasiliensis sich besonders 
1730 nach Equador reisten, um dort Grad- , geeignet erwiesen. Auch in Afrika ist man 
nieaniq;en Torsnnehmen. Teehnlsclie Ver* j neuerdings mit dnr Anlage van Eautscbuk- 

47» 



Digitizcü by Li<.jv.'^e^ 



740 



Kautsbhuk 



daDta^eo eifrig am Werke. In den deutseben 
Kolonien se!ieinen namentlieh Manihnt- 

-sorten nclii-n Fanfimiiii (Kickxia) und Ficus 
Bedeutung zu iTlaiicen. Rs ist nur eine 
Pra^e der Zeit, daU die Hauptnionge der 
Wcltproduktinn durch den Plantagen* 
kuiitsrhuk podeckt wird. 

>'achdeni in jüngstor Zeit auch die 
Synthese des Kautttcbuka gelungen ist, wird 
man vielleieM in nicht allxn ferner Zeit 
aitcli mit <l»'r tci-lnii-rlicn Tlci -fi'llinif; synthe- 
tischen Kautschuks rechnen müssen. 

3. Chemische Konstitution des Kaut- 
schuks. Her Kautschuk ist ein Ivohlcn- 
wa.sserstoff der Zusamnient-etzunc ('iqU|». 
Seine Formel ist nach Hiinics sehr wahr- 
scheinlich die eines himethyU-yklüdktadiens: 

CH-CHj-CHj-C-CH,. 

Dil' Aiiwi H üheil von x.".v"i rii|)po!bindun;;en 
wird durch die Additionsf.lhigkeit des Kaut- 
sehukkeblenwasserRti^rfes bewiesen. So ver- 
mag er 7. 11 zwoi Midcküle Ozon, Hrom, 
Chlor- und Bnunwasserstdff anzulatjfrn. 
Durch Spaltnnt; des lutizonides mit Wasser 
erhielt llarries Lävulinaldehyd und ein 
Superoxyd des I«"iviilinahiehvds. Letzteres 
spaltet -ii Ii lii im anhaltenJcn Kü< lu'ii in 
Ijävulinaldchyd und Wasserstolteupcruxvd, 
welche« seknndftr den Aldehyd zu LftTulin- 
gjiiirr' nxvdiert. 

Ik'iai Krhitzen von Kaiil-t liuk treten 
als Zersetzinifispritdukte u. a. Isopren 
CflUt und I ipenten (',o'It« auf- Letzteres 
bildet sich vernuitlich sekundär aus Isopren. 
I>a.s Lii|ircii i-t nn lvuhh'nwa>MT-lolf der 
Kutadienreihe, enthält alao zwei benach- 
barte ^konjugierte) Ilonpelblndungen. Seine 
Formel ist die eines Methylbutadiens: 

CH=C-CH=CH 



'Hg. 

l'nigekehrl vennai; l.-;opren sich in Kaut- 
schuk zurttckzuverwandeln. Jedoch dauerte 
es lange, bis reproduzierbare Vcrsuchsbedin- 

gun^en auftjefundon wurden, unter denen 
diese Svnthcse des Kant,schukä stets gelanj^. 
Kach eniem Patente der Bayerschen Farb- 
werke in KIberfeld (Hof man n und Cou teile) 
\uiü reines Isojiren beim Krhitzen für sich 
oder in (jC!;enwart anderer Stoffe zu Kaut- 
schuk polyniertsiert. liie gleiche Ueaktiun 
läßt sicii anf zahhreiehe andere Verbindungen 
mit konjui:ierlen I»op])clbinduii'ren z. B. 
Krythreu LH, - VH - - tli - CH, uder Di- 
methylbiitadien 

CH,-C-C=CHj 
CH, CH, 



anwenden, und führt su kautschukähiilichen 
Körpern, die sich aber vom Isoprenkautschnk 
clicmiscli und ])]u>ikalis( h unterscheiden. 
Unabhängig von Hofmann und Coutelle 
veröffentUcnte Harries als ereter die Beob- 
achtung. Hnß Lopren bei rrffrenurirt von 
Essifjsäure durch Krhitzen iia Ivdir in Kaut- 
schuk sich umwandeln läßt, isomere Kaut- 
schuke werden durch Kondensation der 
vorher genannten Kohlenwasserstoffe der 
nut;i'Ji(Miri'i1ii' bei Oegenwart VOn nwtalli- 
sciiem Natrium erhalten. 

Als Ausgangsprodukte zur teehniechen 
Darstellung von Isopren komnirn u. a. 
Parakresol aus dem Steiukohieuleer, be- 
stimmte Fraktionen des Petroleums, für das 
Erythren Phenol und die eiateu liestiUationa» 
Produkte im Kokereibetriebe, fflr das Di- 
methylb\itadien das Aceton in Fra?ie. 

4. Physikalische Eigenschaften des 
Kautschuke. Der Kautschuk findet haupt* 
sächlich wegen seiner elastischen Ei!re<i- 
schaften, wegen seiner elektrischen Isolicr- 
fahipkeit und seiner Widerstandsfähigkeit 

fegen chemisehen Angriff im vuLkauisierteu 
Zustande Verwendung. Das fipezififiehe Ge- 
wicht von technisdi iciiuni Pariilcml-chuk 
beträgt etwa 0,9. Beim vulkanisierten Kaut- 
schuk schwankt es je nach der Znsammen- 
<rtziiiiu' der Mi-^ihiMi«; und kann bis gegen 
4 lu'triuijen. AI.- IHeiektrizitätskonstante des 
vulkanisierten Kautschuks wird 2,7 an- 
gegeben. l)er spexitiscbe Widerstand für 
Hartgummi bei lSH»in Luft von 48",, Feuchtig- 
keit wurde bei einer Meß-|iauiMini: von 
f)4ü Volt für 1 nun zu mehr als 42UU lü* 
Megohm/cm gefunden. Die Diilusions- 
gcschwindigkeit ist für verschiedene Ga-e seliv 
ver.>ichieden. Kohlensäure diltuiidiert uitiu 
als 13mal so schnell, Wasserstoff etwa 5,.'> mal 
so schnell durch vulkanisierten Kautschuk 
als Stiekstoff. 

5. Theorie der Vulkanisation des Kaut- 
schuks. Am wahrscheinlichsten ist zur/cu 
die Annahme, daß bei der Vulkani-ation zu- 
nächst Adsorption des Schwefelehlorürs 
und Schwefels durch den Kautschuk, in 
zweiter Linie chemische Reaktion ein- 
tritt. Als Endprodukte der chemischen Ein- 
wirkung wurm fflr Schwefelchlorflr von 
Hinriehsen und K in il^c her die Verbindung 
(<'ioHig)2S2Cls, für Schwele! von Weber, 
Spence sowie Hinrichsen und Kindscber 
die Verbindung C',„H,«St isoliert. 

6. Technische Herstellung von Kaut- 
schukwaren. In der Fabrik wird der ]<oh- 
kautschuk durch Waschen zwischen Waken 
von mechanischen Verunreinigungen (Sand, 
Kinde usw.) h. frrit ( Wa<( liveilu»! ). Die so 
erhaltenen Felle bilden iiacii dem Trocknen 
den ..technisch reinen'" Kaut.schuk. Er ent- 
hält aiiUer dem Kautschukkohlenwasserstoff 
noch die sogenannten Harze, ferner Ejweiß- 



Google 



« 



Kantschak — Ke]iter 



741 



Htuffo und niincruli.schc Bestandteile. Das 
Mischen mit Schwefel und Füllstoffen erfolgt 
auf heizbiiion Mischwalzon. liic Herstellung 
homogeuer Gemiseiie beruht auf der Eigen- 
scbalt des Bohkautsehtiks, beim ErwSnneu 
plastisch zu •wrrdpii. T-ie fcrtiijni Mi-rhiinffon 
werden in Kalandern zu dünnen i'latttii 
aüugttwalzt und letztere zur Erzit liniL^ der 
gewünschten Stärke aufeinander lti Icl:!. IHc 
Heißvulkanisation erfolgt in Furaieii uder 
anmittolbar in Talkum im Autoklaven oder 
zwischen erhitzten PJatten (Vulkanüatious- 
presso). 

In ti'L'lini-clu'ii Weichgummiwarcn hctrrigt 
der Gebalt an chemisch gebundenem Schwefel 
dnrehselmittlieh etwa 3%, besofi^n auf den 
Keinkntitsiliiik. 

7. Analyse des Kautschuks. Hei der 
ein mischen Untersuchung von Kohkaut- 
schuk sind außer der Kaulschuksub>1aii/. 
selbst noch Feuchtigkeit, Harze, Eiweiß- 
Stoffe und Mineraibestudteil» ta bwAck« 
sichtigen. Die Bestimmung der Harze 
erfolgt durch erschöpfende Extraktion mit 1 
Ai(t(»n und Wägen des nach Verdampfen 
der Aoetonlösttog verbleibenden Bück-! 
atuides. Die Eiweifistotfe «erden ans dem i 
Stifksfoffijfchalte, der narh Kinltlalil ht- 
ätimiut wird, durch Multiplikation mit 0,26 
berechnet. Zar Ermittelung der meist j 
geringen Mengen von Minerals (o ff rn crrnüirt 
in der Regel die Veraschung. l>er itein- 
kautschukgebait berechnet sieh sitt der 
Differenz der gesamten Verunreinigungen 
von 100. Von den in der Literatur beschrie- 
benen Virfahreii zur direkten Kaut.schuk- 
bestiuuuung scheint das Tetrabromidver- 
fabren am ehesten Aussiebt auf Erfolg zu-' 
bioton. 

bk' Allrtl vtee von viilkau i s it'i t (I ni Kaut- • 
schuk i.st durch die überau ^mlic MMinig-i 
faltitrkrit d< r für Kautschukmisi hiniiren 
verwendeten Zusatzstoffe überaus tJch^ierig, , 
oft genug überhaupt nicht mit Sicherheit | 
dorchftthrbar. Wegen Einzelheiten muß auf > 
die literatur verwiesen werdeu. 

Uteratnr. F, W. UinrtehMn und, K. 

Jftfmnitct*, Per KwiUcliuk und xrinr Prüjuvg. 
Verlttf von S. Hirttl, Lt ipzi/j 1010. — It. Dltmar, , 
DiV .V(/,,f A'.H/rvr', Verlag w»S$ein'^ 

F. W. HinriehmeH. 



Professor in Gent an der Universität, sodann bis 
zu seinem Todb am 18. Juli 1896 in Bonn als Pro» 
fcssor der Chemie mit narhhnitiptem Erfolge 
tätig. Als Lehrer hat Kekule durch .seinen 
höchst aiutfrinrlen Unterricht im Hörsaal wie 
im Laboratorium eine poße '/:ih! von Schülern 
zu Forschern herangebddet. Durch sein Lehr- 
buch der organischen Chemie (Er!nn!r«'n. Seit 
1859 erscheinend), in dem er als eisb r die er- 
weiterte typische Betrachtungsweise und später 
die Strarrarlehre konsequent dnrchznfahren 
suchte, hat er großen Eiiifliili auf die heran- 
wachsende Generation iki Liu iiiiker »usgeübt. 
Ganz besonders durch die glückliche Auffassung 
der Benzols als eines Hcxamethins, dus die 
Grundlage der sogenannten arumatischen Ver- 
bindungen ilildAk gab er einem grofien Teil von 
experimentellen FoTschungen eine Riehtnng, die 
heute noch stnrk vorhi'nsi lit. Insbesondere hat 
die ganze Farbtsatheiitu) (liuluri h eine mächtige 
Anregung erhalten, die zu ilmr l'I an /.enden Enfe* 
wirkeliing ganz wesentlich beitr^ig. 

In seinen chemischen Untersuchungen über 
KnallquecloÜber, ongseftttigte xweibasische 
S&nren, Kendeuationen des Aldehyds, hat er 
sich als ausgezeichneter Forseher bewährt. 
Ueberau hielt sich Kekulc an die Grundvor- 
st^'Ilniii', das Kotilftistoffitoni sei \i--nvertig. 
In der Durchführung des .Satzes, daß iedes Ele- 
ment nur eine einzige bestimmte Weftif^cit habe, 
ist er offenbar zu weit gegangen. 

Früher an der Herausgabe ch'r kritischen Zeit- 
schrift für Chemie beteiligt, dann an der von 
Liebigs Annalcn. hat Kekul6 in diesen BISttem 
si'ine Wh htigsten Arlieltrii veröffentlicht. Uohfr 
still Lt)ben umi Wirk. n j^eben die Nachrufe von 
H. Landolt Htr. 29. 1971 und von Ansehtits 
Ber. 36, 4616 Aulschluß. 

B. V, Meyer. 



Kekule von Stradonite 

August. 

7.11 I >;ii nist.iiit v.n\ 7 >i tttuinbcr 1821.* geboren, 
war vv Pri\ ;it(lM7(nr in lleidclberg l.S.'jJ, wo er 
seine eisten, die organische Chemie fördernden 
Arbeiten erscheinen lieft, dann 1858 bis 1866 



Kepler 

Johannes. 

Geboren am21.Dozeniberl511 inWeilinWürttem- 
berg, gestorben am 16. November 1680 fai Reeens- 

bürg. I'if KrSnklirhkf it des Knaben und die 
.\rinur dir Klti-rii . rlüiihti'H von l.'>77 an nur 
eincti vielfach untfrlnurlicrnMi tmllx sn( Ii. bis 
Li nier 1.>H4 «Ii*» Klüstersi hnie zu .Adelb^rg und 
1,'jM, (Iii- zu .M iidbronn bezog. N.ich Ablegimg 
des ßakkalaureatseximeiu trat er in das theolo- 

fische Stift in Tflbineen ein. in der Absicht, 
heologe zu werden; 1691 wurde er dort Magister. 
Da er sich jednch mit der damils hi^rrschenden 
orthodo.\en Richtung' nirht befreunden konnte, 
und die Lehre <ies K o p e r n i k u s , in die 
sein I>ehrer M a e s 1 1 i n ihn einführte, sein 
Interesse mächtig fesselte, wandte rr sich in der 
Folgt* ganz der Mathemutik und Astronomie zu. 
1594 finden wir ihn als Professor der Mathematilc 
und Moral am Gymnasium zn Gras. Durch 
geliing«ne astrologisf^ln Prophezeiungen ge- 
langte er bald zu pninilinr Berühmtheit; in 
der •Ai> • II', haftlichen \\< lt wurde .sein N un- 
bekannt durch sein Erstlingswerk Mvsterium 
rosmoigntphlcttm, IfM erschienen, das inm auch 



Digitizcd by Lit.jv.'vi'^ 



74*2 



Kepler — KetciM» 



mit Galiliu und Tycho de Hrahp in Hozit'- 
hungen brachte. Die 1508 dort pinsi'tzcnden l*ro- 
tcstanten verfolgung;pn machtiM) seine Lage 
ichwicrig, und nls i>r 1600 zwischen Uebertritt (i«>lK>r«>n .im 



Kerucr vuu Marilaun 

Anton. 



12. .November 1831 in Maatoni 
zum Katliiolizismus oder Auswanderung zu wilitenj^lfioderiisteiKich^ ging na<>h Wien 

hatte, folgte er nwr Anregung Tychos und 'Medizin zu stndieiwn, % 



ging naeh Prap. um (licsciii hei iU-r llcrc« liniiii 
seiner l*lanet«iit.if(lii üii uiikui-iutü:». .\arli 
dem bnid <1 n nit erfolgten Tod Tychos riirkt.- 
er U'Ail in tles.sen Steile als kaiserliciier 
Mathematiker Kudnlf.s II. Diese Priger Jahre 
waren in wiswnsrhiift'ioher Iteziehiing glinxend. 
Hier fand Kepler die beiden erste» seiner 
PlanetoDBnetse (Keple räche Gesetze 1609), 
gab die Theorie des astrononifiiehen (Kepler- 
sclicnl F('mrohr< iiti<! l»>-:;riitnt«'f(" die Dioptrik. 
ImiiKT liuinmurÜt lui uiul Uaurtger gest ifteten 
sich aber seine Lebensverhältnisse, «l» r Tod 
kehrte wiederholt in seiner Familie ein 
und die ^ahrnngs^orgen wurden immer 
drückender, da sein tiehalt ihm nie voll 
AUSbesiüiIt wurde. Ais auch nach dem 
RttiernogHtntritt Kaiser Uattbias «eine Ver-i 
hXttnitse nrh nicht besserten, nahm er eine I 
.\i!<t( IlutiL' an der I/andschaftj^schttlc r.n T.tnz j 
;iu; ei liiirt« dort Mathemitik, nmdiert^' die' 
I^ndesnufnahmc und ,i?l)« it< tc an der Vollendung | 
seiner IManetentafeln, die al>er erst 1G'J7 unter . 
dem Titel Tabulac Hudolphinae in Ulm er- 1 
schienen. Daneben beschäftigte ihn der Hau ' 
des Sonnensystems lebhaft und er suchte eine 
Beziehong swiwhen den Umlanfneiten d«rj 
Planeten zu finden; diese Bemfihnngen ' 
wtinlfn \i'<]^ jrekrrint durch din Auffindung 
des iirut«;ii iie.>4etzes der I'lanefcul)ew('t,'utiL'. dis 
er 1619 in der Schrift HarniDiiiri s uniiuli litiri V 
veröffentlichte. Bald nach dem 1 od stiiiiet ersten 
Frau l(51ü hatte er sich wieder verheiratet, doch 
auch von den dieser Ehe entsprossenen Kindern 
starben mehrere. Neuen Kummer bereitete ihm 
ein Hex«npn»eft, in den seine 70i&brige Matter 
venriekelt war, und er scheute die weite Iteiiie 
von ObcnUti'rreich nach Württemberg' nirht, 
um ilir !)('izu.st''ln'n und sie vor dvr l'nltei zu 
bewahren. Aui Ii in Lin/ In-Ucn Ili'lii^'innsvct fol- . 
gungen ihm den IJoden unter den Fulien heiß i 
wer«len und er siedelte nach l*lm über. Auf 
wiederholte Keklam itionen wegen des immer noch 
unregelmättig fließenden Gehalts von Ferdi" 
nand IL an Wallenstein verwiesen, suchte er 
diesen 1628 in Sagau anf. Wallenstein wollte 
ilin mit einer Profes.sur in U'^tock abfinden, 
und Ivel) Ii' r wandte sich ikuIj Kegensburg, um 
sein Hecht \ m lii in Keich.stag geltend zu luiichcn: 
dort eriair er nus h wenigen Tagen den Strapa^n 
der Heise. Seine gesnnimelten Werke wurden von 
F'risi'fi. Kr.inkfnrt IST)** bislSTl ) heniu.sgegeben. 

Literatur. Hrelt*eUu'ert,.Iohann KrphntW irken. 
tHullgttrl /.*-*>. nütllngvr, Xetnnann und 
Umner^ Johnun KrplfT. iftuUgart ltt68. 
H. MÜUer, Die Kfplerirhm fSetetie. Sravn- 
*rkirriff IS70. — Merz, A''plna A'lmloqir. 
Wien J$9S, — S, «flnt/trr. Krplrr, Gahl< i. 
FtHin lim. I 

£. Drude. 



worin er 1854 auch pro- 

nuivierte. Schon ein .l -hr später verließ er in- 
<l>'ss«<n diese l.nufh.tlm. um sich der Botanik 
/\i wiihnfti. Kf wurilr zunächst Lehrer an der 
obeirealschule in Olen und 1658 Profes.sor der 
Xaturge.sihichte am Polytechnikum dtselbst. 
I8(ji) wurde er nach Innsbruck und ib7y von 
dort nach Wien als Professor für systemitische 
Botanik bemfen. Dort starb er «m 81. Juni 
1898. "Er ist der VerfassBi; treffKeher blDten- 
hinlniri^rher wml flori-^f i-rh-pfl inzcngeogra- 
piiiMlu'i Wcrki'. ii iuirntlii h utici rnirarn und 
Siehenbiitycii (If^'iT Iiis l."s7.ji und die )>ou:ui 
länder überhaupt (1. -nu ir tM S'»iid( r> auch der 
.\lpen. In weiteste Knix' ist sein . l'flanzen- 
leben ' (Leipzig. 1. Aufl. l»Hi>,JÜ, 2 Bde.) ge- 
«Irungen, ein uopuläres Werk, in welchem aher 
auch eine Fülle origineller Beobachtunnii »ns 
seinem besonderen Arheitagehiet enthalten ist 



Korr 

John. 

Geboren am 17. Dezember 1824 in Ardrossnn, 
Schottland, gestorben am 18. August 1907. 
Er studierte in Glasgow in den Jahren 1841 bis 
184G im theologischen College der F"n»e (!hurch of 
Scotland und wurde 1857 Lehrer am Free Chun h 
Training: l idli L'e for Te::r hfTs iu (ll is^rnw. Dip 
Royal So. ii'ty crn innic ihn zu ihrem .Mitglied, 
ikfüierkenswi rt sind seine Untersuchungen über 
die I )i)ppelbrochun<; ini elektromiguetiüchcn Felde 
und über die Di liung der Foiarisationwbene 
des Lichts bei der iieuexi(»i an Elsen, letstere 
unter dem Nammi K«n«lfeht bohumt 



Ketene. 

1. jVIlgeiucineü. 2. Darstellujig. 3. Eigen- 
schaften. 4. Speaiellez. 

I. Allgemeines. Unter Keli'iieii mt 
steht inau Verbindungen der Fürniel 
R U„C:C:0, die entwedwal« Derivate von 
Aldehyden und Ketonrii nder als intra- 
molekulare Säureanhydridi' auüu.-ilien sind: 

KClhÜ, RCI1:C:0; R,U„0:C, K,R,,C:C:0 
Aldehyd* Aldo-Ketan; Keton, Keto-Keton; 

R,R„CH.COOH R,R„C:CO + H,0 
Siitin' Kcten. 

DieerstereAulfassuag iit eine rein lormale. 
denn die Ketene «eigen die typieehen Karbo- 



Ketene 



74» 



n\ Ireaktioiieti der Aklebyde und Ketone nicht 
HiiiKef^tMi entsprieht itire Deutniif als intrü> 

molekulair Säi.ironnhYdritlr wr iiiLr^^tens ihrer 
Bildiinsswei-se, wejingieu'h ilire Keaktionea 
von denen der Säureanhydride fundamental 
ahweiclicn und mehr Achniichkcit mit denen 
der Lsocyanatc RN:C:0 aufweisen. 

2. Darstellung. Als allgemeiniite Dar- 
stell unps nie t hode von Ketenen hat sich 
Halogenentzichuncf ans halojjenierten Säure- 
haloiden Iwwährt (S t a u tl i nger 190ö): 
K,K, (ÜXCOX -i- Me = R,R„C:G:Ü + MeX,. 
Der Procefi ht mit Chlor- oder Bromden- 
vaten realisierbar. Xt'jtig ist AiiwciKhiTi!^ eines 
Lösungsmittels (Aether, Kssigtwter) und ab- 
»oluter Attssobluß von Feuchtigkeit und 
Sauerstoff bezw. LuTt. AI« Halogen ent- 
ziehendes Metall ist Zink am brauchbarsten. 
VerBurho zur HaIogeiiab»paltiiq( siit ter- 
tiiren Basen haben zu den sogenannten 
Keteuiumvcrbiudungen gcfOhrt (E. 
Wedekind): 

mcjuti, RCX— C: 0 
RCHXCOX > \/ 

N(CgH,), 

KCX=C-Ü 
beaw. \/ 

N(C.H,), 

Andere Dar-trlltm^snirthnden für Kotriip 
sind nur in speziellen Fällen brnuehbar ^ vi^l. 
nnter Spezielles). 

3. Eigenschaften. Die Ketene >iiid tcil- 
farblose (so die Aldoketene), teils larbige 
Stoffe (so dir Ketoketene), die außer- 
ordentlieh reaktionsfähig sind. Das Koten 
selbst, CHgiCiO. ist efal Gas; die substitu- 
ierten Ketene sind mehr oder minder hoch- 
siedende Flüssigkeiten; Diphenylenketen, 
(€all4-)2C:C:0, ist fest, ürsaohe der Re- 
aktionsfähigkeit ist das Vorhandensein 
der Köhlens toffdoupelbindung >C~ CO, 
welche einen besonaer» hohen Grad des Un- 



Sesittktseim aufweist, äo addieren sich an 
lese Bindung leicht Wasser, Alkohole, 
primäre und sekundäre Amine, Säuren, 
Halogen usw. Die jeweils stattfindenden 
Pro4tes»e «ind derart so formulieren: 



RjC:CO 
RsC-.CO 
RstJiCO 
R,C:CO 

R,C:CO 



RjCH.COOH (Säure) 

RfOH> 

► RjCH.COOR (Kster^ 

RNH, 



RCOOH 



R5CH.COXIIR (Amid) 



X. 



BjCH. CO. 0. COR (gemisch- 
tes Säuie-:\nhydrid) 

> RjCX.COX (halogensubät. 

Siurebaloid) usw. 

Wi'i*(^rliiii z(ML'('ii die Ketene große Nei- 
gung zur i'olymorisation, die bei Aldo- 
ketenen durchweg auftritt, bei den Keto- 

ketenen aber vom Dimcthyl- zum Diphenyl- 
derivat abnimmt. Hierbei entstehen, wenn 
Kondensationsmittel abwesend sind, vor- 
wiegend Dimere, die als Cyclobutanderi- 
vate aufgefaßt werden müssen, z. B. 

/CO 

Tetramethy!dikt ;o( v( lohutan. 

ileiucrkenswerteste Eigensthait dieser Di- 
ketocyclobutane ist ihr Zerfall in 2 Molekttte 
dc-s A'us'j;atii!;>kcteiis beim Erhitzen. 

Bei Ainvcieiiheit von Konden&aüons- 
niitteln kompliziert .sieh der PoIymerisatioiUh 
Vorgang der Ketene ganx erheblich. 

Die Ketene sind femer auBerordentlieh 
U'iclii oxydierbar. Dabei entstellen zunächst 
explosive Mol-Oxyde, die in Keton und 
Kohlensaure besw. Ketenoxyd und Sauer« 
Stoff 7crfa!lon. Auf die Art (U'< jeweils vor- 
herrschenden Reaktionsverlaufs haben die 
Sttbstitnenten mafigebenden Einflufl: 



RjiCtCtO 



o. 



fRjC:C:0 r Ogj 
Mol-Oxyd 



R,CO + CO, 
Keton 



/R,C-CO. 

^ 0 ' 
Ketenoxyd. 



llinniehtHeh Konstitution der Mol-Oxyde 

sowie drr wahr^rlirinliefi nirht nidiiomole- 
kularen Ketenoxyde sind die Untersuchungen 
nicht abgeschlossen. 

Die Kc'oketene lager n Ii irlit auch 

au ungesättigte Bindungen aller Art 
an. Dabei entstehen Vierringe, seltener 
Sechsringe. Die durch Addition an C — C, 
C = 0, C = X, C = S, N = 0, X = N usw. 
gebildeten Vierringkomplexi» ▼on meist hete- 



rozyklischer Beschaffenheit haben alle leichte 

Spältharkeit in zwei tinirf^iitti^le Komplexe 
I gemeinsam. Auf Einzelheiten kann hier nicht 

eingegangen werden. 

Erwähnt sei fern« r. daß Tertiärbasen 

mit C = X Doupelbiudung ^( hinolin, Pyri- 

dm) mit Ketoketenen eigentümliche Sah- 
I stanzen liefern, dir als Ketenbasen 
j (nicht mit Keteniumverbinduugen zu ver- 
lwechseln) bezeichnet werdeit. Die Pro- 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



744 



Kctoie — Ketone 



duktc haben wahrHcheinlich folgende Kun- 
atitution: 



K|0 



/\/v 



\ 



H 

CR., N CR, 



CO CO 

\/ 
CR. 

Chinolinderivat. 



< 0 CO 

\x 

CRt 
Pyridinderivat 

Wenn in den (inippen >CR2 beide 
R — CH. oder C^H^ oder ein R = üil„ das 
andere K = C^Hs sind, dann ist die Stabili- 
tät flfir Kctenbasen eine hoho. Solche mit <1im) 
Gruppen >C<C«H^), oder >C(C,U4-), sind 
hinge$;en beim Erhitien in die Komponenten 



;i!rhr;r. 



4. Spezielles. Keten, CH2:C:0, ist ein 
farbloses, giftiges (ins von stechendem <a- 
rucli. Verflüssigt sich bei — ötP, erütarn 
bei — 161*. Er ist von Wihmore entdeckt 
und kann durch pyrochcinijchc ZersetziniL' 
von Essif^säureaiihydrid oder Ivssigester 
(Wilsmore)bezw. Aceton (Schmidlein und 
R»r'4iii;iiiii). -owio aus Bromacetylbroinid 
mit Ziak iStaudinRer und Klever) er- 
halten werden. Pols m« ri iert sich leicht, 
ist aber gegen Sauerstoff nicht empfindlich. 

Von anderen Aldoketenen sind noeh 
das Mi'fliyl-. Acthyl- und Phenvlderi- 
vat dürui".U'lli, aber z. T. auch nicht in 
reinem Zur^tand erhalten worden. 

Von Ketnkcti'iuMi >pipn angeführt: 

Dimethylkiiicii. (Cil3)2C:C:0, gelbe 
Flüssigkeit, iJie bei 34" siedet und h\ \ 'J>>" 
erstarrt. Leicht polymerisierbar. Addiert 
sieh nicht besonders schnell an nnfiCM&tt^c 
Systeme an, ist aber leicht oxvdierhar. 

Diät hylketen, (CjH5)2C:C:0, tiiic bei 
' 91 bis 92" siedende },'elb^rQne Klüssigkeit. 
wird aus Diäthylnialonsäureanhydrid durch 
Erhitzen int Vakuum (15 bis 2Ü mm) auf 
100 bis 200^ erhalten: 



CgHj.C - \.NH„ CjHj.C - N:N 

Bcnzilbydrazon Diazodesoxybenzoin 

— ► (C,Hj)jC:G:0 + N^ 
Dipbenylketen 

Orangefarbene Fliissi(»keit vom Sdp. 14f." 
bei 12 mm. Erstarrt in Kältomischun^ zu 
gelben lästallen. Leicht löslich in indiffe- 
renten Lösun£;smitteln. ür-tiiiidiif bei Ab- 
schluß von Feucht i}?keit und Luft. Poly- 
merisiert sich nur langsam, ist aber höchst 
autozj^dabel. Das Keten kann auch in Form 
der leicht darstellbaren Cbinolinverbindung 
y.nr Kirivsirkuni,' auf wrniger reaktionsfähige 
Sixdie gebradit wcnieji. 

Dinhenylenkelen (C8lI,-)aC:C:0, wird 
aus PlienanthrenchiiKiii ulur da> Diplu- 
nylenchloracetvlohloiid crhalicii. CuklutlbL- 
Kristalle, Fp. (K)". Außerordentlich empfind- 
lich geeen Feuchtigkeit und Sauerstoff, üibt 
t ine Cninotinverbindung. 

Kolli f IIS ti 1)0 X yd : Dieses von Dicl~ uiul 
Wolf VJiHi entdeckte Produkt ist ebenfalls 
den Ketenen zuzurechnen. Es entsteht aus 
.Malonester oder Malonsäure mit PtOs: 

,COOC,H, XO 
CH,< — ^ 
^COOCjH, 

Kohlensuboxyd. 

Ferner aus Dibrommalonylchlorid mit 
Zink (Staudinfrer nnd Bereza). Farblosem, 

;jiftii?es Gas, von uiiai^enehm "stechcndom 
Geruch. Verdichtet sich bei +7" zu »?iner 
bei 107" tr-tarrenden Flüssigkeit, ün- 
l)( >t;uidit.', liM( lit polymerisierbar. Nicht 
autoxydabel. Gibt mit Walser, Alkohol usw. 
Malonsäure bexw. deren Derivate. 

Literatur. i/. Staudinger, Dir Ktu,,.. 
Shii/ijarl 1914. AVu« fMikatioHen tind im 
Vfirmüchcn VfniniäM<M ttiil«r (f«n SÜchwrt 
iJCeUne" tu jindtn, 

Jvhaiuuf fiefcettop. 



Gl +2CsH^|2H,0 

"CO 



COv 

Ist relativ beständig und weniger reak- 
tinn-fähig als da» Dimethylderivat. Autoxy- 
dabel. 

Phenylmcthylketeii,C,H5.C.CH3:C:0,' 
schwierig dursteilbar. Hell orangefarbene 
Flüssigkeit vom Sdp. 74" (12 mm). Beständic 
aiitoxvdabol. 

|)i|>lioiiylkctcn. ((V.H,.,U::C: ( >: erstes 
bekann t<s Kcfcn i.Staud inger 190.")). Dar- 
stilllvr aus Diphcnylchloracctylchlorid mit 
Zmk tStaudinger) oder au.s ücnzilliydrazon 
(G. Sehrueter): 



Ketone. 

l NoniPiikbtur. II. Bildiiiigsweihon. III. I'hy- 
sikidische Kigenschnftcn. IV. l'hcnii.srhes Vcr- 
hülten. V. Spezielle Ketone, 1. Ketone der 
Kettreitae: «} Gesittigte Keton». b) nngcsSttigte 
K<'fotir. (•) Polykctone. 1'. .Vronmischc Ketone: 
ai Gchättigte Ketone. b) L'iigesättieU' Ketone. 
< ) Polyketone. 3. Ilydrosrom»tisrhe Ketone. 

L Nomenklatur. 
Die Ketone sind organische .'>ul).nanzen. 
welche die Carbcmylgruppe CO mit zwei 
Kohlenwassten^toffresten verbunden ent- 



Google 



I 



Ketone 



746 



halten (R . CO . R). .To iku hdem die Kohlen- 
wttöserstoffreste gleich oder verschieden sind, 
anterecheidct man einfache oder geaisc h te 
Ketone. Tritt statt eines Kohlenwasserstoff- 
restes ein Wassers toffatom an die Carbonyl- 
pruppe, 80 erhält man Aldehyd»", eine 
Kiörperklasse, die mit den Ketoneu auls 
«npte verwandt ist (s. Aldehyde). Die ein- 
fadisti' NoiiU'iiklatur der Ketone erzielt niän 
durcli Allgabe der l^eideu mit der Carbonyl- 
gruppe verbundenen Beste, an die man das 
Wort ^toa" «nJiiiigt, s. B.: 

CH3 . CO . GH, Diraethylketon 
CH3 . CO . CjHa Methyläthylketon 

Nach einer anderen Bezeichnung setzt 
man die SObm „Keto'* vor den Namen des 
zui^nde liegenden Koldenwassentoffs: 

CH3 , CO . CH3 Ke 1 0 iiro pan 
CH3 . CO . CjHs Ketobutan 

Man kann sich die Ketone auch durch 
Verknüpf unt,^ eines Sinreradilcab mit einem 

Kohlen wa.'iserstoff res t entstanden denken und 
demnach Namen bilden ^'ie: 

CH, . CO . r'H . Atelvlmethyl 
CH, . CO . C^li's Acctyläthyl 
bezw. Metbylproptony], 

eine Nomenklatur die sich bei komplizierteren 
Ketonen vielfach eiugebftiKert Aat (2. 6. 
C«Hj.CO.CHs.CO.CiHk Dibenioylmethan) 

Naeh der Genfer Nomenklatur wird 

einfach die Silhe ..on"' nn den Xameii des 
zugrunde liegenden KohlenwasHcnjtufls an- 
geMngt: 

CH3 . CO . CH, Propanon 
CHg.CO.CjH, Butannn. 

Außer diesen Namen «ind norh eine Kcihe 
von Tnvialiiaiiiuii in Uebraueh, die meistens 
auf die Darstellung der Körper Bezug haben 
(z. B. Aceton aus essigsaurem Kalk). 

II. Bildungsweiaen. 

Die Ketone haben eine Reihe von Bil- 
duiigsweisen mit den Aldehyden gemein- 
sam (vgl, den Artikel „Aldehyde")' 
entstellen: 

1. Durch Oxydation sekundärer Alkohole. ' 

wobei man intermediäre Bildung von 1,1- 
Glypolen annehmen muö: 



CH3 . 



OH 
H 



CH 

CH. 



/ 



CH3. /OH 
C 

ch/ ^oh 

c=o. 



2* Aufi Halogenderivaten von Kohlen- 
wasserstoffen, welche zwei Halogenatome 

an einem Kohlenstoff atom enthalten, daroh 
Einwirkung von Wasser oder .Vlkali: 
QH,. -Cl CjHs 

>C< + H,0 = >C0 + 2Ha 
CE/ ^Cl vji/ 

3. Durch Destillation der Calcium- oder 
Bariumsalzc einbasischer Säuren (mit Aue- 
nähme der iVmeisensäurc). 

CH,.COO. CII3, 



;Ca - 



CH 



)C0 + CaCO, 



/ 



CHj.COO' 
Eüsigsaures Ca Aceton 

Verwendet man ein äquimolekulares Ge- 
menge von Kalk?al7en 7;wetcr verschiedener 
Saiiren, so erhält man (neben den einfachen 
Ketonen) ein genii-idites Keton. 

4. Ans Sänrecldoriden iin<l Kidden\va«=or- 
stoffen luilieli .Uumiiiiuiuehlorid (Synlhesf. 
von Friede! -Grafts). Diese Reaktion 
kommt fast nur Ifir die aromatischen Ketone 
in Betracht: 

CSiH.4-Cl.C0CH, = CHj.CO.CHj-f aH 
Benzol Acetylchlorid Acetophei.on 

Statt des Aluminiumchlorids kann mau 
in einigen Fftllen mit Yortefl EiseneUinrid ver- 
wenden. 

5. Durch Einwirkung von Zinkaik^len 
auf Sftnreehloride, eine Reaktion, die jetzt 
allerdings nur noch htstorisches Interesse hat 

(Freund, 1860). 

,0 CH3. .OZnCHa 

CHj.Ct^ -HZb(CH,),= >C( 

^Cl CH./ ^Cl 

Durch Zersetzen dieses Additionspro« 
dnktes mit Wik^ser, entsteht das Keton: 



CH, 



CH 



C. 



OZnCH, 
Cl 



+ 211,U = 



CH 



'>C0 -I- Zn(OH), -{- CH« + HCL 

ch/ 

6. Durch Einwirkung von >lagncsium- 
halogenalkylen auf Nitrile und Sftureamide 
lind Zersetzen der Reaktionsprodnkte mit 

Wasbcr; 



CH,.C N ^- CHjMgJ 
NH, 



^C = N— MgJ 
CH/ 

CH3 OiSgi 
CH,' ^NHligJ 



\ 



CO 



CH3 

CH, 

CH3.^ 
)C0 

ch/ 



Digitlzcd by Google 



746 



1, Durch WasseraiUagcrunfi au AwMvlen- 
kohknwamentof f« : 

C,H,.C^CH 4- H,0 + CH,XO.CH, 

PhcnvlacetyliMi Acptophenon 

Die WassoraiilaKPriinc wird durch Auf- 
lösen der Kohleiiwassersloffe in starker 
S( hs\»'fi'l-;iiiro uml späteres Vcniuiiticii oder 
durch Zersetzung der Quecktiilb«rcblorid- 
niedencfaläfn» d«r Kohlenwassentoffe durob 
verdünnte Säuren bewerkstelligt. 

8 Durch Wasscrabspaltung und Uni- 
la^'ening aus mkundftren und tertiären 
(ilycolen: 



CH, 



rH3--c=ö 



CHa-HC OH 

Die rmwaaiiluiij; der dilertiaren tilycolc 
ist mit einer AlkylwanderunR vcrknüpftt 



welche als 
kannt ist: 

>C-OH 
CH,^ 

Tetraroethyl- 

("ilyrnl 
f Piiiakoii I 



,fPiji»koUnumla(;eruiig" be- 



^C-OH 



Ch/; 



+ H,0 



CH,-C=t> 
Tertiirbutyl-inethyl 

(Finakolin) 



Die Umwand luug geschieht durch Be- 
handeln mit Salzs&ure oder Schwefelsäure. 

9. Durch Spaltung von /i-Kctonsäure- 
ester vermittels verdünnter Säuren oder 
Alkatien: 

CHj.ro.rHa.COOC.Hs + H,0 = 

A('otessif»cslcr 
('ll.,.CO.CH;, ^ CiL CjH.Oll 
Da die /^-hetonsäurcesier (Acetessip- 



entstthi'i) /iinächst ungesättif^te Kelone, die 
dann leicht durch geeignete Reduktion^- 
vpif;ihr<'ii in dir pntsprechenden gesättigten 
Ketone übergeführt werden können: 

CHs.CHO + CHa.CO.CH, = 

CH j . f H - CH.CO. CH, + H,0 

Benzahweton 
C«I1..CH --- CH.CO.CH, + H, = 

1-Phenyl-butanon (3) 
12. Es sei darauf hingewiesen, dali Keiutie 
auch aus ihren Oximen, Semicarbazonen, 
i'henylhydrazonen, ^Vnilen leicht durch Be- 
handeln mit verdünnten Säuren gewonnen 
wi'Rlcn kiiimcii, iiiui daß manche Ketone 
in den Produkten der trockenen Destillation 
von Holl, Zucker und «itderen pfiMdiehen 
Subatanzen vorkommen. 

III. Pbysikalische Eigenschaften. 

Die Ketone haben in ihren nhysikalischen 
Eigenschaften größte Aehnlicnkeit mit den 
Aldehyden (vgl. den Artikel „Aldehyde*'). 
Die niederen (llicder der Fe: 1 reihe sind 
eigentündiLii riotheiulc IluiiitiK*- aeutralo 
Müssigkeiten, welche unzersetzt destillieren 
und in Wasser löslich sind. Die Utelicbkeit 
in Wasser nimmt Im dm iKdieren Gliedern 
ab. Die höchsten Homolegen sind fest und 
kristallisierbar. 

Die Siedepunkte der Ketone steigen in 
homoloireii f^eilicn um ea. 20° für eine CH,- 
(jrupjie. Dücii sind die DiHerenzeii bei 
weitem nicht so konstant wie in anderen 
Reiben (vgl. den Artikel „Alkohole"). 



CH3 
CH3 



CO 
CO 



CH3.C0, 

CH, . CO , 
CH3 
CH3 



CO 
CO 



CH3 

CHj.CH^ 
(CHj)„CH3 

(CH ^IgCHj 

(CHji.CH, 

(CHj),iCH3 



ester, Benzovlessigester u. a.) leicht in der CH^ . CO . (CH,)oCH, 
mittleren CHj-Oruppe substituierbar sind, CH,.Cü.(CH"),ri!', 
90 ist dadurch eine Methode gegeben, zu CH3 . CO . (CHaU 
niaiini<;facb substituierten Ketonen tu ge 
langen; 

R 



ICH3 
ICH3 



CO.(CH,)sCll, 
CO . (CH ÖJioCH^ 



Sdp." 

56.5 

78 
102 
127 
Hä 
171 
193 
211 

■Hl 



DIff." 

24 
2ö 
18 
2ü 
22 
18 
14 
22 
16 



CII3.CO rH.r(JOC..H, r H,u - 
CHa.CO.Cllj. K -f COj 4- C2H3OH 

10. Aus .Mdehyden mit Diazomethau- 
X i. lidieM'MiVerfal)reii entstehennurMetkyl- 

keloiie (i'eciunaiini: 

C,II;. lICO -i CILN.. - ( -(jll, . CO.CH . + N, 

11. ll(»herc Homoloücn werden aus den 
Ketonen durch Kondensation mit .\hlchydcn 
vermittels gatilörmiger Salzsäure oder sehr 
verdünnter Alkalilaugen gewonnen. Ks 



Bei isomeren Ketonen ^ei^eii die mit 
normaler Kette den hoeli^icn Siedepunkt. 
Bemerkenswert ist. daß die MethyUcetonc 
annähernd trieiche Siedepunkte wie die 
ihnen eni<|treelienden Säurechloride und 
Säuremethylester haben, t. B.: 

Sdp.« 

(CH3. CO.CH, 56,5 
CH3.c0.CI Ö5 
'CH3.CO.OCHa 57 
,C,li to.CHg 199,6 
Wl^.CO.a 199 
ICHs.CO.OCH, 199 



Google 



K^une 



747 



BpzÜL'lich (Ifts MoIckiilaiMihmipns und 
dtT Müli'kukrrefraktioii und der itieisten 
übrij^en physikalischen Ki^eni^chaftcn ver- 
haiteu !<i(-h die Eetone ^02 gleich wie die 
Aldehyde, weshalb auf das gleicbe Kapitel 
bei dem Artikel „Aldehyde** verwiweh eeL 

IV. Chemisches Verhalten. 

Die Kftonc auch in ihren rhi ini-ehen 
Kij,'ensieiiatien den Aldehyden sehr ähnlich, 
<ind aber durchweg weniger reaktionsfähig 
als diese. Eine große Zahl von lieaktioneu 
wird durch die ungesättigte Grup|)c C — 0 be- 
dingt. An der Doppelbindiuig tritt Addition 
ein, der häufig eine Wasserahspriltun? folgt. 

1. Bei der Reduktion gtlien die Ketone 
in sekundäre Alkohole Ober. 



CR 



*\ 



CH, 



CH,. ,0H 



Daneben entstehen häufig (je nach der 
^Vrt dei< Rcduktloasverfahrenä) ditertiäre 
(rlyeole. welche Pinakone g^iaiiiit werden: 

OH OH 

CHg^ CH, • I (Ha 



der Sauerstoff der Carbonylgrnppe dnreh 
zwei Chlor- bezw. ßroniatome ersetzt: 

>CO + Pa,= )r( 4-POCl, 

ü. Chlor und Brom wirken subütituiereml 
auf die Kohlmwasswetoflreste der Kstoneein : 

CH3 Cd, 

>C0 + 301^ = >C0 -j- 3HCI 

ch/ ch/ 

7. Wie die Aldehyde las.sen sich auch die 
Ketone in Ac^tale RjC{0C,H,)2 überfiiliren, 
nur verläuft die Reaktion sdiwieriger. Dun h 
einfaches Erhitzen mit Alkohol gelingt dif' 
Umwandlung nicht, leicht jedoch durcli 
Ehiwirkung von Orthoameisensäurcester bei 
Anwesenheit eine Spur Halogenwa^-ernitoff- 
säure, welche als Katalysator wirkt (Ciaisen 
Ber. 40,a90d (1897^]. 



CH, 



CH3'' ' ru/ "^nr, 

2. Mit saureu schwefligaaureu vUkaiien 
InMeii die Ketone ebenso wie die AMehyde 

kri.stallini.~chc Additionsverhindungen, welche 
zur AlHcheidung und Keiiiigung der . Sub- , 
stanzen geeignet sind. Indessen vereinigen , 
sich im allgemeinen nur solche Ketone mit 
den Bisulfiteu, welche eine ilethylgruppe : 
enthalten. 

CH^ CHj. /0I{ 

>C=0 + SOallN» = ^C-^ 
CH/ CHj'^ SOjNaj 

Dtirrh vordfinn*e Srh\M'rfl-;iiiii' nderl 
Sodahl-im^^ weiden diese Additionsverbm- 

dungen leicht wieder iereetat unter Rflek> 
biiduug der Ketone. 

S. Analog den Aldehyden verbinden sich 
die Ketone mi; Bl.ui'^iiiire zu N'itrilen \(<n 
o-Oxysäurcn, welche Cyauhydrine genannt 
werden. 

CH, CH, CN 

>C-=0 T HON = ^CC 

ch,'^ ch/ ^oh 

4. Mit'Hydroxvlaniin. Ilvdrazin iPlienvl 



>C0 -f CH^ oc:tt: 

C,H/ üCäij 
ch,, ^OC.H, 

f HCOOCtH, 



X. 



OCgH; 



Statt des Ameisensäureesters kann man 
aurh ein ( iemis( Ii von salzsaureni Forminiido- 
ester und iUkobol verwenden, welches Ortbo- 
ameisensilureester entstehen UUSt 

NH.HCl 
H-Cf + 2C,U,0H = 

OC.Hj 
H^C(OC,HJ, 4- NH^CI. 

Den Acctalen ganz analoge Verbindungen, 
die Merkaptole, erhält man durch £in- 
wirkuni? von Merkaptanen turf Ketone bei 
Gegenwart von Salwaure: 

CH, 

)C0 ^ 2HSC,H, « 

ch/ 
CH3 



CH/ ^SCjHj 



H.O 



bydraziu) und Semicarbazid entstehen ganz 
analog wie bei den Aldehyden Oxime, 
Hydrazone (Phenylhydraione), Semicar- 

baizoue. 

(CHJ«CO + ini.OH « (CH,),C : NOH 
(:CH3)jC0 + Ml2.NllcA = 

(CH3),r : N . xiic;h, 

(CH3)5.CO -f N Ii , . NH . CO . NH, - 

(Ch;iX : N .'Mi.co.xn, 

5. Bei der Eiuwirkung von Fhoüphor- 
pentaehlorid oder PhonphorpaitabroDiid wiid 



8. Im f K'j.'eii>a(z zu tU'Vi Aldehyden 
zeigen die Ketone keine rteigung zu F<dy- 
mtvisation; sie teilen mit imien aber die 

Fähigkeit zu Konrien-ritionsroaktionrn. Wir 
Acctaidehyd mm Aldul, su läßt sich auch 
Aceton durch Natronlauge bei tififer Tcmpe- 
rntnr in einen Ketonalkohol, den Diaceton* 
alkohul überffthren: 

OH 

CH, 



2CH,.C0.CH, = 



CH, 



C CUj.CO.CU, 



Die Ketonalknliole sind aber wenitj be- 
Htaudig. Sie spalten meist leicht Wasser 
ab und geben in nnge»fttt%te Ketone Uber. 



Digitizcü by 



K*»ton*:- 



<>H Deshalb cuUtvhea bei ^Vnwendung der 

CH.. : Obliehen KondensationstntttelwieHCI.ZnCI,. 

(' (rHj.CO.CH, = HjSO«, NnOlI ,„oi-t -Ifi.h dio n-ß un^<'- 

CH3 sattigten Kt'loiie. llaulii; j;elu die koDtle«- 

. ci-i fiation noch weiter, indem noch ein dritte* 

(;'H Molekül des Ketons in Reaktion tritt. E< 

rH,' entstehen dann zweifach iuige.sättigtc Ketone 

Mpititvloxvd BeniolkohlAnvaMentoffe. 



CH,, VW, 
3CHa.rO.CH,- CH=CH-CO -CH:=CH + 2H.0 
CH, CH, 

Phuron 



CH 



N'H=C( 



(ianz anal()<,' wie zwisi lien den Ketonen Radikal die CO-Uruppe fitst ilttmer ver« 
für sieh kann auch eine kouden»ation zwi- bunden bleibt: 



Mesitylen 

>loneM R 

)n zwi- bi 

sehen Ketonen und Aldehyden sttattf Inden, (']| 

die ebenfalls zn unKesHi'iirti n Ki tniif-n führt. ^ CH.CO.CH» ► 

^h Kondensatioiiäuiittel dienen niei.st ver- { \\ 
dflnnte Alkalilausen. 

( Jl^.CHO r- ( Hj.COCHj = ' CO -j- HOOC.CH, 

CHj.CH ril.cO.CH, «Ha 

Benzalaieton (rir,)3C;.C0.CH, — ► 

2C«Hj.CHÜ -t- C1I,.CU.CH, = (("H3)3C.C0OH + HCOOH 

C^H,.CH:CH.C0.CH:CH.C;H, Bemerkenswert »t, daB mit alkalischer 

Dibennlaoeton. (Vrmanirfuiatlösnng Ketone sich znweilen 

utu h i[\ Ketonsäiiren mit gleicher Kohleri- 
<> (trniz ^Yesentllch unterscheiden sich .jotfzahl (ohne Sualtunsr der Kette) oxv- 
die Ketuue von den Aldehyden durch ihr dieren lassen. So entsteht aus Pinakolin die 
\ erhalten bei der Oxydation. Gegen schwach Trimethyl-brenstraubeittiiire: 
oxydierende Agenzien sind sie verhältnis- 
mäßig beständig und sie vermötren deshalb tCHjlaC.CO.CHj (CHj^C. CO. COOH 
alk.ili-.iM. sriberlösunir. n iii. ht /u redu- ^i^, Acetophenon die BenioylameiMibiäure: 
zieren. otarke Oxydationtimitt«.'! dagegen 

bewirken eine Spren'gunit der Kohlenstoff- O1H5 . CO . CHj — ► G^,, . CO . COOH 

kette und BilduTit: vnn <,i.,rrn von niederer 10 Salpetersäure wirkt auf Kelone oxv- 

Kohlenstof zahl Die Spaltung tritt ^^teLs meistens gleichxeitiR Bitrierend 
zwis. h. n der Carbonvluruppe und einem i^j« Charakteristisch ist aber fflr Ketone 

der benachbarten Kohl, ristotlatonie ein: 5^- ij,r V. rli.iU. n «egen salj)etrige Säure »der 

CH3.CH.^.CO.Cli..CH3 — ► Salpelrigsäureester. Es entstehen sogcuanule 

(:H,.CH,COüH +' Cll.CUÜH „Isonitrosoketone", welche nichts andere^f 

Propion^ftnre Essigstare «""«^ Monox.me von a-D.ketonen: 

Bei gemuschlen Ketonen kann die Oxv- * ' \in\ 

dation in swei Kicbtungen erfolgen, je nacn- \ 
dem der eine oder der andere Alfcyirest mit 

der ('<)-tirup|ir \ <•) ijuiulrii Mcih:. I>( lia 



f,n .('(>. r.rn. 



Iteaktiunen laiilen in der Hegel lulHiit-in- Zur Daisuliuug dieser Substanzen liilit 

ander her und, welche vorwt^end ist, hängt ni;Mi Ainytnitrit bei Gegenwart von Natriutu- 

voii der X.ifnr «Ii- K'-tons, des Oxydatioiis- äthyl 1I "ifir Salzsäure auf die Ketone wirken 

mittels und \uii (Jci Temperatur ab. ^t da,s (Her. SJ,. 026 |1H89]). 

«»ine K(dih'nw;issersloffradikal sekundär, so II. (ie-jen Ammoniak zeigen die Ketone 

wird es als Keton abRei$palteii, du.s dann weiter ein von den Aldehyden abweichendes Vet- 

oxydiert wird, wShrend mit einem terfi&ren halten. F>n»uttieTen Ketonimide R^Cs^NH. 



748 



welche meistens anbestäudig mxd und noch 
mit einem MolekQl Keton reagieren: ' 

R,C=N 

2RjC=NH 4- KjCü = yCli^+ll^O. 

Aceton zeigt gegen Ammoniak noch ein 
besonderes Verhalten, indem Diacetonamin 
und Triacetonaniin gebildet wird. s. 
unten. 

12. Eine be!>oudcre Gruppe von Reak-i 
tionen wird durch die in- den Ketonen ent- 

haltonr truitr.niore tiruppe f'll. .TO 
vcranlalii, iiiiieni die Kctone manchmal 
anch in einer Enolform (als ongesftttigte 
^afinalkohole) reagieren : 

K-riL K-(^H 



r 

r 



♦.Ha 



n r (1 " Kr nii 

Bei einigen höheren Ketonen sind beide 
Kormen isoliert worden, so beim IVibenzoyl- 
metban (Ciaisen). 

OH 

Viele Ketone vermögen Natriumsalze 
zu bilden, auch Natrium unter Wasserstoff- 
entwickelung aufzulösen. Diese Natrium- 
vcrbindnngen leiten sich mit großer Wahr-' 
schfinliehkeit von der Knolform ab: 

OXa 

R.rH CR 

iDa- Acctonnatriuai i»l demnach weitci 
nichts als Xatrium-AllylalkoholatCHj.ClONa» 
= CU,.) Auch beim Kochen der Ketone 
mit Benzoylchlorid oder Essig;« aureanhydrid, 
entstehen Derivate der Enolform, n&mlieh 
Estor von a, /^-Ülafiualko holen: 

O CO -(',H„ 

II 4- 1 = 

O.COt^Hs 

+ HCL 

Auf dtii unigekehrttjj Vorgang (Enol- 
form Ket(d'orm) ist die Wasseranlage- 
nine an Acetvicne zu erklären: 

CH' H CHj 

-■- : - II 

CH,— C OH ril,-C-OH 



Ferner aucii die Eutätebung von Ketonen 
aus Halogenalkylenen: 

CH« H CH* 

II + I - -hHCl. 
CHj-C Cl OH CH3 CO 

Die Enolform ist gegenüber der Keto- 
form bedeutend reaktionsfähiger (Annalen 

398,40). Die SclKstkonden-afiiiinMi dvr Kftoiic 
werden waluscheiulich durch die Enolform 
bedingt (Annalen 388, 176). 

V. Spezielle Ketone. 

I. Ketone der Fettreibe. i«)Gesättigte 
Ketone. Aeeton (Dtraethytteton, Keto- 

prnpan. Projiannii) i^t der einfachste Keton 
und schon früh bekannt gewesen. Es bildet 
sich h&ttfig bei der trockenen Destillation 
vieler ortranischer Substanzen, besonders 
reichlich bei der Destillation von Holz und 
i-i deshalb immer in beträchtlicher Menge 
im rohen Holzgeist vorhanden. Es findet 
sieh anch in betrSehtlieher Menge im Harn 
der Diabetiker (Acetonurie), während im 
normalen Harn mit Spuren daran enthalten 
sind. 

Die Darstellung des Acetons gelingt 
nach den meisten oben angefahrten Bildungs* 
weisen der Ketone. Im großen gewinnt man 
es aus Holzgeist ndor durch trockene Destil- 
lation von essigsaurem Kalk. Die Reinigung 
geschieht am besten fiber die NatriumbisolGi* 
Verbindung, 

Das Aceton ist eine farblose bew^liehe 
eigentümlieh riechende und brennend 

schmeckende Flüssigkeit. Sdp. :y6Jf. Fp. 

-94", 0,7920, Mit Wasser, Alkohol, 
Aether ist das Keton mischbar. Aus den 
wässerigen I.ö-iinirrn läßt es sich durch 
Pottasclie wiedtr ubscheiiien. Der Prozent- 
gehalt von .Xcctonwassergemisehen läßt sich 
durch das spezifische Gewicht bestimmen. 
T)as Aceton wt ein aiu^exeiehnetes LOsungs- 
niiitel für viele organische und auch an» 
organisclic .Stotle. 

Die Reakti<»neri des .\cetons sind größten- 
teils schon unter III beim allgemeinen 
chembcheu Verhalten der Ketone erläutert. 
An besonderen Reaktionen sind zu nennen: 

1. Einwtrkunjr von Ammoniak. Es ent- 
stehen iliireli W;i^-er;ih--]i:iltnni,' und L'leieli- 
zeiligc Kunden^atidM mehrerer .Myleküle 
mehrere basische Sulmuiizcn: Diaceton- 
amin, Triacetonamin, Triaoetondiamin u. a. 



2CHj.C0CH,-i- KH, = 



CH 

CiL 



^CHj.CO.CHj 



NHj 



Diacetonamin 



750 Ketome 

CH,. X'Hj.CO.CH«. i Ii, 
3CH,.C0.CH, + NH, = >C< C/ 

CH, ^ NU CH, 

Triaci'toiiiiniin 

CH._ -CH».CO.CH.*v ^^H» 
3CH,.CO.CH, + 2NH,= C<^ "^C; 

CH,'^ ^XH, XH/ ^CH, 

Tmcetondiaittin 

Die entstandenen Verbindungen j^ind als \ urliaiideii ist. • Vün anderer Xachweb 
Ammaniakderivate des Mesityloxyd» und beruht auf der Bildung von Indigo aus 
Phonms anfnifassen. ürthonitrobenzaldehyd und Aceton bei 

2. rii!(iriir<iriii wirkt bei (les^enwart Gegenwart von Natronlauge. - Ki inei 
gepulvertem Aetzkali auf Aceton unter Bil- kann die Entstehung vun DitMnaalaceton auis 
dutig von Hogenannteni Acetonchlorofonn ein, 1 Benzaldebyd, Aceton und verdünnter Natron- 
welcluH durch Erhitzen mit Wasser a-oxy- \msc mm Xachwris tlienpii. Tcbpr andere 
isobuttersäurc liefert: Metliuden s. Zeitschr. (. aualyt. Chemie 

CH3.CÜ.CH3 1 CI3CH = jM**^' 18«« 1»»? 82, |SB6; A. m, 

.^Cl, ,COOH Da,, Aceton findet Verwendung als Lö- 

(tH,),(-s^ ► (ÜH,),0>^ >iiiti;>-. KxtraktiorK- und Kristallieations- 

, mittel, ferner zur Herstellung von Chloro- 

3. Chlor, Brom und Jod wirken in alka- 'onn, Jodoform und Sulfonal. Letztere.« 
lischer Lö.sung auf Aceton nu unter liilduiiL' Pnf^tf'ht dunli Knndcnsatinii von Acrtnii 
von Chloroform, Bromoform und Jodoform, »"t^ AethyluarkaiJUiu und nacthfolgendt- 

Nachweis von Aceton: Die Bildung Oxydation durch Permariganat und fet ein 
von Jodoform kann zum Nachweis und zur wlisames Schlafmittel. 

3uantitaav( 11 BeiiUmmung des Aceton» ' 
ienen, nur muß man beachten, daß manche *^C0 + 2(' H SH ► 

andere Verbindungen, vor allem der Aethyl- pj^ ^ ~ ' 

alkohol, unter gleichen Bedingungen ebenfalls er» o ^'U c<ki'U 

Jodoform lieff i 11. VVnuiet man Ammoniak ! ^ OH,, ^blljt-,«» 

statt Natronlauge an, so kann mau die Aceton- 1 _„ / \^ „ ^ \or\ n u 

probe auch bei G^enwart von Alkohol vw-l^"» s*'t"» ^"s WjtjHj 

nehmen, wenn>er nicht in allzu großen Mengen Sulfonai 

CWoraceton aCH,.CO.CH,. f>di). 11» bis 11«», d» 1,lfia 

T)i( )ilnracrtnii PI .ril .CO.CHs, Sdp. 12(1" bi> l'M". d,, 1,2'U. 

Tricldoraceton IVJ.CO.CH,, Sdp bi.s bildet mit Wasser »>in Hvdrat ri.C.Cn. 

CH3 + 2H-0, welches bei 44» schmilzt. 
Hexachloraceton C1,C.C0.CC)„ Fp. —2», Sdp. 202» bU 204« d" » 1,744, bikiet ebenfalls 

ein llydrat 

BroniHceton Bi( II. CO.CHg. Sdp. ^ 31". d = l,t>9. 

Jodaceton JCH,.CU.CH,, Sdu. |, öä", sehr stechend riechendes ^M, d'* — 2,17. 
Nitroacetott NO, . CH, . CO . CH,. 

MerhvI-athvl-Keton (*ll3.C0.r..H,. S^ip. 7H». 0.0.S4 findet sich int Holsgeidt. 
AlethVl-propvI-Keton CHT.CO.Cari-. .>Adp. 102" d«» 0.H08. 
MethVi-isopropvI-Ketoti ('ll3.r(».('3H-. Sfip. t>r>"' d«' 0,805. 
Methyl-n-biityl-Ketoti (ML,. ('().(', Hb. 'Sdp. 127« bi< 128" d° 0,830. 
Mettivl-tertiärbutyl-Keton (JH,.C(>.C(CH3j,,. wird auch Pinakolin genanut, da e«< au^^ 

^nakon durcn ümlagerung und Wasfierentziehunir entsteht {». oben). Durch Oxydation 

nnt IVrniaiisranat ireht es in Trinietlivl^ --i^ .Inn' über. 
Mc;hvl-n-;«ni\l-Ket..ii (•H3.(:( ».("^ll,,, Sdp. III In^ 1 Ij". d'* 0,817. 
]Hcrhvl-hex\l-Kct<tn CO.T.CO.f^H,.,. Sdp. 171". n" 
McihvI-hcptvI-KcK.ii ('H3.ro.r h;.. Kp. -I )", Sdp. 
McthvI-oktvI-KcN.n » II '.(M ».( . 11,-. K|.. ■ .'5.5". Sdp. 211". 
Mellivl-iKMivl-Kcton CH' .(:().C,H,',. Kp. 15». Sdp. 225". 
Methjl-dccvl-Keton CHa.CU.(;,„H ,. Kp. 21», Ödu. 247". 
MethvI-uncfecvl-Keton CH,.CO.r [H,,. I n. 28», Sdp. 263^. 



Ketane 751 



lfothYl-(In(i<.r\l-K(>ton CH.CO.Cj.H,-. 1>. 34» Sdn. 207». 
Methvl-trid,H \i-Keton CH^A'O l'p. 39», Sd|)."» 224» 
MethVl-tetradVc vl-Ketoii Cll-.CO Ci.li^g. Fp. 43", S<lp.»«» 231". 
M.-tlivl-i.fMt;uhT\I-KctoM <:H,.a».C,,H3„ Kp. 48, Sdp.'™ 242»'. 
Methyl-hexadecvl-Kclon CHa.CO.( „H„, Fp. 52", Sdp.»«» 252". 
Methyl-beptadeeyl-Ketoii CH,.CO.(f„llM, Fp. 6ffi. Sdp.»» 2ßff>. 



Diaetlivl-K. !..ri. Propiun ( ' '.,11 - i.C« ), S.!|.. :.(V>, .l" (),H12. 
DipropVl-Keton,ii-Butvrori(C,Jl7)jUU, Sdu. 103", d" 0,833. 
Di-isopropvI-Keton, iBobutyron (CsH»),CO. Sdp. IS*", d" 0,826. 
l)i-ri-hiitvr-K>(nn. Valoron ■(r,IV).,('0. Sdp. 144", d» 0 820. 
Di-Lso-but\l-Kotoii. l.sovaliTCMi (( jUjCÜ, Sdp, IHl" bi^ 182«. d" U,Ö38. 
Di-n-amyl- Keton. Capron (r,ll,,).CO, Pp. ^ 15«», Siip. 22?'. 
I)i-n-hexyl-K<-tfin. Ocniintlion i('Jl,^).,rO Kp. 30", Sdp. 263''. 
Di-n-heptyl-Keton, Capryiuii M'7" ^P- 
Di-n-nonji-Keton. Caprihon (CJ l^ljCO, Fp. 58*. 
Di-n-iudeoyl-KetOD, Lauron (C,jH,8),C0, Fp. 69". 
Df-n-trideevl-Keton. Myriston (r,.,H2,),C0, Fp. 76P. 
Di-n-pentaderyl-Keton." Piiliiiilirit ('"uH ii >i Fp. 83". 
Di-n-hepUdecvl-Keton, Stearuu (Ci^Uu^tCO, Fp. 88". 

Die THmfauunen der yorstuiendett Ketone rftlurNi von ihrer Dvetelfaing am den IKaJk- 
<a]7.i'n der entspreeheuden Sftnrai (ProirionBlni«, BatterBinre, Vnleriainini«, Capron- 
säiure luäw.) her. 



ib) l'niresHtliu te Ketone. Die un- 
«^esättigten Ketone entstehen, wie schon 
oben gesagt, liauptsäiehlich duieh Seibst- 
kondensation von Ketonen, femer dnreh 
Kondensation von .Mdehyden mit Ketdoen, 
indem die intermediär gebildeten Keton- 
alkohole Warner abspalten: 

CH,.CO.CH,+ >C.R« 
W 

OH 

("Ha.CU.t 11, CH.R 

rH.,.ro.rH- eil. K 

Weiteriiiu durch Abspaltung von Halogen- 
waaserstoff am /?-Hahigenketonen: 

R.CHBr.CHs.CO.CH, = 
R.CH«=CH.CO.CH, + Hfir 

Schließlich auch durch Spaltung von 
Ketonsäureeäterii, die mit ungee&ttigten 
Radikalen substitniert sind. 

Bei den Reaktifuu'ii (!<t un<.'esättit:!eii 
Kctoue tritt eine Besonderheit insofern ein, 
als Additionsreaktionen nicht nur an der 
CO-Gruppe. sondern auch an der Kohlen- 
»toffdoppelbindung C = C eintreten können 
nnd dadurch hftafig komplisierte Verbin- 
dungen entstehen: 

Aethylidenaccton CH,.C'H=-CH 
.CO.C^ Sdp. ISi^. 

M e s i t V 1 0 X V d ( M 1 . ( f ' H3)C = CH . (' ( ) 
. CH:., Sdp. 130", d^ 0.848 entsteht leicht 
aas Aceton dnrrh SrIb:itkonden8ation. Es 



'ist ein nach i'feftermünze riechendes Oel. 

' welches in Wasser nicht löslich ist. 

I Allvlaceton C1I,.CH :CH.C11.,.C0 

.CH,, Sdp. 128»> bis 130^, d" 0,834 entsteht 
' durch Spaltung des AO^aeetessIgwten. 

Phoron fCH,V,r CH . CO . CH 
] C(€H,)«, lange gelblicli^rrüne Kristalle, 
I Fp. 4- 28«; S<lp. ISHP bis 191" mit geranium- 
j ähnlichem (icnicli Löst sich in konzentrischer 
. Schwefel-iiiurc mit L't lblichroter Farbe ( Halo- 

chromie). 

Pseudoionon (CH,)^ : CH . CH, . CH, 
. C(CH,) : CH . CH : CH . CO . CH, gehört 

! schon zu den olefinischen Terpenen (s. 

Idoch) und entsteht durch Kondensation 
von Citral mit Aceton (s. unten). Durch 
Einwirkung von Schwelclsiiure t;eht es in 
den Riecttötofi lonon über, welcher dem 
Gemehsstoff der Veüehen (Iron) sehr ver- 
wandt ist. 

xc) Polyketone. Ketone, welche awei 
oder mehrere CO-Gmpnen enthalten, werden 

Inach der Stellung «'er rO-Gruppen zu- 
einander bezeichnet. l)iketone mit benach- 
barten Carbon ylgrupiien (R . CO . CO . R) 
heißen 1,2 Dikctdiie oder a-Diketone. Sind 
die CO-üruppen liurcli ein Kohlenstuffatoni 
getrennt, gelangt man zu 1,3 Diketonen oder 
^^-Dikctmici! ( H . CO . CH., . CO . R) und ähn- 
lich zu 1,4 Diketonen, v -Diketonen 
( R . CO . CH, . CH, . CO . R) usw. Nach 
der Uenler Nomenklatur setzt man vor die 
tfcc die Ketone charakteristische ^duns: 
.,on'' die Silbe di- bezw. tri- und bezeichnet 

, die Stellung der Garbonvlgruppeu durch 

■ Zahlen: 



Digitized-by Google 



m 



GH,XO.CII,.CO.CH. 

2,4-Pentandioii. i 

1,2-Diketone werden, wie sclmn oben 
(S. 748) erwähnt, am bestcü aus diu Isoni- ! 
trosoketonen (Oximidoketonen) pewonnen. 
1,3-Diketonp rtit tdicn leicht durch Kin- 
wirkung von 1 l U- uureoster auf Kctone bei ; 
(iejjenwart von Natriumäthylat, metallischem ' 
Natrium oder Katriumamid, wobei dw 
Diketoo in Form de» NatriumsaUes or- 
hmlten wird (CUisen). 

CHj.COOCsH, + CHj.rD.CH, + 

Es^Il ' -f' r Aceton 

HaOCjllfc - CH,.C-CH.CO.CH, 

V 

Atet vlaccton-Natrium. 

l,4-Dlk*'ton« erhält man durrh Spaltuni; 
Miii 1, ! Keinnsäurecsfcr»!. welche aus /?- 
Ketouüäuj-eeiiterD leicht erhältlich siiid. 

Diacetyl, Diketobutan, DiiiMthylgly- 



oiuiU Butandion CU, . CO . CO . CH, ist 
eine eelbe flflchtiire Flflssii;keit Ton stebnidea 
chinonartipem lierueh, ähnlich wie (llvoxnl 
(vß!. deu Artikel „Aldehyde"). Sdp! 88«, 
0,973. In Waftaer ist es mit gelber Farbe 
leicht lö:«lirh. Mit Ortho>plieDylen*diamiB 
bildet e» eiu Chinoxalin: 

CH,-CO KH,-/"^ 
CH,-ÖO ^ ^Ht- 

N 



CH,- 



!l l + 2H,0 



\/\/ 



Durch Einwirknng von Alkalien auf 
Diacctyl erfo^t eine Selbstkondens^atioa, 
iodem «nerst ein Aldo! di« Diaretyls (od» 
ein un{;osättij;tc>- Trikrton) entsteht, welche? 
dann unter Was^erverlubt in ein Chtnon 
übergeht: 



2CH„C0.C0.CH, — > 



CHa.C.CO.CHa 



HO CH.^. CO. CO. eil, 

CH,-C.CO.CH 

II I' 
rH.CO.C.CHj 

Dimethylchinon (Xylochinon) 



CH,.C.CO.CH3 
II 

rH.CCCO.CH, 



Ammoniak iiiUt aus Diacctyl glatt ein 

'■■itb'--f if iiicrtc-f C.lyoxaliu ent-trlirn. ciü Vor- 
gang, den man sich durch iiiUTmediäre 

Bildimg von Aeetakleliyd erklären kann: 

CHg.ro 

I +2NH,-i-CHü.CH,-i 
CH,.CO 

CH,-C^-NH. 

T^imeth^glyoxalia 

Das Dioxim des DiacetyU Cllj.CcNOH) 
. C(:KOU) , CH, ist das in der anal^ftischen 
Chemie bekannte Nickelreagens, Dimethy!- 
_'!yii\iiii L'i iKuirii. 1"- bildet auch mit Kobalt, 
riatiu. Eisen, Kupfer charakteristische Kom- 
plexverbinduAgen. 

Acetvlaceton. '2.4-Pentandion CH3.CO 
. CHj . CO . CH3 farblose Flü^^sigkeit, Sdp. 
137", d»*« Die Verbindung hat Säure- 

charakt' r ur;f! iüt befähigt fitic große Zahl 
von schuu kii>*tallisierendon Sülzen (.\cetyl- 
acct«natpn) zu bilden. Besonders rharakte- 
rifitisch durch seine Schwerlösiichkeit ist 
das Kupfenalz, wdches deshalb zur Reini- 
gung und boltenmg de» Aretylaceton» dient 



Sikedes Diketon.* leiten sich von einer 
Enolform ab z. B. CIL r().CH = C(0>'a).CH3, 
das freie Keton enthüll aber höchstwahr- 
scheinlich fast nur Ketonform CH3.CO.Crr 
. CO . CHg. Das Acetylaceton zeigt grofie 
Analofnen mit den Reaktionen des Acetessig- 
t'stei-. iMM iicliloriit in ;il!\i>h(i!i-c1uT I,ö-ung 
färbt iutemiv roL Verdünnte Säuren und 
Alkalien spalten beim Erhitaen in Aoetim und 
Essigsiure. 

CH, . CO . CH- . CO . CH, + H.O « 
CH, . COOH ^ CH3 . CO . Cft, 

Durch Einwirkung von Hydro. vylaniin 
auf Acetylaceton entsteht ein Isoxatol. 

CH,-CO.CHg 



CH,-io + 



OH 

CH -C-^H, 
II If 

CH,— C 3J + 2lij() 
\/ 
0 

Aehnltcb erkUt man «u» Phenyibydrazin 
und Acetylaceton ein Pyra^: 



Digitizcd by G«. 



Kelone 768 

CHt.COXH, 1 CH -CH CH— CH 

i I I' II " 'I ^ 

CH,.CO + irH, - CHg-C C-CH, CHg-^C C^H, 

; Dimethyl-thinplien Diraethylpyrrol 
CH-ü-CHa I Triketopeutan, 2,3,4-Pentantrioii 

CH — C N 4- 2H-0 ' . CO . CO . CO . CH, entsteht am Acetyl- 

» V y ~^ accton mittels Falpetriper Säum oder ^^itroso- 

i^rp Ti dimetbylanilin (Bcr. 40, 2714) und ist ein 

^ • ' or«ig(«e1bee Oel, Sdp. » 66» bis 70», das 

DimetbylpheDyl-pjmxol mit Was^^rr ein farbloses kmtaUinücliei 

c r w, Hvdrat Cj^H^O^ + H.O bildet. 

Acetonylaceton, 2,5-Hexandion ' Diacctviaceton, 2.4,6-Heptantrion 
CH,.CO CiL CH,.,CO. CH, Fp. ^ 9», CH, . CO . ^1. . CO . CH, . CO . Gill farb- 
Sdp. 194» d« 0,973 ist eine farblose, an- ! lose Kristalle. Fp. 49». zerfäUt sdion bei 
üenehm ricohende, mit \\as-;t'r "HM'bbare , ge^,öi,„|it.h,.r Temperatur Ui^ e»*™ in Di» 
Flüssigkeit, welche sich leicht auti Üiacetyl- metbylpyrott und Wasser: 
bernsteinsäureester durch Verseifung und ,,,, ( hPVi 

CO,-Ab paltuiiL'lurstcllenläßt. DasAcetonyl- CO^ ^^^J-^rx^ ^ 

acetoü läßt m h durch eine Reihe von Keak- ^CH —CO CH 

tionen leicht in heterozyklische Substanzen * qÜ * 

aberfClhreii. Beim Destillieren über Cblor- CHäC/ ' 

zink «der Phoephorpentoxyd wird Wanw' (Jq/ ^0 + H.U. 

ab^eäpalten und es entsteht Dimetbjl- "^CH — C\ 

furan. Cti^ 

CH, 2. Aromatische Ketone. aa) Ge- 

CHg— CO— CH3 CHssC; sättigte Ketone. Acctophcnon, Phenyl- 

• =1/0+ HaO methyl-Krton, Aeetvlbeiizol. Hypnon C^J]^ 

<;H,-C0-CH, CU=C\ . CO . CH,, Fp. 20,0". SUp. 202», d» l.lXiiJ 

CH| besitzt hypnotische Eigenschaften. Analog 

,wie Aceton erleidet es beim starken £r> 
Analof erbllt man mit Schwefelphosphor ! hitzen oder Einleiten von Salzsäure eine 
Dimethyl-tliiophen undmitalkooolisonen) Selbstkondensation «l Dypnon oder TM- 
Ammoniak Dimethylpyrrol : | phcnylbenzol: 

2CH,.C0.C;H, = C,H^C:=CH.C0.CH, +h,q 

ha. 



/ 



C,H. 




3CH,,CO.CH5-CH, 



Mit Blausäure vereinigt sich AoetOpbenOD, Ammoniak und Aeetoplienon rea^'iereii 
sum a-Phenylmilchsäureiiitnl: | miteinander wie die Fettketone (mit Aus- 

OH : nähme des Aeetons): 



CH,.C(C,Hs).CN 



CII3 



(yi,-C = M. .GH, 
3CUj.C0.C,Hj + 2NH, = ^0;^ + 3H,0 

CiHb-c«n^ N;Hs 

3Iit .Viiilin Iriu das Acetophenon beim ZiiCla^^NUj(^U^, aum Acetophcnuiiiiiiil zu- 
Erhitzen mit ein ivenig ZiokchloridanUin sammen (Ber. 4$, 2476 [IdlOj). 

C^H» . CO . CH, + NH,CÜH, « <;H« . C(: . CH, + H,0. 

H»ndn<lit«iliae1i d«r KatarwiMecanbaltciL Band T. 48 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



754 



P-Chloracetophenon a.C'oHj.CO.CH^, Fp. ülfi, Spd. 230». 
p-Hromacetopheoon Br.CjHvCO.CHa. Fp. 61* 

p- .Jodneef ophenon .I.CgH,.(:().i'II , Kp. y:-io. 

Acetopheiioiichlorid, l'fn ii;u vli lilwrid C^Hj.CO.CHjCl, Fp. 59", s>dp. i^. 
Acetophenonbroiiiid, l'liiMiarvIbroraid C^H, .CO.CH..'.Br, Fp. 50". 
o-Nitroacetophenoii Nüj.CsKj.COXHj. iädp," lÖÖ^, 
m-Nitroacetophcnon Fp. ^l". 

tj-Nitroacotoplii'iioii l'p. 8(J". 
Isonitroso-acctophenon C«H,.CO.CH(:KÜH>, Fp. bis 127» 
p-Oxvacctopheiion H0.C5H,.C0.CH„ Fp. lOT». 
Kes;i( etophenon, 2,4-r)irtxy,icctoplicnon ( HO)jC,H3.CO.CH3, Fp. 142« 
Uallacetuphenuu 2,3,4-Trioxvacetüpheiioo (HU),C,H-.CO.CHa, Fp, lü«". 
«»•Ozyacetovhftnnn, BenzoVlcarbtool, AcetopMnooalkohol P|H(.COXH,OH, Fp. f!^. 



Propiophenon, Plu'iiyl-äUivl-Keton rgH..( ().(;.,H., Fp. Sdp. 219'. 

Butyrophenon, Phen>l-propyl-Kctoii CgHj.CO.CJf;, Sdp. 222". 

Valerophenon, Phenvl-bulvl-Keton ('«H. .CO.C^H«, Sdp. 2:^7". 

Phcnvlac (M(Mi, Penz>I iiutiivI-Kcton ('6Hr,.CHo.Cü.CH,, Fp. 27», Sdp. 21Ö>. 

ßenzylueeton CoHj.CHj.CHj.CO.CH,, Sdp. 

p-Tofyl-rnethvI-KetOO CHj.C^H^.CO.CHa. Sdp. 824» 

Hfl8ityl<inetiiyJ>Ketftn, AcetylnKiaitylen MMCHJsC^s.CO.CHi,, Sdp. äSö*'. 

Bsnzonhenoti CHs.CO.G^H. bildet i Erkaltenlansfiii entsteht, Fp. 26" bis 26,^. 

•^oßo ^honlDi^(■ll^ Kristalle, Fp. 48", Sdp. 300". Sic ircht selir leicht, besonders rax Ii beim 
Es existiert aocli eine zweite Modifilcation, Jm|)ten, in da.s Benzopbenon vom Fp. 48" 
die durcliDe.<tillieren oder hohes Erhitzen de."« über. Beim Schmelzen mit Kali zerf&Ut 
gewdhnlichen fienzopiMnoiu and vontchtige» j das Keton in fieiixoe»&ine und Bcäsol. 

o-Nitrobenzophenon NOj.reH..C(J CgHs. Fp. 196^». 
p-Nitrobc II xnphenon Fp- 

p-Üxvbeiizophenoa, liO.<;,H,.C().Cjll,,. Fp. 134". 
p-Methoxybenzophenon rH30.reH..C().(;H,, Fp. »il, Sdp. 3Ö5". 
2,2-I)ioxvbcnzophenon U0:aH«.CÖ.CUH4.0U, hellgelbe Pmmen. Fp. öd»— tiO», 

Sdp. 3:^0 bis 340". 
4,4-])ioxvbenzophenon Fp. 21(1^. 

M-Dimethoxybenzophenon CH,Ü.CL,li4.CO.(;oH,.0('IL, Fu. 
2.3,4-Trioxybenzophenon, ASzaringefb A tHO^aCeHj.CO.CjHj. Fp. 140»», irird au« 

I*vro:rriIl(iI und RiMizop'^aure gewonnen utui ilii-nt Farh-tofr. 
2,4,i»-'rri(ixyl»*'nzi>piifiiint Derivate (Met hyle.-<ter( dieses Ketons sind eine Reihe von 

Snbstanzen, die in der ('(Mo-Kinde vorkommen und ,.Cotoine** genannt werden. 
i.-Tolvl-phenylketon CHj.C^H^.CO.CH», Sdp. iJJfi. 
ui-Tofyl-phenylketon, Sdp. 314". 

p-Tolyl-phenylketon ist wie das l^cii/opiuMHin in zwei Ifodifikationen bekannt. Die 

stabile Form schmilzt bei 5'.'". die labile Ijci .j5". 
Benzoyl-meBitylen CeHj.Co.C eH./CH,).. 1 p. 30», Sdp. WMet kein Pbenyl- 

hydraion, Oxim oder Anil (aoigenanntiB f,steri8che Hinderung**), 



Desoxybenzoin. Benzyl-phenylketon CjHs.CO.CHa.CgH.. Kp. ÜU», Sdp. 314». 
lienziiin CgHs.ClUOHl.'C'O.Cflllj ist ein Ketunalkohol und entsteht durch Kondtnsation 

von Benzaldehyd mit Cyankalium. Sehwach f^elbliche Nadeln. Fp. i:)4'^ 
Benzpinakoliii ^O^lli^sC.CU.C^H,, Fp. läl", zeigt iu seinen Reaktionen ebenfalls die Kr- 

«cheinuns der stenschen Hindenini;. 
Dibenzvlkelnn f,H5.CH..r().CH .L\U^ Fp. Silp. 330^. 
Benzvläeett.plaiion ('«1^5. ('H...rR, .«'('). CgHs, Fp. TJf>. 
Diphenvl-propiopli. iinn ((VHV^'HjXH.rO.fcHj. Fp. WP. 
I)ibonzvr-aretoj)henon (('jH. .('1I..»,('M . a).t'«H., Fp. 78". 
Dibenzvlaeeton (rgilj.(:il,,.(1i:.) .CO. Silp.'» 280 bis 28ä". 
4-IMienvl-benzophenon ( g'Hj.Cjl^ .CO.C^Hi. Fp. \()u". 
4,4-])iplipnvl-benzopheDon (:6Hr,.CeH,.C{).(:gH..C;H„ Fp. 223". 
a-Naphf yl-phenvlketon (',(,ll7 <"<>.<'aHj' ^^J^' 



Ketune 



755 



/y-Naphtyl-phonylketon Fp. 82". 

Fluorenon» Dipbeuylenketon i^Ibc Kristalle. Fp 84". 

Retenketon, l-MeÜiyl-4-Ii»opropyl-Diiihenylenketon C^H,— CgHi X'H,, gelbe Kristalle. 

Fp. 90». 

Chrysokeion, .Napluofluorenou ;i'??*'')Cü, Fp. 130". 

3b) Ungesättigte Ketone. Benzal- Phenylpropcii viketon CgU^.CO 

Aceton, Benzviitlenaeeton. Stvrrlmcthvl- . CH : CH . CH3, Sdp » iSiV». 

Ketoii. 4-I'lienyll)iii.non ,2|. ' ("JL . <'H Benzalpinakoliii C«H., . CH : CH. CO 

BS CH . CO . CHa, entsteht leicht durch Kon- . CiCHal,. Kp. 41", .'^dp.*^ 154". 

densation von Benzaldehvd und Aceton r;.,..!..» vi wi«,.a«.«tnn pn fii • r» 

miit.-Is v.niiinTiter Natronlauge und bildet p« Vli'« l^ft PH F« 

.schwach htll«.lhe Kri.stalle, Fp. 41». Sdp. 1 • ^" ^„ 
262». üa.s Phenvlhydrazon lagert sieh beim 

Erhitzen in ein l'vrazolinderivat um: •^^2- Krtstalle, tp. 08", 

Sdp. 34GP. 

CH,.C ==N.NH.C,H4 TUpnon r,n,.r((Ml,i :('ll.rf».rgH,. 

pti—PW r TT ^ gelbt« üel. 6dp 22ä", entsteht leicht duxcii 

^n—^n. i^ti, Selbst kondensation von Aeeto]iMoll W- 

CHj.C=Ns^ mittels gastörmiuer SalzsSure. 

Beiualdesoxybenzoin CmH&.CU 
C CMt : (XC^H.) . CO . C;H5, Pp. lOl". 

Mit Säuren liefert (Ia> Keton (*raiii;t'- Styryl-henzyl-keton CgH^.CHzCH 
(arbene Additioiiüprodukle (Ualochromie), . CO . ('Hg . C^H^, Fp. 71". 



Dibeiiznlaco'i.n QH^ . CH : CH . CO . (MI : TU . CJf, büdct ^cIIk' Nadeln, Fp. 112" 
und durch ilie bei ihm stark auiirt-itiiUe llalochruniieerticheinung auifgezeichnet. 
.Mit Salpetersäure bildet das Keton z. H. ein onio|;erote8 Additioiisprodukt: 
(C,H,.CH :CH)XO. HNO, (Bor. 45, 2904 |1912|j. 

CiB n a ni y 1 i d e n a c e t o"p h e u 0 n q,Uj . CH : CH . CH : CH . CO . C;H Fp. 103". 

2c) Folyketone. 

Aeetybenzoyl C;H^. CO.CO. CH,, gelbes ttecbend rieehendee Oel. Sdp. 
Bencfi^^Uceton, AeetylBcetophenoii C^Hg . CO . CH, . CO . CHs. Fp. Sdp. 

Acetophenonaceton, Phenacylaccton C,Hj.CO.CH-,.CH-.CO.CH„ gelbes Oel, geht 
als 1.4-Diketon leicht in Fuidfuran, Thiophen und f^ynrolaerivate Aber, s. Aeetonyl- 

aceton. 

Phenyl-nieihyl-trikoton C9H5.CO.CO.CO.CH,, Sdp.** 138", rotgelbcs Oel, bildet 
mit Wasser ein farbloses Hydrat, Fp. u4" bis äSF. Beduziert Fehliitgsche Lösung. 

Benzil. Uiphenylglyoxal C^H., . CO. CO . CJl^ entsteht leicht aus Bentoin Q^H^ . CH(OH.i 
.Ci>. (lii'rch Oxydation mit Salpetersäure 

Dibenzovimcthan C.H5 ! CO . CH, . CO . tili,, Fp. 81". 

D i ph e n y 1 1 r i k e t o n C^ H ^ . CO . CO ' CO . C^H^, gdbe Kristalle, Fp. 6*7*, mit Wasser eatstebt 

ein'farbln-os Hvdraf. F. 89". 

iJibenzovlui i tyliucLhaii (r^Hs . CO)..CH . CO . CH3. Fp. 107" bis 110». Dir Knoironu 
dieses Ketons (q,H5.C0),C :C(OHi.( II., ist i.soliert worden, Fp. sV W\> .\us 
der Ketonform entsteht <ft« EuoUoriu durch AuilOsen in Is'atnumäthylat uud Aiu- 
f fUlen mit kalter Essißsäiire. Umgekehrt peht die Enolfonn dnrrh einfaches ümkristalli- 
sicrcn au- heiüem Alkohol in dio Kcrofniiii fibtT. Die Kiiolform ijibt mit Kisencldorid 
eiuc blutrote Fätbung un»! addiert Hroui; beidi»» lut ui»> Ktiolorm nicht. 

Tribenzoylmethan (C^ll^ . COJJ'M existiert ganz analog wie das l)ibenzoyla<-etylinethan 
in zwei weclisejseitig ineinander üherführbaren Formen, einer Ketoforni. Fp. 223" bi^ 
22»?' und einer Knolform (CJl,.CO),C =- C(OH|C,Hs. Fp. 210»' bis 220". LeUtere 
addit'rr Brom und L'ih; mit I j-im Idm id i-itte tief dunkelrote Färbung lind geht beim 
Aufbewahren, schneller beim Krhitzeii, in den Ketoköruer über. 

DibenzoyUthan. DiphenM-yl C.H^ . CO . CH^ . CHj . CO.lJ^Hj, Fp. 14»». 

48* 



756 



Ketone 



Dibeiuovläthylen C.Uj . CO CH : CH . CO . CjH,, cis-Form Fp. 134*'. trans-iorm 
Fp. 111°. 

Diphcnyltrtraketni U,H« . CO . CO . CO . CO . C^H«, rote Kristalle, Fp. ÖP, bUdet ein 

gelbes Hydrat. 

Dibenzoylpropan C;H, . CO . CH, . CH, . CK, . CO . C^Hj,, Fj^. 67». 



3. Hydroaromatische Ketone. 
obexanon, Pimelinli 

Sdp. 1Ö5». d** 0.947. 
tbylcyklohexanon 
erhalten worden» Sdp. 163^. 



Cyklobexanon, Pimelinketon CHj j^CO, pfeffmofinsartig rieehendes Ocl. 

ch,-ch/ 

HC(CH^-CHs 

H-Metbylcyklohexanon Cii^ ^CO ist durch Spaltung vou I'uiegon 

^ CHt-CH, 



CO -CH. 

IfS^yklohexandion, DihTdroresorem CH, >C0, Fp. 104* bis IWf. 

CH,-CH/ 
CH,— CHj 

l,4-C7klohexafidion, Dibeto-hexametbyleDCO;^ p.C0. Fp. 79*, entsteht aus 

CH,— CHj 

Sucdnvlobenffiteimiureester dureh VerseifniiE und CO.-Abspaltitnp. 

C0--CH, 

Trikelohe.xametbvlen ClLc )C0 Ut noch nicht isoliert worden. li< tritt 

\co-ch/ 

sofort Vndafi;erun«r zu Phioroglucin ein (vgl. den .Vrtikel „Phenole"). Doch sind 
Derivate des Trikctohexaniethvlens aus Phh)roplucin erhalten worden. 

.CO^O. 

Hexaketohexamethyicn, Trichinoyl C0< >Cü -f ÖHjO, Fp. öä" unter Zer- 

^CO-CO'^ 

setxung. 

C(CH,) - CH 

Trinethyleyklobexenon, laoacetopboion, Isopboron CH, ^00, 

qCHj) CH/ 

Sdp.*' 89" ent.steht durch Selbstkondensation von x\ceton bei Gegenwart von Kalk 
oder Xatriuinäthylat. 
CH — CH iiti 

IronCH/ CH^ itberiwhen Oel der Veilehen« 

CHs CH CH CH ='CH -CO-CH3 

würze! isoliert worden, Sdp. 144^ d^ 0«839, \a]u + 44" besitzt in starker VerdQunung 

intensiven Veilchenuerucli. 

CH, — CH. ,Cll3 

iooon CH,^ /C-CH, • Sdp.'« 127», d«« 0,930, kommt im Geruch 

C(CH-)-CH CH- CH.CO.CH3 
dem Iron selir nahe und wird deshalb technisch zur (jewinnun^ des Veilchen- 
parfüms hergestellt. Man L'oht zu diesem Zweck vom ("itr;d. einem Aldehyd, 
der .sich in vielen ällu'ii>(. Jien Oelen findet, au.- und kondensiert dasselbe mit 
Aceton mittels Barytwasser. Das entstandene Produkt (Psendoionon) wird mit 
Schwefelsaure oder wässerii^en Salzlösungen behandelt» wodurch unter Wasser- 
anla(,'erung und darauf fol;,'ender Abspaltuni? ein Ringsehlufi ennelt wild und Ionen 
entsteht: 

CH, CHa CH, CH, 

Y y 

CH CH-Cf +CH,.CO.CH, — ► CH CH-CH=CH.CO.CH, — ► 

I fl l Jl 

CHg C-CH, CH. C-CH, 

\/ \V 
Cllj Cilj 

Citial Pseudionon 



Google 



Ketxxkti — K4*tton- und KingBysteme 



767 



Y-OH 



P^ifudoiononhvclrat 



~ jeu.o 



CH, CH, 
HjC CH.CHiCH.CO.CH, 

CH 
louon 



Kt'toiie, weiche sich von Hcxahydrocyiuol 
CH3 . CßHjo . C'^H- ableiten, gehören zu den 
Terpenen und werden dort abgehandelt 
(vgl. den Artikel ..Terpene"! B'enier 
existieren noch zahlreiche zyklische Ketone 
(Indone, Anthrono, Phenanthrone usw.), 
die jeweils bei den IH-Iivffenden zyklischen 
(inindsubstunzen besprochen <imi {v<:\. dio 
Artikel „ladene, Antbracen, Pbenau- 
thren usw.). 



fintftrhen Chemk. Mamburg ««if L^ipMig ISS-i 

hl» ntm. 



Kettöii- und ßinysysteme. 

1. Gründe fflr die Aufstellung von Kett#n 
iormeln. Offene Kohleiistoffki rd ii mit mirpin- 
fachon Bindungen 2. Offene iColikii.«.toükt!tten 
mit DoppelbindiiiiL'i II :i Offene Kohlenstoff- 
ketten mit dreifacher Bindung. 4. Ciründe für 
die Aufstellung von Kingformeln. Ringe mit 
nur «Dfaehcn Binduii|e]i. 6. Ringe mit einfach 
und doppol'^ gebiindfenen KohfemtofCatoinen. 
(«. Seiten ketten. 7. Ketten inul Hiiir'i aus un- 
gleichen Atomen. 8. Ringverkt i luiigi 11. 

I. Gründe für die Aufstellung von 
Kettenformeta. Offene Kohleastoff- 

ketten mit nur einfachen Bindungen. 
\id «Jcm Gebiet« der organischen Chemie 
begegnet man aeJbr häufig der Encheinung. 
daß Verbindungen von gleicher prozentischer 
Zusammensetzung und gleichem Moleknlar- 
gewiclit verschiedene Eigenschaften besitzni. 
Man nennt solche Stoffe isomer, weil üire 
MolekAle ans «hier gleichen Anzahl tob 
Atoiiu'ii hr-tf^hen. Isomer sind hris-jjiels- 
weine da.^ ihocvansaure Anuuoniuui und der 
Harnstoff ('OXjH«, der Aetfaylalkohol and 
der Dimethyläther C' 11,0. 

Um die chenusche V erschiedenheit solcher 
Isomeren bildlich zum Ausdruck zu bringen, 
wurde die Annahme gemacht, dali die einzel- 
nen Atome in den beiden gleichgroßen 
Molekülen vcr -vliieden gebunden und dem- 
nach verschieden gruppiert seien. Die Lehre, 
die von eniein aolchen Bau der Moleküle 



handelt, ist die 6u ukturtheorie. 6ie 
stellt sich die Aufgabe, die Konstitution 
der chemischen Verbindungen zu erforschen, 
und anstatt der ursprünglichen rein empi- 
rischen Fonndn „rationelle" Formeln 
zu setzen, aus denen die gegenseitigen Be- 
ziehungen der Atome leicht zu erkennen 
sind. 

Das Fundament der Strukturtbeorie ist 
die Valenslehre, naeh der da« Kohlenetoff* 

atorti virrwertiir, (l;i> Waspcrstoffatuni ein- 
wertig, das Sauerstoffatom zweiwertig und 
d^ Stiekstoffatoni drei- odei fOnfwer^ 
auftritt. 

Die einfa<;hste niuauische Verbindung 
mit den beiden EK iiu iiit'ii Kohlenstoff und 
Wasserstoff ist das Methan CH«, Sie hat 
das Symbol 

H. H 

erhalten, das anzeigen soll, wie die atom- 
bindende Kraft des Kohlenstoff atoms 
gleichmäßig auf die vier Wasserstoff atorae 
verteilt ist und wie also je eine Valenz, dc- 
Kohlenstoffatoms zur Bindung der vier 
Valenzen der vier Waeserstoffatome ver- 
wandt wird. Eine aiiditc iMinmilioniTüT 
ist nicht m(iglich, da die einwertigen Wasser- 
stoffatome nieht als ffindeglieder naeh Evei 
lUchtnngen auftreten können. 

Die Valenzen des Kohlenstoffatoms sind 
nicht nur für den Fall gleichwertig, daß 
alle vier durch gleiche Atome abgesättigt 
werden, sondern auch dann, wenn eins oder 
mehrere dieser gleichen .\toine durch anders- 
artige Atome oder Kadikaie vertreten wer- 
den. Es gibt z. B. nur ein einziges CMor- 
iiu'flian und ganz filli.M-m( in nur ein einziges 
Alonosultötitutionsprodukt des Methaue 

^\ 

H 1?. 

Dem Methan uüla' viivsuudt ist das 
Aethan C,H,. Man hat ernuttelt, daft die 
sechs Wasserstoffatome dieses Kohlenwasser- 
stoffes zur Hälfte auf jedes Kohlenstoffatom 
verteilt sind und daß also drei \'a]i n/cii 
eines Jeden Kohlenstoffatoms zur Bindung 
von drei Wasserstoffatomen dienen mflaaen. 



Digitizcü by '^^jy^i^^ 



788 



Ketten- und Kiog»>'i(tcine 



Die ül)riLr hleibfiiilen viorU-n Valenzen sind 
zur ßiniiuu^ der bi'ideu Xohlenätuffatume 
verfOgbar. Aus den beiden Fcirraeltulen 

H /H 
H C— und - H 

wild das Symbol 
Hv H 

H (• H oder H,( -CH,. 

Dm Aetbaa ist ein Methan, dessen etnee 
Waseeratoffatom duroh den einwerti|i^n Me* 

thanrest, das Mctliyl. substituii-rt ht. 

Wird nun in dem Actlüin irgendeines 
der eeobfl Waraerstofratome durch ein ein- 
wertiges Atom T. n. Chlor oder durch ein 
einwertiges Radikal /,. Ii. Methyl substituiert, 
so resultiert nur ein einziges Monochlor- 
ätiian CtH,CI und nur ein ttinzigeB Methyl- 
Äthan t'Ji^.c 11,. Dieses Koblenwaaswstolf 
ist das Propan CtH|, dem nur die Formel 

H 

H^C -C~r^H od*r H,C -CH,-CH, 

zukommen kann. Das Symbol hat eine 
fortlaüfeude Jteihe von drei Kohlenstofi- 
atomen, von denen zwei endständiff, 

das dritte mittclstäiuliL'^ >iiul. Dieser letz- 
tere Umstand der uiigkicharügen Position 
der Kohlenstoffatome bedingt, daß eine 
weitere Substitiifiou eines W;H>ierstoffiitoms 
des Propans auf /.weietlii Weise erfolgrn 
kann. Tritt der Substituent z. B. das Methyl 
an eines der beiden endständigen Kohlen- 
stoffatome, so entsteht das Sjrmbol 

CH g — C H s — -CHf — C H I 

tritt f r an das mittelstSndiL'^r Kohlenstoff- 
alom, so entsteht das Symbol 

lUC CH ^H, 

I 

cn. 

Das erste gehun lieni Butan, das zweite dem 
I.^obutan (Trimethylmethan). Durch weiteren 
iiuntritt von Meiiiyl in die Butan- und 
Isobutanformeln leiten sieh die Symbole 
für die drei isomeren IVntane ab 

CH, -CH,-CH, CH. OH,; 
CH,-CH, VW CH,; 

CH, 

CH, 

CH,-C -CH, 



in größter Mannigfaitißkeit konstruiert wer- 
den. 

Alle Symbole mt halten Reihen von 
K<ddenstof(atomen. die ..Ketten" genannt 
werden. Enthält ein Symbol nur eine 
solche Kette, so spricht man von ,,nor- 
maler Kette"; sind nrahrere Keihen vor» 
banden, so hat man „verzweigte Ketten**. 
Diese Binduiii:s;u 1 der Knhlenstoffatome 
hat dazu geführt, der Stnikturthcorie auch 
den gut gewähhiMi Namen der „Atom- 
i verkettuni^s i heorie" beizulegen. 

Die Zu Iii der Kettenglieder und der 
Verzweigu!ii,'eii scheint unbegrenzt zu sein. 
Man kennt Kohlenwasserstoffe, deren Ketten 
bis zu sechzig Kohlen-^stulliituinen aufweisen. 

Ein be.sünderes .Merkmal der obigen 
Symbole ist, daß zur Verkettuiii: der Kohlen- 
stoffatome nur je eine Valens verbraucht 
wird und daß nirgendwo eine Valenz zur 
Aufnahme weiterer Atome disponibel ist. 
Hierdurch wird das ehemische Verhalten 
der Kohlenwasserstofre veranschaulicht, 

'erstens die Unfähigkeii ?m Additionsreak- 
tionen, ihr „gesättigter Cliarak ler'*. 

' ferner auch ihre große Beständigkeit und 
geringe Reaktionsfähigkeit, der „Paraffin- 

j Charakter". Ketten mit nur einfachen 

I Bindungen sind schwer ?.u sprengen. 

2. Offene Kohlenstoffketten mit Dop- 
1 pelbindungen. Außer den gesättigten 
Kohlenwasserstoffen C|, H,„*i sind wasser- 
stoffärmere Kohlenwasserstoffe, die (llcfine 
('„II,,, bekannt, deren Formeln ebenfalls 
Kohlenstoffketten enthalten. Das einfachste 
I Olefin ist das .\ethylen C,H,. Auf Grund 
experimenteller Stiidieu ist erwiesen, daß 
. die vier Wasserstoffatome zur Hälfte auf 
die beiden Kohfonstoffatome verteilt sind 



"Nc/ und \C^^ 



H 



und daß nho an jedem Kohleustoffatome 
noch zwei Valenzen disponibel sind. Die 
l*'ormulieruiig des Aetbvlensymbols kann 
nun derartifr sein, dafi die beiden Kohlen- 

stoffatfuii*'. wie in den Paraffinen, einfach 
gebunden sind und also je eine Valenz frei 
bleibt 

oder daß beide Valenzen zur Bindung der 

Kohleustoffatome verwandt werden und 
iUäO ein Symbol mit doppelt gebun- 
denen Kohlenstoffatomen resaltiert 



L ud so koti i' ti Syujbole \ür alle höher- 
molckularcii Kuhlenwas-scrstoffe (HIIjhi-i 



CH, oder tt,C=CH, 



Die KotM-hung hat sich bisher fast aut>-. 



Google 



Ketten- und Ringsysteine 



Hrhlirßlidi für die letste FomttlieruiiK>) 
entschiedeiL 

Bni Eintritt eines weitmn Methyls in 
Jag Acthylf^n ist es pleichgfiltif!;. welches der 
gleichgelai'erten Wassorstoffatome substi- 
taiert viro. Es gibt nur ein Symbol 

II |G— CII'^jH^i 

für das eins^ enstierande Ptopylen oder 
Propen C,H,. 

Soll das Symbol für das nächste Uomo- 
\o^e C'iHg konstruiert werden, so ist es nicht 
gieicfagtüti^, ob ein WaBserstoffatom am 
ernten, zweiten oder dritten KoUenstoffatome 

substitiititrt wird. Man Iconunt tu drei 

verschiedeiif'ii Symbolen 

CH,--CH=-CH^CH„ H,C=C-CH,. 

CH. 

H/ - ( H -CH,-CH, 

die den drei isomeren HiitylenenoderButenen 
«ntspreohen. In der ersten mä dritten 
Fnrmrl sind die Kohlenstoffatome zu einer 
normalen Kette, in der mittleren Formel 
zn einer verzweigten Kette vereinigt. 

Eine Kottr von vier Kohlnnstoffatomen 
braucht nun aiier nicht nur eine, sondern 
kann auch zwei Doppelbindungen aufwehen. 
Die Formel 

HX-CH -rH=CHs 

vuis])rieht dem Koiilenwasserstoffe Butadien 
C|H,. 

Alle (lit'>c Kohlenwasserstoffe sind aus- 
gezeichnet durch leichte Addition einer 
paaren Anzahl einwertiircr Atome oder 
lladikali-, ferner auch durch dir Icidilr 
Oxydierbarkeit und den leichten Z<Ttall 
tu niedermolekularen Verbinduugen. 

Diese Reaktionen erfolgen nur an den 
doppelt gebundenen Kohlenstoffatomen, so 
(lali also Ketten mit DopiM lbimlmiiren den 
„ungesättigteu'' Charakter und die Un- 
besAndig^keit der Olefine anzeigen. 

3. Offene Kohlenstoffketten mit drei- 
facher Binduag. Eine Kette mit dreifacher 
Kohlenstoffbindung haben die S3rmbole der 
leicht addierenden. Icii In zu oKvdiprend* !! 
und teils exDiosiven iUetylenvcrbindungen, 
deren dnfaeluter Vertreter, das Azetylen, 
die Fbrmel 

CH VH 

I 

hat. Durch Krsat/. der Wasserstoff atomc ! 



') Krsr in iiinL'sf' r Zeit hat man unter Bp- 
rttcksichtigung der Hypothese von der ,, Teil- 
barkeit der Valensen" Formeln aufgt^stelll, 
die eine Mittelstellung zwischen den beiden 
obigen Formeln einnehmen, z, B. fttr das Ae- 
tliyicn H,p -CH,. 



durch Mrthyl entstehen da8 Methyl- und das 

Dimettiylazetylen 

CH,.r CH und CH^.t C-^'H,. 

Äuefa Ketten mit mehreren dreifachen Bin- 
dungen lind bekannt 1. B. die Formd 

HC==C-CH»-CH. -C -CH 

für das Dipropar?yl. 

4. Gründe für die Aufstellung won 
Ringfofineln. Ringe mit nur einfachen 
Bindungen. Den Olefinen CnH,n sind 
isomer einige Kohlenwasserstoffe C,H,, C4H, 
bis C^Hn, die gegen Oxydationsmittel be- 
ständig sind und die kein Bestreben zu 
Additionsreaktionen zeigen. Sie ähneln 
also mehr den Paraffinen C'nll.,:: ., und 
beanspruchen demnach Formeln mit nur 
einfaen gebundenen KohSenatoffatomen. Um 
nun srilcho zu konstatieren, ist erforder- 
lich, daü die offenen Kettenformeln sich zu 
einem Ringe eohlieften. Ibn komipt dann 
zu Symbolen 

CH, CH,-€H, CH,~CH, 

/\ II i >CH. 

CHr-CH, CH,-CH, CH. -CH, . 

OHf — CHf— CHf 

il usw. 
H j— CH j— -CH g 

die dem gesättigten Charakter der Verbin- 
dungen vollkommen ent<*prechcn. 

Da nur iMethylengruppen vorhanden, 
heißen diese Kohlenwasserstoffe Trimethyleu, 
Tctriuuf'thylf n, bis Nonomethylen (allge- 
iiiciu i*ulyuieihylciic). Neuerdings werden 
die Namen Cvklopropan, Cyklobutan bis 
Cyklononan (allgemein Cykloparaffine) be- 
vorzugt, weil durch sie gleichzeitig die ring- 
f(iriiii;:(' Kiinslitutioii iiiid der clipmische 
( liarakter der Verbinduugen zum Ausdruck 
gebmeht werden kann. Dieee Polymetiiylene 
oiitT f'yklopnraffinf bildrn einen Toif der 
isozvkliscluMi (liier karboxykliticiieu Verbin- 
dungen, die in einem besonderen Kapitel 
dieses Handbiielies ^^esrliilder! worden sind. 

Man findet dort, daU die Cyklopentan- 
und Cyklohexanverbindungen im Gegensatz 
/.II den \veiiii:er- und mehrgliederigen Cyklo- 
jiaraüiiieii am It-ichtesten gebildet' und 
am selnversten gespalten werden, und 
daß diese ungleiche Beständigkeit der Ringe 
ihre Deutung gefunden hat in der auf stereo- 
cheniischer Grundlage aufgebauten „Span- 
nunpstheorie" \. von Baeyers. 

Die weitere Anwendung dieser Theorie 
hat uns dann auch eine Erklärung verschafft 
für den leichten Zerfall der Olcfinverbin- 
düngen d. h. für die leichte Sprengung der 
]\.e'lileiisliitFke((en zwiselieri den dopjiell LTe- 
buudeucn Kohlenstoffatomeu. Wenn schon 
eine offene Kette aus drei KoUenetottatomen 



Digitizcd by Lit.jv.'v 



760 



Ketten- und Ringsystonie 



C 

C— C— C der Bildung eines Dreiringes / x 

C— C 

einen ;?roüen Widerstand entüPfjensetzt, und 
wenn in einem solchen TrimelJiylenrii^e 
eine große Spaonung herrscht, um wieviel 
mehr wird die Spamiunc^ in einem „Dinie- 

thylenriiiLt.'" dem ..Z\vi.>iriim"" (' (\ aiso an 
zwei duppelt gebundeneu Kuiilenstulicitunien 
gesteigert sein. Man et kennt dies am leich- 
testen aus den Figuren 1 bis 'S. in denen jedes 
Kohlenstoffatom nach stereochcmisclicr Auf- 
fassung' in Form eines Tetraeders gexeieh- 
net ist. 

Die Figur 1 (Kette von drei einfach 
gebundenen Kohienttoffatonen) stellt das 




Fig. 1. 

a-y-Dibrompntpan vor, das bei Einwirkutis; 
von Natrium in Trimethylen übergeht; die 
beiden Pfeile zeigen, um wieviel die iui (leren 
Tetraeder geneigt werden nHisr<en, um den 
Dreiring zu bilUeu. Di« Figur 2 (Kette von 
2 Kohlenstolfatomen) veranschauliciit das 




Drciringbilduu^; aus der uormaleu Ltage 
(Fig. 1) abgelenkt wird 24«44', bei der Zwei« 
ringbildung 54*11'. Die x\blcnkung ist im 
zweiten Falle großer als im ersten; sie ist 
ein Maß für die Spannung im Ringe, Man 
erkennt, wie die „Doppelbindung" als ein 
spezieller F'all der Binaungsverhältuisse in 
Polymethylenverbindungen betraebtet wer- 
den kann. 

Ganz ähnlieh kann auch die große Uu- 
I beat&ndigkeit der Äiet^lenverbindnngen und 
! die leiclite Sprengung 
' der Ketten mit tlrei- 
' fafhcr i:iiiKluiii: nnt Hilfe 

dieser Theorie gedeutet 

werden. Um aus dem 

Symbnl eines Aethan- 

derivates (Fig. 2) ein 

Azetylensymbol (Fig. 4) 

zu maehen, muß eine 

jede Tetraederaehse um 

70'\")2' ans ihrer frülioren 

uormaleu Lage abgelenkt 

werden. Die Spannung 

ist demnach in Azrtylcn- 
; derivaten noch grolk'rab 
jin Aethylenderivaten. 

Haben wir somit eine Vorstellung bi- 
j kommen über den Bau und über die Festig- 
jkeit der t'ykloparaffine, der Olefine und 

der .\zetylene, so gestattet uns die Span- 
uun!rstheürie letzten Kndes auch Vermu- 
tungen auszusprechen ül>er die Gestalt der 
Paraffinketten. Man wird sich hierunter 
I nicht Figuren mit geradlinig angeordneten 
K«'hli!i-iiiHatiiinen . -niidern mehr oder 
weniger geschwungene Linien, etwa spiral- 
förmige Gebilde Torzustellen haben. Die 
vorläufig noch sehr vereinzelten Beobach- 
tungen, nach denen in einer bestimmten 
Klasse heterozyklischer Verbindungen (s. u.) 
gerade diejenigen mit großer Kinggliederzal)l. 
nieht aber die mit geringerer Gliederzahl, 
gebildet werden, scheinen vorläufige Belege 




Flg. 4. 



für solche .\nschauungen zu sein. 



i 5. Ringe mit einfach und doppelt ge< 
j bundenen Kohlenstoffatamen. Ebenso 

' wie in den offenen Kohlenstoffketten können 
I auch in den Kohlenstoffringcn einfciche und 
'doppelte Hindungen abwechseln. So reihen 
sicli beispielsweise an die Formel des Cyklo- 

Sentans diejenigen des < yklupentens ' und 
es Cyklopentadiens 



Fig. 2 und 3. 



I 



CH =CH 

(II.. CH, 



>CH, 



.\ethylbromid, das unter Bromwaswrstoff- 1 ( yklopenten 
abspaltung des .\cthyirn il ii' '■'<) bildet. 
}imh der !>i>annungstiieürie beträgt der 
Winkel, um den jede Tetraederachse bei der 



und CH«CH 

I 

CH=CH 
Cyklopentadien, 



an das Cykluhexan das Cjklohexeu und das 
Cyklohexadien 



Google 



Ketten- und Ruigsy»teme 



761 



CH. 

/ \ 
CH, GH 

1 " 
CH GH 

^ ./ 
CH 

CrklobaxadiSik 
Dihydrobenaol 



CH, 

CH, ^CH, und 

CK 
Cyklobexea 
TetrahTdrobenzol 

an. 

Solche Formeln mit ihren /.ykli.MJieji 
Doppclbindungen bringen den nngesätt igten 
Charakter dieser Verbindungen und die 
Aehnlichkeit mit den Oleßnen in «usarezeich- 

nf'tor W< i?<i' zum Ausdruck. Die zyklischen 
Verbindungen CnHj,n_, und CnH»,-^ heiüen 
daher auch Cykloolefine. 

Der Sccli-riiii; mit lirci (iri)i|>p|ten Bin- 
dungen ist die Kekiilc-clif l^'orniel für daü 
Beniol 



KnhlenstoffbiiiiliHiL: mit dem Kerne ver- 
knüpft ist, zahlt zu den Seitenketten. 
Benzylalkohol CjIj-CIlj.OH, Benzaldehvd 
C^».CHÜ, Benzoesäure CgHs.COOH, Ac'e- 

I tophenon (VHs.CO.CHj, Benzovlameisen- 
säurc r, H, .( ( ( .( (»011 sind Benzolderivat« 

imit Seiteuketten. Jede äeitenkette kann 
ebensoviel Kettenirlieder haben, wie die 

I offenen Kohlenstoffkettt II. 

Häufig sind Isouiert* beobiichtel, die 
den gleichen Substituenten entweder im 
KeriM oder in der Si itcnkette haben, s. B.: 

CH, CU, 
HjC^ ^CH(OH) und 



CH 



CH 
H 

H CH 

/ 
CH 



3>Metii]^7kloliexaaoI 

/ 



2 CHi 

H,C<^ ^CH-CH,.OH 

Cii, Cil^ 
Cyktohexanylkarbinol. 



vi'id-üt. so liat 



Die (jiuiide für die Aufstellung dieser 
Formel finden sich in den Kapiteln dieses 
Handbuches über „Bcnzolderivate", „Aro- 
matische Verbindungen", „Isozyklische Ver- 
bindungen". Man linder (l(ut. Nvic die große 
Beständigkeit und das relativ geringe Addi- 1 
tiottsvennOf^n des Benzols, ferner sein! 
uii'l seiner Dtrivate besonderer Cfi.irakter 
nicht ohne weiteres mit dieser Formel ver- 
trSglich ist und wie deshalb Zusatzhypothesen CiH,- 
aufgestellt werden mußten oder iiar Aende- 
mng der Formel unter Beibelmliung des, t^Hj Cü- 
Secttseckschemas vorgenommen worden sind. 1 

6. Seitenketten. Von jedem zyklischen 
Kohlenwasserstoffe leiten sich Homologe 
ab. Von dem P>( n/ol bei^iunliweimdasToluolf ! 
daa Aethylbenzol 

CH CH 

HCn^^CH , HCs^^^TH 

CH CH 
usw. 

Die 'Formeln solcher Vorbindungen be- 
stehen an- einem Ringe und einer Kette. 
Der King ist der Kern des Ganzen, die Kette | 
bängt an der Seite des Ringes. Man spricht' 
daher von einem ,, Benzolkern" nnd von 
einer ,. Seitonkette". Naturgemäß können 
an dem Benzolkern bis zu sechs Seitenketten 
haften. Man kennt z. II. das Hexaniethyl- 
beuzol. ^icht nur Aikvle, sondern iedes 
andere koblenstoffbaltige lladikal, das durcb . 



Man nennt die erste Verbindung einen 
zyklischen, die zweite einen extra/.v- 
kiischen Alkohol. Sind zwei gleiche 
Subatituenten auf Kern und Seitenkette 



man 



(!«Mi .\usf!ruek senii- 



zyklisch eingeführt. Kme Verbindung von 
der Formel 



CH, 



/CH, — CH, 
A [ 
^CO-CH, 



ist ein lemizykliseheR Diketon. 

7. Ketten und Ringe aus ungleichen 
Atomen. Außer dem Kohlenstoffatom treten 
noch andere mehrwertige Atome, meist 
Sausertoff-, Seli\v( fei- oder Sin k>toffatome 
als Ketten- und RiuggUeder auf. Solche 
Ketten Inlden die Formeln fOr 



Acthylalkohol 
Merkantan 
Dirne tnyläther 
Dimethyltbio&fber 
Aethylamin 
Dirne thylamin 
Metbylen-methylimid 



('H,-CH,-0— H 
CH, i^U S— H 
CH, 0— CH, 
CH,-S-CH, 
CH,-€IT, XH, 
CH,— KH -CH, 
CH,=N-CH, 



Die Ketten mit einfachen Bindungen 

sind fester als die mir Tioppelhindnni'en. 
F]s gilt für die Doi)|ji'lbiuduüiren zwisciien 
lleteroatomen das gwielie wie hir die mehr- 
fachen Bindungen zvisehen Kohlenstoff- 
atumen. 

Als Beispiel für Ringe ndt Heteroatomen 



Digitizcü by 



762 



Kctlon- und RiugHystiMn«' 



inög^cn sunachst die folgendeo Symbole 

ficlten: 



CM, rji, 

LH, - 0 
Trimflthylenoxyd 

CHj— CHj — CHj 

I i 
CH,-CH,-0 

P«ntametliyiuioxyd ; 

(IL (IT, 

f'H, NH 
rrinu'thyletiiuiiii 

CH,-CH, -CH, 



OH, 

>0 

Diiuetliyleiioxyd 
Aethylenoxyd 

fJH. -CH, 

! > O 

CH, -CH, 

Tetr.urK'lIiyltMiii \y(! 
Tetrah viirolurfuran 

CH, 

> NH 

TH, 

Dimethyleuiuiiii 
Aetbylemmin 

CH, -CH, 

! >JIH I ! 

CH, (H, CH»-OH,-NH 
Tetraiucthylcniniin Pentamethylenimin 
Tetrah yd röpyrrol Piperidin 

Von den zuerst ^mannten sauerstoff- 
haltigen Verbinduni(t'u, die als zyklische 
AetlMT aolzufassen !<iiid,H-ird dasDimetbykn^ j 
oxyd «n schwersten gebildet und mb leieh- , 
testen zersetzt; Ci« geht schon mit WMser 
in Glykiil i'ibor und liefert mit Wasserstoff 
den Äethvialkohnl. Das Tri-, Tetra- und 
Pentamethylenoxyd werden durch Wasser 
nieht verändert "und nur durch IIalof,'en- 
wstöäerstoffsäuren ebenso wie die azyklischen , 
Aether gespalten. Der Dreirinfi wird alsoj 
leicht gesfprenpt; Vier-, Fünf- und Sechs- 
riiiije sind beständiger. 

P^benso ist aus der Keihe der vier stick- 
stoffhaltigen Verbindungen das Dimethylen- 
imin leicht spaltbar, die anderen dagegen 
genau su haltbar wie die azyklischen Inline. 

(tanz ähnlichen Verhältnissen begesnet 
man bei den Anhydriden der Dikarbonsäuren, 
ln'i (irti [„iktunen und bei den Luktamen. 
Die Säureauhydride enüitübcu aus den 
Dikarbonsäuren dureh Wasaerentziehung. 
Stdlt die Formel eines zu erwartenden 
Anbydri<les einen Fünf- oder einen Sechs- 
ring' vor. so erfolgt die Anhydridbitdung 
leicht, z. B.: 



HOOC -CH, -CHj -CH, -CH,-COOH die 
.\nhydridbildung aus.') 

l.aktoiir (MiT^ti-licii dun li Wasser- 
absualtung aus üxykarbonsäuren, besonders 
leicDt aus und aas d-Oxysäuren. 



CH. CHj.OH 

CHj COOH 
v-Oxvbuttersäure 



CHj -CHj 



;0 



CH 



CH, CHj. OH 



*^CHj COOH 
fJ-Oxvvaleriansäure 



CH, CO^ 
;'-Batvrolakton 

/CH.y-CHj. 

CH/ 

eil, CO 
A-V;il(T(iIakton. 



a-, ri- oder f-l/aklone .-iuid M'ltener be- 
obaclitet. 

Die Lak tarne sind innere Anliydridc 
von Aminosäuren, zyklische Säureamide. 
HrsuiuitTv leicht critst^'lien das Butjrrolaktam 
uii(i das Valerolaktam. 



CH,-CO 



\ 

/ 



NH und I 



CH,-CH,-KH 



CH,-CH 



,-(!jo 



Aus allen die.sen Beispielen geht hervor, 
daß die Neigung %ur Hiagbilduag 
und die Beständigkeit der Ringe 

abhängig ist von der Zahl dor Hintr- 
glieder. Ganz gleich ob karbozy- 
klische oder heterosyklische Verbin- 
dungen vor licKc n, im mf»r sind dif fünf - 
und die sechsatomigc ii bivorzugt. 
(Jffene Ketten schließen sich immer 
dann zu Hingen, wenn sie an erster 
nnd an fflnfCer oder sechster Stelle 
Atmiu' ndcr Radikale enthaltrii. die 
leicht jii i 1 1" i u ;uider reagieren kiiiiucii. 
Die frfihir nur zwischen zwei Molekülen 
(intermolekulari henhichteten Reak- 
tionen können au( h iniierhalb eines Mole- 
kfiles (intramolc k u la ri verlaufen. Aus 
l'ropylbroinid und Natrium entsteht das 
Hexan 



CHsaCHx.CHgBr 

CH,.Cll,.ClI,Br 
CH, (11, CH, 

CH,-CH, ( H, 



Ka, « 



+ SNaBr 



CH,-CO. 

CH,-CO^ 

Bernsteinsäure- 
unhydrid 



und 



CH,^:o 



CH, 

CH, -C(/ 

Cilutarsäure- 
anhvdrid 



Aus Dibromhexan und Natrium entsteht da« 
Cyklohexan 



Anderenfalls bleibt, wie bei der Matonsäure 
HOÜC— CH,-COOH und der Adipinsäure 



') Dir DicarbonsäHti' 'iiit >u bc» Ivolilfustulf- 
i atuuii>ii, die Pimelinsäure biider ebenfalls keiu 
> Anhydrid; (iau;«>^en sind sonderbarerweise die 
KorkKäurc (b C-Atome) und die Sebacinsiiiire 
(JU C-Atome) zur Anhydridbiidung befähigt. 
I S'gl. hierzu den SchluQ des Abschnittes 4 dieses 
Artikels über die Uestalt df r Knhienstofiketten. 



Ketten- lind RiuK\\ >teuu* 7C3 

CH,-CH» CH,Br CH -CH 

: II II 

CH,--f H, ^H,Br CH CH 

CH, -CH,- CH, 



eil 



eil 2 ( II , -CHj (las au8{?e8|)rochenen Okiim liurukU r hat. 

. .. , , • • •■ Dei Ausfuusch der zweiwertigen Methvleu- 

hydr.d Bcrnsteinsauro .Mcht in Bernstein- 1^^,^^^ oder durch da« SanerBtoff- oder 
sÄureanhydrul verwandelt Schwrlclatoin ist von üv] -roC rcni Kinnuß 

CH,— COÜH CH,— CO. »uf die Eigen»chaftsänderuu>? a4s der Ersatz 

der — 4^H«CH-Gnippe des Beniob 



CH,-COOH CH,-CO CH-~CH 
CH.-COOH CH,-CO 

CH,-COOH CH,-CO'^ 



I -1 ^0. ('H <ll 



An die eben be^nrochenen Ringe mit nur , , , , . 

eiiHMi! Tlctrnmtom und mit mir einfachen '^^'i'^..*i^^f^'^i^?L^^i^jLM["P^^^^^^ 
Bimiun^oii zwischen den Kiii^j^'liodern reihen 



Aneh die waseeratoffSnneren PleterofOnf- 



-ich solche mit mehreren HvU-uv.iUunni und Hrtorn^rrhs-rmKr kr-mncn meist leicht auf 

und solche mit xvkliwliwi Doppelbindungen, «ynthelischem W ege durch mtramolekulare 

Sie sind ausführlich in dem Kapitel dieses ««»kfonei »"s kettenförmigen Verbindun- 

Handbuchc8„HeterozvklischeVerbinduim<Mi' dar-rstellt werden: z. B Furfuran dnrcli 

besBTOchen. Hier sei' nur erwähnt, dab die t^»tiiene Destillation der Schleimaäure 

XeiimU wiederum Fflnf- und Sechsring- CHfOH) -CH{OH) -COOK 

fnrmeln haben und daß bei ihnen analoLi- :s 

Eracheinungen wie bei den wasserstotl- ('H(Üll) CH(üH>-CüOH 

ärmeren ieojtyklischen Verbindungen CnH^.,, , - ii — r h 

r„TI,n 4 und Cll.n zntnire treten. So tii-^ M .own 

gleicht z. ß. das Pyridin in seiner großen ^.jj u-hai>u,+j»n,u 



Bestindigkeit «ehr dem Bensol; »eine Formel 

CH 

/ % 
CH CH 



In gleicher Weise Pyrrol aus dem Aiiimo- 
niumsal/^ der Schleiinsäure, und Tbiophen 
ilun h Erhitzen der S&ure mit Rchvefol- 
baryun}. 

Jl„ 9. Ringrerkettungen. Wie sich in einer 

einen King ein zweiter, dritter usw. King 
; ani^esehloeeen werden. .\ui uh lic Weise 
i-i (laluM .mifi IVn/j.lfnrincl. haM narh ' gelangt man zu den pol yzyklischen 
lu Mt ii .\ul»ielliiitn. iiat lii;ebildet worden. iJcr , Systemen, die in drei priiizmiell verschiedene 
Austausch einer .Methingruppe der Benw>l- Gruppen zu sondern sind. Erstens: Systeme 
forniel durch das Stickstoffatom tut der mit direkter VerknüpfunR mehrerer Ringe 
Festigkeit des Ringes keinen Abbruch, durch einfache Bindung 
Dihydro- und Tetrahydropvridiiiderivate 
sind gleich den Dihydro- unJ Tetrahydro- 

benzoTderivaten von weit größerer l'n- 

beständisrkeit Diphenyl 

Aehuiicb dem Tyridiu zeigen »uch drei . — . , ^ 

waesentoffarme VerbindunKen mit Fflnf* X X X \^ 

ringformeln das Pyrrol, das Furfuran und X / X ' 

das Tbiophen ^ ^ ^ - 

CH -CH CH CH CH CH 

!l II I. II !l II 

CH CH CH CH CH CH 
\/ \' \/ 
XH O S 



große ^Vnalogien mit dem lj<'nzol. Diese 
Tatsache ist l)e8oiKlers hervorzuheben im 



Hinbliclc auf das Cvklopcntadien Diphenylbenxol nav. 





Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



7(54 



K<'ttiii- Uli«! KiujrsysteiiTe 



Zweitens: SysU>me mit indirekter Verknüp» 
lung zweier oder mehrerer Kins;e 

< > C> 

Diphenylmetluui 

pipbeiiyliltlun ww. 
-CH 





\ 



i 

I 

Tnphenjlnieltiiiu 
Drittens: Systeme mit Icondensierleii Kemn 

/\/\ 



Verkuüpfuug 
{gleicher Lsozykton 



Verkiitipfunir 
iingbicber isosykleo 



Na|ihtii.-iiin 

\/\/ 
Antfaracfn 



Die MüuniKralti^ktsit der iUngverkettuii- 
gen ist sehr fwi. T>ie dritte Attflase de« 

F^xikons ihr Knhlenst()f[\ . rhiiit'iiiiL'pn von 
M. M. Kühler verzeichnet, ucbeo lli> 
Monozyklen. 91 Dizyklen. 115 Trizykkn. 
30 TctruzykliMt. in r> ntnzyklen nnd je einen 
Hexa- und I Ii |it;i/,yi4hjs. 

Fast hII*' i'Klyzyklisehen VerbindiugeB 
sind auf syutlietischem Wepe gewonnen wor- 
den naeh Prinzipien, die für die DarsteUunL' 
m(tnozykli.<rher V»( Iiiinhm^'fti itiaßf;ebenii 
sind. SoentKteht&ü. das^iapbtalmbxw.du 
a-Naphtol Mis Pheiiyli:tocrotonsftiire einem 
Benzolderivet mit TientomifKr Seitenkette 

H CH /\ 

^ C(OH» 

COOfl 

Chinolin aas n-AmJnoiimtnUehyd durek 

Wnsserabspaltunii 

^ CH CH 

NIL ^ 



CH 



Inden 



Fluoren 

ferner die buykliwben Terpenc tnui Kampbei. 



X 

( iiliioliii 



Bei vorsiclitiffor Spaltunp eiiirr puly- 
xykli^rhon Verbindiui? i,'eliniet es meist, *tt» 
erst den riucfi /ii uffücii iiiii; nioijd- 

ZVkliM-lir Vt'rltrHl'.riiLfri iiul r'iui.:) in iwei 
jipitonkelten zu erhalten. So entsteht z. ß. 
aus ^-^'uphtol bei 8«br gelinder Oxydation 
die o-Zimtkarbonsfture 



Verknüpfung vun 
Heteresykten mit ho- 
'zvklen 



CH 

/Wh 



/ V V \ 

Amdin 



I I 
Indiil usw. 



\y COOH; 

auä der /^-Naohtolkarbonsäure bei der Kcduk- 
tion die o-Pnenylen-eong-propransinre 

( OH 
y/\ CH, -CH,- COOH 



\y CH, COOH 



Digitizcü by G 



Ketten- und .Rmgsysteme — Kinetische l^ecurie der Materie 



766 



Litentar. />>> yrifßerm Ldu^tkur itr 

Httchen Chemie. 



Kettengebirge. 

Kettengebirge = Katnuige birge. 
Meist jugradlicbe (AIi)en, ^Ynden usw.), 
-fpltcncr ältere (Ural) Faltensebirge (vgL 
den .\rtikel „üebirge der Erde"). 



KjeldaU 

Johann. 

Am 16. .\ugust 184'.» in Jägerspris (Ins«-! Swlmul) 
geboren, gestorben am 18. Juli 1900 Kjel- 
aahl erhielt seine AusbUdong an der Polytech» 
piKhen Hocharhole xn Kopeafiagen md trat bald 

in nähere Beziehungen zu dem h(M hvfnjienten 
Brauer .T. C. Jacobsen. dem Stiftt-r dt'sCails- 
hergfonds; als Leiter (1( s ^m Ih n ndon Laho- 
ratoriuin.s war er bis zu seinem Idilc « rfolgreich 
tätig. Seine Experimentalunti rsm hangen be- 
wegen sieh hauptsichlich im Üebiete puansan- 
phy.siolo^ischer bioelMBiiarlier Fragen; al« be- 
treffen vielfach Eniyme und ihre Wirkiuigs weise. 
Sein Bestreben, be.stehende Untersurhungsniefho- 
dcn zu verbcsstrii. führte ihn zu der nach ihm 
genannten wichtigen Methode der Stickstoff - 
bestimmung, die sich durch Schnelligkeit der 
Aaafflhning und Genauigkeit auszeichneL VcL 
Nekrolog von W. Johaaaiea in Ber. 33, 88u. 



Kiiematographie. 

Vgl den Artikel „Stroboskopiscbe 
Methoden*'. 



Kinetische Theorie der Materie. 

1. All^'c-incincs. CiCM liichtliches. 2. Boylc- 
( harlcssrhes (iesi'tz. 3. Kegel von Avogadro. 
4. D.iltons (it'setz. 5. «Ji-S! hNvitidiiikeit der 
Molekeln. 6. Suezifisrhe Warnsi . 7 Stoßzahl. 
H. Mittlere WegUnj». 9. Innere Hei bung, Rai- 
bnngakoeffinent. 10. Unabhängigkeit der inneren 
Iteibni):.' \nn il. r (lasdichfe. 11. Abhingigkeit 
der innt irii Jtciliiin',' von der 'I vinperatur. 12. 
Zahlenwert der initilcn'u Wc^laniic und der 
Stoßzahl. 13. Würmeli'ilmi!;. 14. Ciaadiffusion. 
15. At)hiingigkeit der Diffusi on von Druck und 
Temperatur. 16. Zuaxmmenhang iwischen 
innevar Ratbniig, Wirmeleituig nnd DiHuaion 



der (Jase. 17. Größe der Molekeln, Losrhmidf- 
sche Zahl. 18. Verteibmg^igesetz der (Jeschwindig- 
i keiten. 19. Dissoziation der I läse. 20. Ideale und 
' wirkliche Gase, vna der Waalssrhe Zufltands« 
gleirhung. 21. Kritisches Volumen, kritischer 
Drock, kiitiselie Ten^entiirtiediuiarte Zustande 
I cleiehimg. S8. Kinetisebe Theorie der Flfisog- 
keiten. 23. Verdiinpfungswärme, Dnuk des 
gesättigten Dampfs. 24. Lösungen, osmotischer 
[•nirk. Kaoultsrhe Goaetie. 2& KÜMtiaehe 
rheorie fester Kiiqier. 

I I. Allgemeines. Geschichtliches. 7\iu h 
der kÜMtiacbeii Theorie beUoheii die Kürper 
aus kleinsten Teilchen, doii Molekeln 
ifvgL den Artikel „Molekularlehre*"). Von 
! aen Molekeln eines chemisch einheitlichen 
Körpers nimmt man an, daß sie alle unter- 
einander vollkommen pleich sind, d. h. eine 
Kegebctif M;l^^e. (ImLie tiiiü «Ic-talt bc-it/en. 
Die Molekeln übenauleinander Auziehuugs- 
ikrftfte ans. Diese sind verbiltninnäßig 
proß, wenn die Molekeln einciiidcr sehr nahe 
sind, nehmen aber mit wach.-;ender Ent- 
fernung derselben sehr rasch ab. Durch den 
jeweilijTPn mittleren Abstand der Molekeln 
voneinander ist eine bestimmte potentielle 
Enerf^ie derselben gegeben. Die Molekeln 
befinden sich in lebnafter Bewehrung. Die 
mittlere kinetische Enerpie einer Slolekel 
ist nur von der Tenii)eratur abhäiiirisj. ;^ie 
ist proportional der absoluten Tem- 
peratur (vgl. den ArtOcd „Gase**). Die 
kinetische und potentielle Energie aer Mo- 
lekeln, d. h. den gesamten Energieinhait 
des Körpen Mben vir ah eeinen Wirme- 
in halt an. 

Im gasförmigen Zustand sind die Molekeln 
verhiltnism&ßig weit voneinander entfwrnt« 
sie beschreiben geradlinige Bahnen. Im 
flüssigen Zustund sind sie einander sehr nahe, 
sie haben einen großen Teil ihrer potentieUen 
Energie in Form von Kondensationswärme 
abgegeben. Die Flüssigkeit wird durch die 
Anzicliungskräfte der Molekeln, die jetzt 
beträchtlich sind, »usammengehalten. Sie 
besitzt ein lelbsttndiges VohimeD, die Mole- 
keln können sich jedoch iim li verhältnis- 
mäßig leicht durcheinander bewegen. Im 
festen Zustand haben sieh die Molekeln 
flerartig aneinander gelagert und inein- 
ander eingeordnet, daß sie ihren Tlutz trotz 
ihrer kinetischen Energie infolge der großen 
AnziehiuiL'-krafie nicht mehr verlassen kön- 
nen. Die beim l'ebergang vom flüssigen in 
den Ickten Zustand abiregebene potentielle 
Energie haben wir als die Erstarrungswärme 
anzusehen. 

He (»nders ausgearbeitet ist g^enwärtig 
nur die kinetische Theorie der Gase, während 
für den flüssigen «nd fe.sten Zustand nur 
Kiiizelre-ultate vorliei:en. .\Ls BcL'iiiinier 
der kinetischen Gaatheorie haben wir Daniel 
Bernouilli (Hydrodynamiea 173^ «ntu- 



Digitized by Google 



766 



Kinetisclu! Tbeune der Materie 



c 



mc- 



sehen, doch erst durch Krüni^ (18ä6i und! 
Clausiu» (1857) wurde sie zu neuem Leben 
erweckt. KebenClausiua sind als besonders 
lienromg«iide Fonehar auf di«eni Gebiet , Multiplizieren wir diese Größe mit d. i. 
.1. Gl. Maxwell und U BolUmann zai , » . , , V , 

uennen Molekeln, welche zwislIibii 

2. *BoyIe-Charlessches Gesetz. Die f^*'' Wänden hin- und herf liegen so er- 
Stöße, welrlte <He (lasinnl.kdn auf ,|ie halten Wir die gesimte lü^t, weteh« auf 
Gefäßwände ausüben, haben \ui als derartig; Wand von der Qr«8e a« anegeQbt wid. 

zahlreich anzusehen, daß sie wie ein kon- Diese »t somit Dividieren w dteeen 
tjnuierlicner Druck wirken. Dieser läfit sich 

etwa folfrendermaßen berechnen. Das Gas ; Auedruck durch a> so erhalten wir die Kraft 

beriiulo in eiru-iii würf.-irr.riiii'joii Gefäß per Flieheneinhett Da» iat der Druck 
von der SeiteniänKc a. Die Gasmolckeln , «m/.« 
luben wir uns gleichinäßis; im Raum verteilt! 
ZU denken, dc^irlcichi'n deren Geschwindig- 
keiten. Wir neluucu der Einfachheit halber a* = v ist das Volumen des Würfels, also auch 
an, alle Mulekeln hätten dic-ielbe Geschwin- des Ga.ses. Die letzte Gldehuitg Iftfit sieh 
digkeit c» und ea soll durch die Zusammen- , somit auch schreiben 
stOOe der Molekeln, denen wir Rnpelfrestalt ' ^ t 

geben wollen, der Ge-ani'/.U'- -and de- tJasc-s jjj 
nicht geändert werden. Die Zahl der im * 



nmc' 

8 h» 



Gefäß vorhandenen Uolekdn sei n. Kürdie Diee ist das Boyle-Charleseche Gesett. 

Rechnung nehmen wir an, daß sich je welches gewöhnlich in der Form it\ RT 

n , , , ,, , , , . , ,^ geschrieben wird (vgl. den .\rt. „Gäft"|. 

3 Molekeln parallel zu den drei senkrecht f,;^ Gleichung (1) nennt man auch die 

aufeinander >{ehenden Kanten de-^ Würfels Zustandsgieichung idealer Gase. Da 
bewegen. Treffen die Mulekthi aul die fflr eine bestimmte Ga.smenge die Zahl u 
Gefäßwände auf, so sollen sie in entgegen-J der Midekehi als auch die Masse m einer 
gesetzter Richtung zurflckliiegen bis zur Molekel kouätaut ist, so ist c' proportioutti 
gepenOberliejfenden Wand, dort abennab der absoluten Temperatur, 
reflektiert werden und so be 'ändii; zwischen 3. Regel von Avogadro. ICs läßt sich 
zwei gegenüberliegenden Wanden hin- und zeigen, daß für Gase von gleicher Temperatur 
herfliegen. Nennen wir die Zeit, welche ein die mittlwpe lebendige Kraft einer Mtdekel 
Molekel l)ranrht, um von einer flefäßwand immer denselben Wert hat, obwohl die Masse 
tüi yentiiüberliegenden zu konunen t. so einer Molekel für die verschiedenen (;a.sc 
besteht die Beziehuntr a^( t. In der \ er>eliiedene Werte aniielimen wird. Be- 
doppelten Zeit trifft die Molekel wieder die, ziehen wir alles auf die Voluniseinheit des 
erste Wand. Die Zahl der StSfie, welehe i Gases, und nennen wir die Anzahl der 
daher die Molekel einer Wand in der Sekunde Molekeln in derselben X, füi ein zweites Gas 
erteilt, i<«t: i^'i, «<> gilt Iw gleichen Druck 

1 _ « Nrac« N»mic,* 

2t 2a' 3 " ~3 * 

Wirkt auf einen Kör|ier 



eine 



Kraft, folglich, da 



me* 

2 



2 



so ist da» .Maß derselben die iiewegungs- 
f[[rOBe, weiche in der Sekunde auf den Körper 
fibertragen wird. Stößt eine Molekel von 
der Masse m mit einer Geschwindigkeit aut Ii .\ — N,. Gase unter gleichtm 
c scnkrM'ht gegen die Wand, so Iiiuli uithrend Druck haben bei derselben Tempe- 
dcä Stoße» von der Wand auf die Molekeijratur in gleichen Känmen gleichviel 
ein Oesendmck ausgeflbt werden, welcher' Molekeln. Das ist die Reitel von Avofradro. 
.Me \"l|ständig zur Ruhe bringt und ilir 4. Daltons Gesetz. X ieli dein Vorher- 
ncuetdinsrs in entsrpgonge.^elzler RichluiiK gehenden muß der Gasdruck immer pro- 
die Geschwindigkeit c erteilt. Wetreu der portional der .Vnzahl der Molekeln in der 
fl!ei( lilieii von Wirkung und Gegenwirkunt: Volumseinlieis ^ein. tniabliänirii^ von <ler 
cni|ilaiiL'; die Wand dadurch zweimal die Art der Mfdckeln, woriius uiiniitielbar das 
Hewet.'UM«rsgröße mc. Multiplizieren wir Gesetz folgt, daß für ein Gasgemisch 
diese Bewegungsgröße 2mc mit der Zabljder Gesanitdruck gleich der Summe 
der StSße. welche die Wand in der Sekunde," der Partialdrueke »ein muB, 
von einer Mnl* ;,L'l erfährt, so ist das der 5. Die Geschwindigkeit der Molekeln. 
Druck, den eine Mokelel auf die Wand Setzen wir JN'm = ^, so Ist o die Masse der 
ausübt. Dieser ist also: Voiumseinbeit, d, 1. die Dicht« des Gases. 



Google 



767 



Die Drin klormel labt sirh daluT p ~ Bei clor uberwiet;enden Mehrzahl der 
Dc' , , 3|) , , , . , (läse ist die^'i VerbSltnia aber ein anderes, 

oder ( 2 - ^ s. hr. il). n. p und e =^1"'' Dies haben wir uns so zu erklären, daß die 

meßbare (iröüen, dülur läüt sieh die (Ic- kinotische Energie piner (iasmolekel nieht 
sdiwiiidi^keit c der Mnlckdii beret'hnen nur in der Enerjiic ihrer fortschreitenden Be- 
Man findet für dii I.witinulekeln bei rc- we|[ung,80Ddem»uch in ihrer inneren Energie, 
wöhnlicher Temperatur etwa c = 5(K) in. d- '• der Enerke der in ihr vereinijrtCTi Atome 
6. Spezifische Wärme. Die Kräfte, «iKhen ist, weMii' iii^ der Huriitinn der 
welche idie Gasinolekela aufeinander aus- : ^^i^l^^t^^^l und den .SchMiiit^^uiigen der Atome 
Oben, kommen nur tm Geltung, wenn die'""» den gemeinschaftlichen Scbwerpunlct 
Molekeln cinjiiultr ehr nahe »Ind. Im Ras- resultiert. Wir wollen die (Ir ;imrt>nergie 
förmigen Zuiiaiid Mud sie im Mittel jedoch tier Musseneinheil des Gascd H, die luierjjie 
80 weit voneinander enlfernt, daß die der fortechreitenden Bew^ng K nennen, 
pntentictlf Enen:ic in erster Annäheruns; als gj j^j ^jj^^ K = *'*- Und H + k 

kc)u.--iaMt ;iii<;c-(<titii werden kann, wenn 2 2 

Druck, Voluiiu'ri iiiul Temperatur auch wobei k von jenem Teil der Energie herrührt, 
beliebige Aenderungen erfahren. Für die | der nicht in der fortschreitenden Bewegung 
Aendenmg des Enenrieinbaltn eines Gases ; liegt. Es wird eomit 
wird somit nur die Aendentnir der kinetUchen ' • 
£nergjc der Molekeln von Bedeutung sein. 7— a +ka und 

FQr die MasseneinhMt des Gases ist nm » 1. ' ^ ^ 

Danach wird Gldeknng (1) pv=^. Die 2'=y+pv,o- j *'g*+ka. 

im Gase enthaltene kiseeisebe Energie iatiAu« diesen Gleichungen erhält man leicht 

ö = 9 pv. Naeh dem Froheren kAnnenl'^^ i ^ l^. Das Verhältnis ^ 



ö = 2 pv. jxaen oem Jironeren Können • = 1 t- ' ,,. Das Verhältnis " wird gleich 

wir c«- c„«(l + at) setzen, wenn wir pj,,^ g^j,, ^p^^ jjp Knerpie der fortschrei- 
unter c„ die Geschwindigkeit der Molekeln . t enden Bewe-imi: K die einzige Form der 

bei 0^ C and unter a = ,:.> den Ausdehnung«- fe'öeti»phen Energie, aUo H = K ist. Mit 

waebsender mnerer Enerine wird die Ge- 

koeffizieiiTeii der (läse (vgl den Artikel sanitenergie ebenfalls im Verirleii Ii zu K 

„Gase") verstehen. Die Zunahme der wachsen und 2war um mi melir, jc koni|ili- 

Gesamteneigie de» Gases bei einer Temoe- zierter der Bau der Molekeln ist. .Mit zu- 

ratumhOhnng nm !• C ist somit y = T- n^^hn'«"Hl^rAt«mzahleiner Molekel wird daher 

Halten wir bei dieser Erwärmung das H 

Volumen konsUnt, so können wir die^e ; „ , „,. . r . w _^ ». «i. 

GrOBe als die spesiflscbe Wirme de« Verbiltnis dem Wert Ems nihern. Für 

Gases bei konstantem V„Iinnen (n-I. jj^, ^ ^ Verhältnis der 

den -Artikel (ihm; ) üclracnten. Erwärmen 5 

wir das Gas bei konstantem Druck, so ändert spesifiscben Wärmen «wischen 1 und . 

sich sein Volumen nach der Gleichung ,. w -o \^ u * • u i. 1 

V ^ v„ (1 at). Die Volumszunahme bd "-«f Folgerung hat sich »usnahmsk«. 

der Temperaturerhöhung um einen Grad ist \^^^}.'^\^ sie is eine starke^ Stutze der 

somit vi und die dabei zu leistende Arbeit kinetischen t-a^theonc. da keine andere 

Arbeit wirf auf Kesten der T*'.^""" •««t»"«^« »t» ••>«»- 



Värme iroleistet. Die ne/.i fische Wärme 



leiten. 



V bei konstantem Druck ist daher um 7- Stoßzahl. Kür die Vereinlachung der 
diesen Betrag größer als die spezifische Rechnung hat man in vielen Fällen die 
Wärme y bei konstantem Volumen. Nach 1 Molekeln wie kleiue vollkommen elastische 

c , ' Kugeln bebandelt. Ihr Durehmnser sei o. 

dem obigen ist \n\a - , daher Wegen der Verteihm? der Ge-chw imliirkeiten 

c *a c % ') c Richtungen des Raums muß ^ 

r= g + \ = o • "9 • ^sich ereignen, daß eine Molekel mit ander«) 

\ , zusammenstößt. Die Zalil iler Zusanimcn- 

Für das VerbUtnis der speaifischen stoße, welche ein Molekel m der Sekunde 

Wftrmen eigibt sich ''=J. Dieses Ver- ! ^^^^'i-'"^-, ^«^«»""^ 9» li^' 

^ y 9 zu fmden, denken wir uns vorersl alle 

hältnis wurde tatsäehneh bei Quecksilber- \ Molekeln bis auf eine in Knhe, diese habe 

dampf gerundeii. ferner bei ArL'iiTi inid anderen die Ge-rlnvindiL'keit e. S!riL't sie mit einer 
lüielgaien, d. h. bei sogenannten ein -(anderen zusammen, so ist während dci Sloße> 
atomigen Gasen. die Entfernung der Mittelpunkte beider 



708 



Kinetisdio Theoiif rlor ilatorie 



gleich dem Durrhrnesser o einer Molekel. 
Eb trird daher an der Stoßzahl nichts ge- 
ändert, wenn wir uns die ruliondi n Molekeln 
ab Punkte, die waiuienide hiup^egen als 
eine Kupel vom Radius a denken. Eine 
solche Kugel hinterlÄßt aJs Spur einen 
Zylinder vom Quewchnitt tto* «nd der 
iJiii^c c per Sekunde. In dic-er Zeit ft'L't 
un^ere Kugel also den Raum jtoh' ab. In 
diesem Raum befinden sich N;ro*c Gas- 
niolekeln, mit welchen die wandernde Molekel 
zusammenstößt. Dieselbe Betrachtungs- 
weise können wir für den Fall festhalten, 
daß alle Molekeln in Bewegung sind; nur 
haben wir dann anstatt o die mittlere rda- 
tive Ge-(}nviiidiL'keit r einzusetzen, welche 
eine Molekel gegenüber den anderen hat. 
Wir wollen un^ darauf beschränken anzu- 
geben, daß für unseren Fall die Re<hnung 

r » g ergibt, so dafi die Stofisahl Z 

4 



^ N»o*c wird. 

8. Mittlere Weglänge. Der Weg, 
welchen eine Molekel zwischen zwei Zu- 
sammenstüüeii zurücklogt, wird im all- 
gemeinen verschieden groß ausfallen. Den 
iÖttdwert einer großen Zahl aufeinander 
folj^ender Wej?e nennen wir die mittlere 
Wf^^'Iiuige. Es ist die^ somit der Wvs. den 
eine Molekel im .Mittel zwischen zwei Zu- 
sammenstößen zurücklegt. Der gesamte 
Weg, den die Molekel in der Sekunde durch- 
eilt, ist gleich ihrer Geschwindigkeit c. 
Dividieren wir diesen Weg durch die Stoß- 
zahl, so erhalten wir die mittlere Weg- 
länge 

X-'= ^ (2) 

9. Innere Reibung. Reibungskoeffi- 
sient. Bewegen »ich zwei einander be- 
rührende Gasschichten mit verschiedener 
Geschwindigkeit, so übt die schnellere auf 
die langsamere eine Befehlen iiigung, diese 
auf jene eine Verzögerung aus. wird 
somit Bewegungsgiöße von der eohneUeren 
an (Iii; lanirsa)mTi- Scliii ht abgegeben. Die 
Bewegungsgroße, weltlie in der Sekunde 
von der schnelleren Schicht auf die lang- 
samere übertragen wird, bildet das Maß 
der Kraft, mit welcher die schnellere auf 
die langsaniere Si liidit wirkt. IHc e Ivral't 

Ser Flätcheneinheit der Schicht uenncu wir 
ie innere Reibunt; des Gases. Bewegen 
.sich horizontale Srhichten in horizontaler 
Richtung und nimmt die Gestli windigkeit 
derselben mit der Hohe derart zu, daß für 
ie I cm Höhenunterschied der Geschwiadig- 
kcitsuntersrhied ebenfalls 1 cm beträgt, so 



Reibungskoeffizienten n des Gases. Den 
Zusammenhang des Retbungskoeffinenten 
mit anderen Größen der Gase können wir 
nach der kinetischen Theorie folgender- 
maßen finden. Wir denken uns die ver- 
Ischiedenen Gasschichten in der eben ge- 
kannten Wehe bewegt und fragen uns, 
wehhe Bewegungsgröße wird durch einen 
Quadratzentimeter einer durch das Gas 
gelegton horizontalen Ebene in der Sekunde 
von oben nach unten befördert? Wir 
• nehmen wie bei der Brreclinung des Druckes 
! der Einfachheit halber an. daß die Bewegung 
ider Molekeüi nur nach drei senkrecht auf- 
I emander liegenden Riehtungen erfolgt. Zwei 
derselben legen wir in die Horizontal lK ni«, 
I die dritte senkrecht dazu. Nur die in letzterer 
I Richtung sieh bewegenden Molekeln werden 
I die llorizontalebcne passieren, also Be- 
wegungsgröße von einer Schicht in die andere 
tragen können. Die Zahl der Molekeln, 
I welche von ob» nach unten durch die 
Fliehennnheit der Ebne in der Sekunde 

geben, ist ^ ^c, wobei wir wieder unter N 

j die Zahl der Molek^ in der Tohmndniielt, 

I unter c ihre Geschwindigkeit verstehen. 
' Wir nehmen an, daß außer der Wärme- 
bewegung diese Molekeln im Mittel die 
Horizontalgeschwindigkeit jener Schicht be- 
sitzen, wo sie den letzten Zusammenstoß 
erfuhren. Dieser wird im Mittel in einer 
Höhe aber unserer Ebene stattfinden» welche 
gleich der mittleren Weglänge X ht Hat in 
unserer FIbene da.s Gas die lioriziMitalo 
1 Geschwindigkeit v, so muß eine um Ä höhere 
I Schicht nadt unserer frfiheren Annahme die 
('Te-rliwiiidiukeit v ?. haben. Die Be- 
wc^ungsgröße einer von dort kommenden 
Molekä paralld zur Ebene ist daher m(v-|-il)w 

' Nc 
Dies mit der Zahl -g- mdtipüriert ergibt 

uns die gesamte Bewegungsgröße, welche 
von oben nach unten getragen wird. Das ist 

^ Nmc(r + X). Nach derselben TTebcrle^nng 

finden wir, daß in dci^elben Zeit von unten 

nach oben die Bewcgungsgrößc Nmcf?? -~|) 

getragen wird. Der Reibungskoeffizient 
rj ist nnn der üebnscbufi der von oben BMh 

uiitin über die von unten nach oboi ge- 
tragene ßew^ungsgröße. Es ist somit 

,^=jNmc[(v-Hi)-(v-A)J- 



gNmCÜ—g QC/., 



' da ja Nm = g die Dichte des Gases be- 
iientien wir die iLnuigsgrößc. nncIcIic von deutet. 

I 10. Unabhängigkeit der inneren Rei- 
bung von der Gaadichte. Führen wir in 



einer Schicht in der Sekunde per Quadral- 
zentimeter zur banachbartim Dbeigebt, den 



Kinetische Theorie der Mateiie 



769 



die Formel für den Reibungskoeffizienten 
den Wert der mittleren Wegliiige naohi 
Gleiehiuig (2) ein, so ergibt dies 



(4) 



Die rechte Seite dieser Gleichung ist frei 
von der Zahl der Molekeln in der V'olumj- 
einhdt, d. h. die innere Reibung eine» 
(jascs ist von seiner Didite oder, was das- 
selbe ist, vom Druck unabhängig. Dieses 
ttberraschende von Maxwell gefundene Re- 
sultat ftimmt inTierhiilb sehr großer Druck- 
grenzt-u mit der Krfalirung Qberein und 
wuide von der Theorie voniugwagt 

11. Abhängigkeit der inneren Rei- 
bung von der Temperatur. Die Form der 
(;iei( Illing (4) zeigt, daB der Reibungs- 
k n ffizient mit der Tompcrattir wachsen 
iiiutj, da er ja der üe»ch\vindi^kuiL c der 
Mulekeln proportional ist. Wir wissen, 
daß proportional der absoluten Temperatur 

(vgl. Absehnitt 2). mQfite somit die 
innere Reibung eine^ flases proportional 
der Quadratwurzel aus der absoluten Tem- 
peratur sein. Die Beobachtung zeigt nun 
tatsöciilich ein Anwachsen der inneren 
Reibung mit der Temperatur, die Proportio- 
1 ität mit der Wurzel aus der absoluten 
Temperatur ist jedueh niclil erföllt. K.s I 
zeigt sich vielmehr, daß im allgemeinen ' 
die innere Beibnng meher viehst ab nach 

der ^' Poteni der absolnteii Tempccator. 

Bldbrö wir bei umerir Herleitung, so wäre 
ein solches Verbaltm nur möglich, wenn mit 
wachsender Temperatur der Durchmesser a 
der .M(dekeln abnimmt. Diese ^Inulii bkeit 
wäre vorhanden, wenn wir die Molekehi 
nicht ab absolut itane Ku|;«h ansehen, 
so daß sie beim Stoß einander utn so naher 
kommen, je größer ihre relative ijie.ichwmdig- 
keit ttt Man kann aber auch die Annahme 
vnllknrnmpn starrer Kni^eln festhalten, wenn i 
niaii ihnen außerdem noch ^XjiziehungskräftG 
beilegt (vgl. Abschnitt 1), welche nur dann i 
in Betracht kommen, wenn die Bfolekeln 
einander selu* nahe sind. Dnrrh snlehe An- 
zieluiniT^kräfte wir«! die Zahl der ZiLsammen- 
ätöße vermehrt, die mittlere Wq;länge al^o 
vermindert. AnBerdem mnB die StoBzahl 
eine Funktion der Temperatur werden, da 
bei größerer liesehwiadigkciL der Molekeln, 
d. h. bei höherer Temperatur die Anziehung^- : 
kräftP flieht -o in Betracht kommen werden 
als bei geriiigurcr (ieschwiiidigkeit. l iitcr 
diesem Gesichtspunkt haben Sutherland , 
und Reiiigaaam Formein für die innere ' 
Reibung entwfekelt, wiriebe das tatsftch-; 
liehe Verlmlten der Gase weitaus besser I 
wipdenft'bt ii aU die einfaehere Gleichung (4). 

12. Zahleawert -der mittleren Weg- 1 
kr KMonrliNuclMiftaB. Ilu4 



lAtige und der StoteaM. Die GMdnu^ (8) 

irihinen wir in der Form Jl » ^ sdireiben. 

Den Reibungskoeffizienten können wir «s- 
perimentell bestimmen (vt;l. (h>n Artikel 
„Flüssigkeitgbewe},'uug'), desgleichen 
die ])iehte n eines Gases. Die Geschwindig- 
keit e haben wir berechnen g^emt. £s hegt 
somit die Mfl^liehkeit vor, die GrOBe X ihrem 

Zahlfii' • )i in/uireben. ^fit der Ciröße 

der nmdeien Weirliinire ist aber anch die 

Stoß;tahI Z durch die Beziehung' Z — ~ 

gegeben. Im folgenden sei^n einige dies- 
besOgliehe Bamitate angegelMtu 

WegUnge StolnU 

Wasseretoff O.onooi 85<> cm 9480 Milhonen 

Sauerstoff lob& „ 4066 „ 

Stickstoff 9G» „ 4736 „ 

KohlensMurp 680 „ 6610 



Diese Zahlen bczichuu sich auf den Druck 
einer Atmosphäre und die Temperatur V C 
13. WAnneleituni. Die Wärmemoige, 
welche durch einen WOifel in der Sekunde 

hindnreliwandert. dessen Kantenliinire 1 em 
beträgt, wenn die zwei g^enQberü<^enden 
SdtenflSehen einen Temperatumntereehied 
von 1" C haben, nennt man die Wärme- 
leitungstähigkcit der Substanz, am wel- 
cher der Würfel besteht {vgl. den Artikel 
„Wärmeleitung"). Haben wir einen Gas- 
würfel, so ist nacii unserer Anschauung 
der Wärmetransport nichts anderes ah: ein 
Eneigietransport. Dieser Trausport wird 
genau bo wie bei der inneren Reibung die 
üebertraccuntr der Beweirumxsgröße durch 
die Bewegung der Molekehl besorgt. Jene 
Molekeln, welche ans wirmeren in kftltere 
Schichten kommen, haben die größere kine- 
tische Knergie, die sie zum Teil durch die 
Zusainineii>töBe an die kälteren Schichten 
at^eben. Jene Molekeln, die von kälterrn 
in wärmere Schichten fliegen, werden dtrt 
Warme empfangen, der warmen Schicht also 
Energie entziehen. Wir können auf diesen 
Vorgang slratliehe Ueberlegu ngen anwenden, 
die wir bei der Ableitung de; Reibungs- 
kueflizienten gebrauchten. Wir denken 
uns in den einzelnen horizontalen Schieliten 
eines (;a>e~ die Temprrntiir konstant. Die 
TemperaiuraiideruDg findet also nur in 
vertikaler Richtung statt. Für je 1 em 
Erhöhung soll die Temperatur um 1" C 
zunehmen. In einer bestimmten Schicht 
-ei die ( ie-(diwindigkeit der Midekehi c, 
die Temperatur fiel t. Die von oben kommen- 
den Holekeln werden ihren letzt«» Zusammen* 
stoß im Mittel in der Schicht" von der Tem- 
peratur t -(- X erhalten haben, und wenn y 
die spezifische Wärme des Gases bei kon- 
stantem Volumen ist, wird eine Molekpil 
den Wärmeinhalt my (t 4- jl) besitzen. Die 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



770 



Wärrin^mpiige. welche daher in der Sekunde 
dunh die Flächeneinheit der Horizontal- 
ebene von den Molekeln getragen inrd, ist 

jNmc7^(t + A) (vgl. Abeebnitt 9). Des- 
gltf eben wkd von unten naeh oben die Winne- 
menge TXwoßy (jt—X) befördert Der Ueber- 

scbuß der Wärme, welcher von oben nach 
unten gebracht winl, d. i. die Wänne- 
leitnngsfähigkeit des GaseR ist «omit 

Wir erkennen daran'? einen merkwürdig 
einfachen Zusanirneniiang zwiscbea iauerer 
Reibung und Wämieleitung der Gase, der 
ohne die kinetische Theorie wohl kaum 
zu bereifen wäre. Allerdings zeigen die 
Beobachtunfieii, daü die eiiifaclie Beziehung 
k = i}y nicht ^enau den Tatsachen ent- 
snrieht. Immerhin genügt naeh 0. E. Meyers 
SMMUnmemtcMnnsr für .^-ehr viele Beobach- 
tungen die Gleichung k 1 - Grfy, m daß 
tatsächlich allee, waa wir vom Reibungg- 
Iroeffisienten aussagen konnten, auf diej 
Winndeitung abertragen werden kann. Eb i 
ist also die Wänm'leituni: unabliäiipitc vom 
Druck des Gascä, sie wächst mit der Tem- 
peratur analog dem Beibungskoeffizienten 
und kann benutzt werden zur Bereohnung 
der mittleren Weglängc und :Stüüzaiil, die 
der Größenordnung nach mit den Werten, 
welche die innere Reibung liefert, aberein-, 
ütunmen mOnen. 

14. Gasdiffusion. Wir denken uns ein 
vertikales ^ qrlindrisches Rohr. Sein Quer- 
sefanitt «ei 1 «m*, unten sei ein schwererer^ 
Gas, oben ein leichteres. Diese wandern 
gegeneinander (vgl. den Artikel „Osmo- 
tische Theorie"^. Es sei die Gasverteilung 
ao, daß die Zahl der Molekeln des leichteren 
Gase» vun üben nach unten in gleichen 
Abständen um gleich viel und zwar per 
Lingeneinheit um a abnimmt. Es muß 
dann wegen der Gldebhut des Dmeks im 
ganzen (lefiiß die Zahl der Molekeln des 
schwereren Gu.se.^ ebenfalls aber in der Rich- 
tung von unten nach oben auf jedem Zenti- 
meter um a Molekeln abnehmen. Die Be- i 



wegung der Gasniülekeln werde wiederum 
in drei aufciiiauder aeukrccht stehende Rich- 
tungen zerl<$;t. In einem bestimmten Quer- 
schnitt des Rohrs sei die Zahl der Molekeln 
in der Volumseinheft fOr das leichtere Gas N,, 
die Geschwindigkeit c,, die mittlere Wcl;- 
längei,. Die analogen Größen de^ schwereren 
Gajies seien Nj, Cj und X^. Die Zahl der 
Molekeln des leichteren Gases, welche von 
oben nach unten die Horizontalebene durch- 
fliegen, kommen im Mittel aus der Höhe /-i 
abw dieser Ebene. Daselbst heimht die 
KoBHotntien (Z«U der Molekeia in der 
Volumseinheit) rT, -{> alj. £> werden daher 

in der Sekunde ^ (N| + Mold^dn 

die Ebne von oben nach unten und analog 

^ (N,— aili)ei Molekeln von antan naeh 

oben passieren (vpl. Abschnitt 9). Der T'eber- 
schuß der naeli abwärts wandernden Mo- 
lekeln iist also ^ a^.jCj. In gleielier Weise 

finden wir ffir die Zahl der nach aufwärts 
gehenden Mciekdn des iiraiten Gases die 

GrOBe^ cbt^s* &blen werden 

im allgemeinen voneinander verschieden sein. 
Ist z. B. Xiei>k^ 80 werden im ganzen 

^ a (>l,c, — jt^Ci) Molekeln in der Sekunde 

naeh abwärts wandern, was eine Erhöhtins^ 
des Druckes zur bolge hat. Die^e Druck- 
erhöbung wird aber sofort dadurch ausge- 
glichen werden, daß von dem ganzen Gas- 
gemisch ebensoviel Molekdn naeh aufWirts 
gesdioben werden. In unserer Ebene sind 
die Konzentrationen K| und N., die Ge- 
samtsaid der Molekeln in der Vommseinheit 

ist -f- Wj = Bf. Von den ^ a(^,c,— iljc,) 

1 ' N 
Molekek entfallen also ^ a(>liCj— jl^^) 

1 Ii 
auf das erste und g a(lie| — j^- auf das 

zweite Gas. Verteilen wir die wandernden 
Betrage auf die einzelnen Gase, so ergibt 
sich für die Anzahl der nach unten 
den Molekeln des enten Gases 



Die GrOfie 'wenn wir ein ganz bestimmtes Konzoi- 

1 trationsgefiUe im Gas haben. 

'^'-^ 15. Abhängigkeit der Diffusion von 

nennt man den Diff us ioiibkocff izienien Druck und Temperatur. Da die mittlere 

der beiden Gase. Er ist ein Maß für die Weglänge der Zahl der Molekeln in der 

Geschwindigkeit, mit welcher sich die beiden Volumseinheit verkehrt proportional ist. 

Gase durchdringen, wenn a — 1 wird, d. h. .so ist der Ausdruck ^iCiN, -f ÄaPaNj in 



I 



Kinetische Theorie der Matei-ie 



771 



Gleichung (5) vom Vokmcn oder, wa? 
diu»elbe bedeutet, vom Druck unabhängig, 
jedoch pro|iorti<»ial der Geseliwindigkeit | 

der Mok'kclii oder proportio- lor (,>uiKlrat- 
■wurzel aus der ankörnten Temperatur des 

Gases. Aus der Druckgleiebuug p = ^^E^ | 

folgt ferner N b . Dem renpioken , 

Wert davon kt ebenfalls der Diffusions- 1 
koeffizient proportional. Mithin b\ dieser ; 

proportional dem Ausdruck oder pro- 

portional - . Ee mfifiteeomitderDiffteioiis- 

koeClisient der */,. Potenz der abselnten 

Temperatur direkt tind verkehrt proportional 
(lern Druck sein. Letzteres hat i^ich tat.säch- 
lieh aus der Eenbailituiii: ergeben. Was 
jedoch die Abhibigigkeit von der Temperatur 
«nbelsnirt, *ü hat sich gezeigt, daS der 
] )iff I iniiskoeffizient uiiKcfahr proportional 
dem Quadrat der absoluten Temperatur ist. 
"Wie h«i der* inneren Reibung und Wänne- 
leitung stimmt die berechnete Abhängigkeit 
von der Temperatur mit der beobachteten 
nieht völlig Qberein. Die Ursaohe dafür 
kann in ähnlichen Umständen pe^fticht 
werden, wie wir sie bei der Bittra€litung 
der inneren Beiblllig erwähnten. 

16. Zusammenhang zwischen innerer 
Reibwig. Wärmelettung und Diffusion 
der Gase. Auf den engen Zusanimeiihan'^ 
zwisebai iuierer Beibui^ und Wärmeleitung 
wurde bernti hingewieseii. In der Gleiehnng 
(5) können wir die mittlere Weglänge der 
Gase direkt durch üire Keibun^^koeffizienteu 
oder auch durch die Wärmeleitungsfähigkeit 
ausdriuken. Wir erhalten so eine direkte 
ikzieiiung zwii«chen innerer Reibung und 
Diffusion bcKOglich mrischen Wärmeleitung 
und Diffusion, so daß man den Diffusions- 
koeffizienten zweier Gase direkt aus den 
Reibungskoeffizienten der einzelneti (läse be- 
rechnen kann. Die so berechneten Diffusions- 
koe&isienten befinden swh in genflgender 
Uebereinstinnniiii/ uih der Beobachtung. 

17. Größe der Molekeln. Loschmidt- 
sehe Zahl. Im Ahaehnitt 8 tandeo wir fOr 

die mittlere Weglinge X = ..^ Diese 

Glekhong l&Bt sieh leidit mf die Form 



der Volumseinheit des Gases vorhanden sind. 
Nach Losohmidt ist v das klunste Vo- 
lumen, auf welches das Gas fehraeht werden 

kann, und er nimmt an, daß die.s im flflssigen 
Zustand angenähert erreicht sei. In der 
Gleichung a — 8v/l, welche unmittelbar ans 
Gleichung (6) folgt, haben wir somit auf der 
rwhten Seite der Messung zugängliche 
(jrülien. können somit den Durchmesser 
der Molekeln finden. Vnr viele (iasc und 
Dämpfe hat sich ergeben, daß l^l alle 
MolaKain der GrOAaDevdnnng MMh ftiMr> 

ehurtnnmen, die etwa ^ mm betrAgt Naoh 

Loschmidt erhält man speziell für Wasser 
0-= 44,10 » cm, far Kohlensäure 114,10 • 
cm. Die vielen Methoden, Vrelcfae man später 
für die Berechnung der Größe der Molekeln 
fand, haben an diesen Zahlen keine wesent- 
lichen Aendemngen zur Folge gehabt 

Eliminieren wir an? den obigen Glei- 
chunfTen n. <o erhalten wir eine Gleichung 
zur Berechnung des X. Da alle Gase unter 
gleichem Druck bei gleicher Temperatur 
in der Vulumseinheit dieselbe Anzahl von 
Molekeln haben, so gilt das auf einen be- 
stimmten Druck und öne bestinunte Tem- 
peratur, z. B. 1 Atmosphäre und O* C be- 
zogene N für alle Gase. Van Ii it diese Größe 
die Loscbmidtsche Zahl geuaunt. Gegen- 
wärtig bezeichnet man rationeDer häufig 
die Zahl der Molekeln in einem Mol des 
Gases mit diesem Namen. Diese Zahl gilt 
dann für jeden Ettrper und ist von allen 
Nebenbedingtinpen unabhängig. Sie ist 
nach den Jicueslen Furschungen etwa G,10*». 

18. Verteilungsgesetz der Geschwindig- 
keiten. Die von uns bish« gemachte 
Voraiissetzang, aOe HoMdn hfttteo dieselbe 
Geschwindigkeit c, trifft in Whrklichkeit 
nicht zu. Es können vielmehr die Molekeln 
infolge der Zusammenstöße die verschieden- 
sten Geschwindigkeiten annehmen. Immer 
stellt sich jedoch für ein ruhende* Gas ein 
ganz beetUUlter Verteilungszustand her, 
welcher von J. Cl. Maxwell irefunden 
wurde. Wegen Raummangels sei Jiiir das 
(kvsetz selbst angeführt, welches be ;urt: 
£ntbält ein Gm n Molekeln, so ist die Zahl 
der Molekelii. weiehe eine Gesdiwitdigkeit 
zwischen e und e -|- de besitsen 



dZ= 



4n . — 



(6) 



c*e - 



'de. 



hvingeD. Da wir vnter o den Durchmesser |. 



o kt dabei der Wert jener Geschwindigkeit, 
I welche am häufigsten sich einstellt, also die 
1 wahrscheinlienste Geschwindigkeit Fttr 
einer Holekd venteheit, so ist : ntfi das 'sehr kleine und sehr große Werte de^ c 

^ .wird dZ relativ sehr klein. Man sieht, daß 

Volumen einer Molekel und = v das * tJeschwindigkeiten unendlich und null' 

6 unendlich selten sind. Die häufitr?ten 

Volumen sftmtUcher Molekeln, welche iu Geschwindigkeiten liegen in der Nähe der 



Digitizcü by ^(j^j^l'^ 



772 



Kinedache Theorie der Materie 



wahrsehcinlichsteri. Führen wir mit Ruck- so ergibt sich vüUitje Lebereiustiiimiung 
sieht auf das N tTtfiliHiiz-i^e^etz die in den i zwischen Theorie und Beobachtung. Be- 
frühcren Abscliiiitteii gegebenen Hecluniniron mnrkcnKwort i<t dahci, dali mir uiitor N'oraus- 
durch, so werdtni .sie weitaus komplizierter, set/.iiiit; euic^ \'erteilunf;>^eietze.s für die 
weichen jedoch in den Resultaten iiidit < i es eh windigkeiten Forniehi für die Disso- 
weaentUch von den unserigeo ab. So erhält | ziation gewotinen werden können, was ganz 
man f&r die mitller« Geachwindifkrit der ' unmöglich wäre, wellte man allen Molekeln 

, 12 dieselbe (lesclnvinditrkcit zusi-Iireibeti. 

Molekeln einen Wert» weliaier etwa 20. Ideale und wirkliche Gase, van der 

des von tins gefundenen ist. Die Formel Waalsaehe Zustandsgieichung. .\lle Gase 

1 befolgen nur annähernd das lioyle-riiarles- 
lür die mittlere Weglänge wird A = ^««""T' f*phe Gesetz. Man pilegi daher ein (ki>, 

3 



wUirend wiri^i^^ 

, 2 - 0.707. l - D.7r), 



dessen Zustand genau durch dieses Gesetz 
erbietten. Nun jst '^^'^'''^^^^ y(»t9t ein ideales Gas zu 



was keinen großen 



nennen. Nach dem Boyle-Charletschen 

Gc-etz niilßfe sowohl mir zunehmendem 
Druck als aueh mit abnehmender Temperatur 



Dntcrschied bedeutet. AehuUch steht esl'**' Volumen des _ Gase.* unendlich klein 



mit den lonneln fOr die innere Reibung, 

Wärrneieiluiit,' usw. 

19. Dissoziation der Gase. Wir haben 
im Abschnitt 6 erwähnt, daß wir swisehen 

pin- und niphratoniiiTcri >folekeln zu unter- 



werden. In Wirklichkeit kann man jedoch 
! jedes Gas nur bis zu einer gewissen Grenze 
des Volumens komprimieren. ßei der 
Annahme, die Molekeln seien Kugeln von 
^anz beetünmter GrOBe, leuchtet dieses 
Verhalten de- Gase-- ohne weitere- ein, 



scheiden haben. Die Energie der mehr- indem vvir dann das Volumen nur so weit 
atomigen Molekeln besteht zum großen Teil [ verringern können, bis sich alle Molekebi 
in innerer Energie, d. h. Knergie der Ro- i vollkommen berühren. Unter dieses Volumen 
tation und der Bewegung der Atome gegen können wir nicht heral^ehcn. Wir können 
den Schwerpunkt der Molekel. Diese Eneruien auch so sai^en. daß der Beweixuni: einer 
wachsen prouorttonal mit der absoluten Molekel nicht der ganze Gcläßraum zur Ver- 
Temperatur ae» Gases und ihre Verteilung fUgung steht, sondern ein kleinerer, so daft 
über die einzelnen Molekeln wird durch da< wir für das Volumen v des Gefäße< ein 
Maxwelische Gesetz bedingt seiu. Es wird kleineres etwa v -b m die Zustandsglcichuug 
also xeitweise Molekeln (j^ebiem, wdche eine 1 einfahren mflseen, wobei wir in erster An- 
sehr große innere Knergie «rrdehen. Da-Inäherung b als konstant ansehen können, 
durch kann der Zusammenhalt der Atome' Zur Erklärung des flüssigen Zustande.s 
dauernd gelöst werden, vvir sagen: die Molekel ■ (virl. Al)-chnitt i) niiiüteii w ir annehmen, 
dissoziiert. Da jede .Molekel im Lauf der daß die Molekeln .\nziehungskräite auf- 
Zdt jede beliebige Geschwindigkeit annehmen einander ausflben. Diese werden den iuBeren 
kann, so wenien in der Sekunde eine ganz Druck erhöhen, da sie ja das Gas zn kompri- 
bestinimle Anzahl von Molekeln dis.soztiaren. mieren suchen. Die Krfahrun^ hat gezeigt, 
Würden sich die diasoziierten Bestandteile daü die-e Druckerhöhun? verkehrt pro* 
niciit wieder assoziieren kOnnen, so mttüten ^ portiooal dem Quadrat des V'olumens ge- 
»kh im Laufe der Zeit R&mtliclie Molekeln 1 setzt werden kann, so daß wir in die Zu- 
in ihre .Vtonie oder Teilmolekeln zerlei;en. 
Die Be<ibachtun^ ergibt jedoch, dali bei 
Ga«en. welche Diaeoziation zeigen, der (jrad| 
derselben ein ?anz be-tiinmter ist. welcher 
durch Druck und Temperatur bedingt ist. 
Dies erklärt sich -n, daß die Teilniolekeln 
wieder zusammenstoßen und, falls sie dabei > 
eine genügend kleine Energie besitzen,' 
sieh «ii'iier /n einer ur-iiriin^liclien Molekel 

vercinigcii wenlen. \-( ilie Zaid der in einer Waals her. Jcr Hat gezeigt, 
Sekuiuie dissoziiert» !: Molekeln i;leich der große .Xbweichungen auf die Gase l)is lu 
Zahl der sich neu bildenden, so bleibt der deren Verfliis-ii^unir nrüreweridet werden kann 



^tandagleiehung anstatt des Druckes p ein 

Glied von der Form P + ^ mit Vorteil 

einführen können. Danach laßt das Hoyle- 
('harlesschc Gesetz sich verwandeln in 



(p + ^j(^-*>) = »T. 



Die^e Zu-tand-L'le idnnnr rührt \ an der 
Waals her. Er hat gezeigt, dali sie ohne 



Sie zeichnet .-ieii durch Eiiifüihheit aus, da 
sie gegenüber der Zustandsgieichung für 
ideale Gase nur die zwei Konstanten a und b 



Zustand des (^ase.^ konstant auf einem 
be-stinimten Dissoziationsgrad. Dieser wird 
mit der Temperatur steigen und mit wach- 
9endem Druelc abnehmen, da die Möglich- mehr enthSit 
keit der Wiedervereinigung mit wachsender 21. Kritisches Volumen, kritischer 
Stußzahl ebenfalb wäeiiKt. Faßt man dieie Druck, kritische Temperatur, reduzierte 
TJeberlcgungen in mathematische Formeln» 1 Zuetandagleichung. N^aeh fallenden Po- 



Kinetische Theorie der Materie 



tenzen von v geordnet ergibt die van der 
Wftftlssehe Gleiebunpf fftr v ein« GleicbunR 

?>. (\vnde?. Kinc ^olclip Imt fiitwoder drei 
reelle Wurzeüi oder nur eine. Bei genügend 
tiefer Temperatur treten drei Wuneln AUf. 
Die kleinste uiul größte Wurzel stellen das 
Volumen des vulLständig flüssigen bczagHcli 
d&i vollständif; dampfförmigen Zustande:« 
dar. Die mittlere Wurzel hat keine praktische 
Bedeutung, da sie einem labilen, nicht 
realisierbaren Zustand fMts|)richt. Bei 
waeluendef Temperatur nähern sich die 
Werte dieser 'Wurzeln, bis sie bei emer ganz 
he-;*iiiimftii Tiiii])eratur alle drei denselben 
Werl unnehmeu. Das Volumen wird für 
diesen Fall v, = Sb. Man nennt das 
kriti-chr Volumen des Gases und ont- 
sprei lioiid die dazugehörigen Werte des 
Drucks und der Temperatur den kritischen 
Druck bezw. die kritische Temperatur. 
Für diese Größen erhält man die Beziehungen 

wir die kritischen Werte zur Kinlieu, J. h. 
setzen wir 



vs=tt»Vi = Sb«>, p = rrp,= 
T-rT - ^*-T 



27b* 



HO verwandelt sich die Zustandsgluchung 
in die reduzierte Zustandsgleichung 

Diese stellt ohne Rücksicht auf die Natur 
de^ Ki)r]K'r- den ga.<f(irmii.'i'ii und flü^-iiiri'ii 
Zustand dar. Auf die Folgerungen, welche 
•1» ihr gezogen werden kdnnen, mu0 wi^en 
RaiiiiininngdB auf die Literatur verwiesen 
werden. 

2*. Kinetische Theorie der Flüssig- 
keiten. Die Anwendung der van der 
WaalsBchen Zustandsgieichung auf den 
nossif^en Zustand nennt man nlscbtieb die 

kinetisch? Thpnri;' (Inr Flri->iirk(Mten. Mit 
ßerücksii litigung der .iYuziehungskralti- so- 
wie des Volumens der Ifolekdn erhalten 
wir näinli« !i. wie zuerst in strenger Weise 
ßeingu n 11 m gezeigt hat, schon für verdünnte 
Gase ein« viel kompliziertere Gleichung als 
die van der Waalssche, so daß vom Stand- 
punkt der Theorie betrachtet es als ein 
reiner Zufall anzii^rlicu i-t. (iaü dif \"an der 
WaaUsche Zustand^leichung einen so 
großen Bereich dantellt. sie muß als eine 
empirische GliirluuiL' aiifr-ehen werden. 
Um vom Stand (luiikl der Theorie dem 
flüssigen Zustand näher zu kommen, maßte 
man die Sache von einer gartz anderen 
Seite in ^Vugriff nehmen. Eine iVudcutuug 
davon hat bernts Claus ins in seiner ersten 



grundlegenden Abhaodittiig „Ueber die Art 
der Bew^egiing, welehe wir Wime nanneB**, 

gegeben. Er nimtnt an. daß die Geschwindig- 
keiten der Molekeln nicht gleich sind, äo^idem 
sowohl naeh oben als unten vom MitteJ" 
wert abweichen. -Imiip Molekeln, welche eine 
genügend großf kinetische Energie haben, 
werden sich von der Überfl&che der Flüssig- 
keit losreißen. Fliegen in der Zeiteinheit 
ebensoviel Molekeln aus der Flü.s.sigkeit in 
den Dampf als unitickchrt, so haben wir 
gesättigten Dampf vor uns, deraen Druck 
mit der Temperator anneimieii muB, da 
mit wachsender Temperatur die Zahl der 
Molekeln, welche sieh von der FlUs^igkeits- 
oberfliehe losröSen können, immer grSfiar 
wird. 

23. Verdampfungswärme, Druck des 
gesättigten Dampfes. Wie in der Theorie 
der Kapillarität Lrezeitrt wird (vgl. den Artikel 
„Molekiilarkräl tc "j, müssen die Molekeln 
einer Flüssigkeit, wenn sie aus dem Iniu'ren 
an die Oberfläche gebracht werden, eine 
Arbttt znr üeberwindung der Annebunp* 
kräfte der Molekeln leisten. Xoch größer 
ist die iVrbeit, welche geleistet werden muß, 
wenn man eine Molekel aus dem Flüssigkcits» 
inneren in das Daiiii>finnere bringt. Lst diese 
a und n die Zahl der Molekeln in einem 
Gramm der Flüssigkeit, sn i^t na die Ver- 
dampf ungsw&rmo der Flüssigkeit. Ist m 

die Masse einer Molekel, so ist n = — . 

m 

Die Verdampfungswärme kann ako auch diiieh 

^ ausgedrückt werden. Es läßt sich nun 
m 

zeigen, daß aiuli für Flüssigkeiten das Max- 
wellsche Vcrloilungsgesetz der Geschwindig- 
keiten genau so wie für Gase gilt. Man 
erhält dies aus der Voraussetzung, daß im 
thenni.«chen Gleichgewicht in der Sekunde 
ebensoviel Midekeln ans dem r)ainpf in 
die FlQssigkeit als umgekehrt fliegen müssen 
und dafl die ans dw Thennod3mamik ge- 
wonnene ri a |M> vrti 11 -Tl a 11 > 1 11 s ~eh<' Glei- 
chung (vgl. den Artikel „Kaergieleiire'J 
' bestehen nmB, wdohedie Beziehung zwischen 
; Verdanipfungswärme und Dampfdruck ent- 
[ hält. Wir gewinnen &o für den Druck des 
; ge^&ttigten Dampfes die Gteiefaung 



p = Pe 



rM 

KT 



wobei r den inneren Druck der Flii->it'keil, 
r die Verdampfungswärme, M das Molekular- 
gewiolit bedeutet. Es «ei noch erw&bnt, 
idaß G, .lä^erniif (Me-eni Weire fortschreitend 
! auch liir die innere Heibuu}^ der Flüääigkeiten 
|und die (iröße der Flüssigkeitsmolekeln 
: gef'i' • ' l'ormeln aufstellen knnnte. 

24. Lösungen, osmotischer Druck, 
I Raoultache Geaetx«. Auch fOr ein FlQssig- 



Digitizcd by Lj^j^j^i^ 



774 



keibgeniisch gilt der Satz, daß die mittlere 
Enei^ie einer Molakd eine konstante Größe 
ist. In einer Lösung muß somit die mittlere 
Energie einer Molekel der gelösten Substanz 
ebenso groß stiii wie für eine Gasmolekel, 
woraus ohne weiteres folgt, daß in einer Zelle 
mit halbdurchlässiger Wand (vgl. den Artikel 
„Osmotische Tneorie") der Druck des 
LösungsmitteLs, d. i. der osmotische Druck, 
sich ebenso berechnen la.ssen muß wie der 
Druck eines Gases, daß also die Gesetze 
des osmotischen Druckes verdünnter Lö- 
sungen mit den Gesetzen des Druckes idealer 
Gase übereinstimmen müssen. In einer 
verdünnten Lösung treten an Stelle der 
Molekeln des Lösungsmittels gleichviel Mo- 
lekeln der gelösten Substanz. Kann letztere 
nicht in Dampfform übersehen, so muß zur 
Erhaltung des Gleichgewichts die Zahl der, 
Molekeln im Dampf im selben Verhlttnisl 
wie in der Flüssigkeit kleiner werden. 
Da der Zahl der Molekeln der Druck des 

Dampfes jirnportinnal ist. muß ? — ? =^ 

werden, wenn p der Dampfdruck des reinen 
Lüsiingsmittels. u' jener der Lösung, n die 
Zahl der Mole gelöster Substanz in N Molen 
des I/ösungsmiltels ist. Für das Gleichgewicht 
zwischen fester und flüssiger Phase müssen 
wir ebenfalls annehmen, daß gleich viel 
Molekeln in der Sekunde Tom festen Körper 
zur Klüssipkeit als urn^ekelirt fliegen. Wird 
in der Flüssigkeit eine Substanz gelöst, so 
ist die Zahl der von der Flü.ssigkeit über- 
gehenden Molekeln kleiner, (ileichgewicht 
kann aber durch Krniedrigung der Temperatur 
hergefitellt werden, und man erhält so das 
Gesetz der Gitfrierpunktsemiedngung von 
Losungen. 

25. Kinetische Theorie fester Körper. 

Noch weniger als bei den Flüssigkeiten liegen 
ie^tstehende Resultate der kinetischen Theorie 
der festen Körper ror. Allerdings haben wir 

eine weitirehende Anwendung der kinetischen 
Theorie auf feste Körper in der Elektronik, 
doch muß die~sbezüglich auf andere Artikel 
verwiesen werden. Was die Dampfspannung 
fester Körjter anbelangt, so läßt sii-li irenau 
so wie im Abschniti l'A l'iir Flii-siirkfiten 
eine analoge Formel entwickeln. Auch die 
im vorhergehenden Abschnitt erwähnte Ab- 
leitung des (le-etzes der Gefrierpunkts- 
erniedrigung von lAsungen führt uns bereits 
in das Gebiet der kinetischen Theorie fester 
Körper. Die Löslichkeit dürfte sich analog 
entwickeln lassen wie die Dampfspannung 
von Flüssigkeiten. Die weitaus irrößte Zahl 
von Problemen liegt jedoch wohl hauptsäch- 
lieh wegen d«r Kompliziertheit der mole*' 
kularen Voreiin^'c als auch der mathema- 
tischen Schwierigkeiten noch uiigciust vor 
uns. ! 



Llterator. K. vi^uhIh», du khirti,ifhr ThniHi- 

ilrr (iiinf, ^. Aiiri. Urdiiiinrlitrr i'i ; s v .1 hiji ^*''/. 

— O. £■ Meyer, I>ie kinetiMUf Thront der 
Oa$e, i. iltgf. Breslau 1S99. — L. Boltzmann, 
Vorletuagttt liier Geetheorü, a. ßd, Leifuig 
1896 htt m». CF. «M^er, Die M^rUeMUe 
der MMcMurArn GantheoHe. Bnmutlmeig 1906. 

— A, Byk, Einfahnmg in die kintHi^e 
Theorie der U'tsr. I.iip:iy und IJrrlin 1910. — 
Detailirrlerf Litn iilnraiujahm lihrr Kinzrt- 
abhandlu'iij' 11 li n'frti tich ui dem ili jiunnti n Wrrk 
ton O. £. Meyer tuwie in O. Jäger» Artikel 
übrr di« kinelitche Throrir der Gase Ak Ä. 
Winkelmanu'M Ilandbtteh der Htyeik, ^Md. 
Letpatg 1906, 



Ktatihyidui. 

Die Kinorhyncha oder Fchinoderi 
den sind mikroskopische Würmer, weichein 
ihrem Bau Beziehungen zu den Nematoden 
erkennen lassen. Ihr 
gestreckter Körper ist 
von einer kräftigen Cuti- 
cula umgeben und in 
eine Anzahl (11) Ringe 
gegliedert, welche mit 
Dornen bewehrt sind. 
Der Kopfabschnitt trägt 
kräftige Stachelkränze 
und kann rüsselartig aus- 
und eingestülpt werden; 
dasUinterende zeigtmeist 
zwei lange Scnwanz- 
borsten. Auf die ter- 
minale Mundöffnung 
folgt ein muskulöser 

tanz nematodenartiger 
Ichtund, dahinter ein 
trerader Magendarin, 
welcher durch einen am 
Hinterende gelegenen 
After ausniündrr. Das 
Aervensystem besteht 
aus einem ganglifleen 
Schlundring, von dem 
ein Bauchstrang mit 
segmental angeordneten 
Ganglien^uppen nach 
hinten zieht. Sinnes- 
Organe sind bisweilen in 
Gestalt von Aucciiflocken 
vorhanden. >'<'}iiirHlien 
sind — ganz abweichend 
von den Nematoden — 
als paari!.'o bewimperte 
Schläuche entwickelt, welche am 8. Sogment 
dorsal ausmflnden. Aueh die Geeeme^te* 
Organe sind p-iarii; und schlauchförmig an- 
gelegt; sie öffnen sich neben dem After nach 
aufien. Die Geschleehter sind getrennt. 




Fthiiiixleres Du 
jardiiiii. Nach 
Gref. R rössci- 
urtiges Vorderende, 
«nsgestOlpt. Oe 
Oeio|^^^|U. D 



Kinorhyncha — Ekng 



775 



Die KinorhyncYipn mit der Uaupt^attung 
Echinoderes bewohnen anwcUiefiboh dasi 

Meer, wo ?ie im Schlamme oder zwischen 
den Aken kriechend, ein recht vetstecktoe^ 

Literatur. W. Reinhard, Kinorhyncha (Erhi- 
nttdercf) . Ihr anatrimi»ek*r B<*n und ihre 
Stellung im S>/Kle»i. Zfit'rhr. /. witi. Zoologie, 

Jtd. 4S aasi). a. 401 H» 46g. — C. MH in kth 
Ueber di« Orytmitation mm JReMNoArM. Ver- 
ktmdl. DeuUch, ZooL CktdUdL, U»4. — A. 
Sehtipotieff, DU Sekimodtritkm. StÜickr. /. 
»<•«. Zaohfi». Bd. S8 Oavth A m K» «W. 



Literatur. Boltxmann, Gnttav Robert Kirch- 
hoff. Leiptig I8S8. — F. Ptteketa, Chum 
MUni JCifvMoff. Hmddbtrg im. 



Kireher 

Afhattaslua. 



Geboren am 2. Mai 1602 in Geisa bei Folda, 
gestorben am 30. Oktober 1680 in Rom. Er 
tiat 1018 in den Jemiiraorden, beUddeto dann 

eine Professur für \fath»»niatik. l*h!losnphie und 
orientalische Sprachen in Würzbiirg, fUuhtetc 
aber vor den Unruhen drs :{()jährig('n Krii'ges 
nach Avignon. 1836 begleitete er deu Kardinal 
Friedrich von Sachsen auf einer Reise nach 
Malta ond SiiUira, and wurde später Lehrer für 
Maibenutik ond HebrSiKh in Rom. K i r c h er 
unternahm magnetische und optisciw Unter- 
suchungen, hat auch archäologische Schriften 
hiiiterlissen. Er konstruierte aas erste (^ueck- 
aUberthermometer und ist der Erfinder der 
Latenia nu^ca. 



Kirchhoff 

GttstaT Robert. 

Geboren am 12. Mfir/- in KiinifrsbcrK i. Pr., 
gestorben an 17. Oktober lübl in Berlin. Kr 
studierte aoit 18^ Mathematik und Physik in 
KänipbMf , nronoviert* dort 1847. habUiti«rto 
rieh 1848 In Berlin, ward« 1860 Estiaordinarias 
Act Physik in Korlin, 1854 Ordinarius in ITr'idcI- 
bt'r^. uohiK l'.uasfii ihu /.og, IbT.ö in lierlin. 
Kir« hliDtf-^ Arbeiten liegen vorwiegend atif dem 
Gebiet der theoretischen Physik. Seine Arbeiten 
Aber die Theorie der elektrischen Ströme führten 
ihn Sil den Gesetzen der Stiomverzweigung' 
(Kirchhoifsche Gesetze). Von weittragendster 
Bedeutung für die Wärmelehre wuriio seine 
Formulierung der beiden Ilauptjiätze der mecha- 
nischen Wäiniittiinrii' die er 1858 veröffent- 
lichte. Ein Juiii ispüLer exitütckto er mitBunnen 
die Spektralanalyse. Die theoretisiluti Kr- 
ÖFterungen, die er im Anschluß daran durch- 
fülttte, brachten das Kirchhof f sehe Strahlungs- 
gM*te nnd «ürafan die Grundlagen, auf denen 
ich di« modeme Theoiie der Tempwatontiah- 
IttDg angebaut hat. 



Klang. 

1. Definition. 2. Die barmoniwbe Sehwin* 

gungsbewegung. 3. Zusammensetzung und Zer- 
legung von Schwingungen. 4. Klangform. 
6. Resonatoren. 6. mangumfang. 7. Diis 0hm- 
Helmholtzsche Gesetz. 8. Klangfarbe: ai All- 

femeint's. bi Musikinstruminte. i) Vokale. 
Kombijiationstöne. 10. Besooa&ztheohe 
des Hörens. IL TooIuIm. 13. Reimonani und 
Dissonanz. 

1. Definition. Die Empfindung eines 
Klanges wird dnrcb schnelle periodiBttlw 
Bewegungen der tBneiuieu Körper hervor- 
gebracht, die eiues Geräu^chtsä durch nicht 
i oeriodische Bewegungen (Helmholtzl 
I Klänge können sich unterscheiden a) durcn 
' ihre Stärke: diese ist abhilngig von der 

Schwintiiings weite (.Vinpiitudt') de.« tonen- 
den Körpers, b) durch ihre tonhöhe; sie 
wild durch die Seliwingungszahl bntbiiiiit, 
c) durch ihre Klant;f;irhe; für dim Ist die 

jbchwingungsform inaßirebend. 

I Je größere Schwingungen eine Saite 
macht, um so st&rker ist ihr Klanp, je 
schneller .sie schwingt, um so höher ist er. 
Bei gleicher Tonhöhe unterscheidet sich der 
Klang der Saite von dem eines anderen In- 
strumentes oder der menschlichen Stimme 

; durch seine Klangfarbe. 

2. Die harmonische Schwingungsbe» 
wegung. Von allen geradlinigen peri- 
odischen Bewegungen eines Punktes ist die 
pendeUömüge Schwingung die einfachste, 
weil nur bei ihr sieh di» Geschwindigkeit 
stetip nnd ohne Sprung ändert. Man kann 
sich diese Schwingung, die man auch har- 
monische Schwingung nennt, als Projeiction 
einer gleichförmigen Kreis bewe?Tjn^ auf 
einen Durchmesser entstanden denken 




Flg. 1. 

Eine ganze Schwingungsperiode wird 
demnach (hirch den Wci; ABAC'A, einem 
iueisumiauf entsprechencl, dargestellt. Die 
jeweiligen Längen Aa, Ab vmw. sind daim 



n Zur Anatomie des Gehürorganes vgl. die 
Artikel „Sinnesorgane". 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



776 



Klang 



die SchwitiKungsweiten oder Elongationen bi? auf das Vorzeichen die gleiche ist, als 
des Punktes; die in Spiciiiiden gezählte , alji tu li ho Suinnie der Einzolhcwogungen, 
Zeit, die zu einer ganzen Schwingung er- 1 Figur 2a, b, c zeigt die Zusammensetzungen 
fonlerlich ist, heiit Sebwingungszeit, ihr Isweier Sinoasehmn^ngen gleicher Periode. 
Reziprokes die Schwin^ungsdauer. Will r>io rpsulticreiKlo Km vp ist stark gezeichnet, 
man die Schwingung in ihrer Abhängigkeit Bei 2a sind die i']ta.sen gleich, d. h. beide 
▼OB der Zeit grapli^ch darstellen, so teilt ' Schwingungen erreichen zur gleichen Zeit 
mm eine horizontale Linie in gleiche Strecken, ihre größte Klongation und gehen zur gleichen 
welche den gleichen Zeitabschnitten 0 bis 1, 1 Zeit durch die Ruhelage. Bei 2b sind die 
bis 2, 2 bi.s 3 usw. entsprechen. Auf den l'ha-en entiretrens^esetzt. Ihre Differenz be- 
Endpunkten der Strecken errichtet man. trägt eine halbe Periode. Falls die Am^li- 
I..ote von der Uknge der |eweilig von drailtttdeD gleich groß aind, heb«) beide Seliinn- 
Funkte erroichten Elongation. Durch Ver- gungen sich auf. 

biudung der Endpunkte 1', 2' usf. erhält man Bei 2c ist die „Phasendlfferenz" wiU- 
also eine Kurve der zu jedem Zeitpunkt kürlich gewählt. Die Figuren zeigai, d«ft 
»ugehltoigen SchwingangBuraiten. Der Wert, die resultierende Schwingung wieder peri* 




Fig. 2. 



Jeder Elongation ist geometrisch sofort de- odlsch Ist, daß sie aber ganz veischiedeu aus- 
iniert: A a = y =^ r sin a, wo r den Radius | fällt je nach der Phasendifferens. Die Dauer 
dee ICreise-s (zugleich die (rrOßte Klnnj^ation, der Periode bleibt dadurch unverändert, 
die Amnlilude) bezeichnet und a den Winkel Die gleichen Regeln gelten, wenn die 
gegen aie Horizontale. Wegen dieser Sinus- zweite Schwingung,' ein ^anzzahliges VieJ- 
IttnlLtion heißt die Kurve eine Sinuskurve, i faches der ersten ist. Fehlt diese Beziehung, 
die Schwingungen Sinussehwingungen. Igo läßt sich berechnen oder wiederum durch 
Die Siiiuskurvt! \>\ also die graphbche Dar- Zeichnung orwpi.son, daß abweeiiselud einn 
Stellung der einfachen harmonischen Be- 1 Steigerung und eine iierabsetzuug der Be- 
wegung in ihrer Abhängigkeit von der Zeit. I wegung eintritt. Haben zwei Schwingungen 
Man erhält eine solche Sinuskurve bei- nahezu die gleiche Periode, so tritt die Er- 
spielsweise, wenn man eine schwingende, s«i)ieinung besonders deutlich hervor ^Schwe- 
mit einer Spitze versehene Stinun;^'abel über j bung. Vgl. den Artikel;,Sebail** unter 12b). 
ein berußtes Papier gleichmäßig entlang I Das Gesetz der Zusammensetzung bleibt auch 
zieht. Die Kurve entspricht dann der pendeln- gültig, wenn auf den schwingenden Punkt 
den Bewegung; des Endpunktes der Spitze, eine bei iebii^eZalil periodisclier Kräfte wirkt. 

Die Lage des Punktes in seiner Zuordnung ' Vorausgesetzt, daß diese Perioden alle in 
tu einer bestimmten Zeit nennt man seine 1 einem ganzzahligen Verhältnis stehen, kann 
Phase (vgl den Artikel „Schwingende ' die resultierende Kurve dabei eine ganz 
Bewegung"). beliebige Gestalt erhalten. 

3. Zusaimnensetzung und Zerlegung Ein von Fourier aufgerteUtee Theorem 
von Schwingungen. Nach dem Gesetz dm i (s. dieses) lehrt, daß man umgekehrt auch 
ParalletoprramnKt der Krftfte setzen sieh I lede beliebige Linie ua eine Reihe von Sinu?- 
mehrcre einfaciie Rewei^'unu'eii zu einer ' kurven zerlegen kann deren Perioden in 
gemeinsamen Beweuung zusammen. Dabei : dem Verhältnis 1:2:3:4 usw. stehen. Auf- 
ist es nicht not\\ en(li<.', daß sie den gleichen ' gäbe det Bechnung ist es dann, ihre Phasen-» 
Anfanc' I/unkt lial)eii oder, präziser aiisfc- differenzen sowie die Größe der einxelnon 
drückt, duLS die Phasen gleich sind. Wenn .\mplituden zu bestimmen, 
also auf den {tlen heti Punkt (sei 1 un ein 4. Klangform. Zu einer genauen Unter- 
Lultteilchen oder etwa ein Punkt einer | suchung der Schwinjgungivorgilage ettuen 
schwingenden Saite) mehrere periodische I «ich besonders grauhisc he Methoden. Oben 
Kräfte wirk-arn .sind, so ergibt sich die resul- wurde die .\ufzeicnnung einer StiinniL'abel- 
tierende Bew^uiig alü geometrische oder, Schwingung erwähnt. Zunächst kann mau 
da im aUgeraeinen die Bewegnngariehtung | eben8<^ut den schwingenden EQrper fest- 



Klang 



777 



hätten und die beniflte PlaU« bewegen. 
Ferner IftBt sfeli eürtt dner Platte eine 

rotierend« Tm unMel verwenden, wclclir durch 
Schraubeiiführung während der Rotation 
seitlich verschomn wird. Läßt man die 
Scha!lwollpii durch vinen Tricfitcr iuif eine 
Membran talloii, so zeichnet ein mit dieser 
verbundener Stitt die SehwiBgungen auf eine 
hrniÜto Troinimd (PhoTitakto«rraph). Kr- 
suUt mau die Membran durch eine (ilimmer- 
platte, die Rußtrommel (hireli eine Wachs- 
waln, 80 migt sieh die Form der Luft- 
wellen in aieee ein (Phonograph). Dfe «o 
entstandenen Kurven wurden von Meißner 
zeicbneriKch» von Hermann photograuhisch 
reprodusiert und dann feehneriBoh naeh dem 
Fourier«ehpn Satze ausgewertet, d. h. 
in ihre (irund- und Oberschwingungen zer- 
legt. Gegen diese Form der Klanganalyse 
ist als Einwand erliobcn x^■orden, daß die 
Eigenschwingungen der i'laUe Resonanz- 
gebiete vortäuschen können, welche das 
untecsuoiite Instrument nidit iraeitst (Gold- 
hamraer). Die empfindliehste Membran ist 
das Seifenhäutchen. In dem Weißschen 
Phonoskop übertragen sich dessen Schwin- 
gungen auf einen ganz leichten Gkwhebel. 
Die Bewegungen des Hebel? worden durch 
einen gegen üm gekreuzten engen Spalt mikro- 
akopiseli pbotogr^iUeri 

Für die Aufnahme der Schwingungen 
kann man auch den elektrischen Strom 
benntzen. Man beobachtet dann mit dem 
Mikrophon und läßt dessen Stroni>( hwan- 
kuugen durch einen Usüllo^raphen (Dudell), 
d. Ii. ein Galvanometer mit äußerst kurzer 
PTjTPTier Schwinc^ttngsdaMr sieh photogra- 
phisch aufzeichnen. 

Fig. 3. Bnehstab« o als Telephonstrom mit 
Sieme AS-B Ion delselmrt OniUogntpben auf- 
" von Bila Giiti. 



diese stehoa senkrecht aui der 
Memlmtt. 



\ 




Als rein optische Methode Ist vor allem 
die Verwendung von Ideinen Spieg^boi zu 

nennen, welche an dem schwinireiiden Körper 
angeheftet werden und durch Hellexioa 
eines Lichtstrahles auf weißer Fläche einen 
schwingenden leuchtenden Punkt erzeugen. 
Zu weiterer Untcrauthung läUi man den 
Lichtstrahl auf einen rotierenden Spiegel 
fallen, der das Bild auseinander zieht. Ohne 
Schwingung zeigt das reflektierte Bild dann 
ein schmales ircraile« Lichtband. Bei lie- 
wwung verwaudelt sich die gerade Linie 
sorort in ^e Sehwingtwg^lnirve. Die 
Figur 4 zeigt da« Schema eines solchen be- 
sonders verfeinerten Aufbaue» nach Mar teuü. 
BBerbei sind zw« kkina Spiegel benutzt und 



Fig. 4. Schallschwingungen in Luft mit ro- 
tierendem Sjiiegel nach F. F. )fRrtens. I Licht- 
bogen, N I>«ichol, r iJiaphragnn, (t ulijcktiv, 
M Membnui, T Tubus, Ii rotierender Spiegel. 
K Kamera, 1" BUd von 1'. 

Zu ü«3u optischen Methoden gehört ferner 
die Verwendung der manometruehen Flam- 
men (König). Diese dienen namentiicli 
zur Untersuchung der Schwingungsbeweguiig, 
welche im Innern der verschiedenen In- 
strumente besteht, werden «ber auch für 
Seludlwenmi in Luft benutzt (Abbildung 
s. bei Artikel ..Schall" unter 6hn). 
Ein kleiner Hohlraum ist auf einer Suite 
mit einer dfinnen Membran abgescUossen. 
Durch Hohlraum wird ein schwacher 
Gasstrom geleitet, welcher beim Austreten 
aus einer aufgesetzten engen Düse mit kldner 
Flamme brennt. Je kleiner der Hohlraum 
und je grulier die l'lüciie der Membran, um 
so leichter reagiert die Flamme auf kleine 
DmeksohwankuDgen an der Außenseite der 
Membran. Ehie Verbeeserung besteht in 
der Verw'cndtincr einer Azetylenflamme, weil 
deren Licht so hell iät, daß die sehneilen Be- 
wegungen der Flamme nieht nur im rotieren- 
den Spiegel leicliter wahnrenommen werden, 
sondern sugar photugraphiert werden können. 
Stett der phot«graphLschen Registrierung ist 
von Mar he eine Rußmethode verwendet 
worden, bei welcher die Flauuiie auf einem 
durch sie hindurchgeführten Papierstreifen 
entsprechend den Druckschwankungen gr9- 
6«vodarU«nereBuAringe erzeugt. FOrdas 
.Studium der einzelnen Bewegungszustände 
der Flanune wurde neuerdings von Marbe 
und Seddig eine stroboskopisohe Methode 
anfTPxreben. Kine rotierende crcsehlitzte 
Scheibe erhält eine solche tmlaulSii^eil, daß 
dnreh die Schlitze die FUunme immer in 
dergleichen Sehw!n!xuiiir«pha.«e erscheint und 
die einzelnen l-ichicindrücke .sicii addieren. 
Dadurch wird eine photographische Auf- 
nahme auf ruhender Platte ermöglicht. 

Als beste optische Methode zur Aufnahme 
v(ui Luftdrurks< )i wankungen darf wohl die 
Benutzung der ouUsehen Interferenz zwischen 
zwei Uefatstrahlen beseielmet werden, weD 
fiie frei vf)ii jeder Ma.^senträghrtt i?t (Töpler, 
iBoitzmann, Kaps). Ks werden dabei zwei 
'strahlen znr Litenerenz gehiMlit, von 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



778 



denen lier Dine (iurcli nilieiule. der andere i;loi(iie Schwinpuntien zum Mittoniii an- 
durch tüiierulc Luft ireleitet war. £:erei;t, sie tönt dann aber noch längere Zeit 

Schließlich i&t die akustische Metbode, weiter; sie hat eine lange Abklingzeit oder 
der Reeonatoren xu nenneiit die wir Helm- 1 ist, wie man sa^, sebwadi fedimpft. 
holtz vordanken (vgl. iib dc^ ArtikeU Schwache Dämpfung entspricht also scharfer 
„Schall"). Die B^onatoren als Klan^-. Resonanz. Eine Telepnonplatte dagegen 
körper, welche nur auf einen einzelnen Tod | nimmt jede Sdulbchwin^nuig auf, auch 
abfre timmt sind, ermöglichen, dieselben wenn sie von ihrem Eigenton weit entfernt 
auch au^^ der größeren Tonmasse eines ist. sie hat also eine geringe Risonanzschärfe 
KlatiLMs herauszuhören. Zugleich aber kommt, sie schnell wieder zur 

Die ersten Untersacbungen über die.Kube; sie hat eine starke Dämpfung oder 
gleich sa beepreehende Klanefarbe wurden l kone AbUingungszeit. 
von flelmholtz gemacht, der sich dabei, Als Maß der Dämpfung setzt man die 
der Resonatoren bediente. Für die späteren Zahl der Schwingungen, welche der KOrper 
Arbeiten, wekbesich spezieller mit der Form ' ansfAhrt, wSbrend seine Amplitude von 
der Schwingungen befaßten, hat sich der einem gewissen Anfangswert bis auf einen 
Phonograph in seinen verschiedenen Aus- bestimmten Bruchteil derselben herabsinkt, 
führuntren (z. B. der Sprachzoichncr von | Je weniger Schwinsjuntren hierfür crfordcr- 
Hensen) besonders bewährt. Mit solchen; lieh sind, um so stärker ist die Dämpfung. 
Instnunenten konnte man auch die Unter-; Bei gleieherAbklingungsseitfAhrt ein Kfirpor 
snrhtmgen über den Einfluß der Phasen- mitgerin?er eitrener Schwin'_'i;ntr^7rihl wenisrer 
diiferenz zweier Schwingungen auf den Schwingungen ma, ist also starker gedämpft 
ZuMunmenklang erfolgreich durchführen als ein Körper mit hohem Eigenton, mkiaex 
(Hermann). Für dieee Aufgabe fanden auch in der gleichen Zeit mehr Schwingungen g»- 
andcre Instrumente Verwendung, z. B. die macht hat. Nimmt man andererseits gleiche 
elektroniairnetische Sirene, bei welcher durcli Dämpfunt; au, so ist die Abklingzeit des 
Induktion in Spulen zwei sinusförmige Tele- hohen Tones kürzer. Diese Tatsachen sind 
phonstrAme in beliebiger Phasendifferenz , besonders von Wichtigkeit für die Resonans- 
erzcugt werden (Linditr). Es sei trleirh hier theorie des Hörens (Abschnitt lo). 
angefügt, daß ein EinfluU der l'hasen- Zur Klanganalyse bedient man sich meist 
differenz auf die Eigenart des Klanges nicht der Luftresonatoren. Je enger die Oeffnung 
vorhanden ist, daß vielmehr das Ohr die zum Eintritt der Klangwelle, nm so schärfer 
Einzelschwinffuneen ohne Rücksicht auf Ist die Resonanz, um so größer aber auch 
ihre gegcnsi iii'j. r i liifbunt; empfindet. die erreuMe „He<onanzintcii>ii;ii ' 

5. Resonatoren. in Ergänzung des 6. Klangumfang. Zur Kenntnis des 
gleichlautenden Abschnittes ixb im Artikel Umfangs, innerhalb dessen sieh die Klänge 
„Schall" sind zum Verständnis der Klanger- der menschlichen Stimme bei Chorgesang 
scheinungen (namentlich von Abschnitt 10 die- sowie der gebräuchlichsten Musikinstru- 
ses Artikels) noch einige Zos&tze erforderlieh, mente bei Orchestergebrauch bewegen, m^en 

An einem Resonator zeigen sich wesent- die folgenden Angaben dienen, welche der 
lieh verschiedene Eigenschaften, ^e nach der Instmmentenlehre von Gevaert entnommen 
S( li;irfe der Re-on.inz. So wird eine Stimm- sind. Auf den meisten Instrumenten erzielen 
gabcl auf Resonauzkasten nur durch genau Solisten einen etwas größeren Umfang. 



Menschliche Stimme 



Sniteninstruraente 
mit Bogen gestrichen 

gerissen 
mit Klaviatur 

U '1 1 ,' 1) i ,1 >i II s t r n tn«' n t <• 
mit .Vulschnitt 



mit Zangen 



Soptau 
Alt 

Tenor 

Hass 

Violine (g d, a, r,) 
Hratsrhe (c K Oi »i) 
Viokmcello (C G d a> 
KontrabaB (K, A, D G) 

j Harfe (4G— 47 Saiten) 
jGuitan« (K A d g h e) 
(Handoline (g d, a| e,) 

Klavier 

i (iniU.- l-"l..tf in C (D) 
(Kleine Flotc 

(Oboe 

) Kii^tis4 h Hoin (Oboe in F) 

I Fagott 
Kbrinette in C 



c-a, 



c— d, 
C— d, 
E,-~a 

Ces, — fes, 
E — d| 

A*-e, 

d,— «, 

h — c, 
e — a, 
B.-b. 



77» 



BlMbiattr u men te 
nik Auszug 

mit Ktappw 

mit Ventilen 



Tenorpowimfl 

BO^lhom in C 

VentUhom (ia f) 
Ventlltroiniwte in P 

Ventilk«irns'f t in R 
Kontrabaütubii iu C 



E-b, 
b— c« 
Ff>— e« 
»— «t 

G, — c, 



7. Das Ohm-Helmholtzsche Gesetz. & 
ist zuerst von G. S. Ohm behaantet und 

dann von Helmholtz durch viele Vers'icliL" 
gfötQUt worden, daß das meneblkbe ühri 
nur eine einige Sehwingungsfenn anfsn-l 
nelirnen imstande i^t. näiidicli die Siiius- 
schwingung. Empfiiiigt das ühr «iue Sc;}i\viii- 
gung anderer Art, so vollführt es gewisser- 
maßen eine Fourier sehe Analyse, d. h. 
zerlegt die komplizierte Luftbewegung iii 
seine konstituierenden einfachen Schwin- 1 
gungui and nimmt diese getrennt wahr (vgl 
unter xo). Hierauf betrrRndet Helraboltz 
eine neue Definition: l'ir >i fiallbewegung, ; 
wetehe einer Sinusschwingung entspricht, ! 
nennt er Ten, so daS afio „Klang** die' 
weitere Bezeiclinnnfr i?t. Im allgemeinen 
sind in einem Kiang mehrere ,, Teiltön«"; 
oder „Partialtöne" enthalten. Der tiefste! 
Teilton ist der Grund ton, die höheren heißen 
Obertöne. Ihre Schwing ungsdauer ist immer 
ein ganzzahligcs Multiplum der Periode des 
Grundtons. Der siebente Partialtnn .nteht 
zum Grundton im Verhältnfa 7:1, er fällt 
aus unserem Tonsystem heraus ivs}. untKTÖa 
sowie izc des Artikels Schall; in der letzteren 
HuatlMr iit meb «nf dS» entgegengesetzte 
Theorie von Seebeck Bezug genommen). 

S.Klangfarbe. 8a) Allgemeines. Die 
Eigenart eines Klanges, seine „Klangfarbe", 
wird bestimmt ilunli das stärkere oder 
schwächere Hervortreten einzelner Teütöue. 
(Heimholte. Vgl hierm den i^kel „6e- 1 
nörsinn"). 

Für die Alt der Klangiarbe hat Helm- 
holtz eine Stufenleiter autgestdlt, etwa 
folgender Art (Auerbach): 1 

sanft s= Grundton allein, 
weich = Grundton mit den ersten Ober- 
tönen. 

breit — Grund ton mit vielen Über- 
tönen, 

seharf » Gnmdton mit hohm Ober- 
tönen, 

voU K Grundton fl b w w ie gen d, 
lew Grundton gegen die Obertöne ' 

zurücktretend (zuweilen i 
aueb für isolierten Gmndton | 
gebraucht), 
nfiselnd — nur die ungeraden Partialtöne, 
rauh = dis.<^onallte übertöne, beson- 
ders tiefe, 

eobrnend = dissonante bebe Obertftne. 
Es gibt aneh Klioge mit nahennoniBCben 



Nebentönen, s. B. an Platten, Stäben, 
Glocken. Diese Nebmtöne stehen nicht in 
£:anzzahli^eni Verhältnis zum Grandton. 
Die entstehenden SchaUschwingungen können 
also nieht sv den dgeotUohen Klingen ge- 
rechnet werden. ?ie finden in der Mnsik 
auch uur ausnahmsweise Verwendung. 

Klänge ganz ohne Teiltöne, d. n. also 
einfache reine Sinus welle^i tribt es im all- 
gemeinca nicht. Jedocii lalit sich durch 
schwache Anregung bei Stimmgabeln und 
bei flaschenartigen Hohlräumen( Resonatoren) 
die Diuiufung so weit treiben, daß die Ober« 
töne unnörbar werden. tlatiz auslöschen 
kann man sie mit Hilfe der Interferenz, 

8b) Musikinstrumente. Hin llnter- 
schie<i der Klan'!;farbe besteht nicht nur von 
Instrument zu Instrument, sondern auch 
bei dem gleichen Lntniment, je naebdem m 
in tiefer oder hoher Tonlage und schwach 
oder krafti? zum Tönen «rebraeht wird. Die 
Bcvorzui^ujig gewisser ObortOno Uegt Ao 
zum Teil in der .\rt der Tonerzeugung, Das 
ruckweise Anstreichen einer Saite läßt z. B. 
sehr hohe, das Ohr verletzende Obertöne 
hervortreten, während der gleichmäßige 
Strich des Virtuosen nur die ersten Ober- 
töne zum Mitklingen brint^t und daher weiche 
Klänge hervorruft. Andererseits wird die 
Amplitude bflitinmiter ObertOne dnreb die 
Hesonaiiz des Instrumentes verstärkt. Nach 
Lntersuchungeu von Meißner ruft schon 
«n koniseheB Ansatzstück eine wesentUcbe 
Veränderung in der Intensit.itsverteilung 
hervor. Mit der Verstärkung der Obertöne 
pflegt eine Sehwiebong der Amplitude des 
Grundtones zitsammenzngehen, so daß unter 
Umständen die Amplitude des Grundtones 
hinter derjenigen des verstärkten Toltonei 
zurücksteht (vsL Fig. 5). 

Ueber die Art der Eeeonanswirfcnng der 
Instrnmente stehen sich zwei .XuRchauuntjen 
gegenüber. Nach Helnrholtz verstärkt 
da« Instrument bestimmte ObertÄne, s. R 
den dritten, so daß die La<;e der Resonanz eine 
im Tonsystem mit dem jungegebeneu Ton 
wechselnde (eine relative) ist. Nach Her- 
mann, Meißneru. a.istdasBeBonan%ebiet 
ein i^olutes, d. h. es ist daroh die Gestalt 
des Instrumentes geL'el)en und liegt im 
Tonsystem feet Es wird dann jeweilig der- 
jenige Oberton vmtirkt, weleber in die 
Nähe dieses Resonanztones (..Formant" nach 
Hermann, der diese Bezeichnung zunächst 
fOf die Vokdbildmig gewählt bat) Mit 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



7m 



Klang 



Üie üutersuchungen bezieheu sich insbe- den .\rtikel „Gehörsinn V). Helniholtz 
sondere auf Bbsinstrumente. Nachfolgende nimmt an und die neuesten Unterem hu nL'^n 
Fii^ur 5 zeipt für den Ton a in <\vu drei ()k- sprechen für seine Hvpotlif-t', daß dio Vokale 
taven eines Fagutts die im Tonsystem fest- der menschlichen Stunnie Tone mciiibrauöser 
stehende Ventarkung. Zungen, nämlich der Stimmbänder, sind, 

deren Ansatzrohr, die Mundhohle, verschie- 
dene Weite, iJniire und Stimmung erhalten 
kann, so daß dadun li bald dieser, bald jener 

i, t, i r e Si Telllon des Klanges verstärkt wird. Her- 

' ' mann dag^en glaubt, daß dun h das peri- 



jj — n, fii^AjA '" odische Oeffnen und Schliefen der Stimm- 

bänder ein ruckweises Anblasen der Miind- 



*• j — i j,JL<,jLiJ' ' höhle wie eines Pfeilenkürpers erfolst. Der 

. ' ^ Mnndböhlenton braucht dann uicht der 

Fig. 6. Klanganalvse lur. in Fagott noch Meifl-ihmTnonischen Tonreihe anmgehOren. Vor- 
n«r (24 Obertön«]. gehaltene Stinimirabeln leliren die Ton- 

ihöhen kennen, auf welche die Mundhöhle 
Hit der Höhe des angeirebeneii Klanges I jeweils abget^tinmit ist. Folgende sind die 
verändert sieh aiub die Klangiarbe, ent- Angaben von Helmholtz fOr das Gebiet 
sprechend obiger ^tu^e^leite^. der Resouaiu; 

Herrmann-Goldap hat für eine Anzahl \'„k„i rr.^^rai..« Tn.i.xi.. 

von Mueikinstrumenten die Lage de» For-i ^ "^'^^ Ungefähre Tonhöhe 
manten und das VerhUtnis der Amplituden | ^ ^ 

von Grundton und Formant mit liilfe des 0 ||i 

Phonographen ermittelt. Gegen diese Fest- • ^» 

«telluntreii wendet sieh Köhler auf Grund ? 

von Aufnahmen, bei weichen auf das lebende ' "4 

Trommeilell selbst L'in kleiner Spiegel ge- Einfache Töne (Stiuinigabel») aus diesen 
heftet war, der in der üblichen \\ eise zur Ke- Gebieten klingen wie die entsprechenden 
flexion eines eimallettden Liohtstrahles Vu^ale 

diente. Die Kurvenformen verschieden«- Ergänzend seien aucii hier die nenen 
Töne dw gleichen Instrumentes erwiesen sich Versuche von Köhler erwähnt, welche bc- 
dabei, gleiche Intensität der Klänge vurausge- stätigen, daß für jeden Vokal starke Teil- 
setzt, als Modifikationen eines Grundtvpus, töne in ganz bestimmten Gebieten der Skala 
welche durch den An>fall der höchsten Kora- Klang beherrschen, auf welchem Grund- 
poneiiten bei sieiKender ( .rundionhühc lier- toD man den Vokal auch singen oder sprechen 
voru'erufen werden. Demnach blieben aUo Lage der Resonauzgebiete 

die Verhältnisse der PartialampHtuden kon- fj^fj^t er, daß sie wmiirstpns für die vier 
Stent und die Helmho ttsehe Klangfarben ^^^^j^ Vokale sich genau um eine Oktave 
theorie erschiene als der zutreffende Aus- unterscheiden, und weiter, daß beim Durch- 
druck der \erhäiiniss^e, abgesehen von der j^yf^ jer Tonskala ein einfacher Ton ie- 
Mitwirkung untergeordneter Faktoren. Die ^pj], den Charakter des Vokales annimmt, 
feststehenden Formanten indßte man dann in dessen Oktave er fäUt. Auch einige Konso- 
aLs durch Eigenschwin-um: der Phono- „^nten lassen sich vieUeicht einbeziehen, so 
graphenmembran yertretauscht anheilen. ,„ ,„it jpr nichst tieferen und s mit der 
Auf eiuera mittleren Wege wird man n■^f.^^s^ höheren Oktave und p> erteilen sich 
der Wahrheit wohl am nächsten kommen. 
Daß jetles Instrument ein ihm cirrontiim- 
liches Kesonanzgebiet besitzt, darl ohne 
weiteres angenommen wwden. Dieses wird 
sich den Tönen des angeregten Klanges 

supernonieren und die in sein Gebiet fallen- . . . „ • > 1 

den xciarken. Dabei könnte man dm Ii r.iit . 9- Kombrnationatöne Vgl. den Artikel 
Helmholtz das Verhältnis der auftretenden , l-*^- 

ObertSne als das eigentliche Charakteristi- , 10. Resonanztheorie des Hörens. Aus- 

kuni des Iiistrunientenklam^es ansehen. goheiid von dem Auftreten von Schwebungen 
8c; Vokiiie. Hier nahmen Helmholtz (vgl. untcr3,sowie den Artikel, .SchalT'unter 
wie Hermann feststehende Kosonanzgebiete izh) hatHelfllholtz eine Theorie derKonso- 
an. Sie werden durch die Form der Mund- nana und Dissonans aufgestellt (vgl. unter la). 
höhle biHÜngt. I Sie fflhrt in das Gebiet derjenigen Ersehei- 

l eher die Art der Intonaliosi bi viclit ininircu. für welche man über die ]ihysi(i- 
folgender Unterüchied der Anschauungen lugische und psychologische Betätigung dcä 
swisehen Heimfaolta und Hermann (vgl. Gehörorgans gewisse Vorauasetnuigen 



als neue Vukaltonreihe angeiuilicrt die Töne: 



m 


n 


! 0 


' a 


i ' 


i 


1 


C? 


c 


••1 


«•2 


1 

«3 


c, 





Klaiig 



781 



tnarhen muß. Ueber rlic Aiintnniio do^ Ge- 
hörorgans vgl, die iVrtikt'l „Sinui'&urijiiiie. 
Anatomie" und „Sinnesorgane. 
Ph ysiolni; if». Die Resonanztheorie de? 
Hörens nimmt an, daß sich in der Schnecke 
ein System von Resonatoren befindet, wahr- 
scheinlich die Radialfaeern der Basilarmem- 
bran, welche« auf die verschiedenen Schwin- 
gun'.'Hzahlpii abgestiiiiint ist. Diese H; [ ^ 
theäe bildet sugieich eine einfache likidäruiig 
fflr dae Ohmsehe Getetx. Aikoli sebliefit sie 
doM Einfluß einer Pha?enverschiebnnt^ auf 
den Klang von vurnherein aus». Die ein- 
fachste Annahme ist, daß die Resonanz- 
scharfe, die Stärke der Dämpfung der Ohr- 
r&sonatoren, für alle Tonhöhen etwadiegleiche 
bleibt. Helmholtz berechnet, daß die 
Intensität des Mitschwingens bei einer Dif- 
ferenz der Tonhöhe um einen HslMon bereits 
auf den zehnten Teil iresunken ist. Da im 
aUgemeiueu der Zusammenldang zweier Töne 
naob dem Ohmeehen Gesets dfnTeh die Be- 
snnatnren in ihre Sonderschwingungen auf- 
gelöst wird, 80 können ^hwebungen im Uhr 
nur bestehen, wenn zwei Tüne angegeben 
werden, welche in der Skala einander nahe 
genug sind, um dieselben Kesunatoreu gleicli- 
ziitii,' in Mitschwingungen zu versetzen. 
Solche Schwebungen bringen intermittiereade 
Erregung gewisser Hömernnfasern herror 
und werden als „Rauhigkeit" unamrenehm 
empfunden, wie etwa das Flackern eines 
Liehtes 'vwt dem Aufire. Wenn sieh die 
beiden angegebenen Töne zu weit vonein- 
ander entfernen, werden die SciisvinL'ungen 
der von- ihnen gemunsam erreirten ( orti- 
srhen Organe zu schwach, als daü deren 
Schwebungen noch merklich cmpfuiiUen 
werden könnten, vorausgesetzt, daß sich 
keine Obertöne und Kombinationstöne ein- 
miaehen. Die empfundene Kanhkrlceit hängt 
aber anßer xon der Zahl der Schwebuniren 
auch von der Größe des Intervalles ab. Für 
gleich« InfervaHe nimmt sie mit der Tonhöhe 
ab. Die Zunahme der Zahl der Schwebungen 
allein genügt nicht zur Erklärung. Also muß 
die Stärke der Schwebungen mit wachsender 
Hnhciilaire de- Intervalle^ irerin?er werden. 
l>arau> Uiiit nich lolgern (Wüetimaiiiij, daß 
die höher abgestimmten Ohrresonatoren 
schwächer gedämpft sind als die mit tiefen 
E%entönen. Denn je sohwieber die Dftmp- 
funiren. um so kleiner sind die .\ni(tli'uden 
der von beiden Primärtönen gleichzeitig er- 
regten Ohrresnnatoren, um so leiser also die 
Sr^wehuncreu. Dii- neue Annahme ist dann, 
duil nicht diu Duiaptungcn, Kondcrn die 
Abklingungszeiten aller Ohrresonatoren an- 
genähert die gleichen sind. Dafür sprechen 
vor allem die Trillerversuche. Die hohen 
( Jhrre><inal(»ren Nviirdt-n demnach viel we- 
nker stark gedämpft, aUo sehäder abge- 
stuDiat sefai. 



11. Tonfarbe. Mit der Annahme einer 
schärferen Abstimmung der höheren Töne 
findet eine Eigenschaft der Töne ihre Er- 
klarnn";, welche auf psychuloirischem Gebiet 
zu den vun llelmhultz auJj;e.->tellten Unter- 
schieden von Tonhöhe und Tonstärke einen 
neuen himrafOgt, die Tonfarbe (Stumpf)^ 
Werni swei einfache Töne in Terschiedener 
Iföhe angegeben werden, so unterscheiden sie 
sich objektiv durch ihre Schwingungssahl 
und ihre Amplitude, im Ohr dagegen aveb 
noch durch die Zahl der Resonatoren, die 
.sie anregen, fall« die eben gemachte Vorauü- 
setzung richtiü ist. daß die Ohrresonatoren 
in der Höhe schärfer abtrestiinnit sind. .Mit 
der hcharfereu Rteouaiiz hängt iiulierdem 
eine größere Intensität der Schwingung zu- 
sammen (vgL unter 6). Einfache Töne müssen 
abo entspreebend der größeren Err^ungs- 
breite in der Tiefe auch anders klingen. Die- 
ser Unterschied ist mehrfach festgestellt 
worden nnd Stumpf hat für ihn die He» 
zeichnun? ..Tonfarbe" eingeführt. Die 
obige Erklärung rührt von Waetzmaun her, 
welcher die Namen : Breite, Umfang, Fülle für 
zutreffender hält. Stumpf beirreift aller- 
dings in dem Wort Tuularbe zugleich die 
anderen Toneigenschaften, nämlich die Stärke 
und die Höhe, mit ein. Statt Höbe sagt er 
Helligkeit, weil «r wiederum die Wirkung auf 
das Öhr beobachtet und für die hohen Töne 
(infolge der schärferen Rei^onanz) eine dünne 
oder spitze Empündung, für tieie Töne eine 
dumpfe oder dunkle feststollt, - 

Macht man nicht mit Waetzmann den 
Schritt von der Gleichheit der Dämpfung 
zur Gleichheit der Abklingungszeit, so bleibt 
der Begriff der Tonfarbe dem Physiker un- 
verständlich. Er wird daher auch zum Teil 
voHstKodig abgdefant (Auerbach). 

12. Konsonanz und Dissonanz. Hehu- 
holtz definiert: Konsonanz ist eine konti- 
nuierliche, Dissonanz eine intermittierende 
Tonenipfindunir. Diese Definition nihtauf der 
Erscheinung der iSchwebungen, welche bei 
Dissonanzen stark, bei Konsonanzen w«i%er 
stark oder «jar nicht auftreten. Konsonanz 
ist somit dii6 Minimum der durch Zahl und 
Stärke der auftretenden Schwebungen be- 
dingten Kauhigkeit. Dabei handelt es sich 
natttrüch um Sehwebungen zwischen einem 
Partialton des einen und einem in der 
Nähe gelegenen Partialton des zweiten 

] Klanges. Die Konsonanz ist um so voU- 
koinmencr, je niedri^rer die Ordnunjren der 
zu.sammenfallcudt'u Teiltöne sind. Helm- 
holtz hat sogar eine Rauhigkeits kurve ge- 
zeichnet, welche die Abnahme dieser Rauliitr- 
kcit für die einfachen Lulervalle hervortreten 
läßt. Eine ähnliche Kur\ i- stammt von 
I Waetzmann, welcher die im Ohr au|- 
. tretende subjektiv» bteniitlt der FtetlaItdd!B 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



782 



Klang— Kleist 



an die Stelle der von Helmholtz benuuten 
objektiven Intensitäten setxt 

I)ie-i> ju'üative Definition der Konsonanz 
iüt etwas uiibdriedigend. Stumpf hat eine 
po.^itive Ergänzung hinzugefügt, die „Ver- 
sclinielziiiiv'" i^'Ieichzeilii^iT Tone. Dieser 
Begriff lii-^t wiederuni auf pliy.siulugisciu'in 
(icbift. Die Vorschiiit'lzung ist das Vor- 
knupftsein zweier Empfindungeinlialte zu 
«nem Ganzen. Man hat dabei ansunehmen, 
daß bei glciclizoitispm I'>klinpc'n zwi-ier Törio, 
die ein einfaches SchwingungBverhäiUuti zu- 
einander haben, im Gebirn zwei Prozei^se 
stattfinden, die in einer engeren Verknüpfung 
miteinander stehen, &h wenn weniger ein- 
fache Schwintrungsverhältnisse vorliegen. 
Auch dann, sagt er, wenn wir die Töne als 
swd erkennen und atueinando halten, \äidvD 
sie doch ein Ganzes in der Empfindung. Der 
Grad der Yentclunelziuig oder die Ver- 
echmalnui||B8tuf« beatfanint die Gflte der 

Konsiin'itiz. 

Literatur er "•is/Uhrlieh bei deii Artikeln „Scftall-' 
und „Ii' l\ ÜT tinn" angcgtbm. Uinrutufägen i$t 
noch U. Qutamannf PkuniAngi» dir Utimme 
vmd Spraehe. Rnmmtekwe^ ItOB wM OMf/BAr- 

lickttn Ventiekni» der eimekiSjfiff«» Literatur. 
Die p/umophoto^aphi*ehen ünitrmchungen 
Im Hermnn7\* finrii II nich in Pfliiyfit Atclm 
f. d. ge*. J'hj^ttul. in (/'>! Jiliudru 45, 47, ^8, 
58, 59» ( - ht T ilir Jii A'tiianzrfifurir, 

A«miimatinnttiine and weütre neuere Klang- 
Probleme findet tieh in dem a. a. O. titierlen 
Bneh «OH B, Wa/^Mmwwn «in» lüenUmr' 
»uammmuMmf. — Im ttmuhien «dm» clwo 
(ohM An^nek «ff VoHuUtHdtgHH) naek /Ugmde 
imi«re ArbeÜtn hmarwuhfhtm : DU Bu^nt^ng 
d'-r F. F. Martenniichtu DarsteUung von 

Schxritiginiqtkiirreii (Fio. yj in Verh. d. D. 
Phyiik. tili. II, Hl, JM>.1- IhifrUixt ßu'lit iiiun 
auch einen ciiijuchcn W'iJ zur uiii/mä/iirten ßr- 
»timmurtg der Koe/ßtitnti n il/r F f> 11 r i r r tchen 
JUiAe. Dm Wetamehe Phonotkop i*t bttekritben 
im jyUiym Areh. t*i, »41, iOQS. DU Jrbetf 
«M» jremN«fn»>4M»td4qi über iie Klnngfarbe 
«tni^gr Ordk»tert»ttrtmtntieT FtmUehrifl für L, 
Ihrrw.mn, tiluUgart yp'!«, nuMti'/fiirtiK- Ann. d. 
Phy». 33, 07H, 1907. Hie ukutlt*clttn Unter- 
suchungen von II'. KöhltT : Xltrhr. f. Pinjc/ml. 
54, im» und 58, ^9, 1910. l'rber die 

tiuorie der KombinalionHöue jin-lii man die 
neuen AntäUt d. Sehoe/er», Ann. d. Pkjft. 
33, iSte, mo. DU mtneßU AtMi «Ur äU oft* 
JtkÜM JBxUUh» MI» JßMiMiiaMMiiMwtl «M 
X. WmUwmmtm wmI O, JVflelr« »teht in dm 
Verh, ä. D. Ayt. Qm. 15, 

R, Witchnnuth, 



such der St^dti^chtile in ieiner Heimat trat er 
in Qoedlinbur^ als Uehllfe In eine Apotheke ein 
I und war duia^ in Hannover, Berlin und Itenuf 
I bis 1771 In gleicher Welse tX&g. Nach Berlin 

j zurückp^ekehrt wurde er Provisor der V. Rnsr 
Krhen Apotheke, die ihm 1780 als Ei^entuui 
Ubertragen wurde. Von da ab beschäftigte er 
Hich vi«'! mit «i^lbständigen Untersuchungen, 
wukIi- Mit^lioii des Sanitätskollegiums (17b2)» 
der Akademie der Künste (1787) und der Aka- 
demie der Wiisensohafton (1788). Seit 1787 war 
. er Professor der Chemie an der könid. Artiflerie- 
Akademie, an der er schon vorher Voilesni^n 
gehalten hatt<'. !?ei der (iründunp der Universität 
Borhii ^ISlUj erhielt »t dort die ordentliche 
Professur für Chemie. 

Durch seine autJerordentliih genauen 
aualytisehen Untersurhungen und Verbes.sc- 
rungen üuaiytiücher Methoden iat sein« r^iame 
I berühmt geworden. Er bewies zuerst, daS 
I Kalkspat und Aiagooit chemisch die Reiche 
Substanz seien, ond bestimmte die nchüge 
' Zusammensetzung des l.Ttramarin ; er wai auch 
I der Erste, der im Leurit das bis dahin nur m 
Pflunzen bekannte Kab in der anorganischen 
K»tur narhgewiesen hat. Kr unterwarf eine grotk 
Zahl bereitet vorhandener Minertilanal vseu einer 

Senauen Prüfung und Üurthsicht und entdeckte 
abei 1789 die Zirkonerde und das Uran, 
ISOS gleichzeitig mit Berselius das Ger; ferner 
I bewies er endgültig die Einnttlmnchkeit des 
Strontiums (1793), de» Titans (1704) und 
des Tellurs (1 198). Seine in verschiedenen Zeit- 
si liriften zerstreuten Abhandlungen sammelte 
Klaprotb in einem fünfbändigen Werke, ..Bei- 
träge zur chemischen Kenntnis der Mineral- 
, körper", 1796 bis Ibio. das durch einen 6. Band, 
I ..(Chemische Abhandlungen ^misehtStt Inhalte" 
1816 abgesch!o>iien wurde. 

I Llterator. Kopp, Geteh. d Cluitu l u. jy. — 
I Poggendorff, Biogr.-ltt. /fftndvifrUrimek I 
It66. — AUg. DtntUdu ßiogr. lß,GO. 

JL Spangent^rg, 

I 



Klastische Gesteine. 

Klastische Gesteine = Trümmer- 
geäleine oder mechanische Sedimente. 
Aus Bruchstücken anderer Gesteine ent- 
standene Sedimente (vgl den Artikel „Ge- 
steinaeinteilung"). 



Klaproth 

Martin Heinrich. 

Geboren am 1. Dezember 1743 in Wernigerode; 
^torben am 1. Januar 1817 zu Beriin. Nach Be« 



I 

I Kleist 

Ewald Georg ron. 

Geboren um das Jahr 17(X) als Sohn eines liuls- 
besit/ersin II inteqxtmniern, gestorben am 11. l>e- 
zenilier 174.S, •»ahrsrheinlieh in Köshn. Er 
studnTte in U'iilen. war von 1722—1747 Dom- 

■ decbant ia Kanuuin auf der Insel WoUin, Hinter- 
ipommem, dann Ptisident desKBnlgUchen Hof- 



783 



ferichts zu KösUn. Er erfand 1746 die „Kleistische 
'l&8che'\ teilte seine Erfindunf mehreren Ge- 
lehrti'ii mit, von <lcii('n Krüger in ilallf süe zu- 
erst in seiner Gescliichte der Erde erwähnt. 
B&ld darauf woxd» dieselbe Elrfindun^ von 
CaniD» in Leidm femaclit. dir sie dar PuiMr i 
AtxteHtw vaibnn 1m8: diAtr tilgt m vmmt 
den Nmbmi I«HwiMr FmdM. 



Albert von. 

Geboren am 6. Juli 1817 in Ziürifh, ge- 
storben am 2. I^ovember 1905 in Würzbui«. 
Stadiarte von 1836 an in Zfiridi nnd von l8o& 
«n in BowL Er ging dann nach Bsriin und hBrte 

bei Johannr s Miillcrnnrl Ili^nlp. 1841 prnmo- 



JE. Drude. ! vierte er in Zürich 



Gfiopaphische KUppen sind aus der 
Landschaft oder aus dem l^feere aufragende 
schwerer verwitterbare i<eiäma&i>eu. Geolo- 

S Ische Klippen hat man durch Gebirgs- 
ruck aus dem Untergrund auf tre preßte 
Gesteinsmassen bezeichnet, die klj))pen> 
gleich in das überhipernde Gestein hinein- 
ragen (vgl den Artiltel „Schichten bau"). 



Knight 



Geboren am 10. Oktober 1758 zu Wormsley 
Grange bei Herford. Er war Präsident der 
Hortirnltural Socii'ty und st^irb in London am 
11. Mai IbSö. Er' lieferte durch Zentrifugal- 
versache (1806) den experimenteUen Nachweis, 
daß die Sokworkiaft dMn vnrtikaleB Wuchs der 
StinuM und BanptirnnslB verarsaebt (Geo- 
tropismus). Femer zeigte er (1811), daß Wurzeln 
durch feuchte Erde von dieser Wachstums- 
richtunc; unt<>r geeigneten Bedingungen abge- 
lenkt werden können (Hydrotrupismus). Auch 
ist ihm die wichtige Entdeckung des negativen 
Ueliotropismiu der Banken des echten oud 
«iUm welii» m danken (1812). 



Knoblftieli 

Karl Hermann. 



Geboren am II. .\pril 1820 in Berlin, gestorben 
am 30. Juni l^ä5 iu Baden-Baden. Er habili- 
tierte sich 184S in Berlin, siedelte 1849 nach 
Bonn Aber, folgte aber«och im selben Jahr einem 
Ruf als Extraordinarius der Phvsik nach Marburg, 
1864 als Ordinarius nach Halle: 18% trat er in 
den Ruhestand, .^eit 1H7M stand er als Präsident 
der Leopoldiiüst-h-Karolmischen Akademie in 
HaUe vor. Seine Untersuchungen waren fast aus- 
«ehtiefilieli dar WiimMtarahhing fewidoiBt mit 
dem Sei«, dia IdeirtHftt der WlnaMtraUmig mit 
(Ipt 1 trhtalnlihittg in aUan Bedelinnfan fett- 
zuiegen. 

Mm* Bo h m Mtp NtknUog im. 



l'iiilosdohit' und ify-i'J in 
! Heidelberg — Medizin. Zunäciist wurde er nun 
Prorektor bei Henle, aber schoa lb44 wurde er 
i als Extraordinariiu für Physiologie und vur- 
deichende Anatomie nach' ZOiieh berofeiL 
IVoB 1847 an war er Ihtifessor der Anatomie 
and Physiologie in Würzburg, wo er bis 
' in sein hohes Alter über ein halbes Jahrhundert 
i segensreich wirkte. Koelliker war einer der 
ersten, der sich der tianials ganz neuen Zellen- 
lehre von Srhieideu und Schwann anscMoS 
und schon lb44 die /.eUeunatur des Eies vertrat. 
Sein hauptsächlichstes Arbeitsgebiet war die 
Histoloöe and Embryologie, namentlich die 
ersten Aat ihm immer beeondera nahe gelegen. 
Er ist als einer der ersten vergleichenden Histo-- 
logen zu bezeichnen. Er sucht« sich die Gewobs- 
aiten der ganzen Tierreiches noch selbst zu- 
gänglich zu machen und verlor nie bei seinen 
epezielien Untersuchungen den ZaaaauneiilHUif 
I mit der Anatomie und Phyeidogie. 

Aneh seine embryologtMhen SpenabtadieB 
hnben stPts Beziehung zu größeren allgemeinen 
Fragen. .Seine überaus zahlreirheuSpezialarbeiten 
hier aufzuführen, würde viel zu weit führen. 
Erwähnt seien lediglich seine für die daamligti 
Zeit vortrefflichen Lehrbücher: Entwickelungs- 
gescUehte de« Meniehen und der Tiere 1861 
und Qflwvbehhn 1. Aofl. 1888; 4. Anfl 1889 
begonnen. 

Koelliker ist als einer der Organisatoren 
der zoologischen Wissenschaft anzusehen. Als 
Sammelplatz toologischir Originalarbeiten 
schuf er mit v. Siobitld die Zeitschrift für 
wissensciiaftiiche Zoologie, ntKh heute eine 
unserer bedeutendsten zoologischen Zeitschriften. 
In liftbenn Alter warf er sich noch mit erstann» 
lieher Ftisehe auf die Klärung der Histologie 
des Xer\ ensysteius, ein bisher nm Ii ihiiikles 
Gebiet. Es war ihm noch vitrgünnt, aurh hier 
die Früchte seiner Arbeit ernten zu können. 

In seiner Auffassung der Deszendenxtbaotie 
schließt er sich an Etienne Geoffroy an. Er 
erklärt die Entstehnnc der Arten durch 
weiie Entwiekalnng*^ Hwa analog den 
Verwandlungen beim Generationswechsel. 

Uteralar. Burekhardif OetekUht» 4er Zo«- 
lofü. Leipzig i9U7, — AitgemeiHe DevUehe 



W. Harma. 



Koelreuter 

Joseph Gottlieb. 

Geboren am 27. April 1733 zu Sulz am .Neckar, 
lieber sein Leben ist fast nichts Näheres be- 
kannt Er starb am 12. I^ovember ld06 ab 
Pvohsaor der Katurge^ichidit» in I&tfhndie. 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



784 



Er Btellta «h erster im groflen MaAsUbe Ver- 
giirh« ftber BastardJernng an, erkannte, daß 

ein f'i wisser Bestandteil d«>r Pdllcnkörner mit 
«ii'u S iineriknospen versrhmekcu juü.sse, wenn 
oiiic nrinn hniiij; ziistuule kommen soll. Auch 
stellt« ff zm ist (iio Mithilfe der Insekten bei der 
BestKubutiL' uiui liic Hflintung des Bliitcti- 
nektars h»eri>ei fest. .Seme wichtigste Sriirift 
ist die „Vorläufige X.ichricht von einigen dii< 
GeseUeeht der Pflanzen lietreffenden Veisuchen 
und BeebMhtungen" (I^eipzig 1761, mit 3 Fort- i 
Setzungen: 1. :1763; 2. :1764; 3. :1766). 

tr> JluliteiiA 



Kohlehydrate oder Zackerartei. \ 

1. Definition. 2. Vorkommen und physikalische | 
Eif;i'iisrhaften. 3. Chemi.s<ht's VcrlKilten nnd| 
Knnstiiutiun. 4. Monorac < li;iriile : l)ii)st>n, Tri- 
«sen, Tetrosen, Pentnscii llixuscn, Hiptosen, 
Ortosen, I'ionosen. ö. DiBacchahde: Tetrosen-, 
Fentosen-, Hexoscnderivate. 6. Trisaccharide. 
7. Tetrasaccbuide. 8. Niefak kristallisierende 
Polvncclunde: Stirke, Dextrine, Gummiarten. 
9. Celluloscn. 10. Industri« der Kohlehydnite. 
11. Physiologie der Kiddehydimtsi 

t. Definition. Unter „Kohlehydraten" 

viTsU'Iit man eine Gruppe in (Irr Natur weit! 
verbreiteter Verbindungen, die in ihrer , 
empirischen Zusammensetzung als H3rdFate | 
dc> l\ii)iIeiistorfc5 - (\ f yH;jn — anee- 
schiMi werden küiiiien. l orniein desi Trauben- 
zui ki r- C,H,A - tiC : 0H,O, der Cellulose 
C.H„()j = 6C + öH,0, des Milohziickers i 
C,,H„Üi, 12(: + III 1,0 mögen den Typufl 
solcher Verbind iniirt'ii iiiar;iliifri>i<'r<'ii, Ks 
sei aber darauf hintjewiesen, dali auch Kurper 
vom Typus der Khamnose C,H,,()5 unter 
den Hfirriff dtr Kohlehydrate fallen, ob- 
wohl in ihnen Wusserstoff und Sauerstoff 
nicht im Verhältnis 2:1 an Kohlenstoff 
gebunden und. Eigentlich wird also derl 
Be^ff „Kohlehydrat" nur noch in der* 
Physiologie i:cl)i;utrlit. wohci er <'itn> CirupjM' 
cbemischür Stolle Ivcunzt-ii hnet, di riM» wii h- 
tieetennd für die Xamensgebung niaL'»!;obende 
Vertreter eben die Zucker und ihre hiomplexe 
sind. 

2. Vorkommen und physikalische Eigen- 
schaften4 Dio Meiirzahl der Kohlehydrate, 
entstehen in den Pflansen, dnch Mdm sie* 

sich auch im ticrischrn OrLranisiuiis (rrly((j- 
gcii), speziell bei inainlicn l>kraiikiuii,'i;n 
des VerdauungsapparaU s (l)ialu■tl'^ mellitus, 
Glycosurie). In den Pflanzen kommen sie 
hi(ut'i<; als sogenannte .,(ilycoside" (siehe 
diese) vor, d. h. als an ein oder mehrere 
„;Vglycoae'' ätherartig gebundene Verbin- 
dnngen. Namen wie Traubensucker, Rohr-' 
ztickcr. Rüben- und Milchzucker neben ja dii- 
Herkunft an, wahrend die Stärke den Haupt- 



bestandteil aller Getreidemehle, vieler Hülsen- 
iriiclite und der Kartoffeln bildet. Die ihr 
nahe MTwandto ('clliiloso i-t ein integrieren- 
der Bestandteil des Holzes und der Baum> 
wolle und auch in den Gerbstoffen kramieii 
sie nacli den neueren Untersuchungen EL 
Fischers vor (vgl. weiter unten). 

Die Zuckerarten sind zum Teil in reinem 
Zustande gut kristallisierende, oft auch 
amorphe Körper, die sich in ihren einfach 
zusammengegeizten W-rfretern in Wasser 
zumeist leicht lösen, dagegen schwerer in 
absolutem Alkohol, nicht in Aefber. 

Beim Erhitzen auf hßherc Temperatur 
tritt meistens unter weitgehender Zar- 
setzung Bräunung ein, bk SM unter slarkmn 
Aufblähen verkohlen. 

Sämtliche Zuckerarten sind wegen des 
Vorhiindeiiseins asyniitietri>eher C-.\tittne 
optisch aktiv. Diese Aktivität ist fOx die 
einzelnen Individuen vwrKbieden groB und 
abhän^'i-]^ vdn der Natur des LOni^amitteli, 
der Temperatur usw., für je ein Paar aber 
gleich, nur mit entgegengesetztem Vor- 
zeichen, ?ü daß man solche Körper als 
optische Antiiiudcu bezeichnet. Die optische 
Aktivität ist infolge ihrer Kiiuientii^keit 
und relativ leichten Bestimmbarkeit eine 
ffir die Bestimmung der einzelnen Zucker- 
arten sehr wichtige Konst.inte. Man 
bezeichnet als „spezifische Drehung" die 
Ablenkung des polarisierten homogenen Na- 
triumlichtes D, hervorgerufen von 1 g 
aktiver Substanz in 1 ccm Lösungsmittel 
in 1 dm langem \M\t. Diese GrAfie wird 
ausgedrückt durch die Formel 

[«C =±-p;~(+=reeht».,— ÜBkKirthend) 

wobei I die Länge des Pokrisationsrohree, 

c die Konzentration in 100 ccm LOsuun" 
mittel und u der beubachtete Drehungswinkol 
ist. Die Drehung ist außer von der Tempe- 
ratur auch abhäi^ig von der Konzentration, 
mit der sie nicht immer proportional brächst, 
so daß es sich eiiijtfielilt, bei allen Messungen 
die diesl)ezugtichen Angaben zu machen. 
Häufig zeigt sich auch die Krscheinung der 
„Bi"- oder „Mutarotation", d. h. die Lö- 
sungen zeigen frisch Jicreitet und nach 
längerem Stehen verschiedene Dreluiniren, 
um sieh schließlich konstant einzustellen. 
Man erWäb-t diese Ersehnnung entweder 
durch die Annahme komplexer Verbin- 
duii^jeu mit dem I.ö^nnpsmiUel oder durch 
die Annahme bestmiiuter stereochemischer 
Uni Wandlungen, die vielfach auch sicher 
nadtficwiesen sind. 

3. Chemisches Verhalten und Kon- 
stitution. Während wir einesteils zucker- 
artigen Körpern begegnen, die «ich durch 
LMit.- Kri>taIIisi(rbarkeit. Mslichkeit und 
chemisches Verhalten als einfachere Moleküle 



Google 



Kohlehydnie oder ZndEetarten 



785 



charakterisieren, finden wir wieder andere, 
deren amorphe Struktur und schwere oder 
nur koÜoide LösUchkeit auf komplexe Bauart 
hinweisen. Diesen allen jedoch ist gemeins^am, 
daß sie sich leicht in cfie einfachen Zm< kor- 
arten überführen la-^seii; sie nelimeii unter 
dem fUnfluß verdünnter Sauren oder ge- 
wisser Enzyme, s. B. der Biastase, Wasser 
auf und zerfallen in niolirere oinfricherp 
Moleküle (hydrolytische Spaltung oder 
Inversion), z. B. nach der Gleichung: 

(tVI,,(),)x ^ xH,0 xr,H,A 
Man sifht daher in den iiiclitzuckprähiilichen 
Kohlehydraten anhydridähniiche Derivate 
der Zucker: Polysaccharide. Wir 
finden aber auch Körper, die an und für 
sich zwar zuckerähnlicnen Charakter haben, 
die sich aberdoch noch durch Hydrolyse in ein- 
fachere Zucker zerlegen lassen, und zwar ent- 
stehen hier aus l .Mulckid des komplizierteren 
KAcpers nur 2 einfachere, z. B. zerfällt Bohr- 
tneker in Traubensnoker und Fmehtsnoker: 
C,J1,X),, !- H,0 = C,H,A - C.H,A- 
Diese einfachsten Znoliwarten tMseieluQet 
man als Honoiaeeharide und kenn- 
zeiclmet sie in den Benennungen durch die 
Euduug „ose", die an einen die Herkunft 
andeutenden Stamm gehängt wird. Die 
Gruppe der gesamten Zuckerarten lerfiUt 
demnach in 3 Gruppen: 

1. Monosen oder Monosaccharide: Tranboi- 
zucker, Holzzucker usw. 

2. Spaltbare Zuckerarten oder zuoker- 
ähnliche Polysaochaiide: Bohnneker, 
Bafiinose usw. 

3. meht Bnekeilhnlieho Polysaeeharide: 

Stärke. Dextrine. Crllulose. 

Auf Grund ihres chemischen Verhaltens, 
das nnten niher augegeben werden wird, 
kann man sagen: Die einfaeheii Zucker 
sind entweder Oxyaldchyde (Aldosen) 
oder üxyketone (Kctoscn) mit offener 
Koiilenstoflkette, deren Molekül eine Car- 
bonyl- und mehrere Oxygruppen enthält, 
davon eine in 1.2- Stellung zur Carbonyl- 
gruppe. Bei einigen pflanzlichen Zuckerarten 
nndet man «ine endständige Hethylgruppc. 

Die bekannten Zucker enthalten Ketten 
von 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, doch kom- 
men in der Natur nur. solche mit bis höchstens 
7 vor. Xach der Zahl der an O t^ehundeiu'ii 
C-Atonie uiiterseheidet man 1 Hosen. Tri- 
osen. 'l'etroseii, Hexosen: 



CHO 
I 

CH«OM 



CHO 
I 

CHaQH 



CHO 
(isHOH)« 



CHjOH 

i.o 



(i: 



HÖH), 



CH,OH 
Hcptose 

Ketose 

ibndwiiltertiaeih der tratuiriMeiueh»tt«B. Bead Y, 



D kwe Trioae Pent ose 
Aldosen 



Die Monosaccharide wirken sämtlich auf 
leicht Sauerstoff al^ebende Verbindungen 
z. B. alkalische Metallsalzlösungen, redn- 
zierend ein. Dies Verhalten ist von großer 
Bedeutung für ihre graviraetrische Be- 
stimmung, da sich die Nachweise von 
Trommer, Allibn, Fehling, Pavy, 
Bang, Knapp, Nylander darauf gründen. 

Die alkonolisch'en Hydroxylirruppen in 
den Zuckermolekülen lassen sich leicht 
dunsh die Fähigkeit, beim Koeben mit 
Essi^säuroanhydrid in ripsrenwart eines kon- 
densierenden Mittels wie Chiorzink oder 
Natriumaoetat AeetyideriTate m geben, 
nachweisen. 

Die uacli der Schotte ii-Buumann sehen 
Methode meist leicht und mit guter Ausbeute 
daisteUbaren» häufig gut kristallisierten und 
scharf sehmelsenden Benzoylester werden 
vielfach zu analytischen Zwecken benutzt. 

Auf die Gegenwart der alkoholischen 
Hydroxylgmppen mUet weiter das Verhalten 
der Ztukerarten pfocenüber Basen, speziell 
den alkaiisehen Erden hin. Sie bilden mit 
ihnen alkoholartige Verbindungen, die so- 
genannten Saeeharate, die namentlich 
bei der Reinigung einiger Zucker, wie 
Rohrzucker, Milchzucker, Raffinose nsw, 
auch technisch eine Rolle spielen. 

Für die Gegenwart einer Carbonyl* 
S;nijtpe spricht das Verhalten der Zuckerarten 
bei aer Reduktion und Oxydation. Durch 
Behandln mit Watriamamalgam nehmen rie 
2 Atome "\V:r r rstnff auf und gehen in mehr- 
wertige .Mkonole üher; aus einer Pentose 
entsteht ein Pentit, aus einer Hexoae ein 
Hexit usw. im Sinne der Formel: 

...CO.CHjOH -> CHOH.CUjOH 
CHOH.CHO . . CHOH.CH,OH 

liei der Oxydation entstehen Carbon- 
säuren. Durch gemäßigte Oxydation mit 
Chlor- oder Bromwasser, Sflberoxyd oder 
verdünnte Salpetersäure erhält man die ent- 
sprechenden Monocarbonsäuren von gleicher 
Kohlenstoffatornnhl, indem snnieMt die 
Aldehydgruppe zur Carboxylifrupiie osvdiert 
wird (Typus der Gluioiisaure; Cli,Uti- 
(CH0H)4'.C00H), die Aldo pentosen er- 
gehen Pentonsäuren, die Aldidiexosen Hexon- 
säureii. Die Anwendung stärkerer Oxyda- 
tionsmittel führt z. B. bei den Hexosen 
zu den entsprechenden zweibasisohen stereo- 
isOBunren ZnekersSnren oder Tetraoicyadipiu- 
säunu 

CO()H(CHOH),.CÜÜH. 
Wird dagegen nur die primäre Alkohol- 
Gruppe (»xydiert und bleibt die Ahh'hyd- 
gruppe erhalten, so entstehen die ülucuron- 
sänren: 

COOH(CHOH),.CHO. 

Diese Säuren Icommen frei nicht in der Natur 
Tor, sondern nur als „gepaarte Glucuron- 

GO 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



Kohlehydrate oder Zuckerarten 



sauren''. SvnthetUcb kaou mau sie erhalten 
durch Reduktion der Zuekeniorel«ctone. 
Dir K«'tiis^ii lit fprn Säuren von fferingcrer 
Kohienstolf/.iihl. 

Naseierptide ßku^iäure wird unter Kit- 
dun? von hydroxylreicherer Cvanhydrine 
aufgenommen. Biese Oxynitrile 1«wen sieh 
TM Säuren vom r,]u('onsäurety])U8 vendfen, 
die um 1 C-Atom reicher sind. 

Die beiden »peziftschcn Keagentien auf 
die Carbonviffruppe, das Hydroxyhiinin iirut 
die I'henylfiydrazine, geben mit di ii Zuck»M- 
arten Oxime und Hydrazone. 

Mit Uydroxylamin reagieren die Akiosen 
nach der Gleicnung: 

... C=0+NH,.OH= H,0+. . . C»N.OH 

I r 
H K 

und di« KetoMo: 

. . . C . , , + H|. OH = HgO -f" ...C... 

II II 

O N.OH 

Diese Oxime sind kristelHnerbar und von 



eharakteristii^cheni Fp. Sie dienen zur 
Identifizierung, und nuf Grund ihrer Ei|^en- 
schaft mit Kssitisäiirpanhydrid Wasser und 
darauf mit .^itarkeii .Vlkalieii Blausäure 
abzugeben, zur Cmwandlung der Zucker- 
nrten untereinander (v?l. weiter untcni. 

Von gröfiter Bedeutung für die Chemie 
der Zuekererten sind die von K. Fi seh er 

entde<-ktr-rT Vprbitidun2:r'ii mit Phenyl- 
hydrazin und dessen Substitutionsprodukteu 
worden. Wenn namentlich die ersteren 
auf Grund ihrer ttiiiitcii T,ö>Ii( hkn'it in 
Wasser nur schwer ;vbzuMheidtji j-iiid (die 
Brom- und Nitrosubstitutiunsprodukte .<ind 
schwerer löslichj, so ist doch der Verlauf der 
Reaktion, der in zwei Phasen veriinft, von 
größtem Interesse. (Die charaktfri-tis* lit ti 
Reaktionen der Zuckerartcu sollen am 
Beispiel der GIncose erlSutert werden.) 

1/äBt man in einer verdüiiiitiMi e.ssig- 
sauren Lösung in der Kälte 1 Mol l'henyl- 
hydratin auf 1 Ghieose einwirken, so 
reafiiertn sie nach folgender Gidchnng: 



Alüo«en: 

CH,OH(CHOH)«.CHO + NH,.NH.tyi, 

= H,0 -h CH,OH.(CH0H)«.CH = N.NH.CH« 

Ketosen.fVructoae): 

CHj()H.(CHüH),.C(>.CH,OH XH,.NH.q,H, 
= H,Ü -r CH,OH(CHOH),.(' CH,.()H 

Diese Hvdrazone kann man mit Salzsäure, den Zucker gleich mit einem l ebersi-huli 

Benzaldehyd (Herzfeld) oder Kormaldehyd von I'henylhydrazin, so reaf{iert neben der 

wieder spähen und nach Entfernung dieser Aldehyd- oder Ketongrupjie auch die bo- 

den Zucker in reiner Form is(dieren. nachbarte Alkoholgruppe unter gleichzeitiger 

Läßt man 'i MA P)\(-iiylltydra/in auf di>- Oxydation zur I^tongruppe naeh fönendem 

Uydrazone einwirken oder behandelt man Schema: 

CH,OH(CH<)H),.CHOH.CHD ^ 3NH,.NH .C,H,= 

CH»0H(CHOH),.C - CH + 2H,0 + Nif, + C,HjRH, 

II II 

r,H,.NH.X :?.NH.C,H» 



Neuberg hat gefunden, daü es mit Hilfe 
asymmctrisclier' .•sekundärer llvdraziiie z. B. 

mit Methylphenvihydraun . NH, 

CH.T 

gelingt, zwischen Aldoseii und Keto.'sen 
zu unterscheiden, d.« nur die Ketosen mit 
diesen Basen trcll>trefärbfe Osazone liefern, 
während die Ahli^n und Aiuiinizucker 
(Dsaniine üieiic nachfolgend) nur farblose 
Hydrasone gehen. 

Diese Otwisone sind srhwer lOslirh, Jansen 



sich durili rmkristalli>i»'it'ii laus Pyridin) 
gut reinigen und haben charakteristische 
Sehmelzpunkte, sie ItSnnten also rar Isolie- 
rung von Zuckern aus unreinen !/>siiTi^i ri 
»der nach Invertierung von rolysacclmriden 
benutzt werden, wenn sieh nicht der Re- 
generiening des Zuckers gewisse Schwierig- 
keiten in den Weg »teilten. 

Die Osazone liefern nämtich hei der 

Reduktion mit '/iiik>taiib und Kssigsäiirc 
die sogenannten Osamine (-Vnjinoketou- 
alkohole): 



Kohleliydrate oder Zuckeraiien 



787 



CH,OH.(CHOH),.C-CH 

II II +H,0 + 4H 

»»CH,OH(OHOH)s.C CH, + cäl,lffH.NH,+ CH»NH, 

■ II I 
0 NH, 

iBogtamamm 

Diese Osanüne gehen durch Behanucla j leicht in die entsprechenden Ketonalkohule: 
mit «ilpetriger SBuw «b primln Amim | (EetmBn) ab«r: 

CH,0H(CH01I),.C(>.CH,NH, -p HNO, = CH,OH(CHOH),CO.CH/)H -r N, + H3O. 

Durch ^eUndes Erwärmen mit rauchen- Abspaltim? von 2 Mol salzsaitrem Pbenyl» 
der Salzsäure liefern die Osazone unter hydraziii die »(genannten Osonc: 



CH,OH(CHOH),.C CH 

II 'II 



+ 2 H,0 2 HCl 



» 2CHJ9H.NH,BC1 + CH«OH(CHOH).CO.CHO 



Man kann dine Osuiu' als Bleiverbindun- 1 
t;en isolieren und aus ihm-ii durrh Reduktion 
die entsprechende Ketose (aus dem (Ilucoson ^ 
Fnictose) erhalten. Es ist dies also ein; 
Mittel, eine Aldose in eine Ketose zu ver-' 
wimdeln. ' 

A%emein ist über dieOraxone und Grone 

zu sau'oii, daß sir nicht so spezifisch sind wie 
tlit' Hydrazone. Glueose, Manno^p und 
Fructose ^ebcn damelbe Phenylosazon und 
dasselbe Oson, da ja neben der Aldehyd - 
oder Ketogruppe die benachbarte Alkohol- 
Kruppe reagiert, und inftili^cd essen ihr Ein- 
fluU auf (irund ihrer stehscben Lage be- 
seitigt wird. 

Gel«^entHch der vorgenannten Verbin- 
dungen wurde srlioii die ItuwandlunKs- 
fibükeit der Zucker berührt. Diese kann 
aucn auf anden Weise dargetan werden. 

So sind z. B. die Mtmusaccharide sehr emp- 
findlich gegen freie UH-lonen. Behandelt 
man Glueose mit verdünntem Alkali (Lobry 
de Rruvn), m geht sie fihcr die Enolform 
zum Teil in Mannose und Fructose über: 



CH(OH) y CHO \ CH,( 
C.OH-^H-t-H ^io 



OH CHO 

H-C-OH 

' I 1 i 

iCHOH), (CHOH), (CH0H)3 (CHOHU 

Cll.oH \, rH,(>H riLOll / (ill^OH 
Enolform Mannose Fructose Glueose 

Die FructoßP kann dann mit einem zw eiten 
C-Atoni in Enolform reagieren und zu wei- 



Gluooson 

teren Isomeren Anlaß geben, x. R zur Glu- 
tose. Bei längerer Einwirkung von Alkali 
entstehen Oxy^^änren. z. B. Milchsäurr. 

Die Eiri\\irkuut; von Ammoniak kann 
zur Aminosäurebildung (Alanin) führen, 
während andererseits nach Windaus und 
Knoop ans der Chicmie durch Zinkhydr- 
oxydammnniak selion in der Kälte Methyl- 
glyoxalin entsteht. Diese Bildung geht über 
den Glycerinaldehyd Methylglyoxd usw. 
Hiermit im Zii«anunoiih;uitr stellen die Ver- 
suche an diabetischen Tieren über die Um- 
I Wandlung der Amino-, Hydroxy- und Keto- 
I >rniren in ((lucot^e 1 Neuberg, Dakin 
' und Dudley, ("reinen. 

A u f ba u u n d A b b u u d tu Z u c k e r a r t e u. 
Die vorstellend beschriebenen Reaktionen 

Sehen die Möglichkeit, wie schon am Beispiel 
er Osazone und Orone gezeigt, die einzelnen 
i Zur ker iiieiiiaiider überzuführen. Hat man 
j z. B. durch Synthese eine Säure vom Ty^us 
der Gluconstore erhalten, so läßt sie sieh 
i durch Erhitzen mit Pyridin in verschiedene 
i stereoisomere Modifikationen undagern, und 
' aus diesen aber aus den Lactonen kann 
man durch Reduktion, die entsprechenden 
i Zucker enthalten. Andererseits führt ge- 
; linde Oxydation der Alicohole wieder zu 
Zuckern. 

j Der Aufbau höherer Zucker z. B. aus der 
i (ducose läßt f^ich im allgemeinen nach fol- 
gender Methode vorneliiiien : ]'>ie Aldehyd- 
gruppe lagert Blausäure an, das eutsluiideae 
j iüitni wird verseift, za einer um 1 C-.\tom 
reicheren Säure, deren y-Lat^ton bei der 
Reduktion den höheren Zucker gibt: 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



I 



788 



Kobteliydrale oder Zack«i«tea 



CHO 

I 

H— C-OH 

(CHüH|3 

I 

CHtOH 



Glucose 



CO 

/<!hoh 

0 I 

\ CHOli 

\h 

I 

(CHOH), 

^H,OH 

jf>Lactoii der 
Säure 

CHO 
I 

(CHOH)« 
CH,OH 

Glueoae 



H 



CH< 
1 



OH 
CN 



H-C-OH 

r 

(CH(>H), 
CH,OU 



(ilucosenitril 



COOH 

1 

Hydroljwe OH-C-H 
+ 2HtO' H-C OH 

(J lucobeptoiiüiure 



Reduktion 
■ ■ > 



CHO 

f 

OH— CH 

H -C -OH 



(CHOH), 
CH,OH 



itlucoheptose 



1! i Ii ,»'t Synthese entstehen ^U'U< zwei 
Stcroiäonit re. da sich ein neues asymmetri* 
8chM C-Atoiu bildet, w» gibt Antnnow GIu- 
eoM und AI»nnoie. 

Der Abbau der Zucket kann auf (Irt-i 
Wegen erreicht werden. Entzieht man den 
Onmen der Zucker durcli Eürhitzm mit 
konzpntrierter XaOH W.isspr tind Blau- 
säure, SU entsteht eine um 1 C-Atoni ärmere 
Uoiioee, wie folgendes Sdiema aeigt: 



CH=N.OH 
I 

(CHOH)« 
I 

CH,OH 

Cirlucosoxim 



CN -I- H.U 

I 

(CHOH)^ - 

(1h,oh 



Nitrü 



HCX 
CHO 

(CHOH), 

1 

rif.OH 
Arabino9c 



Ru ff oxydierte naeh Fenton mit HJ), Salz bei der Oxydation unter CO,-Absj)al- 
in (i^enwart von Ferroealseo: die Alduseitung die um 1 C-Atom niedrigere Monoae 
ei^ibt die entsprechende Säure,* deren Ca- f^ibt: 



CHO 

(CHOHi,. 

CH,OH 



COOK 
I 

(CHOH)« 

I 

CH,OH 



CO, -r H,0 

CHO 

I 

(CHOH)„-. 

CH,OH 



Heuberg kommt zu denuelben Ziel 
durch Elektrolyse de« Ca-Salzes der ent-' 

spreclii 1 'i Saure. Auf diese Weise ist e^ 
möglich yewuM'M, einmal die Monosen bis 
zu den Dekoson aufzubauen und sie anderer*] 
seit« bis zum Fornialdehyd abzubauen. 

Es sei hier noch die Fischersche Syn- ' 
thcse des Traubenzuckers aus dem Glyceriu 
nngeaehloaeen: | 

Die Oxydation des (Jlyceiiiis eri;il)t ein 
Genienije von Dioxyaceton und liiycerm- 
aidehvd, die als die beiden mö>;lichen Formen , 
der Trios*» isomer sind. Durch .Vldolkon- 
densation entsteht hieraus a-Acrose ( ~ wahr- 
scbeinücb neemische Fructose, denn sie 



gibt das entsprechende Usaxon). Daa 
Reduktionsprodukt der Acrose, der Mannit 

erLTal) Jx'i der Oxydation Mannuse. Die hier- 
aus durch Oxj'dation erhaltene Muniion- 
sftuie wird durch Kochen mit Chinolin in 
(Ihiconsäure mn^etagert und aU sokbe zn 
Cflucose reduüurl. 

Der Zusammenhang der Alkohole, Säuren 
und Zucker lüttt sich durch folgende Tabelle 
geben: 

II-Ribose 
d-Kibose Adonit -> Kibotri- 
oxyglutarsiUire 

I-Xvlose \ 

d-Xylose ^ Xylit Xylotri- 
oxyglutaniulre 



Google 



KoUeiiTdnte oder Zackenurtm 



799 



(! -Manno8p -> d-Maniüt d- 
.Muuuoxuckcrsäure 
Hexosen ^d-Ghieo«es^ 

d-fliilnso ^ d-Sorbit^d-Zueker- 
säure usw. 

StereoiBomerie der Zuekerarten 

(erläult rt itin Beispiel der Hexosen). 
Eine Verbinduiig vom Tvpus 

CH,0H.CH0H.CH0II.CH0H.CH01I.CHO 

enthält 4 asynimetrische C-Atome, müBte 
also nach vah t'TJnff in 16 Stereoisomeren 
oder 8' Paar optischer Antipoden existieren. 
Wenngleich nun beim Beispiel der Hexosen 
nur UlaooM, Muuom nna GaUktose äoli 
in der Nstnr finden, m lind doeh fut ribtnt- 
liche übrigen Isomeren bekannt. Sie sind 
durch sterische Umlagerungen oder Aufbau 
aus den Pentoaen erhalten weiden. Bei der 
Oxydation oder Reduktion, die zu den 
entsprechenden zweibasischeu Säuren oder 
AlkMuAui ffihri, vermuidern ach die Mög- 
liolikeiten zu Stereoisomeren, weil entweder 



liiisst-lbc optisch aktive Reaktionsprodukt 
uuä zwei verischiisdcnen Monosen entstehen 
kann oder weil aus beiden Antipoden in* 
aktive Formen entstehen können. So exi- 
stieren aho fflr die Alkohole vnd Sfturen 
nur je 10 Stereoisoraere, von denen 9 be- 
kannt sind, und zwar die aktiven Paare 
Sorbit, Mannit, Talit uml Idit, sowie 
dft iii.iktivt' Duli it. Die rntsprechendeu 
6äuriuis^Hid:Zuc kernaure, .Viannozucker* 
säure, Idozuckersäure. Taloschleim- 
säure und die inaktive Schleimsäure. 

Unter Zuhilfcuahau' der Projcktions- 
I formeln, wie man sie bei optisch aktiven 
I KAipem anwendet, kann man äch den Zn- 
' sammenlianfr swisehen zwei Zockern nnd 
ihrem Alkdiiol fnkcndcrniaßcn vorstellen: 
Nimmt man an, da£( die Verschiedenheit 
nur durch die Stellung zu den verschiedenen 
Knd!:rii[)|»t'n bcdinüt ist. ?o ist es klar, daß die 
Keduktiuii uhue weiteres denziclben .Ukohol 
liefert, wie folgendes Bild zeigt ^dasselbe 
^fplt natflrlieh auch lOr die i-Formen) 



CHO 

I 

H-C^OH 

! 

OH C H 
H-C-OH 

I 

H-i-OH 
I 

CH,OH 
d'UhiooM 



GH,OH 

t 

Uli -C H - 

H— C-OH 
I 

H-C-OH 

< 

CHO 
d>Gnh»K 



CH.OH 

I 

H-C-OH 

OH C-H 

H-C-OH 

I 

H-C-OH 

I 

CH,OH 
d-SorUt 



Bei anderen Stereoisomeren wird dnreh Kotdenstoffatomen der Kette erkliren mn6 

Gleichwerdi II rlcr Endgruppcn die Konfi^n- fsiehe Tabelle auf Seite 790). 
rationsverächicdenheit nicht zum Verschwiu- Speziell zu erwähnen ist noch der Fall, 
den gebracht, so daß man diese durch Unter- daß bei Vertauschen der beiden Endgmppen 
arJiiede in der Gruppierung an den inneren die optischen Antipoden entstelmi, 

X. B. bei der Ualactose: 



CHO 

I 

HO-C-H 
H-i -OH 

H-^-^H 

'OH -C-H 

CH,OH 
l-Gaiactose 



CHjOH 

I 

OH C-H 
t 

H-C-OH 

I 

H C OH 

OH C -H 

CHO 
d-Galactose 



CHjOH 



OH -C-H 

t 

H~C-OH 

H-!c-OH 

I 

OH-C-H 

CH,OH 

Dulcit 



deren zugehöri^or Alkohol natürlich durch ■ gegebenen Formeln. Ebenso ist klar, daß 
innere Synanevric de.s MolekOles inaktiv ! d-Glucose, d-Fructose, d-Mamiose dasselbe 
wt Optische Antipoden haben also stets Osazon geben müssen, da bei seiner Ent* 
genau nmfrekehrte Konfiguration. stehuntr nur das /^-C-.\tom beteiligt ist, an 

Die Konfiguration der Derivate der ein- welchem die Konfigurationsverschiedeuheiteu 
seinen Monosen io%t ans den in der Tabelle lokalisiert sind. 



Digitizcü by ^(j^j-j.l'^ 



7tW 



Kdlilelivdrato imIcv /.U( k«TnrtoiJ 



)tf Mauuitreihi', 



I 

-im 

H -c m 

I 

OH (' H 

OH -C-H 
I 

l-MumoM 

CHO 

f 

011 ^ H 

I 

H-O -<IH 
I 

OH 43 H 

r 

H -c m 

CH,OH 
Uldom 



(HO 

m r -H 

I 

0H--<' H 

H r OH 
H m 

CH,OH 
d-Muino«fr 

CHO 

H c 

OH € U 

H -c Am 

I 

OH C H 
CH.OH 



OH H 
H V OH 

OH (■ H 

OH r H 
I 

CH,OH 
l-GlncoiP 

CH(» 

H C OH 
H -C (»H 

I 

OH C H 

l 

H C OH 

CH,OH 
I-(hiloMe 



CH(» 

H -C" OH 

t 

OH -H 

U -C OH 

H^^m 
t 

CHiOH 

CHO 

OH-C H 

OH-C H 
I 

H* ^ OH 

I 

OH C ^H 

CH.OH 
d-Ggiow 



CH(» 
OH- A H 

H -C OH 

H-C -OH 

OH Jj ^H 

i}H,OH 
l-(i«l«etoiie 

CHO 

OH -C-H 

OH ii -H 

OH-Jj— H 

OH-i -H 

I 

kUloae») 



h) Dttlf itrfihe 

CHO 

I 



H c m 

\ 

OH 0 H 

I 

OU "0 H 

f 

H-C -OH 

i!;h,(>h 

CHO 

H <J OH 
I 

h-c-oh 

I 

H -6 -OH 

U C OH 
I 

CHjOH 



CHO 
H -C OH 

H C OH 
H C -OH 

■ 

OH-C H 
I 

CH,OH 
I-Talow 

CHO 

H-< Am 

OH t-U 

I 

OH -C -H 

OH r H 

] 

CHjOH 



CH<» 

I 

OH -C H 

OH C H 

I 

OH^ H 

I 

H-C-<»H 

i 

CH«OH 
d-T«lo0e 

CHO 

OH -C-H 
I 

H-C-^)H 
H-i 



H 



-OH 

C OH 



CHjOH 



AuUot dieM'ii vorLTwaluiicii SUmoiM» liwafn airh durrh geeigiiete Slittd in Hbn 

meren tiibt es iuuh nocli dw soLViianiiton o|)tisrlu'ii Koiiipuiienten spnlten. Es sei 

raccDiisc-hcti Formeu, die {UisgK'ii hcu MciigfU noch darauf liiii^ewicseu, duL» die Bezeicb- 

dac d- und l-Verbiodunseii beütehen. Sie nungen d uiui I nur die ^enetisc-hen Be?i«>luui- 



Sind binJang norh unbekannt. 



Sen MtMlravken sollen, dagegen niclit« Aber 
U» wirkliche Oreliuii(r «ussai^en, die oft 



Digitized by Google 



KohkhydntB oder Znokeniten 



791 



(•ntjm:prij;wt7.t der B^'zciclinung ist; so Glyceriiialdoli yd CHjf^H -CHOTT - 
dreht z. H. die d-Fructose links. Ueber die [ COH wird aus dem Atroleiü durcli Uaa Acro- 
v«r8ohiedenen Modifikationen, in denen die I leinacetal ~* Glycerinaldehydacetal durch 
cinrolnrn ^fonosen existieren und über die Oxydation* mit Pernianganat und darauf 
damit ziusammenhängende Multirotation vgl folgende Hydrolyse erhalten. Weißes, nicht 
im speziellen Teil bei d-(iluco8e. hygroskopisches Piilvor odi r farblose snitziRe 

4. MonosacchMtde. 1. Diosen. Uiyeol- Nadeln vom Jb'p. 138°. Schmeckt sonwach 
aldetiyd: CH,OH— COH. Kommt als solcher l sQß, in Waieer leicht^ in Alicohol nnd Aether 
in der Xatur iiiclit vor, wohl aber in seinen wenig lö^ilich, xeigt frisch bereitet doitpeltR 
Derivaten, wie Oxalsäure, Glyeolsäure, Gly- 1 Molekulargröße, reduziert Fehlingsche 
oxahfture. Entstellt aus dem Glyoolacetal LOeunpr. Im ailgemeinen kondensiert er 
dnreh Hydrolyse, dtireh OxydaVinii von sieh leiflit z, R. 711 ß-\cnn>p fv?I. diese). 
Glycol, durch iioduktion von (ilyuxal und Er lagert sich leicht in Dioxvciceton um. 
durch .Mdol- Kondensation des Formalde- Der GlvcerinaWehyd ist nicht gärun^'sfahi^;. 
hyds. kristallisiert in farblosen Platten,! Dioxyaceton riLOIT CO -CHjOH 
Fp. 95—97", it'icht löslich in Wasser und entsteht durch Einwirkung von Mikro- 
heiSem Alkohol, schmeckt saß, erscheint Organismen aus Glycerin vnd ist unter den 
im Harne als Traubenzucker und ist mitHfO Vergärungsprodukten von Traubenzucker 
und Alkoholdämpfea leicht flüchtig. gefunden worden. Er wird dargestellt durch 

2. Triosen. Triosen kommen als solche UeberfQhrung von .\itro-isobuthylglycerin 
in der Natur nicht vor, wohl aber der ihnen 1 in das Dioxyaoetonoxim, Daraus entsteht 
zogehörige Alkohol^ d«s (Hyoerin. ! mit Brom naoh der Gletehunfr 

CH.OH. 

aCHgOH - - C NOH — CH-OH + 2Br, i- 11.0 - NU. + 4H Br + 2 >C0 

Dioxraoeton. Weit einfacher erhält man es , entsteht durch Oxydation von Mesityloxyd; 

diirefi VeiTEfärung einer ') bis R proz. (Ily- u'eiber Sirup. 

cerinlösung mittels Bacterium xyünum. Es 3. Tetrosen kommen als solche in der 
kommt in SEwei Modifikatioimi Tor: a> I Natur nieht vor, Derivate derselben sind der 
Modifikation: flarhe prismatische Tafeln, in i Alkohol Erythrit und die Weins&ure. 
Wasser leicht löslich, schwerer in Alkohol,; a) Aldosen. d-Erythrose 
Aether und .\ceton, zeigt bei der Krvoskopie OOH 
doppelte Molekulargröße. /5-ModiJikafion: J / 

Heim Erhitzen der a-Modifikation entsteht, H— C OH 

ein amorpher Körper von einfachem Mole- > 

kulargewicht, schmilzt unscharf zwischen U C— OH 

(»S und 75*, iwlymerisierl .sich beim Stehen I 
zu einer kristallinischen Masse vom Fp. löö", I qU qj| 

welche die Fehlingsche Lösung reduziert, ' ^ . , 

durch Alkalien in der Wirme in Methyl- entsteht aus arabonsaurem Calcium mittels 
glvoxal um-xewandelt wird und normal ver- Ferriacetat und Wasserstoffs-uporoxyd. Die 
gärbar ist. Ein Gemisch von ülyoerinaldehyd , Reinig""- » rfid-ji über das Beuätvlpheuyl- 
nnd Dioxvai eton wird dnreh gelinde Oxyda-|hydr»zon, kann auch durch Einwirkung von 
tion von Glvcerin mit verdünnter Salpeter- ammoniakalischer SilberldsiniLT auf das !^tril 
süure, Brom oder Wasserstoffsuperoxyd in der Tetraacetyl-Arabousüurc erhallen wer- 



(iegentvart von Ferrosalz erhalten' und den. Farbloser Sirup, in Wasser und Alkohol 
ülycerose genannt. 
Methyltriosen. 



leicht löslich, zeigt Mutarotation. 

[a]*° von +1« bis —14^ 



Methylglycerinaldehyd 

CH.-CHOH-CHOH-COH «••"«»««*• ■« «** 



garlähig. 

kommt nicht in der Natin- vor, entsteht! 1 VrvthrA««. rrtw 
aus Crotonaldeliyd analog dem Glycerin- l-^-rj lirose. UUtl 
a^ehyd aus dem Akroleiu. Farbloser, sOB- 
licher Sirup mit bitterem Nachgeschmack» 
in Alkohol und Wa.sser löslich, rediuderti 
Fehlingsche Lösung. 1 | 

Trimethyltriose: I CHtOH 



OH C 11 
OH-C-H 



CHj^Q CHOH— CO— -CH lentstelu aiiüer wie die d-Erythose auch 
(jj,^.^u.tfji-vnvn-*.u^xi, , ^^^j^ ^^^^^^ Elektrolyse von i-Arabons&ure. 



Digitized by Google 



792 



Kohleh^^dnite oAet Zuckemrte» 



Farbloser Sirup von süßem Geschmack uml 
starker Reduktionsfahigkeit. [a] 0° — + 21,i)*. 
l>Tlireo8e COH • 



H 



-C-OH 
I 

CH,OH 



wird aus dem Tetraactyl-l-xylonsäiireiiitril 
oder auB dem l-xyloosaürem Calciuni dar- 
gestdlt Sirup. 

d-Threose COH 

W -C— OH 
1 

CH,OH 

findet sich wpder in der Natur, nocli ist sie 
bisher synthetisiert worden. 

b) Kc tosen. 
d-Eryttirulo8e 

CU,OH 

1 

H~C-OH 

f 

I 

kommt in der Natur nie Ii t vor, wird durch 
Veifirung TOD Anti-Krythrit durcli Bac- 
terinm xvlinum danrostellt. Iii Wasser und 
Aiküliol löslicher Sirup, zeigt zunehmende 
Rechtsdrebung, rednncrt ttlion in der KUte. 
Metliyltetrose 

CHO 
1 

H— C— OH 

1 

1 

CH-OH 
f 

CH, 

koiunit in der Natur nicht vor, wmi uns dem 
Tetraacetat des BhainnoiiBlurenitrila dar- 
gestellt. 

Phenyltetroie 

(COH-(CHOH),-q,H.. 

Digitoxose (Dimethyltetroae?) 

ki'MMii! iils Dii,'itüxin rcsu. DiKiluftliylliu 
ii) den Difiitalisarten vor. Wird duri'h Säure- 
bydrolya« dieser ülucosiüe dargestellt. Lös- 
iicli in Waaser, ÄUeoImI and Aether. Prie- 
men vom Fp. 101«. [a] 'i* = + 46^. 



Apiose (/J-Oxymethyltetrose) 
CHO 

C(OH).CH,OH 
I 

CH.OH 
CH,.OH 

Wird auH dem Ijlm osid Apiin der Peter- 
silie durch Säure neben (ilueose und Api^cnin 
frei gemacht. Nicht drehbar, nicht gärfähig, 
Sirup. Durch Reduktion entsteht Isovalerian- 
gäure. 

4. Pen tosen, a) Aldosen. 
I-Arabinose COH 

H^ C- OH 

OH-C-H 

üli C II 

1 

CH,OH 

SoU bei PentOBurie im Harne vorlcommen» 
kommt in veraehiedenen Oummiarten vnd 

(Hiuosiden vor. Wird aus Arabinsäure 
durch Digerieren mit verdünnter H^SO« 
und Neutrdisation der letzteren mit BaCO, 
auf Zusatz vom Alkohol erhalten, ilM'n^o 
durch Säurehydrolyse von RQbenschnitzeln. 
Wird im Organismus schnell resorbiert, zum 
Teil ab Gif kof^en in der Leber aufgespeichert. 
Kristallisiert in Prismen iron Fp. loO*. lOs» 
Hell in heißem Wasser, wenig löslich in .\1- 

kohol, unliVlich in Aether [a]'°^ + 104.4». 
Zeigt frisch bereitet Multirotation, wird bei 
Temperatursteigerung Ober lOO" unter BSl» 
dung von Furol zerpctzt. Oxydation mit 
Brom fjibt l-Arabon.-iiiure, rciluzitrl alkali- 
sche Silber- uiui KupforlMsuiiv'i'n. Mkolin- 
lische Gärung zeigt die l-Arabinoüe nicht, 
dagegen Httcnsiure-, Butterefture-, Arabon- 
säure-, Oxalsäure- und Bernstelnsluref^ärung, 

d-Arabinose CHO 
OH-i-H 
H-t— OH 

II -C^OH 

t 

CHjOH 

Koiiiint in den Hübenschnitzeln und im 
Harhiiluin vor, kann aus dem Traubenzucker 
' über das Oxini erhalten werden oder durch 
! (.)xydation der d-Gluconsiiure niil Hrom 
und PbCO, oder elektrolytisch. Farlilose. 
rhombische Prismen vom ^p, 108", schmeckt 
^Qß, gärt nicht, zeigt in wlaseriger LSsung 

Multirotation [o] ^ » — lOB^. 



Kohkhydrate oder Zodterarleo 



d, 1-Arabinose 

kommt im Harn bei Pentosurie vor i Nt u- 
brr?), Fp. 163.5» bis- 164,5», zerfällt in 
waitseriger Lösung in die Kompouenten. 
I-Xyloie COM 



H-(" -OH 
ÜH-C-H 

I 

CH.OH 



Kommt zinvcilen bei schweren Fällen von 
Diabetes und als Bestandteil der Nukleo- 

Eroteide vor, im Pflanzenreich ziemlich ver- 
reitet, T. B. im Gentiin. Entsteht iiiis der' 
l-(juIonsäuri- luit WassersluÜhupLTux^d und 
Ferriacetat, wird im Oi^anismus schwer resor- 
biert Weifie Naddn, die Doppelbrechung 
zeigen. Fp. tSSfi \m 140^. Geaclbmack sflB, ; 

in Waawr nnd heiBem Mcohol Iftalieh [a] 

- i- 18,4" bis 23.7« nimmt mit steigender 
Konzentration zu, zeigt Multirotatioii, die{ 
durch Ammomaksniats beseitiirt wird. Dureh | 

Rph.indlnn? mit Säiir<^ f-ntstefif Kurol. beim 
Kochen mit Alkalien Milchsäure, zeigt keine 
alkoholische Ginmg. 
d-Xylose COH 

oh-(Lh 

1 

H— C-OH 
I 

I 

nuoH 

Aus d-GulouBäorelakton mit HaO. und 
Feniaoetat daigesteDt. Weifie Nadeln 

vom Fp. 143» [o)jJ = — 18,«». 
d, 1-Xylose 

farblose Prismen vom Fp. 139* bis 131*. 
d-Lyxose 

f 

OH-C-H 

OH-C H 

H--i-OH ' 

I 

«'H,OH 

Kann auf tlrr d-(;al;ik(iiii>;uin' (inrsc- 
stellt werden oder diircli Hcdiiktioii des 
d-Lyxonsäurclaktons. (irnLJ»' iimnokline 
Kristalle, Fp. lOl». Sie ist stark hygro- 
skopisch, leicht löslich iu Wasser, weniger in 

Alkohol [aj;; =^ 3,1* — 13,9>. Reduziert, 

Fehüiiii srho l.osiu«?, bildet mit Säure er-l 
hitzt Furol, gärt nicht. 



I-Riboee CHO 

I 

HO— 

] 

OH C H 

OH~C-H 

f 

CHjOH 

kommt als Alkohol (Cftü^tOs) im Safte von 
Adoiiis veraalis vor. enfsteht durch Reduk- 
tion des l-Ribon?äiirelactons und wird als 

äBrompheHylhydrjuoii nach Eiiiwirkniit^ von 
kalien auf I-Aral)iTio.se erhalten. Kristalle 
vom Fp. 87". Bildet beim Destillieren mit 
Säure Furol, l)eini Oxydieren entsteht I-Ri- 

bonsänre'. [aj^' = 4- 18,8». Redoziert 
Fehlingsche Ltanng. 
d-Ribose CHO 

H-i-ÖH 

H-i— OH 

H-r OH 

I 

ni.,oii 

d-Arabinose wird mit iirumwas.ser io 
d-Arabonsäure abergeführt, letztere geht 
durch ErhitXen mit I'yridin in d-Ribon.-JÜurp 
Ober. Diese ergibt bei der Keduktion mit 
Natriumamalgan d-Ribose. Farblose bygro<- 
skopisebe Kristalle vom Fp. 95*. 

Soll nach Levene die Pentose des 
pankreatiselien Nukleoproteids sein. 

d, l-Kibose C«UioO« ist bisher noch 
nicht syntiietiBiert. 

1-Araboketose CjH,oO; kiminit in der 
Katar nicht vor, entsteht beim Oxydieren 
des l-Arabfis. 

d - Araboketosr T^HibO,, soll im Harn 
von mit d-Arabit gefütterten Hunden vor- 
kommen. 

d, l-Xyloketosp CsH^Oj. kommt in 
der Natur nicht vur, entsteht durch Oxy- 
dieren von Xylit. 

d, 1-Riboketose CiH^Oj kommt auch 
nicht in der Natur vor, entsteht durch Oxy- 
dation \(in Adonit. 
Methylpentosen 
Fttkose: CHO 

Oll C H 



H-C-OH 
-i-OH 



H 



CH.üU 
I 



Digitized by Google 



794 



Kohlehydrate oder Zuckemrteii 



Kommt im Seetang und in Algen vor, in 
Bäumen und Blüten uiul ;uuli maiiclmial 
im Harne. Wird aus S«etaug bei Hydrolyse 
mit verdfinnter SeltwefeMim and Bfldung 
des Phcnylhydraznn? erhalten. Bildet beim 
iJestillicren mit veriiünutcn Sauren Methyl- 
furol und beim Oxydieren mit HNO, Tri- 
nx^'^^l^lta^^i^mre untf mit Br Fukonsäure. 
Nudi'lnoder Blättchen von süßem Geschmack, 
in Waawr ISrikb, zofft Matarotation [a]'^ 
friseh bereitet - 112», später -77», 

Rhamnos» oder Isoduicit 
CHO 
\ 

H-C-OH 

I 

H-'C -OH 

I 

OH-C -H 

I 

CH.OH 

in der Natur iu glucosidartigcr Form sehr 
verbreitet, z. B. im Queraitrin, Bhamnetin, 

Naringin, Datiscin usw. und kann daraus 
durch Säuren abgespalten werden. 

Bildet mit Anilin und Fisissi»? Liefarbte 
Methylfurfurolamiiie. Keduziert Feh Ii um- 
sehe Losung, wird im Organismns relativ 
gut verwertet, nm-h vom Diabetiker, eine 
Aufspeicherung als cilykogen oder Fett ist 
nieht nachzuweisen. Kristallisiert als R h a m - 
no?cliv(!ral irionokliii aus Wasser oder 
Alküliol. Fp. beim laii<:saiiieri Krliit/,eii liei 
70», beim rasclieii Krhitzen bei Kl.')". Das 
Hvdrat ist gut löslich in kaltem uud heißem 
Wasmr, «benm in Alkohol. Es ist auch ziem- 
lifl) eilt lüslii fi in Metliyl-, .\myl-, Isobutlivl- 
ulkohul. Die Drehung ist abhängig von der 
Konzentration, vom Alter und vom l^Asungs- 
mittel. Als Krklärung nimmt man drei 
verschiedene Modifikationen an. Frinsche 
Lösungen /eiL'eii anfaiii,'s l,iiiks(lrelmni,'en uiul 
stellen sich schUeßlich auf 4~ B.öti" konstant 
ein. Mit Ammoniak und Zn(OH), entsteht 
a-Methylimidazol und //-a-Timethylimidazol. 
Das Hydrat verliert soin Molekül Wasser 
bei 10&* bis 110" und kristallisiert dann aus 
Aceton in weißen Nadeln vom Fp. 122» bis 
126». Nach Fischer findet Multirotation 

statt, und zwar schwankt [u] [° von an- 

fänu'lieh f 31.")" l)is : ]H.ff. 
Die drei Modifikationen sind: 
a-Rhamnose, entsteht beim Fällen 

mit Acther aus alkalisch wäs-scriger Lösung. 

Kristallinisch. \a\l'^ ^ 7». 

/5-ßhamnose, wird aus den Mutterlau- 
gen von a-Khatunu^ie auf Zusatz von mehr 
Aetiier erhalten [aj^ = + 9,a*>. 



y-Rhamnose, entsteht beim Krhitzen 
von \vasser1ialtii:er /^-Rliamnn>e. Die Reduk- 
tion der Rhamuose ergibt Rhamnit, die 
Oxydation mit Brom gibt Bhamnonsiitn 
resp. deren Lakton. Bei der Oxydation 
mit Silberoxyd entsteht Aldehyd und Essig- 
säure, mit Schwefelsäure entsteht ^Hstll^« 
furol, mit HCl entstehen Huraus- uiä 
Ameisensäure. Die Rhamnosc zeigt keine 
alkoholische (larimi,'. daiietien wird sie ZU 
d, I-Milchsäure und Essi^'säurc vergoren. 

Isorhamnose CHO 

OH-C-H 
I 

H-<;-OH 

I 

OH-C-H 

I 

CH OH 

I 

\ CH, 

: kommt in der Natur nicht vor, entsteht 

durch Krhitzen des Rhamnonsäurelactons 
imit P\Tidin bei 150» bis lGf>" und Reduktion 
I des entstandenen Loct-uas der isurhainiiuii- 

säure. Süßer Sirup, leicht löslieh in Wasser 

imd Alkohol (aj^-— 30«. 

I Chinovose 

CH,-<CH0H)4— CüH=C,H ^,0^ 
kommt ab Aethviehinovostd vor. wird daraus 

mit Säuren abges{)altoti. Snßlieh-bitter 
schmeckender, gelbhcher Sirup mit starker 
Rechtsdrehung, löslich in Wasser und .VIkohol, 
unlöslich in Aether, radnaiert Fehlingaehe 
1/ösung. 

Rhodeose CeH,t<^4 kommt als (dueo- 
sid im Konvulviii vor, wird diireh naclidn- 
aiidcrfülgende ülkalische und .suure Hydro- 
lyse frei gemacht. Nadeln von süßem Cle- 
schmack. löslich in' Was.ser. prhwer löslich 

in Alkohol [a] + 7ö,2», reduziert Feh- 
ling sehe Losung, gibt bei der Oxydation 

Rhodconsäure. 

Isorhodeose (^H^iOi kommt ebeufalls 
im Konvulvtn vor, kann durch Reduktion 

des Isorhoedconsäurelactons dazgeatellt wer- 
den. Sirup von [a]"= -j- 20,3». 

Antiaruse C,Hi,0(. Isomer mit der 
Rhamnuse, von unbekannter Konstitution, 
entsteht bei der Hydrolyse des .Vntiarins. 
In Wasser und Chloroform leicht löslicher 
Sirup. 

Digitalosc CtH^^O» eutsteht durch 
Hydrolyse des Digitahns, ist wahisobeinllcli 
eine Dimcthylpentose. Sirup. 

;). Hexosen. 
A. Aldosen. 
d-Glucose 



Kohlehydrate oder Zackenulen 795 



HO-C-H 



üUü (jiarung8röhrch«u bei äd" sich selbst Es 

i , erfolgt KoblimB&imNHitffiekltuig, durch deren 

OH Menge man den Ihnibensn^eqselialt be- 

I I stinunen kamu 

6. Beednuwing nach Banpf: Die sucker- 

haltJgo T-ösung wird mit überschüssiger, 
OH ; Kaliurnrhodanid enthaltender Kuc^erlösuiig 

gekocht und der UebenehuB mit Hydroxyl« 
H— C — OH jamin zurQektitriert. 

f i 7. Titricrung mit Quecksilbercvanid 

CH,OH nach Knapp. 

„ , , „, j« . j 8. Bestimmung durrli r(»Lirisation auf 

Vorkoma.en: d-Glucoee wt die in der (;rund der optischen Aktivitüt. 
Natur yerbreitetste Hexose Sie kommt Synthese: Die vnllständige Synthese 
Ire. in dem Safte viel<»r Früchte als auch m,geiang Fiacber durch Reduktion von gyn- 
dcn 1 lanzen selbst vor. Sie ist weiter mlft^ii^an d-GIueoneliiralakton. 
fast allen Disacchariden und in den Gluco- Physikalische und ( hcmisf he Kigen- 



siden (vgl. diese) und im Tannin enthalten. 

Sie ist aiicli HtÜiuliir im leinte res|i. iiti Blut- 



schaften: Der Traubenzucker kristallisiert 
bei gewöhnlicher Temperatur aus Warner 



^'^ii'^S*^??. in einem ftozentgehalt «der Alkohol mit l Mi)i. ir.O in Warzen, 
von 0,06 Ms 0,11 und tntt bei vielen ÜJ- die bei 86« schmelzen und b4i HO» wa«ser- 

krankuiitrcn (Tiiahctcs, Vergiftungen mit f^ei werden. Bei 30 bis 89» kri^^fallisiert ef 



HNO,, ^itrobenzol, Phosphor, nach Be- 
handlung mit Phlornicin, Pnloretin, Phlorin, 
Adrenalin und boi Rabic?) in den Harn über. 
Fabrikmäliig wird sie hergestellt durcli 
„Verzuckerung'' der Stärke und Zellulose 
mit H,S04 oder mit konzentrierter HCl 
(Willstätter). Auch durch die im Mais 
enthaltene Amylo-Glucase , sowie durch 
Asprgillus und Mukorvarietäten lauin die 
Stärke verzuckert werden. 

Nachweis nnd Bestimmungen: 

1. Trommersrlip Probe: Verdünnte 
Kupfersulfatlösung wird in Gegenwart von 
Starken I^augen durch die Zuckerlösung 
beim Erwärmen entfärbt und es scheidet 
sich gelbrotes Cuprooxyd aus, das bei der 

2. .MlihnschiMi Pnihc tiurrh Reduktion 



aus konzentrierten I^ösun^pn in Wasser, 
Alkohol oder Methylalkuliul wusäerfrei in 
harten Krusten, die bei 146° schmelien. 

Sein optisches Verhalten, das er mit 
mehreren .\ldosen gemeinsam hat, und das 
man als Mutaro tat ion bezeichnet, lalit 
sieh am besten durch die Annahme mehrerer 
stereoisomerer Formen eiicliren. Das op- 
tische DrehuiiLisverinö^en der bei irewöhn- 
licher Temperatur Irisch gelösten Substans 
ändert sieh nftmlieh danerud, bis es einen 
gewissen konstanten Werf erreicht hat. 
Nimmt man nun mit Tollen^ eine ringartige 
Bindung von 4 G-Atomen mit einem einzigen 
0-Atnm an. so kommt man zu einem Formel- 
bild, vuu dem aus sieh alle physikalischen 
Eigenschaften der Glucose und ihrer Deri* 
zu Ou quantitativ bestimmt werden kannJvate erklären lassen: 
B. An StdDe von NaOH und CuSO« kann! OH OH H 

" " ' _\/ 

>CH.CHOH.CH.OH. 



iiMit nach Fehlini^ auch eine Lösung von 
Seignettcsalz und CUSU4 benutzen. 

4. Nimmt man Wismutoxydsalse (Al- 

m^n-Nylander), so erhält man ebenfalls 
Reduktiuit unter At^heidung von sihwar- 
sem Wisinutoxydu 




Die ^Vldebydfunktion der Glucose wird 



a. Gärungsprobe: Man versetzt die mit ; durch folgende I'ndaffpningen der offenen 
Weinsäure schwach augesäuerte Losung mitj Kette bei der Hydrolyse des „Pentaphau''- 
etwas friaehw Hefe und QberiiBt sie in einem | rioges eridlrt 

H OH OH H 



HO' o 
Alkyleuoxyd-Pentaphanring 



CH.CHOH.CH,OH 




OH H 



il OH OH H 



OH HO 
Aidehydhydrat 



^H. 



CHOHXHsOH 



0' 



OH 



CH.CHOH.CHjUH. 



AMekvd. 



Digitized by Google 



796 



Kohldaydrate oder Zackenurton 



Da diese Reaktionen uniki tirbar .sind, so 
ist die Wirksamkeit eines typischen Aldchyd- 
reagenzes wie die des Phenylhydrazins 
damit zu erklären, daß es durcB Ausfällen 
des Aldehydaiitt'iles im (ilficliL't'wiflit al- 
unlösUche Verbindung dauernd das (ileich- 
(^«wieht nach dem Aldehyd zu verachiebt. 

Die geschlnsseiif Riiiüfnrni dht eine 
^enügcude AufklikuuK lur die Möglichkeit 
zweier Isomere, wobei die Bezeichnung für 
die (Gruppierung der Glukosen willkariich ge- 
wählt ist: 



HO— H 

/ 

U H.C.Ii 

I 0 
C.H 
\ 
CH 
1 

CHOH 



H-C— OH 
01l.f\H 



OH. 



OH.C.H 
CH 



0 



HÖH 



CILOll CHjOH 
a-tilucosc /^-Giucose 

Die Stereonieren Alkylglucosidc, Penta- 



, iicetvlderivate lassen sich leicht ableiten und 
'\ die ^-Glueow kann dann als eine Mischung 
beider angesehen werden, in der sich die 
; rt- und /?-)Iodifikatton iin Gletchij^ewichts- 
zustaiid bcfiiuleii. Beim Konzentrieren 
.einer solchen Lösung wird dann ein Punkt 
I eneieht, wo nur die eine der beiden Koinpo« 
nenten aus der tresättigten Lösung auskristal- 
U&iert, während sich in der Lösung selbst 
spontan daa Gleieligewieht wieder herstellt. 

Nach Lowrv erfolgt die rmlagerung 
der beiden Modifikationen über das Glucose- 
hydrat, dessen Entstehung in Lösungen 
Kischer ursprüM'/li* h als Grund für die 
Stereoisomerie aniiahm. da die Umwand- 
lung^schwindigkeit a%.^ in alkoholischen 
Lösungen, die beinahe wasserfrei sind, 
gering ist, bei Zugabe von H,0 aber zunhnmt 
Armstrong nimmt eine Bildung von Oxo- 
niumhydrat an, das bei Wasserabgabe eine 
ungesättigte Verbindung gibt, aus der durch 
Hinzufügen der Ekiiiciitc des Wassrrs- ein- 
mal die beiden (Uiu-osiMi, ()a> andere Mal das 
Hydrat entstehen konm'ii: (im Schema ist 
nur das Slieletl des Peotaphanringes ^ 
zetchnet) 



O 



r .(• 



r -c 



—0 •( 

\/ 
0 

H OH 



OH 
H 



OH 



0 



H 



GiucQse 



Oxoniumhydrat Uni^esatt^te Verbindung 



z 



0 

a-Glaeose 
— s «-Bindung 



Die Stereoisomerie beruht also auf einer 
trt"ipnscitigen Vertauschung vom Wasserstoff- 
atom mit dem Pcntaphan-Sauerstoff. Sie 
erlcUirt in gleiehem Sinne die analogen Um- 
setzungen der a- und /j-Acetohalogenglu- 
coseu, sowie die der Pentaacetylglucosen und 
Metbytglucoside. 

a-('>lnciisi' kri<taIli^i^'rt \va^^t'^Ilal!i^■ bpi 
gtnvtihnliclier Temperanir, bei lioher Tempe- 
ratur wasserfrei. Sofort bestimmt |ajj" = 

-f lOy. Entsteht aus a-Methylglucosid 
durch Hydrolyse mit .Malt^ise Ciclif all 
nialdich in /^-(lliicosc über, bemerkbar durch 

.\bnahnic der Lirrhuim bis r 03" (= "/V. 

daher „Birolation"j. 



-^4 



011 
Ha 



= ^.Bindung. 

/i-(ilucose: Durch Erhitzen von «- 
Gluctisc auf lOf)*. durch Aufkothen in I'yrl- 
dinlosung oder Bebandeln mit Alkah, aus 
/S-Methylglueosid durch Emuhrin. Fp. un> 
scharf 148* bis 150". [«] ~ = ö2,.V». 

*'-<;iiic»»se; Durch Erhitzen von ge- 
schmolzener tilucuse auf 110^. [«Jd == t 
22,5», steigend bis auf + S2,S^. 

(";ln( ((seaiih ydriil an^ ahsdlufer alko* 
holiscber Lösuiig. Ep. 140 bis IM", 

Glueosehydrat: Aus Alkohol in aeehs- 
s* itigcn, doppelbrechenden Tafeln vom Fp. 

Die Glucose ist sehr leicht löslich in Was- 
ser, weniger in .\IKnhnl und Aceton; urüös- 
lich in Aether und Essigester. Durch Ke- 



Digitized by Google 



Kohlehydrate oder Zuckasrten 797 

duktion in saurer Tinsun^' ciitstt'ht d-^orbit. Diirc-li Ziiikhydroxytlaiumoniak win! die 
Das Auitrcteu verachiedeuer Osydations- i Glucose schon in der Kälte in MethvI- 
prodnkte, wie t. B. AmeiMii-, Eeäg-^ Tar- imidaxol übergetOhrt Man mmint an, da6 

tronsiuiro usw. ist von dor Konzentration der Traiihenziir-kcr in Tilyccrinaldohyd 
abhängig. Durth Wastsersioffsuperoxyd und und Furmaldehyd üerliälll, welch erstcrer 
Ferriaeetat entsteht d-Glucoson. ' »n-h in Methviglvoxul umlagert und dann 

Acetol CHa— CO— CHsOH erhalt man mit XH:, und'dcTii HCHO sich zu Mefhyl- 
beim Destillieren aus Traubenzucker und imidaznl oder Methyiglyoxalin kun- 
KOR densiert: 

CH,.GO H5N H CH,.C -NH 

CtiO H,N 0-^ CH 

Methvlimidazol 

In Traiil)»'ii/.u( kcrlöflungen löst sich Cal- a-Glucose-Pentaacetat: Aus (Uu- 
ciumhydfüxyd, wobei gleichzeitig Saccharin cose und Acetylchlorid in Chloroform gelöst 
CaHioOs b«tw. Saoeharhisftiire und mit Niurb, durchges< hiittclt, Fp. 112 

j bi« 113^. Schmeckt schwach bitter, ist niebt 

i ut\ nu i\ r'unu_^^ * -fn bygroakopiseh. Wenig löslich in kaltem, 

0 C,H,, CH,COOH. [a\Z = -t- 101.76. Star- 

eutäteht kes Heduktionsvennögen. 

Die Ümlagerung der GIncose zu Ketosen /?-Glucose-Pentaaeetat: Aus waaser- 

und zu Mannosc wird durch alle Alkalien freier filucose und Essigsäureanhydrid und 
bewirkt, sie beruht also auf der Wirkung der wasserfreiem Na-Acetat auf dem Wasserbade 
OJI-Ionen. Kriiitzt man Traubenzucker zu oder durch Eintragen in Essigsäureanhydrid 
gleichen Teilen mit (L.^Oj-tfonohydrat und ^ und Pyridin bei 0». Fp. 130 bis 131«. 
H,(), so entsteht Furol. j Schmeckt bitter. Unlöslich in kaltem Wasser, 

Mit HCl liefert der Tnubeniueker an* Ligroin, schwer löslich in heißem Wasser, 
f&nglicb Uvulin.säure iCH, COfvH, leicht löslich in .\lkohol, 

CH,CO.CH,.CH,.COOH Aether, C HCl,, C,H,. [a]" - + 3,66. Ver- 

die Reaktion geht aber meistens bis zur Um- wandelt sich mit ZnCIj in die a- Verbindung. 
Wandlung in Humusstoffe weiter. Die Wir- ^'-Glucose Pentaacetat: Wasserfreie 
kung von HCl auch in sebr verdünntem Zu-j ülukose mit Essigsäureanhydrid und Cblor- 
Stande ist eine viel grftSere als diejenige von iziidL W«iAe Nadeln von Fp. 86«, saUfanier- 
H2SO4. bar. Leieht löelich in Alkohol, Aether, 

Durch die oxydierende Einwirkung von warmem Wnsser. fal*''^ +60". 

"^Ä^SS» Acetochlor-Ülucise. Entsteht aus 

^ i-nl^.^' (MOme nnd^Glucosepentaacetat und Acetykhlorid beim 

' iroiSung des Tra«be««.eke« «nterJ Siuc''':"""^«"* 

liegt den verwhiedenaten GSniiig«art»n. < «-A^^t«brom-Glucose. 
und war: • ,CHBr 

1. der alkoholischen Gärung, die durch 1 I lui r 

das spezifische Enzym der Hrfepilze ver- / OHO^CtUjO) 

ursacht wird. Hierbei treten nebtu Alkohol f Lr,f^„ „ 

und Cü„ (Ilycerin, Bernsteinsäure und " CHO(C,H,0) 

Fuselöle auf. ' Auch durch Hefepreßsaft \ru 

gelang es Büchner eine alkoholische Gftrnng CH 

einzuieitiMi ; :^ 

2. der Milchsäurogärung, die durch, (H()(CsH,0) 
einen Spaltpilz venuraacht twird und als' I 
Hauptprodukt Milchsäure liefert; CH ,(){r ,H /)) 

3. der Hu tlersäuregäruiyr, die ent.steht, j Fp. 79 bis »0», Leicht zersetzlich. 

wenn man einer Traubenzuckerlösung, die /?-Acetobrom-Glucnse: Fp. 88 bi889», 
sich in Milch.säuregärung befindet, NajCOj, zersetzt sich an der I.uff. Wetut: Idslieh in 



ZnCÜj oder CaCüs hinzufügt. Die verläuft 
nach dem Schema 

CH„0, = CH,0, + 2 CO, + H,; 



4. der schleimigen Gärung. + 198,10*. 



Wasser, Ligroiu, besser löslich in Methyl- 
alkohol, Aether, leieht Utalieh in Alkohol, 

Eisessig, Benzol, Chloroform. [a]p 



Digitized by Google 



798 



Kohlehydrate oder Zut^kenuleii 



GlucoBido-Chlnral (ChlonloBe) 
C,H„CIA 

aus Cilupose und (%lora) bei 100*. 2 isomere 
Verbindungen, u- und /^-Cbloralofie. 
a-Chloralosc 

CCI3CH 0 — 

CH„OH.CHOH.C.OH— CH.CH CUOll 

O' 

WeiOe Nadeln von Fp. 186*, schmeckt 

stark hitffr, löst sirh in Wasser, leichter in 

Alkohol, .\ether und J^isessii^. [a|i"= —19,4'. 

/^-Chloralose: (llanzende Hlättchen 
vom Fp. 230", sublimierbar, weiiift löslich 
in Wasser. leielit löslich in Alkohol. Aetlier 
uutl Kisesftig, redum'rt nicht und 7.ei}rt ucriii^e 
Recht.sdrehunjr. 

ülucoee-phenylhydrazou: C,H„Os 
.CH = N.NHX,H,. Aus Phenylhydraan 
und Traubenzucker mifpr Zusatz von Kssig- 
säure. Farblose .Nadeln oder Tafeln von 
Fp. 144 bia 146». [a]~ = 66,67« (nach 

2ö .Minuten). Schmeckt bitter, leicht löslich 
in Wasser und .Mkohol unrl konzentrierter 
HCl, nicht löslich in .-Wlhcr. Benzol und 
CHCl. Existiert in 2 stereoisomeren Formen. 
< ; 1 11 cose - a - p h (• n y! h yd razo n : Fp. 

bis KKt«. ra. -49,40». 

Gineose-i; pln II vlhydra»on: Farb- 
losi' Nädelchen vom i p. 140 bis 141*. 
(ilucuse-plienylosazon: 

CHjOH , (CHÖH), . C :(N,llCeH») 
XH . {N,Ht;H,) 

CH.OR 
CHOR 



Büseliel feiner, gelber Nadeln vom Fp. 205 
bis 207". |a)" = — 0,. ')()<>. 

d - ü 1 u c 0 .s a ra i n (Ami noglucoae ) 
CH,OH . (CHOH),.CHNH,.CHO 
wurde als erste Kohlenhydratverbindunfr 
aus tierischen Gewebe isoliert (Ledderhose, 
1878). Wird aus Humraenehalen durch 
Koiheii mit korzcntrirrtrr erhalten. 
Wurde svnthetisch von Fischer und Leucbs 
darfesteUt, indem aus d-Arabinose und 
.\mmnniumpyanid die d-lilucosaminsäure 
erhalteil wurde, deren i^acton bei der Reduk- 
tion (ilucosaiuiii ergab. Gibt beim Er- 
hitzen mit Phenjlhraraiin Gkeosephenyl- 
ozaion. Durch salpetnge SSure entsteht 
Chitoso (v{?l. diese). 

Isogiucosamln: CH,OH.(CHOH;,XO 
. CHjNH, wurde von Fischer duren Re- 
duktion von Phenylslncopaznn darsre.stellt. 

Pho8pliors;iuree»ter der (.ilucosc: 
C,H,oO^(PO|Hs)j gibt ein Osazon unter 
Austritt eines Mol. Phosphorsäure. Syn- 
thetisch wurde von Neuberg ein Fhosphor- 
säureester der (Ilucose erhalten, indem er 
Phosphoroxycblorid in Gt^enwart von CaCO, 
auf Glucose einwirken Oeft. Zusammen- 
Setzung C,HuOs.O.PO,Ca, laßt steh durch 
Hefe nicht vergären- 

Tannine: Streeker zeigte 1852, daB 
die Tannine Cducose enthalten. F"] sc her 
uud Frcudeuberg erhielten bei der Hydro- 
lyse von sorgfältig gereinigtem Tannin 8% 
Glucose. Sie schlössen daraus^ daß es sich 
um eine 

Pentadifalloylglucose 



0 



CH worin R - - CÜ.C.H3(OH)j.< ).Cü.C,H5(üll)a 
ihOR 

<I;hor 

HÖR 



hiindle. 

Methylglucoüide: Sie wurden 1893 
von K. Fischer entdeckt und bilden den 
Prototyp der natürlichen Gluioside (v/l. 
diese). Sie existieren in 2 i»omereu Formen, 1 
Ober deren end^Qlti^e Konstitution wohl 
diiirli die rutersurhung von Boeseken 
über lAitlahigkeit der komplexen Bor- 
säure Verbindungen und die Mes^untif ii der i 
l)issoziationskon-'f rintrn durcli Mir h.ielis 
duhiu cutächiedeu wiiideii i.^l, da.U da.s a- , 
(ilucosid entgegen den hier angegebenen 
Armstrongschen Formeln dasjenige ist,, 
das die Methoxyl- resp. bei aem freien 
Zucker die OH-Gnippe des l.C-.\toms in eis» 



Stellung 
ciilhalt. 



zur OH-Gruppe des 3. C-Atonis 



CH,0 -C-H 
/ 
HCOH 

0 

ohCh 

HC 

HCOH 

l 

CH^OH 
a-Vorm 



H-C— OCH, 
HCOH^ 



OH(^H 

HC 



/ 



H-C-OH 

I 

CH,OH 
jS'-Fonn. 



Digitized by Google 



Kohlohydrute odci- Zuckcnuleu 



799 



(i-Maiiiiif iciliizicrt, mit Br oder HNO, oiit- 
ü^teiit d-Mauuonsäujre CtüttOt. Besitzt star- 
kes Bednktionsveniiflffeii ndd vergärt mit 
vielen Hefearten. 

d-Mannose-phenylhydrazon: Rhom- 



a-Methyk'lufüsid 
Fp, 104». Kristallisiert in lang;eii Nadeln 

[a^ = - 33», Wird durch das Enzym 

dflf fbie hydrolysicrl 

/J-Methylglucosid: Rechtwinklige Pris- i7_ u- loo. i wo 

V ii '« r 1»» , IS.-». bische Tafeln vom Fp. 186 bis 188«. lull" - 

men vom l^p. Ihn«, [a]^ = + lö7* Wird ! _j_ gfjo 

durah Emulsin gcHualten. l-M«iino«e COU 
Bei der synthetischen Darstellung durch ' i 

Auflösen von Glucose in kaltem mit triM kpner , H— C OH 

Salzsäure gesättigtem Methylalkohol ent- > | 
steht eine Mischung von 77% der a- und, H— C— OH 

23 der ß-Vorm. 



1-Glucose 



CHO 



OH-C-H 

I 

H-^-.OH 
I 

OH-C— H 



UH— C 
I 



H 



CH,OH 

Kommt im Tierkürper vor, indem sieh 1-Man- 
noBc in l-Glmose umwandelt, wird durch 
Reduktion der l-ülucnii-;äure dargestellt. 
Kleine wasserfreie l'risiat'n vom Fj). 141 
bis 143». Schmeckt süß, ist leicht löslieh 
in Wasser, "«chwrr in ahsolutem Alkohol ! 

[ajp — - 01,4. liärf nicht. ^ 
d, I-Glucose: Entsteht teilweise aus 
(1, i-Maiino.^e im Tierkönter. Siruu von süßem 
Geschmack, löälich in Wasser, ^awer löslich 
in Alkohol, dreht nicht, nur die Hllfte, und 
zwar der Anteil der d-Glucose wird veiliofen. 
d-Manno.e 



OH 
OH 



~i-H 



I 

H-C-OH 
H- C-OH 



kommt in den Melassen von Rohrzucker | 
vor und als anhydridarfiire K'ondensafion.s- 
produkte in Form der Mimuaue in der 
veiretahiiischen Steinnuß. Man erhält sie 
durch Oxydation des Maimits, scheidet sie, 
als Hannomhydraxon ab nnd zerl^ letzteres , 
diireh Henzaldelivd. .^ie wird vnm men^< h- 
liühen sowie tierischen OrgauiMuus gut ver- 
wertet Rhombische h^^akopisehe KristaUe ' 
vom F|i. ^?>2''. Sehmeoict süL». ist in Wasser 
löslich, schwer in absolutem ^Vlkobol, uulöti- 
lieh in Aether, xdgt starke Xultirotntion. 
[aj^ nach 3 Minuten = 13,6», nach 6 Stunden 
^ + 16»^'» wird mit NA-Anuügun zu 



OH- C -H 

! 

OH-^-'H 

■ 

CH,OH 

Kommt in der Natur nicht vor. wird bei 
der Reduktion durch Na-Amalgam in saurer 
Lösung aus I-Mannonsäurelneton erhalten, 
wird im Tierkörper in l-Cilucose umgewandelt. 
Sirup, löslich in Wa.^ser und Methylalkohol, 
schwer löslich in absolutem .Mkohol. Beider 
Reduktion mit I<I»>Amalgam entsteht l-Unn» 
nit C«ll i ,< )^ und liei der Oxydation f-Haamon- 
säiire. '/ärt nicht. 

l-Maouose-phenyibydrazou: Farb- 
lose KrhriBÜe vom Fp. 19e*. 

d, 1-Mannose: Entsteht dureh Reduk- 
tion der d, l-MauQonaäure. Weiße Kristalle 
vom Fp. 132 bis 13S* Sohmeckt M 

d*Gulose: 

CHO 

I 

OH~C-H 

OH-i-H 
I 

H-^-OH 

OH-i-H 

i 

CH.OII 

Entst«ht durch Reduktion von d-Gulou- 
siutelacton mittels Na-Amaluam. Ki^btalle 
vom Fp. IT)')". I.uslieli in Wasser, wenig 
löslich in Alkohol. Durch ReduJttion erhält 
nun d-Sorbit und dmeh Oacydntion d*Zttefcer> 
säure, [a]^— + 43,9*. Glrt nieht 
l-Gulose: 

CHO 
H -C OH 
. H- C OH 

OH -C^OH 

i 

ii- V Oll 



CHgOH 



Digitized by Google 



800 



Kdilehydnite oder Zudcenuien 



Kommt in der Natur üicht vur, w ird durch 
ReduktioD mit Na-;\inalgain aus 1-Gulon- 
säurc dargestellt. Sirup von süßlichem Ge- 
schmack, der in flussiger Luft zu einer 

glasharten Masse erstarrt [a]^ — — 20,4^ 
Gärt nicht. 

d, 1-Gulose: Kommt in dcr.Xatur nicht 
vor, wird durch Reduktion mit Na-Airiul!zaiii 
aus d, l-Gulonaiure daigestelit. Farbloser 
Simp. 

d-Ido«e: 

CHU 
H-C-OH 



OH-C-H 

.1 

H-C-OH 

I 

CJijOH 

Kommt ebenfalls nicht in der Natur vorJ 
entsteht durch Reduktion des d>Idonsfture*| 

lact^ns und durch Einwirken von Alkali aufi 
d-Guloae und d-Sorbinose. Farbloser Sirup 
Gärt nicht. 

Mdose: CHO 

I 

OH-C-H 

H r oii 



Galactose ist. Mau erhalt sie durch Hydro- 
lyse des Milchzuckers: 
C,.H„0„ + H,0 = C,H, A + C.H, A 
Milchzucker Glucose Galactose 

Sie kann nur in kfeineren Mengen assimiliert 

worden. .\u8 Wasser krist.illwa>-sprhaltige 
l'risiiieii oder Nadeln vom Fp. 118 bis 120\ 
aus .\lkohol kristallwasserfrcie Tafeln vom 
F|t. K.U". Leicht löslich in heißem Wasser, 
weiÜKer iii Wcinj;ei.st, sehr wenig in absolutem 
Alkohol und Aether. Zeigt Birotation. Der 
konstante Wert der Dreliiiii^r ist ca. (a]*° 

= + 83,3°. Tauret gibt drei verschiedene 
Galaotosen an und zwar die a-, ß- und 

'Vdalac tose. Bei der Reduktion mit Wasser- 
stoff erhält man in der Hauptsache Dulcit. 
Halotrene liefern d-( iaiactonsäure. Duich 
.Mkalien entsteht d-Talose und d-Tagatose. 
d-Galactose gärt, wenn auch langsamer als 
d-Glucose. 

d-Galactose-phenylhydrazon: 
C,H„04. N,H . C,H y Nadeln vom Vp. m\ 

baw. 160 bis 16a« [a],^ = - 21,6». 

d-(ialact(tse-pheiiylosazon. (i«lbe 
Nadein vom Fp. 1% bis 197", nach Fischer 
Fp. 186«. [aj^" in PyridiB-Älkohoi= i- 0,48» 

1- Galacto so CHO 

OH -C -H 



OH-C -H 

H_i-OH 

I 

CH,OH 

ßrhali Ii: III bei der Reduktion des 
l-ldonsäureiactons und durch Einwirken 
von AlkaKen anf 1-Gnkso nnd l-8orbinose. 
Farbloser Sirup, kein G&rongsvermQgen. 

d-Galactose; 

CHO 

r 

H -C ()H 
OH-C^U 
OH^-H 

H-i— OH 

1 

CHjOH 

Ist in glueosidartiger Verbindung mtn- 
lieh vorbreitet. Knt,steht bei der Hydrolyse 
vieler Polysaccharide, wie Milchzucker, Balfi- 
nose, Stachyoso, Lupeose usw. Thier- 

foldcr nimmt an, d iLl der im (Hliirii vor- 
kuujmeude Zucker, Ccrcbiose gcuanut, d- 



( 



H~C-OH 

H^6-0H 
I 

OH-C-H 



CHjOH 

Kommt in der Natur nicht vor. Man erhält 
sie durch Reduktion mittels Na-Amalgam aus 
I-Galactonsäurelacton und durch Vergärung 

der d. l-( lalactosc sowie mittels Alkali aiis 
d-Sorbose. Weiße Krislalle vom Fp. 162 bis 
163*. liBslieh in Wasser, Weii^^eist, wenig 

in absolutem Alkohol nnd sehr wenig löslich 

in Methylalkohol. Nach 8 .Minuten = 
~ 120», konstant (aj^ = — 73,6" bis 74,7* 
Girt nicht. 

l-("ialaptospphenvlhydr»»on, Kri- 
stalle vom Fp. h)8 bis ItjÖ». 

d, 1-Galactose: Farblose Kristalle vtm 
Kp. 143 bis 144". Veriroren wird nur die 
d-Komponente, man kaiiu also die 1- Kom- 
ponente so erhalten. 

d-Talose (Formel siehe Tabelle Sei te 790) : 
Dureh Redttktioit mit Na-Amalgam aus 
1 d-Talonsäurel;iklrin nnd durch Umla^ening 
laus Galaktose mit ^Ukaii oder Bleioxyd- 
I hydrat Sirup. Dureh Oxydieren erhttt man 
d-Talonsäuro C,H|A. [o]p = 13,»5» 
Gärt nicht. 



Digitized by Google 



Kohlei^ydrate oder Zuckerarten 



801 



I'Talose (Formel siehe TabsUsScHa 790): 
Kommt in der Natur nicht vor, und es 
wurde nur ihr Derivat, die 1-Taloschleim- 
ti«n bisher hergestellt 

fl 1 Talose: Man konnte bisher nur den 
zutit'liui if^cü ^Vlkobol d, l-Talit erhalten. 

d-Allose (Formel siehe Tabelle S. 790]. 

d-Altrose. Diese letzten beiden Al- 
dosen, deren l-]^rmen unbekannt sind, worden 
durch Anwendung der Cyanhydrin- auf 
die d-Bibose erhaitMU Sirop. Geben das- 
sdHw PhenylhydraioiL 

B. Ketosen. 

d-Fructose (LlToloae, Fhiebtsaeker, 

a-Acrose) 

CH.OH 



1-Fraetos«: CH»OH 

Lo 

OH-i-H 



OH -C-H 



H.<loH 



oder 



HOC ^CH 

I H 

CH,OH-C^^^H.GH,OH 
/-OxydformeL 



H.GOU 
I 

CH,OH 

Kommt sehr verbreitet im Pflanzenreich 
vor und in gebundener Form als InuUn usw., 
sowie im Jlonig. Man erhält sie aus Invert- 
zaeker. Der menschliche Organismus ver- . 
w«rtot rie ebemo wie Glneose. Sie steigert | 
den Blutdruck und vermindert die Puls-' 
freqaenz. Seidenglänzende, rhombische 
Hadeln, oder kugelige Aggregate vom Fp. 
Ofj*. Beim Stehen im \' ilaiuin erhält man . 
aus dem öirup Jt^ructosehydrai (C,H,iO,),| 
+ H,0. LeidltlOllich in Wasser, Weingeist, | 
Gly/erin, warmem Alkohol und Methyl- 
alkuhüi. Zeigt Birotation. 

[a]-=-92«. ' 

Durch Beduzieren mittels Na-Amalgam ent- 
stehen d-Sorbit und d-Mannit und zwar zu 

gleichen Teilen. Mittels Salpetersäure erhält 
man Ameisen-, Oxal-, Traunen-, Mesowein-, 
Glycolsiiure. Keagii-rt mit llBr in ätherischer [ 
hünag unter Büdujng von Brommetbyl- 
fmfumUehjd: 

CH«=C(CH^r). 

>0 



H.OH 

Kommt in der Natur nicht vor. Wird 
durch Beduktion des l^Glucosons erhaltsiL 

d, 1-Fruotose: War zuerst als a-Akrose 
bekannt. Weißer Siru^. Ldslich in Wasser 
und Alkohol. Beduziert und vergärt zur 
Hälfte, und zwar nur die d-Komponente. 

d-öorbinose, d-Sorbose: 

CH,OH 

c=o 

OH-i-H 
H-Jj-OH 

OH-i~H 
CH.OH 

wird mittelü Alkali aus d-Gulose, d-Idose 
und 1-Galactose dargestellt, sowie dnreh 
Vergärung von reinem Mannit mit Bacterium 
xylinum. Sie wird im Or&^ismus nur schwer 
verarbeitet. Rhombi.sehe Kri.'ita.lle vom Fp. 
154'. Löslich in Wasser, gchwer löslich in 

Alkohol lai£==-il,m. Durch Reduktion 

mit Na-Ainiijgain erhih mao d-8orbit and 

d-Idit, durch Oxydation mit Gl oder Ag^O 
Gly kolsäure. Gärt nicht. 

d-Sorbinose-phenylosazon: Gelbe 
Nadflbi vom Fp. 164*. [a]^«'^ — fii. 

USorbinose, w-Tagatose 
CH,OH 



C(CHO) 



Wird ebenso wie d-Glukoüe, auch vuü deu- 
selben lleferassen ^ ergoren. Fruktose ruft 
Milchsäuregärung hervor und wird durch 
Zymase yergoren. 

d-Friii i (' I -phenylhydrazon: nT^ - 
OH — (CHUHl, — (;(NH,C^,)CH,Oa 
Weifle ITadeln. 

d -Fructoseraethyl - phenylosazon: 

Gelbrote Nadeln vom Fp. 159. [a]^ = 140«. 
HaaAiriMerbMli dtr NatonriMsiiMbaftca. Baad T 



>0 

t 

OH-C -H 

I 

H— C— OH 

f 

CH,OH 

optisoher iVntipode der vorhergehenden, ent- 
steht ans d-Galactose dnrch Umlagerung 
mit KOK bei 70«. Rhombische Kristalle 

vom Fp. 154 bis 156". Schmeckt sQß. [a]fy 

= 4- Durch Beduzieren mit Na-Amat- 
gam «lUlt man l-Uit mid I-Sorbit GSrt 
nicht mit Htfe. 



Digitized by Google 



802 



d. 1-SorbinoB«: W«ifie KmtaUe rom 

Fp. 154». 



jS-Rbamnohexose: C,Hi,Oa. 
0. Heptosen. Die samtlicben bis jetzt 



GlutOBe: Wird durch Einwirken ver- j bekanntieii Heptosen kommen nicht in der 

dttnnter Alkalien auf d-Glucogp, d-Mannoso Xatiir vor, sondern worden synthetisch aus 
und d-Fructose dargestellt. Gelbe amorphe den Lactoncn ihrer entsprechenden Säuren 
Jlasso, die sich in Was^;er lOst. j durch Beduktion mit Na-Amalgam in saurer 

d-T&gatose: CUaOU iLOflang erhalten. 

^ Q ! a-Glucoheptose: C,HnÜ, 



:-<!5-H 



OH 



HO-C -H 
C-ÜH 
CH,OH 

erhält man durch Einwirkung von .Ukalit-ii 
aus d-Galactose. Weiße Kristalle vom Fp. 
124» Schmeckt süß. Löslich in Wasser, 
schwer löslich in Alkohol und Methylalkohol 
[ag bei 82* » l» und bei 60* « 2.6*. Bedu- 

riert Fehlingsche Lösung, i;ärt iiiclit. 

loTagatoae: CtHt,0«. Wird durch Ein- 
wirken von Alkalien aus d-Sorbinose dar- 
gestellt. 

Chitose: CJit/ßg 

OH.CH - CH.OH 



CHO 



C^OH 




OU.CHj.CH 



a.cHO 



Ist in der Natur nicht vurliandcn, entsteht 
aeknndär durch ^Mäiurehydrolyae aus dem 
Chitin, dem Hauptbestandteil der Insekten-, 
Kr<'l)>- und lluninier]»;iiizt'r. Durcli liclian- 
dcin von Glucosarain mit Calcium-, I^atrium- 
oder Silbernitrit erhält man ehitoaehalt%en 
Sirup. 

Mcthylhcxosen. 

a'Rhamnohe 

CHO 
OH^t-H 
H-ij— OH 

H-C -OH 



OH-C-H 

;hoh 



CH,OU 

Entsteht durch Reduktion des a-Gluco- 
heptonsäurelaktcm^, wird im Organismus 
schwer resorbiert. Trimetrische Taleln vom 
Fp. 180 bis 190* Schmeckt sehwaeh sQB, 
Itotich in warmem Wasser, sehr wenig lös- 

jUch in absolutem Alkohol. konstant 
= — 19,7». Reduziert ergibt sie a-liluco- 
heptit CvHijO,. Durch Oxydieren mit Brom 
erhält ninti <i-Cliic(tli('|)t()n>rnir(\ Reduziert 
Fchliiigselie Loauiig. Gärt nicht. 
^•Glttcoheptose: 

CHO 

OH-i-H 

H-C— OH 
I 

OH-C-H 
H-i-^OH 
H-i-OH 

l'H.OH 

crh.ilt man aus /S-Glucohi'ptüii;;;iurel;u:ton. 
Amorpher Körper, der bei der Oxydation 
/^-Pentoxypimeuni&ure ergibt 
d*Mannoheptose: 

CHO 



KnTimit in df>r Natur nicht vor. Entsteht 
tiurcii lietiuktion mit Na-Amalgam aus 
a-llhamnosekarbonsäure bei saurer Reaktion 
in kaltr-r I,ösnn:r. Farblose Säulen oder i 
Talelii vum Fp. 180 bis ISP. Seimieckt 
Süß, löst sich in warmem Mothylalkohd, ist 
in .Mkohül schwer h%II. h, [a]]^ = — 61,4» 

nach 12 Stunden. Gärt nicht, reduaiert 
Fehlingsehe LOsung. 




Digitized by Google 



Kohlehydrate udor Zuckeratteii 



808 



Ans dem Laotoa der efUnmoliepton- 
säure oder durch Oxydation des Perseits 
(a-Mannoheptit). Feine Nadeln vom Fp.134*, 
whnieekeii sOfi. Ultlioli in Wasstf und ver-, 

dflimteni Alkohol [dQ 68»64*. Fmnante 

irirken nieht ein. 

I -Mannohe ptose: Aus dem 1-Manno- 
heptüiisäurelakton. Nicht verg&rbarer Sinip. 

d, l-Mannoheptose: CjHnO, entsteht. 
«OS den bdden Komponenten. { 

«•Galabeptose: Ans dem a-Galaktose- 

karbonsäurelfikton. Snß sehmeckeiuler Sirup 
von st'hwaeher Linltsdrehun^. Löslich in 
Wasser, sehiver tsdieh in AikolioL Nioht 
gimqgafiUiig. 

^-GaUheptose: Prismen TOB Fp. 190" 
bisl94» [a)o=— 54,5« 

Yolemose: Der sugehörixe Alkohol | 
Volemit, ist in der Nator ziemlion verbreitet | 

Durch Oxydation mit Br oder TINOj ent- 
steht die Voiemoae, die als solche noch nicht 
rein dai^^tellt ist 

Bhamnoheptose (Methylheptose): j 

SaBer, in Wasser lOaliolMr &up. [al^ = 8,4*. 1 
7. Oetoeen. 

Die Zneker dieser Reihe sind ebenfalls I 

nur durch Synthese bel<annt. 

a-Glucorictose: Nadeln mit 2 Mol, j 
Wasser vom Fp. 93". [ajj^ = - 43,9». ! 

d-Mannooetose:Sinipvon[a]^- — 3,3^i 

d - G a 1 a 0 R to se : Blättchen Tom Fp. 109 
bi8Urund[a]!°= — 40«. | 

B. und 0. Nonosen und Deeosen. Hur 
durch Synthese bekannt. 



a- Glneonono se:^^g^]tO^ 



.OH 

I 

CH.OH 
H.koH 

OH.i;.H 

OH.C.OH 
H.C.OH 
/'H,OH 

Sirup von sehvachMT fieehtsdrehting. Girt 
nicht. 

d-Mannononose: 

CUO 

I^H.OH 

ifl.OH 

I 

CH.OH 



OH. OH 

OE.lm 

I 

H.C.OH 
H.i.OH 

in^oH 

Der üiucose ähnlich. Kugelförmige Aggregate 

aus Alkohol vom Fp.» ea. 180«. [a]^ = + 60*. 

Gärt mit Hrfo. 

("rl ufOfiecüse: Ciollt«0io. 
5. Disaccharide. Die Disaccharide sind 
Kohlt'nliy(lrat(\ die man sicli dun-li ^'Iiikosid- 
artige BukIuiiu; zwoicr Munüsaccharide unter 
Wasseraustritt entstiuiden denkt Die Ver- 
bindungen der beiden Komponenten können 
in folgender Weise vor sich gehen (an Hexosen 
ettttttert): 



CH OH 

/CHOH 

0 1 
V CHOH 

Ithoh 


H:0.CHg 

tnoH 


CHOH 


CH,OH 
li.OH 


CHOH 
CHOH 
C^OH 


inoH 

CH 

(Ihoh 


1 

CHOH 

1 

CHOH 

(Ihoh 


i^H^OH 


(!}H0 


<1h,oh 


i)HO 



Typ la 



Ib 



61» 



Digitized by Google 



804 



Kohlehvdrate oder Zuckenuleu 



CHOH Oif'.CH 



/ CHOH 
0 I 
CHOH 



m. 

I 

CHOH 
JuH^OH 



CHOH 
I 

CHOH 
\ 
CH 



HÖH 



CU^OH 



CHOH 



HÖH 

(!hoh 
(!h^h 



CHOH 
H0.(! 

^OH 
ijBOB 



Ub 



Es können also die beiden Zufkor mit- Aldehyd- oder Ketonsrruppe des Zucken 

einander sieh verbinden, so daß der Wasser- (Typ IIa und b) verschwunden, das Di- 

austritt zwischen mvi im Hydratform befind- saecharid reduziert also nicht, im anderen 

liehen Karbinolgruppen erfoljjt. oder es Kalle bleibt sie erhalten, <ler Zucker reduziert 

reagiert eine primäre oder sekundäre Alkohol- also (Tyu la und b). in uachiolKemier Ta- 

£uppe mit einer in Hydratform befindlichen belle sina die wichtigttiB 1 

irbinolgrappe. Im «cttanm F«Ue iit die «aummfingettellt; 



7iii krr 


Koill|M.|:i'I!t''n 


Optfaehi OnhHK 

\V««rIa]ff 




DiMeekftrid«. 




Maltose 

iäODiaitos« 

G«ntiobioM 

Cellobiose 

Lactose 

Iiolaetow 

MfffWttit 


Typ L AMekydgmppt, «telta. 

Glufose-fr-glucosid 
<ilucose-(i plucosid 
(ilu(()s»'-p'-;,'lur(isid 
1 <iluGoa«-^-glucusid 

Caaow» gJaotciid 
Oliioow giltotwiid 
Oloeow ud FnMtoM 


+ 9,6« 
+ 34,6» 
+ Äi» 

+ 7*JP 


Bobnucker 
TnhaloM 


.Tjrp IL Keine reduzieremlrn Ki'^rnüchalln. 

UlneoM und ynictote 
GlMoie «ad CHneoee 

Trisaccharide. 


+ 


MannotrioM 
lUumniooee 


TypL 

filticDsi' ; n:il;i(tosü -i- Galactose 
Glucose + Kharanos« + Rhamaoee 


+ 4«' 


ItolfiliMe 

ncntiaaeee 
Melicitow 


Typ IL 

Oaketoie + dveoee + Fhwtow 

niucose + Glucose | Fructoee 
Ulucos« + Glucose -f- t'ructoie 

1 Tetrasacchatid. 


+ 33' 
+ 88,5- 


Stacbyose 


Typ n. 

Fhietow + Glneoe» + Galactose + Galaetoae 





Die meisten Disaecharide Icommen fertig 

gebildet in der Natur vor, synthetisch -ind 
einige dargestellt worden z. B. von i« ischer 



and Armstrong dureh iäawirlnuig dm 5ar 
Verbindung eines Zufllnn (OlllCtlie) Mf 

Azetochlorglucose. 



Digitized by Google 



805 



CH a 

?iHO(C,H,0) 



NaO.GH 



CHO(CftB.O) 

GanooaidagtlMtoM. 



in/' 



0 



Auch mittels Enzymen fet «s pcluiisen, Di- 
aaodiande zu syutbfttifliereii (Croit Hill, 
nmi Bourqu«lot vni Bridel). 

Chemist hp Ki^ rn?! haften der Di- 
saccharide. Die reduzierenden Diaaccharidc 
bilden wenig lösliche Phenylosazone, die 
sieh aber schwer reini2;pn lassen und un- 
scharfe Schmelzpunkte haben; die Hydra- 
zone, auch asymmetrisch disubstituierter 
Hydrazine, ßinr! '^clir gut löslich. Weiter ccben 



:der Säureu bei der Hydrolyse ist generell, 
I doch nach Säure und Disaccharid verschieden. 
;Die Säurehydrolyse erfolgt nach dem be- 
kannten Wilhelmischen Gesetz (1850): 

* In 

t * — X 

d. h. iituh der Formel für die moiioniole- 
kulare Keaktiou. Die Fähigkeit der Säuren, 
den Rohrzucker zu hydroUsieren, ist ihm 
elektrischen LeitfUiiglnit pcoportional (Ost* 

wald 1884). 

1. Tetro8enderiT»tt. 

<;iucoapiose: C,,H2oO,o. In der Peter- 
silie als (ilucosid enthalteu, rein noch nicht 
! darsiestellt. 

2. Fentosenderi vate. 
Arabiose: CieH,g(V Entsteht bd der 

vSäiirehydrolyse aus den Zwischenprodukten 
der Arabiiis9ure. Hygroskopische Masse 



vom Fp. 75 bii 8Ü». [a]^ = 198,8'. 

Hftiino-Bh»mBO<e (StrophantholHose): 

rjjHjjOjo. Kommt in den Strophanthusarten 



sie die Cyanhydi inreaktion und lasseu sich ; als Ülucoaid vor. Kein noch nicht dargestellt 
analog den Aldosen mit Brom zu Mono- 
kM:boii8&iiren,d6iiHexo8idohexonsäuren, oxy- 
diwen. Die freie Aldehydgruppe reagiert 
auch mit einfachen Alkoholen. J^o gelang es 
Fischer und Armstrong ein a-Methyl- 
nultorid ni nyntiietiriereii, da« von Bntdnn 
in Cliicose und ^fcthylalkohol, von Hefe- 



3. Hexosenderivate. 
Rohrzucker (Saccharose): Ci,H,jOii. 
Kommt in großen Mengen in der Zuckerrübe 
und im Zuckerrolu- vor. Erstere enthält 
frisch bis zu 90" „ ihrer Trockensubstanz 
au Ilökrzucker. Zur Darstellung des.'^elben 
extrahiert man die sogenannten ,,Rüben- 



emtviu in Giucose und Methylglucosid ge- gchnitzel" mit wumem Wasser, scheidet 



spalten wurde. Reagiert an Stelle eines em 
fachen .Mkohcds ein weiteres Monoaaccharid- 
moiektil,8o entstehen Disaccharide vom Typus 
der BafliiuMe. 



CH 



CH- 



0 

\ 



CHOH 



CHUH 

Im 

I 

CHjOH 
GilaetoBe 



0 



/cHOH 

0 I 

vCHOH 
\l 
CH 

^OH 

I 

CH, 
Ghiooee 



■ 

i GHUÜ 

LI;hoh 

I 

CHjOH 
Fmeloie 



Bafmioee. 

Di« DisMcliaiTde werden von Weeser leiebt, 

von Alkohol schwer, von Aether gar nicht 
gelöst. Sie werden von verdünnten Säuren 
oder durch die Einwirkung spezifischer 
Enzyme unter Wasseraufnahme in ihre 
Monosaccharidkonipouenten gespalten. 

Die Einwirkung der Enzyme gibt ein 
bequemes Mittel an die Hand zu eiifscheiden, 
üb es sich um Disaccharide a- oder ^'-gluco- 
sidartiger Struktur handelt, da die Maltase 
nur a-Verbindungen, das Kmulaa nur ^ 
Verbindui^en spalten. Die 'Wirkumknt 



aus dem Exlnkt die Yeranreinigungen mit 
Kalk ab und entfernt den üeberschuß an 
Kalk durch Kohlensäure; das Filtrat wird 
ndt SO, ^eUeieht vnd im Taknum mebi^ 

nials zur Kristallisation eingedampft. Aus der 
nicht mehr kristallisierenden Mutterlauge 
oder der ., Melasse** wird mit Kalk oder 
Stroiitiumhydrat noch eine weitere Menge 
von Zucker abgeschieden und die Saccha- 
rate durch COj zerlegt. Der Rohrzucker 
wird bestimmt a) durch Gärung, b) dxurch 
Polarisation, c) durch Inversion. Unter 
1 „Inversion" versteht man die Spaltung 
I des Ilohrzuckers in Dextrose und Lävuloae. 
I Dien« Spaltungsprodukt bexeicbnet man ab 
„Invertzucker". In gleicher Weise wird der 
iBohrsttcker auch durch das „Invertiu", ein 
^Heteenz^, gespalten. Der Rohrzucker 
.kristallisiert gut in monokiinen Kristallen 
vom Fp. ItK) bis 165°. Mobt hygroskopisch. 
[a]^ --- -I- 64,1». Die Drebnng iit abb&ngig 

vom Lttsungonittel und von anorganischen 
Beimengungen. Der Rohrzucker reduziert 
weder Fehlingsche Lösung, noch zeigt er 
Mutaro tation, gibt keine Verbindung mit 
Phenylhydrazin und ist widerstandsfihig 
gegen Alkali, seine Eonstitutionsformel ist 
noch nicht »icher feßtgestelit. Fischer 
iUM ihn sich alt gleichzeitiges Giuoosid 
und Ftuetosid vor: 



Digitized by Google 



806 Eohlehydtate oder Zuckerarten 



GH«OH.d^OH),.CH.GHtOH IWetofleiest 

CH.(CH0H),.CH.CU0H.CHaOH Glueoserest 

Dureh starke Oxydationsmittel wird er voll- 
kommen zerstört, durch Brom entsteht neben 
Kohle COg und Bromolorm. DAuenides 
Kochen mit HCl sersetst ihn in Ameinns&ure, 
Lävulinsäure und Humnsstoffe. 

Rohrzucker ist er^t nach der Inversion 
der alkoholischen Gärung fähig. Ebenso ver- 
hält er sich bei der Müeiis&are- und Butter- 
säuregärung. 

Trehalnse: C,,Tl,,0,i-f 2 H,0. Ist 
sehr verbreitet in den Fungusarten und im 
Mutterkorn. Da sie weder Pehlingsche 
Lösung reduziert, nocli ein PJuinylosa/.on 
bildet, noch mutarotiert, so ist ihre Formel 
wahrsebeinlieh 

0 

CUtOU.CHOH.CU.CHOH. CUOE. CH. 

CH,OH.CHOH.CH.CHOH. CHOH . CH 

' 0 
Rbombiöciie i'rismen vom Fp. 96,5 bis 
97,5*. Kristallvnsserfrei, sehmust sie bei 

200«. Schmeckt süß. [a]J,° = -f 178^. Bei 
der Hydrolyse, die erst nat Ii liititrercm Kochen 
mit Säure eintritt, ent.«itelit nur d-Glucose. 
Zeii^t keine alkoliolische (iarung; nur ein 
besonderes Kn^ym, die TrehaUse, welche 
man aus Aspergillus uigcr-Kultnren erhält, 
wirkt verc;ärentl. 

Turanose; Ci,H„On. Ist in der Melici- 
tOM, an Gluoose gebunden, enthalten und 
wird aus ihr durch Inversion dargestellt. 
Weiße, amorphe, hygroskopische JÜasse, 
die bei 66 bis 70» schmilzt, [a]^ ^ + 71,8». 

(liirt niclit. reduziert Und irird von Hefe nur 
schwer ang^riffen. 



O 



Gentiobiose: C,,H„0,j. Kommt in 

der Genfianose neben Fnictose vor und wird 
aus ihr durch partielle Hydrolyse mit Id- 
vertin oder HjSO« erhalten. Kristalle vom 
Fp. 190 bis Zpjc^i Mutarotation. 

(a]^=9,61«. Schmeckt bitter, reduziert 
Fehlingeche Lösung. 

Cellobiose: C\,Hj,Oi, kommt in der 
Natur nicht vor, entsteht bei der Acetylierung 
von Celluiose unter geeiifnnten Bedingungen 
alsCelhiloseoctaacetat und wird daraus durch 
Hydrolyse mit Alkali erhalten. Mikrokristalli- 
nisches Pulver, das tich bei 220** unter Bräu- 
nong; xereetst Sehmeektsebwaeh sfl6. [a]^= 

26,1*. Reduziert Fehlingschr I>ösung und 
biklet ein Fhenylosazon und Oson genau 
wie die Maltose, wird durch Emulnn gespal- 
ten, ist also wohl ein /'/-Gliu osid. Wird von 
Hefeenzym nicht angegriffen, wohl aber von 
Aspergillus niger und Kepbirlaktase. 

Maltose: C.,H„Oi," II.O sie ist weit 
verbreitet im Pflanzenreich: im Reis, in der 
Sojabohne, in den Rüben, wahrscheinlich ab 
ein Spaltun^rsprodukt der Stärke, aus der man 
sie durch die Einwirkung der Diastase dar« 
stellen kann. Sie wird auch aus der Glucose 
durch die Einwirkung von Emulsin in 2 Mo- 
naten gebildet. Zur Bestimmung benutzt 
man ihre Gärungsfahis;keit, ihre ojitische 
Aktivität und ihre Reduktioosfähigkeit^ Sie 
wird vom Organismus sehneH resorbiert 
?ie kristallisiert gewöhnlich als Hydrat, 
das nur unter Zersetzung sein Kristallwasser 
abgibt und »igt steigende Mutarotation. 

[a]^ » 187,fi*. Verhilt siob ebemiseh der 

Glneose ähnlirh. die auch dun !i Inversion 
aus ihr entsteht. Wird uur durch starke 
Säurekonzentrationen hydrolysiert. Wirf 
durch Maltase «gespalten, Ist also ein a-Glnrn- 
sid. Mit Br oxydiert entsteht Maltobionsäure. 
Die Maltose addiert Cyanwasserstoff und 
8 Ace^lgruppen. Wabrscheinliohe Formel: 



CH,.0H.CH0H.CH.(CHOH),.CH-<O.CH«.CH0HXH.(CH0II)..CH0H 



0 

Die Maltose zeigt alkohoii&cite, Mih lisäure- 
und Buttersäure^arunr^. 

Maltosephenylhydrazon: CuH,«0|oN 
Feine Nadeln vom Fp'. 130*, rechtsdrehend. 

Mal tosephen vlosiazo ti; Cj«H.T ,X,rV 
Heilgelbe A'adeln vom Fp. 202 bia"2U8«. 

Iso maitose: Wurde von Fischer künst- 
lich dargestellt durch Kondensation der 
Glucose mit starken Säuren iii der Kaitt. 
Sie loH auch im tierischen Organismus vor- 
Icommen. Croft Hill erhielt sie durch Ein- 
wirkung eines Hefeextraktes, der Maltase 



0 

enthielt, auf Glucose nach 3 Monaten. 
Glasige oder floctdge Masse, h3rgro3kopi8eb, 
von siißera Geschmack. Löslich in Wasser, 

Aiküiiol, Eisesaig, [a]^ = 139«. Bildet ein 

Phenylosazon, das leiebter lOsUch ist als das 

der Slaltose. Sie wird nur von Knnilsin 
■ gespalten, dagegen nicht von den Enzymen 
Ider Hefe. 

Laktose (Milchzucker): Kommt im Tier- 
reii he in der Milch aller Säugetiere vor, und 
zwar in einem Prozentgehalt von 1,5 bis S'^/q. 
Er wird aus der Milch nach dem Ausfällen 
des Eiweißes durch Eindampfen des FU« 



Digitized by Google 



807 



trates ,,der Molken" gewonnen. Quantitativ 
wird <ne Laktose dnreb ilin Drelraiig oder 

durch Reduktion bpstimnit Wirrl vom 
Organismus gut verwertet. Kommt lu drei 
bomeren vor. 

a-Mndifikation: Tj JT,jO,i -f- H,0. Mono- 
kline oder rhomboedriscüe KristaUe^die bei 
146 Ml 160 unter Zenetsnng ihr KriBtaU- 
wasser verUeren. [a]J = -f 68,6*. Zeigt 

Mut^tatiottt die dnnh AUodiaii angehoben 

wird. 

/Sr-ModifikAtion: Kristdfiflkrt wiaaer- 
frrf. [«]?= + 55« 

y-M 0 d 5 f i k a t i 0 n : Entsteht durch schnel- 
les EiudampfeD der a-Modifikation bei 108*>. 
[a]^ — + 34,6*. Wird dnreh MkenlBiuien 

in Glucoae und Galactose gespalten, reduziert 
Fehlingeebe Lösunff, bildet ein lösliches 
Phenylosazon, gibt bä der Oxydation mit 
Brom eine Lactobionsäure. Wird durtli die 
Lactase vergoren, dagegen wird sie weder 
durch IbltMe, InT«rta«o oder Diastasc ge- 
spalten. Zeigt Mileheiiire" nnd Batteniare- 
gärung. 

Lactosephenylosazon: Mikroeko- 

pische Prismen vom Fp. 200 bis 212* 

Isolactose: Wurde von Fischer uud 
Armstrong ausd-Glukose und d^Galaktose 
durch Einwirkung der Kephirlaktase erhal- 
ten. Ist nur in Form ihres Phenylosazons 
isoliert worden. 

Melibiose: Entstellt neben Fructose 
dnreh Hydrolyse der Raffinoaet eotrie ans 
Glucoso und Azrtochlortralat-tot'c. Mono- 
kline Kristalle vom Fp. Ö4 bis äd<*. Waaeer- 
frei «ehmibt ei« hei 8S bis 96*. Zeigt Hato- 
rotation. [a]^ « + 129 Ui 142,9« Diuoh 
Redul:*i'ni mit >^itriiimamal2:am entsteht 
Alelibit. Wird durch Kmulsiu lanijsain liydro- 
iTsiert, sowie durch ilic Mclibia^^c, ein Euzym 
der untere lirigen üefe, üe ist also ein 
^•GalactobiU. 

6. Trisacch aride. 1. Pentosenderi- 

vatp. Khamninnse: CigHjjOi«. Kommt 
als (Ihicosid in den Früchten von Rhamnus 
iufect<)rja vor. Mit Hilfe eines gleichfalls 
in den Beeren vrirkoiunicuden Enzyins, der 
Rhamninase wird es ia Rham netin und 
Rhamninose gesjialtdi. Weiße Kristalle 
vom Fp. 135 bis 140". Geschmack süß, 
löslich iu Wasser, [af^ ^ 41,0«. Bei der 

Hydrolyse mit Säuren entsteht 1 Mol. 
(ihicoso und 2 Mol. Rhamnose. Reduziert 
Fehlingsche Lösung. Rhamninose läßt 
eieh nJent vergären, anoh die gewöhnfiehen 
Enzyme <iiul \virkuTicr>In?. 

2. Uexosenderivate. Kaffinose (Me- 
litriose): C„H3sO„ + 5 H^O. Kommt in 
den ZucKerrübcn, im Baumwollaameiikuclien 
und in Getreide vor. Feine, weiße I^adeln 



vom Fp. 118 bis 119". [a]^°= -f 104«. Lös- 
lich in Wasser, unlöslich in Aether. Keduxiert 
nicht, wird durch starke BGiieralSlnren ia 
Fructose, Ghicose und Galactose Ljes palten. 
Verdünnte Säuren und Invert^ü« spalten sie 
in Fmlctoie und Melibiose. Untergärige 
Hefen vermögen die Raüinose voUsti&iid^ 
I zu fermentieren. 

Melieitoae: CA*0„ + 2 H,0. Komm« 
in der Manna von nnus larix vor, aus der sie 
mit warmem Wasser aus^ezoeen wird. Kleine, 
rhombische Nadeln, vom Zersetzun!TS|iunkt 
200«. Kristallwasserlrei ist der Fp. 148 bis 
löO", lohmeekt schwach sOA. Die DrefatuiK 

des Anhydrite bt {af^ = + 88,6^. Bei der 

, Hydrolyse entsteht Fnictose und 2 MoL 
Giucose. Gart nicht, Hefe ist ohne Einwirkung. 

Gentianose: C^Hifii^ Kommt in 
den Enzinnwiirzeln vor. Süßliche, farblose 
Platten oder Tafein vom Fp. 209 bis 210". 
[a]*^ = + 31,2». Beduiert idoht, wird dnreh 

Invertaee und sehr verdünnte Kiktren in 
Fructose und Gentiobiose, durch st<irke 
Säuren in 2 Mol. Giucose und 1 Mol. Fruduse 
gespalten. 

7. Tetrasaccharide. Stachyose: C,«- 
Hi2* >si + 4 HsO. Findet sich in der Manna- 
esciie und im weiLSen Jasmin. Wahrscheinlich 
identisch mit der von Schulze aus den 
Lupinenstmen iaolwrtini Lnpeoee. IKe 
Stachyose kristallisiert in glänzenden, farb- 
losen Plättchen, die wasserfrei bei 167 bis 

170° schmelzen. Schmeckt sehr süß. [aj^des 

Stachyosehydrates «= -J- 1S2,8*, des Stachy- 
oseannvdrits = + 147,9". Alkalien sind 
ohne Iilinwirkung. Fehlingsche Lösung 
' wurd nicht reduziert Salpetersäure oxydiert 
zu Schleimsäure. Essigsäure und Invertase 
spalten in Fructose und Mannotriosc. Schwe- 
felsäure hydrolysiert zu 1 Mol. FructosOf 
1 Mol. Giucose und 2 Mol. Galactose. Hefe- 
gärung tritt nicht ein, Emulsin und Kephir- 
uctase spalten. 

S» Nichtkrietalliaicr e&dePolysaccharide. 
Die idehtkrntalliaiereiidett PolTsaecharide 
sind in der einen Gruppe beim S'tnffwcclisel 
der Pflanzen und Tiere von der größten 
Bedeutung, nimlioh die Stärke, die Dex- 
trine, das Glykogen nnd das InuUn. In der 
anderen Gruppe bilden sie den llauutbe- 
stwodtteil der Pflanzenmembranen: die Cellu- 
losen und Hemieellnlo.sen. Sie sind mehr 
oder weniger lösliche Kolloide, zum Teil 
aber gänzlich unlösliche Körper von neutraler 
Reaktion. jVlle enthalten nur Kohlenstoff, 
Wasserstoff und Sauerstoff nnd zerfallen beim 
Kochen mit Säuren in einfache Zuckerarten. 

Stärke (Amylum): (C»H»0,). Sie 
kommt in den Tereehieaensten (Aganen der 
rnaiiz<'n in \vecli.«elnden Mengen in Form 
von Körnchen und Knöllohen vor. In größerer 



Digitized by Google 



808 



Kohlehydrate oder Zuekorarten 



Menge häuft Bie sich in den Knollen der Kar- 1 
toffel und in Körnern der TenebiedetieD j 

Getreidearten an. ' 

Beim Erwärmen mit Wasser quellen diese 
Körner bei öO<* auf, lösen sich teilweise und 
bilden eine opalisierende, filtrierbare Lösung, 
die den polanslerendon Lichtstrahl nac Ji rechts 
dreht. Der lösliche Teil der Stärke wird als 
Granulöse, der unlösliche als Stärkecellulose 
bezeichnet. Ans der wSsseric^en L^Ssung fällt 
Alkoliol die lösliche Stärke als amorphes 
Pulver. Die wässerige Stärkelös^iiuK, der so- 
genannte Stärkekleister, wird durch Jod- 
jodkalhtm blau gefSrbt. Die Flrbung rflbrt 
von il.;>r Bildung der Jodstärke. einer 
komplexen Verbindung, her, die sich beim 
&liitxen zersetzt. Dureh Hydrolyse der 
Stärke mit verdünnten Säuren wird dieselbe 
zunächst in Dextrin und weiter iu d-Glucose 
gespalten. (Verzuckerung, Kirchhoff, 
iSlX) Dieser Prozeß wird in den Spiritus- 
brennereien roxi Kerbnuiereien täglich aas- 
gefOhrt Durch Einwirkung der Malzdiastase 
tritt nur eine partielle Hydrolyse einu £s 
bilden sich MaltMe und Isomaltose. Dttrch 
die Einwirkurr? von Bacillus macerans 
lassen sich kristaUiüierende Kohlehydrate 
i8olieren(Schardinger, Pringsheim). Ein 
im Mais enthaltenes Ferment, die Glucasc, 
vermag die Stärke zu d-Glucose abzubauen. 
Die Stärke wird durch Wasseriitoffsuper- 
o^d bei 37<* zunächst in Dextrin und dann 
in Bfaltose nnd Oxalsiure flbergefQbrt Sal- 
prfir-nure oxydiert zu Znrlrr^äure und 
Weinsäure. Rauchende Sal|)etersäurtj wirkt 
nitrierend. Einprozentige Kalilauge verwan- 
delt Stirki" in Uie lösliche Form, in stärkerer 
Koii7A'nlriitiüu wirktsiehydrüHsierend. Durch 
Einwirkung von Scbweielkohlenstoff in Ge- 
genwart von Natronlauge entsteht Stärke- 
zantho^enat. 

Lösliche Stärke: Entsteht aus Stärke 
durch Erhitzen mit Wasser unter I)ru(k 

oder durch sehr verdünnte Säuren. [nY°^ 
+ 195 bis 202«. 

Dextrine: Unter Dextrinen versteht man 
in Wasser leicht löstiehe, durch Alkohol HUI* 
bare Substanzen, die als Zwischenprodukte 
bei der Umwandlung der Stärke in Maltose 
und Dextrose entstehen. Es gibt verschiedene 
Modifikationen: Amvlodextrin, Ery- 
throdextrin und Aclaroodextrin. 

Amylodextrin: Bildet kleine EristlD* 

eben in wässeriger LBsung. [a]'^ = + 198,4*. 

Zeigt kein BedulctionsvemiöKen. 

Erytbrodextrin: EbennOs in SpbSro« 

kristallen aus heißem jMkohol erhältlieb. 
[a][" = 1 Keduktionsvermö?en vor- 
handen, uiigtlähr = 3% von dem der Mal- 
tose. Die Judieaktion ist rein rotbraun, 
daher der Name. 

Achroodextrin: Kunimt vielleicht im 



Honig vor. Sehr zerfließliche Sphärokristalle, 
schwach sOfi sebmeckend. Reduktion»- 
vermögen » 10% von dein der Glneoie. 

Inulin: Findet sich in Mengen bli Stt 
45% in den unterirdischen Knollen der 
Georginen, der Cichorie und der Kum]iositen. 
Stärkeähnliches, weißes Pulber, das sich aus 
alkoholischen Lösungen in Sphärokristalleu 

abeebeidet [a]^" — sa.8« Wird dnreh 

verdünnte Säuren in Fructose gespalten. 

Glykogen: Stärkeäbnüches Kohlehydrat, 
das die Rolle der Stirke Im ipflaadfeheiiOig«- 

nismus bei den Tieren spielt, wird jedoch 
auch in einigen Pilzen gefunden. Es wird 
aus den tierischen Organen nach Pflüger 
durch Kochen mit Kalilauge und Ausfällen 
mit Alkohol gewonnen. Weißes, in Wasser 
mit starker Opaleszenz kolloidal lösliches 
Pulver, fibt mit Jod eine charakteristisrhe 

Braunfärbung. [a]~ = -f 196,5» Wird 

durch verdünnte Säuren in Dextrin, dann In 

Maltose, Isoinaltosc und schließlich in Dex- 
trose hydrolysiort. Reduziert Fehlingsche 
Lösung nicht, Hefe wirkt nicht vergärend. 
Gibt mit Salpetersäure Nitroprodukte, bildet 
eine Dibenzoyl- und Triacetylverbindung. 

9. Cellulosen. Die Celliilosen sind 
resistenzfähige, höhere Kohlenhvdrate, welche 
die Hauptbestund teile der Zellenwände der 
Pflanze bilden und or^^anisierte Struktur 
besitsen. Im jui^eu Zustande bestehen die 
Z^membranen aus fast reiner Gellulosei, 
später werden sii ' i; inkrustierenden so- 
genannten ..Ligninsubstanzen" bedeckt. Sie 
liefern bii der Säurehydrolyse numst d- 
Glucose als Endprodukt. 

Man unterscheidet nach C. Schwalbe 
auf Grund der Reduktionsfähigkeit und des 
Färbe Vermögens fOr basische Farbstoffe: 

1. Cellulosen nnd Hydrate: Sehr resi- 
stent, kein oder aerinjcs Reduktinnsver- 
mögen, daher keine aktive Carbonylgruppe, 
minimafes Anfirbevmnilgen dnreb basisebo 

i Farbstoffe. 

2. Hydrocellulosen und deren even- 
tuelle Hydrate: deutliches Reduktions- 

'^ernlö^;en, zum Teil leicht hydrolysierbar 
(Heniicellulosen) geringes AnfärbevennOgen. 

3. Oxvceliulosen und deren Hydrate: 
starkes Reduktiousvennögen, Aldehyd- und 
Ketongruppcn, leiebtes FSrbevennigen für 
basisflie Farbstoffe, 

Celluiose (C,H,oOt)„. Eine exakte 
Konsütutiunst'irmcl ist noch nicht erniittett 
worden. Die einiacbste stammt von Green: 

t >0 

, H-C.OH-CH-CHOH 



I ^ 



Digitized by Google 



Kohlehydrate oder Zuckerarten 



809 



Darstello]ig:FiltziM]Mi{iiw von Schlei- 
eher und Sehllll itt tut rehie GeUnlose. 

Aus Pflanienfa««rn, z. B. W iftr, wird aie 
diurch Digerieren mit verdfUmter KOH, m- 
dflimter Salntaze, Waewr, Atkohol «nd 

Aother als veiBe amorphe Masse erhalten, 
währeuü die inkrustitireutieii Beimeuguiigeu 
entzogen werd e n . Ebenso entfernt Erhitzen mit 
Phenolen und Fliei »läther die Ligninsubstan- 
zen. Eieselsäuit hbltige Pflanzen, z. B. Stroh, 
müssen erst mit 1 >4 prozentiger Flußsäure 
behandelt werden. Im {großen wird sie durch 
Erhitzen von ilolz mit Calciumsulfitlösiing 
unter Druck dargestellt (Sulf itcellulose). 

Zur Bestimmune benutzt Schwalbe 
die „KupferzahrS d.h. das HMhi1rtioii8Ter> 
mii^cn von 200 com 1' '.prozi i tii^! r Cellulose 
in Wasser angerührt für lüU ccm Fehling- 
seber Losung nach '/^ stündigem Koehen. 

Die Ccllulose wird vnrti ')r:ranismiis der 
Pflanzenfresser durch Bakterieu abgebaut 
und verwertet. 

Physikalische und chemische Ei- 
genschaften: Die Cellulose ist nur im 
sogenannten Schweizer sehen Reagens, einer 
Kupferoxydammoniaklosunn, inslich und dar- 
aus bei liiiißsamem Ausscheiden in Sphäro- 
kristaUen erhältlich. Sie wird daraus durch 
Sftnren und Salxe als Aeideellulose ee- 
fiUIt. Eine 1 proientige Lfeung dreht hn 2-dm 
Eolir etwa — 20°. Durch Erhitzen in Geiren- 
wart von SMieistoif wird sie teilweise in Oxy- 
eeDnlMe ü b wgefftlirt. Bdni IbdiMi mit 
Wasser ?ibt pie etwas Zucker ab, während sie 
bei 30 Atni. Druck hydratisiert wird. Durch 
Alkalien wird die Cellulose mercerisiert, 
d. h. sie erleidet eine chemische und struk- 
turelle Veränderung. Die Fäden schrumpfen 
und werden dicker und von größerer Affinität 
für Farbstoffe. Spuren in starker Koiizen- 
tratiou wirken zunächst hydratiüicrend, später 
hydrolisierend. Trockene Cellulose bildet 
mit starker H^SO^ ,Jkolioide Cellulose", die 
mit Wasser Termieeht milchige Lösungen 
eTjiibt, Säuren und Salze fällen aus. Bei 
der totalen Hydrolyse mit ilpcoi. ÜO 
etfibt sie qusntÜatiT d-Ghioose (Will- 
stätter). Schwache Salpetersäure wirkt 
hydratisierend, konzentrierte nitrierend. 

Hydrocellulose: Entsteht durah Ein- 
vrirknn? verdflnnter Mineral säuren auf ire- 
wöiuiliche Cellulose. Sie ist ein leicht zer- 
reibliches sandiges Pulver. LOst sich leichter 
in Essigsäurcanhydrid, reduziert unter ge- 
wissen Darstellungsbedingungen Fehling- 
sclie und ammoniakalisilie Silljerlüsu)ip^. 
Ku^ersaU 5,2 bis 5,8. Beim Eintauchen von 
Celinloee in HjSO«, die mit V« Wasser ver- 
dünnt ist, bildet sich IN-ri^ame ii t. 

Hydratceilulose: Mercerisierte Cellu- 
lose. Entsteht durch Waaseranlnahme beim 
Behandeln von Cellulose mit Alkitlicn in der 
Kälte oder durch H^eneration von Viacose. 



Kupferaahl 1.6 bis 1,9. Läßt sieh leiohtar 
acet^fierai als gewOhnUobe Ceütdose. 

Oxycellul i Ii: Entstehen durch oxy- 
dative Behandlung von CelbUose mit Alkalien 
oder SinieiL Bediifieraii ttirk, KupfemU 
7.r^bis7,9. Geben VeEfaindiugen mit Phenyl- 
hydrazin. 

Nitrucelluiosen: Beim Behandeln von 
Cellulose mit Nitriersäuregemischen werden 
4 bis 12 Nitr(^ruppen auf das Mol C^HmOm 
aufgenommen, bind in Aether, Alkohol zum 
Teil löslich (Collodium), vollstilndig in 
Nitrometlian uud Aceton. ilcduziuren 
Fehlingsche Lösunf. 

Die eulosive unlösliche Schießbanm- 
ir 0 II e ist Gel 1 u 1 0 s e h e X a n i t r a t , mit Kunp» 
fer gemischt ergibt die Niteeocllnlose das 
leicht brennbare Celluloid, 

AeetTleellnlotOD: SSnaieiat entstehMi 
aus den Hydratcellulosen Triacetatc. z. B. 
mit Essigsäureanbydrid oder Acetylchlurid 
mit SnfceUorid. Bei ungenOgenaer Ein- 
wirkuniT entstehen Diacetate. Leicht 
löslich in Chloroform, Eisessig, Nitrobenzol, 
unlöslich in Alkohol und Wasser. 

Cell ulo sex anthoftenat ( Visco se). 
Entsteht als Xa-Salz durch Behandeln von 
Cellulose mit Natronlauge und Schwefel- 
kohlenstofL Gibt eine wässerige, schwach 
reehladrehende, telir zihe Lösung, die in 
der Hitze koaguli 1 1 

xo. Industrie der Kohlehvdrate. Die 
EoUebydrate in ibren versehiedenen For- 
men sind da.s Rohmaterial sehr wichtiger 
uud {(roßer Industriefjebiete. Die technische 
Darstellung des Kohrzuckers aus dem Rohre 
oder der Rübe zerfällt in drei Teile: Saft- 
gewinnung, Saf treiniguug uud äaft- 
konzentration. Den Schnitzeln wird der 
Zucker mit Wasser entzoiren. durch ,. Schei- 
den" mit Kalk und Saturieren mit SU ^ oder 
Cüj wird der Zucker gereinint und in luft- 
verdiUmtem Baume der ,J)ünn8aft'' zu 
„Dieksaft^ koaxentristt Naisli noehmaliger 
Saturation wegen der durch das Konzen- 
trieren gesti^enen Alkalität wird „auf 
Korn veriEoeht" und die ««FttUniMse** in 
Zentrifueren von dem Sirup getrennt. 

Die Stärke wird lür die Technik aus 
Kartoffeln, Weizen, Reis und Mais ab- 
geschieden und durch Verzuckerung mit 
Schwefelsäure in Stärkezucker oder durch 
Erhitzen in Röstgummi fibeq^efOlurt 

Die Bedeutung der Cellulose ei^ibt sich 
durch Aufzählung der Betriebe, die sie ver- 
werten: Baumwolle für die Textil- und 
Färbereiindustrie, ebenso als kOnstUobe Seide 
ans Wtnh oder Aeetatcelltilose, sowie als 
Viscose. Die Papierindustrie irebraucht sie 
in Form des Holzschliffes und der Lumpen. 
Die Nitro- und Acetykellalose werden in 
der ]ihotograplii8eben nnd FSmindiutrie 
verwertet. 



Digitized by Google 



810 » Kohlehydrate od» Zucketarlm — Kohlen 



Ebenso ist das Gärungsgewebe (siehe 
dieses) auf die Kohlehydrate in Form der 
Kartotfeln (Spiritus), Bei« (Arak, Saki), die 
Gmte (Bi«r) usw. angewmnL 

ir. Physiologie der Kohlehydrate. 

Die Kohlehvdriito bilden neben den Eiweiß- 
Stoffen die wichtiirsten Körper für den Stoff- 
wechsel der lebenden Zellen. Sie werden in 
ihnen meist in Form der höheren Poly- 
garchuridp I ( ilycntrcii. Starkr) aiifses|n>irhprt. 
nachdem sie in den Pflanzen unter dem 
Einfluß d«r strahlenden Enei|pe doreh Ver- 
mittlunir des ndorouliylls aus Kokfenstore 
und Wasser cntstaiidon sind. 

Der erste Prozeß ist die Bildung von 
Fornialdphyd, eine Reaktion, dio von Löh 
durch die Glimmentladung nachgealiait wor- 
den ist. Man kann wohl als gesichert anneh- 
men, daß durch Aufwüime von KH« mm den 
Kohtenbydratm in den PtUnien Pratrino 
ober die Aminozucker, Aminobldehyde, 
Aminosäuren entstehen. 

Die pflanzlichen Kohlehydrate werden 
vom tierischen Organismus zu don ITcxosRn, 
d-Glucose, d-Galactose und d-Fructose (und 
in selteneren Fällen auch zu Pentosen) ab- 

Sebaut. Er ist derjenige Nährstoff, ober 
en alle zneeffihrten anderen Nahrungsmittel 
in die Iii it V ilm zur Aufspciclicrunu' oder 
zum vollständigen Abbau übergehen. Der 
größte Teil de« Zueilen wird in der Leber 
und in den >fnskpln als Glvcogen aufgespei- 
chtrt und nur bei Hunger oder starker Arbeit 
sowie bei Str^ehninwirkung werden diese 
Depots an^re^Tiffen. Bei sehr kolilehydrat- 
reicher Kos-t findet auch eine l'nnvandluiig 
von Zucker in Fett statt. Die Bildung von 
Eiweiß aus Zucker ist nicht erwieeen, da- 
gegen Wimen wir dnreb die Utttereoehungen 
von Lusk, Rintrer, Dakin, Creiner, daß 
im diabetischen Organismus viele Amino- 
eiaren Zucker geben. 

Tin endgültigen Abban im trc?undpn 
Organismus wird der Zucker zu CO, und H,0 
umgewandelt. Dieser Abbau geht wohl 
zuniohst ohne Aufnahme von Sauerstoff 
fiber die Milchsäure und dient als solcher als 
Energiespender für die Muskelarbeit. Diese 
Fähigkeit der sauerstofflosen Energieliefe- 
runii ist wohl die wichtigste Bedeutung der 
Koldehydrate ffir den Stoffweeli^el. 

Likruiur. lUf-hter-AnHchütz, Ii. Auß.. iWJ. 

— f. Beilntetn , Handhuf h der orgnnUchfn 
Ckemit. üamöttrg und LeipHg IS9S bU 190G. 

— Emil jiM«rlbaldeN» BioekemUdiM Band- 
lextken, II. Brntd. Bertin 191 1, — K. von 
Iitp^ianUf Die Chemie der ZudteraHen. 1904. 

— U. 'Jollrun, Kurzf» Ilimdburli der Kohlen- 
fii/dniir j. Aitß., iM'.fS. — Mfuer-Jacohnohn, 
Lrhrliiich der «rtjüHiiclien C/ifinte, I, 1,^93. — 
JE I^laehcr, ['ntrrmchunytn ührr Kuhlen- 
AjfdraU und Fermente, »84 bis 190S. Berlin 
1909. ^ E. F, Armatrongt Di» ei»/aelun 
Zuckerarten und Giunnde. Berlin 191S, — 



derivftt J'arit 1900. — ¥. Böhm 11 nn. f;i.,- 
chemie. Brrlin lOOS. — f. Op^cnlu-imer, 
(Irmulriß der /üi^rhemie. Lei/izig lUlt. A'i* 
der großen Zahl der On'ginalarbeiten »eien die 
von Flacher, ToUent, Arwutromg, SOt wM tf 
Kruberg ijfnnrtnt. 

U. HtiHrieh Fmnck wtd U, QroMmattn, 



Kohlen. 



1. Definition und Historisches. 2. Chemiach- 
physikalische Ki^enächafteo. 3. Kohlenarten: 
a) Nach praktischen Gcsicbtapunkten. b) N««b 
rnemisrh-pbysikalischen Gesichtspunkten. c)Nael| 
gpnotiscbeo G«sicht8punkt('n. 4. Entstehung 
der Kohlen: a) HirtoriM hes. M Analoge rezente 
Bildungen. «) Sapropel ( Paulscolamm) und Tori 
^ Moortypen. ^ y) Geographisebe Verbreitung 
der Moore, c) Kohleiilafrer und Vero;Ieichspunkte 
mit den Torf miiorcn. u) l'llünzenrestein der Kohle. 

Autochthoiiie uiui .Mhx'hthonic. (ieogra- 
phixchM Vorkommen. d) VegetationsverhäJt- 
oiiae der Steinkohlenflora, d) Mattkohlen- 
gruppe. e) Kohlen« die eine UittelsteUung 
zwnehen den KannelitoUen und GfauuftoUen 
(Ilumuskohlen) einnehmen. f) Liptobiolithe. 
ö. Fremdkörper in der Kohle, a^ Autochthone 
Einschlüsse, b ) AIKk htbone Einscnlüsse. 6. Zcr- 
HPtrnn^rücheinungen der Kohlen. 7. Ver> 
wondun^. 8.a) Vorrat, b) Verbnucfa und Er^ 
Zeugung ( Statistisches). 

I. Definition und Historiaches. Unter 
Kohlen versteht man (Sediiiwntär-)Ge- 

>feinc. au's-chließlich oder vorwiegend or» 
gauisclier (fast nur pflanzlicher) Herkunft 
von sehr versehiedeneni geologischem Alter, 
mit fester bis lockerer Beschaffenliett, die 
meist eebwarz bis brunt gefirbt rind und 
für die Praxis als Brennstoffe brauchbar 
sind. Die Kohlen bilden einen Teil der von 
Potoni^ unter der Bezeichnung Kausto' 
binlithe') xiisammencefaßten fossilen Brenn- 
stoffe, zu dciii'ti iUiUer den Kohlen (und 
Torfen) nach ihm noch Petroica und deren 
Derivaite und die Liptobiolithe gehören 
(S. 830). Reine Kohlen, d. h. solclie, die 
außer dem natürlichen Aschengehalt keine 
oder nicht nennenswerte Beimengungen frem- 
den iSediments enthalten, sind nur ein 
Kxl rem fall einer in der Natur ifiekenlns 
vürhandt'iit'ii iicihe, die von bloUen Kohlcn- 
subi-^tanz enthaltMidcn Sedimenten « Mrand« 
schiefer usw.) zur reinen Kohle führt. Unter 
Umständen, z. B. bei Mangel an Kohlen 
in einem Lanrie, lohnt sich auch der Abbau 
imreiner Kohle (die F&nfkirchener Lias- 
koUein Vngun entiiiati. B. bia 22^0 Asche), 
die vielleicht in andefen Steinltohu«ibeGk«n 



*) Von wruo brenne, &o; Leben und 2i9o( 
Steint alao wörtlich bronnbaras, aus Lebewem 
entatandenee (organogenes) Geitein. 



Digitized by Google 



Kuhlen 



als unbauvfürdig nicht aupsronutzt wprdrn ' 
würde; jedoch sind auib die z. B. in den, 
<leut.-i lioii Sieiiikohlonrevieren gewonnenen , 
KoMeu von eeiu veimhiedener Gttte und 
Befadult Die efaiidn«n EoUmArteii und | 
-Sorten wt rdon in AbeehiiiU 3 und 4 nfther . 
betrachtet werden. 1 

Historisches. Die Kohlen, speziell die aof- ' 

fallendste Art dieser, die Steinkohlen, und äußer- 
lich ähnliche simi sthon sehr lange hekannt. 
Schon T h e o p h r a s t ( c t w a 3 1 ö v. C hr. ) erw iihnt sir , 
and nach ihm wurde sie schon danuilü, also vor 
flbsrSOOO Jahten, von Schmieden und Erzgiefiern i 
benutzt Aaeh in China war die Kohie und ilure j 
Benutzbarkeit nach Marco Polo (etwa 1280 { 
n. ehr) lange bekannt. Eist etwa 1600 Jahre 
nach Thei)i)nrast ma* hen sieh in Europa die 
erstell fjriiüereii Versuche zur Ausnutzung der 
Steinkohlen bemerkbar, hervorgcruft n «lurAi die • 
•ich empfindlich bemerkbar machende Preis- [ 
stei^rung des Brennholzes, das bis dahin allein 
zn Schmelzproze&sen, zur Schmiederei usw. 
benutzt wurde und dalu r besonders in Gegenden 
mit lebhafter MetalhudusLrie immer sphwiprip^er : 
zu beschaffen war. Der älteste Steinkohlenberg- 
bau ist vielleicht der Zwickaner. der bis ins 
lO. Jahrhundert zurückvnlegt wird (Zwickau 
vielleicht — Aue desZwic«.diieiiiavischui Feuer- . 
gottes), 1348 aber erst nnrondlieh erwKhnt wird. ] 
In d«'r Aachener (Jegend begannen die Aebte 
des Auruiiünörklo!?ters Klosterrode bereits 1113 
Steinkomenbergbau, den sie lu hoher Blüte 
brachten^ so datt ihre Anlagen oft als Vorbild 
nUeB. 1795 kam er mit der Aufhebung des 
Klosters zum ErUegen. Nicht viel später oder | 
gleichzeitig begannen die Engländer ihren Kohlen- 
bergbau; um 1183 wurden in Sheffield bereits 
Steinkohlen zu Schmiedezweckea benutzt. Um 
die Wende des 12. und 13. Jahrhunderts begann 
aacb in der Lüttichor Gegend die Konlen- 
benntxnng.^) Der schlesische Bergbau ist viel 
jünger; in der Waldenburger Gegend wurden 
zwar schon vor 1594 Schmiedekohlen gewonnen; 
dagi gen fehlt jede Kunde d ivon für das damals 
noch sehr hoizreiche Obersuihleaien, unser zu- 
kunftsreichstes Stfiinkohlengebiet Ein größerer 
Koblenbergfaau begann aber erst um die Mitte 
dei IS. Juirfannderts. jedoch war noeli tun die 
Mitte des vorigen Jahrhundert« die orpwonnene 
Kohlenmenge durchaus verschwindend j;egenubcr 
der heutigi-n. sich im allgemeinen noch immer 
steigernden Produktion (vgl. Abschnitt 8 b). 

9. Cbemitth-phyaikaliache Eisen» 

Schäften. Chemisch lassen sich die Kohlen 
nicht einheitlich nach einer gewißgen Formel 
eharakterisierai, da sie ein Gemence Sauer- 
stoff- und Wasserstoff armer fester Kohlen- 
wasserstoffe sind. Bei dem Prozeü der 
Kohlenbildung, der nichts ireiter als ein 
Fortffehen des Vertorfungfiprozesses (>. Ab- 
schnitt 4 b) auch nach Annahme des Kohiea- 



*) Der Sage naeb aeU ein fremder eisgrauer 

Mann einem Schmied namens Hulhs dort die 
Bedeutung der Steinkohle gezeigt halwn; von 
diesem soll der irauSeiselM Hame für Kohle 
HoniUe herräbren. 



Charakters im Verlauf der geologischen 
Zeiträume ist. wird von den ITrmaterialien 
Wasserstoff und Sauerstoff allmählich immer 
mehr in form von Wa««er abgegeben und 
auf diese Weise der Kolilenstoff anp^e- 
rcichert. Bei gewissen Kohlenarten bleibt 
ein höherer Gehalt an Wassenitoff be- 
stellen, demi^m&Bsie mehr (schwere) KoUeil* 
Wasserstoffe (z. B. die Kannelkohlengruppe) 
enthalten aL andere. Nebenher enthält die 
Kohle nochWasscr,die Braunkohle 30 bis 60%, 
die Steinkohle höchstens 7%. Im allgemeinen 
nimmt der Wassergehalt mit dem Alter 
der Kohle ab (ebenso die ihr anhaftende 
„Bergfeuchtigkeit"). Außerdem enthalten 
die Kohlen noch akzessorische Mineralien, 
von denen in Abschnitt 5 die Hede sein wird. 

Sehr wichtig ist die Eigenschalt gewiaeer 
Kohlen, beim IMiitsen unter LnftalMehluB 
nach Entfernung der flüchtigen Kohlen- 
wasserstoffe eine zusammenhängende, po- 
rfiee, bis auf den Asobengehalt aus reinem 
Kohlenstoff bestehende Gesteinsma«?e zu ^ 
hinterlassen, den Kukei. Als Koks im 
weiteren Sinne bezeichnet man zwar den 
Deftillationsrückstand der Knlilen ':tbf"-hnupr, 
der alüu durchaus nicht immer die bianige, 
poröse Beschaffenheit des Kokses im engeren 
Sinne hat; unter Kokskohlen speziell ver- 
steht man jedoch die Kohlen, die den eigent- 
lichen Koks liefern. Beim Verkoken schmilzt 
solche Kohle xunichst, gibt dann die Kohlen- 
wasserstoffe u. a. ab („Koksgase"), die jetzt 
meist in mit den Kokereien verbundenen 
cherai^sehen Fabriken besonders auf Teer, 
Teeröle, Benzol, iVmmoniak usw. austrebeutet 
werden, und hinterläßt als Iie>tillatirtn«- 
rOckstand den Koks. Früher wurden die 
Koksgase ohne weitere Verwertung duroli 
den Schornstein in die Luft entlassen und 
bildeten wegen des Gehaltes an Teerstoffen, 
Ajnmoniak usw. eine wahre Plage für die 
Umwohner. Man nennt die kokenden 
Kohlen anch Backkohlen, da der Köln 
..zusammenbackt"; bei nicht backenden 
Kohlen hinterbleibt ein pulveriger oder 
gesinterter (wenig von der UTSf>ranglichen 
Kohlet! form abweichender) Koks. Die 
prozentuale Menge des hinterbleibendeti Koks 
Dezeichnet man als Koksausbeute. 

üeber den Aachengehalt der Kohlen war 
schon oben gesprochen worden. Gute Stein- 
kohlen hüben bis 7%, mittelgute Ms 15%, 
schlechte mehr als 15% /Vsche. 

Weiteres wird noch bei Besprechung der 
verschiedenen Kohlenarten mitzuteilen sein. 
Die folgenden Tabellen geben über das im 
▼orif^en Ges«f^ de« R&beren Amlraiift 
(auf aschefreie Kohle berechnet); die Ta- 
bellen entstammen der Broockmannschen 
Darstdlung in „Entwiekeluns des nieder^ 
rheinisch -westdusdieB fiergOM«»** IBOS 
Bd. I S. 259). 



Digitized by Google 



812 



KoUn 



Wärme- Koks- 
einbetten «us- 
tiMoratüch bettte i 



Besrhaffen- 
beit des 



e 

M 

e 

& 



•9 

a 
s 

-c 
e 

"Sc 



Bob 

Tttf 

Lignit 

Braunkohle 

t Ummkolile 



Oraplut 



3. Kohlenarten. Man unterscheidet bei 
flen Koblen yenchiedene Arten dad Sorten 
nach sehr vcrrhiedcnon r.oicht^piinktt^n. 
Man teilt die Kohlen ein nach prakuschen, 
nach chemisch-phygikaliiciien und nach ge- 
netischen Go-ii nt« punkten. Da sich die mit 
dem einen l'riiizij) gewonnene Kohlen- 
.Systematik zum Teil mit der auf andere 
Weise gewonnenen deckt oder ihr wenigstens 
entgegenkommt, so ist eine scharfe Scheidung 
dieser Sp( /i;il!:rii|i|iieningen öfter schwierig, 
was skh beim VeJileioheii de« iolgendeo 
von selbst erji^bt. 

3a) Einteilung nnoli i>rakti>chen 
benichtspunktcn. Alt i-t me lliiiteilung 
der Kohlen in Braunkoh!? und Steinkohle. 
Ürsprünglif ii ist >]v ciiit' rein ben?männische, 
in zweiter Linie «iue geologische l'nter- 
ficheidungsweise, jedoch hat sich bei den 
tatsä^'hlich vorhandenen Schwierigkeiten die 
Sachlage insofern verschoben, als man die 
Entscheidung, welche von beiden Kohlen- 
sorten vorliegt, ins cbemische Gebiet binaber- 
gesjNelt haX, Dn baden Naawn spielen 



fr ' 


0 


44 
«4 




Ii) 


ilii 


Ii 
0 


00 


i'ii Ii U 1 


■iii 


WJ 


0 


^f. 
00 


O'UU 


00 f 


00 


c 

0 


■4A 


bUUU 


jri 


<U 


t 
0 




•jJl*' 


4.» 


l£ 


fL 


O^l 

Jö 








C 


0 1 
Jl 


l'VI II 1 




10 


c 
0 


Ii) 




R.a 1 


7ft 
10 


0 


Ii 


IVA) 


00 


1 


5 


15 




W 




D 


IS 








5 


11 


8000 


66 


m 


5 


9 


NWO 


70 


88 


5 


7 


8500 


75 

1 


90 


5 


6 




78 


92 


4 


4 


»700 


80 


<M 


3 


3 


8W.)0 


90 i 


M 


2 


•> 


ö4t)*» 


95 


96 


1 


1 


820<t 


98 


100 






81UU 


100 



Strukturiert 
Pulver 



Pulver 



oder 

?''>irirert 
i:i->int(»rt 
^barieeo 



Pulver 



zunächst auf rein äußerliche W rhalLnis&e 
dieser KoMenarten an; im i^anzeu findet 
man die Steinkohlen in älteren Formtwnui, 

die Braunkohlen in jüngeren. 

UcIht (in vüu chenmcher Seite be- 
nutzten Reaktionen gilit die oben TWbelkuf 

Seite 813 Auskunft. 

Die Praktiker unterscheiden bei der 
Steinkohle (auch bei der Braankohle) wieder 
verschiedene rnftrartcn. die wf<riif!i<h auf 
dem Verhalten deü Koksrtickstandes und dem 
Gasreiebtnn bemben und neben «BReneinn 
N.iiiirn iti iIiMi •inzclnt'ii Steinkohlenbecken 
noch bt^«>Jicii'rt? Manien fuhren, die oft gleich- 
zeitig a,ls Namen für Teilhorizonte dw 
Karbons der betroffonden Gegend dienen, 
da sich gewisse Kohiensorten oft auf be- 
stimmte Horizonte beschränken und die 
einzelnen Kohlensorten oft in gesetzmäßiger 
Reihenfolge im Profil der Ablagerungen er- 
scheinen. Man spricht vuti Siiitorkohlt\ 
ItockkoiUe und SandkoUe, JSIamen, die auf 
idie Koksbesclitifenheit inspiekn luid «bat 



I 

Digitized by Google 



Kohlen 



813 





StaiBkoU» 


Bnwintohl* 




nicht 




Verdünnte Salpet«r- 
s&ore färbt sich 


taiiim 




DestiUat 


liidi(liMiMb)|h>ltiK (MW) 

untiT 7"o, 


Wasscraufnahme- 


3tiUk 


«ilnran bb 


braun 



weiteres verständlich sind. Ak Beispiel für 
ein KoUenbeeloMi mit dem Nacheinander- 
atiftrctcn der genannten Koblenarten kann 
da» ßulir bocken dienen; die oberste Zeile 
entspricht zugleich den ^'eolo^jgch iungen 
Kohlen, die aaninti>r stehenden sina suk- 
lessive älter (vgl. dk- untenstehende Tabelle). 

Aus der Tabelle (s. auch S. 812) sieht man 
weiterhin durch die Riil>rik 'WL. (Wärme- 
einheiten, Kalorien), daß unter iihn- 
lichen Verhältnissen der Heizwert der 
Kohle mit dem Alter zunimmt; doch ist 
dies nur mit der obigen Beschränkung 
richtig, da z. B. Anthrazite auch in viel 
iOngeren FonnatiiMien •oftreteu und selbst 
im Twtiir sclion Stemlroblen oder selnr 
•teinkohlenähnliche Kohlen auftreten, ande- 
rerseits selbst im Paläozoikum (Bußland) 
^elegentUok dineliMf firainiikelimiiliiiliche 
Kohlen vorhanden sind. Der Heizwert der 
Kohlen wird entweder rechnerisch (theo- 
retisch) oder experimentell im Verbrennungs- 
kalorimeter ermittelt, worauf hier nicht 
weiter eingegangen werden kann. In der 
Fnude ist der Heiswert meist bedentend 
geringer. 

3b) Einteilung nach cLemiüch-uiiy- 
sikalischen GesichtspunkteiL Nach 
dem im voriijjen .schon Gesagten («. aueli 
Abücluiitt 2) äiüd daö Wichtigste hier zu 
Besprechende die Beziehungen zwisohen 
Braunkohle und Steinkohle, und im weiteren 
Sinne diejenigen zu Torf und den Urmate- 
rialien im fri>( hen Zustand. Die äußerlichen 
Unterschiede zwischen typischer Stein- und 



I Braunkohle t^ind allbekannt, sie lassen aber 
' in kritischen Fällen oft im Stich, weil es 
' zum großen Teil von lokalen Bedingungen 
abhängig ist, wie die Beschaffenheit der oe- 
treffeiKlen Kohton jetzt ist Zum großen 
Teil hängt sie yom Alter, von Gebirgs- 
bewepuufjen, ferner von der Einwirkung 
vulkanischer Gesteine ab, die den Kobluiigs- 

J)rofleß beseUennlgen , modifizteren «nd 
rOher dem anthrazitisch-Kraphitischen Sta- 
dium entgegenführen können, das immer 
das Ende aller dieser Trozesse bildet. Man 
bezeichnet diesen In n. 1 a mmden Prozefi 
mit Gümbel ab In koiilm^; er kann ge- 
wLsserfluJen als ein sehr langsamer Ver- 
kohlungsprozeß bezeichnet werden. Als 
Verkohlung bezeichnet man mit T 0 1 0 n i »5 die 
' gewaltsame und meist relativ schnelle Fort- 
führung der flttchtigen Bestandteile durch 
Hitze oder vielleicht noch andere Agenzien ; 
ein Beispiel bietet die Holzkohlenbereitung 
im Kohlenmeiler, auch der Koksprozeß ist 
eine Art VeilK»lihiiif. Er wird gelegentfidh 
von der Natur selbt^t vor^TTioTTinieti. wenn 
Kohlen mit heilien vulkaiuscIuMi Erguß- 
ge^teinen in Berührung kommen. In dieeem 
Fall tritt eine Verkohlung, Anthrazitisierung 
oder im extremsten Fall tiogar eine Grapbi- 
tisiemng ein. Beim Inkohlungspro^^^ß bleflien 
(iape^pn die durch die Selbstzersetzung ge- 
bildeten fliichtigeu festen oder flüssigen 
i Bestandteile zum großen Teil an Ort und 
i Stelle und werden weiter modüiiiert; unter 
Btldni^ von Winner eiitweielit ein grofier 
Teil des Sauerstoffs und Wasserstoffs, und 
es wenlMi auch leichte KoUenwasserstofie 
: abgegeben, lMB«nden Hetiiaa (CH4), das 
sich von (ien ersten Stadien des KcihlunEn?- 
pruzüisäes au (als Sumjtfgas in Schlamm, Torf 
usw.) bis zum Stemirohlenstndium biMet 
und die von dem Ber^ann gefün htet^n 
I ^Magwetter erzeugt, mdem es mit dor 
■ Lnft explosive Gemenge bildet. Das End- 
produkt bildet auch in diesem FaJl das 
anthrazitiüch-graphitische Stadium. 

Die genannten Verhältuiu«« werden durch 
die beig^ebenen TnbeOfln beqoem venur 

I schaulicht. 

In Wirklichkeit sind die Unterschiede 
zwischen Braun- und Steinkohle nicht scharf, 
sondern fließend. Man kann trotz der von 
I chemischer Seite dagegen erhobenen Ein- 



EnUenaxt 


Koks 


Oaegeh 


•It 


Kalorien 
(W. E.) ea. 


GasflammkoUe 

Gaskohlt' 

Fettknhi»' 

Siaijerkohie 

AttuiiMit 


gesintert 

meist gesintert 
Pulver 


Sinterkohle 
Backkolile 

meist binterkoble 
SandkoUe 


36—46% 
33—36 (37)V, 

20-33»/. 
unter 16% 

6-10% 


7600 
7800-8000 
8400 
870Ü 
8400 



Digitized by Google 



814 Eohleii 

wände annehnifn, daß die in der Tabelle der diesen Weg beschreiten will, besteht 
& 812 erwähnteii Kuliienarten nur Stadien daher zunächst in der iieaatwortun^ der 
in einem und demselben fortlaufenden Pro- Frage, aus mi ftr Material die Kohlen 



zessc darstellen. Donath z. B. behauptet besteben, ferner, wss für Umwandlunes- 

namlich, daS Braunkohle, d. h. die jüngere prozesse dieses Material durchgemacht hat 

meist tertiäre Braiiiikulile. nicht in Stein- bezw. nnih durcliniaclit. Zum t^roßen Teil 
koUe übergehen könne (daß also umgekehrt : deckt sich dieses Problem aJso mit der 
die Steinkohle kein Braunkoh)enst«dium Frage nach der Enistehnnf der Kohlen, 
durchgemacht habe), weil Steinkohle lignin- Wir können daher dieses Kapitel am besten 
frei (holz-stoffrei) i^ei, Liguin aber in der und, um Wiederholungen zu vermeiden, 
Braunkohle wesentlich und leicht naeh-lim Zusammenhang mit diesen hYagen Im 
wei-bar sei. Kr schließt daraus auf eine folgenden Abschnitt ahhundeln.') 
Nielitverhul/.linu' der Stein kohlen bäume und 4. Entstehung der Kohlenlager. 4a) Ilibto- 
aiif ein prinzipiell andore.s rrmaterial von risc hfs ülx-r .iic Ansiditfln zur Entstehung der 
Stein- und Braunkohlen. Bei dieser Be- Kohle. Bei dem taugen Bekanntsein der Kohka 
haoptung erscheint besondera die Annahme haben sich die Forwher auch früh die Frage nach 
willkürlich, daß das Lignin ein elieniisch d«wi Kldungsweiie vorgelegt. Es können hier 
80 beständiger Körijer j^ei, datJ ea ui den .«»'S« der wichtigeren genannt 
«ndenkUoh\»el afren Steinkohle« noch J^t. J:'Z;:h^'\IfTSZJ::'i;:;:^: 
eben-50 jriit und viel erhalten sein miKse als '/,itg,nos<,. V;.l, C.r.ius (7 ir,!!) dagegen 
in den Braunkohlen. Km vul wichligerei imhiu stbuu üflaialitiuu ürsprune an. wie auch 
prinzipieller Unterschied zwischen paläo- Balthasar Klein (lö9>) die Steinkohle für aus 
zoieeher Kolüe lie^t in dem starken uebalt Holz entstanden ansah. Obwohl auch spätere 
der Braiwkohlen an Hare, das tegar oft Autoren wie Srheurhzor (1709), Beroldingea 
in i:rf»ßen Stücken darin siditbar i^t; dieses (1'"^^) ««d dessen Zeitgenosse de Luc sich in 
fehlt den Steinkohlen meist »clion aus dem glB";hem Sinne aussprachen. iM-gegnen wir dwh 
Grunde, weil es nach der Anatomie der "^'i'*''} .?„*^^^^^^ 
Gewächse der Steinkohlenzeit noch nicht ^ie Kohle als ehemaligen 
nennenswerte Harzmengen gab; solche nnden xorf ;uifr. snro, heu, der später über Braunkohle 
sich im Paläozoikum in merkbarer Menge in Steiiiiinhle übergegangen sei; de Luc hatte 
höchstens in Sporen und Pollen (s. unter jeleich ihm ferner die Ansicht der Entatehung 
Liptobiolithe, Abschnitt 4f). Die Unter- 1 der KoMen in «ita (Antnehthonie) berrits an- 
schiede /.wichen beiden Kohlenarten werden pennmmcn. Ktn-nso o(l* r ähnürh äußern sich 
aber u. a. fließend besonders durch die 7 r\\ niiams.suaur dergemaleBota- 
Art des Anftretan» in den geologischen "^°Vk'^' / ^l'*^' 

au" u*:*» j. botinik. l'cmgegrnüber muten andere Anschau- 
Formationen. wovon m Ahsehnitt 4c die y„gen „m so sonderbarer an. Bei vielen dieser 
Bede scm wird. .... '^>«*nierkt man die hindernde Verquickung der 

Ueber den veWCaiedeneil Gasgehalt, die biblischen Sintflutsage mit unserer Vrn^e, wie 
Verkiikbarki'it, war Bchon früher gesprochen fiberhaapt mit der Geologe. Ein unbekannter 
worden. I-Auv. Sonderstellung nehmen unter Aator nihni zwar den pflaiizUclien Ursprung an, 
den Knhlen noch die Mattkolilen der Kannel- meinte aber, daß aus den überlagernden Massen 
kohlengruupe ein, die sieb durch matte , Schwefelsäure die Kohlung bc- 

Rtfbe/groSe Zähigkeit und den Gehalt an 

u ui!r„VL weitiM Indf ].><!erunfr vun Kühle, t>chieler usw. 

schweren Kohlenwasserstoffen auszeichnen. ; j,,,,,, ,i,w.. hs.^!.„l.> Eruptionen von bituminösen 
.Sie werden besser in einem besonderen j „^d erdigen Materialien au» »ubmaiinenViilkaDen 
.\bschnitt behandelt (S. 827), ebenso wie I her\-orgegangen «ei. Die SintflotvonteUong 
die der Ent tehung nach ganz ver 1 liiedeTien brachte auch verschiedene Autoren lu der An- 
Liptobiülilhe mit infolge von Ihtrz- und schaumig, daß die Kohle aus znsammcnge- 
Wachs bestand teilen ähnlichem chemischem s<hwcmmtvn Materialien bestehe (Kidd. Cony- 
Verhalten. Dort wird auch von einigen , Sternberg, und die Hypothese wurde 

eine SondeiuteUung einnehmenden Kohlen- ' späterdurchLyell und .lurrijfrin/osischeForscher 

I-* /> » /r^t\ 1;, T»,i , ■„ wie Favol, (irandi.uiv 1)13 in unsere Taee za 

arten, vv^e t.agat (Jet) us^v die Rede >vm. hohem 'Ansehen gebracht. Dagegen veTtritt 
3c) Kohlenarteu nach genetischen , petaholdt in «eima halb verge«e^en Arbeiten 
Gesichtspunkten. Die Grappiening der den Standpnnkt der Entetehung an Ort vnd 
verseldedenen Kcihleiiarten nach genetischen Stelle (Atitochthonie). Wichtig sind besonders 
lioiclitäpunkteu i.st die wichtigste, da sie dann die Arbeiten der Autoren, die an der Kohle 
sich auf die Verschiedenheit und die Ei<.:en- flelbfltBaGhxaweisenaae]iten,da8iiea«eFfIanMn« 
tQmlichkeiten der Urmatorialicn gründet und 

auf diese Weise Vergleiche mit den jüngeren p ^ ^.^^ . 
analogen Bildungen zulaßt, deren Ent- Entstehung der S&inkohle. 5. Aufl IIUO; ferner 
stehung aus gewissen ürmatenalien wir zum Stevenson, Formation of co»l beda i— XV. 1911 
Teil noch heute ante oculos zu verfolgen • bii 1913. Femer die ebM^lli hinten aagefBhrtHi 
in der Lage sind. Die Aufgabe des Forschers, I Abbandlungen von GQmbel, Bertrand n. a. 



Digitized by Google 



Kohlen 



815 



resten bestände, neb wi«' stark 7.«Tsi>t?.t<'r Turf 
verhalte. Selwn Link halte lö3ö aui Au- 
reeung h. von Bucha diesen Nachweis ge- 
ffiErt; eine umfangreiche AbhandlnuK veziöflent- 
Sehte dum 1&48 H. R. GSppert dsFrainelnift 
der holländischen AkaJemR', die auf Anerken- 
nung der Torftheorie untor BcrücksirhtiguDg zahl- 
reicher Details hinauskum und den geschulten 
Paläobotaniker verrät; auch Dawson gelangte 
zn ihnUchen Schlüssen. Von Bedeutiuig sind 
weiter die ArtMitan einiger AmeriJauur, wie 
Logen iradtMHNmden Rogers, später Ton Les- 
quereux. von denen dif bi^ideii ersten zuerst 
die Bedeutung der Underclays ( Siigniarienbudeni 
im Li^i'iulen der Vhizc erkannten. U«d)eruus 
wertvoQ sind dium später die Untersuchungen 
C. Ee. Bertrands, der die Kohlen in Dünn- 
schliffen imteniuhte und zuent dM WMser 
nnd di« ZnsftmiiMnuetionf der Kum^ tmd 
Bogheadkohlpn^ruppp erkannte. Von unverfäng- 
lichem Werteist die .Abhandlung ('. v. (liinibels 
(Textur der Mine ml kohlen, 1881), der für die d;t- 
mals wie früher akuten Probleme in der Kohlen- 
entstehungsbage : ob an Ort und Stelle entstanden 
oder Migeacilweiiimt, die *Hg»miiiii akzeptierten 
Anadrfteke autoehthoik md anoehtiioii elnfidute. 
Während die Franzosen, auf Fayols und Grand' 
Eurys Anschauungen fußend, mit Vuritebe der 
Alloclithonie huldigten, nr iptf si( h das /Zünglein 
der Wage immer mehr auf die Seite der Auto- 
chthonisten. Immerhin tauchen noch um die Mitte 
des 18. Jaluiiiiaderte oud epiter maoclierlei 
«mderlMi« Aazlebtiea «nf, wie die Tangtheorie 
des Chemikers Mnhr, die nur durch die Außer- 
achtütssun^ der Ücsuitate anderer Forscher 
,,verständhch" ersrheint. und dif ..Barrcntluurie" 
von Ochsenius, der diese von ihm aui die Ent- 
stehung der Salzlager angewandte H\^tlMM 
auch »Di die Koliieiueger »ludebjite. In neueier 
Zeit htt beiotiden PotoniA die Fnge gefSrdert 
und im all'^emeincn den Streit zugunsten der 
Auturlitiioiiistt u riitsrliicdrii. Er uab zidetzt in 
seiner ..Entstehuiij;' dci Steinkohlen" (ö. Aufl. 
lÖlO) eine iU:>auimentA8sende Darstellung des 
Gegenstandes und eine auf eigenen und den Re- 
Baltaten frfUierer Foiwher Iwndteade KlaesUi- 
ketion der Kohlea, die wir im iolgendeit kennen 
lernen werdet». Des weiteren hat Stevenson 
{VJll bi.s l'Jl'.l) eine umfassendere Abhandlung 
über den Stoff geschrieben; dieser Autor hat am Ii 
da« Becken von Commcntr)', auf das Fayol 
seine An.>ehauuug über die allochthone Entstehung 
der Kolllea in Delt»« gecrtlndet bette, neu onter- 
inelit mid auch f8r dieses „Modell einet nllo- 
chthnnen !Cnhlenbe( keni^" im allgemeilMn tXtto- 
chthone Kiitstthung ausüresprochen. 

^'aeliili iu nunmehr also die Erkenntnis vor- 
liegt, daß mindestens die überwi^nde Anzahl 
der fossilen EoUenlagcr aatoehttnu sind und ihre 
AnaIo(^ in nnaeien TorinKHHrein ra nicben sind, 
werden wir die Betiscbtnng' in diesem Sinne top- 
nehmen und zunächst einiges über die rezenten 
analogen Bildungen sagen, dum zu den fossilen 
übergehen und die Vergleichspunkt»- mit den 
direkt kontrollierbaren Bildungen 



lagerung in die darüber und darunter 
lUegenden Sobiefer- und SandtatainBchichten, 
ihn oft ^B« Straekmi hfaidiireh relatir 

'gleichförmige Milch tigkeit^) erinnern un- 
gezwungen an unsere TorflagerstÄttcu und 

{Torfmoore. Torfmoore sind Odinde, «nf 
denen Torf in größeren Mengen angehäuft 

! wird. Der Torf entsteht dadurch, daß bei 
Gegenwart von Wasser die niederfallenden 

j und absterbenden Reste rftr an Ort und 

I .Stelle wachsenden Vegetation tine größere 
Anhäufung von Humusstoffen verursaehen, 
die wir als Torf bezeichnen. Die Pflanzen- 
teile bleiben zun&chst mit der Luft in Be- 
rührung und würden also \edlständig oder 

lerofienteils versehwinden, wenn nicht neue 

\ daranf fallende Pfbuugenreste und das WaBser 
sie vor weiterer Verwesung schützten. Sie 
werden zu einer braunen bis schwarun 
mehr und mehr homo^ werdenden IbMse 
umgewandelt, die wir als Torf bezeichnen, 
den Prozeß ab Vertoriungripruzeß. Das 
Weeen dieses PMzesses wird klarer, wenn 
man andere verwandte Prozes.se daneben 
setzt, die wir ebenfalls zum Verständnis 
des Gesamtproblems benötigen. Po ton i^ 
hat diese m einer Tabelle übersichtlich 
zusammenerestellt und für die einzelnen 
l'ro; I I ind deren Endprodukte Xuiuen 
KescbaÜen oder angenomm«i. die von der 
Mehrzahl der dentsehen Geohifrischen 
[jandesanstalteii zum alliremeinen Gebrauch 
akzeptiert sind und die wir datier im folgen- 
den m dem Po toni Aschen Sinne gebraudien 
werden. An Hand dieser Tabelle können 
wir auch die uns speziell interessierenden 

! Falle nlher beepreehen. 

Tabelle auf Seite 816. 

a) Saprapel (Faalsehlamm) und 

T(irf. Nennenswerte Mensren von Material 
fnl>leheii mir durch die iu der Tabelle als 
Vertorfung und Fäulnis bezeichneten Pro- 
zesse. Der VertoifuiigBprozeß, der im Grunde 
nichts weiter ak ein inkobUmg^prozeß ist, 
I war oben schon kurz charakterisiert worden.-) 
Der Fäulnisprozeß untericheidet sich von 
diesem dadurch, daß die Haterialien sofort 
ganz oder ■weiftrehend vom T.nftsnuerstoff 
abgesch]o«''eii werden, und also im ganzen 
nur einen SeIl)<f7,ersetzung8prozeß durch- 
machen. Diese Bedingiuiiien situ) für die 
meiät mikroskopischen Wasserorganismen in 



iUngoren, d 
hecaiishown. 



4b) .\nalnse receiite und «ubfo^-^ile 
Bildungen. Die weite .Vusdehuung vieler 
Kohlenlager oder Kohlenflöze, wie man 
gewOhnlieh sagt» ihre konliordante Ein- 



Stanmgen der CHnchförmigkeit der Mleh- 

tigkeit sind besonders in Virn r lierken häufiger; 

I Plözvertaubungeii {oii dun li Auswast bungen), 

j „Riegel"bildungen, Verdrüekun^n sind nicht 
$eU«n; öfter beobachtet man eine alim&tiliche 
Mii( htigkeitsabnahme bis sum Venehwiadea des 

. Flözes (Aoakeileo) usw. 

') lieber die sogenanntan Blwnkohlenaik- 

iterien a. 8. 880. 



Digitized by Google 



8t6 



Eolden 





Bezeichnung 


VerhKiten Verheltpn ' 
de« H/1 


KtndeTt mM 

Ii II-.-, 


Entstehende 


deni-u beson- 
den Lakod- 
xmi Sumpf* 

pfUtueo atu> 


fmdatilsct 


M voller 
Gegenwart 
von 0 


und Vor- 
handensein 
von FfiK h- 
tiirkeit 


um eine voll- 
stiodige Oxydation 


Ks bleiben keine 
brennbaren C-haltif^ 
Frodiikt<^ zurücl^ 
unter UmständiM 

ItöebttMtt 
Liptobiolithe 


V'etmotkrung 
findet Statt 


bei Oegea- 
WMt von 
weniger 0 


i 


Inkoh- 
lunK 


1 i 
1 

teste \er- ' 
bindnnf^cn, 
die C-rciche 

Kohlen- 
wasserstoffe g 


m 

3 

s 

3 

33 


geaotztsind: 


V. r:nii,uig 
fiadct statt 

FiulniB 
findet statt 


soniebstbei 
Qecenvnit, 
sooeiui bn 

Abschluß 
von ü 


andzuoÄcUst 
bei Gegen» 

WMt TOB 

Peaehti^dt, 

sodann in 
stagnieren- 
dem Waeser 


wesentlich 

am De> l 

stau- 1 

tionon: 
KeduJi- 
tionen 


Froxefi, dem 
bMonden die 

erht<<n 

\Vassororg;i- 

^■extamd: 


beiAbeeUnOl 
▼oaO 


und iii 
sUgnieren- 
dem Waiaer 


1 Bitii- 
} niiiii«. 

1 ""V 


Fette Verbin- 

dangen, die 0- 
ärmere (H-rei- 
chere) Kohlen- 
w»ä«erstoüe 
Ueiuii 


« 

o 

a. 
m 



stehend«! oder fast stehenden GewSssern i lufttrockenes oder halbwegs lufttrockenes 

erfüllt, die akbald nach Im Absterben zu Material herstellt. Der Faulschlamm und 
Boden sinken und gemengt mit Kesten solche Bildungen, die davon in größeren 
höherer Wasserpflanzen und dureh den Wind ' Mengen enthalten, trocknen zu einer dtuldett, 
zugetragener Pollen und Sporen höherer matten und außerordentlich zähen Masse 
Gewächse einen Schlamm bilden, der später zusAmmen, die sich nur sehr schwer zer- 
durdi Auflagerung anderer JHIassen oder durch I kleinem lUt. Diese Z&higkeit rührt her 
Schwund des auifliegcnden Wassers fester von den vielen gallertigen Bestandteilen 
wird, zunächst zu einer gelatinös-elastischen der Mikrofauna und Mikroflora, die n.imeut- 
Masse, später zu einem steinfesten, außer- lieh das l'lankton des Wassers dem Faul- 
ordentUcJi zähen Material. Den Schlamm | schlämm liefert. In chemischer Beziehung 
nennt man im AnseUnfi an den FUnlnis» zeigt sieh, ds0 faulscMammardge GestehM 
prozeß Faulschlamm oder ?ai)ropcl. das und Bildungen (Supropelite) bedf'iitrr 1 mehr 
zweite Stadium Faulgaliert oder Saprokoli. schwere und Überhaupt mehr Kuhlen wasser- 
Die Natur der Sache bringt es mit sich, Stoffe enthalten ab Torfgebilde. Der (irund 
daß Torf- und Faulschlammbilduncen oft hierfür liept in dem Ocl-rehalt vieler der 
in ge8et2;mäßif;er Fülj^c au derselben Stelle kleinen Wasserurgaui^men, von denen die 
auftreten, wie wir gleich sehen werden, Oeltropfen der Diatomeen ein Beispiel 
und so sind beide Bildungen oit nicht bilden. 

Ganz anders verhalten sich auch in 
ph3rsikalischer Hinsicht torfige Bildungen, 
die also aus höheren und fast ausnahmslos 
größeren wiMser- und feuchtigkeitliebenden 
Pflanzen hervorgehen. Der Torf in der 
reifsten Form liefert nicht ein mattes Produkt 
bei Lufttrocknung und auch keine d««rt% 
homartig zähe Masse, wie das Sapropel. 

- » .-- . iD«r Ton in reifster Form ist iu der Xaktui 

Wir \v,.ll.n di.se Beziehungen em wenig nicht gerade häuf ig ; in Nestern, Ritzen und 
näher betrachten. I^en innerhalb der Torflager, als Absatz 

Im frischen Zustande bei schlammiger aus den durch die Humuslösungen schwarz 
Ik-i liaffenheit unterscheiden sich torfiije und icefarlxen Torfwassern ( SchwarzwiLssern) 
laulschlammige (sapropelitischej Bildungen • findet sich das unter dem Namen Dopplerit 
oft niebt sehr voneinMider, die tlnterscbiede bekannte glinsend sebunrae, ftmt stnu" 
tiet^ aber sofort hervor, wenn man I kohlenihnlushe, sehr brilohige and siurOde 



untersehieden und ab Torf bezeichnet! 

worden. Es bestehen jedoch zwischen ihnen ' 
nach MaÜK'ibe des verschiedenen UrmateriaL» 
und der Verechiedenheit der Prozesse sehr 
bedeutende Unterschiede, die ebensowohl an 
den jungen, eben besprochenen rezenten 
oder subfossilen Bildungen wie an den vielj 
älteren fossilen Analoga, an diesen sogar 

nAl>ll viaI ntplir «im Aiiiulniplf lfnmm»n I 



Dlgltized by Google 



I 



Kohlen 617 



Mineral, das wir als eine Art End- Wasser durch die ständige Sauerstoffzufuhr 
produkt dw Vertorfunifiprozesses, als Torf eine Verwesunp: und damit ein Verschwinden 
m reifster Form, ani^olini kümn'n. Man kann der zur Ablu^ening kommenden ortratii^clien 
eine derartige Substanz auch leicht kOnstliob i Stoffe bewirkt, so ist ee verständlich, daß 
hoBtelleii, mdem man Torf mit Alkalien | besonden feine tonig« Beetendteik mit 
MUlaiiirt und dir ciit- tollende braune Lösung ihnen ijemiseht auftreten, die schon in 
TOn Humusverbindungen mit Salzsäure aus- wenig bewegten Wassern fortgeführt werden, 
mit, den Niederschlag auf einem Filter Selten dagegen findet man sandige Fanl- 
sammelt und trocknet. schlammablagenmpen, und wenn die? vor- 

£in sehr handgreiflicher weiterer che- ! kommt, ist der Gehalt au organischer 
miseher UnterscHea swiselien Sapropeüten Sntotam meistttie »hr gering. 

und [IumU'^abl;i[r<'rnii'_'(Mi, zu denen ja auch Naturi:emäß sind in der Xatiir nicht 
die Torflager geliOren, wäre noch zu erwähnen, bloU die erwähnten beiden Extreme Torf 
Die Fnulschlamroe wirken reduzierend, Torf- und Sapropel yorhanden, sondern diese 
(Hiiinus-jbildtini^en oxydierend auf die darin sind durch alle möLdirhen T>ber!i;inc:e rnit- 
belindlichen Sttiffe. So wird z. B. ein ver- einander verknüpft, die man aucli leicht 
rosteter Ei>en<;egenstand in Faulochlamm i durch entswechende Naracngebung bczcicb- 
la^^ernd des Rostes beraubt bezw. ein blank nen kann (Torfsapropel, Saprokolltorf usw.). 
hineingebrachter hält sich unverändert; in Dieses ist um so mehr der Fall, als, wie schon 
Torfla|?em werden Eisengegenstände zer- oben erwähnt, beide (iruppen oft an Ort 
stört. Man kann daher bei Sapropelbildungen i und Stelle nacheinander entstehen und auf 
geradezu von einer konservierenden Kraft ' diese Weise an ein und derselben Stelle oft 
sprechen. Diese bringt es mit sich, daß die erwalmton Zwischenstufen sich sehr gut 
lelbst leoht empfindliche Oixanismen und. zeigen. Am einfachsten läßt sich das an 
ebenso aneti ehemiselie Verbmdnngen sieh f dem Beispiele der YerUmdung «nee nieht 
erstaunlich lanire in solchen Hesteiiien kon- zu tiefen Binnensees erläutern, wie wir sie 
servieren. Nocii ungeheuer lai^e nach z. B. in Norddeut.schland zahllos vorfinden, 
der Ablagerung, z. B. noch in dem gaUert^en | mit allni möglichen Stadien des VerlandnngB- 
Stadiura (Saprokoll), kann man nicht nur prozesses. Vielfach liegen diese wannen- 
die äußeren Formen vieler der »ii^ehäuften artigen Seen in einem kalkhaltigen Gelände, 
Mikroorganismen erkennoi« sondern sogar womit ein weiterer Faktur in Rechnung 
das Cbloiopiiyä der Fflaiuen, insbesondere > kommt, den ndr hier gleich mit benutaw 



Flg.1. Schema dar Verlan- 
ding ones Sees von zwei 
Seiten her. Die rit deaten 

dio Aiishrcitungsrichtimg 
der betreffenden Monrtypen 
an. 1 )ie Zahlen oben bezeirh- 
nen die sukzessive auftre- 
tenden Moortj'pen (Moor- 
siadien). 1 Ftachmoor (als 
AbMtnm). 2 Zwisehenmoor 
Mt B4>tnlrtiim , dann als 
Pinetuni), ;i liorhnKMtr mit 
der ch »rakteristisi hen Auf- 
wölbung und vereinzelten 
KrappeDdeiere. 




vieler .\lgen hält sieh. Diese letztere frap- 

Eierende Erscheinung veranlaßt« bei dem 
ekanntcn Ehren berg die Auffassung, daß 
die Rerliii an verschiedenen Stellen unter- 
lagcniden diatoraeenhaltii,'eii Schlamme noch 
jebende Kieseialgen enthielten. Ja selbst 
in tertiären Bildungen dieser Art hat man 
noeh Spuren des ("hlnropliyils nachweisen 
kdnnen. Wir sahen eben schon, daß diese 
m Mischung mit Kalk und HumusbOdungen 
auftreten; so ist es auch natürlich, daß <ic 
mit anderen Mineralien gemengt vorkommen. 
Da die Faulsehlammbildungen sieh nur in I 
mehr oder weniirer ruhigen Gewässern oder 
Gewässerteilen bilden, indem bewegteres 

HudwtfMertnMdi 4«r N«tarwlfla0iiaeli»lt«ii. Baad T. 



können, weil wir auf diese Weise das voll- 
ständige Verlandungsprofil eines Sees er- 
halten. Die Verlandung (Fitr. 1) geht in 
der Weise vor sich, daß vuui l'fer her die 
Wasserpflanzen wieSchilf und andere Röhricht- 
gewäcbse, etwas weiter vom Ufer entfernt 
die tiefer wurzelnden und zum Teil schwim- 
menden Wasserpflan/* II in den See vor- 
dringen und schließlich am Ufer bereits mit 
der ffildung eines Torflagers beginnen. 
rdcichzritiL: !,'cht im Wasser und zwar über 
den ganzen See hin die Absetzung der 
Planktonleichen und anderer Wasseroi^ 
ni-men vor sich, denen sich Teile von größeren 
Wasserpflanzen und von außen her zu- 

£2 



Digitized by Google 



818 



Kohlen 



fliegender Blütenstaub beimengen. Ver- 
mfige des Kolkgehaltcs vermag sich in dem 
Wa<;ser eine an$Gtcdchnte Ve(;etation kalk- 
absondemder Pflanzen austubreiten fArm- 
leucluortrowäch-^c, Cliiira u. a.;: daneben 
sorgen für die Kalkabicbeidung fast sämt- 
liche abrti^n im Waraer ««hwimmenden 
Pflanzen, indpm sie einen Teil rlrr Kohlon- 
säure des im Wasser srpift-iten doppeltkoiilen- 
sauren Kalkes ai^-'^imilicren, wodurch der 
schwer M^iche einfach kohlensaure Kalk 
ausfallt.') Es entsteht so an Stellen mil 
reicher Wasserflora eine Art ständig zu 
Boden siakeudes Kalkgeriesel, das sich am 
Grunde des Wassers nebst den organischen 
Stoffen gcnii-clit ab-etzt. Wir erhalten 
also am BtiJen einen taulschlammhaltigen 
Kalk (Kalksapropel oder umgekehrt). Im 
Laufe der /.fit wird der Ka!!:/« Inlt des 
Wassers geritifier, zumal die Zuinhr irischen 
Kalkes dnrcli die Schlammschicht am Boden 
behindert ist; dar sieh abhkjgemde Schlamm 
wird immer kalkftrmer, bis er schließüch 
in reines Sapropel übergeht. Di(>>L-; häuft 
sich stiuidig weiter an, bis die W'asser- 

Sxen Qwr den ganzen See bin in der 
sind, ihre Wurzeln hineinzusenden, 
nn tritt die Torlbildung in stärkerem 
Matte hiniu, zunächst cttt^teht ein Gemisch 
von Sapropel und Torf, in dem der Torf 
'Ständig weiter zu überwiegen beginnt, bis 
schlit'LSlifli (las fjanzt' Sapropclithiger des 
Sees von einer Torfschicht bedeckt ist, wo- 
mit die VerlandunK im Prinzip beendet Ist 
und nur noch durcn weitere Auilidhang des 
Torfes fortschreitet. 

Bei uns hört die Torfbildung in diesem 
Stadium tiieht sobald auf, vielmehr be- 
ginnt -^ie mit diesem Stadium erst eigentlich. 
Jhr Endziel ist in unseren Kliniaten in 
iedem Fall die Uochmoorbildung. Im 
folgenden werden die wiebtigsten Hoor- 
typen charakterisiert werden. 

Tcrsehiedene Moortyp«li. Man tollt die 
jft7ig:en .Moore ein in Flachmoore und llfK-hmoore, 
zwischen denen virniittclnde» Stadium die 
Zwisrhenmoore 8t<;htii. Wii künnen diese ver- 
srhifdencn Typen oder, vielleii iit lii-^ser gesagt, 
Stadien leirht erläutern, wenn wir das Heispiel 
der Verl uidung eines Sees fortsetzen Das Stadium 
der TorfbildunE, in dem wir vorhin einen vor- 
linfigsn AbBehlufi des Verlandungsprozesses ge- 
macht bitten, nntspritht der Fluhmoorbildung. 
Darunter versulii mm nlso ^^or)rbildunp inner- 
halb d^s nihrungsreirlien ( ii nmlw riii\< us 
Der Reirhfum an NährstntU'ii bnnttt es mit .miIi. 
daS aniipnn hsvolie nahrun<,'sbediirftifre ^müv 
Pfl>nzej) ihr Fortkommen iiadea, erotte Sftuer- 
mid Safl^iBcr, grafiex« Btume und Striucber. 



Dies ist die gewohnlirhe Darst«'lbing des 
Vorgingen, der in Wirkhchkeit allerdings in 
anderer Weise verUufen soll, worauf es aber 
f&r uns nicht weiter ankommt. 



Man k.iiiii bei «icu Fl ir tniKKircii (iic hcidi-n T\'iit'!i 
dt> Wii'sC'niiHiDrs iiiui des W'.ililinuors unterst ln'i- 
; den. Utit«rnormilenVerhältnisiscn,7..B. inuji<« rprn 
I Beispiel des verlandenden Binnensees findet f.ist 
immer Bewaldung statt, und m%B spri« ht in soU 
rhem Falle von einem Waldfl irhmoor. Der 
i Haaptbaum der Flarhmoore ist lM*i uns die Erle 
'(.\tnus glutinos-i), die sowohl in sehr naissen 
.ils aiiili in t riu kcni'ii'ii Kl.n hriinon-n Herr- 
.Hl liundu W-gvt^ition d rstelh. Je n ich der Ver- 
nässung des Bodens i«t die Megleittlora vers hie- 
den. Potoni^ unterscheidet bei den Flach* 
mooren Sumiifflarhraoure mit starker ^«äitsung 
des Bodens (die Moors sind diher arhl«»rbt be> 
gehb ir) und ätandflaehmoore, d. h. sohhe, bei 
denen der Torfboden fester und troikcner ist. 
Zuweilen geht das tro.'kenere Flai hmoor «us dem 
inisscii (hircli die konseqiieiitr Torf lufhühung 
hcr^ur, gelegentlich wird aber dis SumpUiu-h- 
. mo<irst iüium uuterdrüclit oder tritt sehr Stade 
in den Ilintererund. 

Die Bewaldung der sich bei der Verlandung 
bildenden und in den See vorrückenden Torl^ 
decke findet statt, sob Id diese dunrh die Ver- 
filzung der Gräser usw. dii' n itigc Tragfähigkeit 
erlangt hit. Dies ist /uwcilcn .schon recht bald 
der F.ill und SO beginnt dio ]5i'-it di'liin>! durch die 
Erle bereits ziemli« h bald. .Neben der Erle kom- 
' men aber speziell in den Standflachmoorcn noch 
eine Reihe anderer Bäume (daher Miichwald- 
flsrhmoorX wenn auch nur nebenher, in Frage, 
wie einzelne Fichten, Thxus, einzelne Eschen, 
Khamnus frangula, Sambucus u. a. und ferner 
dif Str.nirliliirk»' 1 llctul \ pubesoens), «iic aber mehr 
als \ Orl iiitrr des nächsten Stidiums unfxuf.'ssen 
ist. Vnn der krautigen Flora sind Urtica dioica, 
Kumulus lupulu.s zu erwähnen, sowie eine gDOZo 
.\nzahl FurnKräuter (Osmunda regiUs, Aspidium 
fiUx mas, AsDleonm filix femina «sw«). ]>m 
Portsrhreiten der Torfbildung erhöht dts Buden* 
niveau dauernd, und dadunh wird der Boden 
allmählich beträchtlich über den St^ind des 
GrundwisscrruN i'aus fni]Miri.'ehoben. Dieser 
UrrLstind bringt es mit siih, d-iB ntlmäblich 
eine Verarmung des Bodens an Nälustdlttn ein- 
tritt wodurch n^täriich auch ein Vegetations- 
weehsel verursarht wird. Außerdem bemerkt 
ra n, wie leicht verständlich, da Ii der Torfboden 
I auffillig trocken wird. Er triigt zwar immer noch 
re<"ht hohe Bäume, unti r denen jedoch die Erle 
sehr bald ins Ilintertreiien gerat. Sie triff die 
Herrschaft an die Sfranchbirke (Betnl i putn s' » ns) 
ab. neben der andere Bäume zunächst kaum etne 
Kolle spielen. Die Unterflora dieses St;idiums, 
, auf h diejenige troekeneier Fiiirhmoore xeigt viel 
I Verwsndtes mit der gewohnlirhen WAldflora. 
Das r!irki-nmoorst;idium ^fh-irf hcrrifs Hcm 
/.wischiTimnorst 'diuni an und h;it im \'i'rh,diiiis 
'zu der l';ini'i' lifs l"i n hiunot- und drs b.dd liil- 
ffenden 1 1(»rtiiniHir-it diniii^ nur eine relativ kurze 
l.< bi'nsd HUT. Zu diT Fiiiki' gesellen sich bald 
die ersten Iviefern (Pinns silvestris), die bald die 
Olierh ind gewinnen imd ihrerseits 7iemlirh greOe 
^Bliume bilden. Mit dem Klefemstadium treten 
eher Rlsb Id die ersten Zeichen der zukünftigen 
, Hochmoorbildiuig auf: dir Torfmni-f i>| b -?- 
nen). Zunächst bildet im Ii nnt. r dm liohca 
Kiefern eine EriL"aceenves< t 'tum die \\\< linL'>te 
I Unterflora. Die sirh rllmahiich au.sbr>-itenden 
Sphignen bringen b ild eine neue Vernässung des 
Bodens mit sich, wuchern besonders stark im 



Digitized by Google 



Kohlen 



819 



Schatt4 n der Kiefern und achnoidtni «Icii Wiir/.cln 
die Lutt ab, m djifi es bald zu Krstickungs- 
erschcitiuiigt-ti kununt, <S9 rieb äuBerUcb durch 
begiaoeiide V«ikaaiiii«iiliir and Varkrfippelang 
der Kwfem zu «rkenn«n fCMn. Di« MoorViefern, 
wie üborhniipt mi* Vorlicnr' dio Moftrbriiinn'. hab«n 
WDSTProrlit um Ii ."^('it«-!! ii iisstraliifinlc Wur- 

zrlii, um der ;itiiU!Sj)!Kiri-i< Iifii l.uft ni iglirlist 
niihe 211 bleiben, zum 1 eil aurh wohiauKstatim hen 
Gründen. Jedoch hilft ihnen diese Kigentttmlich- 
beit nnr, sobuig» Uumd die SpbAgiiiBa baue 
Srbwierif^teii nttrben. Sobdd vennSg« d«s 
steigenden Niihningsm m^'i ls des Bodens dii sc 
eniUere Ausbreitung gcvuiiia-a. ist da« Sfhirks:il 
der Kn i« rii ht xM'irtdt. Sieht m3n von di'i ^^liif 
ber au) t iiion ^\< b un das Uü<-hmoor auiMrbiieüen- 
den Zvvisi hciiiiKiurkiefcmwald, so bemerkt man 
sehr schun dus aUmäblicb« Kleinerwerden and 
Auseinanderrficken der Kiefern, die scUiefilkb 
.Ulf dem k'i;:fiitiii Iit'ii llochnioon^ ganz ver- 
schwinden oder nur in einzeim^ii traurigen In- 
dividuen ihr Dasein fristen (s. auch hierzu Fig. 1). 

Wie schon aas dem vorieen zu entnehmen, 
bilden die Spbagnen die moptvegetation der 
Horhmoore, wenigstuit im Fall« genögeader 
Luftfeuchtigkeit, ist die» wie t. B. in Nord« 
we.stdf'iitM Id ind frroß und das Küma nieder- 
schla|mii.b, au wut hisüii die .Spb^'gnen so üppig, 
daß sie jegliche nennenswerte Strauch- und Bauin- 
v«get»tion onterdrürken und <;f>lhst die Ivliin- 
l6rlorb«r, nuimiUirh die ansprutli^losen Erica- 
eeen kttmnum zum Teil wäbreod sie am Ende 
^ Zwfsehenmoontadittnu ihre besten Vegeta- 
ti')nsl)«'diii[rutigen fanden. Die Sphären kann 
mnii trelkud vermöge ihrer Or^nnisation, als an 
der Luft lebende Wassfipfl.inzcii bcy.t'i lni< n. Ihr 
ganrer Körper ist für das Aufsaugen des atmo- 
sphärist hen Wassers eingerkbtot, und die leben- 
cvsn Zöllen dieser Moose nehmen nur einen kleinen 
Teil des Gesamtkörpers ein. Allmählich wachsen 
die Sphognen ganz bidcutcnd ül)vr das Flach- 
moomiveau hinaus und l)ild< ii ciiu- ur;,'iasförmige 
Erhebung, die dt ni H(n hmnor den rs'amcn cin- 

Setrngen hat. Manche Hochmoore liegen im 
icntnim mehrere Meter (bis 8 ai) höher «Is das 
randlich umgebende Flacbmoor. Dsdartb kommt 
es. daß vom Zentrum den Hm-bmoon oft barh- 
artige Rinnsalf 1km unterfließen, an deren Ufern 
sich vermu^v de» höheren Nährstoffgebaltts, 
den die stärkere Zersetzung durch das fließende 
Warner mit sieb bringt, also anspmcbavoUere 
Qewifbw, namentlieb kleine Birnn, kleinere 
Sauer- und Süßgräser ansiedeln. 

Auch bei den Hochmooren untersebeidet 
Potoni§ zwei Typen, einen kontinent Icn und 
einen ozeanischen, die er als Landklima- und 
Seeklimahochmoore bezeichnet. Bei den 
ertteien erreicht vermöge der größeren Luft- 
trockeidieit das Spha^nenwachstum nicht ent- 
fernt eine solche Ueppigkeit wie in dem zweiten 
Falle, so daß n«>ch größere Bäume und Strauch- 
werk auf dem Moore zu \v;n hs( n in di r L;i^" sind; 
der zweite Füll entspricht n«*hr «der weniger 
dem Tome geschilderten Verhältnis. Die Lnnd- 
kUmibocbinoor« tragen daher mehr Zwischen- 
moorelnnkter oder den der sogenannten toten 
Hwhmoore, d. h. solcher, b«'i denen durch 
künstlii he Entwässerung d;i8 Sphugnenwachstum 
iriliibnrt (jdt-r ^'cs- Ir.vä« ht wurde, v.tm.i'h duui 
Kielern und Bäume mit äbnlicben Ansprüchcu vor- 
tnfBicb danvf gedeiban. 



Natürlich brauchen in der N.itur die ciuzL-lni'Q 
Etappen dieses NonnaJffloorprotiis nicht iedes- 
nul erfallt werden. Unter Umständen bleibt 
ein groAer Teil davon wc. Um ein Beispiel tu 
nennen, Mi an die Verbftftniiise erinnert, wie sie 
zum Ti il dtp so iu<Mirn i( lie Lünt'burgcr Heide 
bii ttf. Hier findet m^u .iui dtm meist ziemlich 
sfi ril.'n Saudi- Heidekrautvegetation, die auf die 
Dauer eine Humu.sschicht von ziemlicher Nah- 
rungsarmut erzeugt; die Nährstoffe werden durch 
die biuf igen Hegenfille dort kicbt in den lehr 
dai«hlässigcn Boden entffibrt Anderenwits int 

die Huinusdi'cki- (Rohhnniiis oder Trnrkcntorf, 
wt'il es Ii issfrni.i licn um aul dem 'rrurknen 
tiitst.uidfncn TdiI !i;iiidt lt) s: IdicLili' Ii ziciulich 
dii ht und daher weniger wasscrdurrhlässis und 
bietet bei derhen'orra|endenLvftCsncbtigk«tdea 
Snbagnen oft obne weitete« inwgende Standorte. 
Haben ai« aber erst einmal festen Faß gefaßt, 
so breiten sie sich auch ständig weiter aus, die 
ganze Gegend mit einem stlnoig an Höhe und 
Au-;dtdituingzunehini'ndt'n Ilm hmoormantelül>er- 
ziehend, der die Meide und etwa sich auf dem 
Wege findende Waldvegctation unter sich er- 
stickt nnd so die canxe Gegend scblieAUcb 
unter efner riesigen HorbrooorflScbe begrfbt 

y) G e 0 1( r a p Iii > c Ii c Ve r b r e i t u ii |^ der 
Moore, in den LebrbUcbern findet man 
über dieBen Punkt die aneh noeb von 
Frfth und Schröter in ihrem irroßcn 
Werk über die Schweizer Moore vertretene 
Ansicht vorgetrag;en, daS die Moore auf die 
gemäßigten Zoiuii beschränkt seien, in den 
Tropen abge-sclien von Vorkomnini*>»en aul 
liülicren Gebilden aber fehlen. Im a]]ge> 
meinen ist dem auch so. In den Tropen 
ist die Geschwindigkeit der Zersetzung der 
Pflanzeni(toffe trotz der kolc^alcn Material- 
produktion, die ja wegen des raniden Wachs- 
tums der Gewächse um ein Vieliaches größer 
ist als bei uns. dennocli so i^roß, thiß im 
allgemeinen nennenswerte Humuslager nicht 
zustande keinraen, die man mit unseren 
TertliLirn vergleichen kann. Wie aber 
neuere Untersuchungen, besonders von Fö- 
ten i^ und Koorders, gelehrt haben, fehlen 
auch in der Ebene in den Tropen Moore 
nicht vollständig; ?o ist in Sumatra ein 
I großes Waldmour iia(;hgewief eii worden, 
j de--eii Torf von sclilaiiuiiiuer He^etialteiilieit 
[ist, ^iL■h über suu^it iui IViiizip von ujitereu 
I Flachmoortorfen nicht unterscheidet auch 
von Wichmanu sind Stellen mit Torf in 
den Tropen mehrfach angegeben worden. 
Daß Tnriahl'i'.'ermi^reii in den Tropen aber 
nicht entfernt die Rolle spielen, wie in ge- 
mäßigten Kliittaten, schemt nach wie vor 
wahrscheinlich, obwohl sicher noch inaiuhe 
tropischen Torfmoore, die sich im allgemeinen 
durch außerordentiieh schwierige Zuf;inglich- 
keit und Pa&sierbarkeit auszuzeichnen -^cliei- 
' neu, der Entdeckung Imrren. Die Tropen aȟor- 
frage hat ein spezielles Interesse für die Genese 
der Kohleiilai'er, in-be-ondere wegen der Frage 
»weh dem Kiiiiia und den Vegetatiousbe- 
' dingongeii der StdnkoblenplUoienweltk 

fi8» 



Digitized by Google 



820 



Kohlen 



Danach hätten wir, soweit die \ot- 
kommniBse in der Eb«ne in Frage kommen, 

auf der Sfid- und Nordluilbkugel je einen 
großen rings um die Erde herumgehenden 
Moorgürtel, ^) der zugleich die gemäßigten 
Zonen im großen nncl f^anzen kennzeichnet. 
Auch diese beiden Müorgürtel spielen eine 
Rolle für die Frage der Verbreitung 
der Kohlenlager, wie wir nachher aehen 
irärden. Was die Verbreitung: der Torfotoere 
innerhalb der m'miißiirten Zuiien selbst an- 
geht, so sind die L,andi4tricbe die bevor- 
zugten, die sieh durch ein ozeanisches Khma 
auszeichnen und dadurch den Torfmoosen 
die besten Vefffta<i(»nsbt'(iiugiingcii bieten. 
Sphagncnrnnori' sind in den Tropen Ober- 
haupt kaum bekannt, abgesehen von hohen 
Gebirgslagen. 

4c) Kohlenlager und Vergleichs- 
punkte mit den Torfninnrpii. Pflan- 
zenreste in der Kohle. Dali die Kühlen- 
lager wie die Torflager aw Pflanzenresten 
beatehen, davon kann man eich auf ver- 
aehledenen Wegen leicht aberzeugen; man 
gewinnt dann einen dnrchans aliiilichen 
Eindruck, wie ihn Torfsubätanz jungen Alters 
bietet, indem man bemerlct, daB die Stein- 
kohle znni Teil ans einer mehr oder weniger 
8trukturlu>en Grundmas-se besteht, hervor- 
g^angen aus der vollständigen Zersetzung') 
(liiiniifiziernn!; und Iiikoldiiny:) der an- 
pehiuilten rfhuizeiiteile, iitid einer fjroüen 
Anzfihl liarin verteilter ( le\vel)ere-(e. die 
den verschiedeuen Typen der Steinkohlen - 
flora angehören. Besonders Irieht erhalten 
sich die Holzkörpcr der Stcinkohlenbiiunic, 
von denen Bruchteile oft in Form von 
„Holzkohle" der eigentliciien glänzenden 
Steinkohle eini;ehi^'ert .^ind l'!e>p Holz- 
kohle ist auch unter den iNamen h'a-er- 
kohlc, niitieralische Holzkohle, Araucaiiteo- 
kohle bekannt. Zum Teil dürfte sie 
durch Branderitcheinungcn im Steinkohlen- 
v,ald f Blit/.-chläire oder dergleichen) ent- 
standen tiein; bei ihrer auUerordeotUcheo 



chemischen Widerütandjsfähigkeit hat sie 
späterhin kemenennenswerten Verinderungen 

bis auf niechani'iehe ZerquetNchunii durch 
Gebirgsdruck usw. melirdurch<ieniaclit. Diese 
Holzkohle zeiirt unter der Lupe, noch besser 
unter dem Mikroskop, meist ohne weiteres 
noch iStrukturcinztlheiten der Zellen und 
gestattet zuweilen noch nähere Angaben 
Uber die Herioinft von gewissen Gewächsen 
fCalamiten, Cordaiten usw.). An der Holz- 
kohle hatte schon 1838 der Beiliner Bota.iiker 
Link auf Anr^ung Leopolds von Buch 
die Zusaramensetsung der vSteinkohle aus 
höheren Rlanzenresten nach Art de.> Torfes 
behauptet, ohne daß seine Alitteilungen vicler- 
seite genflgend gewOrdigt winden (Fig. 8). 



Flg. 2. struktur- 

zeigende Pflanzen- 

restp aus der Stoin- 
kohlc. Aus l'oto- 
nie. Nach Link 
16S& 




*) Auf der SOdhendsphli» tritt dieser leider 

w't iul: in die Erscheinung, da in den betnffenderi 
BriMli ti ki'im- Festhin dmi.ssen liceeii. 

') ]')v Aiiii;ilini<' Ii. I ; (■ II ,1 11 1 1 ^ . iIiIj hfi liciu 
Kohhin^sprozeU Htkterien eine Rulle h«R'IU'Ii. 
die soet'nr»nnt<»n Kohlpnb.ikt<?rien. ist wohl heute 
von allen Forschem verlassen. Die vun He na alt 
als solche gedeuteten Gebilde sind nadi Bortrand 
wohl «usnnhmslos kömeliee Substanzen mit 
Srhein<ftruktur, zum Teil %nelleirht nnorganisrhe 
p.i ini' iiL'iiiiL'i-li der Kiilili'. dir Vcr Ii iiH Ii!---!' 

lii'i Tm ihMiiK» lehren, kauu nur in lU'u * raten 
Anf ii,:'. ri il. s ViTtorfiin^sprozesj^es mhi olrhen 
.\};enzi<'n die Hede »ein, da schon ui «rerinjrer 
'l'icfc im Torf sich keinerlei Biikterien mehr 
finden; schon die antiaeptiscben Eigenitchalten 
der Humuswisser geststten keine Existens von 
Bakterien. 



Schwieriger ist es, sich von dem gleichen 
Vcrhiiitni- hei der Glanzkohle selbst zu über- 
zengen, da deren Homogenität und Un- 
durehsiebtifkeit hindernd im Wei^e steht. 
Man kann der Kohle durch Dünnschliffe 
beikommen, jedueh ist dit; ilerstoHung solcher 
aus der oft bröckeligen Glanzkohle sehr 
schwierig, und man nimmt daher am bpsff^n 
zur Mazeration seine Zuflucht, die muri sehr 
passend mit der Herstellung von Dünn- 
schliffen kombinieren kann» indem man die 
KoblendUnnschliffe ihrerseits mazerierender 
Behandlini"; unterwirft. (Icwidinlich benutzt 
man zu dem ZweckedassogcnannieSchulze- 
sehe Reagens (HNO3+KCIO.), das bleichend, 
oxydierend und anfhukenul wirkt. Die 
Kohle erhält durch die Wiederzuführung 
des Sauerstoffs gewissermaßen ihre ehe- 
malige Torfnatur zurück, und es läßt sich 
daher aus ihr wie aus Torf durch Alkalien 
llurnn>lu-nnL' au^zitdien, wobei die wider- 
standsfähigsten Gcwcbeteile zurückbleiben. 
Bei der Glanzkohle ist aber die Inkohlung 
fast durch die ganze Masse soweit fort- 
gesehnt ton, daß bei der Alkalibehandlung 
(Ammoniak) fast alle (iewcbeteile ver- 
schwinden, r, lim bei. dem wir eine der 
wertvollsten in aie>er Richtung ausgeluhrten 
.\rb<'iton verdanken (s, Literaturverzeichnis), 
nahm statt des Ammoniaks absoluten Alkohol 
und konservierte anf diese Weise auch 
entf>fiiiillirh('ii' '"icwchctcilc. Oft kann man 
amii L choii ohne .Alkali und Ammoniak behand- 
hing z. B. an (mazerierten) Dünnschliffen das 
Nötige beobachten. Am widentandsf&bigstai 



Digitized by Google 



KoMon 



821 



zeip:en sieb im ftOffemeinen Sporan und 
PoUen. 

Audi m«kroekop»eb kann mm gelegene« 
lieh noch in der bloßen Steinkohle AMrücke 
vou Stcinkohlonpflanzen von allridinLr^ nieii>t 
schlechter Erhaltung beobaditi ii. namentlich 
von Hindcnabdrücken von l.i-|iiilodendren, 
Sigillaricn, C'alamiten, Stigiiiarieii usw., die 
ihrerseits ebenfalls auf die Zusammensetzong 
der Kohle aus Pflanzcnteilen hinweisen. 
Da.'äselbe deuten schließlich auch die zahl- 
losen im Nobenfiestcin der Kohlenlager 
CUangenden aud Liegenden) mh findenden 
Pflsnxeniibdrflrk« sn, die man ja von 
j('!i«-r mit den Krihli'iilagern SelllSt mit BMht 
in \erbiuduug brachte. 

ß) Autoonthonie vnd Alloehthonie. 
Tmiii' woitrrr ':( hon äußerlich außerordentlich 
in üie .\ugeu fallende .Vnalogic mit den Torf- 
lagern zeigen die Kohlenlager durch ihre 
;il!upmeine, außerordentlich weite gleich- 
itialiige Erstreckung, die sich oft über viele 
Quadratmeilen verfolgen läßt ; in dem gleichen 
Sinne versteht sich die ebenfalls oft außer- 
ordentliche gleichmäßige Mächtigkeit der 
Kohlenlager. Diese äußerlichen Vergleichs- 

S unkte waren es zum großen Teil, die schon 
leroldinfiren und de Lne im 18. Jahr- 
IiiiikIit! auf liic rirliÜL't' Fälirtc bc/.iiülicli 
der Kohlenentstehung brachten. Eng 
yerlcnOpft mit diesen neiden Enelieinun^n 
ist die Frage nach der Autochthonic iiiid 
.Allor hihonie der Kohlenlager, d. h. iiüi ii 
der Frage, ob die Kohlenlager an Ort und 
Stelle entstanden sind odf»r nirht. also ob 
sie aus zusammenge^ehwemnuen und trans- 
portierten Pflanzcnresten entstanden sind, 
von der wir schon S. 815 kurz gesprochen 
haben. Die genannten beiden, heute den 
ricologcii M'Iir geläufigen BezeichniiiiLrcii 
rühren vou üümbeLher, der sich seinerzeit 
im a1hi«meinen für antoehthone Entstehung 
dor KidilriilaL'fr aii^^|iia(Ii. Bei der Wich- 
tigkeit und der noch in der zweiten Hälfte 
des vorigen Jahrhunderts heftigen Um- 
strittenh« i' dieser Fr.ige mftssen wir ctwa*^ 
dabei verweilen. .\uber der berpii.> oben 
genannten, oft sehr gleichförmi:'>!i l>- 
streckunc ^vtirdin für die Auti^ liihonio 
noch eine Anzahl anderer Uui^täIlde an- 
geführt. Zunächst seien erwähnt die sich 
gelegentlich im Steinkohlengebirge findenden 
anfreehtstehenden und sogar zum Teil noch 
mit Win/.cin behaflc in Stämme, die z. B. 
aus dem Karbon vou .MittelfranJaeich von 
Grand^Eury in irroBer Zahl bekannt semaeht 
wtirdrii. nhrr Hrh liier und da amdi in allen 
anderen StfinkolileiibiH ken linden. \ on 
den .Mlochthonistcn wurde diesem Um- 
stände geringerer Wert beiucniesspii, indem 
sie diese aufrechtstehondeii Siiininie mit 
den z. B. von Lvell beschriebenen „Lanzen" 
der die Urv&lder durchströmenden Flüsse 



verglichen, zum Beispiel des Mississippi. 
Die von diesen Flüssen mitgenommenen 
BanmetinniM se1iirinim«i sehr oft nicht 

watrencht im Fluß, sondern stehen schräg 
aufrecht, oft infolge der Beschwerung der 
Wurzeln mit Steinen usw. ; sie bilden zugleich 
eine schlimtnc Gefahr für die Schiffahrt. Die 
Allochthonisten deuten diese Stämme also 
in ihrem Sinne. Daß jedot li eine derartige 
Annalunc auch für die aus Frankreich be- 
schriebenen Fälle etwas außerordentlich 
Gezwungenes an sich hat, lehrt der Vergleich 
I solcher Vorkommnisse mit dem normalen 
'liegenden vieler Steinkohlenflöze. Be« 
sonders in paraltschen Steinkohlenbecken 
beobachtet mau im Liegenden fast jedes 
SteinkoUenflItaes den sogenannten Undcrclay, 
Von dem schon vorn S. 815 knrz die Rede 
vtd[. im Gegensatz zum llanL'emlen der 
Flöze, das sieb ttei seiiielriLrer iH>>(-liail'eniieit 
als leicht und normal s|ialien(ler Tonschiefer 
zeigt, bemerkt man, daü dii» i^iegeiidi' oft 
nicht nach der Schichtfläche spaltet, sondern 
unregelmäßig klQftet. Der Grund hierfür liegt 
in zahllosen glänzenden kohligen schmalen 
Kamiern, die das Liegende kreuz und quer in 
großer Jtiengeduruhziehen. üei näherer Llnter- 
suehong ze^ 9kh, daB diese Bänder die 
wurzelartigen AnliäriLre der Slitimarieii, der 
SVurzelstöcke der großen karbonischen Le- 
pidopbyten, daFstellen. Sehr häufig findet 
man nocli die SltGTnaricn <r-\h>t im Liegenden 
um! beobaehti't dann, dilti von diesen die 
i:enaiinten Jjänder ausgehen. bt schon 
der allgemeine Kimirmk derartig, üh ob 
diese Wur^elu aoth &u im CJestein stecken, 
wie sie ehemals darin gewaciiscn sind, so 
führen weitere Ueberlegungen ebenfalls zu 
demselben Resiütat. Es können natürlich 
maiu litrial auch andere Wurzeln in Frage 
kommen. Wir wissen aus der Anatomie 
der Stigmarienanhängsel, daß diese aufier- 
nrdeiillich hinfällige und leicht abreißende 
Gebilde gewesen sein mUs&eu. Aus diesem 
Grande enchoint die Annahme, daß etwa 
die Stigmarien npb«t ihrrn AnliänL'^Hn 
mit dem Ton sediuientiert worden .'»eien, 
aasgesehlossen. In dem Falle, wo wir weiter 
transportierte Steinkohlen iiflanzenreste fin- 
den, zeigen sich die Stif-^manen stetü ohne 
die Anhängsel, also bloß als die bekannten 
benarbten Wurzelstöcke (s. Bd. VII, S. 433). 
Der Stigmarien boden oder Wurzelboden, wie 
wir ihn allgemeiner bezeichnen können, ist 
also entschieden als autocbthou auau- 
spreehen. 

Die Bedeutung des Stigmarienbodens 
wurde zuerst vou einigen .Amerikanern, 
wie schon S. 815 erwähnt, erkannt, von 
Hogers und Logan. .Vnalo^e Erscheinungen 
finden sich im Liegenden jüngerer Kolden- 
flöze mit Kegelmäßi*;keit verbreitet. Natür- 
lich sind es in den jüngeren Formationeil 



Digitized by Google 



822 



Küljlen 



die Wurzeln anderer (Jewärhse. die die unter Hraiinknhlenflftren des Tcrti&rs hat 
Wurzelbüden unter den Flözen liefern, man Wurzelbüden narhpewiesen. die den- 
Unter Steinkohlenflözen des Jura und auch jenif;en im Liegenden unserer jungen Torf- 
lager sehr ähnlich 
»eben, in denen sie 
meist von Schilf und 
Köhrich tgewäc hsen 
gebildet werden. Da 
wir wissen, daß im 
Falle des Vorhanden- 
seins eines solchen 
Wurzelbodens das 
Torflager entschie- 
den autochthoner 
Entstehung ist, so 
erscheint der Ana- 
logieschluß in beiug 
auf die älteren 
Kohlenlager von 
selbst gegeben. 

Da man in doi 
Steinkohlenflözen 
selbst bei dergrofien 
Homogenität der 
Kohle Kinzelheiten 
nicht mehr wahr- 
nehmen kann, so 
entzieht sich auch 
das etwaige Vor- 




Fie. 3. .\ut(M-hthon«- I^umstümnfe mit Stipmarien aus pin<>m Stfiii- 
kotilenwaldnitior im Virtoria FarK in (JLiscow. Die Stelle wird als 
Is'aturdenkmal erhalten. Nach Seward. 



B 





Fig. 4. Braunkohlengrubo (Tagebau) bei Gr.Räsrhon (Niedorlansitz). D Deckschichten (Sand, 
Ton). K Kohle. Ii Sohle mit den Stiimplen. Nach Potonit 



Digitized by Google 
j 



823 



handengew(\<cn>oin aufrechter Stämme io 
der Kohle der beurteilung. Daß solche 
«ber im NebengeBtein der KoUe nicht selten 
vorkommen, wurde schon oben ße^airt. 
Eins der bekanntesten Beispiele, bei dem 
man noch einen B<^riff von dem ganzen 
Steinkolhenwald üelb.^ bekommt, sind die 
in Glasgow erhaltenen Stümpfe des Steln- 
kohlenwnI(lc> (Fii^. 3). In den Braun- 
J^oiUenUözeu des Tertiärs, bei denen die 
BraankoUe noch snm Tbfl erdwe Be- 
schaffenheit besitzt, wie in X^rddeutsch- 
land, sieht man vermöge der größeren 
chemischen AViderataadsfähigkeit des Co- 
nifcrenholzes Stämme sehr oft erhalten 
und kennt auch autochthüiie Waldmoor- 
bOden mit aufrochtstchenden Stämmen, von 
denen die bekanntesten (iio ntr ab^rebüdeton 
Eraunkohlenstämrae von L^i iiitenberg iu der 
Niedcrlausitz sind (Fig. 4). Auch hierfür 
bieten sich in den Torflagern durchaus 
analoge Erscheinungen, indem, wie das 
bei der Art des S. 817 geschildertiii ^roor- 

Sroiib leicht begreiflich i»t, die in dem 
Foor untergegangenen ehemalHea Wilder 
1)11 falls aufrechte Stümpfe hinterlassen 
haben. Es scheint iedooh, als ob aufrechte 
Stämme in Braun Kohlenflözen keine so 
allgeraeine IvsclieimiTifren sind, wie man 
vielleicht aunthiuen möchte. Statt der 
aufrechten Stämme beobachtet man oft die 
obengenannten Wurzelhnden, aber aneh diese 
nicht immer, zumal da ein Teil unserer 
Braunkohlen nachträglich, zum Teil sogar 
noch während des Dduviums einen Trans- 
port erlitten hat, also zum Teil aüochthon 
ist. Mit dieser Fraise hat >>ieh ebenfalls 
Fotoniö näher beschäftigt und versucht, 
gewisse Leitlinien ffir die Erkennung «tito- 
chthoncr BraunkoUenablagerungui za ge- 
winnen. 

y) Geographischee Vorkommen. 
Schon oben bei der Besprechung der Ver- 
breitung von Mooren war darauf hinge- 
wiesen worden, daß diese in einem gewissen 
Einklang mit dmi srcocraphischen Vor- 
kommen der Steinkohlenlager steht. In der 
Tat, betrachtet man die Gebiete der Haupt- 
vorkomnmisse von Kohlen, «o bekommt 
man wenigstem! ffir die nOrdliebe Hernnphire 
eine der Mn(ir\ ( rbrcitimL^ rceht ähnliche 
Konzentration der Kohlenlager. Ais wich- 
tigste KoMengebiete seien genannt die 
englischen Kohlrnbet-ken. an die sich die 
nordfniiizö.-'i.'ciien, belj^i^ehe«, rheinischen 
eng zusammenhängenden Vorkommnisse an- 
schließen: nach 0-tcti folgt dann d;is schle- 
sische KohlenircbicL ^^klcinere Vorkommnisse 
wie das Zwiekauer und mittelböhmische 
Gebiet äcicn hier fortgcla^isen). In Rußland 
finden wir dann die Vorkommnisse am 
Don und einige kleinere. 1 nciidlich reich 
an Steinkohlen ist Sibirien und China und 



ungefähr unter denselben Breiten befinden 
sich die immensen Kohlenschätze der Ver- 
ein^ten Staaten von Nordamerika. In 
den dem Acquator nahen Gebieten \>t d<»r 
Kohlenreichtum entschieden gering und 
verschwindend gctjcn die Kohlenschätze der 
genannten Gebiete. Es erinnert dies Ver- 
hältnis an das heutige der Häufigkeit der 
Monrc in den gemäbiiilen und trn[)i>chen 
Breiten. Aus der Steiokohleulormation 
sind in den Tropen Oberhaupt nur selir 
wenig Kohlenlager bekannt, von denen die 
bedeutendsten die der Gondwanaländer (Ost- 
indien usw.) sind. Aus dem Jura nennen 
wir als koblenführend in den Tropen be- 
sonders die Kohlcnfclder von Tonkiu in 
Ostasien und ah tertiäre Kohlen in den 
Tropen seien die Kohlenfelder vnn Romeo 
genannt, im allgemciuen folgen auch die 
Braunkohlenflöze dem Schema der Ver- 
breitung der ehemaligen Steiukohlemnoore, 
nnd diese Beziehungen sind sn auffällig, 
um übersehen werden zu können. Wir 
werden auf die^e Verhältnisse gleich noch 
bei der Beepnehung der ökologischMt Ver- 
hältnisse der Steinkolüenflor» zurüek- 
kouimen. 

6) Vegetation'- verliältnisse der 
Steinkohlen])! laazen. l'ie Frage nach 
dem KJima und überhaupt den Bedingungen, 
die die Steinkohlcnzeit der Pflanzenwelt bot, 
ist eine oft umstrittene, die auch jetzt noch 
nithl zur liuhc gekumiucii ist. Die Menge 
der Steinkohlenflöze, die in manchen Becken 
zu Hunderten übereinander fo^en, durch 
mehr oder weniger miehtige Gesteins- 
z\vi>chenl;urer iretrennt, die Miichltj hf it der 
einzelnen Kohlenlager seibat errate frOh 
das Staunen der Forseber ttbw die Ibesea- 
hafti^keit nnd reppirrkeit der Vegetation, 
die derartiire Kohleumassen hat hinterlassen 
können. Dies um so mehr, als man sab, 
daß mit dem Kohlungsprozeß eine ge- 
waltige Schrumpfung verbuudeu gewesen 
sein mOsse. Im Angesicht dieser Tatsache 
gewinnen Flözmächtigkeiten von drei, vier, 
sogar zwölf Metern, wie in Oberschlesien, 
umso mehr an Bewundcrungswürdigkeit. Die 
üebereinandcriolge so vieler Steinkohlea* 
Röxe erklirt m»i sieh durch die Annahme, 
daß die Steinkcddengebietc große SenkunKs- 

febiete darstellten, die die abgcla^^ert^n 
itdn- nnd KoUenmassen ständig in die 
Tiefe absinken ließen und an der Oberfläche 
neue Möglichkeiten zur Mözbildung schulen, 
so daß in manchen Becken aber SOOO Ifster 
mächtige Ablairernngen der Steinkohlen- 
formation vorkftnimen. Für diese Annahme 
der Bodenbewe<;unir hat man aber auch 
besonderen Grund. Es i?t eine ebenso 
merkwürdige wie unbestreitbare Tatsache, 
daß die Zeiten der größten Kohleiibildung 
mit den Zeiten starker Bewegungsvorgänge 



Digitized by Google 



824 



Kohlen 



in der Erdrinde zusammenfalleii. Zur Zeit 
des Karbons fand die Aufrichtung mehrerer 
croßer heute nur noch in Ucbcrrcsten vor- 
handener Ciebirgszüge statt, die Mittel- 
europa dureh Dentscbland Aber daii fran- 
zösische Zentralplatoau und dcii Norden 
Franlircic-li:j bis nach Irland diirelizogea 
(variscLsches und armorikanist lies (iebirge 
von Sueß), und zur liraunkohictizeit besann 
oder fand die Aufrielitunff der heute noch 
bedeutendsten (iebirsje der Krde statt wie 
der Anden in Amerika, der ^Upen in £uropa, 
der Hlmalaya-Ketten in Asien usw. 

Vemleiclien wir die I.ace unserer be- 
deuteudslen mitteleuropäischen Steinkohlen- 
lager mit der E^treckunt; dienr (iebir<;e. 
80 eikennt man (Fig. 5), daß ein Teil davon 




F)|. 5. Skizze der Lage der bedeutenderen enro- 
päisrben SteinkoUeabNerken. a und v angenom» 
mene Grenze dea armorikanisrhen (a) und varisri- 
srhen Gebirges (v). Schraffiert: Binnen-(Um- 

nistliiM Ueckt-n. S - Saarberken. /, Z\vi( kiiuer 
Bi'< ki'ii. X Niedersrlilcsisi h-l>'ihniis< lies ISci ken, 
Bi) - 15i)hmiM lie HinniMilti rkeii, (' (iebiet 
der Bec ken des Franzii>is4 hen Zeiitralplateaua, 
Ii = Be* keil vun Kie^di (Herarlee). — S<-hwarz: 
l^liache Becken, E = Engliarhe Becken, 
FBAR » Nordfnnz&sMch - bel^arb • aachener- 
Bubibeeken, 0 = Oberschleüiarbez Becken, 
1) Donetzberken. 



an der Nordabdachung der genannten alt- 
karboni^cben Gebirge la;;, wie z. B. das 
oberüohlesLsche, die rheinisch - bel^sch- 
französisehen und die englischen Vorkomm- 
nisse. Die genannten Becken haben nun 
weiterhin die gemeinsame El^entQmlichheit, 
daß ab Einlairenin&ren in den ja iui all- 
gemeinen terrestrischen Abla-reruni^en der 
Steitikohlenformation dieser Gebiete Ein- 
-ilialtimiren mit niiiriiieii N'ersteiiHTUiiL'^en 
voikoninien, die zum 'l'eil sieii in dem^clln'n 
Horizont über ganz bedeutende Strecken 
verfolgen lassen und dann selu- wichtige 
Leithorizonte abeeben. Diese Einla^entnßen 
sind ein Zeidien dafQr, daU das offenbar 
nicht in gruüer Entfernung vun den Stellen 
der Steinkoblenablu^'erungen sich befindende 
Meer infolge der dauernden Landsenkung 



zeitweise die Gebiete überfluten konnte und 
die Meeresorganismen mit zur Ablagerung 
brachte. Man faßt derartige Steinkohlen- 
becken unter dem Namen paraliscbe zu- 
sammen (von ma^ an and lUc Meer). 
Tni Ce-^MMi-^afz zu diesen stehen die als 
iininisdu» oder Binnenbecken bezeichneten 
Vorkommnisse, die sich durch den Mangel 
jeglicher mariner Schichten anzuzeichnen und 
also reine Sfißwasserbilduinren «^ind. Ver- 
gleicht man die Lat;e der wichtigsten etiro- 
püschen Binnenbecken mit den genannten 
alten Gebirgszügen, so bemerkt man, daß 
sie Abhureruncen innerhalb der i.'<iiaMiiteri 
• lebir^'c darstellen, daher Binneiilx'cken ge- 
nannt. Sie lagen weiter innerhalb des itar- 
l)niii<(hen Festlandes, von den Küsten- 
niu<»reii (ift durch Gebirsisziijre ijetrennt. 
und ( rri irlien niemals die Bedeutung der 
paraliscben Becken. Die wichtigsten mittelen- 
ropftischen Binnenbecken sind die zahlreichen 
kleineren uder i^röüeren Steinkohlen higer de» 
französischen Zentralplateaus, das Saar- 
becken, das Zwickaner, das niederscbleeiseh- 
böhmische Becken uiul die mittelbtiliniist hen 
Becken der Gegend von i'j|>eri. Kladno usw. 

Die küstennahe Liage der ehemaligen 
Steinkohlen moore paraliscben Charakters ßibt 
uns einen Finirerzcig für die Beschaffenheit 
der irM'tenr<i!(iL:i-( heii Verliälf ni-se dieser (le- 
biete, wobei besonders zu berücksichtigen ist, 
daß iin ROeken der Stehlkohlenebenen die va- 
riscisch-armorikanischen (lehir^rsziiire empor- 
ragten. Die feuchte, vom Üzean kommende 
l..uft lud wohl einen großen Teil ihrer Feuch- 
tigkeit an den Gebirtrshängen ab, so daß 
wir diese Steinkohlengcbiete als außer- 
ordentlich niedenjchlegareiehe Gebiete Iw- 
trachten können. 

Weitere wichtige Fingerzeige für ihre 
Waeli>tnm>l>edinirunfieii ireben die Pflanzen 
der Steiukuhlenzeit selbst. Im allgemeinen 
sind es nurtbl&tterige Farne und famartige 
Gewächse, die keine Spur von Anpassungen 
an nennenswerte Lufttrockenheit zeigen. 
Auch <l:< 'instigen karboniscben (lewächse 
machen den Eindruck einer im feuchten 
Klimaemporgewachsenen Vegetation. Manche 
hallen hierbei an ähnliche Wachstumsbe- 
dingungen gedacht, wie sie die Mangrovc 
der Tropen bietet, und haben sogar in ge- 
wissen Charakteren maiu-her Steinkohlen- 
pflanzcn eine Art Xeruphytismus sehen 
wollen, den sie auf den .Salzgehalt des 
hraeki-ehen oder salzigen Meerwassers zu- 
riiekliilirten (Kul)art), (d) jedoch ein solcher 
Vergleich der Richtigkeit entspricht, er- 
scheint sehr fraglich, schon da bei den Stein- 
kohlenpflanzen die charakteristischen Stel> 
zenwiir/eln und Atemwurzeln der Mangrove- 
pflanzen unbekannt sind. Die von Potonii 
mit solchen Aterowurzeln verglichenen Ge- 
bilde sind bei ihrer Seltenheit und mangel- 



Digitized by Google 



Kolücu 



825 



halten Erhaltung wohl kwom ZU derartigen 
VeiKleiolieii beautsbar. 

Dafi wir in den Steinkohlenbftamen anf 

feuchtem lüisspii Gelände wacliseiide Pflanzen 
vor uns haben, läßt lioh auch aus ver- 
Bobiedeiieii duuraktnen d«r StrinkoUen- 

pflanzen selbst ableiten. Die horizontalen 
weitaufiladenden Wurzclstöoke der Stig- 
marim erinnern <chon äufierUeh an die 
analogen Horizontalwurzeln unserer Mnnr- 
b&ume, vuu denen schon oben die Hede^ 
war. Aber auch die Anatomie der Stig-' 
marienanhängscl weist auf dasselbe, da 
diese im Innern sehr große Lakunen be- 
,>it/.en, wie sie viele \Va><ergcwächse aus- 
zeichnen. Dasselbe gilt auch von den Wuraeln 
der I^lamiten (f Astromyelon). Die Kala- 
niileii iiiadion schon äußerlich, worauf sie 
auch durch ihre natürliche Verwandtschaft 
hinwenen, den Eindnick von rAhrieht- 
ähnlichcn (lewächsen, und nneh der An- 
nahme von i'otouie u. a haben wir uns 
diese Getri&elne ah in röhrichtähnllehen 
Beständen znsnmmpn auftretend vorzu- 
stellen. Ganz ähnliche Schachtclhalm- 
röhridlto finden wir auch in späteren For- 
mationen, z. B. im Jura der Küste von 
Yorkshire, Weiterhin weisen die zahlreichen 
Bauinfarne der Steinkohlenzeit auch auf 

SroUe Luftfeuchtigkeit liin, und ebenso tun 
m nacli Potoni^s Annakme die nicht 
wenitjen lianpnartigen Farne (le=; Steinkohlen- 
waldess, die direkt an die Verhältnisse des 
feuchtwannen Regenwaldee erinnern. 

Wenn auch naeh den ganzen Verhält- 
niäüeu der Sttinkuhlenlager selbst wie auch 
ihrer Gewichse an der Moornatur der Stcin- 
kohlenflßzp wuhl kein Z\v(>iiel niöi;iieli ist. 
fragt sich doch uoeh. ub die .\u;ilügic luit den 
heutigen Moorbildungen soweit geht, daß 
auch die einzelnen Moorstadieo, von denen 
oben die Rede war, fossil vertreten sind; 
die ^'leiclie Fraire erhebt sich für die Kohh^n- 
lager der jüngeren Perioden. In Abschnitt 
4d werden wir when, daß den FaulscManun- 
bildtin'ien Analoges sehr wohl vorhanden ist. 
indes ist vom Tertiär abwiiiu iiuch keine 
Andeutung eines fossilen Hochmoors ge- 
funden worden. Daß ein urinzipieller We< h e] 
der Moorvegetation wänrend der üildung 
eines und desselben Kohlenflözes nicht statt- 
gefunden hat. ergibt sich am beizten daraus, 
daß man im Hangenden der verschiedensten 
Kohlenflöze, soweit dieses Pflanzenreste be- 
herbe^t, die Blora immer von relativ dem- 
selben Charakter findet: immer sind es die 
bekannten Farne oder Lepidophyten, T iIm- 
miten, Cordaiteu usw. Ks kommen zwar 
an der einen SteDe mit Vorliebe die eine 
Ornppe. an einer anderen SteHe auch de: 
>ell)en Flözes andere Grupji^u der Stcm- 
kohJenllora vorherrschend vor, jedoch tragen 
alle diese auch dadurch, daß sie oft in enger 



Mischung mit einander gefunden werden, so 
deutlich durchweg den Charakter von Flach- 
moor^w8ehsen mit vergleichsweise ähnlichen 
Vegetationsbedini,'nm:en. daü von dem Phitx- 
greifeu einer bedürfnisloseren Vegetatioa. 
wie sie unsere Hochmoore aufweisen, nioht 
die Rede sein kann: der (djigc Umstand 
lüLtt sich vielmehr nur als ein Wechsel von 
Pflanzenassoziationen ähnlicher Bedürfnisse 
verstehen. Die Steinkiddrnmoore, wie auch 
mindestens die Ueberzahl der mesozoischen 
und späteren Kohknlager sind großenteils 
fossile Waldmoore gewesen, deren Analon:a 
wir also in unseren Flachmooni-äldcni zu 
suchen haben. Man darf ja auch in bezug 
auf unsere beimischen Moore durchaus nicht 
nur an die Moosmoore von Hochmooreha* 
rakter denken, die bei uns allerdini:'^ wetzen 
ihrer Mächtigkeit und Häufigkeit die auf- 
fallendsten man oder Moorformen sind. 
Dies ce-ehieht dennoch sehr häufi? und 
durchiiu.s nicht nur von Laien, die den 
Begriff Torfmoos von Torfmoor nicht trenn«i 
können. Solche Moosmnnre «neht man 
natflrlich in der Stein kuhkaluniiaüüu ver- 
gebens, aus dem einfachen Grunde, weil es 
damals noch keine Moose gegeben hat 
fs. Bd. VIT S. 413). Dennoch hört man 
soi:ar von Fachgeologen ähnlich ai^umen- 
tieren, eine J^weisführung, die, so t<Uicht 
sie ist, noch in neuerer Zeit wieder einen 
Liebhaber gefunden hat. 

Kin Problem, ' das schon häufig die 
Forsefaer beseliiftigt hat und aufs engste 
mit den Fra^ren der Vegetationsverhältni-se 
der vSteiukoldeiiflora zusammenhängt, ist die 
Frage, wie das Klima der Steinkohlenmoore 
sonst beschaffen gewesen ist, insbesondere 
wie die Temwraturverhaltnisse gewesen 
sein mögen. Hier stehen ^'n h verschiedene 
Ansichten gegenüber. Bei der großen 
Massenproduktion an vegetabilischen Stoffen, 
die die Steinkohleniatrer offen har dokumen- 
tieren, hat mau von jeher an tropische 
Wärme in der Steinlcoblenzeit fredaeht. 
Hindernd stand dieser Annahme vers( hiedenes 
im Wege, wovon nachher die Kede sein 
wird. Am energischsten wird diese An- 
nahme hentr» von Potoni6 vertreten, der 
datur eine ganze Anzahl von Eigentümlich- 
keiten der Steinkohlenflora selbst anführt. 
Er findet in den Steinkithlenmooren eine 
ganze Anzahl von Charakteren der tropischen 
Regenwälder vertreten, wo Jahr aus Jahr 
ein etwa dieselbe Temperatur herrscht und 
ein ständiges Wachstum der Pflanzen Unter- 
brechung'- In- niöL'lieh i-t. Von Milehen 
Charakteren seien genannt die schon oben 
erwähnten lianenaitigen Farne, femer die 
S;anitnV)rirfiu'keit ('('auliflorie'i der BiUten 
einer ganzen .Vnzahl von Meiiikohlenge- 
wächsen, wie der Sigillarien, Bothrodendren, 
und schließlich der Mangel jeglicher „ Jahres- 



Digitized by Google 



8s» KoMen 



rin^e" oder „Zuwachszonen" bei den- 
jenigen Stcinkoiilengewächscn, die mit nach- 
trä{;lichcm Dickenwachstum begabt sind, 
wie Cordaiten, Calamitcn usw. Die>ein 
letzteren Charakter wird von mancher Seite 
nicht der Wert beigelegt, den z. £. ?o to n i 6, 
P. Bertrand nnd aaen der Verfasser ihm 
bfiiiK'ssf'ii ; man ht'liaii|»tc( . daß die Stei^- 
kohlenptlanzen alte primitivere Gewächse 
gewissermaßen noch nicht imstande gewesen 
seien, auf ICIimaschwankungen periodischer 
Natur in derselben Weise zu reagieren, wie 
dies analoge Gewächse der späteren Flora 
obne Ausnahme tun. Dieser Einwand i.?t 
aber hinfallt, da sich noch in nenerer Zeit 
gezeijjt hat, daß in den Ländern, dio von der 
permischen Vereisung betroffen wiuden, die 
Bäume i^ehr wohl schon damals Rieb in 
dieser Richtiinjf ehenso vprhiVlfen, wie heut- 
zutage (Halle, Arber, Gothan). 

In neuester Zeit hat Potonie seine 
Annahme weiter zu stützen versucht durch 
den Nachweis des Vorhandenseins von Flach- 
♦ mooren in den Tropen, wovon schon S. 819 
die Kede war. Ob die bisherigen Angaben 
Aber das Vorkommen von solchen Mooren 
in den Tropen genQffen, um dem Moor- 
reichlum unserer Breiten an die Seite ge- 
stellt zu werden, erscheint noch sehr fraglich. 
Immerhin i-t der Nacliueis. daß es über- 
haupt in den Tropen unter ;^evvisscn Be- 
dingungen zur Moorbildung kommen kann, 
gerade far unsere Fntfe interessant genug. 

Andere Forscher ifihren demgegenfiber 
Gründe ins Feld, nach denen -ie der An- 
nahme eine^ tropischen Kiimaü für die 
Steinkohleniuoore nicht beipflichten können. 
Kinen der wic}itij;>teii Gründe bildet das 
geoi,'raphischc \ orkummtiH der Hauptstcin- 
kohlenuehieie, die sich auf der Nordhalb- 
kugel befinden und, wie man sicherlich nicht 
verkennen kann, in einem ähnlichen Gßrtel 
die Nordhemi«phäre umziehen, wie e^ heni- 
zutage die Moore tun; auch für die Braun- 
kohlenlaeer ^ilt ähnHehes. Für die jurassi- 
schen Stcinkrthlonlafrer ist fs* i'chwieri£:er. 
derartige lieirachtua^'eij aiuusielien, da nur 
in gewissen Teilender Erde es zu bedeutenden 
Kohlen bildungen während dieser Periode 
gekommen ist, wie z. B. in China. .\ber 
auch diese Korsclier nehmen wohl alle an, 
daß das Klima der Stein kohlengebiete doch 
ein feuehtwannes gewesen ist, bei dem yon 
einem Wechsel von l'm^t und Wärme im 
Laufe der Jahresztil nielil die Rede sc- 
wesen sei. Eine überaus merkwürdige Er- 
schoiniing. dio auch für die große Aelinlii h- 
keit des Klimas an rocht verschiLdeuea 
Punkten der Nordhemisphäre spricht, ist 
der relativ gleichförmige Charakter der 
Steinkohlenflora, der — wenigstens gilt das 
für die unterkarbonisrlie I'Iora - ,--elb f 
in der Breite Spitzbergens und nach neueren 



Funden aus Grönland noch unter 81" n. Br. 
einen ähnlichen Charakter trSgt, wie z. B. 
die itleichalterige Flora von Schottland. Fs 

lür uns außerordentlich schwer, uns Fak- 
toren vorzustellen , die die abkühlende 
Wirkung der Pobahe derartig zurQckhieltan, 
daB eine solche Verbreitung der Steinkohlen- 
flora inöfflieh war. Ein ganz ähnliches 
Problem kehrt und vielleicht in noch 
schwierigerer Fa.ssung zur Tertlftrzeit wieder 
(Bd. VII S. 459). 

In engem Zusammenhange mit der Frage 
nach dem Steinkohlenklima steht die iVlge 
des Klimas auf der Südhemisphäre unserer» 
Planeten, oder besser gesagt, derjenigen 
Gebiete (Gondwanaländer), die von der 
permo-karboniscben Vereisung betroffen 
wurden. Seit der Entdeckung dieser heute 
wohl allgemein anerkannten Tatsache hat 
man sich buniüht, auch auf der Nordfaemi- 
sphare Spuren einer solchen zu finden, und 
G. Müller und nach ihm Frech glauben 
einen Hinweis darauf in dem Vorkommen 
i:ekritzter Gesehiebe im Hotüeirenden des 
liuhrbeckens gefunden zu haben ; sie nehmen 
dann an, daß aucb bei uns eine sDmiUiehe 
.\bktthlung des Klimas nach der Rntlicgend- 
zeit zu eingetreten sei, wo ja auch die St*'in- 
kohlenbiidung rapide abnimmt und .schließlich 
aufhört. In Cliina sollen allerdings die 
bisher als der obcrcji Steinkohlenformation 
angehörig betrachteten Kohlenlager (ab- 
gesehen von den mesoznisehen) großenteils 
nach Frech bereits der permisefaen F<M> 
rnation anijeliören. wovon sich Verfasser, 
soweit die i'Haiaenre.ste in Frage kommen, 
noch nicht überführen konnte. 

Die Verschiedeiilieifen und Uezlehungen 
der so güiulieh verschiedenen Floren der 
Glossopterisgebiete der Gondwanaländer sind 
schon Bd. VII, S. 456 besprochen worden« 
so daß wir hier nicht weiter daranf einzu« 
stellen brauchen. Aueh diese Gebiete ent- 
halten mehr oder weniger reiche Steinkoblen- 
schätze, die 9ich indes an Menge und Be- 
deutnnü nicht von ferne mit denjenigen 
tier Nordiiemi-phure messen können 

Eine weitere auffällige Erscheinung bietet 
das geologi.schc Auftreten der Kohlenlager. 
Für Europa und Nordamerika jedenfalls be- 
merkt man, daLi ilie Hauptkohlenbilduiig 
sich auf die danach benannte Steinkohlea- 
zeit und die weit spätere Braunkohlenzeit 
konzentriert. Für manehe anderen Gebiete 
der Erde kann man dies Verhältris nicht 
ohne weiteres gleichsinnig verallgemeinern, 
da in mandien Gebenden, wie in Osta-^ien, 
autli die JuraJurniatiuü einen sehr großen 
.\nteil an der Kohlenbildung hat. In anderen 
üebietent wie in den westlichen Vereinigten 
Staaten nnd Kanada fibt es zahlreiebe 
Kreidekolilen n-w. Für die auffällige Ver- 
teilung der Uauptkobleubilduug bei uns hat 



Digitized by Google 



Kohlea 



827 



man nach Erklaniiisrpn ppsnrht. die Firh 
beäoiiiien» an doi) Namen vim Fruch knüpl'en. 
lEe fällt auf, daß diese Kolilcnbildungszeiten 
ungefähr mit den Zeiten der Haupttrt'hirir?- 
bildiin^ in den betroffendpn riebiettii und 
speziell bei uns zucMOdieiilallpn. In Europa 
fällt ja, wie schon vorn bemerkt, die Auf- 
rieb tunp: der 80(;enannten karbonischen Alpen 
in die Steink(dileM7.nit, die Aufrichtiuis dt-r 
jetzigen Alpen, Karpathen usw. in die 
BnumkoUenseit. Frech Rpraeh mm die 
An>iclit atiN daß die irroßL'n Kohlcnsäure- 
exhülationen, die die Uebirgsbewegungeo 
mit sieb brachten, der Luft eioeo bObereii 
Kohlcnsäuregebalt crooreben habe, als dieser 
z. B. jetzt vorhanden ist, und dieser habe 
ein viel ausgiebigeres Pfliulzenwachstiim er- 
möglicht, als die> sonst t. B. heute unter 
ähnlichen Bedingungen der l'all ist. Der 
Verbrauch des KohlensäureQberfluss^ und 
das Aufhören der Kohlensäureausströmongen 
in die Luft infolge des Aufhörens der vul- 
kani<i-lHMi Tatii,'k(>it liahe dann die Steiii- 
kobleubildiuig wieder zum StiUstand ge- 
bracht Er Terknflpfte dann nun «eiterfin 
seine Ansicht nnt der Fintdeckung von 
Arrhenius, daü ein höherer Kohlensäure- 
gehalt der Ltift eine stärkere Erwärmung 
durch die Sonne, eine Abnahme der Kohlen- 
säure eine AbkQhlung mit sich bringt. 

Weiter suchte man in diesen Verhält 
nissen auch die Erklärung des Eintretens 
der permischen Vereisung. Ganz ähnlich 
sollen sich die Verhältnisse im Tertiär ab- 
spielt haben, wo ja auch auf die Zeit der 
Koolenbildung eine Eiszeit folgt. 

Die-er Freeh-Arrheniusschen TIy))o- 
these hat man ebeofalis Einwände entgegen- 
gehalten. ZtmSchst fand die Haaptoruptions« 
tätigkeit, die von KohlensäureaussKdjiiiüren 
begleitet sein sollte, nit ht zur Zeit der Kohien- 
biMung Btatt, simdern er <t nachher, im Rot- 
li^cnuen. Amli im Tertiiir lieet die Sache 
ähnlich; die llauplbrüunkuhleiibiidung be- 
ginnt bereits im Oligozän, geht dann durch 
das Miozän hindurch und flaut im Pliozän 
wieder ab. Die Hauptaulrichtun^speriode 
der tertiären Gebirge war das Miozän, 
während, wie geeagt, die Braunkohlenbüdung 
bei uns schon Tie) rrflher mit Macht einsetzte. 
Andererseits würde man L^eradc als Folge 
solcher Kohlcusäureeruptioneu im Pliozän 
erst recht eine nachhaltige Wiricung aul die 
Kohlcnbildung erwarten 

4d) Die Mattkohlengruppe oder 
Kannelkohlengruppe. Es ist das groBe 
Verdienst von Poton i^, auf die Rfzielnin^en 
der unter diese Gruppe falleniioii Kuhlen zu 
den vorne geschilderten SapfopelbUdungen 
hingewiesen zu haben. Bevor wir auf sie 
näher eingehen, seien die Eigentümlichkeiten 
der fossilen Vertreter dieser Gruppe, ins- 
besondere der paläozoischen Kanneikohlen, 



I näher betrachtet. Aeußerlich nnterselieiden 

I sich diese Kohlen von den bisher besprochenen 
Glanzkohlen schon doroh die matte Farbe, 
die sie äußerlich einem matten Seldefer- 

: gestein von Brandschieiercharukli^r ähnlich 
maelii. wodurch sie von Unkundigen öfters 

■ übersehen und als wertlos fortgeworfen 
wurden, während sie in Wirklichkeit für 
manche Zwecke die wertvollsten Kohlen 

I danteilen, die wir haben. Ihr Bruch ist 

inrasohelig, in typischen Fällen zeigen die 
Bruchflächen einen seidigen bis sammet- 
arti^en Scliimmer, besouderü wenn verun> 
reinigende Mineralsabatans nnr in geringem 
Maße beigemengt i-t. Im Oirensatz zu der 

• Brflchiffkeit der gewöhnlichen Kohlen be- 
sitzen die Mattkohlen eine außerordentliche 

i Zähigkeit und Kompaktheit, die sehr oft 

I gestattet, sie handwerksmäßig, wie hartes 
Holl oder Hom ni bearbeiten, zu drehen und 

'zu polieren, also allerliand Gegenstände 
daraus herzustellen, in cliemischer Bei^ie- 
hung zeichnet sich diese Gruppe, worin für 
die Praxis ihre Hauptbedeutung besteht, 
durch den «normen Gehalt an schweren 
Kohh'n Wasserstoffen aus, wovon man sieh 
schon durch eine BrennproiM kleiner Stücke 
in ehiem Idetnen Tiegel leieht Abersengen 
kann. Dureh diesen enormen Gasirphalt 
sind manche Kanuelkuhkn \vum englischen 
candle. Kern, wegen der leichten Brenn- 
barkeit) so wertvoll, daß im Falle ma^^en- 
haften Vorkuiamens trotz der durch die 
Zähigkeit sich ergebenden Gewinnungs- 
schwicrigkeiton ein Transport in ferne Länder 
lohnt; so z. B. wird von der australischen 
Kannelkohle (diese führt übrigens verschie- 
dene Lokalbezeicimungen» wie s. B. WoUon- 
gongit, Keroeeneshale) Material bis naob 
Europa verfrachtet wird, um als verbessernder 
Zusatz zu den von den Gasanstalten zur 
Gasfabrikation benntzten Steinkohlen zu 
dienen. Was das Vorkommen dieser Kohlen 
anbetrifft, dio noch unter anderen tarnen 
bekannt sind (^Bogheadkohlel^), so finden 
sie iehirewöhnlichmitGlanzkonlen zusammen 
vorkomiuend, meist sogar in denselben 
Flözen, von denen sie dann nur einen ge- 
ringen Prozentsatz bilden. Selten kommen 
Flöze vor, die bloß aus Kannelkohle bc- 

j stehen. 

Ueber die müaroskopiscbe Beschaffenheit 
I gewisser K^nnelkoblen sind wir dureb die 

' vortrefflichen Untersuchungen von Renault 
j und Bertrand unterrichtet worden. Diese 
j untersuchten besonders die Bogheadkohlen 

von Autun in Frankreich und von Australien 
I und fanden in ilmen eigentümliche organisierte 

Körper, die sie als Algen anspraehen und mit 

C. Eg. Bertraud Uzeicltiiet «is Üog- 
head nur solche Mattkohlen, die norh die Algen 
darin erkennen lassen (tFila, fRainschia usw.). 



Digitized by Google 



828 



Kolilen 



besonderen Namen belegen. Die wicbtigsten 
dieser Algen') sind die als f Pila nnd fRcin» 

scliia bi'Zt'ii-IiiiPtfn, vnn donfti die zwfiti' 
auf einer Kolonie vun Kinztlindividuen 
besteht oder aus verschiediMun Zellen zu- 
sanimenpc^ctzt Ux: heifle haben ursprüng- 
lich annähernd Kugcliorni gehabt. In neuerer 
Zeit ist die Algennatur dieser Gebilde von 
Jeffrey anMzweifelt worden, der sie für 
Sporen oder rollen erklärt. Diese Annahme 
ist aber siclirtlicli verfehlt, da Spoitn in 
Kannelkohle ganz anders ausseben und auch 
nieht eine 9« versehiedene Größe aufweisen 
köiiiipn, wii' dip f^enannten Algen tun. An 
anderen K.iiuitlkohlen kann man häufi? 
derartige (i«d)iU!i' nicht bemerken, und ein 
großer Teil der Kannelkohlen ist mit Snb- 
.stanzen der Glanz- ( Humus-) Kohlen gemischt. 

I'utonie hat für die dinchaus >teiii- 
kohlcuähnlichen, meist paläozoischea (aber 
auch Innereren) Kannei-Boi^beadkohlen einen 
zusamriieiira>^('n(lfii Namen an^o^vnndt. 
Sapanllirakuiie. der im Worte den Zu.sanimen- 
hang mit den Sapropeliten überhaupt zeigt. 
Das (meist) tertiäre, oft f» iid)]rittrige Material, 
meist stark tonhaltig, und als Sanrodil be- 
zeichnet: es ist sonst namentlich als Dysodil 
oder Papierltohie belcannt und enthält oft vor- 
zQ^lich erhaltene Reste von Fischen, Insekten 
Krebichen u. dgl., am li Pib.hvplien und «ehr 
häufig Laubblätter. Die Feinblätlrigkeit 
vieler Dysodile des Tertiärs (Siebengebirge. 
Raude< ki r Mnar, Vogelsgebirge usw.) ist bei 
rezenten Faulschlammen ebenfalls bekannt: 
sie ist keine SchichtunR, sondern eine Schiefe- 
rung, die durch die auflagernden .Massen bei 
Fanli-chlammhilduncen sehr leicht eintritt. 

In dem Kalle, wo die Kaiincikoidt' und 
Glanzkohle zuäummoa in demsellx'n Flüz 
vorkommen, bemerkt man gelegentlich, daB 
dif Kannelkohle ebenso von Sfiirmarien 
durehzoueii ist, wie das Liei^eiide der Klutze, 
daß also ihr l'rmaterial ebenian> einen 
Vegetationsbodeii für die Steinkohlenpflanzen 
abgegeben haben muß, wie das Liecende. 
.\n austtaliMher Kannelkohle bemerk: man 
ähnliches, nur sind es hier niciit Stigmarien, 
sondern die unter dem I7amen fVertebraria 
bekantili'ii Wurzeln der (jlossopteri-^farne. 
zu deren Verbreitungsgebiet ja Aui>tralieu 

'j nie den ersten Hhck i» (irtiulriiili 'l'iit- 
sacho. d;ilJ sieh stik ho Aljjen dim h so ujigcmesient* 
ZeitrSume in den Kohlen erliulteo, verliert von 
ihnsm Aufiallenileii l>edeutend, wenn wir uns 
erinnern, daß die Saprnpdit« von vornherein 
der /.erüetzuii;: diinh den Luftsuierstfdf Uiul 
«Inn h mei h Musi he Kingrifte verniiige der St.i- 
^iKiti<(n der lldduii^sstellen eiit7<»<;«'ii werden, so 
dati lU III 1)111 Ii l.'.ii'jf iiii ht nur <he üiiUcre Form, 
selbst dys ('hl(iro|di\ I! hei Ciriiiudiied (s S. MIT) 
n. a. wahrnehmen kann: .selbst bei tci- 
tiHrcm Material hst man es noch nachweisen 
können. 



I gehört. Höchst auffallenderweise erscheinen 
I sowohl die Sti^arien, wie die Vertebrarien, 

wie aiieli -nn.-lii:e Abdrücke liölierer l'flanzen- 
resle in der Kannelkohle als. Glanzkuhle und 
i fallen daher dem Auge sehr leicht auf. 
ist dies von Wichtigkeit, weil es wieder 
darauf hinweist, daß das Eiidprudtikt de>- 
Ivohlungsprozesse^ bei höheren, toilbiiden- 
den Pflanzen immer eine Glanzkohle bildet, 
worauf wir besonders schon bei der Krwäkh- 
luniLT des Dopplerits hingewiesen hatten 
(S. 8H>). 

I Vermöge des Gehaltes an schweren Kohlen- 

wa>>er<toffen, wegen dessen sie die Gas- 
anstalten so hoch schätzen, wurden in 
L'ewissen Gegenden Kannelkohlen zur Fabri- 
kation von Brennölen benutzt, wie z. B. in 
.\utun in Frankreich und Australien. Diese 
Industrie kam durch die iihermächtige 
.Konkurrenz des amerikanischen Petroleums 
-zum Erliegen: die Autuner Lagerstitten 
^ind übrigens bereits abgebaut. Die^^e Destil- 
iationsindustrie erinnert lebhaft an die 
gleiche Verwendung, die in Sflddeutschland 
von dem Posidonienschiefer gemacht wurde, 
aus dem elx iifalls ()el gewonnen w urde. Der 
(iedanke. daß genetisch zwischen den bitu- 
j minösen Gesteinen, zu denen der Fosidonien- 
I schiefer sehört, ein Znsammenhani? besteht, 
liegt nalie. und in der Tnt orsrlipint die .Vn- 
schauung von l'otoniö, der die Kannel- 
kohlengruppe nur als einen Spezialfall der 
großen Menge bituminöser Gesteine faßt, 
durchaus plausibel. Wir werden hieiaui 
nachher zu sprechen kommen, zunächst je- 
dodi die Beziehungen der Kannelkohlen Ztt 
den Sapro|)eliten weiter besprechen. 

Da. wie wir (theii saluii, mikroskopische 
j .Ugcn bei der Bildung der Bogheadkohlen eine 
'wesentliche Rolle spielten, so haben wir 
damit schon einen Bernlirunirsjinnkt zwisclion 
Faul^ehlamm und Kuuiitlkulde. Dali die 
(Faulschlamme bei der weiteren Fossilisiening 
matte Gebilde liefern, die sich durch außer- 
ordentliche Zähigkeit auszeichnen, hatten 
wir oben S. 810 besonders hei vorL^eludjcn. 
I und auch damit stimmen sie mit den Kaunel- 
' kohlen durchaus Qberein. Wie Fhulschlamm- 
Idldungen treten die Kannelkohlen sehr oft 
im Zusammenhang mit Glanzkohlenlagern, 
d. h. ehemaligen Torflagern auf. und >vie 
wir die ietziL'en Pflanzen, die Faul-cldanime 
aU VetreUUiuusbuden de.s darüber ^ith bilden- 
: den Torflagers benutzt sehen, so sandten in 
Ider Steinkohlenfonnation die Steinkohlen- 
'pflanzen ihre Wurzeln, die Stigmarien nsw. 
m den »inierl itrmulen Faulschlammbuden. 
Der hohe Gelialt der Kannelkohkngruppe 
an schweren Kohlenwasserstoffen kehrt eben- 
falls bei den Faulschlammbildnntrrn wieder, 
wie üchon oben erwähnt. Bei der Fossih- 
sierung der Sa))roi)elbildungen findet ein 
etwas anderer rrozeß als der Kohluogs- 



Digitized by Google 



Kohleii 83» 



prozeß statt, wovon gleich die R«de sein in so hohem Crade abt'f^T wird, wie 
wird. Dem Torfpraktiker ist übrigens die dies bei den gewöhnliclien K«;iil(>n der VaH 
ESgflittamlichkeit der .^apropelitischen Bil- ist, so daB MB Endprodukt obon eine selir 
düngen bezütrlieh des Brennwertes sehr wohl an Kohlenwasserstoff reiche Kohle heraus- 
bekannt, und wo ihm solche zur Verfügung kunimt. Strenuuo und Späte haben sich 
stehen, mischt er sie mit der gewöhnliehen mit diesem Gegenstande iiüher beschäftigt 
Toilsabiatanz durch Kneten (Knettorf). und in einer Tabelle den Verlauf der Bitumi- 
Der Fl^DzeB, den die Sapropelbflonngen niening an verschiedenen bituminösen Ge- 
im Laufe der F(».«sili>icrung durchmachen, steinen ungleichen ^icoloizisi hcii Alters dar- 
wird von Potoai6 als Bitamiulcrung , gekfft. Während bei der Inkohlung das 
beidohnet, weil er tax Büdang stark I Verhiltnie von G xu H sieh stark ftndert, 
bituminfisor Gesteine fnhrt (s. auch die Ta- bleibt es bei der Bituminiernnt^ durch alle 
belle aul S. Siü). bw Bituminierungsprozeß Foruiatiunen annähernd gleich (s. die folgende 
unterscheidet sich von dem Koblungs- : Tabelle nach Stremrae Zeitaelir. Deutsciu 
ptozefi d«duieh, daß der WaasantofI ni^t' GeoL Gee. 6» 1907 & 161). 







Bituminiening 
(Sapropelite) 




InkohluiiiK 
(HmiMugest^) 










H für 






H für 




c% 


i H% ' 


C -100 


c% 


i H% i 


C -100 


Quartär 




' 6-7 1 


12 


50 — 60 


1 5-6 ' 


10 




65 


8,5-« 


13 


60-75 


! 4-6 


7.5 


Mesozoisrh 






M 


75-87 


4—5 


5,5 


Paliozoiach 


75-t*3 


7.5—10 1 


it 


ao-95 


i 1.5—6 


4 



Wir hatten oben schon darauf hingewiesen, 
daß nacli der AnachauanK von rotoni^ 
die bitmnindeen Gesteine in inrer versehieden- 

sten Gestalt, die Stinkschiefer, Stinkkalke 
usw., ihrer Bitdungs weise nach mit der 
KannetkoUengnippc in Verbindung zu setxen 
sind. Die Gc>aniilieit aller dieser jftnc:eren 
oder ülti rt ii litldungcn gehört daher zu den 
Sapropeliten. In der Tat erweisen sie sich 
chemisch bi> auf den dazukommenden 
Mineralgehuk dieser Gruppe »iißerordent- 
liohfthnlich. Potoni61iiUtfOr da< I rmateriai 
dieser Gesteine dicicnigen Bildungen, die 
wir S. 817 als Kalksapropel, Sapropelton 
usw. kennen gelernt hatten. In der Tat, 
denkt man sieb, daß das organische Material 
in diesen Sehknnmen einen ftintliehen Um- 
waiidluiiLisprozeß durchmacht, wir oben 
bei der Kannelkoblengraj^ue, eben die Bitumi- 
niemnir, so erbalten idr ein mit Ktumm er- 
füllte- Kalk-, Tonschiefer-. Tnn- usw. Gestein, 
ans dem sich dann ebenso wie aus den reineren 
B[annelk<)hlen die schweren Kohlenwasser- 
stoffe lieran-df^tillieren las-i-n. Daß dies 
früher iiiduslriell bei dein Posidonieuschieler 
gföchah, wurde schon erwiluit; heutsutage 
ffoschieht es wohl meist nur noch, um Ocie 
zu medizinischen Zwecken zu gewinnen, 
wie z. B. das Ichthyol in Tirol aus dem 
Ichthyolschiefer, bei deseen Benutzung aber 
sicher Aber- und Wunderglaube mitspielt 

Ebenso wie die durch Mlneralzusätze 
„veininreinicten" neuzeitüchen Faulschlamm- 
bildungen weit häufiger sind als die reinen 
oder fast reinen FaulschlammbildunKen, 
80 ist es auch bei den fossilen bituminösen 



Gesteinen. In unendlicher Menge und ge- 
waltiger Mächtigkeit treten bituminöse Kalke, 
Kalicschiefer, Tonschiefer in allen raögb'chen 

geologischen Formationen auf, woü'c^'en die 
Kaouelkohleu selitst sehr zurücktreten. Die 
(hganismen, die als organisebes Unnaterial 
die bituniinfi^e Substanz der Gesteine so- 
üeiert haben, kann man meist nicht mehr, 
auch nicht mit dem älikroskop nachweisen, 
da. wie das b<fl der Art der in dem heutigen 
Faul^cldaiiim befindUchen Algen und Klein- 
fauna begreiflich ist, die Udjorinasse der 
Kleinlebcwi'It zu hinfällig und leicht zersetz- 
lich ist, um eine dauernde Konservierung 
zu gestatten. Die .Ugen in den Boghead- 
kobJen von Autun und Australien u. a^ 
Inlden eine dbrdings nra so willkommenere 
Ausnahme. 

Aus den genannten bituminösen Gesteinen 
soll nach der Auffassung Potonids auch dm 
in der Natur vorl<unnnendc Sieinöl (Petro- 
. leum) stammen, und die großen lieogeut 
I in denen dljeees Oel sieb an gewissen Lonli- 
täten vorfindet, verlangen ebenfalls den 
1 Nachweis eines massenhaften Vorkommens 
Ider Mutteigestefaie des Oels. Oft genug 
findet man ja auch in Lücken j^olclicr bitumi- 
nösen Gesteine (z. B, in Hohlräumen von 
Fossilien) Petroleum ;ui ^geschieden und eben- 
so kommen in solchen crelegentlich die 
Dtisüllaliuiisrückständc und Oxydations- 
i Produkte der Petrolea vor, nämlich jVsphalt 
' und Erdwachs (Ozokeritl und ähnliche Bil- 
dungen. Daß Asphalt, Er(ii)ech, Erdwachs und 
Petroleum genetisch zusammengehören, wird 
sowohl durch üire chemische Verwandt- 



Digitized by Google 



830 



Kolilen 



Schaft wie auch durch ihr häufiges Zusammen - 
vorkommm bein«8«D; das fralisnche Petro- 

Ipiiiiiiri'bif't i-t z. B. zuiik'ich da^jonirro der 
bekannten dortigen Erdwaciiavuiküimiien. 
Ob aUc Af^phaltvorkommni.si^e aus Saprope- 
Mton entätÄuden zu denken sind, ist zweifel- 
iialt: eben»?o wie beim (iraphit die sang- 
Joniiii,'!'!! Vorkomniiii^-e nicht durch l-'iil- 
8t«huug aus Kohlenlagern nach Art der F>ö%e 
erklftrt werden kOnnen, so mng auch woht 
manches ganjrförnii^e Asphaitvorkmiiiiien 
einen anderen Ursprung haben 

4e) Kohlen, die eine M i t telstellutlg 
zwischen der Kannrikc hlt- n- und 
Glanzkoh engrunpe einnelimcn. Ob- 
wohl derartige Kohlen nur untergeordnet 
naehgewiescn worden sind, müssen sie den- 
noch der VollstSndiffkeit wef^n hier erwXhnt 
werden, luii -u mclir als das Vorhand(Mi>riii 
rezenter .Mittelbildungen zwischen Torf und 
Sapropel auch die Existenz analoger Fossilien 
fordert. Aus der Steinkohlenforraation sei 
hier die Pscudokannelkohle genannt. Eine 
bezüglich der Zalii^ki-it, des Schimmers 
und Glanzes zwischen der Glanzkohlen- und 
Mattkohlengruppe stehende halbmatte Kohle, 
die nach neueren 1 iitcrsuchuneen auch gene- 
tisch zwischen beide zu stellen ist; auch 
bez(Urlich des Reichtums an Kofalenwasser- 
Stoffen nimmt =ie eine solclie Stellung ein. 
Sie tritt nieniaU allein, sondern stets im Ver- 
biuid mit Glanzkohle auf und bildet jeweils 
nur einen kleinen l'rii/.en(>^ntz der Flöz 
niächtigkeit. Es scheint jedoch, daß die in 
der Praxis als Pseudokannelkohle bezeichneten 
MateriaUen nicht alle dersellwi Natur sind, 
wie wohl dies nach dem AeuBeren den Ein* 
driiek iiiaelif, da eine halbmatte Kohle aus 
Glauzkohle auch durch Verunreinigung mit 
feinen Gesteinen (Tonsediment) zustande 
knmmen krtTin. Eine andere derartige 
Kohle kann die Streifen kohle sein, die sehr 
verbreitet ist und aus abwechselnd matten 
und glänzenden schmalen Streifen besteht. 
Die matten Streifen kflnnen dareh verschie- 
dene rtn-tände zii>tande kommen : in tin-erein 
Falle ist solche Streifenkohle gemeint, bei 
der die matten Streifen Kanneikohlennatur 
besitzen oder Mattkohlen in unserem Sinne 
sind. Solche Streilenkohlen hat Potonie 
aJs uiudoge Bildungen der Streifentorfe an- 
gesehen, bei denen rein torfige und mehr 
9apro|K?litische Lagen abwechseln; solche 
Torfe sind sehr verbleitet. 

Eine besondere Art Kohle, die zwar wirt- 
sehaftllcb nnr eine geringe und als Brenn- 
maloiial üherhaupt keine Rolle spielt, muß 
hier novh erwähnt werden, da von ihr in 
den I-ehrbiicliern und auch itn alllfiglichen 
Loben zuweilen die Rede ist. Es i>t die 
als Gagat (engli.seh jet; französisch jais), 
schwarzer Bernstein, schwarzer Agt^tein und 
noch anders bezeichnete glänzende, sehr feste 



\ und zähe sich nur in einzelnen Stücken 
innerhalb bitumhiiJser Gesteine findende 

Kohlrnart Vorkommnisse dieser Kohle 
finden .sich z. B. in Yorkshire, Süddeutschland 
und Spanien. Die Kohle brsteht ursprüng- 
lich aus einireschwemnitcn Holzstücken, die 
sich in eiaeiii sehr stark zersetzten Zustande 
befanden und in fein tonige oder kalkige 
I sapropelitische FUcheeebüdungen, etwa wie 
I unser Wattenmeerocbliek, hineingerieten. Sie 
nahmen einen Teil der Sapropelbej«tandtei'e 
i 'm Innern aul und erlangten insbesondere 
! hierdurch bei der späteren Fossilisation ihre 
enorme Fe-tipkei' ■!•«(! Ziiliii^keit sowie ihren 
gjoüt'ji Keii litiini an s(hwert"ii Kohlen wa.sser- 
stoffen, der sie fast wie ..Vsphalt brennen 
i läßL Die Fertigkeit ftbertrifft noch die der 
I Kannelkohle, nnd das Material ist ausge- 
zeichnet zu bearbeiten, so daß daraus 
seit langer Zeit allerhand Schmucksachen 
( Jctschmnck) gefertigt werden. Die .eng- 
lischen und süddeutschen Vorkommnisse 
liegen in demselben Horizont (Uas Posi- 
donienschiefer). 

Mit Gagat werden häufig homogene, 
' glänzende Stücke gewöhnlicher Humus- 
kohle verwechselt, für die man wohl auch 
den Namen „Pechkohle" anwendet, der rein 
auf das AeuBerliehe ROck^ieht nimmt. Diese 
! haben jedneh mit dem Jet nieht> zu tun; 
Vttmi man will, kann man Gagat als eine 
fianz bestimmte Art „Pechkohle'' ansehen. 
Die Zwickauer BerL'Ieiilc unterscheiden die 
, durtij;e fe^to Glaiizkuhle ah „l'ech" von 
j der Rußkohle (kurz „Ruß"), 
i 4f) Liptobiolithe. Diese besondere 
I Gruppe unter den KoUengeftteinen ist eben- 
falls von Po 'n nie begründet worden. Es 
Mild diejenigen Kuhlen und kuLlenäbnlicheu 
Ge-teine, die sich durch einen besonderen 
Reichtum an wachsigeu und harziLen Be- 
standteilen auszeichnen, im Extremfall sukhe 
Harze und Wa<hse selber (Bernstein und 
I andere mehr). Man kann hier zwei Fälle 
! unterscheiden : 1. !>o1che, bei denen das 
Harz oder Wach- in Form von losen größeren 
1 bis kleineren Stücken erhalten bezw. der Kohle 
I eingejcprengt ist, 2. solche, bei denen das 
Wachs u<\v. an trewisse Teile der erhaltenen 
illanzenbestandteile in der Kohle gebunden 
ist. Dies letzte ist z. B. der Fall bei den an 
Sporen und Pollen reichen Kohlen, wo die 
Kohlen an sich vielleicht harzarm sind, durch 
den Gehalt an Sporen und Pollen aber harz- 
reich werden. Das chemische Verhalten der 
beiden Gruppen ist sehr ähnlich und ähnelt 
ziiL'leich aucn dem der Saprnpelite, nämlich 
iiixdirn die unter nn-ere Kubak lallenden 
Kohlen bildungen ebenfalls zahlreiche schwere 
Kohlenwasser>-toffe liefern Der Name 
Liptobiolithf bedeutet ..iibriiTirelasscne Gc- 
steins^^bildungen" (von Ä-inro: zaniek- 
gelassen, pioQ Leben, XiOog Stein) und 



Digitized by Google 



Kohlen 



881 



bezieht «ich auf die Schwerverweslichkcit 
harziger und wach^iger Körper. Diese 
bringt es mit sich, daß im Falle einer Unguiig 
von Harzen iiiul WaclLMMi mit leicht vmvp-;- 
lichem Material (iiamentlicii lluiuu^koiilen) 
eine eingreifende Zersetzung in erster Linie 
die Humusbp- fand teile in Mitleidpiischiift 
zieht, d'e so mt hr oder weniger verseil wiudtii 
küiinoii, während die Harze „übrig bleiben" 
ua I zijNKleieh angereichert werden. £in 
|ToAer Tvfl der hierher gehör^^en MAteriaHen 
ist industriell von grfißter Bedt iituiii^, da 
snf ihm große chemische Indiutrieu (Paraffin, 
Teer, SolarOl und andere Oele, Benzol usw.) 
beruhen. Im folgenden seien rinin;? der 
wichtigsten IJptobiolithe genannt, Dii 
Scliwclkoliie oder Pyropissit i.st eine in dem 
H a 1 1 i ^ (• 1 1 - / e i l X- Weißenf eiser Braun kohlen 
becken vüi breitete rosafarbene bis helibaiune 
Kohle, auf der die dortige Schwelindustrie 
beruht. Der eigentliche Pyropissit ist bereits 
abgebaut, und jetzt werden zur Schwelerei 
(i'aralfin-. Teerfabr ikatiun n.'-w.) die so- 
genannten Schwelkohlen benutzt, die von 
hell Vk dunkler lirinnHcher Farbe sind; 
oft sieht man in ihnen schon mit bloßem 
Auge die kleinen gelben bis braunen, oft 
^lasglänzenden Harzpartikel, die oft aiteh 
in trrößeren Klumpen crefunden worden. 

fele<:entlieh noch im Zusammenhang mit 
lolz, VOM dem das Harz ausgeschieden 
wurde. Die (le-amtheit solcher Jiarze be- 
zeichnet man wühl als Retiuitc, doch gibt 
es eine große Menge mehr oder weniger von- 
einander abweichende, hier und aa vor- 
kommende Harze und Wach?c, die mit den 
verschiedensten Namen beletrt worden sind 
(a. B. Krantzit, Siegburgit, Rum&nit, Whee> 
lerit nsv.). Der Benutein ist wie «aeh alle 
fih i:!;en in Einzelstücken in fremden Se- 
dimenten vorkommenden Harze von seinem 
Urs prünglichen Ablagerungsorte verschwemmt 
worden, befindet sich ato an zweiter oder 
gar an dritter Lagerstätte. Paß er das Harz 
anflges torbener Fichten und Kiefern der 
oberen Kreide oder alteren Tertiärformation 
ist, dürfte wohl allgemeiner bekannt sein, 
lieber die Entstehung der vorn genannten 
Schwelkohlen scheint noch keine völlige 
Klarheit zu herrschen; Potoni6 nimmt im 
allfremelneu eine Umlagerung an, die auch die 
Zersetzung der Humusstoffe in der Kohle 
befordert nahen kann. 

Ebenfall.- Industrien von Bedeutung ist 
die zweite iiruppe, die wir oben erwäluit 
hatten und ah Pollen- und Sporenkohlen 
bezeichnen können. Man kennt solche so- 
wohl von ganz jungem Alter, wie auch 
geologisch sehr alte (Permforniation). Die 

J'Qngsten derartigen Bildungen sind die 
*ollcntorfe. die sich gelegentlich innerhalb 
normaler Torflager finden und niei^t aus 
znsammengeschwenunten zahllosen JBetula- 



I . 



eccnpollen fnanientlich Alnus) be^^tchen. Der- 
artige Torie sind natürlich allochthoner Ent- 
stehung und diese selbst so zu erklären, 
daß in Zeiten eines .sehr starken Blüten- 
staubfallä („Schwefelregen") dieser durch 
Bmnmle und aiAiwaehstrflniende Gewässer 
7:u':amm>'n're«rhwemmt wurde. Den Torf- 
bauera ist die vorzügliche Breiuiburkcit 
dieser Pollentorfe oder Fimmenite wohl 
bekannt, und stellenweise wird er ab Leucht- 
torf beseiehnet. Kur seltan lohnt seine 
Gewinnung in .'rößerem MftfUtabe sur 
Paraffiniabrikation ui^w. 

PoUenbraunkohlen shid, wenn auch nur 
untertreordnet i-: dem schlesischen Tertiär 
bekannt t:ewurden; bei der vermöge der 
harziir-uaelr ii^en Stoffe außerordentlichen 
chemischen Widerstandsfähigkeit der Pollen 
und Sporen sind sie aber noch in viel älteren 
Kohlen nachweisbar, z. B. in den Glanx- 
und Kannelkohlen, in kohlig erhaltenen 
Sporangienresten von Steinkohlen- und 

i'üngeren Famen usw. Ein Gestein aus dem 
'aliozoikum, da« sieh mit dem PoUentorf 
direkt vergleiehen Iftfit, ist der Ta^manit 
aus dem Perm Australiens, ein schicftigc?, 
gänzlich von Sporen erfülltes Gestein, das 
sogar einer indTustriellen Ausnutzung fähig 
i>t. In die-elbe Kubrik irehören auch die 
von Bertrand und Kids ton beschriebenen 
Sporenkohlen aus der Steinkohlenformation, 
bei denen die Sporen ebenfalls ausirezeichnet 
erhalten sind; sie haben allerdings wohl 
nur wissenschaftliches Interesse. 

5. Fremdkörper in den Kohlen. Nicht 
selten findet man in Stein- wie auch in 
Braunkohle fremde Mineralien und (iesteine 
eingeselUossen, die sehr verschiedener Ent- 
itebung smd und beitonders wegen der 
Eigenheiten der einen Cru|ii)e einer (geson- 
derten Betrachtung bedürfen. Man kann 
von solchen Flözeinschldssen zwei Gruppen 
unter.-c heiden, die man als autochtnone 
(Auftücheiduiigen von Minerabubstanzen aus 
in der Kohle enthaltenen oder in sie hinein- 
gelangten T^ösungen verschiedenster Art) und 
allochthone (solche, die iji der heute vor- 
liegenden Form von außen her durch irgend- 
welche Agenzien in die Kohle hineintrans- 
portiert smd) bezeichnen kann. 

5a) Autochthone Einschlüsse. Diese 
bestehen teils an8gewöhnlichen,niei9tkristalli- 
nisehen oder kristalüäiertBn Mineralien ver- 
schiedener Art, die auf den die Kohle durch- 
ziehenden „Lagen" (Schlechten, Ab.sonde- 
rungsflächen) in die Kohle teils früher, teils 
erst nach Erwerb der kohligen Beschaffen- 
heit hineingedrungen sind, andernteils sind 
es mehr konkretion&re Bildungen ohne er- 
kennbare KrLstallstruktur. Von den ersteren 
seien genannt der Kalkspat, Schwerspat, 
Schwefelkies, Gips, Braunei-ien, Kupferkies 
u. a. Weit wichtiger sind die konkretionaren 



Digitized by Google 



882 



Kohlen 



Bildungen. In bestimmten Flözen, nanient- im Flöze an Ort und Stelle liuiulelt (Stopes 
lieh ( ? aiisschlieSlich) paralischer Kohlen- 1 und Watson, Kukuk). Schon das Vorkom» 
becken findet man ei<;entiunlifhe, bald runde, men von semmelförmiyen Knollen, in denen 
bald lanirliche KtiuUen, die meistens aus man da,s Durchfjelien derselben Pflanzenreste 
einem dolomitisehen Material be.stehen; sie von der einen Knolle in die andere beobachtet, 
sind von einer glänzenden Kohlenschicbt 1 läßt die Geröllhypotheae unannehmbar er- 
mnhltnt inid oft mit der Kohle sehr en^ ver- ' seheinen. Aber auch die Pfhuizenreste fai 
bundt'ii (..anirebafken. an$;ebranBt**). .\m den Knollen selbst können nicht als ein- 
häufigsten sind diese Dolomitknollen in den gesehwemmt betrachtet werden, da sie 
westliehen paralischen Steinkohlenbecken, sonst zweifellos im entrindeten Zustande 
wo sie bisher im Hiihrbecketi ( Flöz Katharina sich fitiden würden und empfindlichere Teile 
und Fine-Frau), im Aachener Kohlenbecken zerstört sein müßten. Die Pflanzenreste in 
(Grube Maria Flöz 6) gefunden sind; sie | den Knollen machen vielmehr den Eindnidt 
fehlen bisher in den belgisch-nordfranzösiscben einer Ablagerung nach Art des Torfes; es 
Vorkommen, treten aber in England wieder I liefen oft alle möglichen kleinen und großen 
in großer MeiiL'c auf (c(ial-balls); außerdem Pflimzeiire-te durcheinander, so daß auch 
sind sie neuerdings im Donetzbeckeu in von einer Separation nichts zu spilren ist, 
SadruBland vonZaless ky beobachtet worden. I und femer zeigen sich die Pflanienmassen 
Beim Durdischlairen dieser Knollen oder kreuz und quer durchzogen von den Anhangs- 
noch besser bei der Herstelluni; von Dünn- organen der Stigmarien, wie heutzutage der 
schliffen daraus beobachtet man, daß siinit- Torf von den Wumln der daraufwachsenden 
liehe Knollen dicht erfüllt sind mit Massen Pflanzen durchzogen wird. )Ian kann also 
von echt versteinerten (s. Bd. VII S. 411) die Dolomitknollen geradezu als echt ver- 
Pflanzenresten der Steinkohlenformation, die steinerten Tor/ bezeichnen und Kukuk 
noch in wunderbarster Weise die anato- 1 hat dafür mit Recht den Namen Torfdolomite 
mische Struktur erkennen lassen. Die | vorgeschlagen. Die Entstehung dieser Aus- 
Knollen sind deswegen von unschätzbarem Scheidungen ist also so zu denken, daß von 

oben her eine die betreffenden Mineralien 
enthaltende Lösung das Flöz in noch turfinem 
Zustande durchdrang, daß an einzelnen 
Stellen eine Ausscheidung der dolomitisehen 
Subitanz begann, worauf sich um dieses 
Niederschlagszentrum ständig mehr Material 
niederschlug, das zugleich die betr^ende 
Partie des Flözes eclit versteinerte. Bei 
der spateren Inkohlung blieben die Knollen 
als solche unverändert und lassen noch jetzt 
die primäre Tnrf^truktnr erkennen, die der 
umgebenden Kohle läniist verloren gegangen 
ist. Sehr eigenartig bezüglich des Vorkommens 
dieser Knollen ist die Tatsache, daß sich 
Ober dem knoIlenfQhrenden Flöz stets eine 
Schicht mit marinen Fo>>ilien findet! M uschein, 
Goniatiten usw.); die.se marine Schicht ent- 
hUt oft ebenfalk knollige Ausscheidungen 
von gewöhnli< her konkrelionärer Beschaffen- 
heit. Es ist denkliar, daß das Kalk- und 
Magnesiamaterial der Muscheln und der 
marinen Schichten überhaupt das Mutter- 
material für die späteren Torfdolomite des 
darunter liegenden Steinkohlenllftses ge- 
wesen ist. 

Auch in jüngeren Formationen hat man 

neuerdings in der Braunkohle ahnliche 
Bildungen kennen gelernt, nämlich Spliaro- 
sideritausseheidungen in der tertiären Braun- 
kohle des Kölner Reviers, liier findet sich 
solche Knolle. Während man früher daran jedoch keine marine Si-hicht über dem Flöz, 
dachte, daß die~e Knollen abgerollt seien In Braunkohlenflözen im Braunschweigischen 
und also als Gerüile in die Steinkohle bezw. finden sich z. b. bei Uehnstedt in der Kohle 
In deren ürraaterial hineingeraten seien, ' schwach dolomittsche KalkfcnoUen, die 
haben neuere riiter>uclmnKcn zweifellos weniL'steii- zum Teil echt versteinerte 
dargetan, daß e^ .sich um Ausscheidungen Pflanzenreste enthalten. Da sich biet über 



Worte für die Wissenschaft geworden, 
während sie beim .Vuftreten in größeren 
Mengen dem Heriibau Aertrerni< bereiten. 
Figur 6 zeigt einen Querschliff durch eine 




Fig. 6. (,iui-rs(-hlili titin h eine DolDinitknolIc 
(TorfÄ>loinit. Co l-hillj ans dem Kl<iz Catharina 
des Kuhrbeckens. Vergrüßert. 



Digltlzed by Google 



Kohlen 833 

lioMi Klirz marines UiiUroligozän findet, so die alUTdin^s umständlich ii^t. Außer diesen 
liegt hier vieUelcbt ein fast voUkommenes in daü (Jebiet der Verwittertuur fallenden 
Aiudofon der karbonnctien Torfdolomite > Vorgängen iit lM«oiid«n noeh me Neigunir 
vor: in j(in?eron AWaeoninsron. iiamontlirh mancher Kohlen und bituminöser (Icsteine 
Torflagern, liai man bi^lier vergebeiiH nach zur Selbstentzündung zu erwähnen. Es ist 
iliiiüthen Bildungen gesucht. Am ehesten bekannt, daß manche Flöze sich von selbst 
darl iiiini Mt' in den zahlreichen untprsf fi-( hon entzQndet haben, sobald durch die Ge- 
Torllimrii, erwarten, die aber leider einer winnungsarbeiten der Luitsauerstoff Zutritt 
Untersuchung so i:in wie unzugänglich sind. : erhielt. Solche Flözbrände «ind fflr den Bm;> 

5b) Allochtlione Einschlösse. Hin mann außerordentlich unangenehme Er- 
and wieder findet man in der Steinkohle scheinungen, da Löschungsversuche oft ver- 
ganz unvermittelt typisch abgerollte Stücke geblich sind und nur ein Abdämmen des 
von Granit, Quarzit und anderen Uesteinen, . Flözes, d. b. voUst&ndiger Abschlaß der 
von denen der Natur nach sdbstvmtftndlicb f atmofiphiriscihen Luft dem Bnnde ein Ziel 
ist, (laC .-if außen her auf irgendeiiu' setzen kann, der oft nacli Jahren erst er- 
Weise in die Kohle hineingeschwemmt sein > loschen ist; während dieser Zeit kann in dem 
mQssen. Von den Allochthonlsten wurde i betreffenden Fl6ze nicht gebaut werden, 
dn« VrirkniTinifu solcher tJeröllc mit Vor- ' Mit den Ftözbränden la.ssen sich die ebenfalls 
iiebe als ein Beweis für die Entstehung der ' höchst peinlieheu Brände von Kohlen- 
Kohlen durch Anschwemmung angeführt; : stapeln durch - Iii ntziindung vergleichen, 
durchaus mit l'nrecht, denn i:erade in den ! Nicnt nur reine Kuhle, sondern auch bitumi- 
zweifcllo.s autochthonen Flözen paralischer nöse oder kuhlenlialtige Gesteine entzünden 
Becken, wie Oberschlesien, Ruhr, Belgien sich bei dichter Lagerung häufig von selbst; 
mm. finden sie sich mit Vorliebe mitten in | dieser Umstand ist die Ursache der für die 
den Flözen mit typischen Stigmarien böden. , Umgegend außerordentlich unangenehmen 
Msiii liat daran gedacht, daß die Steine llaldenltrände. d. h. Brande in den Auf- 
bei üeberscbwenuaungen der Steinkohlen- . schattungen des aus der Grube gefdrderten 
moore in den Wunefai ausceriraener schwhn- 1 Nebengestefau der Kohlen. Heutzvtä^ liSrt 
mrndor Bäume mitgebracht word 11 i n; oian seltener von solchen Haldcnbränden, 
Potouiä hat darauf hingewiesen, wie die, da dag mitgewonnene Nebengestein in der 
Tange am Meereestrande die Steine, an denen \ Grube versetzt wird (d. h. in die dnreh den 
sie festgewachsen sind, mit heraufnehmen Abbau entstellenden Hohlräume ireschüttet 
können und anderswo zur Ablagerung wird). Dervontiftethegesthildertebrennende 
bringen. Da es gerade von cten paralischen Berg im Saarbrftckenschen war eine solche 
S(eink(dileiimooren anzunehmen ist, daß sie brennende Halde. Berühmt %var auch der 
in der?» ahe des Meeres lagen, so ist ein solcher jetzt erloschene Fiüzbrand m Zwickauischen, 
(icdanke ebenfalls diskutabel. Die Gerölle der den Boden dort lange Zeiten hindurch 
üind abrigens gel^entlich auch Stücke an einigen Stellen so erwärmte, daß er mit 
hirter^ Kohle, die sich in abgerolltem Zu- Vorteil zur Gemüsetreiberei nach Art eines 
Stande in der Steinkolile ein^iebettet finden, Treibhauses ausgenutzt wurde, 
meist aus Kannclkolile bestehend. Ein Kätsel 1 Die Ursache' der SelbstenUilndung der 
bilden jedoch i^wiese Vorkommnisse von I Kohle ist noeh wenig geklirrt, nnd vielleicht 
iltir liaus L'eröllähnlich aussehenden Kohlen- -^ind überhaup! verseiiiedene T'rsaelien dafür 
KiiDileii im Innern von Flözen, deren ivohlen- niaügebend. Früher dachte man daran, daß 
beschaffenheit mit der der Knoflen durchaus der in der Kohle fast regelmifiig vorhandene 
übereinstimmt. Am bekanntesten siiul die ' Schwefelkies bei der Oxydation eine starke 
Vorkommnisse von Vasas bei i ünfkiri lien i Erwännung und schließlich Entzündung der 
in Ungarn, jedoch treten sie gelegenttic Ii auch, Kohle herbeiführen könne. Später daiAte 
anderwärts auf. Die Annahme, daß diese man an die oft zahh-eii !i ir den Flözen vor- 
Kohlenknollen bloß durch Druck entstanden handene Faserknhie i iiui.ikohU", Holzkohle), 
seien, seheint weiiiirstens im allgemeinen die naeh Art der künstlichen Holzkohle 
nicht annehmbar. i>ie Frage ist vielmehr Sauerstoff zu verdichten imstande ist und 
noch dnreham in der Schwebe. | daher eine stärkere Chcydation bewirken 

6. Zersetzungserscheinungen der kann. Zweifellnv spielen Iiei soU lien Srllist- 
Kohlen. Die Praxis lehrt, daß die Qualität entzündungen in der Kohle enthaltene leicht 
der Kohlen bei längerem Lagern an der Lnft oxydierbare Stoffe eine groBe Rolle, in weloher 
sich verändert, d. h. verschlechtert; es tritt Weise dies jedoch in den einzelnen Fällen 
eine Abnahme des Gasgehaltf, der Kok- vor sich geht, ist noch recht ungewiß. Bei 
fähigkeit, der Heizkraft, des Zusammen- der oft pulverigen feinltAmigen maunkohle 
halte« flrr Stüekknhleii ein. Man beugt begreift man die Selbstentzünduniren leichter, 
die.-eii 6cliadimiiiKeii vor dareh Bespritzen und es mü^eti ähnliche Vorgänge dabei mit- 
tler Kohlen mit Kalk, weit besser hat sich spielen, wie bei der Selbstentzündung anderer ' 
jeddiii die I.afreruni unter Wa er bewäiut, oi^asischer Körper, wie Heu, Sägespüne usw.. 
Handwörterbucli der Nat«rwiKcnBchaft«n. Band V. 58 



Dlgitized by Google 



834 



Kohlen 



7. Verwendung und Bedeutung für die , aus feuenestem Gestein voigenommen. die zu 
Menschheit. Die außerordenUich vii-lsvitige und : größeren Kok^battoriM V«Rfaligt skid. Die 
■iwenhtfte Venranduiif dar Kotale mU Imt nur i Kiiiliiitiiiig dee KokapniieMW nitT 4er Vcr- 
to rfttigwi dT u n d iUgwi mgedeatet werden. ])i«lln«imiiBf wird dureh biennende Abgam vor* 

Bedeutung der Konle iür dii^ Mcnsi lihrit k^nn genommen, die beim Knlcsprozeß si-lbst gewonnen 
dadurch ermessen werden, d;iU mit dem \er- werden, ^imh HeendiguiiK des Koltsproresscs 
schwinden der Kohlen aus unserem ivultnrieben werden die Kammern geöffnet und der Kok.s 
dieses selbst einen vollständigen StillüUud t!r- durch sogenannte Ausdrückmasehijien aus den 
leben würde. In der Tat sind Kohle und Eisen Kammern beniugntolen und nüt Waner ab- 
die Grundlagen, auf denen die gesamte Technik gelöscht. 

und überhaupt das heutige Kulturleben aufgebaut Die neucreD Kekenira arbeiten meist mit 
sind, lian kann bei der Kolilenvenrendiing die • Gewinnung der sogenannten Nebenprodukte aus 
lUrekte Ausnutzung der Kohlen in Form von ' den Koksabgasen. Wo dies nicht der Fall isr. 

Brennstoff unterseheiden von einer indirekten, wird den Destillationsfruseri der Ti-er entzoeetnitui 
wie dip«^ Kukuk tut. Die direkte Ausnul^uit^ dnn dauii iioeli übrige Ijas zu I leizzwecken lür 
ist die au'_'enl';illiu'ste und im ulltäirbclien Leben in die Koksöfen, zur Beleiirlitunj; usw . wieder 
der manni^fachsit4m Form vorkommende Be- verwandt. Bei den Kokereien mit rsebenpraduk- 
tmtzuugsweise. Hier ist zunäelüt die Benutzung . tenge«innung findet aber eine viel weitere .Vu.s- 
als HeixmaCerial zur Dampfenmigiuig, femer fiir 1 Aotanng der Abgase statt, die noch ca. 4o00 Wli. 
Heilzwecke, besonders aber die Benutsuoe für ! «BthaltSn. Die «ichtinten Produkte ans diesen 
metallurgische Zwecke zu nennen. Bei diesen Gasen sind AmmoniaK und Teen'. .\ns den 
dient die Kuhle da/.\i, aus den Erzen durch Ke- crstcren wird das ak Düii^emiUel aehv gesuchte 
duktion das Metall zu f;ewinnen. In der lloi hufen- sehwefelsaure Ammoniak (A* II, )2S0j gewonnen, 
iudustrie wird die Kcilile facit auäüidilieUliili la Der Kohteer wird dann einer fraktionieiu-n 
der Form des Kokses benutzt. Das Verbrennen Destillation imterworfen, bei der die verschie- 
der Koble im Haushalt des einzelnen spielt gegen- denen Teerölo gewonnen werden: T.4ichtöle 
Aber den augeheueren Mengen, die die Metall- (Siedepunkt bis 150*), Mittelöle (lü<J bis J^O). 
indosMe ▼encbliittt, nttr eine venehwindende | Scliw«Sle (220 bi« 270*) und Anth n aenöle (Us 
Rolle, und besonoen ^It das fSr die Stein» . 400*% Den DcstOlationsrQckstand bildet Stein- 
kohle, da in vielen fiependen gerade in Deutach- kohlenpech. Die einzelnen De?ttillate werden 
iand die Braiiukoble in der Form der handlichen wieder durch SonderdestiMarlun behandelt und 
Briketts fast ausaebKeUieh als HauilMBndkohle z. B. aus den Leichtolcu Henzr'l und Tolnol 



Als Beispiele fUr die indirekte Benutzung der fUr die Anilinfarbenindustrie u. a.), und Xylol ge- 
KoUe, bei der also danos gewonnene Produkte wonnen, aus den Mittelölen wird u. a. I^rbol* 
in Gasform das eigentlich ausnutzte Material i sKnre, Lysol und I^aphthalin hergestellt. Die 
darstellt, seien vor allem die Krzeuenng des übrigen Oele dienen als Schmieröle, zur Im- 
Leuchtgases genannt, das außer zur Befenrntang nrägnierung von Holz usw. Einen ganz ähnlichen 
auch als Krafterzeuger in den ( iaskraftmaschiiien S>benpro<biktenprnzeiJ tindet man bei der 
benutztwird. Es ^d^t nix handea- aus den Kuhlen I/eufhtpasiabrikation. hm der ja auch Koks er- 
gewonnene Gasarten, die in der Teehnik benutzt 7.eu?:t wird, der alleniings bedeutend geringverti- 
werden. Von diesen meiea das \Vasser«is genannt, ger als der Kukereikoks ist, 
das durch Ueberleiten von Wasseruampf Ober An die NebenproduktengttWtnnung aus der 
riilhende Kohlen dargestellt wird; das «neugte 1 Steinkohle erinnert diejenige aus gewissen Biawn* 
Gas ist reich an Kohlenoxyd (CO). FJn anderes ' kohlen, nämlich den Pyropismtkohlen und Schwei- 
sich durch die DarsttHuufiswcise etwas unter- kohlen des Zeitz-WeiBonfelser Braunkohlen- 
scheidendes Gas ist z. H. das .MundKas, narh reviers. Hier wird dun-h einen Destillations- 
dem Erfinder genannt. prozeß el>entalis eine Ment,'e \nn (iiden und 

Einige Worte mmv noch der industrictl ja auch von festen KtihleHwas.st-r»<tuiien gewonnen, 
außerordentlich wichtigen Kokerei gewidmet, von denen das Paraffin am wichtigsten ist. 
Ueber die Eigenschaften der Kokskohlen und ihre Trotz seiner weit genngeren Ileizkraft wird 
BltucMliurkeit zum Koksprozeß war schon S. 812 Örtlich auch die jüngste „Kohlenart", der Torf, 
etwaageaaetworden. Unter Umstftnden kann man sowohl als Brennmaterial wie auch zu industriel- 
auch nicht backende Kohlen bei der Kokerei *len Zwecken ausgenutzt. Am wichtigsten ist 
mitverwenden, indem man sie fjewfdinlii hen Back- hier die Gründung von elektrischen l'eberlan>l- 
kohlen beimisr bt. Die Kok.sausl>euie oder das j zentralen in Torfgebieten, wie solche besnndt is 
Koksatisbriniren ist versehiedfii imd beträgt im Hannoverschen schon imdirfaeh im Hetneb 
z. B. für eine Fettkolilo des Ruhrbeckens (J5 — 78°o. sind. Auch Nebenprodukte aus den Torfga.^!i 
Sehr wichtig ist, daß zum Verkokungsprozeß versucht man neben dem Kraftgas zu gewinnen. 
Feinkohle benutet werden kann, die fräher sich ' Ebenso sind Versuche, den Toil au verkoken, 
einer bedentend geringeren Wertsch&tznng er- ; vielfach aussefSfart worden, so x. B. wird im 
freute «!s die Srurkk'ihle. In» allgemeinen Üldenburgischen in Klisabetiifelm Torf mit *25".> 
werden auf rl( 11 mit Kokerei versehenen Stein- \Vas.ser in Torfkoksöfen verkokt mtd die Abgaw 
kidiKriberL'wi rkt ii di.- K<dderi nach verschic- auf Torfkreos<»töi, Torfgasöl, Kohpanillin und 
«leneii .StuckgröÜen in einer .Separationsanlage l'ech weiter verarbeitet. Diese Verüuche der 
(Kohlenwäsche) getrennt und dabei zugleich ■ Torfausnutzung dürften für gewisse Gegenden 
von den „Bergen" (Verunreinigungen durch I noch eine Zukunft haben, um so mehr, da manche 
das Nebengestein) befreit. Die Feinkohlen sind | Anlagen sehr ökonoini.<<ch arbeiten, 
es in erster Linie, die dann in die Kokerei gehen, j 7a) Die Steinkohlenvorräte der Erde 

Der KoksproaeB selbst wird in schmalen and die Erschöpfungsfrage. Bei dem 
und tiefen, etwa 6— STonnen fassenden Kammern ' ungeheueren und noch stlndig steigeiidMi Ver- 



benutzt wird. 




Dlgitized by Google 



Kohlen 



S35 



brauch an Kdlilt-n ist fiii fiiiyAlm- fn'l)iote die Der Kohlenvormt Englands vtriuimlii t sirli 
Frage der £r»i:hoptiui|( der Kuhleit^liätzii bereits - durch die ungeheuere Produktion, die alh-idiags 
in fühlbare Nähe gerückt, und bei der Wichtigkeit , längstdurcb die derVereinigtenStaatenfilnTtraffen 
der Kohle hat man sich auch in den noch mit 1 ist, zusehends. Die dort vorhandene Kohlen- 
VBichen Kohlenschitzen veneheiMn StrinkoUen- menge wird auf 1(X) MiUiarden Tonnen geschätzt, 
gebieten mit dt r Fra«;e beschäftigen müssen, wie die jährliche Ausbeute auf 230 Millionen 
unge nun untfi Annahme einer Verhältnis- Tonnen und hieraus eine dauernde Kohlenpruduk 



inäBigen Steigeruiifr (l*'s Üethiris. wie sii^ ständig 
stottlindet, in den einsselneu ivohleiigcltieten 
nodi auf die Kohlcnge«-innung rechnen 
küiiB. Ucber die nwonaenen Kobleunanen und 
die Beteiligung der ejnidnen Linder der WHt 
fffeben die Talx lkn am SchluB Auskünfte, zu 
denen weitero Krläutemneen überflüssig sind, 
Kinig«' kh-inert' Stfink(ihii'nv(irkiiuimnis<o in 
Deutsclüaiid und auili andetwärts sind ja bcii'it.s 



tion von c«. f.iH» .lahn n ^rofnlgert. Nach Frech 
RoUen die Verhältnisse ulwi bodeutend ungünstiger 
liegen und die engliicchen Kohlen schon in 250 
bis 350 Jahren ersch(>|)ft sein. Unter iJeber> 

Sehung weniger wichtiger Steinkohlengebiete, 
eren P[oduktion.szahlen aus den TahclTen am 
SchluB »ehr wichtig sind, sei noch aut lii*' ICohlen- 
vorriitc ilcr Vcii'iniirtt'n Staaten cinirc^fan^r-n. 
tlvxen Kohlenproduktiou bei weitem die giolite 



vollständig abgebaut, wie z. B. die Wettiner der Welt danibUt (ä8,5°„ im Jahre 1911 gegen- 

über OroSbritaUDioi mit 23,&%, Deataohknd 

mit 20,^0% und der Gesamtf9rdeiiinf alter flbri- 

gen Länder von nur 1P"p der Weltproduktion), 
der ^any, Lcrwalti^n Vorräte, die auf 



Kohlen bei Halle, die nCfieren Vorkommnisse 
befinden sieh jedoch noen im Betrieb. Was die 
Kohlfnvorr.'ite der einzelnen riptit^trhen Kohlen- 
becken anlaiifrt, so ist man hier natürlirh zum Teil 
auf Schatz untren an^cwii'scn. die aiu' der Ki - 
schlieBung der Kuhlenbetkeii durch di»^ tinilnMi- 
baue undTielbohrungen beruhen. Für d< n n i hts- 
xheinijch'weatfiliscben Öteinkohlenhezirk.&l^odu 



Trotz 

i:vs-_'7M' M ili iiifti Tonnrn •ccsihiitzt werden, 
wild die 1 luklion nur im« h auf etwaH über 
lUO Jaliri' rt irhen. Bei Annahmt' einer jährlichen 
ProdukÜuniisteigerang von 7^6% iselanict man 



eimtliehe Rohrbee ken, b«tngt in der liefe von , za dem Resultat (nach Frech), daB In etwa 107 

0 Dis KWX) rn dif abliauwfirdifjc Kublrnmcnge Jahren die Steinkohlen der \ ereinigten Staaten 
nach K iik uk lind M i n t in 1) d<>41t; Milliuin'n cbm, verbraucht sein werden, wobei noch besonders 
l)is 2001» m 'I't'iifi' tiT 41ti Slillioncn cbm. liier- scliwiTwie^cnd der durch den raubbaiiartifri ii 
nach wiii<h- der Kuhleuvurrat bis 1500 m für die Abbau entst«hendt' Abbauverlust in die Wage 
(iastiatnm- und Gaskohlen im ganzen 1300 bis fällt, der auf fast 50 "o. also die Hälfte der ge« 
2000 Jahre, fiir die Fettkohlen äüü bis 700 Jahre, j winn baren Kohlen geschätzt wird, 
fflr die Mafmtohlen lOOObis IfiOOAhnansreiehen. 
Frech hattp ihn Knhlenvorrat für das west- 
fälische T5f.k.>n l!tll auf über 1000 .fahre an- 
^riM ti i lon. Dil' kolossalen K<di!enmen|jen des 
«jberschk'iaschen Heckeiiü willen nach Michael 
allein für den preuBischen Anteil bis 1000m Tief«' 
60 Milliarden Tonnen betragen und werden bei 
der noeh vorhiltDitmlBig geringen Ansnntzung 
der Kohlenschätze dieses Beckens ebenfalls auf 
über 1000 Jahre noch ausreiclien, Ikdeutend 
vchlechtei" sind die Verhaltnisse in den kieineren 
deutschen Steinkohlenbecken; im Könijrreich 
i?^h#Bn (Zwickau und Lugau) kann man nur 
noeh anf etwa 100 Jahre KoUenproduktion 
rechnen nnd ihnlieh dbften die Verhiltniitse 
in Mittelböhmen und Zentralfrankreich liegen. 
Nicht \iel länger ist das niederschlesische Beclten 
\erst.rpt (nach Fi>'ch ca. I'jO Jahre), walirend 
das Saaibrückener noch auf etwa 4üO bis ÖUO Jahre 
Kohimhat, 



Für andere steinkohlenreiche l^der, wie 
namentUch China und Sibirien ist nur eine ganx 
ungewiaae Schitanng mfighch, jedoch aiod die 
Stnnkohlenvorrite in dieeen Uüidem noch ganz 

iinfreheuer und es ist wnhl mSfrlirh. daß nach der 
Krs< hunl'unjj oder mit dein Kerannalien dii'scr 
die Jniliistrie eine räumliche \ erschiebumr na< ii 
diesen Gebieten erfahren wird, wofern nicht 
in den jetzi^n Ländern der llauptkohlenproduk- 
tion bia dahin fttr einen Eraata der Kohlen durch 
andere Mittel gesorgt ist Als wichtignter Kohlen- 
ersatz kommt bisher die Wasserkraft in Frage, 
deren Ausnutzung ja bei uns erst lu den AnlÖugen 
steckt und sich mehr auf die gebirgigen Land- 
striche beschränkt. 

7b) Tabellen über Steinkohleiipr<)tliikti..n. 
Verbrauch usw. (aus dem kleinem Huch von 
Kukuk „Unsere Kohlen" meist nach dem Jahr- 
• buch das Essener BeigbanvoKins). 

Ab Beispiel iOr die Entwiekeluilg des Bergbaues i^eit Yjide des 18. Jahrhunderts sei die de« Ober- 
betgamtdwDrfcs Dortmund von 1792 bis 1812 angefahrt 



Jahr 



Anzahl der 
Werke 



Produktio« an 
Kohle 
t 



Wort der 
Produktion 

Mir 



Belegschaft 



IT!)-.' 

m»* 

18Ü0 
1870 
1880 

1890 
1906 
1909 
1910 
1911 

iai2 



154 
«5« 
198 

220 
SOS 
177 

1?5 

163 

102 
164 



170 »J76 

230 558 
I 005 002 
II 812 528 
22495*04 

S2 803 67b 
«0804504 

100 258 413 



683667 
1039 015 

«»385094 

67626 048 
103953 850 

282 441 >,i,y 
54.SMI H 105 
8 j !, ix x> 172 
849 204 000 
888 360 000 



» 357 
»54^ 
12741 

5« 391 
8or5a 

127 794 
267 798 

340 507 
345136 
35a 3» 
371095 
68» 



Digitized by Google 



R34i Kohlen 



Kokä(*raeuguiig der wichtigsieu KobleuproduktiutuiUUider iu lUUO t. 







19(1:') ' 1909 ' 

I 


1910 




ViTfiiiiptr Staj>t«'U .... 


lU hlh 


2') 240 


1 


.17 »13 




DeiitM-hlaiid 




10 491 


21 4C)S 


23 (t(nt 


25410 






«7 73^ 


IQ 170 


19 642 




Rußland 


2 2.,., 


2 301 


2 t)y> 


2 750 




Helgien 


2 435 


2 23g 


297s 


3 »" 


3 16t 




2 2»9 


2 sott 


«472 


2 688 


«900 




I «8 


1 400 


»985 , 


t999 


2056 


Welt (insgciMiDU) .... 




76000 


91 000 1 


97000 





KoUMigMnuuiis der Krde von 1890 bU 1911 in lOOO t. 





lAnder 


1896 * im 


19Q& 


1909 


1910 


1911 


1. 


\ er. Maawn vwi Aorn- 


















175 193 ; 244 653 
192 705 1 795 


1 35** 27* 


411 oCll> 


455 025 


438300 


.} 


i )riiDunraiinipn • . « 


2J9 918 


*<*7 995 


200 077 


276 200 


0 
0. 




79 169 ; 109 290 


1 121 299 


140 700 
(«'« 05S) 


\ Ö20 


\ ifto 700 




(Braunknhlen) .... 








' 33« 


1 73 700 


1 


"t stcrn-ich-rngiirri 


10 791 


12 440 


'3 "'73 


M 923 


l «5171 


\ 49 tOO 




( Ünuinkohlen) .... 


21 S«i4 


20 'jO>> 


28 7S1 


(33 7*"i> 


» 32 79i 


, 1 


1' niiikn'irh 


5»3 


'3 7^^ 


35 


37 


1 37 802 


1 


& 


(Braiinkuhleaj .... 


437 
9099 


16 157 


71K1 
18 OOS 


(7«9) 
25 824 


1 ■ 70S 
i.\ 927 


, J9 3«> 
26000 


7. 




20458 


a34<>3 


! "775 


23518 


23084 


23 loo 


a 




4 811 


7 4«9 


! "54a 


15 ai3 


»5 535 




9. 


China 








12840 


»4 591 




10. 


Atwtrnliseher Bund. . 


4 3^« 


<' 4S7 


7 (.17 


T2 300 






11- 


üritis' h-Iadien . . . 


3 595 


'' - ' 7 


«■^ .S53 


r 1 i X b; 1 






1-'. 


l\aiiadii 


3 I5'> 


^ ob^ 


7 '-»53 


10 904 






JH. 


Spanien ...... 


• 73p 


"2 5»3 


3 


3 3>" 






J4. 




1 028 


459 




2 ikK) 






lö. 




739 


I 112 


1 6ti 


I 741 






Ki. 


Katal 


161 


245 


! 1148 


I 630 






17. 




127 


320 


495 


I lOO 




— 


1.H 




199 


395 


540 


096 






11». 




305 


480 


4*3 


555 






L'l». 


N'icderl -liiilicti . . . 


»31 


20O 


309 


34" 






21. 


Franz.-Indii'n .... 


113 




297 


3* '5 












■252 


322 


247 










7» 




»49 


Ibo 






24. 


Biitneh-Borneo . . . 






59 


91 






liis^fs. Koldengewinnung 1 
















582939 


767218 935854 


1 110 010 


1 152 000 


1 165000 



Als Benpic) für dir ichitiwit W'iIh.hk hsutengen der ciii/t liictj r;i'\v4Tht> liü-n«' dii> Statisktk dtr iil« 

läudistltL'U Abui huiir dvn westfäüsthi-ii Kublt-iLsV iidikaU (lüll). 



Ex wurden verbraucht von 


19U 

% 


Mctallhütten aller Art, Etseniiaiteii, Herstellung von ?<iwn und ÜtM n.^^^ . 

l'.lM-n*Mlitl- llllil >1 I ii I.H'lib:i '1 illiii -l'icllirll . ... 
«^rwiiiliilliL' M'li v|,.i,||^|,t,),.t, nnJ Iviiki, ütikl-Ulil'IhU-'lluU^ , ..... 

üi! tu II V,,,.. ,1,1,1 Kuxtru^chiffahrt, Hochseefischerei , Hafen- arul 
In. Ii. im ,|ri Steinp und Krden 

Elektriitphf Indn^rriT . 

BraOfreifii ur.il HvTHirxi. intpiriiniTi h-m , , 

In In "II ilri il'i L' 1 .\ hniu^- lind C»rnnBmitt«l 


i.S J.(<J S<H^ 41,22 

s 7^«) 1)34 12,83 
1 h'io 7,cx) 
4 042 954 5,3a 

^ 23347« ' 4.7» 
- 274 513 3i3* 

j<x)os25 2^ 

1 -'7^' 74 4 r,56 
734 'x><) l 07 

z I ^,3 320 3.17 




^6 1 15 , 100, — 



Digitized by Googl 



Kohlen — Kohlenatimderivate nnd Piuingruppe 



837 



DciitM-hlands Kohlenförderung. Kinfiihr und Ausfuhr von 1885 bis 1911. 





Förderung 


Einfnhr von Kohle, 

Koks un.I T?rikctts 


Ausfuhr von Kohle 

Koks und Briketts 


Jalir 


Steinkohle 


Uraiinkohle 


Steinkohle 


l'.iamikiihle 


St4'iiikoh!<» 


Hniiinkoiile 




in 
1000 t 


in 

lUUU t , 


in 

lUUO t i 


in 

lUÜO t 


III 

lUUO t , 


in 
lüOU t 


1886 
1386 
1906 

mo 

1911 


58320 
791^ 

131 299 

152 828 
itx> 750 


15.355 

14788 

525« 

'yg 105 
73 7<^ 


2 37* 
5117 
9400 

T t TO'' 
10 914 


1 

3648 

7t8i 1 
7945 

739« j 


8956 ' 

10 361 

18 157 

34 257 

27 4o(> 


«4 

19 
20 

fV2 
58 



SUMM M»d itr JSMMtoMoftM« lOerhavpl. 
Y, Ätifi., J910. — j; jr. ArnWHMm, Tim for- 
mation of roal fterf«. f—IV. Ptoeeed. Atiirr. 
philo.", .v. r., Vol. SD. p. 1—116, 1911; Vol. 
.",0, p. ilä~-04S, 1911; Vol. Sl, p. .5.W, 
t91S; Vol. Jit, p. Hl— 16t, 1913 mit »ehr voll- 
ttänäigtr LiUraivr, Auch andtn Sehnflen 
dMMOan Vetf. (Cool botin «/ Cmmtntrg mo 
«. oj. — Von den tahlrrichen Srhrißm f\ Eg, 
BerftUindH Meien gennnnl : Ce '/ue le* eoupei 
tiihircx iltf ehnrböws de terrr iinu^t 'ml npprü 
«ur ieur mvJea de formation. Ctmyrr* internal. 
.Vine; MrlalL, Groloyie appliquee. LAUtieh 1909, 
44 jtp. tmd 9 Doppellc^ein (hurte ttuammt»^ 
ßuüiuU IkarH^lupti). — Im Bofkeait ä AIfwt. 
Btiü. Sor. Beige (ieol. Pal. Hydr., t. VIT, 139S, 
p. 45— Sl, t. 1V,V. — tUkmbel, C. v., Beiträge 
:i(r fCenntni* der TexturverhditiiiMe drr .Vineral- 
ko/den. Siltgtb Kffl. hni/rr. Ak. Witt. 1883, 
S. inj/. — At.t noicrr ziinitmvten/aitevde Sehriß 
€Utek: «T. CtnuH, La jormati^m de* Churbon» 
H da$ JVMIm. OSqlojfit, t. in, p. l—m, Mop» 
lUS. A. Btnter, Im wUtkode* jutleontolo- 
9<9«Cf tie. Ree. u ntwer i. mine», mfinll. etc. 
4^^ »erie, t. XXJ tt- XXJF, ; ' hriften 

<U»Metbrn Verf. — Jf. C, Slopc» utui it. M. S. 
Wat4Mm, On tke pre»ent dulriinttion and origine 
of the raleareou* eonentüm» <M «otA'ttam», 
kntnm at coal-balU, JPkäö», Drammt. Sag» Sor. 
London, Str. Vol. SOO, p. m—ei8, 1. 17—1», 
ntrf. ~ P. Kvk»k, rnnere Kohlen. 19U 
11. ,1. Schriftm denelbcH Verf. — F. Frech, 
Ait.iilrr \ <>rti>ittterErde. V. SltinkoMe, Wütten 
und A'üiii'i iler Vorteil, Attß. 1911. — Ifer- 
aelbe, Die Suinkokiarnftldtr DeuUckkmd» 191.', 
%. a, Sehrifien destMe* l'mf. — Fmtet Sduiften 
•OR JEidatoftf OäfpeHy Orand'Btiry, Foyol, 
RetakoUUf SÜrtel, Ihtumon, Arber, 
WhUe ut», 

W. Gothan. 



KohlensännioiiTtte 
uA Pnriiigrappe. 

1. Allgemeines. 2. Kster der Kohlensäure. 
3. CUoride der Kohlensäure. 4. Schwefelhaltige 
Abkömmlinge der Kohlensäure. 5. Auiidderivate 
der Kohlensäure und Thiokohlensnuren: Cnrb- 
aiiiiii^iiiiren, l'rethane. Knhlensflnre«li:nnid, 
CarbuoiiU oder Harnstoff: u) Alkylverbindungen 



: usw. ß) äoUobMTOBtoff usw. JNitro>, JSitrmio- 
. nnd Aroinod«rivmle. 7. Guanimn nnr. 8. Urride 

der (i) Fettsäuren, p) Kohlensäure, y] ().\ysäuren, 
d) Aldo- und Ketorarbonsäuren . i) Diearbon- 
säuren. 9. Puiintrnii)))»': Ilariisimre (Purin), 
Xanthin, (juanin, Hypoxanthin, Adeuin, 
Metiivlxanthin«, PuriinUadttM« (llieolifoiaiii, 
j Theophyllin, Coifein). 

I X. Allgemeinei. Vom Kohlendioxyd, 
COj, leiten sich theoretisch zwei Hydrate "ab, 
die in rrcicni Zusiuiul iiiclii i'rlialtcii werden 
j können: die gcwöhnlicbe oder Metakohleo- 
:BSim und die OrthokoUemftun: 

i Cüj CO(OH)j Z C(üH),. 

Von den Derivaten dip^cr l)eitli>ii Säuren 
sind besonders die der gewohnlieiieu Kuiilcn- 
säure von Bedeutung. Die Abkömmlinge 
der Orthosäure kommen hier nicht in Be- 
tracht. Ihre Kster, CiüR)^, besitzen nur 
theoretisches Interesse. Andere Derivate, wie 
Tetrachlorkohlenstoff, CCI4, Halogen pikriu, 
r'CKNOj),, Tetranitromethan, ('(NDs), iww. 
.«in(i an aiiflort-r Stelle des Werkes heliaiidelt 
(vgL die .Vxtikel „Alipkatiücbe Kohlen- 

! wasseTRtoffe". ,;NitroverbiiidnaKeii** 
M*w.i. Im Xaclifolirciulei) worden deshalb 
unter Kohlensäurederivatcn stets solche der 
gewöhnlichen oderM0takohlenBinre,CO(OH)|, 
verstanden. 

Die Kohlensäure ist die einfachste 
Oxykarboiisiiure: sie kann als Oxvameisen- 
säure, HO.COOH, angesehen werden. Vor 
anderen Oxysäuren ist sie durch ihre zwei- 
basisehe Natur ausgezeichnet, welche sich 
in der f&higkeit zur Bildung zweier Reihen 
von Sailen offenbart (vgl. den Artilcel 
.. Kohle IIS tri rf"). In analoger WcIm' leifon 

, äich von der KohleuBäure «ach »wei Keihen 

; von EBtem, Chloriden und Anüden ab. Er- 
setzt man 0-.\tnmr (Inr Kohlensäure (hirrh 
Schwefel, so irelan^t man zu Thiu- bc/.w. 
Sulfkohlensämcu . die in freiem Zustand 
el)onfalls iii( lit beständig sind. Wie die 
Ivuhk'iibäaie als Verbindung zwischen CO, 
und H^O anzuseheR i$t, sind diese Stoffe 

, aU Kombinationen von CO,, COS und OS. 
mit HoS oder H«0 anztisprechen. Als Nitrii 
der Konlensäurelcann die Cyansäure, HO.CN. 
bezeichnet werden, während die Khodan- 



Digitized by Google 



KohlefUji&iux'derivate und Furingniiipe 



wuftserstoUsäiU'e, HS.CN. das Xitril der 
Thiokablensiure, HS.COOH, repräsentiert. 

TTalnp'pncyaiivprhiiid linken sind denient- 
(*|jr<'( lipiul Nitrih' von ilulugendcrivaten der 
Kolik'risüurf. z. B. Chlorcyan. CI.CX. das 
Kitril der Clilorkohleiuiäiire, ClCOOli ik>w. 
Gyansmid, H,N.CN. wire als Nitril der 
Carbaminsüiiro, HoN.COOII. aufzufasse n u>\y 
AUe diese und audere „Cy an verbin - 
dungi'u sind in einem besonderen Artikel 
berücksichtigt. 

Das wichtigste Aniidderivat der Kohlen- 
säure ist der Harnstoff, C(>{rfHj)«. Von 
ihm, der seibat hohes physiologisches ^- 
teresse beanspraelit, leiten sieh zahlreiche 
Verbindungen ab. die als Bausteine des 
tierischen und uflauzlichen Organismus oder 
als Stoffwechselprodukte auftreten. Manche 
von ihnen besitzen auch benierkenswrrte 
physiologische Wirkungen. Genannt seien 
hier nur Ouanidin, HN:C(NH2)|, und seine 
Derivate Krcatin und Kreatinin. Ferner 
die Urcide, d. h. Verbindungen von Harn- 
stoff und orLMiiischtMi Sauren, zu denen 
unter anderen das bekannte Scblaüuittel 
Veronal sahlt. Endlich die Diureide, 
welche den Harn Stoffrest zweimal enthalten. 
Unter diesen ragl besonders die Gruppe der 
Purine hervor, zu welclier Harnsäure sowie 
die Alkaloide di^s Kaffeo. Tet- und Kakau. 
Coffein und Theobroinin ^'ehören. .Viidure 
Puriuabkömndinf:;i' sind wesfulliche Bestand- 
teile der Nukleinsäuren, die ihrerseits als in- 
tegrierende Bausteine der ZeUkemsttbetanz 
anzusehen sind. In diesen hochkoniplizierteu 
i'roiluktnn treten die Purine demnach als 
StoltV auf. an welche die Lebensfnnktionen 
gekniipft sin<l. 

2. Ester der Kohlensäure, u) .saure 
Ester: Existieren frei nur bö sehr niederer 
Temperatur und ent^stehen aus flüssiger 
KohliMUbire, COj, tmd dem betreffenden 
Alkohol. Die Salze können durch Einwirkung 
von CO, auf Alkoholate erhalten weiden. 
Sie sind an sich bestbidig, werden aber durch 
\Va->er leicht zersetzt. Auch Phenolate 
addioreii Cüj unter Bildung entsprechender 
histersalze, die als Zwischenprodukte bei der 
Synthese aromatischer Oxyc^rbonsäuren 
nach Kolbe von hohem technischen Inter- 
esse ind (vgl. SaUiybänre im i^ikel 
Sä urcu''). 

fi) Neutrale Ester: KQnnen auf ver- 
schiedenen der für die Es^tergewiiiimiitj üb- 
lichen Wege dargestellt werden ivf^l. den 
.Xrtikfl ..Ester"). Aetherisch riechende 
Ehi^si^keiten. die sich Iciciit hydrolysiercn 
la>-<eii. Mit Ammoniak cut^ulien erst Carb- 
aniiiisäureester, dann Harnstoff, l'hosphor- 
pentachiorid fuhrt in Chlorameisensäurecster 
Ober: 

t:0(OK)a -r PCI, - CK GOR + POa, 
~ KCl. 



Vuü iheureti.sL'her Bedeutung ist, daß auf 
verschiedenen Wegen bereitete gemisehte 
Ester identisch sind, so die Produkt« aus 
Chlorameisensäuremethylester und Aethyl- 
alkohol sowie au-^ Chlorameisensäure- 
äthylester und llethylalkohoL Es ist das 
ein Hinweis auf gleieiiartige Funktion der 
b.'iden OH-Gruppen der Kohlensäure. Be- 
merkt sei auch die leichte Austauschbarkeit 
niederer Alkyle gegen höhere, s. B. van 
Methyl gegen" Aethyl: 

CH.OCOOC-Hs 4- CHsfOH) = 
C()(0C,H4), + Cfi,tOH). 

Hinsichtlich der Orthokohlens&ure- 

ester, C(OR)^, miiix erwähnt werden, daß 

sie Umsetzungs Produkte von Natrium-Alko- 
' holaten mit Cblorpikrin, CCljlXO,), sind und 

ebenfalls aetherisch riechende FTfissit,'keiten 

darstellen. Mit .\mmoniak entsteht aus ihnen 

Guanidin, HN = CiNHj)^. 

3. Chloride der Kohlensäure. Von den 

beiden Chloriden der Kohlensäure ist das 

Monoderivat. die ( Idorkohlensaure. Cl.COüH. 

nur in Form der Ester darstellbar. Da* 
iDiehlorid, COCl,, hingegen ist schon seit 

1811 unter der Bezeichnung Fhom«n be* 

kaant. 

Die Chlorkohlensäureester (oder 
Chloranieisensäureester), CICOOK, entstehen 
bei Unisetzung von Alkoholen mit gekühltem 
Phosgen und sind flüchtige, heftig riechende 
Substanzen. Sie reagieren leicht mit Wasser, 
Ammoniak, AUEohoI, organischen IfatriuTn- 
verbinduiureu, Magnesiumalkylhaloiden usw. 
und erinnern in dieser Beziehung durchaus 
an das Verhalten vtm Säorechloriden. Wie 
diese haben sie deshslh synthetisehe Bedeu- 
tung. Der Methvlester siedet bei 71,.')^ der 
Aethvlester bei 03». 

Pliosgen, Kohleuoxychiorid, Car- 
bon ylchlorid, COClp, bildet »ich a) d«eh 
Verclniinmu' von CO mitCI. im ].i< lit l'uvy, 
1811) oder bei Gegenwart von Kohle iPä- 

. terno), b) durch Oxydation von Chloroform, 
Cllf'l,. (■) durch Behandlung von Tetrachlor- 
kohlenstoli mit sehr viel Anhydrid ent- 
haltender Schwefelsäure und d) beim Durch- 
leiten von CO durch Antimonpcntachlorid, 
SbClj. Phosg( n ist ein farbloses, erstickend 
riechendes Gas. das sichdurch Abkühlen leicht 
verdichten läüt und bei 8° siedet. Ks ist 
laslich in oiganischen Lfeungsmittehi, be- 
sonders in Toluol. Wasser zersetzt es lang- 
sam. Infolge der Beweglichkeit der Chlor- 

'atome ist es eine sehr reaktionsfähige Sub- 
stanz. Mit Alkohnlen ent.stehen Chlorkohlen- 
.-aurcc.ner, mit Ammoniak Harnstoff; Am- 
moniumchlorid liefert mit Phosgen bei 400" 
sogenanntes Harnstoffchlorid, CiCONHs. 
Durch Kondensation von Phoegen mit aro- 
matischen Kohlenwass er- 1 offen und deren 
Derivaten nach Friede! und Grafts resul- 



Digitized by Google 



KobleiiBiiireclerivato mid FiinngrD|)|)e 839 

tiercn Kotonc vom Benjophenontyii. Uiitf»r aus CSj und Clj erhalten wird. Hierboi ent- 
diesen hat besonders das Michleri»che KetüD steht zunächst Perchlormethyliuerkaptan, 
COfCfH^N^CH,),]: für die Teerfarbindustrie wddtes mit Zinnchloiür rednaart ifixa: 
Beaeutung. Weiten» teehnisehe Anwendung i 4. c .s„ei 

findet Pbosfiren bei der DarateHun; derl CS, —4- CC1,S.CI - — ► CSCl,. 
arztiiüich gebrauchten Un thane (s. unten). ^' '* 

Von Broniiden der kobieusiiure ist in, Das Xhiophossen aiedet bei 73^. In 
neuerer Zeit die Exiitaii ein« Kohlen oxy- ' eliendfldier Huudent iluidt ee dem Phosgen, 
bromids, COBr,, sichergestellt, da.s bei hat nhn nkht die gleiche teehnitehe jBe- 
64,0" siedet und dem Phosgen in chemischer 1 deutuug wii- dieses. 

Hinsicht ähnelt. Jodide sind nicht beicannt. c) Dithicikohlensaure: Die Eeter sind 
4 Schwefelhaltige Abkömmlinge der knoblaucliarti^ riechonde Stoffe. Das Me- 

Kohlensaure. Durch Substitution von thylderivüL siedet bei ltl9", die Aethyl- 

S.iiierstoff durch Schwefel leiten sich von Verbindung bei 196**. 

der Kohlensäure 5 veisehiedene Säuren ab, d) Sulfthiokohlensäure: Die Salze 

und zwar: der Estersäure oder Xanthogensiure, 

;>) HD.t'o.SH, TUokoiilenBinre oder RÜCS.SMe. entstehen bei I iiiMtziiu^' von 

Thiolkobleusäure. Alkoholaten mit CS^ Wichtig ist das in 

b) HO. CS. OH, SttlfkoMen^ure oder gelben Nadd^ Icriitraieierende KaUnmeab, 
Thionkdlilensäure, welches als Mittel geaeti die Rebliius benutzt 

c) HS.L'O.SH, Dithiokohleiuiäure oder wird. Die Kupferoxydulsaize sind intensiv 
Dttbiolkohleniiäure, :Kelb. Dieser kigentflnilichkat verdankt die 

d^HS.rs .oil. Sulf-thioitohlenilnre odw Säure ilurett T^iuneii ihtrftöi ^ ge\h). Beim 
Tliion-thiolkoldeiisaure. Kochen von .Ukülizeliulose mit Schwefel- 

V) H S . C S . 8 H, Solf-dlttnokoUensäure Kohlenstoff bilden sich Zellulose-Xanthogenate, 
otlcr TrithidkohlensHure. die mit Wasser aufquellen und dann nie so- 

Die Nüjuenklaiur dit!*er Stuffe gründet genannte Viskose fiefeni. Diese ist für die 
sich auf die Bezeichnung einfach gebundenen Papier- und Zeugfabrikation von Bedeutung, 
Schwefels mit Thio- oder Thiol-, doupelt vor allem aber auch zur UeisteUung von 
gebundenen Schwefe!« mit Sulf- oder Tnion. Kunstseide (Viskoseseide). 

.Vis zugelii»rii:e .Xnhydride oder Sulf- e) Sulfdithiokulilensäure. Trithit*- 
anbydride sind f Ur die Säure a das Kohlen- 1 kohlensaure, unbeständige, rotbraune FiOssig- 
dioxTd,fflrdie Säuren ».'bundedae Kohlen- keit (vel. anch den ArtiRol „Thio-und Sul- 
nxysiilfid, COS. und für t! und e der Sehwefel- f o ver Ii i n d n m lm n" v 

kohlenstoff, CSj, anzusehen. Bezüglich 5. Amidderivate der Kohlensäure und 
dieser Stoffe vgl den Artikel „Kohlen- der Thiokohlensäuren. Von den beiden 

Stoff". Alllidderivaten der Kohlensäure ist das Mon- 

Die verschiedenen Thio- und Sulfkohlen- 1 aniid, die (^arbaminsäure, in freiem Zustand 
ifiäuren mni in freiem Zustand samtUcb nicht nicht erhältlich. Das Dianiid ist der alt- 
beständig. Sovi-ii ~'io Sulf-Scliwefel eni- bekannte Harnstoff. Wesren «einer Wich- 
halten, sind sie lurbi^ ij^'clb-ruij und leicht ligkeit wird er ja eineiii ijesnuderen Ab- 
oxydierbar. Ihre Kster und Salze bilden sich schnitt behandelt werden, 
nach folgenden allgemeinen Keaktionen: 5a)Gurbamin8äure,UO.GONHs»findet 
a) Umsetzung von CO., COS edw CS{ sich als Kaliumsalz im Blut und H&m der 
mit Alkalisnifid oder Alkafiraerkftptid, t. B. Pferde, seltener im menschlichen Harn. Das 
nn 1 T.-C11 itM ttv Ammoniumsalz entsteht durch direkte Ver> 

rol i kXR i^^o Vh^'?p einigung voii2Molira,mitlMolCO,und 

M J> - K ^ K - Ko . I h . ^ K .^^^^^ Bestandteü des käuflichen .Xmnionium- 

Vereinigung von i'AiS oder CS, mit carbonats. Beim Erwärmen mit Wasser auf 
Alkonolaten, ferner »»0° geht es in kohlensaures Ammon über. 

y) aus den Chloriden COCL, CSCl,, Eine anahiue Umwandlung erfahren die lös- 
CICOOR usw. mit .Vlkoholen, Alkoholaten, liehen Carbaiiiinate der Erdalkalien, ein 
Merkaptanen, Alkalimerkaptiden usw. Umstand, der bei der Abscheidung von Erd- 

a) fhiokohlcnsäure: das K-Salz der alkalien mittels gewöhnlichen Amraoncarbo- 
Aethylestersäure, sogenanntes Bendersches naLamberudcsichtigenist. Beim Erhitzen von 
Salz.' KS.COOCjHf, entsteht am COS und < trockenem carbaminsutreu .\mnu)uium auf 
KO0,U^ 130 bis 140» wird Harnstoff erhalten: 

b) Sulfkohlensänre: der Aethylester ^ . uo-w» Tc.r po^ii HO 
wird aus PSCI., und Xanrjf, erhalten. NH.moXH« ► 5ir,( (^^H, HJ». 

.Vetherisch riechende Müssigkeit vom i>dp. Salze von Corbaminosäureu büden sich 
1(31". Gibt mit alkoholischem Ammoniak ! aneh, wenn Aminosäuren und die aus diesen 
Khodanammoii, NH4NCS. Das Dichlorid ist ', aufgebauten Peptone. Albunin>en und Prö- 
das sogenannte Thiophosgeu, CSClg, das teine in wässeriger Lösung bei Gegenwart 



L 



Dlgitized by Google 



841) 



Kohlensaurederirate und Puringrappe 



von Alkalien oder Erdalkalicii, insbesondere 
^wytwMBer, mit CO, behandelt werden. Da i 
die enf^^trhiMulon Salze nirht nur zirinlicli 
schwer löslich sind, sondern uatereinandt i 
eine i^enOgende Dtfferens im LösuDirsver- 
mfif^en zeipten. so kann man mit ihrer Hilfe 
die genannten Stoffe nicht nur abscheiden 
und reinigen, sondern auch trennen. Das 
Verfahren ist um so wertvoller, ab diCj 
AminosSuren tuw. aus den CarbBrninosiilzen i 
leicht reRenerierbar sind, z. B. durch Er- 
wärmen mit Ammuucarbuuat (Siegfried). 
Der ReaktionameelianiBmuB ist dieser: 

CH.NH, 

1 + Ba(OU),-j-CÜ, - 

COOH 

CH,-NH-C0+2H,0. 

; t 

CöOBa 6 

Kbenso unbeständig wie die Carbarain- 
säure sind auch deren X-substitiiicrre Deri- 
vate, z. B. rhenylearbaiuinsäure, liO.CONH. 
(J^Hj. Wohl 'charakterisierte Stoffe sind 
aber die P>ter dieser Säuren, die sogenannten 
ITrethane (siehe unter 5b). 

An geschwefelten Carbaminsluren Iftfit 
die Theorie drei voraussehen, nämlich 

fi) HS.CO.NHj, ThiolcarbaHiiiisaure, 
ß) HO.CS.NHj, Sulfcarbaminsäure und 

y) HS.CS.XIlJ, Dithiocnrbaminsänre. 

Die beiden ersteren sind im freien Zu- 
stand nicht bekannt. DieDit liincürbamin- 
säure (für die auch die Foniit l 1 IiX:)C(SH)2 
in Betracht kommt), ist ein ruiliclies Oel. 
das sich leicht in Rhodanwasserstoffsäure 
und H.S .spaltet. Mit H,0 liefert sie Cyans&ure 
und H3S. Die N-Alkylderivate der Dithio 
carbaiiiiiisaurc ciitr^tehcn beim Erhitzen von 
CS. mit primären oder sekundären Aminen, 
%. B. 

CS., . H,NK - HS. CS. NUR. 

Bei der Oxydation mit Jod liefern diese 
Stoffe Thiuramdisulfide der Formeln 
( S.CS.NHRij bezw. ( S.CS.XR,R, L. 

5b) Die Carbaminsäuree»ter oder' 
Ürethane, RO.CONR,R„, entstehen 8uf< 
verschiedene Wcisf. Wiclitiu''' ]?ilduiifrsnrttMi 
sind u. a. die aus Kohlensauree^tcrn oder 
Chlorkohlensänreestern und Ammoniak oder 
Aminen bei gewöhnlicher Tt iiiprrnttir. <m\\v 
die aus llarnstoffsalzeii uxd Alkuliolcii. /.. Ii. 

CI.COOC.H- ( 2Nll3= H,NC00C2H^^- 
NM,C1: 

COiXll .i,, HXO, f XaÜC.Hj = 
lla.\C(M)C,H5 i- NaNO, + PfHa. 

Die Urethanc sind flüchtige Substanzen, 
die mit Ammoniak oder Antinen Harnstoffe 
liefern, durch Alkalien aber Verseifung er- 
leiden. Von Hedeutunt; ist die hypnotische 
Wirkung der Urethane. Diese i«teigt mit der 



Zahl der Kohleuütoffatome im Esteralkjl 
und ist bei seknndftren Alkobolradikalen 

irrößer als bei primären Die >chlafhrin^cnde 
Wirkung ist zwar keine sehr sichere, aber die 
Benutzung der Substanzen ist meist un- 
bedenklich, weil sie keine schädigenden Neben- 
wirkungen haben. Der Wasserstoff der 
Nll..-(lrii)))>p kann durch .\lkyl, Aryl uiul 
Acyl ersetzt werden, iu den letzteren Deri- 
vaten ist der dann noch verbleibende H 
durch Metall sub tii 1 rf; 1- 

1)3"^ T'retliaii selbst i>l der Aethvlestcr 
der Carbaiiiiiisaure. Er stellt große Tafeln 
dar. die bei öü" schmelzen. Der Siedepunkt 
li(>Ut bei 184". Von Schlafmitteln au.'- der 
Kla-se der Urethane seine folgende genannt: 
Metbylpropylcarbi nolurethan, H ed 0 na l , 
NH. 

C0\ Fp. 19^; 

(m:H(CH,u:3H-. 

ChloralurctiiHii, U raiin, 

NHCHfOH)Ca, 
CO Fu. 103»; 

OC,H„ 

Amytenhvdrat-Urethan. Aponal, 
SH, 

CO 

OCXCHjljCjHj: 
Dichiorisopropyluretban, Aleudrtn, 

co<; 

^OCH(CH,Ci),: 
Phenyliirethan, Kuphorine, 

NHCgHj 

Fp. 08»; 

0(',]1.,. 

Phenaeetin-Urctban, T h e r m o d i n , 
NfCOCHalC.H^iOCjHj) 

C0( 

OCJl,: 

.Vcetyl-Oxyphenylurethaii. Neurod in. 



co(' 



XHQiH^fOCOCH,) 



CO' , usw. 

Von Interesse sind sodann die Nitrosu» 
iirethrinc. Xr).\K.ronR. welche ans M- 
l-cyiiiretliaueii durch Jliuwirkung von sal- 
petriger Säure erhalten werden. Bei der Be- 
fiandlung mit methylalkoholisehem Kali 
liefern sieDiazoparaffine (v. Pech man n). 
So ist z. B. das Xitrosomethvlurethan, 
CjH.OCON^NU^CH,, Ausgaugsprödukt für 
das noehinteressante Diaaomethan N^tCH^ 

Kr \v;i Ii n t < ei 011 ferner die Ni t r 0 u r c t h a n e, 
HoCuMLNl)^, welche durch Umsetzung 
von Urethanen mit starinr Salpetersäure 
oder .\ethylnitrat erhalten werden. Xitro- 
»reihan selbst ist .\u.sgan^substanz bei der 
liewinnung des merkwürdigen Nitramids, 
NHj.aNO, (Thiele). 



Digitized by Google 



KolUouääarederivtld und Pnnxi};mp|»6 



841 



TIiinui«'tliain' sind gleichfalls bekannt. 
Zu nenuen sind die Dithiourethane, die 
Erter d«rDithio«ariMUiiiiuliire« HS.CS.KH«. 
Sie entstehen u. a. durch T'niF^otzmiji des 
aus CS, und alkoholischem Ammoniak er- 
hältlichen dithioearlHuiiiiiMNiniiAiDinoiliulns 
ndt Jodalkyl: 

ira, NH, 

BmuUt num statt Ammoniak ein Amin. 

SR 



CS, 



tHHj 



\ 



KHK 



80 reeultienii Derivate der Formel CS 

SR 

b«£w. CSs . IMe dialkjlierten Deri- 

▼ate sind beständig Ke4;en Erldtien, die 
anderen erleiden Zerfall in Merkaptan und 
Seoföl bezw. Khodauwasnerstoff: 

,SR 

RSH+RNC8: 



CS 



\ 



CS 



NHK 
SR 

NH, 



RSH+HNCS. 



Interessant ist die ÜberführtMikeit ge- 
eigneter Bi-Udourethane InThiazolderivste 

zyklischer Struktur. So liefern z. B. die IVn- 
dukte aus Ci»^ Aethyiamiu und u-Bromiso- 
bnttersftureester (a) oder aus CS,, Anilin und 

Hroriii'ssigt-frr (ß) beim Erwärmen nicht 
.Merkaptane und Senföle sonderu Thiazole: 
.NHC.H, 
a) CS< 

^SC(CH^,COOC,H» 



CS 



>X,}li -CO 



<'(CH,), 



+ C,H,<OH): 



^SCH,COOC,H, 

CS^ + C,H»(OH). (V. Braun>. 

S ÖH, 

6. Kohlensäurediamid, Carbamid oder 
Harnstoff CO(NHj).,. Der durch den 
Kiweißstoffwechsel 'disponibel werdende 
Stickstoff wird von den fleischfressenden 
Siniretieren i^Btenteih in Form von Harn» 
Stoff ahu'r-^cliicdni : Harii'-tuff findet sich 
ferner im harn fleischfressender Vögel und 
Reptilien. Von anderen Hamstoffvorkomm- 
nisscn seien penannt: Muskeln, I>^bf'r. Blut. 
Milch, tialle, Speichel, Lymnhe, Sclivu*iU u»w. 

Auch im Pflanzenreiche (Lycoperdon- 
artrn) i>" Harnstoff anf?f fundm. Die vom 
erwachs^tiien Menschen tii;;liih pruUuzicrte 
Menge beträft etwa 28 bis 30 ^. Im Meiischen- 
liara ist der Uams<toff denn auch zuerst ent* 



deckt (Rouelle, 1773, der ihn als extractum 
saponaceum uhnae bezeichnete^. Sodann 
ist Harnstoff die erste „orfi^amsehe** Sub- 
stanz, deren Svnthese aus anorganischem 
Material gelungen ist (L. Wöhler, 1828). 
Von Darstellungsverfahren seien folgende 
genannt: 1. Aus Hani: Man fällt aus dem 
Harn Phosphate, Sulfate usw. mit einer 
Mischung von l^arimnnitrat und Baryt- 
wasfier, filtriert und dampft auf ein kleines 
Volumen ein. Durch Zusatz von Alkohol 
werden Salze und l'Afrakti vstoffe abgc- 
.schieden. Die abfiltrierie alkoholische Lösung 
wird möglichst eingeengt, der Rflekstand 
mit Salpetersäure verrieben und nach 
24 Stunden filtriert. Durch Umsetzen des 
salpetersauren Harnstoffs mit Barinmear- 
bonat gewinnt man sehüeßlirh den reinen 
Harnstoff. 2. Nach Wöhler durch Ein- 
dampfen einer wässerigen LOeung äqui- 
valenter Mengen Kaliumcyannt und ;\m- 
rooniumßulfat. Dabei bildet sich .Vmmunium- 
tsoeyanat, das sich an Harnstoff umla|(ert 

NH4NCO — ► CCKNH«).. 

Xeheiilier ent.-;teht Kaliumsulfat, von dem 
der gebildete Harnstoff dorcb Alkohol se> 
trennt werden kann. Bemerkt sei, da6 der 

ümlasrorungRvorgang auch umkehrbar ist. 
wenn auch nur in geringem Maße. 3. Weitere 
Synthesen, aus denen sich die Konstitution 
des Tlarnstoffs eindeutig ergibt, !)eTiiitzen 
die riiisetziing vnn Urethanen, Kohlen- 
säuree.stern. ('hlrirl<())ii(>nslareestem sowie 
HamstoflVlildrid uiid Plm^iren mit Ammo- 
niak. Weilerlün geht AaimuniunK'arbumiuat 
bei 130 bis 140" in Harnstoff über,de.sgleichen 
thiooarbamiusaures iVmmouium. 4, Tech- 
nisch gewinnt man Harnstoff dtircli B3n- 
leiten von Atniuimiak in geschmolzene» 
Phenvicarbonat : t (HOUH*). + = 
CO(TCHJj f 2r^H»(0H). Das Phenol wird 
durch Phosgiii wirder in IMienvlcarbonat 
zurückverwandeii , so daii der Prozeß sehr 
rationell arbeitet (Hentschel). 

Der Harnstoff bildet große rhombische 
Prismen oder Nadeln, löst sich leicht in 
Wa,s.><er Ufid Alkohol, schwerer in Aether. Er 
schmilzt \m 132". Sein Geschmack ist eigen- 
arti;; kühlend. Er hat schwach basisch© 
Eigenschaften und bildet mit einem Aequi- 
vaient S&iure Salze, unter denen das Nitrat 
und Oxalat wegen Sohwerlfislicbkdt und 
charakteristischer Kri>fallfnrni beiiu'rkens- 
wert sind. >lit Salzen entstehen Doppel- 
verbuadungen, so ndt Kochsais und ne- 
-f>nders mit Merkurinitrat. IhVse Queck- 
silberverbindungen sind von wechselnder Zu- 
sammensetzung und durch .Schwerh'islichkeit 
ausgezeichnet. Der Harnstoff ist keine selir 
beständige Verbindung. So zerfällt er beim 
Erhitzen auf InO bis KKl" in .\mmoniak, 
Biuret und Cyansüure (üyanursäure): 



Digitized by Google 



842 



K(dil€D8luiederiii'ate nnd Puriagnipiie 



Biurt't 



Cyanuniure. 



Kochen mit Alkalien oder Säuren, des- 
gleichen Erhitzen mit Wasser über IQßf ver- 
seifen zu COj und NH3 (besjw. Amnon- 
carbonat). Im fauloiulcn Urin findet in- 
folge Bakterien (Ferment)- Wirkung ein ana- 
loeer ProzeB statt Oxydationsmittel wie 
salpttrij:? Siiunn oder Hypochlorit- bezw. 
bromit tuhreii in CO,, N,*und H^O über: 
C()(NH,)2 h 30 = CO, -f »HjO + 

Der HaruBtoff findet /ut Hi'rstellung 
mancher Arzneimittel beschränkte technische 
Verwertung. Solche Arzneimittel sind 
Ursol — salicvisaurer Harrii-tnff, Urnl nrl(>r 
Urücoi = chfnasaurer Harnstoff und Uri- 
Bolvin = Mischung von Harnstoff mit Li- 
thiumcitrat. Außerdem ist Hani.>t(ifi' als 
koiisLTviereuder Zusatz zu Nitruzeliuloa',- 
pulvern empfohlen, da er die bei deren 
eventueller Zeraetzung freiwenlenden nitros^ 
Ga-se unschädlich «t machen geeignet ist. 

Bildung «It's Harnstoffs im f)r- 
gauismus. Hierüber sind verschiedene 
Theorien aufgeetellt, unter denen die Oxy- 
dafiuiistlu'orio von Hofmeistpr und dio 
.^ihydfiüthfufie von Schmiedeberg die 
bemerkenswertesten »ind. Xach der erstcren 
Ansicht soll sieh Harnstoff aus dem durch 
Oxydation von NH, entstandenen Rest 
— NHj uiid dem ult'ic hfalis durrli Oxvdation 
gebildeten Komplex -CONH, bilden. Tat- 
sBofalich seUen ea auch, ab ob die Gruppe 
- -CONH,^ im Organismus disponibel >oi. da 
verfütterte Aminosäuren wie Tauriii, Ty- 
rosin u. a. als sogenannte Uraminosäuren, 
d. h. als Kondensationsprodukte mit Harn- 
stoff wieder erichienen. Da aber solche Ur- 
aminosäurcn sich bei ( leL'enwart von Alkalien 
leicht aus Aminoeäuron und Uarnstoff bilden, 
andererseits hineiehtlieh der Herkunft der 
Gruppe -CONHs(obaus(;iyeocnl!, ILNCH ,. 
COüil, durch Oxydation oder aus hfreits 
gelnldetem Harnstoff) Zweifel bestehen, so 
ist zurzeit ein definitives Urteil rnuli nidii 
möglich. Hingegen hat die Anhydndüieorie 
sehr viel Wahrscheinlichkeit für sich. Sie 
nimmt an, daß Eiweifi zu (JU,, NU| und 
lljO verbrannt wird, ebenso wie ja auch 
Zucker vollkoiiiiucnc nwdalion zu CO^ und 
U.0 erfährt. Aus den Eiweißeudprudukten 
bilden eich Ammoniumcarbonat und Ammo- 
niunicarhaminat ; diese liefern dann unter 
Wa^■serab^p^dlung i larnstoff : 



COiONH,) 



II: 



^ COiONHjNHj 



COiXH,).. 



Gesliilzt wird diese Theorie durch die Tat- 
sache, daß die überlebende Leber nicht nur 



dietie beiden AmmoDsalze, sondern auch 
Ammon-aeetat, -toradat und -tartrat in Ham- 

stoff überzuführen vermag (v. Sehrftder). 
EbeuiM) laiisen sich auch Aminosäuren in 
Harnstoff umwandeln (Salaskin). 

Ort der Harnstoffbildunf^ ist nicht allein 
die Leber, wie man lange Zeit aazunehmeu 

I geneigt war. Man kann z. B. die Leberfunk- 
tion völlig ausschalten, ohne daß die Harn« 
Stoffbildung deshalb aufgehoben oder auch 
nur sehr erheblieh herabgesetzt würde. Die 
Beobachtung, daß das Verhältnis Harnstoff: 
Ammonidc etwas zugunsten de^ letzteren 
verschoben wird, kann auf andere I V rtrheii 
zurückgeführt werden. Er liegt jedeulalls 
sehr nahe, die Hanistoffbildung als eine all- 

. gemeine Eigenschaft der lebenden Zellen an- 

' zusehen (v. Fürth). 

Bedeutung des Harnstoffs im Stoff- 
wechsel des Menschen. Die mittlere 
Hamstoffmenge des Harns betragt beim ge- 
sunden Mensclien und hei cieniisrhtpr Kost 
etwa 3U ^ taglieh. Sie schwankt mit der 
Ernährung und in pathologischen Fällen. 
Bei Kindern ist sif relativ ::rrȧer als bei Er- 
wachsenen, etwa das duppelte pro 1 ks? 
Körpergewicht berechnet. 

Da.s Verhältnis des Uamstuff-Stick[»toffs 
zum gesamten Ham-Stiekstoff heißt Oxy- 
dationskoeffizieiit. f^er Wert desselben be- 
trägt etwa 90 bis [K\: KM), d. h. vom Stickstoff 
des Harnes entfallen allein !K) bis \K] ' ^, auf 
den Harnstoff. Der Rest verteilt sich auf 
.\nimoniak, Harnsäure, Kieati 11- Kreatinin, 
Hippun&nrp, Purinbasen lusw. Die Be- 
stimmung des Oxydationskoeffizienten ge- 
wahrt also einen vorzOglichra Einblick in 
die Stoff Wechselvorgänge und erlaubt 

i Schlüsse von erheblicher Tragweite. Auch 

tdie Feststellung der absoluten Hamstotf- 
menge ist von Wiehtiijkeit, da sowohl 
pathologische Vernieliruiig ( Hyperazuturie) 
als auch Verminderung (Hypazoturie) 

. beobachtet werden. Erstere findet sich bei 

' solchen Krankheiten, die Zerfall von Organ- 
i'iweiU befördern: die letztere hat ihre 
Ursache in mangelhafter Oxydation der Ei- 
weiBstoffe. An Stelle von Harnstoff werden 
danti oft Leucin und Tyrosin heol)aebtet. 
Auch bei gewissen Nierenleiden ist die Harn- 
stoffmenge im 11 am vermindert. Alsdann 
kann eventuell Abscheidung auf anomalem 
Wege erfolge!!, z. ß. durch den Speichel. 

Nachweis des Harnstoffe im Harn; 
Hierfür sind eine ganze Eeihe von Kcak- 
tionen angegeben. Besonders wichtig ist 
die Alt-rlicuiun;.' in Form de? Xitrafs oder 
Oxalates. Weiterhin kommt die Biurct- 

' probe in Betracht (s. Biuret S. Ein 
schneller Xa< liweis ist mittels der Si hiff- 
schen Furlurolprobe möglich; Zu dem kon- 
zentrierten Harn (1 bis '2 Tropfen) setzt man 
>■» ccm. gesättigten Furfurolwasser» und 



« 

Digitized by Google 



KohloiiaiiirBilBrivate und Puringrappe 



843 



einige Tropfen konzenlricrtor Salzsäure. Eine 
innerlialb weniger Minuten eintretende 
priehtifr pnrpurviolette big rote Fiiltung 
/.piüt. Hanistoff an. Vnii anderen Hani- 
besiandteilen gibt iVllaiitoin eine ähnliche, 
aber sehwiohere Reaktimi. FOr Menscben- 
harn, dor nur Spuren von All nif<»in enthält, 
kommt dieser liin.-itaiid aber nicht in Be- 
tradit. i:ioi 'l'ierharn, der reich an AUantoin 
tmn kann, ist die Probe natürlich unsicher. 

Quantitative Bestimmung des' 
Harnstoffe im llurn. 1. Nach Liebig 
mittels Merkuriuitratlüfiun^. Dieee fie-| 
Stimmung hat nur nooh bistoriseheB Inter-' 
e<*e. '2. X.ifli Kno|)-H nrner u. a. durch 
Oxydation des HarualoHs mit „Bromnatron- 
laage". Hierbei zerfSllt der Harnstoff ge- 
mÄß: CO(NH,)j J M) ^ CO, i 271,0 + ^2; 
der gebildete Stickstoff wird "gemessen. Das 
Verfahren leidet an dem Uebelstande, daB 
nicht aller Ilarnstnff Lrniaß dem Sdienm 
oxydiert wird und daii andere Harnbesiand- 
tcile wieTAmmoniak, Kreatinin. Harnsäure 
usw. weit^end mit oxydiert werden. Die 
Methode ist deshalb nur bedingt genau. I 
8. \a« I) M ör n c r-S j ö q V i s t-F o 1 i n : 
Durch Baryt sowie Alkonol-Aether wird ein 
Tai der atAnmden N-haltigen Stoffe ab-' 
geeehieden, imFiltrat durch Kindampfen mit 
Magnesia das Ammoniak vertrieben und dann 
durch Salzsäure- Magnesiumchloridgemiseh bei 
150 bis 155° hydnilysiert. Unter diesen Be- 
dingungen bleiben noch vorhandene Harn- 
säure und Hippursäure unverilndert, so dafi 
tatsw-hlich das <rebildete Ammoniak nur aus , 
dem Harnstoff stammt. Seine Menge wird 
durch Alkalisieren der sauren Reaktions- 
flOssigkeit und UeberdestUlieren in titrierte i 
Sahsinn ermittelt. 

Die von der Theorie vorauszusehende i 
Päeudoform des Uarnatoffs 



Mono-, Di- usw. l>i ri 



vair 



Hei den Di- Ver- 



bindungen können die Subätituenteu an 
einem n fixiert (aeyinmebrliehe Prodakte) 

oder auf beide X- Atome verteilt sein (lym* 

metrische Produkte): 

CO : NH RNH, = RNHCONH.,: 
CO : NH R,R - R H X.CÖXH.: 
CO : NR, -f R,>^Hj = R'^N'hCONHR, • 
HjNCOCl i-J RNH, = HjNCONHR + 



HCl 

Die alkyl- hezw. arvLsubstituierten Harn- 
stoffe ähneln der Muttersubstaoz durchaus. 
Wie dieee liefern sie mit einem Aeomralait 
Säure salzartigc Verbindungen. Zuaem sind 
sie wcilie kristallisierte Substanzen. Die 
monoalkylierten zerfallen beim Erhitzen in 
Cyansäure ((^yanursäure) und Amin. Von 
den zahlreichen überhaupt bekannten Ver- 
tretern seien nur fönende i;enannt: 

Methvlhamstoff, Fj). ]i)2^; Aethvlham- 
stoff. Fp'. 92«: as-Diäthvlharnstoff. 70»; 
-vmm.-Diäthvlharnstoff," Fp. 112": Tetra- 
äthylhamstoif, Kp. 210 bis 21ö^, pfeffer- 
minjurtig rieehenaes Oel; Phenylhamstoff, 
Fp. 144°; symm. Diphenvlharnstnff, Car- 
banilid, auch zyklische Alk vlenham- 

stolfe lind bekannt, z. 6. Ibthytanhanutofr, 
NH 

CO /CH,, und Aethyüdenhamstoff, 

NH. 



CO 



V ^CHCHs, Fp. 154«. 
^NH^ 



Sie entstehen 



aus Harnstoff mit Forin- bezw. Acetaldehyd. 
ß) Sulfoharnstoff, Sulfoearbamid, 

Thiohamstofft SohwefeUuumstoff, CS. 

^NH. 

NH 



oder C(SH) 



CO 



NH, 



^NH, 
normaler 



± CfOH)^*^ 
NH. 
peeudo^Hanistoff 



NH, 



Et entsteht durch eine 



ist nur in Form von Derivaten nacliirrw ii<>on. 
So bildet sich z. B. der MethyliMtharn- 
stoff, der auch als Aniid des Ifnlnokohlen- 
sÄuremethylest^rs anp;eselu'n werden kann, 
bei der Umsetzung von Cyanamid mit 
Methylalkohol in G^enwart von Safaninre' \ 
gas: 

/OCH, 

CK.NH, -f CH,(OH) = HN;C; 

NH, 

Derivate des Harnstoffs, a) Alkyl- 1 
und Arylderlvate. Solehe entstehen bei ' 
der Reaktion von T^ncyanaten. Isocyan- 
säureestern. Uarnsiottchlurid und Phosgen 
mit primären oder sekund&ren Aminen. Je 
nach Wahl der Komponenten resultieren. 



analot,'e Reaktion wie der gewöhnliche Harn- 
stoff durch Umlagerui^ von Bhodanammoni- 
um (Reynolds, 1869): 

NH4NCS ^ CS(NH,)a. 

Der Prozeß geht bei 170 bis 180» von- 
statten, bleibt aber unvollständic;, da er in 
weit hrdiereni Maße umkehrbar ist als die 
l inla^i Hing Ton Ammoniumisoeyaoat in 
Harnstoff. 

Eine andere Bildungsweise ist die aus 
Cyanamid und Schwefelwa-sserstoff (in (lesjen- 
w'art einer Spur Ammoniak): CN.NH.-f 
HjS = CS(NHj),, Der TWohamstoff bildet 
rhombische Prismen, die sich leicht in 
Wasser, schwerer in Alkohol lösen und bei 
172** schmebsen. Der Geschmack ist Intter. 
In bezui; auf die Reaktionen ähnelt er in 
vieler Hinsicht dem Harnstoff, zeifjt aber 
auch wieder ein ganz andersartiges Ver- 
halten« Beim Erhitzen nüt Wasser auf 14ff* 



Digitized by Google 



844 



Kohleuaftitradcnvate und Furingrappe 



gibt er Rhodanantmoii. Alkalii'ii und Säuren 
spalten gemäü: C.S(NH,), + 2H./) = CO, + 
U«S -H 2NH^ Bei der Öxydaüoo mit iUli- 
nrapennsiigaiiat wird Hamttcff (^bildet. Hit 

Salpetersäure oder Wasstrstofrsuperojsyd 
bilden sich Salze eines DiäuHidä 

lI,\'Cl:NHKS S.CO'HlNHs. 

die «ich von der Isoforni des Sulfoliarn!«tofrs 
ableiten. Mftallowde wie PbO, H^O, AgjO 
U8W. liefern schon bei gewöhnlicher Tempe- 
ratur mit ThiohaRutofi Cyanamid: 

CS(NHj), + PbO= CN.NH, + PbS + H3O. 

Mit a-Chioraldehyden und a-Chlor- 
ketonen findet Kondensation zu Amidn- 
tbiazolen statt. Ketoualkoholc, wie Beu- 
zoin, reagieren mit SulfohanutoH unter 
Glyoxalin bildiinti:: 

SH (ICH, S-CH 



Samens, das niyronsaurc Kalium oder 6i- 
ni^rin aniuseiien, dmwn Konstitution 



diese ist: 



,OSO,.OK 



H,N.C 



-f 

NH OC.CH 



X (CH, 
tt-Chlorketüu Aniidothiazolder. 
-h H€l+ HjO: 

oc.r.H, 



/NH, 
HS.C< 4- 



HO.CHCH, 
Benznin 



HS.C^^ I +2H,0. 

ci-/^DipbenylglyoxaKn-;(-sulfhydrat. 

Aus diesen und ähnlichen Umsetzungen 
kann gefolgert werden, daß der Thioharn- 
stoff nicht nur als Dianiid der Sulfkohlen- 
fl&ure, CS(NH3)s, sondern auch als Araid der 

. ange- 



Iminotlnokohlensaure, HN:C 



XII 



sehen wi-rden kann. Von dieser letzteren, 
der sogenannten Pseudostruktur, knten sich 
vielleicht die Salze des Sulfoharnstoffs ab. 
Sicher anzunehmen ist diese Formel aber für 
Alkyldcrivate. die durch Addition von Jod- 
alkyk'i» an Thioharnstoff entstehen, «. ß. 

für CHaS.C^U = V'^Hethytthloharnstoff. 

Die Konstitutioirdieser und fthnlieher Ver- 
bindungen ergibt sich aus drtn Vcriialten 
gegen Amnioiiiak. welches in .Merkapian und 
(iuanidin spaltet: 

.NH 

Cll,S.C. 4- ÄK, = 
Cll,SH -r HN: C. 

NH, 

Als AlikoHinding der Iniinothiokcdilcn- 
säurc i.sl ubrigena auch das (jluku^id des Seui- 



CH, = CH— CH,-^N = C<' 

s. ,,lilukoside". 

Unter dem Einfluß des im Senfsamen ent- 
haltenen Fermentes Myrosin zerfällt das 
Sinigrin in d-<jluJtose, AUyisenffil und Kalium- 
bisulfat: 



C 



ioH.eNS/),K + H,0 = CgH,,«), 
C,HäNCS + KHSO4. 



.Mkvl- und Arylfipri\ afp des nor- 
mal iji Thiüharnstol ^^ entstehen nach 
mehreren Reaktionen: 1. Bei Umsetzung von 
Senfölea (= Isosulfocyansäureestern ) mit 
Ammoniak, primären und sekundären Aminen 
z. B. 

RN:CS + NH, = KXHCS.NH.. 

2, Beim Erhitzen von primären Aniinon mit 
Schwefelkohlenstoff und Kalihvdrai. Hier- 
bei entstehen zunächst Sal/.c von üithio- 
cärbalkylauünsäuren, die dann H,S ab- 
spalten: 

,SNU,R 

CS,+ 2K:<H, ^ CS< 

/XHR 

»► CS<: -i-H,S. 

^NHR 

Die tikyl oder aryLsubstituierten Thio- 
harnstoffe spalten beim Krhitzen mit Phos- 
nhorpentoxyd oder konzentrierter Salzsäure 
leicht Amin ab und liefern Senföle: 
CSiXHR),- RXCS r RXH.,. 

Der Schwefel ist gegen Sauerstoff m»- 
tauscbbar, 'was x. B. durch Eriiitsen mit 

Quecksilber- oder Rioioxyd hinwirkt wi rdcti 
kann. Diese Rcaktimi zt-i^iMi aber nur die 
disubstituierten I'roduku». Die Monoderivatc 
?)'rrallin! hierbei in subetituicrte Cyanamide 
und HjS: 

RNH.CS.NH, ^ HgD = RNH.CST 

HgS + 11.^0. 

Disubstituierte Sulfoharostoffe liefern mit 
HgO und NHs oder Aminen Guanidine: 

(B1!TH),CS 'h NH, - HgO - « RNH),C : 

Hu^S U.n. 

Die Sulloljanis hille sind farbidse, 
neutrale Substanzen: .\ethvlsulfoharnstoff. 
Kii. 113": Diätliyi-«ulf(diarii>t()ff, Fp. 77«: 
Allylsulfohttriij- toif ( Tliiosinaniin), F». 74"; 
PluMivIsulltdiarii^tnft 1 Sulfocarbanilid). Fp. 
1104": Dipheiiyläulfohamstoff (Thiocaro- 
anilid). Fp, 151» 

I 7) X-Xitroso-Xitro-.\niino- u>\\.-1'e- 
rivate des Harnstoffs. Die monoalky- 



Digitized by Google 



845 



lierten Harnstuffe gpheii unter dein Einfluß aus Hydrasuusulfat und Rliudankaliuni: 
von salpetriger Siur« in Nitiosoderivute ' 



über, aus denen dunh RaduktioB Hydraiin- 
harnstnffo. <(>^iia]iiit» Seniic»rb«iide, 

erhalti'i! ucnlj'n: 



\ 



CH,(NüjNCüNH,. 

I 

NCONH.. 



\itroharnstoffe werden durch Ein- i 
tragen von Harnstoffnitraten in konzen- 
trierte Schwefelsäure erhalten. Sie sind 
starke Sttureo, wekbe Aoetate lerl^en. Sei i 
der Redaktion entstehen wiederum 5eiiii>| 
carbazide, so insbesondere aus dem Nitro- 
liarii>'tnff, NOjNHCONHj, selbst das 

Semicarbazid, NU|NllCONHy das 
aneh ab Hydrasid der uurbaniiBftiiire «n-' 

sjesehen wernm kann. Dir bei 96" schmel- 
zende Substanz ist auch auf anderen Weß;en 
sugi^lieh. Seniicarbazid hat baeisebe Ei|i^en- j 
Schäften und bildet mit Säuren gut kristalli- j 
siereude Salze. F> ist ein wichtiges Reagens I 
auf Akkhyde und Ketone, mit denen es die 
sogenanoten Semicarbazone Uefort: 



UaN.Nü, + CSNH NH.NHßCNH^ Die 
Substanz fdbt mit Aldehyden und Ketonen 
ebenfalls Semic;irl)azi)nc, dir mit Queck- 
silber-, Silber- und Kupfersalzeu schwer lik«- 
Uebe VerUsdttngen bihle&t midie die 
bolierung der Produkte «ft eebr erleiehtem. 

7. Guanidin und Derivate. Da? schon 
mehrfach erwähnte Guanidin i.si ak imido- 
harnstoff oder Amidin der Carbaminsäure 
aufziJassen. Es ist somit tin Analntrun des 
Pseudoharnstoffs und Pseutlostütoharnstuits, 
die als Amidine der Kohlen- und Tbiokohlen« 
a&ure angesehen werden können: 



NH 



HO.cf 



NH 



HS.C 



NH 



^NH, ^NH, 
Guanidin y>Hanistoff 



^NH, 

y-Sulfo- 
harnstoff. 



C^Kfim — ► (VH^CH :N.NH.CONH,;i 

Ben za Isemicarbazid 

(CH,),ÜO — ^ (CHaljC: N.NH.CONH, j 
Acetonsemicarbazon. 

Besonders in der Terpenchemie ist das 
Sendearbazon ak wertvolle« Reagens sehr 
gesphätzt. Mit Diketonen, Ketocarbonsäuren 
ui<w. liefert Seuiicarbazid zyklische Derivate, 
z. B. ; 

(VH..CO H,N -CO C.H»r«N-CO 

■ -4- ' - ' I 

r.Hj.t'ü H,N . NH CHcC = N-NH 

Benzfl as-TViaiinderivat 

+ 2H,0: 

CH,CO HjN 

t iij.tuoCjH» üN.rOxXH, 
Acetess^ter 



CH,C 



N.CONH,-f-H,0 

GH,-CO 

-f- CjH»{OII). 
Pyrazolonderivat 

Auch die au» den Nitrnsoalkylhamstoffen 
erhältlichen .Vlkylsemicarbazide, II .X.XR. 
CONH,, reagieren mit Aldehyden und Ke- 
tonen. 

Ein Thioseniicarbazid oder Aminothiu- 
hamstoff,H.NNUCS.NH,, Fp. 181« entsteht 



(luanidin ist zuerst aus dem üuanin des 
Guano (vgl. Abschnitt 9 „Purine") dureh 

Oxydation erhalten worden (St recker 1861). 
Es findet sich auch unter den Oxydation»- 
Produkten von EiweiB, Kasein und Leim. 
Weiterhin ist es im Ziukerrilhensaft ent- 
halten. Seine Bedeutung beruiU aut Meinen 
Beciehungeii /.u wichtigen Naturprodukten, 
so zum Kreatin (s. unten) Die Dar- 

stelliuig de» Ouanidins kann nach verschie- 
denen Methoden ertoitren. Stta bequem er^ 
hält man es aus Rhodanammonium durch Er- 
iiitzen. Dabei entsteht zunächst Sulfoharu- 
stoff |v<;l. S. 8l;i). der diinn unter H|8*AI>- 
s|>altung ( iiianidinrhodanat liefert: 

2NH4NCS — > 2CS(XH,), -> HN:C(NH,)„ 
HNCS + HjS. 

E.^ entsteht ferner durch Vereinigung von 
Cyanamidmit .\nimoni;ik : CN . XH. • XHj^ 
H N : C\ X H 2 Da Cyaaamid jetzt technisch 
im großen gewonnen wird (das Ca-Derivat 
enfsielit durch Krliit/en vnn Calciumcarbid 
im Stickstoffstrom), so ist die Reaktion als 
I DarBtellunRsmethode für Guanidin sehr ra- 
tionell. 

Das (luanidin bildet in Wasser und Al- 
kohol leicht lösliche Kristalle. Es ist eine 
sehr starke einsäuritje H;ise, die sogar Kohlen» 
säure anzieht und dem Aetznatron nahe 
stein. In seinen Lösungen ist ein dissoziicrt«s 
Ciuanidoniumhvdroxyd H X : qXH j)NH3(0Hi 
I anzunehmen, das dem Ammoniumhydirozira 
NH4(0H) vergleichbar ist. Die Salze des 
(iuanidoniumkoinplexes krisiallisieren sehr 
gut und sind zum Teil schwer löslich, ho dm 
Nitrat und das Pikrat. Die fettsauren Guani- 
dine i'chcn h<-ini Kriiit/.en sogenannte (".uan- 
a nu n e , welche dem Tricyauwasseratoff nahe 
stehen. Mit dem Acetat verliuft der Prozeß 
folgendermaBen: 



Digitized by Google 



846 



KoUeDsftnredmvate und Puringruppe 



CH,C 



CH.COOH, UN - C ' * 

CHjCOOH, H-N— CC 
N=C(NHj) 



^X : CHjCOOXll, 

- 2 H O. 



GuAiiidia wie auch Guauidiiimbonat 
liefern Melamin: 

XH 

HX ^^NH 
C«NH 

Beim Krhitzen mit Barytwasser wird i 
Guanidin in Harnstoff und Ammoniak ge- 

palten. 

Alkyl- und Arylderivate des Guani- 
dins lind Reicht darstellbar, z. B. aus Cyan- 
' amid und primftren Aminen bei Gegenwart 
von HCl: 

NH,.CN + H,NR = H,NC(:XH)NHR. 

NH ' 

DasMetliyii;uanidin,Hr7=( * . 

XHCH^ 

ist ein normaler Btatuudteil des Harnes von 
Menschen, Pferd und Hund. Ks ist ferner 
im Fleisch und Fleischextrakt nachge- 
wiesen. Kin Guanidinderivat ist auch aas 
aus Heringssperma djir r 'libarc A^matin, 
das sich durch Vereiulgung von Tetra- 
methyleiidltmin und Cyanamid synthetisch 
darstellen InBt und als d-Äminobtttylf^anidtn 
zu bezeichnen int: 

Xll , 

HN ^ C 

NHCIi2.('H2.(;iL.<'H2XH, 

Xitro^'«anidin entsteht bei der Ein- 
wirkung von Salpetersäure- Schwefelsäure- 
gemisch auf Guuniain. Bei vorsichtiger Re- 
duJition gibt e^ Xitrosoguaiiidin, bei stär- 
kerer Reduktion aber Aminoguanidin, von 
wdohem eich interessante Produkte ab- 
leiten, auf die hier nicht eingegangen werden 
JUHin (Thiele). 

Im AoBchlulS an das (iuauiUiu ^eieu 
dessen Kondeneationsprodukte mit Siuien 
besprnrhrn. V.< «iiui flies die sogenannten 
Guaneide, wolrlif zu den im 8. Abschnitt 
behandelten Ureiden in naher Bezichunp^ 
stehen. Unter den Guaneiden sind ebenso 
wie unter den l'reiden phvsiologisch wichtige 
Stoffe. 

Die Acylguaneide oder Guaneide der 
Fettsäuren nieten k«n besonderes bitereeB«. 
Mehr schon das Guaneid der Kohlen < 



säure, dessen Rster, Anüd, .Vinidin und 
Xitril als (iuanolin. Guaii ylhiirnstufl, 
Ki^^uaiiid und i>i( yandiamid (Cyan- 

guanidiiil hckünnt 

HX : ü .\' H.jX HC( H > H. Kohlensaua- 
gnaneid, unbekannt. 

!1X : ('i X(^)XHC00(',H5, Guanolin. 
IIX ; Cu\Hj)XHCOXHV Guanylhani- 
sCoff, Dicvandiamidin. 

HN : ( (XHjlXHCcXHjXH.,, Biguanid. 
HN : C(XHj)XHUX, Dicyandiamid. 

Dieses lefastere wUd ausCalehimcTtnamid, 

CaX.CX, erhalten und schmilzt hei 205* 
Es nimmt sehr leicht 1 Mol. IIjO auf. dabei 
in Dkyandiamidin übergehend, welches in- 
teressante Mptallderivate liefert, unter denen 
die Xickelverbiiidung analytisches Interesse 
bietet ( (irolimann). 

I Unter den Uuaneiden von Osy- 
' siuren sind die Glykolsftnrederivate Glyeo- 

cyarain und (IlycDcyarnidin zu nennen, 
deren Bildung derart gedacht werden kann: 



HN:C 



XH, 



= HN 



XH 
^XH 



COOK 

lio.cHj 

Glvcoi.-iaure 
. COÖH 

+ H,0 

CH, 



Glyeocyaoiin 
NH-CO 



= HN:C 



NH— djH, 

(Hycoeyainidin 
Synthetisch werden die.se Produkte durch 
Addiiiuii von GlycocoU ;ia Cyanamid ge- 
wonnen: 

CN.NH, + HjX.CHjCOOH 
XH, COOH 
► HN:C ■ 1 



— H,0 



HN:C 



XH 
XH 



-CH, 

-CO 



XM CH, 



Das Glycocyamidin ist also d;is innere 
Anhydrid 'des Glycocyamins, das aut Ii als 
Guanidincssigsätiro bezeichnet werden kann. 
Von ungleich grüiierer Bedeutung als die^^e 
beiden Stoffe sind ihre Methylderivate 
KreaUn und Kreatinittt von denen das letstere 
wieder inneres Anhydrid des ertteren ist: 

NH, COOH 
HN:Cr^ : ; 

iX(CH,).CH, 
Kreatln 
NH— CO 
HX:C: I 

^N(CH,)-ÖH,. 
Kreatinin 



Digitized by Google 



KohlonsAnmlerivuto iintl Piirinj3:nip|>o S47 



Kreütin, Metbylguauidiiiessigü&ure, Mc- Krcatiuin, Methylguanidiuessigsiure- 
thylglvcocvainifi, itt tob Chevreul 1843 in anhydrid oder Methylgheocvamtdin. Dm 
dir l'ieiscdbouillon entdeckt und 1847 von Kreatinin kt ein rmrniafer Bestandteil des 
Liebig genauer uotersucht. Es ist normaler menschlichen Harns. Ks bildet rhombische 
Bestandteil des Huskelsaftes und findet sich , Prismen und ist eine starke Base. Mit 
in geringer Menge auch im Harn. Seine Ge- einigen Salzen liefert es Doppeh t-rl)iiKlungen, 
winnung erfolgt entweder aus Fleischextrakt unter denen die mit Chlurzink besouders 
odt'f aus frist tioin Fifisch; das fpiii zerhackte schwer löslicli ist. Basen führen Kreatinin 
Jt'leiseh wird mit der gleichen Ciewichtämenge wieder iu Kreatiu Qber. Beim Kochen mit 
Wassw M SO bis 5o<* witirend 15 Minuten ' Baryt findet Abspaltung von AMtmoniak 
extrahiert, dann wird koliert, ;uis(;epreßt und unter Bildung von ^Metnylhydantcin statt: 
nochmals ausgezogen (bei <>() t)is HO"). Die 



vereinigten Kiltrate werden zur Abschei- .XH CO 

dung von Kiweiß aiifirekocht, mit Bleies-iii^ H2^:C''^ [ 

gefällt, filtriert, entbleit uad schließlich zum 

Svrup eingeengt. Das sich abscheidende .... 

iiobkreatin läfit sich aus beifiem AÜEobol >^ i i NH 

reinigen. Die Gewinnung aus Fleitichextraltt > v ru ini 

ist atiiiloK. Sie liefert etwa 3",, Ausheute. iN<tn,) LM, 

Synthetisch stellt man Krealin nach einer /^-Metbylbydaiitoin. 

1869 von Volhard angegebenen Methode 

dar: diese besteht in der Vereinigung des Bezüglich de« \'orkonunens von Kreatin 
1847 von Liebig unter den Zersetzung»- und Kreatinin im menschlichen Harn sei 
Produkten des Fleischsaftes entdeckten und ' erwähnt, dafi das crstcre sich in erheblich 
1862 von Volhard synthetiscb gewonnenen | geringerer Menge findet als das letztere, ob« 
Sarltosins (Methylglycocotts) mit Cyanaaud: ' wohl genMle Kreatin als das primäre Produkt 
wir _L pu "vurvi rnnii — angesehen werden nniß. Ursache des An- 

LW.Wii, + bH,JN HLHjtuuM - hydrisierungsproMsses sind wiMbeinend Fer- 
HN-C^ mente. Ham^Kreatin und -Kreatiidn sind 

■ \ v/nu 'kPU r>fV\u * ^^^^ exogenen, teils endosrenen Trsprungs. 

X«(una)cn,l.uun Exogen ist die mit der Nahrung (Fleisch) 

Das Kreatin kristaHmert mit IHjO, das aufgenommene Menge, endogen die durch 
bei 100" ausgetrieben werden kann. In Gewebszerfall bei Hunger, Fieber, kr>r]ior- 
.Mkohol ist CS kaum lüsli( h. etwas besser in I lieber Arbeit, Diabetes usw. entstehende 
Wasser. Es rea-jiert neutnd. })ildei aber mit Portion. Quelle dieses Kreatius scheint ins- 
einem Aenquivalent Säure Salze. Der (ie- ' besondere d;ts Arginin zu seiu, welches als 
schmack ist bitter. Bafytwaner zerlegt in | Eiweißspalt produkt infolge ChganautolyM 
Harnstoff und Sairico8in;lieim Erhitzen mit leicht ent>tehen kann und dem Kreatin 
Säuren entsteht konstitutiv sehr nahe steht: 



HN:C<: 



/ ■ o^r*»ti<>i^ HN C 



]!IH-CH,--CH, ' ^NH.CH,.COOH 

I Giycocvarain 



.\rginiu ^ TR 



1 



Methylierung 



üuaaidin-Amijio- Cil(NHJ 
valeriansäure ! /NHj 

COOH HW:C/ 
(vgl. den Artikel „Amino- N(CK^CH,.CÜOH 
säuren**) Kreatin. 



Der Nachweis vim Kreatinin im Harn viel intensivere Färbung besitzt als daä i'ikrat 
ist leicht zu erhrinKcn. So liefert das Kreatinin (Jaff^). Durch Vergleich der Farbintensi- 
niit Natriuniiiitroprii^sidiösuni,' Ix-i .\lkali- täten nach bestimmter Vorschrift her^e- 
Zusatz eine Kotfarbuuit;, die bei ]>siiisäure- stellter Kaliumbichroraatlösung und der durch 
zugäbe wieder verschwindet (Wey 1). Forner das Kreatinin reduzierten Pikratflüssigkeit 
kann es an seiner Reduktionswiikung er- , kann der Kreatiningehalt eines Harnes leicht 
kamt werden, die x. B. gegcnflber alkallseher ' kolorimetriseb ermitteh werden (Polin). Die 
Pikratlösuns; .~e}ir deutlich zum .\usdruck miantitative nestininuint; kann übrigens auch 
kommt, weil das gebildete Pikraniinat eiue tiurch Ueberführung iu die Chlurzinkdoppel- 



Digitlzed by Cooglg 



KahläasAuraderivatie und Putingrapiie 



verUiiidung goschehen ^^'l'ubalu•^•-^li^.l- 8. Ureide. Die Wasscrstoffatonie in deu 

kowaki). Dif normalerweise vorhandene NH^-Gruppen des Harnstoffs können ebeuo 

KiefttiDiomenge beträgt etwa g pro wie in denen des Quanidiru dordi Reste von 

1 1 Harn, ist aSer von venehiedenen Faktoren Säuren ersetzt weiden. Die dabei ent- 

ahliäiiL'i:;. AufriilliuM' Vcriin'Iiruiii: oder Vit- slohciulcii. meist aniiclarliiren VrrbiiKlunfjeii 

minderung gestatten wertvolle Diagnuüen. heilien L'reide. Solche können offen sein wie 

WIU man Kreatinin aus Harn gewinnen, so Acetylharnstoff: HjN.C'O.NH.COCHa. Eb 

benutzt man zweckmäßifi ein von Folin können aber durch die Natur des Säurereste- 

ausgearbeitetes Verfahren, das auf der Ab- auch Fi«dingungen für einen Kingschluti ge- 

scheidung durrh Pikrinsäure baNiert. Harn- geben sein, was dann ZU ,fZykliMihen**Urei<wn 

kreatinin und Fleischltreatinin »ind identiscb. führt, z. B. 

.NHj HO. CO -H.O ,TIH.HO.CO -h/» .NH— CO 

+ i 3=:t t30^ ! coc I 

^NH, HO. CO lüö NH- CO Täiö ^NH^O 

offenes Ureid »ykl. Ureid. 

oder Tn-äure 



Kesonders diese letzteren hrünsprurhen t;rrilje> 
Interesse. Sie haben Säurte liaiulitt'r und 
all nein in mancher Hinsicht den Iniiden von 
Dikarbonsäuren. Wie diese sind sie anch 
leicht auf»paltl>ar; dabei resultiert znniclnt 
dureh Rings |)rerii,nm^ die zucreliurTür offene 
Verbindung (Ursaure), die dann weiteren 
Zerfall in den Komponenten erleidet. 

Die Bildungsmöglichkeiten für hierher 
gehörige Stoffe sind sehr zahbeich. Berück- 
sichtigt sind nur die wesentlichsten. Für die 
Besprecliung ist folgende Reihenfolge ge- 
wählt; üreide der a) Fettsäuren, ß) Kohlen- 
säuren, v) Oxysäuren, fy) Aldo- und Keto- 
raonocarDonsäiuen und e) Dicarbonsäuren. 

«t) üreide der Fettsäuren entstehen 
durch Umsetzung von Säure-Anhydriden 
oder Säure-Chloriden nut Harnstoff, z. B. 

CH.CÜCl^ HjN.( ().NH. = 
CH,CONHCOCH, + KCl. 

Sie liefern Metallderivate und werden diir( h 
iVlkali leicht gespalten. Zu ihnen gehören 
bekannte Arzneiniittel: Formvlbamstoff, Fp. 

m": Acetylharnstoff, V]k -M>: Bromural 
(Hypnoticum) = Bromisovalerianviharnstoff, 
(CHa),CH.CHBr.CONHC0Mi,; Adalin 
(flviinoticum)^ Bromdiäthvlatet vlliarnstoff. 
(i .^HjjaCBrCONHCONHj: " Jodival (KJ- 
Krsatzmitteli — .lodisovalerianylhaniBtoflf 
(CH.)8CHCHJCüNHC0NH» 

p) Als Ureid der Kohlensäure ist die 
Allophansäure. HjNCONIICOOH. zu be- 
traciiicn, deren Kster bei der Umsetzung 
von Chlorkohlen.^äureester mit Harnstoff re- 
sultieri. Die freie Säure ist wie das ent- 
sj)rctlR'iidt'(jiuaiiei<J(s. dieses) nicht beständig; 
aus dem bei 191* siedenden Aethylester, dem 
Analogun des GuanuUnü, wird durch Ammo- 
niak bei lOO" das Allophansäureamid oder 
Biuret. n,Nr().\llC()XH, ll,(t, Ge- 
bildet, welches wasserfrei bei ItHJ" schmilzt. 
Seine Entstehung aus Harnstoff war schon ' 
früher erwälmt Mit einigen Tropfen sehr 
verdünnter i\u[)lcrsulfatlusung und mit 



überscluis>it:eii! Natron geben Biiiretlüsuns:en 
eine purpurrote bis rotviolettc Färbung 
(Rose, lö33). Diese Farbreaktion ist nicht 
nur dem Biuret eigen, sondern allen Stoffen, 
welehe zwei -^WH,, — CSNH,, -C( : XH ) . 
NHj in offener, nicnt zyklisclier Bindung 
und entweder direkt aneinander oder durch 
höchstens ein C-oderX-.\tom verbunden ent- 
halten. Solche Bedinirunirfn finden sich bei 
den Kiweißkörpern, zu deren Charakterisie- 
niii;^' deshalb die „Biuretpiobe" wertvolle 
Dienste leistet. 

D:ev»-Harnstoffäther,RO.C(:NH)NH„ 
<^chv\] mit Chlorkohlensäuree-ter O-Alkrt- 
allophansäuree«ter, RO . C( NH,) : XCOOC.H,, 
mit Isocyansäure Ü-Alkylbiuret, RO.C(NHj>: 
X.CüNH,. Beim Erfiifrcn mit Salzsäure 
spalten diese Stoffe Chloralkyl ab und bciern 
Allophansäure bezw. Biuret. 

Thioharnstoff reagiert mit Chlorkohlen- 
säureester unter Bildung von Thio-w-Allo- 
phansäureestcr, Nli,( ( : XH)S . COOCiHj, 
und Thioailophansäureester, NH.CS. 
NHCOOC.lIs; er reagiert also zum TmI in 
der normalen, zum Teil in der IVeudufurra. 

y) Unter den Ureideu der Oxysäuren 
interessiert vor allem das Hvdantoin. das 
als (llycolylharnstoff aufzufassen ist. Seine 
Bildung aus Harnstoff und Olycoisaure 
kann derart veninnbildlicbt werden: 



CO 



^ HO 



HO. CO 

.in- 



NH CO 



XH dlj 

es ist also ein zyklisches Ureid. Synthetisch 
wird es aus Bromacetylhamstoff und alko- 
Iudi^ellem .\rnriioniak bei höherer Temperatur 
erhalten. Der Fp. beträgt 216». AndeK 
Bildungsweisen sind, die aw AUantoin und 
aus AUoxan. zwei der Harnsäure nahestehen- 
den Produkten, die unter Sd und e abge- 



Digitized by Google 



Kohleiisauredenvat«^ und PuHugrupiie 



84« 



liaodelt sind. Barytwawei' spftltet Uydftntoin | 
zur sugehOrif^en Ursinre auf, die ab Gly- 
colursäuro oder H v d a n t o i ii ^ ii uro,. 
H.N(;0NUCU.G0ÜH; bezeichnet wird. Der i 
bei 136^ aebmeneiide Äethylester kann doreb ! 
rmsptzr-n von fJlyeoeollpstcrclilürhydrat mit 
Kaliumcyanat leiobt erhalten werden. Beim : 
^ndiunplen adt Salniiiie Uefart w Hy-I 
dantoin. 

Glycolursäure und Hydantoin stehen , 
xam Glyco( yamin und Glycocyamidin (s. 7) j 
in naher Beziehung, indem letatere als Imino- ' 
derivate der beiden ersteren aufzufassen sind. 
Unter den Methyl hydaiitoiiu-n isi die 
^•Vecbmdung (s. die obige Formel) wegen : 
Kreatinin von IntoniBse. 

Die Versuche zur Darstelluns eines Tliio- 
bydantoins führten nur zur Gewinnung 
von Pseudothiohydaiitoin. Denn es ent- 
standen gleiche IVodiiktc aus Sulfocarbamid 
und Chlorpssit; säure eiueräeits, Thi«^lycol- 
sftiiM und ( yatiamid andererseits. DidTJm- 
8etsii]i|(en sind derart zu formulieren: 

.SH CI.CH, 



HN:C 



NH, HO 



io 



+ HCl-r H,0; 



+ 



HN:C 



GH, 

I 

•NH-CO 



NH-CO 
HS.CHj 

+ iljü. 

Das yj-Thiohydantoin hat Fp. 200" und 
bildet Nadeln. Säuren spalten Ammoniak 
»b; daba nsnltiert die sogenannte Senfftl« 
,S-CH, 



fssii-suurt', (.'0 



NH 



CO. 



d) Ur ei de der Aldo- undKetocarbou- 
«tftiiren. Zu erwähnen sind hier üreide der 

(llycxalsäure, CHO.COOH, zu denen da- 
wichtige xUlantoiu zählt. Ferner die Ureide 
einiger jJ-ASdoearbonsäinren (Formylessig- 
«inn>, CII^CH0)C0OR, und a-Fonnyl- 



Propionsäure, CHjC 1 h C \ \ ( ))(jüOH,)_ sowie 
der Aeeteseigslure, nijCOCHjCOOH. Ke 
Ureide dieser letzteren Säuren bezeichnet 
man alsUracilc. Diesie Substanzen sind durch 

/Cr— >Nv 

den Besitz des Pyrimidinktmes, C ^C, 

aiugezeichnet, der sich auch in den Puriiu-n 
(s. diese) findet. Neben Purinen sind 
Uracile auch als Bausteine dui Nucleine 
nachgewiesen. Die Nucleine ihrerseits sind 
Bestandteile des Zellkernes imd liefern bei 
geeigneter Zerlegung Eiweiß, Zucker und so- 
i;eiuintite Nuclein^aureii . welche sich U. a. 

aus Fiscbsperma, Hefe, FflaiuseozeUkemen, 
Thymusdrllse usw. isolieren Insen. B« der 

Hydrolyse Lieben die Nuclcinsäuren neben 
Phosphorsäure und Kohlehydrat Uraeile so- 
wie Porine. 

Als Frei de der G ly*i xalsäure sind 
anzusehen: Glyoxalylharnstoff oderAUaotur- 
s&nre, 

.NH-CO 

H-NCüNHCOGHü bezw. C0< i 

^NH-CH(OH), 

AUantosfture (NH,GONH),CHCOOH und Al- 
lantoin, 

<C0 -NH 
I . 
ITH-^CIO 

Von diesen :^t(iffen ist das Allantoin am 
wichtigtcii. Es hat Fp. 231° und findet sich 
im Harn der Säugetiere, während es im Men- 
schenharn nur in unter?^pordneter Menge auf- 
tritt (vgl. den i\rukel „Purinstoff- 
weehsel** S. 856). Es findet sich femor 
im KQbcnsaft. An Darstellungsmethoden 
seien die aus Glvoxalsäure oder aus Mesoxal- 
säurc, H00> '.('U.OOOH, mit Harnstoff bei 
100^, sowie die aus Hydantoin mit Brom und 
Harnstoff erwfthnt In den enteren Fällen 
' ist f'.Iyoxalylharnstoff als Zwischenprodukt 
anzunehmen, der wie das im dritten Fall 
intermedii^ entstehende y-Rwnhydantoin 
mit Harnstoff weiter reagiert: 



,NH-CÜ 

NU rH(OH) 
Glyoxaljlhamstoff 

NH— CO 

CO I 

NH-CHBr 

pf-Brom-Hydaotoin 




,NH-GO 
C0< 1 

NH-CnXHCONHj 
Allantoin 



Die im Säuget ierorKunisnius erfoli^ende (PbOs, K^e(CNj^, KMnO« usw.) bewirkt 
Oxydation von llartisäure zu Allantoin kann werden: 
auch durch verschiedene Oxydationsmittel 

HMdwÖrtFibscfa der NstorwlnieMcbsftien. Baad V. 54 



Digitized by Google 



Kohtenaattrederivate und Piiringnippe 



NH-CO 

CG^ i-KH 
\ II CO 
NH-C-NH' 
Hariifliiire 



CO 



^NH -CH— NH-^ 
Allan toin. 



CO 



Durch Hydrulyse liefert .Uiniitoin die 
Allantusäurp/ bei der Reduktion mit HJ 
Hydantoin. OxyiiatKin mit Sklpcteis&ure 
lülirt in Allantiirs.iiirt' über. 

Mit Mcrkuriuielal gibt Allaiitoin in neu- 
traler Lösunii; (bei gleichzeitiger Anwesenheit 
von Natriumacetat) eine Fiüiuii^, welche sich 
zn «einer quantitativen Abseheidung eignet. 

üüiuicll rs sich, wie meist, um die Be- 
stimmung des Allantuins im Harn (bei Stuff- 
wechselversuchen), dann müssen vor der 
Fälliiti^ lies AHaiifdiii- selbst alle diircli 
PhosphurwuUramsHure, Bleiessig und Silber- 
acetat fällbaren Stoffe betteitif^ werden 
(WitM'linw ski», 

tiaiile. Von diesen seien genannt; 
üraeil, üreid der Komiylessigsäure, 2,6- 
Dioxypyrimidin, Pp. SBfiP unter Zersetzung, 
rae Konstitution entspriebt den Formeln 

CO-NH. 
heiw. CH^ >C(()H|. 



AuUer durch Hydrolyse der Nucleinsäuren ist 
die Substanz auch synthetisch auf ver- 
»vhieUoiie Weise zugänglich. Kin 2-Oxv- 
6-Aminopyrimidin ist das Cytosi n. Fp. 320 
bis 325"; ein .'(-Methylnracil bezw. ^,r»-l)ioxy- 
.VMethylpvrimidin dax Thymin. Kp. 3ii? 
bis 321", das auch ak Ureid der f<-Formjl- 
propionsfture angeoelien werden Icann. Beide 



Substanzen sind aU Bestandteile von Ku» 
elt'in.-täufi'ii nachgew^iesen worden. 

Als wichtiges Ausgang8|irodukt für die 
Synthese der Harnsäure sei schließlich dH!: 
Acetessigsäureureid oder da» 4-Methyl- 
uracil erwälmt. eine bei 320° schmelzende 
I Substanz. Ucber die Umwandlungen diese« 
Stoffes vgl. bei Harnsihire. 

r) Ureide von Di karbonsau rr ii \'m 
Bedeutung sind die l'reide der Oxakäure, 
Maloiisiiiire und Mesoxalsäure. 1. Oxalvtharii- 
stoff, Parabansäure, Fp. 24:i^, 

NH-CÜ 
NH -CO 

diese Subütanz entsteht aus Harnsäure oder 
.Mloxan <s. dieses) durch verdOnnte Sal- 
petersäure s(i\vie aus Oxalsäure und Uarn- 
^ Stoff mitteis Phoüpboroxychlorids : 

' NH CO XH— CO 

CO c m co^ CO 

I II CO — ^ ' 

NH- C NH NH- Co 
Harnsäure AUoxan 
^ XH CO 
► CO 

NM CO 
I'arabaiifiäure. 

Wie schon der Name andeutet, ist die 

Substanz eine Säure. Die Salze sind aber 
nicht beständig, sondern erfahren leicht Um- 
wandlung in Salze der Oxalursäure, 
HoXCOXHCOCOOH. Diese Substanz '«t 
ein kristallinisches Puivci. iU> l)eim Kociieii 
mit Wasser oder Alkalien in Oxab^äure und 
' Harnstoff t;es palten wird. Phosphoroxy- 
Chlorid hin;;ei;eii führt die Oxalursänrc wieder 
in Parabansäure über 

2. Malonylharnstntt. liarbitursäure, 

NH-CO 
' CO. CH,; 

XH CO 

auiti diese Substanz kanu aus ilaruääure 
erhalten werden, worüber das folgende He- 
' aktionsschema orientiert: 



NH— CO * ■^'^v 

Harnsäure — i Alloxan CO^* ' /CH.O.C(OH) CO 

NH- CO CO XH 

.Vlluxunthin 

Barbilursäure. 

Synthetisch kann die Verbiiulung durch von Xatriuni-Malonester mit Harnstoff in 
Kondensation von Malonsäure und Harnstoff alkoholischer Lösung, 
bei 100^ mitteis Phosphoroxycblorids ge- Im Malonylhamstoff »t die Reaktion»- 
wonnen werden: auBeroem durch Kocbcn fähigkeit der Methylengruppe dee Malon- 



Digitlzed by Google 



KohleusHunAlerivate und Funnjjmppe 



851 



esters erhalten geblifbcn. Von besonderem «gewinnen erlaubt, setzt in.iii Mono» und 
Interesse ' 8ind die Oalkyliertcn Barbitur- l)ia)kylinalonylchloride oder Mono- und 
i^äuren, da sich unter ihnen ausgezeichnete j Dialkvlmalonester mit Harnstoff um, wobei 
Sclilul'niilti'l befinden, so da- Vcronal = oft >»iitrium -Alkoholiit aLs Kondensat ions- 
0-1)iäthylb«rbitursiiure und daa Proponal = mittel dieueu k&un. An Steile vuu Uarutttoft 
C-DipropyHwrbitnniiDre. Die Darstellung i können aueh Thiofiamttotf und Gotnidiii 
solcher Substanzen orfolgt auf verschii'dtMit n ; benutzt wcnlen. Alsdann ist das erhaltme 
Wegen. Weil die direkte Alkylierun^ merk- Produkt noch zu entschwcfclu bezw. von 
trQniigerwflise nur das C-DimethylderiTat »i ' seiner Lninogruppe zu befireien s. B. 



CO NH 




CO 



COOR 
COOK 



NH.CSSH: 




CO-NH. 
»C,H,),C/ >CS — 

CO-HH 

(CA),C >C:NH' 



Veronal, Kp. hat bitteren Gwehniaek. 
Weiße Kristalle, bis wirkt in Dosen von 
U,ö bi.s 1,0 g. Die Hauptmenge (7ö%) wird 
im Harn wiedergefunden. Unvorsichtiger 
<iebrauch ist oft Veranlassung zu schweren 
Vergiftungen. ProDooal, Fp. 14fi^, ihnelt 
dem V( ronal. Wird iD Domh Ton 0,15 bis 
0,6 g verwandt. 

Behandelt man BarbitnrBAiire mit ran- 
( hender Salpetersäure, so resultiert Nitro- 
barbitursäure. Einwirkung von sal- 
lietriger Sftnre indc« fflhrt cur OxiinlnO' 



barbituninre oder Violursäure, die ihren 
Namen von d' i 1' irbigkeit ihrer Salze hat. 
Bei der Heciukiion geben beide Säuren 
Aminobarbiturs&ure, auch Uramil, Di- 
aluramid oder Murexan genannt. Diese Sub- 
stanz steht, worauf auch schon ihre ver- 
schiedenen Hezeichnunt^en hinweisen, zu 
anderen Urdden in naher Beziehung, so zur 
Dialuntare, einem Reduktionspromikt des 
I .Mloxans, und zum Murexid. Foher diese 
! Verhältnisse orientieren folgende Formel- 
. aebemata: 



CU<^ >CH(OH>, NH, 

^NH CO 

Dialursaures Anunouium 



-HdO 



Dialuratnid; 



NH CO 



CO-NH 



^NH- -CCONH^r ^CO-NH 
Mnmcid-aei-BarliiturjUnudoalloxan. 



\ 



CO 



Murexan r- .Uloxan -f NH, 



'6. Mesoxulylharnstoff, AUoxan, 

XO^JiH 
cor ,C0H4H,0; 
TO-NH 

entsteht aus Harii>iinre durch vnrsirhtitre 
Oxydation. Starke Saure. Gibt mit Kisen- 
oxydidsalzen indigoblaue Färbung. .Mit 
Amninniumevaiiid erfulL't Zerfall in ('<),. 
Uiülui^Uure und 0.\alui-;^äureamid. Dieses 
letztere scheidet sich als ein weißer Xieder* 
Schlatt al). Dies Verhalten ist fQr AUoun 
charakteristisch. 

Das .Mloxaii ist eine sehr umwandln ngs- 
fihige Substanz, deren zum Teil im vor- 
stehenden schon angedeutete Metamor- 
phosen im folgenden Schema nochmals Über- 



sichtlich zusammengestellt sind; uuUer dem 
dort angedeuteten Verhalten ist noch seine 
Kahii^keit zur .Vddition von Bisulfit. zur 
Reaktion mit Ketonreagenzien, zur Umsetzung 
mit Malonestor, mit aromatischen Aminen 
usw. zu orwähnen (s. da.s Schema auf S. 852). 

Bezüglich des durch gemäßigte Reduktion 
von .VUoxan entstehenden Ailoxanthins 
-ei henu'rkt. daß es Besta?idteil des fVuivicins, 
eines in den Saubohnen und in den Wicken 
(enthaltenen (HulEoitidi« isi. Bdm Erwärmen 
' mit Aromonium-carbonat oder -acptat geht 
.\llu.\anthin in das .Vmmoniuni.saiz der 
l'urpursäure. das sngennante Murexid, 
jaber (Formel s. o.). Diese Substanz ent- 
' steht auch aus Harnsäure bei gemäßigter 
'Oxydation und UebngieBen des aus Allo- 

64» 



Digitized by Google 



852 



KohlensAurcderivate und Puringrttp|ie 



Ailoxan 



Kednktlfni 



AUftxantbin 



Barbitiiniure 



PttllMHISlllTe 



1' 




Hydantoin Oialunftur«' 



Erhitiien d«* Amtaaiit««- 




Ununtlsiur« 



xanthia bestehendeu EindampfriicksUnikv 
mit Aittmoniak (Mnrexidprobe zum Nach- 
weis von Harnsäiin'). Kiii Tcf ramotliyl- 
alioxantbin ist die Aniaiinsiuire. welche 
beim Eindamnfen von Coffein u. a. mit S.il- 
pctorsäure oder Chlorwasser gebildet wird 
und mit Ammoniak gleichfalls ein rote» 
Ammonsalz liefert (Nachweis von Coffein, 
Thcobromin, Theophyllin; i*. die^c). 

9. Puringruppe. Unter den Dmreiden, 
von denen bereits vorstehend Allantosäure, 
Allantoin, Allox.iiitliiii. Murexid und Aiiiulin- 
säure Erwähnung; gefunden hüben, gibt es 
eine besondere Klasse, die nach ihrem wich* 
tiesten Vertreter, der Harnsäure, als Harn- 
SMircgruppe bezeichnet vrarden. Der Harn- 
säure liegt nun eine Substanz zugjunde, die 
als Verknüpfung eiufö Pyrimidinrings mit 
etnero GIyoxaUn>(Imidazol-)ring anzusehen 
ist. Für dio Wa*?sprstnffvnrbindunK der in 
Betraeitl kumnieuden Atunikumbinaliun, du» 
sogenannte Purin (von purum unduricum), 
sind folgende Formeln aufzustellen: 



N - CH 



N = CH 

I 

C 



I* II 
Von diesem Purin können sämtliclie 
Glieder der Harnsäuregruppe abgeleitei 
werden, was eine rationellere Bezeichnunc 
gestattet als bei Beziehung auf die Ham- 
siure selbst mOf^lieb wire. Deshalb nennt 
man die fllicder der Harnsiiuretrr i| [ ' neuer- 
dings Purine (MFischer). DerFurmulierung 
ist das Purinsymbol I zugrunde gelegt. 
Die übliche Beziffening der beim Aufbau 
des Ringsystems beteiligten Atome ist aus 
der gleichen Formel ersichtlich. Bemerkt 
sei, daß bei der rationellen Benennung Atom* 
kombinationen wie 

-CO.NH - und -C(OH»:X— oder 
('fXHä):X - und — C(:NH).NH- 

alh gleichwertig ani,'enommen sind. Die 
' genetischen BiHadiun;;eii der einzelnen Purine 
untereinander eigeben sich aus folgender 

Ucbcrsicht : 



HN-CO 

i 

HC C NH^ < 

!l Ii <H 
N -C X' 

Hvpoxanthin = <>-Oxv|mr)n 

it 

HN— C: Xll 



HC C-NH 
9 IE 

» C N 
Purin 



H^'-c() 

0^ C -XH 



HC C-NH 
II II 



HN^CÜ 
\ ' 

oc V m 

i 11 >^Cil 
HN-C — W 



HN— C-XH^ 
Hamsfture — 2,6,9-Trioxypurin 

HX-CÜ 

*—r HX:(: C NH 

I II .CH 



Adenin — 6'Aniiuopurin 



Monomethylxantbine : 
1. Hcteroxanthin 
— 7-llfethylxanthin 



HN-C 

Xa nthin = 2,6 -Diox ypurin Guaiiin = a-Amiuo, 6-Oxypgffl 

TVi niei hvlxanthine: Trimethylxatttlila««^» 

1. riieniilivilin 1. ColTem ^ 

I.a-1>imethylxanthin = l,S^7-TriintbiyliHl|if|L 

2. Theobroniiii ' « '- -.jiM 

— ii.7-l)iniotliylxanthiii ■: ^*V;rtjS^^^ 

3. Paraxanthin 

— i,7-l)imethylxanthin 



Digitized by Google 



Kohlenallnraderivate und Puringnippe 



Harnsäure. Sic wurde 1776 von 
Scheele in Hanisteinen aufgefujiden. Sie 
ist Bestandteil der Muskelflüssigkcit, des 
Blutfs und d('< TIariu'H der Fleischfresser. Im 
letzteren wurde sie ebonlalis von Scheele 
entdeckt. Die Exkremente der VöRcl (Guano) 
«iikd sehr reich an Uams&ure (Foaeroy, 
Vaaauelin). Ebenso bestehen die Ad- 
scheiuungen der Schlani^en iProiit'). Kroko- 
dile. Eidechsen, Schildkröten und Insekten 
grOfltentcflB «u Harnsiive. Die Blam- 
steine sind häufig aus Harnsäure gebildet, 
detu^leichen I^ierensteiiie und Hamscdimente. 
AJw^erungen von Harnsäure finden !«ich 
ferner bei Gicht in den Geknken (Gicht- 
knoten, Pearüon). 

Die Konstitution der Harn^^äure ist vor- 
nehmlich durch ^Vrbciten von Liebig und 
Wöhler (1826), v. Baever (1863 bis 1864) 
und Strecker erkuncfet. 1875 stellte 
Medicus die noch heute flibliche Voxmel der 
Hamsiifre «nf, die dann 1868 durch R 
Kix her L'estiHzt wurde. Die ersten Syn- 
thesen der Harnsäure sind von Horbac- 
«ewski (1882 bis 1887) ausgefohrt. Dureh- 
^i( hiicrere M(^thoden sind von Behreud und 
Koo.sen (lb88), E. Fischer und Ach (1895) 
und W. Traube (1900) aufgefunden. 

Die Gewinnung der Hani'^äure erfolgt 
um besten aus Schlangenexkreiueiiten oder 
am Guano. Benutzt man erstcre, so pulvert 
man sie und kocht mit der gleichen Menge 
Aetzkali unter Zusatz von Wasser (15 bis 
20 Teile'l bis die Aitiiiioiiiakentwickluiii^ aul- 
hört. Daun wird filtriert und die Ham- 
flittT« durch SalnIhiTe abgieschiedm. Die 
(iewinnuuir aus (iuano erfolgt durch Aus- 
kochen desselben mit verdünnter Salzsäure. 
Nach dem Erkalten wird filtriert und 
der Rfirkstand Harnsäure • noehnials 
iu der gleichen Weise behandelt. Um die >iO 
eflialtene rohe, dunkel gefärbte Säure zu 
reinigen, wird in vcrduimfer heißer "Natron- 
lauge gcKist und dann fniktJoiiiert durch 
Salzsäure gefällt. l>ie ersten Anteile ent- 
halten die Verunreinigungen und werden 
fOr sich gesammelt. 

Dil' llariisaure liililet i-iii weißes, sandiges 
Pulver, da& geruch- und geschmacklos ist 
Die Kristalle haben ▼erschiedene, cum Teil 
charakleri-ti-che Formen, unter denen wetz- 
^iteinartige Gebilde besonders anftailen. J>ie 
Ldeliehkeit der SAore vrird verschieden an- 
creirehen. So zu liP.Pli^O hei 18» (His und 
'Jh. i'itulj und 1:10000 (Hehrend und 
Hoosen). Wahrscheinlich spielen hterstmk- 
turelle Unterschiede (tautomnre Formen 
[s. unten]), eventuell auch llydratisuruug 
eine Holle, denn Harnsäure vermag sieh mit 
2 MoL H^O zu vereinigen. In heiUem Wasser 
Itet sieh die Siun» etwa 1:1800 (100° i. Die 
Lösungen bleiben lange übersättigt, wobei 
Saize wie Natriumpbosphat, auch Borate. 



Aretate tiiul Laktate der Alkalien iri'iii>ti<^ 
wirken. Harnsäure ist eine schwache zwei- 
basische Säure. Sie vermag deshalb zwei 
Reihen von Salzen zu bilden, von denen die 
sogenannten .s a u r e u U r a t o schwer» 
löslich sind als die neutralen. Von den 
sauren Urateu interessieren das Kalium- und 
Natriumsalz, weil sie oft Bestandteile von 
Harnsedi nun teil und Harnsteinen sind. 
Ersteree löst sich in kaltem Wasser 1:800, 
letsteres 1:1100. Das saure Ammoninnisals 
ist Hauptbestandteil der Exkremente von 
Vögeh) und Schlangen und findet sich eben- 
falls als Harnsediment. Die LösKehkeit ist 
l:ir)00. T)ureh grßßere Lösliehkeil ist das 
neutrale Litliiumsalz ausgezeichnet U:368 
bei Lipowits)» weshalb man Lithium 
entliallende Wa.'^ser gegen gichti.sche Kr- 
kiankungen benutzt. Noch löslicher sind 
das Piperazinealz (1:50 bei 17°, FinkeU 
be rg) und das Lj^idiusak (1 : 6, Lad eu bürg). 
Piperazin und Lysidin (Methylglyoxalidin) 
sind Stoff« der Fonuein 



.CBg.CHtv 



^CHj.CHj 
(^H, N^ 

CH,-NH 

Obwohl Harnsäure aus der Lösung m 
kalter konzentrierter Schwefelsäure unver- 
ändert wieder erhallen werden kann, ist 
m doch leicht veränderlich. Erhitzt mau z. B. 
die sehwefelsanre T..ftiung, so bilden sich 
CO, COj, (llyi ocull und verschiedene kom- 
pliziertere StöUe. Beim trockenen blrhitzen 
gibt die Hanniure Ammoniak, COj, Ham- 
j Stoff und Cyanun^Snre. Oxydationsmittel 
(greifen leicht an und fuhren iu verschiedene 
I Produkte über (s. unfen). Ebenso leicht 
j wirken Phospliorchloride ein. W(d)ei reak- 
! tionsfähige Ciilorderivale gebildet werden. 
' Zur Erkennung der Harnsäure dient unter 
anderem die schon erwähnte Murexid- 
Ireaktion. Man stellt dietie so un, daß man 
die auf Harnsiiure zu untersuchende Trohe 
mit etwas verdüunter Salpetersäure auf dem 
Wasserbad eindumtet Dabei binterUeibi 
ein rötli<'lier Rnckstand, der mit Ammonidc 
I purpurrot wird. 

j Die Konstitution der Harnsäure steht 

nicht genau fest, da die ii bliche Tiicarbonyl- 
I tormcl 1 Ausbildung von Nebeulurmen vor- 
aussehen läBt; diese durch Wasserstoff« 
wanderune bedinL'te Vcränderlirhkeit des 
Komplexes, l'ür welche Symbol II einen lirenz- 
zustand angibt, scheint iat>ächlich vorhan- 
den zu sein, denn statt der nach I zu er- 
wartenden 4 Mnnomethylhamsäuren und 
deren 6 bekannt, was sich liur durch i^nabme 
von Nebenformen erklären l&fit. 



Digitized by Google 



834 



KohienfiBuvedMivate und Puringrappe 



HN C(» 



X-C(()M) 



OC r -NH. (HO)C C NU 

N-C 

n 



I 



Sylcht^ Mcthylhanii>äuren entiitehei) 
unter anderem durch BehMidlung von harn- 
Mnrem Biei oder Calcium mit JodinethyL 
Hehr ab 4 Methyl^uppen sind auf «imnal 

nicht einzufülireiu THeso sitcen anscheinend 
sämtlich am Stickstoff. 

Nach Formel I wäre die HarnHäure als 
bizyklis('h(>s Diureid der hypothetischen Tri- 
oxya<!r>Lsaure, C(OH)j - C(OH).C()OH. an- 
ausprechen. 

Oxydation der Harnnäure. Es ent- 
stehen 1. mit HNO,: AUoxan und Paraban- 
säure: "i. mit kalter HNO., oder mit K("l(l., 
und HCl: Moxau uud Hamiitoff; 3. mit 
EMnO. oder J und KOH: Allanttrin; 4. mit 
KMnO, und KOll v<\rr ! i,fr iwid KOH: 
Allantoin, Uroxansäure (Diun uluinalonsäure 



HNH,CONH),C.(CüüH),?) und Oxousäure 
I (AmiiiohydantdnearbonsiaK, 

I >C(NHjCOüH?); 

5. mit HjOg: Tetracarbonimidv 
,HH-CO-NH 

I COv /CO?; usw. 

SyntliRsen der Harnsäure. Die^e 
bilden ein (iegen.stUckzu anderen BemtthuMea 
zur Darütellung^ wichtiger Naturprodiitte, 
z. ß. de» fndiüo. der .\lkaloide, des Kampfers 
usw. Auf Eiüzelhiiton kann hier nicht ein- 
gegangen werden. V> M-ii-n nur die Schemata 
der verschiedenen BildupgBproxeeB« wieder- 
gegeben : 

a) Nach Iloriiaczcwski: durch Zu- 
,Kammeii8chmelz«u von Harnstoff und Glyco* 
' eoll, TriehlonnilchBiure oder Trichtonmlefa* 

snureaniid. Mit letzterem nt der Fnne6 

derart zu formulieren: 



NH. 



CICCL 



H,N 



io -f- hAoH ^ H,N 



"^CÜ 



NH-C-NH. 
I II >co 
^ CO C— NH'^ f NH,a -r 2HGI -f 



H,0 



NH, H.N.CO 
2 Mol. Harnstoff i 1 Mol. 
lUchlonmlehsiareainid 



NH— CO 
Harmiure 



b) Synthese nach Behrend und Roosen aus Acetessigester: 



COOCA 

ioClla 

Aeeteseigester 

NH— CO 

I 

CO C.NO, 

I II 
NH -CH 

j-Nitrouracil 



NH -CO 

f 

CO 



in 



NH -CCH, 
4'HethTliincil 

NH-CO 

io C.NH, 

NH-CH 
ö - Aminouracil 



NH-CU 

! I 

00 CO 

1 I 

NH-CH(OH) 
bodialursftnre 



NH-CO 

' ] 
HN"v (*:o c.NOi 



NH C.COüH 
o-NItrouracibSure 
NH-CO 

■: 1 

HWO,^ CO C(0H) 



NH CH 
6-Oxyuracil 



Harnsäure. 



-<50. 



c) Synthese Malonsäure na«h £. Fischer und L. Ach: 
COOK NH-CO NH-CO 



CH, 

COOH 
.Mulonbäure 



CO CHj 

NU CO 
Barbiluniuure 



»xo, 00 C-NiÜH) 



NH CO 
\ iolursäure 



H«l. 



Dlgltized by Google 



KlOhlnBSiiredefivale und Puringnipiie 855 



m-GO ^NH-CO 

CO CH.NH» g«wü io (I^HNUCONH, H.P Hanwiure. 

NH~dO NH-CO 

TTraniH Pismdobaiiwfture 

Die hierbei als Zwiächcin)rodukt auf- 1 eine synthetische Beziehung geschaffen, 
tretende Violursiiin kann auch au» AHomi ' Unter Anwendung methvlierter Mloxane (aus 
(Inrdi Einwirkung von Hydroxylamin er- i Mctliylli.irnstnfr und 5fo>(»xaIsäure erhält- 
haiten werden. Auf diese Weise ist zwischen j lieh j führt die Fischer- Aclisehe Synthese 
Hannttm und ihrem Spaltstflek AHoxmi'co methyli^en HaniRinren. 

d) Synthese aus Cyanessifjester nach \V. Traube: 

NH, C.H.OOC NH-CO NH-CO 

' " I 1 

CO HH. -<:«H,cuH . (X) CH, y»«>H CO CH hno.^ 

) ^ I ^ 1 ii ^ 

Hj CN XHj rx SU ('Ml, 

Harnstoff Cyanes8igester Cyanac«tylharn>:>)ff 4-.Viuijiuuracil 

2iii CO NH (-0 NH CO 

: ! ; 

CO C.NO ««^^ CO C.NH, i^'t^Of« CO C.NHCOOR '«-»»^ H»ntt»»re 

U ! II ^ ! H 

NH--C.NH, NH-^.NII, NH-CNH, 

4-Araido-. 4^-DUiiunoiUBcil rn tlian des 

5-Nitro«ouracil 4,i>-Diamjnouriicil8 

Vdh M(»difikati(MUMi di'j. Tr;i ii besehen I Substanz, die sowohl -aiire als auch basisclie 
Verfahrens wird später öfters zu reden sein. Eigenschaften aufweist. Ihre Synthese kann 
Pur! n ist «ne weiBe, Im Slfl^nehmelievide I am ö-NttronnM»! erfolge« : 



NH-CO N|= CH N - CH 

<!jO i.NO, ilin^ l CNO, CI.C C.NO, 

1 U Ii y Ii II 

NH~OH N — C.a N- C.NH, 

d-Nitronimeil 2,4«Diehlor>6-lVitn»pTriiiiidiii 2-Chlor-4-Aminu- 

ö-Nitropyiimidiu 

N - CH N -CH 

H(:: C.NH, "*'"^"> HC C.NHCHO -H^ Purin. 

U Ii I. iE 

N G.NH, N-C.NB, 
■l-5-Dismidopyriiiiidin FonnykUtrivat 

.Viiek Mif Uanutere Ut Purin dnnteillMtr fflr die Cl««ianiuig vm Piirindorivaten be- 
nach Methoden, die allgemeine Bedeutung sitien. Das Sehema des FreaeftMa ist dieses: 

N = C.Cl N-C.J 

Harnsäure -I^^ CI.C C^NH -Iii- J.C C-NH — tH'> Purin. 

1 >.« «• I II //CH 

X C W N C 

2,(),^Trichlorpurin 2,ü-Dijodpurin 

An dieser Steile ^ei darauf hingewiesen, Xanthine umwandeln liftt. DetaiL« werden 

(luü sich die Hfinisäure au(5i>i in Purin auch s^fAter mitgeteilt: 
in alle im früheren Sihenia angelührten 



Digitized by Google 



Purin 




Kohlena&ui-edortTikte und Ptuingrappe 

Harnsäure ^ (1,3-Dimeth^lharnsäurej >• Theophyliiii 



AUcnin Hypoxanthin 




Guanm 



C<>ffeiii 
A 



Tlimbronitn 

/ \ 



Heteroxanthin 

! 



Paraxanthiii 
I 



Walirr ( Iruiulsiibstanz iilier l'iiriiu' ist 
demnach in praxi die Harnsäure, wenn «ie 
auch bezüglich der Nomenklatur dem Purin 
diese Stellung ab?ptrpfoii hat. 

PurinstuHWechäiel, Entstehung und 
Schicksale der Harnsäure im Gr- 

Sanis mus. Die im iSäugetieroiganismus gc- 
ndet« Harnsäure entstammt den freien und 

drn in Xiulfinsäurcii trcbundeneti Purin- 
basen, welclie einerfeit.s mit der Nahrunfj; zu- 
geführt werden (exogener Anteil), anderer- 
seits aber durcli ZfllktTiizcrfall oder durch 
andere Vur^aiige innerhalb des lebenden 
Organisnms aus dem Baumaterial desselben 
in Freiheit gesetzt werden (endogener An- 
teil). 

Im Nucleinsäuremolekül sind unter an- 
derem auch Adenin und Guanin enthalten. 
Diese gehen unter dem l^fhiB ron Fer- 
menten, s()<^enannten „Drsainidason", in 
H^poxantbiu bezw. iu Xantliin über. Diese 
beiden wiederum werden durch oxydierende 
Formontr - ..Oxyda-^rn" — ■ in Harnsäurr 
umgewandelt (^uxydative Haniääurebildung). 

Der chemischen Umformung; der Porin- 

ba>OTi niuB ihre Abspalttititr ans- dem Nurlein- 
siiiirrMiukkül vorangehen. J»its trfolgt für 
di( ,.< \ogenen" Purine datlun h, daß die mit 
der Nahrung zugeführten Nucleinsäuren im 
Darm unter dem P^influß von Fermenten 
und Bakterien zerloirt werden. I>er Spalt- 
prozefi ist sehr variabel und äehr kompli- 
ziert. Natfirlich ist die Menge derart in Frei- 
heit gesetzter l'nrinr von der Art der Nahrung 
in hohem Grade abhängig. 

Die Bihlung „endogener" Purine ist als 
j'infru he ]''iilL'e der Zellahnutzung anziis'ohpn. 
Daniii .-^tflil die individuelle Konstanz de- 
.,en<logf'neM"Purinantcily im Einklang. Ferner 
tier Umstand, daß vermehrter Stol'fwech.sei 
(z. B. beim wachsenden Organismus) oder 
aber vennelirler Zellzerfall (bei Fieber, 
Phosphorvergittung. Leukämie, Ikterut«, 



l^berverödung, Röntgenbestrahlung u.»w.) 
die Menge der „endogeneu" Purine steigern. 

Fär one sptbetiache HamsiurebUdun^ 
lif'jren heim Säugetier und beim Menschen 
bij^lang keine Beweise vor. Wohl aber tritt 
eine solche bei den Vögeln, bei Reptilien 
und hei vielen 'WtrbcUoscn auf. Der ,.oxy- 
dativ j^ebilUt'tf Harnsäurcanteil sinkt dann 
^anx erheblich. Für die Vogelleber ist nach- 
gewiesen, daß sie aus Ammonsabten und 
Aminos&nreit sowie Hamtotf Hannfture ni 
produzieren vermag. Es wird also Eiweiß 
anscheinend erst zum Harnstoff abgebaut; 
und dieser nicht, wie bei den Säugern, als 
solcher abgeschieden, sondern — sekundär 
durch Verknüpfung zweier Moleküle aiii 
einem 3-C-Komplex zu Harnsäure um- 
^wandelt Die I^atur dieses d-C-Komplexee 
ist unklar. IGlchs&ure dürfte es nicht sein. 

Es unterliegt indes kemem Zweifel, daß 
auch der Säuf^er Purine zu synthetisieren 
vermag, aber nicht, um den im Stoff wechsel- 
l>n)zeLi disponibel werdenden Stickstoff in 
dieser Form abzuscheiden, sondern um die 
gebildeten Purine zum Aufbau neuer Nuelein- 
sätiremnlpküle zu benutzen. Die .\rt dieser 
Purinbiidung ist vüUig ungeklärt. 

Die im menschlichen Organismus ge« 
bildete Harnsäure wird als sofehr mit dem 
Harn ab^cseiiieden. Xur in. Krankheit.s- 
fällen (Gicht) verbleibt die Harnsäure im 
Blut und lagert sich dann in den Gelenk- 
knorpeln ab (Gichtknoten). Eine Zer- 
störung (ürikolyse) der «jebildetcn Harn- 
säure sclieiut miud(»teas in nennen:<- 
wertem MaBe — nieht stattzufinden. Der 
Sä\i[retierorL^anisnins hini^pcen oxydiert von 
iliin i:el)ddete llarii.-;inre fa.st völlig zu Allan- 
tain, das dann mit dem Harn abget^chieden 
wird. Während also beim Menschen die 
Harnsäureabscheidung die Hauptsache ist. 
die .MIantoinproduktion aber u^uiz unter- 
geordnet bleibt, liegen beim Säugetier die 



Digitized by Google 



KohleitsBurederivate und Piirin^ni|i{)e 857 

Verhältnisse gcraflo uiii^zekt^hrt. I^oi vor- methodon stammen von Salkuwski-T.ud- 
gleiciieudeu Stoliwechselversuchen ist das wig, Folin -Shaf fer, Hopkins luid 
vohl zu berücksichtigen. Eingehende Ver- Wörncr. 

suche haben zudem dargetaii . daß der mensch- X a n t h i ir <• : Von dfu i in folgenden zu be- 
litlie ()r,^anismu8 weder imstande ist, Harn- epreehenden Xanihinen nehmen Xantbin, 
säure /,n Allantoin zu oxydieren, noch ein- Hypoxunthin, Guanin und Adenin eine Son- 
gefdhrtes Allantoin zu verändern. Bei dersteliuns; ein. du sie ab Bestandteile der 
Tieren (Hund, Kaninchen) erscheint eiufje- Nucleinsäureii bezw. der Nucleouroteide 
führte Harnsaure hingegen fast völlig als integrierende Bausteine jedes tierischen und 
Alkuitom wieder. Damit stimmt eudlieh pjlanzUchen Organismus darstellen. Ffir 
flberan, dafi wohl aberlebende Siugetier- , die Methvixsnthine trifft dies nicht mehr zu. 
OTganc, nicht aber menschliche OijgueHttRi- So ist da-s Vorkomnieii von Theobroniiii, 
s&Bie XU Aliautoin oxydieren. TheophylUn und Coffein nicht nur ein ge- 

& erhellt, dafi die Menge der vom Men- ) le^ntliehes. «ondem aneh von jeder lebens- 
sehen mit dem Harn abgeschiedenen Harn- \vi( hti!?en Funktion lostrolfisti^s. Die bc- 
säure erheblichen Schwankungen unter- trelfeuden Stoffe finden sich nur in wenigen 
worfcn sein kann. Bei gemischter Kost be- Pflanzen, sind darin fertig vorhanden und 
triiirt sie normalerweise et wa 0,6 bis 0,9 g in spielen vollkommen die Rolle von Pflanzen- 
24 Stunden. Dabei ist das Verhältnis Harn- basen (Alkaloiden), denen sie sich ihren 
säure: Hanistoff wie 1:50 bis 70. Zuge- physiologischen und anderen Eigenschaften 
ffihrtes Eiweiß an sich vermehrt die Harn- nach amh durehans anreihen. Sie können 
säuremenge nicht; nur wenn es sich um somit als rikmzen- oder vVlkaluid rurine be- 
Xucleoproti ide und Nucleine handelt, wird zeichnet werden. Andere Methylxanthine, 
dies von Eiullufi sein mOseen. J^lan2en-,8oUeteroxanthiu,l-MethylxanthinundPara' 
eiweifi wirkt deshalb weniger ab Ffeischkoit. } xanthin sind als Hampiirine anrauchen. Sie 
letztere kann die tägliche Hanisäureprodiik- finden sieh nur im Harn und zwar nach Ge- 
tion ml mehr als 2 g in 24 Stunden steigern, nuß von Pflanzenpuriuen, deren im üiganis- 
E3ne Vermehrung wird auch durch Zufuhr ^ mne erfolgettder ^tmetiiylierani^ eie Ihren * 
freier Purine herbei-iefiihrt. also beim Genuß TTrspnincr verdanken. Teber die Ent^tehun^s- 
von Kaffe, Tee, Kakau ui>w. Natürlich tritt weise eines anderen Harnnurius, dm Epigua- 
gesteigerte Ibneinrebildung auch bei ver- nins (vielleicht identisc h mit Epieandn, 
mehrten cndoirenen Purinen ein. also z. B. ebenfalls aus ITarn), ist nichts bekannt, 
bei den vorhin angedeuteten Krankheits- j Xauthiiiiiudel. sich allerorts im tierischen 
erscheinungen. Andererseits wird bei Organi.snnis, so im Harn, in der Leber, Mila, 
jfichtischer Veranla^ng die Hamsäuremenge dem Gehirn. Muskelflelseh usw. Ein seltenes 
im Harn selbst bei vermehrter Purinzufunr Vorkommen i^t das al- Harnstein. In einem 
oder bei Vorhandensein an sieh liarnsaun-- solelien wurde c« 1817 entdeckt (Marcet). 
bilduug begünstigender - - pathoI<^iticher —i Weiterhin ist es nachweisbar im Guano und. in 
Momente relativ gering bleiben. Die Be- ' BVwet«. Pflanzliche Vorkommen sind die im 
stimmun? der Harnsäure im Harn kann Tee, in Kartoffeln, im Püben>aff und in 
also unter Umständen wertvolle Aufschlüsse Keimlingen von Lupine und Kürbis sowie 
Ober den Zustand des betreffenden Organis- Sprossen von Ahorn und Platane. Sein Auf* 
n1u^ lieFem. Die hierfür üblichen Methoden treten ist wahrscheinlich vorgäiigigcr Spal- 
batoiereu auf Abseheiiliias^ der Harnsäure als tung von Nucleinsäuren zu verdanken. 
Silbermagnesiumurat oder als .\mmoniuni- [ Zur Darstellung behandelt man Harn- 
iiraf. die weitere Behandlung trehl dann auf säure mit NatDinlau^f uiul riiloroform oder 
Isolierung der Harnsäure und ihre gri^vi- man läßt salpetrige Säure auf da.-* aus Guano 
metrische oder titrimetrische Bestimmung aus. erhältliche Guanin (s. d.) in beifter verdünnter 
Man kann auch das gereinigte Ammonium- Schwefelsäure einwirken. Beim Erkalten 
nrat; direkt mit Pernianganat titrieren oder scheidet sich dann das Xanthin ab (E. 
-einen X-tlchalt (bezw. den der au^ ihm frei- Fisclieri. I iie syntiierisrlie I )arsT(>lluni; er- 
geuiachten HarusäureJ nach Kjeldahl be-. folgt aus Trichiorpurin über das Diäthoxy- 
stimmen. Die besten HamsSarebestimmnngB^lchiorpurin (E. Fiseher): 

CmS^l» ^-^^^ C,H(OC,H,)»3!l4Cl CiHtNiO, 
Triehlorporin Diaethoxyefalorpnrin Xantbin 

Ein vollkommener Aufbau kann nach W. Traube aus Guanidtii und Cyaness^- 
ester erfolgen. 



Digitized by Google 



«58 



KohleitoliinsitfrivAU' uati PiiiuifcrQfi|ic 



I 

HN:C CH, 



I • 



CyanftrrtjliiiMindra 

NH -CO 

H.N:<; C.NH, 

NH C.NHg 
l^Mnidoderival 



XH^C:HH 
ImidohirbitBniai« 



► 



HN 



NH- -CO 

J 



NH C:N.NO 
Nitiwovfrbindunic 



NH ro 



HSO, 



Xanthin. 



Wdfic», mikrokrotallinWlMiK Culvw oder 

Kristalkchüpi« lii'ii. ilif ^irb in kaltrni Wasser 
auBcror(leoUi(-li .'viiwcr li»eu (1:42000). Mir 
starken Slnren bildet Xanthin kristaUisicren- 
(!•' Salzr: aufli in Alkalien löst t^- -ich. hat 
nLü umplK'ttTrn ( liarukter. Von dt-ii Saiten 
zeichnet sieh das Quecksilbersalz durch 
Schwerlöslichkeit m» ( 1 : 30000). Von einiger 
Bedeutung sind fenier da» gelatinöve SÜber- 
ttiid du kmt«ll]M«rt« BMnli. 

Bei der Oxydation mit KCK», und HCl 
gibt Xajithiu Harnstoff und Alloxan. Sal- 
petenlnn ffthrt Xutldn in eine ^be Snb- 

stanz flbcr. T)ie«e Ei^ri^ntünilic likcif hat 
dem Xatithin «einen .N'aniMi v»'r^»hafft 
iXanthir uxyde nach Marcet, woraus 
(iiiH'lin Xanthin formte). Zum T'nterschied 
von Hani.säure eiht der ?elbf Hockstand 
mit Ammoniak kcnu- rnrpurfärbunK- Kali-, 
lauge färbt ihn gelb, beim Krhitzen rot 
(Streckerschc Xanthinprobe). Dampft' 
man Xanthin mit ( 'hlorwa^MT riii. zciL't 
der Kttckstaud beim ZusanuueubriugeD luit 
AmmoiuAkdimpfep reflewote FtrImnK (Re- 
aktion von Weidel und Koimel). 

Eini' Tronniin^ des Xanthins vim Ilarn- 
liiiure kann mittt'b Salzsäure geschehen, 
welche die letitefe nicht lOrt. RiMcbende 



ifnliKiure s|ialti't Xanthin indes in (ilyooeolL 

.\nini»niak, Kohlen^htirc und Ariifism^äure. 

Dem Xanthin steht hin^^ichtlich der Kon* 
stitution cl i> ituanin »ehr nahe. OiCMv 
findet sirh relativ reichlich im Guano 
(0.7r>",j. AuUi rüem ist es in der Ochj»enIeber, 
in Fischschup|)en (betionders des Weißfisches), 
iu der Haut mancher Keptilieo usw. aufge* 
funden. \h patholi^srhe Konkretion ver- 
anlaß! itif -oL't-nannte (iuaningicht der 
Schwelm,* (Vrcbow). im Menacheaham 
ist M sieher noch nicht nnehgcwicNen, wohl 
aber in den Faoces. 

Darstellung aus (iuano: M<ii> erhiut 
10 ktr (iiiano mit 3 bis 4 ke Actzkalk und 
\ ii'l Wa— <T .'^ bis 4 Stijcili ti Int' :, filtriert 
dann al) und wäscht den hurkr-tikud hei& 
aus. Die Filtrate werden mit Salzsäure 
schwach angesäuert: der sich abscheidende 
Niederschlag wird nach 24 Stunden gesammelt 
und gewaschen. Zttttk> Beseitigung der 
Harositure kocht man dann mit vefdannt«r 
SahBlin« auü, filtriert von ünffelflsten (H«rn- 
säure) ab niul liringt da.s Filtrat dun li Kiit- 
engen sum Kristallisieren. \m dem so er- 
butenen Gunninhvdrochlond kann die Biee 
rlurc h Aninioniak in FrHhtM! j^c^etzt werden. 
Die i^yuüictiiiche Darstellung i^t vom Osydi- 
cMorpnrin nt» m9f(lich <E. Piecher). 



NH,Alküli<>l tu 



üxydiehlorparin 



IM* 



Chlorgnnnin 



üunnin. 



W 



l eber den synthetischen .WlMUi nach 
Traube vgl beim Xanthin. 



Guanin ist ein weißes, amorphes, in .\1- 
kohol, .Vether und Wasser fast unlösliches 
I'ulver. Mit Säuren und B;iscn vereinigt es 
sich zu kriKtalüsierten Verbindungen. Kmü- 
ptrige Saure füinrt in Xanthin Dlier, ein 
rrozeß. der im OniaiuMnii- durch Organ- 
fenneutc (Desamiduiien) bewirkt wird. E.^ 
xngt die XnntUnrenktion von Strecker, 
gibt aber die Probe von Weidel und Koi>«el 
nicht. 

Hypoxanihiu «Hier S<»rkiu findet .sich 



neben Xanthin im tierischen und pflaiisi- 
licfifii ( »rjjanisinus. Vor allem i-t es im 
SptTiua des Lachses, iiu MuskL'lflci.srh und 
in der Preßhefe enthalten. Ferner ist es ein 
normaler Harnb(>standtetl. Sein Vorkonuwi 
kann präexistent sein; vielleicht wird m aber 
auch erst durch Spaltimi; von Xiuleinon W\ 
den zu seiner isolieruug notwendigen Üoe- 
rationen gebildet. Die DarsteUnni? erfolgt 
um bfstcn aus Hefe, die mit sehr vcrdünntpr 
liO.Ö'^o^ Schwefelsäure längere Zeit gekmiit 
jwird. Die Schwefelsäure wird durch Baryt 
i abt'escliicdfi'. li i- Filtrat ein^cdamiifj iiiifl 
dann mit .\iiiiuoniak und Sibernitrat gefällt. 



Digitized by Google 



Kohlensiarederivate and Puringrappe 



869 



Dabei schoideii sich tlii' Silborsiilze von Xan- kanti die Base It'iclit durch SchwefdwM««- 

thiii und Hyptixanthin ab, die siel) leicht Stoff in Freiheit gesetzt werden, 

trennen lassen . da erster»; leichter löslieh Eine Synthese ist vom 'Änclilorpttriil attt 

ist. Aus dem gereini|(ten Hypoxaothinsilber möglich (£. Fischer). 

nun. 

Trichlorpurin Dichlorhypoxanthin Hypuxanthin. 



Jdikrokristallinisches weißes Pulver, schwer 
iQsUdi in kaltem Wasser (1:14(M)). leichter 
iQalieh beim Krwärmen (1:70). (übt mit 
SInren, Baeen und Salzen kristalü&ierte Ver- 
Mndnnfen. Es xeigt weder die Streeker- 
scbo noch die Weidel-KoBselscIie Xaatlun- 
proben. 

Im gMehen Verblltnie wie XantUn siun 



(iuanin steht Hypoxanthin zum Adenin, 
einer Base, die sich jm Sperma des Kar|)fens. 
im Thymus. F*ankreas, in der Leber, Milz, 
in den rjieren, in der Hefe und im Tee findet. 
Ihre Gewinnuni; aus all diesen Stoffen ist 
sehr mühsam. Synthetisch ist die Darstellung 
aus Trichlorpurin mj^lirh (E. Fischer): 



C.HN^CI, 



NH, 



► c,H,N,(;u 



HJ 



Alkoboi - ' ' - Arn.' 

TrieUorpttrin Amidodiehkurporin 



C,H.N. 
Adenin. 



Von Traube ist sodann eine Synthese 
aus Mothylencyaiiid. {'Hj(rX).^, und' Sulfo- , 
harnstoff ausgearbeitet, die nach Belieben 
zum Hypoxanthin oder Adenin führt. Ui'bflr 
Einzelheiten vsrl. Ann. d. Chemie :VM. t)9. 

.\deniu bildet Nadeln, die sich in Wasser 
schwer lösen (1:1(MK)). Hei 220f ssbliniiert es. | 
Salpetrige Säure führt in Hypoxanthin über, 
wa.s im Organismus durch i'ermente besorgt 
wird. Mit HgClg, AuCl„ PtCI, nsw. bildet | 
Adeniii Doppel Verbindungen , mit Silber- 1 
lösung und .\ninioniak ein kristallisiertes 
Silbersalz. Interessant ist die Fällbarkeit 
durch Metaphoephorsäure. Im Ueberschufi 
dee raiungsmittels löst sieh der Nieder- 
schlag wieder auf (Unterschied von (Iuanin 
und Uypoxantliini. Die Proben nach Strek- 
ker rowie Weiael-Koaael tauen negativ 
aus. EiaeneUorid |^bt mit Admin Rotfär- 
bui^. 

Heteroxantbin (T-Methylxanthin) fin- 
det sich neben 1-Methylxanthin und 
Paraxanthin (Urotheobroniin) in geringen 
Mengen im memeUieben Harn. Von diesen 

Stoffen bildet das Heteroxanthin weiBe 
{glänzende Nadeln, die dem Xanthin ähneln, 
»ich in Wasser aber schon im Verhältnis 1 : 140 
lösen. l-.Methylxanthin ist ein farbloses, nicht 
glänzendes Pulver, Paraxanthin hingegen 
stellt farl)lose, glasglänzende, oft sechs- 
seitige Tafeln dar, die sich in 24 Teilen 
heißen Wassers lösen und bei 294° schmelzen. 
Die Streckersche Probe fällt bei Hetero- 
und Paraxanthin negativ aus, während die 
Weidel-Kosselsehe Reidction ein positives 
Ergebnis hat. Mit 1-Methylxatithin "ge- 
lingen beide Proben. Sowohl Ueteru- als 
auch Paraxanthin lassen sich ans Theo- 
bmmin darstellen. 

Erwähnt sei, daii im Fleischextrakt noch 



ein als Garn in beieichneter Stoff von Purin- 
charakter aufgefunden ist, welcher durch 
Oxydationsmittel (Bromwatiser, Salpeter- 
slure) in Hypoxantma übergeht 

Vorkdiumen und Bcstiinmung der 
Xanthinbasen im Harn : im menschlichen 
Harn finden sich von Xanthinen (Piufinbasen, 
AHoxurbasen, "Xucleinbasen) Xanthin, Hypo- 
xanthin, Adenin, Heteroxanthin, 1-Methyl- 
xanthin, Paraxanthin und das Epiguanm. 
Ihre Gesamtmenge ist nur gering und beträgt 
16 bis 45 mg in der Tcigesmenge, kann aber 
durch gesteigerte Muskelarbeit, durch Ne- 
phritis, Leukämie, Leberatrophie usw. be- 
trächtlich gesteigert werden. Normalerweise 
ist das Verhältnis vdh llariisiuire-X: l'urin- 
N = 8 bis 12:1. Die Bestimmung der Purine 
ist nieht gans leiebt. Im Prindpl&uft eje auf 
eine .Vbscheidunu mit ammoniakalischer 
, Silberlösung, l'hosphorwolframsäurc oder 
; Kupfersulfat-Bisulfitgeniiscli iiinaus. Dabei 
wird aber Harnsäure mit abgeschieden, von 
i der durch Behandlung mit Salzsäure zu 
trennen ist Die Purinabscheidung wird 
I schließlich nadi der Methode von Kjeldahl 
j weiter behandelt. Natürlich kann auch aus 
dem Silbergehalt des l'urinsilbernieder- 
schUgs die Menge der Purine ermittelt werden, 
j Genaue Reenlute sind nur von geflbten 
AnalytikeiB SM erlangen. 

Pflanzen- oder Alkaloidpurine (Pu- 
rinalkaloide):a)Theobromin wurde 1841 
in den Kakaobohnen (Samen von Theobnuna 
Caoaoi entdeckt (Woskresenskyl und 1847 
von Glason zuerst untersucht Die weitere 
Erforschung erfolgte durch Maly und 
Andreasch. K. Schmidt, E. Fischer u. a. 

Die Menge des in den Kakaobohnen ent- 
haltenen Theobromiii- bttriu:! im Embryo 
1,4 bis 1,8%, in den Schalen 0,ö bis 1,3%. 



Digitized by Google 



KoUeos&ttrederivate iind Paiiiigni|ipe 



JJer Ohalt der Blätter ist schwankend und Thcobrorain und Theophyllin diese iiihigkcii 
tiiniiiit mit zuiH'hmendem Alter ab. Zur haben. Theouhillin kann vom Theobromin 
Gewinnung de» Theobromios behimdelt man allerdings nicht getxennt werden, wenn 
fdfif^efmlTerte «nd entfettete Kakaobohnen mir fferinpe Mengen mf VwfflgunR stehen. 

(hi'zw. Kakri'M 1 i ' > titT aiidi ^^(■hnl^ll mit Kr^t< i , I 4 nn alitT iiiil Hilfo von Diazorcairom 
Aetzkalk und kocht danii frscho|if('ii(i uiii (— diazotu-rter iSulfauilsäure) durch eine Kot- 
80^^ Alkohol au-s. Hir Kxiraktr wi nlt u ver- färbung erkannt weiden, 
einigt und liefern l»* im Ki Mengen Theobromin, Die Bestimmung de> Theobromins in 
dess^ien weitere Reini;^uug durch Umlösen aus Kakao und Si-hokolade bL-ruht auf der Ex- 
hnfiem Wasser oder 80",, Alkohol erfolgt, traktion einer gewogenen Mefige unter Zusatz 
Für die Synthese des Theobromin» stehen , von Ma^esia. iVLs Extraktionsmittel dient 
mehrere We^e zur Verfügung. So kann man Chloroform mit einem geringen Znsatz von 
(lurdi Kriiitzcn von Xanthinl)!ei mit Jod- Phenol. Das in L<>sunt; L^ei^angene Theobro- 
methvl auf Theobromin erhalten (E. ^ min wird nach Vertreibung des Lösungssmittels 
Fischer). Das erforderliche Xanthra kann direkt gewogen. 

nach Traube dai^^estellt werden i<. bei Vnn den arzneilirh in Betracht kommen- 
Xanthin). Eine technisch brauchbare Syu- ■ den acuereit Theobrominoräjmraten seien ge- 
these, die von der lianMiure des Guano nannt: Diuretin = Theobrominnatrium- 
ausgeht, i«t bei Coffein mitgeteilt. Auch 3- Natriumsalicylat; Uropherin = Theo- 
Methylhamsäure kann in Theobromin über- ' brominlithiuni-Lithiumsalicylat. Aehnliche 
geführt wenh'ii 1 K. i' i-cher). Weiterhin ^ Zu-ammenstel!uii^en ^ind noch Barutin. 
sei erwühnt, daü Theobromin nach Verfütte- , Anisotheobromin, Tbeolactin, Uro» 
rang von Ooffein an Hunde in deren Harn'citral, Tbeopfaorin, Enetenin, Jodo» 
auftritt. theobromin usw. 

Theobromin bilde! weiße, mikroskopische b) Theophyllin (Tlieoc in) findet iich 
Nadeln, die bitter schmecken und bei 290" neben Coffein in geringer ^leti;;i' im Tee. .Vis 
sublimicren. In Wa^^er ist es >( b\ver In-lieli rm\vaii(ilutiir>prii(iiikt des Coffeins tritt »»^ 
(kalt 1:3300, hciü 1:150). Die Lot^uji): ist aueh {relei^eiiüieh im Hurn ;uif. WeiUc^ 
neutral und optisch inaktiv. .\uch in AI- ! i'ul\ er. dem Theobromin und ("offeiii sehr 
kohol, Aether, E^sigäther usw. löst sich : ähnlich. Ueber Nachweis v^L beim Theo- 
Theobnmiin nur s]>ftriieh, am betten noch in 1 bromhi^ Aber «vnthetische uantellung vgl. 
heißem Alkohol von HO",',. Mit Alkalien und Coffein. .Vk l'uiihyllin = Thcophyllin- 
Säuren vereinigt ev sich leicht ZU löslichen , Aethylendiamin findet arzneiliche .\n- 
Produkten. Oxydierende .\gentien wirken I wendung (Diuretikum), 
energisch ein. desL'leichen Halogen. c) Coffein, Tln-in. (Iiiaranin, Caffein i-t 

l)ie idiy-iolouische Wirkung des Tlieo- fast u'leieliücitii; 182U von Kunge, 1821 von 
liroiniiis äußert sich in einer gesteigerten Er- Kobitjnet sowie Pelletier und Caventou 
re^barkeit des zentralen Nervensystem.s, düe j im Kaffee entdeckt worden. Seine Identität 
bei f^Ben Dosen zn Tetanus führen kann. 'mit dem Thein de» Tees (Oudry 1827, 
Außerdem ist es ein sehr wirkungsvolles I)iu- (lünther 1837) wiesen 1837 Mulclcr und 
retikum. Beiden Eigenschaften verdankt es 1838 J 0 bs t nach. Wenig später (1840) wurde 
araneilicbe Anwendung Ober seine Rollet von BerthermotandDeeliastelns aoehdati 
hinaus, die es als wirksames Prinzip de> fhiaranin der Cuaranapaste (Martins 1825) 
Kakao und der .Schukul^e uii bicli bereit.s üb Coffein erkuiiiit. Späterhin ist die Sub- 
spielt. Bemerkt sei gleich hier, daß Theophyl- stanz dann noch imParafruaviee (Stenhouse 
lin (Thcocin) und Coffein (Thein) analoge 1843) und in der Colanuß '(Attfield 1868) 
physiologische Wirkungen, und zwar ge- ' aufgefunden. 

steigert, hervorbringen. .Vnlier den j^enannten Forsehern haben 

Der Nachweis von Theobromin ist nicht , sich um die Aufldärung der Ck>ffeinchemie 
ganz leicht zu erbringen, da es niit den all- ■ bemaht Liebiier und Pfaff (1838), Strecker 

gemeinen Alkaloidfällungsreagentien nur in (1861), dann Maly, IlinterecrJrer. .Vndre- 
seiueu konzentrierteren Li>sungen .Vbschci- asch . K. Fischer, E. Schmid t. Tafel u. a. 
düngen gibt. Empfindlichere Farbreagen- l'er (lehalt der verschiedenen Pflanzeu- 
tien <'.nf\ ebenfalls nicht bekannt. Es bleibt produktc an Coffein ist verstchicden. Gua- 
nui übri;;, mit Chlorwasscr einzudampfen und ranapaste (aus den Samen von PaulliniH 
den nitlicheii Rückstand mit Ammoniak- sorbilis) enthält 2,8 bis 5%, Kaffeebidmeii 
dämpfen zu behandehi. Eine rotviolette :( Samen von Coffeaarabica) bis 2 und zwar 
Färbung würde Vorliegen eines Purtnalkaloids' als ehlorogensauree KaBumeiHTein (CMoro- 
smzeiijcn, da Thet){)livll!ii und Coffein die crensäure, CajHjviHis. ist als anhydridartige 
sleiche Reaktion geben, (.ollein kann indes Konibination von l .Mol. Chinasäure und 
dureh Behandeln der Pnriiilösung mit Alkali l Mol. Kaffeesäure anzusehen). Das Frucht- 
entfernt wenleii, du fs sich mangels cnolisit r- flri--< h der Kaffeebohnen, ebenso die Blätter 
barer (iruppen nicht in diesem lö:-t, wahrend des Straviehs enthalten bis 1.25% Coffein, 




Kolileiisuumlenvate un<l l'unngmitpe 



861 



Teeblätter besitzen 1.3 bis 4%. Paraguiiytee Die Synthese des Coffdas ist auf v«r- 

(Mat6) 0,5 bi> 1",,. Golanüsse 2,4*'o usw. schiedenen We<?en mösrlieh: 

\)ie Gewinnung erfolft durch Extrak- j ^ TheobromimUber mit Jodmethyl 
tion der fem gemahlenen Kaffeebohnen oder mno i,^rv »vuii*oi,uji 
von TeestMib mit «edendem Waaaer. i)«,, oeiiuu"(btrecKerj. 
Filtnt wM mit Bbiessig gefällt, daon mit 2. Aus DimethylbarWtnniure (zu ge- 
lles entbleit und eingedampft. Dabei resul- ; winnen durch Kombination xon syniine- 
tiert Kohicoifeio, das rnis W«»ser oder or* | trüchem Dimethylbamstoff mit Malou&äure) 
j^anwelraii Solvmtien nmkristalliriert wiid. :iiMh K Fischer: 



CH,N-CO 

' I 

rH,N-CO 

Dimethyl- 
barbitursäure 

Dimethythtfiufton 



CH,N-CO 
I I 

CO CHNH, 

CH^r-^io 

Dimethylunmil 



(TlroKH, 

► 



PÜCI, 



^ ChJiOrtheophyllin 



CHaN CO 

CO CHNHCONH, -H^^ 

Dimethylpseudohanusfore 



■ ■ » Theophyliiu > Coffeia. 



Die Reaktion ist eine Variation der Harra äure. Quelle dieser Harn^^Hure int der 

Fischer- Ach<( hcri Syiitlic.'^e der Hanif-'.liiro. PoniGTiiano. Hi-r cinziischlasfende Wc/ ■ t lui.« 

3. Techni-sch gewinnt man Coffein, ebenso folgender Skizze ersichtUch: (C. F. lio^'h- 

Theobromin und TheophyiDiB (Tlieodii) am ringer u. SOhne). 



NH--CÜ 
I 

CO C~NH 
t II 
NH-C-NH 

HameSare 



\ 



CO 



(♦H,N - CO 

COC NCH, 

I >c.cci, 

CH,N-C X 

Trichlorderivat 

des l.."..T,H- 
TctramethvIxHiithiii.-» 



1 



KOH dit. 



Coffein. 



NH-^ - ir 

8-HethvlsanthiD 



Metall 



Uenu« 



1,3.7,8- 
Tetramethylxanthin 

I 

|n. 



CH,N-('0 

CO f X.CH/'I 

CH,N-C-N 

Tetrachlorderivat des 
1.3.7,8-Tetramethylxanthin.-( 



Di K.SjiIx 



Trimethrlxaiithiu 



NH CO 

I 

CO 

I 



>.(X1. 

CH,N V S 

l^chlorderivAt den 
3.7,B>Trimethylxaiithin« 



1 



KOK 411. 



Hieobroroin. 



KOII dll. 

TbeophylÜQ. 



Das Colfcin bildet lange .■icidciigläuzcndc wa.^serfrei uutl »chmilst iann bei 234®, «ttb- 
:!adelii mit 1 Mol. H^O. Bei 100^ wird e* Ilmiert aber *ch«ii etwa« über IW. Der 



Digitized by Google 



862 KohlensSurederivate und Puringruiipe — Kohlenstoffginippo (KoUenntofi) 



Siedepunkt betrigt 238° unter Zersetzung. 
Die l/öslichkeit in Wasser ist 1:80 bei }h°. 
1:2 bei 100". Dio [^ung i.st neutral und 
optisch inaktiv. Der GesciimAclc ist bitter. 
.UJiohol löst 1:50, Aether 1:1500, Chloro- 
form 1:9, Kssigester 1:88 usw. 

Durch ehemische Agentien erfährt das 
Coffrin eine Reihe vnn Umwandlunj^en; be- 
sonders KreifenOxyiiatiiHismittt'l und Halogen 
an. .Vucli Reduktion ist leicht möglich. 

Coffein bildet leicht Salze, besitzt aber 
nicht die Fähigkeit zur I-ümiiil' in Alkali. Von 
den sogenannten .Vlkaloidfällun^sreagentieii 
wird et« in Kilsung 1:1000 durch einige abf^e- 
schieden ( Phosphormolylidänsäun'. Plmsiilior- 
wüUranisäurc, Clerbsäure und Wiftinuiiwlid- 
Jodkalium). Andere (Quccksilberjodid-Jod- 
kalium, .lod-Jodkaliuui, Flatinchlorid u.s\v.) 
fällen nur konzentrierte l<<'>sungen. Ueber 
den NachwtMs virl. beim Theobromin. Die 
physiolodüche Wirliung des Coffeins ist 
Btvfcer a» bei Tbeolnvinin und Theophyllin. 
Bei lnto.\ikationen mit Kafffo ist Indes dem 
Kaffeeül ein Teil der Wirkung zuzuschreiben. 
Ab Symptome reiner Coffeinvcrgiftung, die 
bei empfindlichiMT Pfrsmipn (Herzkranken) 
schon nach 0,2 liutretcn kann, sind be- 
sonders Herzklopfen, Unruhe, Öhrensausen 
und Hamswang zu nennen. Der Tod, der bei 
prOBeren Gaben (2 g und mehr) erfolgen kann, 
ixt auf Herzlähmung zurückzuführen. 

Coffrin und seine äalxe sind wegen der 
anref^nden und dinretixehen Wirkung ge- 
schätzte Arzii('in)itt('l. V(in [•harniazeiiti.-cli 
in Betracht kommenden Präparaten seien 
genannt: Ooffein-Natriiim»alicylat; Coffein 
Xatriumcinnamylat ( Hetol-Ooffein); loii- 
wasserstoffsaures .lodcoffeiit (Jodo Coffein); 
sodann Coffeinsulfosauree Natrium (Syni- 
phurol oder Nasrol) u. ». 

Coffein ist auch ein Bcstamluil des be- 
kannten Antipyretikums Migränin, eines 
(iemischea von Antipyiin (89,4",,), Coffein 
(8,2%) und Zitronemiure ((),.')(> 'o). 

Die Bestimmung von Coffein im Kaffee. 
Tee iww. erfolgt durch ein Extraktionsver- 
fahren mit Ciiloroform unter Zfisatz von 
»■iw.is AiMiiiiKiiak. Der filtrierle und ge- 
reinigte Extrakt wird vingedunstet und das 
Coffein gewogen. 

Ulanlnr* Zui«tuiiiifiijuii*titde Dornt' II jim/rii 
tiek «. tt, i» /ulffttültn Z^lir- und llaudtMekem 
der organittiten Chemie: F. BVftiftetM, S. Avß. 

Iluiiihurij iS'j.f hin l'Jdi': — r. Mrper und 
i: ,Jncob»on, J. .[>iß., I, J, S. I.ii? hU 
!i/>ti'j 191,1. — Kirltter-AttHeltütz- 
SciiHiier, 11. Aiiß., S. 47 1 hin : t,.ii} Iii» tio. 
Jiuiii, J-iii-.'. - K. Schmidt, ö. .tiiß., II, Si',bif 
«70. JirauMfkurrig JHiO-JI. — ätidann wini 
über alle Atbeitrn im „ÖumUrhm CeHtnUbhüt" 
vnttr Je» Stithwürffm „f)erttut€ d«r XoMeu- 
»äure" und „HarmtÖKn vimI Derittit^ eint 
hnlhjakiiifhr Xummmt »»ttllung finMitiert. fehrr 



phfnologitdie EituMtite» umUtniehttfi dir 

Publitalionen im „BinrhrmUehen CentralblaU" . 
•I' f ..Bir'ihitmitcheH Zfit^ichnjf und der „Zrü- 
m tirijt Jiir jihytioloyüchf- V/iemir", — JSutnmmm- 
ffrlhittrim iler wichtigtlen Ergehni»*f finden »ich 
in V. Fürth, I*rot4rmr der phyiiologi»ehen und 
patlitylof)i/irhi II t'hemir, 2 Bde., Leipzig 19JS; 
/anur in dt» Ltht' und iftmibücktm «ter 
Btmnatlitnndhntg, mm denen inttettndm JVMt- 
bau^- Huppert, 2 Bde., IViethaden t9is. 
j^metli, 4. Aiifi., Leipgig l'Jlt und AuUnrleth, 
TObinfem I9It genannt aeitm, 

JbfcoM««« Sckeibrr. 



EoUanitoflfrafpe. 

a) Kohloiistuff. b) Silicium. 1-^ Titau. 
(!) (reroutninm. e) Zirkoninm. f) Zinn. g> Btei. 
h; Thorium. 

a) Kohlenstoff. 

Carbonicutn. C. Atomgewicht ia,oo. 

l. .Xtomgi'wicht. 2. Vorkommen. :l Vt-r- 
weudung. 4. Stellung im pcriodisrhen Syslt ni 
und Wertigkeit. 5. .\iigemeine physikali.st In- 
Kigenst-haften. H. .\ll»emeine rhemifirhe Kigvn- 
srhaften. 7. Analytisches. 8. Vergleich der ver- 
schiedenen allotropen Modifikationen, at Diamant, 
b) tiiMhit. e) amorphe KoUe. 9, Koiifeniitott 
und Wksaentoff. a) Allgemeinesi and StaUUtlt 
der KohlenwasMTstnfff. h) Spezielles, r) Leucht- 
gas, d) Flammt'. Ki. Kuhledstuff und Halogene, 
ai Allgemeines. Iii Spezielles. 11. Ilydrnwl- 
iin«l Sauerstoffderivate der K(ililen\va.s.>ierst<i{ip. 
(jrg:) Iiisehe Chemie. 12. Kohlenstoff und Sauer- 
stoff. a> Koldenoxyd. b) Kohlen<lio.\yd. c ) Andere 
VertMndongen. d) Beciehungen r,wiscneQ OU 
und CD,, Tlenerntorgas, Wasserga», Brennstoff- 
elemente. V^. Kohlenstoff, Sauerstoff nnd 
Halogene. 14. Kohlenstoff und Sehwefe!. 
15. Kohlenstoff und Stickstoff. alCyan hi( v.iit- 
wasserstoff. o ( van mit Sauerstoff uml Wassel- 
Stoff. <1) Cyaii mit Schwpfel und Wasserstoff. 

I. Atomgewicht. Der Kohleitsluff ist 
eine» der verhrt>itesten und wichtigsten Ele- 
mcntf". Tnitzdcin ist sein .\tomgewicht noch 
nicht bi.> zur aulit-rsten Sicherheit bestimmt. 
Die Methoden der Bestiniiiiini>: sind teil- 
chemisch, teil» phvsikaliscb und beruhen 
im ersten Fall auf der Verbrennung von 
Diamant, r.rnphit und Knhlotioxyd und 
der Wägung des gebildeten Kohlend ioxyds, 
auf der Analyse von Bleikarbonat, oder 
organischiT Silbersalze und iiri zweiten 
Kall auf dem Vergleich der Dichten von Koh- 
lenoxyd, Kohlendioxyd und Sauerstoff. Be- 
sonders die letzten Methoden haben nach 
Reduktion der Diehten auf den idealen lia«« 
zii-t;uul sehr gut übereinstimiiwiide Werte 
ergeben, während die chemischen Bestim- 
mungen etwas gröfiere Schwankungen zeigen. 
Bei kritiiteher Würdigung von 34 Bwtim- 



Digitized by Google 



KohIcntitofigi'U]»pc (Kohleastoff) 



bÖ3 



mungen nimmt Brauner als den 
liebsten Wert 

an mit einer l jisichorhoit von einigen Ein- 
heiten in der dritten Dezimaie. Die inter- 
nationale Atom^ewichtskommiitsion nimmt 
j»eit ilirrm Hcstehni den Wert C - 12.00 an. 

3. Vorlcommen« Der Kohleustoff findet 
sieh in der Natur, sotroht im elementaren 
Zuütand, in fIo<tt'inen und ^' * iriton. als 
Auch in Verbindungen. Iier elementare 
Kohlenstoff kommt in 3 TerBehiMfenen 
Modifikationen vnr. von denen nur der 
Diamant, nis ein einheitlicher wohldefiniertcr 
Körper aufsufasaen ist. während zu den 
(Iraphitert und in noch stnrkt'rein Maße zu 
den amurphen Kohlen eine Reiht; kuhle- 
artiger Substanzen t;< hotf ii, welche aller- 
dings einige gleiche KlasseneigentQmlich- 
keiten haben, deren s{>ezielle Eigenschaften 
dagegen häufig große Versi hietlenheiten auf- 
weisen. jBesontlers die amorphen Kolüen 
sind daher besser als sehr koUenstoflhwiehe 
Verbindungen aufzufassen. Die bei weitem 
größte Menge Kohlenstoff findet sich auf 
der Erde in lu>nn von gasfArm^er Kohlen- 
säure und von Karbonaten vor, und zwar 
entsprechen nach einer Schätzung Le 
Chatcliers je einen Quadratmeter £lrd- 
obernruhe l,?» ktr Kolilenstoff in Form von 
Kohlensäure in der Atmu.sphäre, 7.j kg 
Kohlenstoff in I rnx von Karbonaten im 
Meerwasser. 3UUUUU kg in Form von Kalk- 
stein in der festen Erd&nste. Dazu kommen ' 
noch verhältnisiTiäßic; ^erinj^e Mentjen Kohlen- 
stoff in Form von Pflanzenstoffen, welche ^ 
etwaSOf pro Quadratmeter betragen , idOirend 
der in fossilen Brennstoffen, Torf, Braun- 
kohle, Steinkohle aufgespeicherte Vorrat ca, 
löO K pro Quadratmeter beträgt. Die jähr- \ 
\ichv Gewinnung der Brennstoffe betr?i?t ' 
utwti eine Milliarde Tonnen mit einem Durch- 
sdmittswert von 8 Mk. pro Tonne. Her^i 
gegen kommt natüriicli die (H-winnnn? von 
110000 t Graphit mit einem Werl vuii 12üMk. ! 
und von etwa 500 kt: Diamant mit einem 
mittleren Preis von 120000 Mk. für das, 
Kilofriinim des ungeschliffenen Materials I 
nicht in F'i tr;ii lit. 

3. Verwendung. Die baupttiäoiilichste | 
Verwendung des Kohlenstoffs bemht auf 
seiner Eigenschaft mit Sauerstoff unter Ent- 
bindung 8ehr großer Energiemengen zu 
verbrennen. Die Kohlen werden daher zur 
Erzeuiruni^ vf)n Wärme und anderer Energie- 
arten au.-^freniitzt {»h festes, flüssiges und gas- 
förmiges Heizmaterial) oder zur Lösung 
von Sauerstoffverbindungen der Metalle in 
der Metallurgie. Eine Reihe physikalischer 
Eii^ensc hatten des Kohlenstoffs findet Ver- 
wendung. Seine ünsciunelzbarkeit macht | 
ihn geeignet als G«fX8ma4ma1 bei clnmisohen | 
ProMssen bei sehr hohen Temperaturen. 



In einigen Modifikationen leite; der Kohlen- 
stoff gut die Elektrizität und stellt dann 
ein au.sgezeichnetes Elektroden material dar; 
seine Unangreifbarkeit macht ihn bei vielen 
elektrolytischen Prozessen unersetzlich. Die 
Fähigkeit gelöste und gasförmige Stoffe auf 
der ( )herfla( he zu adsorbieren, die bei einigen 
Kohlearten besonder» ausgeprägt ist, wird 
▼ieHaeh technisch zu Reinigungszweeken 
verwendet. Mit dieser Oberfläehenwirkung 
steilen auch die in der chemischen Industrie 
mannigfaehauKgenutztenkatalytischen Eigen- 
schaften der Kohle im Zusanimenhang. 

4. Stellung im periodischen System und 
Wertigkeit. Der Kohlenstoff ist das erste 
Glied der vierten Reihe des periodischen 
Systems. Der chemische Charakter ist undeut- 
lich der eines .Metalloids. Mit steigendem 
Atomgewicht nehmen die anderen Elemente 
der Gruppe: Sflicium (28,5), Germanium 
(72.5). Zinn (119), Blei fJoii.lM immer poso- 
tivcren Charakter an. Der Kohlenstoff ist 
in der weitaus gröBten Zahl seiner Verlnn- 
dunpen vierwertis;, in einigen weni[,'eii, 
unter denen das Kohienoxyd <iu.s wichtigste 
ist, zweiwert^ und neuerdings ist dureh 
die Entdeckung von Gomberi; eine Körper- 
klasse erschlossen worden, in der er drei- 
wertig auftritt. Mit der Vierwertigkeit des 
Kohlenstoff sind eine Reihe von Eigentüm- 
lichkeiten der Chemie der Koiilenstoff- 
verbindungen verknüpft, welche ihren charak- 
teristischen Ausdruck in den organischen 
Substanzen finden. Sie sind von van't 
Hoff in 5 Punkten zusammengefaßt worden: 

1. Die Vierwertigkeit des Kohlenstoffs 
bedingt es, daß dieDerivatenxahl der Kohlen- 
stoff verhindiut£ren eine sehr srrnße i'st. 

2. Im Zusammenhang mit der hohen 
Valens vergrößert die Fähigkeit der KoMen- 
stoffatome, sich untereinander r,u verketten, 
die Anzahl der niüglichen ( -Verbindungen 
ganz außerordentlich. 

.3. Die Stellung des Kohlenstoffs in der 
Mitte der ersUsn Horizontaheihe des perio- 
dischen Systems Li, Be, B, C, N, O, F läßt 
ihn gleichsam am Wendepunkt der Affinitllt»- 
unterRchiede stehen, indem rechts von ihm 
die aus(re>i »rochen negativen, links die 
positiven Elemente stehen. Diese Eigen- 
sebaft maeht ihn befähigt mit fast allen 
anderen Elementen Verbindunijen einzu- 
gehen. Auch die Verbiüduiig.<itählgkeil mit 
gleichen .\tomen erklärt sich hieraus. Sauer- 
stoff und Wasserstoff, Stickstoff und Chlor 
hält er in tust gleich energischer Weise fest. 
Aber einmal von den anderen losgetrennt, 
wird er durch seine Selbstsättigung einer der 
inaktivsten Körper. Aus dieser fast gleich- 
großen Neigung zu verschiedenen Atomen und 
Atomgmppjsn folgt auch die Fähiglieit der 
Kohluntonreaktifmen sieb abweelmbid IQr 
(hcydations- und Reduktiomvoiginge zu 



Digitized by Google 



864 



KoMenstoffgruppe iKolileocttofC) 



eignen, wie sit« die ^'Ii'if hzeitige Existenz ! 
einer Tier- und rfiaiizL-iiwclt erfordert. | 

4. Die Indifferenz di-s Kolileiistof[> 
brinfft es mit sich, daß ein mit ihm vci-i 
bundenes Element der ganzen Verlnndiinf | 
einen neuen Charakter verleiht. Rs entstehen ' 
so kohlentitoff haltige Gruppen, sogenannte 
Radikale, welche in ihrem ebeinischen Ver- 
haltpn an einfache anortranisclu' Körper 
erinnern. So ist die Meth\ li:ruj>j>i; Cll^ — • 
(und noch mehr die iiieiirfaeh phenylierte 
Methylgruppc) dem WassMUstoff vergleich- 
bar, die ein oder mehrfach nitrierte Methyl- 
gruppc i'H .iXOt) '~ '' M iloireiipii. 

0, Kme besonders wichtige Erscheinung 
iat die Trägheit, mit der Reaktionen, die am 
Kohlenstoff vor siili siplicn sieh abspicloii. 
Die Ucal{tionstraji;heit eines Klemcntes nimmt 
mit zun^mender Wertigkeit zu und erreicht 
beim vierwertigen Kohlenstoff einen sehr 
hohen drad. Diese I^ngsamkeit ist natür- 
lii'li fiir dh' lj'b<'ii.sv(trg;inge in der Tier- 
und Pflauxeuwelt von ungeheurer Wichtig- 
keit. Dureh die TVä^heit der Kohlenstoff- 
biiiduiifr wird es rnö?licli eine irroße Energie- 
menge durcli verwitkelteu Aufbau des Mole- 
küls anzuhäufen. Durch einen Anstoß von 
außen kann die l'mlagerunii in eine stabilrrc 
I^erung angeregt werden, die dann unter 
Entbindung eines Teiles der aufgespeicherten 
Energie vor sieh geht. Kohlenstoffverbin- 
dungen sind daher geeignet branelibare 
Explosivstoffe zu bilden. 

£8 ist durch Experimente lestgestellt 
worden, daß die vier Valenzen dos Kohlen- 
stoff untrrrinaiider gleichwertig sind, daß 
es also nur ein monosubstituierstes 
M e t h a n gibt. Mit dies«i Bedingungen wäre 
die Anordnung der vier Valensen nm das 
C-Atom in einer Ebene in den vier Ecken eines 
Quadrates vereinbar iMniKinitroiiit'than) (1). 
Diese ^Viiurdnung müßte aber bedingen, 
daß es zwei verschiedene Dinitromethane 
gibt (JI) und lU\). Diese konnten jedoch 
nicht aufgefunden werden. Der iiediiigung. 



zweier Isomerer zu erwarten. Wie aufs dem 
bloßen ;Vnblick der Forraelbilder (IV) und 
i\l hervori^'eht, werden die chemischen 
Eigenschaften der hier sehematisch abge- 
bildeten Körper die gleichen sein, da die 
einzelnen Atome in ihnen den c^lpiehen 
Abstand voneinander haben. Sie unter- 



■HQt 



I 

H C «0, 



H (I) 



T 

H C H 

Ii tu) Mz (W) 



daß es auch nur ein disub.<tituiertes Methan 
!;ibt, genügt die Annrihme von l.e Be! und 
van"t Hoff, daLi die vier Valenzen iui 
Kaum synimetri.>ch um das Kernatom ver- 
teilt sind, van't Holf stellte sie sich ver- 
teilt vor, wie die Ecken einer regelmäßigen 
Tetraeders und begründete mit dieser Auf- 
fassung die Stereochemie. Wenn alle vier Va- 
lenzen von verschieilenen Atomen oder 
Atomgruppen besetzt sind, ist die Existenz 





scheiden sich nur dadurch, daß der Wcf 
zu den Atomen in einer bestimmten Reihen- 
foli;e, z. B. d -1) -e im Sinne des ('hrzei<:ers, 
im anderen Fall im entgegengesetzten Sinne 
verlauft. Em solcher Unterschied kann nur 
durtli einen physikalischen Bewegungs- 
vurjjuiig, der in einer bebLinuntcn Richtung 
veriäufi, wahrgenuninien werden, und in 
der Tat wird die Ebene des polarisierten 
Ijchtes von den beiden Isomeren einer 
asymmetrischen K(dilenstoffverbindung (weil 
sich durch einen derartigen Tetraeder keine 
Symmetrieebene legen Iftßt) gleich und in 
entgegengesetzter Rirhtun^r fredn '.t 

5. Allgemeine physikalische Eigen- 
schaften des Kohlenstoffs. Der Kohlen* 
Stoff ist praktisch nns< liiiu-Izliar. Bei der 
Temperatur des elektriäciiea Flammen bogens 
tritt anscheinend ohne vorherige Schmelzung 
eine Verdampfung ein. Dies gebt aus der 
Konstanz der Temperatur des Kraters, 
die auf 3600" geschätzt wird, unter verschie- 
denen elektrischen Bedingungen hervor. lieber 
die Verdampfung und Schmelzung des 
Kohlenstoffs wurden aus den allgemeinen 
Eigenschaften der Stoffe Schätzuntren au- 
gestellt. Unter Benutzung der Formel von 
van der Waats kann man dann folgende 
Tabelle aufstellen: 

T (abs) P (Dampfdruck) 

Atm. 

3870^ 1,U0 Siedepunkt 

4000" 2,14 

4400" Wfi Schmelzpunkt 

6000» m 

mff> 2980 kritiacber Punkt. 



Bei tieferer Temperatur bt eine sj)uren* 
w»-i (' Ver(lam[)fnng des Kohlenstoffs zu 
bt'obai iui n. wie auch aus der Bildung eines 
schwarzen Jieschlags auf Kohlenfadenglüh- 
lampen nach langem (iebrauoh hervorgeht 
Eine Schmelzung tritt auch unter sehr 
starkem Druck tiii lit ein. EIektrü<'hemisch 
i.st der elementare Kohlenstoll, der in kom- 
plexen Verbindungen sehr häufig im loDOD« 
zustand vorhanden ist, äußerst indifferent 



Digitized by Google 



KoilleiistoQgrappe (Kohlenstoif) 



Die für eine geringe Elektroaffinität •Jitrot lu n- 
de schwache Leitfähigkeit von Acetyien-j 
IfiBungett beruht wahneheinlioh auf Venm- 

feinigungen. ' 

6. Allgemeine chemische Eigenschaften 
des Kohlenstoffs. Kolilciistuff hat die ICigen- 
ächaft akh mit einer großen ^Vnzahl von 
Metallen xn Karbiden an verbinden. Diese 
las^rii sicli iranz allgemein in zwei trroße 
(iruppeii einteilen: in Karbide, die durch 
Wasser aersetzt werden und in solelie, die 
flairreen beständig sind. Diese Gruppe von 
Verbioduugen ist bt^onders von Moissan 
unter Anwendung extrem hoher Tempraturcn 
enjchlossrn Avordrn. Dies war durch Ein- 
führung den elektrist lioii Ofens in die Labo- 
ratoriunwtcehnik möglich. Dor Ofen be- 
steht in seiner einfachsten Gestalt aus einem 
möglichst feuerfesten Hohlraum aus Kalk 
oder Mag«('si;i, in welclu'in zwisclien Kohle- 
elektrodeu ein starker elektrischer J^'iaimnen- 
bogen erzeugt wurde. Moissan verwendete 
Stromstärken bis 3000Anii)t'r(' und Eick trodeii- 
äpannungen bis zu 200 Volt. Mit den Alkali- 
metiJlen reagiert der Kohlenstoff nicht direkt, 
nüt Aufnahme des Lithiums, mit dem er 
sich unter Wärmei nf \v i( kelung zu dem Karbid 
Cgliji verbindet. Von den EraaUcalimetallen 
vereinigt sich nur das rilcitim direkt mit 
Kohle. Die anderen werden nach der ganz 
allgemeinen Methode der Reduktion der 
Oxyde mit Kohle im elektrisciieu Ofen dar- 
gestellt. Sie haben die Formel CjM und 
zersetzen sich wie die Karbide der Alkali- 
metalle mit Wasser unter Entwiokelung von 
Acetylen unter ZnraeldMsnngderlletalloxydc. 
Technisch von dor irrftüton BodontuTit,' i<i 
das Calciumkarbid zur Erzeugung de« 
Acetylen». Es wird in großen elektrischen 
( »rfcn au« Kalk und Kohle dargestellt. 
iJjf Karbide der seltenen Erden und des 
Aluminiums geben bei der Zersetzung mit 
Wasser ^lethan. Mnngankarbid gibt Methan 
imd Wasserstoff, während Urankarbid bei 
der Zersetzung eine Menge fester, flüssiger 
und gasförmuer Kohlenwasserstoffe liefert. 
Man liat auf Grund dieser Tatsache eine 
!1\ iKiilio^e der Eiit-foliiiiii,' dor Ti trolcum- 
unu Erdharz Vorräte in der Erde aufgestellt. 
Die Karbide des Eisens, Chrom, Molybdän 
und Wolfram entstehen direkt durtdi die 
Vereinigung der Elemente und sind durch 
Wasser nicht zersetzlich. Besonders die 
OirotnvnrT dp<! Eisenkarbids oder Conirntit 
ist iur die Eigenschaften der verschiedenen 
JBSsensorten von großer Wichtigkeit. In 
der folgenden Tabelle sind die Karbide 
mit ihren Formeln und ihren Zersetzungs- 
produkten mit Wasser zusammensestellt. 
Die mit einem + bezeichneten können 
direkt dnrch Vereinigung <ler Elemente ent- 
stehen. 

Durch Wasser nieht zersetzliche Karbide 
BuulirönerbttOb der N'atunikis.-ivUMballua. Bund V. 



Eisenkarhid ' 
Chromkarbid ; 
Molybdänkarbid 

Wolframkarbid ' 

Durch Wasser zer.setzliche Karbide 



FegC 

Cr^Cj und Cr.C 

Mo/; 

W.r 



Cä^iumkarlnd 
Natriumkarbid 
Kalinmkarbid 
Rnbidiuralcarbid 

Lithiumkarbid 
Calcinmkarbid -|- 
Strontiumkarbid 
Bariumkarbid 
Berylliurakarbid 
/Uuminiumkarbid 
Ceriumkarbid 
Lanthankarbid 
Praseodymkarbid 
Neodynikarbid 
Samariumkarbid 
Yttriuinkarbid 
Thoriumkarbid 
Urankarbid 
Manganlcvbid ' 



Zersetzungspro- 
dttkto 

Acetylen 



Kl 

LioC 

Sr.X;.: 
+ ^J- '/?} Methan 



-a 



LaC, 
PrC, 
MC 
SmC, 
YC, 
ThC- 
Ü.C, 
Mn,C 



Gemenge fester, 
flüssiger uudsas- 
förmiger KoUien- 
wassentoffe 



Metiian -r Wasser» 

Stoff 

Verbindungen mit Nichtmetallen, 
j Der Kohlenstoff geht mit einer Beilie von 
Elementen direkt Verbindungen ein. Mit 
Wasserstoff vereinigt er sich direkt im 
elektrischen Flammenbogen zu Acetylen, 
bei niederen Temperaturen zu anderen 
KoWenwaraerstoffen. Mit dem Halogen 
Fluor verbinden >iili alle Modifikationen 
des iCohlenstoifü, die amorphe Kohle bei 
gewOhnlieher Temperatur, Graphit bei Rot- 
i.dii( und Diamant oborliall) 7W. Mit 
Chlor entsteht bei der Teniperatnr dos elektri- 
schen Flammenbogens aus atMurphor Kohle 
Hexacfilornietlian und Hoxaohinrbonzol. 
Brom und Jud vereinigen sicii nieht direkt. 
Die Verbindungen mit Sauerstoff Kohlen- 
oxyd und Kuhlendioxyd sind bosnnders 
wichtig. Durch direkte Vereini;;uiig des 
Kohlenstoffsmit Schwefelentstehen mehrere 
Sulfide. Die Vereinigung mit Stickstoff 
im elektTMchen Flammenbogen ergibt Cyan, 
boi n(<:on\v;irl von Wasserstoff entsteht 
Blausäure. Bor und Silioium vereinigen 
sieh im elektrischen Ofen mit Kohle sn den 
Karbiden B,C und SiC. 

Die Affinität des Kohlemstoffs zum Sauer- 
stoff ist HO groB, d9A er denselben besonders 
bei Indien Tempomf itron sehr vielen Verbin- 
dungen zu entzieheik vermag, er wirkt als 
stariM BednktiOMsmittel. Eine Anwendung 
hicr^•on wurde schon seit den ältesten Zeiten 
in der Metallurgie, speziell des Eisens gemacht. 
Eine große .Vnzalil anderer Metalloxyde 
wird durch Kohlenstoff bei mehr oder 
weniger erhöhter Temperatur zu den MetaUen 
reduziert. 

7. Analytisches. Die allgemeinste Art 

65 



Digitized by Google 



806 



KoUenstoOgnippe (Kohlentitiiff) 



den Kohlenstoff frei oder in irgendeiner j Berthelot ergeben pro Grammatom beim 
Verbindung zu bestimmen, besteht in seiner | Diamant 94,81« beim Graphit 94,81 und bei 

Oxydation zu Kohlendioxyd und die Bestira- i amorpher Kohle 97,65 Cal. Iliernacli wäre 
muDg desselben auf irgendeiiiem Wege. Dies j die amorphe Kohle die energiereichste Kohlen - 
hum dureh Aufnahme in starkem Alkali | Stoffmodifikation« Sie würde in Graphit 
und Bestimniuri; dvr Gpwirht-zunaivmi' ncler ' iintpr Entwickelung von 2,84Cal, in l)iatir;mi 
durch Titration von Barytlauge vor und uuier Kiitwickelung von 3,34 Cal, und der 
aacli di r AbHorption gcsclictien. Die Art ' Graphit in Diamant unter Entwickelung von 
und ^V(>i^^' wip man den Kohlenstoff oxy- 1 0,öOCal Ubergehen. Für die relative Beständig- 
diert, richtet sieh iiadi der jeweils vorliegen-' keit der drei Formen sind diese Zahlen neben 
den Verbind u Mir. Am bL'k;unilo--len i^t die den spezifischen Wiirmeii von Hedeutung. 
0]gr<lA^ou organischer Stoffe nach der i Sie werden jedoch nach oeuenUntcrsucbuiigen 
Methode von Liebii; durch tJeberleiten von von Roth su modifixieren sein, der fand, 
Luft oder Bauerstoff in einem rotglühenden I daß Graphit dieselbe Verbreniiunc;.sw;irine 
Bohr bei G^eowart sauerstoffübertragender ' wie Diamani Imt, daü also die Lmwandiungs- 
StoffOt wie Knpferoxyd. Zur Wertbestim- wärme dieser beiden Stoffe = 0 ist. Auf 
mung von Brennstoffen ist die Kenntnis i Grund der älteren Me'j'tinjen s^eht unter 
ihres Heizwertes vuu gröliler Wichtigkeit. ; Anwendunir des >i'erns tst liori Warmc- 
Man ermittelt ihn in entsprechenden Appa- 1 theurems hervor, daü unterhalb 340" Diamant 
raten, indem man die von einer bestimmten i stabiler als Graphit ist, oberhalb dieser 
Menge desselben bei der Verbrennung mit | Temperatur aber gehen alle Kohlenstoff- 
Sauerstoff entwickelte Winne kalorimetiiBch' niodifikationen in Graphit über. Der letzte 
bestimmt. Vorgang wird besonders im elektrischen 

8. Vergleich der verschiedenen allo- Ofen häufig beobachtet, der erste - - wert- 
tropen Modifikationen. Die drei Modi- vollere - - die Herstellung des Diamanten 
fikationen des Kohlenstoffs, Diamant, Graphit bei tiefer Temperatur wegen der Keaktioiut- 
und die amorphe Kohle, haben sehr vcrscnie- trägheit des Kohlenstoffs dagegen nicht, 
dcne physikalische Eigenschaften, die mehr Die Umwandlungstemperatur steigt aber 
voneinander abweichen als bei ganz ver- , mit waclnendem Druck. Sie kann durch 
schiedenen Khmenten. Die chemische ^ starke Drucke bis zu den Temperaturen 
Identität des Diamanten mit der schwarzen des flüssigen Eisens erhöht werden, bei denen 
Kohle wurde ent von Lavoisier durch auch nach Hoiss an durah starke plötz- 
den Uebergang in Kohlensäure bei der Ver- liehe Abkühlung, bei denen der innere 
brenoung nachgewiesen. Der Diamant ist ; flüssige Kern unter einem Druck von cu. 
in reinem Zustand farbloe« Graphit hat 10000 Atmosphären steht, kleme kOnst- 
eine ^r.iiisfhwarrc l''.irbe mit metallischem liehe Diamanten entstehen können. 
Glanz und die Farbe der amorphen Kohle 8a) Diamant. Die hauptsächlichsten 
ist ein mattes Schwarz. Diamant Ist als j Fundstellen des Dianianten sind Inciien. 
vollkommen durchsichtiger Körper ein Nicht- 1 Brasilien, der Ural und Australien und die 
leiter der Elektrisitit. dagegen leitet Graphit 1 1867 entileekten auskeimten Fundorte m 
fast wie ein Metall. Da die amorphe Kohle Südafrika. Die Bedmgnniren. unter denen 
in sich niclit luiniogen ist, hat sie kein konstant er tnt landen ist, sind al)ir noeh nicht auf- 
definiertes Leitvermögen. Ks vcrcrößert gekliut. Für das ur>|)riinulicUe Mutter- 
sich diirrh Erwärmung und durch Druck, pestein. «ier amerikanischen Diamanten liält 
Da.s spezilische Gewicht beträgt bei Zimmer- man den Itakolumit, ein schiefrii;er ati- 
tcmperatur für Diamant 3,ö, für Graphit Quarz und (ilimmer bestehendes Gestein. 
2,2b und für amorphe Kohle 1,4 bis | in dem man in Brasilien einige Kristallcben 
Die spezifischen Wftrmen zeigen starke i eingewachsen gefunden hat. Die Gewin- 
Unterscliii (!e und zwar betrai^en sie bei nuni,' des Diamanten geschieht dureh .\us- 
Zimmertemperatur für Diamant 0,1128. für wjt.schen aus dem ihn begleitenden Gestein. 
Cte'aphit 0,1614 und für Kohle 0,204. Dies In 1000 kg Gangart befinden sich durch- 
entspricht den Atnnnvärmen 1,35, 1,93 und schnirtlieli nur O.IC !x Diamant. Da'- Gewieht 
2,45. Das Dulung-l'etitsche Gesetz wird fit'wuhiilich nach Karat bereclinei ^ d.is. 
i.>;t also beim Kuhlenstoff durchaus nicht Der Preis des Diamanten, der iiaujtt.säi-hlieti 
erfüllt. Die Atonnvürnie wächst mit steigen- als Schmuckstein VerNvendui^ fmdeC, ist 
der Temperatur. Alle drei Modifikationen i natürlich von Größe, Reinheit und Farbe 
verbrennen mit ^ iiierstoff, doch ist die abhängig. Heute kostet ein tiuler als Brilliant 
Beaktionsgeschwindigkeit eine verschiedene, i geschliffener Stein etwa 4(J0 Mk. pro Karat. 
Die Kohlcnsäureentwickelang bei^innt beim ; Den Preis fQr größere Steine erhfilt man un- 
Dintnant bei 720°. beim (iraphit bei 570" i'efälir, wenn man den Preis für ein Karat 
und bei der Holzkohle bei 200". Auch die init litin Quadrat seines Gewichti s nuiliipH- 
bei diesem Vorsang entwickelte WÄrme' ziert. Die Gesamtmenge der Diamatiteii 
ist verschieden. Aeltere Bestimmungen von die seit ihrer Entdeckung bis X899 auf- 




Kohlenstof^ppe (KoliteostoS) 



887 



gefumU'ii worden <hu\. wird vnn Moissau 
auf etwa 17000 kg mit eiiieia Wert von 
2800000000 Mk. geschitzt. Der Diamant 
krbtalli^iert im rej^iilären System in oktae* 
tixischen und kubischen Formen. Häufig 
siod die Flächen irokrilmmt. 

Keben seiner Verwendttng äehmnek- 
stein kt die teehnlsehe Verwertnni? besonders 
der uiireinoii und schwarzen Modifikationen 
des Diamanten, des Karbonados, wichtig. 
TSt wild wegen seiner Hirte in MetaUhssungen 



zum Schneiden und zum Schreiben auf 
Glas und in geeigneten Inütrumenteu zum 
Bohren sehr harten Gesteins verwendet. 

Der Brectrangsexponent den Diamanten ist 

einer der hfirhsteii aller bekannter Körper. 
Dieüü Tatsatlie bedingt die TuUirefloktion auch 
unter kloinen Wlnkebi auffallender Lichtstrahlen 
und voruraacht so das Fankeln und dao Farben- 
spiel der geschliffenen Diamanten. Der Bie- 
cAimgiexponent n betrigt für «nige wiehtige 
Wellenliagni bei 14*: 



Ä 3*3 441 407 480 5t* 

n 4,5254 2,4853 «,4478 2,4410 2.4370 2,4308 



533 5*»9 
2,4253 2,4172 



643 
2,4109 



Ttuudeui der Diamant re^uliir kristalüsitrl 
zeigt er Doppelbrerhun;;. Hei 4,12, 7,42 n 
Btna Abtsorpttniisstreiieu beohaehtet worden. 
HieRU kommt noch die bereehnete £igen- 
aclmiiigiiitt im Ultraviolett bei 04245« fi. Der 
Dumant fiiMiiresriert und phospboieniert stark. 
Unter dem ]'"influß der Kathoden-. Röntgen 
und Kriilitimstnihlen leuchtet er in htiileiu Licht. 
Es ist dies ein Mittel ZOT aelmelleiB Erkeoniing 
echter Diamauton. 

Der Diamant i.st nächst dem Borkarbid der 
k&rteste bekannte ätoft £r hat den Hirtegrad 
10 der Hohrechen Hirteskal». Da er eine sus- 
gesprochene Spaltharkeit in der Richtung' der 
Oktaederflächen hat, i^l /.um (jlassi htuiden 
nur eine natürhche Kristnilkante verwenden, 
da er »u künstlich angeschliffeneu zerbrechen 



würde. - Das s.puiiiiiÄehti (jewielit [ie^t fnr die 
farblosen .\rten in der Nähe von 3,f), die srhwarzen 
haben eine etwas eeringcre Dichte. Der lineare 
AusdehnuiiL'skoetfiuent ist bei 40* 1,18.10— 
bei ^ 1^2.10-«. Die spenliache Wirme des 
Dümanten ist besondeni deshalb sehr intereennt, 
weil «,ic naeh den neueren Untersiicliun^en von 
rs"ernst ein lieispiel dafür ist, daß .srlion bei 
f^ar nii lir so niedri^reii Teiufiera t iiren die Wärme- 
kapazität und somit auch der Energieiohalt 
der festen Stoffe verschwindend klein wird. P6r 
den Diamanten h5rt bei etwa 40* aba. der Tom* 
perattubegriff praktisch anl Die auf Grand 
der (.tuaiiteathoorio abgeleitete Formel sehließt 
sich den von 2^' er ust und früheren Beobachtern 
gelnmdenen Werten gnt an. 



T 30 
Cp 0,00 



42 

0,00 



92 



i"5 
0,62 



220 



243 
0,95 



262 
1.14 



284 



30(. 
1,58 



33' 
1.84 



2. 12 



413 ii<j9* 

2M> 5,45 



Au« dem Abfall der speaifiKhen W&rme bei 
tiefer Tempenitar vnd ans den Bssiehungcn 

dieser Ersrrn'jnnn? mir den Adiinsohwingungen, 
die in dir envahnteii Fuliuel zam Ausdmck 
komrueii. .seldirtjt ^' *' r n s t , dafi der Kohienstott 

im Diamant rinatoniii; ist. 

Das Problem kOnbtliche Diamanten zu 
enengen hat von jeher die Chemiker besehftf- 

tigt. Die Krfolge sind hh jetzt [rering und 
unsicher. Moissan verwendeiu die Tat- 
sache, daß Schmiedeeisen beim Erstarren 
sein Volum verringert, während Tnit Kohlen- 
stoff gesättigtes Eisen sein Volum ver- 
grftfiert. Durch Schmelzen eines schmiede- 
eisernen Zylinders, der innen Kohlenpulver 
enthielt und schnelles .\bkühlcn waren die 
Bedingunson zur Ausbildung enormer Drucke 
im inoem der Masse gegeben and in der 
Tat konnten mikroskopische Teüehen nach 
dem Auflösen des Eisens erhalten werden, 
die als Diamanten identifiziert werden 
konnten. Bei hohen Temj)eratnren wandelt 
sich DiniiKuit in (ir;i],iliit um. Xinien-- über 
denDiui(i;irit vgl. in Ueni Artiki;! „.Sehiii uck- 
steine". 

81)1 Der (iraphit Ist in der 

ISatur sein verbleitet. Er findet sich häulig 
in itristalliiieii Schiefer. Auch findet man 
ihn nicht selten in größeren blassen rein 



mit blätteriger und strahliger Struktur. Die 
Fundstellen sind besonders Sibirien, Ceylon, 
Spanien, Borrowdalc in England, untl die 
I Genend Ton f assau, Bölunen« Mähren und 
I Steiennnrk. Die geologischen Vefhlltnisse 
der rir;iphitlat:er-tätten sprechen dafür, daß 
aller Graphit organischen Ursprungs ist» 
I und daß die primir vorhandene Kohle dnreh 
<lrn Dniek des anflaslevKlen flo.steins in 
tiraphit vtr\\andelt worden ist. Der natür- 
liche Granhit inthUt meistens siemlieb 
heträchtlicne Mengen von Veninrcinigtin^en. 

Die Verwendung des Graphits i>t durch 
seine kristallographLschen Eigenschaften be- 
gründet. Er laistallisiert aus geschmolzenem 
Eisen in Form sechsseitiger Blättchen, die 
dem monoklenen System angehören. Kr 
i spaltet sich leicht nach der Basis und läßt 
I sieh so leicht in Ideine Sehfippehen terreihen. 
Hierauf beniht seine Verwendung in der 
Bleifitiftfabrikation und als Schmiermittel, 
in FäUen, wo die Verwendung von Oelen aus- 
Le chlossen ist. Die feinen tlrauhitteilcheu 
stdimiegen sich den rnebenneiten des 
.Materials an nml \ ermitteln durch 
L'!;itte (»beriliiehc ein leichteres Gleiten 
Li iti:ihiL':keit für die Elektrizität 



ihre 

Die 
und 



seine lin tn^'reif barkeit machen ihn zu einem 
ausgezeichneten iüektrodenm&tenaL Gefäße 

65* 



Digitized by Google 



86B 



Rolilen8toffgi-u[i|ie (Kohlenstoff) 



Ulis (irapliit lassou sich bei Luftabschluß 
bis zu dm höcbäteu Temperaturen er- 

Die I'arhc ilis (uaphits- ist fin metallisches 
Grau ältiilii ti wii' ll.iiifif: /cifrt dl« Ober- 

fläche st irkt'ii Mctiill.L'liii/. Iii ist \v('i< h und 
biegsam und flielJt unter äurk«Mii linirk wie ii«p 
Klüssivkeit. Die Dichte reinen (Jraphits ist 
2,26. Der lineare Ausdchiiungükoeffizient ist 
7,86.10-* Dm Atomwärme fillt ebeuo wi« 
die des Diamanten slark mit ainkender Tem- 
peratur. 

Tnbs. 87 194 a«3 a6a 284 334 4t t 915 "5«* 

Cp 0,49 1,3^ 1.37 1,73 1,93 2,39 3,03 5,3 ? 5.'>o 

Die elektrische lyeitfnliigkeit ist bei den am 
besten leitenden Proben uiip^fähr ein Drittel 

der Lt'itfiiliii^kt'if <Ips yuerksilbers. 

Alle Kuhlenmodifikationen gehen bei 
hoher Temneratur in (Iraphit über. Hierauf 
bi^ruht die k firi-t liehe T)ar<{rllimL' df-draphits 
im clcklriicheii Oieii nach dem Acheson- 
verfahrcn. Bei der Darstellung de« Karbo- 
rund (CSi) hatte sich gezeigt, dafi bei zu 
starkem Erhitzen im Innern dtm Ofens 
(iranhif «„'cbiUIct war l>a^ primär cntstandenf 
Karbid hatte »ich wieder zersetzt, und bei 
dieser Zofoetsung hatte sieh die Kohle als 
Graphit abgeschieflm. Man srtzt dahi-r /ii 
Beginn der elektrischen KrhitzuiiK m den 
Anthracitkohlen verunreinigende Zuschläge 
von Kalk, Magnesia und Eisenoxyden. Nach 
Beendigung des P>hitzen ist die ganze 
Seele des Ofens in Graphit umgewandelt, 
alle Verunreinigiingen sind fortsublimiert 
and das Material ist sehr viel reiner ah die 
primär angewandte Kniile. IKt krui>tliche 
Graphit hat besonders iiut li äiarker IVcssung 
«jle Eigenschaften des natürlichen. 

Chemisch verhält >irli der Graphit etwns 
anders wie Diamant, da er btti U«;r Oxydation 
durch Chlorate bei (iegenwari von Salpeter- 
säure oder Schwefelsäure in hoehmoleknhire 
j^rflne und gelb« unlösliche organische Massen 
übergeht, welche als Grn]>(iit^iiiirc hi'/ciclincf 
werden. Man kann durch diese Kcakiim 
den Graphit von den anderen Kohlenart«' n 
unterschridcn. Außerdem /,i'iu;t'M tini'^'c 
Graphitsürteu eine verschiidf-iu' Ki'uktiua 
auf rauchende Salpetersäure. Während die 
Säure in der Kälte die Masäe scheinbar 
unverändert läßt, bemerkt man bei nach- 
folgender Erhitzung ein .\ufs« hwrllim, das 
bei verschiedeueu Proben verächicdcu iftark 
ist. Der Unterschied steht offenliar mit 
])}n ikalisclii n Verschiedenheiten, aber nicht 
mit chemischen in Zusammenhan<;. 

8c) Amorphe Kohle. Unter diesem 
Namen werden alle Kohlenmodifikationen 
zu.samtnenuefaßt, die weder die Eigenschaften 
des Graplui- noch die des Diamnnten haben. 
Die natürlichen Kuhlen sind alä Ueber- 
gangs zustände von der Substanz desFflanzen- 
uttd Tierktfrper bis xum reinen Kohlenstoff 



anzu.sehen. Sie sind iltirch langsame Zer- 
setzung fossiler organischer Reste besonder» 
von Pflanzen unter Wasser entstanden. Die 
natürlichen Kohlen werden je nach ihrem 
Gehalt an Kohlenstoff und ihrem entsprecheu- 
fU'U Wert als llci/.inatcrial cinL'ftt'ilt in 
Torf, Pechkohle, Braunkohle, Steinkohle. 

1. Torf , das wenigst ^te Brennmaterial, 
j Er ist nicht fossilen UrsprunLr-. sruulem 
' bildet sich durch Zcrt^ctzung der \ t TM-hieden- 
'sten Pflanzen bei Gegenwart 1 Hasser. 
' Der Wassergehalt eines frischen Torfes ist 
' sehr hoch, getrocknet enthält er noch mei-sten» 

1") bis 20% Wasser. Die Zusammensetzuiifr 
jder Trockensubstanz eines bavrischen Torfes; 
»ist: 65,6% V,. 5,87«„ H. 32,7<\, O. 0,8ö% N, 
4.W\, .\sclie. i'lr wird vorwici^t-nii am Fund- 
ort verwertet. Seine nützliche Verwendung 
in der Torfstreu beruht auf den adsorbieren- 
den Eigenschaften der Kohle. 

2. Die Pechkohle, welche einen C- 
Gehalt von höchstens 7.0",, hat, ist schwarz. 

I mit niu.scheligera Bruch und wirdauüchmuck- 
I Sachen (Jet) verwendet. 

3. Die Braun kolilcn sind in der Ver- 
kohlung noch nicht so weit fort^eschritteu 
wie die Steinkohlen. Sie haben eine braune 
Farbe und lassen, besonders die Lignite. 
iiueh deutlich die Holzstruktur erkennen. 
Bei der Destillation liefern die Braunkohlen 
und Pechkohlen Paraffine und flüssige 
Brennstoffe. 

•{. r»ic Steinkulile ist die wieht irrste und 
I wertvollste Form der natürlichen Kohlen. 
Man teilt sie in folgender Weise ein: 

a) Anthracitkohlen mit einem Ge- 
halt von 93 bis 95 "„ C. Sie brennen ohne 

I Flamme und Rauch. Ihre Entzündungs- 
temperatur liegt bei etwa 800". Sie bilden 
die reinste Form der Steinkohlen. 

b) Magere Kohlen mit 90 bis 93",, V 
I brennen mit kurzer Flamme und sind ein 

gutes Heizmaterial. 

c) Fette Kohlen mit «0 bis W", (' 

1 is Mnd die* diejenigeu Kohlen, die besoiuiers 
bei dtr IXestiuation snr Gewinnung des 
Leuchtgases und der tecrirrcn und flüssisen 
Destillationsprodukte von großem Wert .sind. 
Sie schmelzen und blähen sich im Feuer 
lauf und binterlas.sen einen gut zusammen- 
' haftenden Koks. Sie brennen mit langer 
Flamme. Ihr Heizwert i-t ziemlieh bedeutend. 

d) Trockene Kohlen mit 7ö bis 8ü% C 
' liefern bei der Verbrennung eine sroßeFlaiiun« 
; und viel Rauch. Bei der Destillation ent- 
steht viel nicht gut ieuclitciulcs Ga.s. 

Nur die Steinkuhlen mit einem Gehalt 
von etwa 84"„ C scheinen Stoffe mit einer 
definierten Zusammensetzung j:u sein, wie 
aus Versuchen, die Kohlenbihli 1 j kiinst- 
licb nachzuahmen, herroi^eht. E& scheint 
demnach hier ein Gleichgewicfatsiiistand 
'erreicht zu sein. Durch starken Druck 



Digitized by Google 



Koldeiistoffgniiipe (KohleuBtaff) 



kann sie Ii (it r Kohlenstoff unter Anthracit- 
bilduag aureiihern. Da Zwischenstufen vor- 
kommen, ist die Zusammensetzung der 
Koblou je nach dem Fundort verschieden. 
Eine Saarsteinkohle enthielt s. B. B3,ij3% C, 
b.l9% H. 0,eO% N, 9,09% 0, 1»62% 
Asche. 

Da die Steinkohlen sich ecüt in geokn 
gischen Epoehen g^ebfldet haben (auf unind 

kunstlicher Naehbilduntrsvorsnc lit' wird dip 
Zeit auf einii^e Millionen Jahre geschätzt), 
sind die zur/.eit vorliegenden Lager begrenzt 
und nicht in absehbarer Zeit zu ergänzen. 
Fjs erhebt sich daher die wichtige Frage wie 
lange der Kohlenvorrat der E^de, der fUr 
unswe ganze Kultur von einschneidender 
Bedeutungist, nochreicht. Nach Schätzungen, 
die natürlich nur mit (icn jetzt l)ekaniitcn 
Kohlenlagern und einei äbnÜcheu Zunahme 
des Vernraraohs rechnen kOimen, wie er bis 
jetzt beobachtet worden ist, werden die 
Steinkohlenlager der heutigen Kulturländer 
nach 200 bis 300 Jahren erscbSpft sein. 
Neuere Scliätziincren orrrebeii für Deutsch- 
land allein einen Vorrat von ca. -KXJ Milliarden 
Tonnen. Diese sind jedoch in den verschie- 
denen Kohletidistrikten verschieden ver- 
teilt und \vai:hs.cu z. Ii. in Westfalen mit zu- 
nehmender Tiefe, während sie in Oberschlesien 
mit der Tiefe abnehmen. Nach diesen 
Schätzungen braucht man auch bei vor- 
sielitiirster BeiirteihiiiL; in Deutschland noch 
für manche Jahrhunderte keinerlei Befttrch- 
tungen hegen, dafi die M(!g]iehk«it der Ver- 



sorornng mit einheimischen Steinkohlen in 
l'iaf^e gestellt wird. 

Der Verkohlungsprozeß, der in der Xiitur 
bei gewöhnlicher Temperatur in geolc^ischen 
Zeiträumen stattfindet, kann durch Er- 
wärmen künstlich bedeutend beschleunigt 
werden. Die so hergestellten künstlichen 
Kohlenarten finden nianni(rFache Ver- 
wenduDi^ 

1. Die Holzkohle wird durch Erhitzen 
von Holz unter Luftabschluß dargestellt. 
Ks ^'eschieht dip^ entweder itn Wjilde selbst 
iu iMcileni oder in «resehlosseneii Retorten, 
besonders wenn mau die iJestillationspro- 
dukte des Holzes, den Holzessiij i^ewiunen 
will. Die H(dzk()hle behält die liestalt des 
Holzes. Da die Kohle sehr porös ist und vitd 
Gasraum enthält, macht sie den Eindruck 
einer sehr leichten Substanz. Sie ist die 
reaktionsfähigste Form der Kuhle, besonders 
Gasen gegenAbor. ^ wird in viden tech- 
nischen Betrieben verwendet. 

2. Bei der De>tillatioii der Steinkolile 
unter Luftabschluß entstehen üäse, Teer un(t 
wässerige Produkte, welche sich verflüchtigen, 
während in den Retorlen ein kohlenstoff- 
reicheres Produkt, der Koks, zurückbleibt. 
Die Verkokung der Kohlen geschieht in 
großen besonderen Ocfen, da der Koks 
besonders iür nietallurirische Zwecke la^l 
ausschließlich anstatt der Steinkohlen Ver- 
wendung findet. Bei diesem Vorgang findet 
eine Anreicherung des Prodnktee an KoUen« 
Stoff statt, wie ans der folgenden Tabdle 
hervorgeht: 



Vor der Vvrkukung: 
Ifach der Verkokiug: 



5i>,44 
75.1 



H 
3.75 
0,49 



0 
5,99 



i,o& 



S 
1,9a 
«»63 



.\sche 
io,05 

«9.77 



WasstT 
18.77% 



3. Neben dem Koks scheidet sich in 
den Ki'torten an den Wiinden Kohlenstoff 
in fester Form und dichten Massen ab, die 
den Name» Retorten- oder Gas kohle er- 
halten haben. Diese Modifikation entsteht, 
durch Zersetzung der gasförmigen Destil- 
lationsprodukte an den heifien winden der! 
Retorte. Sie ist ziemlich rein, enthält nur! 
ca. 3% Asche und unterscheidet sich daüiircJi 
von den anderen Modifikationen der amor- 
phen Kohle, daß sie sehr hart, daher schwer 
zu bearbeiten ist, und die Elektrizität gut^ 
leitet. Die Dichte ist 2 und in ihren ganzen 
Eigenschaften nähert sie sich dem Graphit. 

4. Ruß nennt man diejenige Kohle, die | 
sieh ans leuchtenden Flammen abscheidet, | 
wenn man sie durch einen kalten Uegenstand 
abkflUt Es ist dies der Kohlenstoff, der] 
nch ans kohlenstoffreiehen Gasen durch die I 



Hit/.e der Veibrcunung abscheidet, dabei 
ins (iliihen gerät und so die I>euchtkraft der 
Flammen bedingt. Teohniseh stellt man 
den Ruß, der unter anderem als Malerfarbe 
Verwendung findet, aus aromatisehe Ver- 
bindungen wie Naphthalin oder durch Zer-. 
Setzung von Acetylen dar. . 1 

Die physikalischen und chemls4'hcn Kigen- 
Schäften der amorphen Kohlt u sind iiatur^fniäB 
sehr versclüeden. Wt nn man uiu di« Koiuitiu, 
die als praktisch reiiu r Kohlenstoff aufzufassen 
sind, betrachtet, so findet man, daß ihre Dicht« 
mit der Temperatur wächst bei der sie sich ge- 
bildet haben. In gleicher Weise nimmt die 
Langsamkeit zu, mit der sie in rhemisrhe Ke- 
aktion eintreten. 

In der folgenden Tabelle ist die Entzün- 
dungstemperatur mit der Dichte zusammen- 
gestellfe: 



Difhu? 

Entsiinduugütempcra tut 



Holzlrohle 

ca. ^oü" 



Lsmpentufl Zuekerkohle , Retortenkobte 



1,7« 



1,8 
ca. 450* 



1,9- 2 
hoch 



Digitized by Google 



870 



Kolileiistol^Brupiie (Kohlenatofi) 



Die spezifische Wärme der itolzkolik bei verschiedenen TeiujHiratiueii iüt: 

bei 435* 9«5 1059 3197' 1297* 

» = 0,290 0,328 0,358 0,362 o,3jfe 0,381 



Bei den anderen Modifikationen der amorphen 
Kohle hat die spezifische Wärme nutürlich andere 
Werte und xwar ist sie bd den dichteten Arten 

kleiner. 

Für Klektroden und Gefl^ wird be^ondei^ 
Uetortenkohle verwendet. Da »\e in ihrer 
nrsprbnizlicheu Form zu hart ist, um direkt 
verarbeitet werden zu können, wird sie 
ivert mit Teer zu einer plastischen 
se verarbeitet, eeformt and längere 
Zeit auf 1200 hie 14ß(f rri ir/t 

9. Kohlenstoff und Wasserstoff 9a) 
AUgemeinei und Stabilität der 
Kohlenwasserstoffe. In den Verbin- 
dungen mit Was»<er8toff zeigt .sich am deut- 
liclisten die schiui i-rwülitite Eigenschaft des 
Kohlenstoff« eich mit gleichnrtigen Atomen 
nt langen Ketten m verlnndeii. Es sollen 
hier nur t'liiifre allffeinoine Eigenschaften der 
Kohlen wassersstülfe besprochen werden, 
.'spezieller die niedrigsten Glieder Methan, 
Aethylen und Aoetylon. Die Kohlenwasser- 
stoffe, die sich vom Methan durch Ersatz 
eines oder mehrerer Wasserstoffatome durch 
die Methylgruppe CU^ ableiten, haben all- 
fi^emein die Zussnimeneetzung CnHgu + g 
Utk! heißen gcsätti5:to Kuhlcnwiisserstoffe. 
Weou die eiiuelneu Kohlenstoffatome in 
«ner einfachen Kette angeordnet sind, 
nennt man sie normal, 7. B. normales Butan 
CHj-CHj-CHj-CH.,, wenn die kelte verzweigt 
ist, wird zum K.iuu ti der Zusatz I»o- gefügt, 
bobutan CH,-CH(GH3)-CH,. Die Kohlen- 
traseerstoffe der Acthvlenreihe enthalten zwei 
Kohleiistoffatünie, die dureh eine dop[)eltc 
Bindung verkettet sind HjC = Cü^ Sie 
haben aflgemein die Formel CnH,n vnd wer- 
den ab ungesättigte Kohlenwasserstoffe be- 
seiclinet, weil durch Addition von an 
der doppelten Bindung die gee&ttigten ent- 
stehen können. IMe Knlilcnwf^-jiprstoffe der 
Acetylenreitie liaben uUgeuieui die Zu- 
saniniensef zung CfjH..n- und enthalten eine 
dreifache Bindung zwigclien zwei OAtomen: 
CH ^ CH. Sie fftibm durch Attlnalane von 
zwei Wasscr-stcffuiolekfilen in die gesättigten 
Kohleuwa-sserstotfe über. Außer zu offenen 
Ketten l[dnnen sich auch die Kohlenstoff- 
atome zu ringförmiiren (Ifhilden verketten, 
unter denen das Henzol der bekannteste 
Stoff ist. Die Winkel, in denen die Valenzen 
des Kohlensitoffs nach dem TctraedermodeU 
zueinander stehen, begünstigen besonders 
die Bilduiiir von 5- und 6gliedrigen Ringen, 
lieber die Stabilität der verschiedenen 
Kohlenwasserstoffe kann man sieh ein Bild 
verschaffen, wenn man aniiiniint, daU alle 



durch direkte Verein isriiirj^ von Kohlenstoff 
und W;is>erstoff gebildet werden können. 
Die Vereinigung hört bei Erreichung eine» 
Gleichgewichtszustandes auf. der einen be- 
stimmten Partialdruck des Wasserstoffe ent- 
spricht. Durch Anwendung des Nernst- 
schen Wärme theorems ergibt sich nun, daß 
der 61eieh|[:ewieht»draek des WasserstoffK 
bei der EntstelniiiLj des Methans am irerinK- 
sten ist. daU ako bei Gegenwart von Kohle 
alle anderen Kohlenwasserstoffe in 'Methan 
und K(ddenstoff (ibprt:ehen. Es steht dies 
mit der liildung iiainer kohlenstoffreicherer 
Kohlen aus den Kohlenstoff und Wasser- 
stoff enthaltenden pflanzlichen und tierischen 

, Stoffen in geologischen Zeiträumen im Ein- 
klang und erklärt gleichfalls das Auftreten 

: des natürlichen Gruben- und Sumpfgases 

I Methan. 

I 9bl T>ns Methan CH4 ist der einfachste 
Kohlenwasserstoff. Es kommt in der Natur 
als Sumpfgas im Schlamm der Teiche und 
I Sümpfe vor, als schlagende Wetter oder 
Grubengas in den Steinkohlenbergwerken 
und an mehreren Orten strömt es aus Erd- 
I spalten. Die Ursache des natürlichen Vor- 
' konimens ist vor allen Bingen ein Finlnis- 
prozeß orcjanisoher Stoffe, besonders der 
; Zellulose, welelier in hervorragendem Mabe 
durch die Schiarn tnfermente ausgelöst wird. 
Der chemische Vorgang bei der Zrasettnng 
der Zellulose ist wahrscheuilich 

C;H,.0» + H,0 « 3 CH, + 3 CO«. 
Die Gegenwart des Grubent^asos in deu 
j Kohlenbergwerken bildet eine ätete Gefahr 
I für den Betrieb. Eine Probe enthielt 95,48% 
; Methan. Das aus den Spalten ausströmende 
1 Gas mischt sich mit der l,uf( und kann ja 
nach dem Mi-ctnin£:sverliältnis explosive 
oder niehtexplosive Gasgemische geben. Bei 
Gegenwart von ca. 6% und mehr Grubengas 
ist das Arbeiten in den Gruben gefährlich 
: Es müssen dann sehr gute Sicherheits- 
llampen verwendet werden. Die Svuthoee 
des Methans aus Kohlenstoff und Wasser- 
slolf führt besonders bei relativ niederen 
j Temperaturen zu besserer Ausbeute als bei 
I hohen, da das Uleiciigewicht sich mit 
wachsender Temperatur zugunsten der 
I Zersetzungsprodukte verschiebt. Die all- 
1 gemeine Glcichuug für die Abhängigkeit der 
I GMobgewichtekonstante von dw Temperatur 
lautet: 



Danns ergibt sich bei 3000 
PMzent CfU« 96,90 
Prozent H, 3.10 



400» ^ao" 
»6,16 62,53 
«3.84 37.47 



, TT 

log K = ^ 



oooo* 300" 
3i,<>8 11.07 
68,32 88,93 



-3,027 log T— 0.0006424 T 

{-4,617. 

tsuoi* im Gleichgewicht 

4.41 
95.59 



Digitized by Google 



KohlffliBtof^fi^ppe (Kohlenstoff) 



871 



Die (Uruktv Synth^e mläuft nur bei 
Anwendung von mötaUiBieIi«n Ni oder Coj 
■il^ KataljRstor mit moftbarar GeednHndig- 1 

keit. 

Durch direkte Redaktion des Kohlen- { 

tixvds erhrüt man nach der Mctiiodo von 
8abatier und Senderens Motliati und 
Wueer: 

CO 4- 3 = CH, H,( ) 
Auch beider Reduktion anderer icohienntuti- ; 
hakiger Stoffe enr>toht Metihan. Durch 
Hydrolyse unter Mitwirlcunf; vnn Fäiilnis- 
hakterieii entsteht nicht nur aus Zellulose, , 
sondern auch aus einfaeheren Stoffen, s. B. 
Calciumacptat Methan 

(C2H3Üj)2Ca + 2 HjO = (C05H)jCa -f 2CH,. 

Durch das Licht wird Aceton nach folgender 
Gleichung hydrolvsiert. i 

CHjCOCH, f fl/) - CH« -f CII3COOH. 

Die Bikliuig von Methan durch Zersetsung 
einiger Earoide ist schon erwümt, ebenso 

geben mctallorcraniscJie Vorbindungm nach 
folgendem SL-henia den Kohlenwasserstoff 
ZniCH,), + H5O = 2 CHj -f ZnO 

Mt-ttuiii ist t'iii fiirbloscs und f^eruclildses 
Gaa, (la-< h«-i Atmosphärendruck erst bei 164* 
fl&Mig wird. Unter 80 mm Druck wird das Methan 
fest und bildet bei weiterer Verminderung des 
Druckes eine schneeartige Masse. Die kritischen 
rhit.'ii Sinti; tk — M.R. pi< 51.9 Atmo- 
sphären. Die ihemisthe Kniist<iiite nach Iserngt 
ist 2,6. 

Die Dichte des Gases ist bei 0«0,öö76. 1 Liter 
wiMt mter ^'ormalbedingungen 0,7260 g. Die 
mittlere spezifiaehe Wärme ist zwischen 18 und 
208» 0,5930. Die Verbrennungswärme ist + 211 900 
cal, woraus sich die Bildungsw.'irine ((": r)i;inianl) 
= 4-217.V* rnl ber*»chnpt. Methan wird etwas 
von Wa.SMT frt'liist und zwar befragt «Irr Ab- 
«MrptionskoeÜizieat bei 0« 0,05663. bei 20» 
O4»806 und bei 60* 0fiS194. 

Bei Iiohor Temperatur zersetzt sich Methan 
in seine Bestandteile, Die gleiobe ZerBetzung 
findet dnreh den elektriseMn Funken statt. 

Mit Sauerstoff vereinigt es sich unter Bil- 
dung von Kohledioxyd und Wasser. Bei 
gewöbnllober Temperatur findet die Reak- 
tion nur unter Einwirkung der elektrischen 
Entladung statt. Mit Ozon entsteht langsam 
Fonnaldehyd und Ameisensäure. Bei Gegen- 
wart von Katalysatoren, wie fein verteilte 
Platinmctalle und Gold findet die Ver- 
brennung von etwa 400" an statt. Die Bedin- 
gungen für die explosive Vereinigung von 
Metnatt mit Sanentoff sind besonders int 
Hinblick auf die Schlagwetteri^i fahr von I 
Wichtigkeit. Die Geschwindigkeit der Fort- ' 
oflanzung der Explosion in Röhren bat ein 
Maximum bei einem (Jehalt von 12.2% 
Methan im Luftgemisch. Zur Si( herung 
u'f'u'cn die Explosionsgefahr bedienen sich die | 
Bergleute in nicht elektrisch erleiiehtften i 
Kohleiigriiljen der von Davy erturidenen 



SicherbeitBlamne. Sie besteht ans einer 
gewöhnlieben ueUampe, die von einem fein- 

ma.schigen Drahtgefledit imiirebeii ist. Hi- 
Gegenwart schlagend**!' Wetter liudeu ianer- 
halb des Drahtgeflechts Explosionen statt. 
Diese pflanzen sich jedoch nicht nach außen 
fort. Schon bei germgem Methaogehalt der 
Grubenluft deutet eine bi:uit> Aureole um 
die Flamme dei Sieherheitslampe nnf die 
Schlagwettergt.'lühr hin. Noch *i( licrcr und 
ungefährlicher werden Schlagwetter durch 
einen akustischen Alarmapparat, die Grubea- 
pfeife, angezeigt. Diese wird mit der bei 
G^enwart von Mothan spezifisch leichtere 
Gnibenluft angeblasen und ergibt dann 
einen anderen Ton ab eine i^elehuiti^ 
mit reiiirr Luft an geblasenen Preifc. Deut- 
lich hörbare Schwebungen zeigen die Ge- 
fahr an. 

Ebenso wie mit Sauerstoff gibt Motlian 
auch mit Stickoxyd ein explosive« Gemenge. 
Chlor wirkt aut Mothan und die homologen 
Kohlenwasserstoffe substituieroiul ein unter 
ChlorwaesecBtoffbiMung. Die B«aktion ver- 
läuft bei gewöbnlieber Temperatur nur in 
Licht mit morklichor Geschwindigkeit. Im 
Sonnenlicht .sogar explosionsartig. 

Methan gibt keine charakteristischen iie- 
aktionen. Es wird quantitativ durch Verbren- 
nung mit Sauerstoff bestimmt Die gebildete 
Monge Kohlendioxyd und Wasser wird entweder 
gwolometrisch öder gewichtsanal vtisch er- 
mittdt 

Aethylen kimnnt in der Natur nicht 
vor. En entsteht durch Austritt von einem 
Wasserstoffmolekftl ans Aetban CH«— CH, 

- rjT, Tl.,. Dir-p Rf-tl-tinn tritt aber 
erst bei erhöhter Temperatur ein. Bei 
gewöhnlicher Temperatur kann man so 
verfahren, daß man den Substitutinnspro- 
dukten der iresättititeii Kohlen wasäserstoffe, 
den Alkohcden. den mono- und disubäti* 
tuierten Halogen derivaten. und den Säure- 
cstern (Gelegenheit gibt, Wasser, Halogen, 
Säuren abzuspalten. Um den Alkoholen 
W^asser zu entziehen bedient man siob des 
Cblorzinks, des Phosphorpentoxyds und der 
konaentrierten Schwwelflinie. 

Das Aothylen ist bei gewühnlichrr Tempp- 
ratur ein farbloses (ias. welches sk Ii bei (1° und 
40,2 Atmosphiiren zur Fliissifciceit kondetisieron 
läßt. Es erstirrt bei —181.4" 2U einer kristalli- 
nischen Masse. iWi Atmosphärendrurk ist der 
Siedepunkt — 103", bei niederen Dxockea viel 
tiefer. Verflüssigtes Aethylen, das nntn vor» 
mindertem Druck siedet, ist daher zur Erzeugung 
tiefer Temperaturen geeignet. Die kritische 
Temperatur ist -1- IM", der l<riti.srhe Druck .')1,7 
.Ytmiispbären. Die uhemtsehe Konstante ist 

2,8. Die Dichte des CjlL ist unter Xormal- 
bedingungen = 0,d8ö2. 1 Liter Aethjrlen wiegt 
1,2520 g. Die spezifische Wirme betrSgt zwischen 
10 und 2-11" 0,1040. Die Ver1>renniingswärmi' 
^iii;i300 caI und die Bildimgswarroe 72U0 cal. 



Digitized by Google 



s72 



Kohlengtoff^ppe {KohleiuttoEf) 



Der Absorptionskocffizient des Aethylens durch 
Wasser ist bei 0* 0,386, bei 16» 0,139 und bei 

30« 0,098. 

Die Zersetzung des Aethylens in seine 
Butandteile findet nicht so glatt statt, 
wie beim Methan. Als unjjesättifiter Körper 
polymerisiert es sieh leicht bei erhöhter 
Temperatur. Bciiii Durchleifeii durch eine 
rotglühendes Bohr entsteht neben Kotilen- 
stoft und Wasseretoff CH^, CHg, C3H,. 
CJT^, C,!!^. Htnizol. Xaplitlialiii "und Aiilrä- 
eeii. Der Icichu' Zerlall üct. AeÜiylens in der 
Hitze in andere Kohlenwasserstoffe und 
Kohlenstoff ist die L'rsache für die stark 
leiielitejide Flamme bei der Verbrennung. 
Die tein verteilte fest ausgeschiedene Kohle 
wird durch die Temperatur der brennenden 
Gase zum intensiven Globen gebracht. Bei 
Gegenwart der u^eiiügenden >Ienge Sauer- 
stoff erfolgt die Verbrennung des Aethylens 
explosionsart^^. — Als ungesättigte \'er- 
biudung geht das Aethyleii unter Wasser- 
stoffaufnahme leicht in Aeilian iil)er. Mit 
den Halogenen verbindet es sich sehr leicht 
unter Wärraeentwickelung. Der l'ebcrgang 
des Gases in eine schwere Flüssigkeit mit 
Brom hat ihm den Xaiiien ,,()lhildeiide> (ias" 
eingetragen. Mit anorganischen Schwer- 
metalbalscn (Fe, Hg, Pt, Ir) verbindet sieh 
Aethylen zu koiuplexen Doppelverbindungen. 

Aethylen untt'rsclieidet sich dadurch von den 
gesättigten Kohlenwasserstoffen, daß rs von 
nueliender Schwefelsäure rasch absorbiert wird. 
Ifiemuf Ist aneb die ^as volnmetrisehe Bestimmung 
begründet. 

Acetv.len. Das Acetyieu ist der ein- 
faohste Vertreter der Kohlenwassenstoffe 

von der Zusammenset7.untr r",,Hj, - Ks 
)iat die Forjnel C^Hg und die Kunst ftutinn 
HC=-CH. Bei gewöhnlicher Temperatur 
ist e.s sehr unbeständig und kommt daher 
in der Natur nicht frei vor. Als endot her- 
mische Verbindung wird jedoch seine Be- 
atändigltelt mit steigender Temueratur immer 
^OBer und man kann das Gas daher bei 
den hohen Temperaturen des elekfriselien 
Ofens durch Ueberleiten voji. Wasserstuff 
aber Kohle erhalten. Aufinxlem entsteht 
es bei der Zersetznrir oriraiiiseher Sfoffe, 
wie .Mkohol in glüliendeii Kiihreii und l)ei 
der Einwirkung des elektrischen Funken auf 
andere Koiilenwasserstoffe. Acetyieu bildet 
sich auSerdem bei der nnvollständif^en Ver* 
brennnng der Kfddenwasserstoffc. Daher 
tritt beim Zurückschlagen eines Bunsen- 
breimers der (leruch von Acetylen auf. 
Es bildet sich durch Entziehung von Halosen 
oder Halogenwasserstoffsäuren aus llalogon- 
snl>stituierten Kohlenwasserstoffen. Die 
wichtigste heute ausschließlich benutzte Dar- 
ätelluugsmethode des Acetylens ist die Zer- 
setzung des Calciumkarbid's durch Wasser. 

CaCj -f H3O = Caü + CjHj 



Hierzu wird dm in elektrischen Oefen 
I techniseh gewonnene Calciumkarbid in ge- 
eigneten Generatoren durch einen je nach 
dem Verbrauch des Gases geregelten Wasser- 
zufluß zersetzt. Em Aufbewahren und Kom- 
primieren des Gases ist wegen der Explosious- 
L'efahr nicht möglich und gcsetzlicJi ver- 
l)uteM. 

Die Hauptverwendung des Acetylens 
in der Technik »t durch die hohe Leucht- 
kraft seiner Flamme bedingt. Wenn da'^ 
Gas aus einem weiten Kohr austretend 
bmint, entsteht eine f^oBe stark niBende 
Flamme und die Breuneröffnung bedeckt 
sich mit Kulile. Durch geeignete Brenner 
läßt sich dieser rebelstand vermeiden. Die- 
selben >i)id <n koiixtniiert. dat? mehrere 
Gasstrahlen mit großer (»esiliwindigkcit 
aus engen Brenneröffnungeii gegeneinander 
strömen und sich bei der Vereinigung hem- 
I men. An dieser Stelle entsteht bei der Ent- 
Zündung eine breite ruhige Flamme des in 
ausreichender Weise mit Luft gemischten 
Gases, das wegen <ler großen Ströman|!s- 
pe'-eliwiudiirkeit nitlit nach der Rrcmier- 



fliumi: ziiruckiclilageii kaini, welche da- 
mpft wird. 



her nicht durch Kohle ver 
iDie EigeutOmlichkeit der Herstellung des 
Gases macht die Verwendung; fär kleine An- 
lagen in einzeln stehenden Häusern und fiir 
traiupurtable Gasbeleuchtung in Fahrzeug- 
latemen besonders geeignet. 

•Voetylen ist im reinen Zustand ein farblose* 
und gefuchlose« Uas, welches sieh bei Ü*> schon 
anter 26 AtmosphSren Druck su einer Flflssigkeit 

konHensieren IntSt f?eim Srhmelzpunkt - .Sl" 
ist der Dainpldriick 1,2') Atmosphären, so dali 
hei •rew (iluilichi'Mi A tinri-.phiirfniinii k nur festes 
.Vcetyleii t^estaiidig ist. Subliuiatiunsteiriperatur 
— 82,5". .\retylen, Kuhlendio.wd und Silirium- 
fliiorid sind die einzigen Verbindungen mit die.wr 
Eigen«-haft. IJeim Acetvien U^n die beides 
Punkte so nahe beieinander, daS man in einem 
Rohr mit festem (',11, dieses darrh VerscUie6en 
mit dnm Finder srlimelzi-n und durch Wieder- 
ofluen erstarren las.s€ii kann. Die kritisch* 
Temperatur ist 4-36,6" und der kritisrlie üruck 
Gl,6 Atmosphären. Die chemische Konstante 
nach fernst ist 3,2. Die Dichte des Acetvien« 
ist unter ^ormalbedingongen 0.92. 1 Xiter 
des Gases wiegt 1,1620. Die spenfiflche Wime 
des flüssigen Acetylens hat bei ^75* den außer- 
ordentlich hohen Wert 1,05. Der Ausdruck 

; k = fflr dss Gas ist 1.96. Die molekulare 

' Cv 

VerdampfuiigswUrme beträgt für flüssiges Are- 
i tvlen Sm cal und fOr festes 5490 cal. Die 
Sehmelxwinne ergibt sieh dalier aus der TUtk- 
rvm. (iieser beiden Werte ^ 410 ral, wähn-nd 
direkt 910 cal beobachtet wurden Die Ver- 
brennungsw arme beträgt nach I liiniison 3lO(KXi 
r:il, woraus sich die BUdungswurnu* 48200 ral 
berechnet. - .\cetylM) wird Von Wa.sscr ziemlich 
reichlich aufgenommen. Der Abaorptions 
koeffisient ist bei 0* 1.73, bei 10» 1^1. bei ^> 
1.03, beiSQ* 0.84. Vonoiganincbenliiisangsmitteln 



Digitized by Google 



KolileD8toffginii){)o (Kohlenstoff) 



873 



wird Acptyleii sfhr vict stärker gelöst als von 
Wasser. Aceton löst bei pwöhnlirhem Druck 
bei 15* das 25fache seines Voliuiu-ns an A( t tyli ii 
and bei 12 Atmoiphärcn das :>OUiaihe. Bei 
—SO« wird das 2000 bis 25(MJ fache seines Vo- 
IniMiu au^enoiiim«», du sich dab«i um du 
4 Ms 5fMlM v«ifr68eii. In einer Af «tanlSsafif 
lusen sich 120 gCH, im f.itrr sirher nnfbrwalirfn. 

Mit d«r Tfttwicbe, daß Acvtylen eine eudo- 
tlMnoiaelie YerMttdiiBg ist, steht seine 

Zersetzlichkeit bei tiefer Tenipcranir. die 
sich bis zur Explosion steigern kann, im 
Einklang:. Die Gefahr wird dureh Ver- 
größerung des Druckes verstärkt. Bei 
gewöhnlichem Druck ist das (ja» weder 
dureh eine Flamme noch durch Knaüqueck- 
silber zur Explosion zu bringen. In einer 
geschlossenen Stahlbombe genügt fftr die 
letzte Zflndungsart schon ein Üeberdruck 
-von 17 cm Hg. In enwn Röhren und in 
Gemischen mit anderen Gasen ist die Explo- 
sionsdnickgrenze hr.Iier. Bei der ZtTH'tzung 
scheidet sich der KohlenätoU iu einer sehr 
fdn vwteflten Vwm als Rufi ab. Aretylen 
hat die Eigenschaft sich zu höher niolekiil.ireii 
Kohlenwasserstoffen zu yol^'merisieren. Hier- 
bei können besonders bei höheren Tempe- 
raturen füe aromatischen Kohlenwasser- 
stoffe Benzol, ötyrol, Naphthalin und Beten 
nachgewiesen weraen. 

Wasserstdff und die ffaloLrene werden 
von dem Acetyleu als ungesättigter Ver- 
bindung leicht unter Bildung der ent^prcchen- 
(hii Verbindungen addiert. Was.-;er wird 
unter Bildung von Methylalkohol an- 
gelagert. 

Die Flamme, welche Acetylen bei der Ver- 
brennung liefert, ist besonder.^ hellweiß und 
das Licht enthält mehr blaue und \ io|ette 
Strahlen als da.s gewöhnliche Leuchtgas. 
Die Temperatur der AcetylenXlamme ist nach 
thermoelektrischen Messungen etwa 1900", 
während die optischen Messungen 2900" er- 
gaben. Die Flamme wird bei Ersatz der 
Luft tlureh Sauerstoff bedeutend heißer und 
mit einem AcetylensanerstoffgebUtoe können 
snfierordentUeh hohe Temperatnren erhalten 
werden. Auf (Iruud chemischer Teinperaf ur- 
bestimmungen wurden dafür 2700" berechnet. 
Die Intensität der Aeetylenflanime steht 
mit der hohen Verbrennungs wärme und der 
feineu Verteilung des glühenden Kulilt ii.^tdlfs 
ini Zusammenhang. Sie ist bei gleichem 
Gasverbrauch 20 mal größer als bei einer 
gewöhnlichen Leuchtgasflamme und ü mal 
größer als bei Gasglühlicht. VOB der Gesamt- 
strahlungsenergie der Klamme werden 10,5 
in Form von Licht verwertet und von der 
gesamten Verbrennungscnorgie 2,30",,, die 
Lichtausbeute tut also eine sehr gute. Die 
Entsflndungstemperatnrexploeiver Acetylen- 
hlftgemenge liegt bei ca. olü^. 

Die Beduktionsenergie des Acetylen» ist 



sehr groß. So wird bei pjitzündung eum 
I Gemisches von Acetylen mit Kohlenoxyd 
oder Kohlendioxyd freier Kohlenstoff und 
Was?ser gebildet.' Hiermit <teli( es im Zw- 
|Sammenhang, daß Acetylen durch Oxyüa- 
I tionsmittel momentan oxydiert wird. So 
entsteht mit Fennangaiiat Ozalsftaie und 
Kohlensäure. 

Das .Vcetyh n kann in wässeriger Lösung 
als schwaehe Säure aufgefaßt wertlen und 
die Karbide, die sich beim Kinleiten des 
i Gases in Metallsalzlösungen bilden als Salze 
j dieser Säure. Es liefern unlösliche Nieder» 
sehläge in sauerer Lösung: Gold und Osmium- 
<alze lals Metall I, Palladium. Sili)cr und 
: Quocksilben>ake(al8 Karbide I, iu ammoniaka- 
liscber Lflsnn;^ die Salze des l^bers und 
Kupfer?. Letztere fallen als* explosive 
Niederschläge. Keine Fällungen geben 
die Salze der Thalliums, Cadimum, Fiatin, 
Iridium» Rhodium und in alkalischer Lösung 
Blei. 

Der empfindlichste Nachweis ist die 
. Entstehung eines roten Niederschlags mit 
: Cuprosalzlösungen. Zur quantiLativeu Be- 
stimnmng löst man diesen in 8&uren und 
bestimmt das Kupfer. 

9c) Leuchtgas. Bei der trockenen 
Destillation der Steinkohlen erhält man 
' verschiedene flüssige und irasfßrmige Pro- 
dukte, während Koks und iietortenkohle 
zurückbleiben. Die Gase, welche aus einem 
I Gemisch von Wasserstoff, Kohleuoxyd und 
1 KoUenwassemtoffen bestehen, werden unter 
'dem Namen Leuchtgas zu<animen;j;efaßt. 
{Die weniger flüchtigen Anteile, welche sich 
: bei KQhlung tn Vorlagen verdichten', sind 
der Steinknhienteer und das (laswasser. Der 
Steinkohlenteer ist ein demente von ver- 
schiedenen Kohlenwasserstoffen und dcven 
Derivaten, unter denen besonders die aroma- 
; tischen Verbindungen vorherrschen. Er 
ht für die cheniseM Indttstrie der organi- 
schen Substanzen von der größten Bedeu- 
! tung. Das Gaswasser ist im wesentlichen 
j als eine wä-serige Lösung von Ammonium- 
salzen zu betrachten und bildet die Uaupt> 
qneiOe fflr diese und Ammoniak. 

Die Zusamnuiisctzung des Leuchtgases 
ist je uach der ^\xt der Kohlen und der 
Temperatur hei der Destillatiott eine ver- 
schiedene. Die Hatipfhestandteilc eines 
' guten Leuchtgases sind 49 Vol Prozent 
Wasserstoff, 34 »o Methan, 8% Kohlenoxyd, 
4'^;, scliwere Kohlenwn^^serstone, 1% Kohlen- 
dioxyd und 4% Stickstoff. 

Die modenie trfluehtnsfabiilaifion geschieht 

durch Destillation der Kohlen in zylindrischer 
Sch!jni<»ttA'nr»!ti»iU'ii, die zu 5 bi.s f> Stück in 
ei Inn gemeinsamen Oft n fingemauert sind. 
Zum Heizen dient (lencrator- oder Wnssprgas, 
weiches in einem neben oder ottter den Her<ut«n- 
öfen befindlichen Gaserieoger aus einem Teil 



Digitized by Google 



874 



Kohlenstoffgrappe (Kohleiu»toff> 



des gevonii«aen Koks heiieat«Ut wird. L'm die 
wertvollen schweren KoolenwaBieratoffe mö^- 
lichrt vollständie zu gewinnen, worden die 
CJasfnns den Uotorten .whnpH abs^esaiigt. 
Trot/iiem findet <linrli ihn' '/iM-ftznii«: an den 
Wiuidvn eine stark»- Alist iuiduiij; v<m Ui torten- 
kiilili' stritt. Aus den Retorten gt huiff <las Gas 
in Koudensntnrcn, in denen durch Luft oder 
Wasserkühlung der Teer kondensiert wird. 
D«iui wird in Wischern und Skmbbem durch 
ESnspriteen von Wuser AmmonUk. Kohlen- 
säUH!. etwas Schwefel-. Cyan- und Hhodan- 
wasiierstoff niedergeschlapren. Zur trorkenen 
r{iMiii;:u!if; >treirhT ji-r/.t d i-> iihcr in ri<rrnrri 
Kästen befindliihe Laiuiii^srhe i>der Luxsilie 
Masse, welche durch ihren Eisengehalt den 
Schwefelwasserstoff zurückhält und- Atninoniak 
und Blausäure zersetzt. Ktwa noch vorhandener 
Schwefelkohlenstoff wird durch gelüsehten Kalk ' 
zurückgehalten. Da.s Auf.Hammeln des l/cucht- 
gases geschieht in ;:roßi ii r,lu< kfii. ("asoinctiTn 
von 10000 bis HWU<i(j vhm hihait, die über 
Wasser schwimmen. j 
Das Leuchtgas wird beaoiiders xur Be- 
leuchtung venrenrfet. THe Lie1iteml»iion wird ; 
durch das (ilülicii der aus den schweren ' 
Kohlenwasserstoffen abgeschiedenen Kohle- 
teilchen bewirkt. Die Farbe der Flamme bt 
pclhlich. Es findet eine Vcrhrssoruiii; der 
Licht^UNbeute statt, wenn mau von ein- 
fachen Lochbrennern zu SchnitttnmiiierD, 
in denen die Flamme f&dierföniiiK su^e- 



breitet wird und zu dem in einem Zylinder 
brennenden Argandbrenner übergeht. In 
diesem brennt tias (las ans vificii in einem 
Kreis angeordaeten Löchern. Kiu anderer 
Weg, eine heiter leaehtende Flamme zu er- 
halten, hi'steht in einer Karbnrienintr de» 
iiaH> (Inrch reberleiteii ulnr Benzol oder 
Znniisi lion von Acetylen. Erst durch die 
Erfiiiduiii: dc> f 'lasL'liililiehtes wurde die 
!.,ichtausbcutc' do-s I^iuht^^ases bei gleichem 
Gasverbrauch gegen die offene (iasflamme 
um das lU>facbe gesteigert. Besonders 
(loreh die Konstniktioti des hinirenden 
Glühlichtes. Welches nacli unten keinerlei 
Schatten des Brenners wirft, konnte die 
Ga-sbeleni liiung mit Erfolg in Konknrraiz 
mit der clektri.schcn Beleuchtung treten. 
Zur Verwendung in Gasglühlichtbrennem, 
muß das I.ieucbtgas entleuchtet wenien, 
die Gegenwart von Hchweren kohleabschei- 
denden Kohlenwasserstoffen kt al.«o nicht 
günstig. Für diese Zwecke können aber 
auch andere billigere oder unter Umständen 
bequemere Brennstoffe, wie Wassergas. 
I ieneratorgas. und die vergasten flüssigen 
Brennstoffe Spiritus und Petroleum ver- 
wendet werden. In der folgenden Tabdie 
sind einige Lichtquellen cum Vergleich zu- 
sammengestellt: 



liehtquelle 


Kenenstirln 


1 Kerzenstundc 
verbrauebt kostet 


i i Brennstunde 
kostH 


Leuchtgas Scbnittbnnner 


ao 


13,3 L.Gas 


0,21 P6. 




Aigandbrenoer 


30 


10,0 „ 




3,« 


Regenerativbrenner 


ito 


3-7 - 


o,of> 


0.5 1. 


gew. Auerlicbt 


80 




0,024 ,, 


1,9 .. 


häng. Atterliebt 


s<> 


t.i 


0,01. S „ 


1.5 „ 


Spiritusglühlicht 


(k) 


25 Spiritus 


0.07 ., 


4,3 


Acetylenlicht 


«5 


ü,i L. C,H, 




2,7 


Petroleumlicht 


»5 


33 Petr. 




»,s „ 


ekku. Kohlenfadei^lilhlampe 


«5 


3,2 Watt 


1 o.«3 « 


3«> t. 


WoiframJampe 


30 




! «>.05 «* 


»1» » 


Bogeulicht 


1500 


0.3 .. 


i 0,01« „ 


18 



Außer zur Beleuchtung wird da.s l^ucht- uungen sind die Verbrennung der festen 

gas zur Heizung und durch seine Fähig- Kohle zu KoMenoxyd und die Vereinigung 

keit mit Luft explosive »ieniische zu bilden, fein verteillen Antiinnns mit f^hhir. Bei- 

in den Gasmaschinen zur Kraft^'ewiunung vor- spiele für wahre Flammen sind die Verbren- 

wendet (v?!. auchden Artikel „Leu eh tsas*'). nungen der gasförmigen Brennstoffe und die 

91! i Fla III nie. Wenn eine diemi-ehe Vereiiiii^uiiL': von Klnor mit Wasserstoff. 

Keaktioii zwischen gasförmigen Stoftei» Wenn .stlieinbar ft-sle Stoffe mit Flamme 

schnell unter starker Wärmeentwicklung und verbrennen, so hat dies stets seinen Grund 

Lichtemis.sion vor sich geht, so nennt man darin, daß intermediär sich gas- oder dampf- 

diese Erscheinung eine Klamme. Die bei förmige Produkte bilden, welche dann unter 

dieser Definition ausgesprochene Beschrän- Flammenerschein n iil' reairieren. So ent-^teiien 

kung auf gasförmige reagierende Stoffe ist die bei der Verbrennung der Kohle auf- 

wichtig, denn ein fester Körper, der mit i tretenden blauen Flammen durch die Ver- 

eincm ainli rni unter -t irker Wärmeentwicke- brennung des Kohlent^xyds zw Kohlendioxyd. 

lung reauHit. kann ms (dühen geraten, eine Die Verbrennung des Schwefelt, l'ljobphors, 

Flanuiienerseheinuutf tritt jedoch dabei nicht Magnesiums ontspirichtder Reaktion zwischen 

auf. Beispiele für derartige Glahersrhe> Sauerstoff und den entsprechenden Dämpfen. 



Digitized by Google 



KoiüaiiBloffgroppe (Kohlenstoff) 



875 



(Ii»* durch di> R» ;iktioM< wärme des einmal ■ unvoUständii^tMi Verbrcnmin? entspricht, ver- 
durch die EntzüiiduiiK eingeleiteten Vor- ' mieden wird. Ein hierzu dienon der Brenner 



tfangs stets nachgeliefert werde. In dem 
Dochte der Kenseu erfolgt die Gasenseugimg 
»nd die Verbrennung gleiehieitig. 

Wenn Leuchtgas aits einer Kr(>isfrn uhummi 
Oeffnuog verbrennt, so besteht die Flamme 
aus dm denfHeh ▼wneiiander getrennten 

Zonen. Tm Innern befindet sich em dunkler 
Kern, in dem die üase wegen Sauerstoff- 
mangel zum größten Teil unverändert vor- 
h in li n ind. DiP'^pn umgibt ein leiu litender 
Kcp'iiiianu'l, in welche die partieUe Ver- 
einigung der Gase vor sich geht. In diesem 
Teil findet die Zersetzung der ungcsättijrten 
und Benzolkohlenwasserstoffe unter Ab- 
scheiduDt; von festem Kdlilenstoff durch die 
Uitze der Verbrennung statt. Der Koblen- 
i(toff gertt ine dfihen und bewirkt dn 
l^cuchteu der Ptanitne. In einem äußeren 
sebwach leuchtenden K^elmantel findet 
seUießKcb die volbtindige Verbrennung 
zu Kolilendioxyd statt. Zur Verwendun«: 
in den Glust^iihlichthrennern, bei denen die 



wurde im Jahre 1855 von Bunden erfunden. 
Das Gas tritt durch eine enge Spitze in eine 
weite Röhre ein, in welcher es »ich mit 
frleiclizeitii; ein:res;ui!;ter Luft iui>chen kann. 
Am audereu £ude der weiten Röhre wird 
da« Gaegetniseh entzfindet, und verbrennt 
dort mit einer bläulichen heißen niehtlench- 
tenden Flamme. Dieser Bun.-ien brenne r 
wird in allen Fällen verwendet, wo Leucht- 
gas zu Hcizzwec ken in in^pndeiner Weise 
gebraucht werden soll. l ebtr die Gas- 
zusammensetzung und die Tcmperatnien 
in den einzelnen Teilen der Bunsenflamme 
sind wir jetzt j^ut unierriehtet, besonders 
nachdem es gelungen Lst, die Flamme zu 
spalten und am dem inneren Teil die Gase 
sur Unterraehnng abcmangen. Er ergab 
sich dadurch, daß im Inneni der Flamme 
keine eigentliche Verbrennung stattfindet, 
daß vieuiehr die brennbaren Gase neben 

ihren Verbrennunsjsprndnkten im Verhältnis 
des Wiisscrtras^leiehL^ewiehts zugegen sind. 



StrahlungsQbertrafiunsnichtdurchdasGliihen ! Dieser Teil wird von zwei Zonen Degfwust, 
des festen Kohlenstoffs, sondern durch die in denen die eiirent liehe Verbrennung vor 
viel ökonomischer wirkenden Gemische von sich geht. Im Inueni der Fläinme, wo Sauer- 
Thoroxyd mit geringen Mengen Ceroxyd stoffmangcl herrscht, wirkt die Bunsenflamme 
geschiebt, ist es wichtig, die Flamme nicht- 1 chemisch reduzierend, im äußeren Saum 
leuchtend zu machen. Damit ist gleichzeitig in Berührung mit der Atmosphäre oxydierend, 
ein Gewinn an Wärmeenergie verbunden, was. für ehemisch analytische Zwecke aus- 
der sonst durch die Strahlung des schwarzen genutzt wird. In der folgenden TabdUe sind 
Kohlenstoffii verloren ginge. Am einfachsten einige FlünmentömpwBtnNn, wei^ auf 
ist dies dureh eine Z; in < ] inn; von Luft | verschiedene Weise beetiinnit worden efakd, 
zu dem Gase zu erreichen, bo daß die Ab^jsusanunengeetellt. 
sehmdang der festen KoUe, wdehe ja efaier ■ 

Bunsenflamme (lieuehtgas) volle Luftzufuhr i&ji* 

„ halbe ., iSij* 

Gebliselampft „ rSaneistoff) ssoo^ 

„ (WawerstofTj ^«o^ 

Bonienfbunnie (Aretvlen) 2548° 

(.\lkohol) rSaft" 

(Alkohol f 50% Bend») 2053« 

WasserntoU (frei breuneadj 1900* 

-Alkohol „ „ 1705« 



hl einer Bunsenflamme brennt ein explo- 
sives Gasgemisch, welches aus einer (mU' 
nung zuströmt. Die Form der Flammen- 
kegelmäntel iüt dadurch gegeben, daß in 
ihnen die Geschwindigkeit des aii>strönienden 
Gemisches gleich der Fortpflanzung der 
Explosion naeh innen ist. Es rindet in diesen 
Zf' i -r eine ..stehende Explo-ion" >!.itt. 
Wenn man die Gas-Lultzuiunr immer lang- 
samer werden läßt, n&hert sieh der Flammen- 
kegel immer mehr der Brenneröffnuni? und 
kann bei geeignet kleiner Strömungsgeschwin- 
digkeit in den Brenner hereinschlu^on. 3lan 
kann die Kxplosionsgescbwinditrkeit ver- 
ringern und da> Hincinschlapen mdie Brenner- 
röhre verhindern, indem man auf die Brenner- 
öffnung ein dOnnes Drahtgeflecht legt. 



Dieses leitet die Wärme schnell nach aubeu 
jab und bewvkt so eine Abkühlung der 
Flamme. Dies ist auch der Grund, warum 
die ELxplosionen explosiver Grubeugas-Luft- 
mischungen an dem Drahtraantel der Davy- 
Ischen Sieherheitslampe zum Stillstand 
kommen, so daß «tne^ Exjiloftion in dem 
Außenga^s verf i 1 i rt wird. 

zo. Kohlenstoff VtoA Halogene. Die 
' Verbindimgen der Halogene mit Kohlenstoff 
sind nur in den seltensten Fällen direkt durch 
(die Vereinigung der beiden Komptmenten 
'erhalten worden. Meistens bilden sie sich 
durch Reaktion der llahisrene mit Kohlen- 
stoffverbinduniren und zwar speziell mit 
Kohlen Wasserstuffen. Es sind ziemlich 
indifferente Substanzen, welche meistens 



Digitized by Google 



676 



KohlenKto^gTiippe (Kohlenstoff) 



einen aromatisciien Uemch haben. Die Eiiiffthrunx der verselupdeneii Halogene mit 
Subfütitution d«r Wameratoffatome des waclwenden Atomgewicht i»t bei diesen 
Methans kann /u fiiifaih oder niplirfadi Vorbinduimcii Ix'snndti^ deutlich, l)ie.<e 
haloeenisierten Methauen führen. Die all- iieziehuugeu sind in der folgenden Tabelle 
mälwcbe Veiündernng der Eigensehaften | soBunmengevtellt: 
diireh zunehmend« Substitution und durch 





Hiior 

1 

^ n 3 ^ — 
C -Z c- -7. s- 
■f. 




Chlor 

Sc ■ ~ B 
^ - .SS 

=- •/. c 


Brom 

• 

^ £ = T = 
!£ ; ~ S. \a ä. 


« 

f Sc ^ s 
„ _ _ /. — 


CH.X, 

CHX, 

CX. 




o,9ii — 103.0 J3,7 
1.378 — 41. f." 
i,5jo —00,3 ■ üi,.i* 
1,595 — a3<« 7«»,7" 


>."3-2 - 4.5" 
^.443 — y8.s* 

3,42 9i.5* »89,5* 


4" 4A** 
3.339 - l8o« 
4,00» 119» 

4.3« — — 



Tetrafluorkuhitustolf. Die Affinhiit 
Ztt-ischeu Kohlenstoff und Fluor ist so ^oli. 
daß liicb beide Elemente direkt vereinigen. 
Anierdem bildet es sich durch Einwirkung des 
Fluors auf alle undereu lialogensulMtitaierten 
Methanderivate. \\% ist ein Gas, daS Glas unter 
Knbi^'irkelung von Kühlensäiiro angreift. 

Tetrachlurkuhlenstof f bildet sich au.s 
sehr vielen Kohlenstoffvf rhindungen mit Chlor 
bei tiegenwart van ChlorüUsrträgern. Technisch 
wird- die Vorbindofiig ans Schwefelkohlenstoff 
mit Chlor bei Gcqj^nwart von Alomintomchlurid 
dargestdit. Tetrarhlorkohknstoff ist bei ge- 
wöhnlicher Tiin]iiiatur eine farbldsf ülific Fliissii:- 
keit. die sich uit )ir mit Wa.sscr, duge{;t u mit dtii 
ml•l^t<•n organischen Lösungsmitteln mischt. 
Auf dem ausgesprochenen Lösungsvermögen 
för viele urganisctie Verbindungen beruht die 
wesentliche Verwendnog in der Technik. l!ci 
AbkOhlnng erstarrt die Flttssiekeit. Im festen 
Zustand ist der Tetrachlorkohlenstoff trimorph. 
I>en drei Modifikationen kommen die Schmelz- 



))iiiikt* 



jH.t;», 



2:5,77« und - 21. J" iw. Für 



t;t wiitinlich erhält man den SchiiiuLpuiiki der 
zweiten Forin. Die Verbrennung.swäriiie, deren 
Bestimmung besonders schwierig ist, ist nach 
Thomson 769U<) cal und die Bildungswärnie 
der flUssigea Verbindung 28200 caL Der fire* 
ehungse.vpiinent ist fflr die 1>>L{nie 1.465R. 
Hei gewöhnlicher Ttui|>ir:itiir ist Tetrachlor- 
kohlenstoff sehr intliUin'iii, In i höherer Tem- 
peratur ivwy-MX er h alvi'i' iiiit< r HÜdung 
Küldenstoltreic herer Kohlenstotlchloride. 

Tetrabromkohlen^toff entsteht auf ana- 
loge wie die Chlorverbindung. 

Ti' n a ji!dk»>hlenstof f entsteht aus der 
J'hlorverbindiiiii: iliin li .l<ni h. 1 (iegenwart von 
.Muminiumjodid als Joduberrriiger. 

Di jodacetylen C,.l2 entsteht aus Caicium- 
karbid durch JodjodkaiiiiHi. auUerdem dureh 
Dissoriation der Verhindung Tetraji»dacet\ien: 
CjJ« =^ - 1. '-"^ ist ein weiUer kristalli- 

nisrher Körper, d< j \w\ 74* .schmilzt. Das Dijod- 
■ i' . r Ii II i^it ilfshalb iuter- - iiif \\\ der \ er- 
fiiiidiing wahrsflieiiilich ein /.«i-iucttiges Ivohien- 
stnffatoni «•nthailen ist. so daß ihr die Konstitn- 
tion J,C — C zukommt. Die chemischen Eigen- 1 
Schäften sind mit dieser Annahme im Ein- 
klang. 



11. Hydroxyd- und Sauerstoff derivate 
der Kohlenwasserstoffe. Organische 
Chemie. Wciiu die einzelnen Was^^erstuff- 
atome der Kohlenwasserstoffe durch die 
OH-lirnppe ersetzt werden, so entstehen 
Derivate, welche in ihrem s;aiizeii ciieiuischeii 
Verhalten zum Teil als tyiii.xch organiwbe 
Verbindungen zu bezeichnen sind imf! an 
den entspreciienücn Stellen des Biiclu'? ab- 
tjehandelt weiden. 

12. Kohlenstoff und Sauerstoff. 12a; 
Kohleninonoxyd ist die einfachste Ver- 
bindung von Kitlilt'ii.-idft und .Sauerstoff. 
Ks hat die Formel CO und das Molekular- 
gewicht 28. Der Kohlenstoff muß also in 
*li('M-r Vrrbindun"' zwciwcrti? -ein. T)as (ias 
koiinnt in der Xatur in vulkanischen Kxha- 
latinnen vor. Durch die unvollkommene 
Verbrennung der Hrennmaterialien findet 
sich Kohlenoxyd manchmal in },'erui^ci 
Menge in der Atmosphäre iil)er größeren 
Industriestidteu vor. )iA bildet sich bei der 
Reduktion «aaenttoffhaltleer VerinndiiDgen 
durch Kohle bei orliöhtcr Tenij)eralur. Bei 
der Keduktiuu des Kohlendioxyds im 

I Generatorgas und in fast allen metallur- 
irisf hpn Prozessen bei der Rcdiiktinn 'der 
.Mclalloxyde. Beim Krsatz der Kohle durch 
die noch stärker reduzierenden Karbide, 
besonders Calciurakarbid entsteht gleich- 
fall« Kohlcnoxyd. Kbenso bildet es sich 
l>ri der Zcr-rt/.uiiu urifanischer Sul)>t,iiiztMi 
bei hoher Temperatur, z. B. beim Vorbei- 
letten von Alkoholdftmpfen am Kohlelicht- 
bogon. 

Zur Daistellung im giofien als Brenngas 
wird im atlgeniMnen die Reduktion der Kohlen- 

süiire diin h glühende Kohlen im Gencrator- 

[imzpLi lii iiiirrt. falls es nicht wie bei der Vcr- 
liittiu .: <!• - KiMiis Nihenprodukt in den 
(iichtgasen /.in \ erfii^Miii-: '•teht. Im Ijibora- 
tdiium. besonders zur di u Innung von reinem 
(ias, zersetzt nuui meistens Ameisensäure diin b 
beiüe konzentrierte Schwefelsäure oder man 
erwimt ein Gemisch von 60 g JKatriumformiat, 



Digitized by Google 



Kohkoetoff^n-uppo (KohicnAtofO 



877 



HlK> Srliwefi'lsaim' und IfjO r Wasser. Heini 
Krhitzpfi von Oxalsäure mit Schwefelsäure 
•rhält mm ßli-irha Volumina Kohlenoxyd und 
Kohluiidioxyd 

HCOOH ro J- II.O 
(Anicisi'nsäure) 
CO,H — CU,H - CO + ri), 4- ii,o 
(OxalsSiirPl 

hie Kohlen säur«" kann duroh Ab^ur|»tion 
loittel« AMmU entfarnt werden. Durch Krhitzen 
von 80 ^ reinen Fenrocyanlnliains mit 360 e 
konzentrierter Schvrlelsiui« erMUgt »Hin nach 

der Gleichung 

K,F*(CN), " <in,() ^ GH.SO, - M'O +tK,SO« 
FeSO, - :i(rH,),S(li 

einen koii^tanten Strom von Kohlenoxvd 

Kohlenoxyd ist ein farblose«; und <,'i i m liiosos 
sehr giftiges (Jas. Die Dichte unter I^orniul- 
bedingungen ist n,yfl7u2 und 1 Liter wiegt 
l,2fiÜ6 g. l>ie physikalischen Eigenschaften, 
Ansd^hnungskoeffizient , tKffasiobskorffizient 
usw. sind sidir t:<'ii:iii bestituult. Die Vorfliissigung 
uiuiia iMsf hei x-hr niedriger Tempeiatur statt 
[»er Siedf|imikr lu;:i V-f'l'. Kohletm.wd 

tH>ginnt bei lU) innt Diui k und 207" zu er- 
starren und wird bei - -Ml** zu einem weißen 
Schneip. Die kritlsrbe Temperatur ist sehr niedrig: 
—141,1° und der kritiscbo Dniek 35,9 Atmo- 
Sphären. Die ehemische Konstante nach Nero st 
ist 2,0. Die .Molekidarwarme ändert sich mit der 



Temperatur naeh di r Foi nid i 



0.fXM~l(JT. 



Die Verbrennungswaruie zu Ivoiileii.satirf iM'trägt 
r,82iH> ral und die Hilduiigswiirine 29lȟ() la'. 
Kohlenowd wird von Wasser nur sehr wenig 

Stöst, Der .\b!iorptionskoeffi7.ient ist Ik'I O" 
..J3&37, bei Kl* 0,(«816, bei 20* 0,02318, bei 
30* 0,01998. In einer Reihe von orf^nisrhen 
Lösungsinittein ist die Liislirbkeit viel grööcr. 

kobienoxyd vermag die Verbrennung 
nicht m unterhalten, verbrennt aber selbst 

mit Sauerstoff mit blauer Klnniiiic zu 
Kohiendiuxyd. Dieser Vor^'au^' soll .später 
einf^ehend besprochen werden. Die Flaiiiinen- 
tctiineratur ist nirht sehr hoch. tMwa 1430". 
Die hei der KohlensäurcbildunR stattfindende 
>tarke .Vbnahnte der freien Knergie. welehe 
da.s Kohienoxyd zu einem ausgezeichneten 
Reduktionsmittel maeht, wird bei hohen 
Temperaturen bei einer Reihe \«»n meliilliir- 
i^Iseheii Prozessen teeliiiiseh verwertet. Bei 
tiefen Tem|H>raturcn. sofjar niu-h bei -21° 
wird Silhpriixvf! zu Metall reduziert. I'ic 
dabei fni wiidiude ("O.^ vereiniijt sieh imt 
dem unzer>etzten .\t;.() /u Kariionat. Ebenso 
findet die Keduivtiöii de» gelben Queck- 
jäilberoityd« bei pewfthnlfpher Temperatur 
^taft. heim Kinleit>'ii mhi ff) in Salze des 
(Joldes und der l'hitiniuetaüe lindet sehnelle 
.Vbselieidun^' des Metalles fiitatt. Wenn man 

Kolli* \v>l in I.n-tintren von .\.lkali bei 

iiöherer Teuijtt (aUir einleitet, entsteht 
anieisensaures Salz. Kei tiefer Tentperatur 
mnfi gleichzeitig; Sauerstoff in die Flüssig- 
keit eingeleitet werden. Ab unge!sätti[,'te 
Verbindung vermat; des Kohlenoxyd ver- 



' scliiedt-iu' Moleküle und Miileknlkiiniptexe 
zu addieren. Ivs verbindet sich mit Cl,. 

i besonders sehneil im hiebt, zu Koblenoxv- 

, Chlorid i'OV]^ Mit Sehwefeldamnf enfstcfii 
KohlcnoxysuUid COS. Mit Alkalilivdrid 
entsteht unter Abscheiduug Ton Kohle 

, ITormiat 

2 CO + HK - HCÜUK -f C 

Mit .Mkoholaten bilden sich entsprechend 
der iihfti erwiilmleii Hilfinn? von Araeisen- 
säure mit .Vlkiili die höheren Honiolofreii 
ä der Ameisensäure. Durch Einwirkung der 
^stillen elektrischen Entladung eutätehen 
5 Gemische höherer Polynierts»tion.iprodukte. 
('harakteristiscit ist lüc Ki^renscnaft des 
Koblenoxyds von Lö.sungen einiger Metall- 
salze unter Bildung kontplexer Verbindung 
aufgenommen zu werden. Die wiclitiirsie ist 
die Verbindung mit Kupfcn hlonir in neu- 
traler und umniuniakaliseher i>ösung. Unter 
günstigen Bedingungen der Zusammen- 
Setzung kann die Uisunir das zwanzigfache 
ihres Vnluniciis ribsorljicrt'U. Die-c Kahiir- 
keit wird gosanaiytisch zur Bestimmung 
de» Koblenoxyds verwertet. 

Mit Mt'tallon vcreiiiiirt sich Kohienoxyd 
in einigen 1< allen zu llüelitigen Verbindungen, 
von denen die wichtigste das Nickclkarbonyl 
XifCO), ist. Die Verbindung zerfallt liei 
hoher Temperatur unter Abschciduiig .sehr 
fein verteilten Nickels, in welchem Zustand 
es sehr sUuke katalytische Eigenschaften 
hat. Auch mit Eisen entstehen Hhnliche 
Stoffe. Die Verbindung des Koblenoxyds 
mit Kalium war bei den älteren Darstellungen 
dieses Metalles durch seine exploftiven Eigen- 
schaften häufig gefährlich. 

Das Kobienoxyd ist für Menschen und 
Tirrt' » in ~elir starke« Gift. Seine Wirkung 
beruht darauf, da0 es von dem Hämoglolnii, 
welches im Bhit enthalten ist, unter Ver- 
tlr;inu'nnix des S;uiers1()Fr> nbsurbiert wird. 
Die Sauerstoffverbindung de^ Hämoglobins 
ist sehr leicht dissoziier bar. Die Kohlen- 
oxydvcrhinfhin? \n viel weniger dissoziiert 
Mtnl daher viel beständiger. Die Farbe des 
Kiddenhämoglobins ist fast dieselbe wie die 
des Oxyhämoglobins. Der forensische Nach- 
weis beruht darauf, daß zwei Absorptions- 
streifen, zwi.schen D und K, welcfie bei 
40faciier Verdttnoung des Blutes deutlich 
werden, durch gelinde Bednktionsmittel, 
wie S(li\verel;inimonium oder Ferrotartrat 
beim O.xyluunoglobin unter Bildung von 
Hämoglobin verschwinden, beim Knhlen- 
o.xydhämosrlobiri liasreyen nicht. .\iuh auf 
anorganische Feriueiite wiriit Külihauxvd 
als (iift. 

Zum qualitativen ^'al'hweis des Kohlenoxydä 
ist diese Blutprobe brauchbar. Sehr empfindlich 
is! nu ll dii> Heduktion der .MetaÜMtzl .snngen. 
unter denen lUiin meistun.s l'alladiumcbluriir 
und amnonwkalisrhe Silberlüsungen verwendet 



Digitized by Google 



m 



Kolilenstoffgiu{>[>e (KoMenstoff) 



Zur quantitativen Bestimmong eignet »ich am 
besten die gasanalytiKhe Bacdmmung durch 
Absorption in »msuMiialnliseher Kiipfmblorar- 

lüSttll^'. 

12h) Ivohlendioxyd ibt liLstorisch des- 
liiilb vsiclitig, weil es das erste (ias gewesen 
ist, welches als verschieden von der Luft 
erkannt worden ist. Van Helmont beob- 
achtete schon im Anfang des 17. Jalirluiiuiert>. 
dati ein (ias, welciies die Atniuut? nicLl unter- 
hielt, beim Verbrennen des Holzes entsteht, 
und daD dirsellx' I.uftart in der Huiids- 
«rotte, in .Miiit'ruUvu.s.sem und bei der Ein- 
wirkung von Kssig auf Kalkstein sich bildete. 
Erst Lavoisier erkannte im Jahre 1781, 
In welchen Beziehungen die „fixe^ oder 
„sauere'* Luft zum !^;iiH'r.<tidf und Kohlen- 
stoff stand, und dafi sie als ein Oxydatiuns- 
produkt des Kohlenstoffs aufzufassen ist. 
Kohlondioxyd hat von jeher das hohe Liter- 
esse aller litiobachter in Anspruch genommen. 
Das allgemein verbreitete Vorkommen des 
Gaees, die leichte Darstellbarkeit im großen 
im Laboratorinm, seine charakteristischen 

Ehysikalischeri luid rlu-iiiistlieu EiL'ciiscliaftcn 
rächten es mit sich, daß neben der stetü 
der Untenttehung zugingUchen Luft, das 
Kohlendioxyd jenes Gas war, an dem fast 
lüie Eigenschaf tea der Gase aufgefunden 
nnd am eingehendsten gepfOft worden sind. 

In freiem ZusUind ist die Kohlensäure 
in der Luit enthalten. Der Gehalt schwankt 
zwisehen 2,5 und 4 Vol. in 10000 Vol. 
Die annähernde Konstanz dieser Meni;e ist 
darin be^jründet. daß die rrüduktiua der 
Kohlensäure durch \Tilkanische Tätigkeit 
und durch die Verbrennung kohlenstoff- 
halt^er Stoffe unpefäihr fitneh dem Ver- 
schwinden derselben dnreh Ab-orption in 
den grünen Pflanzen unter Sauer^tolfabgabe 
und durch die Bildung von Karbonaten ist 
Als ein anderer großer Re^nilator ist das 
Meerwal^äer zu lietrachten, daß eine beträcht- 
liche 9fcnge Kohlendioxyd zw absorbieren 
vermag und außerdem das darin gelöste 
Calciumbikarbonat, welches beim Zerfall in 
Calcinmkarbonat mit einer Itr-timinten Ten- 
sion des KohlcndioxydsimGleichgewicht steht. 

Kohlendioxvd CO^ ist das Produkt der 
vollständigen Verbrennung lit - K<dili n-lnffs. 
Es bildet sich daher immer, wenn der Kohlen- 
jttoff und Kohlenstoff Verbindungen Gelegen- 
heit zur Verl>rennuTig haben. Die Zersetzung 
«marii < h. r Substanzen durch chemische 
l .ni.'iitr. durch Verg&ning findet hnufi? unter 
CO.,-Kntwickelung stnft. Außerdem ent- 
wiclvcln Karbonate mit Säuren Kulileiidioxvd. 



Alle Hildungsweisen des Ko]ilendin\-\-ds 
können ausgenutzt werden, um das Gas zu ge- 
winiifn und der ViTwi-ndiing ziizuiiihrrii. Wek he 
gt>wälili w ird. ri( hi«t .sit h iiacb den Verhältnissen, 
nach dem Preis der Uohmaterialieu und nach der 
verlangten lieinheit des Gasea. Im LaboiatiH 
riuDi stellt man die Kohlcnsiuie gewQhnlicb 
am 3iIurmor und Sahsäure dar. 

taCÜ, 4 :2HCl = CaCI, - C(J, + HjO 

Die Verwendung von .Schwefelsiure ist un- 
vorteilhafter, weil sich dabei luUöBlichM Caicinm- 
Sulfat bildet. Auch benutzt man die vefflOssigte 

I Kohlensäure des Handels. 

' Das Kohleudinw li jsi unu r lti u chuln heu 
, Kedingungen t iii larbloses und f:>'nii Idnscs (l,ts. 
Es ist schwerer als Luft, und man kann Kohlen- 
dioxid wie eine Flässigkcit von einem Gefäfi 
in em anderes gieSen. Die Dichte ist unter 
Normalbe dingungen 1,52878, 1 Liter wiegt 
1,9662 g. Der thermische .\usdehnnngskoeffiuent 
weicht deutlich von dem für ideale Gase ab. 
Er ist häufig bestimmt worden. Die Viskosität, 
der Diffusionakoi'tfizitMit. die Wärineleitfähiffkeit. 
die Kompressihdiliit die weisen der Indien 
kritischen Tem[K'ratur gieicWalis Werte gibt, 
die von Boyleschen Gesetz abweichen, sind 
eut bekannt.' Besonders, die auletst erwShnten 
Abweiebnngen sind hiitoriseb interessant, weil sie 
von Andrews in seinen berühmten Abh.md- 
Inn^'i ii iibiT die Krintinnitar des gasfurniigeu 
und flüssii'en Zu>taiuls verwendet wurden. 
Das Studinni dieser Tnt]>arhen führt« zu der 
Üntderkiuu,' des kritischen Zustande» und der 
wichtigen Beobachtung, daß es möglich ist, beim 
DurcUanfen eines iucsprozesses die Kohlen- 
säun« kontinnierlich ans dem flösstgen in den gas- 
fürmioen Zustand flbenüufQhren und nmgokehrt. 
l'ie Verflüssigung des Kidderuliow ds wurde 
zuerst von Faradav bfolin hu-t. i>i»* ilüi«iij;e 
Kohlensäure ist cm sehr bequemes Mitt^d «• 
worden, tiefe TcmperHturen nerzustellen. Sic 
wird durch grolie Kompressoren in Stahl- 
flaachen verdichtet in den Handel gebracht. 
Beim Ausfliefien ans dem Ventil verdampft 
sie rapide an der .\tniosph;ire und kühlt sich 
dabei so stark ab, daU sit' zu < iner weiBen Masse, 
dem Kohlensäureschncc ersntrt Miesti ver- 
dunstet ndutiv langsam und bddft be^uaders, 
wenn inun Ilm in Lusunpniittcln wie Aethcr 
suspendiert, ein sehr bequemes Kühlmittel 
Der Siihlimationspunkt der festen Kuhlensäure 
lie<;t bei -—78,2*. Er ist tiefer als der Schmelz- 
punkt bei - 56,4*. bot dem feste flüssige Kohlen- 
säure 111: 1 d< in (eis bei einem Druck vein 5,11 
.VtmxsphttHfi im ijleichgewirht steht. Fins-^ige-s 
Knhh'ndioxvd ist demnach nii Iii b#i Atmo- 
sphärendruck beständig. Bei - o' i" ist die Tension 
14,;u Atrausphiren, bet 0*34,3, bei -jw .-,^ ^-4 und 
bei der kritischen Tompeistnr 77 Atmo- 
sphären. Die Tensionen der fllissicen und festen 
Kohlensäure lassen sich durrh folgende Gki- 
chungfii darstellen. 



log pa. = 
I"? pu -i - ■ 



1!»70 
4,aTl T 

ÜtJOO 

4,a.iT 



1.76 IcpT- *^ f™ Tn-3,17 

4.0 f 1 



l,7öh.gT 



4,571 



T -t- 3,17 



Digitized by Google 



I 



Kflideostof^gruppe (Kobleoidoif) 



879 



Der feste KolilensäurcschntH' wird am hc-r.n 
bereitet, indem man das Ventil der Üumbe 
mit einem Tuchsack lose verbindet und in um- 
gekehrter Loge die fläi8Ü|e Kuhlensäure in den 
Sack eintreten llAU tSmu^t füllt fleh dabei 
nüt dem festen Sehnee an. Der Schnee erzeugt 
auf der Haut kein Kältepofflhl, da er von ihr 
dun-h eine wärmeisiiiierendf < I.isliaiit getrennt ist, 
erst beim Zerdrücken entstellen schmerzhafte 
Verletzungen. Wenn man die feste Kohlensäure 
mit Aether mischt, erhält man eine konstante 
Temperatur von — nit Melhylchlorid 8ö», 
beim Durrhleiten TOB Luft, wodurch die Ver- 
dunstung beichkniaift wird, —90*. mit Aceton 
ir —HO«. 



1. if.ro, cn;' 

2. H.CU. = HCU r 
8. HCO/=CO," + H 



Dü q|MsiliKk»WiniM des giuIOiiniguiKolüMk- 
diozyds tdnmit nit äa Teimpentnr stailc nt 

Die Fornirl, welche die Abhänp^keit von der 
Temperatur darstellt, ist liir die mittlere 8pezi- 
fiieke Wlnw bei konsteatem Dmek: 

s - O.-JOiO 0 0<X)0742 t ■ - 0/X)0000018 t* 

und für die wahre Molckularwärme 

e,, .*<,85 M U.(H't;rv'. t (» (KKKXtLM t= 

Die bei der Entstehung der Kohlensaure 
durch Verbrennen des Kohlenstoffs auftretende 
Wirmemenge ist eine der wichtigste thermo- 
ehemiaehen Konstanteii. Auf dietem Wert 
beruhen die Bwerluuillgen der Bildungsw&rmen 
aDer organischer Substanzen und sie bildet die 
Grundlage aller technis< hen und |ih\ -ii logischen 
Energieberechuungen. l>'e betniitndin Zahlen 
sind aebon bei der Bespre< hunc; über die Energie- 
dübreni der venchiedeuen Kohlestofimodi' 
fikationen mitgeteilt worden. 

L'eher die uptischen Konstanten des Kohlen- 
dioxyds, den Brechungsexponenten, das Ab- 
sorptiooBspektrum und die IMelektriiititakon- 
stMie l^iea exakte Messnnsen vor. Kohlen- 
Aan ist in Wasser riemlich leicht löslich. Der 
Absorptionskoeffizient beträgt bei 0' 1,7111. bei 
10« l,r.M. bei -M" 0,878, bei WU" 0,065. Die L..s- 
Urhkeit wird durch die Gegenwart vom Elektro- 
lyten beeinflußt. Unter starkem Druck bildet 
sich aus Kohlendioxyd and Wasser ein Hydrat 
COa.SHaO, das unter gewöhnlichem Druck 
instabil ist. Die LSslicbkeit des Gases in Alkohol 
und anderen nirhtwässerigen LöenngmittetB iit 
vielfach gröljcr als in Wasser. 

Die l.ösuni,' in Wasser enthält nicht nur 
unverändertes COj, sondern es bildet sich 
dabei aurli teilweise die selir schwaclic 
Säure Kohlensäure COJIo. Sie bildet mit 
den (hEyden der Metalle Salze, Karbonate 
die mit Ausnahme der .VIkalivcrbindungen 
in Wasser schwer lOslich sind. Durch Säuren 
kann die selnvaehe Kohlensäure aus den 
iüurbonateD ausgetrieben werden, die dann 
zum größten Teil in Kohlendioryd nnd 
Wasser zerfällt H2CO3 ("0 , M .b. Man 
bezeichnet daher auch häufig clas Gas 
ab Kohlensäure. Die elektrolytisehe Dimo- 
ziation der wässeritren Lösung ist sehr gerilMr. 
Lackmus wird mir weinrut gefärbt. Ajb 
XWMbasische Saure kann die Koblens&ure 
in Tsnohiedener Weise in lonm aerfaUen: 



Die Dissoziation findet vorwiegend im Sinne 
der Gleichung (2) s'tatt, und die dieser 
Reaktion entspreclieuden (ileichgewichts- 
konstante, die als die erste DLsHuziations- 
konstante der Kohlene&ure bezeichnet wird, 
ist 

k,=*^^^* =3040.10-» 

Die der Gleichun<; (3) entsprechende zweite 
Dissoziationskonstante der Kohlensäure 

ist aslur ab aOCQOml kleiner. 

Der Wert von k, stellt die Kohlensäure an 
die erste Stelle der sehr schwachen Säuren. 
Sic ist *j()mal schwin her als l'ssii'>aiirc, aber die 
Dissoziationskonstunte des S( liwclrlw i sserstoffa 
ist 6W,10-'". der Borsäure 17.10 der 
Cyamnwnntofistare 13.10-"», und des fhenola 
l,3.]0-i*. Mit der sebwaehen Slaramtur 
stehen auch einifce Eigenschaften der I/isungen 
der Karbonate im Zusammenhang, z. B. ihre 
Hydr<il\se und alkalische Heakticn. l»ii' ircriiij;!' 
Wasserstoffioneukonzentration der Kohlensäure 
bedingt auch, daÜ außer dem stark elektro- 
positiven Magnesiam die Metalle nicht unter 
WasserrtoffiBnlwicklnn^ tn KaibenatHi geUlet 
werden. Bei der Neutralisation dtr Kohlen- 
säure durch starkes Alkali werden WlüO cal 
pro Aequivalent frn. 

Kohlendioxyd vorma« als vollständig 
gesättigter Körper keine Additionsreak- 
tionen dnzu|;ehen. Bei Biederer Temperatur 
vermag es die Verbrennung nicht zu unter- 
halten, bei höherer da};ejren können sich die 
VerhiUtiiisse umkehren und bei lOOC' kann 
man von einer Verbrennung^ der Kohle 
in Kohlendioxyd imter Entwiekelnnir Ton 
Kohlenoxyd sprechen. Die Keduk'iiui des 
Kohleudiöxyds zu Kohlenoxyd wird weiter 
unten besprochen. 

Mit den Metalloxyden vereinigt sich COj 
zu den Karbonaten unter starker Wärme- 
entwiekelung. Die Dlssonation wird erst 
l)ei liölierer Temperatur merklich. Mit 
den .Mkalihydriden ent.-itelien anieisensaure 
Salze. Durch Wasserstoff kann das Gas 
mit Hilfe geeigneter Katalysatoren zu Methan 
reduziert werden. Sehr wichtig ist die 
Reduktion des Kohlendioxvds der Atmo- 
sphl^ durch die Assimilationstätigkeit der 
grfinen Pnaazen im Lieht. Dieser photo- 
cheniische Vorgang i"*t in den Artikeln 
„Photochemie'* und „Photosynthe.-se" 
besprochen. Der Assimilationsvorgang fahrt 
zu sauerstoffarmeren organisrhen Stoffen, 
unter denen die Stärke der erste chemisch 
falUbture ist Die Reduktion findet unter 
Anfoabme von StrahluofBenergie aus der 



Digitized by Google 



SSO 



Sonne und unter l'mwandunjj derselben in 
chemische Enerfiie statt, die bei der Ver- 
wendung der pflanzliehen Nahrungsmittel 
in den tierischen Organisnien darch Oxyda- j 
tion dureh den Afeniun^auentoff wieder I 
frei wird und nutzbar verwertet wird. Im 
l^ufc langer Zeiträume verändern sich die 
pflanzlichen Stoffe in der auf 8. 868 
erwähnten Weise und liefern die ver-chic- 
denen Brennmaterialien. Die bei deren 
Verbrennung frei werdenden Energiemengen 
werden in unseren Maschinen ausgenutzt., 
Dffl bei der Atmunr und Verbrennung frei { 
\vtnli'fi(!(' KohIen(liox\ (Inifiiirtii werden 
wieder der .Stjnosphäre zugeführt, wodurch] 
der Kreislauf des Kohlenstoffs, in dem diel 
Sonnenenenrie fürdieBewohnerder Erdenutz- 
bar gemacht wird, wieder geschlossen wird. 

Der qualitativp >.'achweis des Kohlpndioxyds 
geschieht durch Einleiten des Gate« in Barvt- 
oder Kalkwasser. Ta entsteht dann ein weiBcr 

2s'ipdpr>r>hln?: flnr Ivnrhonafc. Die quantitative 
Bestiiiuniiiif; vuii Kurbonauii kann gewichts- 
aii iiytisi Ii s^cschehen durch üi -tiinniHng des 
(icwichtsverTustcs, don die Suiistanz beim Aus- 
treiben der Kohieusäure durch (ilülien oder dun ii 
Stersetznng mit Säuren erleidet, oder durch 
Bestimmung der Gewichtszunahme, die bei der 
Abaorption des nnsgotriob»'ncn Kohlendioxvds 
in starker Alkalilaiigu stattfindet. Die lotzti- 
H>'stiinnuiii<:s«irt, dii' aurli /.in llrniittdinif: drs 
Kohleusauii'gehaltes vou (i;i.s^iiiiisrhi-n iiinL'ia't 
ist, ist durch die Verwendung ImihIIk lu r Ab- 
sorptionsgofäÜe. der sogenannten „Kahapparate" : 
sehr beuuem, .Außerdem kann man das Kohlen- j 
dioxyd aureh Wicnng gefällten Banunüurboaats, , 
titrimetrisrh unter Anw«AdiiBg von Pken«!- 
phtniein oder Mothvlnrnnge ah IndikatM' oder 
gnsanaly tisch bestimnKu. 

I2e) .\ndere Verbindungen von € 
und O. In neuerer Zeit i>r durch Wüsser- 
entziehung aus eiiur urgaiii>ch(ni Saure, der 
Malonsäure eine Verbindung von Kohlen- 
stoff gewonnen worden, welche noch weniger 
0 enthalt als das Kohlenmonoxyd, das 
Kohlensuboxyd ' 

Die wahischcinliciiste Konstitution kt 

()(; = c = CO. 1 

Die Substanz ist Iwi gewohnhcher Temperatur 
eine farblose lichtbrechende FlUssiekeit mit 
heftigem reizendem Geruch, Sie hftt groüe 
Neigung sich bei höherer Temperatur zu p<>ly- 
merisiereti. Mit Wasser vereinigt sie sich wieder 
zu Malonsäure. 

Bei der Eiektrolm konzentrierter Lö- 
sungen von Kaliumkarbonat entsteht das 

schwerlii '1 l:i Kalinmperkarbonat K,,t',i)g, 
das Kaliuuisalz der sehr leicht zersetzliclien 
f r Ih ! kohlens.^ure ILCjOg, deren Kon* 
stitii i'iii Titan sich in fohlender Weise vor- 
stolkMi kann <J(:(OUjÜ-ÜC((>li^U. öie zcr 
liillt leicht in WaKserFtoffsiiiperoxyd und 
Kuhleudioxyd. 



i2d) Beziehungen des Kohlenstoffs 
und der verschiedenen (Jxydations- 
stufcM ZU ei II au der. Die N'erljrennung 
de» Kohleustoffü zu Koblcnoxyd und Kohlen- 
dioxyd und die OxydatioR des Kohlenoxvds 
•^ehrin'ii zu den wicht irr-^-fon trchni^rhen 
l'roze.s.st'ii. ."^ie verlüaton unter Aluiaiiitie der 
Energie und hierin ist der (irund liir die 
wi( htige Rolle zu suchen, welche die Vor- 
^iuiige bei der l>ockerung fester chemischer 
Bindungen, t^peziell bei der Bedaktion der 
Metalloxyde spieh-n. 

Die Reduktiun>euergii' der Kuhle ist 
schon seit den ältesten Zeiten bekannt, und 
wurde schon frühzeitig empirisch in ökono- 
miscber und riehtiger Weiw misgenutst. 

Die wi<s(Mi>f'haftliche Behaiid! m ler Frage 
mit den modcrmteu Mitteln der idiysika- 
lischen C'hemie ist erst in der neursti u Zeit 
in Angriff genommen «nd hat schmi in vitdcn 
Fällen teils die Erklärung für eine Keihe 
technisch bekannter Erscbeinungen feg^ben, 
teils die Wege zu neuen Verwendungsarten 
Kewie.sen, In folgenden sollen einige dieser 
Vortiilu^rc im Zu-ainmeuhaiii: besprochen 
werden. Die wichtigsten Prozesse sind: 

1. Die Verbrennung des Kohleuoxyd? 
uiul das Dissoziationsgleichgewiebt der Reak- 
tion 2 CO.^ 2 CO + Oj. 

2. Der Generatorgasprozell und das Gleich- 
gewicht zwis< liiMi Kohlenstoff. Kohlenozyd 
und Kohlendioxyd 2 CO C -f- CO,. 

3. Die Verbrennung der Kohle zu Kohlen- 
dioxyd <: -f Oj - CO«. 

4. Die Verbrennung der Kohle zu Koblcn- 
oxyd 2 C -L 0, - 2 CO. 

5. Die Bedininingen der technischen 

Wa«<er!r;i«hi!dinig heim Leiten von Wa.sser- 
danipf über glühende Kohlen und das Wasser- 
glasgeiehgeiriebt CO + H,0 ^ CO, -j- H^. 

6. C + HjO - CO -f Hj 

7. C • 2 HjO = ro. ! 2 fl,. 

Die Reaktion (1) i>:t cul weder von links 
nach rechts als ein Zerfall de.s Kohlendioxyds, 
oder von rechts nach liok» als Kohlenoxyd- 
verbrenunn? zu behandeln. Wihmid od 
der ersten Hetrailitun^swci-t' s|iezi('l! da- 
Dissoziationst;leirii>iewicht und .^eine \ er- 
schiebung durch Druck und Tem|>eratur 
intfTt'^^irrf . ist im zweiten Fall die (k- 
sihwimiisikeit, mit der da* Gleichgewicht 
erreicht wird und der dabei zu erzielende 
Gewinn an freier Energie von Wichtigkeit. 
Die neuesten Bestimmungen des Disso- 
ziation -L'Irichtrewif-hte- ^ind unter Ver- 
besserung der von SteClaireDeviile eiu- 
gefOhrten .Methodik des kalt-warmen Rohrs 
ausgeführt wordoT). I'nter Anwendung der 
Tbermodynamili konnte eine Formel auf- 
gestellt werden, die die Dissoziation unter 
verschiedenen Bedingungen tu. berechnen 



Digitized by Google 



kohlenstofl^ppe (Ebhlensioff) 



881 



f!;estattet. Die folgende Tabelle gibt eine zenten bei venchiedenen Temperatiirai tzod 
Uebereieht über die Dissoziation in Pro- i Drucken: 



T(«bs.) 


P = lü Alm. 


P = 1,0 Atm. 


P 0,1 Atm. 


1 P - 0,01 Atm. 


lOOO 

1300 

2000 

2500 


j,88. IO-« 

u,8i8 > 
7,08 


4,06. lo-* 

15,8 


8,72. 10 

3.73 
30.7 


1 7.3".««»-' 
0,188 

; 7,88 
53 



Man ersieht daraus, daß bei 1727" P 
(T abs. = 2000") die Dissoziation bei Almo- 
sphlrendruck schon fast 2% betrigt. Die' 
expeririHMiif llr Ermittelunt; (Vw^er Werte 
ist deshalb vnii Interesse, weil sie unter An- 
wendung fast aller Methoden durcbgefQhrt 
ist, welche Qberhaupt zur Bestimmung von : 
Gasglcichß;ewichten in Betracht kommen. 
(Vgl. hierzu dir' uiifcn ati^rfiihrtc I.itpratur. 1 
Durch den elektrischen Funken, die stille, 
elektriKhe Entladimg, vltraviolotte Strahlen 1 
und Kadiumstrahlen zerfällt Kohlftulioxyd 
in Kohienoxyd und Sauerstoff. Die erste 
Wirlrang ist offenbar auf die hohe Tempe- 
ratur des Funkens zurückzuführen, während 
bei den anderen eine Umwandlung von Strah- 
lungsenerine in chemisehe Enei|;i6 statt- 
findot. 

Die Vereinigung von Kohlenoxyd 
und Sauerstoff kann entweder langsam 
oder explosiv sein. Trotzdem die dabei 
freiwerdende Energie sehr groß ist, findet 
der Voifang bei gewöhnlicher Temperatur 
nicht von selbst ?ta\t. Bei höherer toiii})p- 
ratur nimmt diu Vereiui^^ungsgeschwiadigkeit 
.sehr schnell zu. Es Ist jedoch die Gegenwart 
von Wasserdampf nötig. Absolut trockenes 
Kohlenoxydknallgas, wie man das in stöchio- 
metrischen Verhält nissfii irfnii-rhlc Tiris 
nennt, vereinigt sich nicht und ist auch \ 
dtureh einen elektrischen Funken nur schwer 
zur KK]ilfi?ioii zu brin^-t'ii. Die Mauo inannne 
de« Knlilciioxyds verloscht, wenn man nach 
der llntziindung troelune Luft Jsiiführt. 
Auch auf die Fortpflanzun«:?!!*' 1 v iiuligkeit 
der Explosion des Kohlenowilknallgases 
hat der Feuchtigkeitsgehalt tliuii -großen 
Einfluß. Hierauf ist demnach stets bei 
Gcschwindiiikeitsmessungen Rückfcicht zu 
nehiniit J)ie Entzündungstemperatur 
schwankt ]e nach der ZuBammeosebiung des 
explosiven Gemenges zwischen 690^ und 
720". Sie ist natürlich von einer Keihe 
sekundärer Verhältni.sse abhängig. Sehr 
wichtig sind die besonders am Beispiel des 
Kohlf noxyrlknaniras abLrclfilefen allufmeinen 
R^elmäßigkeiten bei Explosionen. Wenn 
ein in einem Rohr befindliche«; explosives 
Gafigemen^c an pinrm KnHe ont'/rnnli't wird, 
so pflanzt h tiie Vef brennuni; durcli Warme- 
leitUh'i viin Schicht zu Schicht fort. In 
diesem Antang*5stadiumi8t(iipFortpflanzun£r«- ' 

IUadw<irt«rbucli der Nalurw bsenacbatteu Bond V 



geschwlndigkeit der Explosion eine relativ 
langsame. Plötzlich finact aber eine außer- 
ordentlich starke Vergrößerung der Ge- 
schwindigkeit statt, es bildet sich die eigent- 
liche Explosionswelle aus. Die Volum- 
vergrößerung des explodierenden GemeugM 
übt nämlich einen Druck auf die noch un- 
verbrannten Teile aus und durch die adiaba- 
tische Kompressinn wird deren Temperatur 
veiwröfi^ Wenn dadurch der EDtzOndun«»- 
punkt erreicht whrd, so pfUmzt sich die 
T-Aplosinn mit der Fortpflanzungsgeschwin- 
digkeit dieser Druckwelle fort ond nicht 
mehr durch den langsamen Uebergang 
von Schieilt zu Schicht. Auf diese Tatsachen 
bei der Konstruktion der Kxplosions- 
kraftniaschinen Rücksicht sn iieiimen. T)h 
Zviinder müssen so bemps!«en sein, daß keine 
Explosionswelle entstehen kann, da sonst 
die Materialien d<m StoA oieht Stand halten 
würden. 

Der Generatorga^prozeß COjj + C 
^ 2 CO (2) bt reyersibel und bestimmten 
Temperaturen entsprechen daher be.stimmte 
Partialdrucke der beiden Gase. Der tech- 
nische Wert dieser Bcaktion besteht darin, 
daß es möglich ist emen Teil der Verbrennungs- 
energie der festen Kohlen in gasförmigen 
Heizet offen aufziisp<'ieliern und sie SO DO- 
quenier verwendbar zu niaeheii. 

Das Prinzip der t«chnisch«n Dorchführuni; 
besteht darin, daß in einem hohen mit KoUe 
angefüllten Ofen, dem Genemtor, von unten 
Lnft cogeffiiirt wird, die rar voUsttadigen 

Vorbreiinung der ganzen Kohle nicht ausroicnt. 
Diu iu den unteren Teilen bei d*>r Verbrennung 
gebildete Koliloiisaun' wird in dvn lAwn n Kohle- 
wliicht^'n zu Kohlenoxyd reduziert. DicMr 
letzt)- l*eoteß verläuft unter WärmeabsorptiOB, 
so daß zur Aafrechterhaltiuig der gfinstigen 
Temperatur, die bei der primben Verbienniuig 
der Kohle in dem unteren Teil gewonni iu' Wärmr- 
menge verwertet wird. T)ip,,Ver^siiiiir der Kohle" 
ist technisch wcrtviill, trutzdi-ni nn türlich weniger 
Energie bei der \ t rbreiinung des Kohlonoxyds 
gewonnen werden kann als bei der Verbrennung 
der ent^iechendeu Menge Kohle. Denn die 
Aasnnfarans: der Winne in den Gasmaschinen 
ist eine bedeutend günstigere als in den P.irnpf- 
maschinen, welche mit fester KoliK :irhtiteii. 

Du die Bildung des Koiilenuxvus in der 
(ieiieratorgasreaktion ein endottiermi.'icher 
Proxefi ist, ist die Ausbeute bei höherer 

Ö6 



Digitized by Google 



Kohleiistoff|!Tuppe (KohJcnstoff) 



CO,-f A,(l) 

C H-0,= CO,4-OT650c»l = CO, + A,(3) 
C 4-0 = CO +29650 cal = CO 4- A, (4) 



Temperatur eine größere. Bei der Beaktion . CO + O = CO, + 68000 cal 
2 CO :^ C -I- CO, betrat die Gleichfrewielits- 1 

konrentraliun tlcs Kohlenoxvds l>ei böCP 
10% und sc hu II kl HQCP 93%. Beim tech- 
nnehen Gern ratorpruzeS, bei weU-liem der 
verdünnende Luftstickst off zugegen ist, be- 
trägt die Ausbeute bei 8üÜ» 31,1 ""d steigt 
nicht über 33°„. Diese (ileithgewichts- 
messungen sind nicht nur wegen der tecb- 
nisohen Verwendnnt? von Wert, sie sind such 
wiss<'iis( ! ( Ii von Interesse, da r> mit 
ihrer lliüe iiuiiilich ist die Gleicbgewichts- 
bedingungen bei den oben unter (3) und (4) 
verzeichneten KoUenstoffverbrennungen zn 
ermitteln. 

Die Reaktionswärmen bei den 3 für die 
Energiegewinnung in Betracht kommenden 
Reaktionen sind 



Die Faktoren A,. A,. bcdciitt'n Hie 
bei den Reaktionen m Kcwinneiiden Arbeits- 
werte. Da A, durch die DLssoziationsnic^- 
sungen bekannt ist und außerdem die ent- 
s])rechenden Daten für die Generatorsras- 
reaktion (2) C + CO, 2 ro - A. vor- 
handen i;ind, kann man durch Addition 
von 2 A, und A, den Zahtenwert von Aj er- 
lialtcn. Auf analoge WtMse lernt man .lu- 
A3 -.^i den Zahlenwerl vun A4 keniifii. 
Zum Vergleich sind die Zahlenwerte von 
A für die Reaktionen (1), (3), (4) in der folgen- 
den Tabelle, bezogen auf je ein Atom Kohleu- 
etoff, zusammengestellt 



t 


A/CO CO,) 


A^ ■* CO.) 


li/C CO) 


If 


61 880 cal 


96635 cal 1 


34 757 e»I 


500 


51 4«>3 „ 


9494« „ * 


43 54" .. 


1000 


40 5''5 


93 190 


521*30 ,. 


1250 


35 32«^ 


92320 „ 


5<J995 „ 


1300 


30 »»5 M 


91450 » 


61330 „ 



Man ersteht aus dieser Tabdk, dafi die* 

Reduktionsenergie der Kohle bei ihrem 
Uebei^ang in Kolilenoxyd, mit steigender 
Temperatur immer mehr wächst, während 
die redii7,iorrTiden Wirkiincfii d*- IvjIiIlmi- 
oxyds .-olb.-t immer i-tlnviichfr werden. 
Erst bei hohen Temperaturen werden die 
aur Verwertung der Reaktionen günstigen 
grofien Realctiönsgcschwindigkeiten erreicht, 
so (laL) der Vorgang |4| metallurgisoh be- 
sonders iu Krage kommt. 

Bei den letzten Berechnungen wurden 
die .Affinitäten bei Atmo.sphärendruck der 
beteiligten (läse berechnet. Wenn man aber 
den Sauerstoff nicht frei verwendet, son- 
dern ihn erst durch Dissoziation des Wassers 
entstehen lifit, kommt fQr den Sauerstoff 
der Dissoiiationsdrock des Wassers in Be- 



tracht. Man kann daher darcli Kombi- 

nntionen der Werte von A,, A, und A, 
mit der iaiergie, die bei der Wasscrbiidung 
frei wird: 2 H, -f- 0, = 2 H^O -f A,-, die b« 
dem Ablauf der verschiedciieii Wasserga^- 
reaktioneu zu gewinnenden Arbeitswerte 
berechnen: 



CO 4- 11^0 = COj+ Ii, = A, = 



2A A. 
2 



C +H,0«CO +H, = A,= ^2-^(6) 

C + 2H jO - COj + 2Hj = A, = A, -f A« 1 7 1 

In der folgenden Tabelle sind die ent- 
siffechenden ZaUmwerte von A bei ver* 
sebiedenen Temperaturen xnsammengestellt. 



t 


A,(CO,H,O^CO„ 


HJ| A,(C.H.O-^CO,H,) 


A^C.H,O^CO„H,) 


17« 


+ 7970 cal 


1 

1 — TO 150 eal 


— II 300 eal 




+ 375« 1, 


- 1 ' i<' •> 


~ 3«» .. 




— <»3o .. 


1 +11 310 „ 


+ 10 700 „ 


I 25«' 


■ -79" „ 


+ 1S910 „ 


+ lO 150 „ 


1300 


— 4»95 


1 -f 2b 010 „ 


+ 21 190 „ 



Der technische Wert dieser Reakfinnnii 
ist speziell der, aus fester Kohle ein mög- 
lichst hochwertiges brennbares (iasgcmisch 
zu erhalten. Der Prozt 0 i Hi, Im ! (i. ni zwei 
brennbare («ase entstellen, i»i tlahtr wert- 
voller, als der l'rozeli (7). bei dem mit Kohlen- 
dioxyd verdünnter Wasserstoff »ich bildet. 



Wie aus der Tafn-llo luTvoiTjcht, wird mit 
steigender Temperatur des tieiieralurs das 
nach (fi) erhaltene (jas wertvoller, da die 
.\bnahme der freien Energie im Vergleich lu 
(7) schneller wächst. 

Der technische WaaaergasproseB ssinl so 
durchgeführt, dafi man nach dem Verfahren 



Digitized by Google 



Kolilenetof^ppe (KohleoBloll) 



88» 



von Dcllwik-Fleischer durch einen Schacht 

Flöhender Kohlen abwechselnd Luft und Wa«ser- 
ampf hirniiuchbläst. Der Vorgaiii; des Luit- 
blasenä, bei welchem unter großer Wärmeont- 
wickelung vorwiegend Kohlendioxyd entsteht, 
bewirkt Sterke Weißglut der KoUen. Beim 
EinblaMii von Waswrdampf wird in eiMm 
endothermischen Prozeß Wassergas eraeugt, 
bei dem die Kohlen sich wieder aokühlen. 

Breniist')f fi-loint !ilo. Ww aus titr Tabelle 
Seite 882 hervorgeht, ist die bei der vull:»iändigen 
Verbrennung der Kohle zu Kohlensäure zu ge- 
winnende Energie am größten, wenn der Vor- 
gang b« gewöhnlicher Temperatur möglichst 
isotherm und reversdbel geleitft wird. Dies ist 
praktisch in einer galvanischiri K<»mbination 
deukb.ir. 1^ wiinit» daher vim vielen Seiten 
versucht, die Vt^rluennungseneigif der Kohir 
elektromotorisch wirksam zu machiii. l>ie Ver- 
suebe, eia tecbniacb braucbbAies Brennstoff- 
riement su koastniieren« haben jedofb bis jetzt 
noch zu keinem praktischen Kesultnr i^efUhrt. 
Nach neueren Versuchen hat scheinbar nur eine 
->ilrhi' Knustmkt ion Aufuucht auf i'.dulj^. wi-li-he 
mit gasi<>rtiiitj:<'ii Brennstofleu arbeitet unter 
Verwendiinr geeigneter 'Debeitrlfier fSr den 
LnffsiurTstittf. 

13. Kohlenstoff, Sauerstoft und Halo- 
gene. Kühlenoxydchlorid COClo Ist als 
das Chlorid der Kohlensäure CO(üfl), auf- 
zufassen. Das einfache Chlorid, die Chlor- 
kohlcnsäure ist in freiciii Ziistrind nicht 
bekanntf sondern nur ihre E&Ua. Chlor- 
kfthlmoxyd tnlBteht dureh direkte Ver- 
l iiii'^uiiLr von Kohlenoxyd und Chlor bei fr- 
höhter Tennjeratur oder bei niedriger bei 
(legenwart eines KatalyiiatnrK. Als solcher 
kann da.s Licht dieiifn. wif T>;»vy bcob- ' 
achtete, als er ein (»cmi«< ji vim i:lei(hen 
Teilen Kohlenoxyd und Chlor l»i>trahlen 
ließ. Kohlenoxytichlorid erhielt daher den 
rvainen „Phosgen". Andere BiUluji^s- 
weisen des Phosgens beruhen auf der Oxy- 
dation von rhlnrknltlfTistoffverbindungen 

Dhs l'iiosgi'ii ist bei gewöhnlicher Temperatur 
ein farbloses das von stirk zu Tränen reizendem 
beiflendem Geruch und (jeschmack. Die IKcbtc 
ist anter Normalbedingungen 3,605. Dnrch 
Abkühlen ist das (ias leicht zu einrr Flfissifrkeit 
/.u. kondensieren, die bei 8,2" sit<ii t und bei 
<>• die l 'i. hte 1,4^)2 hat. Der Erh? iiMiitj,'»punkt 
liegt bei — 118". Die Verbreiinmigswärme , 
beträgt 41000 cal, die Rildung-swärmo aus den | 
Elementen &514Ü cal und die Wirmetöaung j 
bei der Entatebnof uvu CO and Ci, -I- 26140 cal. | 
In kaltem Wasser ist Phosgen etwns lüslich, '• 
die Lösung zersetzt sich jedoch leii ht unter 
Bildung von Kohleiidiu\\ d und S.il/s.iurc. 
In organischen Lösungsmitteln, speziill Tiiluol, 
ist es reichlich löslich und kommt als 1 piIikiI 
lövang in den Handel, da iOr mancbe Zwecke I 
da« fllbnige reine KoUenoxrchloiid wegen idnes 
niedrigen Siedepunktes nnbcquem ist. 

Die Bildung aus Kolilenoxyd und Chlor 
»t umkehrbar. Daher ist das Gas bei 503" 
zu bei öO.i" /.u '.'2 \ in seine Konipo- 

neutca diiisozüert. Beide eutgegengeüettte 



Reaktionen sind durch dae Licht zu he- 
scbleunigen. Bei gewöhnlicher Temperatur 
wird Kohlenozyemorid durch ultraviolette 
Strahlen schon merkUch in «eine BcBtnnd- 
teile gespalten. 

Die wichtigsten chemisehen Reaktionen 

des Phosgen? sind tinrrh dio für Säure» 
Chloride charakteristische Kitr<Mis(li;ilt be- 
dingt, ihr Chlor gegen andere ( iniijpen aus- 
zii tauschen. Dadurch wird das Chlorkohlen- 
oxyU in der organischen synthetischen Chemie 
zu einem äußerst wertvollen Reagens. 

Der Nachweis des Phosgens kann durch 
seine Eigenschaften, besonders dnrch den äußerst 
iharaktt'ristischen «juiiiih ziciiiürli srhari i.'e- 
vcitehen. Die quaiitiUli vt» iichümmuiig kunn 
nach der Hydrolyse auf irgendeine Bestimmungs- 
art der Cnler- oder WasMntoiüonen soräck- 
gefOhrt werden. 

Kohlenoxybrorai (1 t nlsteht nicht Milrii ht 
wie das Chorid und kann nur auf L'uiwi^gen 
erhalt^!n werden. Eh ist eine farblose, schwere, 
an der Luft tauchende Flüsaigiaat Die Dichte 
ist bei 16* 2.46, der Siedepunkt 64 bU 65». 
Von Wasser wird die Substans in analoger Weiae 
wie Phosgen zersetzt. 

14. Kohlenstoff und SchwefeL Die Ver- 

bindungcn Schwefelkohlenstoff C?^ und 
Kohlenoxy^ulfid COS sind schon" beim 
Artikel „9ehwef«]** beeohrieben worden. 

15. Kohlenstoff und Stickstoff. 15;!^ 
Cyan. Kobleuätoff und SiickstofI können 
sich in äquimolekularen Verh&ltnissen zu 
einer gasförmigen Verbindung Cyan ver- 
einigen, die nach ihrer Dampfdichte die 
Zusammensetzung Cj^N* und das Molekular- 
gewicht 52 hat. Bei ihrer Reduktion echt 
die Verbinduiij^ in das Aethylendiamiii 
über, in der die beiden Kohlenstoffatome 
miteinander verbunden sind. Daraas ist 
zu schlleBen, daß die Mutten«ul)Btanz, das 
Cyan, die Konstilniim) NC CN hat. Cyan 
entsteht aus den Elementen unter starker 
Wirmeabeorption. Die direkte KMung ist 
dalier nur m\ >'rhr hohen Temperaturen 
zu erwarUfii. Ks entsteht daher auch im 
elektrischen Kohlcnbogen. Außerdem bildet 
es sich hei der Zersetzung organischer stick- 
stoffenthalltuder »Stoffe. Zur Darstellung er- 
hitzt man Quecksilbcrcyanid, das dann nach 
der Gleiehnni! TT<^(CX). ~ Htr + 2C.X» zer- 
fällt. Auüerdeui kiiun man es aucn durch 
die Zenetsung anderer Cyanide gewinnen. 

(.'yan int bei gewöhnlicher Tempera tnr ein 
farbloses Gas. Die Dicht« beträgt unter ASiuniial- 
iK'dingungen 1,80395 und ein Liter wiegt 2,32G1 g. 
Das Gaa ist ziemlich leicht zu kondensieren. 
Der Dampfdruck beträgt bei —20,7» 1 Atnw 
Sphäre, bei 0« 2^7 and bei 15* 4,04 Atmosphitea. 
Die kritische Temperatur ist 124" und der kriti.«whe 
Druck 61,7 Atnin-plinren. Beim Abkiililen 
unter — 35* erstarrt das flilssige ( vau zu einer 
farblosen strahlig krisuiUinisi lien Niasse, deren 
ikbmelspankt bei —34,4* liegt Die Verdamp- 



Digitized by Google 



884 



KohlenstoE^iuppc (Kohlenstoff) 



fungswärme de^ fliisiigcn Cyans beträft Ö360 cal 
und die VerbrenUttBgmir&rmi' 25d(i00 cai. Danach 
ist die Bildungsw&rme —70000 c»U CyM ist 
aho eine ausgesprochene endotlienne Ver» 

binclun^. 

Wasser niniint iiii^'i'falir da» 4,5fachi' soiiics 
VolunK'iis an ( y.iii auf. lüo ].iisiiii;ri'n sind sehr 
unbeständig und färben sich beim Stehen unter 
ZenetMine doidmL 

Das Dissoziationsirlcirlüjpwifht C.Xj 
5! 2C-I-Ä2 ändert sitli init wachsen'der 
TemperAtiur siigunsten der Bildung des 
Cyans. Wenn trotzdom bei den hohen 
Tetii|)eraturen de.s elolvlrij^ehen Ofens nur 
ppiirenweise Cyan ansteht, so hat dies 
seinen drund darin, daß sich bei Uegenwart 
der gcringHten Spuren Wasser Cyanwasser- 
stoff bildet. T>a^ Cyan treht l)*>>oii(lor< boi 
erhöhter Temoeraiur leicht in eine feste 
nolymere Modifikation, dasParacyan, über. 
Beim Erhitzen spaltet sich ditsii Stoff 
wieder in Cyangas. Er zeigt viele Ktakiiuiiea 
des Cy:iiis,' nur finden sie viel langsamer 
statt. Die AiolekoJargröfie und die Konstitu- 
tion des Polymeren ist noch nicht aufgeklärt. 

CyjiiiL'as "verbrennt an der Luft mit t-iner 

Efirsichblütcularbigen Flamme, die von einem 
Iftulichen Sanm uneben ist. Der innere 
Kern entspricht der Verbrenuiincr zu Knhlcn- 
üxyd, während in dem äußeren .Saum Kohlen- 
saure entsteht. Die Verbrennung des Cyans 
zu Kohlenoxyd ist unabhängig von dem 
Feuchtigkeitsgehalt der Luft, so daß bei 
Anwcnduiii; tntfkener Luft Ixi uiiier trc- 
spaltenen Flamme der blaue äußere Teil 
Oer Flamme Tenchwindet Die Explosion 
von Cyan -Sriuerstoffgemisoheii wnrdesehrein- 
gehend untersucht. 

Cyan vereinigt sich mit Fluor, Chlor und 
Was.scr^toff. In wiU-i-rim'n Lörun£r*'n findet 
Verseilung zu urjjaiü.'-clu'ji Suurca sLalt, so 
bildet sich aus CjNa die Oxalsäure (COOH),. 

Cyan ist ein sehr giftige» Gas, dessen 
Wirkunir fthnltrh wie die der Blausäure. 

Die Krkcnniiti^ 'Ii s ( >.ins ^-t -i liicht dun-h 
ieiiif physiologischen KigcnscliHtlen und spek- 
tro.skopisch sehr charakteristisch durch die 
Beobachtung der Flamme. Die quantitative 
Bestimmung «nchiehe nach den Methoden der 
organischen l-!lcmentaranalysi'. 

15b) Cyan was.^er.stoff ist eine Ver- 
bindung aus äquimolekularen Teilen C, N 
und II. wi'lflic nncli ihrer Annivso ttnH I'ain|if- 
diclit4<bestinintuiigeii die l ornu'l CNH liat. 

Die Konstitution dir^ r \'erbindung kann 
entweder die eines Nitrils der .Ameisensäure 
sein, d. h. der Wasserstoff ist direkt mit 
dem Kohlenstoff vi rhunden : H -C ^. ndcr 
eincä Iniid» des Kolilenoxyds. In letztcrem 
Falle ist der Wasserstoff mit dem Stickstoff- 
atrirn vnhiiiiden iimf der Kohlenstoff tritt 
in u. i Vn biiiduiJt; /.^u iwertig auf II - N — C. 
Iv ist nur eine Form ilf'> Cyanwasserstoffe 
bekannt, während seine Derivate, betiondent 



die Ester in den beiden verschiedenen Formen 
zu existiere» vermögen. Da die direkten 

Abkömmlinge der Cyanwa.sser?f'lff^;^urp. die 
Cyanide, durch behandeln mit den Ualogen- 
afkylen !<owohI in der einen, wie in der 
anderen Kielitung zu rpagiereii vermögen. 
SU muß uinu utiuehmen. daß die Mutter- 
Substanz tautomer ist, d.h. daß das Wasser- 
.stoffatom nicht an eine feste Stellung ge- 
bunden ist, und zwischen der Nitrilforu» mit 
vierwertigen Kohlenstoff und der .\midform 
mit zweiwertigen Kohlenstoff schwingt 

Cyanwasserstoff findet sich in Verbin- 
dung mit Zuckern als Glykoside, tind nncli 
im freien Ziistand in Pflanzen vor. Das 
l)ekannte>1e (ilykosid ist das in den Mtteren 
Mandeln enthaltene Amygdalin. Cynnwasser- 
stiiff bildet .<icli huufig aus Stickstoff lialtigen 
organischen Stoffen bei erhöhter Temperatur. 
Besonders leicht findet diese Zersetxung 
bei Gegenwart von metalliscbem Kalium 
stAtt, ^veIelle^ dabei in Cyanid übergeht. 
Diei^e Reaktion wird als empfindlicher Nach- 
weis des Stickstoffs in oi^ankehen Stoffen 
benutzt, da die Cyaiignippe nach Ueber- 
führung in Ferrocyanid durch die Berliner- 
blaureaktiou sehr leicht nachgewiesen werden 
kann. Kohlenstoff geht bei der Temperatur 
des elektrischen Flammen bogens in Cyan- 
wa.sserstoff über, wenn nian Stickstoff mit 
Wa.ssen>toffverbindungen oder Ammoniak 
zuführt. Auch wenn der Kohlenstoff schon 
mit Wasserstfpff verbunden ist, wie es im 
.Wt'iylcu und Methan der Fall ist, entsteht 
im Köhlenbogonmit Stickstoff oder. \mmontak 
leicht Cyanwasserstoff. Die Darstellung' 
geschieht am besten durch Zersetzung der 
Cyanide, besonders der Blutlaugensahic. 

Cyanwassentoff ist bei ^ewöhnlidier Tem- 
peratur eine farhioae Flüssigkeit von betftnbendein 

liitti rnriiulLltil irtigrin Geruch und außen)rii»"ni 
lieber Üiltigkeit Die Dichte ist bei 0* <».711.j 
Der Siedepimkt bei Atmosphärendni< k ii^ ;;! 
bei 26.5*. aber auch schon bei 4.5* b^-rragr der 
Damnfdnick schon eine halbe Atmosphäre. 
Das .\.rbeit«o mit der wasserfreien Sinren ist also 
sehr gpfihrlieh. Bei — 16» erstsrrf der Cyen« 
wasserstnff /u einer weilien fa^icri^ren Masse. 
Der ScliniLl/,|)Uiikt wird durch l'nitk erhöht 
und beträft bei 4ihmi" schon :><i,l-'. 

Die Venlampiuiigswarnu' ist ä<(>t) caJ. Die 
Verbrennunpswärmo lööWM) und die Bildungs- 
würrae — 3(J200 cal. Die chemische Konstante 
nach Xernst ist 4.425. Die Dielektrizitäts- 
konstante des flflssigen Cyauwsssentoffs istlifiher 
als Wasser. Sie hst mit etwa 9b den hSchsten 
Wert alirr bis iefzt untersuchter i5iThstan/en 
Hiermif vtrhcii auch die Eigensch iiren 
l,M-inii'-- inid lonisierungsmiitel im liiiikliinp, 
denn dieciektrolytische Dissoziation einer großen 
.\nzahl von organischen und anorganisclwn 
Stoffen wurde größer als beim Wasser ge* 
fanden. 

^vanwa.<^erstof^ tniseht sich mit Wa.s.ser. 
Alkohol und Aether in jedem VerhiUtnts. Die 



Digitized by Google 



Kohleuatuf/giujjiio (KohloDstoff ) iW5 

Lösung in Wa.-ser hat die Ei)(ensthaft einer über. Sic sind in Ranz reinem Zustand be- 
«chw«ebea S&ure, welche aucli als Bl«a- ständig, pojhnmeruieren sich aber, besonders 
siure beMielmet wird (we^en ihrer Bar- feieht oei €ie{B:enwsrt von Watneratoffioit m 

stolliinir aiiü Rorlincrhlim l Die Blausäure i>t walirM-lirinlich f riinnlckiilari'ii Produkten, 
mit der Dissomtiou&konstante 19^2 10->" den Cyanurhalogenideu C^N^«. In 
die sehirtcliBto aHer anorganiselier SInrenJ ihrem enemitohenVi^iialten sind die 
Pie f^eringe Stärke zri^t «ich auch in ihrem ( yaiiv erhindunsjen einandrr sohr ähnlich. Es 
Verhalten gegen Indikatoren. JJie Blau- sind selir roaktiouttiähigc Stoffe, die in der 
säure wird durcli jede andere Sinre, auch 'synthetischen orf^anisefien Chemie VerweD" 
Kohlensäure, ans inron Salzen ausgetrieben, dung finden. 

welche daher an (JU,-haltigcr Luft nach 15c) Cvüii aui Sauerstoff und 
Äatwäure riechen. Die Cyanide der Alkalien Wasserstoff. Die Cyansäure NCOH 
sind in ihrer wässerigen l.ö8ung weitgehend bildet sich bri der Zersetzung der Cyanate 
hydrolvBiert. Die elektrolyti:sche Di.'sso- oder bei der Kondensation der Dämpfe der 
ziation unter .Xbspaltung von Cyanioi^ CN' Cyanursäurc bei möglichst tiefer Tempe- 
ist ziemlich betrikshtlicb. Das Ion verh&lt 1 rätur. Die freie S&ure bat wahrscheinlich die 
Kich in Tielen Punkten ähnlich wie die 1 Konstitution O = C = N — H. »t also eine 
n;ilom'iiionrri. z. B. bildet es mit SÜherion Iso-aiin-. Die nnrmalc Säure N C — OH 
eine uniöslichc Verbindung AgCN. > scheint nicht existenzfähig zu sein. 

Die NeiRnofT «nr Bildunf Ton Komplexen Die Cyanslnre ist eme sehr fiflehtige 
ist beim schwarhrn Cyanion äußerst stark Flüssigkeit, die sirh in Wassrr iiiifcr Bildung 
ai^ebildet, so vereinigt es sich sehr begierig einer saun u Lösung lost. ucN lie das Uyauat- 
mit Neutralteilen wie AgCN zu dem stärkeren Uon CüN' enthält. Sie i t außerordentUcli 
komplexen Auinn Atr^CXi .'. Mit Eisen zersetzlich und geht mit Wasaer in Ammo- 
bildet es sehr wit iui;,'e komplexe .Vnioneu, niumbikarbonat über: 
das Fcrrocvanion Fe(CXL"", und das Ferri« r-nvu 1 oii (\ _ (VH xucn 

cyanion Fe(CN^,'". welclie im gelben und ^ ^^^^ + ""»^ " t*^««^"^^» 

niten ßlutlaugensalz vorkommen. Cyan- Nur der undissozüerte Anteil aersetst 
wasrd r<i(iit verbrennt an der Luft mit sich in dieser Weise, so daß verdünnte 
Hohwacii leuchtender violetter Flamme. Mit . Lösungen beständiger sind als konzentrierte, 
den Halogenen ▼ereinlft er sich unter BOdung ' Dnreh WaMierstonionen wird die Drsso- 
der iMit-prechenden fTaluL'cncvanverbin- 1 ziatidii ziirni-kcodrnnc:l- und dadurch die 
düngen Clilorcyan CNCl, Bromcyan CNBr Zerhclxung beloidert. Aul Zusatz von Säuren 
nnd Jodcyan CN.I. entwickeln daher Cyanate Kohlendioxyd wie 

Blau-äiire ist eine? dfr heftigsten (Üfte. Karbonate. Ammoniumcyanat ist we4?en 
Etwa U.UOtJOl des Blutgewichtes reicht aus, seiner Umwandlung in Harnstoff historisch 
einen Hund zu töten. Für Menschen sind interessant. Diese Umwandlung* die Wö hier 
im allgemeinen ^rhon 0,00 g tödlich. Die iin Jahre 1828 entdeckte, erregte großes 
sehr schnell auliiiiaudii tfrfolgenden Symp- .\uL>elit'ii, denn sie stellte den ersten Weg 
tome der Blausäurevergiftungen sind kon- dar, um von einer anorganischen Verbindung 
vulsivische Zuckungen und Krämpfe, Emp- direkt zu einer Substanz zu gelangen, die ein 
findungslosigkeit, .Vufhören der .\tmung und charakteris»tiRches Produkt dw tierischen 
der Herztätigkeit. Sl<iff\vc< hM'l> wai. 

Der 14aebweis der CyanwasseisiofiB&aie ce- - £ine wichtige Kcaktion der Cyansäure 
schiebe dmeh die Berlinerbbufirobe. Di# iHe- ist ihre Polymerisation zu Cyamelid und 
thode ist nwh bei einer Verdünnune; auf ",„„4,, Cvanursäure. Wenn man den Dampf 
anwendbar. Noch empfindlicher, bis ' ,,,.„.,„„, der Cvansäure auf tiefe Temperatur ab- 
ist du' I . (K-rtulnnnK d.;> i ' vii.iio!i> in i;hM,iaiiion kühjt/so entsteht flüssige Cyan-säure. Ober- 
durch N hw.ieiamiiioiiium und Versetzen uut ^alb löO» entsteht Cvansäure und unterhalb 
rernsnu, wobe» eine blutrote Furbnnc entsteht. •• rr . n' i- 1 

Die auanütative Bestimmung kMU entweder Temperatur Cyamelid 

gewirhtMnRlyttBrli oder msSsnslytisrh ^- Der onaHtstive Xarhweis der Cy««- 
schehen. säure bernnt mif dem Eintreten der (M),-Ent- 

Die Eigenschaften der erwähnten Ualo- w'.<"!"''""f Verwtien mit Säuren. Gleich- 
gencvanverbindungen, die allgemein aus zeitig biM- t su h ,1 s Aa.m.auum..i/ <kr an- 
Cvan.Vn..Pr.tnff oder den CvanSen durch !!^"'^^.ii**;i!!-„£iSÄÄi^^^^^^ 



Einwirkung der Halogene entstehen, sind 
in der folgenden Tabelle zusammengestellt. 

C.Nfl t\\Br CNJ 



erfolgt Über das iloeldge Silbenab. 

Cyaiiii'lid iTOXH) fut-tclit au- flüs-i'j^er 
Cyansäure bei Temperaturen über Vf unter 
Wärme und UchtentwiekehuiR. Es Hldet 



Siedepunkt +12,7'« Öl^» überlü^)« ein ainornhes unlö^Iirh.^ l'ulvrr. Da es 

^ehmelspnnkt -6» +o2« +146,0- „{,,^1 unzer!»etzt in Dampttorm übergeht. 

Durch Reduktionsmittel geben die Ver- ist das Molekulargewicht noch nicht bekannt, 

bindungen wieder leicht in Cyanwasserstoff Cyanursäure ist sehr wahrscheinlieb 



Digitized by Google 



886 



thmolekulftre Cyansäure CfO^N^ila. Mao 
stellt ücb die Substanz ab ein nngförmiges 
Trikarboniinid vor 

0C< >NH 

Zur Darstellung unterwirft mun llanisroff 
einer immer mehr über seinen Schmelzpunkt 
hinaus gest^i^'irtiii Teinp«c*t<tr, Wkogt a«cb 
Ammoniak entweicht. 

SCCH.NH,). = (CON'H), + SNH,. 

Die höslichkeit in Wasser ist bei 8* 0,15% 
Die wisserige Lösung hat schwacli 8«ute Eigen- 
sehafteo. Als drei basisch« Siuie vermag die 
Cjnuuintiu» ein neatralea und swei aaon Salze 
XU bilden. 

Knallsäure ist eine der Cvansäurc 
isomere Verbindung, welche die iLonetitu- 
tion eines (hrinm des KoUenoxyds bat. 

C = N — OH. Sic wird durch ZcrsetzunK 
de» Quecksübertfiulzes KL'wonnen, welches 
durch Zufüß;en von Alkuhol zu einer Lösung 
von Qucrksilber in überschüssifir Salpeter- 
säure dar|<:csteUt wird. Die Knalktäure und 
das Quecksilbersak sind ftußerst explesive 
Verbindungen. 

Das Knallquecksilber Mg(CN())„ 
; 1.^ i'\|il(nlifrt (liiicli S!(iß iiiici Schlag 
luil groücr Ueftigkcii und findet ab Initial- 
sündmaese fQr andere Sprengstorfe ausge- 
(h'luitc Vcrwpiuliintr. Bei der Zcrsetzunfx des 
Salzes werden KiiUOO cal frei, was seine 
große Unbeständigkeit erklärt. 

iSd) Cvan mit Schwefel und Wasser- 
stoff, Rhodanwasserstoffsäure CXSH 
i-i (las Schwefelanaloge der Cyan>iiiiri' und 
eilUitcbt aus den Cyaniden durch 13ohaud- 
lung mit schwefelhaltigen Substanzen. Die 
Säure i^t ebenso wie die Cyansäure tautomer, 
da von ihr wahre Ester dajges teilt werden 
können, welche sich von derPonne! NC— SH 
ableiten und Si-iifülc. welelie die lM)ry;ui- 
&äure SC — NU im .Mutteifubstaiiz haben. 

Die Rhod-uiwasserstiiffeSure, die durch Zer- 
RetKUiig der Khodamde mit Säuren irei dar- 
evstellt werden kann, bildet bei gewöhnlicher 

Tfiiipenitiireiiie wasserhell»', iilige, scharf riechende 
Flüssigkeit, die beim Abkühlen zu einer bei 5* 
srhliu'l/i'iuien Ivi i-.t iilm;i>>;i' ('rst:irrt. l'ie Hil- 
dungüwärrae aus n lllcmenteu beträgt — laUUC» 
ciil. aus IVN» > <i»«l II +17200 cu und aus 
HC.\ und S + btW cal. 

Die wiisserise I><>sung hat .sauere. Eigen- 
schaften. Sie enthält das einwertige .\nion 

ä\ welches in vieler Hinsicht, den Ualogen- 
und Cyanionen Shnelt. Rhodanwasser- 

stciffsäure ist eine fa>f ehi ii-o starke Säure 
wie die llalosrcjiwa -er-tuH.->äuren und ist 
in wässeriger l.üsuiii; sehr weitgehend disso- 
ziiert. Die |)i-^so/.iationskonstanfe i t t)ei 
2/y* 4,81. In verdünnter wässeriffcr l.o.-uiii; 
ist die Säure /ienilich gut haltbar, während 
die wasserfreie Substanz sich schon bei 



geringer Erwänuung stürmisch unter Bildung 
von Cyanwasserstoff, eines Polymcrisatiuns- 
Produktes der Is o [te rs u 1 1 oeyans&ure und 
anderer Produkte zersetzt. 

Der Nachweis des Rhodanions geschieht durch 
die intensiv blutrote Färbung Jts FerrisalT-es. 
' Die quantitative Bestimmung psclaeht am ein- 
laclisten titriiiietrisch nach \ olhard mit Silber- 
, oitrat unter Auwendung der roten £iwnfirbttng 
.als Indikator. 

Literatur. nergutH, yarhbil<hin(/ der Eni- 
ftehungnprozftse drr Nf.tVi/.-i.A/.-. fFtllf 191X. — 
Ferd. h'Uicher, Lehrlmr/, ,!>,■ < lif<niy,henTrehno- 
loffU. Lripxig 19M. — Maberf TAcrmodynamik 
(«rAaüfeAer Oatreabioiun, MSbirheK'Berlin 1905. 
— «fi U. vanH Hoff, An«irhUii übtr dir »r- 
panitrttt Chemie. Jir<iuuiichxrei<; i'is; — MotMan. 
i'himir innu i-uli . f\iri». Lr ('Im It'i irr, Voui 
KokleuMioß. iitiUt I'JIX. — SernMt, nroreti*chf 
j Chemie. Stuttgart 191.1. — Out, ChemtAeke 
Teeknolugif, 190.t. — PoUltZW, Ntrtutttehe* 
Wärmrthrnrrm. Stuttgart I9li, — AnMk, Am- 
) organinchr ChentU. Karlmruk» t9$J. ^ WHfwrt^ 
I Kuhte^Moff in Aieffg$ JfantUtutk der aiuw^- 
nitehe» CAeMir. Leipt^ 1909. 

I VrtU Weigert 



b) Silicium. 
Si. Atomgewicht 28,30. 

1. Vorkommen. 2. Geschichte. 3, Dar- 
>telluii;:. i. lliiTensi' haltet!. 6. Verwenduj\g. 
6. .\naiytische diemie. 7. Spezielle Chemie. 
8. Tberinoehemie. 9. KoUoidchemte. 

1. Vorkonuncn. Das Silicium ist eines 
der verbreite taten Elemente auf der Erde. 
In freiem Zustande kommt es in der Natur 

j nicht vor, aber in Verbindung mit Sauerstoff 
bildet es als Kieselsäureanhydrid einen 
wichtigen Bestandteil vieler Gesteine. Außer- 

j ordentlich groß ist auch die Zahl und Masse 
der in der Natur vorhandenen kieselsauren 
Salze, der Silikate. Auch last alle Pflanzen 
enthalten Kieselsäure als unentbehrUchen 
Bestandteil, besonders reich an Kieselsäure 
ti\ni\ die (iraser, Sehaelitellialnie. das Stroh 
der Gctreidcarten und die Panzer der 
Diatomeen. Im tierischen Organismus 
findet man ebeiifnlls Lreriii'ie Mentreii Eie-cl- 
suure. .Spektralanalytisch ließ sich die 

I .\nwesenheit des StHeiums auf der Sonne 
und vielen Stertien na<'hweisen. 

2. Geschichte. Das elementare, amorphe 
Silicium wurde im .Jahre 1823 von Bcr- 
zelius entdeckt, welcher ihm den Namen 

' „Kiesel** eab. Diese Bezeichnung hat deh 
bis heute in d. n Namen Kieselsäure, Kiesel- 
lluorwasi>ers(üiisaure usw. erhalten, dagegeu 
wird das Element selbst und in seinen 
HaUe'enverhiiidunL'en ,. Silicium" genannt. 
Sein Ii iiliMilij^ ist der Mensch mit den Ver- 
bindungen des Siliciums. vor allem mit dem 
Kieselsäurcanhydrid (Feuerstein) bekannt 



Digitized by Google 



Kohleiistof^nippe (SÜHsiam) 



887 



geworden, ans wrlchrm nr die verschiedoiis^ton 
(iegenstände, besonders Waffen, verfertig tt'. 
In der Entwickelungs^eschichte der Mensch- 
heit wird mit dem Namrn ..Steinzeit" die 
Periode bezeichnet, vvährend welcher aus- 
•ehlieÜieh dw Stein (Feuerstein) dus Material 
war. aus dem Werkzeuge, Waffen und 
Schmuck verfertigt wurde. Das kristallisierte 
Silicium wurde zuerst im Jahre 1S,")4 ixleieh- 
zeitig von St. Glaire-Deviile und Wöbler 
darüestellt. 

3. Darstellung. 3a) Von amorphem 
f>ilicium. Während man fräher durch 
Reduktion von Siliciumohlorid oder -fluorid 
mit Kalium oder Natrium, femer aurh dureh 
Heduktion von Kieselfluornatrium luii dinöini 
Metallen ein unreine! amorphes Silicium 
darstellte, reduziert man jetzt Silicium- 1 
dioxyd (Quarzsand) mit Magnesium. Die 
fieaktioii veittiift naeli der Gleiclitiiig: 

Bei Verweiiduiiii der die-er rileielumt; eiii- 
sprechendoa Mengen Quarzsaud und Magne- i 
Mirai waA die Reaktion aaßerordentiioh t 

heftig und es entsteht neben Silicium auch 
Magnesiumsilicid. Man setzt deshalb den , 
nach obiger Gleichung berechneten Mengen 
noch ein Viertel Magnesiumoxvd zu und 
stellt den mit diesem Gcmisc^i gefüllten 
T!e||;el in einen vorher sur Rotglut erhitzten 
PerrotsThf^n Ofen, worauf nni li 2 bis '^ Mi- 
nuten lebhalte lieaktion eintriii. Xucli dem i 
l>kalten wird die Masse mit Wasser und 
verdQunter Salzsäure behandelt und das 
amorphe Silicium sorgfältig damit gewaschen 
und schlii'ßlieli im Wa^MTstorf.-trom zu 
schwacher Kotglut erhitzt Aul diese Weise 
erhUt man ein 96- bis 97proz. amorphes 
Silirium. Noch reiner erhält man es hei 
VorwenduiiL' von i,'elaliler Kieselsäure und. 
cheuM'^i-h leiiuMu Magnesium. ! 

3b) Von kristallisiertem Silic ium. 
Verschiedene Metalle wie Silber, Zinn ujid 
vor altem Aluminium und Zink lösen, 
wenn sie geschmolzen sind, amorphes Silicium 
auf und beim Erkalten scheiaet sich das 
Silicium zum sröüten Teil, und zwar in I 
kristallisierter horm wieder ans. Dureh 
Znsammenwfhmelzen von amorphem Sili-I 
cium riiif ciniiu dieser Metalle gelingt also' 
die Teberluhrung in kristallisiertes Silicium. ; 
Ks ist aber nient nOtig, zuerst amorphes | 
Silicium herzustellen, viehuehr erhälf man 
kristallisiertes Silicium diiekt durch iie- 
duktion von Kaliumsiliciumfluorid mit über- 
8<hiissigeni Aluminium oder mit Natrium 
und Zink. .\m besten srhiinlxt man 40 g 
Katinnisiliciumfhiorid mit 120 g .Muminium 
im Kisentiegel eine halbe Stunde im Perrot- , 
flehen Ofen. Nach dem Erkalten wird da.« 
..\lumini(im in .Salzsäure uelösi und i> 
htnterbleibt kristallisiertes Silicium. Auch 



nach dem r.nldschmidtschen Verfaliren 
läÜt dich kristallisiertes Silicium herstellen, 
wenn man ein Gemisch von 400 g Aluminium, 
360 g Siliciumdioxyd und ir SchweCel 
durch eine Zündkirsche enizüudet. 

4. Eigenachaften. 4a) Des amorphen 

> i Ii e i II in s. Amorphes Silicium ist ein braunes 
in WaHäer unlösliches Pulver vom spezifischen 
Gewicht 2,36 hei 15". Es zieht aus der 
Luft Wasser an, welches es erst bei Rotglut 
vollständig wieder abgibt. Die spezifische 
Wärme, welche bei 21" zu 0,214 gefunden 
wurde, ist größer als die des kristallisierten 
Siliciums. Im Gebläse l&ßt sieh amorphes 
Silicium leicht schmefann» im elektriflchen 
Ufen verdampft es. 

4b) Des kristallisierten Siliciums. 
Kristallisiertes Silicium bildet schwarze, 
stark metallisch glänzende reguläre Oktaeder 
oder Blättchen, die wie Graphit aussehen. 
Es ist sehr spröde und hart, Härte 7, und 
ritzt (das. Spezifisches Gewicht DÜ! 2.39. 
Die spezifische Wärrae ist bei niedrigeren 
Temperaturen stark abhängig von der Tem- 
peratur, erst bei 200** erreicht sie einen 
nahezu konstanten Grenzwert. Bei —184" 
wuide sie xu 0,0876, bei —39,7» zu 0,136, 
zwischen 12" und 100" zu 0,176 and bei 
252" zu 0,203 bestimmt. Die Atomwftrme 
ist lici ."UMi" gleich 5,75, also nur weniir kleiner 
als das Dulong* und Pe titsche Geseta 
verlangt. Von aflen Elementen hat daa 
Silicium die kleinste Kompressihilifät, näm- 
lich 0,16.10— • pro Megabar. ivrititallisiertes 
Silicium leitet die Elektrizität wie (trapliit 
und es tritt boini Durchgan;; des Stromes 
Erwärmung ein. Mit steigender Temperatur 
wird der Widerstand geringer, bei 800" ist 
er auf das 0,4-iache des Widerstandes bei 
0° gesunken. 

Das Silicium tritt in seinen Verbindungen 

ausschließlich vierwertiir auf. Einige Ver- 
bindungen, die aul eine niedrigere Valenz 
hindeuten, lassen sich ebenfalls unter der 
.\nnahme konstanter Vierwertigkeit des Si- 
liciums konstitutiv erklären. Im periodischen 
System steht das Silicium mit dem .\t >m- 
gemoht 28 in der zweiten Uorizontalreihe 
und in der vierten ßmnpe. Nicht nur 
mit den Elementen derselben driippe, son- 
dern vor allem auch mit dem Bnr, dem ersten 
Element der dritten Gruppe, zeigt daa 
Silicium eine [gewisse Aehnlichkeit. Die 
Analogie mit fiem J\(dilpn5loff ist erkennbar 
in der KxiHtenz versciueilener allotroper 
Modifikat innen des Siliciums und in dem 
phvsikaliseh und chemisch ähnlichen Ver- 
naften der Wasserstoff- und Halogenver- 
bindungen. Auch vermag es, als Zentral- 
atum mit vier verschiedenen Badikalen 
verbunden, optisch aktive Verbindungen 
zu bilden; dagegen hat das SiUciamatom 



Digitized by Google 



88B 



KolileiwtoQipruppe (Silidum) 



nicht mehr die henron-agende Eigenschaft 
des Kohienwasserstoffatoms, sich mit sich 
geltet zu längeren Ketten zu verbinden. 
Jn der großen Neigung sur Bildung komplexer 
saaerstoff haltiger Verbindungen (der Poly- 
kie^olsäuren) zes^t sir h die Aclinliclikeit des 
Siliciums mit dem Bur, walireud duuli den 
leichten üebergang verschiedener Hydroxyl- 
verbindungen in den kolloidalen Zustand 
und die Existenz der Kieselfluorwasserstoff- 
säure die Analoi^ir des Siliciums mit den 
ttbrigen Klementeu der vierten Gruppe 
deonieh zutage tritt Die Tendenz zur 
lononbilduiis: ist sehr gering und nur in- 
direkt däruii zu erkennen, daß aus den 
Siliciumhalogenidcn Auf Zusatz von Wasser 
Hydroxylverbindungen entstehen. Tliii- 
gcgen sind komplexe Anionen, die durth 
Anlagerung anderer Ionen an Siliciumionen 
entstehen, in großer Zahl bekannt. 

5. Verwendung. Elementaivs Silicinm 
wird dem Sf.ilil in;! Srliinifdcciscn zu- 
gesetzt, um deren Fcstiukejt zu erlirdi<ii. 
Es verbindet sich mit dem Eisen und Ix^ 
einflußt die Eigenschaften derselben ebenso 
wie Kohlenstoff, wenn auch bedeutend 
schwächer. Von den Verbindungen des 
Siliciums findet vor allem das Dioxyd 
au!^;edehnt« Verwendung. Als Quarz dient 
es wcircn seiner Dnrf hliisviirlceit für ultra- 
violettes Ucht zur Herstellung von Unsen 
und Prismen für optische Instrumente. 
Aus trrsrhmnlzpnem Quarz, dem Qti.irzL'la-. 
werden für chemische Zwecke A(i[>aiatf 
fabriziert, die sich durch grofle Inddlen nz 
gegen Temperaturverändcnw^en und Wider- 
standsfähipkeit gegen chemische Anjiriffe 
aiiszcicliiifi). KiesclRur dient zur 1 liTstrlluiii: 
von Wasserglas, Emaille, Ultramarin und 
bei der Fabrikation von Djmamit zum 
Aitf=;aufr<'n dr> flüssigen Nitroglyzerins. .Vuch 
öiUkate werden vielfach verwandt, so zur 
Herstellung von Ion waren, Glas, Zement 
usw. Die Verbindung des Siliciums mit 
Kohlenstoff, Carbonindum genannt, ist 
wegen ilutT anßi'roidcntlichen ilärte ein 
geschätztes Schleifmateria), das sogar den 
Diamantstanb ersetzen kann. 

6. Analytische Chemie. Qu i'li ti v 
läßt sich das Silitium bezw. die Kieselsäure 
am besten auf trockenem Wege nachweisen. 
Brintrt nirm die auf Ki*'si l>;iuri' zu prüfende 
Substanz als frrobcs i'ulver in eine ge- 
schmolzene Phosphorsalzperle, .so lösen sich 
nur die basischen Jtlestandteile auf, während 
die Kieseisänre als weifie, gallertartige Masse 
(Kicsflskclct) in der IViIc >u-|»iMidif»rt 
bleibt. K.S ist aber zu bea« tiien, riali viele 
Silikate, vor allem die Zeolithe, sich voU- 
standif; klar in d< r Pcrli anflriscn. während 
andere Minerali' n. ilir keine Kieselsäure 
enthalten, da* .^l.i Ii ir irebeti. Deshalb ist 
es zweckmäßig, die auf Kieselsäure zu prü- 



fende Substanz zuerst mit Soda zu schmelzen, 
die Schmelze mit Salzsäure einzudampfen 

und den dann in Wasser unlöslichen Ku< k- 
stand in der Phospborsalzperle zu prüfen. 
Quantitativ wird das Silieium fast 

immer nh Siliciumdioxvd bestimmt. Es 
handelt sich hImt meistens darum, dii* 
Kieselsinre von liasischen Bestandteilen zu 
trennen. Hierfür gibt es verschiedene 
Methoden: 

1. Durch Hehandeln mit konzentrierter 
Salzsäure auf dem Wasserbade lassen sich 

I die Zeolithe aufsehliefien. Das fein gepulverte 
Mineral wird mit konzentrierter Salzsäure 
zur staubigen Trockne \erdaiupft und der 
Rückstand mit Salzsäure aufgenommen. 
Die unlöslich gewordene Kieselsaure wird 
nun abfillriert und das Fillral nochmals 
I zur Trockne verdampft, da es noch merkliche 
' Meiij;en Kieselsäure enthalten kann. Nach- 
- dem die eventuell noch abgeschiedene Kiesel- 
säure ebenfalls filtriert und gewaschen ist, 
wird das Filter im Platintiegei naß ver- 
brannt und die vor dem (jeblise geglQhte 
Kieselsäure nach dem Krkalten gewoper. 

2. Durch Schmelzen mit einem Gemisieii 
gleicher Teile Natrium- und Kaliumkarbonat 
werden alle nach der vorigen Methode 
nicht aufsehfiefibaren Silikate aufgescMosiien 
und die Kieselsäure in löslicfies Alkaü- 
silikat übergeführt. DieSchmelze behandelt 

Iman nach dem Erkalten mit Wasser und 
Salzsäure, dampft die erhaltene Lösung 
auf dem Wasserbade ein, um die Kiesel- 
saure unldriieh zu machen, und verfährt 
dann ebenso wie oben beschrieben. 

3. Das Aufschließen mit Fhißsäure und 
verdünnter Siliwet'elsäure wird an^euandl. 
wenn es sich um die IksUmmung von .Ukalien 
in Silikaten handelt. 

Eine vollständige, exakte Silikatanuly.M' 
gehört zu dtui üchwierigsteu Uperalioiien der 
analytischen Chemie und es sind .sehr viele 
Methoden dafür im (iebrauch je nach der 
Natur und Zusanmiensetzung des SiUkates. 
Eine ausgezeiehiiete Bi-schreihuiiir von Silikat- 
, aualyseu findet mau in; F. 1'. TreadwelL 
Kurzes Lehrbuch der analytischen Chemie, 
Bd. II. 

7. Spezielle Chemie. Sihcium löst sich 
in vielen geschmolzenen Metallen, z. R 

Zink. .Mumininm, Zinn. Blei, Kadmium, 
Gold, Silber, auf und scheidet sich beim 
Erkalten der MetaUe fast voUstindig wieder 
, aus. 

100 Teile Zink lösen bei: 

im» 730" 8Ü<>« 850» 

(»,Ü<; 0,1.0 0.ö7 O.ii-2 1.62 Teile .Sili. inni. 

Mit anderen .Metallen, wie den Krd- 
alkaüen. Mfignesium, .Mangan, Kupier, Eisen. 
Nickel, Phitin u. a. bildet es chemische 
Verbindungen, die Silicide. 



Digitized by Google 



Kolüeiwtu%nip|ie (Süidum) 



Amorphes wie kristallisiertes Silicium 
verbindet sich heim Erhitasen mit Wasser- 
stoff zti SiH.: hl Sanentoff Terbrennt 

Sili(iuni b('i 400", mit Stickstoff vcrbiiulet 
»'S si( h in der üiUhhitze. Von den Hulu^enen 
iirvlli l'iiior schon in der Kälte, die Qbrigett 
boiin l'>wariiipn an. Auch die llalogen- 
Wiisbiiütoffe rtugiereii beim Erhitzen mit 
Silicium. Wässeri$|;e Säuren, eimeUiefiUoh 
Flußsluire, wirken nicht ein, dagegen werden 
beide Modifikationen des Siliciums leicht 
von verdünnt«;ii Alkalien irclöst. 

Verbindungen mit Wasseratoff. 

Silioomethan, SiH«. Dorcli Ein- 
wirkun'^ von konzentrierter Salzsäure auf 
Magnesiunisiljcid, SiMg,, welches durch Er- 
hitzen von gepulvertem, trockenem Qnarz- 
santi mit Mairno^itim entsteht, erhält man 
ein uu der Luft i^elbstentzQndliches Gas, 
welches Wasserstoff, Silicomethan und Silico- 
iuliaii eutliält. Kiihlt man dieses (iemiwh 
durch l'lü.süige Luit ab, so werden nur die 
beiden Siliciuniwasserstoffe verflOssigt und, 
weim man dann wieder langsam auf Zimmer- 
temperatur erwärmt, so erhält man gas- 
fürrniszes Silicoinetliaii und das bei ijewohn- 

Ucher Temperatur flüssige Silicoäthan bleibt 
mrltek. Dnreh wiederholteB Fraktionieren 

«hfdt man dann reine? Siliconietlinn, 

Sofort rein erhält man es beim Etwärmen 
des au> absolutem Alkohol und Silico- 
chlorot'orm darsrestellten Orthosiliooameisen- 
säureäthylesters mit Natrium. 

4SiII(OC2H8), = SiH, -f 3Si(0CjH^<. 

Das Natrium wird bei tb-r Reaktion 
nicht verändert. Man fängt das tias iibtr 
Querksill^er .Ulf. SiUcomcthau ist farblos 
und au der Luft nioht eelbstentzandlich. 
Duieh ^lindra Erwirmen und durch Druck- 
emi«lrli,Mni^' aber tritt Entzündung ein. 
Bei —20(1" erstarrt das verflüssigte (iag. 
Der kritische Punkt liegt nahe bei O**. 

Beim Durchschlagen plektrischer Funken 
durch das Gas entsteht unter Wasserstoff- 
entwickelung fester Siliciumwasserstul f 
Si.jr^. Dieser ist gelb gefärbt und entsOndet 
sidli durch Stoß. 

Silicoäthan, SigH«, wird aus Magnesium- 
silicid, wie oben beschrieben, hci^estcllt. 
"Et ist eine farblose, an der T.uft selbstent- 
zündliche Flus.sigkeit, die Ihm '»20 siedet 
und schwerer ist als Wasser. Durch Ab- 
kühlen mit flOssifrer Luft entstehett Kristalle, 
die liei >( liinel/.en. Wi Luftabschhiß 

erhitzt, zer.set/.i es sich erst über 100". 

Siliciumalkylverbindungen. In 
diesen Verl)induntren triff die .Analogie 
des Siliciums mit dem Kuideiistoü deutlich 
hervor, dewri Üe verhalten sich bei vielen 
Reaktionen ganz wie die enlsDrccheuden 
Kohlen wassert) lolfe. So «ait.stenen durch 
Einwirkung von Chlor Substitutionspro- 
dukte, die sich wie Alkylchloride verhalten, 



indem sie mit Wasser siliciumhaltige .Mkohole 
und mit I^atriumacetat Essigsioreester 
liefem. 

Dargesteltt werden die Silicium alkvle 
dunh iünwirkung von Zinkalkylen auf 
Sileiitnüiatoide, s. B. 

SiSh + 2Zn(CH,)» = Si(CH3)4 -H 2ZnCL. 

2Sidcl, + 2Zn(Cii,)s = 2^H(C^), 4- 
oZnCIg. 

Si,J(, + aZn(C,H,). = Si,(C.HJb + 

oZn.T,. 

Aueh durch P^inwirkung von Xatrium 
auf Siliciumhaloide und .\lkvlchloride in 
ätherischer Lösung entstehen Slliciumalkyle: 

Sin, M 4r,H,r| 8Na - SilCgH,), +NaCl, 

eine Keaktion, die ebenso, entsfuechend der 
Fit titschen Synthese, zur Dantelluig von 
SilietuBAf ylvef bindungen dient 

Sia^ -f 4C;H.a + 8Na = Si(CH^4 + 8Naa. 

Die Silieiiimnlkyle sind beständige, in 
W^a^ötr uuloelidie, in oi^anischen Lösungs- 
mitteln lösliche Flüssigkeiten. Die Silieium- 
aryle (ia<;e<^(-n sind meist feste khstiüliaierte 
Substaimn. 

Verbindungen mit den Halogenen. 

Siliciumfluorid, SiF^, wird meisa>ns 
durch Erwärmen eines Gemisches von Sand 
und Finfiipat mit Sohwefelsinre hetgesteUt 

SiO, + aCaP, + 2H3SO. ^ SiF4 + ÄCaSO. 

Es enthält dann stets geringe -Mengen 
Fluorwasserstoff, von dem es durch Uel>er- 
leiten über erhitzte Glaswolle und nruh- 
foleendes Abkühlen auf —60" befreit werden 
kann. Bei der Darstellung und Keinigung 
ist jede Spur von Feuchtigkeit austu* 
sebHeBen. 

Selir reiru's >i]ieiuirifluorid erhält niad 
durch Erhitzen von gut getrocknetem Bu- 
riumsilidninflnorid, BaSiP«. 

Es i=;t ein farbloses, stechend riechendes 
und an dir Luft stArk rauchendes (ias, 
welches über Quecksilber aufgefangen werden 
muß. Der kritisehe Punkt liegt bei !.5« 
i3eim Abkühlen unter .KtmosphiiTendruck 
verdichtet es sich bei — 97" zu einer festen 
amorphen Masse, die beim Elrwärmen direkt 
in den Gaszustand übergeht. Siliciumfluorid 
i.st sehr beständig und wird auch beim 
Durchschlagen elektrischer Funken nicht 
zersetzt Eonsentrierte, wRmerige FluB- 
säure absorbiert das Gas ohiü Ab. < heiilung 
von Kieselsäure unter Bildung von Kieael- 
fluorwasserstoffsänre. Beim Einleiten ron 
Siliciumfluorid in Wasser ent -teht tintor Ab- 
schcidung von Kieselsäure und starker 
Wärmeentwickdnng ebenfalb Kieselfluor^ 
wasscrstoffsäure. 



Digitized by Google 



890 Kolilensiuftgnipi^f (Siiicium) 



Kieself lu orwasserstoff säure, HjSiF, 
Die waa«er£reic Verbindung ist nicht be* 
kannt Wlsserige Lösungen entetelwn 
beim Auflösen von Kieflelsäun in viaaeriger 
Flußsäure. 

SiOj 4- 6HF = HaSiF, + 2HaO. 

(lewöhnlich aber stellt man die Säure 
durch Einleiten von Siliciumfluorifl. welches 
aus Sand, Flußspat und Sihwefelsäure 
entwickelt wird, iu Wasser her (siehe oben). 
Um eine Verstopfung der (iaszuleitungsröhre 
durch ausgeschiedene Kieselsäure zu ver- 
meiden, läßt man das (ias unter Qih i ksill>er 
austreten, über dem sieb Wasser beiludet. 
Es entstehen so Tcrdflnnte Losungen, die 
zwar knnzpTitrifrf werden können, doch 
bleibt dann das \ trlialtni^ SIF^iHF im 
allgemeinen nicht mehr l : -2. Beim Kochen 
konzentrierterpr als l.'i.."f ]»r(pz('iitiger Lö- 
sungeji (72ü min Druck) i.st der Dampi 
reicher an SiF^ als an HF. Die zurücK- 
bleibende Lösung reichert sich demnach 
an FlnBs&ure an und vermag Glas «n itasen. 
Lst uniij:('k("hrt die f.ösunir verdiinnter als 
1. 3, S pro/,»; Iii ig, so enthalt der Dampf mehr 
HF als SiF^ und es entsteht in der Lösung 
Kieselsäure, die ziiiiä< hst kull li f il uelöst 
bleibt und erst nach und nai n ausfällt. 

Spex. Gewicht 1,0161 1,04»1 1,0834 1,119 1,1941 
Prozcnlgihait 2 6 10 14 22 

.Nfnleknlare lx>itfähigkeit ,d bei 2n", 

V 2 4 ö 16 64 iiö6 1024 
^ 210 260 281 804 342 377 4% 

Die Säure is! aisn ziemlich stark, doch 
i läflt die enorme Zunalune des molekularen 
Leitvenn6i?ens erkennen, daß in verdQnnten 

I.i'isiinL'i'ii Hydrolyse eintritt. Die Beweg- 
lichkeit des .\nions SiF," ist bei 22** 04,7. 
Verdünnte wässerige Lösungen lassen sieh 
in (ilasgefäßen aufbewahren. 

Beim ,\bkühlen konzentrierter Lösungen 
entstehen die Hydrate HtSiF«.2H.O und 

Sificofluoroform, SiHF,, entsteht 

beim Erhitzen von Silit oi Jdoroform mit 
Ziuiitetrafluorid iu eiucr Ivupferbombe bei 
220^ oder mit Titantetrafluorid bei 120^. 

Jv i^t ein farbloses Gas, welches sieh durch 
.\bkuldeji zu einer bei — H(l" siedenden 
F'liissigkeit verdichten läßt. Durch weitere 
Abkühlung erhält man bei -110" schmelzende 
Kristalle. Silicofluoroform ist brennbar und 
bildet mit l.uK ein explosives < iiMtii iiLe, 
Von Wasser wird es in Kieselsäure, Fluß- 
säure und Wasserstoff zersetzt. 

<i!i(i um tetrachlor id. SiCl,, kann 
diinh Krhitzen von Silicium oder eines 
(ieriiisclies von geulühter Kieseli^äure und 
K(dde im Chlorstroni darijestitlt wrr»len. 
Durch Schütteln mit Quecksiliicr wird es 
von fiberscbnssigem Chlor befreit und dnrch 



Destillation gereinigt. Auch durch Et- 
hitzen des Reaktionsproduictes aus Kiesel» 
sftnre nnd Magnesium im Chlorstrom läßt 

es sieh be(jueni darstellen. Bei dieser Re- 
aktion entsteht auch Si,^'!«, von dem es 
durch fraktionierte Destillation getrennt 
wird. Es ist eine wasserhelle Flns^igkeit, 
welche bei 57 bis .')S" siedet nnd bei — 88* 
j erstarrt. Die kritische Teinperatur Hegt 
I bei 230**. Spesifisobes Gewicht des flassigen 
Tetrachlorids D," = 1,493. Es dissoziiert 
nicht beim Erhitzen auf hohe Temperatur. 
Beim DarcUeiten eines Gemisches von 
Siliciiimtetradilorid nnd Luft durch «in 
glühendes Porzcllanrohr entstehen <i'i- 
eiumoxyehloridc. Siliciumtetrachlorid 
kann über Natrium oder Kalium destilliert 
i werden, da die Alkalimetalle es auch bei 
1 200" nicht zersetzen. Bei Rotglut dagegen 
tritt heftige Reduktion zu amorphen Silieium 
ein. Ebenso reduzieren bei Kotglut Zink 
and Silber. Von Wasaw wird es in der Kille 
sofort unter Abseheidnng von Kiesels&ure 
zersetzt. 

SiCl, f 4H,0 = Si(Oll), -f 411(1. 

Wirkt VVa.sserdampf bei Rotglut ein, .so 
ent.steht kristallisiertes Siliciumdioxyd. Alle 

.Metalloxyde, reagieren mit SiCL unter i^dung 
von Si().j oder Silikaten und Metalkbloriden. 

Bei Hin wirk II nu' von Alkoholen entstehen 

Kiese 1 s ä u re e s ter. 

\ d d i t i II n s verbind ungen. SiClj.GNH, 
bildet sich durch Einwirkung von Anininniak 
auf .Sil'l^. Mit Phusphorwasserstoff entstehen 
nur bei tiefer Temperatur bestftndige Ver« 
binduuf^en. 

Silieiumhexaehlorid, Si^Cl«, atieb 
Siliciumtriclilnrid txler Silieiumsesquichltirid 
genannt, wird durch Kinwirkun|| von Chlor 
oder (Quecksilberchlorid auf eine LOsnng 
von Sijjj in Schwefelkohlenstoff dareestellt. 
Ks ist eine farblose, an der liUft rauchende 
Flüssigkeit, die bei 1 Ki bis 148* siedet und 
iK'i ^14" zu weißen, bei -1" schmebtenden 
Kristallblättem erstarrt. S})ezifi8ches: Ge- 
wi(lit bei (f 1.r>S. Von Wasser wird es 
zersetzt, bei 0" entsteht dabei Siliccuxal- 
sllure. 

Siliciumoktochlorid, SijClg, entsteht 
in geringer Menge bei der ChlorieruiiK von 
Silieium bei .WH)". Es ist eine bei 210 bis 2lfiP 
siedende Flüssigkeit, die durch Wasser 
unter Bildung von Silicomesoxalsäure zersetzt 
wird, 

Silicochloroform, SiHCIa. Durch 
direkte Substitution kann es aus dem 

Siiicomethan nicht erhalten werden. Zur 
Darstellung erhitzt man (nicht bis zur Rot- 
irhit) kristalüsiertes Silieium im trockenen 
Salzsäure=;trnm Durch FraktiDideruni: wird 
es vom gleichzeitig cntsteheudeu Silicium- 
tetrachlorid getrennt Auch dnreh Erhhaen 



Digitized by Google 



891 



des Keaktions Produktes aus Siliciumdioxyd löslich und kristallisiert daraii.> in farblosen, 
und Magnesium im Salzsäurcstroni kann regulären Oktaedern, die mit dem Kobieu- 
Silicoohloroforiii ilarL'i stellt wcKien, wenn stofftetrajodid isomorph »nd viid bei 
man das Keaktioattjproduki zuvor zur Eatr schmelzen. Von Wasser wird es urMtzt. 
fenrang des Maffnesinmoxyds mit verdflnnter ' Siliciumhexa Jodid , Si,J,, ist das Ans- 
Salzsüure hclüiruhlt mul trocknet. Ks ist gang.smaterial fiir die Darstellung der cnt- 
eine farblose, leicht bewegliche Flüssigkeit, | sprechenden Chlor- und Bromverbinüungen. 
die bei 3^ siedet und bei —134® erstarrt i £8 entsteht aus dem Tetrajodid beim Er- 
Spezifischrs O^vitht hei 15" 1,.S438. hitzpn desselben mit fein vertriltom Silber 

Das i'>hitzeii des Gases in einer in- auf 300". Die Reaktionsmasse wird mit 
differenten Atmosphäre führt zu dem Gleich- heißem Schwefelkohlenstoff extrahiert VSlA 
Itewicht: 4SiUCi, ^ SSiCl« + 2H, -f Si. An das Hexajodid durch l'mkristallisieren aus 
der Luft verbrennt es leicht. Durch Wasser Schwefelkohlenstoff gereinigt. 100 Teile 
wird es unter starker WärmeeiitwiekcliiiiL,' CS, lösen bei 27** '2t) Teile Si^J,j. 
und Abscheiduu^ von Kieselsäure zersetzt. iiCs bildet farblose, doppelbrechende» sechs- 
Bei <P entsteht mit Waaser SOieoameisen- ' 8eiti({e Siulen, die an der Luft ranehen und 
säureanhydrid. Tn vielen orcanisrhen I/)- von Wasser zersetTit werden, 
sungsmitteüi ist es unzersetzt löslich. Durch Silicojodof orni, SiHJj, wird durch 
Halogene bilden sich unter Abspaltung l'eberleiten von .lodwa.sserstoff und Wasser- 
von Halogenwa.sserst«ff 'IVtrah.ilogenverbin- stoff über erhitztes kristallisiertes Silicium 
düngen. Mit absolutem .\lkohol entsteht dargestellt. Es ist eine farblose Flüssigkeit, 
Or I liiisil ii' oa ni ei se n siiii reäthy lester. die sich unter verinindertern Druck unzersetzt 

Siliciumoxychlorid, SigOCl«, kann | destillieren läüt. Sie siedet unter 22mmDruck 
durch Ueberleiten von Chlor und Sauerstoff , bei 106*. Von Wasser wird Silieojodoform 
über kristalli-^iertes Siliciiini unterhalb SOff* zersetzt, mit Schwefelkolilen-toff und Benzol 
oder beim Dufchleitfu vou Siliciuratctra- ist es in jedem Verhältnis misdibar. Spezi- 
ehlorid und Luft durch ein auf Weißglut fisches (Jewicht bei 23" BMik 
erhitztes PorzelL^nrohr dargestellt werden, i Auch Chloro jodide und Brono*' 
En ist eine bei 138° siedende Flüssigkeit. ^ Jodide des Siliciuius sind bekannt. 

Siliciumtetrabromid, SiBr^, wird, ent- Siliciumrhodanid, SifCXS)^. entsteht 
sprechend dem Chlorid, durch Erhitzen beim Erhitzen von Bleirhodaaid mit äiiidum- 
von KiesetsSnre und Kohle im Bromstrom ' tetrachlorfd oder durch Erhitzen von Blei- 
oder aus dem Reaktionsprodukt von Kiese!- rhodanid mit einer l.ösuii'j von Silicium- 
säure und Magnesium mit Brom dargestellt, tetrachlorid in Benzol am Rückflußkühler. 
Bei <lem letzten Verfahren entsteht auch Ks bildet weiße Nadeln, die bei 142 bis 144" 
Silicobronioform, von dein es durch frak- schmelzen und vnti Wasser zersetzt werden, 
tionierte Desfillatiüu ^ctreiiiii wird. Es Siliciumdio.K\ d, Kieselsäureanhy- 
ist eim- larlilose Flüssigkeit, die an der drid, SiÜot kommt in der Natur kristallisiert 
Luft stark raucht und bei 153 bis 164" siedet, als Quarz und seinen Varietäten Berg- 
Spezifisches fiewjcht bei dfi 2,81. Von Wasser ' kristalt, Ameth vst, Rauchtonas, Chai- 
wird es zersetzt. Im (leiiensatz zum Thhirid cedon usw. vor; alsTrul y m i t . alsriiristo- 
verputlt CS mit Ivalium heftig. J^lit .\mmoniak balit und amorph als Opal und Hyalith. 
entsteht eine Additionsverbindung SiBr^ Diese letzten beiden Mineralien enthalten 
.7NH,. meistens noch Wa.sser. dessen Monge aber 

Siliciumhexabromid. SijBr,, .stellt weder lür dieselbe Varietät noch an dem- 
man durch Kinwirkung von Brom auf in selben Ort konstant ist. Wahrseheinlieb 
Sehwefeikohlenstoli gelöstes Siliciumhexa- ist der Opal eine durch Zersetzung von 
jodid her. Es ist eine bei 240'' siedende Silikaten natürlich gebildete und allmählich 
Flüssigkeit, die durch Spuren von Feuchtig- erstarrte Kieselgallerte, die bald niehr, 
keit zersetzt wird. , bald weniger oder fast gar kein Wasser 

Silieiumbrpraoform, SiHBr,. entsteht i enthalten kann, 
neben Si^Br^ wie oben anircirehen. Farblose, Kunstlich erhält man Silic iiinidioxyd 
an der f.,uft rauchetKh- und »cllj-tiiitzünd- durch Verbrennen von Silicium oder durch 
liehe Hü.ssigkeit. die l»ei 11.') bis 117" siedet. Glühen der Kie.selsäurehydrate, und zwar Je 
Spezifisches Gewicht 2,7. Von Wasser wird nach der Temperatur amorph oder kristalli- 
es !<ofort zersetzt. siert. .\uch durch pjnwirkung von Was.ser- 

S i 1 i ( i u m c Ii I o r o b r o m i d e. SiClaBr, dampf auf Siliciumtetrachlnnri oder aus 
SiClsBr, und SiClBrj. können aus Brom- gelatinöser Kieselsäure mit Sj^uren von 
waeserstoffgas und Silieiumtetnichlorid liei Salzsaure bei 350^ wurde kristalBsicries 
Rotglut dargestellt werden. Sili- iiimdioxyd hergestellt. Von großer 

Siliciumtetrajodid, Si.l,, wird ent- Ikileutung Ist die Umwandlung; amoruber 
sprechend dem ('hlorid und iiroiuid dar- Kieselsäure in kristaliisierte fOr die kOnstuelM 
gestellt. Es ist in Schwefelkohlenstoff Mineralsynthese. 



Digitized by Google 



902 



KobleoBtoff^'i-upii«' (Silidum) 



Quarz kristallisiert hexagonal-tetar- 
toedrisph-tra|>ezi>edrisch, er ist die unter- 
halb '.KK)° stabile Modifikation des Silicium- 
dioxyds. Spezifisches Gewicht D,®' ^ 2,68, 
Härttf 7. Der Ausdehnungskoelli/icnt bei 
2(F ist in K teilt 11 Iii; der Hauptachse 7,4S;). 10-«, 
senkrecht zur Hauptachse 13,72.10 *. Bei 
etwa &50^ tritt plotsliehe starlce Ausdehnung 
ein, deshalb zersprint^en Quarzkristalle oft 
bei dieser Temppratur. Der Quarz ist 
doppelbreehend. Die HrtM'hiiiinscxpüiJt'nie» 
bei 15° pepen Luit liir den ordentlichen 
und den auBerordentlichcn Strahl sind für 
Natriumlicht (mi ^ r)«9,3) n« = 1,54420 und 
nw sc l,öö337. Der Quarz besitzt die 
Fähigkeit, die Polarieationsebene derStrahten. 
welche parallel zur optischen Achse hindurcli- 
^ehen, zu drehen. Die Stärke der Drchun» 
ist abhängifi; von der Dicke der durch- 
strahlten Schicht, von der Wcllcnlänire des 
Lichtes und von der Teuipcratur. Die 
Drehung einer 1 mm dicken, senkrecht zur 
optischen Achse geschnittenen Quarzplatte 
betragt fOr Natriumlicht (//« = 589,;{) :i- 
21,723". Die Drehungsrichtung steht im 
Zusammenhang mit der Kuantiomorphie 
der Kristalle. Bei den reehtsdrehenden 
KristalliMi lieccn die Hliombenflätluii rechts, 
bei den liiiksdrehenden Kristulleu links über 
den Trapezfliehen. Man unterscheidet dem- 
nach Rechts(piarze von Linkscpiarzen. 

Dor Tridymit ist die oberhalb lOOCf 
stabile Modinkation des Silteiumdioxyds. 

Während Quarz bei hoher Temperatur in 
Tridymit übergeht, findet umgekeiirt die 
Umwandluiu; von Tridymit in Quarz nicht 
statt. Tridymit hat das ^itezifische (iewicht 
2.30, seine Härte ist ungefähr gleich der 
des Quarzes. Kr kristallisiert rhombisch, 
bei 130** wird er hexagonal. 

Christobalit steht dem Quarz näher 
als dem Tridymit. Er kristallisiert quadra- 
tisch, bei Tr wird er optisch regulär. 

Amorphes Siliciumrlinxyd rntstpfit tiunh 
(Hüben der aus Silikaten mittels Sauren 
abgeschiedenen Kicselsiurehydrate. Es ist 
ein weißes, in Wasser und Säuren, mit 
Ausnahme der Fiulisäure. unlösliches l'ulvcr. 
dessen Härte geringer ist als die des Quarzes. 
Spezifisches Gewicht bei 2(1" 2,22. 

Quarzglas. Erhitzt mau kristallisiertes 
oder amorphes Siliciumdioxvd in der Knall- 
gasflamme orier im elektrischen Ofen, so 
wird es zuiihi ü i l»ei ItjUO" zähflUüüig und 
dann hei 17.'>ll" dünnflasiig. Der AlM- 
dehnuiigskoellizient des geschmolzenen und 
wieder erkalteten Silieiumdioxyds. des s<t- 
■.'ciiannten Quar/ui.iM i-i a i Ücnirdeiitlich 
klein, itwischen 0" und JUOU" ~ 5,4. lU-?. 
Deshalb verwendet man daa Quar^las 
neuerdings vielfach zur Herstellung chemischer 



Apparate und C r tr. Das in der Knall- 
ga.stlanime zäJitliis.<-it;e Siliciumdioxvd lälit 
sich wie Glas verarbeiten. Ausgezeichnet 
sind solche aus Quarzglas verfertigten A[>[>:i- 
rate dadurch, daU sie vollständig uiu-inp- 
findlit h L'egcn IVniperaturschwaiikiuiL'eii sind, 
j Man kann sie auf Botglut erhitzen und 
' sofort in Wasser tauchen, ohne daB m zer» 
springen. Quarzgcfiiß«' sind am Ii i ' > a ider- 
standsfähig gegen ."^iuir«ii (aiihi;einijnin«Mi 
FluBsäure) und Salzlösuniren und niaii 
benutzt sie daher sidir oft an Stolle der 
teuren Platingefäße. Von aikaii.schi'U ii'lu.sj.ig- 
keiten dagegen werden die QuarzgefäUe 
leicht angriffen. Wegen der großen 
DurehUbsigkeit f&r nitraviolettes Licht wird 
das Quarzglas zur llerstelluni; \nn Qneek- 
silberlampeu verwandt, durch welche starke 
nhotoehemisehe Wirkungen erzielt werden 
können. 

Kieselsäure. Vom Siliciumdioxvd kennt 
' man zahlreiche Hydrate, doch «ind dieselben 

wohl nicht !\h chemische Individuen an- 
zusehen, den» sie geben beim Krwärmen 
lei( 1:1 Wasser ab, und zwar kontinuierlich. 
Ks laßt sich ;i!so kein hestinmiter ruiikt 
feststellen, bei dem das eine Hydrat in das 
andere OlwTgeht. 

Hei der Kinwirkunir \un Wa--er auf 
Siliciumtctrachlorid uder Siliciuuifluuriü eut- 
steht ein gallertartiger, weißer Niederschlag 

SiCI, + 4H,0 = Si(OH), 

lind auch beim Zersetzen von Alkalisüik.itf n 
mit Säuren entsteht der gleiche Nieder- 
schlag 

XacSiO, + SHCl + H.0 « SKOH)« + 2NaCl. 

Wird der Xietlerschlag nach dem Auswar In n 
mit .\ether und Benzol behandelt, >i> hat 
er annähernd die Zusainniensetzung Si(0H)4. 
l>ip'-pm Hvdrat. welelies als Or t ho k ie^el - 
saure anzusprct heu wäre, wird ubi-r durvii 
Alkohol Wasser entzogen ujul ebenso verliert 
)'s Wa:<ser durch längeres Pressen zwischen 
I lif'ßf)af)ier. Die lufttrockene Kieselsaure 
enlliidt etwa in.ti'i Prnz. Wasser, also weniger 
als der Koniiel für die Metakiesclsäure 
H.SiOj entspricht. Der Wassergehalt ist 
jedofli abhängig von der Art und Dauer des 
Trocknens. , 

Von dem Hydrat Si(0Il)4, der Ürlho- 
kieti anre, läftt sich nach der al^emeinen 

J'orniel 

m.Si(0H)4 — n.HjO 

'die aufieroidentlich groUe Zahl der Poly- 
kieselsauren ableiten. Wenngleich dieee 
rolykieselsäuren frei nicht hergestellt werden 
können, sn sind dfK Ii zahlreiche natürlich 
vorkommende und küastüch darstellbare 
Silikate als Salze dieser Säuren anzu- 
sehen. 



Digitized by Google 



88B 



Die Kieselsäure gehört zu den ji< liwä(li- "nie Samo i-;t zicnilitli » xplosiv. Auf 
sten anortranisehen Säuren. Nur die Alkali- dum i'litLiiiblecli erhitzt tritt uuter Funken- 
salzo ^iIui in Wasser lo-ilich und darin uoit- sprfthen lebhafte Verpuffung ein. Auch 
gebead hydrolysiert. Trotsdem Messua^eu beim Keiben der Substanz mit eiuem harten 
Aber die ElektroaffinitXt ihrer Ionen nicht | Gegenstand kann Verpuff ung ciatreten. In 
ausgeführt .«ind, lätSt ?irh die crrrinpp Stärke wässeri^nn AIkalifiydrox\ dlösungen Ißst sit h 
der Kieselsäure daran erkennen, daU selbst ; die Säiiit', ohue selbst Sake zu bilden, unter 
die schwache Kohlensäure aus den L<(sungen Wasserstoffentwickelung. SQieooxabiiiiie 
der Alkalisilikate Kieselsäure abzuscheiden wirkt olviitalls' rcilu/.iiTiMuI. 
vermac und daß ein Ammoniumsilikat Silicomesoxalsäure, H.Siaü-, ent- 
im lit darstellbar ist. Aus thermorhonuM tu n j^rch Einwirkung der Luftfeuchtigkeit 
Measuflgett ioigt daß d» Kieselsaure. , im | Siliciumoctochlorfd h. i starker Eis- 
Gegeneata m allen andewn Sfcuen, keine kflhlung. Die Säure ist sehr leicht zersetz- 
besümmte ßas,z!tnt hrsitzt, wodurch sirh y^^^ g^hon die Berührung mit einem Tuche 
auch die auLwürdenthch verschjedeue Zu- ZerfaU unter Funkensprflhen 

sammen^tzung der natürlichen Silikate er- .^„.„acjjen. In Wasser ist die SAine nn- 

..ß«*' ^l^^' 7" "if'u ^i'*"^'^* löslich, in Alkalion lOit rie Bich unter Wawer- 
KieseLsaure, hauptsächlich wen das Oxyd stolicntwicktliiu"- 
schwer flüchtig ist. viol starker als in wässe- ' , , " ■, ■ 

riger Lösung. Beim ZusammonschmeUen , ^ verbiaduuHeu des hihciums mit 
von Alka]ikarbona(»n mit Kieiebiiue ^nidt ^«'^^«»'«^ 

Kohlensäure aii>!rrtrieben. Siliciumdisulfid, SiS.. erhält man 

Silieiumoxyhydride. am besten durch Erhitzen von reinem 

Silicoameisen8iiireanhydrid,HjSi,03, anior{dieu Silicium mit der dreifachen Menge 
bildet sich, wenn reines Silioochloroforra Schwefel auf Rotglut im hessischen Tie^ä. 
in WMser von 0* deBtilliert wird. Der ent- Das Rohprodukt wird durch Sublimation 
standenc Niederschlag wird mit Kiswasser unter \ermindertem Druck gereinigt und es 
gewaschen, im Vakuum über Schwefelsäure bildet dann farblose, seidegläuzende Hadeln. 
eetroeknet und dann auf 160* erhitzt An der Luft erhitzt, verbrennt es au SiO^ 
Diese Bildun<r>wei«e entspricht i:anz der ' und SO,. Von Wasser wird es unter Ab- 
Entstehung der Ameisensäure aus Clilurufurm . Scheidung von kieselsaure und Entwickeluog 
und Wasser, nur spalAat die frei nicht ! von Sehwefelwanerstoff lersetst 
existenzfähige^ SilicoameisensÄure Wasser ab Siliciummonosulfid, SiS, wird durch 
und geht in das Anhydnd Ober. Da keine , ErhiUen eint-n Gemisches von 1 Teil Ferro- 
.sulze der Saure l.ezw. ihres Anlivdrides silieimii mit 2 Teilen Schwefel durch einen 
exi8ticreu, 8ominriiunanan, daüder VV asser- strom von 80 Ampc^re hergestellt und durch 
Stoff dirokt an Silicium gebunden ist un*^ Sublimation gereinigt. Es ist eine kompakte 
sehreibt dem Anhydrid die Konstitution , schwarze Masse vom spezifischen Gewicht 
H— Si— 0— Si— H ^ pulverförmig und gelb. 

II n Die gelbe Form ist nur über 1000^ beständig, 

0 O doch geliie.;t es durch schnel!i> Ahkuhhue^ 

i> • , 1 V I ? • I u t ■ 1- der Dämpfe, die gelbe Form auch bei ge- 

B,~ MF da. V ' vf! w^"'***"*^'*^! '^»hnKcher Temperatur m erhalfen. Be&e 
bei höherem hrhitzen ejitweicht Wasser und p^^mcn werden durch Wasser zersetzt. 
Sincomethan und es bleibt Siliciunidiox3rd i, j ^- i 

zum k. da> d irch gleichzeitig entstandenes . . Sil»«iumchlorosullid, bi^^ 
Silicium briuiii gefärbt ist. Wird es an der b«™ ErhitBen von Sibeiumdisulfid nn Chlor- 
Luft hoch erhitzt, so verbrennt es. Fluß- ström und wird durch rmkristallisien ii ans 
«Iure und wisserige alkalische Löstingeo Schwetelkohlenstoff gereinigt. Ks bildet 
lösen e« unter "Waaserstoffentwiekelung, gegen in^oße farblose Prismen, die bei 74 bu 7BP 
andere Säuren i-f es sehr iH-fäiidiir. " E< ff^nmelzen. Von feiicliter Luft wird es ver- 
wirkt stark reduzierend; so wird Kalium- wstzt, mit \Va.sj>t*r reagiert es stürmisch unter 
pennanganat entfärbt, Silber- und doldsalzc Abscheidung von Kieselsäure und Entwicke- 
werdcn 71 I n .Metallen, Schwefekiioxyd «u Jon« von ÖchwefeiwaMerstoff and Saht- 

Sehwetel leduziert. -Sittre. 

Silieooxaläuure, lljSijO.. Läßt man S i I le iumchlorohydrosulf id. Si.CIjSH, 

Siliciumhexachlorid längere Zeit in einer entsteht beim Durohkiten von SiOlA-Dampf 

mit Fi« gekohlten P!atin»ebale titehen. und Schwefelwasserstoff durch ein gUthendes 

so eiit<l. lit durcli den Wassordanipf iler riir/.ellanr<dir, Vom unveränderten Silicium- 

Luft eine t ' tr, v.eiLip. salzsäurehaltige Masse, tctrachlurid wird es durch fraktionierte« 

Durch Xi ri cilirii. Behandeln mit Miswasser Destillation geireunt. Ks ist eine farhin^e. 

und Trocknen im Vakuum erhält man daraus unangenehm riechende Klii--iL'keii. de- bei 

SilicooxaUäurc von DO bis 97 Prozent. öti" siedet. Von Wasser wi«] e» zersetzi, mit 



Digitized by Google 



804 



KohleiiKtafQlptipiie (SUidum) 



Alkohol entsteht die \ erbiuduog Si^OC^HJ, 
.SH. 

Siliciumsulfobroiii iil, SiSI{r_, Hcitii 
Einleiten von trockfiiem Schwefelwasser- 
stoff in .Siitriunuetrabromid, d«id ein Körn- 
rhen Aluminiiimbroniid zugesetzt wurde, 
tritt bei löO'' stürmische Reaktion ein. Das 
dabei in einer Ausbeute von 20 Prozent 
entatandeue Silieiammüfobromid wird dureh 
fraktionierte DMtflIfttion vom anTerlnderten 
Siliciunitetrahrimii<l LMfnnnt. Ks bildit 
^roBe farblo.si«, taiiliuiuiiKe Kristallt* vom 
Schmelzpunkt WJf*. Siedepunkt Ui^P bei 
18 mm Ht;. An feuchter l-uft rauclu n ilif 
Kristalle stark, von Walser werdvii sie 
ezplononsartiK zcrsetxt. 

S i I i r f» SU 1 f u h n r n = t o r f . SiS( NHjlj, 
gleic-itl nur III der Zu.saiiiiiiensetznnjr. nirht 
aber in steinern chemischen Verhalten der 
entsprechenden KohlenstoffverbittdunK, dem 
Sulfobunfltoff. Siltposulfoharniitoff bildet 
sich bei der EiiiuirkuiiL' vuii fliV-i^rm 
Ammoniak auf in Benzol gelöstes Silicium- 
sulfobromid bei starker Kfililuiiff. Das 
j(lrirh7.rili!r entstandene Amimiiiiuiiilirrimid 
wiiü durch fiUs.^'ices Aimnoiiiuk tiitlernt. 
Silicosulfoharnstoff ist ein weißes l'ul\i r. 
dM alim&hlich Ammoniak und Schwefel- 
wa«8er«toff «fafdbt Von Wasser wird es 
viel leicliter serwtst als Thiohamstolf. 

Verbindungen des Silioiums mit 

Stickstoff. 

Siliciumnitrid, Si,X.. Wird Silicium 
im >>tickstoffstrom auf Weiß-rlut erhitzt, 
so vereinigen «Ich beide Elemente. Es 
enf>ti-!it auf diese Weise d^i- Nitrid Sii^,. 
welches aber meistens mit Silicimndioxvd 
verunreiniirt ist. Es entsteht aurh beim 
Erhitzen von Silicam in einer Stickstofl- 
atmosphäfe auf 12Ü0 bis IHOO^. 

Siliciumamid, SKNHg)^, entstehtduroh 

Einwirknucr von füi v-iL.'tiii .Ammoniak auf 
Siticiumtetrachlorid, wtibt'i die Temperatur 
nicht Olwr 0^ steigen darf. Das ^leirlt/.eiii<4 
entstandene Ammoncidorid wird durch 
Wafsehen mit flüssigem .\mmoniak entfernt. 
Das weiße Siliciuniamid ist nur unterhalb 
Ü** und bei Ausschluß von Feuchtigkeit be- 
ständig. 

Siliciuniimid , SiiNllL, entsteht unter 
Ammoniakabsualtung aus aem xVmid über HP. 
Das weiße Polver ist bei gewöbniieher 

Temperatur an trockener Luft beständig. 

Silicam, Siliciumstickstoffimid, 
SioNjIl.j. Wird Silieiumimid in Stickstoff 
au^ ^H)()" ( rliir/(, <ii Mldet sich daraus unter 
Ajunioniakubspaituug Silicam. Es ist ein 
weifies Pulvers das durch Wasser nicht lenetzt 
wird. 

Siliciumstickstuffhydrid, SiNll, 
konnte nur in unfeinem Zustand bei der 



Einwirkung von flüssigem .Ammoniak auf 
Silicochluroforra bei starker .Vbkühlung und 
absoluti'in Au>-<-liIiiß \<.ii Fcuclitirrkeit und 
Luft eiiiulieii wurden. Dtjui bei der Rei- 
nigung vom gleichzeitig entstandenen Am- 
monehlorid durch flüssiges Ammoniak tileiben 
nur 85 Plros. der Verbindung untersetzt 
Siliriitmstickstoffhydrid verhält sirii riliiiiii Ii 
wie das Silicoameisensäureanhvdrid. Et^ 
wirkt wie dieses stark reduzierend und wird 
\on Wasser und Allcalihydioxyden leicht 
/.ersetzt. 

Siliciumkarbid. SiC. Amorphes 
Siliciumkarbid entsteht beim Erhitzen eines 
Ciemisches von einem Teil kristaUisierten 
Silicium mit zwei Teilen Siliciumdioxyd in 
einem gut schließenden Tiegel aus Betörten- 
koUe auf Botglut Dieser Tiegel steht in 
einem weiteren au« feuerfestem Ton her- 
gestellten Tiegel und dieser wiederum iu 
einem dritten Tiegel, /^wischen diesen Tiegeln 
befindet sich Ruß. Das so erhaltene grüne, 
amorphe Karbid muß zur Entfernung des 
Siliciumoxyds mit ifluSiiDie behandelt 
werden. 

Kristallisiert«« Siliciumkarbid oder 

r :u Im rini ihi III k;iii!i chemisi li rein durch 
direkte Vcreiui{(ung von Silicium mit Kohlen- 
stoff im Gebliseofen bei 12(K) bis im^ dar- 
gestellt werden. Bi i der Reduktion von 
Siliciunidio.\yd mit Kuide im elektrischen 
Ofen entsteht bei Anwendung chemiscli 
reiner Substanzen ein fast farbloso« Knrbid. 

Technisch wird Carbonuidum la Kfi^'i^t'» 
Mengen nach dem Verfahren von Acheso n 
durch Erhitzen eines Qemisclies von Sili- 
cinmdioxyd mit Koks, Tonerde nnd Koch- 
salz im cl- kti i-( IiiMi Ofen Iicniestellt, Tlirrbei 
entsteht auch amorphes Karbid, das tech- 

, nisch wertlos ist. Wegen seiner außer- 
ordentli« Ii irrrißcn TTäric dicnf da«; kTi?talli- 
sierte KurbtU Sthuur;;c]ciautz zur Her- 
stellung von Schleif rädern. 

Sili. iimikarbid kri--talli>i('ii in Iicxago- 
naleji T.iti'ln, die fast so liart sind wie Diamant. 
Härte .^it^ ritzen Stahl und Rubin leicht. 
Spezifisches Gewicht 3,12. Das kristaliisiecte 

! Karbid ist eine auBerordentlich beständige 
Verbindung. Du- Kristiille kömicii vnr dein 
Gebläse geglüht wenien, ohne daß auch 
nur spurenwei.se Oxvdation eintritt. Sauer- 
stoff wirkt Itri IflOfV' noch nicht fin, f'hlor 
bei tMK)" nur ulH fUiu blich. Ein iieniisch 
von rauchender Salpetersäure und Flußsäure, 
welches kristallisiertes £>ilicium löst, wirkt 

I ebenso wie ander« Mineralsluren nicht ein. 
Durt 1) L I M limnl/i !it s Aetzkali wird das 

1 Karbid unter Bildung von Alkalisilikat und 

1 AlkalikaTlwnat lersetst 

Si! ir i 11 III d i karbid . SIC., mf stoht. wenn 

, Aethyleu Uber auf Weißglut erhitztes Silicium 

'geleitet wird. 



Digitized by Google 



Kohleostoflöipruppe (Sflidom — Titan) 



Siloxikon ist ein Gemisch verschiedener 
Sühönidkarbidoxyde, das ähnlich wie das 
Carborundum durch Erhitzen inws Gemisches 
von Sand, zerstoßenem Kuk^ und S'^e- 
gpänen im elektrischen Ofen dargestellt 
wird. Es bildet sich wahcacheinlich nftch der 
GMchuug: 

2SiO« + 6C Si,C,0 + 9C0. 

Siloxikon wird im großen hergestellt iiml 
dient zur Her=tpllnnc fpi>prfpster Geräte. 
Von mureit und hasiselu-n l.üsuogen, von 
Feuergasen und flüsslgeit MetftUen wird es 
nicht angegriffen. 

Silicophosphorsäure, SiOj.PjOj, 
bildet mh beim Zusamnien^ebmeteen von 
getroekneter KieMiliiiluregallerte mit MeU- 
phosphorsäure (Kler hei (1er Einwirkung von 
Siliciumtetraelildi id aut ( jrthupiiosphorsiüuv. 
Die farbldsen. ciiirphsichtigcn Oktaeder sind 
in kochendem Wasser nicht löslich. 

8. Thermochemie. Bilduugswärmcu. 

Siicri*t + ^H«.!,. = 8iH«|Mf. + 24.8 CaL 

Sikriv.. + 2F,g.,.f. SiF, gH.f. + 239.8 „ 
Sikr.it. H- 2Cl,K.i.i. - .SiCI,sasi. -f- 122.0 ., 

SiWrM. + 0,K.is<. ^ SiO,t.vi 191 
Sikrj«,t ('amorph. - SiCkri>t. — 2.0 „ 

9. Kolloidchetnie. Ein Silicium- 
hydrosol entsteht, wenn äußerst fein zer- 
riebenes SUicinm abwecbseliui mit ver- 
dOnnten Sftnren und Alkilien behandelt 

uii(i /.wiselicii ie(]erO|)t'ration mit destilliertem 
Wasser gewaschen wird. Auf diese Weise 
erhUt man ein braunes Hydrosol des Sili- 
ciums, das durch vors-ichliijen Zusatz eines 
Elektrolyten <NH.C1) in ein plastisches Gel 
umgewandelt werden kann. Dieses Gel wird 
znr Uersteliong von Gifihfiden iOr elektrische 
Lampen benutzt 

Hydro snl niit] TTydroijel der Kie-it l- 
säurc. Versetzt man eine Lösung von 
Natriumsilikat mit iiln-rst-htissigcr verdünnter 
Salzsäure, so bleibt alle Kiesol'-äure kolloidal 
;;clu*}. Dialysiert man die Lösung gegen 
destilliertes Wasser, so diffundieren durch 
die aus Penamentpapier bestehende Scheide- 
wand Kocnsalx und SalxsSnre und man 
erhält nach einii'en Taireii eini' Lrount:, die 
keine Chlorreoktiou tiiehr L'il)r uud die 
dnreh Kochen bis auf 12 Prozent Ki^^selsäure 
konzentriert werden kann, ohne daß sieh 
Gel ausscheidet. Die Lösung enthält immer 
noch etwas :Ukali, von dem ne nicht befreit 
werden kann. 

Reiner «rhilt man eine LAsung kolloidaler 
Kieselsäure, w.iin man den mit einem 
trockenen indifterenteu Gase verdünnten 
Dampf von Siliciumtetrachlorid durch Ein- 
leiten in Wasser urter Finrühreu hydrolysiert. 
Die entstandene Salzsäure wird durch Dia- 
lyse entfernt und man erhält eine klare 
Lösung, die ohne Geiabscheidung bis zu 
9 Proxent im Valnium konientrierbar ist. 



Das Kie$i;el«änrehydrosoI besitzt bei alka- 
lischer oder sehr schwach sannr BÜktion 
negative Laduns, bei stärker saurer Reaktion 
hingegen positive Ladung. Es wandert al.so 
beim Stromdurchgang im ersten Falle nach 
der Anode, im «weiten naeh der Kathode. 
Dae Hydroiol ist isoetektrisoh bei äußerst 
sclnvach saurer Reaktion und dann wenig 
emiiliiidlieli ^f^i-n ZusüU von Elektrolyten. 
Da melirwiriiL'e Kationen auf negative 
Ilydrosojf, raehrweriii,'e Anionen dagegen 
aut positive Hydrosole besonders stark 
fällend wirken, so' wird das Siliciumhvdrosol 
bei (kcenwart von Ammoniak durch äarium- 
ehlorid, bei (j«genwart von Salzsinre durah 
Kaliumsulfat anirt idilii I<1ieh gefällt. Das 
Gel der Kieselsäure vermag in Ixisung 
befindliche kleine Meegen von Alkalien 
fast vollkommen zu adsorhiereii. (IrriBen- 
Mengen von .\lkalieii, aiuli Ajnnnmiak. 
peptisieren das Gel. Kohlensaure Sil/.e 
werden vom Gel zum Teil sersetzt, es wird 
Alkali aufgenommen und eine diesem Xqni- 
' valente Menire Hikarbonat seht in Lösung. 
Sogar Calciumkarbonat wird aut diese Weise 
zersetzt. Die Lösliclikeit des Kieselsäure- 
gelp ist abhängig von der .Art der Herstellung, 
. vom .\lu r des Gels und von der Art der 
; Entwässerung derart, daß aus verdünnter 
I Lösung frisch dargestelltes Gel und nicht 
- firetroeknetes leichter lOdich ist ab ans kon- 
zentrierter Lüsung keigestellte«, iltens und 
getrocknetes. 

I CfieiHtr, IIJ. III, AMg. — (imfUu-KviUtt» 
' Ilandbmek der morganitehm Chemie, Bd. III, 
Abtlg. 1. 



c) Titan. 
Ti. Atemgewicht 48,1. 

' 1. Atomgewicht. 2. Vorkommen. 3. (It'schieht- 

I liehe«. 4. AufiicMu& der Titanmlneralien. 6. 

fDantellun^ nod Eigenschaften des Metiilles. 
6. Allgememe Chanikteri'^tik 7. Nachweis und 
Hestimmung. 8. VerweiKhiHL' % Verbindungen 
(Ii s /.vveiwertigpii Tif uis lu \ rtbindungen des 
dreiwertigen Titans. 11. Verbindungen des 
vierwcrtigen Titans. 12. Verbindungen mit 

I Kohlenstoff, 

I. Atomgewicht Die interna tionale 
! Atonvfrewiehtakommiaaion führt seit 1899 
filr Titan das .\tomgewieht 48,1 an. B. Brau- 
ner befürwortet in Aheggs Handbuch der 
anorganischen Chemie den Wert Ti - 48,08 
und schätzt seine Unsicherheit nicht höher 
als einige Einheiten der zweiten Dezimal- 
-tclle. Das Atomgewicht steht im hlinklang 
: mit der Kegel von A v og adr 0 , der Lehre vom 
I Isomorphismus, dem periodischen Gesetz 



Digitized by Google 



896 Kohlensto£(gruppc (Titan) 



der Elemente und uiiffefähr mit der Regel unter Ausschluß von Sauerstofi in eiiu r Eist n- 

vdii rUilriiiLr-Pctil. huriilif auf i{otglut erhitzt. Das reine Metall 

3, Vorkommen. Titiuiverbiudungen sind gleicht im Aiuseheu dem polierten Stahl, 

Im Mineralreich fiberaus verbreitet, treten ist in der Külte hart und ^röde, bei Rot- 

aher fast immer nur in kleineren Mencen crlut schmiedbar. Der Schmelzpunkt 

und meist mit Kisi nerzeii vergesellschaftet lie^t zwischen 1800 und 1«50", die Dichte 

(Ferrotitanaf Fcrrittxyil) auf. Titan ist bei 17,!)«* ist 4,50, die mittlere spezifische 

ein ]i;uifii,'s'r Ui'standteil (ie^ Ackerbodens und Wärme zwischen 0 und IOC 0,1462, die 

wird v(ju vielen Ptlaiueu assimiliert. Das Atomwärme somit 7,Ü3. Der Siedepunkt 

wichtigste und häufigste Titanerz ist der liegt sehr hoch; im elektrischen Ofen lifit 
tetragonale Butil, TiÜi, der mit Zioostein, i sich das Metall deatiUiereD. 
Polianit, Plattnerit, Thorit nnd Zirkon ' Titan ist bei niederer Temperatnr sehr 

isomorph ist. Tin. kninnit ferner uoili in luftbeständig, bei höherer verbrennt es zu 
einer rhoiubiächen Form als Brookit und.TiOj. Durch Einwirkung der Halogene 

in eirnnr zweiten tetraf^onale» Form als . bei mäßigem ?:rhitzen entstehen die ent> 

Anatas vor. sprechenden Tetrahalogenverbindungen. Im 

3. Geschichtliches. Düä ().vyd des Titans Stickstoff Strom bildet .«ieh bei HiW leicht 
wurde zuerst um das Knde des 18. Jahr- Nitrid, bei gleichzeitiger (legenwart von 
hunderte unabhängig von Gregor und von Kohlenstoff bei hoher Temueratur unter 
Kiaproth aus verschiedenen mineralischen starker Lichtent Wickelung Konlenstoffstiek- 
(l< im'ti;;en isoliert und von li-tzteretn als stofftitan : mit Kolile allein entsteht Karbid. 
Titanerde bezeichnet Die ReiudarstcUung , Titan vermag mit vielen Metren L^ierun- 
der Tltandbire gelai^r Rose. Infolge der ; gen xu liefern. 

hohen Bestänfiifrkeit der Knhlcnstoff-I^tiek- Von verdünnter Salzsäure wird Titan 

Stoffverbindungen des Titans, die leieht iiu garmcht, von kuUi^atrierter langsam, rascher 

Hochofen (,.Hochofenwürfer') entstehen, beim Erwärmen zu Titano- oder Titanisalz 

wurden diese lange für das freie Metall gelöst. .Velinlieh verliült .^irh verdünnte 

gehalten. Diesbezügliche Aufklärung brach- Schwefelsäure. lleiLie konzentrierte Salpeter- 

ten erst Untersuchungen von Hi rzelius säure liefert unlüshclie /^-Titansäure. 

im Jalure 182Ö, die jedoch unbeachtet blieben, 6. AUpemeine Charakteristik. Titan 

und von WSitler im Jahre 1849. Eini^r- 1 bildet drei Verbindttmrsreihen, die sich von 

nia^fi; reines Titan ist erst von Moissan mit dem zweiwertigen Titano-Ion (Ti- ), dem 

Hilfe lies elektri>(')u'n ( HVns gewonnen wor- dreiwertigen Titani-lon (Ti" 1 und doui 

den. Die DarstellunLT ^^aii/. reinen Mietalles vierwertigen "Htan^Ion (T — ) herleiten, 

hat sich als überaus si'liwierii,' lieniusgestellt, Ti" -Verbind unfren sind wenig beständig 

soll aber iieuerdiufii, }j;elungen sein. und ähneln den zweiwertigen Verbindungen 

4. Aufschluß der Titanmineralien. Die des V, Cr (d. i. seinen rechten Nachbar- 
Uewinnuqg der Titanverbindungen auü den elementen im periodischen System) und Fe. 
Mineralien ISnft meist auf die ^berfflhrung Das drelwert^ Titan Mi|[t Analogien lu 
in Titanafe (bireb Seliini l/.eii mit Kalium- den dreiwertigen Verbindungen der gleichen 
kurbonal und die Trennung vom Eisen hinaus. Elemente (Titanalaune). 

I>ctzU>rc kann durek T..d8en der Schmelze Die beständigste Oxydalionsstufe, in 

in h<Ml''T verdünnter Flußsäure erfolgen; welche die beiden vnnrenannten unter Au?- 

beim i*.ri<alte» kristailisiei i schwer lösliches Übung stark reduzierender Wirkungen über- 

Kaliuintluotitraat «US, das leicht durch geben, ist die des vierwertigen Titans. Dieses 

UmkristaUisieren gereinigt und durch Fällen nimmt in seinem al^emeinen Verhalten 

der Lösung mit Ammoniak in TItansäurc eine Mittelstellung zwischen Silicium and 

libert^eführt werden kann. Xacli einem neuen Zirkon ein. Tiü. ist schwächer sauer als 

\ erfahren schmilzt man die Exk im clek- SiOt und zeigt bereits gering basische Eigen- 

trisehen Ofen mit Kohle zusammen und fflhrt | sehaften. Dennoch Ist die Kei^ng des Ti ^ 

das so gebildete Karbid durch l.'rhitzen im zur Uüdnntr positiv vienvertisrer Kationen 

Chlorstrom in Ti('l| über, das abde^tilile^t. noch eine seiir gennge, wie aus der Komplex- 

5. Darstellung und Eigenscliaften des bildung und Hydrolyse der Salze folgt. 
Metalles. Bei der Hinwirkung von Kalium üeber das elektroebemiselie Verhalten 
oder Natrium auf Kaliumtilanfluorid ent- des metalliseheu Titans ist weni>: bekannt, 
steht unter heftiger Reaktion das so- Nach seinem Verhalten in Siiuren scheint 

enanntc amorphe Titan, ein unreines, es unedler als WasseistoU zu sein. 

unkles, ptilverfSrmtges Produkt. Nach 7. Nachweis und Bestimmung. Die 

Moi^.. au im rlrklri-ilien Ofen (lari:e-,trl!res farblosen Verbindungen des vierwertigen 

Metall ist siiLs liueh OiialliiT, es zeigt glan- Titans werden in wässeriger Lösung durch 

zend weißen Bruch und ist sehr spröde. Reduktion mit Zink und Saure oder 

(lunz reines .Metall soll naeh Hunter zu hydroseliweflige Säure in blaue oder vio- 

erlialten sein, wenn man TiC'l^ mit Natrium lette Lösungen des dreiwertigen Titans 



Digitized by Google 



Köhlenstnl^grappe (Titan) 



897 



Übergefülirt. Hie an drr Luft infolfre von lo. Verbindungen des dreiwertigen Ti- 
Oxydatiüii aUmithlich wieder farblos werüeu. tans, Xitaniverbindungen, werden bei der 
Zum Nachweis sehr geringer Spuren von : Reduktion der Verbindungen des vierwertigen 
Titan i'!<;))f>t gich die intensive delbfärbung i Titans mit Zink und Salzsäure oder mit 
(TiO^i. (lio Wasserstoffsuperoxyd in | Wasserstoff bei Gegenwart von Platin oder 
schwach siiiirtv l.üsiiiiij hervorruft. Dil' iiiif flcktnilytiscfR'ni W«'i;i' erlialtcn. Die 
Borax- o<l«r Phosphorsalzperle ist bei , Lösungen oxydieren sich leicht und vermögen 
G^nwart yon TIten in der OxydationB- 1 die Ionen Att% Ag% Hg"; Hft" sn MbteO, 
flamme farblos; in Hnr Rptliiktionsflamme die Tonen Tu- und Fe— zu den niederen 
erhitxt, erscheint die noch heille Perle gelb, Oxydation^stufen, Nitroverbindungen zu 
nach (lern Erkalten violett. AmUMU usw. zu reduzieren. Ti"'-Ionen 

Zur quantitativen Bestimmung wird neigen zur Koraplexbildung und Hydrolyse, 
das Titan mit Ammoniak als Hydroxyd aber in geringerem Maße als Ti ": die 
gefälltunrl (hir(-h (iliiht'u in TiOj übcr^^i'fülirt. J-'arbe der Lrösungcn ist je nach der Natur 
i)ie Gelbfärbung mit UiO, kann zur kolori- ! der EomplflxverbindiuM;eu violett oder grün, 
metrifiehon Bestnumnng kleiner Heiden Titanioblorid, iTCI,, iriid dnreh Ba- 
dirnf^ii duktion von TiG, mit Wasserstoff eriialtBli: 

8. Verwendung. Tijanverbinduugen 2TiCU + H, ;^ 2TiCl, - 2HC1. 
dienen als Beiznuttel in der Wollfärberei, v u i d u ■ ^ 
Baumwollfärberei und zum Färben von i ^»^^ ^t*^'««". ""^ ^5,rA'\ T" 
Leder. Die niederen Oxvdatiousstufen des f«;eckmaßig einen mit Ti( U-Dampf be- 
Metalles können als Keduktion^mittel dienen, '^'fi«/;" H.-Strom durch ein mit VTaner 
Es ist versucht worden, die hohe Neigung -^ '^^•'l'ff .^"P*«'''«'}'^''" dessen Innern nch 
d«8 Titan«, mit LufÄcksteff Nitrif zu 'l'^^'f^ '»lir ' '^,'^''''''\'"''''u''u 
bilden, und dessen Zersetzung durch Wasser- 1 "^'l ^^}\- 

dampf der .\mraoniakdur.uHung nutzbar I J»^«»" 'W^^^); .P^^J"''^'«^^ 

zu machen dann al;; rotviolett«s Pulver an der Innen- 

9. Verbindungen des zweiwertigen j ^"i'^*''«""*' '^'^ Z"™.^hutz 
Titans, Titanoverbindungen. Sie sind n^h I ^P-" /-;;r^etzung muß es m ü-ockner Kohlen- 
wenig erforscht und infolge ihres hohen d'oxydatmosphare aufbewahrt werden, ha 
Reduktionsvermfigens sehr unbeständig. Miti^®"-»"* s^"^"" '>^' gewöhnlicher Temperatur 



TICS« in nlnaurer LBsung liefem ne lolort 

eine charakteristische Viowttnrbnng infolge 
von TriclüoridbUdung. 

TltAnochlorid, TiCl,, bleibt als tief- 
schwarzes, in geringem Maße durch metal 



nach 

2TiCI, ^ TiCl« -f TiCI,. 
Aus wässerigen Lösungen des Salzes werden 
zwei verschiedene 6-Hydrate, ein violettes 
und ein grünes erhalten (ähnlich vie beim 
iisches Titan verunreinigtes Pulver zurück, Chromchlorid). 
wenn man HQ, im H«-8tn»m erMtst: Titanihydroxyd. Tii:niri;,.xTr,0. wird 

9 Ttn T:m _i_ tspi 1 sowohl als schwarzer, wie als kirschroter, 

z ttci,^iiu,+ 11U4. I braunroter oder blauer NiedencMafr be- 

l>n8 entstehende Tetraclilnrid wird von dem schrieben. Beim Schütteln seiner wässeriiren 
indilferenten (iat^stroui lortgeführt. TiCI, .\ui schwemmung mit Luft oxydiert er sich 
ne^t dazu, an der Luft explosionsartig zu unter Bildung von je IHoL H,Ot auf 1 vom 
NTcrnuffen. Mit verdünnten Säuren liefert es Ti aufgenommenes 0-Atom. 
farblose Lösungen von Ti" -Salz, die sich an Titanioxyd, TijOj, ist mit Fe,Oj, 
der Luft braun, dann violett färben und isom{»rph. 

schließlich wieder farblos (Ti'^) werden,: Titanuitride entstehen bei allen Be- 
während etwas ntanmetall als schwarzes | duktionen von Htanverlrindungen, wenn der 

Pulver rtirüekbleibt. Luftstickstoff nicht oeinlich ausgeschlossen 

Titanojodid, TiJ,, wird bei der Be-iist Das Nitrid TiN wird in reiner Form 
duktion von TiJ« mit Kg oder Hg erhalten, beim längeren Erhitzen von Titauchlorid- 
Schwarze, glänzende, unschmelzbare, sehr ' ammoniakat im Ammoniakstrom als schön 
hygroskopische Blättchen von der Dichte bronzefarbene Vlasse von der Dichte 54.7 
4,3 bei 20". die von M■a.^<eriL'en Alkalien zer- bei IH" erhalten. Beim Erhitzen mit Alkalien 
:ietzt, von Salzsäure in der Siedehitze zu 1 oder Wasserdampf spaltet das Nitrid Am- 
einer blauen FlBesigkeit geltat werden. jmoniak ab: — Auen ein höheres Nitrid, 
Titanohydroxvd, Ti(OH)„ entsteht Ti3N^, ist bekannt, dns beün E^hitaeD Ideht 
aus Ti** -Lösungen aurch Fälluiij; nüi Alkali in 3TiN + N zerfällt. 

als schwarzer Niederschlag, der durch Oxy- Titanischwefelsäure Verbindungen, 
datiun an der Luft erst blau, dann weiß wirä. Werden schwefelsaure Titansalzlösungen etek- 
Das entsprechende Oxyd ist in reinem Zu- trolytisch reduziert, so nehmen sie zuerst 
Stande noeh nicht mit Sicherheit erlwlten tintenartige Färbung, schließlich aber vio- 
worden. lettes, durobächtiges Aussehen an. In der 

Kandwortcrbnch der Natarw uaen»cb»fteii. Band V. 



Digitized by Google 



m 



Kohlen8to{f{p-tt|Jiie (Titan) 



Lflftung cntstcluMi iitMiii^^rhi' «ebwcfelsaurer (hin? von Addititonsverbindungen »n- 

H*"- und Ti'^ -Vcrbiadiuu^en komplexer xula^'t>rii. 

Art; an L'liittcn Platinclektroden (Ucber- Titantetrabromid und -jodid vw- 
s^nung 1) läßt sich die Reduktion vollständig I halten sieb iüinlirh \\k das r'hlorid. 
bis txu Tini-Stnfe dnrehfOhwn, nicht Äber' Titandiuxvü, Tiu,. Libcr da. natur- 
«n pUtiiuerU'm Plntin. üehe Vorkommen s. o. Die drei natürlichen 

In festem Zustande wurden u. a. iso- Forineo iMsen sich auch kanstlich auf 
Bert die Verbindungen TijrfSO«),. die so- pvrochemiscbeni Wege gewinnen. Oberhalb 
genannteTitanischwefelsäureTiaH(SO«)j 1040" scheint Rutil, von 1040 bis 860* 
.12'.HaO und deren XH,- und üb- , Brookit und darunt<?r Aua las die stabile 
Salz, sowie die Salze Csrii S()ji,.12H|0 und Form sa sein. 

BbTi(S04),.1211,0 vom Alauntypus. Amorp h es Dioxvd entsU-ht brini CIuli. u 

II. Verbindungen des vierwertigen Tj- des Hydroxydes »»der anderer Vcrbinduiiijen 
tans, Titanverbindungen. bilden sich leicht mit flüchtigen Bcstandit ikn Es ist ein 
aus allen anderen Wertigkeitsstufen des weiße:!, in der Hitze gelbes Pulver. 
Metalles. In ihren Lösungen ist da« UtoB Spezifisches Gewicht de.s Anatas 
- allerdings wohl nur zum kleinen Teil - 3,t5() \n> des Brookit 4.12 bi.* 4,23, des 
in Ff.rm von Ti •-Katiünen enthalten, viel-jKutU 4,18 bU 4,20, des amorplien Oxyds 
facli jidneh in l«orm von komplexen Amonen,, nach dem GlUhen bei «00» 3,fe» bi«< n,9h, 
z. B. mit Weinsäure, Oxalsäure, Hiiorwasser- „ach dem (ilnhon bei 1000 bis liW 
^toff. ])or Schmelzpunkt der k^i^•taüil»l.•*chen 

Titantetrafluiu id. TiF«, ist ein sehr .Modifikationen liegt bei l.^tH)». Die mole- 
hygroskopisches Pulver, dag sich in Wasser kulare Bildnnirswiirrne beträgt *_M>^,4 Cril. 
unter starker Wärmeentwickclung auflöst: Ti ta n h y d r« x v d . Titaa.saurc, 
Die L u 1- erlf'ulct b. un wu d. rluilfen Ein- Ti(OH),.xH,b, zeigt' ähnlich wie Zirkon- 
dampleu ilvdroljse und scheidet dann und Zinnsäure je nach den Darst«Uung8- 
basisebes Sa« ab. bedingungen versrhiedenes Verhalten. Eine 

Titanfluorwasserstof ^^äu I (■ (njTiK,?) frisch bt'rnict.". iii< lit aufi:ol<'»chle Titau- 
ist nur in wä.sserigcr LbrnwA Ix stmtdig, gas- Salzlösung liefert, mit Ammoniak «der Al- 
förmigcr oder verflüssii,'i< r I litorwasserstoff kalien in der Kälte gefällt, einen weifon, 
ist (j]iin> EinwirkuiiiT aul Til",. Die Fluo- voluminösen Niederschlag der soccnaTinfon 
litauate ent^spiechea im illiremeinen dem «-Titansäure, der in Was.ser und Alkohol 
Typus 3Ie,TiF, und !<ind zum T( il isomorph unlöslich, in verdünnten Säuren schon in 
mit den entsprechenden Verbindungen von. der Kälte löslich ist. Dagegen erhält man 
8i und 8n. Sie werden dnrch Aoflfisen I beim Kochen einer verdOnnt^'n schwefel- 
der betrcrriMuIiMi Ali talloxyde oder -karbo- saurrii I.-)>ung oder Fällen itiit (»H' in d^T 
nate in stark HF-liallit;en Titansäurelösungen Hitze oder beim heißen .\uswaschen der 
erhalten. a-Säure die in den meisten Säuren praktisch 

Titantrtrai !i!<ii !(i . TiCI^, entsteht bei unlösliche, in Wasser kollnid lüslii he rf-Titan- 
der Einwirkung' vuii t hl(»r auf metalUsches. .«äure. Zwischen beiden F<irmeu best<'hen 
auch (Mialtii^i's Titan oberhalb 3Ü0". In kontinuierliche l'ebergäi^c. Wahrst-lu-inlu h 
reinem Zustande ist es eine wasserheiie 1 handelt es sich nur um Verschiedeuheiien 
Flfls](iekeit von der Diehte 1.7(iO bei 0" nnd ■ in der Gehstraktur der NiedersehlSge. 
d.-m >irdc|.uii!<t i.-liUI" uiitn NnriiiaMnirk. Titanate. a-Titansänre ist in .Vlkali- 
Diu Dampfdichte eutspridii nahezu dem von Jösungen etwas löslich, worin die schwach 
der Formel TiCI, i;eforderten Wert. »aure Natur des Titanhydroxydes wim Ans- 

l':s raurtil au friK litcr laift uml Ito-itzt druck kouiuit. Aus \\-i\><vT\</vr L.'Uuiil' -ind 
stechenden «leruch. In Wa>ser l<»=i es sich nur Titanate der Alkalimeuille zu erhalten, 
mit lebhafter Wärraeentwickeinng. Seine so z. B. die Metatitanate K,TiO,.4H,0 
hydrolyti.sche Spaltung ist in mäßig ver- und Na.TK), 411,(1 Die meisten fit nnTc 
dünnter I.ösung bedeutend, wird aber erst sind au.>" t hlicliiicli aul teuerflüssigeiu Wet;c 
beim Erhitzen anf Siedetem|ieratur voll- zu Lcwinnen. In der Xatur findet sich der 
ständig. Peruwäkit. d. i. Calciumtitanat, CaTiO^. 

Es sind einigp Salze der Titanchlor- der Menarcantt, FeTiOg u.a. DerTitanit 
Wasserstoff saure. IKTiCl,, bekannt. iSphcnj, L'aU.TiU,. SiO,. ist ein Silicotitaiiat. 

Bei der Einwirkung von konzentrierter Pertitansäure, TiO,.aq. Neutrale und 
Salzsäure auf TiCi« sollen die Oxychloride saure Titansaldfisungeu werden durch Was- 
TiCl,OH, TiCl,(OH),. TiCI(OH), zu erhalten .ser t. It uperoxyd stark gelb färbt infolge 
sein. Bildung eines Peroxyds. Auf Zusatz von 

Ttt.ancblorid vermag eine Heihe von Alkali oder beim Behandeln von Ti((Hl>4 
S'iifli n, wie Ammoniak. Pyridin. Phosphor- mit H.,<>., wird das Peroxyd als gelber 
üxycidorid, NitrosylcJdorid u. a.. unter Bil- .Niederschlag erhalten. Das Peroxyd besitzt 



^ j . -Li by Google 



KoUenstof^ppe (THan — Germanium) fl99 



saure Eigeiueliaiten; es ist eine Keihe von 
Pertitanat»n bekannt. 

TitiuischwefelBäuron. I,risiiris;eTi der 
Tit;m,<ikiiri- in Schwelelsaure uuüialten 
schw.i' h koiiiplexe Titanschwefelsäure- 
nnionen. Von den in festem Zustande isolierten 
VerbindunRen sind die Titanylschwefel- 
säure, TiOSO«, und ihr« Uvdrate am 
stabilsten. Von der TiUmcliwefelsäure 
U2Ti(S04)3 sind woM definierto Salxe be- 
kannt. 

Auch Salze von Titajupbosphorsäuren 
und Titanoxalsftnren lind in kristalÜDi- 
aefaem Zustande j^cwonnen worden. 

T i t a u w e i u .s ii II r (• , ^(C^HjO,) , . 4 H jO, 
ist durch hohe spezifische Drehung 

([a]]^ = 14(^8* in 1,5 pcoz. LOning) au8> 

gezeichnet 

13. Verbindungen mit Kohlenstoff. 
Titancarbid, TiC, wird im Moissanofen 
aus einem (icmeu^e von Titansaure und 
Kohlenstoff erhalten. Soiii si^ezifisches Ge- 
wicht at 4,25. Es ist dem metallischen 
TÜiat sekr tiudich, ISst rieh aber nieht in 
Salzsäure. 

Ko hlen s tof fs tick stoffti tau eimteht 
immer dann, wenn bei der Beduktion von 
Titanverbindungen aofler Stiolcstoff auch 
Kohlenstoff zugegen ist, daher anch bei der 
Hochofenvi'rliütUiiitr titaiilialti^rcr Eisener/.e 
(UochofenwUrfel). Seiiie Zusaramensetzuojg 
ist sehr schwankend; es enthält 60 bu 
80**', Ti. Kupferrote, glänzende Wflrfrl von 
der Dichte 4,1 bis ö,l, die wie das l^itrid 
anfänglich fflr dementans Titan gehalten 
wurden. 

Ltteratar. «focaftir Abryi» Handbuek dtr 
auoryanitekw» Cremte, Md^ ^ S, 



I d) Germanium. 

I Ge. Atomgewicht 72,5. 

1. .\tüingcwichL 2. VorkomraiMi. 3. G«8chicht^ 
tiehes. 4. DanteUang and Eigeaachsiten des 
lUetalh». 6. Allgenuine Cluaakteriatik. & 

i Verbindungen des zweiwertigen Germaniums. 
' 7. Verbindungen des vierwertigen (iermaniums. 

i. Atomgewicht. Die internationale 
Atomgewichtskommission führt seit 1903 für 
Uermanram das Atomgewicht 72,5 an. Die 
Einheiten der ersten DeziniahrteUe suid nn- 

s-ii luT. Das .\tomgcwirlit sfoht im Einklang 
mit der Regel von Avogadio. dem l»o- 
iiH)ri)liit'<^fss<»t3!. der Stellung des liermaninnis 
im j>eriiHiis( li('ii System fvtrl. weiter unten) 
und annaluTiid mit der Hegel von Dulong- 
I Petit. 

I 2. Vorkommen. Germanium findet sich 
als Sulfid neben Silbersulfid hauptsächlich 
lim Art;vri)dit (Freiberi; i. S.) und Canfiel- 
I dit ^Bolivien), die beide etwa 6 bis 1% (äer- 
j raanittm enthalten und nur iuBent selten 
I vorkommen. Ihre Zusammensetzung ist 
nahezu die gleiche und entspricht ui^efähr 
der B'ormel 4Ag,S. GeSj. Sehr kleine Mengen 
I von Germanium sind in zahlreichen Bleu- 
iden verschiedenster Herkunft nachgewiesen 
I worden. 

3. Geschichtliches, (^ rtnanium wurde 
im Jahre 188G von Clemens Winkler bei 
[der .Xrialyse des .Vrgyrodits entdeckt. Die 
Anffiuduiig uod Uutersuchang dieses £le> 
mentes hat dadureh besonderes Interesse 
1 hervorgenifrn, il;iC5 es sich mit drni van 
Mendelejew im .iahre IH71 mi iiruud des 
I>eriodi.schen Systems vorhergesagten „Eka- 
jsilicium" als identisch erwies. Wie weit- 
1 gehend einige Voraussagen Mcndelejews 
mit der Erfahrung übereinstimmen, gebt 
j aas der folgenden Vergleichstabelle her- 
vor: 



Ekasiliciuiu lüi» 
von Sfendelejew vorausgesagt 

.\tonigt!wicht 73,0. 
Spes. Gewicht 5,6. 

mttuen Alkylverblndungea voihBaden son. 

Es(C^Ht)4 wird <\cu Simlepiinkt 160* und das 

spez. Gew. 0,9ü haben. 
EsO, wird leicht redwüerbar seio; 

EsS, wird in Ammomamflaifid ISilieh sein. 

EsCI« wird flüssig sein, miterhalb IQO* äeden 

und das äpez. Gew. 1,9 besitzen. 
K^P, ward Kslirher als K,SiF, sein. 



Germanium Ge 
von Winkler gvfanden 

Atomgewicht 72,5. 
Spez. Gericht 6^ bei äO». 
Oe(C,H.1u ist e^lm woidBtt. Stmlepunkt 
bei 160*; spei. Gew. etwas Ueiner ab 1. 

Gel), wird beim Krhit/.ea mit C oder Meht 

ZD Metall i«du2i«rt. 
GeSt ist in Anunoninmsolfid leicht lilslieh. 
(leCI« ist fiassig, siedet bei 66* und hat das 

spez. (5ew. 1,8»7. 
K-GeF, löst »ich Ix-i 111 .ler IbO lachen, 
K,äiF« bei 100» in der rund 4000 fachen 
Menge Wasser. 



4. Darstellung und Eigenschaften des , ins Oxvd übergeführt, dieses zur Beiniguitt 
Metalles. Der Argyrodit wird sur Ab- 1 in FluMäure gelöst und ans der Lösung durch 

Scheidung des Silbers, mit Soda und Sal '/ii-.itz von KK als KjG^F,, j^efällt, das 
petcr gemengt, ge&chmoken, das (lermanium l'oppeisaiz ins Sulfid übergetührt und dieses 

67* 



Digitized by Google 



I 



1100 KoUefiKtuffenipiK» (timnaDinm) 

schlif'ßlirh durrh Rosten mit H .Sn, m nimrat ;i1m ! Ix-iin Knc hrn Her Lö«nni: rast- 
G«<->i oxydiert. Daa Oxyd wird durch Er- ruU' l arbr au. Vn/lluii iit i-t fiir Utn ^eli>«ii 
hitzen im HfStroni odw mit Kolrie »um' Stoff die Hydroxydformd f. 'tnH),, fördea 
Metall rrdimprt. ,n>teD die Konnri UGi^Doll ünzanehmen. 

riermaniummotall bildet irrauwptßp, m«-; In AufUhninitende« Hydnixydalsin Alkali 
tallclänzcnde Okt-aoder vom Kpozifi^r In n I-t (Jurch l*itfjiJii::kt'it-iiif-.>iiti;jrii morkliche 

Gewicht dj^ Ü.4Ü9. Der Sihnifl/pini k t 
von etwas saufTPtoffhaltiKeni Metal! wurde 
in »'iiier StickstoffatmoMihäre bei 91(>*, in 

einer Wasaentoffatmospliire bei ttolEt* bo- , ,. . .. .. . , ... 

obaehtet. Die mittle«» «peüifischeWlTine ^'"' »''r!"»^«'" von (.eb, m.t pulverformveai 
?wi rhon 0 und nwr \.i oßlT.y du- Atu.n <^WBMiM«mme toü im COybirom oder be 
wärme danach 0,54. .iIh» um eine htidieil 



»nie arhwiehere 8iure ab Kiiriffliure m 

sein. 

(iermuiiium.-vull ur. i icS. wird i-rhaltea 



onden «ehSn krittaHininph beim laiursamen 

kleiner. aU die K^gel v.u, IIuIouk- IVtit ^'■h'^'^7; l^"^'^'''" I- »"M-n 

fordert. Das n L;..!im-. M. t .11 i-t ,l, r auf .. lU mlen lachte pauschwarie. im 

Luft bestäudi^i, iiulv.rlürmj^cs ^eial hvim 'JurcWallMid.ri Lichte lebhaft rote, dopp«^l. 

I-Mrmcn in. (Bimmen. (;ermanium löst tn^;*'.''"«^':, ^i' ^'!"-^ 

«eil leiclit in KöniKswaaaer. nicht aber in Hüs..igkeit schmelzen und sich mu^r.^ui 

Salnliin. Salpetersiure liefert (ieO, in der yrflwf^ J"-^ '«t die am Inst*.« 

Hitie: ScliwefeT.aure wir.l /u S(J. rellutiert. d^hw^rte Nertandung des »wei*i»rt»gen (ler- 

5, AUgemain« Charakterutik. Oenna- ^ Verbindungen des vierwertigen Ger- 

nmm nimnit in ■einem «llpcmeinen \ erhalten maniums, Germaaiverbindungen. Be- 

eine .Mutebt- lun- /.w.>rl„ ,i „im beiden ^^nnt sind der (lermanium Wasserstoff . 

nichuten AnaloKen mi pcriodisclien .M-stern. (;^h., (W-rnianiumäthyl, (.ieiC.Il i.. nie 

dem Sllicium und dem Zinn«), ein. V\>« Halojjenverhiudun^en 

letzteres tritt iii nv.i \\crtij;keit>-iul..n, K,(ieF„ CeCl«, ticHCl,. (rt>Br,. CJeJ,, das 

namhch swen und v^rwerti^ aul. i)ie ^^^^ ^ Hvdroxyd üeiOHU?)» 

NeiKiinK zur kationenbadung ist in beiden d^'g^^jj p^g ^ MimoiSakal&lie 

VerbmduuMfeihen ntir wimr, die NeiKiu« ,^,^„„,^ Hnrr Sulfr.s-iur. ril f:.S 

rnr KomnexbiMiinff bei (rt'* etwa rIpicJi t rmaniumf luorid ist äni besten aU 

d.'r (irs Mli. lums. Die l.r.d.'n Oxyde (,e() T.ihv drat, tJeF^.SH.O. bekannt, das aus 

und oeo. besitzen schwach saure l'jgen- ,|er Lisung von ^W^0, in FluBalui« erlialten 

Schäften. Das bulfid tieb, liefert mit 

Schwefelammonimii ahnlich wie die Sulfide kaliumfjermaniumfluorid. K.GeE,. 

des Sn, Sb .\8 kuiaplexes .sulfosalz. . , wird au» der I^nit« von tieü, in FlatttSu» 




6. Verbindungen des zweiwerUgea ^^r nicht losürli sind. 

f»«"^'"^*' "^•^•f^»,»n^»»nf««^ <;ermaniumclilürid. (ieCl,, ent.steht 

knnnt smd .las F l.iornr. (,eh , das Chloriir, „ jirektp VereiniKuim der Kiemente 

/i^Vtn*^"'*V''- c".;"^''^';.'C'"^*^'"''^'*^"^ unter FeuererMbeiaang. Üttnne, farbioee 
Ge(OU)„ das hulfur, (.eS. MOMiirkeit vom Siedepunict M», die wlion 

. t;«f»*»>".'n 'S« «»ne bei Zinniu rfcmiwratur rasch veniun-trt. l»ie 
fajrMoiM» FlOMipkcit, die «rh mit W«Mer Dampf dich ti' lie^t nach MessmiKen bei 301» 
leicht liv.Irolytisch zersetzt und infolKedeMen und 739« dem theoretischen Werte 7.40 
an leuchtcr Luft stark rauehU (bezogen at.f Luft ^ 1) sehr nalu'. 

.ermaniumhydroxydal, Oe(OH)„ tierm^uiumchloroform. (W IICI,. ent- 
wird ^v,-rii seiner schwmh sauren Li«en- gt^ht analo-? dem .<ninumrldorofr,rm beim 
schallen und semer livdrojytischcii Bildung feberieiten von HCl-Üas über achwaeli 
aus liemaniumehlorolorm, (i«HGl„ ;«rbitste«, pnlverfAniugfla GenBuiiam: 
«ieHa. + 2H,0 ^ (ieOtH. -f SHCl ' ^ sm -i GoHCI. + H«. 

auch n!^ Analn^rnn ,!nr \.n, i .nsnurrf IirOOIl). i,^,^^, ^ .„^ j^^yose Flüssigkeit, die bei 

-i^iir«**"'iii/"V''*'v 72« siedet und an (irr I.uft infolge der 

Ml^raBt. Bei der /ersetiung von 0««, , ^i,,,,, ,„„ Oxvchlorid mikhiKes .\ussehen 

mit wnsseriffen Alkalilosiin-ren fallt das annimmt " 

Hydroxydul zuuächit als gelber ^'iederschhu:, Germaniumoxyd, ÜeO,, entetebt bei 

~ " ~ der Verbrennung des Elementes in Saver- 

') Ti und 7.V srihoren der andvien Unter- s^toff. beim Kosten dr^ Snlfids. boi der Oxy- 

Ktup|H; der vierten Grup|i«f «nt datiou dei Oxyds mit HKOg u&w. iüs i«t 



Digltized by Google 



KoblonstoC^SruiiIie (Genuuuuui — Zirlroniiim) 



001 



ein weißes Pulver von der Dichte 4,703 bei 
IH*. In Wasser ist es bei gewöhnlicher Tempe- 
ratur etwas löslich, bt'dciiti'iifl tiK'lir bei vr- 
höbter Temperatur. Ks neigt zur Bildung 
koUoider Lftniiiffvii. Lösungen von GeO, 
roiicipren rinitlirh sauer, was auf die Bil- 
tliiiitr von Saureanionen, wie üeO," o. dgL, 
(It'iitft Dementsprechend ist das Oxyd in 
Alkalien leicht liislicli. T)a es aiah in 
Säuren löslich ist. muU ihm amphoterer 
Clmndrter cqgewhrieben werden. 

Germanin m«nirid. CcSj, kommt neben 
AgjS im Argyruilit vor. Ks entsteht künst- 
licli Ini der Kalliiii'r vuivr l,ösjung von GeO, 
mitU.S als voluioiuöiier, weificr Niederschlag. 
In Warner ist en etwas lOsIich, jedenfalls 
tri.^üchor als die Sulfido von As. >h, Sn, 
vielli'iclit allerdiuK--^ nur infolge seiner Nei- 
puig ?,iir hydrolytischen Spaltung in GeO» 
und H.S. In' Alkalien und in gelbem Schwefel- 
ammouiuni lost es sieh unter Sulfosalz- 
bilduiig. 

Literatur. Rudorf in Ah' ^i<i ' llandbueh der 
worganifhen i^hemit, Bd. 3, i, Jft09. 

H. Piek, i 



e) Zirkonium. 

Zt. Atomgewicht 90,6. 

1. Atomgewicht. 2. Vorkommen, o. »jCKchicht- 
lichcs. 4. AufschluU der Zirkonmineralien. 5. 
DarstcUanx und Eigenschaften des Metalles. 
«). Allgemeine dHuiktBrietik. 7. NadiwMi und 
Bestimmung. S. Verwendung. R Teriiiadnngen 
des Zirkoniuniü. 

I 

1. Atomgewicht. Die internationale ' 
Aionii^ewichtskommission führt seit 1899 
flir Zirkonium das Atomgewiciit 90,6 an. ! 
Dmt Wert beatet eine unnelierheit von 

weutgSteUS einer Einlieit der ersten Dezimal- 
stelle. Das Atomgewicht steht im iilinklaug 
mit der Regel von .Vvogadro, mit der Stel- 
lung des Zirkoniums im periodischen System 
und ungefähr mit der Regel von Duiuni:- 
Petit 

2. Vorkommen. Zirkonium ist ein in 
Gestalt seiner Verbiiuluu^^nn sehr verbreitetes 
Kiemen t. tritt aber nur vereinzelt in größeren 
Mengen auf. Es kommt u. a. in Form seines 
Dto^s als fiaddeleyit (Brazilit, Zirlcon- 
erde) und als Silikat, ZrSiO«, Zirkon.i 
vor. Z i r Ii o n e r il e findet sich in ver- j 
schiedenen Varie täten und in großen Mengen ' 
in Brasilien; sie knmiiit aN Lrell>es oder' 
braunes Pulver m den llamJel uad enthalt 
neben Zirkundioxyd Kieselsäure, Eisen- und ' 
TiLanoxyd sowie kleine .Mengen seltener 
EldeB und anderer Oxyde. Der Zirkon 
ist ein äußerst verbreitetes "Nfinr-ral Er 
kristalliiiiert in mauuigfach gcfürbtcu Kri- 



stallen des t«tragonaIe)i Svstrms. isomorph 
mit Zinnstein, Rutil, roliaiilt, Thorit. Durch- 
sichtige orangegelbe oder rote Varietäten des 
Zirkottg werden als üvacinthe bezeiebuet 
und finden ab ^beaelsteine Verwendung. 
Zirkonium findet sich auch in vielen anderen 
Mineralien, namentlich in denen der seltenen 
Erden. 

3. Geschichtliches. Zirkondioxyd wnrde 
zuerst von Klaproth im Jahre l7h'J aus 
dem Zirkon von Ceylon, einige Jahre später 
aus dem Uvacintb abgeschieden. Die nibere 
Kenntnie der ehnelnen Verinndung«! des 
Zirkoniums und die erste Darstellung des 
— allerdings iKH^h »tark verunreinigten — 
Metalles ist auf Untersuchungen von Ber- 
zelius in den Jahren 1824 bis 1H.35 zurück- 
zuführen. Die Reindarstelluiig des metalli- 
schen Zirkoniums ist erst nenerdillgs Weift 
und Neumaon gehingen. 

4. AnfsdilaB der Zirkonmineralien. 
Natiirliclie Zirkonerde läßt sich leicht durch 
Schmelzen mit KaliumhydrofluoriU oder 
Natriumbisulfat in lösliche Form bringen und 
dureh !''ri!UMi^ mit .Xmmuniak in Zirkon- 
säureiiydnit überliilireu. Die Zersetzung 
des Zirkons, der früher meist als Ausgangs- 
itoff diente, erfolgt duieh äcbmelMo mit 
Alkufien oder .Mkallkarbonaten , mit Fluo- 
riden, mit Kaliumhisulfat oder diinh Ver- 
(lampiunf; der Kieselsäure im elektrischen 
Lichtbogen. .Vus der Schmelze mit Kalinni- 
fluiirid liiüt sieh leicht Kaliumfluozirkonat 
in reiner Form erhalten. Im allgemeinen 
liefert der Aufschluß der Zirkonmineralien 
eisenhaltige Produkte, die noch einem Beini- 
gxingsvernuiren unterworfen werden müssen. 

5. Darstellung und Eigenschaften des 
Metalies. Zirkonmetall iett in amorpher 
und in kristallisierter Form bekannt. Ber- 
zelius erhielt bei der Reduktion von Kaliiim- 
zirkonfluorid durch metallisches Kalium 
amorphes Metall als schwarzes, kohleähn- 
liebes Fulver. Andere DacsteUu|e8ver- 
fahren des Zirkonmetalls sind auf die Beduk- 
tion vnn Kaliiimriuo/irknnat durch Alu» 
miiiium oder die Reduktion von Zirkon- 
dioxyd mittds 



ZrO, + 21lg-i.Zr + 2MjgO 

gegründet. Auch die Reduktion des Zirkon- 
dioxyds durch Jiohle im elektrischen Licht- 
bogen liefert bei Innehaltung gewisser Be- 
dingungen einen Regulus des Metalls. Alle 
diese Verfahren fuhren zu mehr oder weniger 
durch Kohlenstoff-, Sauerstoff* mid Stiek- 
stnrf\ erhinduniren oder ihirch das zur Reduk- 
tion dienende .Metall verunreinigten Zirkon- 
produkten. Praktisch reines Zirkonmetall 
wurde erst in neuester Zeit erhalten, indem 
man einen elektrischen Lichtbogen zwischen 
Klektrudenstiften aus käuflichem Zirkon- 
metall in einer Atmosphäre von verdünntem 



Digitized by Google 



Koliloiu(tiiff|!rapi*^ (Zirkuoiiun) 



Wasserstoff (10 mm) iibcrsifhen iieü: da? 7. Nachweis und Bestimmung. Zir- 
nine Metall seliniolz dabei in Tropfen ab. konium folgt in neinem analytisehen Ver- 
Reinra, geachmoliene» Zirkonium xeif(t , tMÜten im altgemeinen den Elementen der sel- 
AnhiiffnlMti, hn Bmrh lebhaften Metall- > tenen K>den, nAmentikh aber dem Thorinnt. 

Spine Härte lieict zwischen der des Ks unterscheidet sich von diesem diirrh dir 
yuaiÄ und Topas (7 und H); die Dichte Löslichkeit seineß Oxalates in überschüssiger 
bei 18" ist 6,4!, die spi /iiMche Wirme Oxalsäure und die Jxislichkeit dea Ftnorioea 
0,0804, die AforTT^\äriiie also 7.3. in Flußsäure und .Vlkalifluoridlösunpen. Die 

ZirkonnietaU i.-i ;;e£?en die meisten Sau- FällungsreAktiunen des Zirkons versagen zum 
rcn, auch in der Warme, sehr Widerstands- Teil in U«|Cei»rart von Sulfaten (£omp)ex> 
fiMfi. 2iva von Kömsawasser und Flutteiure- bildung). 

lösaiifiren wird es leiebt it^lBst Mit Sauer- Die quantitative Beotimmun»; erfols^t 

Stoff verbffnnt (•>, je iiiM-hdrui <••-: kri>t'tlli- <hni h r?illuiu( des Ilvdroxyds mit Aiiitiionijk 
siert. Repulvert oder amorph ust, erst bei Siedehitze: der Niederst liliii: wird durch 
WeiB^tut oder bereits nnternalb der Retirlut: CUilien in ZrO, übertreführt uu<i ^ouof^. 
so Oxydpemeiuren 8. Verwendung. Owd d( < Zirkf>ns. 

Kolloide l,u^ullRen de.s metallisehen die Zirkonerdt . liaUi i wi«j;eu .•.einer Eigi-n- 
Zirkoniums sind auf verschiedenen Wei;en schaft, in der Hitze blendend weiß zu strah- 
daigesteilt worden. 1. B. durch abwecbselinde leu, und dank eeiner ii'euerbeetibidKiseit 
Bebandlnmr den fein verteilten Hetalb mit ' veraebiedenfaehe teebiusehe Anwenanng. 
saiirori und rilk"all>rfif"ii 1''lfi-"«iKkeiten und Ziilviiiu-rdc wur<l*- früIuT. ähnlich wie der 
ausgiebige Waschuiifi;en mit Wasser. Solche kalk im I • ruiiiai und sehen Kalklicht, wir 
Ujsunt;en dienten allerdings nur vorül)er- Krzeu$rung von Intensivbeleuehtungen in 
gehend zur I1f>r>:t(>11ting von K&den für Stiftform der (ieblä«ehitze ausgesetzt, (iegen- 
elekiritrh»' HluhlünijM ii. wärtig dient es im (lemisch mit Yttcrerden 

6. Allgemeine Charakteristik. Zir- zur Herstellung der Stifte für Nernst- 
koninm tritt in seinen Verbindungen atets larapen. Derartige Stibeben, deren Uaapt> 
vierwertip auf. Die Kziatens niederer ; befttandteil die ffirkonerde bildet, werden, 
Owdi' i>f iiirht ganz sicher erwiesen. Seine d 111 r Ii N'nrwäriimng auf erhöhte Tciiipfratiir 
\ ier^eruykeit und das sonstige chemische . gebracht, zu vvrhHltnismäBig guuii l.t itcin 
Verhalten entsprechen vollkommendem ihm des elektrisclu n Stromes und erstrahicii \m 
durch sein Atomgi'wirht im periodischen , seinem Dnn liLMnge in helli iii (iiiinz. Hei der 
System angewiesenen l'lalz in der 4. (Jruppe llerstelluiig der (lasglüliliihlatruniptc hat 
und .'). Reihe. Seinem chemischen \ «'rli.iltcii die Zirkonerde nur vorübergehend Anwendung 
nach ist es mit Titan und Thorium in die | gefunden; aaob in der MetalUadentnduetrie 
dektrojiositivere Untergruppe der 4. (iruppe schnnt das ^Srfcomam kdne bleibende Be- 
fiii/.iHirdiirn. (ilrich dem Titan hi'-it/.t es ' deutung Lr< wipiiiicit zu h;ifH'n. 
eme holie .yüiuuit zum Sauerstoll. Stak-i J'Molgicuherge.'.ialtct -iidi uk lli r-telliiug 
Stoff, Kohlenstoff und die Fähigkeit zur 1 von Gefäßen für den chemischen 
liegierung mit anderen Metallen. Di'' sauren | Laboratoriu m s^^^brauch aus Zirkonerde. 
Kigenschaften »eines Dioxyds st hciucii noch 1 Aehnlich den Quarzgefäßen vertrai^cn solche 
schwächer ausgeprägt zu sein als die des Zirkongeräte sehr hohe Erhitzung und 
Titandioxyds. Andererseits niUiert es eich 1 rasche Abkablung. Wegen des beben 
hinoiehtlieh «einer iNMenbildenden l*}i|ren>l fUthmelzpunktes der Zirkonwde fcSnnen in 
Fihiiftfii bereits den seltenen I-lnlcn. i-;t .ih-T '/irkonrrdi ticirfln Quarz und Platin gc- 
iiiu li M liwächer ba8is<'h als diese, wie die bihiiiol?.rn wrrdiMi. Kin Ziisal/. voii ü,ö biä 
l)iMifut< ride Hydrolyse s<'iner Salze lehrt, i 1",, ZrO, /um (,)iiarz Inilt Im f ntglasnng 
Von den Elementen der seltenen Krden unter- desselben hintan und madit die Quarz- 
scheidet es sich gleich dem Thorium durch gläser chemist^h widerKtaaut.fahigir („Z-Sil- 
die l'nfähigkeit zur Bildung niederer Wertig- , oxyd"). Zirkonerde wird ferner zur Aus- 
keitsatufeu, während jene in ihrer stabikteu fatterung von Beasemer-, Siemens-, Martin- 
Form «ftmtUob dreiwertig sind, überhaupt ist und I3elctn>8tabl6fen benntst 
Zirknnitim dem Thorium in scinom "aiizen Zirkonerde wird nfMicrdinu's am h al=; Kr- 
ehemischen Verhalten .«ichr äiiniich und . satz für Zininixyd zur Trul)iing von 
neigt nur in seinen Salzen (Oxalat, Fluorid)! Emaillen v<rw,indt Beider Röntgen- 
etwas mehr zur Koniplexbildung als letzteres. ' diagnostik der Magen- und Darraerkran- 
Wic die meisten Elemente der 4. lirupjx' kungen wird es als schattengebendes Mitte! 
hat auch das Zirkonium eine ausjiesprochene an Stelle von Wisinutbrei eingegeben und 
Neigung sur Bildung von Dopiielsalzeu, dürfte vor diesem den Vorzug völliger Un« 
insbesondere von Dop^lfluoriden oes Typus giftigkeit babeiL 

McjZrF,, die zum Teil den entsnn t Im ndcn Zirljü d ;iiul Zirkonkarhid wcrdi n als 
Verbiuduugeu deü Titans und Ziniiä weil- Schleilmittcl empfohlen. Das Karbid 
geilend isomorph sind. schneidet Ulas fthnheh wie Diamant. 



Digitized by Google 



KohleDSto£%rttppe (Zirkonium) 



903 



Wie 68 scheint, micht die IndoRtrie bisher 
noch nach einem größeren Absatzfeld für 
Zirkonerde. da diese bei der Gewinnung 
der «seltenen Erden zur (Hühstnunpfhcr- 
stellunsr in grofien Klengen als Nebenprodukt 
abfäüU 

9. Verbindungen des Zirkoniums. H a - 
logen Verbindungen. Zirkoniumiluo- 
rid. ZrF,, entsteht in wasserfreiem Znstande 
beim Erhitzen vnii Zirkondioxvd mit Am- 
moniumliydrofluorid als farblose, weiße, 
krifttalUnische, «nUiniierbare Masse, die, in 
Wasser orlfist, boini Krwämien Hydroxvd 
abs<t heidet. Ans doi fluüsauren I/isung wird 
ein Hydrat Zrl^^.SHjO erhalten. Beim 
Zufügen von Metalloxyden oder -karbonaten 
7A1T sehwach fhiBitauren Lftsung bilden sich 
anl krislallisiiTdult' l)o|)|)i'inuoride, die als 
Salze einer Zirkoniuuitluorwasaerst«ffsäure 
(Fluokirkonate) aufzufa.«sen sind. Die 
Kaliumsalze KjZrFc (rhombi-sohe Prismen) 
und KjZrFj (reguläre Oktaeder) sind von 
Bedeutung lOr die Rein^'«<vviiiming der Zir- 
konverbinJuiigen. Das Zink- und das Nickel- 
salz vom Typus Mc'iZrF«.6HaO zeigen voll- 
kommene l>(ntiiii|iliio mit tieii entsprechenden 
Fluosilikatcn, Fluotitanaten und Fluostjtn- 
naten. 

Zirknniiniiclilorid . Zrflj. neigt stark 
zum hvdrolytiäiiicü Zerfall und ist daher 
nur auf trockenem W(^e, z. B. durch Ein- 
mrkung von CUor auf ein zur Rotglut 
erhitztes Oemisch von Kohle mit Zirkon- 
niiiieral oder auf Zirkonkarbid, zu erluilten. 
E& bildet sich als weißes, kristallinisches 
Sublimat. Seine Dampfdiohte. bei 440* be- 
trägt 8,15 (Luft ~ 1>, entsprioht also der 
Formel ZrCl^. 

Mit .Vmmoniak nni! einigen organischen 
Verbindungen, z. B. Beusoesäureäthylcster, 
bildet ZrCI, Doppelverbinduneen. des- 
gleichen mit den ( lilorliyilralfMi ortiunischer 
Basen, z. B. des Pyridins. Mit Wasser 
reagiert es heftig unter hydrolytischer Spal- 
tung. .\u^ ptark saizsaurer Lösung wird (!a^• 
Oxy Chlorid ZrU(J1..8H,0 erhalten, das in 
wässeriger Lösung liydrolytiaeli weiter zw- 
fäUt 

Zirkoniumbromid und -jodid werden 

entsprechend dem Chlorid erhalten und zeitceii 
ähnliche Hydrolyse- und Ivomplexbildungs- 
verhftltnisse. 

Zirknninmhydrnxyd iZirkonsäure) 
und Zirkunate. Zirkuniauihydroxyd fällt 
aus Lösungen der Zirkonsalze auf Zusatz von 
^Vmmoniak oder Alkalihvdroxyden als gela- 
tinöser, weißer, im durehiallenaen Licht ganz 
>efiw;irli L'elbli( ld)r;iuiilicher Niederschlni; aus. 
Beim Eihiizi'ii gibt es sein Wasser ab und 
geht in ZrO j über. Bei 300» tritt ein lebhaftes 
Krjlimmen ein, das auf niiier Aendrnin:: im 
Bau des Gels beruht. Die Loslichkeit in 
Siuren nünmt durch Erbitsen ab. 



Bei der Dialvfie von lifisungen des Zirkon« 
oxycliloriiis. ZrÖCIj.HHjO, entsteht ein voll- 
kommen klares Sol der Zirkonsäure, das 
durch Elektrolyte oder durch Eindampfen 
in ein dnrrhsiehtiges, in starken Mineral- 
säutea liisliilK's <iel übergeht. Unterwirft 
man (iai'e^en eine durch längeres Eindampfen 
hydrolytisch stark veränderte Lösung des 
Oxychlorides der Dialyse, so erhält man 
ein milchiges llydrusol der sogenannten 
.Metazirkousäurc, deren Gel die oben 
erwähnte Glaherscheinung beim Erhifaten 
nicht zeifrt und sich auch in anderen Eigen- 
schalteu von der gewöhnlichen Zirkonsäure 
unterscheidet, .\ehnlich wie bei der a- und 
/i-Zinnsäure handelt es sich auch hier nur 
um Verschiedenheiten im kolloiden Bmi der 
Niederschläge: die Annalune TencMedener 
.Modifikationen ist Uberflüssig. 

Zirkoniumhydrosyd ist in AlkalQösungen 
etwas löslich, besitz! al«o allerdings sehr 
geringe — Neigung, sich als Säure zu betä- 
tigen. Dnreh Behandeln mit konzentrierter 
Alkalilauge worden keine einheitliohen Salze 
erhalten, dagegen scheint die Darstellung 
einiger delinierter Zirknnate. /,. ]l. (^aZrO^. 
auf schmelzflüssigera Wege gelungen zu 
sein. 

Zirknniuinnxyd. ZrOj, entsteht beim 
Gliihen des livdru.Kyds, Sulfats, Nitrats, 
Oxalats als weißes, feines Pulver. Seine 
Dich te wechselt etwas mit der Vorgeschichte: 
d".' des ungeschmolzenen ZrO, 5,4824, d" 
des i^eselunol/.encn 5,75. Der lineare Aus- 
dehnuugskoeffizientdesgescluuolzenen Oxyds 
ist 0,00000084, alw fast m kMn wie der d«r 
geschmolzenen Kieselsäure (0,0000007). Ge- 
schmolzenes Zirkonoxyd ist demeatfiprechend 
gegen rasche Traipentnrftnderungen ebenso 
unempfindlich wie gewhmolzenc Kiesel- 
säure; glühende Stflek» des Oxyds können 
in Wasser geworfen weiden, onne zu zer- 
springen. 

Der Sehmelzpunkt des reinen 5Qrkon- 

oxyds lieirt sehr hnch, etwa bei 2500*. bereits 
nahe seinem Siedepunkt. Die Schmelzung 
yon rohem Zirkonoxyd gelingt sehon im 
Mangas-Oj- Gebläse, die des reinen erst 
bei der Einwirkung eines elektromagnetischen 
('•el)l.i^es auf dSnne, VDq;«glOhte Zirkon- 
oxydatifte. 

Aus Zirkonoxyd, Alkalien und Kiesel- 
säure h^sen sich (n.h. kalkfreie) Gläser 
erschmei/^n. VgL auch den Abschnitt 8 
„Verwendung". 

Zirkoniumperoxyd fällt aui Zusats 
von Wasserstoffsuperoxyd zu neutralen Lo- 
sungen von Zirkoniumsulfat oder «leetat tät 
gelatinöser Niederschlag. 

Zirkoniumnitride entstehen u. a. beim 
Erhitzen von metallischem Zirkimium in 
Stickstoff oder Ammoniak, ferner bei der 
Redaktion Ton Zirkonerde dnreb Magnednin, 



• Digitized by Google 



M4 



KohJcDütuffgruppe (Zirkonium — Zinn) 



wenn die Luft nidit vollständig ousgeschlos- 
seii ist. Die Affinität des Zirkoniums zum 
Stickstoff ist eil» sehr große. En wen)«n 
die Verbindungen Zr,N„ Zr,N, und '/rjN, 
bcst-hrieben. Dag lotz^enannte Nitrid durfte 
am besten definiert sein; es zeigt iiuili bis 
1100» Iteinen merklichen Dissoziationsdrucii. 

Zirkoniumkarbid. ZrC, wird beim 
Erhitzen von ZrOn mit Kohle, unabhängig 
vom ange wand ton Meueenmbiltnis der 
Bestandteile, erhalten. Eg ht ein guter 
Eh'ktrixitätsleiter. SeineHärte liegt zwischen 
der des Quarzes und des Rubins. Von den 
Halogenen wird es schon bei 250 bis 400* 
leicht in die entaprechenden Zirkonhaloide 
flben^fOhrt. 

Zirkouiuiiisulfatc. Durcli Ahrauchen 
von ZrOa mit konzentrierter äciiwefelsüure 
wird wanerfreies. neutrahw Zirkoninmflulfat 
erhalten. Aus soiner schwefelsauren l.ösiintr 
scheidet sich da» Hvdrat Zr(SU«),. 411,0 
ab, lias jedoch im allgemeinen mit Ruck- 
sicht auf das Verhalten seiner Lösungen als 
Zirkonvlschwefelsäure. Zr()SO,.H,S0« 
.SHjO formuliert wird. In der i^osuiiL^ des 
Salzes bleibt die Fällung des Zr mit Oxal- 
säure oder Ammoiiiainonuat aas; das gleiche 
gilt für Lösungen des Zirkonchlorides, denen 
Schwefelsäure oder Alkalisulfat zugesetzt 
ist. Danach ist in diesen Lösungen dasZirkon 
nicht im wesentlichen in Form von Zr- 
Kationen, sondern als komplexes Aniou 
einer Zirkonschwefcls^iiure, vielleicht der 
Zirkonylttchwefelsäure, enthalten, in der 
Tat wandert das SSrkon in der LSrning bei 
«;f"fiiw;>rf von Schwefelsäure unter dem 
Liintluli des elektrischen Stromes nicht zur 
Kathode, sondern zur Anode. Neijen der 
Komplexbildun^ spielen in Zirkonsulfat- 
lösungen verwinkelte hydrolvtische l'm- 
setzungen eine Rolle. 

Unter Innehaltung bestimmter Bedin- 
gungen werden aus der Lösung die basi- 
schen Sulfate 4ZrÜ,,:5Sf)^ mit 15 inid 
7H,Ü und 2ZrÜ,.3SU,!611jU erhalten. Auf 
Zusatz von Alkalisulfaten ( K, Rb, ('s) fallen 
Komplezsalze vom Typus ZrtU^äOtMe')« 
.xHtO aus. 

Zirkoniumnitrat. Zr(NO,), .öH,ü, 
kristallisiert aus der Salpetersäuren Lösuug 
des Ilydroxyds beim ßncTunsten über Sehwe- 

ure lind .\etznatron in groflk-ri wasser- ' 
klaren Kristallen .aus. Die im llüüdt'l be- : 
findlicheii Präparate von Zirkonnitrat sind 
basische i'rodukte wechselnder Zusammen-; 
Setzung. I 

Zi rko ni Ii Iii o N ;i 1 ;i t !•. Zirkoninnisul/,- 
lü}<uiigen werden auber bei Gegenwart! 
von Sulfaten wler Schwefelsäure — dureh ! 
O.Nalsfiure (»der .Vmnioniumoxalat trerällt. ' 
Der Niedersehlag ist im lebersehuü dt« 
Kiilliiiigsmitfels unter Komplexbilduiig lös- j 
lieh. Das neutrale Oxalat ist nicht bekannt; i 



raeist wird das Zirkonyloxalat, ZrOC,0, 
mit 1 oder 4H,0 erhalten. Dju^ei^pn kennt 
man Komplexverhinduiij?eii des uentralen 
Zirkonoxalates mit Alkalioxalaten. 

Auch mit Weinsäure und anderen 
organischen Säuren liefert das ZJrkoniuTn 
Komplexverbindungen. Lösungen der Zir- 
kuntartrates sind durch hohes spezUiscbes 
Drehungsveniiiigen ansgeseieiinet;. 

Literatur, It. J. Heyer in Ahnjgg Handlmek 
der anorynHitckm Vhtmie, Bd. 3, 1, 1903. 

H. PUk. 



0 Zinn. 

Stannuni. Sa» Atomgewicht 119,05. 

1. Vorkommen, g. Geschichte. Dar- 
stellung. 4. Eii:en.schafteB. 6. Elektrachtmie. 
H. Analytüche Chemie. 7. Spezielle Chemie. 
S. ThenDOCbemie. 9. Kolloidrhemie. 

I. Vorkommen. (Gediegenes Zinn kuiuuii 
in der Natur nur in sehr ireringen Mengen 
vor. Das wichtigste Zinnerz ist der Zinn- 
stein, SnO«, der auf primärer I^rstltte 
in srranitiscnem Ostrin einsjespren^'t oder 
in dangen und Stöcken sieh findet. Auf 
sekundärer Lagerstttte kommt er ebenfaDs 
in großen Mengen vor als „Zinnseifen". 
Der Zinnstein ist meistens mit wenig Eisen- 
oxyd. Kiestelsäure, Man-ranoxyd und Tantal- 
uüd Wolframsäure verunreinigt. Gefunden 
wird der Zinnstein im sächsisch-bSbmisehen 
l^r/.irebirge, in Cornwall und Devonshire. 
i"ru.akrcich, Spanien und Portugal; ferner 
in außereuropäischen Ländern in CliinaT 
Japan, Meiiko, ^Vlaska, fianka, Malakka usw. 
Der Gehalt der Erze an metallischem Zinn 
ist ziemlieli Hering; und seliwankt zwischen 
0,2 bis 2 Prozent in Sachsen und Böhmen, 
0,7 bis l,ö Prozent in England, 0,2 bis 2 Pro- 
7ent in Hanka. 

Außer als Ziunstcin kommt da.s Zinn 
seltener als Zinnkies (eine isomorphe 
Mischung von SnS mit KeS, ZnS, Cu,S) 
und in geringer Menge in manchen Mineral- 
wässern vor. 

3. Geschichte. Daß das Zinn bereites 
vor 6000 Jahren den alten Aegyptern 
bekannt war, beweisen die Hronzefunue in 
den alten Gräbern am Nil, In präiiistorischer 
Zeit spielte es für sich oder mit Kupfer 
legiert al.- Hronze eine !:rnße Kalle. In den 
Pfahlbauten der St livveiz land niati Nadeln. 
Knöpfe und Ringe au.«« Zinn und mit Stanniol 
belegte Toogefäße. In China und Indien 
war es bereit» ISOO Jahre v. Chr. bekannt. 
Ainli im AltiTtiim war die Verwendung 
ik's Zinns eine sehr mannigfaltige, doch 
wurde es vielfaeh mit dem Blei verwechselt. 
PI i n i u s unterscheidet das Zinn als ptumbum 



^ j . -Li by Google 



905 



»Ibum vom Blei, dem plumbum iilgrum. 
Per Araber Geber (765 n. Chr.) irwTilmt 
boreits das „Schreien" des Zinns. Im ]♦>. Jahr- 
hundert entdeckt«' tiian die N'erweiidiiii'r der 
Zinnfolie als Suiegeibelag und sehr bald 
wurden wieli Ziimialw in der ^Irberei 
benutzt. Im 17. Jahrhundert wurde das 
Vorzinnen des Eisenblechs erfunden und im 18. 
Jahrhundert stand die Zinn^ießereiin Deutsch- 
land. England und Frankreich in hoher BIflte. 

3. Darstellung. Das Anssangsmatorial 
fftr die ( lewiiiiuiiiij des Zinns ht der Zinn- 
Stein, welcher leicht durch Keduktion mit 
KoUe das Metall liefert 

SnO, + Sic B Sn + 9C0. 



Ibn rAätet das Erz vor der Reduktion, 

um e-ü vnn Schwefel und Arsen zu bcfreieTi, 
auch behandelt man es wohl zuvor mit 
vSalzsäiire uml Soda, um Wismut und \V(dfrain 
ZU entfernen. Da» so gewonnene Werkzinn 
enihilt noch Verunreinigungen, z. B. ESsen 

^ und Kupfer, die durch Saigern und Polen 
beseitigt werden, worauf es in Formen 
gegossen wird unti :\\s Blockzinn, „Schiff- 
chen", in den Handel kommt. Das Banka- 
zinn ist nach der Reduktion des Zinnsteins 
so rein, daß es ohne weitere Btinignilg 

(direkt zum Versand kommt. 



Zum Vergleich leiai zwei Analysen ugeMhit: 

Bankttiinn 9f»,95» , Sn. 

Robzinn vom Schlackttiiwald 94.54 „ „ , 



0,02 » « Fe. 



IVeuerdings wurden gro^ Jtongen von 
Zinn auf efcktrolytischem Wege aus WeiB* 

blechabfiUlen wieder^ew(»nnen. Man be- 
nutzt Aetznatron oder Zinnsalzlösungen zum 
Auslaugen der Abfälle und gewinnt durch 
Elektrolyse dieser LöRnnrren reine;;, kristalli- 
siertes Zinn. Auf diese Weise werden jähr- 
lich etwa SOIHM) Tonnen .Xbfälle verarbeitet 
nnd daraus 6 bis !i Tonnen Zinn hergestellt. 

Außerordentlich mannigfaltig ist die Ver- 
wendung des Zinns. In Lefdening mit 
Kupfer, als Bronze, dient es zur Herstellung 
von KunstgegenstÄnden und Glocken. Mit 
wenig Kupfer legiert wird es als „Kavser- 
zinn" ebenfalls zur ilerstclinng von Kunst- 
gegenständen verwandt. Reine Zinnfolie 
(Stanniid ) u ird zum Verpacken von Jfalirun^^i- 
und üenußmittein benutzt Im Laborato- 
rium werden vielfach Destillatiottigefilfie 
für Wasser und Kondpn?;afinti!Japparate aus 
Zinn gebraucht. Auch zu iieduktionen 
Olganiseber Verbindungen wird das Metall 
bezw. der aus ihm und Salzsäure entwickelte 
Wasserstoff und das Zinnchlorflr viel be- 
nutzt. Die größten Mengen von Zinn aber 
werden zur Herstellung von Weißblech 
(verzinntes Eisenblech) gebraucht. Von den 
Verhindungen des Zinn^ werden die beiden 
Ciiltiride in der Färberei als Beizmittel 
und ab Be.«chwerungsmitte! angewandt. 
Das Zinnoxyd wird bei der Fabrikation von 
IDtcli^las und ^aBle bmutct. 

4. Eigenschaften. Vom Zinn kennt man 

drei allotro})e Modifikationen: graues, weißes 
tetrugonales und weißes rhombisciies Zinn, 
die nur innerhalb bestimmter Temperatur- 
gren/nn liestiimliu' -iud. Das graue Zinn 
bt'liiidet .-ii-h uulcrhulb 18". das tetragoiiaie 
zwischen 18" und I(j|° und das rhombische 
oberhalb lüP im stabilen Zustand. Folgendes 
Sekema gibt eine Uebersicbt Aber das Ver> 
halten des Zinns: 



graaes TSian 



2,56 



Cn. 



(t.012*/o Pb. 
Ü.X3 „. 



^ tetragonales Zinn» 
tetragonales Zfain ^ rhomlnBelies Zinn, 

rliniiil)is( lies Zinn gesehniolzcnes Zinn. 

E& iat schon lanue unter dem Namen 
„Zinnpest" dit Ilrsdieinung bekannt, daß 
Zinngegenstinde ohne siciitbare ftufiere Ver- 
anlassung sich mit wuxenihnfiohen Auf- 
blähungen bedecken und daß nach einit;er 
Zeit die Warzen zerbröckeln und Locher 
entstehen, ia, daB der ganze (iegenstand 
zu einem leineti. tränen Pulver zerfällt. 

Diese Erscheinaug lindet ihre Erklärung 
darin, daß das gewöhnliche weiße Zinn sich 
unterhalb 18" im metastabilen Zustand 
befindet, also eigentUeh nur an wannen 
Tagen bestandiir ist. Wenn trotzdem die 
Gegenstände aus weißem Zinn »ich auch bei 
niedrigeren Temperaturen gut halten, so 
liegt das daran, daß die Umwandlnn?«- 
gcschwindigkeit, weißes Zinn -> grauet 
Zinn sehr klein ist. Haben sich dagegen auf 
dem weilten Zinn erst einmal Spuren von 
granem Zinn gebildet, so wirken diese be- 
schlennitreiKl auf die weitere Umwandlung. 
! Man sprielit deshalb auch von einer „In- 
fektion" des Zinns. 

I Granes Zinn entsteht, wie £re?agt, aus 
i weißem Zinn. Es hat bei Ufi das spezifische 
1 Gewicht 5,8. 

libombiscbes Zinn entstellt bei lang- 
samem Erkalten von ir«sehmob«!iein Zinn. 
Si)ezifisclies Cewiehf bei 15,8" 6,53 W» 6,56l 
Ks ist sehr spröde und brüchig. 

Weißes, tetragonales Zinn bildet 
-ich unter trew öhnlicli(>n rnistiinden beim 
.\bkühleii ^e.sciiiiiulzeiien Zinns. Es ist ei'i 
silberweißes Metall, dessen Farbe sich um 
SO mehr der des Silbers nähert, je reiner es ist 
Beim i^Men eines Stabes hftrt man «in e^n- 
arti^es. Imirseliendes Ger&uscb, das dureb 



Digitized by Google 



« 



KohltMist« iffprii 1 1| K ' (Zinn) 




Fig. 2. 



Die Figuren 1 und 2 zeipeu vnn 

der Zinnppst befallene Münzftn aus In Figur 3 ist ein Stürk einer Orgelpfeife aus der SrhIoBkirrhe zu Seitz. 
dem Jahre 1^2. in Figur 4 ein ebensolches aus der Orgel der Stadt Ohlau abgebild«-t. 




Fig. 5. Aurh Eßgeschirre werden von der Zinn- 
Fig. 7. pest ergriffen, doth weniger leicht, weil >ii" 

wiederholt erwärmt und dadurch heiser t'»-- 
Figur ii zeigt ein mit grauem Zinn infiziertes .schützt werden. 

Stück weißes Zinn. Figur 7 dasselbe Stück 
h Jahre später. Man ersieht daraus deutlich 
den Fortschritt der Erkrankung. 



v,0 



I 



Kobloostof^^Plio (Zinn) 907 

die gegenseitiee Beibuiig dor Kristiillo an- nungsreihe steht das Zinn zwischen Nickpl 
«iiM)d«r verursacht wird und das ^it und Wasserstoll. 

tanken) als „Zinn^eschrci" bekannt ist. Die Neipun^ zur Kationenblldung ist 
Es hat bei 18" das spezifische (iewicht in den Stannoverbiudunjjen größer als in den 
D," — 7,28. Beim Schmelzen dehnt es Stanniverbiiuiiiiii^i ii. 1 »her den I)isso- 
Bch aus: U«"*'* = 7,1835 für festes, D«^-^ • ziationszujitand dor Stauuo- und StannisiUze 
= 6,968 fflr flfisnires Metall. AuwtebDUTiftB* ; in LOguncen ht Ms j«tst itoeb mehts Sicberas 

kni-ffizicnt 7\vi=:chRi 0" und lOm n.(K>0<n?'_»<Wi. hokannt. 

b'uv iwinste.s englisctir» Zimi, das luii Spuren Suunosalzo gehen aiilH i urdentlich leicht 
von Kisen, .\rsen und Phosphor enthielt, in Stannisalze über iiiui liiuien deshalb 
wurde der Schmelzpunkt 230,i*^ «refunden. ausgedehnte Verwendung als Beduktions» 
l^atente Schmelzwärme 14 cal. Die Km- mittel. 

wandluiiL'swilrme des wciUcii Zinns in Liraues 6. Analytische Chemie. Sjuin-n mmi 
wird zu 9,5ä cal. augegebeiu Spezifiiiche , Zinn färben die durch Kupfer schwach 
Wirme bei 18* 0,0524 «ii, bei 100^ 0,0M4 caL I blau gefärbte Boraxperle in der Redaktion»- 
Die Atomwäniif' cti^ibf sich hieraus zu G,2. flamme durcb^iclitii: rtihinrnf. 

.\nialgamiening8wirrae: Beim Auflösen üoldchlorid wird vuu tiaer virüQnnten, 
von einem Grammatom Zinn in sehr viel »mren Ziuiu hlorürlösung zu metallischem, 
Quecksilber werden 3,0 cal. Wiiniicah^drlili'rf. purpurfarbigem Gold reduziert. Cassius 

Die lonisierungswärme wurde m an- Uoldpurpnr. Sehr empfindliche Reaktion! 
niberod 1,0 cal. pro ValeiB berechnet. Schwefelwasserstoff tallt aus nicht 

Kf.r die Diffnsionsknnstante des Zinnsjau saurer Stannosalzlösung braunes Stanno- 
in yuecksUber fand man bei 10,7» 17,7.10 «f*^™ ^^^^j flfS SnS 2Hri 

* Es löst sich leicht iu starker Salzsaure. 

Klektrische Uitialugkeit bei 0" - U.Ol. K*'***™ Schwefetommon wird es nnter 

bei =■ 13.r)7 (Silber =■ l(K)i l.cit- 1 Ammoniumsulfostannat jjelihrt. 

fÄhigkeit in reziproken Ohm: bei QP 9.99.10*. -^n^^ + (NH«), S^ - (NHj^SnSj. 

bei 92,9" 6.03.10*. Aus dieser Lösung fällt durch verdünnte 

Mif Kn]if(T zum Tln riiiuclement ver- Salzsäure gelbes Stannisulfid. 
einigt, fließt an der erwärmten Lötstelle |(HH-)-SnS, + 2HCI SnS- + 2NH,C1 
«n Strom vom Zmn zum Kupfer mit euec^ -f 11 S 

Hektromotori^Hien Kraft vrm 725.:^ Millivolt Stannisalzlösungen wird durch Schwe- 

be, einer TemperaturdifteTenz von 2^^ lelwasserstoff gelbes ZinndisuUid gefiUlt. 

Physiologische Wirkung. Metaibaehes . ^, , ^ .oi,i 
Zinn übt, wenn es in den VpnlaminEr^trakttis . ^»^U + ^*^^r> ~ öuö, -r 4tiU, 
kommt, keine schädigend»- Wirkung auf den ™ starker Salniwe und m farblosem 
Organismus aus. Gelangen jedoch lösliche • Scnwefelammon löslich ist 
Ziuuverbindungen in den Körper, so können <NH,)_,S - SnS^ — (NH^)gSnSp,. 

sie akute, aber meistens leichte Verdauiings- Beide Suliide sind unlöslich in Animon- 
str.ruiiLrt II vi iursaduMi. Chronische Zinn- karbouat. Unterschied von .\rsen! 
Vergütungen durch die Mengen, welche iui Merkurichlorid. Sublimat, erxeogt 
Konserven nach längerer Zeit aufgenommen! in Stannosalzlösungen eine weiSe FSllong 
wcrdi'ii könnpii. sind niemals an Menschen von Kalomel 

btubachui. Vorsicht ist nur »geboten, wenn gH-ri , f SnCL = SnCL ^- Htr f! .. 
CS sich um altere. Aepfel-, Wein- oder , " , r,- l, „ . " 

Zitronmsätire enthaltende Konserven handpit. I*'.', ''_f^»f ^ ^l""*'?]«!'!^ vorhanden, so 
_ _, _ . ... ,,, I wird das QuecksdberchlorOr weiter «oifnittem 

5. Elektrochemie. Da.s /.an Wdet , Q t^iu^^^ reduziert. 
/Ay>'i- und vierwertige Ionen, die beide i ^ tj r.i , c m f, ou 

farblos sind and als Stanno- und Stanmionen I + ^"'^'s ^ ^ 

be»)iehnet werden. | In den Stannlsalzl Äsungen entsteht durch 

Kür die Tendenz des nit tallisdii-n Zinns Sublimat krinc Fällung, 
in das Stannoion überzugehen ergab sich Das geelühte, in Säuren unlöshchc Ziun- 
aus iVitcntialmessiiugen an der Kette: dioxyd wird durch Schmelzen mit Cyan- 
Zinn -ZiniichlorörlÖsung -Was.serstoffelek- kalium zu Metall reduziert, worauf dieses 
trode Eiun^iu- = — 0,192 Volt. Für in Sak.saure gelöst und identifiziert werden 
JQnnmtratlAKitiigen wurde im Mittel , kaun. 

£iizii ün- ~ 0,16 Volt gefunden. Da Die Fällungen mit Goklchlorid und mit 
die Ionisation des Nitrats annähernd normal Sublimat wevden auch beim mikroehemiwhen 

si'in dürfte, so ist dieser W> [ t uold dt r Nachweis des Zinns gebranebt. Gfenze 
richtiger«, doch wird er sicher durch Hydro- 0,07 mg Zinn. 

lyse beeinfinßt. In der Voltasehen Span- Quantitativ wird das Zinn aus ver- 



Digitized by Google 



908 Kolilpnstoffgiii|){>e (Zinn) 



(lünnter Lösung durch S<hwcfeiwasserstoff 
»Ib Stanno- oder Staiuiisuind ab(;cschied«n 
und dieses, nncli Ji-m Waschen mit Ammon- 
nitrat-haltigeni WaHser, durch vorsichtiges 
(flüben in Zinndiosyd Obergefflhrt und 

Hlektrolytisch IsBt Bich dsg Ztitn «üb- 

^'(•zeichnet aus der I^ösung dos Ammimiiini- 
doppeloxalatps bestimmen, wenn dafür ge- 
borgt wird, daß stets freie Oxalsäure und 
^pnürMMid überachüBBigeB Ammonoxalat vor* 
haiidcu ist. 

Liegt das Zinn als Legierung vor, so 
behandelt man dieselbe mit Salpetersäure,! 
wiBeht da« entstandene, unlSsbefae Zinn-' 
dioxyd mit hoißeni Wasser, trocknet, irli'dit 
und wä^t es. Da das Oxyd stets grüikre 
Mengen anderer Oxyde enthält, .so wird 
ein ali(|ii())('r Teil mit Soda und S<'hwefel 
goschnudzi'ii. aus der in Wasser pelösten 
Si'hnii'l/,e (die Sidfide anderer Metalle Itisen 
sich nicht) durch Essigsäure Ziundi«ulfid 
abgesehieden und dieoes naeh dem WaBcfaen 
dnrch Cliihen in Oxyd nliersfeffthrt. 

7. Spezielle Chemie. Bei gewöhnlicher 
Tem|M>ratur wird metallisches Zinn an der 
Luft nicht verändert, beim Erhitzen ent- 
steht oberflächlich eine weiße Oxyds( }ii( lit. 
Von verdünnten Säuren \\ird es nur wenig 
angegriffen. Konzentrierte Salzsäure Idst 
es unter Wasiemtoffentwiekelni^; zu Zfnn- 



chlorür, bei Berührung des Zinns mit Kupfer, 
Silber oder Platin oder aof Zosats eines 
Kupfer- oder Platinsalzes erfolgt die Auf- 
lösung bedeutend schneller. Salpetersäure 
oxydiert das Zinn zu unlöslicher ZimiBinre. 

'Verbindungen des sweiweriigen 
Zinns, Stannoverbindungen. 

Stannofluorid, Zinnfhiorür. SnKj, 
entsteht durch .Auflösen von Zinn oder 
Stannooxyd In Flußsäure. Es bildet in 
Wasser unlösliche, weiße, monokliue Prismen. 

Stannochlorid, Ziniuhlorür, SnCI». 
bildet süich beim Erwärmen von Zinn 
in Chlorwaaserstoffgas. £s ist eine weiße, 
durehflcibeinende Masse, die bei SßO^ Befaaülst 
und hei (■)()()" siedet. \r V' i 1 1 logt es sich 
klar auf, wenn es nicht oxydiert ist, anderen- 
falls ist die LOenng trQbe. Zusatz von 
Salz.säure vermindert zunächst die Löslich- 
keit des Salzes, durch größere Salzsäure- 
konzentration wird sie jedoch infolge Koni' 
plexbiidung erhöht. 

Hydrate desZinnehloriirs. Das unter 
dem Namen „Zinn salz" in den Handel 
kommende Bihydrat, SnC'Ij.'iHnO. kri- 
stallisiert aus einer Lösung 11 /.Um in 
i>alzsäure in mnnoklinen Säulen. E.«* ist 
in Wa.sser leicht löslich. 100 g H,0 lö.sen 
bei lö^" 2G9,8 g Salz. 

Spezifisches Gewicht wässeriger i..ösuneen 
bei 19: 



IW Teile iiisung enthalten 

6 10 20 40 60 
.Spes. Gew. 1.033 1,068 1,144 ],SaO Ijm 



80 gr $nCI,.2H,0 
1,946 



Zinnsalz ist ein kräftiges Reduktions- 
mittel, besonders in aUtaüscher Lösung 
(Eh — — 5,5 Voltj. Es whd desbalb yfelfacn 

zu l^ediiktiuneii uriianischer Verhiiuluii'j'eii 
verwandt. In der Maßanalyse dient es zur 
Reduktion der Femsalw. 

2FeCl, -f SnCl, = äFeCIj + SnCl^. 

.Vußer dem beschriebenen Bihydrat exi- 
stiert noch ein Monohydrat, SttCl,.U|0, 
und ein Tetrahydrat, SnClj.4H20. 

Komplexe Verbindungen. Die koiii- 

Slexe Säure HSnCl3.3H20 entstellt bei 
er Einwirkung von trockenem Chlorwasser 
Stoff ht i 0^* auf das Bihydrat. Sie schmilzt 
bei -27". 

M o n o k a I i u ni c h I o r 0 s t a n n i t , K SnClj . 
HjO, bildet sich aus Kaliunichlorid und 
abersehOssigerZinnehlorflrloitnng. Von Wasser 

wird es zersetzt. I^ij^t man dic-e^ Salz in 
heilSer Salzsäure oder Chiorkaliunilostiii-^, so 
entsieht beim .Abkühlen das Dikaliit-m- 
elilordstaiinit. KjSnt'l4.2H20. Kerner 
kennt man die .Salze ^NH,K,Sn('l4. 211,. O und 
ßaSnCI|.4H..O. 

Stannobromid, Ziunbromür. SnBr^, 
entsteht dnrch Auflösen von gepulvertem 



' Zinn in konzentrierter Bromwasserstoffsäure. 
Die kristalliniBcbe, schwach gelbUcbe Masse 
«chmiixt bei 2l5,n^ und siedet bei 61 fl*. 

Das Hydrat Siif5r.,.n.f) kristallisiert 
jin farblosen I^adeln aus einer Auflösung 
von Zinn in AbersehlhiBiger, warmer, konxen- 
trierter Bromwasserstoffsäure. 

ivumplexe Salze können ans den 
gemischten Lösungen der Komnoiienten 
-erhalten werden, z. B KSnBr,.H«0; 
' K5SnBr4.2H20: (NHjjSniir, . H/) u. aT 

Stannoiod id . Zinnjddür, Sii.I_,. I)i!dt>t 
sich beim Zusatz von Ziuiu lilonir zu einer 
wässerigen .lodkaliumlösung, oder aiiii Zinn 
und Jodwa.'Jserstnffsiiiire. Das Salz ist löslich 
in .\ether und Si hwetelkohlenstoff und 
kristallisiert daraus in orangeroten Oktaedern 
. vom Schmelzpunkt 24ti^. Siedepunkt 2»5P. 
In Wasser ist es siemtieh sebwer ISsfiek. 
100 y: Ummg enthalten bei SO* 0.96. bei 
3,7*1 « <<nj,. 

■ In w iis^eriL'en .lodwasserstofflösuugen ist 
es infolge Komplexbilduncr erheblich löslicher. 

Bei Kinwirkuna: von .\minoniak auf Sn.l.j 
entsteht das .\mmoniakat SnJ^.äNHj. 

Komplexe Salze: NaSnJjn.^HjO und 
KSnJ^.aH'sO bilden sieb beim Auflfiseu 



^ j . -Li by Google 



KablenstoiQgrupi» ^inn) 



000 



von Natrium- oder Kaliiunjodid in wftoeriger | sich als ^itrahli^ kristallinische Masse ab. 
Zinnchlorürlösunjf. Es ist sehr hyproskopisch und löst sich in 

StHiiiKiox yd, Zinnoxydul, Suf), wird Wasser uiitt'r Zisclini niul KrwiirnuMi. wobei 
dwge^tellt durch Zusammenreibeu vuu Ziim- , die Lösung klar bleibt. Beim Erhitzen der 
cMortr mit «Htm $;erini;en Uebermhoft von i LOsunj? h^roljrsiert dts Salz unter Absehei- 
•^oda. Erhitzen der flfi8si{( jrewordenen Masse dunjr von SnÖj. 

aul dem Wasserbade, bis sie schwarz Re- koiiiiilexe Salze. Ks sind viele koni- 
worden ist, und Auswaschen des Oxyduls pjexe Salze dargestellt, die man als Ab- 
init heißem \Vas.ser. Zinnozydul ist achieler- könimlini^e der ZiiinfliiorwafJsrrRtoffsäurn 
farbiR oder blauschwarz. HjSnF, auffassen kann, z. H. Na^Siib,; 

Stannohydroxyd . Ziii n Ii \ d rux \ dul, ; K2SnF«.HtO;BB(Sr»Ca)SDF,.8H,0;llnSRF; 
2ÖnO.H(0, entsteht durch Fällen einer j u. a. 

ZtttneMorflrlAninf mit Soda ah weifier Stannichlorld, Zinntetraelilorid, 

Niederschlag, der sich heim Krwartiuii der SnCI«, auch Liquor oder Spiritus fuiii;iii> 
l^suiig über 80" schnell in Ziuiioxydui ver- Libavii genannt, entsteht in wässeriger 
wandelt. Es ist in Wasser sehr schwer löslich. Lösung beim Behandeln von mit 
ein Liter löst bei 25" 0,0039 g.Zinnhvdr- 1 König.swas.ier. Rein erhält man pj^ durch 
oxydul reagiert amphotcr. Es löst sich in Ueberleiten von Chlor über Ziiuii^ranalien. 
Siuireii zu den eiitspreclieiideii Slanriusnlzen. , Auf diese Weise hergestellt, i^t das l'nidukt 
In Alkalien löst es sich ebenfalls, und zwar sofort frei von Chlor. Zinntetraclilurid ist 
in verddnnten z. B. in verdünnter Natron- ; eine farUose, an der Luft stark ranehende 
lauge zu dem Mononatriumsalz N 'H ^nO^. pjyssigkeit. D,,' 2,27Sfi. Schmelzpunkt 
.'^^nd dagegen größere Mengen iNatroulauge i — 3.*$", Siedepunkt bei 7üü mm 114,1» Mit 
vorhanden, M entsteht auoh da« Salz Schwefelkohlenstoff und Brom miaebt es rieh 

Na^SnOj. in jedem Verliältnis. 

Wimmt man eine Dissoziation Su(OHu ütmc.s Zinntetraehlorid und eine frisch 
SnOoH' -f H- an, sa ist die Affinitaturön- hergestellte \siisserige Lösung leiten den 
stantc dieser Säure clektrisctheu Strom sehr schlecht, ein Beweis 

Stannofluliid, Zinnsuli&r, SnS, wird dafür, daß nur wenige Stanniioncn, Sn—, 
(lurfh wicderhnltps Zn^aramenschmehnn von I vorhanden sind Nach einiger Zeit livdn.- 
Zinufeiie mit Schwetel dargestellt und kann i Weiert die wässerige Lösang und verhält 
durch Sublimation im Was-serstoffstrom fe- sieh, wenn eie verdQnnt ist« wie ein Gemiaeh 
reinigt werden. I-Is bildet rautenförmige ' von Zinnsäure und Salzsäure. In verdftnntpn 
Kristalle, die einen dem Bleiglanz ähnlichen l^gungen ist die Ihdrolyse lange vor Kintritt 
Metallglan/, l)e^it/,en. Sehmelzpunkt 9r>0 bis. der Ji^Uung von Zininiim vollendet. 



cster gelöstem SuCl^ ergab sich; 



2SnS=8nS, + 8n. ] y gQg 413 37^ 

Chlürwa8.'^er>t(iff i^reift bei gewöhnlicher 1»06 1,71 83' 

Temperatur nicht an, beim Erhitien bUdet j^. ^„ Art des verwendeten I.ö- 

sich ZmnchlorOr und Schwefelwasserstoff, suugsmittels ist die Ionisation größer oder 

htannosiilfat, hnSO,. erhalt man 'if'"'i ffernurer 
Lösen von Zinn in einem Gemisch von 1 Vol. ' " prinf Hydrate des Zinnchlorids sind 

jchwefelsaure, 2 Vol. Salpetersaure und ^^^j ^^^^ 3 4 5 g „„j 9 Mole- 

A \ol. Wasser Es kristalhs.er in weißen, j^q,^ Kristallwasser. In Berührung mit 

m Wasser leicht löslichen Nadd^^ gesättigten Lösung ist jedes dieser 

1 "^hi"«*"' ' V- "^^^V-^ ^ Lm/"^ Hvdrate nur innerhalb bestimmter Tem- 
durch Auflösen vonZmnoxyduImabgekühlter j;,,^,,.,,.,,,,,, .„y]. Poka-ndes S.l.ema 

h'?SÄr2TÄu^^^^^ ^'^ Beständigkeit 

in weißen Blättcheu aus, die leicht an feuchter yar»w. 

Luft zerfließen. Metallisches Zinn lOst sieh > unterhalb iSfi SnCa^.SHiO SttCI^.&H^O 

in Salpetersäure unter Bilditnir von Stanno- i*^^ j.^™ « « otj « 1., am 
und Stanninitrat auf, deren relative Mengen ^ *^«-*f*t*^ 7T, *Tf*«*^ ? , 
von der Temperatur nnd Konientration der I^»» Handel befindliche Pentahydrat, 
Säure abhingen. I SnClj.öHjO, wird unter dem Namen „Zinn- 

Verbindungen des vierwertigen' Solution'^ oder „Rosiersalz" zum Beian 
Zinns. Stanniverbindunien. "'»1 Avivleren in der Farberei verwandt. 

Stannifluorid, Zinntctratluui id, Komplexe Veri)indun!^en. Zinn- 
SuF^, wird durch Erhitsen von Zinntetra- chloridchlorw ;is<ersr(ilfsaure, H^Sn- 
ehliuid mit Fluorwasservtorf auf Rotglut Cl^.eiLO. entsteht beim Sättigen des kri- 
erhalteii. Es sublimiert dabei und setzt stallisierten SnCl4.51ij() nüt gasförmiger 



Digitized by Google 



910 



Koftlonstof^^nippe C/Am) 



S;i)7.säurp in ])lätterigen Krititallen, die bei Tt^lunl ii>\\. Durch Auriöspii dp'^ Zinntetra- 
20'^ >i( limt^lü,t»ii. iotlid.s iu Mflliyifiijodid »Mitsteht eine Klüssiß- 

Zahlreiehe Salze dieser ^nre sind eben- KCl t vom spezifischen tiewicht 3,481 bei 
falls dargestellt worden. ' | lOM, welche zur fiestimmung des spezifisobeo 

Dae NatYiumchlorostannat, Nu;''^!^*' Gewichts nach der Srhwebemethode benutzt 
Cl<j.öH«0, welches fabrikmäßig henicsiellt wird. 

wird, findet in der Kattuiidruckerei und Ammuntakatt- eiiuielien bei der Kui- 
Färberoi Verwendung. Ks l&Bt sieh durch wirkiinj? von Ammoniak auf in Aether 
Krhilzm von ZiniK liloridlösunR mit Koch- gelöstes Xiruifhlorid. Man erhielt .so die 
salz iu ri^Lt'lkii iiiul kristallisiert in zerflieU- Verbindun^tji: SnJ^.SNHj: SnJ, .4NIl3: 
liehen Prismen. SnJ^.ONHs Sn.Ij.HMI3 

Ammuniumchlorostannat, Pink-. Komplexe Verbindungen küujieu aus 
salz, (NH4)«SnCle, wird ebenfalls iin itrroBen wfisflerieer Tiösung ntefat erhalten werden, 
herffestellt iiiui in der Färberei ijebraucht. .\us alknholischer Lösuiiir stt>IItc in;ni d,is 
Ks kristallisiert in regulären Oktaedern, - Fyridinsalz der /.iniijodidjodwassaer- 
die in Wasser leicht löslich sind: l Teil in< stoffsftnre (CgHsNl.H.Sn.I, dar. 
3 Teilen Wasser. Stannioxyd, Jfinnoxyd, SnO«. ist 

Reines Zinnchlorid verbindet .sich mit trimorph. Ks kristalli.siert tetra^onal. nexa- 
den vers^i liitHlciisten Stoffen au wohl charak- ^onal und rhombisch. P^s kommt kristallisiert 
terisierteu Verbindungen. in der Natur ab Zinnstein vor. Der reine 

Zinnehloridammoniak, SnCl4.2NH3, Zinnstein ist durehiiicbtiir und diamant* 
entsteht Ixi dvi Kimvirkunjj von trockenem iciSnzrnd, meisteri> ist er aWr durch Vor- 
Amniontak auf .^iit l^ weilies Pulver. , unreinigun((en i?clb bi^ jithwarz ^'efarbt. 

/ i 11 n c h I o r i d - S c h w e f e 1 1 e t r a c h 1 o r i d, { KQllBtlich erhält man kristalUHiertes Zinnoxyd. 
SuCl4.2S(^l4. bildet »ich bei Kinwirkung j wenn Dämpfe von Zinutetrachlortd und 
von Chlor auf Stanntsulfid bei uiedrij^er ' Wa.«iserdampf durch eine roto^lühende Por- 
TtMiijuTatiir. (Jelbe Rhombosd^r, die bei zclI;uirolirf liclcitct werden. Spf/ifiscluvs 
SQP «ubliniiereu. Gewicht 6,72. Kriiitallisiortei» Ziunoxyd ritxt 

Zinnchlorid-Phosphorpeutachlorid,! Gla». es hat die Härte 6 bis 7. 
SnCI.,.l'rU. entsteht duidi Kriiitzen von Amorphes Zinnnxyd entsteht beim Kr- 
Zinnchlorid mit Phosplior|»entaehlorid aui hitzen von Ziunsaure als weiüe« Pulver. 
IGO**. .\uch Stanno- und Stannisulfid ^eben beim 

Zinnchlorid • iMiosphorwag.serstoff , i Erhitzen an der Luft amorphes Stannioxyd. 
.'iSnri4.2PH 3, ein gelbei» Pulver, bildet sich Durch Kohle und Cyankalinm wird es in 
beim iünli'iten von Pbosphorwasserstoff in der Hitze leicht zu Metall reduziert. In 
Zinncidorid. konzentrierter Sidzsäure und Salpetersäure 

.\uch mit Stickstoffdioxyd. Nitrosyl- , ist es löslich, 
clilnrid 1111(1 Blaiisiure bildet das Zilin- 1 Zinnsänre.n. Ks existieren drei Hydrate 
Chlorid iioj»j»elverbiiidunKen. des Zinndioxyds, von denen zwei die irlciche 

Stannibromid, Zinntetrabromid . chemische Zusamnunsotzunp:, aber verschie- 
SnBr«, wird durch Einwirkung von Brontjdene Eigenachaften besita^n. Man unter- 
auf ßbertiehflssi?«« Zinn nnd Destination | scheidet diese beiden Hydrate ab a-Zinn- 
dcs i'rlialleiK'ii Trodiikrcs herRcstellt. Die säure und b-Zinnsäure. " Die b-Zinnsiure 
weiticn ivrislalie sind stark doppelbrcchend. wird auch Mctazinnsäure genannt Das 
Schmelzpunkt ii3". Siedepunkt 203,3". dritte Hydrat des Zinndioxyds wird ab 

I^as Hydrat SiiBr, . 111/ I i tiistt-lit Ix-iiii Parazinnsäure bezeichnet. 
Kindumpleii über Si liwoft l?aiin l iiu r l,u a-Zinnsäure, H4SnO,. Durch Fällen 
snn^ von Zinntetrabromid in Wasser. von Stannichlorid mit .\mmoniak oder von 

Komplexe Verbindungen sind nur Stannaten mit Salssäure entsteht ein weifier 
wenige bekannt. 2, B. die Zinnbromid- ' Nlederschlaif, der nach dem Auswasche« 
bromw,Ts-ft>toffsäure. H.SnHr,, .71I._,n. iint! TrotkiuMi an der Luft annähernd die 

Staiinijodid, Zinntetra ituitd, SilJ^, Zusammensetzung SntOH)^ hat. Im Va- 
wird am besten durch Kinwirkiinu; von in kuum oder bei KKJ" entweicht ein Molekill 
SchwefdkolilcnstofF «.'elöstem .I<hI auf Zinn Wrisser tind dif Säurr hat dann die Zu- 
dar'jcstfllt. Ks löst sich dann mir SnJ^ sanimeti.-^etzurij^ li.,Sii()a. Beim Trocknen 
im Schwefelkohlenstoff und kein .Jodiir. an der Luft t^eht 'ein Teil der a-Zinnsäure 
Auch durch Fällen einer konzentrierten j in die b-Zinnsäure Uber» es ist deshalb nicht 
ZinntetrachloridlSsunisr mit .Jodkalium tftfit : möi^Bch, trockene reine a-Zinnsfture her« 
CS sich herstellen. Ks kristalli-ii rt in L'rlb- zustellen. 

braunen regulären Oktaedern, die bei 1 M'P Die frisch Kt'lallte a-Zinnsäure ist iu 
schmelzen. Von Wasser wird es zern t/i. verdflnnteii .Mineralsäuren und in Alkali' 

da!Zci.'en löst es sich unzersctzt in onranisclien lösuntien löslich. Die Lösung in Natronlauge 
J^üsungsniitti'ln wie Alkohol, Aether. Henztd, wird durch übiTschüssige Lauge nicht no- 



Kohleustof%itipi>e (Zinn) 



911 



/um Untenehied von der 



b*ZillIl- 20 Teilen Wa>M r inul i-iiit'iii T< il Sehweft'I- 
j säure mit äch welliger Säure gel üUte amorphe 



fiilli, 
säure 

Die Alkftlilfeangeii enthalten die Salze j Niedenwhlaß: nach dem Auswaschen und 

der a-Zinnsäurt'. «lie Staiinate, welche 1 Trocknen in kristallisiertes Zinnsulfid Aber, 
auch kristalliäiert dai^eätellt werden können. ' Auch dureli Erhitzen vun 12 Teilen Zinn, 
Sie eitBpraehender Fonnel Me>2SnOa.3H,0 6 Teilen Quecksilber, 7 Teilen Schwefel 
und sind isomorph mit KJPt(OHj^ und und 6 Teilen Ammonrhlorid bis zur Rot- 
KJPb(OH)e] und deshalb faBt man sie anch glut im bedeckten Tiegel kann es danrestellt 
wolil als Salze der noeh nicht hergestellten werden. 

Hexaoxyziunsäure U,[Sn(üHU auf und 1 Es kristallisiert in hexagonaleo, gold- 
achreibt ihnen die Formel Met2[Sn(0H^] zu. 1 farbenen Schupnen, die sich weieh und 

b-ZinnsHure. Metazinnsäure. (H^- fettig wie Ora])nit aiifiihlen. Krdher war 
isnOJ». Bei der Kinwirkunf^ von SaljH'ter- es eine unter dem 2ianien .Mu.ssivtrold be- 
ainie auf metallisches Zinn ent.steht ein i kannte und gesch&tzte Malerfarbe. 



Gemisch von a-Zinns&ure und b-Zinns&ure. 
Zur Reindarstellung der b-Ztnn»8ure iQst 

man das ('iit>tan(lene (',cmisch zuerst in 
wenig Natronlauge und setzt dann über- 
sehfiBsifir«« irottsentrierte Lauge zu, wodurch 

(las b-Staiinat ( Metas;tannat pefällt wird, 
während das a-Natriumstannat in Lösuni; 
bleibt. 

Dttrch Zersetzen dea ausgefallenen b- 
Natriumstannats mit Muren erhUt man dann 

die reine. i;allertartitre b-Ziiinsäurc. Die 



Von Salzsäure und Salpetersäure wird 
es nicht anpepriffen, dagegen von Königs- 
wasser LTclö-t. \ Srhwefelalkalien wird 
es unter Hilduni^' von Sulfostannaten gelöeL 

SnS, r l^a^ ~ KjSuS,. 
Ebenso lAsen Alkalien und es entsteht 

ein Gemisch von Stannaf und Sulfostannat 
SSnS, -f öNaOH ^ 2^a,SJ^S3 t Na,SnOg 
+ 8H,0. 

Die Sulfostannate sind gut eharak- 



in einem trockenen Luftstrom getrocknete | terisierte Verbindungen, die grOBtentofls 
Säure hat die Kleiehe Zusammensetsunfr 'kristallisiert erhalten werden kOnnen. Die 

ll4Sn(>4 wie die a-Zinn^ärir»" und sie verliert Sulfostannate der Alkalien und Krfi.ilkalien 
wie diese im Vakuum ein .Molekid Wa.sser sind farblos oder gelblich. Miueralsaureu 
und geht in H^SnO, Ober. Aus der Zusammen- ifftUen ans ihren Lösungen Znmdisulfid. 
»tzui« der >tMtanmjte ergibt sich für|ija snS, + 2HC1 ^ SnS, 
diese Ntaire die Formel (H»SnO.)v Die im! . , ^ /or? v 

Vakuum jretn.cknete Säure bildet ein weißes' StanniBUlfat, J»n(Sq^),. , . 
l'ulver, das in Wa.sser, .Vmmouiak und ver- ' . Usung von 



^ 2NaCI ^ S. 
.2HtO, bildet 



dünnten Säuren, ausgenommen Salzsäure, 

unlöslich ist. Wenit,' Salzsäure löst es auf, 
überschüssise Salzsäure fällt aus der Lösun« 
M e t a s t a u n y 1 c h 1 0 r i d , Sn^O^CI j . 4Hj(). 
Mit Üaaeu entstehen die Metastannate von 
der aihremeinen Formel Mei2^n5(),,,4HsO. 

Parazinns.iure, H^Sn^O., .2H.,D, ent- 
steht durch mehrstündiges Kucnen von reiner 
b-Zinnsäure mit Wasser und hat naeh dem 
Trocknen im Vakuum die aag^ebene Zn- 
sammensetzung. 

Zinndisulf id, SnS,. Amorphes Ziun- 
dinUfid entsteht als gelbar Itiederaohlag 
beim BSnleiten von Schwerelwasserstoff in 
eine schwach saure l.üsnjiir Ziiintetra- 
chlorid. Der .Xiederschhi^r, welcher feucht 



frisch ITC fäll ter Ziiinsiure in verdflnnter 

Schwefelsäure. 

Stanninitrut scheidet sich aus einer 
Lösung von frisch gefällter Zinnsäure in 
starker .Sal{>etersäure in .seidegläuzeudeu 
Schupi)en aus. Das Salz hyifanlysiert auA»- 
ordentlich leicht. 

Metallorganische Verbindungen 
des Zinns können aus Zinn-Xatrium-Le- 
^'ierungen mit Halugenalkylen oder nach 
der (iriguardscheu Reaktion (vgl. den 
.\rtikel ..Melallorffaiiische Verbin- 
, düngen'") dargestellt werden. AuUer mit 
I vier kann das Zinn sich auch mit einem, 
. zwei oder drei Alkylen vereinigen und die 
dadureh entstehenden angesättigten Ver- 



der Zusammensetzung SnS, entspricht, zer- ! ''^>*'^- .^^y^'^'T'*! ""'^ 

setzt sieh beim Trocknen tmd enthält dmn i'f}^",^'^',,}/'^'^^^^^ 
weniger Schwefel. In verdünnten Säuren '^"^Jr"'/"^ »mt-Hs)»,; »n(t,,Hg),U,; 
ist es unlösUeh, in heilier Salzsäure löst es , "Vt ••' i" ^\ ,. ■ . « i . 
sich auf, im Gegensatz zum kristallisierten L^.^^,'^*^' ^'^ Darstellung des d-.Methyl- 
ZiandisulTid. 'Ätbyl-a-propylzinnjodids, 

KristallisiertesZinnsulfid kann nicht 
durch Zusammen.schinelzen vitn Ziun mit 



Schwefel hergestellt werden, es entsteht' 
hierbei infolire der hohen Heaktiunswänne 
stets das beständigere Stannosulfid. Da- 
gegen geht der durch Sättigen einer Lösung 
von 4 Teilen kristallisiertem ZinnchlorQr in 



/Sn( 



einer optisch aktiven Zinnverbindung, geben 
folgende (ileichungen .Vufschluli: 

1 2Sni(:ig,J -I- ZntCjH,), = Sn(CH,), 
•CjH, -h ZnJ,. 



Digitized by Google 



912 Kolüe&BlwQgnippe (%iiui — Blei> 

2. Sn(CH,),.CjH, + J, Sn(CH,), g) Blei. 

Plumbum. Pb. Atomgewicht 207,10. 

« . •?;.?A"^n",'^'M=>'' +/'"<C*'*»)t = 1. Voikomaien, S. GMebkbte. 8. G«wiii. 

2Mi(( II jJj.CjHsXjH, + /.n.lj. nunc. 4 Venrandon^. 6. Eigenschaften. 6. Elek- 

4. Sa(CHal,.C,lL.C,H, + J- = Sn.riL trochemie. 7. Analytitiche Chemie. 8. SpexielUs 

.CtHj.CaH,. J + btfjJ. ^ * ' Chemie 9. Tbennoebemie. 10. KoUoidw Blei. 

Es ist ein in Wasser fast unlösliches i. Vorkommen. Da.s Blii kdiiirat haupt- 
gelbes Ocl, das bei 270" siedet. Durcli Um- ^lächlich in Verbindung iijit St hwefel als 
astsiing mit Silber-d-kampfersulfonat erhält Bleiglanz. PbS. vor. Da* Mineral ist weit 
man die entsprecbende optische aktive Ver- ; verbreitet in der Natur und i.st da.s wichtigste 
biudung. für die Gewinnung des Bleies. Der Bleiglanz 

8* Thennochemie. Büdungswinuen: findet sich in allen europäischen Ländern; 
c. I ouni \. c..ri \ Ti j_aRin.i 1^1 Dentscblftod im Ȋchsischen Erzgebinra 
iL t r ' i'rri M 7« 'ki ^^^^^^ ^ S im Ha«, in ObenehlesieD usw. Ferner ft- 
«-±y^^ «if<TL.iÄ«S^^^ ''"den sich reiche I>ager von Bleiglanz in 

? t?r*^A7Vrr 1 (Nordamerika, vor allem in den Staateu 

cll t ; ' ri 'r. r.l ' New York, Illinois. Vuih, ferner in Mexiko 

fi-In*lä n*'""H'««ft liiaari-^ ""d BrasiU... in Asim findet man ihn am 
611 + U, + M,U = HsSnU, + iaäl.O OaL <^^^.^^ y^^j j„ Vorderindien ; in .\frika in .\lgier 

9. Kolloidchemie. Bringt man unter und Tunis: in Australien in Qaeenstown, 
Methylalkohol zwischen Elektroden aus Eisen Neiisüdwalee luw. 

elektrolytiseh gewonnenes Zinn und legt Von anderen BleimineraUen seien er- 

cinen Strom von 110 Volt an, so zerstäubt wähnt da.- Vitriolbleierz oder Anglesit, 
das Zinn unter lebhafter Bewegung und PbSO,, das Weißbleierz oder Cerussit, 
Funkenbildung und es ent.steht ein tiefbraun PbCOs, welches mit Ton gemengt auch 
gefärbtes Mcthvialkosol. Die spezifische Bleierde trcnannt wird. Ifii-^c Erze, .-owic 
Ix^itfähigkeit (iie.*5es Sols ist 12,5.10- *; der Pyromorplii ! , .'U'bjiPU^jj . PbCl^, und 
die Zinnteilchen wandern im Potential- , Mi nnVti sit . lll'ljji .\s04)2 . P^CIj, sind 
gefalle nach der KaUxide. Auf gleiche Weise | au» Bleiglaux eutstauden. Seltener findet 
wwde aueh ein Aethylalkosol und ein! man Rotbleiers, PbCrO^, das Ge1b> 
Aethero>ol dr-s Zinns dar^c-^tolh. bloicr/.. PbMoO,, und das Scheelbleicrz, 

Kolloide Ziuusäure. Beim Eingießen , i'bWU,; auch kommen diese Erze für die 
einer sehr yerdflnnten LOsung von SnCI, I Gewinnung des Bleis nicht in Sa^. 
in vmifinntrs wässeriges Ammoniak tut- 2. Geschichte. Vor mehr als drei Jalir 
steht zunächst ein gallertartiger wcilk-r lausenden war bereits das Blei den alten 
Niederseblag, der sich durch weiteren Zusatz Aegyptem bekannt. Im .Mtertum wurde 
von Was.ser klar auflöst. Durch Dialyse das Blei vielfach mit dem Zinn verwechselt 
dieser Lösung erhält man das reine Hydrosoi und erst Plinius unterscheidet scharf das 
diT a-Zinii-;iurc. da-; durch Natronlauge ; Blei als phnnhuni niirnuii voiii Zinn, 
und viele Salze in das gallertartige Gel | dem plumbum album. Von den Kumem 
ObergefQhrt wird. Aueh durch verdflnnte > wurde das Blei schon zu Waiserieitani^- 
Schwefelsäurc und größere Mengen Sal|)et('r- röhren verwandt und auch viele Verbm- 
»äure tritt Gelbilduug ein, dagegen nicht düngen des HIris waren den Alten bekannt 
durch SabuKure. Das Gel kann durch z. B. das HIeioxyd, die Mennige, das Blei- 
^ringe Mengen Ammoniak peptisicr twerden. weiß und der BldKknz. 
Das durch Dialyse einer mit Salzsäure an- 3 Gewinnung. Wie schon erwähnt, wird 
gesäuerten Kalmnistannatlnsuin; licn:(<st( l!t(' vor allem der Bleiglanz verhüttet und zwar 
Hydrosoi der a-Zinnsänre geht beim Kochen geschieht dies nach drei verschiedenen Ver- 
m das Hydrosoi der b-Zinnsftun Ober, fahren, welche man als Niederschlagsarbeit, 
Im elektrischen PotentialgefiUe wandert R„H;rfakiionsarl)eit and ROstreduktions- 
das SnÜ, an die Anode. ^ arbeit bezeichnet. 

Kolloides Zinndisulfid entsteht^ wenn Die Niederschlagsarbeit ist nur bei 
Sfli\\i'ri'lwass(>r>t'iff in ZinnsäurehydrOBOl ge- rfincn Bl0icr7.cn anwendbar, sie wird im 
leitet und die Losung erhitzt wird. Ul}crharz, in Spanien und Ncjrdamcrika aus- 

llteratur. Abeaa^lJandh^ehderanm^anüelien^i^^ Und beruht darauf, daß das Blei 
chrm.r IUI. III AM,,. GmeUn-Krauu o^ni Bleulaus durch iusen nieder- 

Hmidbuch da anor,j<i»,„ h, n Chemi. U.i. JV gCSChlugCn winl. 

, „ _ PbS + Fe = FeS + Pb. 

Man nimmt jedoch Eisengranalien nur 
dann, wenn die Niederschlagurbeit in nfah 
drigen Schacht- oder Flamtntfen au^^efOhrt 



^ j . -Li by Google 



KohknstoQgnippe (Blei) 



918 



wird. Meistens verwendet man KusabbrÜnde j des Ofens Aber dem Blei sammelt, w&iirend 
oder eisenoxyd haltige SeWacke, welche mit ' die Schlacke dauernd abfließt. Blei und Bki- 
KoI<< t't'misclil liciii Hli-iijlaii/. zugesetzt | stein werden in eiserne Herde abgestochen, 
werden. Im Hochofen eutstebt dann zunächst wo der zuerst erstarrende Bleistein von dem 
»chwamm^es "Emen^ welebee infolge seiner I noch flflssi^n Blei absehofien wird. Der 
feinen Verteilung:: ^rbr f n<>r?i«ch . einwirkt. Bielstein wird eventudl mf Eupfor weiter 
Stets aber bleibt ein Ted des Bleiglanzos un- verarbeitet. 

verändert und bildet mit Schwefeleiscn den Das naeh efaum der drei beeebriebenen 
Bleistein, der 7 bis 15% Blei enthalten Verfahren gewonnene Blei wird Werkblei 
und nur durch sehr hohe Temperaturen blei- genannt En enthält stets kleine Mengen 
arm ^^einaeht werden kann. anderer Metalle. 

Die Höstreaktionsarbeit wird bei Die AnaljM eine« Werkbleis aus Clwutbal 
reinen, kieselsäureannm Bleierzen ungewandt ergab: 96,2»% Pb, 0486% Cu, 0.7208% Sb, 
Die Erze werden in großpn Ocfcn längere 0,0064 %A8, 0,0048°„ Bi, 0,1412% Ag. 0,^064% 



Zeit unter Luftzutritt bei begiimender Rot- 
glut (geröstet, wobei Schwefetdioiyd, Blei- 

oxvd und Bleisiiliat entsteht. 



2PbS + 30. = 2PbO + 2S0. \ 



Fe, 0,0028% Zn, 0,0023% Ni. 

Um das Werk blei von diesen Beimen- 
gungen, welche die Eigauobaften derselben 
Ktim Teil sehr stark beeinflassen, zu befreien 
wird einer Raffinade unterworfen. Man 
... f.., T. i.. > schmilzt das WerkUei bei Luftzutritt auf 

Wenn ungefalir zwe, Drittel des ««gfwaiHl- Heid», w«bef eich nacheinander BM- 

w.St'Ö^if^.*"^^'*''''^/?'*' r ''•^ .'^ stannat, Bleiar.on.t und Bleiantimonat auf 
LuftatedUuS Btftrker erhitzt and es reagiert ! ^„ Oberfläche b.uien und abgezogen werden. 
daimJUiB unveränderte BlfM^ulfid n.it .Um» i„ j«, ^^^den dann na?h Parkea 
BleioxTd bezw. Bkisulfat derart, daß Blei go/^ Zink eingerührt, welches sich beim 
und SebwefeUioxyd entstellt: ) mhigen Erkalten wieder oben auf dem Blei 

PbS4-2PbO=8Pb+J^O, \ Reaktion^- als Zinlisehaum sammelt und welches neben 
PbS + PbSO«=2Pb-|-2SO, / periode Blei aUes Kupfer, Silber und Gold entbiUt 
Die verbleibenden ROekBtlnde, welche B'«» verbleibende Zink, Eisen und 

fe zu 50*^, Blei enthalten können» watdenl Nickella^en sich durch Einleiten von Wasser- 

' dampf in das geschmolzene Metali oxydieren. 

In Nordamerika reinigt man das Werk- 
blei auch elektrolytiscb und gewinnt ein 
Reinbici, das nur noch Spuren von Ver> 
nnreinigungen enthält. 



bis 



Will man für den Laboratoriums bedarf 



in Schachtöfen zugute gemacht. 

Die Röstrednktionsarbeit eignet eich 
für alle Bleipr7o. Sie wird aber meistens 
bei Erzen angewandt, die viel Kieselsäure 
und Sulfide anderer Metalle, z. B. CugS, ZnS, 

.\S2S3, SboS, enthalten. Die Erze werden, . — — •- 

zunächst dadurch anfbereitet, daß man sie-^hwlnt remes Blei herstellen, so stellt 
pod.t und dann in Setzmaschinen auf Büttel- ^orst dünne Bleiplatten einige Stunden in 
sieben unter Wasser nach dem spezifischen eiue wann« Üleiaceutlösung, um etwa vor- 
Gewiehtsondert Diesoerhaltenen „Schliche" handenes Kupfer und Sdber abzuscheiden, 
werden dann unter fortwährendem ümrQhren Dw"» i*Ut man die fütrierte Löewig mit ver- 
mögüchst vollständig geröstet. Da sich aber dftnnter SchwefebSure, fBbrt dte gefällte 
hierbei stets aueh Blefeulfat bildet, so iribt Bleisulfat dureh Anunonkarhonaf 111 Hlei- 
inan, um dieses m feisetxen, gegen Ende der karbonat und di^es durch (ilüheii in Uxyd 
Rüstung quanhaltige Zuschläge hinzu. Es über. Das Bleioxyd endlich wird durch 
(•nt teht daim BSeisilikat und Sehwefel- Selunelzen mit Cyankalium zu Blei reduziert, 
dioxyd: 4- Verwendung. Das Metull wird zu 

onüc/\ r oc:rk onuc:/^ i osn , rv W^scrleitungsröhren und in den Schwefel- 
2PbSÜ, + 2biO, =. 2PbbiO, I- 2S0, + 0, . g^urelabriken «un AnsUeiden der ßchwefel- 

sinrekanunem und TOrme und i» Eonsen» 

tration^gefäßcn für die Sciiwefelsäurc ge- 
braucht. Ferner wird es zur ilerök'llung von 
Cieschossen und Gcschoßkcrnon benutzt und 
vor allem wichtig ist die Verwendong des Bleis 
in den Akkumulatoren. 

Durch Zusatz anderer Metalle lassen sich 
die £igensehaften des fileig stark TetiDdeni 
und es werden deshalb aneh die Bknlegie- 
rungen vielfach benutzt. .-0 die Legierung 
von Blei mit Aiitiinon, das Hartblei, zu 
Buchdruckicttcrn ; eine Legienmg von Blei, 
Antimon und 'Zinn al« I^agermetall. Blei 



(SoUaekenrüsten). 

Neuerdings setzt man den zu rö> (enden 
Erzen Kalk zu und erreicht dadurch eine 
glattere UeberfBhrun«: in Bleioxyd. 

Da> Rn-:t2'iit. well lie- im wesentlichen aus 
Bleioxyd und Bleisilikut besttdit, wird zer- 
schlagen, mit Koks, eisenoxydulhultigen Zu- 
«chligen und Kalkstein oder Schlacken ver- 
mischt nnd im Hochofen niedergeeehmolzen. 
Der Zu?rt1z \oii Ei-enn.wdul i>l notwendig, 
um dai^ Bki-iUkal in Bieioxyd überzuiulircn. 
Vorhandenes CuS geht in Cu.jS über und 
bildet mit dem Sc!) wefeleisen und weiiiir Bl»'i- 



suitid den Bleistein, welcher sich im Gestell mit öO"/o Zinn liiert, bildet das Sckuellot, 
HaDd«ijM«c1nioli der Katonriw ew elieftea. Band Y. 66 



Digitized by Google 



t 



914 Kohlei»tof(grappo (ßld) 



mit emem Gehalt von Arsen wird es fische Gewicht beim Schniolzpuiiki de« Ükh 

tur HMStellung von Schrot verwandt. ist 1)*** = 11,006, wenn es noch fest. 

Von den BleivcrbimiuiiLn n sind viele D*" = 11,645, wenn es fiflssi» ist. Die Härte 

geschätzte Miucialtarboii /,. B. dn.» Bleiweiß de,'^ Bleis i.st 1,0 (Diamant =- 10), es i<i das 

(PbCO. I. elas BIcichruiiiat. rtiroinucth wi-iflisto aller St hwcriiiotalle und (ic^h.db 
(PbCrO|) u. a. In der Glasfabrikattoü werdeu . leicht zu. verarbeiten. Blätteben von Blei 
dureli ZuBatK von Bleioxyd rar GlasmasRe - kdnnen unter 8000 AtmosphSren Dniok zu 

die ^tark liclithrcrhondcti. Icifhl -climelz- einor koni|)akten Massf vprfiniirt wctdon. 

baren Gläser (Füntgiaser, KristalL'Uisi t ) her- Bei einer Ziigkralt von Ü,3 uro nun- er- 

fWteOt. kHdet das Bwi eine eben merkliche Aende- 

5. Eigenschaften. Das Blei ist dimorph run^r. Elastizitätsmodul bei 20" — lixAi 

uiul zwar kristallisiert es regulär und mono- kg/mni^. Torsionsmodul bei 20" — fiöG. 

klin. .Mf'i>tpn> erhalt man es in re|riil;treii Schmelzpunkt — .■i27,.V'. Im Vakuum des 

Formen, wie beimErstarreu des gwchiuolzcncn grünen Kathodonlicbtc^ siedet es beilI4ü hiit 
Bleis oder bei der AnslSUunfr aus Lösungen 1 1173^. Aus Dampfdiehtebestimmunpren bei 

diirrh Zink. Die fri^^rhr Srhnitlfliiclie am 1870^ fol^t. daß fler Bleithunpf cinnfnmi? ist. 

Blei zeigt es als biau]ic]nveiüe;^, -lark i^liitizcn- Ebenso ist das im Quetk^ilbtT gelöi.le iiiei 

des Metall. Infolge von OxvUation verliert darin einatomig. Die Schmelzwärme i>i 

es den Glans an der Luft sehr rasch und es gleich 5,32- -5,37 KaL pro kg. Die spezifische 

überzieht sich mit einer dQnnen, matlgrauen Wärme des festen Metalb i«t bei 18" 0,029^*3, 

Schicht von RleLsuboxyd. Das spezifische die Atoniwariiie G.2 d. h. das Blei gehorcht 

Gewicht für gegOi>aenes Blei ist D^' — 11,352, dem D u lo ug - ? e t i t scheu Gesetz. Das 

fOr gewalztes D«** = 11,358—^. Das spea- spezifische Leitvermögen ist bei 

—183« — 7ä» 0» 

16,6 7,11 4.9»^5,2 



Physiologische Wirkung. Alle Blei- dagegen die Konicntratian der Plumbi- 
verbindtingen sind, auch wenn sie in geringer ionen nur gering. Das Plumbiion ist im Gegen- 
Menge genossen werden, äußerst L'iftii:. I'u satz zum Plumboion nur sehr schwach elektro- 
das aufgenommene Blei nicht wieder vom positiv und die Neigung in das Plumboion 
Organismus ausgeschieden wird, sondern überzugehen ist groß. Aus Messungen d^ 
sich darin ansanunelt, so Tenuraachen aueb , Oxydationspoteutials mit PbOg gesättigter 
fttmf. geringe Spuren von Blei bei dauernder ! PlumbinitratKteung ergab cieh unter der 
Aiifrialuiie M'liwere Erkrankungen. Besonders Annalnne. daß diese L<»>iiiiu; L'Ieichvicl Plum- 
die .fVrbeiter in den Bleiwerken und die ^ bo- und Plumbiionen enthält, für die Tendenz 
Setzer in den Dmelwreien haben darunter 'des Ucberganges der einen lonenart in die 
zu leiden und mfi -^-en vor der Aufnahme andere der Wert Ei, ni 7^ 1 1, — 1,S Volt, 
staubförmiger BleiverbitiUungen gcschüt/-l Für die Bildung vuji riuiuijüuueii als meJal- 
werden. Auch durch Verwendung von blci- lischem Blei würde daraus folgen Eh i'b< - Pb 
halti^en Eli- und Kochgeschirren können =4-0,8 Volt. Für die Tendenz des metal- 
"Vergiftunsen hervorgerufen werden. Legie- \ lischen Blei» in das Plumboion überzugehen 
rungen, die zu diesem Zwecke her-je-tellt ' ergab sieh aii> roleiitialniessungen an Blei- 
werden, dürfen in Deutschland nur bis zu nitratlosungeri gegen die Normal-Wai»&er- 
10",, Blei enthalten. Auch der ( iehalt des Stoffelektrode EhPbliPb- = -0.12 Volf 
durch Bleiröhren fließeiulen Trinkwassers an Da^ Blei ist demnach nur v,-mh unedler al- 
Blei ist von großer iiy;;iL'nL-cliej Bedeutung, der Wasserstoff. In einer a. Pb ■-Lo.-uag. 

6. Elektrochemie. Das Blei tritt in die n. IP enthjilt, müßte sich an metallischem 
seinen Verbindungen zwei- und vierwertig i Blei bei 0,12 Volt Wasserstoff entwickeln, 
auf. Einwertig ist e« anseheinend nur in 'Dies tritt jedoch nieht ein, vielmehr wird 
der Verbindung mit Sauer>t(iff. dem Blei- erst mit 0,04 Volt Feberspannung AVa-siier- 
»uboxyd, PbjÜ, und e~ i-t noeh nicht sicher sloff ahire^chieden. Die T^ebersnannung 
festgestellt, ob es au( h ( in wertige Ionen kann man jedoch durch Berührung des Bleis 
zu bilden vermag. Sowohl das Ion des zwei- mit einer l'latin^fiitzo aunieben. Da infolge 
wertigen Bleis, das Plumboion Pb", als der l'eberspannuiig der an einer Bleielektrode 
aiM Ii das des vierwertigen. das Plumbiion entwickelte Wasserstoff im Ivit^telien hohen 
Pb' kl farblos. Die Wanderungsgeschwin- Druck besitzt, so ist das Blei ein geeignetes 
d^keit des IMumboions ist bei 18^ l^^ = 61.1. ElektrodenmaterialfttrelektrolytiscneBBdttk- 
Die J'liinibosalze sind in verdünnten I,e- tioiien Durch Z'nk und Eisen wild das 
sungeu weitgehend und zwar ternür ioni- Blei aus seinen Lösungen gefällt 
sierL Li den Lösungen der Flumbisalze ist j Zc + Pb" — Zn" + Fb. 



lOO* Schmelzpunkt 
3.6»— J.^ 1.9» 1,04.10« 

fest fliissie 



^ j . -Li by Google 



KoUenstofl^^ppe (Blei) 



D16 



Stellt man einen Zink^tab in t lno Bli isalz- 
Iö8ung, so scheidet sich mu ihm das Blei 
als verzweigte KratallmaMe, ab „Blei- 
baum" ab. 

liit dem Atomgewicbt 207,1 gchOrt das 
Blei in dir \\vr\v (\ru\f\H' lir- pciioiii-t-hcn 
System'', l'ii' Ai hnlichkeit des Bleis mit den 
in gleii lu r iii<rizontalreihe stehenden Ele- 
menten Thallium und Wismut wird besonders 
deutlich beim Vergleich des metallischen 
Bleis mit dem metallischen Thallium. Beide 
läemcntc besitzen ein bobes speufiscbes 
Gewicht, geringe Hflfte und beide werden 
leicht ox3di*Tt Weit irrOßcT nn<! die Ana- 
loffien, durch die das Blei in Beziehung tritt 
/II den in gleicher Vertikalreihe stehenden 
Elementen Germanium und Zinn. Alle drei 
Elemente treten in Verbindungen xwei- und 
Tierwertig auf. f)a^ Bleihydroxyd reagiert 
ampboter wie die iivdro:i^e des (jeraia- 
niunm und Zinm und aas Blei büdet wie diese 
Elemente [iiuli Oii^anoverbindungen. 

7. Analytische Chemie. Alle Bleiver- 
bmoungen geben, mit Soda auf der Kohle 
erhitzt, ein duktiles Metallkoni und einen 
gelben Oxydbcschlag. Bleiionen bilden mit 
den Anionen des Schwefelwa.'iserstoffs, der 
Schwcfebüure, Ciiromsiure, Koblenafiure und 
Phnsphors&nre schwerlflsHebe Salxe. 

Schwefelwasser- f 0 ff fällf aiidi aus 
verdünntesten sauren oder alkalischen Lö- 
:^ungen schwarzes Bleisolfid. Aus sabsBlure- 
haltigen Lösungen kann zuerst ornr^nrntr^ 
Bleisulf ochlorid entstehen, das dunh melir 
Schwefelwaitserstoff in Bleisulfid übergeht. 
BleisoUid löst sieb in bocbender dopoelt- 
normater SalpetersUnre unter Abseheiaung 
von Schwefel: 

3 PbS + 8HN0, - 3Pbi: X().,)j + 2N0 + 3 S. 

Dadurch, daß meistens ein Teil des Schwefels 
zu Schwefelsäure oxydiert wird, entsteht auch 
schwerlrisliclu^ HIei-ulfal. .le kuiizeiUricrter 
die Salpetareäiue )t>t» um so mehr BleisuUat 
wird gebildet. 

Scliwffcl-ätin' fällt wi'iCi'- Bleisulfat. 
Ks ist iiniu-lich m verdumiler öchwefelsäure 
und Satpetersäure, löslich in konaentriertw 
heißer Salzsäure und in Lösungen von 
Ammonacetat und amnioniak.ilischem .■\m- 
ni<»ritaMi at. 

Alkalichromate luid Alkalibicbro> 
mate geben eine gelbe FSHung von Blei- 

Chromat 

Pb(NO,)» -r KjCtO, - PbCrO^ + 2KN0, 

2Pb(G,H,Oa)8 -r KjCr.O, 4- H,0 
= 2PbCrO; + aJHjCOOK + 2CH.C00H. 

Bleichromat ist unlöslich in Flssigsäure» Ifle- 
licb in SalpeteiB&nre nnd AUcaliUiuge. 
Durch Salxsiure und lOslieh« Tblo- 

ride wird au? nirlit zu verdOnnfcn Blci-alz- 
lüüungen in kaltem \Vas.ser ziemlich schwer, 



in heifiem leichter UisUebee Bleidilorid 

geällt. 

Jodkalium fällt gelbe>< Bleijodid. Beim 
Abkülilen einer kochenden, mit Bleijodid 
gesftttigten LOeung Rcbeidet es sieh in gold- 
gelben Blättchon ans 

Löslichkeit »ii r auulyiisch wichtigen Blei- 
salze: 

Bleisulfid ist in Wasser unlöslich. 

1 Teil Bleisulfat löst sich in 23809 Teilen 
HjO bei 15». 

in sohwefelsioiebaltigem Wasser ist es 
noeh schwerer llfslich, in Alkobol guix nn- 
iri-licli. 

1 Teil Bleichlorid löst sich in IHö Tt ili n 
kochendem IloO. 

1 Teil Bleijodid löst sich in 194 Teilen 
kochendem H.O. 

Quantitativ wird das Blei als Blei- 
soliat und eiektrolytisch als fileisnpero^^d 
bestiinnit. IDtteb ▼erdflnnter Sobwwelsftnre 
läßt es sich von Metallnii. deren Sulfate lr(=- 
lich sind, trennen. Das gelallte Bleisulfat 
wird über einem Goochtiegel filtriert, ni» 
nächst mit verdünnter Scliwefelsänre. dann 
mit Alkohol gevvu.scln'ii und .-(•li\va(ii er- 
hitzt. 

Zur quantitativen Treiinung benutzt 
man aneb die FlHnng ab Sulfid nnd die Lfie- 

lichkeit desselben in Salpefer^JUire. 

Wektrolytisch beftiiunit mau das Blei 
aus einer Lösung, die auf löO bis 200 com 
20 l)i^ 30 ccra konzentrierte Salp<'tcrs;hire 
und nicht mehr als 0,5 g Bleinitrat entli;Ut. 
Durch einen Strom von 0,5 Ampere wird 
das Blei als BleisuDeroxydbvdrat anodisob 
an einermatttertenPlatinsehale abgeschieden. 
Nach dem Auswaschen (dme Strornunt^r- 
brechung und Troclwen wird es durch ge- 
lindes GUihm in Bleiozyd flbeigeffthrt und 
gewogen. 

8. Spezielle Chemie. Das Blei ist ein 
ziendieh unedles Metall, das V(mi Sauer- tn||, 
den Halogenen nnd Sftoren leicht angriffen 
wird. In vielen FUlen bleibt der Angriff 

nur ein oberfliu ldicher, weil sich das ^letall 
infolge der S< hwt rluslichkeit der enlj<tehenden 
Verbindungen mit einer schützenden Dock- 
schicht überzieht. Bei gewöhnlicher Tempe- 
ratur greift Sauerstoff das Blei nur oberfläch- 
lich an, beim Schmelzen an der i.utt entstehen 
auf dem Metall bunte Aniauffarbea und es 
bedeekt sieh langsam mit der sogenannten 
Bleiasidie, die we-entlirh aus Bleisuhoxyd 
besteht. Bei Hotglut entsteht Bleioxyd und 
bei höherem Erhitzen (bis 5rKF) Mennige. 
Das bei der Reduktion von Bleitartrat ge- 
bildete fein verteilte Blei entzündet sich an 
der Luft. Von den Halogenen greift Fluor 
am etärlffiten, Jod am schwächsten an. Im 
Sehwefeblampf entsteht Bleisulfid. FinB- 
säure 'j:reift. we^en der BUduntr von nnlfi--- 
lichem Bleiiluorid, das Blei nur oberfläch- 



Digitized by Google 



916 



Kohlenstoffgruppe (Blei) 



licü iiu und kann daher in Bleigefäßea aui- : In 1 1 Lümag sind gelüst bei 2ö<*: 
bewahrt werdM). Infolg« der ÜnKteliohkeit ! bei Ziuatz tod 0,5 1,0 3,0 6 10 g HCl 

des Bleisulfats läßt sich dun Rlei in rlpn 9.0 jfi 6fi 3,1 1,8 g PbCI, 

Schwefelsäurefabrikeii auch 



zu 



ex- 



j In konzentriert .salzsauren Lösungen Ut 

Uonsapuaraten verwenden Man konzentriert dagegen die Lösliehkeit infolge von Kompl 
die Sc fiwcfeLsaure in B eip annen bis »«J wiaunK erhrhiicli .-ruß. r. 
iHf Beaum4. Unreines Metall wtrd von der" 

aiiLM'urilti'ti i\U clii'misfli 



Säure leichler 
leines. Während konzentrierte Salzsäure 
nur lan|i;8«m an! Blei einwirkt, wird es von 

Salpftpr-äure alatt imtor Entwirkoluntr von 
Sti(kox.yden gelosit. Verduiiule, schwache 
Sauren wie Essigsäure hisen das Blei nur 
bei Luft- bezw. Sauerstoffzutritt. 

Von großer hygienischer Bedeutung ist 
die Eiriwirkunu voii luft- und kohlensäure- 
haltigem Wasser auf das Blei, da die Trink- 
irtseer diese Stoffe entlialteii und vielfach 
durch Bleiröhren fortgcleitet werden. Reine 



Aequivalcut Leitfähigkeit A in reziproken 
Ohm bei 26^: 



V 18 

A 81.6 



3'» 



72 

'"3.3 



144 2S6 576 1152 
111,1 113,3 117,4 '219 

Die Di&soziation des gelösten Bleichlorid« 
mrfolfft beim VerdOmieii in swn Stufen 

1. rbClj PbCl- ^ er und 

2. l'bCl- Pb - + Cl. 

Die Ionisation 1, welche ungefähr »0 
stark ist wie bei KoehsaliilOsungen gleicher 

Konzentration, wird durch die Ionisation 2 



lufthaltiges destilliertes Wasser kann, tieinem I beeinflußt. Für die Dissoziatiun einer bei 



Sauers toffgehalt entsprechend, bü? zu 140 ing 
Blei pro Liter lösen. Bei (iegenwart von 
Kohlensäure im Wasser werden uifolge der 
Bildiin? des seliwerlöslichen Karbonats weit 
geringere Mengen Blei gelöst; etwa 14 nig 
pro Liter bei einem Genalt von Sauerstoff 
und Kohlensäure im Verhältnis 1 : h. Croßere 
Mengen ungebundener Kohlensäure eriiöhen 
die Ixöslichkeit des Bleis, Anwesenheit von 
Bikarbonat vermindert sie. 

Bleisuboxyd. Pb,0. entsteht bei mög- 
liehst schwachem Erhitzen von Bleioxalat im 
KohlensiUirestrom. Ks ist im grauschwarzes, 
in Wasser uniQsliehes Pulver. Von Säuren 
wird es unter Hitdung von Plumbosalz undAb- 
scheidunir von Blei zersetzt. 



25,3" i^esättiKten Hleichlfiridlö.^ung erluelt 
man folireiuie Werte: undissozüertes PbCl^ 
Ö,2",,. PbCl-. Ionen 43,7%. Pb"-lonen 50,1%. 

Jiasisehe Bleichloride. Die beiden 
Sake PbCl, . Pbü und PbCl. . 2PbO kommen 
in der Hatnr vor. KQnstUch erhftlt man sie 
durch Zusaramen>rhmelzen derKomponenten. 

PattinsonsBleiweiü,PbClj.PbO.H,0, 
das als Malerfarbe in den Handel kommt, 
wird technisch durch unvollständige Fällung 
von Blcichloridlösung mit Kalkwa.<ser dar- 
gestellt 

Doppelsalze des Bleicblorids sind 
in großer Zahl bekannt Sie entstehen durch 

Zusammenschmelzen der Komponenten, z. B. 
da< I'bClj . 2KC1, oder auf nassem Wege, 



Verbindungen des zweiwertigen wenn man kaltgesättigte Chloridlösungen in 



Bleis, Plumboverbindungen. 

Bleifluorid, PbF., erhilt man bei Eln- 

Nvirkung von wä.sserige'r Flußsäiire auf Hlei- 
karbouat oder Bleihydrox^d als wcilie.-, iu 
Wasser und Flußsäure wenig lösliches Pulver. 

Bleichlorid. PM'I ent-^telit dunti 
Fällen von gelöstem lileimtrat oder -aietat 
mit Salzsäure oder gelösten Chloriden. Es 
kristallisiert iu weißen, seideglänzenden rhom- 
bischen Kristallen vom spezifischen Gewicht 
5,802. Schmelzpunkt, ')0'?". Das i^cHchmolzenc 
Bleichlorid ist zum Teil in Ionen gespulten. 
Im Kohlensfturestrom läßt es sich unzersetzt 
destillieren. Wasserdampf wirkt bei IIÜ" 
und höherer Temperatur imter Bildun" von 
Salz-^iiure und Oxychlorid ein. Deshali) wird 
auch das Bleichlorid beim Erhitzen an 
feuchter Luft hvdrolysiert Dufch Wasser- 
stnif wird e> M-lion unterhalb dee Sehmelz- 
punktes reduziert. 

In 1 1 liosung sind enthalt«»n: 
bei 8" l-i.ö» 18" 20» liK»« 

7.0 7.4' 9,34 io-*> 33f4 g Pbt'l,. 

Durch Zusatz verdünnter Salzsäure wini 
die Löslichkeit infolge des Dissoziationsrück- 
ganges stark vermindert. 



der Hitze mit Bleichlorid sättigt und erkalten 
läßt, z. B. 2PbCL.NH4Cl: PbCl,.RbCI; 
Pb( I .2MgClj.l3H.O u. a. 

Bleibromid, PbBr^ wird analog wie 
Bleicblorid heri^tdlt. Eis kfistalliBiert in 
weißen, rhombischen Nadeln. Am Licht 
schwärzt es sich durch Abscheidung von 
Blei. Spezifisches (iewicht 6,630. Schmelz- 
punkt 489». Das geschmohwne Salz leitet 
den elektrischen Strom. Von Wasserstoff 
wird ee in der Hilxe reduatrt. 

1 1 I!,0 löst bfi 

0» lö« jJö» öö» 70» lÜO» 
4.-554 7.305 9,744 «".376 33,43 47,3« g PbÄr,. 

Durch Zusatz von Bromwasser-; toffsänre 
wird die Lösliehkeit stark herabgesetzt, bei 
sehr hohen Sanrekonzentntionen dagegen 
erhöht. 

PbBrj.3HjU scheidet sich beim Zusatz 
von HBr in großem Uebcrschuß zu einer 
; K%iRen BleibromidUtoang in seideglänzen- 
i den Nadeln aus. 

Von basischen Bleibromiden sind 
bekauut: PbBr.. PbO . 2H,0 ; PbBr^bO 
l.H^O. Doppelsal» des Bleifaroniid» lassen 



M by Google 



Kohleuhtoffgintpiie (Hk'i) 



U17 



sich analog deiipii des Bloichlorids erhalten, 
«. B. PbBr, . 2KBr . H,0 ; PbBr, 2NH4BrH,Ü ; 
PbBrj . 2 MkBfj . 6 H.O n. ». 

Bleijodid, PbJ», fäUt an> Blci^aIzI^»sun[ron 
auf Zuaatz von * JodwaKser^toffsäure oder 
Iteliehen Jodiden ak gelber kristalUoiMhcr 
Niederschlap. \\is heißem Wasser ura- 
kristallisiert. bildet es lebhaft schillernde, 
sechssoitiire, i^oldglänzende Blättchen. 
Schnielzpimkt Söä". Wenig über den Schmelz- 
punkt ernitzt, gibt es Jod ab. Geschmolzenes 
Bleiiodid leitet deo elektriBehen Strom. 

1 1 Wasser löst bei 

0» 16» 26^ öö« 80« iOO« 
o^« 0,613 o.?«4 ».755 3.0*3 4*36 g PbJi 

Infolge von Komplexbildung ist die Lö«- 
üchkeit in konzentrierten AlkalijodidUtoungen 
eriiefalieh grfifier. 

Doppelsalse: PbJ«. KJ. 2H.0; PbJ.. 

2W._: 3PbJ,.2AIJ,.lÖH,ü 11. a. 

Bleicy an id,Pb(CN)2. entsteht als weißer, 
in Wasser wcnis; lr>sliiher Niederschlag beim 
Zusatz von Blausäure oder Alkalicyauid zu 
Bleisalzlösunecn. 

BleirbodAnid» Pb(CNS)., bildet zieh in 
gelben Kristallni beim SeMttefai von Blei- 

atM'tatlöslUHf mit einer I.t'i-iiti'j: von Kliodan- 
kalium. Eb Ifct sieh nur wenig in Wasser, 
von kochendem Wasser wird es zersetzt. 

Chlor und Salpefrr^rniP' wirken heftii: auf 
das Sa)/, ein, letztere o.xydiert es zu Blei- 
sulfat. 

Aleioxyd, Bleigiitte^ PbO, existiert 
in verschiedenen Modifikationen. Gelbes 

Blt'idxyd entstellt bcini Koclicn von Blei- 
bydroxvd mit lU%iger Natroidauge. Nach 
dem Waschen und Trocknen ist es ein 
gelblichgrüner, kristallinischer Körper, vom 
spezifischen Gewicht D^*" = 9,5. Durch 
Keiben nimmt es die gelblichbraune Farbe 
des k&ullichen Bleiozydz an. fiei gewOhn- 
Ueher Temperatar ist die gelbe Moduikstion 
inztnbO, doch ist die ri)i\vandlung><ros(-hwin- 
digkdt in die stabile, rote .Modifikation sehr 
gering. Kotes Bleioxyd erhält man bei 
längerem l>liilzon von Bleihydroxyd mit 
konzeiitncrttT rsatronlauge. Das m-llx' 
Bleioxyd Ist etwas lösUcher in Wasser als 
das rote; fOr jene^ fand man bei 22" MO.KM 
Grammiqttiinrient pro Uter, ftlr dieses 
0,56.10 *. Außer dir-cn In idt ii '/ihi es 
noch andere Bleioxvdprodukte. IVciinisch 
stellt man Bleioxyd aurch Oxydation von 
Blei an der Luft ner. .\us geschniolzpiiem 
Blei ent>teht unterhalb der Schinelzteniue- 
ratur des Oxyds hei Luftzutritt ein gelbes 
Pulver, auch' Massicot genannt. Steigt 
die Tenijieratnr Aber den Schmelzirankt des 
"xyds, wie bei der Bleientsilberung, so 
fließt die gesclinioizene Bleiglätte vom 
Iteibherd in eiserne Kästen ab, in denen es 
entaiTt Es bildet sieh dum durch den 



Zerfall der erstarrten Masse in Scliupix'ii die 
,,Schuppenglätte", die gelblich und rM* 
lieh ausfallen kann und demgemiß als 
Silberglätte oder (ioldglätte bezeichnet 
wird. Der Schmelzpunkt des Oxyds liegt 
etwa bei 879>. Von Wasserstoff, Kohle, 
Kohlenoxyd und Cyankalium wird es in der 
Hitze leicht zu Metall reduziert. Bleiox^'d 
löst sich in Säuren und Basen. Die wässerige 
Lösung des Oxyds greift Glas an unter 
Bildung von ^eisilikat. Ans Ammon- 
chlorid macht es Ammoniak frei: 

PbO 4- Nil.Cl - Pb( 011)01 + NH3. 

Es wird zur Darstellung von Firnis ver- 
wandt, da es das Kintrocknen dee LeinOb 
an der Luft beschleunigt. 

Bleihvdroxvd. Ks sind verschiedene 
Hydrate des Bleioxyds bekannt. 

* 2PbO . U|0 entsteht durch Fillen von 
Bleiaoetat mit Kalilauge. 

.•^PbO.HjO ^r!irid<T sich beim Stelim- 
lassen einer -Mischung von gesättigter iilei- 
acetatlösung mit Ammoniak in geschlossenen 
(Jefäßen in glänzenden Oktaedern ab. Es 
ist in Was.ser etwas löslich und bläut rotee 
Lackmuspapier. Bei L^U° gibt es Waner 
ab und geht in Bleioxyd über. 

Bleihydroxyd ist amphoter. "Du geUete 
Hvdroxyd ionisiert in zwei Stufen 

' 1. PbCOU), PbOH- + OH' 
2. PbOH-:^Pb - + OH', 

von denen die erste überwiegt. Genaues ilber 
die St&rke der Base Pb(0£Q, Ufit sich nicht 

sagen. 

Bleihydroxyd löst sich in AlkaUen Unter 
Bildung von Alkalipluuibiten 
Pb(OH), 4- 2NaOH = Pb(ONa), + 2H,0, 

es zeigt also auch saure Eigenschaften. 

Df-niii;u-li wäre auch eine Dissoziation nach 

1. PbtOU), ^ Pb0.H' + H- und 
a. PbO^ V:FbO,* + H 

möglich. In verdünnten Laugen, z. B. von 
NaOH, entsteht wohl das Mononatrium- 
plumbit, in konzentrierteren reagit>rr das 
Hvdrowd wie eine zweibasische Säure. 
Alkaliiiliuubite werden als Beizen bei der 
Wollfärbung verwandt, 
i Bleis uliid, PbS, wird daij^ezteUt durch 
I Griutzen von Wain Sehirafeldsrnpf odordwreh 
Fällen tri lfi Ifr Bleisalze mit Schwefelwasser- 
stoff oder löslichen Sulfiden. In der Natur 
findet es sich als Bleiglanz in großen, 
regulären Kristallen, die starken Metallglanz 
besitzen. Das aus essigsaurer Lösung ge- 
fällte Schwefelblei ist amorph, das aus st^rk 
salpetetsaurerLOsonc^ gefällte r%ui&r kristalU- 
siert Amorphe» Blenulfid ist braunsehwars, 
kristallinisches bleisran. Srliiiifl/innikt 
1120". Im Vakuum subliraiert es oberhalb 
600P. Amorphes Bleisulfid leitet die Elektri- 
sitftt sohleeht, ImetalliiierteB dagegen gnt 



Digitized by Google 



918 



uud zwar (ihiif daß r< dabei zersetzt wird; 
der WidtjölaiiU nteigt mit steigender Tempe- 
ratur. In Wasser ist es praktbch unlöslich. 
Beim Erhitzen an der Luft wird es zu Oxyd 
und Sulfat oxydiert. Konzentrierte Salpotcr- 
siluic wirkt heftiir ein uiitiT Bildung: von 
Bleiuitrat, Bleisulfat und Abschciduog von 
Schwefel. Hit konsentrierter Salttlure ent- 
steht Bleicldorid und Si liwrfi'lw.isscrsttjff. 
£8 ist unlöi^lich in einfach Schweiciammon. 
fin Gemisch von Bki-ullid und Bleinitiat 
beginnt bei 40 bis b(P zu brennen. 

Bleisulfoi'lilorid, PbS.PbGlj, ent- 
steht durch Fällen einer Lösung von Blei- 
chlorid in Salzsäure mit Schwefelwassen^toff 
als roter Niederschhig. Es ist ein wenig 
bestandiges Salz. 

Bleiseleoid, PbSe, kaou daroh Zu-i 
ganuneiiRetiniebEeii toh Blei mit Selen oderl 
durch Füllen von Rloi-alzlösungen mit 
Selenwasserstoti dargestellt werden. Das 
natflrdch vorkommeiide SelenM heifit 

„Claiistlialit'\ 

Bleitellurid, i'ble, wird analog dar- 
gestellt 

Bleiazid, PbrX,,)., fällt bri Zusatz von 
Bleiacetat zu einer Lusuug von Natrium- 
«zid als weißer Niederschlag, der im Ueber- 
schuB von Bleiacetat löslich ist. Es bildet] 
farblose, glänzende Nadeln, die beim ge- 
linden Erwärmen heftig explodieren. 

Verbindungen des Bleis mit Phosphor, 
^Vrsen, Kohlenstoff und Silicium scheinen nicht 
zu existieren. 

Bleicblorit, Pb(CiO;)., enttsteht beim 
Fällen von BleinitratiQsung mit Kabiun- 
chlorit. Die gelben Kristalucbuppen e^ilo* 
dieren beim Erhitzen. 

Bleicblorat, Pb(CI0,)2 wird dmeh 

Behandeln von Bleioxyd mit der bererbneten 
Menge Chlorsäure beigestellt und durch 
Alkuiiükusalz und Abkühlen zum Krist<illi- 
siercn gcbraclit. bildet weiLSe. t'liinzcnde, 
monokline Pri^mca. lUU y U^ü lonea bei 
25.3» 254,7 g BIcichlorat. 

Bleipercblr.rat. FbiTIO,!,, 3H,0. in 
aus Bleioxyd und Licbcrchlorsaure zu er- 
halten. Es bildet T?eiBe, leicht lOsliehe 
Nadeln. 

Bleibromat, PWBrOa)».!!^ wurde 
aus Bromsäure und HIeikarbonatlhecgestellt. 

31onokline, glänzende Kristalle 

Bleijodat, PbfJO^),, ialli .ils weißes, 
.^elir schwer lösliches Salz auf Zusatx VOn ' 
Jodsäure zu eher BIcinitratlösung. ' 

BlcithiüsiiUat. PhS^Oj, entsteht als 
weißer Niederschlag auf Zusatz von Natrium- 
tbiitöuUaüääung zu einer Bleinitratlösung. i 
Belm Erwärmen schwärat es sich unter Zer« | 
Setzung. Es ist in Wasser wciil„' In lieh, , 
dagegen leichter in Alk&littiioäuliutlösungeu 



infolge Bildung komplexer Salze, z. B. von 
PbSjÜj.UjSjOa; PbSj03.2Na2S,03 u. a. 

Bleieulf it, PbSO,, ent.«teht aus Blei- 
nitratlösung und .Mkalisnifit als weißes, 
schwer lö.sliches Salz, das leicht durch Säuren 
zersetzt wird. 

Bleisulfat, PbSO^, kommt als Vitriol- 
bleierz in der Natur in großen, rhombischen 
Kristallin t . die isomorph sind mit N Inver- 
gpat und Arragonit. KOnstlieb erhält man 
es als 'weifies, MeinkristalUniseheB Pulver 
durch Fällen von Bleisalzlösuntren mit 
veriiünnter Svhwcfelsäurc. Schmelzpunkt 
über IlOO*. Von Wasserstoff und Kohle 
wird es leicht zu Metall reduziert Ein Liter 
Wasser löst bei 19^ O.0;3«2 l'bSO,. In 
Aikoli((I-Was>eri;emisehen ist das Hleisulfat 
schwerer löslich, in verdünnter Schwefel* 
sfture ist es ebenfalls schwerer, in konzentriv« 
ter dagegen leichter löslich. 

Bei 18* l ist sirh im Liter 

bei 1% <>4% »6% »9% U,i^*J«. 

0,027 o<°i2 0,046 0,197 o>72 g^PbSO« 

Leicht l't=!iph i^tdas ßleisulfat in .Vmmon- 
und Kalriumatetatlösunsr, sowie in einer 
aminiiniakalischen Weinsäurelösung« ein Ver- 
halten, das für die Analyse von großer 
Bedeutung ist. 

Bei 100* Ifist lieh im Liter bei einem Gehalt 
von 

280 320 370 450 gNH.C, 11,0, 
71,2 98,8 105,3 III," ß PbSO.. 

Die basischen Sulfate PbSO,.PbO, 
PbSO<.2PbO und PbS0..3PbO entstehen 
aus einer Schmelze von PbSO^ mit PbO. 

Bleipersulfat, Fbä.0^.3U«0, wird 
dureh Neutralisation von Ueberschirefelsänre 

mit Bleikarbonat herae- feilt. Ms bildet zer- 
flicßUche, in Wasser sehr leicht lösliche 
Kristalle. Es ist isomer mit numbisulfat. 

Bleidithionat, PbS20,.4H20, erhält 
man durch Aullö«cu von Bleikarbonai in 
wässerter Dithionsäure. Do Salz entsteht 
dagegen nicht aus in Wasser suspendiertem 
PbOj uud Sohwefeldioxyd. Die farblos 
hexagonalen Kristalle sind leicht m Wasser 
l&dich. 

Bleiselen at, PbSe04, Ist ebenfalls ein 

weiCes, sdiwer lösliches Salz. 

ßlcinitrit, Pb(NOJ..H,0, wird durch 
Vemdsehen äquivalenter Mengen gesättigter 
Silbernitrit- und Bleichloridlösunt'eu Iierire- 
stellt. Nach Filtration des gebildeten 
Chlorsilbers wird */« des Wassergehaltes der 
Lösung durch Ausirieren entfernt und der 
verbleibende R(^t Uber Schwefelsäure kon- 
zentriert. Blfiniliit bildet bernsteingelbe, 

ijrismatische Kristalle, die in Wasser sehr 
eicht löslich und sehr leicht zersetzlich sind. 
Für die Aequivalentleitfähigkeit A wurden 
bei folgende Werte gefunden: 



M by Google 



KoUenstoffgruppe (BkM) 



910 



V 10 32 64 128 25''' 512 1024 



1 



59v» 73.3 S5.5 9Ö.9 "»,3 7 

Bleinitrit ist weniircr iorii-iort al> Bleichldriii. 

Mit den AlkuUiutnt4;u bildet das Blci- 
Jlitrit DotipL'lsalze, die etwas bostandii^cr 
sind als Blcinitrit selbst, z. B. 2Pb(Ä0Jig. 
SKNOj.xHjO; PKNOjjj.CsNO,. H,0 u, ». 

Blei ni trat, Pb(NO,),, enti^teht durch 
Aullösen von Blei, Bleioxyd oder Blei- 
Irarbonst in Terdflnnter, warmer Salpeter- 
>;inri'. K- kristallisiert in Oktaedern des 
regulären Systems. Beim Erhitzen zersetzt 
ee sieh naeb: 

aPb(NO,), = 2PbO + 4N0, + 0,. 

Bleiiiitrat ist in Wassw leieht lOsUeb. 

100 g H,0 lösen bei 
Qo !()• 20» 40" 60« 80« 100« 
38,S 48,3 56,5 75.0 95,0 iia iaB,3f Pb(NO,),. 

Durch Zusatz vnn Salpetersäure wird die 
Löslichkeit slarii vermindert. Spezifisches 
Gewicht wiBsertget LOeunfen bei V^b* 

%Pb(NOj). 2 6 10 20 28 36 



l^ll'l = '.016 1,050 1.087 1,190 t,a88 1,400 



Gefrierpunkt«erniedrigungen ^ 

gSakialOOg il|0 i6,ö 2,555 o>5749 

^ 1,500^ o,385» 0,0815* 0,0145» 

in verdünnten Lfisungen ist ÖM Salz 
temär dissoziiert. 

AeqoiTahntleitfiUiigkeiten d bei IH* 

XI 2 5 10 30 50 xoo 

A 42,0 53,2 «7,4 77,3 86.4 9jfi 103.5 

V 200 500 tooo 5000 xoooo 

./ 108,7 "3,5 "0,1 "9,9 "0,7 

100 1; absol. Methylalkohol lOseu bei 20,ö*> 

0,04 p l'b(N(>,)j, 
100 s absol. Acthylalkohol lOeen bei 20,6« 

1,37 g Pb(iSÜ^,. 

Basiselte TTttrste entstehen beim Be- 

haTideln von Bleiiiitraflilsnncr mit Bleioxyd 
oder Ammoniak, z. B. Pb(N03)..PbO.H,0 
nnd Pb(\03)2.öPbO.HjO. 

nieili viiophosphit, P^HoPO^),, er- 
hall Juan durih Lösen von Bicioxyd in 
nnterphosphoriger Säure. Rhombische Kri- 
stalle, die in heiücm Wasser leicht, in kaltem 
cthwer löslich sind. 

Bleiphosphit, PhllPOg, entsteht beim 
Zusatz von Alkaliphwpbitlfisung zu Biei- 
ealzlöfiung als weuBen Pnlrer, Ata utark 
reduzierend wirkt. 

Bleiorthophospbat, Pb^CPOJy Mau 
vernetzt eme kochende LOsung von Dnu- 
triumplio- |th-it mit einer k n henden, schwach 
cssiijsauRji Lösung von UJi'iacetat. Es ist 
ein treibe'S, amorphes Pulver. Beim Fällen 
in der Kälte entsteht hauptsächlich .sekun- 
däres ßieiphosphat, PbHPO,, ein iu 



I Wasser schwer iSeliebea, in monofclinen 
Prismen kristallisierendes Sab. 

Primäres "Rleiplios j.hat. P1ji'H,P0J„ 
entsteht beim Erkalten emer Autlöaung von 
sekundärem Bleiphospbat in heifier 90%igtf 
Plios|>horsäure. 

Da-s ia der Natur als Pyromorphit, 
3Pb8(PO.)j.PbCl, vorkommende Salz laßt 
sich auch kfinstlich daisteUen durch £r- 
■' bitten von Bleiphosubat mit BleioUoiid tat 
l ^r)^. bildet hellgelbe, dufchsiohtige, 

iicxa^uiiaie Kristalle. 

Bleipyrophosphat, Pb,l'.»t-, entflieht 

al~ weißer, amorpher Nietfersclilag beim 
, Fullen einer ßleisalzlösunsr mit Aikali- 
I pyrophosphatlösung. 

j Bieiortfaoarsenat, Pb,(A80J,, wird 
jdureh FUlen von MeuwetadOsung mit 

Natriumarscnat d.^^^:ostc^lt. Vs hl ein 
weißes, in Wasser schwer lösliches Pulver. 
Bleikarbonat, PbCOg, erhält man durcJi 
Füllen einer Blcrnitrat- oder Acetatlftsung 
juii uberschÜH^iu'eni Alkalikarbonat in der 
Kälte. \'.~ bildel ueiüe. (Iwrelisiehtitre 
Kristalle. Beim Erhitzen zersetzt eä sich. 

Pbro^ ^ Pb04-C0j. 

In Was.sii ifi Cii nur öehr wenig löslich. Ein 
Liter Wa.sser löst bei 18" 0,0021 g. In kohlen- 
säurehaltigem Wa.sser ist es bedeutend leichter 
löslich. Die Löslichkeit des Karbonats ver- 
hält sich zu der des Sullats uie 1 : G(K). 



Bei gewöbnlieber Temoeratur wird es von 
Wasser nieht ui basisehee Saht verwandelt, 

erst bei 70" beginnt die Hydrolyse und es 
bildet sich das 2PbC0a.'rb((JH), beim 
Kochen und Duvohleiten von kobJaufturfr* 
freier Luft. 

Basisches Bleikarbonat, 2PbC0,. 
Pb(OH)j, ist eine» der wichtigsten Blebalze, 
denn ee ist der Hauptbestandteil des Blei- 
weiBe«, einer gesenfttzten weifien Farbe 
von anßerordcntlicher Dcekkraft. Das 
Sak obiger Zusammensetzung wird erhalten 
durch Schütteln voii in W;issersuspendiert8lll 
Bleikarbonat mit Bleihydroxyd. 

Für die Darstellung des Bleiwcißes, 
welches schon IMinius bekannt war, kommen 
liauptsiehhuh zwei Verfahren, da« hollän- 
dische und das deotsebe, in Betracht. Beide 
Verfahren bonihen auf drr primären Oxy- 
dation des lilt is durch den bauerstoff der 
Luft und nachfolgenden UeberfObning m 
Karbonat durch Kohlensäure. 

Nach dem ältesten, holländischen Ver- 
la Ii reu werden spiralförmig aufL'erollte Blei- 
platteu in glasierte, teilweise mit Bicressig 
füllte TontOpfe gestellt und die GefäBe 
m lose Haufen noii Pferdemist eingebettet. 
Durch die bei der Gährung des Miütes ent- 
wickelte Wänne, durch den LuftflUfiTStoff 
und die ebenfalls bei der Gähning «nt- 
stehende Kohlensäure wird dann das Bki 



Digitized by Google 



KohlenatoCfi^lipe (Wä) 



in Bleiweiß übergeführt. Nach einken 
Wochen wird das Produkt mit kochendem 
Wäusscr i^cwa^clu'ri. tun Bleiacetat zu ent- 
fernen, dann uaU gemahlen und getrocknet. 

Bei dem deutschen Verfahren werden 
winkelförmig gebogene Bleiplatten in ge- 
heizte Kammern gehängt, auf deren Boden 
sieh Lohe und Es^ig Iwfindet. Durch Ein- 
fflhntng von Kohlensäure in die Kammern 
wird dann das Bleiweiß gebildet. Der 
Vorteil des detit.sclieii Verfahrens gegenüber 
dem holländischen besteht darin, daß Miß- 
farben, die durch Entwicklung von Schwefel- 
wasserstoff ans dem Mist entstehen können, 
vermieden werden. Doch soll das deutsche 
Produkt eine etwas geringere Deelckraft be- 
sitien als das hoUändisehe. 

Aneh auf «lektrolytisehem Wege wird 
neiierdini^s Bleiweiß hergestellt, aber diese 
Produkte sollen nicht die Deckkraft der 
vorhin besclu-iebenen errelehen. 

Bleisilikate von verscliiedener Zu- 
sammensetzung entstehen beini Zuduninien- 
schmelzen von Bleioxyd und Kieselsäure. 
Sehr wichtig sind die AlilEali-Blei''Doppel- 
rifikate (PlmtglKser), die wegen ihres 
großen Lichtbret liun^svermögens zur Her- 
stellung optischer Gläser und künstlicher 
Edelsteine benutzt werden (siehe aueh den 
Artikel „Glasen 

Bleimctaborat, Pb(liüj)2- HgÜ, bildet 
sich als weißer Niederschlag bei Zusatz 
von BoraxiOeung zu Bleinitratldfiung. 

Bleichromat, FbCrO«, entsteht als 
amorphes, orangegelbes Pulver beim Fällen 
von Bleisalzlösungen mit Kaliumchromal 
oder Kaliumbichromat. Kristallisiert und 
zwar mnnoklin erhält man es bei langsamer 
Fälluu;;. E? ist in Was-^er schwer löslich, 
leicht löslich in Salpetersäure und .Mkalien. 
IJnter dem Namen ,,Chrom^elb" kommt 
ee ab wichtigste gelbe Farbe m den Handel. 

Basisches Bleichroinal . !?PbO.CrOj, 
das durch Einwirkung von Alkalien oder 
▼on Bleioxyd auf Bleichromat entsteht, 
kommt aueh als „Chromrot" in den 

Handel. 

Bleiforniiat. Pb(HCnr)).., erliiilt man 
durch Auflösen von Bleioxytf in Ameisen- 
iftnre. Fii biUet glinzende, rhombiBchc 

Krlslalle. 

üleiacetat, Bleizueker, l'btCHjCOO), 
.311,0, wird durch Auflösen von Bleiglätte 
in lis.<5ig8äure hergestellt. Es kristallisiert 
in farblosen, monoklinen Kristallen. Schmelz- 
punkt 7.')". K> sehnieckt zuerst intensiv 
sfiß, dann unangenehm zusammenziehend 
metalliseh. In grOBeren Mengen wirkt es 
giftig. 

100 g Wasser lösen bei 23« 40^ 100* 

50 100 soog Sab. 

lOO g Alkohol lösen bei a.s' 3,3 g Salz 
lüü g Ulyzeriu lösen bei 15" 21) g Salz 



Aequivalentleiträhigkeiten a bei 25^ 

v 3 8 32 64 126 336 512 1024 
A I0v4 22.45 i7A3 4^9* S7^o «Mj 79fi9 89,2» 

Die Ionisation verläuft wie bei den 
anderen temaren Bleisalzen in zwei Stufm. 

Basische Acetate entstehen durch 
Auflösen von Bleioxvd in Bleiaeetatlösungen, 
z. B. PKCHaCOOjüH und Pb(CH3C00),. 
2Pb(OH)2. 

Unter dem Xamen Bleiessig finden 
basische Bleiai:eUtl()sungen in der Medizin 
Verwendung. 

Doppelsalze sind infolge der großen 
Tendenz des Bleiaeetats zur Komplex- 
bildun<; in L'roßer Zahl hokannt und werden 
aus den Kuiupunenten unter verschiedenen 
Bedingungen erhalten, z. B. PMCHaCOO),. 
CH.COOXa.SHjO; PhfCTI ,rnn),K.I 11. a. 

Bleiuxalat, PbC-O., eriLsteJit weißer, 
in Wasser schwer löslicher NiederseUag am 
fiteiacetatl&ung und Oxalsäure. 

Bleitartrat, PbCji.o,, wird ab kri- 
stallinisclie- Pulver aus Bleisal/lriJiingen und 
Weinsäure erhalten. Es ist wenig löslich in 
Wasser, leicht lösfach in WeineKnre, Alkalien 
und ;Vnmion^al/pn. 

Verbindungen des vierwertigen 
Bleies, Plumbiverbindungen. 

Während Bleitetrafiuorid nicht bekannt 
ist, erhält man daR Trikalinmraonohydro- 
fiuoroplumbat. PbF4.3KF.HF, aus blei- 
saurem Kalium und starker Flußsäure. Die 
nadeiförmigen Kristalle sind isomorph mit 
denen der analogen Stanniverbindung. Beim 
Erhitzen zersetzt es sich: 
PbF«.3KF.HF = PbP,+3KF+HF-f 

Bleitetraehlorid. PbCl,, entsteht in 
Lösung bei Einwirkung von Chlor auf in 
SalzsSure suspendiertes Bleieldorid. Auf 
Zusatz von .\mmonchlorid bildet sich das 
DoppeLsalz (NH4)4PbCl,, welches beim Be- 
handeln mit abgeKühlter Schwefelsäure das 
Bleitetraehlorid als schwere gelbe Flüssigkeit 
abscheidet. Spez. Gewicht bei 0° = 3,18. 
Bei —15" erstarrt die Flüssigkeit ZU einer 
gelben kristallinischen Masse. 

Beittndi^er ab das Piumbichlorid sind 
seine Doppelsalze K.PhCV RbjPbCl,u. a., 
die ebenso wie das (^I^'lijjjPbCI, hergestellt 
werden. 

Bleisuperoxyd, Plumbioxyd, PbO«« 
bildet sich Dei Einwirkung von Ctilor, Brom 
joder Wasserstoffsuperoxyd auf alkalische 
: Bleisalzlösungen, ferner durch Behandeln von 
Meninge ndt verdünnter SalpetersSure oder 
Alkalien. 

l'b-,()H-4HX0a I'b(),-f2Pb(N03)g+2HjO. 

Aut diese Weise wird es technisch herge- 
stellt Allgemein entsteht FbOg durcb 
Hydrolyse der Plumbisalie. 

Es ist ein Iwattnei kristallines Pulver, 



M by Google 



92t 



welches in Wasser äuBerst schwer löslich ist 
und welches stark oxydierend wirkt. Wird 
roter Phosphor oder Scliwpl'el mit PbO.^ 
zusAmmeiigedeben, so tritt Entzündung ein" 
Man verwendet deshalb Bleisuperoxyd bei 
der Fabrikation schwedischer Zündnölzer. 
Beim Ueberleitcn von Schwefelwasserstoff 
Aber PbO, entzündet sich das Gas. Mit 
schwefliger Säure bildet sich Bleii^ulfat. Aus 
Jodkaliumlösunf^ macht PbO, Jod frei. Mit 
Wasserstoffs iiperoxyil entwickelt ridh in 
»aurer Lösung Sauerstoff 

PbO,-i-H,0,+2HNO. = Pb(NO,), 

eine Reaktion, die zur Bestimmung de» 
aktiven Sauerstoffs im Bleisuperoxyd und 
in der Mennige dienen kann. 

Eine s^elir wiehtitre KoUe spielt dos Biei- 
Buperoxyd im Bleiakkumulator. 

Renuperoxyd ist ivie das Bleioxyd ein 
amphnteres Oxyd, bei dem jedoch die «auren 
Eigenschatten stärker hprvortreten. Es 
existieren drei Arten von blei-auren Salzen, 
die sich von den Säuren: H4Pb04, Ortho- 
bleisäure; HjPbO«, Metableisäure und H.Pb- 
(OH)^, HexaoxviMumbisäure ableiten. 

Die Ortho bleiäünro ist ab solche nicht 
bekannt, dagegen bBdet eieb das Caleliini- 
ortliopliimbat , TaPbO^, beim Erhitzen 
von (Jalciumkarbonat odei Aetzkalk mit 
Bleiozyd bei Lnftsutritt. 

4CaC0» + 8PbO + 0. « 8Ga«PbO« + 400,. 

Auf der Bildung und Zersetzunt; dieses 
Salzes beruht das Kassuersche Verfahren 
nur HenteOuni? von Samntotf. 

Mennige, Pbt04a£Fb<n kann 

\Q>Pb 

man als das Bleisalz der Orthobleisäure auf- 
fassen. Es entsteht beim l'.'rliitzen von Bleioxyd 
an der Luft auf etwa öOO" und ut ein intensiv 
rotes Pulver, das in Wasser sehr venig ISslich 
ist. Beim Erhitzen wird die Farbe zunächst 
iuteuüiver rut, daim viulcU und schließlich 
schwarz. Beim Erkalten tritt die ursprüntr- 
liche Farbe wieder anf. Schmelzpunkt 830o. 
Von 400* an tritt merkliche Dissoziation 
iii Bh-iowd um! Sauer>tüff ein, bei 550" 
erreicht der Di.ssoziationsdrack den Wert 
Yon 183 mm. Hg. Bei Tielm Reaktion^ 
verhält sieh die Mennic'e wie ein Genüscfa 
von Bleisuueruxyd und Bleioxyd. 

Dae tecnnische Produkt entnält meistens 
weniger PbOj (ca. 26%) ab der Formel 
PbaO, (34,9%) entspricht. Vielfach wird 
Mennii'e auch mit Schwerspat und Farb- 
stoffen verfälscht. Sie wird zur Darstellung 
von Anstriefafarbe (besonders für Eisen), 
zur Färbnn? von (llasflfissen and bei der 
Zftndholzfabrikation benutzt. 



Metableisäure, Bleisuperoxydhy- 
drat, HjPbOs, entsteht bei der Elektrolyse 
seluvaeh alkalischer iileinatriumtartratlösung 
an der Anode als glänzend sohwarzer Körper. 

Bleimetaplnmbat, Bleises q u i n x y d, 

PbjO,= 0=Pb/ \pb, entsteht dnreh 

Umsetzung von Kaliuni|)lumbat mit Blei- 
acetat, oder durch vursiuutiges Erhitzen von 
Bleisuperoxyd auf 3öO°. Es ist ein gelbliches 
Pulver, das' sieh bei vielen Beaktionen wie 
ein Gränseh von Bleisnperoxyd nnd Blei- 
oxyd verhält 

Das Oxyd PbjO^.SHjO entsteht ab 
orangefarbener Niederschlag, wenn Blei- 
nitratlösung mit Wa^serstofiilipero:^^ und 
Kalilauge verfetzt wird. 

Das KaliuniPalz der Hexar»xyplum- 
bisäure, K^b(OH)|, bildet sich beim Zu- 
sammeoseluneben von Bleisn^roxyd mit 
überschüssigem .\etzkali. Die Schmelze 
wird in Wasser gelöst und die Lösung im 
Vakuum konzentneit Das Salz ist isomorph 
mit Kaliumstannat utui Kaliumplatinat. In 
wässeriger Lösuufr ist das Salz weitgehend 
hvdrolv tisch gespalten, 
i ' Plumbisuliat, Pb^SOj),, wird durch 
EMktrolyse von SebiraebSm vom spes. 
Gewieht 1,7 — 1,8 zwischen Bleiplatten er- 
I halten. Mao elektrolysiert unter Anwendung 
I einer Tonzelle bei SO' mit einem Strom 
von 2 — 6 Ampere pro Quadratdezimeter. 
Plumbisulfat ist ein weißes Pulver, das 
sich nicht vollständig von anhaftender 
Scbwefebinre trennen i&ßt. Von Wasser 
wird es sofort unter AbedunduiK von Blei- 
superoxyd zersetzt Ei ist ebu der stirkiien 
Oxydationsmittel. 

Bleitetraacetat, Plumbiacetat, 
Pb(CH.CO0)4, erhält man in nadelförmigen 
Kristallen beim Erwärmen von Mennige mit 
Eisessig. Von dem zu[^leieh enl~tehenden 
Plumboacetat wird es durch Einleiten von 
Chlor getrennt: 

2Pb(CH,C00),-|-aj,=Pba,-|-Pb(CH,C00)<, 

denn das Bleichlorid ist in Essigsäure sebwor 
löslich. Von Wasser wird es zersetzt. 

Auch Plumbisalze anderer oi^anischer 
Säuren wurden auf ahnliche Weise heri,'es teilt. 

Mctallorganische Verbindungendes 
vierwertifen Bleis entstehen ans Plnin- 
bosalzon unter Bedintrungen, die eigentlich 
die Bildung metallurgaiii^scher Verbindungen 
des zweiwertigen Bleis erwarten lanen. Eb 
tritt aber unter Abscheidung von Blei eine 
inuere Oxydation und Reduktion ein: 
2Pb" - Pb'V-f Pb, woraus zu ersehen ist. 
daß die Neigung des Bleis, in den vier- 
wer^n Zustand aberzugeben, groA ist, wenn 
nur die entstehende FlnmbiTormiuliiiig nicht 
ionisiert 



Digitized by Google 



922 



Bleitetramethyl, Pb(CH^)^. wird aua 
ffiekUorid waA Zinkmethyl lici>,'estfl|]t. 

2PbCls+8&(CH,),»^Pb(CH,)«+ZnCI,+Pb. 

Es ist eine bei 110" siedende Flüssigkeit. 

Bleitetraäthyl, P^CjUs)«, entsteht 
in analoger Weise, oder nach der ur ig nard- 

vrhcii Rcaktiiiii au> Blriclilorid, .Tndiithyl und 
Magnesium in ätherischer Lu-uiig. 

2PbCU+4C,HjMgJ = Pb(CaH4)44- 
lUgClJ+Pb 

Es ist ein farbloses, sehr zci.M-tzliches Oel. 
Siedepunkt 152^ bei 190 mm Druck. 
Mit CblorwaBsentoff bildet es in Alkohol 

und Act her leielit lösliche Nadeln yo» Blei- 
inalhjlchloiid, Pb(C,H5)„Cl. 

B leite traphenyl, Pb(( "5115)4, kann eben- 
falls nach der Grignardschcn Reaktion her- 
gestellt werden. Es bildet weiße Nadeln 
vom Seimelzpunkt 224 bis 225^. 

9. Thennochemie. Bildungswärmen: 

Pbfrs, + Ci^a.t PbClgtct + 82.77 Cal. 

Pbis^t + Br,ii. = PbBrgf«, + 64,45 „ 

Pb.cs.+ Jar^t -rbJ„s..„ +39,8 

Pb(„.. 4- O,. , r - I'bUfe, + 50,3 

Die molekulare Bildungswarnie des aus 
wässeriger Lösung gefällten Bleisulfids, wenn 
es Hieb aus den Elementen bildet, ist gleich 
20,43 Cal. 

NeutralisationswSrme des Bleioxyds: 

PbO, 2HCI aq. mit Fällong + 22,19 Cal. 

„ , 211 Br „ „ + 25,75 ., 

„ , 211J „ „ + 31,82 ,. 

, H,SO, + 23.38 „ 

„ . 2HNÜ, „ „ + 25,38 „ 

10. Kolloides Blei. Wird ein Lichtbogen 

zwiM lien Ki-i ndrähtcn erzeugt, von denen 
die IvailiiKii' ( Icktrolytisch mit Biei überzogen 
wurde, sc ()ii-teht ein Bleihydro.sol von 
brauner Farbe. Die spezifische Leitfähigkeit 
des Bleihydrosolü ist 15,0. 10-«. Das Blei 
im llv(lro<o| \v;iii(]('it im elcktri^clini I'n- 
teutiulgcfällo nach der Katbode mit einer 
Gesehwiudiglceit von 12,0. 10~* cm in der 
Sekunde bei einem Spannungsabfall von 
1 Volt pro cm. 

Auch ein .Methyl-undAethylalkosol wurde 
;inf ;i!iiiliclie Weise hergestellt. 

Literatur. Abettlli* llnniibuch der nnorganitchtn 
Chnnif. M. III, AhtfiluDii Jf. — OmeUn- 
Kraut» äanäbueh 4er aporganüchen Chemie, 
Sd, IV, AHlff, t. 

JuHut OeHwelt«. 



h) Thorium. 

Th. Atomgewicht 23S,4* 

1. Atomgewicht. 2. Vorkommni. 3. Ue- 
schicbte. 4. Darstellung nod Verwendung. & 



Form:irten. 6. Elektrochemie. 7. Analytiiiche 
Chetiii« . h. Speäelle Chemie. 9. Fhofoeaemie« 

10. Kollnidiheinie, 

1. Atomgewicht Auf Grund des Iso- 
morphismus der Thorerde mit dem Zinn- 

iixyd, SuOj und dorn Rutil, TiO.^ im! Icr 
Analogie der Kaliumthoriumfluoride mit 
den Fluozirkonaten schreibt man dem Tbo- 
riumitxyd die Formel ThO, zu und gibt 
dem Atüuigcwicht des Thoriums die (Jrfißen- 
ordnung 230, welche Zahl mit der Düinpf- 
dichte des Thoriumchloriddami|fes, der Atom- 
w&rme des elementaren Thoriums und der 
Stellung des Thoriums im periodischen 
System der Elemente als Endglied der 
Iv. Gruppe, im besten Einidange steht 

Die genauesten Bestimraungcn des .Atom- 
gewichtes des Tluiriunis sind zurzeit die- 
jenigen von Kriiss und Nilson, die wasser- 
freies Th(»riumsulfat Tli(SO,l, in Thorium- 
dioxvd überführten. Aus dem ijefundenen 
Verhältnis: ThO,: 2 SO, eriribt sirh das 
Atomgewicht des Thoriums im Mittel zu 
232.49 ±0.03. 

Die „Atomgew iditskommissinn" für VM'i 
nahm das Atomgewicht des Thoriums zu 
232,4 an. 

2. Vorkommen. Das Thorium kommt in 
geringen Mengen fast in allen Mineralien, 
die seltene Erden enthalten, vor. — Thorium- 
mineralien, die Thorium als EauptbeBtandteU 
enthalten, sind bellen. 

Orangit ist dureli W;isseraufnahme und 
Verlust an Thorium verändertes Thorium- 
soVkat ThSiO« und stellt orangefarbene bis 
braune Kristalle dar mit einem Thoriom- 
gehalt von etwa 70»; ThO,. 

Thorit ist eine weniger reine Abart 
firj? Orangites, ist schwarz, kristallisiert 
quadratisch, isomorph mit Ztrkuu, liulil, 
Ka.ssiterit und enthält etwa 50% ThO,. — 
Da sich ThO, und UOt isomorph gegenseitig 
in wrehselnder Menge vertreten Können, 
iiithalten OraiiL'it und Tliorit oft wcsent- 
iiclie Mengen Uran; Thorit bisweili» bis 
etwa 10% l'Ü,. Man nennt soklie uraiireicho 
Thorite „Uranothorite". Diese Thorium- 
silikate sind durch Salzsäure leicht auf- 
schließbar. Sic enthalten stets geringe 
Mengen von Blei. Dies steht damit im Zu- 
sammenhang, daß — ebenso wie beim Uran 
- aueh das Endglied der radioaktiven 7er- 
ifallsreihe des Thoriums ein mit dem Blei 
I identisebes Element sein dflrfte. 

Thorianit, ein erst vor kurzer Zeit in 
i Ceylon entdecktes Mineral stellt kubische 
Bofiwarze Kristalle dar und ist ein iso- 
morphes (Icmisch von UO, und ThO, und 
ist ein Analogon des thoriumarmen Uran- 
peelur/.es und kommt wie dieses primär 
in Pegmatitgangen, häufig aber sekundär 
i In FIuJBbetten vor. Dur Thoriumgelialt li^t 



by Google 



KohloiiBtofl^Ppe (Thorium) 



923 



zwisrhcn 70 und f^(V>„ ThO^ Steta sind 
einiirt' l'iazcute Blei darin vorhanden, 
wa.s - ebenso wie der nicht unerhebliche 
Uehalt an Uelimn (9,5 oem pro 1 g Miner«!) 
— mit unaereii Anebanungen fiber die Bnd- 
produkte der radioaktiven Zersetzung des 
Uran- bzw. Tboriumatoms in bestem Ein- 

idtm steht. 

Monnzit ist im wesentlichen ein Ortho- 
übu.Hühat dor Ceriterden CePO«, worin dus 
Cer aurch wechselnde Mengen von Neodym, 
PnueodTm, Lanthfto, Samu-iom vertretea 
igt. In Hettt«r«n Betrii^n «nd aneh Ytter- 
ordoii im Monazit cntliald'ii. Stets- enthält 
.Monazit Thorium und laeisleii^ auch Kiesel- 
säure. Da es aber auch thoriumhaltige ganz 
kie>el>;inrefreie Monazite iriht. so ist die 
ult ausi^esprochene Vermutung, der Thoriuia- 
gehalt i!er Mmuizite beruhe auf einer Verun- 
reinigung an Thorit, vennuUich nicht zu- 
treffend, und da« llioriam ist wabrMhein- 
lieh auch im Monazit wenijrstPTis zum Teil 
an Phospliiirnaure i:*'l)iirKlen. I^h läUt sich 
auch dunii AulschlieUuiii: luit Salzsäure 
nie alle.^ Tiinrium aus Monazit in lösliche 
Form biiiigen, was der Fall sein müßte, 
wenn alles Th'irium in Form von Thorit 
dum vorliige. Der Thoriumgehalt des Mon- 
wdt» sebwankt zwiwben 1 und SOjm». ThO,. 
Der .Monazit kommt primär nl? akzessoriM-lu r 
Bestaneltcil in Graniten und Dioriltiii vor, 
bildet !i<Miiu^fajbene Kristalle von hohfin 
spezifischen (lewiclit ( 4.',' r),/5). Der Mtuiazit 
ist weit verbreitet und lindet sit;li in bcsou- 
ders großen Mengen an sekundärer I^ager- 
stätte im Sohweuunland von Fifbsen und 
am Meere in soleben Gegenden« in denen das 
den Monazit führende Gestein ruhig hat zer- 
falieit können und nicht durch prähisturiiit-he 
Gletscher al)i:e ;chliffen wurde. Solche 
Monazitsand-Lagerstätlen >infl liesonder- in 
Brasilien in den Provinzen Babia und .Mjnu.s 
Geraos und in den V'ereinigten Staaten in 
jford- und SAd-Karolioa. Auch in Australien 
und im Ural finden sieh ausfiiedebnte, aber 
wriii'rer bedeutsame Monazitsandla^iT. Wäh- 
rend iruiier die Darstellung dta Tliuiiums 
Im Großbetriebe fast ausschließUch ans 
Thorit (aus Norwegen) geschah, deckt heute 
die Gasglühlichtindustric ihren gewaltigen 
13cdarf an Thorium ni trat fast ausschUeßUch 
aus Monazitsand. Der Monazitsaod ist nach 
dem Zerfall der monazitfohrenden Gesteine 
durch Wasser von meiner ursprünglichen 
Ivagcrstilttc entfernt worden und dabei durcli 
das fließende Wasser der FlQsse oder durch 
die .Mecresbranduiig einem natürlichen 
Schlemmprozeß unterworfen worden, als 
dessen Folge unter Wegschweinmung der 
leichteren Mineraibestaadteüe die schweren 
MonaziticSmer mit anderen schweren Mine- 
ralif'ii iinhesondere M:i;' iiele^isen, TiUniei-i'ti. 
Hutil, Ürookit, Granat, Cliromeisenstciu, 



I Hornblende u. a. ra. zurQckblieben. Der 
' Gehalt an Monazit sehwankt in diesen 
natürlichen Sanden zwischen Spuren und 
etwa 1^%. Durch meehaDisohe konzenfira* 
' tionsprozesse aller Art und dureh magnetisebe 
Anreieliernn^sverfaliren uird der Sand auf 
einen (iehalt von etwa 70 , Mnnazil gebracht 
und in diesem Zustand ver<( hifft. Dieses 
I Handelsprodnkt ^oll nieiit weniger als 4 bis 
I 5% ThO, eathalttii. Die Körner des Mon- 
I azits erteilen dem Sande die goldgelbe Farbe. 
Die aohwarzen Körner des Magset- and Titan- 
I eisen« beben sieb von der i^lben Han|ftauM8e 
auffallend ah. Den llauptbestandteil des 
.Vloiiazitisandes bilden die Ceriterden (50 
bis 60 ''o) und die Phosphorsäure (20 bis 'iO%)i 
daneben sii:il in kleineren MeuL'en Ytter- 
erdeu, ivie.•=e!^au^^•, Titansäurc, Taiitabäure, 
Kieselsäure, Kalk, Eisenoxyd, Zirkonoxyd, 
j BeryUiumox}^ und Thorerde vorhanden. 
I 3. Geschichte. 1817 gUubte Berzelius 
in einigen in der Xähe von Fahlun eefnndenen 
Mineralien eine in ihrem \ erliaiten der 
Zirkonerde ihnliche neue i-lrde aufgefunden 
zu haben, die er nai b dem skandinavischen 
Gotte Thor „Thorinc" nannte. AI» Ber- 
zelius 7 Jahre später feststellte, daß die 
1 vermeintliche neue Erde Yttriomphosphat 
l-wvt, (tbertmg er 1889 den Namen anf die 
wirklieh neue Thorerde und nannte das 
Mineral iTiiSiO,) in dem er sie fand „Thoiii"'. 

Die etwas später «US OfMigit, der dem 
Thorit m der Zusammensetzung sehr ähn- 
licli und wahrscheinlich dessen Muttersub- 
stanz ist, isolierte Erde wurde von Berge- 
1 mann tüx eine besondere Erde gehalten und 
Idas ihr zngrunde liefrende neue Element 
' ..Dnnarium'' irenannt. bis Keri'emann spä- 
> ter selbst erkannt«, daß „Dunarium" mit 
dem früher entdeckten „Thorium" identisch 
i<t. Kill spiiter (1802) von Bahr mit 
„Wasiuni ■ bezeichnetes neues Element aus 

schwedischem örthit erwie« Sieh als identisch 
mit dem Thorium. 

4. Darstellung und Verwondnnf: l.Daf> 

st eil an ET. Für die t<'rhni?rhp Darstellung 
von Verbind uiiiren des Thoriums kommt heute 

iausschließli« Ii der Monazitsand in B* traeht, 
und zwar ist 'llioriiimnitrat das technisciie 
Euelnrüciukl stiaer Veraibeitung. 

Zur Aufschließung des Sandes sind ver- 

j Boiliedene Metlioden in Gebrauch: 

a) Man erhitzt den Sand mehrere 
Stunden mit konzentrierter Schwofol-äurc, 
wodurch die Phosphate der seltenen Erden 
und des Thoriums in lösliche Sulfate über- 
L'efnhrf werden, währt-iid Kieselsäure. Mag- 
ueleiteii, Titaneis*'n. Zirkon usw. m unloa- 
liclicm Zustande verbleiben. Man extrahiert 
die saure Masae mit kaltem Wasser und 
fUlt ans den erhaltenen Lösungen mit Alkali- 
hydroxyden oder Ammntiiak (In der Technik 
mit Soda oder Magnesit) ir&küoniert die 



Digitized by Google 



9^ 



KoUenatoffjginippe (Thorium) 



Phdspliatc des Thoriums unil ikr sseltenen 
Knien aus, wobei das Thoriuniphosphat 
mit den ersten Källiiimsfraktitmeii iiioder- 
fällt, löst den Miederschlag wieder iu Säuren . 
nnd fSßt entweder mit (hnlewire oder mit} 
Thiosulfaf ndor mit Wa^spi^tnffsuperoxyd 
iu uiumoiiiaiiuliM-her i^sung das Thorium 
aus. 

Diese P'ällungen mfiasen iSftors wieder- 
holt werden. 

I)| Man sclilit'ßt di'ii Monazitsaud durch 
Scluueken mit Soda auf; beim Auelaugca, 
mit Wamer gehen alle Phosphnte und Siti- ' 
kate in Lösung, wahrend uie MetaUc als 
Karbonate bzw. Oxvde zurückbleiben. Der 
RücksUind wird noclb feucht in Säure gelöst 
und diese Lösung wie beim Schwefelsäure- 1 
aufschluß weiter verarbeitet. Der Soda-i 
aufschluß ist in größeren Mt iim-n beschwer- 
lich auszuftthren, gestattet aber eine glatte 
und vollstftndige Abtrennung der bei der 
weitcron RciniEruTiij ?tpts ZU Störungen Anlaß 
gebend (Ml Phuöpiiorsaure. 

c) Nac h einem anderen Verfahren wird 
der JVIonazitsand im elektrischen Ofen mit 
kohlehaltigem Material verschmolzen, wobei 
in Wasser und ^^a!zsäure zcrsetzliche Kar- 
bide und Phosphide gebildet werden. Beim 
Extrahieren dVr aufgeschlossenen Massen 
und Salzsäure erhält man das Thorium 
in salzViaurer, von Phosphorsäure freier 
LAsnng. Eine Rlrschwerung dieses Verfahrens 
venirracht die Bildung von Karborund 
(Siliciumkarbid), das infolge seiner Iftrte die 
dem Aufschluß notwenditr ft)l!:cnde Pulve- 
riaierung der Masse erschwert und ver- 
teuert. 

Deshalb setzt man diesem Aufschluß- 

feniisch zweckmäßig noch so viel Kalk und 
lußsuat hinzu, daß aller Kohlenstoff 
zu Caiciunikarbid gebunden wird. Die Ver- 
schmelzung erfolgt im elektrischen Ofen, 
wobei als Nebenprodukt der abdcstilliereiule 
Phosphor gewonnen werden kann; die er- 
kaltete Senmelze zerfallt ham Eintragen 
in Wasser unter Azetylenentwickelung zu 
Pulver; dieses wird mit Salzsäure ausgezogen 
und aus den Auszügen das Thorium mit 
NatriumthiosuUat oder nach einer anderen 
der erwähnten Methoden ceflUt. 

d) ohne äußere WärnicznfiiJir nur 
durcn ,, .Anzünden'* - lälit sich Munazit- 
sand im Oemisch mit Magnesium, Calcium 
oder Calciunibydrid auf^cldießeIl unter gleich- 
zeitiger Entfernun;,' der .^türendeu Phosnhor- 
säure. Bei dieser autogenen Reduktion 
entstehen Phosphide, die sich mit Salzsäure 
unter Entweichen von Phosphorwaseerstoff 
zu lüslichen Chloriden umsetzen. 

Aus den sauren Lösungen der nach einer 
der erwüiuitm Methoden erhaltenen Auf- 
schlüsse kann das Thorium entweder vermöge 
der Schwerlöslichkcit seines Oxalalcsin Säuren 



mit Oxalsäure als Thoriumoxalat oder mit 
Natriumthiosulfat als Thorium thiosulfat ab- 
i^esehicden werden. Diese Produkte sind 
jedoch noch nicht frei von anderen Metallen 
und das Thorium bedarf insbesondev« einer 
Trennung von rorium. Diese letzte 
Reinigung geschieht durch eine öfters zu 
wiederholende Ueberführung in Hydroxyde, 
eventuell unter Zusatz von Wasserstoff- 
superoxyd, Lösung in Säiire und öftere Wle- 
derfaliun^' als Oxalat, lune besonders rasch 
zu einer Abtrennung des Thoriums fahrende 
Methode bdubt auf der Fällung des Thoriums 
aus den MonazitsandaufscblUssen vermittels 
Sebacinsäure als Thoriumsebacinat. Die 
letzte Reinigung erfolgt durch Kristalli* 
sation des Thoriumsulfat-Oktohydrats ans 
Wasser. Aus diesem wird über das FTydroxyd 
das Thoriuinnitrat hersiestellt. 

2. Verwendung. Die ausgedehnteste 
Verwendung findet das Thorium in Form 
von Thoriumnitrat zur Herstelhmi: von 
Gasglülilichtötnimpfeu. Die Glühkurper 
bestehen aus einem Aschenskelett, das 
99% Thoriumdioxyd und 1% Ceriumdioxyd 
enthält. Zu seiner Herstellung werden 
schlauchähidiehe Gebilde (J^trüinpfe) aus 
pflanzlicher b'&ser (Baumwolle und Ramie 
[d. i. Chinagras oder chinesischer Hanf]), die 
vor ihrer Herstellung auf Strickmaschinen 
einem neh: sorgfältigen Reinigungspruzeß 
unterworfen werden, mit einer Lösung der 
in obigem Verhältnis gemischten Nitrate 
des Thoriums und Ocriums getränkt nnd dann 
die Faser verbrannt, wiln I Nitrate gleich- 
zeitig in die Oxyde übergehen. 

Thoriumsulfat ist zusammen mit seltenen 
Erdsulfaten als Katalysator für die 
Synthese vorgeschlagen worden. 

Beschränkte Anwendung findet das metal- 
lische Thorium für «ich oder im Gemenge mit 
anderen Metallen als Beduktionrautm bei 
metallurgischen Prozessen und als Faden* 
material in elektrischen (iliihlampen. 

Thoriumoxyd findet beschränkte An- 
weTidtm? als elektrischer tieizkOrper in den 
rs'ernstiumpen. 

5. Formarten. Die schwere Reduzier- 
barkeit des Thoriumdioxydes, der hohe 
Sehmelzminkt des Metalls mit dessen Nei- 
trunix sich mit Wasserstoff, Stickstoff, Koh- 
Icnstolf und anderen Metallen zu verbinden, 
erschweren die Darstellung des metallischen 
Thoriums, das an« diesem Grunde völlig 
rein wühl noch nie erhalten wurde. Die 
besten Resultate erhält man durch Einwir- 
kung von Ifatrium auf wasserfreies Thorium- 
ehlorid bei völligem Aussehlufi von Luft 
und FeuehtiL'keit. Im triinstigsten Falle 
erhait man Thoriumnietall mit noch ca. 
3% Oxvd. - Das so erhaltene Metall steUt 
ein diinkflgraues glänzendes Pulver dar, das 
aus mikroskopischen sechsseitigen [..amellen 



^ j . -Li by Google 



926 



besteht. Das spenfüche G«wiobt des Metalls i Ammonozalatl^ungen Idslich zum Ammo- 
ist 11,1- I nhtmsab von komplexen Thoriumoxalsäureu 

Metallisches Thorium verbrenut st-hr und dadurch trennbar vdii don in Animon- 
leicht unter heftiger Feuercrscheinung. Der Oxalat nicht löslichen Oxalaten der drei- 
Schmelzpunkt li^ bei etwa 1450". - Bei ^ wertigen Erden ; ein Teil der Oxalate der 
höherer Temperatur verbindet sich Thorium Yttt rcrdeii irrht it-iidch obenfalls in T^ösung. 
direkt mit Wasserstüff und Stickstoll zu i Jieiiu Ansäuern der Lösungen des Thorium- 
Hydrid, bzw. Nitrid. Oxalates in ^Vmmonozatot fillt Thoiioiii* 

6. Elektrochemie. Das Tliorium besetsti Oxalat wieder aus. 

mit dem bohen Atomirewieht Ton 832,41 Natrinmthiosnlfat flült ans nentralen 
die letzte Stelle in (Ut vierten CrupjK' des Thoriumsalzlösim^'oii das Thorium vollstän- 
|)eriodischeu Systeme der Klement« und ist dig als basisches Thiosuifat aus. Diese Heak- 
infolgedessen das clektroinisitivste Element' tion ist bei Abwesenheit von Zirkonium und 
dieser Gruppe und der basische Charakter Skandium für Thorium charakteristisch, 
stuft sich in dieser Gruppe im Sinne der Durch Wasserstoffsuperoxyd wird aus 
Reihe Ti, Zr, Cc'^, Th ab. Das Thorium , neutralen oder schwach sauren Tnoriumsalz- 
tritt nur vierwertig auf und sein Oxyd hat j USsungea feiatinöses Tboriomsuperoxyd g«« 
keinen sauren Charakter mehr irie die Oxyde ^ Äfft, während die Salle der dreiwer^gen 
des Titans und Zirkons, die als Säure- Erden durch Wasserstoffsuperoxyd nicht 
anhydride auftreten können. Im Zusammen- gefällt werden. Das Thoriumsuperoxyd 
hange damit steht, daß die Hydrolyse der reißt fedoeli stets Erden« inslMSondwe Osriniii 
Thuriiunsalze innerhalb der vierten Hruppe mit. 

aiu geringsten ist und die Tliuriuun»alze i Ein ^^uägezeichnetos Trennungsmittel des 
eine verhältnismäßig geringe Neigung zur ' Thoriums von den dreiwertigen Erden ist 
Büduqg soleber Komple» besitsen, wie sie I die FUiung des TJioxiamiodats vexmittels 
fffr die flbrigen Vertreter der viertoni Gruppe | eines starlnn UeberselniBsee von Kalinm- 

des Systems charaktcristiseli sind, während jodat in st;uk salpetersaurer Lösung. Vom 
Koinple.xe vom Typus der Doppelaitrate i ebenfalls durch JoUsaure fällbaren Zirko- 
Me^Th(NOn)« beim Thorium häufig und ! nium trennt man das Thorium vermöge der 
bestandiL' sind und das Tliorium mit den Löslichkeit des Zb-koDiuinjodates in Oxal- 
Cerit- und Yttererden verbinden. Dieser säure, worin Thoriumiodül unlüülich ist.— 
IJ^mstand, ferner sein eharakteri^tisches ! Cerisahet die von Jousäure ebenfalls gefällt 
schwer lösliches Oxalat, Phosphat, Fluorid 1 irerden^ sind gegebenenfalls vorher durch 
und sein Vorkommen im Mineralreiche | aehweflige SKure m Cerosalxen zn redu- 
sind die Ursachi-. weslialb man das Thorium ' zieren. 

in praktischer Hinsicht zu den seltpnen Die empfindlichste Kalhmirsreaktion auf 
Erden rechnet Doch unterscheidet sidi Thorium beruht in der K.illnn<r des Thoriums 
das Thorium von den seltenen Erden dureh als Snbphosphat. Thl'^Og. 11 ILO durch 
seine viel ausgesprochenere negative Natur Ivuiriumsu bpiiuubai in stark salzsaurer 
und größere Neigung zur Hydrolyse und Lösung. Der Niederschlag ist in Salzsäure 
zur jKldung von komptexen Verbindungen. jnnriEtisoh unlöslich, wiUuend die dreiwe^^ 

Die Vimrartigteit des Thoriums wurde -EMen mit Subphospint aus salssaarer Lösung 
außer durch die Damnfdichte des Thorium- rnclit ausfallen. Titansiiure. Cerisalze und 
Chloriddampfes zwiscnen 1050 und llOÜ^, Zirkoniurasalze geben dieselbe Keaktion. 
auch durch Moleknlargewicbtsbestinunungen I Das Mitfällen von Titansäure wird verhin- 
von ThoriumanetylaretoTi nach der obulttO- dert durch Oxydation zu Pertitansäure durrh 
skopischen MethuUe bestätigt. Wa&äersiluHijuperüxyd und der Cerisalze durch 

7. Analytische Chemie. Im Gange der Kochen der stark salzsauren Lösung, wobei 
«qualitativen Analyse findet sich das Thorinm | die Cerisabie in Cerosalze ttbeigeiien. fiei 
in der Schwefelammomumgrup{)e und inner» 1 Gegenwart von Zirlconinm führt man den 
halb diei?er zusammen rnii den seltenen Siibiihosphaf niedorschlatr durch Kriiitzon mit 
£rden beim iusen. Vom letzteren wird ' konzentnerter ötliwelelsaure in l'liosphat 
es — sasammen mit dem Cerit- und Ytter-' aber und fällt aus der fast neutralisierten 
erden — vermöire der Sehwerlöslichkeit meines schwefelsauren Lösung da T' riuni mit 
Oxalates in vcrdünuteü Säuren durch Fal- Uxjiliuure, wobei Zirkonium in Lüaui^; 
lung mit Oxalsäure in saurer Lösung ge- bleibt. 

schieden. Das Tboiiumoxalat, ThCCtOJ». ISm leoht charakteristisches Beagens 
6 HaO ist in verdflnnten SSnren viel schwerer t auf Thoriumsdae sind aneli lOaliehe AzKle 

löslich als die Oxalate der dreiwertigen (Kaliumazid, Natriuniazid), die aus neu- 
Erden. Das Thorium wird daher durch > trafen Thuriuml?)Run^en in der Siedehitze 
OzalsSoie ans saurer LOsnng quantitativ aliee Thorium als basisches Axid flllen, 

ausgefällt. während die dreiwertiiren Krden unter den 

Das Thormnioxalai ist in künzeiitnerten , gleichen Umstanden nicht gelallt werden. 



I 



Digitized by Google 



926 



Kohlenstof^gruptM (Thorium) 



Thuriuiusalze sind farblos nnd livhvn 
im sichtbaren Teile dt-s Spcktriuiis kein 
Absorptionsspektrum S(>}ir linitMinich und 
charakteristisch ist das Fuakca- und Liclit- 
bogcnspcktrurii des Thoriums. 

Zar quautitativen ÄtMcheidung des 
Thoriums dient das oben beschriebene Ver- 
halt«>n des Thoriumoxalates, des Thiosulfat^, 
des Jodatos und insbi'sondere des Subphos- 
phates des Thoriums. 

Die letzte quantitative AfisclirMdunu (U'< 
Tiiiiriunis erfolsrt stets als (Jxalat. Durili 
(llülu'ii des TiKitiumoxalates wird das 
Thoriumdioxyd, TbO| erhalten, das die 
Wägun^sform des Thoriums ist. 

8. Spezielle Chemie. Thori il m Ii yd r- 
oxyd, TlnUii)4.411jU, wird aus Thoriumsalz- 
lösungen durch Kali- und Natronlauge, 
durch Ammoniak und S( Invcfelalkalien als 
weiUer gelatinöser, ini l'tberscliusse der Fäi- 
luiii^smittel unlöslicher Niedcrscldatr ausge- 
fällt. Auch Aikalikarbonate fällen Thorium- 
hydroxyd und iQsen es im Ueberschusse 
zugesetzt wieder auf. Iis Miiieralsäiiren ist 
Tboriumhydruxyd kieht lu^lith. Thunum 
hydroxyd vermag selbst mit starken Basen 
keine salzartigen Verbindungen zu bilden. 

Thoriumoxvd, ThO., entsteht durch 
Erhitzen von flioriiiiniiydroxyd und von 
Thoriumsalzen mit fluchtigem Säurerest als, 
rein weißes Führer. Stark geglühtes Thorium- ' 
üxyd ist in Säuren fast unlrislich und kann 
nur durch Abrauchcn mit kujuentriei ler 
Schwefelsäure oder durch Schmelzen mit 
Alkalibisulfaten oder -pyrosuUaten aufge>i 
schlössen werden. 

Tiioriumhydrid, Tlill.. Bei Rot-lut 
vereinigt sich Thoriuiumetail unter Auf- 
leuchten mit Wasserstoff. Thoriumhydrid 
ent'^tehr in I'orrn einer sehwarzirraur-n Mas-e 
beim Krliit/,eii tiines Gemisyches von TJiorium- 
dioxvd und Magnesium in Wasserstoff. 

■f horiumfluorid, TliF«.4H,0, entsteht 
als anfänglich gelatinöser, rasch körnig 
werdender NiederscfilaL' hei der Kiiliunir 
von TüoriumsaUlüsiingen Fiußsäure. -Der 
Körper entsteht direkt aus Thorhimhydro.xyd 
und Fluüsäure und ist in Wasser und Fluli- 
säure vollständig unlöslich; auch in ver- 
dünnten Mineralsäuren ist Thoriumfluorid 
schwer löslich; es teilt diese Eigenschaft 
mit Skandiumfluorid und unterscheidet sich 
dadiireii di-ii Fhinriden der Cerit- und 
Yltererden, deren Fluoride in Mineralsäuren 
wesentlich löslicher sind. 

Thoriunuhlorid, Th("l,. Thorium- 
chlorid wird am besten crlialten durch Kr- 
hitzcn dos Dioxyde^ ni einem mit Schwefel- 
chlorürdämpfen beiadenen Chlorstrome auf 
helle Rotphtt, Von etwa 800« an sublimiert 
Thorinnn ltlmid und >r\7.i sii Ii an den 
kiltereu Su-ileu der Köhre in Form farb- 
loser IVadeln ab, ThoriundUorid schmilst 



bei 820", es sublimiert aber seiion 
merklich etwa 70' niedriger. 'liiorimri- 
elddtid lüst sieli in Wasser und in .\lkidiid 
untt'r süirker Wunuecntwickelung. Auh der 
wässerigen Lösung können beim Kindampfen 
Hydrate des normalen Chlorides mit 7, ö 
und 9 MolekUJen Wasser erhalten werden. 
Aus den Lösungen des Thnriuinhvdroxydes 
in Salzsäure erhält man beim Kindampfeu 
gilt kristallisierende basische Chloride der 
Formeln ThOrL.filLO und Thfon iflj.THjO. 

Thorinrusullat . Th(SüJj. Das wasser- 
freie Tlioriutnsiilfal entsteht durch Abrauchen 
von Thoriumdioxyd mit konzentrierter 
SehwefehAure oder durch Entwässern der 
Tlioriuinsiilfatliydrate mit 8 und 9 Molekülen 
VVaö&er bei etw« 400'. — Das wasserfrei»» 
Thoriumsulfat kann man in Wasser von U' 
bis zu 2b% in Lösung bringen. Doch be- 
findet sich eine solche Lßsunc zwischen 0" 
und KHV nielit im (ileiidii^ew ii [it mit dem 
feilten Sulfat, sondern beim Impfen mit einem 
Kristall eines SuUathydrates scheidet sieh 
sr.fdrt das hei der betreffenden Temperatur 
be^läudigt: Sitilathydrat aus, und zwar von 
etwas oberhalb 0" bis etwa 43 bis 47" das Siilfat- 
hydrat mit 9 .Mol. Wasser, Th(S04)2.9Hj). 
und oberhalb dieser Temperatur das Sullat- 
hvdrat mit 4 Mol Wasser, Tin S< )4)ä.4 11,0. 
charakteristisch für die Thoriumsulfatbydrate 
ist die aufierordentliehe Langsamkeit, mit 

der sieh diesr ("drieh^ewirhte einstellen, <m 
(iaü bisweilen eine unbe.ständigi' Suhatpha!>e 
neben Kristallen der bei der betreffenden 
Temperatur stabilen Phase bestehen können. 

Man kennt Th(S04),.2H.O: Th(SOJj. 
411 ,(): TlifSOjj.öHsO; Tli( S(»,i ,.8 ÜJ ). und 
TlHS04)j.9H,a Auch saures Thoriumsidfal 
ThH:(SO«), und basiaehe Sulfate und eine 
An/,ahl komplezir Thoriumsulfate sind be- 
küunt. 

T h 0 r i u ra n i t r a t, Th(.\Oa)4.12 lljU. 
bildet große hygroskopische Tafeln und 
ist in Wasser und Alkohol leicht löslich. 
Thoriuninitral ist die im Handel liäufigste 
und wichtigste Verbindung des Thoriums. 
Das Handelsprodukt hat keine definierte 
Zu*;aranipn-etznn:r, sondern enthalt 48 bis 
49 Prozent Tiiüj, was einer Zusammensetzung 
von etwa Th(NO,)4.4H20 entspricht. Das 
Thoriumnitrat des Handels enthält meistens 
etwas Sulfat als zufällige oder absiehtliebe 
Beimengung. Beim Glühen des Handels- 
uitrates bleibt die Thorerde als äuüerst 
volnminases sehneefloekenartiges weiches 
Pulver »urück. 

An das Handelsprodukt w erden in bezug 
auf Reinheit insbesondere : ii völlige Ab- 
wesenheit von Cer, Didym, Eisen uml 
Schwermetallen, Chlor, Kieselsftnre und Phos- 

Ehorsäure große Anfordenuifreri gestellt, 
n der Oa^lühlichtindustric legt mau großen 
Wert auf die sogenannte „Glllhitrumpf- 



^ j . -Li by Google 



Kohlenstoffgnippe (Thorium) 



927 



Srobe"; indem ein aus reiiu iii Thoriimmitrat 
argestellter GIüJbkörjHr in einem sehr 
charakteristischen roUichen Licht von sehr 
geringer Lichbtürke strahlen muß. Besitzt 
der Glöhkörper Leuchtkraft und weißes Licht, 
80 wwr du Thoinittat veranreinigt, in erster 
Linie durah Oer. 

Auf die nt'di'ntiin;,' des Oxalates, Thio- 
sulfates, Arides, Jodates und Subpli^bates 
des Thoriums ist unter 7 (analytiwne Chemie) 
schon hingcwicspn worden. 

Thoriumphusuhate fallen aus Tho- 
riumlösungeu durch Zusatz von Phosphor- 
«&ure ond Utaliohen FhoBphftten in Form 
gelatinöser NiederaeUige «at, die in kon« 
zentrierten Säiin-ii und in Alkalikarbonaten 
löslich sind. Aus ttcr Lösung der Fhoapbate 
in Staren falle a l)i'im Verdünnen tma Er- 
wärmen die Niederschläge wieder aus; von 
diesem Umstände macht man bei der tech- 
nisoben Abscheidung des Thoriums aus den 
Mliweleluuren AufschlQssen des Monazit- 
Bandes Gebrauch. 

Man kennt neutrales Thoriumorthophos- 
phat Th,(PO 4)4.411,0 und ein saures Ortho- 
phosphat ThHj(P04),.HsO, doch haben die 
iiiil Phosphorsäure oder Orthophosphaten 
aus Thoriurasalzlösungen ausfallenden Nieder- 
schläge eine sehr wechselnde Zusammenset- 
song und enthalten bei AnwenduQE von 
AUoUphosphaten als Fftllungsmittel oft Al- 
kalimetalle. 

Thor 1 urapyrophoüphat, ThPjOy.iäH ,0, 
fiillt ans Thoriumchlondlösungen bei Zu- 
satz von Pyrophospbonäure oder Natnam- 
pyr(>i)hos|)hat aus. 

Thoriummctauhosphat, ThCPO,)«, 
wurde aus einer Schmelze von Thorium* 
düorid in MetaphosphoreSure in riiombnehen 
wasserunlöslichen Kristallen erhalten. 

Auch eine gruüe Anzahl konipiexer 
Thoriumphosphate ist belcannt. 

Thoriunikarbonntp. N'putrales Thu- 
riumkarbüiiat i^st nicht bekannt. *Ukuli- 
karbonate fällen aus Thoriumsalzlösungen 
baasohe Karbonate in Form voluminöser 
NiedersehlSge. Diese lOsen sieh im üebenehufi 
drr Alkalikai I)onate zu komplexen Karbo- 
naUin aul. — l)urch Fällen mit Alkohol kanu 
man aus diesen Lösungen die komplexen 
K i-f><)nate ausfällen; z. B. ^a/rhiro;)^. 
iliij> und lv^Tli(COa)4.10H2U und l^XHijs- 
Th(CO,),.6HjO. — In diesem Zusanimeu- 
gange sei bemerkt, daß die analogen Ziatnum- 
und Ammoniumdoppelkarhonate dar Cerit- 
ertien fast nnlöslich sind; ciarauf beruht eine 
Trenmuii.' des 'I boriums von den (k!ritcrdcu, 
Thoriuraacetylacctonat, ThlCH(CO. 
CH,),],, bddet sich teicht aus Thorium- 
hydroxyd und Attlylaceton oder durch 
Umsetzung des Acetylacetonnatriums mit 
einem Thoriumsak. Das Thoriumsaiz des 
Ace^laoetons ist wichtig, weil es nicht iso- 



morjüi ist mit den Acetylacctonaten der Erd- 
metaUe, insbesondere nicht mit dem Acetyl- 
acetonat des Oers. Das Thoriuraacetyl- 
acetonat ist schwer löslich in Wasser, leicht 
löslich in Alkohol und Chloroform und einer 
Anaahl anderer oigaaisoher LOsunganitteL 
Durah TJrakristalfisation des AeetYlaoetonats 
aus rhloniforrn kann man Thorium vRllig 
frei von C«rium erhalten. Tboriumacet^l- 
acetonat schmilzt bei ITl" und lUt sieh 
im Vnkniim, allerdings niehtgaiis anaenetst 
destiilit-reu. 

9. Photochemie. a) Spektrum: Das 
eharakteristische Funken- und Bogenspek- 
trum des Thoriums wurde schon oben 
(unter 7 „Analytische Chemie") erwähnt. 
, b) Lichtemission des Thorium« 
Oxydes. Ein mit reinem Thoriumnitrat im- 
prägnierter Gltthkörper gibt beim Glühen 
nur ein sehr schwaches rötlich violettes 
: Licht, während ein mit reinem Ceriumnitrat 
j iinprignierter ülOhkörper ein nur wenig 
Istvkeres rolfelbes Lieht ausstrahlt. Ein 
GlühkRrper. der zu 99% aus Tlioriunuliuxyd 
und zu 1",, aus Cerdiosyd l)esteht, erstralüt 
aber mit der etwa 50-faclien Liclilslarke. 
[Darauf Ijeruht das Ga.sglühlicht (Auer- 
i strumpf), bei welchem in einer innigen 
I Mischung von 99% ThOj und 1% CeO, in 
feinster Verteilung, vom Üeroxyd die durch- 
sichtige Grundmssse des l^oroxydes derart 
trefärbt wird, daß im sichtbaren Teil des 
Spektrums eine breite Absor()tiuui>bande 
entsteht. Da die geringen Mengen (1%) des 
Cerdioxydes in die außerordentlich schlecht 
wärmeleitende (irundmasse aus Thoroxyd 
eingebettet ist, wird das Ceroxvd unter \ er- 
meidnng einer Wirmeabstrahluiig hin zur 
Emission kUrserar Wellenlftngen erhitzt 

e) Klektronenstralilung. Daa Tho- 
rium iüt ein radiuaküveb Element und als 
solches in einem langsamen aber stetigen 
Zerfall beCTiffen, der sich unter Aussondung 
von a-Strahlen ^doppelt -f gelatlene llelium- 
atome) vollzieht und als dessen Fulge eine 
ganze Keihe anderer radioaktiver Substanzen 
aus dem Thorium entstehen (vgl. den 
Artikel „Rad ioak ti ve Vm wandln nue 11"). 

Da diese l mwanulungspruilukle /.um Teil 
im ursprünglichen Thonumpra|tarat ver- 
l)leiben und sith dariu bis zu einem (deich- 
gewichte anreichern, ist dixa Thuriuju für 
gewöhnlich mit seinen Zerfallsprodukten 
verunreinigt Daher sendet ein von seinen 
Zerfallsprodttktett nicht unmittelbar vorher 
befreites Thoriumiirai)aral außer seiner eige- 
nen rr-Strahluii^ ein« gauie lieihe anderer 
a-, /'- und ;, -Strahlungen aus. 

Ein besonders wichtiL^s und langlebiges 
Zerfallsprodukt iil die direkte Tochter- 
substanz des Thoriums, das Mesotiinriuni I 
Das Mesothorium 1 ist ein Erdkalimetall 
und ktontiseh mit dem Badinm, von diesem 



Digitized by Google 



928 



KotaleofitoQltnippe (Thorium) 



untreonbar uud findet sieb üaber mit dem 
Badiiim nuainnien in den Rflekstinden yon 

der Schwefelsäun-bcliandlung dr? Monazit- 
sandcs. Es wird daraus technisch gewoimeii 
und findet wegen seiner sehr durchdringenden 
^/-Strahlung Venrendung in der Stramung»* 
therapie. 

Mit di'Hi Thorium (luiniseh identisdi 
(d. h. mit den derzeitigen UiUamittebi 



von Thorium und unter sich untrennbar) 
nur dnrch geringe Untenchiede im Atom- 

ETPwicht und durch ihre radioaktiven Eii^en- 
schalten vom Thorium und unter sich ver- 
schieden sind die Elemente: UranXi; loniura; 
Kadiothurium und Radioaktinium. 

Die folgende Tabelle gibt aber diese 
l'^lemente Auskunft: 



l<;uli.)- 
aktiv«- 
ZerfMlls- 
reihe 



Siibj^tiiiiz 



L'ni\s aiid« 

Ki>tist<iiit<' 
I in «ec— ' 



Mittlere Halbie- = 

Lcln-ns- riwifrs- ^ 
daiwr ,Koust;iuto £ 
1« 



I Reicli- 

weite clor 
. -Strahl, 
in l.uft 
, iu «:ui bei 



()• ! 16» 



Abeoiption der 



^-Stnbien | f>8tnhleii 



cm-i cm 
AI I AI 



I » 
cm-« em 
Pb Pb 



Tliunutii 



Unin 



Thorinm | 



A< uiuuiu 



Tlioriuni 



Uran .\, 

loninni 

Radio- 

thorimn 

l{;ulin- 
actinium 



236 



Jahre Jahre 

3.J.IO-?! 35.5 ; *4,6 

Jahre | Jahre 

l,tO^«J 3.5.10» J. !<>'■ 

Tage 1>>«': 
1.09.1 ff-«: 1063 737 

4.l.lor-t\ «8.1 19.S 
Tap Ta«t 



ßf 

c 2.8s 



510 
3.00 \ — 



aß 



604. 



170 



0.001 



0.0Q4 



a73 



«».96 



xo. Kolloidchetnie. ivulluidales Tho- 
rium wird durch abwechselnde Behandlung 
des mechanisch niöü;li(list fein verteilten 
Thoriums mit sauren und alkalischen Flüssig- 
keiten und dazwischen eingeschaltete 
Waschungen mit Waaser gewonnen (Anätz- 
verfahren). 

Kolloidales Tlioriumoxyd entsteht durch 
AnAtzen des durch Giftig des Oxalates 
in feinster Perm erhaltbaren Thorium- 
(lioxyJcs mit Salz (kUt Sal|)(»t('rs;iiiri' Mm 
hielt diese kolloidale Furrn des Thonuui- 
dioxyds lange für eine eigene Verbindung 
(Thoriunimctaoxyd). Das Kolliud enthält 
stets noch etwas Saure uud im F;rile es mit 
Salzsäure hergestellt wurde, diese nicht 
fällbar durch äilberlAsun|;, obwohl das Chlor- 
ion abdissoziiert ist. Dies beruht anf einer 
Scliutzwirkunir <!es Tlioriumoxydkolldiils, in- 
folge der das Chlorsilberaol am .\U8fiockcn 
gebindert wird. 

Durch Dialyse von Thoriumnitrat kann 
mau Thoriumöxydsol wasserklar erhalten 
aber keineswe^^s frei von Thmiumnitrat 

Im eli'ktiiscln 11 Poteniial'refälle wandert 
da.< Thoriumoxyd zur Kathode, ist also 
positiv geladen, und gibt demzufolge mit 

ni uMti\- '„'('ladenr-n hvflrosolen Xie<lerschläge 
von »jcicn, die beide Kolloide enihaiteu. 

Auch elektrolytireie Hydrosole des 

Thoriiimnxydes wurden ilarir<stell( durch 
andauerndes Waschen des mit iVmmooiak 
ans Thoriumnitrat ausgefällten Tboiium- 



hydroxydgels. Diese Thoriumo^dsole sind 
sehr empfindUch gegen Elektrolyte und 
flocken schon durch die Wirkung der Lttft^ 

kohlensaure aus. 

Literatur. OmeMu- Kraut, Handbuch der un- 
oryamischen Chemie, Bd. Vf. BttdMerg ISII. 

— Ahegg , Handbuch der anorgani»chfn 
Chemie, III, S, Leipzig 1909. — C JSt. Böhmt, 
Di« DanttUvng dir teiUne* J&rdm, L€^*i§ 
190ß. — Iteraelb«, Die DianrMimm 
teilen« Erden (BMiogmphiej , C}«ir},,tt> nliunj 
1U12. — SehiUing, Dns Vitrkifinmr ti dir nclii-nm 

Erden im Jfi.i r i-A«-. Münrlirn und llrrlin 

19tH. — «7. Hiiiiti'-l . Die Chtmie des Thorium». 
Sammlung ein ' r und cltemüirh'teehHiteker 
Vorträge, Bd. Ii. — lt. J. Meyer, 3ibU0' 
ijntphie der seltenen Erden» Hhmimry md 
Mp§ifl90S. — CR, BMmk, Da» l'orkovmem 
der eätenen Rfden, Chem. Ind., 29, 1906, Ufr. 
IS In» 14. — Brögger, Die Mineralien der 
'Si/enilpeqmnli/ijäHpe der tädnortcegitehen Augit- 

und .\rplirliii.''i/rnil'\ XrilAchr. (. Krii'liillv<ir'ipltt' 
und Mtneixäoyie, 16. Bd., iiffii. — B. StiUird, 
Tuhle» des principaux ininerai* d'uranium et 
de thorium, Le Radivnt, VI, l»^, tSJt. — C: 
R. Böhm, D<u aaf^ttUUM, $eime Oteehühte, 
HtratMtmg wtd Anwendung. Ltipng IMS» — 
X. «r. Heyer «nd O, Hmurnfp DU Jnafyee 
der »elif,irn Brden tHut der ErÄdHrtn, SMt- 
gart 191S. 

SHefc Aler. 



^ j . -Li by Google 



Kolll6B'Watti619tO0& 



929 



KoUmiwasserstoffe. 

Systematische Registrierang nimtlidM«' Ter- 
bindüngpn des Kohlenstoffs als D«rivate niner 



Genau das gleiche VerhaltPii zpi^pn die 
einzelnen Klassen von Derivatuu, diiß 
z. B. alle hochmolekularen organischen Ver- 



Verbiii.fuiiL'* ri mit Wa^.pretoff. Durchgreifender i bindungen fest, die niederen Flüssigkeiten, 
Untemhieii von .ii-ri Wasserstoffverbindungen die niedersten oft Gase snid. Dem Unter- 
anderer i:icmrnto Einteilung der KohlVii- si liicd zwischen jenen ein/.olnea homologen 
wasserstofie in Kinsscn narh ihrem relativen ^ Keihen entü^ebt ein durch eine alieo- 
Wasserstüffgeh&lt. Dnppelbindang und Ring- meine Formel anidrfleklMnr UntanöhMl 
whluB als typische Formelsymbote zur Unter- jn der Zusammensetzung. Es ontsprerhen 



Scheidung von Kohlenwa^H-rstoffen, di^ JT',». B. alle wasserstoffreichaten, I'uraffine 
gleichem relativen Wasaentoügeluüt veraeliiede- v„i.i»„-r«»c»«,»«rf« aL Jn^^ 

nen Charakter besitzen. KnrMÄufa&Wiuig der «r Kohlenwasserstoffe der alige- 

]'..nnfm, , rvkt(.ii;uaffitie, Olefine usw. charak- roem»" l-ormel haOn+tf die nächst ar- 
teristischen iieaktionen. Der „aromatische ' meren an Wa.s,sMTBtofl mtsprechen CnHaa, 
~ ~ ~ . . ^ Niemals kommt 



GltMtaktar** des Benzols und 



Derivate, i weiter CnH, 



usw. 



Es ist der Ucbersicht wegen üblich, bei^«"; Verbindungder Formel C,^.^^ 
Abhandlung eines jeden Elementes zuerst » «ne iuig««de ^ wÄre (Ges^ts 

8«M Verbindunwii'mit Sauerstoff und mit, t^^.P'»*:?, Atomzahl; Vierwertigkeit des 



den Artikel „Orsra- 



Wa.sser8toff - wenn solche vorhanden -p^-^^'^"«*?,"« 5 Y^}:,. „. . „ 
zu besprechen und bei der Systematik der «»f^he Chemie >)• Bei den Paratfinen 
andere? Verbindungen die versrhiedenen ^^ückt die mU 1 g Wasserstoff verb^^^^^^^ 



Terbindungcn 
lOxydationütufen" als 



« lÄ?«, um jene daraus dailh Sube&ation 'R '»/„^"i""^ ^'u ' 'T^^^ wi ' 

abz.Iiten. Cm das riesige Material der ^'V^^^^l'^t^* ^'^ ^f'^ill}' ^^'^^^^^^^ 
organischen Verbindungen oder Kohlenstoff- ^^ü- T ' * 

dwivate in ein flbeniehtlichi- Sv.^tem zu ^^^"tati 5 0, und die dann tn.t Zunahme 

um em C-Atom um einen immer kk'iiiKr 
irardflnden Betrag steigt, und sich der Zahl 6 
— "nlchT die »ymptotiach nähert, d. h. ohne sie bei noch 
beiden Oxydationstufeu CO und CO, zu- Johw C-Atomzahl zu erreichen. Die 

«^.nrl« «nnrf»m V»rh,nHnn.r»n Hfl« nach-SfO Rcilie, dlO der l" umiel ( JI,u 



C-Menge, das „jeweilige Aequivalent^ewicht" 



ordnen, legt man ans mancherlei hier nicht 
zu erörternden Gründen seit KekuU — 

Mitte voriijfti .Talir}iun<i«'r(s 



gründe, sondern die Verbindungen des ^ , ^ u * j u - • r» r< 
Kohlenstoffs mit W.isserstorr. Bride i :ieinpnte | entspricht, hat ^durchgängig^ füi: C 
bilden, in verschiedtMU'ti (Icwiclit verhält 



die 

Aeqüivalentzald 6; aUe^eseTKoUanwasser- 



büüen, in verscnieütnt'ti iicwiciuveriiait- 1 — r"--«-- — — — - -.^—-^ 
nissen verointgt, die Oberaus -roße Zahl der!«J»ffe «'"«^ also tsomer im weiteren Smne. 
Kohlenwasserstoffe. Im Gegensatz zur ' ^p' den weiteren Bulben C„H„-,; 
relativ geringen Zahl und sehr ausgesproche- • K ' ■ 'l^»-* u»!^- begmnt jene Zahl 
nen Diskontinuität in der Zu^auuneoletntn^ den niedersten möglichen Gliedern mit 12, 
anderer Verbindungen zweier Elemente, bei 1"^^ 24 usw., um zunachs schnei , aUmaMich 
denen die ZusammensetEnng meist nw , 

wenigen sehr einfach multiplen Proportionen P'^ behalte an t und Ii hegen daher 

des Gewichts entspricht^), im weiteren Gegen- ; ^ohen Ghedem ungeheuer nahe an- 

satz zu den paralld diinit gehenden Ifeut- 1 f'"'^'^«':' «^»^ si« dur. 1, die Ana^^^ 
liehen UntOTchieden jener im physikafcoh-j Jaupt "'^ft.f" unterscheiden smd. Für die 



Zugehörigkeit zu einem bmtimmten Ver- 
bindungstyp von Kohlenwamerstoffen ist 

Portionen*) zwischen C und H (deren Ouo- J»*»«"". "j^ht, wie in der anorganischen 
.-./h c^hr ««hfl ii-wr«.,\ .,„,1 ™u Aia^^^ Chomip. die analytisch ernuttplte Zusammen- 



chemischen Verlialten, zeigen die Kohlen- 
wa-serstofff fast unendlich viele Gewichtpro 



Setzung maßgebend, sondern das Stadium 



tienten sich sehr nahe liegen) und mit diesen 
sich relativ wenig und gleichsam kontinuier- 
lich ändernde Eigenschaften in bezug aui 

spezifisches Gewicht, Siedepunkt usw., wih-j ij iJeber die Annahme einer Drei- und 7.wei- 
rend das chemische Verhalten hm ganzen wer^gkeit dea KohJenstofiatoms in besonderen 
(„homologen") Beihtti Oberhaupt gleich- 1 Anmaliinenilen vgl. die Artikel fibor „Poly- 



artig ist und sich mit der Zusauiinen- 
setzuug innerhalb der Keihc nicht ändert. 



6nei 
er. 



henvlverbinrlutigen" (sowie auch Schlenk 
1913 28411, uM.l tiber „Kohlenstoff". 
-I Mflirtrc Wis-iersioffverbindungen finden 
sich sonst nur noch bei Sauerstoff (H,0: 11,0,), 



......... ..... ..w. .. . .o«.... y .. jv', •'ftn 

'l Eine .\usnahme machen hier hauptsäch- Schwefel (HgS; H,SjbisH,S() Stickstoff (NH,; 
lieh nur die Verbindungen dos Siliziums. In den ' N JT,; N,II) und Phosphor. Auch hier bringt man 
in der Natur voricommenden Silikaten sind die dies )>ei der Komel dorch kettenförmige Bin* 



chemischen Proportionen von ähnlicher Kompii- 
sierflieit wie bei den orsanisi-hcn Verbindungen. 



kettenförmige 
dung jener Elemente ontarahuuider aom Ans- 
druck, wie bei den KoUenvaiserstoffen trotz des 



Diese Tatsache ließ in dir ir-;ten bnt- eroBen ünterschiiHlfs. der in der srroljcn Un- 

•.vn keliiiiL'sjii 'iftde organisf^li-i hi iniv- iii i For- bestÄndigkeit aller jener Polyhydride, und der 

schungKi-rzvIiua daran /.\v*M Irin. ui> <|:ts (.i'^etz großen Beatlndigkeit der 'Kohlenwasserstoffe 

der multiplen Proportionen hier Geltung habe, zutage tritt 

Raadwftnetlmca der NatncwliHBeehiflCB. Baad V. 69 



Digitlzed by Google 



930 Kohlenwi 



der Rpäktioneo und des Aufbaues aus, oder 
des Abbftu« su bekannten einfaeheren 

Verbindungen. Jene untcrscheideml'^'i T?p- 
aktionen seien daher in Kürze hwr ;iuf- 
gefOhrt, zugleich im Hinblick auf die Formel- 
Bymbole, diuch die man zwnat das Ver- 
halten bfldUeb darstellt und mit denen «s 
^(luiiiron ist, eine erfolgreiche Klassifikation 
des ungeheuren Materials durchzuführen 
(nur auf Grund der Annahme der Vier- 
wprtiL'keit und des SelbsJlbiiuiunEr-^vprmnirpns 
der kühlen» toffatome) und l>u.sujidor.-i jeue 
Verbindungen durch Formeln zu unter- 
Rcheiden, deren prozentiaehe Ziuammen- 
setzung nicht nur sehr ähnlich, sondan 
völlig gleich ist (bomere. Vgl. den Artikel 
„laoraerie"). 

CiiHaii4-* Paraffine. Mangelnde Re- 
aktionsfähigkeit. ,,(Tr^ättigter" Charakter. 
Wasserstoffe sind in ihnen substituierbar 
durch freiet) Haingen. aber relativ langsam; 
durch NOg beim i^bttzen mit 
ebenfalls tangnani und nur unter bestimmten 
BeiiintrutlL'iMi. FonmilipruiiLr: Aneinander- 
reihung von den (iruppen — >rHj, 

^CH und >(' in allen geometrisch mög- 
lichen Kombinationen. 

a) Cyklane oder f'yklopariiffine. Ver» 
halten im wesentlichen das der Paraffine.*) 
Formulierunff: durch eine in sieb selbst 

zuriicklaufcnile T^eilic iiiu'inandcrgefUgter 
CHj-druppen ^Kohlenstoflring) eventuell mit 
weiterem Ersats von Wasserstoff durch 
Paraffin-, Olef in- u. a. Radikale (Seiten- 
ketten). Ein derartiger Ersatz ist zwischen 
allen folgenden Gruppen ebenso möglich, und 
bleibe bei dieser Aufzählung außer Betracht. 

b) Olefine, Ene. Reagieren momentan 
mit Brom und mit Pcrmanganat m : m 
Entfärbung. Wenien von konzentrierter 
HjSOf gelöst. .\nL5rr<leni zahlreiche andere 
Reaktionen, bei deiit'n 2 oituvertige Bestand- 
teile addiert werden (v^l. üd. I S. 184). .,L n- 
gesättigter" Charakter. - Fonmilierung: 
Analog den Paraffinen, nur daß 2 C-Atome 
des HelekOb sieh dmcih S Valenzen gegenseitig 
absättigen (Doppelbindung: Hd. I S. 18*11, 

Eütspre<-hend den beiden Kormnlierungen 
a und b kommt jedes weitere Manko an 
2 Wasser.«toffatomen in unseren Formelfi zum 
Au.sdruck durch einen Hingschluli-; oder 
eine Doppelbindung, je nachdem die beob- 
achteten Keaktionen denen von a oder denen 
von b entsprechen; z. B.: 

') (ieiiaueres vgl. .Ann»!. ^)'J, 37. 

-( I'i'Imt flie l{«>starirlit;k('tl Min l'iitil- iitiil 

Serbsriiig g^nüber der von Ilinpn mit uwhr 
und mit weniger C'AteniMi nnd ihre Erklärung 
durch V. Baeyers Spannunestheorie vgl. den 
Artikel „fnocykliscbe Verbindungen'*. 



C„H 

a)DicyklaDe, Kombination zweier Ring- 
I Systeme^) 

■ CH, 

/\ 

C H. ! oderCHi,. 

' MX 
CH 

[ b) Cykleno (Cykloolefine) z. B. 

CH 



od«r CJIn Cykk>hexeo. 



tji l)iolefine, Dir-nc. Zeigen die Ueak» 
tionen der Olefine doppelt. Daher formn- 
liert analog den Olefinen mit einer weiteren 
Doppelbindung im Molekfll. 

Kine weitere vierte Klasse, die der 

d) Acetylene (Ine) lei^m doppelt unge- 
sättigte Eigenschaften, wie r, besitzen aber 
außerdem als individuelle Reaktion - 
durch .Metall, speziell Kupfer und Silber, 
vertretbare Wassers toffatome;*) auch sind 
sie leicht polymerisierbar. Formulierung 
dM einfachsten Acetvlen genannten Ver- 
treter-^ der Reihe (\,H, iider CH CH 
i^dreifache Bindung). Die höheren Homologen 
entsprechend, duren Substitution der Wasser- 
stullatorne mit beliebigen Kohleiiwa^serstnff- 
ItiuJikaien. - Ueber Ringsysteine mit drei- 
facher Bindung vgl. Annalen :W9, 174. 

CiiHaa-4. Von den verachiedenen nach 
dem vorigen sich bereehnendeo Mfiglich- 
keiten seien nur erwihnt die Cyklodiäne, s. B. 
CH CH 

CHili CH oder C»H« Cykbpentadien. 
CH, 

Während bei allen bisherigen die erwählte 
Formulierung ausreicht die Eigenschaften 
daraus abzuleiten, während also die be- 
treffenden Kohlenwa.sserstoffe immer additiv 
die Eigenschaften der gewählten Formel- 
symbole zeiiien. i^l l)ei Kintritt einer dritten 
l')oppclbindung in den Sechsring eine sprung- 
hafte, fast völlige Aendenuig der Eigen- 
schaften bemerkbar. Von den Kohlffis- 
Wasserstoffen 



') Zweiringsysteme mit einem beiden gemein- 
snmon ouaternären C-.\tom werden Spirane oder 
Smrocvklan« genannt, vgl den Artikel „Syste- 
iiKitik iitHl N 11 IUP nk lata r der chemische ft 
.Stoffe" Abschnitt IV. 

•) Diese Krsetzbarkeit ist natürlich nur der 
nicht weiter snbstitativ veriadeiten CH- 
Gruppe eigen. 



^ j . -Li by Google 



KotileDwussecstoffo 



m 



c„ 

li«rte 



Hm-« bt das ab (^rk^kesatriaii formii- - baM ab IMketobantmethykn 

i CO CH, 



CH 

ClI^NcH 

CH 



Benzul, dieStanini-subi^tanz der aromatischen 
Reihe, »nterschieden von den Olefinen, 
Cykleneu usw. durch die mangelnde schnelle 
lieuktion mit KMnO« und mit Brom; 
die KohlenwaMentoiie der aromatiaeiieii 
Bcjbe addierm nieht, Bondeni werden 
z. B. durch Chlor substituiert, wie die 
Faraffine + Cl. ^ CgHsCl + HCL Von 
den PanEmien wieder unterscheidet sie die 
ihnen eigene Fähigkeit mit kdiizfiitriorttT 
HNO3 und konzentrierter HjSU4 luklu ^■Jtrü- 
und Sulfodcrivate zu bilden (vgl. indes dazu 
Bd. I S. 180). Aaßerdem zeigen alle aroma- 
tischen KoMenwameretoffe nnd ilne D«ffivate 
eine Rnlu' weiterer Bf-imclfrhoiton, die man 
unter dem iSanieii „arumati^cher Charakter'' 
sttsammenfaüt. Ueber d&s Verhältnis dieser 
Ei?CTi-^( liaftcii zu dpf zurzeit hpvorriü^ten 
Ki'kiilt'.sthc'ii Funucl des BenzuLs, ah eines 
Cyklohexatriens, ist zu sagen, daß 1. das 
ungesättigte Verhalten, m dessen bildlicher 
Darstellunif des Symbol der dopfidtai 
Bindung dient, bei (len arinnatisi lu-n Sub- 
stanzen verschwuniieti «nier doch nur noch 
stark geschwächt (vgl, unten) vorhanden 
ist und daß 2. jene individuellen aromatischen 
Eigen.*« liaftt'u wieder nicht durch die 
doi)|i('ltt'ii Hindungen erklärt werden. Sn 
sollte uiao von einem Cyklohexairien, ledig- 
lieh der AnaliHrie nach, vesentKeh andere 
Eigenschaften erwarten. Bezüglich drr 
Einzelheiten sei hier aut den ^\rtikel , ^Aro- 
ma tische Reihe" verwiesen, besonders 
nu( !i bezüglich der anderen vorgeschlagenen 
Ikiizolfonneln. An dieser Stelle mögen 
folgende kurze Hinweise genügen. Der große 
Widersprueh xwischen Verhaiten und For- 
mulienitti^ des Bensols und scsner Derivate 
ist durch viele Forschungsergebnisse der 
letzten Jahre worden. Einmal 

ist das Additionsvermögen beim Benzol zwar 
sehr geschwäclii. aber doch deii'ticli vor- 
handen; Subsiitutiiiiien durch Uaini^eii -ind 
z. B. erklärbar al> Additionen mit iiach- 
folgender Abspaltu^ j^vgl den Artikel „Sub- 
ittitvtion*'). Weiterhin smd Benzol- 
derivate bekariiil. die nach ihrem Verhallen 
ebcnsdtiut einer der anderen Reihen zu- 
geteilt werden können; Phloroglaein %, B. 
reagiert bald als Trioxvbenzol 
COH_ CH 

ch/ ~^coh. 



Dann ist aber schließlich auch in der ali» 
pbatischen Reihe nachgewiesen, daß der 
i (jrad der l'ngesättigtheit dort sehr ver- 
schieden stark ausgeprägt sein kann, und daß 
I ein Teil dar „aromatischen'' £jgenschaften 
.sieh angedentet bei offenen Polvoli^en 
I findet, deren Doppelbindungen in Ihnlieher 
Weise wie beim Benzol ,,koniugiert" und 
dadurch mehr oder wenii^ ,3naktiv'* ge- 
worden ^'\t\d. 

Merdiiig.s hui die Ansicht, daß die tvuk^cii 
aromatischen Eigenschaften sich erklären 
liefien lediglich durch die Modifiäerang, 
die der Cnarakt«' gdiinfter Doppelbin- 
dungen in be-iitiunter ,,alternit're!ider" Stel- 
, lung auch in oüener Kette erleide, wesent- 
liche Stützen verloren durch die Titaaohe, 
I dafi das dem Benzol analoge Cyklooetatetraen 

CH CH 




keinerlei aromatische, sondern rein olefinische 
Eiifenschaften zeigt. Offenbar spielt daher 
für den Heiizolcharakter nicht nur die Oricn- 
tieruiig der Doppelbindungen, sondern auch 
die 6-Zahl der nmgglieder eme entseheidende 

j Rolle Denn es ist andrerseits auf keine 
Weise i^elungcn ein anderes Cyklohexatrieii 
von wirklich olelinischem Charakter darzu- 

I stellen. Die Fra;;e naeli einer zwpekiniiUiiren 
Formulierung üe^ Benzul.-, die -ein \'erhiilLen 

, in .rVnalügie und nur mit Hilfe der für anders 
Kohlenwasserstoffe geschaffenen Symbol» 
tum Amdmek bringen könnte, bleibt daher 
bis jetzt ungelöst, als eine-; der wiehticrsten 
Probleme der beutigen wissenschaftlich orga- 
nischen Chemie. (Siehe dazu die Artikel 

„Systematik und Nomenklatur der 
chemischen Stoffe", sowie die Spezial- 
artikcl „Aliphatische Kohlenwasser- 
stoffe", „Benzolgruppe" usw.) 

Lltemtur» Lthi- und Handbürher: V. 
Meyer und P. «/oeoftmm, Lehrbmek dar oryo- 
MÜieAen C'/umiip M. Leipttg 190$* — F, 

BeltaMH, HmtMm^ dar organ Ud t n Ckmft, 

S. Aufl. Hamburg lyj.ibU lfm. — V.v.Hiohter, 
Chemie der Kohlenattiffvcrbindungm. Brarheitet 
ro/i A'- Antehiltt und Sehr oeder. 10. Aufl. 
HvHH Iji/rt. — A. Bemtfuien und Mohr, 
Kurzes Lehrbuch der onjanUelim ' hfinU, 10. Aufl. 
Brauuschweig 1909. — F. Krafft, Organitehe 
Chemie. 4. Aufl. Wten 1903. — A. F. Holleman, 
Lekrtiuehder orgoMitekaik CkamU. 9. An^LtifttiB 

fie* 



Dlgltized by Google 



932 



tSli. — BoMOB-SeKorleminer, Orgumüeke 

Chemie (TeQ 1 de» awfBhrKehen iehrhueh» der 

Chrinir}. Ihautfrhirriij 7,v,v^'. — F^cl t mttnn, 
f'rimipirii dfi imjinii'r/), II Siiiitln fi . Unlhi ISS?. 

— Kuler, Grun'tUiij. K, ■jrbnii'.^i ilr, 

lyianxenekemie. Jirauntchwrig J!>us und J!>i);>. 

J. Hoppe, 



Kohlranscli 
Priedrieku 

Geboren um 14. Oktober 1840 in Kint4>ln an der 
Weser, gcstorbtm «m 7. Januar 1910 in Marburg. 
Sein Vat«r wtr dnr Gymnasiallehrer Kudoif 
Kohlrausch, apiter Profanor der Physik in 
Marbure nndErbngen, der mitWeberMMsangfn 
dos oIcktrifM-hen Sfromes in absolutem Malie 
aiisfiilirt«'. Kdlilraii-srh stiuiinrt«' von 185« l)is 
in (ii)ttini:*n ntul l'^laiifreii. wurde 1.h()4 
Doient am ph\ sikalisi hen Verein in Frankfurt, 
1866 auBerordöntlicher Professor in üöttingen, 
1870 ordentlicher Professor am Polytechnikum 
in Zürich, 1871 in Darmstedt, 1875 in Wilrzburg, 
1888 in StnAba^s, 1886 Msidiot der phvsi- 
katjeeh^technfaeben Reidisaiutatt in Cfasnotten- 
bürg: 1905 trat er in den Ruhestand und 7.0p 
8i< h nach Marburg zurück, wo er sich sogh-icli 
wieder wisseiischaftliclicii L'iUersuchuiigen wid- 
mete. Kohlrausc h war in erster Linie Elektriker. 
Vor allem war das Leitvermögen der Kli ktro- 
ly te ein Thema, das ihn immer «ieder beschäftigte, 
nnd dessen Üntersnchunipmethoden er nach 
allen Richtangen andMote. Seine Messungen 
führten ihn zn dem Oesetz der nnabhXngigen 
Beweglichkeit der Ionen, das er 1875 verüifert- 
lirhte, 187!t ergänzte, .\ndere .\rheiten behandeln 
die Flii-ti/.itat fester Ixiinicr. ii>>lM-siiiidpre die 
elastische A'achwirkung, ucu Enimagnetismu.s. 
die lAMtfähigkeit reinsten Wasserx. Vun den 
von Kohlrausch erdachten Apparaten seien er- 
wihnt der Sinusinduktor and das Totalreflekto- 
meter cor Bettimmong des optiachen Brechunga- 
index. In OBtängen organmerte Kohlravseh 
das erste Praktikum, nach dessen Illuster in der 
Folge an allen Hochschideu praktische L'ebungen 
eingerirliK-f wurden. Dürrn seinen klassischen 
Leitfaden der praktischen l'hysik, der später 
zum l.*hrbuch anwuchs, ist er in gewisser Hezie- 
hung der Lehrmeister der ganzen jeUigen Physiker- 
generation, nicht nur Dentaeluandi, geworden. 

Literatur. Srkr<,logr roll F.. Rleeke. ]'hy>. 
Xeit»rhr. II, iino. — F. Klcharx, Harb. Silz.- 
Ber. litio. — L. Holborn, Elrktmt'-chn. ZriUchr. 
3Z, i»W. — JC Seheeif ifatune, Mundtehau 
9$, 2910. — W. Wtent AtnuOem der Pk]f$ik 

32, ma. 

X Drude. 



Kolbe I 

Heimann. 1 

Als eines I.üHljif.M rer- am ■J7. Septcuibei 

Iblb ZU Elliehausen oei Ciüttiiigen geboren, hat 



sich Kolbe an den Universititen Göttingen und 
Marborg anter dem EiufluB von Wöhler und Bun- 
sen lierangebildet. nach einigen Wanderjahren 

in l,ond(ui als .\ssistent Playfairs, in Braun- 
schweig als llei.iii--^'fliir (Ks llaiidwiirterburhcs 
der Cliemie,_ endlich in .Marburg 18&1 bis 1865, 
dann in Leipzig 1865 bis zu seinem Tode am 
26. November 1884 aufierordentlicb erfokreich 
betitigt 

Besonders die organiaclie CliMiiie venlaiilrt 

ihm größte P'örderun|:. Schon vor KekiaMa 

Wirken hat er die richtige Konstitution der wich- 
tigsten K<ir])erklassen klar erkannt und zuerst 
durch rationelle .\e(|uivalcntfornu^ln ausgedrückt. 
Ausgehend von £.\perimentalnntersuchungen 
Uber Sulfonsäuren, fiber SliHWnitrile und deren 
Umwandlung in Säuren u. a. gelangte Kolbe 
schon frühzeitig zu wichtigsten FMgerangeD: 
er leitete nimUch die organischen Siuen, deren 
Aldehyde nnd Alkohole, auch die Ketone, von 
der Kohlensäure ab. Seine Ansichten befähigten 
ihn, neue t.iruiipcn mui Verbindungen, ja Eigen- 
schaften der letzteren v(iraii>7iiM iien. z. B. die 
.sekundären und tertiären Alkohole u. a. Er 
war es, der zuerst klar die Konstitution der über- 
aus wichtigen Oxy- und Amidosäuren erkannte. 
Aus seinem Laboratorium gingen, besonden in 
den Jahren 1857 bis 1866 bahnbrechende Arbeiten 
hervor, und auch spiter befruchtete er die 
organische Chemie dun h bedeutsame Unter- 
sucluingen, z. B. über .'Salizylsäure, der er eine 
vielseitige .\nwendung in der Technik und im 
täglichen Leben sicherte, ferner durch solche 
über l.satosäure. 

Als vorzüglicher Lehrer hat Kolbe zahlreiche 
tüchtige Schüler herangebildet, welche die von 
ihm eraebloeaenen Gebiete weiter effoneht lubM. 
Durch adne Lehrbficher hat er in und nach der 
'/leit ihres Erscheinens einen naciriudtiflen tiefen 
l.influU auf die /.eitgenossen atugeopt. Mit 
seinen ( lelegenlieitssi liriffen, die häufig einen 
polemischen Einschlag zeigten, hat er -tark 
anregend gewirkt, auch lebhaftesten Wider- 
spruch hervorgerufen. In stilistischer Hinsicht 
zeigen alle \Serke Kolbes den Meister, den 
JQaaaikeir, der iteta an daa Beatalienide anknüpft 
und sieh bei allen wisaenaeliafffielien Beatrebungen 
in geistigem Zusamnienhnng mit den Häuptern 
der alten Schule, Herzelius, Liebig, Wönler, 
Bunsen, fiililte. 

Seine ICxperimentaluntersuchungensind früher 
in Liebigs Annalen, seit 1870, nachdem er die 
Redaktion des Journals für praktische Chemie 
übernonimeu hatte, in diesem veröffentlicht. 
Von Lehrb&cbem ist daa groBe „Lehrbuch der 
oiganiarben Chemie" in 8 Binden (seit 1864). 
2 Kleinere der anorganischen und der organischen 
Chemie, 1877 und 18KI erschienen (Braun- 
schweig). 

Die jüngere (.Jeneration \i\n Chemikern hat 



i 



im illi-'erneinen Kolbes Bedeutung nicht völli 

£ würdigt, üebcr sein I/<'ben und Wirken 
W. T. Hof mann, Ber. 17. 2809 and die 
innerusgaaehiilt von £. v. Meyer, Jonn. pr. Ch. 
30, 417. 

K. «. Mieyer. 



Kdcmien. RoloniebOdend« T»re — • Kondensierte Ringsyatame 



m 



Kolonien. Koloniebildeide Tiere. 

VatoT Kolouien versteht man die Ver- 
einigung der "nere zu festen oder losen Ver- 
bänden, wie sie infolge der ungi schlt clitlichcu 
Vermelucang, besonders durch Knospuog auf- 
tritt, naeh «elcher eine Anzi^ von Indivi- 
duen verbunden bloibf (Ticrstöeke). Von 
Kolonien oder Tier^Uatcu (vgl den Artikel 
„Tierstaaten und Tierfei6lUehaf ten i 
gprioht man nach dann, wenn eine größere 
Zäh] von Tierindmdnen zusammen leint und 
i'iiif ArIx'itstciliuiLr i'iiiLTclit. wie sie auch bei 
den Tierstöcken einzutreten pflegt {vA die 
ArtUul ,,Polymorphi»mtta", „«er" 
itaaten usw." und „TierBtöeke"). 



Vgl. den Artikel ,,Kii8taUformen*\ 



Komplikation. 
Vgl. den Artikel „Kriatallformen^ 



Kondensierte RingByiteme. 

1. Allgemeines. 2. Spezielle Beschreibung 
viehtiger veibtBdnngeii. 

I, Allgemeines. Üo-h Boiizdl und -ciiio 
Homologen haben da.s Bestrebi n in konden- 
sierte Kingsystenie Qberzugehen. Diese 
setzen -irii alter iiit lit nur aus aneinander t^r- 
reihteii iiiu/,ülkerni'u ^u^ammcn, wie Najjh- 
talin, sondern es werden auch Seitenketten, 
wie Methyl and längere Gruppen in den 
ZtnannneniielilnB embez<H?en und so recht 
k(»ni|)Ii/.it'rle (lehild«- ]i<TV(iri:rruren. In 
der Itlühhitze gehen »lie KoiMli-iisitiiiiispro- 
Msse mit großer Iveichti'.:k< ii von f.uttn und 
rnrni h?it rinztinrhnifn, iLiLi hierbei mit stei- 
f(eiider Tfiujjerutur iiuiiier wasserstoffärmere 
und damit höher molekulare Gebilde ent- 
stehen, bis zum freien Kohlenstoü reibet, 
der in «einerkristallisierten Form, demOrapliit 
dur* Ii -i'iiH' Ueberführbarkrit in Ht n/ulliexa- 
karbuii-saure ah koudemicrti-ä Kiiigiuulekül 
charakterisiert ist. 

Es hat sich nun gezeigt, daß dieser Trozeß 
der Kondensation, welcher bei der Desiilla- 
tion des Holzes und der Kohlen sich in kür- 
zester Zeit vollzieht, &am Teil in langen Zeitr 
rSnoNn bei gewöhnlicher Temperatur vor- 
bereitet winl. Man hat sich vorzustellen, daß 
bei der Verwesung der Pflanzen und der 



Bildung von Torf, Braun- und Steinkohlen 
eine Sauerstoffentfornung au^; dem vor- 
wiegend aliphatischen Baumaterial des 
Pflanzenleihee und lugleidi, wenigstens zu- 
weilen, ein ZnsanunensehlnB zn aromatischen 
Kerni n stattfindet, wobei zunächst wasser- 
Btoffreichere Verbindungen entstehen. Dm 
beweist der Umstand, daß vendiiedentlieh 
aus den erwähnten fo-silen Brennmaterialion 
aromatische Verbindungt^n Isoliert worden 
sind, worauf noch besonders hingewiesen 
werden wird. Hervorgehoben sei noch eine 
Beobaehtung von Pietet und Ramseycr, 
welche durch Extraktiun von Steinkohlen 
mit Benzol, Hcxahydrofluorea i&olieren 
konnten. 

2. Spezielle Beschreibung wichtiger 
Verbindungen. Retcn C»H» iet Methyl- 

der F« 



isopropvlphenanthren von 

/ 
\ 




Formel 

-CH(CH,)„ 



CH, 

bildet sich hei der Dc^tillatimi de.- TIolze< 
und findet sich auch in Torfl^ern. Die Ver- 
bindnng schmilzt bei 98,6P und siedet unter 
f^ewrilinlichem Luftdruck bei 390P. Der Nach- 
weis der Koiiffitution gründet sich darauf, 
daß bei der Oxydation mit Chromsäure sich 
zunächst das dem Phenanthrcuchinon analoge 
Retenchinon bildet, in welchem durch 
Permanganat zunädi^t. unter gleichzeitiger 
llerauslösung einer €0-Gruppe, Methyl zu 
Karboxyl und dann auch die Isopropylgruppe 
oxydiert wird, wobei Diphenylenketrindikar- 
bonsäure entsteht; teriicr küt sich eine 
Orthodikarbons&ure unter Aufsprengung des 
mittleren Ringes und Jijrhaltung der Isopro- 
pylgruppe herstellen. 

Kichtelit Cyllj, bildet sich durch voll- 
ständige Hydrierung des Retens und findet 
sich ebenfalLs in Torflagern Fp. 46^. 

Reteneliinon C,jHi,Oo i<t durch -eine 
Heaktiouöiäiügkeit mit o-Phenylendiainin 
ab o-Diketon charakterisiert. 

CH, ;| il 



-CH(CH,), 



0 0 



Orangefarbene Nadeln von ¥p. 197*. Löst sich 
in konzentrierter Sehwefebinre mit grftaier 

Farbe. 

Chrysen Cjgllj», 



Digitized by Google 



934 



Eondensieyte Ringsysteme 



findet sich im Steiiikohlenteer, bildet r;irl)l()>i' 
Kristalle, weiche in festem Zustande ujid iu . 
Lösunf^ eine rotviolette Fluoreszenz zeigen ; 
Fp. 2Ö0, Sdp. 449* bei gewöhnlichem Druck, i 
Der KoiMtituttonsnach^is beruht darauf, 
daß das aus Chrysochinnn erhaltbare durch 
einen Mindeigebalt von ( i ) unterschiedene 
Chr3^keton »jmthetiseh aio o-Naphtoyl- 
brnzopsäurp fTfwnnnrn wcnicii k;uui. Ferner 
liißt siili i'iii l)ii)xyciirysL'ii durcli Syuliii'se 
gewinnen und juicli ("lirvsen selbst. Das 
vollständii; liydrierle Cürysen (Ferhydro- 
ebry«en) C„Ilao achmibt bei llfi^. 

ChrjBochinoD C^Hi^O«, 



iineli siphorer die i'jitstcliuni,' lioiiii Verkochen 
der Diazuiiiujuverbindua;; de> u-Aiuiiiüdi- 
phenylmcthans. Die beiden Wasserstoff- 
atom'e der CH|-Grappe sind reaktionsfibig 
und bilden mit Hilfe von NatriumSthylat 
Kondensatinn«; |)rodukte. 

Fluoren(»n (1 »iplienyienketon) C|glifO» 






0 

O 

rotgelbe Xadeln von Fp. 2f^n..'A die >ich in 
St^hwelekaurc inil blauer Farbe losen. 



gelbe Kristalle von ¥p. 84°, entsteht auch 
au» Phenantbrenchinon durch Krhitzen mit 
gebranntem Kalk oder Bleioxyd. Etei der 

Reduktion des FIiinreniMis mit Nafriiiin- 
anialgam gi bt die ('()-(irupi)e in CHOH über, 
es entsteht Fluoreiuilkohol vom Fp, Xöö'*. 
Dibiphenylenäthen CnH,, 




Pieen CatH,4, 




findet sich in den höchst siedenden Rück- 
ständen der Braunkohlen- und Petroleum- 
destillation, bildet weiße, blau fluoreszierende 
Tafeln vom Fp. 3G4". Die Substanz leitet 
sich eineneits vom /]^Dinaphtyl ab, zu welchem 
das Fieenehinon abgebaut werden Icann, 
andererseits vom aa-üinaphtyläthylen, wo- 
raus sich ihre Formel en,'ibt. Entsteht syn- 
thetisch aus Naphtalin, Aethykribromid und 
Aluminiumchlorid. Das Picencbuion CmHijO^ 
ist ein kristallinisches, ziegelrotes Pulver. 

Fluoren CisH,, 

wird au« iler dem Sdp. 294" entsprechenden 
Fraktion des Steinkohlenleers gewonnen. 
ht auch synthetiseh erhalten worden. Die 

Reindarslellung wird d;iihireh erleirlitf tt, 
daß die Substanz beim Kriiitzen mit .\e(/.ka!i 
eine Kaliumverbinduiic; CigllgK und mit 
Natriunianiid eine Nutriumverbindung gibt, 
wekhe mit Wasser wieder zerlegt werden. 
(,1,111/. : ,ie Bliittehen vom Schmelzpunkt 
HO". Die Bildung von Fluoren aus Dipbe* 
nylenketon (:*. u.) bei der Desfitülation mit 
Ziiikstaiib und die pyrn^'eno Svtifln-e aus 
Dipiieiiylinethuu beweisen die lvoti:;titutiun, 



entsteht durch Krhitzen v oii I'iuoren mit 
HIeir.xyd .iid 360». Rote Nadein vom Fp. 
188°. Die auffallende Färbung kommt durch 
Kombinatinn der Aeth^Mendoppelbindung 
mit den kondensierten Rmgen anstände. 
Ketenfluoren Cj^Hiii, 

CH, 



Fp. 97". Lst künstlich aus Retenchiiion durch 
Ucljerfillirung in Reteiiketim und Reduktion 
erhalten worden. Fluoresziert violett iu al* 
koiioliscber Lflsung. 

Chryeofluorcn C^Hg^ 




silberglänzende Tafeln von Sp. IWP. Aua 
Chmoketon durch Reduktion. 

Pieenfluoren (Dinaphtofluoren ) ('2,H„. 




ri( enehinon über das um CO ärmere 
ricyienketon durch Reduktion. Fp. 230**. 



Kondensierte Iting8ystem<> 



»35 



Aeenftphten C^H,,, 

CH2 - CHg 



I 

\/\/ 

findet sich im iVnthracenöl; Nadeln vom 
Fp. 95", Sdp. 279". Die Konstitution ei^ibt 
sich aus der UebeiiOhrb»rkett in N»phtal- 
s&un (l,8-Nap]ita1uAdikarbon8&ture). 
Aeenaphtylen'C,2H„ 

CU»CH 




gelbliche Tafeln vom Fp. 92 bis 93^. Siedet 
g^en 266^ niebt uiuanetst Entstellt beim 
üel>erlr itr>n von Aoenapkten über rotglUben- 
de8 Bleioxyd. 

Aeenaphtenehinon CuHgOt» 
CO — CO 



\ 



säure (1, 4, 5, 8) erhalten werden kann. Die 
Verteilung der Bindungen i^t wahrscheinlich 
der Formel ('nt>|)riH'lii i i 

Pyrcnchinon CjbH^U|, zi^elrote Na- 
debi vom Fp. 282. Rrägiert ntcht mit o* 
Diaminen: die Formel ist nur wahrscbeinlieb. 

a-Naphtuchinulin CigU^N, 

/\/\ 
I I [ 
\/\/\ 

N- 

schmilzt bei ö2" und siedet lu i .'öl'* ((oir.i; 
entsteht durch Erhitzen von fi-.\aphrylaiiiiii 
mit Xitrobenzol, Glyzerin und Schwefel- 
säure; gibt ein Bchwerlüsli('lie.> BicbrumaL 
/^-Naphtoehinolin (\3lf,N 





gelbe Xadoln vom Fp, 201". Wird durch 
Oxydation von Acenaphten dargestellt. 
Fluoranthen (Uiyl) C^H^ 
CH » OH 



CH 



' hat den Fp. 93,0", Sdp. 5Ö(F (721 mm): bildet 
sich wie die a-Verbmdung aus /i-Naphtyl- 
aniin. Die alkoholische Li^ung wird durah 
Eisenchlurid braun gefärbt. 
Phenantridin CuH^N, 



CH = Nv 





<>-<■> 



in den lirtchntsiedenden Bestandteilen des 
Stemkolilenteers und im Stupp von idria, 
Nadebi vom Fp. 109 bis 11 (P, siedet unter 
€0 mm Druck b«i 250^; l6.n sich in Schwefel- 
efture mit bhiuer Farbe. 
Pyren C^üw^ 



entüteht durch pyrogeue und andere Syn- 
thesen, s. B. durch Erbitten von Formyl« 

I arainobiphenyl mit Zinkelilorid. Fp. 104, 
, Sdp. oberhalb Diu wäs-serige Lösung 

j der Base und ihrer Salze fluoressiert Uml 
j Anthrachinoiin C,7H,,N, 





hellzitronengelbe Tafeln vom Fp. 149 bU 150". 
Der Sd». liegt bei gewöhnlichem Druck weit 
(therliiillt 360". Findctsich im Stiipp und den 
letzten Anteilen des Steinkohlenteers, die 
Lfisnn^en zeigen blaue Fluoreszenz, Der 
Knn-;ritntion-n;ii li\vri< s^riiiidet sich darauf, 
dali durch Oxydation Naphtaliiitctrakarbon* 



ans ^-.Vnthramin, Nitrobenzi»!. (lly/.eriri und 
Schwefelsäure durch Erbitxea, uuk .iVlizarin- 
bUiu durch Globen mit Zinkstaub. Fp. 170^, 
Sdp. 446". Die Lösungen der Base fluores- 
zieren blau, die der Salze grün. 
Pbenantbrolin CisHaN^t 




j . -Li by Google 



936 



durch Erhitzen von m-FbenjIendiatuiu mit 
m^Dinitrobenzol, GIvzcriniina Schwefebftare. 
Die wasserhalt i^fc Verbindung schmilzt bei 
65,5", die wasserfreie bei 78", der Sdp. liegt 
oberhalb 360»». 

BezQglicli zahlreicher anderer Verbin - 
dojigen mit kondeiwiertea Ringsysteiuen sei 
aal die Lehr- und Hwidbfleher 

UteMtar. BeiMein, Handbuch ,1' .■ ,.,;j<ntitchen 
CAsmw, S. Äuß. Hamburg. — l'. Uvytr 
UHd P. tÜMoÄMm, Lrhrbmtk 4er oryaRMrAen 
CkmU, Lt^fwif, — JHflteC «MUt JUamaeyer, 
Bffiehte der deuUektn ehemitthen (St*«U»ckiiji, 
44, .y. ^'iHti. Hrrlin l'Jll. — It. Meyer, Bf- 
ncAU drr drulHfhru rhrinUrktii OeteUtehaJt, 45, 
5. um'. li-rliu ![,;:, 

liftfti. Kunniitutii ii : ISitmbrrger uml 
Hooker, Lirhign Jimtilfn •!> r (^hemif, 229, 
■S. Lf ipsig JS8S. — Forlner, MonaUk^ 
Jür Vhtmie, 2$, S. 44S. Witm. — X«l», 
Momaulu^tt för Ckmie, 99, & 96S. Wkn 1909 ; 
BtrithU der devUrhm ekemurhen Gwlhehaft, 
43, S. CSS. BeriinldlO: Alo,i<. ' ' . .' J,n- Chrmir, 
31, ^f. '.)ä<J. Wien }9l<). — Hut in-r. ./■■lu nnl 
Jkmtrirtin ('/i-mn il .■^,„•1' h/, 32. ."'!'>■ 

1'krjften. Aon»füulkm : (Iraebe, üerichtr 
der dtf^ken rhrmMirn Or»flUrhujt, 29, -S. St6, 

ICM. — Bambtrger und Kransfeldf Bf- 
ri€kt» der dmieehen dtemiaehen iSetdUdu^, 18, 
S, 1841, isss. -- Be»ehke, Lieitige Annaten 
der PA«Ni> 384, .V. US. Leiptig 1911. — 
WeUxenböck und Heb, MonaUhefle för 
rhenu'e, 33, ü. S49, 191^. 

I'ii ' ii. KoiiHiiiittion : Bamheriier und 
Vhattawey, Bt-nriilr der deuUchen chtiitüchen 
Geeelhchajt, 26, S. 17r>l, IS'jl. — IUenelbeti, 
LieUg* Annaltn drr Chrtnif, 284, Ü. Si, Hi!/ä. 
— Idebermann und Witt, Beriehie der 
dauUcken ekemüehen GeteUeekaft, 30. 8. t444, 
l$i7. — JVIrn, Bertehte der deuteten ekemüehtu 
iirttlUchiift, 32, lft9('. — Letipteit. 

Bullrlin de la Sorit'u' chimique (S), 6, A'. IS!^. 
I'otU 1S91. — .^i;iii/it,e: A. Homer, Joumot 
0/ the Chfmirni Sucirlii, 97, S. IUI. London 
1910. 

Fluor en. KoneliitUio» : Graebe, Br- 
rkkte der deufsth«» dttmUeken Ofeütehoit, 6, 
a. m, mS; 7, .v. letS, U74. Liebige AnnaUn 
der Chemir, 174, I9t, tS74. — nWfff Berieku 

drr dfuUrhrn chrmUchrn (irtelhchitjl, 6. >V. 1S7, 
FitUff und Schmilz, Liehifi« Annalen 

193. j'.v'i, <}. Finchrr 

und Strhiii tilt . ll/iichle drr dtuUi Ken > hcHtUclun 
GetflUrhaJt, 27 X -'?S7, — IlruLtum»- 

(ühiijkrit : Thiele, Bfrithte der druttehrn 
rhcn,i»rhen (irsrlltcha/t, 33, .S. fSg, 19<Xt. — 

JiatriumtttU: Weittgerber , Berichte der 
dtuitehen ehemierhen OeeeUtrhojt, 41, .V. tsis, 
1908. 

R e te V f l u o r r n. Kuutlituliun : Bamberger 
und Hooker, Liebig» Amudem dar Gtemir, 
229, s. 145, />W.i, 

[ cmitjthlrn, h'innliliition : Behr und 
ran Dorp, Li'biiit Annair n der Vhrmir, 172, 

~6'j, /a;^. — l'Hnutnn und ('lutAirer. 
H>rir/i(e drr deutechm chtmiichen GeteUethaJt, 
43. ^. i.VJ, 1910. 

/'yr. fi. K'jiuxtitvtion : Bamberaer und 
Philip, Lithifji Annaltn der i'hemU, 240, 



S. m, ISS7. — O. Goldftchmidty Liebige 
Afinaien der Chrmir, 351, ,s'. tis, laof, ^ 
M^amgwtiHn, Monatek^ der Otemie, vg, S. 891» 

mo. 

G. MtUer. 



onig 
Rudolf. 

Geboren am 26. \ovomfiri 1*;3'J in Königsberg 
i. Pr., gestorben am 2. Oktober l'M)l. Er war 

j der Solln t iaes (tvmiui8ialprnf('s>ors. stuiüerte 
in Kfiiii{;sb( r;;. und trat darauf im Jahre Wb2 
in (Iii' F.•lbrii^ -tiii- S;iiti'iiiiiMrumt'nto von Vuil- 
laume iu Paris ein. IbüU errirhtcte er dort eine 
eigene Werktütte für akustische Instrumente, 
denn cc eine grofle Aioohl in subtilster Aua- 

mOimiig fobrizierte. Mcser Beruf regte ihn zu 
wissenschaltlit Ik'h Untersuchungen auf ili ra 
Gebiet der Akustik an, und er war es, di r -or 
anderen die unmittelbare exuerimentellc Ihir- 
stelhinp der Wellennatur des J>rnalles auf nianuig- 
talnsrp Wiisc crreirbre. Am bekanntesten ist 
seine Methode der „Künigschen Kapsel". Seine 
Untersuchungen und deren Krgebnissc faßte er 
1882 iaMJierscbiilt Quelques ezpMencesd'kcon» 
stique »uunmen. 1866 verlieh die Univenitit 
Kttttigsbeig ihm die Doktorwirde. 

£, Itrude, 



EoBitituttoii. 

j 1. T)^ts rr(»bli'iii der K'mstitutiori>b('sruiumiiig 
'und seine Kntwit kelung. 2. Prin/ipien der 
Konstitutionsbestimmun^ urLMiiiv bt-r Verbin- 
dungen: a) KonKtitutionsbestimmungen auf 
Grundlage der Valenz der gebundenen Atome; 
b) durch Synthese, Ablma und chemische Be- 
ftktionen: e) dureh Unterstiehnng d« Zahl 
isomerer Derivate; d) durch Studium der phy- 
sikalischen lüfTfiis» haften. 3. Die Bedeutung 
diT Kimstitiition-torinilii iimi ibri' .M.int'i'L 
; 4. Versuche zur Ertteiterung der Strukturbilder. 
5. KonetitntiMi anoigenieelier Veihindnngen. 

I. Das Problem der KonstitutionsbM- 
stimmiuig und seine Entwicklung. Die 
für die Entwickelunp der Chemie grund- 
: legende .\uffassiintr, daß die Materie aus 
einem Aggregat von Mulekfden besteht, die 
Moleküle selbst aber aus Atomen zusanimen- 
geijetzt sind, verlangt ein.« Beaiitwortui^ der 
Krage, wie die Atome in den Motekfilen der 
einzelnen Stoffe grutipierf sind. Dies Pro- 
blem, daß man aü die Krage nai Ii der che- 
mischen Konstitution oder Struktur der 
Moleküle bezeichnet, wurdf bf^ntiders drin- 
gend durch die EiUdfckuug der tliemischen 
Isomerie. Darunter versteht man die 
}<>scheinuug, daß Stoffe von gleicher quali- 
tativer und quantitativer Zuaammenietxung 



M by Google 



Kmutitetion 997 



und Kleieher Molekulaigröße üch durch ihre 
physiksliflchen und ehemisclien ESgenwhsfteti 

unter;<cIi(M(tfn kümu-n (vj;!. den Art. .,T.so- 
merie"); sie wird verständlich durch die 
Asimhinc, in isomeren Stoffen die 

Atome im .Molokül vfrsiliicdcnartig ange- 
ordnet sind. Aul wckhe Weit^o i-it es nun 
mißlich, über diese Dinge, die der direkten 
Beobachtung weit entrftckt sind, etwas aus» 
TOsaKen? Ein Wef^ dazu irikre offenbar dann 
gegeben, wenn man über dio Kräfte, wolclu' 
zwischen den Atomen wirksam s^iuü, etwa^ 
wüßte oder wenigsten« bestimmt formulierte 
Voraussetzungen ninrhtr. In der Tat ist 
die erste umfas^iL'iide Tiuurie der Kon- 
stitution chemischer Verbindungen aus einer 
Hypothese aber die Katnr der chemischeu 
Krifte, der chemischen Affinität aosge- 
gantitMi. E> i<t dies die rlrktrorhoniisclif 
Theorie, wekliü vüu J. .1. Her/.eüiis im 
Jahre 1812 aufgestellt wurden ist. Der 
(;r'tTuli'-'Ml:;Mke derscllM'ii i t der, dalä der 
Ziisaimiii'iKiauy der Atonic min h elektrische 
Anziehung bewirkt wird. Die Elementar- 
fttome seien mit gewissen Elektrizitätsmengen 
beladen, wobei je nach der Natur der Atnne 
dio positive «der nerrativo Kloktrizität über- 
wiege: und bei der Verbindung der Atome 
kämen dann diese Elektrisitäten mehr oder 
weniger vullstandit,' 7,um Ausgleicli. ?o 
vereinigt sich das üUirk positive ICalium 
mit dem negativen Sauerstoff zum Kalium- 
oxyd £«0, andererseits Schwefel mit Sauer- 
stoff tu Schwefeltrioxyd SO,; wegen der 
unglciclicn Größe der Ladunijen bleibt je- 
doch im KjO ein Quantum positiver, im 
SO, ein Quantum negativer Elektrizität 
überschüssig, und daher krmnon diese zwei 
Stoffe zum KaUurasuliat K,O.SO, zu- 
sammentreten. In derselben Weise kann 
dann nochmals das schwach positive K^Uum- 
nilfat mit dem schwaeli negativen Alomilmim- 
sulfat zu einem Doppelsalz, dem Alaun 
(K.O.SO,) (A1,0,.3S0,) sich vereinigen. 
Nach dieser Auffassung, die man auch als 
die dualistische bezeichnet, besteht dem- 
nach jeder zusammt-jigctie Ute Stoff aus zwei 
liesiandteilen. einem positiM-n und einem 
negativen, die entweder Elemente sein 
können oder aber selbst wieder in einen 
positiven und negativen Restandteil zu 
trennen sind. Die elektruchemische Theorie 
ist auf dem Boden der anorganischen 
Chemie erwachsen und hatte den Erfolg, 
dies (iebict in klarer und systematischer 
Weise ztHaniineiiziifassen. 

Alsdann versuchte mau, die dualistische 
Anffamung auch auf daa Gelnet der Kohlen- 
stoff Verbindungen zu übertrugen und 
kam zu der Anschauung, daß Komplexe aus 
Kohlenstoff mit anderen Elementen die Rolle 
abernehmen können, welche bei den an- 
organischen Verbindui^en die Grundstoffe 



spielen. Solohe zusammengeaettte Ra> 
I dlkale, die bei einer größeren Anzahl von 

T'nisetzuniren intakt blieben, suchte man 
ais Bestandteile der organischen \'erbin- 
' düngen auf und definierte schUeßlich gerade- 
zu (He organische riicinie als die Chemie 
der zusammengesetzten Radikale (vgl. den 
Artikil „Radikale"*). 

Die wichtiffsten Stützen dieser .\uf- 
fassung waren die bahnbrechenden Unter- 
Michnngen von Gay Lussac über Cyan- 
verbindungen, von I.iebig und Wöhler über 
das Radikal der Ika^oesäure und von 
Bunsen iil)er das Kakodyl. Auf die Wand- 
lungen, welche der Begriff Radikal im 
Laufe der Zeit durchmachte, kann an dieser 
[ Stelle nicht eingegangen werden. 

Von großer Tragweite wurden die Ver- 
suche und .Vnsichten von Dumas und 
Laurent (um 18:5.')) über die Einwirkung 
von Chlor auf organische Verbindungen, 
welche zu dem Sturz der elektrochemischen 
Theorie führten, zugleich aber den wichtigen 
und grundlegenden Begriff der S u bs t i t u t io n 
in den Vordergrund schoben. Es zeigte 
sich nänüich, daß sehr häufig Wasserstoff 
I durch die äquivalente Menge Chlor ersetst 
werden konnte, ohne daß der (heroische 
('harakter der betreffenden Substanz da« 
' durch grundsätzlich geändert wurde. So 
, ließen si( h beispielsweise in der Essigsäure 
: C,11|U;. suk/.eüsive 3 Wasscrstoffatunie durch 
Chlor ersetzen, man gelangte schließlich zu 
der Trichloressigsfture CXlaUOa, die der 
I^sigslbire noch sehr Shnnefi ist und auoh 
' in diese zurückverwandell werden kann, 
i Man nahm an, daß bei suh hen Substi- 
I tutionen das elektronegative Chlor an die- 
selbe -Stelle im Molekül tritt, welche im 
Ausgallg^malerial der positive Wasserstoff 
eingetiümmen hatte. Der Widerspruch mit 
der elektrochemischen Auffassung tritt hierin 
; deutlieh zutAge. 

Die nun folgende Epoche des Kon> 
stitutionsproblems ist die Zeit der Typen- 
theorie, diedurch Dumas begründet, durch 
Laurent und insbesondere dnreh (ier- 
j har d t um die I^Iitte des voiigen Jahrhunderts 
lau^ebildet wurde. Sie ist charakterisiert 
dadurch, daß man die Elektrizität als Ur- 
sache der chemischen Verbindungen fallen 
ließ und überhaupt von Spekulationen ttlier 
die Natur der zwischen den Atomen wir- 
kenden Kräfte ganz absah. Man verglich 
sehematisch die «irL'anischen Verbinduiiueii 
nach ihrer Zusammensetzung mit einfachen 
anorganischen Sabstansen und leitete m 
von solilien ab, indem man Wasserstoff 
durch «rj;aniäche Reste erstilzt dachte. 6o 
gelangte man zu einem System der orga- 
nischen Verbindungen, das auf gewisse ein- 
fache Typen zurückging. Vom Typus des 



^ j . -Li by Google 



938 



KonBtitutüm 



Hl 

TVuwrgtoffi leitete man z. R du 

A«thait ^? ij vom Typus der Salnttttre q| 

da!« Chldrathyl f;f"^/ vom Typus tle^i 
Wassers u!o den Aethylalkohol 



C.H> 



und den Di&thylftther c*^''}o ah. Vom 

Tvims des Anuuuiiiaks H,N das Acthvlarain 

hI * 

H J!N, das Diälhvlaiiiiii C.H. ^" und Tri- 
H J H i 



ithylamin: C,lls N 

Man erreichte dun-h diese Art der Dar- 
fitellung, daß die Zui^iiiniiiiMiKehöriiffkeit von 
oheniisch ähnlichen Stoffen siowie von :ina- 
lopen chemischen Reaktioruti Idar und 
dititliili zum Ausdruck m-lanuti-, Der 
liauptmangei der typischen Ausdrucksweise 
bestand darin, daft die Fraf^e naeb der Kon> 
stitiition der kohlenstoffhaltigen Koniplrxo, 
der Radikale selbst, unbeantwortet blieb. 
Die Forderung, bei der Krklämng der 
ElKenscIiaften chemischer Verbindunften bis 
auf die Elemente selbst zurückzugehen, 
welche it'iK' Kadikalc zusammensetzten, wurde 
in eiudringUcher Weise von Kelcul6 18Ö8 er- 
hoben. Eine Annäherune an dies Zitd be- 
deutete die Anfstollung des Typus Methan 
Hl 
Hl 

ll|C, von dem durch Substitution eine 

hI 

Reihe von Derivattit ahL'tlcitet werden 
kunute. Klarheit aber konnte erst ee- 
schaffen werden durch die Festlegung des 
Begriffes der Sllttigungskapazität idder 
Wertigkeit oder Valenz; vgl, den Arlikcl 
„Valenzlehre")der FJlementeund Kadikaie, 
wodurch erst der tiefere Sinn, welcher den 
Typen innewohnt, deutlich zum Ausdruck 
Kam. Wasserstoffatom ist als ein- 

wertig zu belruchtcn, das Sauerstoffatom, 
weiches sieh mit swei Atomen Wassentöff 
verbindet, als zweiwertig, Stiek"--tnff i«t ein 
diei\u rti^eö, Kohlenstoff ein \ ierwertiges 
Atom. Die Vereinigting der Kleniento zu 
Verbindungen erfolgt nach Maßgabe der 
Wertiekeit Her einzelnen .\lume. Nicht 
mein einr' ny|iiii!ie-e über das ,, Wesen" 
der zwischen den Atomen wirkenden An- 
ziehungskräfte ist die Gnindtaffe der neuen 
Struktiirlehre, sondern dj.' Konstanz ge- 
wisser Zahlenverhftltni>^ii bei der Ver- 
«iuigunu von .\tomen zum .Molekül. Auf 
diesem Hoden ruht dann auch der neue 
Gedanke, welcher gestattete, die organischen 



I Kadiitaie in die Gruppierung der £lemente 
laufsulOsen und Am das Fundament der 

gesamten Wcitcrentwickelungdcr organischen 
Chemie wurde, nämlich die Idee von der 
Verkettung der Kohlenstoffatom«, 
lier einfachste Fall der Aiieinarulcrlairerung 
zweier Kohlenstoffatome ist der. daß sie 
durch je eine Valenz ziisaniinengchalten 
, werden; es bleiben somit 6 Wertigkeiten 
' Abruft die durch andere Atome und EÜemento 
gesättigt werden können. So crirab sich 
dann für das Aethan - in der später von 
j Couper und Erlenmeyer eingeführten 
Formulierufie titirrh die Buchstabensyrabole 
der Eleraeiiie und Valenzstriche - die 

, Struktur H^C— ii und es ließen sich 
H^ 

die Konstitutionsformeln für (Iii Fh iiuilo<;p 
Reihe der Kohlenwasserstoffe eutwuktlu und 
ihre Derivate durch Substitution auf Grund- 
l^e der Wertit:keit der Elemente daraus ab- 
I leiten (vgl. die .Vrlikel „Chemische Ver- 
, bindungen", „Organisehe (Chemie' und 
Misomerie"). Die Konstitution der wasscr- 
stoffärmeren Kohlenwanerstoffe Aethylen, 
Acethylen und ihrer Homologen lieB s-ich 
dann in der W^eise aulfassen, daß die Kobleu- 
stoffatome durch je 2 und S Valenzen m- 

einander festgehalten wurden: h-^^'^**^ 

lind H— C C 11. T)'ic Krönung des Ge- 
bäudes der Strukturlehre bedeutete »ehliett- 
lieh die AufsteHung der Konstitutionaformel 

für das Benzol durcli K ldilt^ und die 
rationelle Deutung der isomerien der aro- 
niatiseiien \ er!)indungen. Wie sich dann 
die Struklurlehre weiter entwickelt hat 
und wie durch van t'Hoff und Le Bei 
mit dem trröLSteii Krfolge die Betrac iituni;en 
Uber die Binduugen der Atome ausgedehnt 
wurden auf die Betraehtang der rium* 
liehen (inippirnuiLTn im Molekül, wie 
die \Strukturh'Ure sieh zur Stereo- 
chemie entwickelte, wird in den Artilteln 
..Organische Chemie" und „Isomerie** 
geschildert. 

3. Pritiaipien der Konstitutionsbestim- 

mung organischer Verbindungen. Clhne 
weitere Ikrüclisichtigung der historischeu 
Entwiekelung sollen nun die Prinzipien er« 

ortert wenlen, welche der Konstitution«- 
bcsliiuniung organischer S'erbiuduugeu zu- 
grunde liegen. 

2at Kii n ^ t i t u f in nsl)es f im in u ng auf 
Grund der Valenz der verbundenen 
Atome. In einfachen Fällen ergibt sich 
nn? der Kenntnis der Valenz der verbun- 
denen Atome eine eindeutige Konstitutions- 
Inrmel, Si) irihl es liir den Methvlalkohol 
CH4O und für Methylamin CU,^ nur ja 
eine .Möglichkeit der Bindungsweise, nSmfieb 



M by Google 



t 



KflDBtitatioii 



H H 
C<{{ und 



«benso ifür das Aethan C^üs 



H M 



C. H. 



H und H )C— O—CfH. 

0-H II 



H 

H H 
und I'ropan ( »H, - H X - C 

Ahcr >ohnn für oine Verbiiidini7 CtHgO sind' 
zwei Kormein denkbar, nämiieh 

Für (üp Verbindungen komplizierterer Zu- 
«aramfn-;('t/.iingen ergibt sich meist eine 
sehr große Anzahl möglicher KonatitutionB- 1 
formein. Zur Kntscheidunf^. wie die ein-i 
zelnen l'orim'lii auf die vorliegenden Ver- 1 
biudungen der betretfeudeu Zusammen-! 
aetsung zu verteilen nnd« sind deshalb nooh 
anrlrrt' Prinzipien der KoDstitntionsbestim- 1 
Jim na i rlorderlich. 

2 hl K o II s t i t u tionsbestimmune du rc ii 
Synthese, Abbau und chemische Rc-, 
«ktionen. Zur Kriänterung mag das ein- 
fache Beispiel di-r zwei isomeren X'crbiii- 
duugen CaHflO Aethylalkohol und Methyl- 1 
ither dienen. ' 

Aethylalkohol kann aus dem Aethan 
erhalten werden, indem man im Aethaa ein 
H durch Cl ersetzt und sodann das Aethyl- 
chlorid mit SUberoxyd und Wasser be-| 
handelt. Dabei entsteht ChlorsHber und | 
Aetliylalkohiil und iiiaii deutet die Reaklloii 
dahin, daß das Chloratom durch die Uydr-I 
oxylgnippe substituiert worden ist I 



stoffatome im Wasser. Diese besondere 
Stellung kommt nun «neh in dem che- 

ml sehen Verhalten des Alkohols zum 
Ausdruck. £s läßt sich ein Atom Wasser- 
stoff mit besonderer Leichtigkeit imbeti- 
tuieren: zum Unterschied von Aethan, in 
dem sämtliche H-Atome am C sitzen, ist 
Alkohol reaktionsfähig gegen die meisten 
Reagenxien, die leicht mit Wasser reagieren. 
So entwickelt er mit Natrium Wasserstoff, 
indem ein Atom H dureh 'Na ersetzt wird. 
Dem Natriumalkoholat erteilt man dem- 



H 



H 



gemftO die Struktoilonnel H-7C— C; H 

B"^ ^0-Na 
Auch mit Säurechloridei tdtt der Alkohol 
leicht in Reaktion, so swar, daß dies eine 
Atom Wasserstoff durch den S&urerest 
substituiert wird. 

Für das isomere des Acthvlalkohols, 

bleibt nanmebr die Formel H-^<:-0— C;^H 

übrig. Die Formulierung besagt, daß in 
dieser Substanz die KohlenstoUatom« nicbt 
direkt naiteinander verknUpft sind, sondern 

durch Verniitthinu von Sauerstoff. Dem- 
entsprechend läßt sich auch der Metbyl- 
äther nicht ans Aethan herstellen. Methyl- 
iither kann syn f lie tiscli ifpwnnnrn wcrdfen 
durch Einwirkung von .Jodmethyl auf Na- 
triummethyUt, unter Anitritt 'von Jod- 
natrium. 



H 



H )C-0-R« -f- J-C^H - 
H)c^-C(H4-NaJ 



H 



H 



W ^0— H 



-f .\g-CI. 



Mau schließt aus dieser Synthese, daß im 
Aethylalkohol die 2 Kolüenstoffatonie mit- 
einander verknüpft sind wie im -\ethan. ^ 
Dieser SrlduD «ird dadurch Liestiit/.t, daß 
mau den Aethylalkohol wieder zum Aethan 
•bbanen kann, etwa in der Weise, daß' 
man ihn mit Jodwasserstoff erhitzt, Ks 
wird die Hydroxylgrunpe durtli .lud er- 
setzt und dtu6 entstjumene Judäthyl kann 
mit naszierendem Wasserstoff zum Aethan 
reduziert werden. 

In der so gewoimeneu l\o!l^(itutions- 
iurnicl des Aethylalkohol« uuterscheidet sich 
ein Wasserstoffatom von den fünf flbrigen 
dun h «eine besondere Stcllnn^r. Ks i.^t 
au Sauerstotl gebundeu wie die Wusser- 



Auch der Abbau bestätigt die Kon- 
stitutionsformel des Methyläthers. Jod- 
wasserstoff wirkt in ganz anderem Sinne 
ein als auf Aethylalkohol, er spaltet das 
Mblekftl in zwei Substanzen, 
.\tora Kohlenstoff enthalten, 
Methylalkohol und Jodniethyi. 



die je ein 
nimhch in 



H 



H 



h\:-0— H -I- J-C^ II 
W H 



Methyl- 
,'ebenen 



l'urdas chemische Verhalten des 
äthers schließlich muß man aus der ge 
Konstitutionsformel den S<hhil) ziehen, daß 
in dieser Substanz, da die sämtlK heu VVasser- 
stoffatome in gleicher Weise an .Kohlen* 
Stoff gebunden sind, keines sich dureh be* 
sondere Reafetionsffthiiirkeit auszeichnen wird. 

Tat^ärhlieh entwiekidt auch dieser .\ether 
mit Natrium keinen Wasserstoff und reagiert 



Digitized by Google 



940 



KflDStitutios 



iiiriit nitt Siiiirei'hloriden und anderen Re- 
iiircii/.icri auf Hydroxylgruppen. In ähnlicher 
Wi ise lassen sieh für die ungeheuer große 
Zahl der organischen Verbindungen Kon- 
stitiitionsfonni'Iti aufstellen.iiidiMii iiiaiiL'lt'ich- 
zeitig die Valcuz der Elemente, die Syntiiese, 
den Abbau und die ehemnefae» Reaktionen 
in Rotracht zifht. Inflcm für dir Knn- 
stitutionsbestiniiuuiiL" der vcrsi hiciU uen Kör- 
perklassen auf die Lflirbiuher (icr organi- 
schen Chemie und auf die si)ezieilen Artikel 
in diesem Handbuch verwiesen sei. mag hier 
mir noch auf ciiiiLrc alk'i'int'itii- ( ii"si( lits|umkt(' 
hii]£ewiei>en werde», welche dabei la Bc- 
Iraeht kommen. 

Ri'i der Art und Weise, wie soeben aus 
synthetischen und Abbaureaktionen Schlüsse 
auf die Konstitution gezogen wurden, ist 
stillschweigend eine Voraussetzung (gemacht, 
die in folgender Weise formuliert werden 
kann: Der Verlauf cluMuisrlicr Rcalitionfu 
erfolgt in der Weise, daß an den fiiuduugs- 
verhaltninen der MolekiÜe m^liehst wenig 
geändert wird, daß «n wmig Valenzen wie 
möglich dabei gelöst und neu gebunden 
werden. Wenn man z. B. die Kcaktion 
zwischen Acthylchlorid und AgOII formu- 
liert, wie oben auL'ou'eben wurde, so ist 
dabei v<iraus:^c<t'l/.t, 1 Li \m dieser Um- 
setzung nicht etwa die t — C — Bindung ge- 
sprengt wird, sondern daß die O— H'Gmp|)e 
dp> Silberhydroxyds ohne wcitrrr \ vr- 
schiebung im Molekül den Plut2 eiiaunimt, 
den vorher das Chloratom inne gehabt hatte. 
Die Berechtigung einer solchen Annahme 
baut sich darauf auf, daß alle derartigen 
Kiiiistituliiiiisbestimmuncren auf der (irund- 
lage einer größeren Reihe von synthetischen 
und Abbau versuchen gemacht werden, welche 
einheitlich zu einem und demselben He-^tiltate 
fuhren. Man kann es ak das Prinzip der 
Trägheit der Kohlenstoffverbindungen be- 
zeichnen, das sicli allgemein in der Weise 
äußert, daß in beliebig großen Molekülen 
oru'aiiisclier Verhimluimeii durch i'Jiiwirkuui^ 
geeigneter Keagensüeu an ganz bestimmten 
Stellen den Molekfils Umsetzaniten vorgc- 
nnnuiien werden können, cihue daß im 
Hau des (iesamtmoleküls etwas geändert 
wird. Auf dies Prinzip stützt man sich 
auch bei Abbaureaktionen, indem man die 
Annahme macht, daß die Atomgrupnicrungen, 
welche uiari in den SpaltstücKcn eines 
größeren Moleküls vorfindet, in diesem 
selbst schon vorhanden gewesen war (vgl. 
den .Vrtikel ., Abbau"). T>nrb muß gesatrt 
werden, daß immerhin recht zahlreiche Fälle 
bekannt sind, wo das Vertrauen auf diese 
Voraussetaung xu Trugschlüssen geführt hat. 
Bei manchen Reaktionen finden kom))li- 
/ic'le und unerwartete VerschiebuiiL-en in 
dem Bau des Moleküls statt. So erhält 
man beispielsweise aus (H^),C— CHt.NH, 



mit salpetriger Säure nicht, wie man erwarten 
sollte, den Alkohol (H,C),C— CHj.OH, son- 
dern statt dessen die isomere Verbindung 
(H,C),C-a0H).CH,CH,. 

Sulche Heobaclituniron zwini^en zur Vor- 
sicht bei der Benutzung dieses Prinzipes der 
Konstittttionefaestiroraung; man kann sieb 
aber vor Irrtümern dadurch srhiitzon, daft 
man eine Strukturformel nicht auf eine 
einzige Reaktion aufbaut, .sondern durch 
Variation der Versuchsmethoden und durch 
Kombination möglichst zahlreicher Syn- 
thesen und Abbauresultate zu einem unzwei- 
deutigen Bcsultatc zu kommen tnwhtet 

Die Konatitutionsbestimmung durch Stu- 
dium der charakteristischen Reak- 
tionen basiert darauf, daß ehemische Ele- 
ment« und Rllementgruppen den spezifischen 
chemischen Charakter, Jen sie in einfachen 
Verbindungen besitzen, im allgemeinen bei- 
behalten, wenn sie in ein komplizierteres 
Molekül eingefügt werden. So zeigen alle 
Verbindungen ROH, wefehe die Hydroxyl- 
un'uppe enthalten, eine charakteristi-clie ■Re- 
aktionsfähigkeit gegen eine iieiiie \tui Re- 
agenzien, gleichviel ob R Wasserstoff ist — 
im Wasser — oder der Rest eines Kohlen- 
wasserstoffs — in den .Mkoholen — . Die 
Natur des Radikales R modifiziert immer- 
hin die Reaktionsfähigkeit, und dadurch, 
daB man hei vielen Verbindungen genau 
>tu(Iiert hat. welcher Art diese Keein- 
ilu.ssuiig durch verschiedene Reste is.t, kann 
man bei Konstitutionsbestimmungen neuer 
Substanzen .Analogieschlüsse auf die Ver- 
kettungswei.se der Hydroxylgruppe ziehen. 
So gibt es bestimmte Reagenzien, welche 
gestatten zu unterscheiden, ob die Hydr- 
oxvlgrupim am einfach oder doppelt' ge- 

bundeneii Kohlenstoff ^C-C— OH oder 

' o 

^ ( ' - ( " 0 1 1 a n d ie Karbo xylgrui)pe -^(^"^Qpj 

oder an Stickstoff >NOH gebunden ist. Das 
eingehende Studium solcher Grnppen- 

reakt Ionen ist ein wichtiees Hilfsmittel 
zur Kou.-^titutionsbestiiiuuuiig organischer 
Substanzen - Näheres in dem am SeUuB 
zitierten l^ehrbuch von H. Meyer. 

2c) Kons ti tu tionsbestirainu ng durch 
r n t ersu c ii u ns; der Zahl isomerer De- 
rivate. Diese Art der Konstitutionsbe- 
sttmmnng besteht darin, daB man in einer 
Sub.-tanz ein Atnm Wasserstoff durch irgend- 
ein anderes Atom oder eine (iruppc R er- 
setzt und studiert, wieviel isomere Deri- 
vata hergestellt werden können. Die Meihnde 
ist prinzipiell von sehr allgemeiner An- 
\v<'ndbarkeit. Ks ließe si( h, um auf das oben 
angefahrte Beispiel zurückzukommen, die 
Konstitution des Aethylalkobols und Hethyl- 



^ j . -Li by Google 



Koustitutiuu Ml 



äthers in der "Weise bestiimiicn. rlüß man 
in beiden Sabstanzen unter möglichster 
Variation der Yermebsmethodik ein Atom 

Wasserstoff durch Chlor ersetzt. Die Struk- 
turlormei des MethylSthers läßt voraussehen, 
daß wegen der Gleichheit der Hindung der 
6H- Atome nur ein einziges Monochlor- 
substitutionsprddukf (hirstclibar sein wird 
,11 

I1_C_0_C<-H, während vom Aethyl- 

Na 

alkohitl si(h 3 iaonmre ChlorderiT»te »b> 

leiten UeBeit: 



H 



H^c-c^ 0 -ca 



H 



H-^C -C. CI 



0— H 



Cl\ H 

H ;c-c( H 

B 



Wec't'ii der ox])<'rii!i('iiteUen Mühseligkeit und 
I wegen praktischer S* liwieri!?keiten wird je- 
doch dies Prinzip, wclclies den Vorauf 
hat, keine neue hypothetische Voraussct^im? 
einzuführen, nur" relativ gelten au^ewuudL 
Eine historisch sehr wichtige Rolle hat es 
bei der Ortsbestimmung von isomeren Dwi- 
vaten des Benzols gespielt Hiui kennt 
l)ckaiintliih /v<rl. dio Artikel ..Tsomeric" 
, und „Benzotderivate 3 isomere Di- 
Sabetitntionsprodukte des Bensols C|H4Rt, 
die man als ortho-, raeta- und para-Vor- 
' bindung unterscheidet. Die Konstitution 
dieser 3 Reihen konnte man in der Weise 
festlegen, daß man ein drittes WaMoratoff- 
1 atom substituierte. Ana der Orthovet- 
j biiuliintr können 2 isomere Derivate er- 
halten werden, aus der Metaverbmdung 
sämtliche 3 isomere, aus der ParaverbindttOg 
I jedoch nur eine einage Verbindung: 



0 



B 



0 




and 



K 

V 

R 



V 



R 



und 



R 



R 



B 




ad) Konstitu tionsbestimmung durch 
Studium der physikalischen Eigen- 
schaften. Da die Grundlagen der Struktur- 
lehre aus dem Studium der chemischen 
Kigenschaftcii «^owonnen uurdcn, enthalten 
die Strukturformeln auch nichts, was ge- 
stattete, einen unmittelbaren SohlilS auf 
dir ijhvrtikalischen EigenFcliaffen der Stoffe 
zu ziehen und es ist deshalb auch umgekelirt 
nicht mOglieb, aus physikalischen Stoffkon- 
stanten unmittelbar auf die Konstitution 
zu schließen — eine Ausnahme macht 
das optisclie DrehungsveDnöL'en dei Sub- 
stanzen mit asymmetrischem Kohlenstüü 

Trotsdem ist aber das Stadium der phy- 
sikalischen Eicren?cliaften ein äußerst wicli- 
tigesHiU'smitU'l zurKoUi^Ututiuiiäbt^ütimiitung 
und swar auf folgender Hasis. Die Be- 
mühungen, die physikalischen Eigenschaften 
der Verbindungen aus denen der Elemente 
abzuleiten, eine Forschungsrichtung, welt he 
vomelmdich von H. Kopp begrandet wurde, 



führten zu dem Ergebnis, daÜ die numerischen 
Werte der Eigenschaften einer Verbindung 
meist nur angenähert die Summe der Werte 
der Komponenten sind, daB sich vielmehr 
über diese additiven Bozie}nins:pii kon- 
stitutive EioflOsse Überlagern, welche mehr 
Uder wen^r stark henrortreten. Bei der 
weiteren Verfolgung dieses Problems ergaben 
üieh dann bestimmte Gesetzmäßigkeiten, 
welche dartaten, daß bestimmten Ver- 
änderungen der Konstitution bestimmte 
Aenderungen der Zahlenwerte physikalischor 
iMi^ense haften entsprechen. Daraus folgt, 
daß es mr^lich sein muß, «is physikaliseben 
.Messungen auf Grund Ton Analogien 
■Riiekschlüsse nuf die Konstitution in ziehen. 
Die meisten physikalischen Eigenschaften — 
das spezifische Gewicht flüssiger Substanzen, 
Schmelznunkt und Siedetemperatur, die 
thermiscnen Konstanten, Lichtbrechung und 
l)isper>ion, Liclitabsorption. i'liKires/.eiiz. 
magnetisches Eotationsvermogen, anormale 



Digitized by Google 



«12 



Konstitution 



elektrische Absorption, elektrisclios I,< ifver- 
iuügen, insbesondere auch dai> uplkclu- 
Drehungsvcrmögon zeigen konstitutiven Cha- 
rakter. Praktisch werden gegenwärtig ins- 
besondere die Be«tiniinui^n der Molekular- 
refraktioi! m ! -«lispersion, die Li( hfahsiir|j- 
tion als all{;ejiu-ia anwendbare Methoden, die 
Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit, 
das optische I)rt'lniTi£rsverniögen, die Ver- 
brennungswärnie liir spezielle Zwecke di'i 
Konstitutionserniitthing verwendet und lei- 
sten häufig ftuiterorüentUoh wertvolle Dienste. 
TTeber die AuiflIhniTqr der Kessungen und 
den Aiiwendim^lbereich der eiiizohifii Me- 
thoden vgl. die betreffenden .iVrtikel in 
diesem }{andbuch sowie die am SeblnB 
zitierten Wf-rke. 

3. Die Bedeutung der KonstituUons- 
formeln und ihre Mingel (vf(]. data. die 

Artikel ..(Mieriiischr Vorbindungen" und 
,,\';iletizltUire* j. In welcher Wei.sc die 
60( i)en besprocmnen Prinzipien in spe- 
ziellen Fällen anzuwenden smd, wenn es 
sich um Bestimmung der Konstitution einer 
Substanz luuulelt. läßt sich nicht in be- 
stimmte Bibeln fassen. Es gibt keinen 
„Ganpt** der Konstitntionsbestimmunfr, wie 
es etwa einen (iaiig der ({ualitativen Analyse 
gibt; die ^Vrt der Kombination von Abbau- 
versuchen mit synthetischen Methoden, die 
zweckmäßige Anwendung von Reagenzien 
und geschickte Benutzung der physikalischen 
Merkmale muß in jedem ein/.elnen Kalle 
einem durch Uebung und Studium der 
Ltterator auszubildenden Gefühl des For- 
schers für die geeignete .Methodik überlassen 
bleiben. Oft genug ist jahrzehntelange 
mühsame Arbeit nötig uewe>en, um das 
Strukturbild eines in der Xatur sich vor- 
findenden Farbstoffes oder Alkaloids usw. 
SU eatsehleimi. 

Per Nutzen, den eine Strukturformel 
dann schließlich bringt, besticht darin, daß 
sie in einem einfachen und li icht zu über- 
sehenden Bilde das g&sumtc chemische Ver- 
halten eines Stoffes zum A\n8druck bringt, 
Reaktionen und rnvelziinuen voraussehen 
läßt und synthetische Bilduugsweläeu vor- 
hw zu sagen gestattet. 

T)ie unsrehetire Bedeutung der Kon- 
stitut iunälurmeln für die oi^anischo Chemie 
darf aber nicht über die Unvollkommenheiten 
und Mängel hinwegtäuschen, welche der 
Strukturlehre in ihrer jetzigen Gestalt noch 
anhatten. Auf zwei Punkte sei hierbei vor 
allem hingewiesen. 

1. Die Konstitutionsformeln betrachten 
das Molekül als ei?i starres (iebilde. sii> sehen 
ab von den Bewegungen, welche die Atome 
innerhalb des Molekflls erleiden und nehmen 
also für chenji<i hl' ^tideküle einen Zustand 
an, der höchstens iur die Temperatur des 



ahsdinten Xiillijunktes zutreffend ist. So 
.sind denn auch unsere Konstitutionsformeiu 
ein noch unvollständiger Ausdruck für die 
1 Beweglichkeit und die Beaktionsfähigkeit 
I der emzelnen Gmp|)en im MolekQl, welche 
ja In 7 i'ifel mit der intramolekularen 
I Atunibe\vc.gung im Zusammenhang stehen. 
Die Möglichkeit, das chemische Verhalten 
' einer Substanz aus der Konstitutionsformel 
I übzulesen, beruht auf .\nalogieschlüssen, die 
I darauf basiert sind, daß Substitution die 
I Reaktionsfähi|(keit nur mehr oder wenker 
I modifiziert, nicht aber grundsätzlich indert 
und auf empirischen Retrcin fJher die .\rt 
1 dieser Beeinflussunij durch verschiedene sub- 
|st{ttti««nde Gruppen. Bestimmte Vor- 
ansfai^nnt^rn über den zeitlichen Verlan!" einer 
Keaktioii .sind im allgemeinen niciit möglich. 
Ungewißheiten, ob unter gegebenen Bedin- 
gungen diese oder jene Keaktion sich vor- 
wiegend abspielen wird, sind refrelrnftBiir 
vorhanden. Diese Unhe-liTTinitheit in der 
Aussage der Konstitutiunülormeln hängt 
auch damit zusammen, daß die Valenz- 
! striche keine An<:al)e über die Größe der 
I Kraft enthalten, welehe zwei .\tome zu- 
sammenkettet, denn die Symbole H — CJ, 
H— Br, U— J sollen ^a keineswegs bedeuten. 
daB die Affinität zwischen Wasserstoff und 
den verschiedenen Ilaloirenen etwa irieieh 
groß seien. Ebenso wird die Festigkeit der 
einfachen Kohlenstoffbindungen C— (' durch 
die Natur der mit dem ('-.\tom verbundenen 
Gruppen sehr beeinflußt, ohne daß dies in 
der Formel zum Ausdruck kommt. Auch 
nach dieser Richtung hin bedürfen demnach 
die Strukturformeln einer dringenden Er» 
jgänzung. 

I 2. Die Bindestriche einer Strukturformel 
bringen die Beziehungen, welche zwischen 
den verschiedenen .\tomen eines Moleküls 
bestehen, nur in unvollständiger Weise zum 
.Vui^druck. Man könnte si( h <ien Zusanimcn- 
i hang eines Moleküls in der Weise vorstellen, 
I daB sämtliche Atome desselben etwa glebher- 
maßon Anziehungskräfte aufeinander aus- 
übten. Unsere Strukturformeln besi^en, 
daU eine solche Auffassungsweise nicht Stt- 
irilft, daß vielmehr jedes Atom nur mit 
einer ganz bestimmten und kleinen Anzahl 
anderer Atome in Weehselwirknnt^ sieli be- 
ifindet Aber diese ^\rt der Formulierung 
I ist zweifeUoB zu extrem. Die Saehiage ist 
wohl in Wirklichkeit die. daß zwar die 
Hanptlinien der KralU) zwiseben den Atomen 
verlaufen. \\ eiche in den Strukturformeln 
durch V^alenzstriche verbunden sind, daß 
aber doch nebenher in mehr oder weniger 
ausgeprairter Weise sieh alle Atome im 
[ Molekül gegenseitig anziehen oder abstoBen. 
I Das geht daraus h^or, daB jede an irgend- 
einer Stelle des Moleküls erfolgende Sub- 
stitution die Reaktionsfähigkeit jeder be- 



^ j . -Li by Google 



Konstitutioik 



04B 



liebigen anderen Gruppe des Moleküls in 
irgendwelcher Weise modifiziert. 

4. Versuche zur Erweiterung der Struk- 
turbilder. Das oben besprochene Priazip, 
d«B jede VHkettaiigsweiM von Atomen ihre 
«liaruktoristische Reaktionsfähigkeit iitiab- 
liiiugig von der sonstigen Beschaffenheit des 
MolekQls im wesentlichen beibehUt, er- 
leidi'l zuweilen Ausnahmen. B3ner der j 
iiiteri's.santesten Fälle ist die Konsti- 
tu tidiisfuriiiel des Bnizols. Aus der 

gvQtbetiscliea DusteUungsweise uad aus 
einer Reihe von uiAmA Griitol folgt ftlr 
(]a> Benzol die von KekvU »ttigestente 

Koostitutionsformel 



Hcl^fca 

H 

Nach diet$cr Formulierung besitzt das Benzol 
3 Kohlenstoff -Doppelbindungen, welche durch 
die allgemeinen chemischen itoaktionen dieser , 
Doppelbindungen, besondere AdditionsfAbig- > 
kt'it usvv,, fjckf 11 iizciclmt't sein sollten. Diese 
besondere Keaktionsfähigkeit der C = C 
Doppelbindnng fehlt jedoch dem Benzol, findet 
sich ahor in dem Dihydrobenzol und 
Tetrahydrobenzol wieder und Baeyer zog 
daraus den Sohlufi, daß die Kek'u lösche 
Formel kein richtiger Ausdruck iOr die 
Konstitution des Benzols sei und hefOr-; 
wertete die „xentrische'^ Formel \ 



HC; 



\ 



CH 



if 

welche iu der Weise getltutet wird, <iaü 1 
die 6 ValeuoB, welche ge^en die Mitte; 
des Kernes gerichtet sind, sich in einem , 
besonderen Zustande der gegenseitigen Ab-j 
Sättigung befinden und zusammen zur Sta- 
büisieruug des Systems beitragen. Diester { 
besondere Valenzzustand Terschwiade aber, 
sobald 2 von dt ii (5 Valenzen, etwa durrh 
Absättigung mit Wasserstoff gesättigt werden I 
Daun resultiert ein System mit 2 gewOlui-| 
liehen Doppelbindungen. In dieser sen- 
trisehen Formel -wird also, um die besondere ! 
chemische Eigentümlichkeit eines Stoffes 
xum Ausdruck zu bringen, eine besondere 
Art des Valcnsauagleiehes angenommen. 

Das Problem der strukturellen Formu- 
lierung der ungesättigten Kohlenstoff- i 



Verbindungen hat stets die Aufmerksam- 
keit in besonderem Maße auf sich gezogen. 
Das übliche Selieina der di)|)|)elt«n Bindung 
C=C erweckt den Eindruck, als sollte damit 
ein» besonders Haftanif der S Kohlen* 
stnffatome zum Ausdruck gebracht werden, 
wahrend gerade die große Additionsfähigkeit 
charakteristiseh fOr solche Stoffe ist. Thiele 
hat ans dieeem Grunde das Symbol Ü — C 

ii: V( t ' l ur •rehraelif. das bedeuten soll, 
(iaii die \ alen/krülte nicht voll aufgebraucht 
sind, sondern daß bei beiden C-Atomen ein 
gewisser .Mfinitäisrest. die Par t ia 1 v a le nz . 
übrig bleibt. Kür da> System der konju- 
idertoB Doppelbinduni^' i^ehraucht Thiele 

12 3 4 
die Formulienin«; C C — C =C, um damit 

uuszudriieken. daß solche Substajizeu bei 
Additionsreaktioiieii liitufig Addenten in 1.4- 
Stellong aufnehmen und dabei in Ver- 

12 3 4 
binduqgen C— € = C -C übe^hen, w&hrend 

X .\ 
die ältere Formulierung nur Addition in 
1.2* oder 3.4 - Stellunyr voraussehen IftBt 

Das Benzol, welehes knnjuc'ierte De)|)j>el- 
binduugen enthält, iHskoinmt daiui folgendes 
Bild 

U 
C 

HC^^^xCH 
Hc|^^ CH 

H 

welches die besondere Eigentümlichkeit des 
ohemischen Verhaltens gut widerspieKelt. 
Aneh für die kondemöerten Kerne Naph t na- 

lin, Atitliraeeii haben die Partialvalenz- 
formeln siun^emäße Anwendung gefunden, 
während freilich da« cbemisehe Verhalten 
des Zyklooktotetraens 

U U 

HC CH 

II II 
HC CH 

NC-C/ 

H H 

das die normale Additionsfähigkeit von uu- 
tMÜMigtm ^ibslanzen «eigt, mit dieser 
Theorie kaum in Einklang zu bringen ist. 

Es- ist ersichtlich, daß diesen Formu- 
lieriueen eine Auffassnnc; der Valeiu zu- 
grunde h^t, welche diesen Begriff nicht 
als reinen Zahlbegriff verstanden haben will 
— Fähigkeit, eine bestimmte Anzahl ein- 
wertiger Elemente zu binden — , sondern 



Digitized by Google 



944 



R 



R 



OH 



II 

0 

II 

0 




OH 



md der merieliinoiden Verbindangen: 



damit die Vorstelluiiir » imT bestimmten, bis einem organischen und einem anorf^anischon 
zu einem gewissen (inid koiistanleii Kraft i Bestandteil zuRanimengeseteten Verbindungen 
verbindet. Es ist eine Frage vmi u'roülem ist jedenfalls ungeheuer. Bei dorn Versueh, 
Interesse, wie sich diese Umwandlung des eine Systematik derselben aufzustellen, wird 
Valenz begriffe« entwickeln und ob eine es eich wohl darum handeln, eine Grenze 
schiirfere Priizisierung möglich sein wird. dt>r Verbindungsfähiiikeit organischer Mole- 
Dic neuere, später zu b«spreciieiide Aul- liüle und eine Zahl aufzufinden, durcii 
fassung Qber die Konstitution anorganischer welche diese Verbindungsfähigkcit charak- 
Verbindttncrcn. wolrho atrf dem Begriff der terisiert ist. Als Beispiele mfiKen angeführt 
lieben Valenzen aulljaut, hat nicht ver- werden Verbindungen von Ketonen mit 
säumt, ilireti l'jiilluLi auf die or^'anii^clie R 
Chemie geltend zu machen. Hier handelt, Säuren und mit Metallsalzen ^CO...HX 
es sieh eineraefts um die oben ai^edeutete' ° 
Fraire, für Rezielnuiiren, welche zwiselien 
den Atomen im Molekül bestehen, alier und \O..MeX; ferner die große Gruppe 
in dem Valenzstricbschema iiieht zum Aus- 
druck gelangen, geeignete Symbole zu finden, der Chinbydrone 
andererseits um Formulierungen für die | Q .„ 

sogenannten Molek u larverbindungen. In » || 
die erste Kategorie gehört die Formulierung ' 
innerer Koraplexsalze organischer Sfturen. 
Dafür mag ein Heispie! angeführt \serden. 
Cuprisalze vereinigen .sich bekanntlich mit' 
Ammoniak und man nimmt an, daß das-: 
selbe durch Nebenvalensen gebunden .wird: 
H,N 

Die Aminoessigsäure gibt ein Kupferaalz, 
dessen Eigenschaften darauf hinweisen, daß 
es nicht wie essii^saures Kupfer &h (H.N 
.CH,.( (),)sCu zu iormulieren ist, sondern 
daß man es den Tuprammoniumverbindungen 
an die Seite stellen muß. Man kommt da- 
dufeh tu folgender Koostitutionsformel: 

H,N— CH,^C = 0 
\ I 

Cu,,^^*'^ Solche Molekaiverbindungen haben beson- 

y ^*^7 ^^'^^ Interesse erregt, weil de farbig sind, 

II CH ^ C ^ 0 trotzdem die Einzelltomponenten keine Farbe 

bei welcher das Kupfer noch mit der Amino- 5. Konstitution anorganischer Verbin- 
gruppe durch Nebenvalenz verknüpft ist. I düngen (vgl dazu die Artüral „Chemische 
Solche Konstitutionsformeln sind von be<| Verbindungen** und „Valenzlehre*'). 

SHTulerer Wiehtii;keit für die Fnrhlarkr. Die nindcrrie Strukturlehre ist, wie in der 
die als rini^fiirini^'e iiinere Kumplexsake Einleitung au»«;cf!ihrt wurde, im wo^ent- 
aufgefaßt werden (.\. Werner, Ber. d. liehen auf dem Boden der oqpinisßhen Chemie 
deutseh. ehem. Ges. 4z, 1062, 2383). lieber erwachsen. Die einfachen anorganischen Ver« 
Versuche, die Nebenvalenzformeln weiter in bindungen boten für die Entwickelung der 
da.s (Jobiet der organischen Chemie aus- Konstitutii)nsl)etrarhtuiii,'eu relativ wenii,' 
zudehnen, vgl. das am St^hiuß zitiert« Lehr- Anreiz. Zu erwähnen ist hier, daß vor- 
buch von H. Kanffmann. jnehmlieh unter dem ESnflnB der Struktur» 

Stoffe, die als MnIi-kCdverbindungen auf- anschauung, wie sie in der or^snischon 
geiaiit wurden, kannte man in der orga- Chemie ausgearbeitet wurde, und mit dem 
nisohen Chemie seit langer Zeit in großer .\usbau der Valenzlehre an Stelle früher ge- 
Anzahl. Wegen der Onraöglichkeit, die- brauchtcr Kettenformeln zentrale Formu- 
selben zu formulieren, schenkte man — lierungen traten; z. B. an Stelle der frOhereii 
ahnlich wie in der anorganischen Chemie ~| Formel für Schwefslshne H— 0— O — 8 — O 
denselben im allgemeinen wenig Aufmerk- /-O 




samkeit. In neuerer Zeit wird das Gebiet 

viel bearbeitet. Die Zahl der sowohl aus 
nur urgauischcn Molekülen wie der aus 



-OH trat die Formel 



\ 



0 

OH 
OH 



M by Google 



Koostitatioii 



045 



Ein wichtitrcs Stadium trat aber ein, als 
man die vordem ala „Molekularvcrbindungen" 
rubraierten und als solche den strukturellen 
Bstnehtaitteii entrOckten Verbindangen 
sTstemiktiseb zn bearbeiten begunt A. 
Werner hatseit 1893 Grundla|]:en ftlrdie Kon- 
8titution8be«timmung derselben aufgestellt. 
Man unteraebeidet nmunebr swuchon Ver- 
bindunepn prster Ordnung und ver- 
steht darunter die einfachen, hauptsächlich 
binären Verbindungen — Waaserstoffver- 
bindtingen, Halt^enKte, Sauerstolfverbindiui- 
gen der Elemente niw. — und Verbin- 
dunijeii zweiter Ordninit;. das sind 
solche Stoffe, die durch Zusaramcnlagerung 
von Verbindungen erster Ordnung gebildet 
wenlcii. Die Zahl derselbrn ist ungeheuer 
groli, da fast alle Verbindungen erster 
Ordoung aieb mit Stoffen ihrer ;Vrt zu 
vereinigen vermligen. Die Stnücturbetrach- 
tui^n über diese Kategorie von Substanzen 
haben zu einer weseiitluhi'H Erweiterung 
de» Valenzbpjjriffes Vcr;iiilas<itng geceben. 

Werner uili die Verbindungen zweiter 
Qrdwuig ein in Anlaferungsverbindun- 
gen und Einlagerungsverbindungen. 
Uie Anlagerungsverbindungen kommen da- 
iliinh zustande, duli ;in den Atomen der 
Verbindungen erster Ordnung noch unge- 
aftttigte Affinitätsbeträge vorbanden sind, 
welche die Fähigkeit haben, sich abzusättigen. 
Die Nebenvalenzcn, welche hier ins 
Spiel treten, unterscheiden sich von den 
Hauptvalenzen dadurcli. daß sie nicht 
imstande sind, Atome oder ungesättigte 
Radikale zu binden, soinlcrn sie vereinigen 
Verbindungen erster Ordnung zu wichen 
hüheier Ordnunc. So addiert PtCt« S Mole- 
köle NH, in folgender Weise: 

n 



Cl. 



TT -^H, 
>Pt<^^' 



Cl, 



NH, 



»j 



cu 



Cl 
Cl 



Bei dieser KonnuliorMiiL' werden die 
Hanptvalenzeri ww iiblicli, durch ausge- 
tn^füp. die Nebenvalenzen durch punktierte 
Linien dargestellt. Durch weitere Addition 
kann aus der Anlagerungsvcrbindung eine 
EinlagemngsverbiDdaAg entstehen. In das 
IMnitrotriaiiiimnbobAlt lagert si^ beispeils- 
weise ein Molekttt NH« in folgender Weise ein : 

H,N NO. (H,N. NHat 

Zum Tetrachlorplatindianiin kOnnen suk- 
sessive 4 Ammoniakmolelcfile zutreten. 



H,N /g 



H,N' 



\ci 



Cl. 



BanAwOrterbucb der N«UirwiwmaMiii«ftea. Band V. 



Die hierbf i rrfolsrende .strukturelle Aenderui^ 
wird so LM'dcutet. daß sich die nitretenden 
Ammoniakmoieknle oder sonstige Adden> 
den - zwischen das Metall und den Säure- 
rest einschieben und ohne den Valenzaus- 
gleich aufzuheben, den Säurerest vom Me< 
tallatom i^umlioh entfernen, indem sie selbst 
dessen Platz •■innehmen. Mnn hat alsdann 
zwischen direkt und indirekt gebundenen 
Atomen und Gruppen zu unterscheiden. 
Mit der Abwanderung der Säurereste in die 
indirekte Bindung ist zugleich ein auf- 
fallender Fiinl tli nswechsel derselben ver- 
bunden: indirekt gebundene Gruppen sind 
durob die lUigkeit rasgesdelmet, in den 
Ionenzn<:tand Uberzugehen, sie befinden 
sich in „iunogener Bindung". 

Von besonderer Bedeutuiig fOr die Sy- 
stematik der Verbindungen zweiter OrdnuDf 
ist der Begriff der KoordinationszahL 
Darunter \ersfelif man die Anzahl der 
Atome, Radikale oder Verbindungen, welche 
— gleiohgOltig. ob durch Haupt- oder Neben- 
valcnz vpfknflpft - in direkter Hindnnjj 
mit dein Zentralatom stellen. Eä hat akh 
die bemerkenswerte Tat^uche ergeben, daft 
die maximale Koordinationszalü in hohem 
Mafie nnabhängig ist von der Natur der 
gebundenon Gruppen. Rei (»iner großen 
Anzahl von als Zentralatom fungierenden 
Elementen ist die Koordinationszahi = 6 
(Co, fn. Ir, Rh, Cr, Fe, AI, Si u.sw.), bei 
anderen (C, B, Nl = 4. Diese Verhältnisse 
gestatten, film aie Anzahl der möglieiien 
Verbindungen eines Elementes Voraus- 
sagungen zu machen. Doch muß iiierffir 
noch die BetraclitunL' der räumlichen 
Lagerung Platz greifen, um auch die 
geometrischen Isomerien übersehen zu 
können, K=: hat sich gezeigt, daß die denkbar 
einfachste Annahme, nämlich die, daß die 
6 mit dem Zentralatora direkt verknüpften 
Gruppen die Ecken eines Oktaeders ein* 
nehmen, geBtattct, die taMebUdi ezwtte- 
rendon Isomerien vorauszusagen (v|^ dar- 
aber den Artikel „Isomcrie"). Die Tat- 
saebe, daß es kürzlich gelunL'en ist, durch 
?y?tematisches Studium Spiegelbildisomerien 
zu realisieren, die an ganz eij^euartigo 
T..agerungsverhältnis8o des Moleküls geknüpft 
sind, dari wohl als die sieberate Stfttie 
dieser ganzen tlMoratiiclmi BetraebtBngB- 
weise anofganiseber Vwbuidnngen angsaebea 
werden. 

60 



Digitized by Google 



946 



Konstitution <— Ko|)rolit]ic (Paläontologie) 



LKeratar. S. v. Meyer, Genbiehtt dtr Chemie. \ LItontar* I4ehl«tAerv«r, Vermuefue Schriften, 



I^ipiüf /.'MW. — A. iMdenburg, Emtfiekelun^$- 
iii'^ih>rl\t'- der Chemie. Hr^ui iixfcin-iq 190t. — 
./. r«« 'tHoff, VnrlrMiiinirn uinT theortti- 
»ehr und phl/*ikalifrlir l'lirmii. Umnmrhipri^ 
1900. — V. Meftev und f. Jakobnon, Lehr- 
buch ilrr ,,njii!iir>r/i'^ii Chemie. Leiptig 11*07. — 
Menriehf Theorie» der organüeheu Chemie. 
Brmuudutti§ 191X, — 9. jr«y«r, ilnolyie 
«mI JimcMMimwemiMefMiif «rfamtaek» Vtr- 
HttdtmgeH. Ktrlin 1909. — H. KaufTHMmn, 
Dir F^l/<•n^^ hr- . Sl „li.i.trf liHl. — & Smile». 
Chemütchr, h'i'>iM/it,iii.,n im-i phytikalijiche Eiijrn- 
teha/tm. Drultrh hfr.in-ciriirhrn rim U. Herzog. 
Dretdcn 191S. — F. Ei»entohr, Sprktrochetnir 
organiteher Verhindungrn. SluUyart 19IS. — H. 
£eVf Ehe BenehungtH tieiedien Farbe vmd Kon 



Bd. 6, tM». WetAphal, N. Kopemika*, 
IM!. — Schuhen, Kalender Jiir 18^. Berlin. 
— </. Czipiski, K. et ees Iratatu. Pari« 1^47. 
- / *' ri u<«!, Zur Biofraphie von £f. Eopen>ihii. 

Thom ms. 

R Dmde. 



Kopp 
HcnnaniL 



Als Sohn eines an^sehenen Arztes in Hanau 
am30. Oktober 1817 geboren, w»r er über 60 Jahre 
M «rfmäeJkm Verbindungen. Leiptig lang als Dozent und I*rofaisor invrst in GieBen, 
I9tt. — Jr. Kmn^rmmMt üiAer Zunmmen- 1 dum in Heidelberg tit^ wo er »m SO. Februar. 
ham^ »¥>(»ehen fitrbe und KmutOtiUon. SMt' \ l8dS gestorben »t. Seine Experimentelarbeiteo 
ijari !9in. — A, Werner, yeuere AneehauungeH galten dem Grenzgebiet« zwischen Chemie und 
auf dem Gebiet der anorgnnischen Chemie. Physik. Mit der ihm eigenen Gründlichkeit be- 
^maudMfeif 19tS. 



O. IHmnOH. 



KontaktmetuBorpliOBe. 

V^l. den Artikel ,,Minei'albildan^ 
dttren Melftmorpboae". 



Koperniku»» 
NikoUut. 



baute er I.jind, das bisher ii'm Ii nii ht urb u 
j macht war. Seinp in Lieb ij;s Arin.ih n veroltent- 
I lichten Arbeiten wcrdi'ii Hnn h die Srhlagworte 
; „snezifiüchcs Volumen. Atom- und Molekular- 
; Volumen, spezifische Wärme, Siedcpunktsregel> 
• mifiigkeiten" gekennseiebnet. Sein Haupt* 
' verdienst liegt aof dem Gebiete der Gesehiehte- 
schrcibung. Alle seine historischen Werke: 
Geschieht* der Chemie, 4 lid«., 1843 biit 1847; 
Entwickelung der Chemie in der neueren Zeit 
1873; Dio Alchemie in älterer und lu ucn r Zeit 
1886; foniiT Ht^itrii«.'!- zur ( if'ii hiclitp der Cltemie 
(3 Hefte) zeichnen sich durch tVfe umia.ssende 
Gründlichkeit aus. Der I^twickelung wichtiger 
I Gedanken und Lehrmdnungen liebevoll nacfazu- 
i spüren, hat er vortrefflich verstanden. 

Literarisch betätigte sich Kopp durch Her- 
ausgabe des LiebigS4-nen Jahresberichtes und der 
Annalcn der Chemie. .\n< h sein l.ohrhin h der 
theoretischen Chfiiu«' (If^G^Vi war zu jcruT Zeit 
Kr hieß eigentlich Kn]i[nTirigk und wurde am eine huclist bedeutsame I^Mstuni'. l'eher seine 
lb.Fubruarl473 inThorngcboren;am24.Mail543 Persöniichkert und .sein Wirken hat sein alter 
starb er. wahracheinlich in Kniuenburg. Er war Freund A. W. von Hofmann, der ihn nur um 
der Sohn eines Kaufmanns in Thorn, das damals wenige Monate überlebte, lietwvoll bericbtft 
unter polnischer Überherrschaft stand. Von 1491 (Ber. 25, öOo), 

bis 1496 studierte er in Krakau, neben Tbeolode ' ^ ^ jrever. 

and Medizin anrli Mathematik und Astronomie. In 1 

den Jahren li'M] bis l.'iO,' hielt er sich in Italien 
auf, haupts.ii:hlit h ia l'.sdn,!. linloptia und Horn, 
promovierte 1499 oder IfiCi in li'ilo^Mia In die 
Heimat zurückgekehrt. !> htf er in Heilsberg, , 

dem Bischofssitz s*ims ttnkil-, dis Bischofs KODrolithfi 
von Ermeland, später als Kanonikus in Krauen- 1 ^ 

berg, wo er sich in stiller Zurückgezogenheit, Vorstraierte Exkremente von VOTWelt- 
ganz der WiiMuacbaft widmen konnte. Ver- ik-hcn Tieren, die oft in ^nißiMi Mengen vor- 
«cMedentWch hat er sein Dorricapitel auf dem ; jjoinmcn und dann als rhu.spliordunseniittel 
preußischen I.andt ,p'vertreten. Schmiumd .s Tahr abgebaut werden (vgl. den .Vrtikel „Dünge- 
1507 bririnn K oiier 11 1 kus sein ;:rnües Werk. ■ »». .T . r»« mv 

dess,n (;.....„st.nd das ]>ei,nn.„tri.che System "»»"el. Miooralisoh« DüBge mittel"). 

bildet, das ei au Meile dos gett/.en irischen setzte. 
Er teilte indessen nur Gelehri«n seine neuen 
Ideen mit und entschloß sich erst etwa .30 Jahre 

Skier, und da nur ani Drängen von Kreunden, 
* ganse Werk au veröfientlichen. Seine um- 
wälzenden Ideen fanden wenig AnUang und 
wurden erst fast ein Jahrhundert später von 
Tyrho de Brahe und Kepler ihrem Werte 
nach gewürdigt. I'l*' wurde das Buch von der 
Koogregutioa dos Index verboten. 



XoproUthe. 

PfttlMitoloKie. 

.M^ Koprolithe werden die fossilisirrten 
Exkremente von Wirbeltieren bexeichuet. 



^ j . -Li by Google 



Koprolitiie (FkOBontologie) ^ KonUeDriffe (Reiente Kondlenriffe) 



947 



Sie linden sich lokal häufig, so in Perm (von 
Texas) und im Mesozoikum. Im Tertiär 

sind siescltnt. ( henso in dorn sonst an Wirbel- 
tieren so ergiebigen Lia» von Holzniaden 
und Boll. 

Von Intort'sso sind sir nur dann, wenn sie 
Schlüsse über die Urfjanisation der Tiere, 
von denen sie stummen, erlauben. Das ist 
namentlich der Fall bei dem Vorkommen im 
Penn von Texas. Diese Koprolithe stammen 
aller Wahrscheinliehkeit naeh von den Ste^o- 
cephalen Eryops und Diplocaulus. Sie be- 
stehen aus Spiral aufgerollten Lamellen. Auf 
der Außenseile ist entweder nur die eine 
ilülfte äpirul gestreift uder die spirale Strei- 
fung entreckt üeb Ober den gansen Kopro- 
lithen. 

Derartige Koprolithe haben eine ver- 

seliii'ilfiii' I >i'iii iiiil: erfiiliren. l.cvilifr und 
Duvernoy vermuteten in ihnen Harn- 
steine. G^en diese Deutung spricht indes 
das Vorliimdensein von orijanisehen Resten 
in den Koprolithen. L. Xeumayer hat die 
Möglichkeit erwogen, dali es sich um den 
fowiüsittrten Darmkanal mit Inhalt der oben 
erwllmten St^eephalen handelt. Tat- 




Fig. 1. Koprolith ans dem Perm von Texas. 
Aas AbeL Nach Neamayer. 

sächlich findet sich eine große Uebereinstim- 
mung mit dem Darmkanal von Ceratodus. 
Indessi .'1 kann es sieh auch lediglieh um die 
bei Lebzeiten der Tiere ausgestoßenen Exkre- 
mente handeln. 

Uteratar. I.- Xeumayerf Dir K<rpnttilhn\ de» 
Perm von Trxfui. Ptihietmtographiea. Band LI.. — 
O.' Abel, Gr^indiHge der FaUohMogU der 
WirMUen, & Stf., Stutt<j"rt i'Hf. 

R. Wedekind. 



Künüleiriffe. 

Rezente Korallenriffe. 

1. ILrlauterung des Begriffs. 2. Die gesteim- 




4. Der Anlban der Korallenriffe, a) Formen 
der Ktmlteniiffe. b) Geographische Verbreitung 

der Korallenriffe, di Historischer Rürkblick. 
e) Gegenwärtiger ätaiid der Forschung. 



I. Erläuterung des Begriffs. Sämt- 
liche Erhebungen des Meeresbodens, die 
in einem Maße der MeeresulMTtläilie sich 
uäliern, daß hierdurch die Schiffahrt ge- 
fährdet wird, irorden Untiefen genannt. 
Man redet speziell vtm Bänken, wenn die 
Anhäuiungeii vor\vie;;end aus Sand be- 
stehen und neben größerer LAnge auch 
eine ansehnliche Breite aufweisen. Sind 
es dagegen feste Gesteinsmassen, so nennt 
nian Av \w\ \ i i' inzrltrm Vorkommen von 
geringer Ausdehnung iiLiippen, bei vor- 
wiegender Längenauraehnui^; und gleich- 
seitig in größerem Zusammenhange Riffe. 
Ihre Anwesenheit wird meist nur durch 

, plötzliehe Verfärbung des Wassers oder 
durch mehr oder weniger starke Brandung 

'angezeigt. Die Korallenriffe sind in der 
Hauptsache auf die Tätiirkeit der Jvorallcii- 

I tiere zurückzuführen. Diese Bezeichnung 

Iwird aber nieht nur auf oben definierte 
Bildungen antri'wi'ndi't, sondern fnllon 
unter diesen Begrilf auch die sogenannten 
Ringinseln oder Atolle, sowie die gewOhn* 
liehen und namentlich die gehobenen Ko- 
ralleninseln, welche oft Ober hundert Meter 
den .Meeresspiegel überrai,a'n. 

3. Die ^esteinsbildenden Korallen, aa) 
Systematische Stellung. Um die Be- 
deutung der Korallen für die Gestein.?- 
bildung richtig würdigen zu können ist 
ein Elinbliek in ihre s^ystemati.sche Stellung 
and ihren morphologischen Aufbau erfor- 
derlich. Dem 'nerstamm der Coelenteraten 
angehörend, nehmen sie in dieseiu den aus 
nachfolgender Anordnung ersichtlichen i'latz 
ein: 

Tierstamm : Coelenterata(Leibeshöhlentiere), 
l'nterstamm: Cnidaria (Nesseltiere). 
Klasse: Anthozoa (Blunientiere). 

1. Ordnung: Octocorallia (z. B. Alcy- 
onium, Gorgonia, Pennatula, Tuoipora). 

2. Ordnung: 11 ( \ a < o rallin (s. B. 
Funcia, Astraea, Madrepora). 

Das Hauptmerkmal der erstgenannten 
Ordnunij sind acht gefiederte Tentakel, die 
Hexacorallia haben dagegen .sechs oder ein 
Vielfaches dieser Zahl, und zwar un^efiederte 
Tentakel Dasselbe Zahlenverhältnis wieder- 
holt sieh Mieh beim inneren Aufbau. Durch 
die Tätigkeit der Octocorallia entstehen nur 
unbedeutende Ablagerungen, denn ein großer 
Teil von ihnen besitzt Oberhaupt kein zu- 
sammenhängendes Kalkskelett, nei anderen 
(Gorgonien) findet man höchsteus ein Achsen- 
skelett aus Hornsubstanz, so daß nur die 
Orgfilkorallen, bei denen die sonst verein- 
zelten Ealkkörperchen sn förmlichen Rfihren 
verschmolzen sind, dunh ihre ma.ssigen 
und manchmal sehr umfangreichen Fulypen- 
stöcke wesentlich zum Aufbau der Korallen.- 
riffe beitragen, .\ueli in der zweiten Ordnung 
besitzen wir in den Actinieu skeiettluse und 

eo» 



Digitized by Google 



948 



zugleich soiitäre Fonnen. während sämtUcbe 
übrigen Vertreter zu den eigentlichen Stein- 

körallt'ii gehören, von denen nur wenige ein 
Einzcldasein führen (Kungien), bei den 
llbriifen dacieKen sind hunderte, ja viele 
tauBonde von liiffiviHiier zu einer Tierkolonip 
vereinigt, bald fliw-h wie ein Teller, bald wie 
eine Kugel geformt, manchmal zu derben 
Knollen vereinigt, oder aber auch in zahl- 
reiche schlanke Aeite sieh gabelnd. 

2b) Morphologie der Steinkorallf n. 
Hatte mau früher geglaubt, daß einfach nach 
und nach der Korallennolyp der vollständigen 
Verkalkun;; anlieimfalle, sn daLi die Siruktur 
des Korallenskflettes niclitj; i-iue Wu'der- 
holung des WeichköriK-rs darstelle, so zeigten 
sp&tere Forschungen, datt die KAlkskelette 
Abscheidungen des Ektodenns darstellen, mit 
dem Polyj)en al>o nur lose verbunden sind, 
80 daß dieser ohne weiteres aus dem Kalk- 
ibelett herausprapariert werden könnte. Ver- 
gegenwärtigen wir uns nämlit h t iiM ii Kiiizol- 
Dolypcn, 80 stellt derselbe iii dt r Huuptsiu lii' 
einen häutigen Schlauch dar, der oben und 
unten durch eine scheibenjförm^e Platte 




FiK. 1. .Si hema oimsü K«rallenpolyp<'n. ;i weiche 
Sclieidewand(Sarko8epte), b Schlundmlir, <■ Siiulc 
(ColumeUa), d Magen(ilam«-nte, f FuÜplalte, 
jn Hauer (Tnecn], o Mund, r Kadialtasche, »Mauer 
-I- Kalkacbeidewand (SUerosepte), t Fühler 
(Tentakel). 



ahgeHchlossen ist. und ^\(■!l•Ilt■I iiiii >clifii 
eine Läiu;e bis zu 1 cm erreicht. Die Wandung 
des Schlauehs nennt man Mauerhiatt, die 
untere Platte Fuüscheibe und die »hnv 
Abdockunc Mundscheibe. Am iiaialc der- 
selben stehen die sechs einfachen schlauch- 
förmigen Tentakel oder ein Vielfaches dieser 
Zahl. In ihrer Mitte trägt die Mundsebeibe 



den ringförmigen Mund, der sich in den Hohl- 
raum (.Magen) hinein eine Strecke als so- 
genannt«>s Schlundrohr fort.setzt. Die Kalk- 
abscheidung fällt fast ausschließlich der 
Fußscheibe zu. Nebenstehende schematische 
Abbildung dürfte diese Abscheidungen in 
ihrer Verschiedeiiariigkeit am besten ver- 
deutlichen. Die FuSscheibe sondert nach 
unten vor allem die ziemlicb dicke Fußplatte 
ab. Weitere Kalkabsebeidangen eemnen 
später nur noch an einzelnen Stellen dw 
l<^tß8cheibe und zwar in vermehrtem Mafie 
zu «folgen, so daß sich auf der FuBplatte 
türm-, pfcilor- und kiilis.'^enarli're Knlk- 
gebilde erheben, die uiik-r »ich wieder eim-u 
gewissen Zusammenhang zeigen. So bildet 
eich im Zentrum eine kleine Säule, die 
Ootumella, manebmal wird sie von niedrigen 
Pfeilern, den I'ali, kreisförniis: nnit^ebeii. 
Die erwähnten Scheidewände ordnen sich 
radienartig an und werden Sklerosepten 
genannt, im fJe^jensatz zu den zwischen 
ihnen stehenden liaulij^en Scheidewänden, 
den Sarkosepten. Der äußere Rand der Fu Ii- 
platte erhebt sich wallartig und wird Mauer 
oder Theka genannt. Durch diesen Iu6eren 
Kingwall, der aber innerhalb des Mauer- 
blattes liegt, werden die einzelnen Sarko- 
septen miteinander verbunden. Die Theka 
kann an ihrer .Xußenseite noch rippenartige 
Vorsprünge (Costae) tragen. Zuweilen bildet 
sich dann aneli niu-li aiiücriialb des Maiior- 
blattes ein dUnner Kelch aus Kalk, der dann 
mit Epitheka bezeiehnet «ird, 

2c) (leographische Verbreitunir. Im 
(Jegensatz zu den einzellebendeu Korallen 
scheinen die riffbildenden Korallen für ihr 
(iedeihen an eine gewisse Mindesttemperatur 
des Was.sers, nämlich 20" C, gebunden zu 
sein. Sehun aus diesem I'nistande ergibt 
sich, daß sowohl ihre gco^rauliische Verbfei- 
tung ab aneb ihr ^^ertikales Vorkommen 
ein begrenztes ist. Im allgenteinen treten die 
Riffkorallen nur zwischen den Wendekreisen 
auf. AUeidings findet man sie im Koten 
Meer noch unter dem 30. (irad n. Jk.; die 
Bermudasinseln, welche ebenfalls reich an 
Korallen sind, lieL'en sogar unter .32 (Irad 
15 Minuten n. Hr., aber auch die südliche 
Halblnigel weist an der Westkäste Australiens 
solche noch unter dem 29. Grad südlicher 
Breite auf. Alle diese außergewohidichea 
Vorkommen sind i ; Ii darauf zunlck- 
ziiführcn, daß durch warme AhNtrewtrö' 
mungen die obengenannten Lebensbedin» 
L'ungen ennöirlielit sind, 

2d) Biologie der Steiukorailen. Ein 
üppiges WiK-hstum entfalten die meisten 
dieser Ki>rallenar1er i m' bis zu einer Tiefe 
vun 3U bis 40 ni, bei iiiit;cfulir üU m Tiefe 
scheint die Grenze ihres Fortkommens zu 
lieL'cn, Fundorte bis zu 79 m Tiefe worden 
nur ganz vereinselt festgestellt Uir <je* 



M by Google 



Kolullcnhffe (Rezente Koiullennffo) 



U49 



deihen ist auch in underor Hinsieht von 
ganz bestimmten Faktoren abhängie. Frisches 
vulkanisches Gestein scheinen sie zu meiden, 
in der unmittelbaren Nähe tätiper Vulkane 
sind sie nicht zu finden, schon der Aschen- 
regen derselben schließt ihr Fortkommen aus, 
auch schlammigen Grund oder sandigen 
Boden wählen sie nie als Aufenthaltsort, da 
ersterer, wenn aufgewühlt, die Polypen 
erstickt, letzterer die zarten Gebilde im 
Wogengebrande zermalmt. Süßwasser ist 
Gift für sie, auch in Brackwasser sind sie 
nur ausnahmsweise anzutreffen. Am liebsten 
ist ihnen fester, felsiger, womöglich kalk- 
haltiger Untergrund, sie verschmähen aber 
auch nicht Telegraphenkabel oder Holz- 



und im Gegensatz zu dem satten Blau des 
Ozeans bieten solche Korallenfelder einen 
unvergleichlichen Anblick. 

Die Korallen scheinen in ihrem Wachstum 
dem Lichte zuzustreben, jedenfalls aber dem 
offenen Wasser, denn dort liegt ihre Nahrungs- 
quelle, der sich jederzeit hunderte und tau- 
I sende von fangbereiten Armen entgegen- 
I strecken. Obwohl sich die Polypen auch im 
hellen Sonnenschein entfalten, scheinen viele 
erst mit Anbruch der Dunkelheit aus ihren 
I Kalkhüllen hervorzukommen. 

Auch die Form der Korallenstöcke ist 
dem Aufenthaltsort angepaßt. An flachen, 
ruhigen Stellen trifft man vorwiegend ver- 
ästelte Formen. Meist stehen dann die Stöcke 




Fig. 2. Korallen Ton Riff von Bake. 



pfosten, selbst Wandungen von Schiffen 
wählen sie als ^Vnsicdelungsort, viele Arten 
scheinen Steilabhänge als Aufenthaltsort 
vorzuziehen. 

Die Farbe der Korallenstöckc wechselt 
je nachdem die Polypen ausgestreckt oder 
eingezogen sind. Das blendende Weiß, 
welches die Sammlungsstücke aufweisen, 
erhalten sie erst nach dem Trocknen an der 
Sonne. Sonst aber sind alle Farbenschattie- 
rungen anzutreffen. Neben dem überwiegen- 
den Ockergelb finden sich rote, blaue und 
violette Farben. Im Verein mit dem 
smaragdgrünen Wasser der Korallenzone 



so dicht, daß durch jeden Tritt Dutzende 
von Aesten abgebrochen werden; in ihrer 
Nähe finden sich häufig auch die pilz- 
förmigen Stöcke, von denen manche nahezu 
Kugelgestalt annehmen und oft ein Gewicht 
von mehreren Zentnern aufweisen. Auch 
solche von Schirm- und TcUerform lieben 
mehr stilles Wasser. In der stärksten Bran- 
dung finden sich vorzugsweise die knolligen 
gedrungenen Formen, dicht aneinanderge- 
schniiegt, so daß sie einen k'l>enden Sehutz- 
wall gegen die Wogen darstellen. Weiter 
in der Tiefe, wo der Wellenschlag nicht mehr 
zur Geltung kommt, treten dann wieder 



950 



KoraUennff« (Rezente Korallenriffe) 



Forini^n mit baumförmiVetn Habitus auf. 
Damit ist jeüuch die Fortiienmanrii^l'altigkeit 
der Steinkorallen nicht erschöpft. Schon 
die deutschen Namen Stern-, Hirn- und 
Löcherkorallen zeigen. dalJ ihre oft ganz 
eigenartij^'e Form i-iii bi-lit'lxi's l'iitrrsclici- 
dungsmerkmal bildet. Bedenkt man ferner, 
daß sogar jede Art, je nach Aufenthaltsort 
unri f.thtMishfcIintrunsrpn in ihrer äußeren 
Form beeinlluUt wird, so ist es wohl Rerecht- 
fertigt zu behaupten, daß kaum ein Stock 
dem anderen gleicht. Nicht minder groß ist 
der Gegensatz zwischen den Stöcken mit 
i-iiii^t'Zü^ft'iicu l'olypcii um! {b'iiiriiii:(Mi. Ihm 
welcbco die Polypen ausgestreckt und die 
Tentakel entfaltet sind. Die eharakterittische 
Form ist vollstäridii: verschwunden, wie ein 
in erhabener Rulle ausgebreiteter Blumen- 
teppich oder wenn Dlaiing vorhanden, 
■wie ein wild hin- und lierwogendes Aehrcn- 
fcld mutet uns jetzt das Korallenfeld an. 
Leider ist es mit trroßen Schwierigkeiten 
verknüpft, selbst inmitten des Korallen- 1 
frebietes sich einen solchen Anblick tu ver-| 
scliaffen. Innerhalb ihres Flcmentc? sind 
dit' Koralknstücke gegen Stoß und \Vi.i;cii- 
prall /.icmlich widerstandsfähig, aber • ituual 
abgestorben und an der Sonne getrocknet 
werden sie spröde wie 

Ihirch ihr dichtes tiewirre uihI diircli 
ihre zahllosen Schlupfwinkel bieten die 
KoraUenfelder für viele Tiere einen sonstigen 
und «tändiirrn Aüfpnthaltsort. Secroson | 
von oft unglaublicher (iroUe und Farben- 1 

Kracht überziehen abgestorbene KonUen- 
löcke. Seeigel und Seewalzen liegen meist 
in träger Rnhe zwischen ihnen, Seesterne 
uiui Schnecken aller Art klettern iimiier. 
Aalartige Fische und Seeschlangen verbergen , 
sich unter den Blöcken, unzählige kleine j 
Fische, oft von den l)izarrsten Former 
und in den schönsten Farben suchen bei , 
jeder Gefahr zwischen ihnen Schutz. Zer- ; 
«chlägt man dann einen Korallenblock, soj 
findet man, daS auch in ihrem Lmem ein! 
Heer von Rewoluiern -i( h angesiedelt hat,' 
Schnecken und Muscheln haben sich ein- 1 
gebohrt, Würmer aller .\rt durchziehen den 
Stock mit feinen Kanälen. A-seln und viele 
andere Krebse schlüpfen aus den zalil- 
reicben Sehbipf winkeln hervor, eine Lebens- 
gemeinschaft, wie man sie sieh mannig- 
faltiger kaum denken kann, wie man sie 
aber in nahezu gleicher Zusammensetsung 
in jedem Korallenriff vorfindet. 

Neben Wind und Wogen, die bei jedem 
Sturme Tausende von Arsten abh-echen 
und oft zentnerschwere lilotke entwurzeln, 
welche dann beim l'mherrollen furchtbare 
Verheerungen unter den zerbrechlichen Ge- 
bilden anrichten, haben die KorallenstScke 
nur \v('nige Feinde aufzuweisen. Die Sec- 
walzcn begnügen sieh mit kleinen at^e- 



brochenen Stücken, die sie ihren langen Darm 
hindurchwandern la<!<;en, um die geringe 
organische Substanz, ansznsaagen, manche 
Schneckenarten sollen den ausgestreckten 
Poly|)en gefährlich werden, vor allem aber 
;:ibt es \ersehiedene i''ischarten, darunter 
namentlich die Lippfische, welche mit ihren 
starkbewaffneten Kiefern die Aeste los« 
brechen und sofort zu feinem Sand zer- 
malmen. iNüch 1,'efalirbringender ist für sie 
tiefe Ebbe bei intensiver Sonnenbestrahlung. 
Obwohl die Korallen die Fähigkeit besitzen, 
einen zähen Schleim auszusondern, der sie 
eine Zeitlantr vor dem \'ertrocknen sebiitzt, 
findet mau hin und wieder doch weite 
Strecken mit abgestorbenen K«nltei vor, 
die nur durch Austrocknen umge1a»ramen 
sein können. 

Was die Nahrung dieser Kofallen an- 
belangt, so ist das Spiel der Wc^en fAr sie 
die ergiebigste Nahrungsqucllc. Jeder der 
Tausende von l'olypen -treckt ^eitie Anne 
(Tentakel) nach Beute aus und versucht 
eines der Millionen von Lebewesen, welche 
Ebbe nnd Fliit fihfr die Kornljenfelder 
dahinfuhrcn, zu ergreiien, seien es Einzeller, 
Larven vo^ Stachelhäutern, Ideine Krebse, 
Fischbrut oder selbst verwtnende Fleisch» 
teile. Zn Hilfe kommt ihnen dabei ihre 
Ausrüstung: mit Xesselfäden, die durch 
ihre ätzende Saure derartig kleine Tiere 
sehr rasch lähmen. Wer aber selbst einmal 
unfreiwillig sich mit der Wirkun'j; derselben 
bekannt machen mußte, muß zugeben, daß 
sie auch für grOfieie (jeachöpfe nicht unge- 
fährlich sind. 

Wir haben früher sehon gehört, daß, 
wenn der einzelne Polyp eine gewisse Größe 
erreicht hat und ihm sein Kalkskelett zu 
enge wird, er sich aus demselben herauszieht 
und zur iinse«f hlechtlicheii Teihint; sehreitet. 
Eine Generation baut sich auf der auderen 
auf. gleichzeitig jedesmal die Anzahl der 
Individuen verdoppelnd. Zeigt so das 
Gesaratwaehstnm im Jahr« auch nur Fort- 
schritte, die nach wenigen Zentimetern 
zählen, so gibt ducii die .Menge der Stöcke 
und eine nicht nur auf .Jahrzehnte, sondern 
auf Jahrhunderte und Jalirtails-ende sich 
erstreckende sich ^li^'it'h bleibende Tätiu^keit 
schließlich Werte, die bei der Unitrestaitun;,' 
unserer iürdoberfläche sehr in die Wagschale 
fallen mflssen. Zu gewissen Perioden setct 
aber ancli eine nesehleehtliche Fortpflanziini; 
ein, bei der jeder Stock Tausende, ja .Millionen 
mikroskopisch kleiner Flifflfflerlarven ent- 
läßt, die durch ihre Menge namentlich in 
den Lagunen sogar das Wasser trüben. 
Mögen auch I nzahliire den Fischen und 
anderen Feinden zum Opfer fallen, eben- 
Bovielen gelingt es sich auf abgestorbenen 
Stöcken, an Felsen u, dgl. niederzulassen, 
um eine neue Kolonie zu gründen. Doch 



^ j . -Li by Google 



EonDenziffe (Rezente KcnvUenriffe) 



051 



Wind und Wogen, namentlich aber die 
Meeresströmungen sorgen dafür, daii diese 
Larven selbst Hunderte von Meilen «i-it 
veriraehtet «erden, und so Oberall die Arten 
Terhrutieiid, wo irgendwie dw Lebeiube* 
dingangeii gtbistifi: >^ind. 

3. Wdtere riffbildende Faktoren. Ehe 
wir zur Betrachtung der Korallenriffe über- 
gebea, müssen wir diejenigen Organismen 
knn erwihnen, welche gleichfalls gesteios» 
bildend auftreten k5nnen und deshalb im 
Verein mit den Korallen, ja sog»i allein 
imstande tiiid, gewaltige Ablageron^eB m 
Mliaffcn. An ('«'ni Pflanzenreiche konunfn 
nur i^cwissf Kalkalj^ea (NuUiporen) iu Be- 
ti'acht, die namentlich am Ruide aer Riffe 
sich vorfinden, der gewöhnlieb bei Ebbe 
trocken liegt, so an Orten noch weitere 
Bausteino auftragend, wo die Tätigkeit 
der Korallen ausgeschlossen ist. Im Tier- 
reich tragen neben den Korallen nur noch 
verschiedene Polvpinkorallen (Hydro- 
corallinen) und gewus^u Ilöhrenwürmer (Ser- 

Sulen) durch eigene Tätigkeit zum Aufbau 
er Erdütinde bei, in aJl den abvigen Tier- 
gruppen bestehen dieee Beiträge nur aus 
abgestorbenen Körpern oder AbfaÜprodukten. 
Unter den einzelligen Tiereu sind es vor allem 
die Kanimerlinge (Foraminiferen), welche 
oft in solch unendlicher Menge auf den 
Meeresgrund niedersinken, daß Ablai^^orunj^eu 
von hundert und mehr Metern Miielitii^'keit 
entstehen können. Aueb die £adioi*rien 
(StraUtiere) sind erwilinenswert, wenn aneh 
ilire Kieselskelette bei weitem nicht in dieser 
/.tili sich anhäufen. Eine Durchmusterung 
der Siindablagerungen auf den Korallen- 
insiln /eitrt Tjns rasch auch die Qbrigen, 
ebenfalls ilircu Tribut entrichtenden Tier- 
gruppen, oft zwar nur in mikroskopischer 
tirOMt vieUaoli «ber »uob in gaoi anaebn- 
fidien Stücken. Unter den Teiwlueden'- 
artigsten Trüinnieni von Stachelhäutern 
treten uameutüch die massigen Stacheln 
mancher Seeigel hervor, neben winzig kleinen 
S<-)iiie<kchen finden wir auch faust- und 
kupf^^rulie Stückü und die Muscheln liefern 
sogar Schalen von mehreren Zentnern Ge- 
wicht Auch die Krebee lielem dncoh ihre 
kaUdialtigen Schalen einen «nflehnliehen 
Beitrag. Unter den Wirbeltieren ist die 
Beteiligung der Fische kaum erwähnenswert, 
dagegen können die V^^k] durc Ii Ablagerung 
von Guann sehr viel zur Erhöhung von 
Korallenriff eu bt>i tragen. Weitaus die größte 
Mentre (i( s Sude* besteht jedochMsKoraUen- 
triUumeru. 

4. Der Aufbau der Korallenriffe. 
4.1) Formen der Korallenriffe. Bald 
iÜ6 einzelner Felsen den Meeresspiegel kaum 
erreichend, bald als meilcnlange Barre die 

Süßten Inseln umsäumend, oft auch als 
eite Felsenfläche, die nur ^ur Ebbezeit 



trockeniillt, die zuweilen hoch empor- 
ragenden Inseln um?f)rtend oder als einsame 

Insel nur weni*,' Meeresoberfläche über- 
ragend, jedoch maiu hmal auch als gewaltiger 
Horst Qber 100 m senkrecht aus dem Heere 
aufsteigend, schließlich Insel an Insel sich 
reihend, einen weitausgedehnten, wunder- 
samen Kranz bildend, so verschiedenartig 
bieten sich uns diese Korallenge bilde dar. 
nnd damit ist ihre Mannigfaltigkeit bei 
weitem nicht erschöpft. Was wir hier ab 
acharf gesonderte Einzelbilder erwähnten, 
ftiden wir in Wirklichkeit noch auf die 
mannifrfaltigste Art kombiniert, sowie im 
einzelnen derartig variierend, daß schließ- 
lich alle diese Gebilde zusammen eine fast 
Ifickenloee fintwickelungsreihe darstellen, die 
selbst bei dem Laien den Eindruck hinter« 
laßt, daß diese im (irunde so versehicdea- 
artigen Bildungen einen inneren Zusammen- 
hang aufweisen tmd iroU «nes aus dem 
anderen hervonrecrangen ist. Vorderhand 
müssen wir um jedoch damit begnügen 
diejenigen Typen herauszugreifen, die, sogar 
ehe die Wiasattsehaft sich mit ihnen besohll- 
tigte, beeoodere Nunen trugen, die dann 
namentlich durch die Untersuehungon Dar- 
wins noch erhöhte Bedeutung erhielten. 

Der einfeehsto Typu» wird durch die 
.Saum-, Küsten- oder Straiidriffo darjre- 
äiellt Wie schon aus dem Namen hervorgeht, 
schließen sich diese Riffe unmittelbar an 
das feste Jjand an, gleioherweise ob dieses 
koralHnteohen oder wUcanisehen Ursprungs 
ist. Oft mir wenige Meter breit, erstreckt 
eä sich au anderen Orten selbst über einen 
Kilometer weit hinaus, obwoU es häufig 
die Inseln rin<,'s umgibt, kann es auf weite 
Strecken auch vollständig fehlen. Seine 
Oberfläche fällt während der Ebbezeit meist 
voilstiyidig trocken, so daß es den Lebewesen 
der See nur in ▼orüber^'ehendem Aufenthalt 
dienen kann. Deshalb fehlen hier lebende 
Korallen nahezu vollständig. Der dem Meere 
zugewandte Rand fällt fast ausnahmslos 
steil, ja beinahe senkrecht in die Tiefe, so 
daß schon wenige Meter vom iiiffrande 
entfernt Tiefen von mehreren hundert Metern 

S;emes8en weiden können. In einer £at* 
emnng von kamn ainer Seemdk frefdea 
dann irewöhnlich schon einige TMUNud Meter 
Tiefe konstatiert. 

Die Kanal-, Damm- oder Barrieren- 
riffe trleichen in ihrer (»berflaehenirrstxiltting 
und ihrt'iii dem -Meere zui^ekelirten Rande 
völlig den eben geschilderten Strandriffen, 
aber sie stehen nie in unmittelbarem Zu- 
sammenhange mit der von ihnen einge- 
schlossenen Insel bezw. dem Festlande, 
welchem sie vorgelagert sind, sondern sind 
von diesen durch einen an Breite und Tiefe 
oft sehr variierenden Knnal sretrcnnt. Auch 
der Abfall des Innenrandcä idi nie 60 steil 



Digitized by Google 



952 



wie der des Aulieuraiides. Hin und wieder 
sind durch besondere Aufschüttungen oder 
durch lokale Hebungen auf der Oberfläche 
des Rififes gesonderte Inseln entstanden, 
die reichen Pflan/onwiiflis tr;ij;pii könm-n 
uad so kann auch bei Hochwasser der Ver- 
lauf des Barrierenriffes leieht festgestellt 
werden. T>a? ijpwaltiRSte Barrierenriff findet 
sich an der iN'ordostküste von Australien. Es 
hat eine Länge von ca. 1900 km. Die Ent- 
fernung vom Pestlaade schwankt zwischen 
88 nnolSO km. Der Kanal zwischen Aaßen- 
riff und Festland z(>it;t eine mittlere Tiefe 
von 20 bis 50 m, diese steigert sich jedoch 
an mehreren Stellen auf über lOO m. Der 
Verlauf der Barrierenriffe stiniiiit in weit- 
gehendem Maße mit der daiiiuterliegendcn 
Küste überein, selbst die Einbuchtungen 
werden genau kopiert. Von Zeit zu Zeit 
ivird das Barrierenriff jedoch nnterbroeheR, 
80 daß Jiierdurch EIin^riin^^e ncscliaffeii werden, 
durch die selbst größere Schiffe passieren 
ktanen. Gewöhnlieh liegen solene Ein- 
gänge Flüßmiindiingen gegenüber. 

Öie Atolle endlich sind entschiedyu die 
auffallendsten Korallengebilde. Wir können 
sie im Anschlufi an die vorheKehenden 
Sehüdernngen am besten dadurcn kenn- 
zeichnen, daß wir sie als Barrierenriffe 
ansprechen, \m denen die eingeschlossene 
Insd auf einen nnseheinbaren Rest zu- 
sammcngesch rümpft oder, wie in den meisten 
Fällen, vollständig verschwunden tät. Aus 
dem Kanal ist hierdurch eine breite, seeartige 
Wasserfläche geworden, Lagune genannt 
Die Inselbildung auf dem ISm ist hier meist 
noeh weiter vortresehritten, so daß gewöhnlich 
dies^; Intiehi mh perlenartig zu einer grü- 
nenden Kette zusammenschließen. Lagunen- 
tiefe, Diin librflclie des Riffes, äußerer Abfall 
des AtdllraiiiieH ent.spreelien iranz, den früher 
erwähnten Verliiiltnissen bei den Strand- 
nnd Barrierenriffen. Es ist eine weitver- 
breitete Hnnung, die durch die Ol^ehen 
Ablnldnngen in den Lehrbücliorn noeli unter- 
atfltat wird, daß der Durcluiie&ser eines 
solchen Atolls höchstens einige Kilometer 
betrage. Allerdings gibt es Atolle, wo die 
Lagune nicht einmal einen Kilomet^^r breit 
ist, aber bei der iU)erwieL'enden Zahl ist 
die Auedehnung der Lagune wesentlich 
grOBer nnd Durchmesser von SO und mehr 
Kilometer sind keine Seltenheit. 

4bj ücugraphiBcbe Verbreitung der 
Korallenriffe. Die Verbreitung der Ko- 
rallenriffe fällt im allgemeinen mit der 
Ausbreitung der gosteinsbildenden Korallen 
zusammen. Jlier sidlen jedoidi vor allem 
diejenigen Gegenden hervorgehoben werden, 
wo die verschiedenen Riffbildungen in 
solelier Ansiii linnn? auftreten, daß sie dem 
ganzen i^ndschatlsbild ihr eigenartiges Ge- 
präge anfdracken. Sonderbarerweise finden 



wir im Atlantischen Ozean nur wenige 
Gebiete, wo die liffhaueiiden Korallen mit 

P>folg tätig waren. Die Berraudasinseln 
haben wir schon erwähnt und hervorgehoben, 
daß dort ihre Tätit;keit nur durch den 
Einfluß des Golfstromes ermi^licht ist. 
Die ganze Inselgruppe bildet ein groBei 
Atoll, das aber in maneher Beziehung 
von den übrigen uns bekannten Atollen 
abweicht. Auch die Riffbildungen West- 
indiens, wenn auch sehr zahlreich, laaaen 
noch den typischen Charakter vermissen. 
An der Nordküstc von Südamerika finden 
sicii nur Strandriffe, im Mündungsgebiet 
des Amazonenstromes vermißt man jeglidie 
Korallenbildunf^pn. Auch an der ganzen 
Kusa> Brusilieus trifft man nur kümmerliche 
Korallenriffe, die auffallend arm an Korallen- 
arten sind. Etwas reichlicher, zugleich aber 
auch eigenart^er sind einige vorgelagerte 
Inselgruppen mit KorallenbildiuiKen aus- 
gestattet. Atif Fernando Noronha kann 
man die letzten Korallenriffe konstatieren, 
alle die mehr zentral gelegenen Inselgnipiwn 
wie St. Faul, Capvcrden, Canarcn, Madeira 
und selbstverständlich auch die Azoren 
sind g&nzlieh frei davon. An der ganzen 
WestkflBto Afrikas sind überhaupt keine 
i^csteinsbildenden Korallen anzutreffen. 

Im Indischen Ozean ist, wie schon 
erwähnt, das Rote Meer reich an Korallen- 
rif'eTi T liii =(>lben sind eii;entlich alle als 
Strandritie anzusprechen, auch im Persi- 
schen Meerbusen treffen wir nur diese Art 
von Korailenbildun^n an. An der Ostkttste 
von Afrika findet sieh ehw nahesn nnunter- 
broehene Kette von Strandriffen, su^ar 
auf dem Festlande sclbät sind stelienweise 
ziemlich ausfredehnte Schichten von ge- 
hobenem Korallenkalk zu konst<itieren. auch 
mehrere der Küste vorpelaj^erte Inseln be- 
stehen vollständiij aus Korallenkalk. IJoi 
der Insel Madagaskar sind schon Uebeigänge 
von Strand- zu Barrierenriffen vorhanden, 
die uns dann auf den Comoren in panz 
ausgesprochener Weise entgegentreteu. .\uch 
auf den Amiranten und Seychellen findet 
man wenigstens Strandriffe. Das Pro- 
videnciariff, die Farquharinseln und die 
.Mdabrainseln stellen datrecen atollformilie 
Gebilde dar. Inmitten des Indischen Ozeans, 
wohl als Uebeiteste der frQheren LandbrOehe 
zwischen Afrika und Vorderindien, trctip-n 
uns in den Mascaronen, den Saya de Malha- 
Bänken, dem Chagosarchipel, den Malediven 
und Lakkadiven vor allem Atollbildungen 
in den mannigfaltigsten Gestalten entgegen. 
Mit Ausnahme von Ceylon und der ^egen- 
überlicgcndeu Südspitze von Vorderindien 
finden wir sonderbarerweise sowohl an dieser 
Halbinsel als auch an der Westseite von 
Hiuterindien keinerlei füffbildungen. Be- 
ikannte und viel untersncbte 



M by Google 



KonUeauttfe (Recente Kondlennfifo) 



968 



siiKl aodaim ümütteD des Oteans Keelingatoll 
nnd Chriitnauifllaiid. Die flebr ireit sfidüch 

gelegenen Abrolbosinseln an der Westküstt' 
von Australien haben wir schon als äußersten 
Vorposten der Korallentätigkeit genaimt. 
Am Westrand des Indischen Ozeans und 
schüu überleitend zu dem Malayischen 
Archipel weisen die Andamanen una Niko- 
baran StrandrifEe aui. Auoh die Uaibmsel 
Malakka, tanier Smnatra, Java «od Bonieo 
zeigen ebenfalls nur Strandriffe, sind sogar 
stellenweise gänzlich Irei von Riffen. I)as 
gleiche gilt von Celebes. In den Philippinen 
finden sich neben Strandriffen auch atoll- 
tiinliche Bildungen, besonders auffallend 
sind aber die gehobenen Korallenbildungen 
dieeer liuelgrappe, die eeibst noeh in Udhen 
yon ISOO bu 1400 Metern anzotreffm Min 

II I Im Chinesischen Meer nehmen 
uauieutlich die unt^Tiietaue Ilten Korallen- 
bOdnngen unser Interesse in Anspruch, wie 
sie lins in der Tizardbank, in der Maccle^ield- 
bauk und auch unter den Paracelinseln ent- 
gi^entreten. 

Was nun den Stillen Oxean anbelangt, 
wo rind tn jeder der tahfafeichen Inselgruppen 
der Sfulsee korallinische CcbiUlc anz.utreiicn. 
Hier ist aber auch die Stätte, wo sich 
heutzutage noch vulkanische Kräfte und 
Koralle ntätit,'keit um die Herrschaft streiten, 
hier ist der klassische Boiien, wo die Tiitij^keit 
beider in ihrem Schaffen und Wirken am 
besten beobachtet werden kann. Strand- 
und Banierettriffe, aber aneh Atolle aind oft 
in einer Inselfrrunpe tjleiehzeitig vorhanden. 
Ks würde deshalo zu weit führen, all die 
einzelnen VorkooDonen hier ;i\ifzuftthren, doch 
wird sich später noch (leletienlieit u'eben, 
auf die eine oder andere Iiiselu'ruppe fjenauer 
zurückzukonnnen. Auffallend arm sind 
dagegen wieder die JKQaten des ameri- 
kanieeheii Kontinents. In Zentralamerika 
finden sich nur einige spärliche Riffe, die 
Küsten Südamerikas sind wegen der dort 
herrschenden kalten SlarSmuQKan g&nz- 
lieh frei von Kt)ra]lenbildtjneen. 

4c) (Je 0 p h V s i k al i sc h eBe tr ac h tu ngen, 
Uni den naclifoli^eiuien historischen Rück- 
blick genügend würdigen zu können, müssen 
UV uns zuerst mit all den geophysikaBselien 
Vorgängen vertraut machen, die schon bei 
dem Werden und Vergehen früherer Erd- 
perioden ausschlaggebend waren, und die 
ohne Zweifel auch bei der Entsteluint^ der 
einzelnen Koralleiibilduni^cn eine bedeutÄunu- 
Rolle irespielt haben. Es handelt sich vor 
allem um Uebui^en und Senkungen der 
Erdrinde, die einesteUs gans nnmerldioh 
und Uli ßcrst langsam vor sich *;elicii, anileren- 
teilü aber auch katastrophenarti^ mit augen- 
fälliger Wirkung einsetzen k(<nnen. Gewöhn- 
lich wird den er^teren tjeradc iu bezu? auf 
Koralleuriil'bilduugeu eine grulkre Bedeu- 



tung beigemessen, ob mit Becht, ist eine 
später ta nntenniobende Fhige. Bri jahr- 

humJerte-. ja jahrtausendelanLrcr, gleich- 
artig gerichteter Wirkun<^ summieren sich 
die minimalen Veränderungen schließlich 
7.n s^anz beträchthchen Werten. In ihrer 
Wirkung gleichwertige Niveauverschie- 
bungen könnten auch durch Steigen oder 
Fallen des Meeresspiegels eireicht werden, 
eine Mflgfiebkeit, die bei engbegrensten 
Mittelmeeren nicht i,'anz von der Hand zu 
weisen ist. i3ei der Untersuchung unserer 
BVage kfliinen wir uns jedoch damit begnügen, 
von positiven oder netrativen Verschiebiiniren 
m sprechen, in dem Sinne, duU unLer pusi- 
tiven Verschiebungen entweder Hebung des 
Meeresspiegel oder entspteobende Senkung 
des festen Landes yentanden ist Der Bffelrt 
wäre also der. daß der Wasser.spiejrel schein- 
bar oder wirklich am festen Lande, seien 
es Ltseln oder Binder von lü-stländcra, 
emporsteigt. Eine negative Bewegung 
wird entsprechend durch Senkung des Meeres- 
spiegels oder durch Hebung der I>andmassen 
erreiebtw Für unser Auge dolnimentiert 
neb eine solehe immer dadunh, daB das 
Wasser früfnr überflutete oder besjullfe 
Laudpariicu freigibt, wodurch eine ständige 
Trockenlegung derselben erreieht «ird. 
Werden von einer solchen Bewegung größere 
Gebiete in 3rlitleidenschaft gezogen, so redet 
man von Hebungsgebieten bezw. Senkungs- 
feUem. Es dOrfie außer Zweifel stehen, daß 
s. B. frtther die Ostkftste yon Afrika durah 
eine Landbrikke mit Indien verbunden war. 
Auch große Gebiete der Südsee bildeten 
wohl ehemals mit AustMhUen einen gemein- 
samen Kontinent Ebenso war durch die 
Moiukken eine zusammenhängende I^ind- 
brücke mit dem asiatischen Festlande ge- 
sobaifen. Alle diese jetst felilenden üe- 
biete müssen veiwuilmi sein. Gerade in 
für r?i (irhi ten haben wir es jetzt mit 
Koraiienbildungen zu tun, so daß ein Zu- 
sammenhang beider Vorträniie sehr nahe« 
liegend ist. Als nahezu ^leichwerti'^'er Faktoi 
dürfte der Vulkanismus iu Betracht kommen. 
Kaum ein Jahr vergeht, daß nicht von einer 
Inselgnippe des Stülen Ozeans gemeUet 
wird, eine neue Insel sei aufgetaucht oder 
eine andere plötzlieli wieder in den Fluten 
verschwunden. Sodann tribt e* dort Erd- 
bebengebiet«, in denen keine Woche vergeht, 
in welcher nicht heftige Elrdstößc zu vor- 
zeichueu wären, wo kilometerlange ätreeken 
plötzlich ins Meer versinken, wo anderer- 
seits aber aneb, was seither im Schöße des 
Meeres gesdhhumnert, plötdieh weit Uber 
den Wasserspiegel emporirehnben wird. 
Schließlich haben wir hier ein Gebiet der 
Gegensfttse, wie es krasser kaum sonstwo 
konstatiert werden kann. Hier ist das (Ii'biet 
der Gräben, wie der Lechuisviie AuMiruck 



Digitized by Google 



951 



KoraUenriffe (Eraotfe Korallenriffe) 



für dieae rinueuartigeu Vertiefungen des 
IfBereBbodeiu Umtot, die in ihrer Genmllieit 

7 bis 800n in luitfr der Meeresoberfläche 
liegen, daiieben finden sich aber gleichzeitig 
in denselben Gebieten Bn^ von über 
4000 m Höhe. Als vorzugsweise zerstörende 
Kräfte mußten noch die oft schrecklich 
wütendeil Orkan*- und die ungestOme Ibraui- 
dung genannt werden. 

4d) HietoriRoher Rfiekbliek. Von 
dl 'i ' i rschiedenartitriMi Korallcnriffbildungen 
haben eigentlich von jeher nur die Atolle 
sowohl das lüterene der Seefahrer, wie auch 
der Forscher erweckt. Ueber ihre Ent- 
stehum; sind die verschiedenartigsten Bil- 
dunt:smü>/li('hkoittMi erörtert und vertreten 
worden, und es mu£ leider konstatiert werden, 
daB aueh heute der Streit hierflber aoeh 
keineswegs entschieden ist. Schon die ersten 
Seefahrer, welche den Stillen Ozean durch- 
querteii, haben nicht nur eine Anzahl 
tätiger Vulkane wahrgenommen, sondern 
ihr Interesse wurde vielleicht noch mehr von 
den Atollen, diesen einzigartigen Gebilden, 
gefesselt £s war sehr naheliegend, daß zu- 
erst allgemein die Anschauung zur Geltung 
gelangte, daß die Atolle sich auf den Rändern 
erloschener Krater aufbauen. Chamisso 
und Eschscholtz, Teilnehmer an der 
zweiten Reise Kotzebues (1815 bis 1818), 
beschäftigten sich auch mit diesem Problem 
iintl letzterer \ert.rat die neue Ansicht, 
duli die Ringforni der Atolle dadurch ent- 
stehe, daB oie Korallen an den äußeren, 
dem Meere zu gelegenen Teilen einen Riffes 
bedeutend rascher wachsen, als in den 
Innenpartien. Die Richtigkeit dieser Tlieorie 
halMn wir schon früher dai^etan. aber es 
wird ihr niemals die anlverselle Eküdeutung 
z\ik<iintnen, welche ihr ihre erste:i \ i r- 
leidiger bcüegten, da sich die weitere da- 
malige Annahme, dafi die Korallen imstande 
seier. selbst aus Tiefen von 200<) ni Iii :!n 
die Oberfläche zu bauen, rasch ais uniiaitbar 
erwiesen hat. Zudem könnte eine derartige 
Bildungsweise nur von Plateaus aus vor 
Bich gehen, während kegeffttrmige Berge 
als \iisK;uiirs[)inik( aiisi^esclilossen wären. 
1842 erschien das Werk Darwins Ueber 
den Bau und die Verbreitung der Knrailen- 
riffe, Die hierin anfi^'e.^telUen Theorien 
beruliteu eim.stfiils auf (Jeu reichen Erfah- 
rungen, die Darwin auf seiner Weltreise 
sammeln konnte, anderentaiUs aber auch 
auf einem grfindliehen Studium des gesamten 
einsrhlä.i;iL'en Materials, Die sogenannte 
Kratertheorie sucht Darwin dadurch zu 
widerlegen, daiS er es als undenkbar erklärt, 
daß so viele und zuirleich alle in irleicher 
Höhe sich belindlieheu Ivruter in den iiu- 
rallengebielen vorhanden sein sollten, ebenso 
sei es ausgeschlossen, daß sich im Indischen 
nnd Stillen Ozean genOgend geeignete Ba- 



teaus finden könnten, auf denen sich die 
AtoDe naeh der Theorie von Esehsehotts 

aufbauen wQrden. 

Daü iiauptverdienst Darwins besteht 
nun darin, daß er zuerst die Lebensbedin- 
stinken der Steinkorallen feststellte, ferner 
zur Prüfung dieses Problems alle Erßehnisse 
der tjenlogischen Forschung heranzot;, um 
dann erst auf dieser Grundlwe seine Theorien 
anfzuiianen. Dae (kbOTMehende und Qher- 
zeucronde seiner Lehre liegt jedoch in dem 
Ergebui<>, dali durch seine Theorie es er- 
möglicht wird, nieht Hur die Entstehung 
der Atolle aufzuklären, sondern auch das 
Zustandekommen der Strand- und Barrieren- 
riffe darzuleihen, mit dem Sehlußresultat, dati 
alle drei Kiffarten Glieder einer Kette sind, 
▼on denen die AtoUe das Kulglied darstellen. 
Seine früher schon erwähnten Grundge- 
danken sind folgende: 

1. Die Korallen sind nur imstande ans 
einer durchschnittlichen Tiefe von 40 bis 
50 m nach aufwärts zu bauen und nur bei 
einer Wassertempentur von mindestens 
20° C lebensfähig. 

2. üel>erall auf unserer Erde, insbesondere 
auch in den Koraliengebieten finden lang- 
same, aber stetige Hebungen und Senkungen 
statt. 

3. Das Wachstum der Korallen ist an 
den AuBenpartien eines Riffes ein rascheres 

und üppigeres als auf den Innenpartien. 

Aus (1) folgt, daß zur Ansiedelung der 
Korallen entweder untergetauchte Partien 
in entsprechender Tiefe vorhanden sein 
iuü&äeu üder daß .sich die Kurallen am Fuße 
von Inseln bis zu oben genannter Tiefe 
ansiedeln. In der überwiegenden Zahl der 
Fälle wird es sieh um eine feste, febige 
Unterlage handeln, da sich z. B. inmitten 
des Stillen Ozeans geeignete Sedimentbanke 
kaum gebildet haben dürften. Dagegen 
Ldaubt r)a'-v in, f' i'.^ die zahlreichen Vulkan- 
inselu iu uen i\(>rallengebielen von jeher 
die günstigste Gelegenheit zur Ansiedelung 
geboten haben. Am besten folgen wir den 
Gedankengängen Darwins an einem ein- 
fachen Beispiel. 

Wir nehmen als Ausgangspunkt eine der 
Vulkaninseln, wie sie in der Südsee in großer 
Zahl angetroffen werden. Die vulkanische 
Tätigkeit ist vielleicht erst seit Meii&then- 
gedenken erloschen, immerhin Zeit genug, 
um die Ansiedelung der Korallen su ermte- 
liehen. Nehmen wir an, dafi seit dem Er- 
löschen gleichzeitig; auch eine Rulieperiode 
geherrscht hat, die m lange andauern möge, 
bis sich die Korallen von einer Tiefe von 
ca. 50 m bis an die Oberflache aufgebaut 
haben. Damit ist dasjenijre Stadium er- 
reicht, welches in unserer Skixze durch I 
bezeichnet ist. £s ist ein Zustand, in dem sich 
gegenwärtig Hunderte vonlnaetn in der Sfldsee 



M by Google 



966 



befinden: Ein vulkanischer Kern, unürobon anwiesen wird. Wir lialn'n ireliört, ilalJ ein 
von einem Strandriff, mit all den luf^en- Fortkommen der Korallen in süßem Wasser 
Schäften, die wir früher schon geschildert ausgeschlossen ist, weshalb soluni in dfim 
haben. Nunmehr wird uiuere Luel in ein | StnukdriU entopnohende LOelnn «nmespart 
Senkungsfeld einbe- 
zogen, d. h. sie und ihre 
weitere Umgebung unter- 
ließen einer poritiTen 
VfTschiebtinir. Während 
bisher den isLoralien ein 
Weiterwaelnennaehoben 
unraöclich war, kann 
dieses nunmehr wieder 
ungestört vor sich gehen. 
Je weiter der Berg in die 
Tiefe sinkt, je ausge- 
dehnter wird die Fläche, 

t'e stirlcer die Mächtig- 
ceii des Riffe. In der 
Hahruneszufuhr werden jiIht die Innen- ' bleibon. Die Wirkiui.: de? SüßwasHors 
partien immer mehr benachteiligt, wie dies wird sieh auch nueli bei Bildung des Barricren- 
aueli Darwin in seinem dritten aufgefflhrten riffs fühlbar machen und später tragen Ebbe 
Grundgedanlcen zum Ausdruck gebracht hat. und Flut durch stete Benützung dieser 
Die Anfienwand des Riffes steigt nahezu Passagen dafOr Sorge, daß dieselben nicht 
senkrecht in die Höhe. irleirl[/,( iii<r ^ lireitet mehr geschlossen werden. Was wir hier 
hier das Wachstum bedeutend rascher vor- j an einem einzelnen Berge demonstriert 
wftrts als in den dem Lande umgekehrten I haben, durfte sieb in gleicher Weise aneb 
Partien. Wenn das Außenriff den Wasser- ; an ganzen Gebirgsstöcken abspielen. 
suiet^el wieder erreicht hat, sind die inneren j Die Erklärungsversuche Darwin« waren 
Partien vielleieht noeh nm 80 bis 40 ni | so überraschend, seine Folgeningen so logisch 
snrfick. Das in unserer SIdise mit II be- und gleichzeitig so überzeugend, daß diese 
zeichnete Stadium liegt nunmehr vor. Ver- 1 Theorie bald Oberall Anerkennung fand, 
irei:enwärtigen wir uns unsere früher ge- und daß es lanirr Zrit keinem Furseher 
gebenen Definitionen, so ergibt sich, daß einfiel, an diesem wohlfundierteji und gut 
wir jetzt ein typisches Barrierenrifr Tor uns dnrehdaehten Geb&ude zu rütteln, 
haben, das von dem noch lii'rvr»rrrt'.reiulen Aneb Dana stellte sieh in seinem 1849 
Teil der Vulkaninsel nunmehr vielleicht erschienenen Werk vollkommen auf die 
dvroh einen kilometerbfeitMi Kanal getrennt j Seite Darwins, dessen Untersuchungen 
ist. Aber die Senkungsperiode ist immer teils bestätigend, teils ergänzend. Aber 
noch nicht beendet. Scnon ist die letzte j bald mehrten sich Veröffentlichungen, 
Spitze des Vulkans im Meere untergetaueht. in denen die Theorie Darwins entwt-der 
aber Jahrhunderte, ja wohl Jahrtausende ^ vollständig verworfen oder ihr wenigstens 
müssen noch vergehen, bis endUeh auch das jede allgemeine Bedentnng abgesprochen 
dritte Stadium erreicht ist, das wir in unseren wurde. Diesen Gegnern Darwins ist meist 
früheren Krliiuterungen als Atoll bezeichnet geiiieinsain.daljsiesichaufSpezialforschungen 
haben. Nunmehr muß aber auch die Sen-|auf eng begrenztem Gebiete stfltzen. Fflr 
kniwsDeriode zum Stillstand gekommen sein, die Bildung der von ihnen untersuchten 
so oaB dem Meere Gelegenheit gegeben ist, ' Riffe mag wohl die von ihnen vertretene 
an manchen Stellen des Riffs soviel (ieröll, Ansiilit zutreffen, aber wenn sie glauben, 
Sand und anderes Material anzuhäufen, 1 daß Darwins Theorie keine universelle 
dafi darauf Pflanzen festen FuB fassen | Bedentnng mkonune, so dOrfte dies bei 
können, bis sieh schließlich eine grflnenrle den von ihnen vertretenen .\nsichten in noch 
Insel an die andere reiht. .\us dem ivaual erhöhterem Maße der Fall sein. Zudem 
ist eine 50 bis 00 m tiefe Lagune gewwden. 1 ist es keinem von ihnen gelungen auf Grund 
Nunmehr bleibt noch zu erklären, warum ihres Beweismaterials einen genetischen Zn- 
sich sowohl fn den Barrierenriffen als auch | sammenhang zwischen den versehiedenen 
in den .\t«>ll( n Lm ken befinden, durch die Riffarten herzustellen, sie bei:nii'_'ten sich 
selbst größere Scliüfe passieren können, vielmelir damit, die Entstehung der Atolle 
Sobald die Insel Tulkuuschen Charakters | aufznkUren. Als erster Gegner trat 1868 
ist, so daß das Regenwasser nicht versickern Semper auf den Plan, der Geleirenhcit 
kann, werden sich Bäche und Flüsse bilden. , gehabt hatte auf den Palauinseln gründliehe 
Durch deren Erosion werden Täler geschaffen, Studien über Korallenriffe zu machen, 
so daß bald dem Wasser ein konstanter Weg I Er kommt auf Grund derselben zu der An- 




Fig. 3. Schema der Entstehung eines Korallenriffs. 



Digitized by Google 



956 



KoraUenriKd (Resento KoraUenntfe) 



sieht, daß bei Bildung der Riffe den Strö- 
üiuuyen eine hervorragende Bedeutung bei- 
zumessen ist. Die Beret-Iititruni: dieser liiee 
muß ohne weiteres zugestanden werden, 
ironn avch mir eine besehrftnkte AnxaU 
vnn Riffen ihre Gestalt solchen Kinflüssen 
zu verdanken haben wird. IBtiU veröffent- 
lichte Rein seine Untereucbungm über 
die Berniudasriffe. Auch er verwirft die 
Theorie Darwins und glaubt a\s Unterlage 
der dortii;en Riffbildungen Sedinieiitljaiikc 
feststellen zu können, deren Bildung aller- 
dinfs info^e der Nihe der Fntluraskftste 
sehr leicht möglich gewesen wHro. Bei den 
meisten KuruUeninseln ist aber gerade dieser 
Faktor ohne weiteres atutgesc blossen. Murray 
der als Teilnehmer an der Chalienger- 
Kxpedition reichlich Gelegenheit hatte Ko- 
rallenriffe zu studieren, verwirft S- Mlaint,'s- 
theorie Darwins vollständig ^läöi). Als 
Grundlage für die AtolltrildunK frlaubt er 
durch Abrasion abgetragene Vulkanberire 
oder durch Abhiijerunrr aiK^rL'atiiüclier Stoffe 
erhöhte untersei i sc lie Bergrücken feststellen 
au kfinnen. Die Lagunen denkt er sich 
durch die lösende Wirkung des Wassers 
entstanden, vorderhand alles Hypothesen, 
die noch schwieriger zu beweisen sein dOrften 
als die Senknngstheorie Darwins. Die 
1887 von Guppy aiiffrestetlte Theorie ist 
eigentlich nur eine Modifikation der vorigen. 
Seiner Ansieht nach entstehen die Atolle 
schon in der Tiefe in ihrer typischen Form, 
am dann in einer allgemeinen Hebungs- 
periode an die Oberfliiclie des Meeres zu 
gelangen. 189Ü unterzog sich Langcnbeck 
der dankenswerten AnfRabe alt die ver- 
schiedenen Theorien zu^ammenziistcllen und 
kritisch zu prüfen. Er wird au einem be- 
redten Verteidiger der Darwinschen An- 
sichten, ohne aber durch seine AusfOhiuo^n 
spfttere Fbrseber wie Af^assia und Voettz- 
küw überzeuireii zu können. AuchBohruni,'en. 
welche 1890 mit Erfolg auf dem Atuil 
Funafati in der Sodsee vorgenommen wurden, 
vermochten keine endgültige Klaruiiir herl)ei- 
zuführen. .\gas8iz war schuu zurzeit 
seiner Untersuchungen in den amerikanischen 
Khstengewässern ein Gegner Darwins. 
Seine Fofsehunf^en in der Südsee, insbe- 
j5onderc auf den Fidschiinseln, bestärkten 
ihn nur noch in seinem Staudpunkte. 
Kr nimmt (18991 als (irundstock allwi 
Knralleninselii tcrtiiire Kalkabhurrnin^en an 
und bewerfet speziell die aufbauende Tätig- 
keit der Korallen sehr gering. Sonst nähert i 
er sich zieuUieh dem Standpunkte von) 
Murray. Die Resultate, welche Voeltzkowj 
durch seine l'nlersuchttniren einer Reihe ' 
von Inseln im westlichen Indischen Ozean ; 
erzielte, stimmen in rieler Beziehung mit 
den Anschauungen von Agassiz ülK'rein. 
nur dass Yocltzkow konstatiert, daü die 



Unterlage der Koralleninseln durch die 
Ablagerungen mikroskopisch kleiner Lebe- 
wesen entstanden sind. 

4e) Gegenwärtiger Stand der For- 
sehunp;. Was nun den heutigen Stand 
unserer Fratre anbelangt, so müssen wir die 
Entsteliuuii lier Korallenriffe leider noch 
in mancher Beziehuni,' als ungeklärt be- 
zeichnen. Trotz der zahlreichen wertvollen 
Untersuchungen muß man doch mit Agassiz 
übereinstimmen, wenn derselbe schreibt, 
daß durch all diese neuereu Untersuchungen 
nur die Ziüd der m Iiisenden Frsf^en ▼ennefart 
worden sei. 

Jedenfalls ist unter allen Untersuchungen 
den Forschungen Darwins die weitaus 
größte Bedeutung beizumessen. Seine 
Theorie stellt immer noch die natflrlichste 
und eiideiichteiidste Entstehun<rs£:eschichtc 
dieser seltsamen GebUde dar. Eine Reihe 
ron Faktoren können nur auf Grund seiner 
Voraussctzuneen befriedigend aufgeklart 
werden. Aul der anderen Seite ist nicht zu 
verkennen» daft trotz der suätcren Unter- 
suchungen eine grofie Zahl von Fragen 
kaum m das Gebiet der Erwägungen ge- 
zuseii werden konnte, da die Forschungen 
zu lückenhaft sind, ein Umstand, der sich 
durch die Abgelegenheit der wichtigsten 
Korallengebiete, ihre schwere Zugänglichkeit 
und sonstige unzählige Hindernisse leicht 
erklären läßt. Man wird nicht eher damit 
rechnen dürfen, eine endgliltige Klärung 
zu erlangen als bis vor allem ein eingehende! 
Studium der zahlreiclieii L'ehobenen Ko- 
ralleninseln durch Kartographierung, petro- 
graphiseke Untersuchungen, Bohrungen u. 
dgl. stattgefunden hat, da gerade hier sii her- 
lich noch ein enormes Beweismaterial ver- 
borgen liegt Einer ähnlichen Klärung bc- 
dflrfen die Tiefenverhiltnisse der lioraUen« 
meere, wenn auch durch die laUiMehMi 
T,ofuni;en der Tiefseeexpeditionen Ä«d der 
Kriegsschiffe der dort interessierten ganten 
schon ein vielversprechender Anfang ge> 
macht worden ist. Es warten unserer also 
noch eine Reihe von Aufgaben, die ebenso 
dankbar als interessant sind, die aber 
nur gelüet werden können, wenn dieses 
Gebiet yon vielen, jedoch naeh gemein- 
samem Phuie, wieder in AngriH fenomraen 
wird, 

Literatur. A. AffomU, The Cond Jte^ o/ (fte 

Tn.i.icx! Birißc. C<n„hridge, Maß. 190S. — 
J. JJ. Dana, Cunüi and comt-üfand». AVu» 
York 1974. — Darwin, /7ic sinirture nnd 
dUtribulion of oral-rerj*. lAindon lS4t. — 
H. tt. Guppy, The üniomon Iilnnd*. Lnndon 
IISH7. - — .'t. KrAmer, l'tbtr den Bau der 
Korattenirufln. Leipzig IS94. — K. Langen- 
btdltt Die Tktorün über die Enlitehnng d» 
KoralUnin»dn und KaraUenriffe. Leipx'g 1890. 
— ir. .Vn;/. Korallen und un'lr-rc gesteint' 
büdctide Tiere. Leiprigl909. — C. E. Meinteke, 



^ j . -Li by Google 



957 



J)ie Aaatn «Im ßHiUn Quam. U7S. ~ J. J.' SchcnkelknochendieKCrperßrößeab(uinf twa 
y% Dto AmwteMi vmAihreKomlUn. 30^ „ach Martin). DaB nath längerer auf- 
ArMi /w-/ - amlHe-XMi«. »• rechter Körperhalt unj,' (abends) der Körper 

K. Semper, DU MauM.. r.,;,:i„ ,!cs. f. j-Ä 30 mm) »b mich Bube 

_ i»*>r„eihe. DiM nnhh-lirhr i>^,, „..A,. (morgens) ist bctonnt Der K»ip«^ 

Ji,vj.n,n' n Ti. rf. I.^i,ni., !880. — .!. 1-^ t bei alli'ii Ra?FPn kloippr nl? der (lc> Munncs, 
Voeltzknu\ rfiMri\.eiuhihr,, „,i'l fthafpdolüJtfm. i ^üi 10 bis 12 fiH oUcf riiiiil 7",, (Martin). 



I\rmkj'n-i ,1. M. 1901. — J. Unllher, Litho- 
fmtii» dtr GtgenwMft. — IteraelbSj EtfUeitung 



31an unterscheidet nai ii .M a rt i II : Zwortr- 
wachii unter 129,9 cm; sehr kleine 130 bis 
149,9 cm; kleine 150 bis 159,9 cm, unter- 



JiMMi MRf. ; iiiitti-lKroß 160 hi> lt;;},() , i„: mittelgroß 164 

* bis 166,9 cm — der Mittelwert der Uesamt- 

menseluieit bt 166 era fltwmtittcilinvB 167 
- - [bis 169,9 rni; trroß 170 bis 179,9 nn; 

sehrgroü löü bin 199,9 cm und Riesenwuchs 
200 und darüber, wobei es sich uro Größen 
Kltferformen des MeoSOlltl. ,^^8 Mann« bandelt; die Frau wUrde hh 
Anthropologisch. i ^?0,9 ab «wergwüchsig, bei 153 bis l.)r.,9 

, „a j ^ , TT- als roitti-lirrnß. von 159 an als groli bfzi'iclint't 
und. ilun^m S.ir O^SrXbf^'arÄ" (iesamtmittel von 154 cm. 

. ) Korp. rp wirbt ; Fro^Trtionen ' A Kopfmafe! Körpergrößen, die die angegebenen Grensoi 
2. Formvcitiiiltinsse des Körpers luul fiii/rln.T überschreiten, sind patholoiri^rh; palho- 
Teili-: .i> (i. siintkörper: Kind, Erwat Ii !H?uer. ; logische Zwerge sind bi« zu 78 cm Körper- 
(leKi'hlt-rht-uiitrrsi liiede, Senescenz. Individual- 1 größe herab, Riesen bis zu 283 em hmaut 
ontersrhiede; b) Eimeliie Teile: Kopf, Bampf, beobachtet worden (s. Martin), 
weibliche BruBt, EztreimtiteQ;, c) KftnrtUclie Di© rasscnm&ßige Verteilung der Körper- 
Defofouni^ S. Teebaik: m»tn«te lud npn»- 1 großen i^t sohr unregelmäßig, überall küniniPii 
dunennde. kleinere neben größeren Ras>eii vor; die 

Die Darstellung der „Rassenmorphologie" kleinsten Europier «md die Lappen (minn* 
(s. Bd. Vlll S. 106) stellt gewöhnlich neben lieher Durchschnitt 152,3 cm), die größten 
die Hesprecbung der einzelnen Organsysteme die Schotten (174,6); Franzosen messen 
ab nttunmenhüngendes Kapitel die Unter- im Mittel 16ö,l cm, Söddeutsrho Kiii bis 
suehnng von Körpergröße, Wacluturo, Pro- 167, Holunder 168,5, Engländer 172,8 cm 
Portionen, aber auch allgemeiner äußerer j (vgl. die Karte Bd. VIII S. 99). 
Formverliältiii^se di-s Körpers wie Ver- Japaner, sehr viele mongolische Völkpr, 
teiltuu: des Fettpolsters, Pbysiognomie usw. i viele sQdamerikaniscbe Waldindianer, Ee- 
Hartin (1914) faßt all das unter die Bezeicb-fkimo, Hottentotten sind Uein, Ne^rer, 
DDBg „Somatologie" zusammen, wobei er Australier, nordamerikani-^rho Indianer, Pata- 
die Untersuchung des Haares, der Haut- i gonier, Feuerländer groß, (»ruppeu mit 
und .\ugenfarbe einschließt, ako alles, was { männlichem Mittelwert unter 150 cm nennt 
der Antbropologie am Lebenden anatomisch ' man Pygmäen. Solche sind in Zentral- 
feststellen Kann. Hier muß sich die Dar- und SÜdafrilni (im Seengebiet, Kongo, 
stelhuiu auf liie wesentlichsten Punkte dann Buschmänner), auf den Andamanen, 
beschränken und kann nur anfahren, was , Philippinen und wahrscheinlich im Innern 
in den Artikeln „Rassenmorphologie" Neuguineas. Ihnen aehließen ttich solehe 
(Bd. VIII S. lO*')), Schädellehre und ar. dip fast Pvgmrion sind, oft Pvtrmoide 
Ökelettlehre'' (Lkl. Vlll S. 836), „Haar" geimiui trWeddaaul Ceylon u^iw. vgl. bd.V III 
Bd. V S. 167) und „Haut" (Bd. V S. 206) 103; lelir kteinwQehsig« StBmme in 
keinen Platz Imd. Afrika). 

I. Größe und Proportionen des Kdrpers I Ein Naobweis |)rähistori8cher Pygmäen 
und einzelner Teile, la) Die Körper- ' in Kuropa, die Kol 1 in an n annimmt, ist wohl 
große bestimmt man (.\nthropometer s. ab nicnt erbracht anzusehen (vgl. Bd. I 
unten) als die Entfernung des hOehaten ] S. 479). Man bann allerdings aus der GrOfie 
Scheitelpunktes vom Boden bei möglich.'it einzelner Kxtremitätpnknnrhen die Korper- 
gerader Körpvrhaliuiig. .Messungen im srritLiu be^tiinmeii. aber das hat nur lür 
Lienen und solche an der I.eiche ergeben Durchschnitte (leltung (die individuellen 
andere Resultate. Mit „Körpergröße" j Differenzen sind sehr groß — auf Einzel- 
einer Ras,se meint man die dnrch.<:chnitt- heiten der Bereclmung kann niebt einge- 
liche Größe erwachsener, jugendlieher .Männer iraniren werden, s. HanOUTrier MiOL Sm, 
und Frauen. (Wachstum s. unten), im .\lter d Anthr. 1892). 

nimmt durch Schrumpfung der Zwischen- Neben der rassenmäßigen Erblichkeit 
wirbelscluü)eii. Ver-tärkuni: der Wirbel- der Körpergröße muß man deren individuelle 
säulenkrummungen, Veränderung der Beeinflußbarkeit beachten. Die Ernährung»- - 



Digitized by Google 



956 



Verhältnisse in der Wachstumsperiode spielen starken individuellen Schwankuncren ist das 
da eine beträchtliche fördernde oder hemmen- Körpergewicht anthroli^isch von sehr ge- 
de Rolle, ohne ubrit;i'iis ji'iicn Oiarakter ringer Bedeutung. Der erwacli^etif Europäfr 
auslöschen oder ganz \ erdctkL-a zu k<iiiiu'n. wiegt im Mittel 65 kg, die Frau ö2 kL'. Die 
Man weiß heute, daü Drusensekrete (Kiim- SchwankuiiKoii sind vor allem durc li die 
drOw, Hypophyse, Thymiu) das Wachstum . Verschiedeuheit des Fettpolsters bedingt 
n^nUeren vnd sie scheinen ihrerseits c T. [ (s. unten). Da auch die Körpergröfie von 
stark bpcinflußbar durch bestimmte Stoffe Einfluß ist, muß bei normalem Krnährungs- 
von I^alirung und Wasser. Mit der Kr- zustand ein bestimmtes Verhältnis zvuschen 
nUirang steht wohl die nachweisbare Zu- Gewicht und Körpergröße bestehen, hjnen 
nähme der Körpergröße in Kuropa im Laufe „Index der Körperfülle" berechnet man 
der letzten paar Dezennien im Zusammen- ' (nach Hohrer 1908) indem man das 100 fache 
hang (2 bis 4 cm ) : ebonso erklärt sich ein K()rpor<,'o\vicht (Gramm) durch die 3. l'otruz 
Kieiuersein armer iichulkinder und sozial .der Körpergröße (Zentimeter) teil.t. Der 
unterer BevOlkenmffBldassen gegen Beiohe. I Index betrSgt beim EuropSer 1,8 bis 1,4, 

ib) Wachstum. BrziUdich des Wachs- boi der Frau etwas mehr (1,4 bis- 1,7), bei den 
tums vur der Geburt kann hier nur ange- meisten primitiven Gruppen weniger. Auch 
geben werden, daß es ein recht ungleich ein Konstitutiomiindex wird oft Mreelmet, 
rasches ist, was mit den eigentümlichen indem man (rein empirisch gewonnen) von 
Kntwickelungsvorgängen zusammen hängt,die der Körpergröße (Zentimeter) die Summe 
die ciiizch)C!i Organe sich sehr ungleich von Brustumfang und Gewicht (in Kilo) 
rasch ausbilden liu»en. Der Neugeborene | abzieht; die Differenz unter 10 entspricht 
ist in Europa durehschnittlich 50 cm lang I sehr Icrftftiger, die von 11 bis 15 starker, 
(Mädchen 19 cm). Das Wachstum des , bei 21 bis 25 mittelmäßiger, dnn?i schwäch- 

I'ugendlichen Körpers ist aber auch ferner- lieber, bei 31 bis 35 sehr Hchwä<-hlieher, dann 
lin ein sehr ungleichschneUes, aber bei schlechter Konstitution. Der Index hat bei 
beiden Gesehlechtem und allen Rassen im militärischen Tauglichkeitsuntersucbungen 
Prinzip gleich. Man kann (nach Bartels seine Bedeutung (vgl. Simon Arch. f. 
und St ratz) eine Periode raschen Wachs- soz. Hyi:. 1912'. 

tums unterscheiden, die bis zum ö bis b Jahre zd) l'roportionen. !Neben der Körper- 
dauert (erste „Streckung", nach vorher- größe interessiert anthropologbch und 
gehender „Fülle"), dann kommt eine solche wird wie jene durch Messung festgestellt 
langsameren Wachstums („zweite i üUe"j, iu us. unten) die GröÜe der einzelnen Körper- 
der der Körper dafür runder, voller wird; abschnitte; ihr gegenseitiges Verhältnis wird 
sie dauert liei Knaben bis zum 10. bis 12,,-aht Proportionen des Körpers bezeichnet, 
bei Midcfaen 10. Jahre. Nun erfolg wieder ' ESn Schema, das die KSrperalisehnitte 
ein rascheres Wachsen (..zweite Streckung"), im Maßstab eines bestimmten Körperteils 
die bei Iüiat)en bis zum 16. bis 18., beim angibt, heißt Moüulus; so kann man sagen, 
.Miidctien 14. bis lö. Jahre dauert. Dieses die Körpergröße des erwaclisenen Kuropäers 
Wachsen setzte also beim Mädchen etwas ' beträgt 7 ' , Kopfhöhen, die Schulterbreite 
früher ein, als beim Knaben, so dali U bis usw. je bestimmte .\nzahleu oder Teile dieser 
14 jährige Mädchen größer sind als gleich- Kopfhöhe. Der gebräuchlichste derartige 
alte Knaben, um nachher von diesen wieder I „Kanon" ist der von Sohmidt-Fritsch; 
tiberholt zu werden. In dieser Waclistuins* . die Anwendung ist aber dem KOnstler 
pcriode wach-en die einzelnen Körperab- wichti'j:er als (lem Anthropologen. l'nter 
schnitte (Kumnf-E.xtn iiiilaten ) M'lir untrlpich, benüiiimten Kaiitelen kann man in eine 
die Kftrperltriite sind dabei -ehr in .\nsprueh anthropolntrische Thotographie (s. unten) 
trennmmer. was beides -ich in der Haitimt; auch (lie wirklichen Meßpunkte emzeichnen 
der Individuen oft stark ausprägt (sogenannte und so eine Strichfigur der Maßverhältnisse 
Flcgeljahre), Dann folgt wieder, bis zum bekommen, noch besser eine solche einfacii 
2&. Jahre beim Jüngling, bis zum 18. bis | auf Grund der am Lehmden genommenen 
20. bei der Jungfrau eine Periode verlang- 1 Maße (s. unten) konstruieren. Teehnilc 
samten Wachstums (Reife) bis die (>s zur siehe Stratz 191S und lieeonders Martin 
angegebenen Zeit allmählich ganz .stillsteht. 1914. 

Am Ende der vorhergehenden starken Wachs- Die Proportionen wechseln nach Alter, 
tumsperiodc tritt die geschlechtliche Reife Ge » hle( ht, iiußeren Einflüssen (Beruf) und 
ein (s. Bd. 8 S. 119). Die Rassenverschieden- iia,i,se. Üeim Kind ist der Kopf relativ 
heit zeigt sich im Wachstum darin, daß außerordentlich groß, die IJeine sehr kurz., 
die Individuen großwüclisii^er Rassen von die Körpermittc liegt erst im 2iabel, dann 
Anfang an etwas großer sind, dann aber abwIrts davon, beim Erwachsenen (Mann) 
den Wachstumsabschluß etwa^ weiter hinaus- am Damm. Die Proportionen der Feien 
schieben, also etwas länger wachsen. sind noch nicht setur genau untersucht, 

ic) Körpergewicht. Infolge der aebr. Retzins (1904) hat dieeheiillglicb Angaben 



^ j . -Li by Google 



KDrpeilannai des Henschen 



gemacht, Keibel (1910^ gibt einp vorzfle- 
lichc Uebersicht über aie fetaJpii Foriru'ii 
Dk" Frau hat etwas länt'orpii Hiimpf und 
küriore Beine. — Intensive Tätigkeit ver- 
Ukigert die b e t relfei idtn Glieder, so haben 
Matrosen lange iVnne und Beine, Srhmipfip 
u. dgi, lange Anne und kurze Beine usw. - - 
Gegen den Europäer imben Ne^^r lange 
Arme and Beine, besonders Unterarme und 
ünterschenkel, Mongolen langen Rumpf 
und kurze Elxtremitäten usw. Beim Europäer 
skd Schultern und Hüften relativ zur Bompf- 
l&nge breit, beim Neger beidee sehr eelmial, 
•0 daß dieser schlank, schmalbrflstig, jener 
untersetzt aussiebt, Indianer, mancite Ma-i 
Uyen oder Mongolen noch stärker imtw^! 
setst. Als Grund maß, auf das man die i 
Ma0e der Emtdab«chnitte bezieht (um so-! 
genannte „relative" Maße, Proportiousmaßc 
XU bekommen), ist außerordentlich häufig i 
die Körpergröße benützt worden, llait sollte ' 
abpr stfts die Eumpflängc, d. h. iJuitro der 
vurdoreii Huiiipfvvand nehmen, vuiu oberen 
Brustbeinende bis zum oberen Schambein- 
rand, da die Körpergröße sich aus Bein- 
Iknee, Rumpf-, Haklänge und Kopfhöhe 
zib inini. nsetzt, iuieli bei Vierfüßlern kein 
vergleichbares Maß besiut (Mollison 1910). 
Man bestimmt die relative Länge des Ober-, | 
des Unterarme«, der If u ! des Ober-, des | 
Unterschenkels, des Imbes je zur Rumpf- 
länge (also in % dieser ausgedrückt), ebenso 
die reJfttive Schulter- und HüftenbreiteJ 
dami das VerhUtnis von Unter- zu Oberarm ! 
und Hand zu Unterarm, ebenso am IJeiiio. 
endlich das Verhältnis von Arm zu Bein 
(Intcrmembralindex). Weiter wird die Hohen- j 
]ai;e des Xribels und der Brustwarzen und der 
AbäUiid der beiden Warzen ebenfalls inj 
Rumpflängen Prozenten angegeben — nmitiur! 
die «iditigsten Prnportionsmaße zn nennen. ^ 
Die oft gemessene Sitzhöhe ist kein 
gutes M;iB, da die Wirbelsäulenlänge im 
Stehen und Sitzen nicht vergleichbar sind. 
Die Sitzhöhe ist beim Europäer 51 bis 63% 
der Körpergröße, bei Australiern nur 47, 
manchen Negern 49%. bei manchen Mon- 
golengruppen dagegen hi< 54.8%. Auch ; 
die Klafterweite d. b. die Entfernung der 
Mittelfingerspitzen bei horizontal seitwärts 
i:e-treeklen Armen, i-t als sehr zusammen- 
gesetzt kein gutes Maß. Sie beträgt beim 
Mann 99 bis 109 % der Eör}>ergröße. Neben 
den Längenmaßen werden dann häufig 
Uniliiiige geraessen, deren withligster der ' 
Brustumfang ist (Militärmaß; über den I 
Brustwarzen bei hängenden .iVnuen); er. 
miBt 48 bw 68% der Kürpergröße soll bei | 
Gesunden (Männern; stets mehr als 50",, 
betragen. Tailienumfang orientiert Uber die 
Schlanlchttt des unteren Rumpfabsrhnitte:^, 
rmfänjTP an Oberarm, Oberschenkelt Wade : 
über deren Muskelentwickclung. 



Für alle Einzelheiten muß auf das aus- 
gezeicluiete Martinsche Lehrbuch verwiesen 
werden. Auf exakte Messungen mit einheit- 
licher Technik angebaute Angaben und 
Berechnungen Ober Proportionen sind noch 
immer zu wenige gemarht. sie waren sehr 
willkommen: wir können dann erst sicher 
entscheiden, wieweit "wfr die Proportions- 
lehre zu Rasscndiagnosen brauchen können. 
Die Vergleichung von Mensch und Affen, 
besonders anthropoiden hat Mo Iiis on (1910) 
durchgeführt; es sei nur auf die starke Ueber- 
länsre der oberen Extremität und Unterlänge 

! niteren, besonders der rnter-chenkel 
bei den Anthropoiden, die Beckenbreite des 
Gorilla hingewiesen. 

t*m einen Anhalt- zu bieten, seim einifr«' ^r.iße 
von IIK» btdisi licn Männern imd KNl badisehen 
Krauen £;eKeb4'n (erstere nufh ^[olli8on 1910, 
letztere nach eigenen imveröiitentlicbten Meinun- 
gen). In V« der Runpfllage betngt im Mittel: 

bei Mann Frau 

Sehtüterbieite 763 72,1 

Giöfit» Beekenbreite 66,2 M.6 

Brnstwanenabstaad 39,8 ~ 

Obenrml&nge 66,0 61,6 

Unterarmlänge 60,9 46,5 

Handlange 36,8 35,7 

Obers, henkell&nge 86,0 91,1 

Unterschenkellänge 73.6 68,U 

FuÄlliige 69^ 483 

le) Kopfmaße. Die Größen Verhält- 
nisse der einsehien Teile des Kopfes werden 
selten sn «ideren Körperteilen ui Beziehung 
S'esefzt. hier interessieren vielmehr für jeden 
Teil seine eigenen Hauptdimensionen und 
deren Verhältnis. 

l^ie wichtigsten Meesongeii «itsprachen 
denen am SchädeL 

Die Terhnik (s. Ottten) ist nicht fani ein* 
faeh, so daß es gaaa nnmSglirh ist, etwa hisr 

eine derartige Beaelmibang zu geben, daß man 

daraiifliin Mc-,snoKon luitertn'lirni'tt könnte, 
ja ei> imiÜ liiri'kt flivur pi'w.iriit werden, ineswn 
XU woHeii dhiie iiMu fjriunilirhen Unterrirlit! 
So können hier einige wi<*htigste Hinweise 
genügen, <iei vor Hllem auf das Marti n«-he 
Lehrburh ven^i'iesen, das als einzigstes seiner 
Art d(>n ganzen Stoff klar und Qbersirhtlicb 
danteUt und aJla Technik aasMbdich beschmbt, 
so daB damaeh eventaell aneh ohne Lehrer 
gearbeitet werdi n Vann. 

Am Hirn schädelabschnitt des 
Kopfes bestimmt man die „größte Länge" 
(Stimwulst [Trlabella] bis }liiilerhan|)f) und 
die , größte Breite" (Tasterzirktl s. unten). 
Deren Verhältnis, der LMogenbreileniiutex 
(oft kurzweg Kopfindex genannt) gibt uns 
Aufschluß Ober die Form des Kopfes von 
oben her betraehlel; tler Index entspricht 
dem am Schädel, es muß auf dessen Bespre- 
chung verwiesen werden (s. Bd. VIII S. Ö45). 
Bezüglich der (irupiieneinteilung der Index- 
werte sind aber infolge der vom und seit- 



Digitized by Google 



960 



KOipafannen des Menschen 



lieh angleichen Weichteildicke des Kopfes Ver> 
Bchiebitiigen festxastellen; will man Liagen- 

brciteuindizc.'^ von Schrulrlii und lebenden 
Köpfen ungefähr (!) vergleichen, muß man die 
Schftdelindizes je um 2 Einheiten erhöhen. 
\h Grenzen nimmt man ptwas andere Wcrtp 
an, so geht am Li'lx'iidcn Dolichoc('[)tiali(' 
(s. den Artikel „Scliadellchre usw.") Iiis 
7ö,9, MesocephaJie 76,0 bin 80,9, von da au 
BraehycepbaUe. Die H9he des Kopfes ist ein 
lechni'^ch anßerdnii'tillicli -chwicri^es Maß 
(„Ohrhöhe"), »o daß da.s liulienverhältniM 
(UngiB- and Breiten-) wenig Bedeutung 
jTPwonnpTi hnt. Auf „Stirnbreite" „Breite 
am TrairiisiMiiikf" und andere Maße kann 
nicht eingetranf:;en werden. 

Die Kassenunterschiede des „Kopf- 
index" sind sehr prägnant; Anstreher, 
Neger, Eskimo, nordische Rii.>^so, mediterrane 
u. a. sind typisch dolichocephal, manche 
mongoliMbe,«Bierikanische Gruppen, manche 
SQdseegruppen brachycephal. Verteilung 
der Kopfformen in Europa siehe Karte 
Bd. 8 S. 98. \'ariabilität der Form iiiul 
Beeinaußbarkeit Bd. VIII S. 84ö und S. 84. 

Am Geeiekt wird aus Geeiehtslänge 
und Gesichts- oder Jochbogen breite der 
üesichtsindex berechnet. Die („morpho- 
logische") Gesichtislänge ist die Strecke von 
der abzu tastenden Stimnasennaht zur Unter- 
selte des Kinnes; — auch eine physiogno- 
mische Gesirlit klänge, bis zur Haar(:ren/.e, 
wird gelegentlich gemessen; als Breite ist 
die größte zunehmen, auf den Barkenknoehen, 
etwa fingerbreit vor dem Gehureingang. 
Man unter^icheidet schmale und breite Ge- 
sichter (insbesondere nach Kollmann, dann 
Virchow): bis 83,9 chamaeprosnp. 84 bis 
87,9 meso- und von 88 an lepiopro.'iop (vgl. 
den .\rtikel „Srliädellehre U8w." Bd. VllI 
S. 845}. Auch das Obergesiebt allein — bis 
tum Kiefetrand swisclien den oberen Sehneide- 
znhnen — wird gemessen und mit der Breite 
in Beziehung gebracht, ferner die Kiefer- 
winkelbreite, Breite der Jochhöcker, der 
Augenwinkel, der Orbitaränder und andere 
MaBe. 

Besonders wicht ie ist die Messung der 
Nik»e, über die Bd. Vlil S. 110/111 berichtet 
ist; die Indexgrenzen am Lebenden sind: 
hisi m,9 leptetrhin, 70,0 bis 84,9 mesorhin, 
von 8ä,U an platyrhin. Lippenmessung 
ebenda S. 108. Das Vortreten (Prognathie) 
oder Zurflicklj^en der Mund- und Kieler» 
partie im Gesieiit wird aneh am Leboid«! 
mit „(ioniometei'" bestimmt (s. Bd. VIII 

s. am. 

Endlich geben noch die Umfangroes- 
siingen des Kri[ife>' eine trute Vorstenuncr 
seiner (ir(»Ueiivt*rhaUiu.s.st', vseiin auci» deren 
Technik oft des Haares wegen schwer ist. 

Bezüglich der Wacbstum«verbiltnissc 
dieser Proportioneii des Kopfes sei erwähnt, 



daß der Umlaug des Neugeborenen (bei 
uns) im Ufittel 346 mm beträgt, um dann all- 
mählich bis auf 5f)0 mm anzuwachsen. Der 
Ivängenbreitenindex ist vom etwa 3. oder 
4. Lebensjahr an konstant durch die ganaa 
■NVaelistumsperiüde fPfifzner): dagegen ver 
aiulert sieb Ge^icbti- und Nasenlorm fje- 
waltig. das Gesicht wird relativ viel länger 
(8. Bd. VIII S. 842), die Käse erhebt sich, be- 
, kommt einen eigenftteben Bttekon (der oft 
dem Kind fehlt, d. h. eine Hiebe ist), wird 
schmäler uud länger. 

I Endlich ist die Messung der Ohrmuschel 
7M erwähnen, man mißt die „physiogno- 
mi^che" Lance und Breite, aber auch die 
.,miir[iholo£:iselie'" naeh der Darwinschen 
Spitze (vgL Schwalbe, Virchow Festsebr. 
1891 und Martin a. a. 0.). 

2. Formverhältnisse des Körpers und 
einzelner Teile. 2a) Die Gesamtlürm 
des menschlichen Körpers zeigt zu- 
nächst auffallende, starke Alters- und G«' 
schlechtsunterschiede. 

Der kindliche Körper zeigt ab^rescheii 
von oben erwähnten Proportionsbesonder- 
heiten — eine durch Fettablagerung bedingte 
Rundiintr der Formen, zahlreiche Stauungs- 
und Beugefalten und die bekannten „Gräb- 
chen'* (z. B. Hände) in dw glatten, weichen, 
runzelfreien Haut (man vgl. zahlreiche 
bekannte Bilder von „Putten"), ein Muskel- 
relief ibt da^^e-reu nicht wahrnehmbar. Sebon 
in den ersten Lebensjahren ist die untere 
Backen- »nd Beckengegend sendl etwas 
different. 

Beim Erwachsenen sind dann die Ge- 
schlechtsuntersebiede stark in den Vorder- 
grund gerückt. Der männliche Körper ist 
— von Größe und Porportionen abgesehen, 
s. oben Ii ib kiKM'higer, was an den Schul- 
tern Arm- und Beingelenken stark hervor- 
tritt; alle Formen sind mangels Fett weniger 
rund, das Muskelrelief tritt viel stärker 
hervor; die Behaarung des Körpers ist im 
ganzen stärker, bedeckt als „Bart" gewisse 
Gesichtsteile, geht von der Scham bis gegra 
don Nabel etc. oft sind Schultern und ne- 
SO! 1' ilie Brust behaart. Der großwach- 
tiendc Kehlkopf Ist äußerlich sichtbar. Die 
Fettablagerung bevorzugt besondere Stellen, 
so den Nacken, die Unterbaue hTri'pnd, bei 
der Frau den Unterrücken, die Wade, vor 
allem aber ganz typische Hüften und (iesSft 
und hilft endlictii die Weiberbrust bilden 
(s. unten). Tfas männliche Gesicht ist 
eckiger, das Kinn stärker, die Stirn mehr 
fliehend, .\ugbrauwillste und Glabeila mehr 
betont, bei der Frau alles entgegengesetzt, 
der Sciiiidel etwas eckiger, die Stun geiade, 
itiil betüiite« Stirnhöckcrn. 

Individuell sind alle diese „selrand&ren 
Gci^chlechtsmerkmale" oft wenig anage- 
.sproehen, ja selten ins (jegentell vatadirt. 



M by Google 



r 



KArpertomea des Memciieii 



961 



Ml (laß man von iniuinlicher Köri>erbildung 
dtv Woibps undumKekehrt8pricht(8.Bartel8- 
Ploti 10i:i). Daß wirkliche Zwitterbildung 
vorkommt, dürfte bekannt sein, dabei ver- 
wischfii sicli dann auch die sekundären 
Cjeschlechtsmericmale. Ebenso verleiht diui 



siiule. Das steht im Zusammenhang mit der 
l ii'^lcichhoit der Länge und des Gebrauohes 
der rechten und linken Extremitäten (s. 
Bd. VIII S. 118). Auch du-s Gesicht ist fast 
ausnahmslos asymmetrisch (Hasse 1887), 
ab) Einzelne Körpeneile. Am 



Fehlen besw. Entfernen der IMmdrllBe dem I Kopf. Die Geiaintform des Kopfee bedaaf 

Körper besondere Form, Eunuchen (Kastrate außer der Messung anthropologisch oiiio 
' - kastrierte Männer) zeigen verlängertes genaue Beschreibung; die Form der Profil- 
Wachstum in Extremitäten (Offenbleiben 1 kontur. die Aosbfldung der Stirn, die Form 
deren Knorpelfugen^, starke Fettablagening, dc-i Hinterhaupts (z. B. „abgehackt" s 
Bartmangel, Kleinoleiben des Kehlkopfes Fiir. 4 Bd. VIII S. 101 1, die (iesamthöhe sind 
usw. Auch die Psyche verändert sich bei besonders wichti;re Punkte : wohl am schwie- 
inännlicheu und weiblichen Kastraten, i ripten sind exakte Angaben über die Fhy- 
(Tandler und Groß, Anh. E^twiclnL-|siognomie, die aber nr Raseennntefselm* 
Mech. 1909, 1910, Pittard, UABtteopo-j düng außerordentlich wichtig ist. Neben die 
logie 1903 a. u.). | Messung und B<»schreibung, welch letztere 

Hassenunterschiede bestehen bezüglich besonders die Form des Uebergangee von 
der sekundären (!e-;chlcchtsnir'rkiiiale nur in- Stirn zu Nase und Au^en, deren Lasre und 



sofern, als einzelne davon bei maiu 
be^^onders stark ausgeprägt 



len Russen 
daß 



Hill. >ü 



Form, die Backejikiioeiieii. Lippen, Kinn 
schildern wird (s. auch Bd. VI II S. 110 usf. ) 



dann der betreffende Geeehlechtsunteisohied tritt dann ak unentbehrliches Hilfsmittel 
betonden anflint, so der 'die kihntiielie Wiedergabe des Olyj^tM 




starke Bart des Europäers, 
Aino und Australiers. Hier 



(bildlirli rider pla^tisrli, s, unten). Eine Be- 
schreibung nach be^timmtem Schema und 
hergehört auch die starke ! besondere Messung schreibt Bertillon (In- 
Fettentwickelung an Steiß «tnictions sifriialetiques, Melun 1893) vor 
und Schenkel der Hotten- zur Identifizierung von Verbrechern: man 
tottenfrau. Das Fett, von nennt das Verfahren oft Bertillonage. 
starken Bindegewebazttgen ^ Im Anaohlufi an die Hinweise auf die 
gehalten, bildet am Stnft | Bedentang der Fhysiognonde mttesen Uer 
einen förmlichen Höcker die Versuche erwähnt werden, dip ehe- 
malige Physiognomie eines Lebenden aus 
dessen Schädel zu rekonstruieren. Man hat 
zuerst die Weichteildicke über bestimmten 
Punkten (besonders des Gesichtsschädels) 
festgestellt (Kollmann u. a. s. Zusammen- 



(s. Fig. 1) mau nennt die 1 
Bildung Steatop3^e(Fett- 1 

Steiß); sie entspricht ana- 
tomisch dem Zebubuckel 
und sie kommt Hotten- 



totten, Buschmann,^ aber | Stellung bei v. Eggelinj^, dann Wild er 1912). 

auT mihi 



Nach 

h. Schultze. 
Aus Nam-iland 
mid Kala ha ri. 
Jena 1907. 



aneh manelien ^(|(?^r 

frauen zu, scheint prähis- 
torisch aber viel weiter 
verbreitet gewesen zu sein 
(s. Bd. VIII S. lOH). 

Fndlich sind die 
Senescenzerscheinungen zu 
nennen, stürkere Krüm- 
mnng die Wirbebinle (run- 
derer Rücken), Runzel- 



So wurden auf pfibstoriselien Sehidetai 

(lesichter rekonatnritrt - es muß aber 
betont werden, dafi die unteren Nasenteile, 
Lippen und manches andere der Phant<isie 
freien Kaum !rewnhrt. ."Mit derselben Methode 
hat man dann nu-hrfaeii nach vorhandenen 
Porträts und Büsten bestimmter Personen 
vemucht, zweifelhafte Schftdel auf ihre 
Zugehör^keit zu jenen 
und festzustellen (Kant, 



Identitit oder 

zu untersuchen 



bildungderHaut,Schwund Raphael, Bach, Schiller, Haydn u. a.). 
des Fettpolsters, Erschlaffung der Muskeln Am Rumpf ist die Form des TlMmac 
(Bauchdecke). Veränderung vieler Kopf- auch anthropologisch von Interesse, CT iit 
knochen (Abplattung des Schäilels, Vor- z. B, Ijeim Neger enger und flacher als beim 
springen des Kinnes usw,), Europäer, Besonders wichtig ist die An- 

heben den tiesehlechtsunteisehieden in i throiralogie der weiblichen Brust. Zu- 

« ^«^- • — Ji- 'nijiit intereetiert ihr Entwiekelnngsgrad; 

zur Zeit der Geschlechtsreife - nach Rassen 
verschieden früh und verschieden schnell 
— entwiekelt sich unter der jugendliehen 
Brustwarze allmählich die Milchdrüse, so 
daß der VVarzenhof sich mit der verstreichen- 
den Warze (als „.Vreolomamma") erhebt, 
dann wächst die Brust zu einem Hügel auf, 



der GeeamtkOrperform treten die indivi 

duellen zurück (bez. Proportionen s, oben). 
Erwähnenswert ist eine regelmäßig zu be- 
obachtende .\syrametrie des Körpers, die 
Wirbelsäule biegt sich im Bru^ttei! etwas 
nach rechts aus, in Hals- und Lendenteil 
nach links; so bei 52% der Individuen, 
während 16% umgekehrt „linksskoliotisch"' 

sind, der Best hat «ne gmde Whrbel- aal dem jene Erhebmg oben dianf sitst 



HMdiiOneilNidi der Katwwiawnehaftra. Bud T. 



61 



Digitized by Google 



902 



Körperformen des MeiuclMii 



(Stratz). Solche Brustform, bei der also 
der Warzenhof eine besondere Vorwölbnng 

bildet, liulx']] vii'U- riiuriti-clit' (inipiH'ii. 
Bei der Europäerin verstreicht jene i^riiebung 
beim GrS6erwerden der Gesamtbrui^t. — 
Die fortiijo Brust läßt sich anthropolo;,'is( b 
nach der Furm - schalenförmig, halb- 
kugelig, konisch, ziegeneuterähnlich — unter- 
scheiden, dann nach der Uröße, wobei man 
ein aus halbmondförmigen Metallscheiben 
bestehendes MatSscIienia zur Me^sunu' hv- 
nQtzen kann, nach Lipief (1907) — weiter 
mufi GrOBe, Form und I^'arbe von Warzen- 
hof und Warze berücksichtigt werden. Sehr 
ausführliche Darstellung ht bei H.irtels- 
Ploftstt finden. DieLugo 
wechselt sehr, nach Breite 
und lldhe; so kommt z. H. 
eine Ix'sonders holie La*:»' 
bei Buschtuanufrauen vor, 
wo die Brust bei Frauen 
idie geboren haben) fa?t 
au der Achsel sitieii kün- 
nen. S. Fig. 2. (Frau 
der Kung-Buschleute nach 
Seiner. Zeitschr. Rthnol. 
1912). Man beaehte auch 
die „Hottentottenschür- 
ze" (s. Bd. VIII S. 109). 
Sehr zu beachten sind 
überzählige Brustwarzen 
oder Brustdrüsen (Hyper- 
thelie und Hypermastie. 
Frau und Mann), die bis 
zur 10 Zahl be(d)a(litet 
wurden (s. Wiedersheim, 
Bau des Menschen usw. 
Tübingen 1908). 

Andere iMitzellieiten 
am Rumpf müssen hier 
ttbergangen werden, so vor 
allem das Oberfliehen- 
rellcf, wie es Fett und 
Muskeln bedingen (z. B. 
antike Beckenlinie, die 
Spinalgrübchen am rnteren(h> dfs Kilckcns 
usw. s. (laupp-Üu vul, liruiuüilj der Anat. 
f. Künstler III. Aufl Stuttcart 1908) u. a. m : 
(Lendenlordose, s. Bd. Vili S. 849; ebenda 
„ Seh wanxbildtingen "). 

An der nbereii Extremität -cirii \ ou 
anthrupulugiseh bemerkenswerteren Merk- 
malen folgende erwähnt: Ober- und Unter- 
arm IiiMeii hri Norinalstcllung des .\nnes 
(lluiulHii.ehe nach viirn) meist einen naeh 
außen offenen stumpfen Winkel: er hrtr;igt 
(Nai^el 1907) 170*, bei Frauen 108°, bei 
starkPT Tnan^pmchnahme des Arme« (Ath- 
Irfrnt ]V,R", I)i<. (irlenkkonfitrurali^tn ae. 
Über- und L uterarm sind sehr variabel an der 
BiMunpr beteiligt. Sehr oft ist auch eine 
Teber treckung des Armes nm Ii hinten zu 
beobachten, besonders bei l'nuien. .\n der 




Vie. 2. Frau der 
Kung-Busch- 
leuti'. ^'aeh 
.Seiner. 



die sogenannte 



Hand ist die tiesamtform (schmale und 
breite Hände — Kollmann), die Form 
der Finger /ii beachten. ( Schwimnihaut- 
bilduttg, Obcrflächenrelief, Nägel usw. vgl. 
den Artikel „Haut** Bd. V S. SIO). 

.\n der unteren Extremität ist die 
mangelnde Wadenentwickelung bei Negern, 
Australiern n. a. (iruppen zu beachten: 
ein derart entwickelter Muskelbaucb, wie 
er der Wade deü europäisrhen Mannet^ 
zugrunde liegt, existiert dort nicht, der 
Muskel ist flacher, schmaler, länger; bei der 
europäischen Frau ist er so mit Fett bedeckt, 
daß dadurrh sein Ansatz an der Sehne äußer- 
lich nicht hervortritt. - .\m Fuß sei aut 
Fälle sehr stark abgespreitzter ersten Zehe 
hingewiesen, wie sie z. B. Klaatsch (1912» 

' abbildet, noch auffälliger bei einem Melanesier 
Sehlairii) iiatifen (1!K)8): liier und bei 
layen ist der V'orderfuß oft stark verbreitert. 

• Die Pußwölbung ist beim Neger u. ». viel 
weniger siehtbar. zum Ted i>t der Fuß wirk- 
b( Ii etwas reuiger gewulbl, mm Teil ist die 
Wölbung mit einem Fettpolster auiJgefüllt. 

: Man nimmt „Abdrucke" (vgl. den Artikel 

l,.Hant" Bd. V 211): vgl. solche z. B. bei 
Fiill.'born, Deiit-c h Ostafrika. Berlin 1902. 

Daß man bei allen anthropologischen 
Untersuchungen Ober die Körperfonnen auch 
auf patholngisrhe Veränderungen sein 
Augenmerk zu riciiten iiat, Ist selb.^tverständ- 
lieh. Wie oben pathologischer Zwei^- und 

. Biesenwuch» erwähnt ist, so hat man auf 

■rachitische und andere Verkrümmungen. 
Koliken von Verletzungen. Mißbildungen usw. 
zu achten. Noch viel mehr aber interessieren 
den Anthropologen kflnstliche Defor- 
miernngen. 

Manverstehtdarunter jededauerndeFiuni- 
veränderung irgendeines Teiles des lebenden 

i menschlichen Körprs, die der Mensch durch 
besondere Maßnat hervorbringt. .\1>- 
sichtlielie F(irin Veränderungen an irgend- 
welchen Körperteilen fehlen bei keinem 
einzigen Volke. Bald eingreifend, also die 
Form sehr stark beeinflussend, bald nur 
eerinare Eingriffe darstellend, erstrecken su Ii 
diV Deformierungen auf alle äußeren Teile, 
die »ich überhaupt ohne schwerere li'unktioii»- 

'8t6mng deformieren lajisen; vor allem sind 
es prominente s(l/,ll^al;eH .Xnhänge: Haare, 
Ohren, Nase. Lippen. Haarschneideii, 
Rasieren, Epilieren situi weit verbreitet. 
I>urehbohninir des Ohrläppchens dürfte uni- 
versell verbreitet sein: das Loch nimmt 
bei einzelnen Südseestämmen Durchmesser 
von 10 cm an und mehr — so dehnbar ist 
die Haut, Man kennt weit verbreitet Dnreh- 
bohrung der Ohrmuschel, des Nasen<e|itinii. 
des Nasenflügels, der Ober-, der l iilerlippe; 
l'jnscbmtt» in die Haut, die zu dicken 
Narben umgebildet werden diireli cheini^^t-h 
wirkende Substanzen (Ziernarbt^i), Kui- 



^ j . -Li by Google 



KOrpediHineii des MenwJieii 



963 



-liehe, um FarhkörinT ciii/.iilai;! in (Tataiiie- bewegliche Skala läßt die Entfernung der 
rmigj. Gunz Afrika, SuiidaiiRÜipel und Süd Branchencndeu in Millimeter ablesen. Das 
see kennt ZahndeformierunR: Schneidezähne „Bandmaß" soll, um nicht durch Dehnung 
werden zugefeilt, auf der Schneide gekerbt, ungensa ni werdeii} aus .Stahl sein. .:Ul6 
(juergerieft. spitz zugehauen, ausgebrochen, ' ditee Instnimente aind in KtuLs als Rcise- 
angebohrt. I jiduliedcr vnii luiiKem werden Instrumente untcrzubrini,'eii. ( idiiidineter 
abgehatkt, i'üüe kluuipiuöarlig verbildet s. Bd. VIII S.838; Augeniarbeutafel Bd.ViiI 
(China) oder die Zehen durch spitze Stiefel S. 113; Haarfarben tafel Bd. V S. 171; Haut- 
deformiert; Arme, Beine, die Bnist, die , farbenlafol Bd. V S. 210; Rnjstmesscr s. oben. 
Taille durch schnürende Ringe (Metall, licder, .\ui direkte und indirekte Messung^ 
Schnüre, Mieder, Korsett) eingeengt und Wahl der McBpunkte und sonstige Technuc 
fonnreriuidert. 1)1» Vorhaut wird entfernt, kann nicht eingegangen werden, daß nur 
der Penis durelibolDt, gespalten, entfernt, ydlfige Bebemchung einer exakten Technik 
die Clitorls, die Labien he^( finif teil, vernäht, und innerhalb der zu kennenden Fehler- 
verlängert u«?w. Hoden, weibliche Hruste ent- i grenzen genaueste Arbeit brauchbajre Besiü- 
femt; der Kojd durch Schienung und Bin- täte liefwn können, sei besonders betont; 
dung in der Kindheit verändert. Auch daß nur mit glcicfier Technik gewonnene 
unbeabsichtigte Deforniierung, z. B. des ^ Muik; (verschiedener Autoren) verglichen 
Kopfes durch Haubenbänder oder aufge- , werden können, ist fast selbstverständlich, 
flochtene Zöpfe wäre zo erwähnen, ebenso { j<Indlich sei noch auf die Methoden der 
unbeabsichtigt das sogenannte japanigche Wiedei^be von Formverhältnissen vor> 
Ringerohr. wie-^eii. Vorziiirliehes leistet in der Ilaiid 

Als Motive fftr die kiiiistiiche Deforniie- de-^eii. der ihn beherrscht, Pinseloder Stift» 
rung sind Eitelkeit »ui den Schmuck oder Skizze, Zeichnung, Bild, die der Fachmann 
den bei der Prozedur bewiesenen Mut zu ; herstellt. Konturlinien kann man diirfh 
nennen, odei Absicht, schreckhaft zu Anlegen von Bleidraht erhalten, (kr an- 
machen (Kopfgröße), fruchtbar zu machen gedrückt und dann abgenommen seine 
(Beschneidung) oder reluddse Motive (Be- Form behält, so daß man mit dem Bleistift 
flcbneidung, Kastration, Tonsiir) oder hygie- seiner KrOmmong nacUaliren Inum. — Hand 
nische (Hanrsehneiden, Beschneidung usw.). | und Fuß kann man .direirt mit dem Stift 

3. Technik. Zum Schluß soll ganz umreißen, 
kurz auf die Technik verwiesen werden, , Vor allem wichtig ist die Photographie, 
dip 7.nr Feststellung oben skizzierter Größen- Aber brauchbar sind Aufnahmen nur, wenn 
und l iirriiverhältnLsse angewandt wird. Ks sie scharf und ohne nennenswerte Verzeich- 
ist iiiuiiD^'lich auf die verschiedenen Arten inung sind (also nieht aus relativ zur Brenn- 
und Modelle anthropolo^eher Mefiinstru- .weite zu geringer Nähe). Nötig sind .\uf- 
mente einzugehen, es soU bierniirda»Martin<- |iiahmen des ganzen, aufrechtstehenden, mög- 
s('heliigtrumcntariiinic;enannt werden, neueste |lichst entkleideten Körpers, von vorn und der 
und vorzüglich hewiihrte Modelle. Alle In- Seite, eventuell auch von hinten, eventuell mit 
atrumente sind erhaltlich bei P. Herrmann, auf der Haut markiertenHefipunkten — dann 
Feinmechanische Werkstätte in Zürich. Die Isolche des Kopfes von vorn, der Seite, aber 
Körpergröße und die Körperproportions- auch (cvcntueU sogar als wichtigste — wenn 
maße werden mit dem „Anthroporueter ' mite Messungen schon voriieLren) in Mittel- 
genonunen. Das ist eine 2 m lange, in Milii- istellung zwischen profil und face. Bezüglich 
meter ein^teilte fingerdicke (in 3 Stileke iTechnik s. Martin, MoHison und photo- 
auseinanderiiehinbare) Röhre, an der in L,'ra|»hische Ilandbücher. Auch l.iiiiiiere- 
emem Schieber ein kleines Lineal auf und sehe Autochroniaufnahmen kommen beute 
abgefQbrt werden kann. Die zu messende in BetnMsht, man mQfite ein^ bekannte 
Person steht ?ern(l(> nnd aufrecht, nnt Farbmuster mit photograpldenm, am der 
geschlossenen iitiiien. das .Viiliiiupuiucler Tonwerte sicher zu sein, 
muß genau senkrecht gehalten werden, Endlich sind plastische Nachbüdnogeii 
wozu es einige besondere Hilfsmittel gibt. |zu nennen: Gipsabgüsse. )Uu kann am 
Der obere Ted des Instrumentes kann als Lebenden Hand, Fuß. weibliche Brust, 
..Stangenzirkel ' benützt werden. \n der aber auch das (iesicht, ja die ganze Person 
Köhre finden sich dann zwei Lineale, abgipsen: am häufigsten handelt es sich 
eines am Ende, das andere verschieblich. • um tiesichtsmasken. Die Technik muB 
Dichclhf Form wir dieser Stangenzirkel hat erlernt und ireilbf sein, -ie Hißt sich hier 
der kliine „SiiiielHzirker', der zur Messung nicht kurz wiedergeben, ist ubris^ens nicht 
kleinerer Strecken, z. B. Nasenbreite, Finger- schwer. 

lange itöw. dient. Der „Tastetzirkel" mifit DaB zu allen Messungen und Wiedergaben 
Kupfmafie-, er besteht ans zwei eigenartM? .ausfObrliebe deelcriptive Angaben, also Be- 
gebogenen ßraneheii. die iirirciirinander auf- schreihune mit Worten koninien muß. ist 
uud zuklappen; eine (juer sie verbindende selbsstvcrstaudüch, mau tragt die Befunde 

61* 



Digitized by Google 



964 Körperformen des Mensche — KQrpenegioDeii und Bauidan der TSeie 



in ..Meüblättor'* ein (fiir K(irprrmc<!siirf!;f»n, 
Kindormessimgeii, lluud- und Fuüabdriuke 
usw. - aus dem anthropologischen Institut 
Zürich). Die Blätter eDtbftlten auch Schemas 
für deskriptive Antraben. Fflr aUe diese 
technischen Dinge kann (neben den ältprcn 

Suteu Werken von v. Lusehaa, Hatike, 
!, Schmidt) nur aufs nachdrücklichste 
auf das im Erscbpiiu'ii fx'i^riffpne Lehrbuch 
Martins hingewiesen werden. 
Utatallll'* Bartels- Plo»a , Do^ Wrib in der 
Natur- viad Vötkerkunde, 10. Atif f. Leipzig im. 
— V. Mya»a9*»««<r und SekMel. 

Jena Jon <m4 Jnk. Änä^rop, ZII, 19iS. — 
Uaupp, Die nnrmal^n Atymmttrien de» meweh- 
Hell',, K'",rp"f. Jr-iiii rJO'J. — Httiute, (Vrr- 



tchi'iti II' ' i'A/ r An/iniiidrirn). Arcfi. Anat. I'/ii/t. 
}SS7, JS'jl, IS'.i -. — Kribvl . l''l)<-rhli(L uhrr 
dir (tttntnUinlwtchiung dr» Hettacfitn und die 
HemuMIdung neiurr äußeren Körjtrrform. In: 
JColtei und JfoUf Uandbueh der Kntvirkr 
ImtgagarhidtU, Ll^K^tm. Siehe mtch Keibel 
und SU0f Sermaitt^ ttir EHtwididbmg* 
fje^chichlt dft tfetuehen. J(mat9W. — MUaalteh, 
F»IMi hvii€f und Ei-werbungdrr Mcntfhfn merkm alt . 
Fitrtieh. d. yoturir. Furtchung VII, 1912. — 
Uptec, \V'iih>uim 'Irr /'olnixchen Jüdinnen. 
i/i//. «H/Ar. Gm. Wo» 191.< — .Schema iur 
Settiinmung der Bruilform. .4nlh. Korrr»pbl. J{HK. 
— V. Jjttaehan, Anleitung tu wiJiKt^i*< kaßh'chen 
MeobtiektUHgm atrf Seüem (ÄHthrofiologie). Au* 
NeuMuifere ^^deümng", S. At^ Ifanw.rer 
190S. — MarUn, Lekriiieh der Anthrnpuhnjic. 
Jenn 1914. — 3fotHl>on , h''>rprrpr»t}wrtionen 
der Primaten. .Vor/iA. ./.i/rrA. 42, !9I0. — Der- 
lUSlltC. \'i nreii'hi ri'i il,r l'/int-i-ifiiphi' 'ifir. Areh, 

Anthr.q, ll'H). l eher den Armwinkel 

der Menschen. Zrilxr/ir. Morjth. Anihr. 10, l!f07. 
— SmuhauiM, Dcuinh'Neuguinea. Berlin 1011. — 
PMky Zteergvölker mmd Ztrergmich». UtU. 
Geogr. Ott, Wie». 19a «ml Jfttl. Anthr. Ges. 
Wien 191*. — mmtke, Der Meneek, .i. Anfl. 
I.i tinii] V.iU. - Ketxiu», Zur Kenntnis der Knt- 
iriekrhui,/ th A'i'irjtrrfomi des Mensrhrn teiihrend 
der JiUidrn l.r-li,ii.\ftii''ii, I'nhi.i. II. 

Stoekh',1,'1 -f'iia iWJi. — UoUffi-, Ein, neue 
Forviil :\n- Jli^litnmuvg drr Kiir/i' rßUli-. Anlhr. 
KmrttpM. 39, iSKW. — Schlaginhau/eM. I)f 
/Band-Jhitam (NcH'MecUenburg — belr. Fuß 
form!). Zeitig. EUm, J90S, — Jüertelbe, 
IntematienaU Vereinbarung sur fferbetföhmng 
einhcillirher Messmethoden am Lebenden. Anthr. 
h'orresphi . 44. t9U!. — E. Schmidt, .AnthrojiO' 
lnfji*.hr M, iif.<l.,i. Leiinifi /»s. — Stratx, 
Det Knipn den Kindes. .?. Aujl. Stuttiv, ! 1909. — 
Derselbe, J>ie SchUnheil de» wriblii l>rn Körpers. 

At^fl. IkuUgart 1914. — Wil*ler, The 
PApnognamg <tf th» Iiidiane ef Smthem -Wu- 
ßn^and. Am. AnOtmp. 14, tm. — v. Froiri^, 
DerSMliel mtAMtv.iSrkÜter$. le^UfS. 

Bugen Wiaeher. 



K6rpenegionea vni Bauplan 
der Tiere. 

l. KiiilHtiitifr. 2. Allgemeine Tektonik, 
a) .\rh^n und bymraetrievcrhältni.siH'. <c) Kürpei- 



achaen und Symmetrieebenetu ^'t Antimeron 
ottd Metamereii. b) Schicbtenbaii. c) Bau und 
Anordnung einzeluM Olgail«. Nomcnkbtur 
zur Ue7.eichnung bestimmter Ltgebexiehiuigen. 

d) Ilistologisrhe Hauart der Organe. ^. Bauplan 
und Ontogenie. 4. Bauplan und Phylo^onje. 
.'). H;iu|)liui und Kegciii'iritidiistähiükiMt suwu- 
ProUferationsfähigkeit. Individualität und 8tMck- 
bOdims. 

I. Einleitung. Die vielseitigen Aiifiraben. 
welche der lierist lie < »rganismus 7.ur Erhaltung 
des Individuums und .seiner Nachkommen- 
schaft den wechselnden Anforderungen der 
AuBenwelt, den Externfakiyren, gegenüber 
zu erfidien hat, fordert von den im Innern 
des Organismus selbsttätigen physiologi«shen 
Faktoren, den Intemfaktoren, eine diesen 
Aufgaben eni sprechende Vielgestalticrkeit im 
Kunktioniereu und Aufbau der Einzelteile 
(Organe), aus welchen ein tierisches Indi- 
viduum zusanimen'^eset7.t ist. Tiere, die in 
all ihren Teilen f;leiLh beschaffen wären. 
Iwie ein Kristall etwa, gibt es diilier uielit. 
I Schon die Zellen, aus deneu sich die tierischen 
j Organe zusammensetsen, sind heteromorpli, 
d. Ii. in ihren Einzelteilen versehieden 
i strukturiert. Insofern als die notwendige 
i Hetcroniorphie des Tierkörpers den Extern- 
faktnren der Außenwelt gegenüber im Kampf 
ums Dasein durch Generationen hindurch m 
! stets ähnlicher Weise dun-h piiy.siniouMsch und 
morphologisch gesetzmäßig vererbbare Kon- 
stellationen der „verschieden gestalteten 
; Körperteile de« Tiere?;", der „Körperregionen, 
der Organe und der Zellen also zu genügen 
t pflegt, erscheint diese lleteromorplu« oft 
; durch außerordentlich große Tiergruppen 
; (Tierstämme) hindurch in stets ähnliclier 
i Form wieder und zuirleic h immer bis zu 
I weitgehendem Grade als sweckmilßig, wie 
' nach einem bestimmten Plan entworfen, so 
daß man von einem Hanplan der Tiere 
, reden kann, der demnach die I.«»gening der 
I Organe im Tierkörper, die Körperregionen, 
kurz das Anordnnngsprinzip der unter sich 
' unterscheidbaren Bestandteile des Tier- 
körpers und, s(u\(ii( inu^licli. auch die 
zweckentsprechende Brauchbarkeit der be- 



treffenden Lager ungsverhültniaee der Körper- 
u i!e im Ti( fij^ansen anzugeben bezw. auf- 

zukliiren hiitte. 

2. Allgemeine Tektonik (Aulbaulehre). 

Die (iesetzmäßigkeit der Hetcroniorphie 
des Tierkörpers, sein Bauplan also, gibt sich 
in vier Beziehungen zu erkennen, nämlich 
1. in den Achsen und Symmetrieverhält- 
nissen de> Körpers, 2. in seinem Schichtcn- 
bau, ;! in dem Bau und in der Anordnung 
der einzelnen Organe und 4. schließlich in 
der histologischen Zusammensetzung seiner 
Ovgane. 

2a"i Aehsen-und Symnietrieverhält- 
nissc. a) Körperachsen und Symme- 



^ j . -Li by Google 



Körperi¥gio!ien und Uauplau der Tiei-o 



065 



trieebeueu. Ein Vergleich verschiedener 
Tientininie in borag tnf das Anordmnigs- 

1>rin:'i|i Ter Körpert<'ilr. die snc^t^nannte 
•rtmiorpliologie (Haeckol), criribt die Auf- 
stellung einiger wenigerGrundfo rinoii . , , welche 
für den Morphologen eine ähnliche Rolle 
spielen wie die (irundformen der Kristalle 
tiir (l«Mi .\lincr;iloi,'cir" I H. \-. Hertwig); 
ohne daß man jedoch bei Uiefiem Vergleich 
tu mit f»}Mn darf. ActmUcli wie in der 
Kristallo'jrraphip von Kristallachsen spricht 
man auch in der tierischen Promorphologie 
von Kfirperaehsen. Wftbrend sich aber die 
Kristallachsen als geometrisch streng feat- 
;jelegt gedachte Linien in einem I'unkte 
schneiden und dadurch ein Aihsciiknjuz 
formieren, und die Körperacbsen der Lebens- 
formen weder lin Ranm fixierte Linien, noch 
s<^hnoi(Ifn >ie ^ioli in finem Punkte. Ks 
herrsclit poniit in der l'iouiorphologie eine 
icewisse Unexaktheit in dem Ausdruck 
„Körperachsen'', die bei dem allgemein 
üblichen Gebrauche dieses Ausdruckes kon- 
\ (Mitioncll liintronoiriim-n wird, alx'r doch niclit 
Ubersehen werden darf. Die Körperachsen 
sind niclit nnr in der EinnU Torkominende 
eidachte Linien, gnndpni bedeuten in der 
Promorphologie bestimmte Richtungen; so 
kommen z. B., wenn man im Körper des 
Menschen eine vom Scheitel zum KuBpunkt 
ziehende Hauptachse von einer die recht« 
und Unke Körperlialtti' verbindenden Dex- 
tnwinistralachfle und einer vom Kücken 
zur Baneheeite ziehenden Borsoventralaclue 
unterscheidet, bei der Dt-xfrosiiii^tralachse 
alle die Hauptachse öduieiileiiden Kichtungs- 
linien von rechts nach links, bei der Dorso- 
ventralachse alle vom Rücken zum Bauch 
denkbaren, die Hauptachse schiit'idiiiden, 
Richtungsiinien in l^-tradit. ohne sonst an 
einen einzigen ganz bestimmten Schnitt- 
punkt anf der HaupCaebBe it«tranden zu 
«ein. 

Diese demnach in weiterem Umfange 
eidaohten Körperachsen können isopol sein, 
wenn die hftroffondf Körprrrirhtting zwei 
sjleichartige UfgaiibilUuni^eu niili-inander ver- 
l)iiuliM, 80 liegen z. B. die beiden Schulter- 
uud die beiden Hüftgelenke des Menschen 
in einer isopolen Dextrosinistralaebse, oder 
sie können hctorojMil ^tnn, wenn an den 
Kuden der Kit litnngshuiensysteme verschie- 
denartige < h LMubildungen angetroffen 
wenlen. So ist die dorsoventrale Ridifunc; 
im Körper des Menschen und der BilaUrica 
eine heteropolc, denn sie verbindet die 
Organe des Kückens mit den von diesen 
verscliiedenen Organbildongen der Baueh- 
.•<<>itc; auch die Haupt- (»diT KörpcrlänL'sai Ii-<' 
der Tiere ist stets eine hiTtüpolc, da sie ver- 
schiedenartige Kör]>errcgionen, z. B. die 
Sehnauzenspitse mit der ächwanzvpitze ver- 
bindet 



Auf Grund einer vprsobiedeuartigeu Kom- 
bination von isopolon und beteropolen 

Körpcrarh-pn, die ziii^leich auch die Sym- 
uiclrie Verhältnisse im Tierkün>er festlegt 
und dadurch auch differente Köriicrreiriotien 
schafft, unterscheidet man nachfolgende, 
sechs verschiedenenBaupläneu eutaprechende, 
Haupttypen oder Gnindplioe tienschnr Ge* 
staltung: 

1. „Anaxon" faeiUen dieiejngf" Tiere 
(= Anaxonia), die, wie viele Schwämme 
und einige Protozoen, gar keine Richtungeo 
(= Achsen) erkennen lassen, die in einem 
konstanten Vcrliältnis zu den Organen 
ständen; bei ihnen ist die Anordnung der 
Teüe in keiner Bfiobtung des Raumes 
gesetzmäßig be^tinintt; sie körnen in 
i^Ucher Richtung unr^elmäßig hin und 
nerwaebsen. 

2. Der auf einige wenige Fälle beschränkte 
sphärische oder „homaxone" Bauplan ist 
d\irch die Grundform der Kugel und ihre 
mathematischen Eigenschaften gegeben. Die 
Körperregionen sind konzentrisch um einen 
feststehenden .Mittelininkr iini,'eoidnet; alle 
durch diesen Mittelpunkt hindurch^ekgte 
RiehtanK«linien sind^ i^leichwertige nopole 

Achsen, alle diireh ihn hindiu'cli gelegte 
Kbeufu sind Syuuuetrieebenen, d. h. sie 
scheiden zwei spiegelbildlich glelehe KArper- 
hälften voneinander. Hierher nur wenige 
kugelige Protozoen, namentlich Radiolarieu. 

3. Der „monaxone" oder radiär- 
symmetrische Bauplan ist ilnnli das Vor- 
handensein einer ein/.itreii zumeist mit der 
Muudöffnuntr beirinnendeii beteropolen 
Aclise, der Längsachse oder Hauj»tachse 
gekennzeicbnet, um die herum neb be- 
stimmte unter sich sleic liarlise Organe in 
gleichmäßiger Anordnung und mehrfacher 
Anzahl gruppieren. Die Richtungslinien, 
welche von einem dieser Organe, die Haupt- 
achse durchschneidend, nach dem gleich- 
artigen Organ der gegenüberliegenden Kdrper- 
seite hinlaufen und die in diesem Kalle 
also isopol sind, beiBen Nebenaebsen oder 
„Radien": die Anzahl der Radien entspricht 
derjenigeu der au^ezeiuhnetcu Orgaue, die 
die Rientungdinien beetimmen. 

Tu dem Beispiel Fignr 1 ist eine vier- 
strabliire Kadiärsymmetrie durch das Auf- 
treten von vier, (lie l^ien bestimmenden, 
Tentakeln zustande gekommen, llin der- 
artiger Organismus läßt sich durch xwei den 
Radien entsprechende Schnittebenen (r— r 
in Fig. 1) in vier gleiche Viertel zerlegen. 
Aber anen noch eine zweite Art von Schnitt- 
elteiieii vermag den KörpiT in vier andere 
unter sich gleiche Viertel zu teilen, nandich 
diejenigen Ebenen, die um 4d*' zu den Radial- 
seliniften ver«-'rlinben -lud i Fig. 1 i — i) 
und ilie man ihrer i<:igerurig ^zwischeu den 



Digitized by Google 



966 KdrpemgioiMn und Bauftbui der Tie» 

Radien) wegen als „luterradialebenen" be-i 4. in dem vierten Üaupiau, dem nnr bei 
leiehnet Die swiBebett den InternidiaI>|Otenophoren, Aetinien und Korallen vor- 

ebeneu ^rlp^otuMi Teilst ü(-l<c des Körprrs koinmoiulfn, (lisyiiiniotriscluMi Tyims. 
heißen Gegenstücke uder Antiniercn ; sie j bleiben zwar die Nebenachsen isopol, es 





r 
B 



sind einander symmetrisch. Nur weui)?e 
Tierstämiue, wie die meisten Coelenti>ratfii 
and die meisten Echinodermen, sind mehr 
oder wenii^er voUkomnien ndiabymimtmeh 
gebaut. Man bezeichnet die hieriwr gehdi^n 
Formen als ,,Munaxouier". 

Während dem anaxonen TvpttS alle be- 
stimmten Achsen fehlten, und der honiaxone 
Typus nur isopole Achsen in unbeschränkter 
Zahl besaß, spezialisiert sich der m(inax<»rie 
Typus demnach durch Einführung einer 
beteropolen Hauptachse, wfthrend die Neben- 
achsen noch auf dem isnpnlrn unter sich 
gleichen niederen Zustand verharren. 




Fig. J. icheoiufisrho DarNtcliiiiii.' mirF 
uiicJle. Ansitlit vom ScIiciU-Ipf)!!'. In der MiUr 
Projekti(>n.>.|>iiiikt der IlaiiptirtiM' init Sinnes- 
körpni ; b -1) Tratisvermtl ■•'Ii.'H' mit 'IVritakuhi 
am H:m(le; i- - c Mediiineb**!)«', in di^ron unteren 
Partien die, nicht xu sehende, l&nglicbe Mnnd- 
Öffnung liegend zn denlvn ist. ^aeh Heider, 



Fig. 1, 8 1 a 11 r i ci i 11 tu 
fladonema ein Hydroid- 
polyp mit vierstrahlig 
monaxonem (radiSr-s.vm* 
metrischem) Hau A Seiten- 
ansicht; B Schema eines 
Qneraehnittea in der Hübe 
des vorderen Tentakel- 
krauses; ein Antimer durch 
lotnefate Schniffiemng ge- 
kennzeichnet, a— a Haupt- 
achse ; r— r, r — r die ^eben- 
aehsen lesp. die vier Ra- 
dien; i— I, i— i die Inter- 
radten; M Mund, 
^»ach Hei der. 



bilden sich aber auf (irund eines vierstrahligen 
Aus<;ang.stypus durch paarweises Ungleich- 
werdender Antimeren, zwei dlfferente, wenn 
schon immer noeh isopole Nebenaebaen 
aus (Fig. 2). Der Typus hat demnach neben 
seiner heteropolen Hauptachse zwei iso- 
nnle Nebenaensen, von denen die eine 
Nebenachse (bb) andersartige Organe bezw. 
Körjwrteile an ihren P^ndpunkten schneidet, 
als die andere Xebenachse (Fig. 2, c -c). 
Durch jede dieser Nebenachsen — von denen 
die eine, nAmHeh die diureh die, in solchen 
Fällen langgezogene, Mundspalte hindurch- 
gel^te Pfeil- oder Sagittal- oder Median- 
achse, die andere aberQuer- oder Transversal- 
oder Dextrosinistralachse (Fig. 2, b — b) heißt 
— und die Hauptachse hindurch lassen sich je 
eine Syrametrieebene (Median- bezw. Traiis- 
versalebene) legen, welche den Tierkörper 
in paarvetae spiegelbildlich gleiche KlSrper- 
binten lerlegt, 

5. Der Bilateralty pu ^, der den weitaus 
meisten Tieren als Bauplan /.ukuumit ■ — 
nämlich allen, an denen wir ein Vorn und 
Hinten, ein Ree iits und Links, eine Rücken- 
und ßuucliM'ite anlerscheiden können 
unterscheidet sich von dem disyMimetrisciieii 
Typus dadurch, dafi von den beiden au 
sieb schon unirleiehen Isopolen Nebenachsen 
des (iisvmiuetrisrlien Typus nunmehr die 
eine Nebeiiaelise, nämlich die Medianachse, 
licteropol gfwonien ist, so daß nur uoch die 
Transversa laelisc Dextrosinistralachse) 
iü dem Zustande der IsopoUtät verharrt 
Die heteropol siewuniene .Minlianachse ver- 
bindet, nunmehr spezieller als Dorsoventral- 
•ehse beeeeichnet, die einander nicht mehr 



^ j . -Li by Google 



KUrpenCftHMien nnd Bwiidaa der Tiere 



967 



gleiehwert^eu Orf;ano de» Ktlckem und des 
Baueheft, und Icfrt zugleich du Reehts und 

IJnlvs für dii' Traiisversalacliss^ die nunmehr 
auch Dextrusiniiitralaclist' licißt, in selbst- 
veistlndlicher Weise fest. Der Bilateral- 
körper läßt sich nur noch durch eine Ebene, 
durch die Medianebene nämlich, in zwei 
symmetrische Hälften zerlegen. 

6. Her asymmetrisoJie Typus, der 
als ein Sonderverhalten ohne besondere all- 
i;i'in('ine Bedeutung im Kreise der Mollusken 
(Schnecken) angetroffen wird, kann aus dem 
Inlateralen Haupttypus dadurch abgeleitet 
werden, daß sich die rechte und linke Körper- 
hälfte verschiedenartig entwickeln. Bei 
dietfem Typus sind also alle drei Achsen 
hetecopol geworden; auch die Bextrosinistral- 
aehse nat ihre Ibopolarit&t anf^^ben. 
ist in diesem Falle keine Schnittebene mehr 
denkbar, die den Körper in symmetrische 
Hüften SU eerle(;en vermöchte. 

ß) Antimeren und MetHmcren 

Segln eilte) Es wurde oben bereits 
erwähnt, daß der KDn)er eines monaxonen 
radtftrsymmetriächen Tieres durch Teilung 
in der Richtung der Interradien (i. i. Fig. 1) 
in ?o viele s|>iegelbildlich gleiche iVntimercii 
(auch homutypische Teile genannt) zerfällt, 
als Radien zu untenehetden sind; jedes 
Antimer besitzt Organe, welche in »emem 
zugehörigen, d. h. auf demselben Körpcr- 
abschnitt liegenden P«ebenantimer ebenfalls 
vorkommen, und man belegt ganz allgemein 
symmetrische Stücke eines Tieres, die auf 
gleichen Körp« rahsehnitten Stehen, mit der 
Bezeichnung Antimer. 

Soleher Antimenni können bei den 
monüxonpn radinrsym metrischen Tieren eine 
gröüere .Vuzahl vorhanden sein, z. B. vier 
liei den meisten Medusen, fflnf bei den 
meisten Echinodermen, sechs bei den meisten i 
Afttihosoen, acht liet aJien Ctcnnphoren nnd 
Octactinien, während sie heL'reillieherweise 
bei den Bilaterien, d. h. bei den bilateral 
symmetrischen Tieren, die nur zwei spiegel- 
bildlich <^!riclie Körperhälfteii besil/.eii, ;mf 
zwei, die rechte und die linke KorperliäUte, 
beschränkt sind, und alsdann in aer Regel 
den Namen „Parameren'' fahren.^) 

Die Ebene, welche bei den Bilaterien die i 
Paramereii vniieiiiaiKler trennt uiui welche 
in der Richtung der Dorsoventralachsen die 
lAngsachse durchzieht, ist die vorher ge- 
nannte „Medianebenc": sie ist für die Auf- 
fassung des Bilaterienkörpera insofern nicht 
unwiehtif, als in sie ursprftnglieh alle jenej 

■ \ 

^) Beätxen die Paiameivn dur Bilaterien 
jeweUs wieder gegliederte Anhinge mit nch 
spie^lbildiich entsprechenden .\bschnit(en, so 
bezeichnet man diese AbNchnittc als „Epimcren". 
/ i; beiderseits Oberarm, Dnteiann, Hand- 
wurzel. Mittelhand, l-'iogei. 



Organe fallen müssen, welche nur in der 
ESäahl vorhanden sind; z. B. bei Verte- 
bratenembryoiu II Darm. Chorda und Me- 
dullarrohr; nachträgliche S^mmetriestö* 
rungen können allerdings hier wie'auch sonst, 
diese Regel mehr oder weniger anfier Geltung 
bringen. 

Es kommt neben der, iii der Anti- besw. 
Paramerenbildung bekundeteu „Wiederho- 
lung gleicher Organbildungen" auf „gleichen 
Kdri»erabsehnitteii" aber in weitester Ver- 
breitung auch eine solche in der Richtung 
der Hauptlängsachse des Körpers vor: die 
pleiehnamigen Organ bildungen lietr ti rls- 
dann nicht auf derselben Strecke der liauut- 
lanirsiehw nebeneiiMllder, sondern in CNV 
Richtung von vom nach hinten auf ver« 
schiedenen Abschnitten der [.Ängsachse 
hintereinander. Der Tierkörper besteht unter 
solchen Umständen aus einer Reihe gleich- 
artig gebauter, die gleichen (h-gane ent- 
haltenden Körperabschnitten, die man t>He- 
tanieren" oder „Segmente" nennt. 

Man spricht demgemäß von (Iliedcning 
oder „Segmentierung" oder „Metamerie" 
dann, wenn der Körper eines Tieres aus 
mehr oder weniger zahlreichen Segmenten 
besteht. Dabei können die S^mente schon 
ftuBerlieh erkennbar sein, indem die einnlnsn 
Segmentcrcnzen durch Einkerbungen oder 
Faltenbilduiigcu oder üelenkbildnnjen des 
Intcigumentcs (z. B. Arthropoden nnd Anne- 
liden) sich deutlich gegeneinander absetzen; 
oder eine derartige „äußere" Gliederung fehlt 
auch i^iinzlieli. nnd die Se^'meiitieruiig bleibt 
hierdurch auf eiue mehr oder weniger gut 
erkennbare „innere Gliedemng" besenrtnkt, 
dir an der metarneren oder segmentalen 
Wiederkelir. d. Ii. uii der reihenweisen Aufein- 
anderfolge innerer gleichnamiger Oi^ane er- 
kannt werden kann. So verrät sich z. B. die 
innere Segmentierung der Wirbeltiere dadurch, 
daß ihr axialer Skeletteil aus zahlreiehen 
gleichwertigen Stücken, den Wirbeln, besteht, 
daß die RQekemnarksnmrven paarweise in 
bestimmten Abständen aus dem RücJcenmark 
entspringen u. dgl. m. Die Fischmuskulatur 
besteht, wie jeder gekochte Fisch zeigen kann, 
aus zahlreichen Muskelsegmenten. Der 
Hegenwurm besitzt gleichzeitig eine äußere 
und innere ( iliederunu. Im Innern seiner 
äußerlich deutlich voneinander unterscheid- 
baren Körpersegmente findet man üi jedem 
von ihnen ein Paar den beiden Parnmcren 
zugehörige (ianglienkiiutchen, JNierenkanäl- 
eben (— Segmentalorgane), GeflBschlingen 
usw. wieder; auch die unpaaren Scheide- 
wXnde der Leibesböhle. die sich im Innern 
jeder Seiinienlsrrenze finden, bekunden Itt 
diesem Falle die iSegmentierung. 

Weiter lassen neh swei Unterarten der 
SegmentieriiT]?. die homonome und die 
hctoronome, voneinander unterscheiden, üei 



Digitized by Google 



968 



K(}rperregjonen und Baufdan der TSere 



der „hoiuonuuien äegiucutieruug", für von einer Leibesböble im Gebiete der 
die der Regenwimn oder aneh die Tanrnnd- ' Zwifleh«iueliiehten entwickeln kQnnen. Im 

fQßlpf als Beispiel scltpii krmin'n. slt-icfieii allctftiieim'ii ist der Schichtenbau des Körpers 
sich die einzelnen KöriKTsciiincnte im Bau in den embryonalen Zuständen viel klarer 
außt rortietitlich, indem nur geringfügige /.u crkenticn als in den entwickelten, in denen 
Unteri^cliiede zwischen dem Kopf, den lie- die Funlction der Oi^ane deren (iestalt in 
nitalsegmenten und dem Hinterende vor- vielfaeher Weise modelt und dadurch die 
banden sind: bei der „lieteronnmen Sc;;- Kör|HT<< litrn durebetnMlderdrftll(;t und 
mentierung" dagegen ist durch Arbeits- undeutlich madit. 

teilunp und der mit ihr stets einher- 2 c) D e r B a u u n d d 1 c A n o r d n u n k d e r 
gehenden Differenzierung trotz nianclicr Organe. Sie liefern sehr maß- 

Lebereinstimmungen eine sehr ungleiche „übende Kriterien, für den Bauplan der T^^^^ 
Au4K«8tnltung der Lm^Isegmente od« M-Irndem in den meisten Fällen ein bestimmtes 
sammengMcbmolzener hegmentgruppen era- ; Bau und Lagcrungsverhältnis wichtiger Organ- 
getreten, die alsdann als verschiedene Körper- ; j^^,^ ^^,„1, Tierstämme hiüdlircb 
rcg.onen anzusi.rcchcn s.n.l. N. bcsf'l't j^jhehaK^n ^i^d; » besteht das Norvon- 
der Körper eines Insektes aus drei hetero- ,i,'r Mollusken nrsnrün-lich stet-^ aus 
nomen Segmentkomplexen oder Körper- ^,^^1 i.anglienpaaren, die mit drei Sinnes- 
regionon Kopf Hrusf (- Thorax) und Organen verknüpft sind fa) Cerebralgangüei 
Hinterleib (— Abdomen), von denen jeder ■ «. .. -i. .. t .-o . 
«ine andere HauptaufjgaDe zu crtiillcn hat 
und ein von den anderen verschiedenes Aus- 
sehen besitzt; der Kopf funktioniert als 
Träger der hölifrcn Simicsorizatic und der 
für die Nahrungsaufnahme bestimmten 
FkoBwerkzeuge, der Thorax mit seinen 



^ „^_jen 

mit den Augen, b) die PeclalganglienlnirdeB 
HOrbllsehen, c) die Visceralganglien mit 

den ( )siiliradipn (Geruchsonrancn)]: bei den 
lu-hinodennen ist das Nervensystem strahlig 
gebaut; die Anneliden nnd Arthropoden be- 
sitzen ein Sfrickleitcrncrvensystciii, allt 
Vertcbratcii dagegen eine Neurairuhrc, die 



Extremitäten den Beinen und Muec n j^.,, (;,i,ir„ und Rückenmark gliedert; 
dient als L<.komotorium «vgl. den .\rtike AnneUden und Arthropoden 

, Bewegunus..rLrane der Tiere Bd I Hegt das «mtrale Blutgeflßeystem (D^sal- 
S. 112.^); das Abdomen enthalt die \er- herz) über dem Darm, der den KöriKr 
Wertungsapparatur für die Nahrung den | ^er Ungsachse durchziehende Anteil 
Atem- um den (.cschlechtsapparat. "^^^^ de^ Zentmlnervensystem^^. das Bauchmark, 
die W irbeltiere und manche andere lier- „„t^.^ ,|,.„, Darm, 'bei den Vertcbratcn da- 
formen zeigen eine derartige „Heterono- g^j,^,, j,, j.^, 

mie : die Scirmento der vorschicdcncn ^^^^^ Rückenmark aber Uef^t donal 
Körperregiuncn haben auch hier bei starkem ^^6^ dem Darm n. dgl. m. 
Gestaltwechsel eine sehr verschiedene bc- • , 

dcutung für den Organismus, der Ko pf , Nomenklatur zur B e z e 1 c h n u n g 
eine ganz andere als die Hals-, Brust-, 'f/V.mmter Lagebeziehungen. Die 
Rumpf- oder uar die Sehwanzre-ion ; uluie K 'itigkeit. welche der Anordnung und 
daß in dieser Beziehung auf Kinzeiheitcu nliitivcii Lagebczicliungcn der em- 

eingcKangen werden könnte oder bwwichte. I Organe für die richtige Erkennlnis 

2b) Der Schieb ten bau des Körpers. d«8Bw»pl*nÄ der Tiere zukommt, hat zur 
Der Bauplan der Tiere wird in zweiter ünie Ausbildung einer groBen AnsaW „topo- 
duroh die Tebereinanderlagerung venehie- faphischer" (d 1. auf den Ort und die 
dener Körperschichten, die aber nur an- ; H^^'^'^r''*''i"'»«','>e^"g^^''") •^"«'Ifü^^ 
deutung-sweise eine mehr oder weniger kon- f^J^^' *<*Jche nicht nur zur Besthreibung 
zentri.sche zu sein braueht. i).-tin.nit in. ''<'r (-anzformen. sondern auch bei Schdde- 
allgeraeinen steUt die Haut die äußere Korijer- von Schnitten von Organteilen usw. 

schiebt dar, wi&hrend die Darmwand «b i Anwendung gelangen, 
die innerste Kör]ierseliicht der Tiere zu In neuerer Zeit hat sich besonders 

Selten hat: zwischen beide .schieben sich , F. E, Schulze darum bemüht, die in 
ann je nach der y n ni.itischcn SteHttQg | grSBerer Anzahl unter verschiedener Be- 
und der damit einbergehendeii Organisations- 1 nennung für gleiche Beziehungen von ver- 
eigentümlichkeit des betreffenden Tieres ' sehiedenen .\utoren in (lauff eebrachten 
noch sehr inaiiMiL':'alf itrf' Zw i-chensehichten Heiiemuiiiireii zu vereiiihritlii licn und ^ie 
ein, nämlich allgemein Muskelschichten, die gewissennaUen in ein philologisches System 
bei den Wirbelaeren von Skelettelementen zu bringen, bei dem das Stammwort eine 
durchsetzt werden, dann eventuell die, Richtuntr. die Kndsilbe aber eine gewisse 
aber nicht überall vorkoiuniendeu Waiul- Stelle oder eine bestimmte Strecke inncrhalh 
schichten der I.«ibeshöhle mit ihren Deri- der Kichtung bedeutet. Da die Schulze- 
vateu, dem Exkretionssystem nnd Cte- sehen Bezeichnungen allmählich mehr und 
nitalsystem, die sich aber auch unabhängig mehr Eingang in die Uteratur gewinnen. 



Kikpemgiofien und .Hwiplwi der Tiere 



ppben wir in Fi^ur 3 eine Kopie derjenigen 
Schulzeschen Originalfigur, welche ilio 
Bariehmngeii fflr BOatoriütiere enthält. 

Kan seht, der 
Begiiif der Rich- 
tung, vnß ihn die 
enKnäche End- 
gilbe „ward'* 
unser deutsches 
„wärts"' angibt, 
iat durch die äilb« 
„ad** in zweck- 
mifigem Aus- 
druck gelangt, so 
heiß* baurhwärts 
„ventrad", links- 
wärts ,.sini*itrad*' 
iisw. Die l-Jndung 
,,aii'" (hpogcii be- 
deutet dieGrenz- 
Uge einer Kegion; 
ao ist I. B. „nniR- 
tran** fOr die 
Äußerste (Ireriz- 
la?e der linken 
Scitezur Hc/i ii li- 
nuuf^ von Punk- 
ten, Linien, 
Flächen, ebenso 
dorsan für die 
GWMiflichw des 
Rdelnna mit 
ihren Punkten, 
Linien usw. an- 
/.uwi'iidi'ii ; die 
Kndung ,,al " um- 
faßt eine ganze 
Keeion. In be- 
tren der Achsen 
und Ebenen jdlt 
folgende«: von 
allen transver- 
salen, d. Ii. zur 
Haupt,ii Iki' ( 
Prin2ipakch.se) 

senkrechten 
Linien und 
Ebenen wird die durch die lUttB der Prinziual- 
ashae gakgte Ebene als Tnunvenanebene ner- 
Tomboben. 

Die beiden QuerachMMi heißen dors(tventraI 
und perluterul und s<<tzen sich aus dem dorsalen 
und ventralen Teile resp. der deztlUBn OSd 
sinistranen Uällte zusammen. 

Was der Printipalwch.se genähert ist, heißt 

Sroximal, was von derselben entfernter liegt, 
istal. 

Die der üedianebeiw paiallelen Ebenen 
heften Pknnwdhinebenen, wekbe mediate und 

lafinile. dextrale nnd sini^trale. resp. de.xtrane 
luid siuistrane sein kunnen. .\lle «liese kunnrn 
als Sagittalebeiii n /u .itiimengefalit werden. 

Die Froutaiielieiii' ist diejenige, weli he die 
Prilutipalachse und die Perlateralachse(— Dextro- 
ainistnlachse aut) enthilt, die ihr psFalktlen 
hesfien parafronlaa. alle raaammen Frontal- 
ebenen. 

Neben diesen allffenieineren technischen 
Auwirücken für die LagebeziehungiMi sind 
noch eine ganze Keihe anderer in Gebrauch, 




Fig. 3. Riehl uri>;s- und 
Eoenenbezeichnung hei einer 
bUateralsymmetrischea Tier- 
(Hering). Nach P, E. 
ScKnlie. 



die vor ;illcin nicht nur ränmliche Ikme- 
hangen, sondern auch bestimmte Körper- 
rc<;ionen bezeichnen und lam Teil nur bei 
I bestimmten Tiers tämmen zur AnwenduDK 
1 kommen. Nötigenfalls wird man diese Aus- 
drücke bei der Bearbeinmir der tierischen 
Hauptigruppen in diesem Handbuch erklürt 
finien. rllher auf alle einzugehen, wflrde 
7M weit fiihron. Wir helfen tins hier durch 
eiue ulnhabetiäche Zusaninienstellung der 
gefartnchliclieren Aasdriicke unter Weg- 
lassang all derjenigen, die im sonstigen 
Texte dieses Artikels eine genügende Kr- 
klärung gefunden haben. 

Es bezeichnen die Ausdrücke: .\bdomen => 
Unterleib; bei Krebsen, Spinnen und Insekten 
Hinteriaib, d. h. bintsrer Köipeiteil. dsr auf dm 
Thorax folgt nnd meist von inn dvcb euie dent- 
liehe F-insiTiniirung abgesetzt ist; — abural 
vom .Munde weg, der .Mundöffnung gegenüber- 
liegend; adorai - auf der Seite des .Mundes 
[gelegen; - anal = afterwärts, in der (legend 
laes After» (anu.s) gelegen; — anterior vorn- 
liegend; — Apex - Scheitelspitze, die nach 
oben gekehrte Seite ; im besonderen bei Schnecken- 
gehlusen die oben Spitse nnd bei vielen See- 
igeln, das oberste vieUarb aneh aU „Periproct" 
bezeichnete Scheitelfeld, das den .\fter trägt; 
I — apical nach oben gerichtet; -apicaler 
Fol oberer Pol, Scheitelmil ; — asymme- 
trisch — ohne Symmetrieebene, vgl. anaxon 
(oben S. 965); — atypisch unregelmäßig, 
von der Regel, Norm,' dem Tj'pus abweichend; 

— basal — unten, auf oder an der Gnmdfllebs 
gelegen; — Banch (Venter^ — die nsaate, 
dem Rücken gegenflberliegenoe Seite (Ventrsl- 
seitc) des Tierkürpers, die gewohnlich den Mund 
trägt; - - Priisr fThnra m vonierer .Vbsrhnitt 
des Hunipl'es virlci 'l'ii rr; li.-i Amriinten der die 
vorderen Extremitäten tragetnle und von den 
Rippen umschlos.sene Körperabschnitt; bei den 
übngen Tieren die zwischen Kopf und Hauch oder 
.Vbdomen gelegene Körperregiou ; — caudal 
= am Schwans, im Schwanz oder näher beim 
Schwant ab andere Ttaile gelegen: - eervieal 

zum Nacken fCervix) gt'hörig, beim Nacken 
liegend; — Cervix Nacken, bei den Verte- 
braten die obere, beim Menschen die hintere 
gewölbte Seite des Halses; — Collum Hals 
in der Regel verschmälerter Abschnitt zwischen 
Kopf und Brust; — Epigastrium (Regio epi- 
gastriea) oe zwischen den Rippenbogen 
gelegene IbMOgaSNid der Bauchobeiiuebe beim 
MensebenvndanderenAnmioten; — Eingeweide 
^Oreane, die im Inneren der Kürperhöhlen liegen ; 

- F.xtremi täten - (Jliednialien bewegliche 
Iviirperaiihänf,'!', meist zur I/okomotion benutzt 
(Beine, Flügel, F'losseni vielfach aber auch 
anderen Funktionen dienend (Arme, Fühler, 
Freßwerkzenge usw.). - - Fron» = Stirn M 
Vertebraten; auch die vorderste Kopfregion bei 
Insekten; — Frontalebene Ebene, welche 
senkierht zur Mecfonebene nnd nanulei der 

Längsachse (Fig. 3| verläuft (weil sie beim 
MenM-hen der Stirn j»;irallel vi-rläuft); — Fron- 
talsrhniff Si Imitt (iiinh die Frontalehene 
oder dun Ii eine l'anifronr ilelwne, d. h. durch 
eine l'.bene, die der F'ront ilebene parallel ver- 
läuft. — Uenae ■= die seitlichen Hegionen des 



Digitized by Google 



fi?0 Kr«|ien«gionen und I)au|»kn der Tici« 



Kopfe:«, bei Trilobit»'», Inaektrn Vertebnten; Haurh (si«'hp «Ii«")»: ventral baurhwauts 

(ienick = Nackon. mht C«rviz; — Hals = eclrpen: - - Vi'iitralseitp = Baiichsoitp. siehe 

CoUun, aifhf dies: — Het«rAXoni«r » Haurii; — V«rtex ~ Scheitel, der hüchste Teil 

Uktonb3niiBietrl<rlie Metssoen (BiktniMt) de« Kopfp« M Insekten und WirtwlHeren; — 

nicht mit dt-r ursprünglirfn-n l'rimiinichM' (Achs*-, lotmrhf. 

•ir. vorn Schcitpipol der Castrula /um rrmund Hi»tolof; 1 SC h i' B»uart der Or- 

UMlH .in ziisanimonfallt. im u^.i...iti m y^^^^ erschönfoüde Üarstellunjr des 

Prot ixniiK 1 (sifhv aipsi: -- llinterlfid , in- £. . j v 

Abdomen (Hiebe die^; Hypopastrium Bauplanes der Tiere hat anch der Zusammen- 

(Regio hypogastrirai - ÜHlÄfcn. h^epend. «etzun»? der Orgi.iir ans .Mn/.HiieQ GeweWii. 

unterbiüb (fr>t Magens gslefMier unterer Ab- der üewebe aiu Zellca und dem spezifischen 

schnitt der Baurhobeillirh» des ^leoM-hen: — Chankttr der Zelkn und der Zellprodakte 

Jogulum Kehle (inibe am H«k vnr dem ihr Augenmerk ziizuwrndfn. 

volleren Thoraxrande: Kopf - Torderster ■ ^y^j, jj^^^., ikziehuug zeigen sich 

K..rpen»b«-hn.tt der d.-n Mu.mI un.l , .e höheren auffaUemle Differenzen nriaeheo del grofleB 

Sinnesorgane trairt: l.f t Ii. u i nd . die i t i i 

^nm i;kt,.|,.,,u Mn.l ,..,,..tal, n \|,..oderm g,- ^V"*""'"*'" T ' ''«^n nur 

bildete iuöen> IW-jtreiuuai; d.s Kumpfes der ;ill;;uiiajiuTi' Zuge crwahat seien; 

Vertcbraten wier des (tesanitkorpers von Inverte- Knochengewebe kommt nur bei Vertebraten 

braten, soweit «e die Hinge« ei<fe ums<<hlieBt; VOr, Mich d«S KnocpelKewetM ist itst gans 

Urgane Wertt»eu£e de* K.irners. d. h. die mf Vertrebraten besehrlnkl Kar bei den 

BMlir oder weniper leirht dun-h Präpanition Vrrl.'lir.ilt ii fiiHli'ti ^i, h niflirst liirliti"*' Kiii- 

voneinandur isolierbaren Kürperln-standteile, thelieii, ^iflbsl das integUUieut (Korperhaut) 

welche irgendeine h. -tiiMinf' null h ti KortK'r- -„i l.: j„„ 

best%ndteilen v. > .h,, ,!, ,,, 1 uukn.,» (J^^istilng) ^"^ .P*' den lnv«1»bf»tMI (MiMoI 

VM > rlull. n ii .lM.n -vl'1 .1, n Artikel ..Orpane Ii hoim Ainphioxiis nur vo» emcra ein- 

de.s tierischen Koruers ■ in lid. 7 S. 333;; - «fJuclitiKeu hpithel gebildet; bringt letzteres 

parietal - znr Wand des KSresn oder eines eine stärkere (^nticnlarisierung auf der 

(hgaoM gehsrig; — praeorai « vor dem Körperoberfllche iBwexe, ao kommt gleich» 

Monds plegen; -- Primärachse (nieht mit nttiK die nonst -weitverbreitet« FVhlirlmt 

Pnniipalachse zu v-erwecLseln, - durrh den Wimperetiitli.'lif n zu bilden, in WcL'fall. 

N>heitelp«l und l rmund (iVostoma) einer ^.j^. (^^j tj^.,, Nematoden und Arthropoden, 

l'rotaxonier ^ /.»saiun. n, ,.Mn„ .I,m ..l.ir- Nos^clzollen Sind .!.•., tnidariern, Kragen- 

.vmnutMMh.i, (-»elenteri.i.n, Kri -l-nm /-«•H'-ii d.M. >po,i-in. .•i-,.,iiamlirh tind ;ihn- 

Pnmaracbse der (iastrula in die endpUltige 1'***'»''* »•*?^»f- 1-Hr;trli«f Detaiis iegtausUdlt'D, 

Hauptach)»p des Korners flbereeht: beim ent- iit Aufgabe der vergleichenden Histologie 

wickelten Tier wird hier die IviuuLrarhs« ZOT {vsL den Artikel ..Gevebe der Tiere'' 

Frinzipal»chM>, im (iepensatz zu ilen Hetera»>« Bö. IV 8, 1101). 



niem, bei denen die definitive Printipahu-hae , r-.,o1«« „^a n.^*^mmmtm /i7»*»i..ir^ 

anders liegt als die ursprünghche Priri^nTch^ , 3- Bauplan iind OntO|HÜe (Entwicke- 

ih- Ci^tridastadiiims: r.idial - bei strahli« lung E»n»eluidividlium» «US don El). 

p«lwiit*n Tieren in der iJi hfunir der Sfrthl.n ..(ileichftam als hätte die Natur uns selbst 

(Radien vgl. S. y(»Gi gel« l' n lliiiiipi Ulf die im \ (lr^tt■h^•lltll■ll LMki-niixcichnetc 

Stamm. Truncns. Ilaiiptteil lUitist. lUiah, Reihenfolge in der Erkenntnis des morpho- 

Kücken) des tierischen K.irpenf. also der «iesanif- logischen Aufbaues der tierischen Form 

korper abzügUcb des Ko»fes. des JInlses. der verweisen wollen, so ergibt sich in der Knt- 

irhnüÜertor'KSTpenin&ng vor*^ dem Munde b«>fruchteten Ki eine^ mit der not- 

f)der schlauchförmiger Korperansati über der stehenden Aufstellung abereinituumende 

.Miin.l.dfiluiig. s(. dali diese /.u einem Kohr ver- ^oKTf fortschreitender Differen»ening" 

längert wird; — Sagittairlir tic cinr Uinn- i'HridiMi Hie Ausurhritmii; des Hauplans 

welche der Medianebene parallel ist. alsn in der des J'Jiizeltieres geschieht llHtnllch, wie s<!hon 

Schulzeschen .NonienkLuur als hir.i median- Karl Krust v. Baer scharfsichtig erkannt 

ebene zu bezeichnen wäre; — Sagittalschnitt hat, in vier, nach ihm nh v. Bnersclu- KnN 

ScheiM ^''di;;« wickelungsnenoden . in^eK-hneten /.itab- 

kehrte KörpewteUe 1. bei WirbeUosen A f linittcn der Lntwickelung, da- /-inuicbst 

Apex: -'. bei Wirl»eltieren siehe Vertex: — 1- die Achsen- Und ^ymmetmverhaitnisse, 
S. fiwän/, = eingoweideloser, hinterer. WirM. I dann 2. den Schichtenbui des Körpers, 
.Mii<kelii und Haut enthaltender. Körperauhang i dann diu Bau und die Anordnung der 

hinter dem After; in übertragener iJeih'Utung eiuzclucu Organe UUd SOhUeßlioh 4. den 

iiih h En.le des Abdomens wirbeUoser Tiere; --.J^giolo^flgChen AuflNIU der QTKaae fSSt- 

lliijr;ix ^ Urust (sieht- dies); — Transver- j^jr^jj 

s,i Ischllitt -= Schnitt in der TransvcrsalelK-ne . n- . d i i- ^ i i 

(vgL S. 967>; - Unterleib ^ der kUU> hei"i- 7=^.^^' »»""'^ l^ntwickeluiigs- 

den Wirbeltieren naeh unten gekehrte Absrtaütt P™^*"' diejenige der turchung schafft 

des Rumpfes, snwcit ei ki iiie Rii« keii- und E\- <lcin befruchteten Ei, das schon eine 

iremitiltciimu-kihi iiuhr iühtt; — Veuter ^ priuiäre (vom protupla&mareichereu zum 



Digitized by Googh : 



KftrperregioiMD und fiauplan der Tiere 



•«71 



dotferroiclipron Kijuil ziehende) Eiachsr zm 
erkennen gibt. Uurch aufeinanderfolgende 
Zellteilungen (Kurchung des Eies) zunächst 
ein nocli seiir gkiobartiges Hftterial an 
einselTien Baustmnen, d. b. an Furchungs- 
/vWvn ( F?l;isf(inu'itMi), auf die sich die vom 
Kl überkunimene munaxüue Anordnung über- 
trigt. Der obere „animale" Pol der Priniär- 
aehse läßt sich an den Furchungsstadien, 
ebensowohl wie auch später noch in der 
einschichtigen Keimblase des Blastula- 
st^idiums daran erlcennen, daß an ilun die 
protoplastnareiehemi UoMreii Ftorchungs- 
zellen, am unteren vegetativen 1'oIp datreiren 
größere Zellen mit dotterreicherem Inhalt 
liegen. .\n dieser axialen (Jruiuiform spielt 
sich dann sthnn frühzeitig die AusbilduiiL' 
von .Nebenachsen durch eine dem Bedarfsi- 
fidle entsprechende Anordnung der Blasto- 
meren ab, so treten a, B. bilateralr^^mnie- 
trinche Blastomerenanordnungen fttr den 
Bilateral tyi »IIS auf. oder die lilastoiiiereti 
gruppieren sich mehr oder weniger Spiral, 
um einen aeymmetriiehen Typus su er- 
zeugen u. dgl. nr. 

2. Die zweite Ent wickclungsperiode, 
diejenige der Keiroblätterbildung. voll- 
zieht nun an dem, ans der Furehnngspehode , 
."itatnmenden Blastomeiemnaterial den pri- 
mären Schichtenbau; es treten jetzt ver- 
schiedenartige Körperschiehten, die Keim- , 
blätter des Embryos in Erscheinung; der 
Schichtenbau des f\i)i |)ers tritt in der hierbei 
entstehenden Fona des Keimes, dem so- 
genannten Gastrulastadium, besonders klar , 
sutage. Bei allen Metazoen werden «ibreud 
dieser Periode früher oder spiter zuniehst 
zwei Keimblätter gebildet, nämlich eine 
äaiiere Schiebt, das F^ktoclemi und eine 
innere Sehiehtoder Zellmasse, das Entoderra, | 
aus denen dann späterhin nach .\bgabe 
weiterer Ür^ananiagen die äußerste Köriier- 
mhicÄit, dw Epithelschichten der Uaut| 
b«KW. die innerste Korpersehieht, die innere ! 
epitheliale Darmwand, des entwickelten Tieres I 
hervorgehen. Die außerdem nach zu schaffen- 
den ürgansysteme der Zwisebenschicbten 
(s. oben) erhalten ihre erste Lapanweisung | 
(zwischen llklnderni und Entoderm) durch 
das sogenannte .\|esi<(icriii, {— .Mesobla^t. 
Mittdblatt, mittleres Keimblatt), welches 
sich auf dem (iastruiastndium oder wenig 
später auf irgend eine Weise zwischen 
Ekto- und Kittoderm als dritte^ mittleres 
Keimblatt hineinschiebt (vgL den ^VrtikeL 
„Ontoge nie" Band VTI 8. 263 bis 272). f 

3. Die l'erinile di t Oriranentwicke- ! 
lung. in dieser wtidcii au> den nun ange-' 
legten Körperschichten die einzelnen Organe 
henrorgebildet ; der Bauplan des in Ent- 
stehung begriffenen Tierkörpers tritt mit, 
der .\nlage der Organe jetzt ht mehr 
bloß in den Achsen-, Spumetric- und 



Schichtnnir^verhälf ni-sen. >ondprn auch in 
; Anzahl und Lagerung der in Eutstchunti 
i begriffenen Einzelorgane — deutlicher hervor. 
Durch „differentielle« Wach«tum", d. b. 
dureh eine ungleiche Vaehstumsge-schwin- 
' digkeit und Wachstumsdauer der v erschie- 
denen Konstituenten von Ekto-, Knui- und 
Mesodemi entstehen nämlich Faltungen') 
der Keimblätter oder lokalisierte Zellschicht- 
vcjdit kungen, die iiacii einer mehr oder 
weniger deutlichen Abgrenzung von den 
embryonalen üiaohbaidistrikten die ersten 
Anlagen der definitiven Organe darstellen. 
Der Prozeß führt von einfachsten An- 
lagen zu immer komnlizierleren Bildungen 
und bringt sehlieBlicn die definitive Ge- 
staltungsform der einzelnen Ortrane für 
da.s entwickelte Tier zustande, zugleich 
I wird auch die äußere KOrpeigestalt des 
; Tieres erreicht. 

! 4. Die Periode der histologischen 
I) il ferensierung. Verhiltnismäßig spit, 
.erst dann, wenn die Organe des Embryos 
1 sich anschicken, znr selbständigen Aus- 
I abung ihrer Funktion überzugehen, werden, 
durch das Funktionieren (funktionelle An- 
I pasBung von Roux) gefördert, die histo- 
I losisehen Details der Organe bezw. ihrer 
Gewebe und Zellen, zur Ausbildung gebracht. 
Wfthrend die Zellen der frühereu Perioden 
einen mehr gleichartigen wenig differenzierten 
kurzweg als „embryonalen Charakter*' be- 
zeichneten F^indruclv machen, werden sie 
jet2t äußerst verschieden; Interzellularsub- 
stanzen treten in manchen Geweben auf: 
gewisse Zellen bewimpern sich, andere werden 
zum .\usgang8punkt von Nerventibrillen, 
andere erzeugen Muskelfibrillen ; die Drüsen- 
zollen ze^n die ersten Spuren ihres charak- 
teristisehen Inhaltes, Pigmentzellen speichern 
Farbstoffe auf u. dgl. ni. 

So. wird der Bauplan im Jrjnbrronalleben 
sehliefilich bis snr Eä-kennbarkeit der Spezies 
vollendet, nachdem er in der ersten IVrinde 
seine Achsenverhältnisse, in der zweiten 
seine Schichten bildung, in der dritten seine 
()rgaiiverteilnn<;, in der vierten seine OlgaO' 
ausbilduj^; erlangt hat. 

4. Bauplan und Phylogenie. Allgemeine 
aiifeinaiulerrtilLMMide Stadien der Ontnj;enie 
|iflei;eii nach dem von Kaeckcl formu- 
Iterten „biogenetischen Satz" Zustände der 
Phylogenie, d. i. der Stammeientwickelnng, 
mehr oder weniger deutüch wiederzn- 
spiegeln. I's läßt sich demnach erwarten, 
daß die im vorigen Abschnitt bebaudelteo 
Vorgänge web in ihren einzelnen Etappen 



') Diese Fnltiiugen werden als 1 Kin- 

stülpnngen licxoirhnet je nafh<lem. nh sie tU« 
bctrvffenilen /.clliigen von der Prinzipalachse 
entfernen oder ob sie m ihr nibem. 



Digitized by Google 



972 



aucli in iliT SffnnniP?!s:p?chirhtf' der 'l'lfrf 'ganzen S])oii£;ii'n!=itammpf ausmachen, sind 
wieder erkeimtu la.sseii. and daü aus der jütht mir in iliri-m äuiSer«Mi Wachstum 
Staramesgeschichte heraus vielleicht, da die anaxun, sondcrii iinch ihr iniiprcs Kaiuil- 
EiiuAlstadicn als volkntwiekelte Tierformeo | aystem, ihr Eniahrungssystem durchzieht 
anpassungsgerecht den AnfoTdernnj^en der 'mehr oder weniger regellos, d. i. ohne an 
Außenwelt zu crenügen haben, sidi die bosfimmte Körperachscii i^ehunden zu sein. 
Faktoren auffinden lassen, welche zur Aus- die Zellkolonie, um an i^^iu verschiedenen 
InMung der verstliiedenartigen S. 965 gc- Stellen in Gestalt der sogenannten (ieißel- 
nannten Baupläne geführt hahtii. Hicsc kammpm die Nahrung aufnehmenden Teile 
Erwartung erfQllt sich bk zu zituilicli des Spifn^ieiikörpers aufzustellen. Das dem 
weit^rehendem Grade. Darm und Mai:eiis\ >tem ämiivalcnte < )rgan- 

PrOlt man die Haaptbaupl&ne mit Aus-isvsteni ist mit anderen Worten bei dmea 
eehhift des nh ylogeneti«n;ii iM^dentunfslosen ^jiongieu im Untenefaied zu wenifien anderen 
asy^lnH■tri^e}len Tv|)u.s in der .ince-rebenen dieses Stammes und 7nm rntrr^rhird zu 
Richtung, so ergibt sich, daU die liir ver- dem in manchen Beziehungen naheste- 
scbiedene Tierformen ungleiche Art des henden Siainm der Cnidarier und alter 
XahninETservverhts. ob festsitzend, ob schwim- ; übrigen Tierstämme noch nicht zu einem 
mend, ob krieeheuü, eiuen tiefgreifenden Or^an zentralisiert, sondern polyzentrisch 
Einfluß auf die Ausbildung der ver.><e!iieden- in dem /.eilenstaate zerstreut. Nur bei den 
artigen Baupläne und üuer üiüerenten . wenig zahLrcicheu mouaxonen Spongien- 
KOrperregionen gehabt haben mnB. formen kann sieh in EttuselfUlen mit der 

ai Der aiiaxone Typus kommt in Monaxonie aiudi 1,'Ieiehzeiti? eine einheif- 
seiner ursprünglichsten Fmiu im Keieiie der liehe /^ntrabäutioii des i^ruahrungssvstenis 
I^rotoaoen bei den, systematisch als unterste anbahnen: voll erreicht aber wird diese 
Klasse geführten, Rllizopoden und auch hier Zentralisation erst bei den (!nidariern. Im 
nur bei deren unterster Ordnung, den übrigen sind anaxone Zustände ganz auf 
Amöbinen, vor, macht aber am Ii hier seluui die noch unbefruchteten Krülistadien der 
(relegentUcb höheren Typen Platz; eine 4 Eier einzelne Gewebe^cUen (i<eukocyten 
Amöbe, die nach allen — nicht nach be-^usw.) kommen hierbei niebt in Betracht, 
stimmten Seiten hin ihren Körner aus- da es sich naturgeinriß hier nur um die 
zudehnen vermag, ist anaxon; es gibt unter Vertretungen von Individualitäten nicht 
den Amöben aber auch bereits solche mit | von bloßen tiewebeelementen handeln kun 
festerem Kktoplasma, die namentlich, wenn — von relativ niedrigstehenden Metazoen 
sie in bestimmter Richtung vorwärtskriechen, bes<.-hränkt (amöboide Kier von Hydrozoen). 
eine in dieser Richtung liegende Uauptaelise die jiher auch dann späterhin itie>eu l'ri- 
erbalten, und dann den höheren Zustand : roitivzustand mit höheren Bauplänen der 
eines roonaxonen Bauplanes annebmen, der | Homaxonie und immer auch letzten Kndes 
sieh selbst bis zu einem \ nrülMürgehenden der .Monaxonie vrrtausrhen. 
oder dauernden iiilateral lyp>is erheben b) Der homaxone Ty pu s ist al> I »auer- 
kann. I^etzterer verschafft sich dann auch typus nur im Bereich der Protozoen bei 
im Berei( Ii der l'rotozoen in der Klasse vielen lleliozoen und manchen Radiolarien 
der Fla^'ellateii und ( iliaten mannigfache vertreten : offenbar bei solchen freischwebcii- 
Geltung. den i-'iiruitn. deren Körper \()n den cin- 

Dieeer anaxone Typus kehrt im Bereiche , heitlichen Verhältnissen des- Außenincdiums 
der Metazoen in deren niederstem Stamme, \ von allen Seiten in gleicher Weise bean- 
den SpoiiL'ien wieder, die in gewissem Sinne sprueht wird, so daß er mit einem niK-h 
als Kolonien von, allerdings in der Regel [ alieti Seiten hin trieichgeschichteten Ausbau 
einer befruchteten ESzelle (exklusive (Jem- geantwortet hat. Aber auch schon in diesen 
mulabildunL') entstammenden und nach ver- Protozoenabteihingen führt die Ermög- 
schiedemu Kiehtujij^en hin differenzierten lichung eines rascheren .Vufsteigeiis und 
.Vmöbinen und Flagellaten • nicht nur, Absinkens. einer Fortbewei;unL' in be- 
wie viellach behauptet wurden ist, von stimmter Richtung, in der Mehrzahl der 
Flan^üaten allein — an^ewhen werden Fälle zu einem Verhissen der Homaxonie 
können. Tnler ar.derein bekunden hier vor und zur Krreirhiniir cinnr mehr oder weniirer 
allem die in ihren Frühzut»täadeu „amöboid aiisgesproehenen Monaxonie. die sich bis 
beweglichen*' Eier nocb deutlich einen zu annähernder BUateralität steigern kann, 
anfänglich anaxonen .\usgangszustand, der l'nsicher ist es, ob nicht ajich_ eini^ 
aber bei weiterer Kntwickeluiig dem honi- Durchganffsstudien der Eier bei niederen 
axoiuMi und schließlich vorübergehend oder Metazoen den homaxonen Tymis vertreten- 
äogar dauernd dem monaxonen radiär-: oft iät nändich die Ucteropolität der Eier 
ilyminetriselien Typus das Feld räumen kann, nur sehr gering, zuweilen kaum oder Rar 
l)ie ini aiiaxnneii ZiislatuI \ erharrenden nidil zu erkennen, so daß eine klare Knt- 
Spongien, welche das JlMii])tkoii(iiJgent des Scheidung in dieser Sache unmt^lich werden 



^ j . -Li by Google 



Kflipemgionen und Baaptan dar Tiere 



973 



kann. Auch die dem Blastiilastadiiim als 
phylogenetisches Ebenbild meist au die 
iS«ite gestellte Yolvoxflagellatenkolonie, er- 
soheint eine der Vielheit der BUwtulft- 
«ellen ftqulTalmte Kolonie (aber nieht in' 
ihren Einzelpersonnil hf^i einzelnen Speeles I 
im homaxonen Grundpian. | 

c) Der monaxone oder radiär- 
' i!i motri<phe Gr und plan findet sieh 
aiiLicr den oft etwas unsicheren Fällen bei 
Eiern in nrsprtlnglicher Form nur bei der 
Mehnahl der Cnidariar» als eekundäre An- 
passiinf , wie man amummt, ntudh Erledigung 
t)i)a(ora!i-r I^arvenstadien «eiterhia «Refi bei 
den Kchiuodernien. 

Von diesem Typus ist anzunehmen, daß 
er sich unter dem Einfluß d» r Festheftunir 
bei den Cnidariern erstuuli;; entwickeil 
bezw. von den Eizuständen auf die ent- 
wickelten Tiere Qbertragen hat. für einen 
festeitienden On^anismus, dem die Nahrung 
durch die Strömungen des ^Vassor^ zu- 
getragen wird, muß es von großem Vorteil 
werden, wenn er um die Oeffnoon^ «eines 
einheitlirli zentralifiertpn Kriiähninrrsappa- 
rates, um den Mund ht^ruiu, Llrfil- und Fung- 
organe, Tentakel hervorbildete, die sich 
duieh gkicbniäßige Verteilune aaoh aUen 
Kehtnngen hin, rings um den za ver- 
sori,H'iuI('ii Miuid herum nach allen Seiten, 
hin gleichmäßig betätigen konnten. Hiermit 
aber ereebehit die Grundlage zur Radiär- 
symniPtrip gegeben, wie sie die Polypen- 
stadicii vyffilhren: es existiert nur eine 
heteropole Hauptachse, die durch den Fest- 
heftongspunkt und die MundöUnnnff des 
Polypen xieht; die dmeh die Tentakel fest- 
gelegten Nebenachsen bleiben hei ringsum 
gleichartiger Beanspruchung isopol. Aus 
derartigen festsitzenden polypenartigen Or- 
ganismen sind aber sicher die freischwim- 
menden medusenartigen Cnidarier hervor- 
gegangen; sie haben die Hauptachse der 
ursprünglichen Folypenstadien in die Be- 
wegungsriehtung erngestellt und bei ihrer 
pelagischen Lebensweise in deiii allseitig 
gleichmäßige Anfordenni;;en stellenden 
Warner auch ihre gleit liarti'.: beanspruchten I 
Antiraerptt in i;lei(liartiL;er Verfas^nnp: er- 
halten, so daß keine heteropoien Neben- _ 
aehaen zur Entwiokelung kamon. * j 

Schwerer \ nsfäiullich timl iiiif:i'iiiit:cruli'r \ 
erforscht ist lü*- Hudiiirsynimtuif der iuliino- 
dermen; \\;«lirM lu inlich ist auch diese durrh ; 
Anpassung an «'ine festMtz(;ndc licbnnsweise | 
entstanden; Bikt«ralforincn (Eohinodcrraen- 1 
larven) aeiieiiiflii sich festpsout zu haben, denn 
die Uteste' EcUnodermetiklasse (die Pelroatoxoa) 
zeigt fast aasschbeAlich noch diese Lebeusweisp. 
Bs ist deshalb die Annahme nieht abzuweisen, 
daß die üliriiri'U fieil. bi mi« n I ". hinodernien- 
klascen ihrcti Stnihl.-rilcMi in>]>ning:lich fcst- 
■fehefteten Vurtiihn ii \. iii;uik<'ii , Daß sie ihn 
nicht wieder verloren haben, Mögt eiiieni«>itj( 



damit xunauneD, dafi er den ti«»anifb»ii <«rlion 
m tntenciv belMrnrht», um v6llig rürkgängig 

eeniicht zu werdeü. nndm rs. its jcdo. h auch mit 
der relativ eeriniji ii Iknve^lii liktu dieser Tiere. 
Dennoch w unle .m lu i den frcibeweglirhen Echino- 
dermen /nin l'i il wieder sekundär bilateral modi* 
fixiert, wh' ilie ii reiridären Seeigel OJld nUnklw 
Hnlothunen zeigen" (Kiitsrhii). 

d) Unter welchen Anpassungen der 
d i s y III III e t r i s (■ Ji (' Typus der Aktiiiicn. 
Korallen und Cteuopboren entstanden su 
denken ist, ist noeh wenitr dtekntiert Man 
darf vielleicht annehmen, daß die scMitz- 
ffirmige Streckung des Schiundrohreingangca 
die sich bei allen hierher gehören Formen 
findet, zunächst vielleicht nur zur Er- 
möglichung einer kräftigeren Schluckwir- 
kuiii:') den ersten Anstoil zur .Viishildiiiii,'^ 
dieser ^Vrt von Symmetrie gefOhrt hat, 
deren HediaiMbeiie dureh die Richtnng dei 
Scblundschlitzes bestimmt wird. 

Dieiie Streckung des .Mundeiugauges ist 
müglieherweiae auch in anderer Riehtnng 
von weittragender Bedeutung geworden. 
Bütschli macht darauf aufmerksam, daß 
der schlitzförmige Crmiind gewisser .Aiitlio- 
zoen schon eine Ait Differenzierung in einen 
einffthrenden nnd antfUhrenden Abeebnitt, 
alpri mit anderen Worten in einen Mund 
und Alt«rab«-hnitt. erkennen läßt, so daß 
die Möglichkeit nicht ansge.schlossen sei, 
daß die Mund- und Afteröffnung der übrigen 
systematisch höher stehenden Metazuen 
sich aus den beiden Sehlitzenden eines 
urepriingliob einheitlichen langKestreokten 
ürnrandes entwickelt bitten. !Mtai kann 
sich vorstellen, daß der rrmund der primi- 
tivsten Bilaterien sich laug spalttüruiig über 
die Baueliseite erstreckte und sich vorn 
zu einer Einfuhr-, hinten zu einer .\usfiihr- 
öffnung etwas erweiterte. Kine mittlere 
Verwaclisutii; dieses sciditzfömiigen l'r- 
mundes f Qiirt dann direkt zu einer Sonderung 
in Hund und After.** Eimefaie EttebniRse 
der Ontogenie zeigen einen solchen Voi^ang 
in der Tat ( Protracheata). Die Hervor- 
l)il(innir de^ Mundes aus dem Urmundo der 
Gastrula bei den sogenannten Protostomia 
oder Hypog€%strica (= Würmer, Arthropoden, 
Miillusken. Braehinjxnlen, Urvozuen exkl. 
der Entüprocta) einerseits, sowie die Bildui^ 
des Alters ans dem Unnunde der Gastnda 
bei den Deuterostomia oder Pleurogastrica 
(= Eüterouueusta, Ecbinodermata, Cbaeto» 
gnatha, Cnordate) aaderannitB, die sich 
sonst nur schwer verstehen la^^en. fanden 
hierdurch eine gemeinsame Ji^rklärungs- 
basis. 

Die Erleichterung des ScbJinfpaktes durob 
Streelrong der Mundpforte, die den fest- 

Eine hinggestreekt« Schleife läßt sicli 
leichter swammenpnaaen aU ein kietarnnder 

I King. 



Digitized by Google 



974 



KdrpeiTGgioiien iind BatipUm der Tiere 



litKenden Aktinien und Korallen die Be- 
wUti^uiiK von «rSBeren ihnen znir^hwemm- 
tt'ii Beutestücken enn"ii:li<lil. k:iini auch 



verscheucht oder weggestofieo zu werden in 
Gefahr lief, ehe de dem Munde anheimfiel. 

ZiiRleicIi Kniiinien bei den Bilatericn dann 



bei den freischwimmenden ( tt'iiitplioren den auch die rerebral<?anKlieii und die Haupt- 
Anlaß 7.UT Ausbildunii; ihrer durch die ' 
eventuelle Entwickeluni; zweier lan£:t'r F;i»g- 
tentakel, sowie durch die Komplikation 
ihrer Mai:« ngefäße und Rippen^efäße, der 
Kudeculätlchenreihe u. dgl. weiter geförder- { 
ten Blsymmetrie i^e^eben haben. Dasj 
rinusiiin filcirhgeartete Wa-iermediuni er- 
forderte beim Schweben, damit das (Üeich- 
gewieht und liic SchweberichtunK nicht 
jjestört wurde, eine isupuli- Ausbilduiiij der 
Xebenachsen. d. h. ciiif uul gii;i'aüber- 
liegenden Kürperseiten auf sjleichlanRen 
Hebelarmen um die Hauptachse iierum auf» 
gestellte Organverteilung; die Hauptachse 



bestiniiiit clio Srlnviinnirichtnntr. 



Sinnesorgane (Auffen, Tentakel) an den 
vordersten K'iir|)erabschnitt zu lie^^en. weil 
sie als Bek■l)li^^telle bezw. als Kuiidschafts- 
organe die fremde Umgebung zuerst be- 
schreiten müssen, um den nachrückendeu 
übrigen Kflrper bei fietnen Bewetrungen in 
7.\vt'(kmaLii<;t'r Weise zu ffifiri'ii. .So sind 
denn aiuii die ieiuienzon zur Koptbildung 
bereits in der Kriechbewe^ung der ersten 
priiiMtivrii Biiatcricii Lrc'^^clji'n. 

.Ni'bfii der Ku})lbiUiuii^, dw itii Kiiiklang 
mit der jjpgebenen Erklärung nur bei se- 
kundär sich festsetzenden Formen (Bryozoea, 
Brachiopoden, Acephalen) verloren geht, 
zeigen die weitaus int'isfiMi Milaterien eine 



e) Kein Zweifel herrscht darüber, daU der, , allerdintrs sehr verM hiedeiiKradiRe Meta- 
allen ühee den Ckielenteraten stehenden ineric, die bei den niederen (irup])en ((TÜeder- 



Metazoen zukommende Bilatrrnlf vpns 
sich dadurch aus den vurh»'r<ieiiiiiiuliji 
Bauplänen, die sich zum Teil noch in den 
Eizuständen der Bilaterien wieder erkennen 
lassen, entwickelt hat, daß die betreffenden 
TifTfonnPii auf dem Hoden eine krii'< hende 
Lebensweise iinnaiiineji. Die dem Boden 
zugewendete untere Körperseite fand 
dem Boden einen festen Widerstancl. 



\Minnerni mi allgemeinen eine homnnnm»* 
bei liuheren ( Arthropoden. \ erteliratcii) eine 
heteronome zu sein pflegt. An dieser Me- 
tamerie scheinen vor alten Dingen die dem 
Hesoderm entstammenden Organanlagen be- 
ti'iVv^X und es kann kaum verkannt w erden, 
daß auch bei der erstmaligen Kntstehune 
an : der Metameriedievonmei«oderinalen Muskeln 
auf heslimmte Bcwecunfjsart der hetreffemleii 



dem sie den Körper luiihchieben kouule, und Tiere von ebenso maßgebender iit-dtulintir 
bildete sich darum dem Kriechgeschäft war wie bei Ausbildung der Achsen und 
entsprechend aus, d. h. erhielt der übrigen j Synnnetrieverhältnisse; olfenbar erhielt der 
Kfirperoberfl&che entgegen Besonderheiten, ] Kör|>er (vgl. den Artikel „Bewegung» - 
vor aileni (den disyminetrischeii Cteim- xrgane der Tiere" Bd. I S. 112.''.) diircli 
phoren tjcKenüber) zur Vergroüerung der , .seine Zerlegung in Jiielir oder weni>;er fiegen- 
Kontaktfiäche eine starke Abflachunj;, die ' einander verschiebbare hintereinanderliegende 
sie zur Vcnlralfläclie niarlite und im (ieireil-l .Abschnitte eine irnißere nnd wirkunirsreichere 
satz setzt*' zur ge^'eiuibcrliejienden Dorsal- 1 Bewegungsfreiheit, dereu l<ei:itunK^fuhii;keit 
oder Rückenseite, die mit dem Boden nicht noch dadurch gesteigert wurde, daß der 
in BerOlirung kam; so wurde die Dorso- 1 ursprünglich einheitliche Muskelschlauch bei 
ventralaehse neteropol. Die urnprOnglirbsten ' der Segmentierung in nel wirksamere, die 
Bilaterien, gewisse Turbellarien. trafen ihre lanzolso^mente itegeneinander bewegende 
>fundöffnung noch ähnticii eigentümlichen , Muskelgrupuen zerfiel. Die lange Köri)crform 
( teniiiihoren (('tenoplana, i'oeloplana), j (Wurmform), welche die primitiveren Be- 
die eine kriechende f.okoniotion beironnon wegungsarteii des Kriechens oder Sfhlänjieln:- 
haben, im Zentrum der Bauchseite, ihre förderte, setzte aber ihre Triller der (lefahr 
Körperlän(,'sachse ist nur wenig länger als des /,<'rreißens aus. und man hat darum 
ihre DestrosinistraUchse. Das ändert sich ! auch darauf hingewiesen, daß eine Ueber- 
aber bei den flbrigen ftilaterien. sie verlängern ' tragnn? des metameren Baues von den 



sich, um mit kleinerem (,Mier-rIinil1 fi'ir die- 
selbe K<>r}Hfiioa.sse ^'eringeren Widerstand 
in dem überstehenden Wa.sser zu finden, 
in der Richtung ihrer Haupt k li>e und zu- 
gleich wird die .Muiidöffnunu aus ihrer 
zentralen Bauchstellung nach den» Vorder- 
ende des wurniförniig verlängerten Körpers 



N!n>kellagen ans auch atiT andere Drgaii- 
systeme einen Vorteil bei \erlusteu von 
Körperpartien biete, indem ja hierbei stet« 
ein Teil <ler metameren Organe den zer- 
rissenen Tieren oder Tierstücken erhalten 
bliebe. 

Auch bei der weiteren Fortbilduug der 



hin vei lagert, denn es mußte vom wesent- 1 Bilaterien spielt die I/)komotion die wich- 

licheri Vorteil sein, wenn der Mund bei der liu-ie Ifolle. Die Segmente bilden ziir 
Vorwärtsbewegung des kriechenden Tieres ( itler.-vtulzung oder zur aussciilieiiiu luu 
möglichst raseh auf seine Beule stieß und I Erzeugung der Bewegung bei Arthropoden 
nenn die l^eute nicht erst durch Berührung und Vertebraten bestimmte Ciliedmaß<'ii 
mit zur Kri,'rcifuiig nutzlosen Körperteilen K.\tremitäten aus, welche mehr und mehr 



^ j . -Li by Google 



KOrperr^ooen imd Banphtt der Tkra 



m 



die zur Lokomotion erforderliche Muskulatur in (1<mi OrRansystt'iiit'ii ilt r vci^^fhiedeiien 
voD der Hauptachno des Rumpfes nach , Baupläne bat eiuc Keiiuktinn ili-r Anzuhl 
den Extremitäten hinüberziehen. In gleichem i irleicnwertiKer Anteile d<r Ixtn-nfiidt-n ()r- 
Maßp, wie auf diese Weise die BetlinsiiTiüPn jransysteme riir Fnl?p. Dit se Tatsache steht 
zur Ausführung von scliwierigercn und vvuhrscheinlicii iiiil der aiali sonst beob- 

kommeneren Arten der Lokomotion erreicht achteten im Zusammenhang, daß eine höhere 
werden, verliert im aUgemeinen die Segmen- Differeuzierui^ (d. h. eine stärkere Uu> 
tkrung des Bom{>re8 die VersehiebtMrkeit gleiehwertigkeit der Banelementü) orgauis» 
iiiui ("ileicliaitifrki'it der Teile mehr iiiiti mischer Einheiten irgendwelcher Art in der 
mehr, es werden fester und in veriH-lutHleiier | Regel mit einer geringeren Vermchrungs- 
WeÜ» zusammengeschlossene Körperre- fähi|:k«ii ilerselben quittiert werden muß; 
gionen, al^ Kopf, Brust, liendengegend, ganz einerlei, n!) is >\vh flnhoi iiiti Zellen. 
Schwanz, Abdomen, Postabdomen u. dgl. . Orgaiiloile, ()r;iaiie, Kurperst^güieiile uiier 
gebildet oder mit anderen Worten, die ' ganze Individucnkomplexe handelt. Die 
vorher homonome Rumplglinlerung wird , Vermeluiin^ihiglceit der organianiaclien 
heteronom, indem einzelne RArperrc^ioncn , Ssbetanz mnimt mit der Hohe ilirer Diffe- 
in höherem oder geringerem Crude der ronzienin;; im .illiiemeinen ab und bleibt 
Beteiligung an der L<okomotion entzogen also in der Kegel um so größ<'r, je geringer 
fKopf, Abdomen der Insekten usw.) und in die Diffwenzierung ist; darum können 
andere B<>rufe eingestellt oder in bestimmten einfarherp weniirer differeii/ierte Organe 
Berufen stärker ak in anderen s|)ezialisierl in i,'rüüt'fer Zahl aufgestellt werden (höhere 
werden; in der Re^jel wird dabei der Körper; Segmcntzahlcn in der Regel bei niederen 
um so mehr verkürzt, je melir die Loko- Formen). Hiermit im Zusanunenhang steht 
motion den Extremitäten Qberantwortet ' aber aneh der Gnd der Refrenerationsfähig- 
«ild. keit lind mit diesem wiederum Teilungs- und 

5. Bauplan und Regenerationsfihig- . Knospungsvermögen sowie die BofjUiij[uiJg 
k«it sowie ProHferationsfähigkeit. Indi-I^uj" J>tockbiMnng, worauf nooh kur» ennn- 
Tidualität und Stockbildung. Verirleielit -'•''i''" i^^- 

man. der Svstemaük folgend, die Körper- -J^' verschietlenartiger die Urgaiie oder 
reffionenbildnnj? beiw. den Bauplan deri^'.'P i^^ffniente als Körperregionen geworden 
iiiederpii Tiergruppen mit denjenigen von ^? normal funk- 

höheren, so ergibt sich, daß sich die tioweren zu können, auf ihr f^eKenaeitiges 
Komplikation des Bauplanes mit zuneh- Ineinandergreifen angewiesen, um so ein- 
mender HöhensteUung in der Svstematik neitlicher zusammengebunden erscheint das 
In zweierlei verschiedener Weise immer Tierganze, flO da8 die einzelnen Teile nur 
mehr und mehr steigert. Der Baupliin mi Zuj»ammenhanQ:e ntrrmal weiter existieren 
der Tiere legt »ich ersten« mit steigender Hunnen, l iu;:t kelirt ist der Zusammenhalt 
.svstematischer Höhe neue Organsystenie Teile um so loser, je gleichartiger sie 
oiler Organe zn (7. B Xrrvensvstem bei leichter können bei einer 

den Spongien noch lehleiid, bei "rnidariern 1 ^"n'* r^«"heidung (kflnstlioher Zerreißung 
aber vorhanden: Blutgefäßsvsi hei den'''^*»' srebliebenen Teile die 

niederen Plattwürraern fehlend, bei den •^'■^'*" ''' ' verloren gegangenen aus eigenem 
Wemertinen vorhanden; Wirbelbildungen bei Beiriehe wwler ersetzen und um so leichter 
den niederen ("tn^rdiiten fehlend liei den können im allgemeinen die (ja ein- 

höheren vorhanden u. dgl. m.j; die neuen fächeren) Organe wieder erzeugt, d. h. regene- 
Orjfane und Oiganevsteme erscheinen zti- "^1} werden. S» zeigt sich in erstt r Lüne, 
niiehst in wenig fli'frerenziertem Zustand, «"J der steigenden Komplikation nn 
mehr gleichmäßig eiiuickelt, und sehr allgemeinen die KegenerationRfähigkeit ab- 
häufig auch in größerer Anzahl, um zweitens "»""»t- li'inn.mim -e-Iied. rten f^eireii- 
in den höheren Zuständen al.sdann zwar wunner z B. ergänzen mit größter Leichüg- 
an Zahl ab-, an Differenzierung aber zuzu- i H*"'^ ^1'.''^'» Zerreißen entstandene Bmehteilc 
nahmen.«) Die proKrernive Differenzierung ''"■f'' Körpers 711 nenon Tieren; die hetero- 

nonien .Artiirupoden dagegen sterben mehr 
oder weniger ra.sch nach riner deurtiswi 
') '/. R. diffuse« Ä'crvensystoin der Cnidarier. 1 Zerreißung. Die im allgemeinen noch weniger 
« as sich ziiweilen au etniehien Strängen saniiiipit: ' differenzierten jugendlichen Stadien der Tiere 
iUim DitorenneiUBf von Ganglien u^^^ iii<I fa t imin. r reu-enerat innsfähiger als 

P""y«nt"srhe. ^^^^6 i^tadieu der gleichen Tierart Es »eigt 

Jentrisrhes aber hoher .lifferen7iertesKrMalu ,;uirs. ^^'^^ »» «» 
sysu-m der Cnidarier und niler höheren .Metazoen; 

• Kler die hirjiiiodien der .\nneli<len. dann z;ihl- /.ierten alwr in ihren einzehten Abscluiitteo viel 

r- ii ):.• .■iiit u li gegliederte Kxtreinitäten der höher differenzierten üliedmalen der flbrigen 

Jfyriüpodcn, dann di« in der AnxeJü redu- Arthropoden u. dgl m. 



Digitized by Google 



976 



EffrpeiTGigicHien iind Bau|)|jin der Tioe 



Tiere mit geringer düferenziertem Bauplan 
— die uiiterrn MetazoenstSmine und zn- 

\si'il» ii auch tllf noch nicht cleichertuaüen 
wie die erwachseneu Tiere differenzierten 
Embryonalzustände einiger höheren (z. B. 
Schhinfwfs^ii'n Knoyrtiis, Poiygnotus. 
Vgl. dt«n Ariik. l ,.l'\irtpflanzunK" Bd. IV 
S. 312; junge Entwickelungsstadien von 
Awidien und Dolioliden, Embryonen der 
GQrteltiere) die Idcbtere Vermehrungs- 
fähiglieit und die pröliere \Viederan(h;i\i- 
befähiRung ihre - geringeren Differenzierung 
aus eigenem AnlaB zu ungesehleehtlichen 
P'ort]>flHnzung!;arten benutzen können, welche 
den %'ollentwickelten Tieren der liüluT organi- 
sierten Metazoenstäninie mit ihrer stark 
heteronomen Körperr^onenbildun^ ganz 
fehlen. Es werden bei diesen Fortpflanzungs- 
vor-^rangcn, den sogcnaiuitcii IVoIiferationen, 
nicht bloß einzelne ( wie bei der Metameren- 
. bildung), sondern üchliefllkh alle Körperteile 
vom Muttertier bezw. vom Kiiil)rvonal- 
stadium aus durch geeignetes Wachstum 
der vorhandenen gleichnamigen Gewebe 
auis neue erzeugt. Es enteteben Teiltiere 
und Knospen» die aicb in viden Fälleo nicht 
voneinander trennen und aJedann sogenannte 
Stöcke erzeugen. 

Solehe durch unvuükommene TeOung 
oder viel li;uifiL,'«'r durch unvolikommPTie, 
d. h. iiiclil mit .\btrennung verbundener 
Ivixispung entstandene Tierstöcke (bei 
Cölenteraten, Bryozoeo, Salpen) liefern 
dann häufig auf Gmnd einer verschieden- 
artigen Umbililiiiii: des ikicIi nicht ciiisfititr 
differenzierten Aiisi;aii^siiiut«riales »dir ,,ver- 
.schiedengcstaitotc", mehr oder weniger selb- 
ständige Bestaiulttilc des Stockes, die man 
im Unterschied zu dvn sonst vorkommenden, 
einen abgeschlossenen Bauplan repräsentie- 
renden, „Individuen" als „Fersonen" zu 
iwseiehnen pflegt und die ab different 
gestaltete Personen alsdann in einem der- 
artigen „polyuurpben'^ Tieratocke (vgl. den 
.\rtikcl „Polymorphismua" Bd.VIl S. 1012 
bis 1017) ir;»nz verschie<lene Aufgaben zu 
versehen hüben. Diese Personen vertreten 
zwar morphologisch eine gewisse, manchmal 
recht hocngradige JndividuaUtät, sind aber 
im Untermhied der einzeln gegen die Außen- 
we!( uhireureiizten Individuen in größerer Zahl 
aul einem gemeinsamen I^ib vereint und 
verhalten sich physiologisch au diesem 
iiemeinsanien I.eibc') wie Organe zu einem 
Organismus. Soweit in einzelnen Fällen 
dil'^^er Polymorphismus aber auch gehen 
mag (z. B. bei den Siphouophoren), so 
ist es in den meisten Fallen noch möglich 
gewesen, auch den mehr oder weniger 

*) Die gemeinsamen Leibesteile der Per- 

siiiieri in eiiieni Sttrck kutinen «lahei hta KU stiang- 

li>rnii{:i'i Diuitihejt heiabgohen. ' 



reduzierten Bauulan sehr aberranter Per» 
sonenformen auf den dem ganzen Tier» 
stamm gemeinsamen Bauplan als .\usgangs- 
punkt für bcäondere .\npas8ungen zurück- 
zuführen. So lassen sich die Schwimm- 
glocken der Siphonophoren als in ihrer 
Organisation reduzierte Medusen (ohne Pro- 
boscis), die sogenannten Deckstückc der- 
.<elben gleichfalls als medusenartige Tiere, die 
jedoch nur noch zu GaHertplatten ohne 
Hinizkanal. Muskulatur und (".Iiickere.restalt 
entwickelt sind, auffassen; die Freiipolypeii 
und die stark vereinfachten Taster stellen 
Pülypenfonnen dar, so daß bei den Sipho- 
nophureu der luuuaxune radiäre Bauplan 
in den beiden (irundgestalten des Polypen 
und der Meduse wie auch sonst bei den übrigen 
Cnidariem trotz mannigfacher Anpaasungs- 
verändenniirei) und Reduktionen fast durai- 
aus zu erkennen bleibt 

Bei so weitgehendem Polymorphismus, 
wie er >kh bei manchen Siphonophoren 
tiudet. können die Stöcke den Eindruck 
einheitlicher Individuen mit einer Vielheit 
von Organen maehrn: die PerscüenLTmiyiie- 
ruiig am Stocke trägt dann einen iiaiipian 
für sich, der unabhängig von dem Bauplan 
der Personen auch einem anderen Tjnpus als 
die Einzelpersonen folgen kann, so bringen 
die Penn iTiili li II und Siphonophoren in 
ilirer Stockbilduni,' vielfach einen mehr oder 
weniger v«dlkonimcneu bilateralen .\ufbau« 
typus zuwpc^e, ohne dadurch die Personen 
des Stocke:- dem für die Cnidarier sonst 
maßgebenden Kadiartypus zw entfremden. 
Die olien angegebenen Grundtypen gelten 
far die Indivrauen and Ptorsonen eines 
Stockes, sind aber für die spezielle .\n- 
orduung dieser Lebenseinheitea in den 
Kobnien und Stocken nieht maBgebrad. 

Literatur. O. BütschU, Vorletungm über rer> 
gkitStniU Amtotiüe, S. 6—t9, Letptig I9tß, 
— C Oknw, Lehsfhm^ d$r JSoolofie. S. Av^, 

S. 14—18. Marburg «nd IMptig tSSS. — C 
Oegenbaur, VergUuhende AmunmU der WirM' 
lirrr, S. .'„'.^il!. Lri/i:uj /M'S — 1901. — .4. 
tioettf, l.fhrbutli (l'-r /j><-Ur,]if, S. :tS—6S, 9i, 
Ji'}. Ltipzig — K. tiaeekel, Genf- 
rriie MiirpholvgU drr Org<tnum<u, 4. BnfJi. 
Mrrhn /SOG. — B. Hatschek, Da» nvue too- 
logitehe SjfUtm, Ü. tu. Lt^tig 19U^ — JL 
Beider, EmtmMwttftsnduekU «mit Marpko' 

Ifigir der WurheUotOh In: Kultur drr Gegen- 
«•«r/, Tril III, AbleO. IV, S, S. 170— ISi, tOS. 
Berlin und Leipzig J91J. — K. Hertwtg, Lehr- 
buch der Zoologie, KK .iuH., S. HO — liU. J«n<i 
J9li. — E. Koriichvlt und H. Hiltlt-r, I.fhr- 
buch der rergltichcnden Enlwickiung*g«*ekuiä* 
drr trirbrlUtaru Titrc, Ilfj't 1, Kiideitung S. 1 
bU XIL Jena 1390. — F. £, Schulze^' Leber 
die Aatiehnumg mm Lay» md Riehttntf m 
TierkSrptr. Vtrhandl. dritsck. tool. GttlUck.; 
jt. Jakre&rertammt. *n Oitttinfen S. t—IL 

l.fiptig ln'Ji. — .T. Spenget, Betrae/Uungeii 
iii/er die .Irchitektontk drr Ticie. In: Zool. 



^ j . -Li by Google 



Köriiori'o^ioiien und Baapltm der Tiere — Kosmoigonie 



977 



Jahrb. (Suppi. vi/j, Ft»t«chri/i jik- Uobiutj i^vl eüie feste Platte jene Wärme erzeugt, 
um, s. 6^9 '054. — M. E. zugte^f •SSm'o- ; dtureh wdebe 1 k? Wasser auf oiue um 1« 



Jem 1909. 

Im Rhtimbl^r. 



Eomogiwlo. 



rhi'>i'. In !.a|ilar<-< II vpnthi'M'. c) Kaye« iiypi'- 
the.st'. <l| Ily|Mjthf.it'ii \on iln Lisond^« nmi 
Lockwr. II Sees IlypMin st. f| ti. Ii. Itar- 
wins und Poinrarte Üntersurhungen. ^) Plan«- 



höhere Temperatur gebracht werden kann 
Daß wir, worauf Ostwald hinweist, die 
I Materie auch nur durch ihre energetische 
I Betätigung: wahrnehmen, mfige hier wenig- 
stens Erwähnung finden. 

Alk'.- I ii'srlirheii in (!fr Wolt ist eine l'm- 
, WMidluQg vou l:jiergie, es geht beim fallenden 
Körper Grayitetioiuenef)pe in Bewegung«- 
1. AlIi'cin.Miii' T5« tn!(}ituiif:. fi. a) Unwahr- energie tnid beim Aufprall diese in Wärme- 
si heinli« iikrit cino lu stiiumti u Aiitanui^-undEnd- energie über, bei Uer Zersetzung des Radiums 
zustaiidvs. Die aus d. m /wt li.n ]liiu|itsirz der chemische Energie in strahlende Eneigie, 
kinetisch. II WiiriiHtiicont« sich ergebenden öchwie- h^inj Elektromotor elektrische Eneifie in 
itgkeiteih bi Notwendigke^it der Annahme eines Bewegungsenergie usw. Bei den üeb«r 

gfllti-b ft d«8 mUn Haupt^t««. 2. We Ent- ■ «fe' S®!*"*^^^^".'. ^^'^ Koerpe- 
j(teh Iii:; des Sonnensystem:;, a) Kants Ih-po- 9rt BChließnch vollständig in Warme, nicllt 

aber Wänno wenn nicht von außen wieder 

Kraft zugfcfiihrt, neue Arbeit geleistet wird — 
restlos in eine andere Energieart übei^eht. 
. ... Stets wird bei der letzteren Umwandlung 

^simalhypothese von Moulton und l hamber- ; pj„ jeil der Wärme dazu verwandt, die 

der Eide daieh wbonomtwhe EiunOM. 4. Zu- ["ni^rft^i'^ ^'^^ ^"^ ' ' 3 5i 
kcmft des Sonnenaystenn. ^Körper zu erboJusu. bo wurd die einer 

Dampfmaschuie sngef Ohrte Wirme nicht 

I. Allgemeine Betrachtungen, i a) Un- , vollständig, sondern nur etwa zum fünften 
Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Teil in Arbeit verwandelt, der übrige Teil 
Anfangs- und Endzustandes. Die crwämit das Kühlwasser. Nehmen wir den 
ans dem zweiten llauptsats der ki- Fall an, daß ein Himmelskörper sich in 
netiBchen Wärmetheorie sich erge- einen kosmischen Nebel hineinbewegt, so 
bendeii Scli wicritrkfi tcii. riiter Kos- kann sriiie p:anzeBewcgung8t'ruTi:itMii Warnic- 
mogonie, der Lehre von der Entstehung. energie nach Mftßgabedee Wärmeäquivalente 
der Wdt, kann man lüeht gnt etwas anderes | nrngewandelt werden, er befindet sich jetzt 
verstehen als die Darlegung, wie der heutige indem Nebel in Ruhe, besitzt aber eine er- 
/ustand der Welt, der auf uns, was schon ' höhte Temperatur. Dehnt er sich nun 
das Wort Kosmos besagt, den Eindruck di r infolge derselben aus, so setzt sich nur ein 
Ordnung macht, aus früheren, vielleicht Teil der Wärmeenergie in Bewein nir^jenergie 
weniger geordneten, bis in eine beliebig cnl- 1 um, der andere Teil wird zum Auij^lt ich der 
feriitf \iTijani^oMheit zurückliegt^ndcn Zu- Tciiipcratur mit der l'ingebung verwandt, 
ständen hers urgegangen ist. Denn auf Grund und ist dieser iVu^ich erlogt, so verbairt 
zahlloser physikaiischer und chemischer Ver- ! das System in Ruhe, so lange nicht Yon 
suche nehmen wir heute an, dnü Materit' ' außen eine crnrntc EinwirkitTis: crfnK't. 
weder geschaffen, noch vernichtet werden Der Teil der inneren Energie eine^ Körpers 



kann. Eine dem heutigen Stand der Wissen- 



nicht mehr in mechanische Arbeit 



Schaft gerecht werdende Kosmogonie kann umgewandelt werden kann, wird bekanntlich 
daher ni«ht von einem Weltenanfang aus- j Entropie genannt, und das Gesetz von 

gehen, der riiiHi)L;li(hkfit einer vdllstii inliLCeii Ura- 

Aber nicht nur die Müterie, auch die ' waudlung der Wärme in eine andere Energie- 
Energie, die zum Teil aktuelle, zum Teil art oder, wie man es auch ausdrfickt, von 
potentielle Kraftäußerun? der \atnr, dor fnrfwnhrrnden Zunahme der Entropie 
nimmt die heutige Aiiturwissenscliait bildet den zweiten von Clausius aufge- 
als konstant, als einer Vermehniog oder stellten Hauptsatz der kinetischen Wärme- 
Vermindemng nicht fähig an. Nur theorie, während der erste Hauptsatz sieh 
Umwandlungen der verschiedenen Energie- auf die Aequivalcnz der verschiedenen Ener- 
artcn ineinander kommen vifr. wobei die ijiearteii Inv.ieln. .\I> eine uiiniiitelbare 
/.ahlenmäßig ausdrückbarc Aequivalenz der.Eulgc de» zweiten Hauptsatzes ergibt sich, 
einzelnen Energiearten stets gewahrt bleibt Mafi die Wirme im Weltall immer zunehmen 
Die Wärme, welche nntic: i«r. nm (ile Tnm- mnß auf Knsten dor anderen Energiearton, 
penitur von l kg W^asser um i ' zu eiliolien, weil eben die«* sicifi, wozu im Lauf der un- 
ist imstande, die Masse \on 427 kg um begrenzten Zeit sieh genügend Gdegenheit 
1 m zu heben, und umgekehrt wird durch bietet, vollständig in Wäxme verwandeln 
den Fall einer Mas^e vou 427 kg um 1 m können, eine vollständige RQckverwandlung 
UaadwOrterbmli der NatorwliMiMbeflM. Baad V. 62 



Digitized by Google 



97S 



KosinogODie 



daeiKen nicht möglich ist. So würde all- , system, wofür die meisten Gründe zu sprechen 
niilluoh alle Bewegung, alle elektrische j scheinen, ein abgemlilosseiies, einen be- 

Spannung aufhören, die Wi It >,'iiit,'p dem stimmten, endlichen Wert der Enenrio bo- 
Wärmetod, dem Zustand gleichiiiuUig ver- sitzendes System, 6o müßte, da furtwähreud 
teilt» Teiiiperatur entgegen. die versciiiedeneo Energiearten, sei es un- 

Zwar brauchte der Wärmetod nicht in | mittelbar, sei es mittelbar, sich in Wärme 
endlicher Zeit einzutreten, denn wenn die | verwandeln nnd diese „Entwertung der 
Welt iini - illl Ii tjroLl ist und in allen Teilen Energie"' heute rioeh nicht ihr Ende erreicht 
dieser unendlich großen Welt bewegte Massen : bat, in weit entlegener Veigaugenbeit der 
vorhanden eind, so könnte es vnendlich i Natinngswert der Eneii^ie ein jeden angeb- 
lange Zeit dauern, bis die gesamte Bewe- baren Betrag überschreitender gewesen sein, 
gungsenergie in Wärme übergeführt wäre, wenn wir nicht auch nach der Vergangenheit 
Aber auch wenn die Welt - was eine offene hin einen a^iyraptotiselien Verlauf der Um- 
Ftagie ist — endlich wäre, indem dem Baum I Wandlung annenmen. Während aber ein 
eine wenn auch noch so geringe endliehe | asymptotischer Verlauf der TTmiRrandlung der 
Kriinumiti!^ zukäme, so daß wir in derselben Energien in Wärme iiai Ii dem in der Zukunft 
Kichtung fortschreitend wieder zum Aus- , übenden Eiuio iiiu von vorulicrein sehr 
gangspnnkt zurückkämen, auch in diesem I wanrsebeinlioh ist, da die Ausgleichung von 
Fall würde der Wärmetod wohl erst in .Spanrmnsren nin ?n langsamer vor «ieh iri'ht. 
unendlicher Zeit eintreten, die Welt würde je geringer die.«tc sind, so liegt a priori krin 
sieh diesem Zustand wahrscheinlich asympto- ersichtlicher Grund vor, auch nach der 
tisch nähern, d. h. um 80 langsamer, je näher i Vemangenheit hin einen asjrmptotischeu \'er- 
sie ihm käme. \ lauf jener Umwandlung anzunehmen. Und 

.Möglirlierweise kiiiiiite der Welteiuraum wenn sieli virlleiilit auch eine Aiiordnuiitr 
anendlich sein, der Teil aber, auf den sich i des Stoffes und eine Verteilung der iMiergie 
unwre l^ahrung erstreckt, nnser Fix- ' denken Gefie, von welcher als (vrenzzustand 
Sternsystem, mit etwa vorhandenen anderen aus vor tinendlieh langer Zeit die Kntropic 
Systemen dieser Art entweder nur durch aäyai]>totisch ihren Aui^aug genommen haben 
gegenseitige ßestrahluni: oiler überhaupt ! mochte, so ist doch eigentueb nicht eimn- 
nicht in Verbindung stehen, letateres weil > sehen, wenigstens nicht a priori einnilehen, 
der Lichtstrahl im Weltenranme eine Ab- 1 warum gerade jener Zustand der Dinge und 
sorplion erführe oder weil d<'r Raum zwischen nicht ein beliebiger anderer der Anngangs- 
den Sternsystemen keinen Aetlier enthielte, zustand gewesen sein soll. 

Aus der Verteilung der Sterne an der Der zweite Hauptsatz führt offenbar zu 
Himmclskugi'l und aus ileii Verhältniszahlen, Folgerungen, welche wir nur ungern wprtlen 
der den einzelueu ilelli;;keit.sklassen zuse- gelten lassen wollen; zu befriedigenderen 
hörigen Sterne hat man in der Tat den : Ansichten über den Verlauf des Weltge- 
Schlufi gezogen, dafi anaer Fixsternsystem, schehena wOrden wir kommen, wenn wir 
dem alle uns riehtbaren Sterne angenOren, ihn fallen lassen könnten, und in der Tat 
von endlicher Ausdehruinu ist und zwar haben Maxwell. I': A i rfionius, w'w 
von linsenförmiger Gestalt, nach Hersrhel wir nachher gleitli .^ehen werden, auf die 
einige lOUionen Lichtjahre, nach Si eli^«-r Möglichkeit von Vorgängen hingewiesen, 
etwa zehntausend Lichtjahre im Durch- für welehf er nicht lmU. 
mcsser der Mittelebeiie messend. Wäre es ib) Nüiwendigkeii der Aiinuhme 
allein im unendlichen mit Aether gefüllten eines periodischen Charakters der 
Raum« vorhanden, so mflfite es durch Aus- 1 kosmischen Veränderungen. Wenn wir 
Strahlung schon längst in Nacht nnd Kälte 'der Welt, worunter wir das unserer Erfahrung 
versunken sein. Sii\d aul.'er ihm jedorli allrin /.ugängliche, abgeschlossene Fixstern- 
noch andere Systeme vorhanden, so können system verstehen, ewige Dauer zuerkennen, 
die gegenseitigen Bestrahlungen sich aus- m kann eie nicht gut denn der Gedank» 
gleichen, so daß ji t/t wenigstens kein Energie- eine?! asymptotischen Anfanges hatte etwns 
Verlust mehr iiä den einzelnen Systemen statt- Unbefrit-digendes einen bestimmten Au- 
zufinden braucht; erst recht wird kein fangszustand gehabt haben. Hätte doch 
Energieverlust eintreten, wenn aus einem I wegen der mit ihrem Anfang ins Unendliche 
der oben erwähnten GrQnde kein Zusammen- ' reichenden Zeit dieser Zustand ein Zustand 
hau? zwischen den Systemen herrscht, es der Ruhe s*'in müssen, aus dem die Welt 
werden dann aber nach dem zweiten Haupt-, nie hätte herauskommen können. Der 
satz die Systeme dem Wirmetod entgegen-: Schwierigkeit der Annahme eines Anfangs- 
gehen, und ebenso eines Endzustände? werden 

Vielleii ht u m h LirnUere Schwieriskeit als wir aber überhoben, wenn wir den ZusLand.«;- 
beini Ausbli' k in die Zukunft bietet der änderungen, welche im Universum vor sich 
zweite Uau|>tsatz beim fiUckblick in die! gehen, einen jperiodischen Charakter bei- 
Vergangenheit Ist nämlich unser Fixstern- ' legen, wenn wv z. B. annehmen, dafi sich 



^ j . -Li by Google 



979 



Sterne nicbt nur aiu koamisclien (jm- oder 
Stanbmassen, soKenanntoii Nebeln, biMen, 

sondern auch wieder in solche überi^flieii 
können; wenn wir ferner annehmen, daU 
nicht nur weißglühende Sterne durch Ab- 
kühhing in gelbe, rote und endlich in dunkle 
Sterne sich verwundein, sondern daß auch 
diesen wieder die Möglichkeit einer Rück- 
verwandlung gegeben ist. sei ee unmittelbar, 
indem m etwa beim funeinbuifeii In einen 
kosmischen Giebel wioder auf höhero Tem- 
peratur kommen, oder mittelbar, indem sie 
ach bei einem Zusammenstoß in Staubmasken 
verwandeln, die nun durch iVw r,ra\ iijifion 
sich wieder zusammenballen und dadurch iiis 
Glühen geraten. Wie heute, so würden daher 
3ta jeder Zeit veifie» gelbe, xote und dunkle 
Sterne, Stembaufen, Nebelflecken enstiert 

haben, das Klii/.citu' würde sicli iiiidcm, das 
Ganze aber wesentlich dat^seibe bleiben. 

ic) Einwürfe gegen die AUgemein- 
gflltigkeit des zweiten Hauutsatzes. 
Die Möglichkeit eines ewig dauernden Wech- 
«ds der Erscheinungen, einer periodischen 
VerinderlielAeit, ist aber nur dann vor- 
handen, wenn der sweite Hauptsatz nicht 
lusnahmslos gültig ist, und wie schon er- 
wähnt, haben Maxwell, Fick und Arr- 
henius auch auf Ausnahmefälle hingewiesen. 

Dir kinetische riasfhcorie gilt für den 
Fciil, düü die einzelnen Gusmolckelu ddi 
durcheinander bewegen wie die Mücken 
einea Mflcken«ohwann«s. Die einaehien Mo- 
lekeln bentzen reekt Tenehiedene Geaehwiu- 
digkeiten, die durchschiiilflit liö GeschwiridiLr- 
keit ist es aber, welche die Temperatur des 
Gases bestinunt. Bei der Misehnng zweier 
Gase von verschiedener Temperatur wird 
sich eine Temperatur der Gesamtmasse er- 
geben, welche zwischen den Temperaturen 
der beiden miteinander vemnisekten Gase 
liegt. Efl findet ein fortwÜhrendw Austausch 
der Molekelire^( liwindigkcitcn und somit ein 
Auagleich der Temperaturen statt, das nr- 
sprflnglich kältere Gas wird wärmer, das 
ursprünglich wärmere wird kälter. Dieses 
Resultat stimmt aber nicbt mehr iu dem 
Falle, wo wir nicht mehr von Durchschnitts- 
geacbwindiglteiten der Molekebireden können. 
Es ist dann sehr wohl der FaU denkbar, 
daß ein (las Wäniie ab^'ibt. um die Tem- 
peratur eiaea von vornherein schon wärmeren 
körpers zu erhöhen. 

Wie die Krde. «n sind wohl meist die 
liiuaut'l^kurper mit .Xtniosphäreii umgeben, 
die dunklen sowohl wie erst recht die 
leuchtenden, die Qberhaapt als glühende 
Gasbille xu betrachten sein dürften. Unter 
den Molekeln der Atrn<»s[i!irue uibt es natür- 
lich viele, welche eine die ujitilere Geschwin- 
digkdt derselben, die der Temperatur dei 
Atmosphäre ent.^l^•ir ht, weit überschreitende 
Geschwindigkeit l)esitzeu. Gelangen solche 



an die obere Grenze der AtmoBohire, so 
ist der Himmelskörper, sowie die uesehwin- 

di^'keit ein ^'ewissos Maß bei der Erde 
11 km, während die mitUere Gescliu iiidlfrkpit 
der Wassers toffmolekel 2 km beirä<;( — 
überstoi<;l. nielit niebr imstande, sie ihireh 
diu liruvitatiuu au mh zu fesseln, und sie 
werden daher in den Kaum hinausfliegen. 
Treffen sie dabei auf einen Himmetekflriier, 
dessen Atmosphlre eine höhere Temperatur 
hat als die Atiiinspbäre, von der jene Mo- 
lekeln stammen, aber eine geringere, als wenn 
ihre Molekeln im Durchschnitt die Ge- 
scbwindigkeit besäßen, welche jenon einrelnen 
Mulekeln eigen ist, so haben wir hier den 
Fall vor uns, daß ein kühleres Gas Wärme 
abgibt, um die Temperatur eines wirmeren 
Gases zn erhShen. Oft dürfte die Trennung 
der Molekel vim der Atmosphäre iiooh durch 
den Lichtdruck beLriinstii^r werden. 

Bei der enorm geringen Dichte, welche die 
Gasnobel des Weltenraumes haben, mag 
diesem Fall, wo Temperaturübergänge im 
entgegengesetzten Sinn, als wir es zu be> 
rdjachten irowobnt sind, eine große Tledeutuntj; 
zukununcu, denn die Molekeln au der Grenze 
eines solchen Nebels erfahren nur eine geringe 
Attraktion und haben daher leiclit eine «re- 
nügonde Gcscb windigkeil, um sich dauernd 
von dem Nebel zu entfernen. 

Denken wir uns. daß zurälliir besonders 
viele Molekeln in gleicher Richtung sich von 
der Grenze einer Atmosphlre entfernen und 
sieb zu einem Körper vereinigen, so würde, 
wie der Würzburger Physiolog Fick b«« 
merkt, Wiirme oliiic Kompensation in Be- 
wegung verwandelt wttrden sein. 

Ein anderer Fall, wo ebenfalls wie vurhin 
der Nutzuugswertder Energie gesteuert wird, 
ist nach Arrheniut folgenaer. Wie daa 
Spektroskop lehrt, bestehen die Gasnebel 

aus einem durch die beiden im u'n'inen Teil 
des Suektrums liegenden Linien /. 5007 und 
X 4958 angezeigten Element Nebulium, ferner 
Wasserstoff und Helium. Letzteres ist ein 
einatomiges, Wasserstoff ein zweiatomiges 
und Nebulium aller Wahrscheinlichkeit nach 
höolistens ein zweiatomiges Gas. Den ein- 
und zweiatomigen Gasen kommt aber eine 
negative spezifische Wärme zu, il. 'i sie 
werden durch Wärmeausstrahlung wärmer, 
indem sie sich zusammen/Jehen und durch 
Wärmezufuhr kalter, indem sie sidi daini 
ausdehnen. .Auch die glühi^iidca Gaa> aa 
der Oberfläche der Sterne dürften einatomig 
sein, so datt bei Wimcausstralilujig der 
KOrpcr sieh nieht abkOhlt, sondern infolge 
Ztisanirnenziehuni; der Atnio>pliäre eine Tera- 
peraturzunahme erfährt. Werden daher die 
Gasnebel von den Fixsternen bestrahlt, so 
wird die Teniperatitr der Fixsterne erhöht, 
die der Gasnebel erniedrigt, der Unterscided 



Digitized by Google 



d80 



Kofanogome 



der TcmDeraturen Mird aiso, statt sich 
awszujileiciieii. noch größer. 

Auch diespin \'oi,Miif: 'n^m '"'w irroße 
Betieutunp; zuxuschreihon miu; die Nobel- 
massiMi erfüllen, wie sifl? in dvi\ letzten 
.Inhrzphntf n mohr und mclir. bosdiultTs mit 
iüUe der l'liolofjrapliie. Iieriui:!^e.stc'llt hat, 
große Räume des rniverstims. sie liefern 
den Stoff far die sieb bildenden Sonnen, 
wenn dnreh eindringende Meteore oder andere 
kleine llinnni !>knrper oder «iurch sonstige 
Zufälligki'it,eti iJiehtigkeitszentren geschaffen 
werden, um die sieh weitere Masse lagert; 
sie werden aber auch immer wieder ergänzt, 
wenn eindringende Körper in ihnen ver- 
brennen, wie wir das bei der Erscheinung 
der sogenannten neuen Sterne zu seben be- 
kommen dflrften. In selteneren Fillen 
möi;t'ii auch zwei Himmelskörper aiireinundor 
prallen und durch den im allgeuieincu exzen- 
trischen Stuß, wie es Arrhenini* Ansicht 
ist, eiiuMi S]iiralnebel erzeugen. Oder zwei 
nahe uiieiiiunder vorübergehende Somuii 
wandeln sich durch ihre Anziehung, wie die 
später zu besprecbende Moultousche Pia- 
netesimalhypothese annimmt, gegenseitig zu 
Spiraliiobeiü um. 

Ob die einer Entartung der Energie ent- 
Regonwirkenden Vorgänge, welche wir oben 
ariL^cfülirt haben und deren Möglichkeit nicht 
zu bizwt'ifeln ist, imstande sind, den Wärme- 
tod für ;illc Zeiten aufzuhaifcii. ist natür- 
licb nicht erwiesen, vielleiebt wirken noch 
andere Umstände mit, die wir aber nicht 
zu erkrnnpn vermögen, weil sie nur unter 
Bedingungen auftreten und zur Oeltung 
komtuen, die wohl im Weltenranm erfüllt 
sind, in unseren Laboratorien aber nicht 
hergestellt werden können. Jedenfalls 
braucht im< der unter den L'i'wnhiilichen 
uns umgebenden Verhältnissen zutreffende 
und darum ffir die Technik höchst wiehtiffe 
zweite T1aupt.«ntz der kinetischen Wänue- 
theorie nicht zu bi'.^timmen, den Umwand- 
InDg'sproaeß der Energien auch im Weltall 
immer nur als in einer Kichtunu, im Sinne 
einer Entwertnnir der Energie vor sich 
ffelipiid zu dciikfii. \'ii'liin'lir iMitsj.iricIit es 
dem heutigen Stand der Wissenschaft, eiu 
periodisches Werden und Vergeben des 
Kinzelnf^n, nw T'nveränderlichkeit des Gan- 
zen anzuerkennen. 

2. Entstehung des SonneiUfStems. 2u) 
Kants Hypothese. Von besonderem In- 
teresse ist für nm Menschen die Entstehung 
des Sonnensvstems, zumal sich daraus 
vielleicht aucii auf die weiteren Schicksale 
der Erde und des Menschengeschlechts ein 
Sellin!' zii'fii'u läßt. .Soljuiire das Hund 
jedorb, welches die verschiedenen, dem 
Sonnensystem angehörenden Körper, also 
Sonne. Planeten, Monde und vielleicht auch 
Konieten ancinaniler knüpft, das Gravi- 



tation^esetx, nicht gefunden war, mußte 
man sieh den Meehanismns als einen allcu 

komplizierten vorstellen, um über 



seme 



Kntstelmng eine Vermutuns? wagen zu 
können. Descartes d')'.«) bis KiöO) be- 
trachtete die Sonne als den Mittelpunkt 
einer WirbellHwegung, durch welche die 
Planeten zu ihren Umläufen um die Sonne 
{gezwungen wQrden, die Planeten aber bil- 
Ideten wiederum die Mittelpunkte kleinerer 
Wirbel, uekdie die Montle m ihren Bahnen 
! erhielten. Die Krape nach der Entstehung 
dieser Wirbel w .irl man jedoch so wcnitj 
auf. wie zur Zeit der alten flriechen die 
. Kra^e nach der Entstellung der 27 Sphären 
I des Eudoxus, die dieser selbst vielleicht 
nur als geometrische tiebilde angesehen 
wissen woUte, die aber von seinen Nach- 
rol'^ern als wtrklieher MeehanismuB aufgefaftt 
wurden. 

So war Kant (1724 bis 1804) der erste, 
der den Versuch unffniahm, auf dem Boden 
lies Newtonschen <;ravifalio!is;ies€tzes den 
lu'uiiiren Zustand des Sonnensystems aus 
einem Zustand, der in längst vergangenen 
Zeiten hemtehte, ahsnieiten. Eine wissen- 
schaftliche KrkläruiiL' der im Sonnensy>tem 
herrsebeiideii Ordnung durfte auch nach 
Kants .\nsielit nur eine mechanis<^'he sein. 
Für ein Werk des Zufalls konnte xnan da- 
System unmöglich luUten. Dagegen sprach, 
worauf schon Buffon (1707 bis 1788) in 
seiner Histoire naturelle hingewiesen hatte, 
die jgieiche Bewegungsriehtui^ slkmtlieher 
Planeten und, soweit sie zu Kants Zeiti'n 
entdeckt waren, auch sämtlieher Monde um 
ihre Zentralköri)er, ferner die in diesem 
I nämlichen Sinn erfolgende Kotation der 
I Sonne, der Erde, des Erdniondes, des Mars, 
Jupiter und Saturn, dann die nahe zu- 
sammenfallenden Bahnebeuen der Planeten 
und die geringen Ezzentrintftten ihrer Bahn- 
ellipsen. 

Seit der Milte des IS. .lahriiundert.s, da 
Kant seine „.Mlgemeine Naturgeschichte und 
Theorie des Himmels" schrieb, haben sich 
'■ die Beweise für die ur.sächliche Bedingtheit 
'des SiinnenNy>teni- iincli erheblndi vermehrt, 
allerding» sind auch einige Tatsachen bekannt 
i^worden, welche sich der sonst im System 
lierrxhenden Orduunt: nicht füL'cn. Die 
in lieu Jahren 17tii und 184ij eutdeckU'U 
beiilen großen Planeten IVanus und Neptun 
bewegen sich in demselben Sinn wie die 
übriiren Planeten um die Sonne, dasselbe 
tun auch sämtliche bi.s jet/t entdeckte 7.t0 
kleine Planeten, deren Bahnen zwischen der 
Mars- und Juniterbahn lieeen. Die Zwiscben- 
räunie /wischen de»i einzelnen Planeten- 
baliiicii werueu, wenn man an Stelle der 
zahlreichen kleinen Planeten den erstent- 
deckten, die Ceres, als Repräsentanten nimmt, 
iinuHT größer, je weiter die Planeten Ton 



^ j . -Li by Googl 



XoBDMigoiue 



981 



der Sonne abstehen. Dir Exzentrizitäten i^cwi^^f Ordmm^ hcrisclu (Im-Ii iiiich hier, 
der Bfthnen der kleinen Flitiietun und die und es ist, jedeiiiails uitlil /.iiiiillig, dali bei 
Nei}?unge» ihrer Bahnebenen gegen die Eni- .)ii|»iiei uiid Saturn die fernen äußersten 
bahnebone, die Ekliptik, welche nahezu auch Monde rückläufig sind, und d;tß die lio- 
dic Bahnebene der übrigen großen Planeten tationsachsen des tvaturn, Tranus und Nep- 
isi. neiinien allerdings ürößere Werte an, die tun wenn niiiii für die beiden letzten 
Exzentrizitäten bis zu 0,ö4 bei dem f laneteu Plaoeteu auiiiiumt, daß üure Aequatorebenen, 
yr. 719, Albert, tuid die 6»bnneiinu¥^ti bis denn I,4H|ren dnroh die Beobaehtunf? noch 
zu '^A° he'mi zweitentdeekten IMnnetoiden ^ nicht bestimmt werden konnten, mit di n 
l'aila^. Die beiden Ibii enldtHkteii Mars- Bahnen der Monde übereinstimmen um 
iiMMide bewegen sich s«hr nahe in der um so mehr von der zur Bahnebene senkreehteii 
27** gegen die £kliptik geneigten Ebene des Lage abweichen, je weiter der Planet von 
Mar8ät|uators. Zu den 4 von (iaiilei und der Sonne entfernt ist. 
Marius entdeckten Jnpitcr'iniiiuien sind l)ie Ktonio^riinj,, Kants will übrigen» 
weitere 4 gekommcut nämlich ein f ünfter, , nicht nur das Öouneusystem, sondern das 
gM» nahe bei Jupiter befindUeher und; gante Universnni nmfonai. Sie gebt am 
sich wie jene fast genau in der Ebene des von dem ..riiifaeh'^ten Zustand der Natur, 
Jupiteraquai^rs, der 3" gegen die Ekliptik der au» das iSichts folgen kann'', demjenigen 
geneigt ist, bewegender Mond von 12 Stunden nämlich, wo alle Maeaan in ihre Grundstoffe 
Tmlaufszeit, zwei sehr viel weiter entfernte zerlegt sind und den ganzen Raum erffillen, 
.blonde von 251 und 2(55 Tagen Umlaufs- in dem die einzelnen Körper fi( Ii jetzt zer- 
- zeit, deren Halinebenen "J',»" und '21" uei^en ^trent vnrtindeu. Die Verseiuedeiiheit der 
die Ekliptik geneigt sind, und ein über noch | Grundstofie bedinge es aber, daß der Zu- 
einmal «o weit entfernter, in 789 Tagen nm I stand di»r Rnbe des Chaos nur einen Augen« 
.Fniiiter laufender Mond, der aber ei?)e blick dauere. Die spezifisch schwereren 
Külumeigung von 149" gegen die J'lkliptik Teile der Materie wirkten als Gravitations- 
besitzt, also nicht in dem Sinn wie die Zentren auf die benachbarten, die größeren 
übrigen, sondern in rückläufiger Bewegung der so entstandenen Kflrper aOgen wieder 
seine Bahn beschreibt. Die fünf innern die kleineren an usf. 

.Monde des .Jupiter iu»l)en U\>\ L'enau kreis- .\nUerdem aber werde durch die von 
förmige Bahnen, die drei äußeren stark, den Gasen ausgeübten Kräfte der Zurflok- 
exzentrinehe. jstoBui^, insbesondoe dureh die eUiatisehen 

Zu den um die Mitte des IH. Jahrhunderts Kräfte eine Drehung der Tlininielskörper 
l>ek<innten tuiil Saturnmonden sind noch ■ bewirkt. Wenn Teilchen, dii> von einem 
fünf neue hinzu entdeckt worden, deren | HimmebkAiiMir aus groBer Kntiemung an- 
äußerster, Phoebe, eine sehr viel weitere gezogen noch so weit von ihm entfernt 
Bahn besitzt als die übrigen und wie der seien, daß ihre Geschwindigkeit durch die 
anfierfit) .Innitemiond ebenfalls rückläwtii^ vitn den Gasen ausgehende Zurückstoßung 
Ist Die Bahnebenen der seehs inneren , zur Seite abgelenkt werden könne, so würden 
Monde fallen nabecn in die Aequatorebene diese Tdleben den Himmelskörper nrakreisen 
Saturns. ehens<» die Balinehene des dieser und sich allmählich in einer Ebene an- 
Gruppe von Monden sich unmittelbar an- ordnen, denn die »ntänglich in anderen 
sehhenenden Hyperion, während die Ebene Ebenen sieb bewegenden würden dureh 
der nur sehr wenig engeren Bahn der Theniis, ; Zusammenstöße entweder in jene Ebene ge- 
die allerdings nur eine sehr geringe Masse drängt oder sie verlören ihre Geschwindigkeit 
besitzt, inerklieh davon abweicht und aueii und fielen aut den Zentralkörper. Sd sucht 
die beiden äußersten Monde wieder andere > Kaut die Entstehung der Plaueteu und 
Bahnlagen haben. der Monde su erkliren und ciq^eieh aneh. 

Vom TVanus ^incl vier Monde entdeckt ! daß sowolil jene wie aneh die Monde der 
worden, deren lialmeu eine Xeicrung von einzelnen i'laueleu sich in derselben Halin- 
5»7« gegen die Ekliptik haben, al o in rück- j ef>ene und nach derselben Richtung liin be- 
läufigem Sinn durchlaufen werden. Die ! wegen. Freilieli kann der Versu« Ii nicht 
Bahn des Neptunmondes hat eine Ncigang als geglückt an-reselieu v\erden, mechanisch 
von 145« geilen die Ekliptüc, der Mond ist, tinmöglidi ist im mentlich die Entstehung der 
also auch rückläufig. »Drehung, wie Kaut sie sieh dachte. Denn 

Im Artikel „Sonnensystem" Bd. IX i wenn in einem S3r8tem tou Körpern nur 
S. l."),*") findet sich eine Tabelle, in der alle Kräfte in den Verlnnduuu^Iiiiien <Ier Körper 
dicM' Angaben übffäielalieh zusammengestellt wirken, wie da- ]m .Vnziehung und Ab- 
sind. Es geht daraus, wie auch ans dem stoßung der Fall ist, 80 können in dem 
eben Mitgeteilten hervor, daß heute die zu System niemals Drehungen vorkommen, 
erklärenden Tat.sachen mannigfaltiger sind wvnn sie nicht von vornherein vurliuiKlea 
als zu Kants Zeiten, insbesondere wearen waren. 

der sieben rückläufigen Monde. Aber eine Zwischen Fkneten und Kometen macht 



Digitized by Google 



982 



KusuogODio 



Kant keinen prinzipieUen Unterschied. Die 
Exxentrizi^ten der Planetenbahnen worden 

im a%oiiii'ii)tMi inuner irrößer. jt' weiter der 
Planet von der Sonne abstehe; Merkur und 
Mars machten allerdii^s eine Ausnahme, 
wnfOr jpdenfnll.^ ilire geringe Masse vfr- 
antwurtlich /-u jiiaciieu sei. Jenseits der 
Saturnbahn liefen wahrscheinlleb noch andere 
Planeten in Bahmn von noch größerer 
Exzentrizität, die den ITebersrang zu den 
Kometen bildeten. Die lOiitilfckmiir drs 
Uranus und Neptun bat diese \'ermutunp 
jedoch als falsch erwiesen. 

Während dii« l'Ianpton und die Munde 
sich nach Kant aus Stotfeu bildeten, die 
dem Zentralkörper nicht angehörten, hält 
Kant den Ring des Saturn tür ein Gebilde 
des Pfaneten selbst, er ist „dnreh Aus- 
dfilistuntj" des Zontralk(ir|»crs ciitstiiiidfii, 
vobei die Dunste ihren tangentialen Schwung 
beibehielten. Mit anderen Worten: Der 
Saturjiriii'T hat sich nach Kant aus (iasen ge- 
bildet, die vom Saturn so weit in die Höhe 
stiegen, bis die seitliche (ieschwindigkeit. 
wekhe ne an der Oberfläche des rotierenden 
Saturn besessen hatten, einen kreisförmigen 
Umlauf iiiti Saturn tTinü-rlic litc. Daß weder 
Jupiter noch die Eide einen solchen Bing 
besitzen, t rscheint ihm als eine Stfltse ffir 
seine Ansicht, da die Teilchen hier m weit 
hätten abgestoßen werden mQsscn, bei Ju- 

Siter bis in die EntfernuH*^ seinen vierten 
londe» und bei der £rde 289 Erdhalb- 
messer weit. 

Die Kantsi lie Theorie enthält, abgesehen 
von den bereit« erwiilinten Irrtiimcrn, noch 
in vielen Einzelheiten, ,int die wir hier 
nicht einß;elien wollen. LUirichtigkeiten. es 
bleibt aber ihres Urhebers großes Verdienst, 
eine Erklärung sämtlicher damals bekannter 
EigeuBchaften der Körper unseres Sonnen- 
systems dnreb mechamsnbe PrinxipieR ver* 
siulit und auf einen einheitlichen Ursprung 
dieser lv»irper, jü ded ganzen Kixsteriisystems 
hingewiesen zu haben. 

2b) l.aplaees [] y jiotlie.-i'. l.apiace 
(1749 bis 18-7) IjeM-liräiikt &U'ii duraut'. die 
Entstehung des Sonnen.systems aus einer 
rotierenden, bis an die Grenze des Systems 
reichenden, stark ab|?ep1atteten Gssmssse 
nachzuweisen. lälU al»» dahingestellt, wie 
dieser rotierentle Körper zustande liam. 
Er vermeidet so den Fehler Kants {von 
des^'Mi Kosmogonie er jedoch bei der 
AuL^telluii^ der seiiiii;vii nichts wußte), daß 
in einem System von anfänglich ruhenden 
Korpern, die nur der gegenseitigen Eia- 
wirknng unterworfen sind. Rotationen auf- 
treten sollten. Infolge der (Iiaxitatien zieht 
sich der IS'cbeib.-ill zusannnen und wird 
wärmer; die Wärme nimmt von uiißcn nach 
innen zu gemäü dem naeh innen immer 
Stärker werdenden Druck der äußeren Sehicii- 



ten. Zu<rleieli vermehrt sich die Rotations- 
geschwindigkeit des Kernes, denn die Summe 
der Rotationsbewegungen muß nach einem 
Gesetz der Mechanik, dem sogenannten 
Ftüehensatz, konstant bleiben. Dadureh 
wird aber eine Abspaltung der äußeren 
.Sciiiciiteti iiifolge der scbnellcrcu Ro- 
tation stärker abgeplatteten Körpers herbei- 
geführt. 80 daß wir ©inen rasen rotieren- 
den wärmeren Kern und einen ihn um- 
i,'ebenden, langsanier rotierenden, kühleren 
Ring haben. Dieser Vorgang wiederholt 
sich des öfteren, und so entsteht um die 
zentrale Kugel eine ganze Anzahl kon- 
zentrischer, miteinander nitJit zusanuaen- 
hängender Ringe. Attoh die einzelnen Ringe 
können keine susammenhäogende Mawe 
bilden, da ne dann nicht stabil wären, ne 
können mir aus lauter einzelnen, getrennten 
Teilchen bestehen. Da wo diese zufälliger- 
weise etwas gedrängter vorkommen, wtd 
sieh infok'e der Gra%'itation eine immer 
stärkere Masät-nanhäufung bilden auf Kuäteu 
der Dichtigkeit der übrigen Stellen. Die 
I Geaehwindkkeiteunterschiede zwischen den 
I änBeren nnd inneren Teilchen des Schwarmes 
wird diese Anhaufiini^ begünstigen und so 
wird allmählich die ganze Ringmasse sich 
zu einem Körper vereinigen, der al6 Planet 
die Sonne umläuft und wegen jenes (Je- 
I schwindigkeitsunterschiodes der äußeren und 
1 inneren Teilchen, die ihn gebildet haben, nm 
i seine Achse rotiert. 

Wie die Planeten ans den Ringen des 
! Sonnenkörpers, so werden sich die Monde 
aus den durch die Rotation der Planeten- 
] massen entstehenden Hingen bilden. 

Die Kometen l)etrachtet i.aplace als von 
Haus auä nicht zum Sonnensystem gehörig, 
als bloße Eindringlinge. 
I Die berahmte Laplacesehe Theorie hat 
■ durch manehe spätere Rntdeeknng euie 
weitere Stütze erhalten, vor allem durch die 
zahlreichen Entdeckungen von Planetoiden, 
\ die sämtiieb im gleichen, reehtliufigen Sinn 
die Sonne umwandern. Der nach der 
Theorie sehr wohl mögÜciie Fall, daß der 
von einem Planeten abgetrennte Ring zur 
j Entstehung zweier Monde Anlaß gäbe, liudet 
' nch beim vt und VIL Jnpitermond, welche 
2!A und ^H') Tage l'mlaufszeit haben, uad 
bei den beiden Saturnmonden liyoerioii "tid 
Themis, die beide eine Umlautszeit von 
21 Tau'eii haben, verwirklicht. Bei den 
genannten Jupiteruiunden ist auch die Bahn- 
ebene genau die nämliche, von denen der 
1 abrigeu Monde dagegen stark abweichende, 
I was darauf hinzudeuten seheint, daß in der 
Zwi-ihenzcit zwischen der Hilduiür des 
Kiiigeü, weh ller zu dem \ iel weiter draußen 
kreisenden VI 11. Mond das Baumaterial 
lieferte, bis zur Bildung des Ringes, aos 
dem der VI. und Vll. Mond entstanden, und 



088 



von da an wieder bis zu den xaaoher auf 
einander folgenden Rii^lrildunfen fOr die in 

gleicher Bahncbeno laufendea frmf iiiiicrcii 
Trabanten NeigungttäDderuugoii dir Rou- 
tionsaeliM des Jupiter fe|t:en seine Bahn- 
ebene stattiTpfunden habrri l)ic Balm- 
ebenen der beiden Saturiitrabaiilüu llyperiuit 
und T)i(Muis fallen allerdings nicht zusammen, 
die des Hy[wrion ist die der sechs Monde 
von geringerer TJml«ii6nit, «Hinnd die 
Bahnebene ron TKemis etwa 12* fcgen sie 
geneigt ist. 

An siliwei wiegenden Kinwurfen gegen 
die Luplacesche Theorie mangelt es freilieh 
<iiirh nicht. So sollte man eigentlich er- 
warten, daß der rotierende Gasball eine 
^tetiu'f i'"(jlge von Ringen absonderte, statt 
daß er Qach Abspaltung von 1 : 20000, ein 
andermal ron 1 : 3000000, im hAchsten Fi^e 
von 1 : 1000 seiner Masse es für längere 
Zeit dabei bewenden ließe und sich bloß 
zuHommenzöge. Zwischen Jupiter nnd Mars 
ist allerdings der ganze Z\vi^( henraum mit 
Körperchen, den kleinen l'laiieten, besetzt. 
Kine andere Schwieriiriveit besteht darin, 
daß die Planeten und ihre Monde, von 
IVorden (etwa vom Polaratem ans) be- 
trachtet, alle in dem Sinne wie der Uhr- 
zeiger rotieren niQßten, da von den zur 
BQdung eines Planeten oder Mondes bei- 
tragenden Kingteilchen die dem Zentral- 
körper näher liegenden eine irroUere Ge- 
schwindifrkeit haben als die enlfernteren. 
Zar Behebung dieser Schwierigkeit hat man 
den EhrflnB der Gezeiten herangezogen. Bei 
dem lockeren Oefnüe. welehes (!er Planet 
oder .Mond kurz nach seiner Bildung hatte, 
mußte eine starke Flutwelle auf der nach 
dem Zentralkör|)er hin und ebenso auf der 
von ihm weggerichteten Seite aultreten. 
Diese Flutwelle innLite an der Oberfläche 
des rotierenden Planeten (oder Mondes) eine 
Beiban^ erfahren, infolge deren die Ro- 
tation verlantrsamt wurde, bis der Planet 
der Sonne imiuer dieselbe Seite zukehrte, so 
(laß Hotationnteit und rmlaufszcit von 
gleicher Dauer waren. Zog sich der Plane! 
bei weiterer Abkühlung noch mehr zu- 
sammen, so nahm seine Potatiou. die jetzt, 
bei Gletcbheit von Rotationszeit und Um- 
laofsseit, bereits entgegengesetzt dem Uhr- 
zeiger erfolgte, noch zu, so daß -ieh der 
hcuti' bestehende Zustand heraushildete. 

Mit diest^H Erwägungen würde überein- 
stimmen, daß der äußerste Mond von Ju- 

Riter wie voji Saturn seinen Planeten riioiE-. 
infig nrnkreiBt. Sie bildeten sich, als die 

Planeten noch in dein di/ni heutigen entgegcn- 
;{esctztea Simi rotierten. Die sehr viel 
nüheren ttbrigen Monde der beiden Planeten 

mögen dagegen .nis Rinrren ent:--fanilrn sein, 
welche sich erst abtrennten, als die Rotation 



jdes Planeten in demsoibon Sinn wie heute 
! erfolgte. 

Ob der rückläufige Neptunraond aus eii im 
I Ring hervorgegangen ist, der sich vom 
I Planeten abspaltete, als dieser, wiees jetstder 
Fall ist. im Sinn des Uhrzeigers rotierte, 
oder ob vielleicht bei den drei äußersten 
; Planeten Saturn, Uranus und Neptun aus 
I unbekannter Ursache ein immer stärkeres 
I Umkippen der Polarachso stattfand, ist mit 
Sicherheit nicht zu ri : I >iden. Die Bahn- 
; ebene der Uranusniunde scheint für die 
i letztere Annahme zu spreeheD. 

Ein besonders schweres Rätsel gibt 
I Pbobos, der innere der beiden Marsmonde, 
auf, welcher in 7** 39«», den Mars recht 
läufig umkreist, während dieser 24'' 37"*, 
also dreimal so viel Zeit zu seiner Rotation 
i braucht. Da die Rahnebenen beider Tra- 
' banten Phobos und Deimos mit der xVequa- 
torebene des Mars zusammenfallen, so macht 
I es ganz den Kindruck, als ob die beiden 
' Körper sich aus Ringen gebildet hätten. 
Will man die Laplacesche Theorie beibe- 
halten, so muß man annehmen, daß die 
Ringe, aus denen die beiden Monde ent- 
standen, sich abgespaltet haben, nachdem 
die ursprünglich in rückläufigem Sinn er- 
folgende Rotation des Planeten durefa die 
Gezeiten und die spätere Kontraktion in 
die entgegengesetzte umgewandelt worden 
war. Waren dann die Ringe zur Bildmiic 
von Deimos und Phobos abgegeben, so 
verlangsamte die Reibung der von der Sonne 
I hervur;,'erufenen Fhitwelle. den Einfluß der 
Kontraktion ins Gegenteü umkehrend, die 
Rotationsgesebwindigkeit des Planeten auf 
: ihren hentifren Betra;:. Freilich wäre hier- 
I gegen einzuwendtMi, daß Phobos, sowie die 
Rotationszeit des Mars größer wurde als 
seine, des Phobos, Umlaufazeit, auf dem 
Planeten eine Flutwelle erzeugen mußte, 
die ihn (Phobos) zurückhielt, seine (ie- 
schwindigkeit also verminderte, so daß er 
; in spiralenfOrmigen Umläufen rieh der Ifors- 
j Oberfläche bis zur Vereinigung nähern 
i mußte. Die gcringt^ Muöst* des Phobos und 
die vielleicht auch nur sehr geringe Masse 
: der Flutnelle auf dem Mars mfigen aber 
bis heute noch nicht imstande gewesen sein, 
diese Folge herliei/.ufiilireti. 

Von der Mitteilung des zu vielen Ein- 
würfen Anlaft gebenden, zweifellos verfehlten 
Krlclänini:«ver?iiehp!? von Roche, welcher 
mh den Phobos aus einem im Innern des 
Planeten Mars rotierenden Ring entstaoden 
denkt, sei abgesehen. 

So allgemeinen Beifalles sich früher die 
Laplacesche Theorie erfreute, so haben 
doch die großen, zum Teil erst ueuerdiugs 
erkannten Schwierigkeiten, welche verschie- 
dene Tatsachen der KrklnnmEr durch sie 
bieten, viele Kachgelehrte von ihr abgewandt. 



Digitized by Google 



K<BUiogonio 



Freilich enUmlten auch die zu ihrem Ersatz | konnte bei der Fayeschen Annahme, bevor 
aufi^stollten neuenin Hypothesen eine Menüfe ; die Sonne sich bildete, die MOftliehkeit fOr 

unjzt'lfistor I'rnblfiiit'. su daß hi>hpr krino dir Entstehunp; des I^ebfns auf der schon 
Jiur uabeöttifttMK'ii llerrschatl hat kummeii laiipst bestehenden Erde einstweilen ge- 
kfinncn, wahrend man von manchen mit schaffen werden. Nachdem wir jcdoeh jetzt 
großer Sicherheit voraussagen kann, daß im Radium ein Element kennen gelernt 
sie binnen kurzem vergessen sein werden, haben, das bei seinem Zerfall eine außer- 
Iiii folm-iidi'n mIcii nur die benierkens-[ ordciitlichc Moiiu'c strahliMuU'r KiuTiric frei 
wertesten aufgeführt. : werden lüüt, brauchen wir uns nur radio- 

3c) Fayes Hypothese. Der fran- ; aktive Sabetanzen in f^enOgender Mei^^e auf 
zösisi'he Astrophysiker Fayc (1>^14 bis der Snnnc vorkommend zu denken, um Ji-' 
1902) geht aus von einem re&;elloscu Durch- ungeschwächte Licht- und Wärmeabgabe seit 
einander der verschiedenen chemischen Ele- vielen 100 Millioneii Jahren ab mfiglich er- 
mente. in welchem sowohl fortschreitende i scheinen zu lassen. 

wie rotatorische Bcwe4?un<icn stattfinden. ' Außerdem kam es Faye offenbar darauf 
Je iiachdciii die Tcilclu'ii sidi zufüllii: so an. dii' ViTscIiifdciiheit der R(itatioii>richttirip 
oder 80 gruppieren, entsteht hier ein einzelner der Planeten zu erklären. Die spätere Knt- 
Körper, dort ein Doppelstcrnsystem, an deckung der rücktäufigen äußersten Monde 
einer dritten Stelle ein Sternhaufen und von Jupiter und Saturn zeigte jedoch die 
endlich an einer Stelle auch ein System Unzulänglichkeit der Hypothese, 
wie unser Sonnensyitem. Letzteres ist nach | ad^ Die Hypothesen von du Li- 
Faye hervorgegangen aus einer homof^nen gondes und Lockyer. Die chaotische 
kugelförmigen (iasmassp, welche eineschwache ' Bewegung der Körper, unter Verzicht jedoch 
RotationslK'wtiriiiii,' besaß. Im Innern auf die nach Faye von vornherein vor- 
bildeten sich KiQge aus, dwen Teilchen, wie handeneu Wirbelbewegungen, nehmen auvh 
wenn sie eine zusammenhingende Masse {du LIgondis, Lockyer, See und andere 
wären, alle die gleiche Winkelgeschwindigkeit | als .\nfanfrszu«tand an. Wie die (!a<jmnlekelu 
hatten. Aus ihnen entstanden die Planeten nach der kineüöthcn liastheorie sollen nach 
>aiurn, Jupiter, Mars, Erde, Venus und du Ligondes die Massenteilchen durch' 
Merkur, welche sich gleich bei ihrer Bildung { einanderfliegcn. Während aber jene infolge 
im richtigen Sinn, d. h. umgekehrt wie der I ihrer Elastizität ihre ungeordnete Beweguuir 
LIhrzeiger drehen mußten, und wenn .sie immer beibohalteti. konuiit In-i diesen infoL'» 
sich späterbin zusammenzogen, eine raschere { ihrer mangelhaften Elastizität eine Ordnung 
Rotation annahmen. Erst dann laun die I zustande. Ditroh ZusammenstOfie «erden 
Verdichtung der Masse im Zentriim, die ?e!;etieinander gerichtete Bewegungen auf- 
Bildung der Sonne zustande. Uranus und ^eliubcii, es bilden sich .Massen, die ab 
Neptun sind die Jüngsten Gliedw des Sonnen- Gravitationszentren dienen; Körper, welche 
Sjrstems, sie bildeten sich aus zwei aus den stark exzentrische oder stark geneigte Bahnen 
äußersten Partien des Gasballes hervorge- um die ZcntralkOrper baiehreiben, kollidieren 
liajiijeneii Rin<jeii. deren Teilchen, infolge mit anderen und fallen nach dem Zentral- 
der Sonnenanziehung nach den Kepler- körper zu, seine Masse vermehrend. Das 
selmi Gesetzen sich bewegend, um so ge- Gleiche geschieht allmählich mit all den 
ringere Geschwinditjkeit besaßen, je v f it'T Körpern, welche nicht in derselben Richtung 
sie von der Sonne abstanden; sie muUti'ii wie die 3Iehrzahl sieli um den Hauptkörper 
daher eine Rotation im rOcJcUaf^^en Sinn | bewegen. Diesem selitst wird durch die 
erhalten. i in der Kegel nicht zentral erfu^euden Stöße 

So geistreich die Hypothese ist^ so er- 'eine Rotation erteilt werden. Während 
scheint .^ie doch recht gekünsfell. Ilir I'r- einiice, wie Sir Robert Ball (1840 hi.< 
hebor dürfte besonders durch zwei GrUnde 1913) die Planeten direkt durch Anhaiifiiiig 
KU ihrer .\ufstellung veranlaßt worden sein. ' von Materie an einzelnen Stellen eiitstaiiden 
Einmal wollte er. iiidini er die Sonne erst sein lassen, hat sieh nach du I.iv'ondi'- 
nach der Erde eiitätanden sein ließ, den und Lockyer erst eine einzige grulie Masü«- 
Widerspruch beheben zwischen den Geologen gebildet, die staubförmig oder gasförmig; i;e- 
and Biologen einerseits, die fOr die Bildui^ 1 wesen sein kann, die sich aber iedeuialis 
der Erdrind« und die Entwietdung der Lebe- 1 infolge der ZasammenstBfle und der Kon- 
\vr-, n ciwii KKJ .Millionen Jahre in Anspruch traktion im glühenden Zustand befand und 
uchmeu, und den Physikern wie Helm- .durch Absonderung von Ringen in der 
Iioltz und Lord Kelvin andererseits, Weise, wie Laplace es sieh dachte, die 
welche seil der Zeit, d i ilie .Sonnenmasse PlnneTen erzeugte. Ueberresle des Bau- 
bis zum Neptun reielile und sich unter materials für unser Sonnensystem erblickt 
steter Abtrabe von Energie zusammenzu- Lockyer in den zarten, das Zodiakallicht 
ziehen begann, nur lH Millionen Jahre als erzeugenden Massen und in den Kometen, 
vei^aiigen glauben annehmen zu dürfen. Ks Loekyer suehte aueh die Spektnnkopie 



^ j . Li by Googl 



Kosmotroni** MS 



zur Beautwortujig kosmogouiischer Fragen : üypotheae, alle Plauctcni und Monde soUten 
]t«r»nsazieb«ii. So «teilt» «r eine Bähe | auf diese Art zur Bewegung nm ihre» Zentral- 

von Sterntypen auf. welche nach ihrem körper gekommon si-iii. Der Widfrstand 
Alter geordnet sein soUieii, und zwar suchte der anfänglii h bis tibti die Neptunbahn 
er flas Alter, wenigstens das relative Alter, hinausreicheiidcii SoinmnatmoBpliiLre habe die 
aas der Temperatur der Sterne, deren | (leschwindigkeit der ciiiL'cdninfrpnpn Körper 
Messung freilich noch mit großer Unsicherheit oft hinlänglich veriuiiulLri, duü sit' zum 
bcliiiffet war. zu beurteilen. Ob <'iii Stern ! ilaueriulen Umlauf um die Sonne gezwungen 
noch im Stadium der Temperaturzuiiaiiiae | wurden. Die »mächst starte ejueutrisol» 
oder berrits in dem der Temperatatabnahioe ' Bahn mnBte sieh, wie wir kurz zeigen wollen, 
sich befand, ^'laubtc er daraus erkenneu so umformen, daß ilir Durchmesser und 
zu können, d«tli bei jenen hauptsächlich die ihre l^xzeulrizi Litt kleiner wurden. Nehmen 
Spektren der leichteren, bei letzteren die der ' wir nämlich an, daß der Körper nur im 
ichwcrercn Metalle aufträten. Perihel P seiner Bahn Widerstand erlitte 

Für eine wesentliche Stütze seiner Hy- (s. Fig. 1), so wurde er dort länger als es 
pothese von eiiu-m ursprünglichen Chaos 
meteorischer KOrper hielt Lookyer, daß 
im Spektmm verdampfter Meteorsteine Mag- 
nc?iurnlitiien vorkommen, die ihm aueh in 
den Spektren der Nebel vorhanden zu sein 
schienen. Denn dieee Nebel, aus deren einem 
sich unser Sonnensystem gebildet hatte, 
sollten ja durch .\nnäufung von Meteoren 
entstanden sein. Jene Spektrallinien haben 
sieh jedoch als nicht identisch erwiesen. ^ 

Man hat gegen die Loekyersclie Hv- Kig. i. Abnahm« de« liahndurchmesiien und 
pothoso mich geltend gemacht, daß — ab- der Exuatiisitllt doich den Widentand. 
gesehen von sehr wenigen Fällen — in den 

geologischen Schiehten der Erdrinde keine . , ,, , . • . • 

MeteSre eingeschlossen gefunden würden, j^^^, 

nhwnW in frnhprftt. '/pit/n KnJp pin^m ^^o.nn« ausgesetzt sein, _sein Aphel würde 




Starkeren Bombardement von Meteoren aus- ^"^^j TA.'S^ A verl^t also der bonue 
gesetzt gewesen sein müßte ab heute, wo genähert werden wihrend das I enhel an 
«gBch »mmer noch gegen lOtt Miffioiien j «^'""^ hte le bbebe. Fande^ der Widerstand 
Meteore im Gesamtgewicht von 100 Tonnen ! ™/^P*'«' ''•1.'^*' ^-"T ^ 

auf die Erde niederfallen. Auch mache ! f"*' ^*«"f f«"^,«^ /»f.*^« «J«^ 

die an Wasser doch nicht gerade arme Erde ^o""^ f "alurt. Im ersten Fall nähme die 
nicht den Eindruck, als sei sie das Produkt \'>^""^^>=^'^f ?b, im zweiten zu die große 
meteorischer Massen, die uns bekanntUch i ^f^. ^^''^i'« ^^tJ.? t'TV- 

keine ?,,ur von Wasser in i rirenci welcher I J £»^»*^f Widerstand längs 

Form aus dem Weltenraum zu bringen ' 
oflesen aber ist die Anziehung der honne bedeutender 

^ Von der rnwahrseheinlichkeit eines be-'*^« ^P^^^l: ."^t V«f™^^^''-K"'»« ^es 
A.w«,...^.....,t„...i^» ,1 . u- ;.. Widerstandes besteht daher in einer V«r» 

diesem Grande tfteht die Lookyersehe ' , , . 

Hypothese auf recht schwachen Füßen. ' Wie von der Sonne, können natfiiiieh 

'2eiSees Hyp(»these. Zur Erklarnnu ^"f^b von den naneten KfSrppr. welche 
der Bewegungen, welche sich wie die der xufälüg m ihre Nähe kommen, eingefangen 
dni rOekliuiigen Monde von Jupiter, Saturn I und m ftabaaten degradiert werden, 
und Neptun durch Rlehtung und Bahnlage Es kann aber snrh der Fall eintreten, 
von den übrigen unteri^cheiden und daher daß ein dem System .Sonne-Planet nahe 
vielleicht in anderer Weise als diese zu- kommender Körper infolge der Ansielliii^ 
Stande gekommen sind, liegt die Annahme i jener beiden Hassen sieh zunächst in einer 
nahe, daß die eine solche Bewegung auf- Kurve, wie sie in Flgor 2 mit a bezeichnet 
weisenden Kriri)er eiireritlich Fremdlinge im ■ isi. nni beide (Irav ifationszentren bewegt. 
System sind und nur bei einem gelcgent- Die Kurve wird sich sodann durch den 
lieben Vorfibergang an ihrem spateren Zentral- Widerstand der Atmosphäre verengen, Iiis 
k;irper von diesem eingofangen wurden, sie die Gestalt der Kurve b annimmt. Je 
Professor See vom U. S. Xaval Obser- nachdem sich, während die Bahn gerade 
vatoiy erhob diese den meisten zunächst diese Gestalt hat, der eingedrungene Körper 
woU mir als Notbehelf erscheinende Er- in der die Sonne oder in der den Planeten 
Idiningsweise zam Gnindgcdaukeu seiner umgebenden Schleife befindet, wird er sich 



Digitized by Google 



986 



künftig um jeue oder diesen allein bewegen, 
PUiMt od«r Satellit seiii. 




Mond wird G. H. Darwin durch die Theorie 
der tiezeit^n iiffiihrt. 

in Figur 3 stelle der Kreis die nicht de- 
fonnierte, die Ellipm die dimh die Ge- 



Fig. 2. Verengerung der Bahn durch den 
Widftntand. 



Den geringen Betrag der neiguog bei 
den Bahnen der jn-oöen Planeten erklirt 

See dadurch, dali die Alraosphärc der 
Sonne eine starke Abplattung besaß. Körper, 
welche unter großem Neigiingswinkel in die 
iifhfibenförmige Sonnenatmosphäre flo^ieii. 
durchdrangen sie, ohne wesentlich in ihrer 
Beweguni^ gestört zu werden, nur die, welche 
unter genngem Neigungswinkel eindrangen, 
wurden hinlänglich aufi^ebalten. um dauernd 
die Soiiiu' umkreisen zu itiüssen. Auch eine 
Eotation der Sonnenatmosphäre könnte dt>m 
Entstehen einer geringen .\eii;ung förderlich 
gewesen sein, weil dadurch die Geschwindig- 
keit des eindringenden Kür|)er8 nacli einer 
bestimmten Richtung hin beeinflußt worden 
wäre. Warum aber die unserem iSonnen- 
system angchörigen Glieder »ich fast alle 
reehtlilufig bewegen, tlaruher i,nl)1 die See- 
sche Hypothese keinen I)efriediKenden Auf- 
schluß, und dies i^t gerade die wichtigste 
Aufgabe jeder Theorie von der Entstehung 
unseres Sonnensystems. 

2f) G. H. Darwins und Poincares 
Untersuchungen, ü. U. Darwin (1845 
his 1912) beanspmeht nicht, eine neue Er- 
klärung für die Kntsfefnin«; des Sonnen- 
systems gefunden /.u haben, dagegen glaubt 
er einen Weg zeigen zu können, auf welchem 
niöglichrrweise die Bildung unseres Mondes 
vor sich gej;ungen ist. Der Umstand, daß 
Merkur und Venus keinen Mond besitzen, 
läfit nach Darwin vermuten, daß bei 
ihnen aas irgendwelchen Grfinden eine 
Ringbildmiix iiii ht eintreten konnte, und 
vielleicht dürfte das. auch bei der Krde 
so gewesen sein, denn das 1 : 80 betragende 
Verhältnis der ^!^ndmfl««e zur Krdm.Tssc 
weicht von dem Alassenverhaltnis der anderen 
Monde zu ihren I^laneten, das höchstens 
1 : 47U0 erreicht, wie auch von dem Massen- 
Verhältnis des Satumringes zum Saturn, 
das sieher urit. r 1 : UHRKX) liegt, so erheblich 
ab, daß eine versiliiedene iVrt der Ent- 
stehung des Erdmondes und der Übrigen 
Monde unseres Planetonsystems nicht von 
der Hand zu weisen ist. Auf eine solche 
andere KntstehungsmOgliehkeit fßr unseren 




Zur (iezeitenwirkung. 



Zeiten deformierte. 



in 



der Rieiituni: des 



Pfeiles sich drehende Erde dar. Da die 
Anziehung des Mondes M auf den Flutberg P, 
der durch die Drehung der Krde über den 
Meridian, in dem der Mund steht, hinaus- 
gefahrt worden ist, starker wirkt all auf 
den entfernteren Flutberg P', so verursacht 
der Mond eine Verzögerung der Erddrehung, 
erleidet al)er seliist, da eine Komponente 
der in der Richtung MP auf ihn ausgeübten 
Kraft in seine Bewegungsriehtung MM' 
fällt, eine Beschleunigung, wodurch .sich seine 
Bahn erweitert, die Dauer des Monats also 
vergrößert. Es wird demnach, weil durch 
die Gezeitenreibung der Mond M und der 
Fhitberg P steh nicht genau einander gegen- 
überstehen, eine Verläiur« : n iv' sowohl des 
Tages wie des Monats bewirkt und zwar, 
wie hier nicht weiter ausgeführt werden 
kann, des letitvien in stkrloBiem Mafie wie 
des ersteren. 

Ist der Mond in M gerade in seinem 
geringsten Erdahetand (Perigäum), so wird 
durch die Erweiterung, welche seine Bahn 
erfährt, sein darauf folirender irrfißter Krd- 
abftand t.\po(;aum) noch groüer werden; 
ist er in .M iti seinem Apogäum, so wild 
das nächst« Perigäum weiter hinauskommen. 
Da der Einfluß im Perigä\im aber überwiegt, 
so muß die Bahn immer exzentrischer werden. 

Endlich iafit eich xeigen, wenn auch nicht 
ohne mathemntisehe Entwtekelnnpf, daB eine 
ursprün2;li( h in die Ebene des Erdäquators 
fallende Mondbahn allmählich in die Eklip- 
tik gleiten muß. Es wird also naelt der 
Vergangenheit hin die Mondljalm immer 
mehr in der .\equatorebene der Erde ge- 
legen haben, sowie enger und kreisförmiger 
gewesen sein; Tag und Monat werden 
kOrzere Dauer gehabt haben. 

Wenn daher ein iranz oder teilweise 
flüssiger Planet um seine .\chse rotiert und 
von einem Trabanten begleitet ist, dessen 
.Monat nur wenig länger ist als der Tag des 
Planeten, so wird sich ein System bilden 
wie das Svstem Erde-Mond. 



^ j . -Li by Google 



I 



Kutimogoiije 



(»7 



Darwin glaubt dalirr bcli.iupten zu 
können, daß der MuiiU Irulier in unraittel- 
tMiror Nähe der Erdoberfläche sich um 
die Erde bewegt habe, wobei seine Um- 
latifszeit «Icieh der RotationsKeit der Erde 
war. etwa '.\ bis .') StiiiulL-ii. Diese rasche 
RoUtiun war vielleicht der Gruad, dafi 
der Ifond, der frOher mit dn* Erde icii> 
sammenhiiur. .*if'b von ihr trennte. Drnn 
die Periode dvt Sonnentlutcn, die bei einem 
Tag von 3 Stunden Dauer ly^ Stunden be>i 
trug, fiel hier zusammen mit der Eigen- 
periode der FIflssigkeitsmasse, aus der da- 
mals- die Knie bestand. (Es brauelite näiiilicli 
eine dieser FliusigkeitsiiuMae erteilte 6e- 
wei^HK 1% Stunden ta tUmm IJinlauf nin 
die Erde.) Dadurch aber mußte die von 
der Sonne erzeugte Flutwelle enorme Höhen 
erreidien, so daß ein Zerraifien den Erd- 
kOrpen eintreten konnte. 

Bei der dann Infolge der (lezeitenreibung 
liiireh Jahriiiilliiiiieii iiiiulureh währenden 
Zunahme der Dauer des Tages und des 
Monats wnelu der letztere in bedeatenderem 
Maße als der erstere, so daß endlich 29 Tajre 
auf den (sideriscbeuj Monat kamen. Von da 
ab nahm der Tig — und in dieser Periode 
befinden wir uns jetzt - schneller zu als 
der Monat, heute zählt der Monat bereits nur 
27', 3 Ta<ie und in ferner Zukunft wird 
Monat und Tag wieder von gleicher l^änge 
sein, idtoSeh gleieli 66 nninrer heutigen 
TaJTf. Ein llaupfzir^tand is't jedoch auch 
dann nicht erreicht wegen der VVirkuiig der 
Sonnenflutcn. 

Der Zeitraum, um welchen die (leburtj?- 
!i tu Ilde des Mondes hinter der tiegenwart 
zuriieklieLTt. hetriurt naeh Darwin zwisäehen 
ÖO und lUOO Millionen Jahren, ist also von 
derselben Anedehmingt 'wie eie von denl 
Geologen ffir die Hilduog der Erdkruate fSr 
iKltig gchaltvit wird. 

Die Resultate, m denen Darwin be- 
treffs der Entstehung unseres Monde.'« durch 
seine Rechnungen gelangte, erhalten eine 
werfvolle Stütze durch die rntersuehuiiL:eti 
über die Gleichgewtchtsfigureu rotierender 
Körper von Maelanrin ri60S bis 1746), 
Jacobi (mi bi- 1S:>T). Koche (im^ bis 
188.3) uud besonders l'üinfare (18.')4 bis 
1912). Aus diesen Untersuchungen er^ab 
sich, daß eine flüssige rotierende Kugel, 
wenn sie sich zusammenzieht und datlurch 
in immer raschere Ivotation gerät, zunächst 
die Gestalt eine^i Kotatiunselltpsoides an- 
nimmt, sodann die eines dreiaehs^^en EUip- 
soide-i lind endlich eines birnenförmigen 
Körpers ts. Fig. 4h Die für diese Form 
eharaktcristische Anschwellung würde es 
nach der Darwinschen Ansicht gewesen 
.<ein, welche sich vom Mutterkörper losriß 
:ind den Erdmond bildrtr. \\ohi'i die .>niiucn- 
[^ezeiten, wie vorhin erwähnt, daä Ihrige mit 



zur Trennung beigetra'.ren liaben mögen. 
Die sonst im Planeteuiy&tt'ia noch vor- 
handenen Monde können sich nach Darwin 
jedoch nicht aof diese Weise gebildet haben. 




Fig. 4 Bimeniltniiger^RotitkMiBkOtppr. 

da, ein im Verlialtui.-; zum Mutterköiper 
sehr kleiner flüssiger Trabant nahe der 
Oberfliche des erstereu nicht hätte existieren 
kSnnen, vielmehr dnreh die Gezeitenwirkung 
in Stiieke zerrissen \vordeii wiire. Ruche 
hat bewie^n, daß du kleiner Mond, der die 
gleiche Diehligkeit hat wie sein Pianet, 
mindesfens um 2,44 Planetenhalbmesser 
vom Mittelpunkt des Planeten entfernt sein 
muß, um nicht auseinandergerissen zu werden, 
es sei denn, dafi er etwa nur die Grttfle 
eines gewöhnlichen Steines heAfie, den seine 
Kohäsion vor Jenem Schicksal bewahren 
würde. Der Saturnring dürfte schon aus 
dem (irunde, daß er innerhalb jener Grense 
liegt, kein fester Körper sein. 

Aus der Bimenlorm und der daraus 
leieht entstehenden Suidnhrform (s. Fig. 5) 




Flg. 6. 8aadaihtf0nn%er 



sind nach der besonders von See vertretenen 
Meinung die Doppelstemsysteme hervor- 
L^euMnired. Hierfür spreche auch die häufig 
vorkommende große Exzentrizität ihrer 

j Bahnen, die sich auf die oben besprochene 
Weise herausgebildet haben möchte, 

Xeuet'dings wird freilich die Hiclitigkeit 
dieser Ansieht von der Entstehung der 
Dop|>elsteme von Nölke sehr bestritten. 
Durch die Teilung eines rotierenden Nebel« 
hätten mir Komponenten von nicht allzu 
verschiedenen Massen, höchstens vom .Massen- 

I verhftltnis 3 : 1 sieh bilden können. Auch 
hätten aus der sehr ireriniren Kxzeiitrizitiit, 
die die Rahn eine:» sich abtreiincüdeu KorjM rs 
besitzen mußte, durch die (iezeitcn Wirkung 

' nicht solch bedeutende Exzentrizitäten ent- 
stehen können, wie wir sie häufig bei Doppel- 

r-lerneii antreffiMI. Von S i' Ii u ,i r /, >c Ii i Id 

ist sogar der Poiuearcsche Beweis für die 



Digitized by Google 



I 



Koonof^onie 



Stabilität der ßiriienforiii einer rotierenden 
Flüssigkeit angezweifelt worden. 

2g) Planetpsimalhypufb^se von" 

Moulton 1111(1 rhambcrlin. In nciitrcr 
Zeit haben die < liicacoer Professoren F. K. 
Moulton und P. ('. riianiberlin eine 
Hypothese über die Entstehiuifr dt^ Somifn- 
systeuis aufgestellt, die in AnU'iratiii der 
erofien Schwierigkeiten, welche die anderen 
Kosraogooien bieten, von vielen Astronomen | 
angenoinineii worden ist, obwohl auch sie' 
iii.uiihe Krage unbeantwortet liißt. Xadi 
dieser Hypothese ist da> Sunnensiysleui 
aus einein Spiralnebel hervorgegangen, wie 
er sich bei nahen \'(iriih«'ri,';itiiri'ii zwoier 
Sonnen aneinander üuü jeder iit-fa'lbt'u als 
eine Folge der starken Gezeiten und der 
wobl auch dabei vorkommenden iuruptionen 
zn bilden ])flege. Die eimeinen Teileben 
i'ints jodm Korjicrs wcrdoii durch die An- 
ziehung seitens des anderen Körpers sich 
weit zerstreuen und in Kegelschnitten um 
das Zrntriim des Körpers, dem sie ange- 
hörten, laufen; infolgedessen werden aber, 
wie Moulton zu zeigen sucht, von dem 
Zentrum jeder der beiden Mawen «wei Arme 
nach enljKegenKesetzten Rlcbtnnii^n ans- 
gehen, so daß der Eindruck ciiitr i^jiirali' 
entsteht. An den Stellen, wo die Materie 
zufällig sich in größerer Dichte vorfindet, 
werden sicli Pliiiictenkerne, Planetc-iriials, 
bilden, die weilerc .Materie an sich heraji- 
ziehon. Recht befriedigend läßt sich er- 
klären, daß Planeten und Monde «cti im 
gleieben Sinn um ihre ZentraMrper be- 
wegen, daß die Rotationen in eben diesem 
Sinne erfolgen, sowie daß die Planeten- 
bahnen nahezu in dieselbe Kheiie faUen 
und geringe Exzentrizitäten besitzen, letzteres 
um 80 mehr, je größer die Masse des Pla- 
neten ist i 

Außer den vortrotragenen Hypothesen 
gibt es noch verst^hicdcne andere, welche \ 
aber noch weniger wissenschaftlich be-l 
gründet sind und daher noch weniger die 
allgemeine Zustimmung der Astronomen ge- 
funden hab<Mi als jene. Von ihrer Beaprechun^ 
sei daher iiirr abgesehen. 

3. Acnderung des physikalischen Zu- 
atandes der Erde durch astronomische Ein- 
flOsae. Auch darüber, wieweit die £nt-' 
wickelunpT unserer Erde durch astronomische ' 

Kinflüs.«!' hciliiigt worden i^(. i:il)t es keine 
eiuheitliciie Meinung. So wei)>t ('roll zur 
ErkläruMtr <ler Kisz-eiten auf die jicriodisch 
veränderliche Exzentrizität der i;rdl)alin liiii. 
infolgedessen der Sommer, der jeUl aul 
der nördlichen Halbkugel acht Tage litntrer 
dauert als der Winter, in früheren Epochen 
kürzer sein mußte als dpr Winter. Andere 
sehen die Trsaehe de- in einer, 

freilich ganz hyiiothetisi -heu, durch besunderä 



st;irK'e Fleckenhildiint; vemiiiuierten Wärnie- 
straiilung der Sonne. Viele liihren allerdinifs, 
wie hinzugefugt sei. die Eiszeiten auf ti'rre- 
strische'l'r.sachen zurück, so auf eine vormals 
andere Verteilung von Wasser und Land, 
auf einen anderen Lauf des Golfstroms oder 
auch aul feuchteres Küma. 

Zur Deutung gewisser geologischer Tat- 
sachen und der diir( Ii Fossilien bekundeten, 
von der heutigen abweichenden, geographi- 
schen Verbreitung von Tieren und Pflanxen 
in friiliereii Zeiten hat Reibi-^ch seine be- 
.soiiders von Simroth zu l)egrUnden ver- 
suchte ,,Pendulationsfheorie" aufgestellt, uo- 
nach die Erde um einen von Ecuador nach 
Sumatra •redenden Acquatordurchmesser 
eine I'eiuielsehw iimmii; von 40" Aiis-eliIaL' 
ausgeführt habe, die wahrscheinlich durcli 
astronornfsehe Ereq^niew, wie Trennunsr des 
Mondes von der Erde oder auch Hinein- 
fallen eines früheren zweiten Mondes 1» die 
&de hervorgerufen worden sei. Kreich- 
gauer nimmt sogar eine Wanderune der 
Erdpole seit der präkambrischen Zeit um 
fast 1S(}« an, so dali die iiotatinn der Erde 
früher in entgegengesetztem Sinn erfolgt sein 
wflrde wie heute. 

Die Hii litnnt:siinderung, welche die Erd- 
achse im Kaum, gegen die Fixsterne, aus- 
fahrt und bekanntfieh als Präzessions- und 
Xiitatinii'jbeAveirnnu: bezeielmel wird, hat 
keinen Einfluß auf das Klima, weil dabei 
die Neigung der Erdachse gegen die Erd- 
bahn unverändert bleibt oder nur unbedeu- 
tende, i)eriodische Schwankungen erleidet. 

Ebensowenig von Bedeutung f(lr das 

Klima sind wptrpn ilires geringen Betrages 
die in den letzten Jalir/.ehnien von den 
Astronomen genau verfolgten Polhühen- 
schwankiingen, welche darin bestehen, dafi 
die Erdjiole in etwa 4^0 Tagen um ihre 
mittlere Lage eine bald weitere, bald eiiirere 
Kurve beschreiben, wobei aie im .Maximum 
11 m von der mittleren l^e abweichen. 
Im Gegensatz zur Präzession und Nutatiou 
bleibt hierbei die Rotationsachse der Erde, 
waliiend sie im Krdkörper andere und andere 
i..agcn annimmt, sich i>elbst parallel, also 
immer nach demselben Punkt dei Hitnn^ 
gerichtet. S. auch den .Vrtikel „Sonnen- 
system'" Bd. Dl S. 157. 

4. Zukunft des SonnensTstems. Was 

die Zukunft des Sonnensystems anlani:!. >«< 
haben zwar Lagrange, Laplace, Poissua 
seine Stabilität bewiesen, d. h. sie haben 
gezeigt, daß zwar die Bahnelemente, von 
denen die Dauer des Sonnensystems nicht 
abhängt, nämlich die Richtungen der großen 
Achsen der von den Planeten beschriebenen 
Ellipsen und die Richtungen der Knoten- 
linieii irimier andere und andere werden, 
dagegen diejenigen Elemente, wie die große 



^ j . -Li by Google 



Koemogoiiie — KraftmeMtuog 



Achse selbst, und die Extnürmtät . \\vh \w 
ttich nicht beliebig ändern diirteit, wenu 
nicht das System mgruidf gclien »oll. nur 
periodischen Aciulfrtingen innerhalb gewisser 
enger Grenzen niilcrlieizen. Aber die ge- 
nannten AsirorH)iii(>!i haben bei ihren Rech- 
nangen die Himmelskörper als puiiktfömiig 
aufgefaßt, was streng nur snlassig ^rüm, 
wenn die Ilinimelskörper fxiktc Kugeln 
wären, während sie in Wirklichkeit Ro- 
tationsellipsoide sind. Ferner haben sie 
nicht berücksichtigt die Gezeitenwi'-kiinfr und 
den von Meteoren und kosmischem Staub 
den Planeten und Monden bei ihrer Be- 
wegung eQtgegeDgesetzten Widerstand. Die 
i^tabibt&tsbeireise irind daher nur als Kä- 
herungen anzusehen; wnh laiiijo Jahrrailli- 
onen mögen Planeten und Momlc in Bahnen ^ 
wandeln, die von den heiitip>n kaum ver- 
schieden sind, aber so wenig das System 
von Ewigkeit her besteht, so weniir wird 
»•s in alle Ewigkeit weiter bestehen. Miht 
aufgeschlossen ist eine plötzliche Vernichtung 
durch einen hl das System freratenden Fix- 
stern, wobei man nicht rinnuil ^\v\vh an 
einen ZusammenstoU zu denken braucht. 
Wahrscheinlicher aber dürftt» durch die oben 
!?enannten Einflüsse eim- allniniiliclie ['m- 
irestaltungdes Systems ^lulllindeIl. Vielleicht 
nimiiir liii' Snnne die Körper, denen sie 
früher das Leben geschenkt, wieder in sich j 
auf und Tarwandelt sieh dann bei An-I 
näherun^ an fincn anderen Stern in einen 
Nebel, um die Entwicklung von neuem zu i 
bcipnnen. 1 

Literatur. H. I'uinctir^, Leri>n» »ur Ir» hy)m- 
thftet co^tir^HiOHiipii'*. Parin 1911. — .1. 1f. 
fjlerke, ilwicrn cogmogotiifi. Lcrxi'-n /'W'., — 
SvoHf ArrhmHut, Da* Wtrdtn der ttelien. 
Ltiftig 1908. — V9nHä9, Iku SdudhMl der 
ftmutttk. LHptif mt. » J, JloMf, AUge- 
aMfiM N<Uur9t$d^tt und TktorU ife* Ffimmeh. 
K'iiiiggbrrg I75ö. — P. .Si Luplare, rj ,„>M'fioii 
•tu mnude. Piirit 1700. — U, Fuye, 

mutiile. J^iri« ISt»'^. — K. iht 
l.iljinnlvn, Forviutioti mi'ranitjur Jtt tjfsthiie 
•Iii tnontlr. |,■^!)T. — A'. tAtCtC^W, Th« 

mtUoric fijfpoihtns. ImuIvh 1S90. — T. J. 
J, 8e*f JteaeareAw OM th» Bivifthm of Hdktr 
üj/ßlemt, ro<. II, The i-nptvn Theory qf eot- 
mint Eeotnilon. LynK , Mn»$. 1910. — O, 
M. Unrwin. The fi-l'» und kindrcd P/.ein- 
nivna in thr mtlnr tt/xti'vi. )SfS. Dr)il»ch von 
.1. /' I ' . , Li lpxig i<jt):i. — K. Koche, 
.Ucinnim *n/' hl fi'fuic d'uiit iiintne ßuidir »oii- 
mi»f II l'iütraeti'i» d'un pnitif ■'loiipn'. .4ea<t. dr 
MontptUier 18^9 tut mu — Fr. Sölktf l 'ebrr 
du SnhebUwtf der DoppeUtrrmtyttrme. Bremen 
19U. — JK. MvmuntOMa, bie IStinearith* 
Theorie de* GUtehaf iHeht* rinrr hnnKMffmen 
riittcrrndrn J'lütiiiokritj'tinitiiif. .Vi«/- Aiiiinlrii d. 
Miinchrner Sternirar!f lld. 3. }tiinchrn l.yjS. 
■ — F. U. MoHlton, 0» th» ICotntion 1 
Sniitr tiyiidiii. .t.itr,ip/it/.'. .f/iiirii., Vi>l. 22. \ 
4'kirayo i»0{i. — Crolt, fhi thr pf,;/.iir,il 
»/ lAt ekange 0/ dim»u during gtohf/ical epiteki. 1 



lAmdwn lSfi4. — M. Slmroth, Die Pendulaliont- 
Ihr ort r. Leipzig 1U07. — D. ILreichgauer, 
JMe Aegudtüffofie ii» der Geobfie.' Sl^ltOt. 

Otto Knapf. 



Koiralevskj 



<ii boren am 7. (19.) ^[ovemb^>r ]s}n in Dünu- 
butg, gestorben am 9. (22.) Novf iuh. r lüOl in 
l'eUTsburg. Er .studierte in 1 (.ulillfir;: und 
Tübingen seit 1859. Später bfn isn- 1 i das ilittel- 
ni>'i'r, Mu z. Algerien usw. l'.rw uKh' l'rcifi>s»or an 
der Universität Potemburg und .Mitglied der Aka« 
dcmie daselbst. Kowalevskv hat grundlegende 
Arbeiten Ober di« Embryologie der Tunioaten 
(1866 bis 1871) und des Amnhioxm (1867) geliefert 
und auf Grund seiner Befiinde zum ersten .Male 
eine annehmbare Hypothese über den Zusammen- 
h:i\\g der Wirtn'lthT«' und Wiihi llu^i'n ir>geben. 
Von Bedeutung' ^iIul weiter seuu* Ad^eitcn über 
den Balanoglri^siis ]s»,n. u\K;r die Entwicklung 
der Hippenquiilien 1H6Ö und Uber die Embryo- 
logie vieler Würmer und .\rthropoden (.,Embryt»- 
legiache Studien an Würmern und ArthiDpodMi*' 
Petersborg 1H71). Aneb bat er rieh nut dem 
Exkretionssystem tinil den Lymidieystm der 
Evertebratcn bepiluifugt. 

Die iiiicli in musischer .Sprache verfaßten 
Untersuchungen ül>er die r^ntwickJung der 
Brarhiopoden (1874) und Coelenteraten (1879) 
bieten vieles Neue. Kowalevskys Verdienst 
ist es, die Gastrula. die nach Hneckel so wichtige 
zweiMhichtige Entwiekelungiioim aller Tiem, 
auch b« den Jngendstadien eines einbebsten 
Wirbeltiere», drs Amphioxns, nachgewiesen zu 
haben. Er siu liU' durch seine über da.s gesamte 
I ii rreirh ausgedehnten ciiidi vologisch* ii L'nd r- 
sut-hiingen, die srhon vtm H uxley ausgosprucheue 
Vernuitung zu bestätigen, datt das J-Atodenn 
und Entoderui «1er bei allen Mpt3zn^nk!^«;spn auf- 
tretenden Gastrula homologe Bildiui''t.u .säen, , 
Kowalevsky bat also e^ntlieb «ue Keim« 
bllfterlebre befrOadet, die dann von Haeekel 
n.ii h dl r phviogenetiseben Seite bin weiter aus* 
gi'baul vviude. 

Seine Arb»'ir»'ii sind größtent* Iis im \irlii\f^ 
de Zoologie cxp^rimentue und in den M^moires 
de PArammie de St PMenbenig eneldenen. 

Literatur. Fr. Uannemann, Dir yotunri'jitrn. 
Bcbnfirn «» ikrw Enliekäektng und iJtrrm Zu- 
mmmmhange. IV. Bd. LHptig ltfrlin 19IS. 
— Burekhwrdt, OeeekidUe der Zoolog. 
LeipTiij 1U07. — JfvteeMnaicy» BüHtrapHe in 
MimUr** Soe. XoL Hbuv, Xveitr. Orlrtm T. ff. 

W. Uarm*. 



Kraftmessiiog. 

1. Einheit. 2. Absolute Krnftniessuiig. 3. Fe- 
der, Federwage, Dynamometer. 4. Torsion, 
TorMonswage. &. BifiJare Aufb&ngung. & Tor- 



I ü 



Digitized by Google 



990 



KraftroessuQg 



sioBsinfttTament. Tbmunsgalvunometer. 7. Auf- , haben, einer ^t-hr huticii (!tMiauigkeit fähig: 
Jliogefiden: KokonfMen, Quarzfädt-n, Wolla- jnit einer guten Wage noch kleiue Bruchteile 



eines Dyn wa meneOf tnetet keine Sehvieiig- 



Btondrähte. 8. Verschiedene Meßinstrumeiite. 

1. Einheit. Einheit der Kraft ist die- keit. 
jenipe Kraft, -welche der Matseneinheit uie Wjige ist auch giTiguti andere Kraft- 
(1 (Jranim) in der Zeiteiiilicit (1 S. kund* ) Wirkungen zu messen, welche vertikal ge- 
die Gcschwindigkeitseinheit ü ciu/bet) oder richtet sind. Als Beispiel möge hier nur die 
welche der Masseneinheit die Einheit der Dmckwuge genannt weiden, mit welcher 
Br^chlciiniLrunc; fl nn mm-) mitteilt. Die man die von einer eingeschlos.-senen. kompri- 
Linliint duf Ivratt i.st diüiiiach 1 cm g/sec*; uüerten (ias- oder Flüssigkeitsniasse auf 
man nennt sie nach dem Vorgang von | einen Stempel aosgeObte Kraft Squilibriert. 

wlX* KriVi^X^;.h"^r,Ä^^L^^^ ^''Si die Richtung d, r zu nt. senden 

weiden Krifte durch Ver^IwchunR mit der^j^^^^j^ „j^.,,^ vertikal so Jiut man sie durch 
Kraft. tTiit der die Ma seneinhcit, das Vorrichtungen vertikal zu machen, 

».ramm von der Lrclc an^a.zogeu wird; diese f^,.„^,.,, ^^.^ ^^^^..^ ^j^,, ^j,,, p^^^.j.. 
Kraft nennt man 1 (.ramm- (.e wicht. Uo.umui wirkend, .-u kann miiii iha 

l)a die Masse I gbeun freien Jall unter d^^^ durch Vermittelung eines über eine 

Wirkung der Anziehungskraft der Lrde in g^j^j^n Fadens vertikal an einer 

1 sec den Geschwind.gkc.t.zuw^ch^^ 1)80,62 ^e^wSSfJn IwSS. wetehe iSn St 
t^ik'iit'^oiiZ!^&t'^^^^ beschwert. 
Dvn, wobei zu bpTtirrki'n ist, daB der Zahlen-' 3- Feder, Federwage, Dynamometer, 
iaktor 980,ü2 nur für einen Ort der Erd- 1^'» bequemer Ersatz für die Hebelwase. 
oberfUche gUt, welcher unter 40" Breite im welcher einerseits den fortwälir. udm ( ,i 
Meeresniveau gelegen ist (vgl. den Artikel brauch von (iewichtsstttckeu uuuötig macht 
„Schwere"). 1 Gramm-Gewicht ist also eine «nd auch die dkekte Messung der Kraft 
mit dilti Beobachtungsort variabU' GröÜe, ''tdiobtapr, mcht nur in der vrrtikal^Mi 
welche vom Pol mm Aequator abnimmt. Hichiung erlaubt, ist die Feder, liei der 
Mtoemein kann man setsen: 1 fii n-mm . j Feder macht man von einer Eigenschaft 
Gewicht ^ 980,62 (1 0,0020 1 cos 2 <p t^«** Materials (oft Stahl) Gebrauch, die man 
— 0,0000003 H) Dvn, wa die geo- Klastizität nennt, und deren Wes-en darin 
graphische Breite des Beobachtungsortes '"'^i' l't. •l^''* das Material mir m . iih t Ih- 
und H seine Meereshfthe in Meter bedeutet, »^"""iten Form im Gleichgewicht ist uüd 
Umgekehrt ist 1 Dyn gleich 0,00101976 allen forraverindemden Kriften einen ge- 
(.rainni-(iewicht (4öO); ein Dyn ist akso ein ^^'^ Widerstand entgegensetat (vgl. den 
wenig größer als die Anziehung der Erdo „Elastizität"), 
aof 1 mg. Die Feder haben wir als Vorrichtung zur 

2. Absolute Kraftmessung. AN vor- 1 Massenvergleichung r-bcrifal!'-' «•chnii früher 
uehmstes Instrument zur Messung voujkemieu gelernt (vgl. den .\rtikel ..Ma.söt'M- 
Kriften haben wir bereite die Hebelwage |mes8iing" unter 9); auch bei der Feder 
kennen gelernt (vgl. den Artikel „Massen- beruhte die Massenvergleichung auf der Ver- 

'messung"). Es war damals darauf hin- gleichung der Gewichte der beiden Massen, 
gewiesen, daü die VenM iidbarkcit der llidud- L)if LTt liraiK •h]ii li>tf Form der Feder ist dic- 
wage zur Vergleichung von Maasen lediglich ■ jeuige einer Spirale, welche meist durch die 
auf dem physikalischen Gesetz beniht, daftjcu messende Kraft auf Zug oder Druck 
sich die Massen wie die Gewiclite verhalten, (manchmal aber auch auf Zu- oder. Viifdnlirii: 
In Wirklichkeii vergleicbl mau mit der Wage vgl. .\bschnitt 6) beans])rucht wird. !• ur 
nur Gewichte und es ist nur dann erlaubt, kleine .\enderungen der angreifenden Kraft 
ans der Gleichheit von Gewichten auf die ; erleidet die Spiralfeder prozentuale^ Längen- 
Gleichheit von Massen zu schlielien, wenn ' änderungen: man kann also au« diesen auf 
sich die beiden Massen in j^leii lier Höhe, die 'iKiüe der Kraft schließen. Im übrigen 
d. h. in gleicher Entfernung vom Erdmittel- muß die Feder iu vertikaler Lage durch auf- 
punkt befinden. Ist das nicht der Fall, gelegte oder angehängte (lewichte auf ab- 
ändert man z. B., während man den Ort solutes Mali geeicht werden. Die Eichung hat. 
der einen Masse festhält, die Höhenlage der wie aus Abschnitt i hervurjj;eht, wenn sie in 
anderen Masse, so kann man dadurch eine I Gramm-Gewicht au.<<gedrückt ist, nurfüreincn 
(jewichtsvermehrung oder Gewichtsvermin- ] bestimmten Ort der KrdoberUäch« GQltig- 
deninff derselben herbeiführen, je nachdem ' keit: dieser Fall liegt z. B. bei der Benutzung 
man su- dor Erd(»b< rfläehc nähert <;il' 1 \.ni der Feder in der FKierwatre vor, einem In- 
ihr entfernt. — Ah{ dieser Tatsache bcrniit strumcnt, welches verschieden zeigt, je 
eine Methode zur BesllÜpimung der Aendcrung nachdem es sich mit der gleichen Belastung 
der Schwere mit der Jl^l'e (vgl. den .Vrtikel im Meeresniveau oder auf einem Berge, 
„Schwere"/ Die WagtS^t» W'c wir gesehen in der ?iähc des Aeijuators oder des Fok 



^ by Gc. 



991 



brfindei Ist das Eicbuugsrcsultat aber auf 
Dyn uiagerechnet und eine mit der Feder 
verbundene Skale nach Dyn beziffert, »o 
■faid die späteren Ablesungen auf der Skale 
vom BeoDachtungsortc unabhängig. In 
dieser Furm nennt tiian ein Instrument, 
d^en wirksamer Be^iandteil eine Feder ist, 
ein Dynamometer. 

Tn der Technik wird die Feder des Dyna- 
mometers meist nicht in der Forut t-iner 
Spinlt, sondern in einer der Kllipi^e nahe- 
kommenden Form benutzt (Fig. 1; Aus- 




Fig. L 

führungsioriii von Leppin «V Masche. Berlin). 
Die Kraft läüt man dann in der Richtung 
dee kleinen Durchmesse» der KUipse wirken 
und sww meist in dem Sinne, das eine Ver- 
größerung der Kraft eine Vergrößerung des 
kleineren Ellipsendurchmessers entspricht 
Die durch Einwirkung der Kraft entstehende 
Formänderung der Feder wird durch Zeiger- 
übertragung im vergrößerten Maßstabe 
sichtbar und .-ihlesbar gemacht. .\uch das 
Dynamometer der Technik ist, wenn es 
einmal nach Gramm' oder Kilogiamni- 
Gewicht oder nach Dyn geeicht ist, wie die 
Spiralfeder, zur Messung beliebig gerichteter 
KtMiv hraiH'libai. 

4. Torsion, Torsionswage. Wird ein 
vertikal hängender belasteter Draht |an 
seinem oberen Kmie in eine Fassung' fest 
eingespannt und durch eine am uutereu Ende 
angreifende &aft tordiert, eo wird er der 
Wirkung dieser Kraft nur so lange folgen, 
bis die dem Draht innewolmeiide torsions- 
elastisvhe Kraft der angreifenden Kraft 
gleich geworden ist. 

Die an dem belasteten Draht angreifende 
Kraft ist narli den l:!ri,'ritfen der Mechanik 
durch ihr Moment charakterisiert, d. h. 
das Prodnict der Kraft mit ilirer senkrechten 
Entfernuntj vom Atifhnnireriraht. Ist b''i- 
spielsweibc der Draht mit einem iKirizontal 
gerichteten Stäbchen von der I^Änge 21 
belaütet, an dessen eines Ende, senkrecht 
zur Stäbchenrichtung die Kraft k anereift, 
S(i ist das Moment dieser Kratt M kl. 
in dieser Bexeichnung kann man sagen, daß 



je EiTdßer für einen bestimmton Draht der 
: Torstouswinkel q? wird, um so grütier aucli 
' das Moment M der tordierenden ICraft ist. 
. und zwar ist für dünne Drähte das Moment M 

dem Torsionswinkel proportional, es ist 

ab» 

M-C,^, 

wo C eine Konstante bedeutet, welelie iWm 
Zahlenwert ents])riilit, dm das ,Mom''rit 

I der Kraft annimmt, wenn das belastete Ende 

' des Drabtcfl nm die Winkeleinheit, d. h. den- 
jenigen Kreiswinkel (57" 14' 44,8") gedreht 
wird, dessen Bogenlänge gleich dem Radius 
des Kreises ist. Mit Hilfe eines Drahtes, 
für welchen C bekannt ist, könnte man also 
aus dem Torsionswinkel das Moment einer 
ani^reifeiiden Kraft und bei bekanntem Kraft- 
hebelarm 1 die Kraft selbst ableiten. 

Der Weg aar Bestimmui^ der Konstante 
(' ist liierdurch gewiesen. Man hätte nur 
nötig nach deu Kegeln von Nr. 2 die Kraft 
zu ermitteln, welche an dem Stäbchen, senk* 
recht zu diesem in der Kntfernung 1 cm von 
seinem Aufhängepunkt deu Draht um^ die 
Wiiikelfiniieit turdiert erhält; ist diese Kraft 
a Dyu, so ist auch 0 = a cm . Dyn. 

Diese Methode der Bestimmung von C 
ist unbequem und uTiqenaw, ermittelt 
vielmehr C in der Wi ise, daU nian durch 
Herausdrehen des Stäbchens aus seiner 
Ruhelau'e und Wiederloslassen das g;anze 
System, Draht und Stäbchen, in Torsions- 

' Schwingungen v(>rsi t/t. uml die Schwingumr^- 
dauer T, d. h. die Zeit zwischen der größten 
Elongatiott naeli der einen Seite und- der 
größten Elongation naeh der anderen Seite 
bestimmt. Da die Tur.siunbsthwingungen 
eines Drahtes selbst für große Elongationen 
isochron sind, d. h. da bei genügend dünnem 
Drahte für kleine und große Ausschläge die 
Schwingungsdauer T die glei« he ist, so lassen 
sieh die Torsionsschwin^uugen mathematisch 

I wie die Schwingungen einesl^iidelibeluuideln 
und es ergibt si( h auf einem hier nicht niher 
zu erörtcnidem Wege für C der Wert 

Hierill bedeutet K das Trägheitsmoment des 
I Stäbchens in bezug auf seine Drehungs- 
laohse (die Aelisc des Fadens). Man kann es 
bei regelmäßiger Form des Stäbchens be- 
rechnen ; bei unregelmäßiger Form desselben 
be>tjmmt man das Trä^heit-munient aus 
Schwingungen ohne und mit einer Zusatz- 
jbelastung, deren TrttgfaeitsmonwDt in bezug 
auf die Fadenachsc oekannt ist. Näheres 
liierüber findet man im Artikel ,,D r eb- 
be wcgu ni,'"'. 

Die klassische Form eines auf die Torsions- 
elastizität gegründeten Meßinstrumentes ist 
:die Cu ulo mbsche Drehwage (Fig. 2). Das 
in einem drehbaren Kopf mittels eines 



Digitized by Google 



992 



Kraftmetfnimr 




Kg. 2. 



Fadens aufgehäugte Ötäbclicu trägt an 
seinem einen Ende ein leichtes vergoldetes' 

HolundttTiKukkri^olclioii n. Duroli eine ()< ff- 
nnng im Deckel kann ein /.weiter Stab mit 

^enau ebensolcher 
^ Kugel ni in das 

1 CiefaU eingeführt 

gfa und darin in einer 

Ijp festen Lage fixiert 

fl werden. Ine Kugel 

n ist elektrosta- 
tiseh geladen, m 
wird ebeufaOs 
durch Berührung 
des Kügelchens a 
mit einer Quelle 
statischer Elektri- 
dtit geladen. Die 
(iröße der an- 
ziehenden oder ab- 
stolienden elektri- 
schen Kraft wird 
ans dem Ausschlag 
des das Kn<;elclien 
n tragenden Stäb- 
elmn bestimmt, 
die Ciröße des Ans- 
sclila^is wird n(itifienfalls aus Schwingungs 
beobaohtunffen abgeleitet; zur Beobachtung 
kleiner Aussehläge trägt das Stäbchen ein 
kleines Sniegelchen. Mit diesem Instrument 
hat Coulomb dii' (iesetze der elektrosta- 
tischen Anziehung studiert (vgl den .cVrtikcl 
„Elektrostatische Messungen"). 

Mit einer ähnliehen Drehwatre hat 
Cavendish die Gravitationskonslanle Ix'- 
stimmt. Andere Anwendungen der Torsions- 
elastizität zur Messung von Kräften werden 
wir später (unter 8) kennen lernen. 

5. Bifilare Aufhängung. Die bifilare 
Aufhängung besteht im Uegeusatz zu der 
unter Nr. 4 besebriebenen unifilaren xVuf- 
hingung bei der Hrehwage. darin. daU man 
denKftrper ^ das Stabehen der Dreliwage — 
welehes man in Schwingungen versetezn 
will, an zwei gleichlangen Fäden aufhängt. 
Je nach der gewünschten Kmpfindlichkeit 
sind die Fäden iiidnT oder weiter \ diieinantii r 
gespannt; sie können parallel oder divergent 
zueinander angeordnet sein. Ein birilar 
aufgehängter Körper befindet sieh im (lleieh- 
gewicht, wenn die beiden Faden in derselben 
Vertikalebene liegen; jedes Herausdrehen 
aus diesser l^ige erzeugt eine rückdrehende 
Kraft, die, wenn man den Körper losläßt, 
Schwingungen um die Gleichgewichtslage 
verursacht. 

Während bei der unifilaren Aufhängung 
die rüekdrehende Kraft ihren Ursprung 
lediglicii in der Torsi(iM>elasti/,itat des Aul- 
hängefadens hatte, wird sie bei der bifilaren 
Aufhängung der Hauptsache nach durch die 
Schwerkraft hervorgerufen. Der von den 



Fäden getragene Körper befindet sieh nüm- 
Keh nur dann in seiner tiefsten Lage, wenn 

die Fäden in derselben Vertikalebene aus- 
gespannt sind; in jeder anderen Stellung ist 
er ein wenig gehoben und zwar um so mehr, 
je mehr er aus der (Ueichgewicht-slage her- 
ausgedreht wird, und strebt infolgedessen 
iiiit geiiniierri' i.clrr i:röfierer Kraft in seine 
tiefste Striluiig znriiek. 

Brzeit hm t man mit e, und e.^ den oberen 
und unteren liorizontalabstand der beiden 
Aufhängefädeu, mit h die senkrechte Ent- 
fernung der oberen und unteren Aufh&nge- 

f)unkte — bei ])arallelen Fäden die Faden- 
änge — in cm, mit m die angehängte Ma.sse 
vermehrt um die halbe .Masse der l'aden in g, 
so ist die bifilare Direktionskraft der 
Schwere 



gm. ^ ^ cm.Dyn, 



wf) g die FallbesehleUDlgungi unter 4.')" in 
Niveau des Meeres g = M0,l)2 cm/.se^, 
bedeutet (vgl. unter i). Bei einem Ab- 
lenkungswinkel a des aufgehängten Körpers 
ist das auf diesen wirkende rücktreibende 
Drehmoment D . sin a. 

Ist beispielsweise die Masse des auf- 
gehängten Körpers 50 g, die Masse der Fäden 
0,6 g, sfj ist in ^ 50,3 g; ist ferner tlie Faden- 
länge 200 cm, die Entfernung der Fäden 
i j =- Pj = 6 cm, 80 ist 



D - 981.50.:5. 



1 6.6 



4 • 200 

2220eni.I)yn. 

Dieser Wert für D ist noch uiu einen kleinen 
Betrag zu Terbessem, der davon herrührt, 

daß der Aufhängedraht eine gewisse Steifig- 
keit besitzt und darum der Bewegung einen 
kleinen Widerstand entgegensetzt; die 
Steifigkeit ist vom Material des Drahtes 
abhängig. Femer spielt auch die Torsions- 
elastizität des Aufhängedrahtes noch eine 
geringe Rolle und muß darum berücksichtigt 
werden. Der Wert der Direktionskraft wiid 
durch beide Einflüsse tnir um Beträge ge- 
kudert, welche meist kleiner als 1 i'rumille 
sind. 

6. Torsionsinstrument. Torsionsgal- 
vanometer. Hei den unifilaren unter 4. 
beschriebenen Instrumenten, insbesondere bei 
der Torsionswage leitete man die zu messende 
Kraft ans dem Ausschlage her, welchen das 
am 'IVir-ioii>faden hängende Stäbchen unter 
der Wirkung der Kraft erfulir. Solange die 
zu messende Kraft allein durch die Tor- 
sionskrafl des Fadens äijuilibriert wird, 
bietet das Verfahren keine Schwierigkeiten. 
Es wird aber unübersichtlich, wenn zu der 
Torsionskraft noch eine zweite richtende 
Kraft hinzukommt. Dieser Fall kann bei- 



^ kj ^ oj by Googlr 



KraftmeBsung- 998 

sjüebweise bei Galvanometern eintreten, wo i Stäbe und naehheriges Verschlingen der 
aofier der Torrionskraft des Faden auf dielBnden berstollt 

aufgehängte Hagnetnadel noch die rielitende Tti netipror Zrit benutzt m<in nach dem 
Kraft des Erdmagnetismus einwirkt. Vürtian^e von Bovs (1887) zur Aufihängung 

^Vi..die.e Schwierigkeit umgangen werden Meßinstrumenten Quarzf äden Quarz- 
kann, dafür mag ein vor längere? Zeit von f^'^"" ' " J^^^" »H'rpestel t. daß 
der Krma Siemens i Halske konstruiertes ^ '""''•^^''t^^ fe.t.'ehalteaes Quarz- 



Gahranometer, das Torsion^falvanometer, 



st;il)clH'ii mittels Kitt oderdf^l. an einein auf 



als Beispiel dienen. Die Mii«^etnadel, hie; j ^J^J^ ^jend^^^ SS'^fti^Sfi! 

in der Form eines Giockenmagnetcn, ist ™™« f»». ™« «■ 

Hiebt an einem Faden oder Drahte, sondern '^ ''1' '^^''''^ ,P*"" "^'^ ^« 
an einer Spiralfeder aufKehün-t Das ^^'"^ '^f btabcliens im knaUgasbrenner 
Instrunient wird durch Drehen des ganzen geschmolzen und nachdem der Quarz weich 
Gehäuses so orientiert, daß der llJiiet in ge^of^e» «J« 5^« *^«>br»8t abgedrf.ckt: der 
seiner KuheljiirB in disn mairnetischenlfaridian ^P'*^^ versehene Pfeil wird in 

3iSS.irTS152J? p!K^™J^^ größerer Knlferimn- mit rinrm vor-elialtenen 
s3*^ler in JnTdie^T^lS^^S^ d^Il^"" Aufgelanggn, Man erhält Fäden ver- 
F^der Ittels eines voVauü'eu iugiLjäiche" I ^'^J^ 5^ ^ 
Knopfes drehbar und die Größe dSörehung KrweichungdesQuarzglass abchensin. Au^en- 
kann an einem Zeiijer ahirelesen wer.len ^''^'L.^^' Abdruckens der Annbrust. - 



Schickt man einen Strom durch das Galvano- i S^*"'*?'"' """1?? "» .^fg^"'';»',/'' 
meter, so wird die Magnetnadel aus dem I *^ »"'J ^"F bjfdare Aufhangunwn 

magnetischen Meridian abgelenkt; man be- ;^erwendet werden, in der Regel nur unifilar 

%tet aber jetzt iS»htSew AbKing, •j^""^'", Pf ^'^ Z^' "'^''^ f^'^'^VT 
«ondeni dreht an dem Knopf die Spiral knoten lassen, irerden sie nut dem Kopf des 



durch diese Drehung die richtende Kraft des 



feder so weit zurück, daß die Magnetnadel ^efloiitrnineiltM inrf irft dem 

sieh wieder im Meridian befindetrder hier- Köq^er durch Schellack verbunden. Quarz- 

zu nötise Drehungswinkel sei «. Dann i.st t?^^" ^'"f, Kokonfaden wesentliche 

A u .i: n,„i....,., _:„i.*„...i.. .i„„ Vorteil, hinerseits sind sie nicht wie diese 



Erdmagnetismus ausgeschaltet und die zu ! ^y^^•'°P,'«*^^' .^^f 
messende Kraft ledwUch noch durch die 7^*^,f^/"',n''f" Langenanderungen unter 
elAtisehe Kraft der ^irÄr kempen- d«""' ^''"""ß der wechseln.h^n LuftfeucJhUg- 
si<-rt, infolgedessen gelten wieder einfL-he ^3 »Sj«" ''"i*'*" '^i* Ä°tf " 
Beziehungen. Will man mit dem Galvano- ^"^^^ «ehr geringe elastisehe Waflfi- 
iMter dffstnmstirke i des dureh da» Gal- d- ^- stärkerem TJeraus- 

vanometer geschickten Stromes messen, so ^."^'f" ^"'^ '^f fti'lte'-*'*!,'-*^'* ''l'? 
«It i = r . « wo r. eine Konst^ntelwÄtAt : Sie. •»^«'lasseB. fwt vODig m _die8e_ zurück. 



gilt i = C . a, wo C eine Konstante bedeutet; ^ „■ , , • - -x, \r 

man bestimmt sie durch Vergleiehung mit ^^"^/^^ J^»"" ?!f' ^^r ihre Ner- 

einem JSormalgalvanometor Wer alwolut, 7,"?""^ ^^l^ktrometern nützlich ist, 

indem man dS Gatvanometor mit einem : leitend machen, indem man sie 
Silbervoltameter in Reihe schaltet mit Hilfe ! den^ben Beiept wie ^Olas pberfl ach- 

Strom") Die Konstant^ kann ihren ''y«l*P"i^\™^^ 



Wert mit der Zeit ändern, einerseits dadurch, 



AvSer Kokon- nnd Qnanliden benutzt 



daß der Nadel magnetismus variiert, anderer! Aufhängung auch wohl MetaU- 

seit« auch durch femperatureinflüfl^, welche i ^^P"" TS^'^i ^. 7' 

imoiiderheit auf ^laetisehe Knit der S'''>4''* K^^l^»'^' ^ ""^^nipfindhehkeit der 
SpiralfedereiliSdSI ™"|Meßm8trumente bedingen. Ausgenommen 

«.1.«»». j^ijj dünne DriMe, sogenaimte 

7. Aufhängefäden. Als Aufhängefäden I WollastondrShte, meist aus Platin be- 
für Torsionsmeßinstrumente benutzt man stehend, welche in der Weise hergestellt 
seit der Konstruktion der Drehwage Kokon- werden, daß man ein Metall in ein anderes, 
fäden, die man in verschiedener Stärke durch I etwa Platin in Silber, einbettet und beide 
Abspulen der Kokons yon Seidenspinnern ' Metalle zusammen durch das Zieheisen 
erhält. Sehr feine Fäden trewinnt man, in- führt. Schließlich wird das äußere Metall, 
dem man eine Spinne, die man in den Fingern 1 Silber, welches etwa den zehnfachen Quer- 
hält, frei herabfallen läßt Kokonfäden I schnitt ausfallt wie Platin, abf^eUst 
haben, im Hiiil)li( k auf ihre geringe Stärke, Wird eine sehr irerin?e Empfindlichkeit 
eine proße Tragfaliisrkeit. Sie lassen sich für des Meßinstrumentes i^elordert, so benutzt 
höhere R'lastuiigeii zu Bündeln vereinigen, man — meist in bifilarer AüfhiBgUllg—Stertt 
die man durch Aufwickeln eines langen der Drähte Metalibiader. 
Ihdem aber nroi parallel befestigte Glas- 8. Verschiedeiw MeaUkstnunente. Die 
te.NaSuwlMMMehiiltra. BudT. 68 



Digitized by Google 



«XU. 



KnüftmesBUiig — Kreideformation 



Totrion von Drähten und Fftden wird zur 
Messung der verschitnicnartigsten Kräfti' 
benutzt. Aus dem Gebiete der reinen 
Mechanik haben wir (unter 4) bereits die 
Coulümbscbe Drehwage zur lirniittoliinL' 
der allgemeiiieu Gravitationskonstante ken- 
nen gelenit Kiifte der EIABtiglnte- und 
UasbiBweffungcn, insbesondere aber auch 
die bei der Fortpflanzung von SchaliweUen 
ins Spill tretenden Kräfte laKsoii sich mit 
Meßinstrumenten ähnlich der Drehwage be- 
stimmen. 

Auch die sehr viel geringeren Kräfte der 
Licht- und Wtonestrahlung Uuuen sich durch 

Tonion von Fifden messen. ESn empfind- 
lieht* Meßinstrument für diese ZwtMkc 
büden z. B. zwei symmetrisch seitlieh an 
einem Quarzfaden befestigte geschwärzte 
Flügelchcn, dt-rpii ciiuT bestrahlt wird. 
Dem mit Spiegel und Skule gemessenen Aus- 
schlage kann die Strahlungsonergie ungefähr 
proportional gesetzt werden, wenn sieh das 
sehmngende Svitem in einem nahezu luft- 
freien Räume befindet 

Magnetische, namentlich erd magnetische 
Kräfte werden durch Schwingungs- nnd ,\b- 
lenkungsbeobachtun^Tii aufireliängter Ma- 
gnetnadeln gemessen (.Magnetonieter); die 
.\ufhängung kann je nach dem gewünschten 
Zweck unifiiar oder bifilar Allein auf 

der Fadentorsion beruiit Ixn.spielsweise das 
unifilare Torsionsvarionieter, bei welchem 
man die Nadel durch Drehung am Torstons- 
kopf des Instnimente« bis mr Ostwest- 
ricntuHL' aMenkt; <■> besteht (iaiiii eine ein- 
fache Beziehungzwischeu der crdmaguelischen 
Kraft und der Fadentorsion. 

<iroß ist endlieh die Zahl der auf der 
Torsionselastizitit beruhenden elektrischen 
HeBinstramente, Dreh wage. Klektrometer, 

Taiiireiitcti- und Sinusbii>v((le. ( Inivanometer 
usw. Bei all diesen Instrumenten ist es, wie 
schon unter 6 liervorgehol)en, nicht mehr 
allein die Fadentorsion, welche die zu 
messende Kraft kontpeiisiert, sondern es 
tritt die Richtkraft des JCrdmagnetismus auf 
die schwindende J^laguetnadei hinzu, welche 
vielfach die Torsionskraft des Fadens er- 
heblieh übertrifft. Man kann .-ie stark 
schwaclien inler aucii woiil naiiezu /.uguiisten 
der Torsiddskraft aufheben, wenn man die 
Magnetnadel astasiert. d. h. statt einer 
Magnetnadel ein Nadelpaar mit entgegen- 
gesetzt gerjrlitiMeii Polen verwendet, oder 
das MeUinstrumcnt mit einem ijchutzring 
von weichem Eisen umgibt, der durch seinen 
Kigenmagnetismii'; die Wirkung dv- Krtl- 
niagnetismus abscliwächt. Auf Kin/.eliii'iten 
dieser und ahnlicher Anordnungen, die dem 
:,deichen Zweck dienen, kann hier nicht ein- 
gegangen werden (vgl. die elektrisclte Mes- 
sungen betreffenden Artikel). 



Lfterator. Die venehMbmen fbMfWMcKm der 

Physik: Mütler-Poutltet, BraMtuchvri'i. — 
WÜUner, Lfipzig. — Winkmtmattn, Lfi/-:i'ii. 
— Chu'olHoti, Hraui>fch>ceiii. — Kohlrau»fh, 
Praktitche Phytik. Lciptig. — Auch Uchnürht; 

Korl SekeeL 



Krabttiere. 

Crustaceen. Die dureh den Besitz zwei- 
ä,stiger Gliedmaßen und durch Kiemen- 
atmung ausgezeichnete (truppe der Glieder- 
tiere (vgl. den Artikel „Crustacea"). 



IreiiefonuitlM. 

1. Name, (ircnzen. tlliedenmg. 2. Fatic-t. 
3. Fauna und Flora. 4. (ieographLschv Verbrei- 
tung. 5. Faläogeograpbie. Faunenprovin7.eQ. 
Klima. 6. Bewegungen der Erdkruste. \'u)ka- 
nisehe Entrheinnngen. 7. Nutzbare AMHgeriin|;f n. 

I. Name. Grenzen. Gliederung. Die 

Kreideforniatioii beschließt die Reihe der 
drei niesozoi.'ichen i urniationen. Sie folgt 
dem Jura und wird überlagert vum Tertiär, 
von beiden teils scharf geschiedeu, teils i^i- 
mahlieh zu ihnen flberleitend. Ihr Name 
leitet sich her von kreirlicen Gesteinen, 
der weißen Schreibkreide, die in den jüngeren 
Stnfen der Formation besonders in Nord- 
europa ausgebildet sind; er kam in .Aufnahme 
im Anfanir des 19. Jahrhunderts (Klie de 
Beaumont: Omalius d'Halloy: syst^me 
crötac^; ftoemer: Kreidegebirge; Lyell; 
cretaoeous group). 

Die untere Grenze der Kreil !e- ziii .hiia- 
formation ist vielennrls klar uekennzeichnel 
durch auf Boden bewepuiigeii beruhende 
Lücken in der marinen Sehichtenfolge und 
Diskurtiauxiii. .so im i'ariser Becken, im 
Jura, in Nordwestdeutschland. Streitig war 
sie lauge Zeit in Südeuropa im Bereiche der 
mediterranen Entwickeln ng (RhAnebecken), 
wo ein allnirihlieher l'ebergang vom Jura 
zur Kreide staltfindet; hier ist die Grenze 
zu ziehen unterhalb der Zone des lioplitet: 
Büissieri Pict.. so daU dessen Lager. dii> 
Berriasien. als Beginn der Kreidezeit zu 
gellen hat. Die obere drenzt^ zur Terliär- 
iormatiun ist am besten zwischen Danien uuü 
Montien zu legen, da das erster« noch in vieler 
BeziehuuK eine enge Vrrbindnnr: mit der 
Kreideformation zeigt, die .^ich z. H. im Auf- 
treten der letzten Rudisten äußert, während 
Nummuliten noch fehlen; außerdem ist die 
Grenze zwischen Danien und Montien häufig 
durch Schiebtltleken kenntlich gemadit. 



^ j . -Li by Google 



905 



Herkömmlich wird die Krt-idi-formatioii 
in zwei große Gruppen zerlegt, in die untere 
Kreide oder das Paläokretazikum (In- 
fracnitace) und in die obere Kreide oder 
das Neokretazikum (Supracr^tae^). Bei dieser 
Teiluii': fällt die Grenze zwischen beiden 
Gruppen an die Wende tou Gftult- und Ce- 
nonanstnfe. Es esttpfieUt sieb jedoch, von 
dir rr allerdintrs eingebürgerten Zweiteiluni: 
abzuheilen und eine Dreiteilung an ihrer 
Steile ansunelniNii. Zu der letiteren neigt 
Kilian, wenn er auch aus nicht zu über- 
sehenden historischen Gründen die alte 
Gfnppierung beibehalten möchte: sie ist 
von K. Haug bereits durchgeführt worden, 
ergibt sich dann eine Gliederung in 

1. Unterkreide («bgekOnt Dkr.) mit 
den Stufen: 

») Valanf^Tiien (V.); oder Valioidintafe; 

sogenanntes unfi-re-: Neokoni mit seinem 
untersten Horizont, dem Berriasien; ^ 

b) Hanterivien (11.) ; sogenanntes mittleres 
Nenkoin; 

ci Barreniien (B.); BarrCmeätule ; 
d) Aptien (A.); Aptstute; e und d söge« 
nanntes oberes Neokom. 

2. Mittelkreide (llkr.t mit den Stuten: 

c) Albien oder Gaalt (G.); 

f) Cenoman (C); 

g) Turon (T.). 

;!. Oberkreidc lOkr.) mit den Stufen: 

h) Emscher oder Couiacieu (£.); 

i) Senon (S.), mit den üntCTStnfen des 
SantoiiitMi.rainpanifti. !Maas1rirhtien. Dauien. 

Für eine solche (iiiedening s[ire( iien ein- 
mal palloBtotogiBcbe Gründe, die si(>h vor 
allem ■stützen auf da* zeiflirlii- |]rsi*heinen 
bestimmter Ammoniten; so linden sich auf 
die Ukr. beMkr&nkt die Acanthoceratiden 
mit Acanthocera» und Stoliczkaia, die Hop- 
liten s. Str., die Schlönbachien, Mortoni- 
ceratcn und Placenticeratcn. Weiter sprielit 
f üi diese Gliederung, daß die Stufen der Mkr. 
rill Ganzes Irilden dureb groBe transgressive 
>f I ri h. rw-i^rungen flher Fostlandsmassrn 
(„ceuomaue*' Transgression), die jedoch nicht 
erst, wie früher angenommen, im C. beginnen, 
snrdern vielfafh bereit^ im (!. einsetzen. 
Zweifelhaft konnte vielleicht die Zurechnung 
des T. zur .Mkr. bleiben. 

2. Facies. Die Krcidernrmation zeichnet 
sieh durch raschen Wechsel (Ur lithogene- 
tischen Bedingungen ans, unter denen sich 
gleichaltrige Schichten bildeten. Schon ihre 
Namen, wie Kreide-, Quader-, (rrOnpand- 
formation. wci-en aut s<dehe l 'utersehiede 
hin. Die wichtig.stcn Facies sind folgende: 

a> Terrestre Bildungen. Teils sind es 
Ve r SV i t f e r u 1 1 l'- ri 1 1 de ii f Ra u \ i t i i i S ü i ! f rnnkreieh ) 
tider Sunde und Kon^lumerate mit Pflanzen- 
lagern und Landtierresten (kontinentale 
Facries), teils Sfiliwa;j8erkalke und -Sandsteine 
mit Süßwasser- und Landmulluskon und 



Pflanzen als Alwütze von Binnenseen und 
Flüssen (liinniäche Facies), teils Kalke und 
Tone mit Salz- und Gipslagern und Braok- 
wasserfossilien wie Gyrona, Unio, Melania 
(brackische Faeres), Solche, vielfach unter 
sich zusammenh&ngende Bildunixen finden 
sich in Mordeoropa (Weatdenformation Nord- 
westdeutsehlands, Belgiens, SOdenglands); 
in Portugal und (rrönland; in Nordamerika 
alä Potomac-, Tuscaloosa-, Kootaniefonna- 
tion, als die jüngeren Dakota- und Laramie- 
formationen; in Südafrika al"- Fitenhage- 
Schichten; in Indien und in Peru. Häufig 
bezeichnen tsRestra BOdongen wie in Europa 
den Ucbcrgang von Jura zu Kreide, sind 
aber auch in anderen Stufen der Kreide 
besonders aulierhalb Europas nicht selten. 
Von JBedeutung sind sie wegen der Beste von 
Landtieren (so die Horrisonfomiatton, die 
Atlantosaurns -Beds in Nordamerika; die 
Ukr. von Deutsch-Ostafrika; der Wealdeu 
von Benfssart) und wegen ihrer oft sehr 
reichen und ansbeutuiigswflrdigen Kohlen- 
lager. 

b) Marine Bildungen. Die liturale 
Facies der Küstfunähe und die neritisehe 
des SeichtwaiiHer.s. unil'assen gemeinsam eine 
Reihe wechselnder Absätze wie ßreccien, 
Konglomerate, Sande, Sandsteine, Kalke und 
Tone, daneben die neritisehe fast ausscihließ- 
lieh kalkige, aus Ortranisinen entstandene 
zoogeue Bildungen: zoogone und Kiff-F. 
Za den minerogenen Absitsen gehffren die 
in der Kreide weitverbreiteten Transgres* 
sionskonglomerate wie Hilb-, (ii>sau-, ceno- 
mane Konglomerate; die nach ihrer Absonde- 
rung ?o benannten verschiedenartigen Qua- 
dersaud.steine in Sachsen, Böhhien, Schlesien, 
die mit zunehmendem Kalk-Tongehalt in 
Plänersandstcin und Planer übergehen (Pläner 
in Nordwestdeutschland), die Ncokom- 
uDii Karpathensandsteine: ferner die durch 
Glaukonitkdmohen, den Ausfüllungen von 
Foraminiferefigehlusen, grüngeflrbteifi Grün- 
saiide (oder Ti>urlia) und -Sandsteine in 
England, Frankreich, Westfalen, Kußland, 
Nordamerika. 

Die litnralc Fauna besteht aus Ostreen, 
Bolu-muscheln, vereinzelten Seeigeln und 
Schnecken: Ammoniten dürften nur ver- 
srliwennnt vorkommen. Viel reicher ist die 
nerilibche Fauna; .Muscheln (Exogyren, Tri- 
gonien) nehmen den größten Anteil an ihr. 
daneben Eohiniden (Snatangenkaike), 
Sohneeken und Brachiopoaen; sahlreiehe 
Ammoniten leben in ihr. so Holco>tejjhanus, 
Hoplites, Acauthoc^ras, Pachydiscus. Spon- 
gien und Bryozoen tnlden Iiier die Bryosoen- 
und Spongitenfacies. 

Die zoogene und Riff-I'n* i< s zeiift rein kal- 
kige, mächt! t:e . n n- Ii r o der we i u i(er ireschiehtcte, 
als Stricke oder linsenförmige Ein lästern ntren 
auttretende Bildungen. Sie werden in der 



Digilized by Google 



996 



Kreidefonnation 



Ukr. aueh als Urgoufaciee (des Barrvme .schwämmeü; unter letzteren erreichen die 
und Aptien in den Pyrenien, Alpen, Jura, I LKUBtiden mit Siphonia, Jerea, VentMidina 

Italien. D('utseh-Ostafrik;i. Nordrirnorika), als und die HexactineUiden mit Coscinoporiden. 
Schratten- oder Kequieiuenkalk bezeichnet. Ventriculites, Coeloptychium, Becksia ihre 
HwTomgwidra Anteil an ihrem Aufbau gröftte Entwickelung. Die Korallen be- 
nehmen weniger die meist zurücktretenden sitzen weiiic: Bedeutung; sie finden sich nur 
Koralien, als Echinidcii und sogenannte in wäraicri'u Meeren Südeuropas, Kleiiia>ien.s, 
pachyodonte Muscheln wie Matheronia, Mono- Mexikos, spärlich auch in Dänemark und 
ideon, Bequienia, Toucasia. QigaDosener i Maastncbt sur Okr., riUbildend. Ifen er- 
Entstelning «ind «neh Hippuritenkdke, Fora- ! MlienMii ymk deoHnnkorallett «Be Hadrapori- 
minifercnkalke und -iiior^cl. den, von den Alcyonariern die Pennatuliden, 

Die Schreibkreide, lange als Tiefsee- • Gorgoniden, Uelioporiden; von den tabulaten 
abeatz angesehen, ist kein solcher, sondern I Favositiden wird noch übaghsia genannt, 
in flachen Meeren bis 300 m Tiefe abgesetzt ; ' Die Echinodermen zeigen bei den 
sie findet sich in der Mkr. und Okr. von Crinoiden wenig Eigentümhches bis auf 
Nordeuropa und Nordamerika. Sie enth&lt < die 2 stiallMan, fraBohwimmenden. an paläo- 
neben minerogenen Kalkteilchen Foramini- zoische erinnernden Gattungen Marsupites 
ferenschälchen, Reste von Bryozoen, Möllns- und Uintacrinus in der Okr. Mitteleuropas 
ken und ähnelt dem rezenten Globigerinen- und Nordamerikas, die wohl als Rückschliur*' 
schlämm. — Die gelbliche Tuff kreide .zu deuten sind. Dagegen beginnen die See- 
des Ibastriclitien von Hhastriebt entULlt | Igel «leh stark au entwiekem, weniger die 
meist in Bruchstücken zahlreiche Bryozoen, ' sehr persistenten ReguhTren wie Cidari.';. 
Seeigel (Cardiaster), Muscheln, Rudisten. — Ck)diopsis, Pseudodiadema, unter denen Tetra- 
Die Flyschfacies stellt eine sehr fossilarme, I cidaris als einziger mesozoischer Seeigel 
schwer zu glirdcriide, ftft mächtige Reihe vier Inlcrambiilacraltafelreihen aufweist, Sa- 
von schlamniig.-^andigen Absätzen dar, die lenia neu erscheint, als die Irregulären mit 
sich am Rande kontinentaler Maasen bil- : den Familien der Holectypiden (Discoidea, 
deten; hierher gehört dar alpine Flvsch j Ecbinooonusj, der Cassiduliden (Pyrina, Py- 
verschiedenen Alters, der Flysen der I^r^' gaulus), Echmolampinen (Pygurus), Holaste- 
näen; die Teschener und Wemsdoner- riden (CoUyritos, Ananchytes, Stenonia, Ho- 
Scbichten der Karpathen; zum Teil wohlJaster), Spatangiden (Töxaster, Micraster, 
die Bttndner Schiefer der Schweiz. I Hemiaiter). 

Die pelagische Facies, auch bathyale Bryozeton sind reich vertreten in der 
Facies oder F. vaseux genannt, sich in tieferen Mlir. und Okr. (Essener Grünsand, Planer, 
geosynklinalen Meeren bis zu 1000 ra Tiefe ' Maastricht) mit Cyclo- und Cheilostomea. 
findend, zeigt mächtige, gleichförmige, tonige, j Brachiopoden sind nicht häufig. Tere- 
mergelige und feinkalkige Absätze. Ihre i bratein und Rhynchonellen bestehen weiter. 
Fauna ist reich an Ammoniten. deren Genera Craula und Thecidium beleben sich wieder; 
Lytoceras, Phylloceras, Desmoceras auf i neu sind Cistella, die langschnäbelige Lyra, 
sie fast besehrinkt sind, da^^egen arm an 1 Trigonosemus. 

anderen Fossilien. In der pelacischen Mergel- In der Klassp der Muscheln erscheinen 
facies sind die Ammoniten häufig verkiest, j neu die Familien der Crassateliden. Capri- 
in der Kalkfacies verkalkt. Zu der ersteren niden, Rudisten. Soleniden. Mactriden und 
gehören der Si)cetf)iu'lay Knirlaiids, dfr ilils- C'lav'agcllidcn. Einzelne wichliije Gattungen 
ton .\urdwe.>;tdeulschlaiids. die Flainineiimer- ' sind: Austern (Gryphaea vesicularis, Exogyr» 
gel des Gault in Hannover, verschieden- Couloni und cölumba), be.sonders in der 
alterige Mergel in Südfrankreich, Südost- i sogenannten africanosyrischen Facies; Pec- 
spanien, Rußland (Simbirskitestone), Nord- 1 tiniden (Vola quinquecostata); Inoceramen 
aJrika (Algier), Asien niimalaya. Salt Range). (I. labiatiis, Brongniarti, Cuvieri), die vom 
Zur pelagischen Kalkfacies (Facies alpinh Aptien an sich stark entwickehid bereits in der 
siUmi iwseMedradterige Kdke in S1ld-I obersten Krride erlQsehen; Trigonien, sehr 
frankreich, der Biancone Venetiens, die verbreitet und artenreich in der afrikanisch- 
neokomen Aptychenkalke, Roßfeldschichten, indischen Ukr., Aueellen in der borealeu. 
^dke in Mcxikü und Kalifornien. Hervorzuheben sind die fast nur in der 

Eine abyssalc Facies mit echten Tief- Kreide auftretenden Thamiden, Capriniden 
Seebildungen ist nicht nadigewiesen. und Rudisten, die einen großen Reichtum 

3. Fauna und Flora. Fauna. Unter an charakteristischen Arten enthalten und 
den Protozoen nehmen Foraminiferen: i überwiegend auf die mediterrane Facies 
Globigerina, OrfaitoUna. Orbitoides großen 'besehrinkt sind; häufig insgesamt als Padiy> 
Anteil am Aufb.iii mancher Gesteine wie der oiloiiten bezeichnet geben sie l^^itformen für 
Stilreibkreide, der Cuucbes rouges, der viele Horizonte ab: so für das V. Matheronia 
Orbitolinenschichten. Die S p 0 n g i e n • ! eurystoma, Monojdear* vidanginiensis; für 
Cauna ist sehr reich an Kalk- und Kiesel- ' das B. Bequienia ammonia, Toucasia cari- 



Digitized by Google 



a 



Kreideformatiun 997 



nata (Urgonfacics); für das A. Toucasia canalirulatus, Radiolites aiigeoides, Vacci- 

santandereiisis, Polyconitcs Verneuili, Sphae- nites i,Mganteus. Die kegelförmigen, ganze 

rulite» Rousseli; für das ('. Polyconitcs Sub- Bänke erfüllenden Radioliten und Sphäru- 

Verneuili, Caprina adversa. Agria Grossouvrei liten treten früher auf als die Hippuriten. 




Fig. 4. Fig. 5. Fig. 7. 



Fig. 1. Coeloptychium aguricoides Goldf. Senon. 
Fig. 2. Marsupites ornatus Sow. Senon. 
Fig. 3. Erhinororys (Ananchytes) ovata Leske. Stark verkleinert. Senon. 
Fig. 4. Echinoconus (üalerites) albogalerus Kl. Turon. 
Fig. 5. Pygope diphyoides Pict. Vs- untere Valendisstufe. 
Fij^. b. Trigonosemus palcbellum Nilss. 
Fig. i. Crania ignabergensis Hetz. Danien. 




SauyagesiaNieaisei; für djis T. Plagioptychus Eine große Reibe von Gastropoden- 
Aguilloni, Sauvagesia cornu-pastoris, Biradio- famiÜen beginnen in der Kreide, meist zu 
lites lunibricalis; für das S. Biradiolites den Ctenobranchiern gehörend wie Cydo- 



Google 



908 



Kradefonnatioii 



Btoiiiidni. ('as<i<ii(I('ii. I )(>lii(l<'ii. I'ur|)iii idcn. 
Muricideii, Plt-urotumiden, Cutiideu; t^ie sind 
jedoch prst in der iftiuleren Krmdt von 
größerer Häufisikeit. 

Für die Stratigraphie von hervorragender 
Bedeuttmp, wenn aaeh hierzu einfrehender 

iiacli dorn VoriiantM' von Sclilüfer. Kili;iii. 
lirtissnuv rc später als im Jura vcrwoiidt'l, 
wurdon die Ammoniten, die nach der herr- 
siluMideii Aiisiclit am Ende der Kreide 
aus.-Jterbeii. I»ie weiiiij $reklärte Systematik 
ersehwert es. ihre KntwiekeluDgsllnieii Ular- 
ziiittellen. Aus dem Jura stammen die lang- 
lebisieii. im ganzen weniff verftnderliehen und 
bis zum Aiisiraimi' der Kreide aiulaiiernden 
Phylioceratiden und Lytoceratiden, die meist 
nnr in der mediterranen Paeies lebten. Ihre 
Haiiptblnff finden in der Kreide die Des- 
nioceratiden. glatte Sehalen mit Kinselniü- 
rungen, die bereits im oberen Jura lieginnen- 
den. enir in ninidclii hcrippteti Holeoste- 
ptianiden iiiul dir iiit-ist reirli verzierten 
Ho|ilitideii. Ht iiH rkcnswert sind die zahl- 
reichen Formen mit freien, nicht einander 
auflie^renden Windunpren, sogenannte Neben- 
formen (('ri(Hera>. der schneckenförmiire 
Tnrriiites, der .stabförmigc Baculites). diu aus 
verschiedenen Gattungen herleitbar wohl 
nieht ohne weiteres, wie da.s häufig gesehieht. 
als Üekadenzer!<clieiMuiii;i>ii anzusehen sind. 
— In der Ukr. stnlMü von jura^sisehen 
Gattungen aus z. B. A-spidoeeras und Oppelia 
(ü. N'isus im A.). Die Holeostephanideii 
(Astieria. Craspedifes, Simbirskite^. l'oly- 
ptychites) verschwinden nach kurzer Blüte; 
die Hoiditiden entwickeln sieh zn einer invBen 
Anzahl von rntergattiingen (Berria.sella. 
Neoeomite«, Parahoptites. l)ouvilleieera,si An 
Nebenformen finden sieh Macroscapnites, 
Ilamulina, rrinccra-;. I>ie AI kr. I)ehcrrsehen 
die von Huplitiden abstammenden Acantho- 
ceraten mit kantif^n, beknoteten Sehalen 



I Aeantlioccras. Stuliczkaia. Jlamites): an 
rarahüpliteü schlielSen sich au: die Gault» 
hopliten und Schlönbaehien; die Lytoceia- 
tiden entwickeln Tetragonites, KossmateU», 




Flg. 11. IIblro8tephanu8(Astieriaj Axtieri' 
anns d'Orb. Hanterivien. 

1 Gaudr^'oeras. Nebeniormen sind Turrilites, 
'Scaphites. Unbekannt und durch rasche 

lOiiiwandeniiiir zu erklären isl die Herkunft 
der Gattung Placcnticeras im Gault und 
' Prionotropis im Turon. das gleiche gilt für 
die mediterran-iUpiatnrialen Gattungen Va.s- 
eoeeras, Kagesia .und andere des Turon. 
Hervorzu lieben ist die Ausbildung der an 
Triaji-Ceratiten erinnernden, „pseudocera- 
titen ' l.«bonlinie mit einfach gebauten Sät- 
teln lind LoIk'ii bei Engonoeeras, Xeolobites 
I und anderen, die als Konvergenzerscheinung 
!tu deuten ist. hervorgerufen durch vOHh^ 
Kntwirkeinngsiimkehr. Eine i:Ieichi> Er- 
selieinuni; zeigt sich in der Okr. bei Tissotia, 
Hcmitissotia. Für diese Zeit sind als wichtig 
hervorzuliclMMi die Trattungen Mortonioeras. 
Peronieera.s, Barroisieera.s, Bostryclioteras, 
Pachydisens. 




Fig. 12. 




Fig. 18. 



Fig. 12. Iloplitcs noricus Schloth. ... Iluuterivien. 
Fig. 13. Tissotia £waldt v. HurtL Emscher. 
Fig. 14. Belemnites (Duvalia) Emeriei d'Oib. etwa %. Vj 




Fig. 14 



Digitized by Google 



Kreidefonnation 



Unter den Belomnitcii ist die abtre- 
plutteteDuvaiia für die mediterrane, Cylindro- 
tcuthi« für die nordische l'kr. zu erwihnen, 
lieide bereit« au< dem .Iura stammend. 
In die .Mkr. lallt das .\uftreteii von ^Xctino- 
cama.x (quadratus des S.) und Belemnitelhi 
(roucronata des S.), beide nur unterschieden i 
durch versehiedene Verkalkunf; des Phra$;-' 
mokons. 

Reste von Arthropoden sind nicht 
hSüfif^: die frnstaceen z. B. nnd vertreten ' 

diircli niakiiire (('alianassa. Kiio|)ln( I\ tia) und 
biuchyure (i)romiopsis) Dccapoden, diu In* 
Sekten durch die meisten der rexenten> 
l-'aniilicn: wenn die letzteren aueh recht 
Miizulängiiclies Material lieferten, so ist doch 
anzunehmen, daß sich die Insekten weit 
in der Kreidezeit mit dem Auftreten der 
ani^iospermen Pflanzen zu der großen HShe 
aufschwantr< die sie heute auszeichnet. 

Fische. Die Elasmobranchier werden 
vertreten durch zahlreiche Selachier wie 
Ndtidanii^. .Veanthia.«. Seylliuni. Laniiia. 
üxyrtiina, C'arcbarodon, Hybodus, Si^uatina, 
Ptyehodufl. deren Zfthne nftufig isoliert ge- 
funden werden: die Dipnoer durch Cerafodus. 
l'nter den releosluiiien stehen die (innoiden 
((rYrntliis. ('<iel(idus. hepiilotiisi gegenüber 
den 'l'eledstiern /iiriiek. die in der Kreide ihre 
bis heute andauernde Vorherrschaft unter den 
Fischen gewinnen. Kine Reihe ihrer zum Teil 
bereits wieder ausgestorbenen Familien lassen 
«teh in die Kreide znrttekverfolgen: oo die 
CInpeiden (Heringe I. .Mbiiliden.rhirücentriden 
(mit dem allein lebenden Chirocentrotus), 
Elopiden. Dercetiden, Enchotontiden (f Raub- 
fische), Ichthyoteetiden (Portheus; große 
yBaubfische), Scuueliden (Sardinius), iiery- 
eiden, Pereiden (Barsche). 

Berühmte Fundplätze für fossile Fische 
liegen in Westfalen und im Libanon. 

Wenig ist Aber die Amphibien bekannt; ' 

im Wealden von Bernissart kommt dert 
Ffechlurch Hyaelobatrachus vor. 

Von größter Bedeutung .sind dagegen die 
Reptilien. Einzelne Familien bringen ihre 
Riesenformen bervur. häufig als Anpassung 
aus dem froheren Steppen- an ein Sumpf- 
leben, nni dann ^ehiiell eine absteigende 
Entwickelung bis zum völligen .Aussterben 
anzunehmen. — Zu den eideclisenfthnüchen 
Rhy nchocephalen gehört Champsosaiirns 
ans der Okr. von Nordamerika. Im (rcgensatz 
zu den seltenen R«'sten von Schlangen 
(Svmoliopbis im C.) zeigen die Kidechsen 
neben Liändformen als höchsit eigenartige 
(;iii|i[H' die aus s<(Icheii hervori:i'<_Mn<_'i'iii'ti. 
dem Meerleben aiiL'epaUteii Mosasauriden 
(Mosasaurus, Plateearpnsi der Okr. Nord- 
amerika- und lüiro|ia-. lang'-'e^treekl»'. 
sehwachbeschuuple liituber mit schmalem 
Schidel und seoaufetartigen SehwimmfflBen. 



Die durch gleiche Anpassung am meisten 
von den rezenten Reptilien abweichenden 
naekth&utigen, mit vertikaler Schwanzflosse 
ausgestatteten und in der Hochsee lebenden 
Ichthyosaurier (Ichthyosaurus. Ophthal- 
mosaurus) erleben in der l'kr. eine neue 
Blütezeit und sind aus Kuropa, Indien, 
Australien. Neuseeland, Patagonien bekannt, 
um datin L'ieieh den langhalsiireii und klein- 
»chadeligeii. bis zur Ukr. lebenden, den 
Strand bewohnenden und in vielen Arten weit 
verbreiteten Plesiosauriern (rimolia- 
üauru.s, Kla.-;mosaurus, Trinacromeruin) aus- 
zusterben. Von Schildkröten sind Süß- 
wasser- und Meeresbewohner in vielen Arten, 
Landformen als deren früherer Ausgangs- 
punkt (Platyeliely-. Conipsemvs. Baena) 
nachgewiesen; neben marinen Krokodilen 
finden nich Landformen besonder« in wealden- 
artigen Bildungen (rroniopholis). ■ Die 
in der Okr. erlöschenden Dinosaurier 
bieten eine Fülle von eigenartigen Typen, 
von denen reit}i( Ininde nament- 
lich in Nordamerika Kunde geben. Zu 
den fleischfressenden Theropoden. mit 
bipeder, hüpfender, vom Schwänze unter- 
stützter Bewegung zShIen Labro«attra8,Coelo- 
sauriis. Ceratosaurus mit seharfkaiitigem 
Höcker auf dem Nasenbein als Angriffswafle, 
Allosaurus (Ukr. von Nordamerika); Megalo» 
saiirier. I'ie pflanzenfressenden Riesenformen 
der Saurn[M)deii mit meist wenig kürzerer 
Vorder- als lliiiterextremität sind aus Europa, 
Nordamerika, Afrika. Madagaskar, Indien, 
Fatagonieu in zahlreichen .\rten aus verschie- 
denen Stufen der Kreide bekannt. Hierher 
gehören der bis 18 m lange Brontosaurus mit 
winziger GelumhDhIe und AUantosanrm, 
der über 22 ni lang werdende Diplodocus aus 
der Morriäonformation Nordamerikas. Moro- 
saurus aus Nordamerika und dem Wealden 
Englands: Gigantosaurus aus der l'kr. (?) 
Deutsch-Ostafrikas, einer der groUteii Dino- 
saurier. Die pflanzenfressenden Ort ho po den 
mit meist zahnlosen Praemaxillaria bereifen 
die hornschnäbeligen IguanodoDten der Ukr. 
und Mkr. England^. ÜdLriens, Norddentseh- 
lands, Kroße iu aufgerichteter Haltung auf den 
Hinterbeinen gehende, in der Ruhe, nieht 
aber in der ReweLruiig auf den Schwanz ge- 
stützte Tiere; ferner die Trochodonten mit 
verbreiteter schnabeliger Schnauze der Okr. 
Nordamerikas und aueh Europas; die 
Stegosaurideii mit kräftigem epidertnalcn 
Hautskeictt z. B. bei Stegosaurus mit in der 
Rückenlinie in zwei oaraUelen Reihen ange- 
ordneten gewaltigen dreieckigen Platten, am 
Si luvatizeiuie mit vier Paar spitzen Kiiochen- 
staclielii. bei Polacanthus aus dem Wealden 
Englands mit einem gOrteltierartigen Panzer 
in der Lendengegend; ferner die Cerato- 
piden mit dem mehrfach kräftig behörnten, 
im Nacken durch Naekenzehntzplatten gegen 



Digitized by Google 



1000 Eradefonoaalioii 



Baubdinosaurier geschützten Triceratopa aus 
den I^amie-Scbieht«n Nordamerikas. 

hie Flufjsaurier besitzen in dem kurz- 
schwänzigen Pterauodon mit stark verlänger- 
tem SeUdel und ab Ffsehflager völlig reda- 
ziertem GebiQ ihren irrößton Vortreter mit 
7 m Spannweite der Schwingeu in der Ofcr. 
▼on Kansas. Sie atorben in der Kreide aus. 

Die Vöf^ol . fast nur aus der oberen Kreidp 
von Kansuä bekannt, zeigen in Hesperornis 
einen Laufvogeltypus mit Kinncnzäoncn in 
Ober- und Unterkiefer, verkümmerten Flügeln 
und fehlender Carina, in Ichthyornis dat^egen 
den eines guten carinaton Flir^^crs mit 
kr&ltigen Flügeln und mit Zähnen in Gruben. 

Reste von Säugetieren, meist nur 
Kieftrtcilc und Zähne, sind seit 1882 recht 
selten gefunden worden. Sie gehören wohl 
MuecMieMieh dm Beuteltieren «n. lum Teil 
multituhorkiilarpr Allotherien aus der Familie 
der Plugiaulaciden wie Cimolomys und 
KeniscocssttB aus der Lsramieformation Nord- 
amerikas, zum Tfil trituhorkidärcii Pnly- 
protodontiern aus der Familie der Bouiel- 
ratten wie Didelphops, Pediomys aus der 
Okr. Nordamerikas. Osborn rechnet 
Fediomyscn denC^dontiem« andere Formen 
wie ProtoIa7Til)da »t den AmpUypoden, also 
zu Plaeentaliern. 

Flora. An Resten ihrer FloraistdieKreide- 
formation nicht reich; mächtigere Pflanzen- 
anhäufungen gehören meist der Ukr. an, so 
die Wealden- und Potomacschichtcn, so in 
Portugal und Peru. In dei T'kr. leben 
jurasische Typen fort. Farne \iiid Cykadeen 
nehmen ab, Koniferen entwiekeln sich kräf- 
tiger. Laubhölzer stellen sich zuerst ein 
am Beinnn der Mkr. in Amerika und Europa, 
um vnn nun an das herrschende Pflaiizen- 
element zu bilden. Manche ihrer Gattungen 
eind bereits erloschen (Credneria), andere sind 
mit jetzt lebenden nahe verwandt. 

4. Geographische Verbreitung. 1. Kuropa. 
a) Untere Kreide. Die Verbreitung der Ukr. 
beschränkt sirh in Deuttebland auf den Norden 
des Harzes, auf Ilflnnalde, Deister, Wesergebirge 

utui T('uii(l)urt.'i'r Wald. Bemcrkftiswert ist die 
Wcaldfar ii ^ des unteren V,, dunkJer Blätter- 
tonc und 1 l)t'ister-).SaiidstciiH' nnt Kohlenflözen 
aus Cykadeen und Conifcren, die gleichförmig 
über oberstem Jura oder diskordant Iber UtweD 
Schichten bis zur Trias folgt. ITervotMgaiigm 
ans «hier endjjnrasischen Hebung ihren Sber Nord- 
frankreich bis nach Sild< nu'land ausL'i dt hnten 
(Jebiefes führt sie Pflanzen jurasisi hm Typs 
und I\N',-t>' verürliirilciirr Krpt ilii^n. »o von 
Iguanodonten. Üer darüber folgende marine 
Hilston, fariell durch Sandstein vertreten und 
mit dem Uiiakongleinerat beginnood, läüt sich 
in Zonen vom mittleren V. bis zum A. gliedern. 

Die Ukr. in N'ord- und Mittcirullland 
(Pt Jsi liora, Riäsun) ist der Norddeulschlands 
und .NortU-nglands. dem .Speeton clnv in ^'"tk- 
sbtre, verwandt durch da« di««eu ti Gebieten 
gemeinaame Vorkommen „tioresleT'* Amrootiiten 



wie Gamieria, Polyptycbites, Simbirskites, da.s 
auf Meeresverbindungon zwischen ihnen viel- 
leicht um das nördliche Skandinavien hinweist. 

Im anglo-pariser Becken, gebildet ans 
SQdengland, Nordfrankreich. dem Pariser Be<-ken 
uud ;Si'hweizcr Jura, verschwinden die«» Ein- 
flüsse eines borealen Meeres; dagegen zei^m -;irlt 
solche der südenropäischen „mediterranen" Fauna 
in der jüngertii Ukr. bis nach Nordfrankrii' h 
und S&lei^buid, indem sich freien Veciua- 
düngen zwiaehen dem großen Kreidemeet« Sad- 
europas und dem anglo-pariser Bcrki ii iinbatuu ii 
— In Siideneland (Kent, Sussex» folgt aut 
das .Siibwassnrfji'bilde lios oljprsrjura.sischcn l'ur- 
l)»'( k (Jer Wealden, iu glcicb«r Fu&j^iiführung wie 
in Xnrddeut^hland, mit Hastingssandstein und 
Wealdton. Erst mit dem B. beginnt die marine 
Transgression der Athcrfield beds, die im A. 
anhält (Hythe beds mit Parahoplites T)cshave<üi. 
Im A. von Wiltshirc findet sich Requienia fiun.>>- 
dalei, ein VcrlrettT der ni»'dit<Tranr'n Fauna. 
marinen rkr.-,S(hi(hU>n büdenglaiidt. werden 
zusamMKiifrcfabt als „Lower Cireensantl" in 
Gegensatz zum jüngeren „Upper Greensand". — 
Iti Nordfrankreich und Belgien Ltugiimt die 
Ukr. meist mit wealdenartigen BUdimgen; 
erst daa A. ist marin. Bei Beraismrt im 
IfiMinfpau fanden sich in Auswafhsun^strichl.ni 
des KarfKin Skelette de» Iguanodon in 2 Arten. 
Im Seil vk i>i zcr .Iura, dem rlur< )i zahlrt-ii lie 
Arbeiten klassischen Gebiete der Ukr , ist 
diese lückenlos in ncritischer Facit-s vt»rLreten: 
Ammoniten stehen gegen den Reichtum andeicr 
Tiergruppen zurfick, boreale fehlen. Dieeinzebwn 
Horizonte haben verschiedene Ausdehnong. 
Das V. des Neuenburger Jura, Mergel und rote 
Kalke mit (iarnieria (;e\Tili, N'eocomites Thur- 
manni rutit konkurdHiit auf oberstem Jura. Di< 
H. mit hliiuliehen .Mergeln zeigt oine rtdrhe 
Arutiionitenfauna (Polyptvchites, Acanthodi^ira« 
radiatus). die diceeStufe üherall auszeichnet. Das 
B. ist in zoocaacr -Uigon"4acies mit Reaoienia 
ammonia, aoer ohnt Ammoniten snsgebildef, 
wahrend es sonst in- und außerhnlb Europas dun 1 
Ammoniten niit auffrerollter ;>i:hale (.Ma(r<- 
scaphites Ivani i L'ekennzeichnet ist. I>a< .\ . 
in seinen übrigen Vorkommnissen durch Parahop- 
liten und Douvill^ceraten kenntlich, ist im 
Val de Travers nur geringmächtig. — Im 
Pariser Becken (Haute-Marne, Yonne, Aabe) 
ist die Ausbihlung ähnlich. Nach älteren For- 
schangen kommt H. (Spatan^enkalk mit Neo- 
comitcs neocomensis) in Hur-rund. der Chain- 

Eagne, im L<»iregehiet vor. alter nicht im Nivrden. 
tas H. zei^t teils marine teil.s Süüwa.^-.erbiidu!ii:i ii 
( Haute- Manu'j. Pltcatulatonc des A. führen 
l'licatula placunea und zahlreich Exog\Ta aquila, 
in den oberen Horisonten auch Ammoniten wie 
Oppelia NiniB und Parahoplites Deshavest. 

Während der Kreidezeit bezeichnft »fie Ia^v 
des Mittelmeeres mit den angrenzeudea Liin- 
dern Südeurojias und Nordafrikas ein eroßes 
.Meeresbecken, das gegenüber den besprochenen 
Gebieten bei gewissen Ausnahmen durch Insel- 
gebiete tiefes Heer darstellt mit einer besonderen 
..meditenmnen'* oder alpinen Facies und Fauna. 
Dazu gehören folgende Gebiete: Sfidfrank' 
reich. Im Rh(>nel>eeken ist die Ukr. in 
p( Li;:isi her Facies mit marbtigen Mergeln luid 
Kalken sehr ammonitenreich und Idassisrb 
entvickctc in «nem von den CeveniOT 



Digitized by Google 



K i^idef onnution 



nach den iVJpen ziehenden Streifen (Dip. In der Faltungssone der Alpen sieht die 
Ardicho und Dröme; Haugs „fosse vopon- ITcr. durch die »Schweizer Alpen (Matt- 
tienne"). Nach Kilian sind hier vertreten stock. Säntis) über den Rhein in die Ost- 






Fig. 15. 



Fig. 16. 



Fig. 17. 



Fig. 15. Kequienia ammonia Gnldf. V«- Urgonfacies. 
Fig. 16. Hoplites (Thurmannia) Boissieri Pict. •/»• Untere Valendisstufe (Berriasien). 
Fig. 17. Macroscaphitcs Ivani d'Orb. Verkleinert. Barrenir. 



1. V. mit den 3 Zonen der Thurmannia 
Boissieri, der Kilianella Roubaudiana und des 
Saynoccras verrucosum; 2. H. mit tien Zonen 
des Acanthodiseus radiatus und Crioceras Duvali; 
3. B. mit der Zone des Desmoceras Sayni, Para- 
hoplitos angulicostatus, Pulchellia puichclla, 
Macroscaphites Ivani; 4. A. mit den Zonen des 
Parahophtes Deshayesi und der Oppelia Nisus. 
Einzelne dieser und andere Ammonitcn erlauben 
eine genaue Vergleichung mit der Schichtenfolge 
der borealcn Provinz. Aehnliche Entwickelun? 
liegt vor in den Bas.ses- und Hautes-Alpes und 
Alpes Maritimes. Dieser pelagische Faciesbereich 
wird umgeben von einem neritischen Faciesgürtel 
mit Echiniden, Brachiopoden. Muscheln, nicht 
Uberall seltenen Ammoniten, der in den Kalk- 
alpen von Savoyen, im Massif von Grande- 
Chartreuse und Vercors, im I^nguedoc und in der 
Basse-Provence nachgewiesen ist. Die (irenzen 
beider Facies wechseln nicht unbeträchtlich in 
ilen einzelnen Stufen. In der neriti.schen Facies 
des Rhönebeckens finden sich häufig norddeutsche 
Formen. 



alpen (Bregenzer Wald. Kufstein, Kallein). 
Die Aptychenkalke mit Aptychus Didavi (Roß- 
feldscnicliten), die Spatangenkalke mitl'o.xiuster 
compianatus des H, die Caprotinen- und Schrat- 
tenkalke ( = zoogene l.'rgonf acies des B. und A.) 
gehören hierher, femer in den Süd alpen der 
helle Kalk des Biancone Venetiens. die Majolika 
der Lombardei. Die Erkennung der Einheit 
bestimmter Faciesfolgen wird durch die Tek- 
tonik der Alpen sehr erschwert. Das gleiche 
gilt für die Karpaten, deren Teschener Schich- 
ten zum Teil mit Neocomitcs neocomensis dem 
V, deren Grodi.schten Sch. mit Crioceras Duvali 
dem H, deren Wemsdorfer Sch. dem B. ent- 
sprechen. Die Fauna dieser mächtigen, meist 
pelagischen Sedimente gleicht der Südfrankreichs. 
— Rumänien, Serbien, Balkan und Bulgarien 
zeigen meist neritische l'kr. mit Nerineen-, 
Orbitolinen-, Renuienien-Schichten. 

Portugals l'kr. ist neritisch auf Grund 
ihres Absatzes am Westrande «ler Iberi.schen 
FestlandsmasHC, die als Insel aus dem Mittelmeer 
aufragte. Berühmt ist die pflanzeiiführende 





Fig. 18. Hoplites (Parahoplitcs) 
Deshayesi Leym. Aptien. 



Fig. 19. Acanthoceras (Douvillficeras) 
Martini d'ürb. Aptien. 



Google 



lOOB 



KradefonnitkiD 



Sehieht von Cercal. In Spanien ist im Süden 
^iCMt«) die pclaeiRrhe, mergelig-kalkige Faries 
Oes tieferen Jlittelniccrfs mit <h'n bezeichneten 
Ammonitcu aller Siufcti iia< hijcwicsen, dazu 
rebergatitjsizlirdcr mii i irbitolincii. Rmli^ti ii 
zur vorht'rrschfnd [u iirt-i Ik n ilt's nurdöst liclicii 
SJpaniens (Aragon. ratali<iii> n i. abgesetzt am 
Osteud der Meseta. häufig diskordant aber 
ilteran SddGhten. In Nordangon finden 
sich mäehtiee wealdenartige Bildungen. Am 

fanzen Xorilrande der Pyrenäen beginnt die 
'kr. mit sehr fnsüiircichcni .\ini( n ( Hasses- 
Pvrinees, Arit^ge). In Mi) U'litalii'ii tri'teii 
Biancone-&hnli('he Sedimente auf, im Süiicii 
und auf Sizilien dagegen häufig Kudistenkalke. 

An der (JstkÜNte des Ad riatischen .Meeres 
fehlt Ukr. fast volUt&ndig von Bosaieo bis 
Nordgriechenland: von Gomen in Txtrien and 
Lnnioa in l)almati(Mi siml rcirlti l'i'vf tifaimcn 
bekannt. In der Krim iimt^iLit liir l'kr. 
sämtliche Stufen iiiii litiTrancr i .niii i. der 
sieh aber im Ii. boreaic Sinibirskid'n ln imiM hen. 

b) Mittlere Kreide. Der Beginn der 
Mkr. oder eioicfaier ihrer Stufen fällt zn- 
samnen mit aneb aaflerhalb Europas naebvois* 
baren Trsnsgressionen. Das boreale Meer der 
Ukr. ist verschwunden. Von Knglund bis 
SQdruQIand dilint sich ein grolle-; Meer, (ifsscn 
8üdgrenze durch die pahiOzoischen ( it'bir<rNk)>riu' 
Mitteleuropas gegeben ist. 

Die Mkr. .\ o r d w e s t d e u t s c h I a n d s : 
im Norden des Harzes, in Braunschweig, 
Hanoovw, Westfalen, besteht aus tonigen oder 
sandigen G. mit Hoplites Nolani, Parahoplites 
.Millctianus. H. tanicfiinatus und KlamnuMi- 
miTgcin mit I »esmoiera.s Mayori; darüber aus 
(unterem IManer, Kssener (irünsand, Tniirtiai 
mit Pecten asper, .Schlunbachia variuns. .\can- 
thoceras riiotoma^ense. darüber T. mit den 
Horisonten des Labiatus», Brongniarti-, Scaphiten* 
und Cnvieriplaner. ~ Aehnlieh ist die Gliedeirang 
in Sachsen, Böhmen, Schlesien, ßajTOrn 
(kalkige Planer-, sandige (^uaderfacies). Das C, 
ist tranagressiv, Emsehw nur veieinieltvertreten. 



Fig. 20. 



Sehlünbachia varians Suw. 
Cenoman. 



fehlt im SOden. Die Fauna ist der deutaehcn 
äbniieh. 

In England folgt über dem unteren Grtn« 
suikI der tonigp (!., darüber der obere Grünsand 
desC. mit St hlönbaehia varians. riacli oben kalkii; 
werdend ( Lower chalk). und das kreidige T. 
(middle chalk). — In Belgien und Nord- 
frankreich lifit sich eine den gonanotea 
Gebieten gleichartige Gliedern]^ durchfidinn; 





¥ig. 21. Aeantboreras rhotomagense Defr. 
Verkleinert. C e n u m a n. 





in MittelruUland ist U. in geringer, 
C. in veiter Ausdehnung bekannt; nur ersteres 



I. Fig. 22. Seaphites GeiniisI d*Orb. Turon. 



'meist fiiidi II sich die leitenden Fos>ilii ii der 
Stufen, auf den engen /.u.sammenhang de> .Meeres 
! im anglopariser lierki-n mit Nord- und Mittel- 
deutschland hinweisend. Die Facies der weit 
ausgedehnten Sedimente der Mkr. ist durchaus 
naitisch, petrograpbisch jedoch rasch wechselnüf 
— Der .Iura, aieMtliehe Begrenzung de.s angto- 
pariser Beckens, zeigt in neritischer I*acies einer- 
seit.s im Süden eine normale Fol};e der Mkr. 
über L'kr.. wenn auch das T. selten nai hirewiesen 
wurde; andererseits im .Norden und .Süden ein 
l'ebergreifen sowohl des (i. wie des f. über 
I ältere Etagen bis aum Portland. Klassisch ist 
die Ansbildnng des Q. der Porte-dn-RbAne und 
von Ste. rroi.\-. 

In Südfrankreich finden sich im Khöne- 
becken der L'kr. ähidiche Virhaltniss«>. 
tieferes .Meer im Zentrum wird umgeben von 
ncritischen Faciesbezirken. Der (1. folgt teils 
normal Uber dem A., teils fehlt er: das C. ist 
transgressiv, oft mit Ligniteii beginnend, oder 
ruht konkordant über Albien. In den fraasö- 
sischen Alpen sind vereinzelt pelagische Ah» 
siitze bekannt (Seealpen); der U. fiilirt dann 
mediterrane Fauna mit Phylloccras alpinom. 
Tetiagonitos Timotheanns, Tmoata Velledaa. 



Digitized by Goog 



1008 



Meist überwifpt'ii noritischc ScdimcTiti' iVcn ors, 
<,'hartmise ). Er ist viel kiin>tjuit< r al> ilas mt ist 
(•'hlfiult' ('. wahn-ml T. nir^'finU vnrkoiniiit. 
in <ieii Srhwi'i/.er Alpon lolgt in der anioch- 
thoncn Zorn* und der ili-r hcivt'tischi'n Derki-n 
über dem G., <ler entweder glankouitMcb-aandig 
am Charfinten, Sintis odor pidasriRcli nln Wang' 
«rhirhten ansgebildit jsi. dir lullf Sfinvonkalk 
d»'s ('. mit Srhöiiliaihi.i variaii^ und dfs T. 
In 'irn ..Voralp»-«" MTlrctcii rollichuruuf Kalkf. 
sogenannt«' Courhcs-roiigcs, Mkr. und ( »kr. In di>n 
Ostaippn isi dii' Mkr. vollständig bekannt im ISrt*- 

SPBier Wald; am Nordrande der bayriacbeDAipeD 
M C. mit Orbitolina coneaya transgraariv Otwr | 
.Iura und Trias. In den Südalpen entspricht 
^der jüngste liiancone Veiietieiis dem Albieii ^ 
*init Puzosiii planiilaia. der allmählich in die 
Mkr. und (»kr. umfassenden hellen Kalke der 
Scaglia übergeht. In den Karpa ten gehört zur 
Mkc. der Uodulaaandstein; daa bAuIig traoagres- 
«ive C. ist anf briden Ablilngen dt» Gcbiffes 
weit verbreitet. T. fehlt. Mkr. i<t weiter nach- 
gifwieson im Bakunywald, in Transsylvanien, 
Bvlgarian, Dobrudarha, Serbien. 



cl Oberkreidc. Sir hcirinni in .Nord u est - 
deut sc bland mit (Iciii Km>rherniergel. wie in 
anderen \ (irknmiiien pekennzeiclinet durdi .Mor- 
ton iceras iimticheris. l'eroniceraj* trirarinatum, 
(iauthierirera« Margae. die Gattungen Tissotia, 
Flareatieeraa. Die Jänteilunf dea Senon in 
Qiiadratnkm'de mit Artinoeunax quadratoa 





Fig. 28. 



Inorerainus labiatus ScUotil. 
kleinert. Turuu. 



Ver- 



In Portugal ist traniigresHive, neritische 
Mkr. nördJicb und sfidlich des Tajo weit ver- 
breitet (Allmar^emsrhirhten znm Teil; Rndisten- 
faeiee des ßelliasien). Auslernreiche Ablage- 
rangen mit Ostrea Houssingaulti, falko, tlabel- 
lata (sogenannte afrikano-syri.srhe Faciesi. 
neben der eine ammonitenreiche pelagische 
nur vereinzelt ist, bilden in Ostspanien (Kata- 
lonien) die MJv.t wahrend in Altkastilien 
Aber der termtmt ükr. mariner G. und C. 
auch das T. ziemlich niäclifig hdgt. In Süd- 
s|»aiiien zeiirt sich der ti. pelairisch, die hidieren 
stufen sind last unbekannt. Der (!. der Pvre- 
niien enthalt l'uzosia .Mayuri. I'hvllnccras Vclle- 
liae. das ( >rbitolincn- und Kudistt nkalkc. das 
T. Uippuriteninlltt. ~ Kodiatea- und Hippuhten- 
kalkv mit reicher Fianna, Tireitozelt ancta die 
afrifcano -svrische Facies, vertreten in Italien 
(Abruzzen. Siziiit'iii ('. und '!'., lias letztere oft 
transgredierciid über älteren Scliiiditen. Hiidisten- 
kalke finden Hic-h auch in Griechenland. 



Fig. 34 Inoreramas Bronglnarti Sow. 
TaroB. 



und Miicrttnatenkreide mit Helenmitella mur« 
ronata wurde aufgegeben, wie eine weiterLi lirnde 
auf JJeleinniten b«|[ründete. In WeMttalen, 
Ifannovcr las-.in sich folgende Stufen aoa» 
acbeiden: mit 1. Inoeeramiu cardiaioidea und 
Flaeentieeraa syrtale, 8. Uintaeriniii weatCalieos» 
3. Marsupites ornatus (Santonien); 4. Scaphites 
binndnsus. 5. ,\et. qiiadratus, Berksia Soekelandi, 
6. Hoplites coesfeldensis (Campanien), 7. Bo.stry- 
choceras polyplorun>. Baeulites anecps, b. Sca- 
phites runstrictus (Maastriehtien). Im Bereich 
derOstsee, ferner im Untergrund von West- und 
Ostpreußen ist Okr. weit verbreitet, vielfach 
als Srhreibkreide mit FeuenteinknoUen, den 
Konzentrationen organisrher Kieselsäure. Zum 
Kiiisriicr gehören transirrcdicrciide Mergelkalke 
und (irünsande in Srhoneti und Mornholm, ztiinS. 
die Schreibkreide von Rügen, Pommern mit Sc 
oonstrietua. Wichtig ist die d,inisrhe Stufe mit 
NantUos dameos (Saltholms-, Fa.\ekalk). - 
Sehr aasgedehnt sind Gebilde der Okr. in 

I Rußland. — Im Hennegau und Limburg 
sind (".imp. und M. neritisch: die Tuffkreide von 
Ciply enthält Sr. constrictus und Bar. aneens., 
die weiche gelbliche, sehr fos<iilreiclie von ^laa• 

I stricht die gleichen Arten, Rudiaten und Mosa- 

I saorier. 

Die flkr. ist im anglo-parixr locken meist 
als Wellie Kreide ausgebildet. In ( i ro 15 h r i I a n - 
; nieii tindet sie siel« im Iii nur in llnalainl. sondern 
I auch in Schott- und Irland, im Pariser Becken 
' und in den angrenzenden J.,andsr haften gibt lidh 
: Junscberkund durehf ewnieetaa aabtrirarinatam, 
I Mort. Emsrheris, Tiasotia Ewaldi, das S. dnreh 
Marsupites ornatus und Plac. syrtale. das C. 
durch .Vct (|iia<lratus: das M. der Kreide von 
Meinlon zi'j|.'r eine eigenartige Rudistiiiiacles. 
Oanien kommt nur vereinselt vor: Pisolitbkalk 



Digiiized by Google 



1004 



KieulefornialKRi 



von Meudon. Im Jura dttrlto Okr. ÜD 

etoüem Maßstäbe erodiert sein. 

In Südostfrankreich bi-pinn im S, 
fine Verminderung der Meorestietö; Ustxeeiisand- 
steine and Hippuritenkalke stellen sich ein. 
In einem Teil der französischen Wcstalpen (Sa- 
voyen) ist die Transgression des M. über ältere 
Kreide berronuheben. — in der Schweiz 
zlUeii xnr Okr. die foramhriferenreiehen Seowen- 
schicht«n; in den Ostatpen V'orkommon an ihrem 
Nordrande meist der Zone der Bekmnitclln 
mucronata wie die Nicn ntnlrr Schichten, ferm r 
Flysch und Wiener Saud.steiii, in ihrem iniiern 
die zerstreuten der bereit« im T. beginnen- 
den, faeiell etuk wechselnden, hippuritonreiehefi 
Gombfldna^en. — Die Slldftlpen teigen die 
Scaglia wie in der Mkr. mit Gautn. Margae und 
Seeigeln, im Werten die gosauähnlichen Sirone- 
schirhtfii. In i'riiiul fimieri sich Hudistenkalke. 
In Istrica und Dalniaticii HihlieiSea über wenig 

Gegliederten, verschie<len ailten Rudistenkaiken 
ie Cosinascbichten, eine SUQwasserbildung, die 
Okr. ab. — Einwlne Horizonte der Okr. und 
in den Karpaten und in Transsylvanien ver- 
treten, vor allem da.s häufig transgressive 31. 
rcbor Biil^nriin und die Dobnnlscha verbindet 
sich «lic okr. mir der der Krim. 

Krnckisclu' Fii ies zciirt die nkr. Portugals, 
ihre ober«'« Horizonte fuhren, zum Teil schon 
neritisch werdend, in Südspanien Seeigel der 
italieniachen Sciglia wie Stenonia tuburcobUa 
nnd OvnlaBterZi|noaiiti8. In Ottepanicn herrschen 
ostrenn- und secigelretrhe neritische Sedimente; 
im Danien findet sich tiic brarkische (iarumnieii- 
tacie.s mit l.ychiuis Prodoaniis. In den spani- 
i^chen Pyrenäen ist ükr. weit verbreitet mit 
Echiniden (^Micraster) und Rudisten (Hippurites 
gigantcus, \ idali); elH-nso ist in den fransösischen 
ein« lückenlose Folge Uber der Mkr. vorhanden, im 
Westen pelagisch, im Osten neritisch. Italien 
zeigt zum Teil scagliaähnliche Bildungen (Sa- 
biner Berge) mit Sien tnlwrculata, in den ,\b- 
ruzzen nnd im Süden Hippuritenkalke. Sic 
werden auch aus (Jriecheniand ;;cnannr. 

2. .Afrika. Die Kreide hat ihre Hauptver- 
breitunj; in den Mittelmeorländem unu der 
Wfistenlafel. Streifenffirmig aftumt sie Ost-, 
Stld> und WeafkOste. Im ft^natonslen Ci«biet 
der letzteren jedoch drin^rt sie im ^'i^erbe(kc^ 
und Sudan weit nadi Xnrdtu ein. i.,üekealuii*' 
Schichtenfolge besteht nur in Xordafrikn. Die 
Oberflächenausdehnung der Okr. und Mkr. ist 
bedeutend größer als die der Ukr. 

Südafrika. Die UitenliageoFonttation liegt 
diakordant über Eeca« bis Malmesbory^Schicbten 
nnd stellt die älteste luiirine mesozoische Bildung 
Südafrikas dar, die mit Konglomeraten, Sand- 
steinen und Schiefern in becken förmigen Erosions- 
resten über «las Kapgebirge verstreut ist. Ihre 
I llied. r: Sunday river-Schiehten, Wood bed, Knon- 
Schichten begreifen terrestreund marine Bildungen 
des V. bis If. Die Fauna enthält Trigonien, die 

tjeich oder ähnlich in Dentsch-Ostafrika und 
ndien wiederkehren, und eigene Holcoste- 
pbaniden. Im Pondo- und Zuliiinnd, in Natal 
werden eenomaiir bis senone Kreide als l'm- 
faniviina|ijnip|ii' heztdehnet; in ihrer Fauna 
/leitjen sieh indische .\nkliinge. Madagaskar. 
Die Kreide beschränkt sieh vorzüglieb auf den 
Westen; an der Ostkü.<$te ist nur Ukr. vorhanden. 
Die rkr. iet, obwohl alle Stufen vorkommen 



dürften, weniger bekannt als die MXt. und Dkr.. 
die in Fauna und Facie« stark an Südiudicii 
anklingt. Festgestellt sind V. mit Acanthoceras 
Mantelli. T. nur unsicher mit iAuddinosaurieru, 
S. mit «inselnen HoriMmtni. 

Ostkiiste. Von der Delagoabai werden 
Oppelia Nisus, Douvill^iceraten des Aptien in 
mediterraner Entwickelung beschrieben. Von 
Deutsch-Ostafrika komintdassüdlicheKüsten- 
land in Beteacht. Iiier ist eine lückenlose Folge 
von maiinea* mm Teil wealdenartigen Schichten 
vom oberen Jnra ()fa)m) bis zum Aptien festge- 
stellt, deren Fauna Beziehungen zu den indischen 
lind südafrikaniKchen gleicher Zeit aufweist. Am 
berge Tend;igiirn liegen die \on Sattier ent- 
deckten reichen Sauricrfundstellen. Ueber demt 
unteren Sanrierhorizont folgen Nenneenscbichten, 
der mittlere Saurierhorizont, Trigonia Smeei» 
schichten, der oberste Samierhorisont, Trigonta- 
Schwarzi.schichten, rötliche Sandsteine nnd 
Mergel (Makondeschichten). Die zulet/t ge- 
nannten sind auch in liner tv])isclicn Urgon- 
Facies mit Toucasia carinau entwickelt. G. ist 
angedeutet «lurch pvTitisierte mediterrane Amiuo- 
niten wie Puzosia Mayori. In Port» Moza nibiqne 
ist eine reiche Ammonitenfamm mit Lvtocxns 
Saeva, Torrilites Benreri cenoman. — ' In den 
GsTta- nnd Somalilftndern, auf iSokotra 
nimmt neritisch« Knld« nicht iwbedeateiide 
Flächen ein. 

I Nordafrikas Krude seiehnet sieb dnrrJi 

l'Vissilreichtum, eigenartige Formen, wichtige B<- 
zielningen^u europäischen und a-siatischen Fauncu 
aus. In Aegypten gehört ein Teil des nnliisclnii 
Sandsteins der Ukr. an. In Nordägypien 
tritt Meeresbedeckung ein im C, in Südiygypten 
erst im S. Wichtig sind dessen weit verbnitete 
jüngere Horiionte: das obere IL nmfaJBt die 
sandigen f )verwegi-Srhit'hten mit Exogvra Over- 
wegi. das I). Blattertone und weiße Kalke mit 
.Nautilus dunicus. .Nahe verwandt ist die jiingsir 
Kreide Südindiens, von Tunis und Algier. 
Ix»tztere bilden ein zusammengehörendes, recht 
gut erforschtes Gebiet. Mehrfach wird von 
langsamem L'ebergangc der Kreide ans Tithon 

I berichtet. In pel^ischer Facies enthält das V. 

' Thurmannia Botssicri und Astieria Astieri : über 
dem schwer zu trennenden IT. folgt das ammoni- 
{«areuhe Ii., unten mit I'ulchcllien und Holco- 
discen, oben mit Maeroscaphiten; darüber dasA. 
initOppellia Nisus und Parahopliten (P.gargasen- 
sis als Vertreter des Clansayeshorizont^s). In 

i neritischer Facies linden sich im H. sandige Kalke 

Innd Sandsteine mit Ostreoi (O. Oonloni) nnd 

Kchiniden, im P>. Eudisten wie Tunca.sia, Mnno- 
pleiira, Kcquieaia; im A. ( »rbitolineii, KchinidM 
I Toxu-ier Collegnoi), Radinliten. (J. ist in l>cideii 
Facies sertreten, ebenso das machtige, sehr fossil- 
reiche C, das sich, lagunär werdend, bis zur 
Sahara verfolgen läßt. ImT, einer Zeit geringerer 
1 Meerestiefe, erscheinen in Tunis .Joyptogene" 
Aramoniten wie Fagesia, Vascoreras. Ds$ 
untere S. transgrediert häufig; die pelagisebe 
Facies rückt nach Süden vor. Im Enischer 
treten Amnioniten mit ceratoider Sutur auf 
(Tis'-iitia I. Danien istfdnie Atnmonitenent wickelt 
— Eine ähnliche Folge gilt für Marokko. — 
Wüstentafel: l'kr. fehlt im S. von Marokko, 
Algier, Tunis und Tripolis; vereinzelt ist G. 
bekannt; die Übrigen Stufen gewinnen grole 



Digitized by Google 



KfeidefoniMtion 



1005 



Aasdehnnug, sind abfr im Gegensatz zu den 
Atlasl&ndern überall ungefaltet. 

Westafrika. Von weit aentreuten Oitml 
des Sudans wird Kreide, mm Teil als Tegama-! 
Schichten erwähnt ; fcriu rvomSenegal; aus Nigeria 
turone Vascocerasart^'n. In Kamerun sind dit 
Mamfe-Sch. vioUeiiht (;., die Kreide des Mungo- 
ilusses mit Neoptychites, Tissotia, Pseudo- 
tisflotia entspricht T. ud Bmscher; die Fauna 
zeigt wichtige Beziehnngen m Noidaintau Von 
Rio Muni bis Angola sind, a»t di« Kftrt» b«-; 
srhriinkt, 7,11 nonnpn vor allem :G. mit Acanthoceras 
rn:iniillan% ilas Vracoonien der Elobiinseln 
mit Mortoniceraten; aOAk dk ftferigill StOfMi 
sind wohl vertreten. 

3. Asien. Im Kaukasus, in Transkaspien, 
KleiiMfita (flmkb»)» Persien (Lariitatt), Be- 
laiBcliistaii, Im ffinala^a, der arabiteben 
Halbinsel ht Kreide verbreitet. — Im Kaukasus 
sind alle StuftMi entwickelt, wenn auch in ver- 
sdiicdonpr Facins auf tioni .Nord- und Siidabhan^e; 
das J3. zeigt L rgontacies, das A. ist sehr fossilreich 
an mediterranen Ammoniten, ebenso G. ab 
(SlMkonitnadatoia, C. mit SeblAab. variws. das 
3. ab iralBe Knida. — DfaFMunsdeBlIiBftrieDtien 
von Südperslen, wo auch ältere Stufen vertreten 
sind, und von Belubchistan $itimmt vielfach 
mit Kuropa und Nordafrika übt rcin; die Absiitzi' 
der Pautnanstufe leiten ailuiähiich ins Tertiär 
über. — Im Himalaya entspricht ein oberer Tefl 
der miebt^^ Sjätiaducmr dem Bercianen; 
der Ohmmkandstera iit muielimn Mten; die 
ChikVimkalke otithalrrTt A<'atith()<-cras Mantvlli 
und Mcirtoniccras iiiflatiini, diu jtiugi'rm Chikkim- 
t«ne lind der Flysi h von Kumaun sind fossiUeer; 
das M.von Kauipüdjuiig gleicht dem Belutsrbis- 
tans. — Gegenüber diesen falteten Gebieten liegt 
dia Knid« all teüiebe Fortsetnug der afrikani- 
«dben Wflataotdtol angefaltet inArabien und Sy- 
rien. Afriknsand'qteinp itn.sicherpTi Alters tragen 
marine .Mkr. und (ikr., drrcn Fauna wenig- 
stens in erstfrer noch afrikaiiisclie Anklänee 
aufweist. In .Syrien folgt über Urbitoliiienkalk 
des G. das C. mit Acanthoceras rhotomagcnse und 
der berühmten Fischfauna von Hakel im Libanon 
(mit Pyknodonten, Oligopleuriden); das T. mit 
Hippuritenkulken, das >S. mit schreibkreide- 
ähiilichen UiMungen und der Fischfauna von 
Sabelaima(mitBcr('id('U und S(|ualideii t. Cleich 
der vorbesprocheneu ist die der hiiualayiscben 
Faltungsregion vorgelagerte Kreide Indiens 
ungefaltet; ihre Voricommen verteilen sich auf 
die Salt Range, Kutch (NarbadaUl), und die 
Osttflste. In Kutch entliält die L'mia-Gruppe 
der Ukr. eine reiche, zum Teil mit sfid- und 
ostafrikanischen ubereinstimmende Fauna von 
Trigonien; Parahoplites Deshaj'esi in den Ukra 
HiU^ deutet auf Aptien. Wichtig sind die jüngeren 
Komplexe der üstküsto mit reicher Ammoniten- 
famia. Bai Triehinopolv liegt die Ttatur-Gruppe 
anf veracbieden alten ^^ch^ehten und entspricnt 
tum Teil dem C. mit Ac. MantelH, «um Teil mit 
Neoptychites Tellingae, Fugesia superstes (]em 
T., dessen obere Abteilung mit Emst lu r und 
i^aiitonien (Marsupiton) als Trichini>|ioly-( Iruppe 
bezeichnet wird. Die transgressive .\riyalur-Gruppe 
lieferte eine curupaähnliche M.-Fauna (Crania 
upajtwigeiljna). Bei Pondicherry be^nnt die 
fu«ide mit traosgredierendem Sl. (\aludayur- 
Crufine. Trq^noarea* Gruppe, Nerineen- 
Schicnten), 



Auf Japan ist i:kr. vertreten durch Wealden- 
bildungen der Ryosekigruppe mit Pflanzen, je- 
doch ohne Laabhölaer; auf Hokkaido beginnt die 
marine Entwfekelnng, ahnlich wie anf Sacchalin, 

mit C. mit Orbitnlina roncava, und endigt mit 
Uiiiigem S., in <leni H Horizonre durch Acantho- 
ceras, Scaphites. I'arapachydiskus hczcichnet 
worden: nie Fauna frloirhi der südindischen 
des S. Das gleiche '^ih vom S. auf Bomeo. — 
In Nordasien bifinnfc di« luceida mit V. «ad 
Mifft boraden Ctankter dnreb Fbnde toh 
Potyptychites, Aucellcn. fraspeditos, Cylindro- 
teuthis; eine Meere« Verbindung bestand nutNord- 
rußlaml 1 ivtschiirahccken, &o«aja Semlja, Ob* 
Jein'ssei-Aniurbecken). 

i. Australien. Im malayiaehen Ar abipal 
ist Kreide varsebiedeaeik Altan vna mabnrea 
Insefai. ao Ton Snmatra, Java, Bnni bakamit, 

s ihre erhebliche Verbreitung ankündigt. 



was 

In Australien bedeckt sie weite Strecken mit 
den RtjUing Hown bedg (Queensland), deren 
Alter, wohl Ukr. und Mkr., und Fauna mit 
Inoceramen, Aucellen, Crioceraten, Dinosauriern, 
noch wenig «rionebk iat; der Deaort Sandstone 
I liegt dUkoraaiit Aber Aman. Auf Neuseeland 
I und Neukaledonien wurden Pflanzensrhichten 
i des C. gefunden, während die tran>pressive Ukr. 
wie in Neuf^uinea marin ist. 

».Nordamerika. Die Kreiile der Ustküste 
I der Vereinigten Staaten iii Neujersey, Dela- 
iwai«, Maiybuid, Virginia gUedert sieh in 1. 
; Patontaetoimation der Ukr.; «ie ixt flnriatiler 
Natur und ruht auf triasi.srhem oder kristaHiuem 
Uüter<!:rundp. Neben ReptilresU'n enthalt sie 
' eine reiche Flora ni 1 ■. kaileen. Coniferen und 
den, wi« bi.<«bt>r augemjinnu'U. altt»t«n, sou^t nur 
in jüngeren Schichten vorkommenden Laub- 
bdbHm; ihre untere Abteilung bü^t diese jedoch 
wie der WeaMen noch nieht, sondern erst die 
jüngere dem G. entsprechende. 2. Raritan, 
terrestrisch und von der Potomacformation 
durch Diskordanz jjetrennt = G; 3. Cliffwood 
beds = C; 4. Matawan und Monmouth — S, 
letzteres mit Bolemnitella roucronata; 5. Ranco- 
I cas und Manasquan -- D. Die jüngeren Stufen be« 
I stehen aas gbrakonitischen marinen Tonen und 
vSandon und enthalten eine der nordeuropiisdien 
ähnliche, aber h&ufig unter anderen Namen 
I beschrieiicne Fauna. — Eine terrestre Facies der 
' Ukr. mit Laiulptlaiuea findet sich im Missis* 
sippibecken als Tuscaloosatormatieil und in 
Montana als Kootanic-Schicbteu. 

In Texas und den NaebbaiVtaaten wie Süd« 
I kansas, Neumexiko, Arizona werden folgende 
Stufen (a) unterschieden, denen die entsprechen- 
: den des Innern der Vereinigten Staaten (b) 
hier beigefügt ^ind; 

ai Trinity-Gr. b) »Ukr. 

Frederik.sbuig-Gr. = G. 

, Washiia-Gr. i)akoia-Ur. =C. 

I Eaj^Fovd-Gr. Colorado-Gr. 

(Benton) = T. 
Kr. von Awtin Colora<lo-Gr. 

(Niobiara) =S, 

Montana-Gr. »»M. 

Laramie-Gr. — D. 

Die Trinity-Gr. entspricht einer allmählichen 
Tran.<(gression über paliOMlseben Untergrund; 

der lloriznnt v(ui fJIeiirose führt unten in reicher 
Flora noch keine Dikotyledonen, oben Rudistcn, 



Digilized by Google 



1006 Kraideformalioii 



Orbitolinen unti andere Fossilien mediterrauer 
Kntwickeliing, dii' mit Kolrhen aus dem A. 
Spaoieiui und IV)rtu|ak iUiemuiitiaiineii. In der 
md«riktbinrg-Gr. «ind Radnten wie Reqnkoi» 

Monopleura. Caprina in zoojTrrcn Kalken reich 
vertreten, in der W'ashita-l ir. die cenomancn 
AiiHiKiiiiirti Ai-. rlKUoiiuiL'cnsc und ^luntelli, 
in iler Kagle-ür. Frionotrnpm Wonigari. Die 
Kreide von Austin (^leidlt der weiUen Kuropa.s mit 
Inoceramen, B«rro»icenw HsberfeUneri, Morto- 
nicerM texanum und r»irbt nur bis tnm Camp»- 
nien. Im Innern der Vereinigten Staaten 
(Kansas. Nebrattka. Dakota. Felsengebirge) erfolgt 
in der Mkr. einr untüt- 'I'riinsfrrcssmii. mit der 
iiiri>|Ȋische Tvp*'H tinw .iinlfrn. /um Teil 
iitfaltet, liegen ihre znnärliüt fiTrestren. dann 
mannen .Sedimente auf ('kr.. .Iura und 
iUteren .Schichten. Die pfianzenreiehe Dakota-(ir. 
vird ftbg«l0sl: von der marinen Colorado-Gr., in 
dcr«n Benton-Seb. Aa8t4>ni, lnoeeniin«n (Isbii- 
tiis) und eurupäisrhen ahnlirhe AimiMinitt'n 
häufig sind, wahrend die .\iobrara-Srli. l iiif wk h- 
tigt' l aiina i iuluilten mit Uintarriiiiis sm iaiis 
( westfaiieus Kuropas), mit Fisehen. l'ylhono- 
morphen. SauropKrygifm, zahnlo.sen Ftero- 
aaanem wie Pteranodon, Vögeln mit Zähnen wie 
Hesperomi», Ichthjromis. Naeb gerinfiwr Meeres- 
.sehwankung folgt die marine .Montana-Gr. 
(Fort l'ierre Seh. mit Mosasaurus und Fox 
Hill .*^i'h.i. litxr ilicM-r die mäehtige Ijiraiini'- 
forniatiüii, eine ürai k- und SüliwaKserbildung 
mit Kraunkohlenlagern. sieh am Dstabhang des 
Felsengehirges von Canada bis Mexiko er- 
streckend. .Xuf ihr liegt Tertiär in gleicher .\u«- 
bildung; doch «ind die Triceratops beds mit 



grölen IMnosatiriem und Beuten kleiner Säuger 

norh zur Krt'iili- ui stellen. 

Zu i rwiiliiii'n mihI iIm' ("<»nio beds i Mrirrisun- 
formation ). <>iiu- Himii-iisecalilairmiM^' in l'aknia. 
t-'olurado aus <i*r (innze von .Iura zu Kreitle 
mH den wohl erhaltenen Resten der großen 
Dinoaaorier Diplodoruti, Üronio-, terato-, Stego- 
saurns. 

In Ca na da finden sich im Felsengebirge, 
in .Manitoba. Saskntchewan bis zur Mukenzie- 
roündung aK l^'m-tsct/unL' aus ilni \ erriiiigten 
Staaten Vertreter iler itakotu- und l'olorado-U.. 
über ihnen mittler I^ramieformation verwandte 
i^ildungen der ßelly River-(ir. 

An der Westküste Nordamerikas kommt 
Kreide vor in^ Alaska. Briiiseh-Kolum- 
blen lind Kalifornien, gekennzeichnet durrh 
hiireale Typen wie Ainella. I'olyptychitos. 
Cylnuiroteuthis. Die Auceilen-.Sch. von Alaska 
und Kolumbien sind wenig iM'kannt, besser 
«lie Ukr. der Charlotteinseln; Fortsetzung 
dieses Vorkommens sind die Knosville-Seh. des 

kalifornischen Kfiateogebiiigea mit grofiem Aurel- 
lenrejrhtum. lieber ihnen liei^en die mittel- 

kretazi.sehen Mrrr.setown-.Srh. mit einer mehr 
mediterran II 1 auiia bei indischen Anklängen 
((j.iiiWrv. .-i.is MiiA.ii, Hill (lif oberkretazischen 
mai htigen Cliico-.'^cliu liirn 

6. Mitti'l- und S 11 (I a tu I j i ka. In Nord- 
mexiku gleicht die I kr. iler Triaity-(jr. 
van Ttxvty während im Süden f PuebIa)' .*iich 
i'ine mediterrane peia^ische Fauna mit Holco- 
stephaniis, Berriasdla gelteinl macht. In der 
-Mkr. sind orniitmi tie und Hndistenkalke häufig; 
diu Okr. ist elteiituils uuriliseli, — In Süd- 
amerika fehlt l'kr. der Ontkfiste; sie ist dagegen 



nachgewiesen von \ eneziiela südwärts an der West- 
küste bis Pbtagonien, fast ülit rallmit medit<>rraneu 
AnUlbinii. So fObrt in Kolunbia da« B. 
FüleheDien und Fanhopliten, das A. Panhopl. 
Miiletianus und Douv. Martini. In Peru beginnen 
wealdenartige Bildungen mit Kohlen ohne 
I^ubhölzer die l'kr.. In den ( h ile n i s( h- 
argentinischen .\nden ist die Srhirhttolgo 
fast VOHlttodig. überall reich an lluscbeln, 
inner an Ammoniten, unter denen H. norico» 
und Berriaaellen, vor allem PolyptychitM und 
Sinibirskites als boreale Typen zu nennen 
sind. Die Vkr. von Patagonien (liel^ano 
beds zum Teil) enthält eine eigenartige' i'auna 
mit Holenstephanus, Streblites. .Neocomite.^. 
T^poldia. Ilatchericeras. - (i. wird erwähnt au> 
der Kordillere von Merida und Bogota, aus Peru, 
seltener das C. (in Peru mit vielen Anklangen 
an die afrikanisch-syriacbe Facies) und das T. — 
Ans der Okr. sind zu nennen die dhkordant auf 
iiltere (Jesteinen ruhenden Si liichten des M. der 
Insel l^uiriqnina inC'hile mii l'ln Ilm pras.(jaudry- 

<'eras. Kossinat ireras. Uaeullles Liiul ellf.'ell lit- 

Ziehungen zur indischen Valinlaynr* und kali- 
forniscnen Chieo-Ur. Fi'rner ^leii haltrtge Srh. 
in Patagonien mit ihnlichen Beuehongen, wo 
sur (Ikr. xnm Teil die im binen« weit rer- 

breitete (iuaranische Formation gehört. In 
Brasilien ist Mkr. vertreten (Scrgipe). cnt- 
siireilieinl iler mit telkretazischen Transgrevijori 
des Atlant i.sclien Ozeans über die bratdlisrhr 
.Ma.s.se: elH'Uso Okr. (Peniambuoo). Die Fauna 
nähert sich den europäischen. 

7- Polargebtete. Marine Kreide fimlet .sich 
auf Kiinig-Karlsland mit AuceUeo, «tf Spitt- 
bergen, in Ostgrönland mit Aneellen usd 
Sintsbirskiten ; in Westgrönland knninien Weal- 
denbilduneen vor. Terresler ist liier .im Ii dir 
Mkr. ausL'ebililet mit der Konie- iiml Atam - 
tiora; <lie bereits senone Patootliora enthalt 
viele Laubbölzer und marine Lagen mit Formen 
de« M. der Vereinigten Staaten. — Auf Urahaoi- 
fand befinnt die Hkr. mit Gault (Deam. lati- 
dorsatiiin i, Fnssilreich ist das S., tles.Hi>n Fauna 
(Kossmaii« eras, (iaudr>'ceras) nahe verwandt 
ZU Süd Indien und Südamerika ist» 

5. Paläogeographie. Faunenproviascii. 

Klima. Die Vertcilun{r von I/and und Ulm 
wührend der altereu Stufen der Kreidezci' 
nähert sieh ^tark der iui Jura. i>ic iüngereii 
Stufen dagegen lasBen, trotxderversenieaieoen 
hier vor sich ^«^henden Transgref^innrn in 
vielen Teilen der Erde, engere Beziehtineen 
7.11 den heiitt|i;^en I^li-errsbeckeii und Konti- 
nenten erkennen, l'nter letzteren sind, trotz 
wechselnden L lafangs und Zusammenhang>. 
vier große Älasscn zn nennen, abgesehen 
von dem wenig bekannten «ntarkttscfaea 
und den pazift'sehen Kontinenten. 

1. Der Angarakontinent, Asien von 
'Japan und China bis Sibirien ohne dtis eid- 
liche Zentralasien (Persien) umfassend, eine^ 
der festesten .Stücke der Erdrinde, dJ" 
wäliieiul der Kreidezeit nur geringe uiid 
kurze l'eberflutungen erfuhr. Er wurde im 
Norden vom borealeii Meere bo^rrenzt, eben*« 
wie der folgende. 2. Der i^ordiitlanti$cl* 
Kontinent. Europa und Nordanieriic* 



Digitized by Google 



f 



1007 



hingen zusammen, zerfielen jedoch wieder in 
mehrere größere Lindergruppen. Erstcrcs 
war Tom An^pralande durch eiiu n im Osten 
des, eine gewisse Selbständigkeit besitiCDden 
finnisch-skandinavischen Sehildes Aber das 
l'(*tst lK»raliiiui und Nowaja Soiiilja verlaufen- 
den, in der Mkr. verschwindenden Meeres- 
arm getrennt. Die Wee^renze des Konti- 
nents war ungefähr durch die Lage dt ^ Felsen- 
gebirges gegeben. Die jüngeren Ueberflu- 
tungeu brachten hier große Voränderungen, 
die sich sowohl an den alten Gcljiri^skerncn 
Europas (spanische Meseta, Zeiitralplätcau, 
Ardeniien, Döhmische Masse) wie im Innen) 
Nfirduinerikas (Mississip|)ibecl"en) äußerten. 
Daseien zoita-n .sitii Kückztigserscheinungen 
in (irönland, Spitzbergen. '.'>. Der Afriko- 
brasiüsobe Kontinent. Zu ihm säblen 
SUdamerika, das von NordanHiriln f^etrennt 
war. und Afrika. In der Ukr. über den 
Atlantischen Ozean hinweg verbunden, dürfte 
sich ihr Zusammenhang von der Hkr. ab ge- 
löst haben, ohne indes ganz zu verschwinden. 
Jütigeie Transgressionen überiluteten die 
Sänder des heutigen Südamerika und Afrika 
und drangen auch im Gebiete des sieli ver- 

frößernden Atlantischen Ozeane an den 
[üsten Brasiliens und Westafrikas vor. Im 
Innern Nordafrikas (Sahara-Sudan) breitete 
sich ein seichtes Meer aus. Die Westgrenze 
de.^ Kuiitiiienls liu: landeinwärts der Küste 
deä heutigen Pazifischen Ozeans, die jungen 
Faltengebirge Sfidamerilnw waren Wm; seine 
Ostküste war rresrebon fast durch die hentiL'e 
Ostküstc Afrikas; Madagaskar war bereits 
vom Festlande getrennt. 4. Der Indoaustra- 
lische Kontinent umfaßte Südindien. Matla- 
gaskar, Teile der Malaiischen Inseln und 
Anstralien, die aber mannigfach überflutet 
worden sind. Aehnlich wie bei den zwei 
letztgenannten sind erst in jüngerer Zeit 
(Tertiär) große i.andstücke eingebrochen, 
die die Verbindung zwischen seinen Haupt- 
teilen ▼ermittelten. 

Zwisrhen den nördlichen Landmas.««en 
des Angara- oder Sinosibirischcn und des 
Nordatlantiflchen Kontinents einerseits, den 
südlichen des ,\frikohrasi1isehen und Tndo- 
australischen (und »udpa^iliscben h anderer- 
seits verlief von Ost nach West, Ähnlich wie 
im älteren Mesiizniknni. da« nie^nrnisehe 
große Mi t IflmtHT während der i^aiizea 
Kreidezeit in Form einer Geosynklinale, 
wenn aneh mit verschiedenen Schwankungen 
seiner Küsten. Diese verliefen in der Iikt. 
folgendennaßen. Das Xurdufer zog durch die 
himalajische Faltuugüzoue, Persieu, den 
Kaukasus, die Krim, fllwr den nffrdlicben 
Rand der Karpathen und Alpen, den 
liehen Schweizer Jura, durcli das Khone- 
l)ecken, SUdspanicn, entlaug dem SOdrandc 
des Nordatlant i-clu-n Kduf inent'-- naehTexa.-. 
Nordamerika und Kdilurnren. Du.h Süd- 



nfer verlipf in SiiflnTuerika durch Kolumbien, 
Venezuela, iia« h der Insel Trinidad, von da 
am Nordrande des Afrikobrasilianischen 
Kontinents entlang nach Nordafrika, tiier süd* 
lieh des Atlasgebirges und ~ die Kfistenünie 



wird unsicluT 



unter rint,a'hunii von 



Aegypten, der arabi&cben Halbinsel und 
Kleinniens wieder durch Peirien naeh Sfld- 

indien. Einzelne Inseln unterbrachen seine 
Fläche, so die spanische Meseta, Sardinien 
und Korsika, Mazedonien, Kleinasicn, die 
Antillen. Es diente in hervorragendem Maße 
der Wanderun? seiner marinen Faunen, die 
wir von Amerika über die Antillen, das 
heutige Mittelmeer, Indien bis in den Malai- 
ischen Archipel und weiter nach Osten ver- 
f(dL'en können, wenn auch bald stlrker, 
bald schwächer ausgeptägt. 

Anfterdem bestana ein arktisehet und 
ein antarktisch! . 'Iii' Antarktis nnitrehcii- 
des Meer, über die wenig bekannt ist, und 
ein pazifischer Oiean, der in Form einer 
Geosvnklinalc eine irgendwie gestaltete pa- 
zifische I>andmaese umrandete. Neben inni 
beansprucht ein indischafrikanischet 
Meer eine gewisse Selbständigkeit. Zwischen 
allen diesen und dem Mittehueer be^^tuiiden 
verbindende Meeresstraßen. So vermittelte 

t im Osten Afrikas während der ganzen Kreide- 

' zeit eine Meeresstraße über Oetafrika, West- 
inadai^Mskar und Südafrika zwischen Mittel* 

|Und antarktischem Meere. 

I Die diese Ibere l>evO]]raniden Faunen 
rdie I.andfaunen kfinnen noch nicht in Re- 
lra( lit Ljezniien werden) lassen einzelne 
Fauiienreiche unterscheiden. In der Ukr. 
stellt eine boreale Provinz, irekennzeichnet 
durch das Fehlen von UrbiioliuetJ, liitf- 

{korallen, Rudisten, durch das Vorkommen 
von Aucellen, bestimmten Ammoniten wie 

1 Polyptychites. Simbirskites, einer mediter- 
ranen Provinz g^enüber. Diese iidirl in 

I neritisclier Facies Orbitoiinen, Korallen, Ku- 
disten, in ihrer bathyabn Lytoeeratiden, 

i Phylloeeratideii. Pidf hellia. Die mediterrane 
Faiina bevölkert da^ große Mittelmeer in 
seiner oben gekennzeichneten Ausdelmung. 
In diesen beiden Provinzen iremeinsam vor- 
konmipnde Tnien wie llub osieplianus, Para- 

, h(i|)lite- sprechen fflr Verbindungen, die sieh 
nach den «reoeraphischen Verhältnissen in 
den eiuzelueii Stu/eu verschieden schwierig 
gestalteten (so in Europa im B. fast unter- 

jbunden, im A. wieder frei waren), hüne 

(weitgehende Mischung von borealen nnd 
niedilerranei' Elementen erfolgt nur im 

; Westen von Nordamerika, wo südliche nach 

I Korden, nOrdliehe weit naeh Süden wandern. 
Neben diesen beiden bestand als dritte wohl 
eine südliche Provinz, die Charakterlypen 
im Bereiche des atrikanisch-indisoben Meeres 
(Triir(niien k in l'ataL'oiiien enthielt. 

In der Mkr. ist krättig ausgeprägt alleiu 



Digilized by Google 



1008 



Kreidefonnation 



die mediterrsue Faunenproviiiz mit ihren | die Kreideieit xurttek. Aefanliches gilt iOr 
Mhon genannten Elementen, wtiirend die | die KupttllieB und den Westen Nordamerikas. 

ndi nfirdlich und südlich anschließen- In Mitteleuropa (Korddeutschland) sind Ver- 
den Provinzen nur durch deren Fehlen ge- i schiedene Bewegungsphasea aus der Kreide 
kennceichnot werden. Erstere ist frie in der | bekannt (saxoniBche Faltung), 
rkr. über das ganze Mit telmeer iu verfolgen. Vulkanische Erscheinungen sind 
Sie beäteht auch in der Okr. mit den gleichen I nicht zahlreich; in größtem Stile finden sie 
Morkmaleo. Nördlich von ihr findet sich ' sich in Indien, wo der 300000 qkm bedeckende 
eine durch die Schreibkreide und durch . Dekkan-Trapp seit dem Cenoman £:cwalti<re 
Actinocaraax, Belemnitella, Ananch3rtes, Cra- 1 Decken bilaete. In den Pyrouäeii habeu 
nia, Triuonoj^enius; auspezoichiiete Provinz, üranitische, svenitische und Iherzolithische 
Im Bereiche des raziflschen Ozeans lebt eine . Magmen Kreideg^teine kontaktmetamorph 
indisebpazifieehe Fauna (mit K<»BB-|bMmflttfit. In Kteinasien s^mnt die Öm, 
maticeras). reich an ba i :1ipm I'mptiv lecken zu sein. 

Die Verteilung der Fauna ist durch klima- : 7. Nutzbare Ablagerungen. An solchen 
tische Ursachen bedingt; die sich überwiegend ist die Kreide nicht reich; wichtig sind vor 
▼on Nord nach Süd anreiheüdrn Faunen- allem Kohlen. Im Wealdcn Norddeutsch- 
provinzen sprechen für eine klunatische lands kommen am Teutoburger Wald, am 
Differenzierung während der Kreide- Nordabhang des Wesergebirces, am Deister 
reit. Die mediterrane P^oräu mit den ihr; und Osterwald wertvolle Steinkohlenflöie 
ei <^aMi artigen läementen, die sieh in den ' vor; ihre Kohle ist meist aschenreich und ent- 
gleichen Breiten über die Erde finden, hält 85 bis 88% Kohlenstoff. Andere Kohlcn- 
spricht für einen warmen Klimagürtel. An . flöze der deutschen Kreidezeit (Quedlinburg, 
diesen schlössen sich kühlere, aber nach den | ifa^erungsbeiirk Lie^its) ^d ohne Beden- 
Floren in Grönland zu urteilen, keineswegs [ tung. — Kohlen finden sieh weiter in Spanien 
kalte Gürtel an. Die Grenzen dieser Gürtel | (Lignitlager von Terruel, Gault), in verschie- 
greifcn, soweit sie durch marine Faaiuaiiach- denen Gebieten Südamerikas, z.B. in Peru, in 
weisbar sind, durch Meeresströmungen viel- Neitsoeland (? Kreide). — I'if -'roßten Koh- 
fach ineinander über. leniager weist der Westen der Vereinigten 

6. Bewegungen der Erdkruste. Vulka- Staaten auf, wo sie nach Schätzungen eine 
nische Erscheinungen. Epirogenetische enorme Aasdebnung enreioben. FUtse entbilt 
Bewegungen der Erdknute, zum Tül ge- ^ die untere &eide, so in Montana und Sid- 
stci-rert zu nrofreneti^chen. t-ind in der Kreide- dakota, wie die obere, diese aber die wich- 
zeit äußerst zahlreich und weit verbreitet, tigsten, besonders in der Laramieformation. 
Seichterwerden des Heeres infolge aufstei- 1 Die Kohle variiert zwischen Lignit und 
gender Bewegiineen von Krustenti'ilen findet Anthrazit; letzterer ist auf den Kontakt an 
sich in vielen Gebieten des großen Mittel- iiitrusivgesteinen beschränkt. Die Flöze 
mecrcs dort, wo sich zwischen pelagische ! werden 6 bis 10 m mächtig, sind leicht aus- 
Absätze solche neritischer oder litoraler Eut- beutbar, werden aber nur für lokalen Bedarf 
Btehung einschalten. So fehlt in Nordafrika | abgebaut. Die Gesamtmasse der Kohle soll 
Iifiufig das Turon oder ist durch neritische der des nortlamerikanischen Karbon nicht 
Radistensehichten vertreten. Schichten- ^ nachstehen, wenn auch ihr Wert ein geringerer 
IQeken stellen sieb in bestimmten Phasen I ist. BedeatunmoU und läe EoUenfeldar 
der Kreidezeit im Bereich von Alpen und v()iiWyoming,]U>ntaiia,Konl-andSfiddakotai 
Pyrenäen ein. Durch Meeresregression ist Colorado. 

in weiten Gebieten der Erde die Wende ▼onl An anderen nutzbaren Vorkommen sind 

.Jura zu Kreide ausgezeichnet. Bewejjimgen ! zu iirtiüen: rüp wnilV Kreitie, die zu Schreih- 
iiii iransgrcssiven Sinne treleii in grölitem kreide und weii-ien l-arben verarbeitet wird. 
Maßstabe ein in der Mkr. und Okr. im Be- feuerfeste Tone, Erdöl (in Texas) und Asphalt, 
reiche des Afrikobrasiliseben Kontinents , Bauxit (Italien, Frankreich)» Pli08phat(Nord< 
mit fogressionen des Atlantiseben Oxeans; I frankreich, Belgien); Feuersteine, 
im Innern Nordafrikas, wo über Sahara und Erze sind selten. Eisenerze finden sich 
Sudan sich das große Mittelmeer mit dem in Deutschland bei Salzgitter (als oolithisches, 
Atlantiseben Ozean verband; in Mittel- und , konglomeratisches, phosphorreiches Braun* 
Nordeuropa durch Ueberflutnntr der höh- eisen mit 37'*,', Erz) und bei Peine. Ferner 
mischen, der skandinavischen Masse; in bei Ambert: m Bayern (Braun-, auch Spat- 
Ngidaneiika durch Ucberflutung vom Missis- eisen). Bei Bilbao in Spanien enthalten Kalke 
sippi- bis zum Makenziebecken. der Ukr. sciion seit dem Altertum aot- 

(iebirsrsbildende Bewegungen sind nach- <j;ebeutete liot- und Spateisenerze. 
;ieul. - n m diu Wcstalpen, Südalpeii in LUgp^jy^^ Kilian, L^tha.a g^n.Mitn. 

den nördlitben Ostalpen (wo kräftige Fal-j //. Ttü: Me*otoikum. ili. Band: Knüe. 
tung »wischen Aptien und Genomen antrat), j., 9, umi s. He/erutuf. stHugart mr, a» 
Der Deckenbau der Alpen leitet sieh bis in . tcii<f ms. fMU LUeraumuigabeitf» — 6, thmt* 



Digitized by Go 



Kwi ^*!ifo nmriiflii Ky^ uhwif dos Blutes 



100» 



Tmüi dt Geologie. II. : Lei Perioden g'>.!o<f\'.pitii. daß durch alle Teile des Körper» eine FlQssig- 
Periodt rretaeee. ikirU 1911, fMit i.itrraiur- jjeit, das Blut, Ununterbrochen hindurch- 

strömt und den Organen, was sie an Brenn- 
material und Sauerstoff nöti? h ihni l)rin!»t, 
sowie sie von den schädlichen Produkten ihrer 
Tätigkeit befreit. 

Diese Strömunir findet bei den meisten 
Tierklassen in pincni iroschlossenen Röhren- 
systciii. tk'in (iffiilisyy tem, statt und 
wird, mit nur weuicea AuMiAlimeii, durch 
einen besonderen, honlen Muskel, das Herz, 
zustande gebracht. Tiitcr dem Einfluß tlcs 
He»eu8 wird das Blut in den Gef&ßeu in 
einen Kreislauf getrieben, in den es 
iTnmer wieder denselben Weg yon und in 



imirifii-n.) — F.. Kfiyspr, l.<lirhticll lirr geO' 

l'njiHr/irn F'ii-miitii'nsl:iiii<l<-, .'i. Auß., S. bU 
Stuitg'irt ans. — tu. ChamberUn und 
B. SalMurgf Qtolog^. Bd, 111: Ogmtmehean 

1908. 

E. KrenkeL 



Kreislanf des Blutes. 

Physiologie des Kreislaufes. 



I. Äll^emeiues über den Kreislauf. II. Die dem Herzen zurücldegt. 
Physiologie den IlersenK. A. Bie Mechanik des ; Bei diesem Enlswof niumt das Blot 
He'rrcns. 1. Die Formveränderungen des Herzens, von den Verdauungsorfranen die dort in 

Die Herzklappen. 3. Die Herztöne. ^ ^cr geeigneter Weise umgewandelte Nahrung 
Ärde/He;;t fci^iÄJ- ?:Sle-/; -«rnd seiner ltrömu.^ d,.ch d| 
Kraft und Arbeit des H.rz. ns B. Di. j.hvsio- J^e™«» ^ezw. die Lungen Mttigt es sich 
lo^^chen Ei^nschaf tr 11 di s II. rzmiiskek ' 1. 1 mit Sauerstoff und gibt die KoWensamre «»: 
l);is Kl.'ktr«.kar.iioL'ramm. L'. Di.- Ernährung siimtlichfii Organen lieferten Breniuiiaterial 
Herzens. 3. Die kün.stiithe Keisun^ des Herzens. 1 und Sauerstofi, und aus sämtlicheo spfllt 
4w Die rhythmische Fähigkeit der einzehien Her»- es die Zersetzuni^BpfwInkte aus, welche ei 
abtei'longen. 5. Die Fortpflanzung der Erregung I dann durch die Tampon rKicmrn). die Hant 
doreli dM Hera. 6. Die Autoinatie des Herzens, die Nieren vom Körper abgibt. 
« . Die Herznerven. 1. Di.- ht minomipn li. rz- 1 r,„ *^i„„_,i„,._„_ j„„ 

nerven. 2. Die beschleiini-. ml. n H.r/ru , v.n. - P* 4'« anatomischen Anordnungen de« 



Ii. Dil' zontripetali'ii llcrznervt'n und die H.tz- 
n»il»"xt». 4. Di<» Ki.'(iurii7, der Herzschläge. III. 
Die Strömiinj: des lilutcs in den Gefäßen. A. 



Kreislaufes bei den einzeliifn Klassen und 
Ordnungen des Tierrt'irhej» in diesem Werke 
im Zusammenhuiit; mit der Darstellung 



HydianJik des Knialaoies. 1. Der Blntetxom vom Biiuc der betreffenden Tiere besprochen 
in den Arterien im alfeenkeinen. 2. Dniek imd , • . . < . . . 

Geschwindierkoit des Blutes in den .\rt<^rieti. 
3. Der Aru^ri. iipiils. 4. Der BIutstron\ in den 
K;itiill;in'ii. 5. D.t Biiit'itroni in di'n \'.'n('n. 6. 
Der Lungenkreislauf. H. Die Innervation der 
Gpfäße. 1. Die gefäßverengenden Nerven. 
2, Die «eli&erweitenilen Nerven. 8. Die Geüß- 
reflez» xaiA die Zentmn der GefUnerven. 4. 
Die Kinwirktmg innerer Sekrete auf don Kreis 



sind, kann eine vergleichende Uebersicht 
über den Kreislauf hier unterbleiben, und 
ich beschränke mich daher wesentlich auf 
die Daretellnng des Kreislaufs bei den Säuge- 
tieren. 

Bei ihnen ist das Herz (Fig. 1^ durch 
eine Scheidewand in cwd voneinaoder 

vullständic; setrennte TTälften, eine rechte 



lauf. ü. Aligemeines über die Blutverteilung im und eine linke, getrennt Jode üäUte besteht 
^i^- ihrerseits aus swei Biumeii, einem Yorhof 

I. AllsemeitMs über den Kteialftiif. I""^!^'"." . .- • 

nu||«m«His* uBer ««n «kraawiu. ] Vorhöfe mUndon diejenigen Üe- 

Bei der Verbrennung, die überall im fäße, in welchen Blat nach dem HerSMl 
KArper stattfindet» werden sowohl die brenn- strömt; von den Kammern gehen diejenigen 
baren Stoffe ab auch der sur Unterhaltung Gefäße aus, in welche das Blut von dem 
der Verbrennung notwendige Sauerstoff im- Herzen herausgetrieben wird. .letie lieiüen 
unterbrochen verbraucht und gleichzeitig Venen (Blutadern), diese Arterien (Sclilag- 
eine Menge Zersetxungsprodultte gebüdei | adem). 

Infolge i! essen würden die Ori;an.> bnltl des ; Die allgemeine Anordnung des Kreis- 
nötigen Brenoniatertäis und dee» Sauerstoffs | laufes, wie sie von Mar vey (1628) festgestellt 
ermangeln und daher gezwungen werden, wurde, ist folgende (vgl. Fig. 2). 
auf Kosten ihrer oi«rpneii Substanz die für Das von allen Teilen des Körpers in den 
das Leben notwendigsten Vorgänge zu unter- j Venen nach dem Herzen strömende Blut 
brechen. Außerdem wOrden die sich in! gelangt durch die beiden Hohlvenen in 
immer größerer Menge sammelnden Zer-jden recliten Vnrhof uiui von dort in die 
setzongsprodukte auf die Organe eine schnell reihte Kiuuiner. Die von dieser ausgehende 
eintretende schädliche Wirknng ausüben. Lungenarterie führt das Blut nach den 
Auf Urund dieser beiden Umstände müßten 1 Luqgen, wo es Sauerstoff aulnimmt und 
dahw die Organe innerhalb einer verhUtnis- 1 KoMenslnre al^bt. Von den Lungen strQmt 
mäßig kurzen Zeit zutrrunde trehen. das Bhit durch die vier Lun^envenen 

Dem wird indessen dadurch vorgebeugt, nach dem linJcen Vorhof und weiter nach 
HudwIMerbucii der NatorwisaeiuchAftca. Band V. 64 



Digitlzed by Google 



1010 



Krcislauf des Blutes 



der linken Kammer. Da die Scheidewand, [ das Blut durch zwei Kapillarsvsteme, nämlich 
zwischen den beiden Herzhälften, wie Servet 1. die Kapillaren in der Lunpe und 2. die 

Kapillaren im großen Kreislauf. 

Das Blut, welches durch die Kapillaren 
des Magens, der Därme, der Bauchsjwichel- 
drQse und der Milz strömt, läuft indessen. 



(1553) und Vesalius (1555) fanden, voU- 
1 

7. 



1 av 



•I V 




Fig. 1. Hera eines Mensrhen. Frontaler Schnitt, 
von hinten gesehen, a rcchttr, a' linker Vorhof; 
V rechte, v' linke Kammer; s V'orhofs-, S 
Kammerschpidewand; kk die Atrio-Ventrikular- 
klappen; 2' ar av' 1 1 av Aorta und die von ihr 
ausstehenden Aeste, ve eine K<irper\ene ; 4' der 
linke, 4 der reihte .\st der Lungenarterie, Ive 
die linken Lungenvenen. Nach Uoas. 

ständig undurchdringlich ist, führt der 
einzige Weg, auf welchem das Blut von der 
rechten Seite zu der linken gelangen kann, 
durch die Lungen; dieser Abschnitt des Kreis- 
laufes, der zuerst von Servet (15.Ö3) und 
Colombo (1559) beschrieben wurde, heißt 
der kleine Kreislauf. 

Von der linken Kammer strömt das Blut 
in die Aorta, welche Arterienäste nach allen 
Organen des Körpers entsendet und sie 
also mit Blut versorgt. Aus diesen sammelt 
sieh das Blut wieder in den Venen, welche 
sich zu weiteren Stämmen vereinigen und 
schließlich als die zwei Hohlvenen in den 
rechten Vorliof münden. 

Dieser Abschnitt des Kreislaufes von der 
linken Kammer zu dem rechten Vorhof 
heißt der große Kreislauf und wurde 
zuerst von llarvey (1()2S) nachgewiesen. 

Der UeberL'aiig zwischen den kleinsten 
Arterien und den kleinsten Venen findet 
durch Netze .sehr feiner (iefäße, Kapillaren, 
statt. Diese wurden von Malpighi (1661) 
entdeckt. 

Bei einem vollständigen Kreislauf strömt 




Fig. 2. Schema des Kreislaufes bei den Säup^ 
tien>n, von der Rüikenseit« iM'trarhtet. a linker 
Vorhof: b linke Kammer; c rechter Vorhnf; d 
rechte Kammer; e Lungenkreislauf; f Kapillaren 
des Darmes; g Kapillaren der I^'ber; h Kapil- 
laren der unteren Extremitäten; i Kapillaren 
des Kopfes und der oberen Extremitäten; k 
Iveberarterie. 



bevor es nach dem rechten Vorhof gelanct, 
durch noch ein Kapillarnetz und zwar in 
der Leber. Dieser Abschnitt des Kreislaufes 
wird als der Portalkreislauf bezeichnet 

;\uch das Blut, welches durch die Leber- 
arterie nach der Leber strömt, hat in die.ieni 
Organ zwei Kapillarnctze zu passieren, 
nämlich 1. die Kapillaren in der Stütz- 
Substanz der I^bcr und 2. diejenigen in 
dem eigentlichen Loberparenchym, den 
Leberacini. 

Ebenso strömt das Blut in der Niere 
durch zwei Kapillarneti^e; zuerst durch die 
Kapillaren, welche die Malpighischen tJefäß- 
knäuel bilden, und dann durch die Kapillaren, 
von welchen die Nierenkanälc umsponnen 
sind. 

Die Bewegung des Blutes wird durch die 
Tätigkeit des Herzens unterhalten. Das 



Goo^ 



Kreislauf des Blutes 



1011 



Herz ist im großen und ganzen nichts anderes ' Herz getragen oder unterstützt wird, 
als ein hohler, in vier Abteilungen geteilter Schneidet man das Herz von einem Frosch 
Muskel. Jedesmal wenn sich eine dieser Ab- heraus und hält es mittels einer Pinzette 
teilungen zusammenzieht, wird der be- ; an den Vorhöfen, so hängt die schlaffe Kammer 
treffende Hohlraum kleiner und das darin wie ein kleines Säckchen herab; legt man 



enthaltene Blut in der soeben erwähnten 
Richtung vorwärts getrieben. Nach Ende 
dieser Zusammenziehung füllt sich der 
Hohlraum wieder mit Blut, eine neue 
Zusammenziehung folgt usw. 

Die Zusammenziehung der Wände der 
Herzhöhlen heißt Svstolc, ihre Erschlaffung 
und Ruhe Diastole. 

II. Die Physiologie des Herzens. 

A. Die Mechanik des Herzens. 

I. Die Formveränderungen des Herzens. 

Die Wände des Herzens bestehen aus 
Muskelfasern, welche wesentlich derselben 
Natur sind wie die Fasern der quer- 
gestreiften Skelettmuskeln. Den verschie- 
denen Ansprüchen entsprechend, welche 
die einzelnen Herzabschnitte zu erfüllen 
haben, ist die Wand der verschiedenen 
Herzhöhlen verschieden stark ausgebildet 
(vgl. Fig. 1). 

Die Aufgabe der Vorhöfe besteht einzig 
und allein darin, das Blut von den ent- 
sprechenden Venen zu empfangen und es 
nach der Kammer zu überführen. Größten- 
teils geschieht dies einfach so, daß das 
zurückströmende Blut durch die Höhle des 
Vorhofes ohne weiteres nach den Kammern 
strömt. VAne Weile vor dem Beginn der 
Kammersystole zieht sich aber der Vorhof 
zusammen, um die letzte Füllung der Kammer 
zu bewirken. Hierzu ist indessen keine große 
Anstrengung vonnöten, und dementsprechend 
ist auch die Wand der Vorhöfe ziemlich 
dünn. 

Die Aufgabe der rechten Kammer, das 
Blut durch den kleinen Kreislauf zu treiben, 
ist, ange.sicht.*' des geringen Widerstandes im 
kleinen Kreislauf (vgl. unten III, A, Gj viel 
weniger anstrengend als die von der linken 
Kammer auszuführende .Vrbeit, durch welche 
das Blut nach allen Teilen des Körpers ge- 
trieben werden soll. .\uch ist die Wand der 
linken Kammer entschieden viel dicker als 
die der rechten, und diese kann, wie aus dem 
QuerschnittFigur3 ersichtlich, gewissermaßen 
als eine Spalte in der rechten Wand der 
linken Kammer (der Kammerscheidewand) 
angesehen werden. 

Bei der Systole verkleinern sich die 
Kammern in allen Richtungen und streben, 
eine ganz bestimmte Form, mit der Spitze 
etwa senkrecht über die Basis, anzunehmen. 
In der Diastole sind dagegen die Kammern 
ganz schlaff und bei Tieren, wo die Kammer 
wand nur dünn ist, ist ihre Form gänzlich 
von der Art und Weise abhängig, wie das 



das Herz 
dort wie 



auf ein Objcktglas, 
Blutkuchen usw. 



so liegt sie 



em 




Fig. 3. Quprsrhnitt durrh ein vollständig kon- 
trahiert4's mensrhliches Herz an der (irenze vom 
unteren und mittlerrn Drittd. Nach KrehL 



Bei dem Säugetierherzen mit dessen dicker 
Wand sind die durch Lageveränderungen 

I bei der Diastole hervorgebrachten Ver- 

[ ändcrungen in der Form des Herzens natür- 
lich nicht so groß, aber dennoch deutlich 
nachweisbar. 

Bei der Systole entleeren sichdie Kammern 

' wohl nie so vollständig, daß ihre Höhlen ganz 
verschwinden. Selbst bei einem durch 
Hineinbringen in eine heiße Lösung von 

I Kaliumbichromat zur maximalen Kon- 
traktion gebrachten Kaninchenherzen kann 
man immer noch in der linken Kammer 
wenigstens einen Hohlraum beobachten. 
Da die Kontraktion hier ohne jeden 
Widerstand stattfindet, läßt sich daraus 
schließen, daß im Leben, wo ja der zu über- 
windende Widerstand immer ziemlich be- 
deutend ist, das.selbe noch in höherem (irade 
gelten soll. 

.\uch kann man sich am bloßgelegten 
Herzen bei normal stattfindender Zirkulation 
unschwer davon überzeugen, daß das Vo- 

I lumen des Herzens auf der Höhe der Systole 
unter verschiedenen Verhältnissen sehr ver- 

' schieden ist, indem dasselbe im allgemeinen 
um so größer ist, je stärker die Gefäße zu- 
sammengezogen sind, d. h. je größer der 
von dem Herzen zu überwindende Wider- 
stand ist. 

Dasselbe gilt auch in dem Falle, wenn 

&4* 



1012 



KietBlanf des Blutes 



durch eine Transfusion von Blut oder eine 
andere an und für sich unschädliche Flüssig- 
keit in die Gefäße die Blutmengc des 
Körpers in einem erbeUidieien Grade ver- 
mehrt worden ist. 

a. Die Herzklappen. Um vomibeugen, 
daß das Blut bei den Bewegungen des 
Herzens einen falschen Weg nehmen map, 
und nm also zu sichern, daß es imnuff id 
der normalen Richtung getrieben werden 
soll, finden sich an jeder der vier Oeffnungen 
der Herzkammern, d. h. zwischen dem rechten 
Vorbof und der rechten Kammer, zwischen 
dem iiiilmii Vorhof und der linken Kammer, 
an der Mündung der Lungenarterie wie an 
der der Aorta Klappen vor, welche in der 



' etwas gedehnt. Beim jetzt erfolgenden 
Aufhören der Vorhofskontraktion sinkt der 
Druck in den Herzhöhlen etwas herab, und 
die elastisch ceilehnte Kanimerwand übt 
jetzt auf das in die Kanunerhuhle einge- 
schlossene Blut einen gewissen Druck aus, 
dank welchem die Atrioventrikularklappen 
schon vor dem Beginn der Kammerlcon- 
traktion geschlossen werden. 

Nun folgt die Kammersystole: der dabei 
in hohem (Irade gesteigerte Karamerdruck 
preßt die Klanpen noch fester gegeneinander : 
jund zwar nehmen ihre S^el dabei immer 
feine gans bestimmte L«ge ein, welehe 
von der gegenseitigen Länge der Sehnen- 
• fäden bestimmt wird (vgl. Flg. ö). Die 



Amte 





Fig. 4. Die vier Hrr/klrmpon. .i anterior; p post4'rior; 
8 sinister; d dexU'r; lu uieuiaüs. Die ;>cbraffierune gibt die 
iiiigvflkrsLB^dairPapiUaniiiiikebian.8e]MniaiiaoiufieolaL 



Fig. b. Srheina der g;psteHten 
Athoventrikulurkiappen. Nach 
Krehl 



Weise angeordnet .sind, [^daß sie eine rück 
läufige Strömung des Blutes von den 
Kammern nach den Vorhöfen bezw. von den 
großen Arterien in die Kammern vollständig 
verhindern. 

Die Klappen zwischen den Vorhöfen 
und Kammern (die Arterioventriknlar- 
klappen) stiinmen in ihrem l^iii si'iir tiahe 
miteinükler überein. Sie steilen dutme 
Fldten der inneren Haut des Herzens dar 
und bestehen rechts aus drei Seireln (die 
dreizipflige Klaupe) und links aus nur 
zwei S^eln fdie Mitralklappe). An ihren 
Rändern una ihrer g^n die Kamraerwand 
gekehrten äußeren Fläche sind sie mit 
Sehnenfäden verbunden, welche an den 
aus der Kammerwand hervorragenden 
Papillarmnskeln befestigt sind. 

Wenn sich die \'iiiliöfe am l^ide der 
Diastole zusammenziehen und dabei noch 
etwas Blut in die schon gefällten Kammern 
hineinpressen, wird der Druck daselbst 
natürüch in einem gewissen Cirade erhöht 
und die dastische Kammerwand dadnrdi 



Entfernung zwischen den Klappen und der 
Kammerwand wird außerdem noch durch 
die Kontraktion der Papillarmuskeln ge- 
regelt. 

Die an die Mündungen der großen 
.iVrterien gestellten Klappen (die Semilunar- 
klappen) bestehen aus je drei tasehen- 

förmigen Segeln, welche mit ihrer Konkavität 
gegen die Lünne ruirterie bezw. die .\orta ge- 
stellt sind ( Ki;^. 4). Solange von den Arterien 
herein l'eberdrut k wirkt, lieijen diese Kiapjjen 
mit ihren Rändern dicht aneinander und 
schUeßen also die Ivammern von ilen Ar- 
terien ab. Sobald aber bei der Kontraktion 
der Henkammer der Druck in dieser hOher 
als der Druck in der ciilsiirechenden Arterie 
ansteigt, weichen sie auseinander und lassen 
das Blut in die Arterie hinäusströmen. 

Dabei liL'en sich die Klappensegel in- 
dessen nicht dicht an die Wand der Arterie, 
sondern schießen mehr oder weniger wwt 
in die Lichtuntr dersell)en hinein. 

Während des Offenstehens der Klappe 
ist also die arterielle Mftndniig su einem 



Digitized by Google 



Kreislauf des Blatee 



1013 



gewissen Grade verengt Infolgedewen 
nflssen befan IGiirasstrAinen des Blutes' 

Wirbel in der Arterien wnrzel entstehen, 
welche danach streben, die Klappen zu 
schließen. Dies ist indessen ihnen nicht 
möglich, solange noch ein Ueberdruck von 
der Kammer her ausgeübt wird und also 
Blut aus ihr in die Arterien übertritt. In 
dem Augenblick aber, wo der Blutstrom 
ans der Kammer aufhört, kommen die 
Wirbel zu ihrem vollen Recht, die Klappen 
werden blitzschnell susammengMchlagen, und , 
ledes ZnrOekstrSnien des Blutes in die' 
AUnraer wird vcrliiiulert. 

Wenn das Herz dann in die Diastole Aber- < 
gsht, flbt das Hut in der LiBgsBartmrie ! 



Da jede Herzkammer ihren Muskelton 
hat und sowohl die Klappen an der Aorta^ 

wie die an der LiinRenartcrienniündunK bei 
ihrer plötzlichen Spannung einen Ton ab- 
geben usw., finden idch eigentlich vier 
Herztöne vor. Es werden aber je zwei 
gleichzeitig gehört. Daraus laßt sich schlieüen, 
daß die Vorgänge in den beiden Herzhilften, 
denen die Herztöne ihr Erscheinen ver- 
danken, gleichzeitig oder wenigstens mit 
einer «eringeren zeitlichen Differenz, als 
von unserem Ohr wahrgenommen werden 
Icann, stattfinden. 

Die beiden KriniTiii rn zielieD sich also 
gleicluseitig zusammcu und hOren gleich- 
nüt ihrer Kontraktion auf. Das 




& Herztöne des Menschen, 1 erster Ton; 2 zweiter Ton. Vim links nucli rechts zu lesen, 
der Abszisse bedeutet i mm 0,04 Üek. Die Herztöne wurden unter Vermittlung eines Mi- 
kxopbons auf ein Saitengaivanometer tbertngen. Nach Einthoren. 



Iiesw. der Aorta auf die Klappen einen sehr 

viel höheren Druck als das in den Kammern 
eingeschlossene Blut aus; dadurch wird der 
Schlufi der Klappen noch fester und sicherer. 

3. Die Herztöne. Wenn man das Ohr 
an die Brustwand les^t, hurt man bei jeder 
Herzperiode zwei Geräusche, welche als 
erster und «weiter Herston beieicbnet 
werden. 

Der erste llerzton ist tief lunl dumpf. 
Ex beginnt in der Begel gleichzeitig mit der 
K a a u n e rsy s tote und dauert etwas weniger 
lange als diese. Er ist in erster Linie ein 
Muskelton, d. h. ein (ieräusch, das immer 
bei der plötzlichen Zusaniraenziehnnff eines 
Muskels auftritt. Zu diesem Muskelton 
gesellen sich aber andere Töne, welche 
durch die Schwiii^runiren der .\trioventrikular- 
klappen bei ihrem Schluß, der Semilunar- 
klappen l»i ihrer Oeffnnnfr sowie durch 
Schwingungen im Blute selbst entstellen. 
Der erste Herztun ist also im (irundc eine 
sehr komplizierte E^heinung. 

Der zweite Herzton hat eine höhere 
ToiUage als der erste und eine kürzere 
Daner. Er ist wesentlich durch die Schwin- 

Sangen der Semilunarklapnen bedingt, da 
iese durch das mit großem Ueberdruck 
von den Arterien aus wirkende Blut j)lötzlieli 
gespannt werden. Hierzu dürften indessen 
anen. Sehwingungen im Blute selbst hinzu- 



IntervaD swisehen dem ersten und dem 
Sweiten Herzton sti'üt die Dauer der Kammer- 
(tystole dar; in der Zeit zwisdicn dem zweiten 
Herzton und dem darauffolgenden ersten 

findet die Diastole des ganzen Herzens 
und außerdem noch die Systole der Yorböfe 
-tatt. 

in der letzten Zeit hat man erfolgreiche 

Versuche gemacht, um die Herztöne photo- 
Lrraj)hiseh zu rejiistrieren. Figur 0 stellt 
eine sol( he von is^inthoveu aufgenommene 
Phototrraphie dar. 

4. Der intrakardiale Druck. Um die 
mechanischen Leistungen des Herzens quanti- 
tativ verfolgen zu können, ist es notwendig, 
die Drueksehwankungen kennen zu lernen, 
welche in den einzelnen Herzliutilen und in 
den verschiedenen Abteilungen des (iefäß- 
systems unter der Eänwirkung des Herzens 
vor sich gehen. 

Zur Messung des im Gefäßsystem berrschen- 
dea Dnwkes stellte Haies (1733) die Arterie eines 
Pferdes mit einem vertikal stehenden GUsrohr 
in \'irl)in(lun^ uml best ininite die Höhe, auf 
welche das Hliit darin anstieg. Diese Hübe 
gab natürlich den in der betreffendMl Arteils 
stattfindenden lihitdruck an. 

Eine wesentliche Verbesserung gewann dieatB 
Veifahren» ab FoiseniHe (182^ statt des ver- 
tikalen Rohies ein mit QueekBilfier m einer m- 
wissen Höhe frefiillfes l'-förmiges Rohr (Queck- 
silbermanoraeter) zu diesem Zwecke be- 
nutzte. Hier hatte das QneckBÜbar den Blnt- 



Digitized by Coog{e 



lOU 



Kraislanf des Blutes 



dnick SU tncen und da dtsMi aposifiacheB Ge> i 
wicht etvB 12 mal so gioB tat «fo di« des Blates, : 
wurde die eioem beatiinnitBii Druck entsprechende 

H8hc im Qiioi'k- 
silbermanoiiu't<T 
12 mal geringer 
als Ix'im Rohr 
von Haies. 
Eine letzte j 
VervoUkomm- 
nunf erfuhr dle> 1 
ses Wrfahrpn 
dun-h Ludwig 
(1847). der auf 
<li^ im freien 
" I. nkel des 
Mauometers be« i 
findlidw Queck- 1 
Silber einen 
Schwimmer ' 
stellte iinii ati 
dem freien Ende 
des letzteren eine 
Srhrribspitzc be- 
festigte , welche 
alle Oszillationen i 
des Queeksilbers ' 
an der Oberfläche 
eines mit kon- 
stanter <le- 
schwindigkeit Ite- 
werten Zylinders 
au&eichn«te(Fig. 
7). Dank dieser 
Selbstregistrie- 




(jueck&ilbermano- 
Naeh Ludwig, 



rung war man 
nirht mehr ge- 
zwungen, den 
Stand des Queck- 
silbers im Manoinet«-r unaufhörlich abzulesen, 
sondern hatte statt dessen eine Kurve, welche 
in jedem Augenblick den Stand de« QnecksUben 
angab (vgl Fig. 8). 



Wie die nihere FrtUnng des QuecksUbev- 
mMMmetm «ij^jelwD hat, vermag dasselbe indessen 

bei weitem nicht, die während einer Herz- 
perinde in den .\rt^ripn stattfindenden Druck- 
s( hwaiikungen e.xiikt anziip-heri, und was man 
mit ihm erzielt. i>t im (iriinde nur eine ziemlich 
befriedigende Hestinimun;; des in den Arterien 
herrschenden mittleren Druckes sowie eine 
Annbe der Zahl der Herzschläge. 

Wenn es aber gilt, eine nähere Kenntnis der 
wihrend einer Herzperiode in den Arterien Tor« 
kommenden l^nirksehwankiincen zu gewinnen, 
versagt das (^»iie<-ksill)ermaniiiuet»'r vollständig, 
und in einem ncich höheren Grarle ist dies be- 
treffend die in den llenckammern vorkunimenden, 
noch viel größeren Dnickvariationen der F'alL 

Man hat daher versucht. Manometer su 
bauen, bei welchen die wirksamen Hassen afig» 
liehst reduziert werden wQrden und hat zu «fiesem 
Zwecke den Blutdruck, sei es in den Arterien 
oder in den ller/liohlen, gegen dastiselw Wider» 
stände Arbeit leisten lassen. 

Die ersten Versuche in dieser Richtung wurden 
von C ha Uvea u und Maro y (1863) am IHerde- 
herzen ausgeführt ; die von ihnen erzielten Kurven 
aber den Verlauf der intnkardialen Druck- 
schwankungen gehören immer noeh an den 
allerbesten Wiedergaben derselben. In der 
frjjtrendeu Zeit wurden elastische ^fanomete^ von 
1 h k. llürthle und anderen gebaut und zum 
Studium des Druckablaufes im Herzen kleinerer 
Tiere, wie Hunde, angewendet. 

Einen bedeutenden Aufschwang gewann die 
Konstruktion der elastisehen Ifeaometer dvreh 
O. Frank, der, von den Arbeiten Mach s aus- 
f,'eheiid, die Theorie der Wellenzeichner in der 
eingehendsten Weise bearliritete und sie auf 
Manometer der verschiedensten .\rten anwendete. 
Als praktisches Resultat seiner au>u:edehnt4'n 
Arbeiten sind Instrumente )ierv«r^'egan>;en, 
welche mit |roik>r ZnvedXssigkeit arbeiten und 
sehr exakte DarsteUungen über den DmckaUMif 
in den Arterien wie in den HerahSÜden g^a t a tto t 



Fig. H. Kune des 
Blutdruckes in der 
Aorta des Kanin- 
ehens. Von rechte 
nach links zu lesen. 

Die Enffemung 
zwischen den beiden 
vertikiilen Striihen 
an der Abszi-ise ent- 
sprichteineril^it von 
10 Sekunden. 




Digitized by Google 



des Blnteg 



1015 



Die Druckkurve der Vorhöfe ist ver- 
hälijusmaliig wcuig untersucht; auch bietet 
sie im Grunde ein wesentlich geringeres 
iDteresae als die der Kammern dar. 

Von vornherein kommen folgende Fak- 
lurrii. welche auf den Druckablauf in den 
Vorhöfen einwirken, in Betracht: die Kon- 
traktion der Vorhobwand; die dnreh die 
Atriüvrntrikularklappen hindurch auf den 
Inhalt der Vorhöfe wirkenden Druckschwan- 
kungen in den Kammern ; die RUckströmung 
des Blutes von den zentralen Venen her. 

Fipur 9 stellt nach l'iper eine Druekkurve 
vom linken Vorhof des Hnndeherzens dar. 
Nach der Deutun? des genannten Autors 
bezieht sich die große Zacke V auf die Vorhofs- 



Brusthöhlc (v^l. unten II A 6) auch auf 
die Vorhöfe, wegen ihrer diinnen Wände, 
geltend, und der Druck in ihnen sitüst 
mehr oder weniger tief unterhalb des atmo- 
sphärischen Druckes herab. 

In der Fi|;ur 10 ist ein Versuch von 
Chauveau und Marev Uber den Druck- 
abUnif in den beiden Kammern und d«m 
rei liten Vorhof des Pferde? abirebildet. Die 
Kuntraktiüu der Kammern beginnt mit einer 
steilen Drucksteigeniiig, auf welcher der 
Druck nur langsam ansteigt oder unver- 
ändert bleibt und also ein der Abszisse 
mehr oder weniger paralleles Plateau bildet: 
schließlich sinkt dar Druck wieder sehr steil 
herab. 



Fig. IQ, Intiakardiale Droekknmn vom Mnda. Or. D. 
venL 0. Hake Kammer. Von Unks naeh xedrti sn 



Ol 








1 






























m 






















1 
















































— 


















— 


— . 


r— 




































































































































































































































i 














1 — ' 


























h 






















h 


















































































m' 






















1 




























y 


















1 > 
















J 






\ 1 








li 








— 


— 1 








- 










1 


























































































7. 


- 






- 


























































— 








































G f 




























1' 




























TP 














































_ 








































"IT 








fl 




F 







kontraktion. Es folgen darauf meist zwei, | 
manchmal nur eine, niaiK-hinal auch drei 
Druoksohwankungen K, von denen die erste i 
regehniffig in den Beginn der Kammer» 1 
Systole fällt. Sie ist durch den Schluß der 
Atrioventrikularklappen und durch die plötz- , 
liehe stoBartig erfolgende Vorbucbtung der I 
Klappensetrol in die Höhle des Vorhofes 
bedingt Die zweite und die dritte Schwin- ; 
gung sind vidleicht auf Nachschwingungen 
der Klappen zu beziehen. Nach diesen 
Oszillationen folgt eine allmähliche Druck- 
steigerung H, welche durch die AlrfOlhing 
des VoiliofeB bedingt iat 

Etwa dieselbe F<Hm haben die Dniek- 
schwankungen in dem reebtNI Vorhof. 

Das Druckmaximum dflrfte in den Vor> 
bSfen des Hundes etw» 6 mm bis SOmm Hg 
betragen. 

Bei erütfnetem Brustkasten sinkt das 
Druckniinimum in den Vorhöfen etwa auf 

Null herab; ist der Brustkasten unversehrt, 
so macht sich der negative Druck in der 



Nach O^ianTean und Harey. ' 



Genau demselben Verlauf der Druck* 

Schwankung in der linken Herzkammer be- 
gegnen wir, wie aus Figur 11 nach C. Tiger* 
stedt ersichtiidh, aneb bnm bninehen, und 

wir finden diesen Ablauf in allen anderen 
bierhergehörigen Versuchen, welche unter 
Anwendung von genügend empfindlioheB 
Manometern stattgefunden haben. Daraus 
läßt sieh sehließen, daß bei den Säugetieren 
der Druckablauf in den Herzkammern von 
der Größe des Tieres ganz unabhängig ist 

Aus Figur 11 folgt ferner, daß der 
Druck in der Aorta fast genau parallel mit 
dem intrakardialen Druck verläoit, und dafi 
in beiden Kvnren gans dieselben sekondireB 
Ejrhebungen und Schwankungen auftreten. 

Nur fängt der Druckanstieg wesentlich 
frflher in der Kammer als in der Aorta an, 
was davon abhängig ist, daß zu Anfang der 
Kammersx st iU' der von der Aorta her auf 
die SemiluiKirklappen wurkende Druck viel 
höher ist, als der gleichzeitige Kammerdruck. 
Es muß also eine gewisse Zeit dauern, bis 



Digiiized by Google 



1016 Kreislaiif des Blutes 



infolge der Zusamiueiiziehuiig der Kammer- keit eine ^roße Blutmengc in die zentralen 
wand der Druck daselbst die Höhe des Arterien treiben; diese entleeren sich schnell 
Aortadruckes erreicht. Erst dann werden in die peripheren (iefäße, in den zentralen 
die Semilunarklappen eröffnet, und erst . Gefäßen ist die systolische Drucksteigeruiig 
dann fängt der Druck in der Aorta an tu \ nur von verbältnismäßli; Kcrin^etn Umfange 
■teigeiL Dar Augenbliek, wo die KlappsD j und denumtsiirecbend steigt auch der Kam- 
merdruck im weiteren 
Verlauf der Systole nur 
wenig, d. h. das Plateau 
Ist Mer pua whwaeli 
aufsteigend. 

Wenn der Widerstand 
in den Gefäßen sehr ge- 
rinp und ziitileich auch 
die dem Herzen in den 
zentralen Venen zur Ver- 
fügung Stehende Blut- 
menge sehr klein ist 
(Fig. HC), so irenü^t 
aie gegen das Ende der 
Systole aus dem Herzen 
herausgetriebene Blut- 
menge nicht, um den 
Druck in den defäUen 
auf dem einmal erreich- 
ten Niveau zu erhalten: 
sowohl der Druck in der 
Aorta wie auch der 
Kunmerdruek sinken 
herab, und das Plateau 
zeigt eine langsame Sen- 
kung gegen die Abszisse. 

Nach Ende des l'la- 
teaus, d. h. nach dem 
Schluß der Karamer- 
kontraktion, sinkt der 
intrakardiale Druck sehr 
steil auf ein Minimum 
herab und erhebt sieh 
daim, bei der allmihlieh 
stattfiiuienden FQlhing der Kammer lang- 




Fi|;. ] 1 . Druck in der linken Kammer (oben) und in der Aorta (unten) 
beim Kaninchen. Von liidu nach leehts au lesen. Mach C. Tiger • 

stedt 



geöffnet werden, macht sich nicht durch 
irgendwelche ünstetigkeit der Kurve des sam wieder. 



mmerdruckes erkenntlich. 



Die Sekundiren Erhebungen in der 



Die Zeit zwischen dem Beginn der Kam- Kammerdruckkurve, welche mit cntsprechen- 
mersystole und dem Oeffnen der Semilunar- den Erhebun^'en in der Kurve des Aorta- 
klappen, die Anspaiinuncszeit. beträft tiruckes zum Teil zusammenfallen, werde 
beim Menschen etwa 0,0ö bis 0,1 Sekunde, i ich bei der näheren Darstellung der letzteren 

Ein Vergleich der gleichzeitig geschrie- 1 besnrechen. 
hpiK'ii Kurven des Kammer- und Aorta- Der Dnn kahlauf in der rechten Kammer 
drucken ergibt, daß zurzeit des Plateaus stimmt mit dem in der Unken vollständig 
der Kammerdruckkurve die Kammerhöhle überein. 



unbedingt mit den Arterien in offener Ver- 1 

bindung steht | 
Je nach dem augenblicklich in den ! 
Arterien herrschenden Widerstand stellt 
sich der Verlauf des Plateaus etwas ver- 1 
schieden dar und zwar ist derselbe bei 
großem Widerstande ziemlich stark auf-i 



steigend, weil das ans dem Herzen heraus- 1 unten IIA 6) 



Das Druekmaximum in der linken Kam- 
mer kann beim Pferde, Hund und Kaninchen 
- also bei Tieren sehr verschiedener Größe 
— 200 mm Hg und mehr erreichen. Nach 
Ende der Systole sinkt der Dnick bei ge- 
öffneter Bni^tliülilf etwii auf Null oder 
kann sogar negative Werte annehmen (vgl 



frclrirhiMii' Hlut dabei jiirlit KenüRend schnell 
weiterbefordert weriicn kann (Fijr. 11 A). 



II der r('i !if<'Ti Kamriicr ist das Dnick- 
niaximum erheblich niedriger; bei der Katze 



Bei einem Widerstand mäßiger Größe beträgt sie höchstens etwa 50 mm; beim 
(Fig. 11 B) kann das Uent ohne iSchwiecig- : Hunde hat man Druekwwte von 43 mm und 



Digitized by Google 



Enialanf des Butes 



1017 



beim Kaninrhni vdii 50 iiini bcoharhtet. 
Das Druckminimum ist auch hier bei ge- 
flffD6l0Oi RnistkMtNi ttwA 0; vepten dw 

verhältnismäßijT riQnnen Wand der rechten 
Kammer kann der Druck daselbst (beim 
Kuunehen) bei unversehrtem Brnttkatten 
auf 88 mm Hg herabsinken. 

Aus den intrakardialen Druckkurven 
wie, beim Measchen, aus der Herzstoßknrve 
(vgl. II A 5) läßt sich die Länge der ein- 
zelnen Phasen der Herztätigkeit penau be- 
stimmen. Die Dauer der Vorhofsystole 
betrifft beim Menschen, wie beim Herde und 
Hunde rund etwa 0,1 Sekunde. Die Eammer- 
systole dauert bei der Pulsfrequenz eines 
ruhenden Menschen (70 pro Sekunde) etwa 
0,4 Sekunde und die PMfle bis zur folgenden 
Vorhofskontraktinn etwa ebenso lance. 

Bei Variationen der Pulsfrequenz ver- 
ludert sich die Dauer der Kammersystole 
viel weniger als die der Diastole. So hat 
man bei Schwankungen der Pulsfrequenz 
«wischen 32 und 124 Schlägen pro Minute 
in der Dauer der Systole Variationen von 
nur 0,382 und 0,190 Sekunde beobachtet 
(Mensch). 

Auch bei Tieren, bei denen man durch 
Rdsang der Henmerven die Pulsfrequenz 
innerhalb weiter (Ircnzcn variieren Kann, 
wüxl in der Kegel die Dauer der Kammer- 
systole in «innn geringer» Ghrade ab die 
<Mr Diaatole Tnindert 



entstehende Härte der Kammerwaiid, wie 
ohne weiteres daraus hervorgeht, daß man 
am MoBgeleKten Herten iriUiraad der Systole 

überall die Kmpfindung hat, als ob «icn das 
Herz dem tastenden Finger ainiaherte, was 
indessen nicht der Fall sein kann, da sich 
ja das Herz bei der Systole verkleinert. 

Als eine weitere Ursache des Herz- 
stoßes, so wie er bei unverselirtor Brustwand 
beim Menschen erscheint, konunt noch 
in Betracht, daß die Herzkammern bei ihrer 
Systole •^icli sonkroeht über die Herzbasis 
stellen; infolgedessen wird die Herzspitse 
gegen die Brnstwand eoMagen und sie in 
eiiirni p;erinirpn (Irade vorschieben. 

Man kann durch eine einfache Vorrichtung 
den lierzstoB graphisch registrieren. Zu diesem 
Zwecke legt man auf die SteUe der Brastwaad, 
woeelbtt der TfenitoB gefttUt wird, ene kleine, 
mit Kaut'^i huk iUi( rznr;«>ne Metallkapsel, deren 
Hohlraum durch < ine iiohw mit der Außenwelt 
kommuniziert. .Mittels eines (iiimmisr hlain hes 
wird diese mit einer ähnlichen Kapsei verbunden, 
die un ihrer Kautschukmembran einen Scbreib- 
bebel trigt (Fifr 12> Dieaer legistiiert die fie- 
wegungen dee iMieB an efne rotierende, bemBte 
Flrirhe. 

l-ls ist ohne weitt-res ersichtlich, daß l>ei 
jeder Einwärtsbewepung der Membran der ersten 
Kapsel die der Schreiblcapsel ausgebuchtet und 
der an dieser befestigte Schreibhebel gehoben 
wild, und omgekehit; koia, alle Bewegungen, 
wekue anf die Meoibna dar enten EapM ana> 
gettbt werden, werden dnch <Be ini Systeme 




Fig, 12. Uareys SehieibkapaeL 



5. Der HerzstoB. Innerhalb des Brust- eingeschlossene Luft auf die Membnn der 
kastens ist das Herz zum größten Teil von Schreibkaped tbertragen. 
den Lungen umgeben, und beim Menschen Nun vermag der Herzstoß dorch die 
liegt nur die Spitze der Herzkammern, von Brustwand hindurch die Membran der 
dem llerzbeatU nmgeben, frri unter der 'ersten Kapsel in Bewegung zu vcrset/.en, 
Brustwand. und bei gut funktionierenden A^araten 

Bei der Kamniersystole erhebt sich das stellt die von der Sehreibkapeel registrierte 
Herz und spannt alle seine Fasern. Der Herzstoükiirve einen ganz zuverlässigen 
dabei von der Spitze gM;en die Brastwand Ausdruck der beim Herzstoß stattfindenden 
ansgeQbte Dmek oder Stoß innn von der Vwindemngen dar. 

an dieser Stelle liu der l^e^el dem 5. linken in Figur 13 sind nach Chauveau und 
Interkostalraum j angelegten Hand gefOlüt Marev gleichzeitig registrierte Kurven 
werden nnd ist bei mageren Indiridnen jpg HerzstoBes und des Druckes im rechten 
dun Ii eine kleine Efliebllllg SOgtr BÜt dem Vorhof und in der rechten Kammer vom 
Gesicht waliruchmbar. 1 Pferde übereinander abgebildet (der Uerz- 

Diese Erscheinung wird als HersstoBtstoB wnrde hier dadurch registriert, daB ein 
bezeichnet. Die Ursache desselben ist vor kleiner (luniiniballon zwischen da.s Herz und 
aUem gerade die bei der Systole plötzüch die Brustwand hineingeschoben worden war). 



Digiiized by Google 



1018 Knnslauf d(» Blutes 



Alle drei Kurven haben hier im großen nismcn, welche die Blutströmung in der 
und ganzen denselben Verlauf, und an allen richtigen Richtung und die Füllung des 
finden sich an entsprechenden Orten die- Herzens bei der Diastole wesentlich er- 
selbcn Diskontinuitäten. Die Herzstoßkurve j leichtern. 




Fig. 13. Kurven des Rrurkcs im rcrht<»n Vorhof (()), in der rechU-n Kammer (V) und des Herz- 
stü&es (P) beim Pferde. Nach Chauveau und Marey. 

stimmt also mit der intrakardialen Druck- Insofern diese Mechanismen auf die 

kurve ganz nahe überein, nur sinkt das peripheren (jofäße einwirken, verweise ich 

Plateau hier schneller gegen die Abszisse auf den Abschnitt III A s und werde hier 

herab, als dies bei der Druckkurve der nur die Vorrichtungen besprechen, welche 

Fall ist. sich an den zentralen Venen und dem Herzen 

In der Tat ist die Herzstoßkurve wesent- selbst geltend machen, 

lieh eine von der Außenseite des Herzens auf- Diese Vorrichtungen stehen zum aller- 

genommenc Druck- oder Spannungskurve, größten Teil im nächsten Zusammenhang 

denn die gegen das Herz direkt oder unter damit, das daß Herz in einer Höhle ent- 

Vermittelung der Brustwand gedrückte halten ist, die nach allen Seiten luftdicht 

Kapsel wird in analoger Weise von der abgeschlossen ist. 

Spannung des Herzmuskels beeinflußt, wie In dieser Höhle, der Brusthöhle, sind 

ein in die Herzhöhlen eint^eführtes Mano- die Lungen derart eingesetzt, daß sich 

meter von dem intrakardialen Druck be- zwischen ihnen und der inneren Brustwand 

einflußt wird. Völlig parallel können die keine Luft findet. ;Vuf die innere Brustwand 

Kurven indessen nicht verlaufen, weil der wie auf die in der Brusthöhle außerhalb 

Druck des Herzens gegen die aufnehmende der Lungen eingeschlossenen Organe übt 

Kapsel we^en der Volumverminderung der die Atmosphäre nur mittelbar durch die 

Kammern beim .Xiistreiben des Blutes all- Lungen ihren Druck aus. Da die Lungen 

mählich abnimmt, während der innerhalb ihrerseits elastische Säcke darstellen, muß 

der Kammern staltfindende Druck sich ein Teil des Luftdruckes auf die Entfaltung 

an dem in die Kammer hineinireführten derselben verwendet werden, und der intra- 

Manonieter immer unverkürzt geltend macht, thorakale Druck wird daher um die Größe 

6. Die Füllung des Herzens bei der dieses Teils kleiner als der atmosphärische 

Diastole. Die Triebkraft, welche die stetige Druck. Je mehr die Brusthöhle und mit ihr 

Zirkiilution des Blutes unterhält, ist die die Lungen sich erweitern, um so größer 

Tätit;keit des Herzens. Dies geht daraus wird der Unterschied, d. h. der negative 

hervor, daß die Zirkulation auch bei mög- Druck in der Brusthöhle, 

liehst vollständiger .Vusschließung aller ak- lieim Menschen beträgt der intrathorakale 

zessorischer Hilfsmittel, wie dies bei weit Druck bei der gewöhnlichen Exspirations- 

eröffiu'tem Brustkasten an einem durch Stellung etwa — 0 mm Hg, auf der Höhe einer 

Kurare beweguniislosen Tier der Fall ist, gewöhiUichen Inspiration etwa — 9 mm Ug 

ganz unbehindert stattfindet und völlig und bei der möglichst tiefen Inspiration 

normal abläuft. etwa — 30 mm Hg. 

Es gibt indessen verschiedene .Mecha- Durch diesen negativen Druck werden 



KteifllMf dflt Blutes 



1019 



die dünnwandigen intrathorakalen Venen 
und die Vorhöfc konstant in einem ge- 
wissen Grade erweitert. Wran der negative 
T>nirk bei der Inspiration ztmiintiit, er- 
weitern sie sich noch mehr, uud dabei wird 
natürlich Blut aus den extrathorakalen 
Venen hineingezogen. Bei dum sUttfinden- 
der Exspiration verengern neh die Venen 
und die Vorhöfe wieder in einem gewissen, 
der Abniiime des negativen intrathorakalen 
DnieteB «nfspreelienden Grade. Die In-i 
spiratioiisbowoijun:; begünstigt und die Ex- 
spirationsbeweguug erschwert also den liUck- 
strom des Blutes tum Herzen. 

Einen andorcn Umstand, durch wolchon 
di'f Kückliui;» vun Blut nach den intra- 
thorakalen Venen und den Vorhöfen er- 
leichtert wird, bildet die Systole der linken 
Kammer. Die bei dieser herausgetriebene 
Hlutnienge ist nämlich zu i^rdLS, um in linii 
intrathonüuklen Abschnitt des arteriellen i 
Systems PUtts sn finden, nwl sehon wütrend 
der Systole wird daher eine gewisse Blut- 
menge in die extrathorakalen Arterien ' 
betrieben. Infolgedessen nimmt das Vo-I 
lunien der in der Bnisthdlde einueRchlns^enen 
Urgune ab, und es euLälelit in der tirusihühle 
«ine Ansaugung, die sich imter anderem 
ntirh auf die zeiiiraleii Venen erstreckt und 
auf die Kückkclir des BluU^s günstig einwirkt. 

Schließlich üben die Kammern auch bei 
ihrem Üebergang von der Svstole in die 
Diastole eine Ansaugung auf aas Blnt aus, 
wie dar;uH hervorgelit. daß hei weit eridl- 
netem BruBtkasten, wo also die Einwirkung 
des intrsfIronAiden nef^tiven Druekes aus- 
geschlossen ifit. ein mit einem Minimum- 
ventil versehtiueä Mauumelvr in der rechten 
Kammer beim Hunde negative Druckwerte 
( ( I (.1 1 1 /, und Ti an 1 e) bis zu 38 mm Hg anzeiL't. 
luu weiterer Ausdruck der Ansauguug in 
den Herzkammern liegt darin, daß der 
Druck in den Vorhöfen bei eröffneter Brust- 
höhle negativ werden kann (de Jäger). 

In diesem Xusammenhang sei noch er- 
wähnt, daß das Uerz durch den Herz- 
beutel vor einer flbermftffigen Erweiterung 
geschützt wird. Der Herzbeutel ist nämlieh 
nur ganz wenig nachgiebig und das Herz 
kann sieh also nicht mehr füllen, als dieser 
es gestattet. Daher kann das Herz bei 
weit eröffnetem Herzbeutel viel mehr Blut 
ab sonst aufnehmen. I 

7. Die Kraft und Arbeit des Herzens. 
Die Kraft, welche das Her^ bei meiner Zu- 
sammenziehung ausübt, ist gleich einer 
Blutsättle von der Höhe des stattfindenden 
Maxiraaldmckes und mit der Basis gleich 
der<;esaiiitt'n inneren Olx-rflärhi' der betreffen- 
den Herzabteilung. Da diese aber je nach 
der ftkllui^^ vielneh variiert, ist es am ein- 
fachsfin. die Kraft des Herzens durch den 
Druck auf die Einheit der inneren Ober- 



fläehe (in fjem") anszndrfleken. Beträgt 
also der maximale Druek in der linken Herz- 
kammer des Hundes 2(K) mm Hg, so ist 
die Tferzkraft für jede« Quadratzentimeter 
j;k"ieh der Selnvere von 20,0 x 13,6 X 1,0 ccm 
Wasser, d. h. gleich 272 g (13,6 = das spe- 
zifisrhe flewieht des Quecksilbers). 

Die .Vrbcit des Herzens besteht darin, 
mit Ueberwindung des in den Gefäßen 
stattfindenden Widerstandes der herausge- 
triebenen Btutmenge eine gewisse Geschwnn- 
ditrkeit zu geben. Die Hniße dieses Wider- 
standes wird durch den mittleren arteriellen 
Bhitdmok gemessen. Sei dieser H Meter/ 
Hj: und die herausgetriebene BIntnienge 
A Gramm, ao ist der Teil der Hcrzarbeii, der 
zur l eberwindung des Widerstandes nötig 
ist. irleieli 13.6 X A X H (Jrammeter. Der 
Teil der Arbeit wiederum, der darauf ver- 
wendet wird, um der Blutmenge eine gewisse 
Geschwindigkeit, X, zu geben, ist A x X»/«, 
wo g die Beschleunigung der Schwerkraft 
bezeichnet. 

Es erübrigt. A, H und X zu bestimmen. 

Nach den vorliegenden Angaben über den 
Rhitdruek beim ruhenden Menschen kann 
H etwa auf 100 nun = 0,1 m Ug gesoh&tst 
werden. 

Nach Tierversueiicn ist die Stromge- 
schwindigkeit des Blutes in der Aorta auf 
etwa 0,5 m pro Sekunde zu schätzen. 

Bleibt noch die Bestimmung der vom 
Ueraen bei jeder Kontraktion herausge- 
triebenen Blutmenge. Wie im Abschnitt III 
näher darj^estellt werden wird, /.eiirt diese 
unter verschiedenen Umständen sehr be- 
deutende Variationen. Beim ruhemlaii 
Menschen kann sie zu etwa 40 rem ange» 
noniuien werden (vgl. unten III A 2). 

Wir erhalten abo: 
13,6 X A X H - 13,6 X 0,1 X 40 = 54,4 
(7rammeter -f- A x Xy,| = 40 x O,ö*/,xo,« = 
0,51 Grammeter, d. n. im ganien: 64,91 
Grammeter. 

Wie ersielitlicli, ist der Teil der Herz- 
arbeit, welche darauf verwendet wird, dem 
Blut eine powisse r.cschwindigkeit j:u er- 
teilen, sehr viel kleiner als derjenige, der zur 
Ueberwindang des ^^denitandet gebraneht 
wird. 

Die Arbeit der rechten Kammer be- 
rechnet ii in ganz derselben Weise; hier 
sind A und X gleichgroß wie bei der linken 
Kammer, da im großen und ganzen ebenso- 
viel Bhit durch den kleinen als dureh den 
großen Kreislauf strömen muß, wenn nicht 
eine abnorme Ktttstaniiiig In dem einen 
oder anderen Teil des GeABsyatemB ent- 
stehen soll. 

Der Widerstand ist aber in der Lungen- 
strombahn viel gerinirer als im großen 
Kreislauf und H kann (beim Menschen) 



Digilized by Google 



1020 



Kix?islauf des Blutes 



durchschnittlich wohl kaum mehr als etwa 
20 min Htr ausmachen. 

Die Arbeit der rechten Kammer beim 
ruhenden Menschen würde also betragen: 
13,6 X 0,02 X 40 -4 40 x 0.5»/, x ,,8 = 
10.88 + 0,51 = 11,39 Grarameter. 

Die (iesamtarbeit der beiden Kammern 
des Herzens, beim ruhenden Menschen wäre 
also bei jedem Herzschlage H6,30 Grammeter. 
Bei einer Pulsfrequenz von 72 pro Minute 
macht dies 4,77 Kiloprammeter in der Minute, 
286 Kilogrammeter in der Stunde und 
6869 Kilogrammeter in 24 Stunden. 

Vor allem wegen der bedeutenden Steige- 
rung der pro Minute herausgetriebenen 
Blutmenge nimmt die Arbeit des Herzeus 
bei körperlichen Anstrengungen in bedeu- 
tendem Grade zu. Bestimmte Angaben 
über die dabei erreichten oder erreichbaren 
Worte lassen sich zurzeit nicht geben. 

B. Die physiologischen Eigenschaften 
des Herzmuskels. 

I. Das Elektrokardiagramm. Wenn man 
die Bewegungen eines vom Körper ausge- 
schnittenen, blutleeren, aber nocli spontan 
pulsierenden Herzens registriert, so beKommt 




Fig. 14. Schema tische Darstellung der durch die 
Aktionsstronio des mensrhiichcn Herzens be- 
dingten Spannuiigsverti'ilung. ^arh Waller. 




Fig. lö. Die .Xktioiisstninu' dfs monsrhUrhen 
Abszisse bedeutet 1 Teilstrich 0,02 Sek. Sac 



man eine Kurve, welche keine von den 
charakteristischen Eigentümlichkeiten der 
intrakardialen Druckkurve darbietet, sondern 
im großen und ganzen den.selben .\blauf 
hat, wie die Kurve einer einfachen Zuckung 
eines Skelettmuskels, nur mit dem L'nter- 
schied, daß die Kurve der Herzmuskel- 
kontraktion wesentlich länger ausgedehnt ist. 

Schon hierdurch wird es wahrscheinlich, 
daß die Kontraktion des Herzmuskels 
tatsächlich eine einfache Zuckung und nicht 
eine summierte Zuckung, einen Tetanus 
darstellt. Zur vollen ENidenz geht dies 
aus der Untersuchung der elektrischen Er- 
scheinungen des tätigen Herzens hervor. 

Wie bekannt, wird die einfache Muskel- 
zuckung von einer einzelnen elektrischen 
Stromschwankung (dem .\ktionsstrom) 
begleitet, während bei der summierten, 
tetanischen Kontraktion, auch wenn diese 
scheinbar vollkommen kontinuierlich ver- 
läuft, der Aktionsstrom diskontinuierlich 
ist, indem jeder Reizung, die dem Muskel 
zugeführt wird, ein besonderer .\ktionsstrom 
entspricht. 

Wenn man ein stillstehendes Herz künst- 
lich reizt, so wird die dabei ausgelöste 
Systole von einem einzelnen Aktionsstrom 
begleitet. 

Auch das spontan schlagende Herz gibt, 
wie zuerst von Kölliker und H. Müller 
nachgewiesen wurde (1856), einen einfachen 
Aktionsstrom. 

Einen wesentlichen Fbrt.schritt gewann 
die Forschung innerhalb dieses (Jebietes 
durch Wallers Nachweis, daß sich die 
bei der Tätigkeit des Herzens auftretenden 
elektrischen Ströme nach bestimmten Ge- 
setzen durch den ganzen Körper verbreiten 
(Fig. 14); auf Grund dessen war es möglich, 
aurch Verbindung bestimmter Körperstellen 
mit dem Galvanometer am gänzlich un- 
versehrten Herzen die .Vktionsströme des 
Herzens zu studieren. 

Zu diesem Zwecke wiirde zunächst das 
Kapillarelektrometer, später aber das Saiten- 
galvanometer benutzt und in beiden Fällen 
die -Vusschläge photographisch registriert 
In Figur 15 ist ein solches Elektro- 
kardiogramm vom 
menschlichen Herzen dar- 
gestellt; dasselbe ist 
mittels des Saitengalva- 
nometers von dessen Kon- 
strukteur Einthoven 
aufgenommen (1903) ; da- 
bei war die rechte Hand 
und der linke Fuß der 
Ver8uchs|)erson mit dem 
Galvanometer verbun- 
den. In demselben sind 
Herzens. Auf der Hinf Zacken zu unter- 
h Einthoven. scheiden, welche um 



KruLslauf des Blute« 1021 



nichts zu präjudizieren, einfach mit den 
Badutaben f , B, S und T bezaehnet 
werden. 

Von diesen Zackt'ii bezieht sieh P auf 
die Vorbof Systole; die elektrischen Vorgänge 
in den Kammern bedingen ibrenmt« die 
Zacken Q. It, S, T. 

Diese Zacken zeigen in ihrer Aufeinander- 
folge und in ihrem Verlnuf keine Eigentüm- 
lichkeiten, welche uns gestatten würden, die 
Vorhofs- oder die Kammersystole als eine 
summierte Kontraktion aufzufassen. Das 
verhShuisinäßig verAvickeltc Aussehen des 
der Kauijuersystole entsprechenden Teiles des 
Elektrokardi(^ramnis IktuIh vielmehr iiuf 
den Vorgängen bei der Ausbreitung der Er- 
regung im Henen nnd' auf dem AUanf 
(ier Erregung in d«n einaelnen HennmAel- 
fitöern. 

Eine allgemeiner akieptierte Deatnng 

dv? Elektrokardiogrammcs steht noch aus, 
und der Raum gestattet es nicht, die ver- 
s<-hiedeneD in dieser Hinsicht aulgestellten 
Anschauungen hier zu besprechen. 

In bezug auf die Koinzidenz der elektri- 
schen Schwankungen mit anderen Aeuße- 
rungen der Herztätigkeit hat man gefunden, 
daß die Drucksteigerung in der linken 
Kammer wie auch lier erst« Herzton Rosien 
das Ende der Zacke R anfängt; daß die 
Zaeke T im Anfang des abeteigenden Teil« 
der Kurve der Kammerkoii''-;il:tiori endet, 
sowie daß der zweite Herztou sogleich nach 
dieser Zacke einsetzt. 

In der Klinik hat das Elektrokardiogramm 
vor allem bei der Diagnostik der Störungen 
in der Uebertragung des Reizes von den 
V^orhöfen auf t!ie Kammern und bei dem 
Studium duiiiit zubaiiimenhäiigender Er- 
st lieiniingen mm nieht nnirotenttieh» Be- 
deutung. 

9. Die Eroihrunff des Hersens. An 

Ml yQia Körper ausgeschnittenen Kalt- 
blüt«rherz kann man durch künstliche 
Speisung mit einer zweckmißigen Nälir- 
fhissiirkeit eine andanamde Tätigkeit nnter- 

halteu (^Ludwig). 

Auch bei dem Säogetierhemn gelingt 
dies ohne Schwierigkeit, wenn man durch 
eine horzwärts eingebundene Kanüle unter 
genügend hohem Druck Blut in die Aorta 
strömen läßt; dabei werden die Semilunar- 
klapnen geschlossen und das Blut fUefit 
durch den Korunarfcraislauf (NewellM artin, 
Langendorff). 

Zur kOnstuehen Speisang des Heraens 
benutzte man anfan;:s verdünntes Blut. 
Dann zeigte Ringer, daß das ausgeschnittene 
S^^hherz durch eine Lösung von nur 
anorganischen Verbindunffen (0,9 Proz. NaCl, 
0,0075 Proz. KCl, 0,01 Prox. CaCl,) in langer 
TatiL'keit Unterbalten werden kann, und 
Locke gelang es mit einer ähnlichen FlOssig» 



keit, die mit Sauerstoff gesättigt war, 
lange Reihen von Pulsationen beim Säuge tier- 
faerzen zu mieten. Da ja diese Flüssigkeiten 
keine or<;anischen XaliruiiL'sstoffe enthalten, 
muß das Herz natürlich in beiden Fällen 
srine Leistnnsen anf Kosten des in ihm sdlwt 
noch vorhanaenen Brennmaterials ausführen. 
Daiior übt der Zusatz von ein klein wenif 
Dextrose (0,1 Prozent) zu der betrelfendeii 
Flüssigkeit einen sebr günstigen Einfluß 
aus. 

Mit dieser FlflssigkiHt gelingt es sosar, 

das Herz eines vor mehreren Tagen ge- 
storbenen Tieres wieder zu beleben (Ku- 

liabko). 

In bezug auf den KoronarkreislauX 
bei den SSae^eren ist zu bemerken, dafi 
die Kapillaren der Herzwand während der 
Svetole der Kammer von einem gewissen 
Moment an so stark komprimiert werden, 
daß der Blutstrom in ihnen tränzlich unter- 
brochen wird und erst bei beginnender £r- 
soUaffung der Kammern wieder in Gang 
kommt. 

Dadurch wird die Kontraktion der Kam- 
merwand erleichtert, wie andererseits die 
am Ende der Systole wieder erfolgende 
Einströmung von' Blut in diese Gefäfie 
auf die l>weiterung der KammerhftUen 
günstig einwirken muß. 

Wenn ein genügend großer Teil des 
Koronarkrrislaufes ausyesclialtet wird, so 
hört das Herz innerhalb einer verhältnis- 
mäßig kurzen Zeit anf zu schl^en. Die 
tatsächlich vorhandenen, von S|ialteholtz 
nachgewiesenen zahlreichen Verbinduugsäste 
(Anastomosen) zwischen den einzelnen Aesten 
der Koronararterien genügen in diesem Falle 
nicht, um dem angeschalteten Herzteil 
die genügende Menge von Iffahrnng und 
Sauerstoff zuzuführen. 

3. Die kttautliehe Reirang des Hersens. 
Di l h die künstliche Heizung des Herzens 
sind mehrere das Herz im Vergleich mit den 
Skelettmuskeln oharalcteriaienmde Eigetto 
tümlichkeiten bekannt fj^eworden. 

In dieser Uinsicbt sind vor allem die 
Resultate der elektrisehen Reitnng xn 
berückaicl^'iLMMt 

Wenn man den Herzmuskel eines Wirbel- 
tieres mit einem einzelnen Induktionsschlag 
reizt, so zieht er sieb entweder fM nicht oder 
auch maximal zusammen. Der Umfang 
dieser Kimtraktion ist also ausschließlieh 
von der augenblicklichen Leistungsfähigkeit 
des Herzens abhängig (Bowditcn). 

Führt man tlem spontan schhujenden 
Herzen eines Wirbeltieres in verwikiudeuen 
Phasen der Herz|)eriode einzelne Reize zu, 
so reagiert es in canz verschiedener Weise, 
je nach dem Augenblick, in welchem es 
vom Reiz getroffen wird. Wlhnad der 
ganzen Dauer seiner Systole bis snn errrieh- 



Digitized by Google 



1022 



Kreislauf di>»4 Hlutos 



ten Maximum ist das Herz nämlich nicht Bei elektrischer Reizung gerät das Säugc- 

erregbar, und kann also erst, nachdem dies tierherz, wenn die I^izung nicht sehr 

Maximuni uberschritten ist^auf die zugeführte schwach ist, leicht in einen eigentümlichen 

Reizung rejigicren (Kronecker, Marey). Zustand: die Kontraktionen sind nicht mehr 

Die Kontraktion, die gerade am Anfang koordiniert, es entstehen keine ordentlichen 

des erregbaren Abschnittes erhalten wird, Systolen, sondern in den beiden Kammern 

ist nur kleinen Umfanges; je später der Reiz treten wogende und wühlende Beweguneen 



eintrifft, um so größer wird sie. 



auf, wobei die Herzmuskelfasern sich nicht 



Herz bei künstlicher Reizung ein wesentlich Herzflimmern 



Nach dieser Kontraktion folgt eine Pause, wie sonst gegenseitig spannen; die Kammer- 
die im allgemeinen länger ist als die normale wand ist ganz schlaff, und die Kammer 
Pause des Herzens: die dann erscheinende treibt kein Blut in die Ciefäße aus (Herz- 
Herzkontraktion ist wiederum beträchtlich flimmern). 

größer als die normalen Kontraktionen des Nach Schluß der Reizung kann das Herz 
Herzens (Fig. 16), seine normale Kontraktionsform wieder an- 

Bei den wirbellosen Tieren zeigt das nehmen. Ks kommt aber auch vor, daß das 

bis zum Tode fortdauert. 
Unter Umständen gelingt 
CS indessen sogar, ein solches 
Herz wieder zur normalen 
Schlagfolge zu erwecken, 
z. B. durch Wechselströme 
sehr hoher Spannung (über 
1200 Volt; Prevost und 
Battelli), durch Erwärmen 
auf 40" C sowie vor allem 
durch künstliche Zirkulation 
durch das Herz (vgl. oben 
unter 2). 

4. Die rhythmische 
Tätigkeit der einzelnen 
Herzabteilungen. Unter 
normalen Verhältnissen zieht 
sich ein Skelettmuskel nur 
dann zusammen, wenn er 
vom zentralen Nervensystem 
aus unter Vermittelung der 

anderes Verhalten: hier nehmen die Kon- zugehöritren Nerven gereizt wird. Nach 
traktionen beim ermüdeten und nicht Diirchschncidung dieses Nerven kann der 
mehr spontan .schlagenden Herzen mit der .Muskel nur durch künstliche, von außen 
Stärke der Reizung zu, und auch beim ihm zugeführte Reize zur Kontraktion ge- 
unermüdeten Herzen ruft die Steigerung bracht werden. 

der Reizstärke oberhalb einer gewissen (ianz anders verhält sich das Herz, denn 
(irenze eine verstärkte Kontraktion hervor, auch wenn es vom Körper ausgeschnitten 
Außerdem findet sich bei dem Herzen der ist, führt es ohne irgendwelche von außen 
Wirbellosen keine absolute unerregbare Pe- her ihm zugeführte künstliche Reizung 
riode. Während der Systole ist das Herz eine Zeitlang rhythmische Kontraktionen aus. 
allerdings weniger erregbar als während der Das Herz besitzt also in sich selber alle 
Diastole; bei genügend starker Reizunii ist Bedingungen für eine rhythmische Tätitrkeit 
diese indessen in jedem Abschnitt der Dieses Vermögen ist indessen nicht bei 




Fig. 16. Direkte Reizung dos isolierten Kaninrhenherrens. Von 
linlc» nach rci-hts zu lesen; Systole nach abwärt.s. Die Reizung bei 
a im Anfang der Systole bleibt unwirksam. Die Reizung wi b, 
niitt<'n in der Diastole, hat eine Extrazurkung zur Folge. 
Nach dieser tritt die verlängerte Pause auf. Nach Langeudurf f. 



Systole wirksam (Carlson). 



allen .\bteilungen des Herzens gleichstark 



Obgleich der Herzmuskel hinsichtlich ausgebildet, 
seines Baues in allem wesentlichen mit dem .\m Kroschherzen wies Stannius nach, 

Skelettniuskel übereinstimmt, weicht er daß ein Schnitt durch die Vorhöfc die 

indessen, wie aus dem hier angeführten rhythmischen Kontraktionen der Kammer 

hervorgeht, in vielerlei Beziehung von diesem für eine Zeitlang aufhebt, während die 

ab, denn bei dem Skelett muskel fin«let sich Zu.sammenziehungen des Venensinus und 

ja innerhalb gewisser (irenzen eine Zunahme der mit diesem noch verbundenen Teile 

des Kontraktionsumfanges bei Zunahme der der Vorhöfe wie vorher ablaufen. Nach 

Stärke der Reizung; die unerregbare Periode einiger Zeit fängt indessen auch die abge- 

ist beim Skelettniuskel viel kürzer als beim trennte Kammer an zu pulsieren, jetzt 

Herzen; der Skelettmuskel ist während der aber in langsamerer Schlagfolge als vor der 

ganzen Dauer seiner Verkürzung für einen .\btrennung von den Vorhöfeii. 



neuen Reiz empfänglich usw. 



Die nähere Analyse der hierbei ob- 



Kreu>laui des Blutes 



1023 



waltenden UmstiiMle hat «ffeben, daß nicht 

allein der Venonsinu?, sondern auch die 
Vorhüfe uud die Kammer des Froscbherzens 
ohne äafier« Bmung sellMtliidig wUageii 
ktonen. 

Dagegen ist im mit der durch einen 
Schnitt von der Basis abgetrennten Spitze 
der Herzkammer nicht der Fall, denn diese 
lieht ifoh nur bei kttiiRtfielier Beisunji: ta- 
nmmen. 

B<'im Säuge licrherzen hat man ge- 
f Ul i« Ii, daß die Kammern obne jede 
Unterbrechung forteetren zu schlagen, wenn 
sie durch eine dicht oberhalb der Atrio- 
ventrikulargrenze gelegte Abklemmung von 
den Vorhöifen isoliert werden; wie bei der 
spontan pulsierenden Kammer des Frosch- 
horzens ist indessen der Kliytlunus der :iht;e- 
klemmten Kammern langsamer als der der 
Vorhflte. 

Endlieli ist es aueh möglich, bei isolierten 
Stückchen der Kammerwand durch kilnst- 
liehe ZfarkuIatSon eine regelmäßige SeUag- 
folge zu unterhalten (Porter). 

Die rhvlbmisch-automatische Fähigkeit iät 
also aowonl bei den niedrigeren als bei den 
höheren Vertebraten bei allen llerzabtei- 
lungeii voriianden, andererseits aber starker 
bei denjenigen Herzabschnitten ausgebildet, 
von woher die Herzkontraktion beginnt. 

Ohne kflnstliche Reizung pulsieren nicht 
die isolierte Herzspitze des Frosches und 
die isolierten Herzohren der Säugetiere. 

Ein weiterer Beweis fttr die stärkere 
atitomatische Fähigkeit bei dem Venensintis 
des Froschherzens findet sich in der Tatsacite, 
daß die isolierte Erwärmung desselben die 
Schlagfolge des gansen Hwnens beaohleunigt 
(Gaskell). 

Beim Siogetierherzeo liftt sieh aDnrduigs 
kein abgegrenzter Venensinus anatomisch 
nachweisen. Nichtsdestoweniger findet sich 
liier in der Nähe der Einmündung der Hohl- 
venen eine Stelle, weiche in pbysiologiacher 
Hinsiebt dem Venensinus des Frosehberzens 
sehr nahe enlsjirieht. Bei lokaler Erwarmun;:; 
oder Abkühlung dieser Stelle werden die 
Bewegungen des ganzen Herzens beschleunigt 
oder retardiert (Lantrendorf f). Sucht 
man durch Al)leiten vertwhiedener Herzteile 
zum GalvanonK ter denjenigen Ort auf, bei 
welelieni die elektrische Xei^ativif ät zuerst 
auflxitt uud wo also die ziornialc Erlegung 
des Herzens anfängt, so gelangt tnm gerade 
zu dieser Stelle (Lewis, Wybauw). 

5. Die Fortpflanzung der Erregung 
durch das Herz. Von dem Orte, wo die 
Erregung des Herzens zuerst erscheint, 
farritet ne sich suerst auf die VorhAfe und 
von diesen auf die Kammern aus. 

Da Muskelbundel vorhanden sind, welche 
die obere Hohlvene mit dem rechten Vorhof 
Tarbinden, ist eine rein nrnskulftre Fort- 



pflanzung der Erregung vom Veneiisiauß 
(möglicherweise dem Knoten von Flack bei 
den Säugetieren) auf die Vorhöfe möglich. 

ESne Unge 2^it war man aUgemetn davon 

überzeugt, daß bei den warmblütiOTn Tieren 
kein muskulärer Zusammenhang zwischen 
den Vorhöfen und den Kammern vorhanden 
war, und daß also der T'^ebergang der Er- 
regung auf die Kammern mir auf nervösem 
Wege erfolgen konnte. 

Dann wiesen Kent und His jun. nach, 
daü dennoch MuskelbOndel von den Vor- 
höfen auf die Kammern Ubergingen, und die 
Möglichkeit lag also auch hier vor, daß die 
Fortpflanzung der Erregung muskulär statt- 
finden konnte. 

Nach Tawara bildet das betreffende 
VerbindungsbOndel oberhalb der tktÄo- 
ventrikulären Grenze ein kompliziertes Nets- 
work von verhäHnismäßig starkem Umfiuig, 
den atrioventrikulären Knoten. 

Von diesem verbindet sich ein Faser- 
bOodel mit der Muskulatur des Vorhofes, 
wthrend ein anderes Bflndd in die Kamraer- 
scheidewand eintritt, sieh dort in zwei 
Schenkel teilt, welche an beiden Seiten 
der Seheidewand hinabsteigen und sieh 
schließlich in eine große Zahl feiner Aus- 
läufer zersplittern, welche teil» zu den 
Pafrillarrauskeln gehen, teils sich über die 



{^anre Innenfläche 



des 



Endokarrl- 



ver- 



breitt'u. Während beines f:anzen Veriauies 
ist das Bündel durch Bindegewebe von der 
ei^ntUchen Kanunermuskulatur isoliert und 
tntt erst mit seinen Endausläufern mit den 
gewöhnlichen Husfcelfasem der Kammer in 
V'erbindung. 

Durch nicht zu starke Kompression dieses 
Bündels wird die Leitung der Errfrunu 
von den Vorhöfen xu den Kammern mehr 
oder weniger ersehwert^ und in erster tinie 
die Zeitdauer der Uebertragnntr all mählich 
immer länger. Bei stärkerem Druck erselieiiit 
auf je 2 oder 3 oder 4 Vorhofkontraktionen 
nur eine Kammerkontraktion, und bei voll- 
btandii'er Abtrennung des Bündels treten 
Kanimerkontraktionen auf, die von denen 
der Vorhöfe ganz unabhängig sind und dartun, 
daß die Kammern jetzt in ihrem eigenen 
Rhythmus schl.-ujen (H. £. Hering, Uum- 
biet, Erianger). 

Entsprechende Erscheinungen, d. h. Auf- 
hebung der normalen Aufeimitulerfolire (i<'r 
Kontraktionen der einzelnen Uerzabtei- 
lungen, werden aueh beim Mensehen bei 
gewissen TIerzkrankheifen beohaclitet. 

Aus diesem allen folgt, daii das Ver- 
bind uugsbündel tatsKehlien eine große Be- 
deutuiii^ für die Reizübertraijiin;; im Herzen 
haben kann. Da aber dasselbe nicht frei 
von Nervenfasern und Nervennetien ist, 
ist die Magliehkeit nicht «lugnoehloMen, 



Digilized by Google 



1024 Kieialaaf des Blatee 



(iuB <.'(>r<-ulr> dit sc den hierbei tätigen Meoha- Boim Limulusherzen ist also die Auto- 
nismus darstollun. niatie unzweifelhaft neurogenen Ursprunges, 

Ich werde im Zusammenhang mit der und man hat darin einen Beweis dafür 
Frage nach der Ursache der Automatie geaeben, daß dies auch bei dem Wirbeltier- 
des HenenB auf diese Frage zurflckkommen. herzen der Fall -wJkn. 

6. Die Automatie des Herzens. Die Dieser Schluß ist indes nicht zwingend, 
wichtigste anatumisehe Differenz zwischen denn es läßt sich denken, daU die Muskulatur 
dem Herzen und dem quei^estreiften Skelett» des Herzens während der Stanunewntwieke- 
nuiskel liegt darin, daß bei jenem an ver- hing der Wirbeltiere die Kigenschaft der 
schiedeuen Orten Ganglienzellen eingestreut Automatie erworben hat, und tatsächlich 
sind, wihrend solehe bei diesen gar Jiieht I unterscheidet sich das Limulusherz vom 
vorkommen. Wirbcltierherz unter anderem dadurch, dafi 

Kurz nachdem die (langlienzellen im seine Systole nicht eine einfache Muskel- 
Firoschherzi'P von Remak (Venensinus), zuckung darstellt, sondern, wie aus dem 
Ludwig (VorhofsBcheidewand) und Bidder oszillatorischen Charakter des Aktions- 
(AtriovontriktilaTi^renze) nachgewiesen worden I Stromes hervorgeht, einer summierten Zuk- 
waren, sprach Vdlkmann < 1(^44) die An- ' kung entspricht (P. Hofmann), 
sieht aus, daß gerade diese Ganglienzellen i Fflr die Gültigkeit der myogenen bczw. 
die Träger der automatischen ^ensehirften der neurogenen Hypothese für das Säuge« 
des Herzens wbvn, und diese neurogene tierlierz sind vielerlei Grunde von den 
Auffassung wurde bald als über jeden Autoren angeführt worden. So viel sich 
Zweifel erhaben allgemein angenommen, die Sache jetzt übersehen läßt, können 
Eine besonders wichtige Stütze fand sie diese zurzeit die Frage noch nicht endgültig 
darin, daß die Ganglienzellen vor allem in beantworten, denn es findet sich keine 
denjenigen Herzabscluiitlen \<»rkaincn, vdii cinzifze Erscheinung, die aus dem Gesicht-s- 
welchen aus die Uerzkontraktionen aus- . punkte der einen Anschauung mit unbe* 
gehen. dingtem AusseUuB der andweo okae «pesi- 

Demgegenüber wurde in erster Linie eile Hilfshypothoscn erklärt werden konnte, 
von Gaskell und Engclmunn die Ansicht Als einen absoluten Beweis für die 
vertreten, daß die automatischen Kon- myogene H>-iK»thcse könnte man möglicher» 
traktionen des Herzens einer besonderen weise die Tatsache herbeiführen wollen, 
Eigenschaft der Herzmuskulatur ihr Ent- daß ein Säugetierherz in günstigen Fällen 




Fig. 17. Pas IIiTZ von I.imtilus poh-])hfnius. aa vordere .\rterien; la spitlirhp ArlSfien; In 
Heitiiche Nerven; nuic, das grofie Ganglion; os Ostia. 2i$£b. Carlson. 

stehen verdanken. Diese myogene Theorie sojrar "> Tage nach dem Tode wieder belebt 
wurde insbesondere von Klinikern mit werden kann, denn wir besitzen sonst kein 
großem Wohlwollen empfangen. Beispiel davon, daB Ganglienzellen, sei es 

Hf'i den Wirbeltieren sind die ( iaiiirlieii- im zentralen Nervensystem oder in peri- 
zellen des Herzens in dessen .Muskulatiu phercn Ganglien, nach so lauger Zeit zu 
eingebettet, und es ist daher nicht möglich, voller Leistungsfihigkeit erroekt tmdeil 
durch vivisekturiscke Versuche die g^en- i könnten. 

seitige Bedeutung der betreffenden Gebilde' Aber auch diese Erfahrung ist nicht 

festzustellen. Beim Krustaeee Limulus eindeutig, denn es kann sehr gut der Fall 
uolyphemus ist dies indessen nicht der i sein, daß die normale Tätigkeit des Herzens 
Fall, denn hier befanden sieh die Ganglien- 1 unter dem EänfluB der Ganglienzellen er- 
Zellen außerhalb des Herzens und bilden an folgt, während die Kontraktionen des durch 
dessen dorsaler Seite ein langes Ganglion, j die SalzUfSung wiederbelebten Herzens durch 
welches durch Nervenfasern mit dem Herz- direkte Reizung des Herzmuskels hervor- 
muskel verbunden wird (Fig. 17). Hier gerufen werden. Für diese Auffasjjnnt: 
kann das Ganglion ohne Schwierigkeit spricht gewisseriuuUcn die Talsache, daü 
vom Herzen abgetrennt werden. Nach das von seinem Ganglion isolierte Limulus- 
dieser Operation steht das Herz in der herz in einer Koclualzlösung schließüch 
Diastole sttU und (tagt nie mehr an, spontan i pulsiert. 

la sehlagen (Carlson). | Eine wirklich beledigende theontisohe 



Digitized by Google 



Kmslauf des Blutes 



1025 



Anschaaai^ Uber die Ursache des normalen 
Herzschlages lißt noh also toneit nieht 

aufstellen. 

l'iiU-r solclicn V('rhältiiiss(Mi kann man 
auch nicht bestiramt entscheiden, ob die 
Fortpflanzui^ der £rreg:ung dimh du H«n 
mut^kiiliir oder nervös erfolgt, denn die Art 
und Weise, wie dies geschieht, muB doch 
aller Wahrscheinlichkeit nach in einem außer- 
ordentlich nahfn Zusammenhang damit 
stehen, ub die Krregung des Herzens von 
Ganglienzellen oder von aer HaranudmlatDr 
wlb«tt »D^eldst wird. 

C. Die Hennerven. 

Zum Plexus cardiaeus kommen Aeste 
sowohl vom Vagus ab vom Sympathicus 
her und laufen dann nach dem Herzen. 
Unter diesen Fasern finden sich sowohl 
xentrifugale all sentripetale NerreiL 

Dir r leren sind zwfierlfi Art, nüralich 
solche, welche die Bew^ung des lierzens 
verlaogmnen und hemmen (hemmende 
Herznerven) und solche, durch welche 
die Herzbewegung beschleunigt und be- 
fördert wird (beiehlonnigondo Hers- 
nerven). 

Die zentripetalen Nerven fuhren Nach- 
rit liten v(»ni Herzen zu dem zentralen Xerven- 
^stem und können unter dessen Mitwirkung 
Heflexe andOsen, dnreh welehe die Tätigkeit 

df^ Tlorzons und der Oefäßrmiskeln in allen 
miiglk heil Ki( liiungea verändert wird. 

Wie das vom Körper aaflgeeolinitteneHerz 
noch eine Zeitlang pulsiert, so vermag auch 
das livn im Körper nach der Ausschaltung 
seiner s&mtUolieil zentrifugalen und zentri- 
petalen Nerven monatelang leistungsfähig 
zu bleiben, und das Tier zeiet dabei keinerlei 
krankhafte Svmptonie. Nnr wenn Körper- 
bew^ungen, die bei einem normalen Tiere 
nooli gar keine Anstrengung beanspruchen, 
ihnen zugemutet i r li treten bald sehwere 
Störungen in der iier^Uitigkeit zum Vor- 
schein, aus denen ersichtlieb ist, dafi die 
Herznerven für die Herztätijrkeif tatsächlich 
eine durchgreifende Bedeutujtg haben, ob- 
gleich dies beim ruhenden oder sich 
nur wenig bewegenden Tiere nicht deutlich 
hervortritt, da hier keiue großen Ansprüche 
an das Hers gestellt wden (Frieden - 
thal). 

t. IHe hemmenden Hertnerrefi. Diese 

wnrden ; ; r t it den nehrttdern Ernst 
Heinrich und i!;duard Weber naeh- 

Sewiesen (1846). Sie verlanfen im Stamme 
es Nervus vairuf;. 

Wenn mau au einem ruhig daliegenden 
8in{|[etier die beiden Vairi durchschneidet, 
so nimmt die Zahl der Herzschlaire dadurch 
in hohem Grude zu. Reizt man nun den 
peripheren Stumpf des einen Vagus, so 
werden die Ilerzschliure seltener; bei ?e- 

Handwörterbncb der NatonriaseiiMsbafUii. Band V. 



nagender Stärke der Beixung hören rie 
vollständig auf, und das ganie Än sIÄt 

in der Diastole still. 

Im Vagus finden sich also Nervenfasern, 
welche auf die Schlagfrequenz des Herzens 
hemmend wirken; sie befinden sich beständig 
in Tätigkeit ( Vnfrnstonus), und unter ihrem 
Einfluß schlägt das Herz weniger frequent, 
als e« sonst tun wttrde. 

Diese Wirkung des Vagus wird in erster 
Linie auf die zeutnlen Venen und die Vorhöfe 
ausgettbi Dabei nimmt die Stärke ihrer 
Kontraktion immer ab, und es kann so(rar 
eintreffen, daß dabei die Pulsfrequenz un- 
verändert hieiht 

Man ist vielfach f;eneit;t gewesen, die 
bei der Vagusreizui^ erscheinende Verlang- 
samung der Eainmerkontraktionen einfach 
als die Folge der Vaguswirkung auf die 
Vorhöfe aufzufassen, und es ist sogar 
die Ansieht vertreten worden, daB der Vagus 
auf die Kammern gar keinen direkten Einfluß 
ausübe. Ciegen diese Auffassuj^ lassen 
sich indessen nieht gans nnwesentliche Be- 
merkungen machen, und was speziell das 
Säu^eüerherz betrifft, ist die rhythmische 
Fähigkeit der von den Vorhöfen isolierten 
Kammern so groß, daß erstere sehr gut 
stillstehen könnten, ohne daß die Kammern 
infolgedessen ihre Arbeit eilttiittaDeB 
brauchten. 

Bei geringer Abnahme der Pulsfrequenz 
werden die Kontraktionen der Herzkammern 
größer als vorher. Dies beruht indessen 
nicht dannif, daß die Vagi einen sOrkenden 
Einfluß auf die Kammern entfalten, sondern 
lätit sich lediglich darauf zurückführen, daA 
die bei der Vagusreizung stattfindende 
Verlän^enins der Diai^tole den Kammern 
ermöglicht, sich mit iiieiir Blut aig .sonst ZU 
füllen. Auch läi5t die verlängerte Herz- 
pause den Druck in den Arterien tiefer als 
sonst herabsinken, was seinerseits eine <;e- 
wisse Abnahme des von der linken Kammer 
zu überwindenden Widerstandet} zur Folge 
haben muB. 

Bei stärkerer Reizunir nimmt aber anch 
die Größe der einzelnen Kanunerkontrak- 
domn ab, und sohKeBlieh steht das ganze 
Herz in der Diastole still. 

Betreffend die Natur der durch die 
hemmenden Nerven hervorgerufenen Ver- 
ändernngen im Herzen können wir nichts 
bestinuates sagen. £s ÜMi allerdings nahe 
ansonehmen, da0 diese Nerven Vorgänge 
aufhauender, assimilatoriseher Art bewirken 
sollten, und diese Auffassung ist auch von 
zahlreichen Autoren vertreten worden. Gegen 
dieselbe Iriin'i indessen ijelt^'iul iremacht 
werden, dab das Herz von dopixdseitig 
vagotomierten Hunden, welche monatelang 
nach der Operation am Leben btiebent tm 

66 



Digilized by Google 



1026 



Kreiabnif des Blutes 



der Sektion keinerlei anatomische Verände- fast unverändert bldbt (Bayliss und Star» 
rangen darbietet (Pawlow, Friedenthal), ling, 0. Frank). 

2. Die beschleunigenden Herznerven. Dies bedeutet indessen nicht, daß sich 
Sie wurden von v.BezoId und den Gebrddern. die Wirlcungen der beiden Herren einfadi 
EL und M. Cyon entdeckt Sie treten vom I algebnisoh addieren, und man Icann im 
Rückenmark in die obersten Brustwurzeln Gegenteil bestimmt beweisen, daß dies nicht 
»US, vereinten sich mit dem Sympathicus | der Fall ist. Den iicmmcnden Herznerven 
und gehen sum Hengefleeht — Aneh im | gegmalier angen sich nämlich die beseüeo- 

nigenden dadureh ausge- 
zeichnet, dali ihre Erregung 
von einer ziemlich lange 
dauernden Nachwirkung ^- 
glcitet ist Nun begetjnen 
wir nach gleichzeitiger 
Reizung der beiden JNerven, 
wenn die bemmende 
Wirkung während der Rei- 
zung stark überwogen hat, 
in der Nachwirkung der fflr 
die beschleuniffendcn Nerven 
churak teristischenFrequenz- 
st«igerung gana dentiieh 



SdkUfe 






T 






























I 






20 


























1 




































































t» 
























XJ 




























































7" 


- 


h 












K 
























IS 


























£1 V 
























r 

a 




- — 












--' 










4 








S 








<^ 






— ^ 














H 
















































-i 






































1* 












































































M 










r— 












































10 
































M 




«0 






























— 1 


1 — 














— 1 




L_ 






1 . 



Fig;. 18. Die Pulsfrequenz bei Reizung des Vaeus (v), der be 



ih\ 18). 
Da 



arauB folgt, daß die 
beiden Arten von zentri- 
fugalen Uerznerven keine 
reinen Antagonistett dar* 
stellen können, sondern ihren .\ii<;riff8punkt 
an verschiedenen Orten des Herzens halMn. 
NKheres darfiber wissen wir zuneit nicht. 
3. Die zentripetalen Herznerven und 



schleimiL'endcn Horznervcn (a) und aller beider Nerven (av), 
Die Reizung dauert in jedem Fall 15 Sek. (s— sj. Nach Hunt 

Vagus findf-n sieh neben den hcmmeilden 
einige besehleuiügendc Fasern. 

Die Reizung dieser Nerven steigert mehr 

oder weniger die Pulsfrequenz, und zwar ist 

das dabei zu erhaltende Maxiraum von der die Herzreflexe. An der Kammerwand 
vor der Reizung stattfindenden Pulsfrequenz verlaufen zahhreiche Nervenfasern, welche 
ganz unabhängig (Baxt). Die Frequenz- bei Reizung ihrer zentralen StOmpfe reüek- 
lunahme wird wesentlich durch Verkürzung ' torisch den Blutdrack erhöhen oder senken, 
der Diastole zustande gebracht. sowie die Herzfrequenz steigern oder ver- 

Auch die beschleunigenden Uerznerven 1 mindern. Durch diesen Nerven kann das 
«eheinen tonlseh erregt au sein, wie daraus | Herz seihet Meehanismen erregen, durch 
fnltrt, daß die Pulsfrequenz entschieden ab- welche, je nach dem aueeiililicklichcn Hedurf, 
nimmt, wenn diese Nerven nach vorgängiger I der Zustand des Kreislaulapparates in der 
Durchschneidung der Vagi zerstört werden. | einen oder anderen Richtung verändert 

Die besehleunifjenden Nerven wirken wird ( Wooldridge). Diese Nerven können 
sowohl auf die Vurhüfe wie auf die Kammern auch Reflexe auf die Skelettmuskeln aus- 
ein. Hierbei nimmt, wenigstens beim Hunde, lösen. Dagegen scheint das Herz keine Nerven 
der Umfang der Kontraktionen in den meisten 1 zu besitzen, welche bewußte taktile iunp- 
Fallen zu. Es kann »hvr aneh eintreffen, | findungen vermitteln. 

daß die Kontraktionssrößc bei inivt riinderter .\n der Wand der .\orta finden sich die 
Frequenz ansteigt, und umgekehrt kann peripheren Endverastelungen eines zentri- 
eine Besehleunigung ohne Zunahme der|petalen Nerven, des Nervus depressor, 
Kontraktionsjjröße erscheinen. welcher für die reflektorische Reiridation 

Unter I mständen kann nicht allein bei der Herztätigkeit von der größten Bedeutung 
gewissen Wirbellosen, sondern auch bei ist (Ludwig und Cyon) und daher in diesem 
Säugetieren (H. E. Hering) das stillstehende Zusammenhange besprochen werden mag, 
Herz durch die beschleunieenden Herznerven obgleich er eigentlich zu den zentripetalen 
nun Schlagen ^^ebracht werden. Nerven der Arterien gchTirt (v. Tsc lierraak). 

In bezug auf die gegenseitigen Bezie-| Die physiologische Bedeutung des De- 
hungen der hemmenden und der besohlen- 1 pressors geht aus dem folgenden hervor, 
nigcnden Herznerven zeigt die Erfahrung, Kei stark zusammengezogenen Gefäßen im 
daß je nach der gegenseitigen Stärke der großen Kreisläufe und großer Frequenz der 
Reizung der eine oder der andere während | Herasehlät:e ist jede Systole der finkmi 
der Reizun? irewinnt, sowie daß bei geeiffneter Kammer mit einer großen Anstrengung ver- 
Beizstarke die Frequenz der Herzschläge . buudeu; bei zu langer Dauer dieses Zustandes 
•owie die Daner iorar eimmliien PlusMi | wllrde das Hets gar teieht mehdpf t iraniea 



Digitized by Google 



Knidaiif äm Blntefi 



1097 



können. Dem win! inlosson vorgebeugt, 
indem bei der starken Erweitenuw der 
Aorta die in deren Wand bcfiiulidlu« 
En');tp]inratp des "Pppressors erregt und 
dadurcii rellektorisch die Gefäße erweitert 
und die Herzschlige verlangsamt werden. 
Die Gefäßerweiterung setzt den Widerstand 
in den (tefäßen herab: dank der Verlang- 
saiiiunf? der Herzfreijueuz, die jji mit einer 
YerUuagening der Herzpaua« vräbanden ist, 
bekommt das Hen Gtl^iüirit, etwat 
lautrer als sons* ikh Ii jrder Kontraktion 
auszuruhen. All« beide Umstände wirken 
in derselben Biehtuig und bewahren das 
Herz vor Uoberanstrengung. 

Wenn die Nervi depressores bei hohem 
arteriellen Druck durchschnitten werden und 
diese Re-rulation also plötzlich fortfällt, 
steigt der Blutdruck sofort uoch weiter an 
(Pawlow). 

Aach von einer großen Zahl anderer 
zentripetaler I^erven kann das H«n reflek- 
torisch beeinflußt werden. In einigen FiUlen 
entrecken sich diese ßeüexe auf die hemmen- 
den Hermerven, in anderen werden dkbei 
die beBchleuniLi ; ilen Ilorznerven ange- 
sprochen bezw. euiü Bebvhleunigung durch 
Abnahme der stetigen Erregung (tor hemmen- 
den Nerven zustande gebracht. 

Die Tätigkeit der hemmenden llera- 
ncrven steht in erster Linie unter der Ab- 
hängigkeit eines im verlängerten Marke 
(Kopfmark) befindlichen Zentrums, welches 
teils durch das Blut erregt wird, teils unter 
dem Einfluß von aUerlei refWktorischen 
£Snwirknnffen eine verstirkte oder Tennin- 

dertc Tätiu'keif entfaltet. 

Dasselbe Zentrum wird auch von den 
höheren Himti^n beeinfluftt, nnd sogar 

durch Rr-izunfr ire\ris?pr Stellen der Groß- 
hirnrinde kann eine Verlanrsamung der 
Herztätigkeit erreicht werden. Hierdurch er- 
klärt siel) zum Teil wenigstens die Krfahrun?, 
daU die ller^äcliluge unter dem Einiluü vuu 
verschiedenen psychischen ZuBttadeo ver- 
langsamt werden können. 

Das in diesen F&llen wiricende Moment 
-stellt indensen nieht eine bewußte Willens- 
bandiung dar, sondern liegt vielmehr in der 
Voratellnng an rieb. Bnreh den Viien kann 
man nämtirh keine direkte Honununi^ der 
Herztätigkeit hervorrufen. 

Dagegen kann man sieh darin Oben, 
die Herzfrequenz durch Ejregung der be- 
schleunigenden Herznerven willkürlich zu 
mmehren, ohne daß irgendwelche Vor- 
stcHuntren die ei'.:eiitlich wirksame TJrsaelie 
dabei abj^ebcu w urden. Dies kommt iudesseu 
nur sehr selten vor, und in den allermeisten 
F&Uen ist auch die unter dem £infhi6 ver- 
sehiedener psychlseher ZnstSnde auftretende 
Beschleunigung als FuL'e dt r Vorstellung an 
sich XU wachten (vgL auch unter 4). 



Ueber die Lage der Zentren der be- 
schleunigenden Herznerven ist zurzeit noch 
nkhts Sicheres bekannt 

4. Die Frequenz der Herzschläge. 
Unter der Einwirkung der zentrifugalen 
Herznerven kann die Frequenz der Herz- 
schläge in weitem Umfange verändert werden. 
Als Normalzahl dafür ist die Schlagfreouenz 
bei niös^liehst vollütandicter körperlicher Bnho 
im nOchtemen Zustande 2U bezeichnen. 

Aneh unter loldien ünisttnden zeiffen 
sieh bei verschiedenen Individuen derselben 
Art und desselben Alters große Variationen, 
wie man x. R beim erwaehsenen, gwonden 
Menschen eine Pulsfrequenz zwischen 20 
und 108 pro Minute beobachtet hat. 

Bei den warmblütigen Tieren kann als 
alli^erneine Hegel aufgestellt werden, daß 
i-ieh die l'uWrenuenz im grüüen und ganzen 
uinixekehrt zur Körpergröße verhält. 

Bei den kaltblütigen Tieren ist die Puls- 
frequenz vor allem von der Temperatur der 
uni<i;ebenden Luft, mit der die Temperatur 
des Tieres in der K^el aufs nächste zu- 
«ammenfäUtf abhängig. Je bftbar die 
peratur ist, un so neqnenter nnd die fl^> 
Schläge. 

Beim ruhenden, nüchternen Mensohen 

variiert die mittlere Pulsfreqnenz je nach 
dem Alter, der Körperlange und dem Ge- 
schlecht. Sie ist un ersten Lebensjahr» 
am größten niit einom Mittel von 134 pro 
Minute, sinkt dann üUmaliiieli herab, er- 
reicht etwa im 20. Jahre ein Minimum von 
etwa 70 und verharrt dabei bis zum heran- 
nahenden Greisenalter, wo sie wieder etwas 
ansteiirt. Bei gleichalten Individuen ist 
die mittlere Pulsfrequenz größer bei den 
kflneren als bei den länferen Individuen. 
Bei ^leichalten ^fännorn und Frauen ist 
die mittlere Pulsfrequenz der letzti n n die 
größere. Dies ist indessen wesenrüch von 
(ier ^erinjeren Körpei^rflße der Frau ab- 
liiingig, denn beim Vergleii h der Puls- 
frequenz bei gleichalten und t^leichlangen 
männlichen und weiblichen Individuen ver- 
wischt sich dieser Unterschied ziemlich 
vollständig. 

Unter deu^ UmatiLndeu, die auf die 
Pnhdnxiuens einwiriteit, stehen Mnskelbo- 
wegungen obenan, und man kann fast 
sagen, daß die Pulsfrequenz in direkter 
Proportion zu dem Umfang« der anstrengen- 
den Beschaffenheit und der Stirfco der Ba- 
w^ung zunimmt. 

Durch passive Bewegungen, durch Kneten 
diT Muskeln sowie durch sehr starke Haut- 
reizungen wird die ruLsfroqueuz nicht in 
einem deutlich merkbaren Grade gesteigert. 
Aach die bei der Mu s kelarbeit auftretemlen 
Verindemngen der Atmung genügen nicht, 
um die u'lciclizeifitce Besclileunii,'uni,' der 
Pulsfrequenz zu erklären. Ferner hat es 

66* 



Digilized by Google 



1028 



Kieuibnf des Blutes 



sich erwiesen, daB die bei der Muskelarbeit 
gebildeten Zersetzui^sprodukte keinen 
grOfieren EinfluB suf die Palsfrequenx «us- 
Üben. 

Auf dem Wege der Ausschließun*: kommen 
wir daher zu (k-ni Ko?:ultat, daü die be- 
treffende fie&chleunigung dadurch euUtekeu 
mnS, dsB von den Mheren Teilen des 
Gehirn? srlrichzeitic: mit dem Willensimpuls 
zor MuskelbeweguQg auch unwillkürliche 
Impulse nach den Zentren der flerznerven 
abgegeben werden, wodurch entweder die 
stetige Erregung der hemmenden Ner- 
ven herabgesetzt wird, oder auch die 
beachleunigenden Herrnerven direkt erregt 
werden (Johansson, Aulo). Es ist nicht 
unwahrsclieiiilieh, dftfi der etstsra Faktor 
der wichtigere i»U 

Aueh Mim Sftugetierlierzen wird die 
Schiaßfrequenz durch eine höhere Tempe- 
ratur gesteigert; dadurch erklärt es sich, 
daß starke Bedeckung unter V«rmehrung 
(If- W.tnTiegcffilils die Pulsfrequen?; erhöht, 
wie d.iLi die Herabsetzung dur Körper- 
tem])eratur eine Abnahme derselben hervor- 
ruft. Dementsprechend sinkt die Fuls- 
frequens nach Trinken kalten Wassers; 
sie nimmt nach (lotu 1 0 m n warmem Essen zu. 

Allerlei uuai^eueluue Sensationen, wie 
das OefOU von Brennen, Druck und Nausea 
im Magen, spannende (jefühle im Darm, 
körperlicher Schmerz usw. beschleunigen 
den Puls. 

Auch Veränderungen im psychischen 
Zustande des Individuums verändern die 
Pulsfre<jueiiz in der einen oder anderen 
Bichtuiig, wie z. B. Aorgcr eine starke Yer- 
langsamung hervorruft 

I)ic Pulsfrenuenz ist also als sehr labil 
zu bezeichnen. Daraus erklärt sich unschwer, 
daB sie bei einem ruhenden Menschen von 
der einen Minute zur anderen nicht un- 
wcä4'utlichc> Variatiuui'u darbieten kann. 

III. Die Ströinimr drs Blutes in den 

GeiaÜen- 

A. Hydraulik des Blutes. 

Die Aufgabe des Mutes, aOe Körperteile 

mit Nahrung und Sauerstoff zu versehen, 
wird wahrend def*?en Strömung durch die 
Kapillaren realisitrt. indem durch ihre 
dünne Wand \ oni Blute allerlei Substanzen 
iii die uiiigcbendeu (Icwebe übertreten, 
während zu gleicher Zeit die in den letzteren 

febüdeten Zersetzungsprodukte zum größten 
'efl dnreh die KapiDarwand hindurch in 

das Rlut eintreten. 

Zu den Kapillaren wird das Blut durch 
die Arterien geleitet, und die Stromstärke 
in jenen ist daher direkt von der Strom - 
stärke in diesen abhängig. Um die Lei- 
stungen und die Effektivitit des Kreis- 



laufes kennen zu lernen, ist es daher in erster 
Linie notwendig, den Blutstrom in den 
Arterien und dessen unter verschiedenen 
Verhältnissen stattfindenden Variationen 
näher zu untersuchen. 

Seinerseits stellt der Blutstrum in den 
Arterien in einer außerordentlich großen 
Abhängigkeit von der Menge Blut, das 
dem Herzen zur Verfüfrun;: steht, welches 
wiederum von dem Blutstrom in den Venen 
abhängig ist. 

So stehen alle Abschnitte des Kreislaufes 
in einer sehr nahen Abhäni^iirkeit und Be- 
ziehung zueinander. 

Die Hydraulik des Blutes hat die 
Blutbewegung in den Arterien, Kapillaren 
und Venen naher /u untersuchen. Wetren 
der wesentlichen Unterschiede, die sich 
trotz groBer Aehnlichkeiten bei dem rroBen 
und kleinen Kreislauf vorfinden, ist es not- 
wendig, den letzteren besonder» üir akh zu 
besprechen. 

I. Der Blutstrom in den Arterien im 
allgemeinen. Die .Vrterienwand ist elastisch 
und enthält glatte Muskelfasern, welche 
sie in zirkularer Richtung umspinnen und 
also bei ihrer Znsammenziehung die Arterien 
mehr oder weniger verengen. Ueber die 
Bedeutung und die Leistungen dieser Muskeln 
vgl. III B. 

Die Elastizität der Arterienwand ist 
in mehrerer Beziehung lur den Blutstrom 
von Bedeutung. Dank derselben strfimt 
das Blut in den Kapillaren in einem ununter- 
brochenen Strom, obgleich es durch die 
Tatit;i\eit des Herzens rhythmiscii. intemiit- 
tent in die Arterien hineingetrieben wird. 

Dadurch, daB rieh die Arterien in immer 
zahlreieheren Aesten zersplittern, wird der 
Ciesamtquerschnitt des Artcrienstammes 
größer, was an und fQr sich den Strömungs- 
widerstand daselbst erniedrigen würde. 
Gleichzeitig wird aber auch die gesamte 
Wandfläche größer, wodurch wiederum der 
Widerstand erhöht wird. Das Gesamt- 
resultat ist, daß in der Peripherie des Gefäß- 
systems, insbesondere in den kleinen und 
kleinsten Arterien und Venen sowie in den 
Kapillaren der Widerstand viel gröBw als 
in den zentralen .iVrtericn ist. 

Wenn Flüssigkeit in ein derartigei^ System 
von elastischen Köhren intermittent in 
einem gewissen Hhytlimus hineingetrieben 
wird, kann die f;auze Meu^c derselben 
während der Zeit des Einströmens nicht 
hinausflieBen, sondern bleibt zum Teil im 
System stsnen und dehnt durch ihren 
Druck die Gefaßwand aus. Wenn nun die 
Einströmung aufhört, übt die aui^edchute 
und au8gcs]>anntc Wand auf die Mnge- 
sf hlossene Fliissi^'keit einen Druck aus und 
treibt sie in der itichtung nach der Perijpherie 
weiter. Bei zweekmifiiger Begulienuig 



Digitized by Google 



Knuslaiif d«B Blutes 



1029 



des Rhythmus der Einströmung tind der 
Men^e der hineingetriebenen Flüssigkeit 
strniiit diese trotz dem intenuittenten Zu- 
fluß in ciaftm stetigen Stroni aus dem System 

heraus. 

Dank dieser Einrichtung werden die 
zarten Wände der Kapillaren nie den starken 
Druckächwankungen, welche in den großen 
Arterien vurkommen, ausi^esetzt. 

Die jBUasüzität der Arterien hat ferner 
dadurch eine große Bedeutung, daß die 
Arbeit des HnaenB veseiitlieli erleiehtert 
wird. 

Wenn nämlich die Geflße ein System von 

starren Röhren darstellen würden, so müßte 
das Herz bei juder Systole die gesamte 
Bfaitmenge um so viel verschieben, daß 
die herausgetriebene Blutmenge in der 
Gefäßhöhle Platz finden konnte. Bei elasti- 
sehen (iefiiüen braucht dies iiietit statt7.ii- 
finden, denn der aus dem Herzen heraus- 
getriebenen Btntmenge nird weaentlieh da> 
durch Platz bereitet, daß die zentralen Ge- 
fäße erweitert werden. Dabei wird die 
Uersarbeit wesentKeh niedriger als im soeben 
gedachten Falle. 

Schiielilich spielt die Elastizität der 
Arterien als mitwirkender Faktor bei dem 
Arterienpuls eine {^'oße Rolle, denn ohne 
sie könnte im Cieläßsystcm keine Wellen- 
bewegung entstehen. 

Die Wellenbewegung in einer elastisehen 
Röhre kommt, wieE. H. Weber naehgewieseu 
hat, dadureli zustande, daß die darin hirein- 
getriebene inkompressible Flüssigkeit die 
wShn erweitert nira also die elastisehe Wud 
spannt. Ihrerseits übt dann die gespannte 
Wand auf die eingeseldus^eiie Flüssigkeit 
einen Dmek aus, «odurdi diese in der Röhre 
vorwärts getrieben wird und diese daselbst 
erweitert. Unter gegensei tit^er lieteiligung 
der Flüssigkeit und der elastisehen Wand 
pflanzt sich die Welle solcher Art immer 
weiter längs der Röhre fort und zwar initeiner 
Cieschwindigkeit. die proportional der Qua- 
d»twurxel aus dem Elastizitätskoeffizienten 
und der Wanddieke der Röbre und umge- 
kehrt proportional der Quadratwurzel aus 
dem spezifischen Uewicht der Flüssigkeit und 
aus dem inneren Durohmesser der ROhre 
ist (Moens). 

Eine Wellenbewegung, die sich in der 
Form einer Drucks«' nkun^^ nach dem peri- 
pheren Ende der Kölire fortpflanzt, ent- 
steht, wenn das eine Ende eines mit Wasser 
gefüllten und ausgedehnten elastischen Schlau- 
ches durch Entfernung von einem Quantum 
Wasser entspannt wird. 

Die lebendige Kraft der Welle wird all-' 
mählich verbrauoht^ umi in einem genügend 1 
langen Sohlaneh erhseht die Welle seUieBfieh 

V('!I" -indifr. 

Wo dies nicht der Fall ist, erleidet die i 



Welle am Ende der elastischen Röhre eine 
Reflexion, und zwur ist die reflektierte 
Welle gleichen Zeichens wie die primiie» 
wenn das Ende geschlossen ist, und enti^egpn- 
gesetzten Zcielieus, wenn dieses offen i$t. 

Ferner tritt bei allen Diskontinuitäten 
der elastischen Röhre und insbesondere bei 
jeder Teilungsstelle eines aus mehreren 
miteinander verbundenen elastiselien riöhren 
zusammengesetzten Systems eine Reflexion 
der Weife m der Regel anf, nnd zwar dringt 
dabei jede Welle, wo sie aueh entstanden 
mn mag, in alle Aeste des S\ sleiiis hinein. 

In einem solchen System tritt bei einer 
Teihintr^stelle nur dann keine Reflexion auf, 
wtiiiit an der Stelle der Diskontinuität die 
Querschnitte sich in demselbra Verhältnis 
ändern wie die Fortpflanzungsgeschwindig- 
keiten der Wellen (v. Kries). 

Im arterieileti Systejn finden sich alle 
Bedingungen für das Entstehen der pri- 
mben nod reflektierten Wdlen vor, nnd 
die solcherart entstandenen Wellen können 
in der mannigfaltksten Weise miteinander 
mterferferen. Hiwanroh entstehen MhlniehB 
verschiedene Formen der Wellenbewegong 
in den verschiedenen Arterien. 

a. Druck und G«achwindiii^t des 
Blutes in den Arterien. 

Die Art und Weise, wie der Blutdruck bei 
Venraehen anTfeien besfiiiinit wird, ist sehen oben 

(II .\ 41 beschrieben worden. Beim Men!«chen 
luibt liuiii im allgemeinen die Größe des Blat- 
dnickrs tladiirrh, daß man denjenigen auf die 
Haut angebrachten Druck feststellt, der gerade 
gonflgt, um den Blutstrom in der zu unter« 
suchende Aitene auhmheben. Hier «üd also 
ixadbUut der maximale Druck erinlten. Vm 
den während der Hrr/fliastole beim Men«t hen 
stattfindenden niiniin.ilcn Druck kennen zu 
lernen, hat mun verschiedene Versachsanord- 
nnngen benutzt, die indrasen nicht hier dar- 
gestellt werden fcBnnen. 

Zur Messung der in den Arterien 
strSmenden Blutnenge ha£ man Appante 
t,'('b;iiit, welche in die Sfronibahn eingesetzt 
werden können, ohne den IJhitstrom zu unter- 
brechen. Hierher gehört die Str«jmuhr von 
Ludwig, bei welcher das äLTümende Blut eine 
bekannte Menge einer anderen Flüssigkeit ver- 
dringt ; das bymome triüche Pendel von V i e r o r d t , 
bei "(roleher me Stromstärke dmeh die Ausschläge 
eines in die Strombahn eingesetzten Peadeis 
bestimmt wird; die Eichung &s Stromes unter 
Anwendimt; der PitotsehMl BShnn (Cybulsfcy, 
Frank) usw. 

Der mittlere Blutdruck iu der Aorta 
ist bei verschiedenen Säugetierarten nur 
in verhältnismäßig geringem Grade von der 
Größe des Tieres abhängig. Beim Pferde 
kann er auf etwa 150 bis 200 mm Iltr, beim 
Hunde auf etwa 130 bis 150 mm üg und 
beim Kaninchen imf 80 bis 190 mm Hg 
ifesehätzt werden. 

Uei Menschen im Alter von 10 bis 40 Jahren 



Digitized by Google 



1090 



scheint der maximalp Hlutdruck durch- 
schnittlich lÜO bis 120 mm Hf; und das 
Bruckminimum während der Ilerzdiastole 
etwa 70 bis 80 nun zu betragen. Der 
Druck in den Arterien der unteren Extremi- 
täten stellt die Summe des tatsachliehen 
arteriellen Druckes und des entsprechenden 
hydrostatischen Draekes der Blntsftnle dar. 

Nach Poiseuille gilt für starre wage- 
lechte Kapillaren, in welchen eine die 
Wand benetzende Flüssigkeit unter einem 
gewissen Druck strömt, folgende Formel 
für das in der Zeiteinheit hindurchfließende 
Volumen Q, wenn der Drack am finde des 
Rohres Null ist: 

wo r den Badius und 1 die Länge der Röhre, 
den am Anfang der RQhre nerrBehenden! 

ydraulischen Druck und rj die Konstante! 
der inneren Reibung bezeichnen. 

Bei einer kapillaren Röhr» ven konstanter 
Länge ist also die durchströmende Ment.'e 
der FlfissiLrkeit projMjrtional dem Druck uud 
der vierten Potenz des Radius der Röhre 
und umgekehrt j)roportional der Länge der. 
B6hre und der inneren Reibung, d. h. der' 
Viskosität der Flüssigkeit. 

Obgleich die Formel von Poiseuillc 
•eben deshalb nleht fttr das Gefftßsystem 
gedten kann, weil sie sich nur auf Kapillaren 
mit starrer Wand und mcht auf elastim he 
Rflihren von großem Querschnitt bezieht, und 
auch Yer?uehe vorlie^^en, welche direkt be- 
weisen, dali der Hlutitrum in den Arterien 
komplizierterer :Vrt ist als die durch die 
Poiseuillesche Formel ausgedrückte Be- 
wegung, kann diese Formol jedenfalls alsj 
ein vorläufiger, aber nur annäherungsweise 
gültiger Ausdruck lür den Zusammenhang i 
swiscben Widerstand, Dmek und Strom-' 
Volumen, welcher im Kreislauf stattfindet,! 
aufgefaßt werden. ' 

Daraus folgt unmittelbar der wichtige 
Satz, daß ein Druck vim einer und derselben 
Höhe je nach dem atüliliiidenden peri- 
{iheren widerstand bei einer sehr verschiede- 
nen Größe der vom Herzen in der Zeit* 
einheit herausgeMebenen Blutmenge auf- 
treten kann, und daß daher der Blutdruck 
au und für sich nie als Maßstab der Effekti- 
vitftt des Kreislaufes aufgefaßt werden darf. 

Um die Strömung des Blutes im arteriellen 
System wirklieh zu verjätehen, ist es also 
notwendig, gleiehzeiti}^ die beiden Faktoren, 
durch welche sie charakterisiert wird, zu 
bestimmen. 

Wenn der Widerstand in den Gefäßen 
unverändert bleibt, so sind natarlich alle 
Variationen im Zustande des Kreislaufes 
Villi \'.iri;itinnrri bei der vom Herzen in 
der Zeiteiulu'it heruui^ctriebcnen Blutmenge 
abh&ngig. Solche Variationen lassen sich 



am leichtesten durch Ausschaltung bezw. 
Reizung der Uerznerven erzielen. D^iei 
wird, wie schon oben bemerkt, besonders 
leicht die Frequenz der Herzschläge ver- 
ändert. P>ine Krenuenzveriiiiderung bezeugt 
indessen nicht, daß die vom Herzen in der 
Minute herausgetriebene Blutmenge (das 
Minntenyolanen) in entspreehenoer Rich- 
tung verändert wi r lrn würde. Auch zeigt 
die lirfahrung, dali eine Beschleunigung der 
Herzs< hlftge eine betriehtliehere Znnalime 
des Minutenvolumens und des arteriellen 
Blutdruckes nur dann hervorruft, wenn bei 
einem nicht zu niedrigen Widerstand in 
den Arterien sich in den zentralen Venen 
eine große Blutmenge vorfindet, die nur 
darauf wartet, im Henscn Fiats an be- 
kommen. 

Sonst trifft es ein, daß eine BeseUev- 
nigung d-^r Herzschläge keine Vermehrung 
des Minutenvdluniens und keine Druck- 
steigerun(.' bewirkt, was sich leicht daraus 
erklärt, daß die Dauer der Diastole bei einer 
lkschleunigung der Herzschläge abnimmt, 
und also die Zeit, während welcher Blut 
in das Herz hineintritt, kürzer wird. Ist 
dann die Blutmenge in den zentralen Venen 
nur klein, so bekommt das Herz während 
der Diastole eine entsprechend kleinere 
Blutmen^, und trotz der Betchlenni^ng 
nimmt die in der Zeiteinheit heraufgetriebene 
iilutmen^e nicht ku. 

Bei mcht zu starker Reizung der hemmen- 
den Uerznerven sinkt die Schlaiifrequenz 
herab, uud die Dauer der Diastole steigt an; 
während der Herzruhe hat die Kammer also 
die Gelegenheit, «ich besser als sonst mit Blut 
zu füllen, und daher treibt es anoh bei jeder 
.Systole eine größere Rlutnientje als sonst in 
die Aorta hinaus. Dadurch wird die Wirkung 
der Verlannaranng an und für sich in einem 
größeren oder geringeren Grade kompen-i rt. 
und dementsprechend sinkt der Blutdruck 
lange nicht proportional der Abnahme der 
Pulsfreqiienz herab. 

Bei Veriiudcrungcn des Widerstandes in 
den Arterien kann das Minulenvoluincn 
des Herzens je nach der Größe der Wider- 
standsverinderung« der Leistongsfilhifkeit 
des Herzens und der in den 7>^Tif'ali n Venen 
vorhandenen Blutraenge unveruudert bleiben 
oder zunehmen oder abnehmen. 

Die bis jetzt vorliegenden Erfahrungen 
haben hierüber folgendes ergeben. 

Wenn der Widerstand in der Gefäßbahn 
durch verstärkte Kontraktion der Ring- 
muskeln der i)eripheren ^Vrtcrien, also 
durch Gefäßverengerung ansteigt, so wird 
das in den verengten Gefäßen enthaltene 
Blut doreh die Kapillaren hwzwirts ge* 
trieben, und dem Herzen wird infolgedessen 
eine größere Blut menge als sonst zur Ver* 
fflgnng gestellt. 



Digitized by Google 



Kreidaaf des Bhitee 



1031 



Ist dann die Verineliruiiff des WidersUndes 
nicht allzu groß, so vermag das Uerz tat- 
sieUieh eine ebeaeogvoSe ßhitmenge als 
vorher oder ?o|rar eine noch jjruliere in die 
Arterien hiiiauszutreibeu; dabei steigt der 
Blutdruck natQrlich an. Bei größerer 
Zunahme des Widerstandes vermag das Herz 
da^e^en nicht mehr die gleiche Blutmenge 
wir früher herauszutreiben, uu l i kommt 
außerdem noch zu einer Blntatauung m 
Hmten. Deamnungeachtet ste^ der Hat* 
druck MicJir oder weniger an, indem die 
Abnahme des Miniitenvolumens durch den 
erhöhten Widerstand in den Gefäßen Ober- 
Jiompensiert wird. Bei t srK kontrahierten 
Gefäßen, wie bei der Aiirenaliiivergiftung, 
gentigt eine iofient kleine Blutmenge, 
nm den Draek aal einem sehr liehen Stand zu 
erhalten. 

In dem Falle, daß der Widerstand wegen 
ErschlaUung der GeÜfcflmnskein etark henb- 
gesetst ist Und abo dne bedentende GeR^ 

erweiterun^ vorliegt, ist es dem Herzen 
nicht mögüoh, ein genügend grofies Minuten- 
▼oltimen heranBzutreifc^n, um den Druck 

auf der früheren Höhe zu erhalten. Anderer- 
st'itäi kann das Minuten vohimen dal>ej l>e- 
deutender sein, als bei einem größeren Wider- 
?5!aiide. denn die Enlleerunt,' des Herzens 
erfolgt hier ja wesentlich leiditer. Es kommt 
id>er dledem Herzen zur Verfügung stehende 
Blntmenge auch hier in Betracht; ist diese 
zu gering, so wird es dem Herzen, trotz des 
verminderten Widerstandes, nieht mflgUeh, 
das iiinutenvolumen zu steigero. 

Ant den yorliegenden Eifahningen ftber 
das Minutenvolumen des Hrrri n - und den 
arlvriellen Blutdruck läßt sich Icruer t^cUlie- 
ßen, daß die in der Zeiteinheit aus dem 
Herzen herausgetriebene Blutmenge im all- 
gemeinen ihr Maximum bei einem Gefäß- 
widerstand mittlerer Größe erreicht. In 
diesem Falle bleibt einerseits das 13lut nicht, 
wie bei einem zu kleinen Widerstiuid, mehr 
oder weniger in den peripheren Gefäßen 
Stauen, sondern fließt in starkem Strom nach 
dem Herzen, dem also in den zentralen Venen 
eine ziemlich L'roße Blutmeni,^e zur Vi-rfütruag 
steht, und andererseits bereitet es dem Herzen 
keine ftbenniBige Ant^i^ng, diese Hat- 
menge in die Arterien zu treiben, wie das 
bei großem Gefiißwidfrstand der Fall ist. 

Diesem maximalen Minutenvolumen ent- 
snricht ein arterieller Blutdruck von mittlerer 
Größe. 

Der Widerstand in der Gefäßbahn ist 
indessen nicht allein von der Weite der 
peripheren Arterien, sondern auch von der 

zurzeit stattfindenden Viskosität des Blutes 

abh&ngig. Mau kann diese z. B. duich 
biiekmn von Wasser in die Gef&filiOUe 

vermiii'ii I ii : dabei steigt das Minuten- 
volumeii des Herzens sehr erheblich an; zu 



^Iciclier Zeit verändert sich der Blutdruck 
nur wenig, er kann um wenige Millimeter 
zunehmen, oder Icmntaat Udben oder sogar 

abnehmen. 

Weim die Blutmeu|;e des Koruers ver- 
melu-t wird, so wird eine größere Blutmenge 
in den zentralen Venen dem Herzen zur 
VerfOgung gestellt und ihm ist es daher möj;- 
lieh, ein größeres Blutvolumen ab sonst in 
der Zeiteinheit herauszutreiben. 

Dies findet tatAeUteh statt, irami die 
Zunahme der Blntmenge nicht eine gewisse 
Grenze übersteigt; bei einer zu starken 
Füllung der G^UBbOlile kann dagegen das 
Minutenvolumen, wepen UeberbUrdung des 
Herzens, sogar niedriger als vor der Ver- 
mehrung der Blutmenge werden. 

In diesem Falle bleibt nuKirlich eine 
größere Blutmeiige als .sonst nach Ende 
der Systole in den Herzkammern stauen. 
Aber anoh wenn das herausgetriebene Blut- 
Tolnmen dem normalen gegenflber 
nommen hat, kann es eintreffen, daß eine 
Blutstauung im Herzen erscheint und all- 
mähMch immer größer wird. 

"Das Herz verma;? also nur eine Blut- 
men^e, die nicht zu groß ist, zu bewältigeiL 
Daraus erklärt es sich auch, d)i6 der Blut- 
druck bei vermehrter Blutmenge die bei 
normaler BlutfQlle und genügend stark 
zusammengezogenen Gefluen scniehbaio 
Höhe nicht übersteigt. 

Hierzu träfet übrigens auch der Umstand 
bei, daß sich die peripheren (Jefäße bei 
einer abnorm großen Blutfülle in ent- 
spreehendem Grade erweitsm nnd sdohar 
Art (!' n V.'iderstand vermindern sowie die 
Entleerung deä Herzens erleiohtem. 

Uebrigens suchen die ^eidauforgano 
die Gefaßhöhle tunlichst von dem Uebcr^ 
maß an Flüssigkeit zu befreien; zu diesem 
Zmeke tritt in den Kapillaren eine starke 
Transsudation ein. und wenigstens die Nieren 
sowie die Schleimbaut des Darmes werden 
in stark erhfthto sekretoiisciw Tätigkeit 
versetzt 

Nach einem Blatveriast treten entgegen- 
gesetzte Vorpiinge ein: die Gc-iL'/r ziehen 
sich stark zuaammen, das Herz entleert 
sieh so voUstifattdig wie m Oglioh, die Nieren 
und die übrigen Drüsen hören mit ihrer 
Absonderung auf und aus den Geweben 
findet ein vermehrter Uebergang von Flüssig- 
keit in die Gefäßhöhle statt. 

Um beim Menschen die pru Minute 
vom Heraen heransgotiiebene Blutmengo 
zu bestimmen, kann man natürlich nur 
indirekte Methoden benutzen. Eine solche, 
die ursprüntriich von Fiek vortreschlapeu 
und von Gr^hant versucht wurde, hat in 
der lotsten Zeit bei den Arlwiten von Born- 
stein. Zuntz. Krogh und Linhard, 
Müller, wie es scheint, sehr zuverlässige 



1082 



KieUlaof des Blutes 



BesultAte ergeben. Das Prinzip dicüer nuUtcn Plethysmographen bestimmt; 
Metinde besteht darin, daß man die während | solche Bestimmung«! usseii mh ueh bnm 
einer gewissen Zeit (höchstens 30 Sekunden) Menschen ausfOhreD. 



vom Blute bei dessen Strömung durch die 
Lungen durch alleinige physikalische Ab- 
sorption au|g«nommene Meoige einea Gasest 
bestimmt Bei bekanntem Absorplioiu- 1 
koeffizieiiten dieses Gases (Stickoxydul) im 
Blut lilßt sich aus der absorbierten Menge ! 
dettdben die Menge der gletobseitig durch 
die Lungen strömenden Rlutcs und also 
auch, unter Bezugnahme auf die Puls- 
frequenz, die bei jeder Herzsystole heraus- 
getriebene Blutnien^e berechnen. n 

Nach dieser Metiiude hat' man die 
minutliche Blutmenge beim rulienden er- 
wachaenen Menschen gleich 2,8 bis 8,7 1 
und das SeUagvolumen gleich 40 bis 100 ccm 
gttftnideii. vor aDem dureh kürperliche 




Fig. 19. Plethysmograph, ae der Zylinder; m KautachuKmanachett» snm 
Verschluß; rs registierendes Manometer. Nach PieL 



Fig. 20l Flethjamogiamin. Vom Knki nach laehla an baan. 




Fig. 21., Taehogiaph. Nach v. Kriei. 



Arbeit wird diese Blntmenge in einem sehr 

bedeutenden Grade gesteigert. 

Die Menge des durch ein penpheres 
Organ strUmcnden Blutes wird in relativen 

Zahlen durch den zuerst von Fick be- ; mogiaphen ia den Brenner UnanagetriebeB, nnd 



Zu diesem Zwecke bringt man das zu unter- 

suchendi' "rgan, 
z. B. den Unter- 
arm (Ki^. 1!M in 
einen Cila.H2yUnder, 
der mit Wasser ge- 
fflUtunddoichana 
Gonunimanaeliette 
verschlossen ist. 
Der Zylinder steht 
mit irgendeinem 

refristrierenden 
Apparat, z. B, 
einem Wasner- 
üuinumeterin Ver- 
bindui^. Dieser 
registriert nun alle 
Veränderungen <ler 
Blutfülle im L'o- 
tcrarm, und an der 
Kurve lassen sich 
selbst die bei jedem 
HenicUag er- 
aeheinendni Varia« 
tionen deutlich er- 
kennen (Fig. 20). 

Ein Anstiff.Mi«'r 
Kurve zfigt. 
der Zufluli xnn 
Bltit in den Ar- 
terien größer ist 
ab di» Abfuhr in 
den Vensn; beim 
horizontalen Ver- 
lauf der Kurve 
haltt-n sieh alle 
beide im Gletrhgc- 
wicht, und wenn 
die Kurve beiab- 
onfct, ist die Ab* 
fnhr grBfier als die Znfohr. 

Da die Volumenv«ribide- 
rungen des Armes um s«> 
s«*hnp||pr eintreten, je s< hneller 
das lilut in die zuführenden 
Arterien bineinstrumt, kann 
man aus der Steilheit der 
Variatioiien in der plethvamio* 
fFiaphiflehen Knrve die Kurve 
Oer I5In(o;eM: hwiniligknt in der 
eotspreelienden ArU-rie her- 
leiten. Auch dabei können 
indessen keine absoluten Wert« 
erhalten werden. 

V. Kries hat eine Methode 
ersonnen, welche gestattet, die 
Verindemneen der Geschwin- 
dlglnit direlt in registrieren. 
Zu diesem Zwecke schließt er 
den Unturarra der Versuchs- 
person in einen pew oludichen, 
al>er mit Luft geiülit«>a 
Plethysmographen ein (Fig. 21). Der mihlraum 
deaaelbeo steht durch einen SctaJauch mit einem 
Gasbrenner in Verbindung; die Gaszufuhr findet 

durch den Srhlnnrh rechts statt. }?ei Zunahme 
des Armvolumens wird Luit aus dem Pkthys- 



Digitlzed by Google 



1068 



dip Casfhmmc srhicßf augcnblirkürh ompor, | kammer, denn auch hier macht ikül dit 

um sich soiianii witdcr auf die frühen- llühc ein- ; DrucksteigerUDg im UerzeU dUTOh dis 

xustellen (Fig. 22). Ist di. Orffnunples Brim^ Umlliroll b die Aort» 

Den weit genug, so ist die Hohi«, auf welche die 

emporschießt, nur von der Geschwin- " • " • u- * ^ i- n i i . ,1.«- 
■ • • .. • . . ..... . Lebrigenä bietet die rulskurve in der 

Aorta Tmohiedeiie Variationen dar, wie 

aus den in Figur 11 gleichzeitig mit 

den Kurven des intrakanliaien Druckes 

aufgenonmemii AntqndBkimreii enkdit- 

lieh ist 



Äkeit abh&ngig, mtl irokJicr di« Luft aus dem 
thysmo^raphen tniwaiekt, d. k von der 

Strom»es«hwindigkeit der zuführenden Arterie, 
die indeä^oD auch hier nicht in einem absoluten 
Ma0 angegeben werden kann. 

3. Der Arterienpuls. ^ Die duroh die 
Hefisystole In den Arterien 
hervorgerufene Wellenbewe- 
^ng pflajizt sich von der 
Aortawurzel bis zu Arterien 
vorhältnismäßip kleinen Kali- 
bers fort und erlischt »chließ- 
lich, so (laß »ie nur in Aus- 
nahniefälleii. bei stark erwei- 
terten Arterien, iiocli in den 
Kapillaren auftritt. 

Während dieser Fortpflan- 
zung wird die Form der Pnls- 

in einem sehr erlu bliclien (Irade ver 




W( 



Flg. 28. !tkdiogiamm. Von links nach mhts zu 
2iich V. Kriea. 



Dies^e versdiiedenen Formen hängen 



ändert, und es i&t daher angezeigt, den Puls i vor allem mit dem augenblicklich statt- 

._ j. j i_ j — »_ 'fln^gnden Widerstand in den Arterien «a- 

sammon. Wenn dieser {rroß ist, so tritt die 
hier als typisch geschilderte i*'orm zum 
Yofiehein. Bei Ideinem Widerstand iteiKt 



in den sentzniMi vnd in den peripheren Ar- 
terien geeondert für sich zu erörU'm. 

Unsere Kenntnisse vom zentralen Puls 
■nd vor allem den .Vrbeiten von O. Frank 
zu verdanken. Nach der Oeffnung der .\orta- 
klappen, sogleich nach e (Fig. 23.\), steigt 
der Druck sehr steil an, zeigt im Verlauf des 
aufsteigenden Schenkels eine kleine Anfangs- 
schwingung a, die kein Kunstprodukt dar- 
stellt, sondern einer KitienHfhwingung im 
Geiäfieystem entspricht; danach erhebt sich 
der Dmelc noeh weiter nnd zeigt ein der 
Abszisse mehr oder weniger trenaii paralleles 
riateau, bis er bei b steil herabsinkt 
(die Inziäu r). Das Herabeinken des Druckes 
wird nach kurzer Zeit unterbrochen, und es 
stellt sich eine neue Schwingung c (die 
Kachschwingnng) dar, nach welcher der 
Druck langsam zum Minimum abnimmt. 
Die Inzisur ist durch eine Rückströmung 
des Blutes nach dem Herzen bedingt, und 
der danach fo%ende Anstieg wird durch 
daa Anprallen der Blutsäule gegen die 
geschlossenen S» inimilarklappen verursacht. 

Auch beim Meoscheu hat man, wie aus 
der Figur S3B ersiohtiieh, den gleiehen 
Verlauf bei der Pulswelle der Aorta in einem 
Krankheitälaile, wo ein großer Teil der vor- 1 der Druck ununterbrochen bis zum Maximum 
deren Bnistwand wegen eines Osteoeaikoflas I an, «nd die Anfangsschwingunir erscheint 

Wenn der 




Fig. 2S. A. Die Draekschwankungen in der 

.\orta de-s Hundes. Narh (). Frank. B. Die 
Pulskurve der Aorta ( ?Fulmonalis) des Meu&chen. 
Vgl aneh Flg. 10 und 11. 



entfernt worden war, nachgewiesen. 



erst nach erreichtem Maximum. 



Vor dem steilen Anstieg des Druckes Widerstand sehr klein ist, tritt die N;t< h- 
sind in der Kurve des Aortapulses noch zwei schwin^ng erst ganz nahe der .Vbs/.isse 
Erhelmngen bemerkbar. Die erste, längere * '* • • ^ . 
und seichtere d ist von der durch die Vorhofs- 
kontraktion hervorgerufenen Drucksteige- 
rung in der Kanuner bedingt, indem nämlich 
dnlwi die Bemilnwarklappen etwas in die 
Aorta gedrückt werden. Die andere ent- 
^richt der Amqpannongsseit der ilerz-l 



und nicht am Anfang des abeteigenden 

Schenkels auf. 

Beim Menst'heii findet sich die für den 
aentnden Puls charakteristische Form unter 
üntstftnden wemgstens noeh in dw AiNrtn 

carotis und .\orta axillaris vor. 

Die Kurve des Aortadiuckes wird VOB 



Digiiized by Google 



1084 



Xieidaaf den Bhites 



«ner Wellenreflcxion kaum beeinflußt; nach Hier müssen also Wellenreflexionen an 
Frank kommt nämlidi hier nur eine von der Peripherie im Spiele sein; eine voll- 
dwVemrailpuigBstelleder Aorta in die beiden ständige Deutung und Erkl&rung der Korve 
niarae entttohende rflekliolige Welle in des peripheiea PoliM stdit iad— ea uaA 
Betracht mu. 

Dagegen ist aller Wahrscheinlichkeit nach In bezug auf die Dikrotie ist folgendes 
das von der Form des zentralen Pulses ao tu bemerken. Sie stellt eine zentrifugal- 
abweichende Anesehen des peripheren laufende WeUe dar, die ihren Ursprung in 

der Aortawurzel hat, und muß, 
soviel es «ich suneit übersehen 
IftBt. mit der Inzisur vnd der 
Xiuhschwiniriin^ (Ir> zontralpn 
l'uliies in nahem Zusammen- 
hang itelwB. Naeh der ymt 
Marry u. a. vertretenen An- 
-I. ht würde sie in der Tat da- 
'1 in h verursacht werden, daS 
da> nach Aufhören der 
kammersystole zurückweichen- 
de Blut gegen die schon vor- 
her 'jpscIiloaBeBen Seminular- 
kl.ijiiM u itMfc ttid dadnrdi die 
zentringal TeriMfeiMle positive 




Fig. 24. Puls des A. radialis des .Mi-tiürben, mit Fraok- 
Petters SpbypMgnphen aufgeteichnet Ytm Haks aaek 
lerhti BB Imfu. 



Pulses in eiiioin wfx'iitliclu'ii (irade von 
der Wellenrellexion in der betreffenden 
Arterie selbst oder in anderen, nlher oder 
femer liegenden Arterien bedingt. 

Der peripheie Pola wird in der Regel durch 
«in» okelnMi Pidmfekiwr fSphygmoera- 
pken) rsgirtliert IMssN In-^tniment wurde in 
aawendbarer Form tnertt v>>n Marry ange- 
Mb«>n und ist dann an dtT Ilaiul dt-r tlunrt tisrhen 
Untersuchungen von U. Frank durrh ihn und 
Pettcr wesentlich verbesstert worden. Eine 
Stahlfeder ttbt mittels einer Pelote auf die su 
ontenucbend» Arterie (gBwlAiüirk die A. ra 
dialii) einen gewi<i<r>n 
an« und nimmt ul») ( 

IMiUdriiikes luTvorueniftncn Hewi'^iiiitriTi 



dikro tische, 
. WeUe verursacht. 

Eine andere Aeoretisebe Aarfelit (r. 

Krics. v. Frey) erklärt dir Tlikrntie 
' folgcndcrniaLJen. iJie primäre l'ulswelle 
wird an der Peripherie des arterieUen S3rstenu 
ohne Zeichenwechsel reflektiert. Tn allen 
Arteriengebieten entstehen solche Wellen 
und treten in alle Aestc des arteriellen 
Systems, also auch in die Aorta hinein. 
Vereinigt schlagen diese Wellen eegen die 
CeschlosÄcnen Semiiiularklapj>en und werden 

.. Jht sa ^ngea Dn^ . «^j^"» «»^^"lli^A*^«' vo rher er» 
lie durrh die vertademngen ' wUnten Annalune der FMl nt, snn iwenn 

Malt' rcfit'kficrt. 

Die (ieschwindigkeit der Pulswelle 

betrigt beim gesunden erwachsenen Mensclien 

etwa 7 bis 10 m pro Sekunde und ist also 

viel grOUer als die translatorische (reschwin* 

digkeit des Blutstromes, die in den irroßen 

Arterien nur etwa 0,5 m beträgt Da die 

(Geschwindigkeit der Wellenbewegung in 

einem elastischen Rohr unter anderem von 

einen Kautarhukballon befestigt und ihn mit . dem Elastixitätskoeffizienten der Sehlaaeh- 



<lrs 

der Arterie auf; diesi' werden <l;iiin aul einen 
Hebel Übertragen, welcher die < isriliationea der 
Feder in veipSBertem Malistabe auf eine von 
einem kleinen ühnveik bewegte SehniMliriw 
ngistriert 

Aneh kann man unter Anwendung der 

Metliode mittel-; Lufttniiisport die Puiskiirve 
dadun h refristrieren, dab m in nn der Stelle, von 
wo die l'ulskurve niifüeiiotnnieii werden soll. 



einer Behteibirspsel verbindet. 

Fitrur 24 stellt die Kurve des Pulses 
in der A. radialis des Menschen dar. Von 
aHen BnkontinuitAten, die der Kurve des 

lentralen Pulses ei(;en sind, ist hier nur 
noch eine einzige, die dikrute Krhebuni^ 
tan absteigenden Schenkel zurückgeblieben. 

Die l'rsache dieser Vereinfachung der 
Kurve lieijt zum Teil darin, daÜ die schwachen 
Wellen d, c und a während der Fortpflanzung 
des Pulses allmählich erlöschen (vgl. Fig. 23). 

Dies genügt indessen nicht, um das Ver- 
schwinden des Plateaus zu crklan i). iiml 
auch die Düorotie bietet in ihrem Verhalten 



wand abhingig ist, and der Sattiiittto* 

kncrfizieiit der Arterien immer mehr ailftB%t^ 

Je gröüer der Blutdruck ist, so mvft aneh 
lie FortpflaBsnngsgescbwindigkeit der Pub- 

welle mit dem arteriellen Blutdruck steinen 
und sinken. Bei älteren Individuen, wo die 
Arterien immer starrer werden und also 
ihr Klastizitätskoeffizient immer erößer wird, 
ist die Furtpflauzungsgeschwindi^keit des 
Pulses in der Bsgol ^tOMT «Ib bei jflUgsnB 
I Individuen. 

I Nach dem hier AnsgefBhrteB findet die 

Rewe^ung des Blutes in den Arterien teils 
durch WeUenbewegung, teils durch Strö- 



Ei^Btfimlichkeiten dar, welehe meht ohne I mwog statt Wenn das Gefi^eystem niigends 

weiteres aus der Inzisur und der Naeh- verciiirt wäre, so würde, wie K. H. Weber 
Schwingung hergeleitet werden können. l hervorgehoben hat, Jede positive Welle 



Digiiized by Google 



Kreislauf des Blutes 



1035 



mit einer großen Geischwindigkeit das ganze 
System durohlAufen und d«s Blut wOrde 
denuMeh, bevor noefc dne bmm Eammer- 
svstole erfolgt, sich im gmatii Syitam ini 

Gleichgewicht setzen. 

Wegen des Widerstandes in der Peripherie 
des arteriellen Systems verhält sich die Sache 
indesäeii wesentlich anders. Das Blut kann 
nieht so scIumO Undonlidringeii, wie dies 
mr Ffirtpflanzung der positiven Welle er- 
Xurdorlich wäre. Dnrcli Wiederholung der 

Seriodischen Herzkontraktinnen entsteht 
aher io den Arterien eine Anhiafang des 
Hintes, die so lannne xnnimmt, bis die Dniek- 
differeiiz zwischen Arterien und Venen 
genügend groß wird, um von einer Herz- 
tystole tat anderen die gleic^ Matmenge 
durch die Kapillaren zu treiben, als vom 
Herzen iu die Arterien hineingetrieben 
worden ist. 

Daran erklärt sich auch, daß das Blut 
nach Aufhören tier Herzkontraktionen noch 
eine Zettlaii<,' von den Artuitn naoh den 
Venen hin strömt. 

4. Der Blutstrom in den Kapillaren. 
Die Kapillaren hest^dien aus einer einfachen 
Sohioht von Zellen, denen auUen vielver- 
Melt» Zellen anfliegen (Fig. 25). Dkm eind 




1 25. Verästelte, die Kapilaiwand am- 
klammerade kontmktüe SaUni ans di'r Mem- 
bruia bTsIioidM das Frasebes. Naeh Ron g et. 

kontraktil und können unter Umständen 
dnreh ibre Znsammenziehnng das Lumen 
der Kapillaren vollständig aufheben (Rouget, 
S. Mayer, Steiuach und Kabn). Die 
Kapillaren viermtgen alw bä der 
lation des BlttMrames mlbstindig teiba- 
nehmen. 

Wie aebon oben liemerkt, ist der Strom 
in den Kapillaren kontinuierlich. Dabei 
bewegen sicn die roten Blutkörperchen 
in der l^Otto der Strombahn, während das 
Plasma an der Wand der Kapillaren strömt, 
wenn ihre Lichtung nicht so klein ist, daß 
sie von den roten Blnlkorperelien ganz er- 
füllt ist. In der Wandschicht befinden sich 
aaeh die farblosen BlntkiJrpereben. 

Die I<änge der Kapillaren beträft etwa 
0,5 bis 0,7 mm, dar Kadius etwa 0,(X}45 mm. 
Ei finden aber Mar sehr grofie Variationen 
statt. 

Im Parenchym der Organe bilden die 
Kapillaren Netzwerite von sehr verschiedenem 
Aussehen und sphr verschiedener Dichte. 
Je umfangreicher der Stoffwechsel in einem 
Organ ist bezw. je intensiver die in ihm 
Stattfindenden cbemiselien Voig&nge sind, 1 



um so reichüclier ausgebildet ist auch sein 
iiapillaroets. Die Form d« Kapttiametw 
paßt sieh Im ang«n«nen dw Form des ent- 

8]irrrhnnden Organs nahe an; sie ist also 
bei den quergestreiften Mualuln langgestreekt, 
bei den Drflsen mehr oder weniger einem 
Knäuel ähnlich nsw. 

Am mikroskopischen Bilde kann mau die 
Geschwindigkeit des Blntstromes in 
den Kapillaren messen, indem man die 
Zeit bestimmt, welehe ein rotes Blutkörper- 
chen nötig hat, iiio zwisdn u bestimmten 
Strichen einer Miikrometerakala zu passieren. 
Diese Zeit vwflert unter verschiedenen 
rmständen wahrscheinlich nicht unerheblich; 
als Durchschnittszahl für die Stromgeschwin- 
digkeit in den Kapillaren wird im affgemonen 
0,5 bis 0,8 mm pro Sekunir ariL'egeben. 

Der Blutdruck in den Kapillaren wird 
durch die GrölSe desien^en Druckes an- 
gegeben, welche von außen auf die Kapillaren 
einwirkend t^erade genfigt, um sie zusammen- 
mpcessen (N. v. Kries). Derselbe beträgt, 
wenn die Wirkung des hydrostatischen 
Druckes der Jilutsaule ausgesriilossen wird, 
also bei Ka])iUaren im Niveau des Herzens 
beim Heasobea nach Lombard etwa 15 bis 
25 mm "Bg, d. h. y« bfe V« des Avrtadrudces. 

Man hat sich vielfacli vorgestellt, daß 
die Kapillaren den Ort des stärksten Wider- 
standes darstdlten. Ans den Bereehmingen 
von B. Le \ y folgt indessen, daß im Maximum 
nur etwa der 11. Teil der ganzen Triebkraft 
des Blutes für die eigentlichen Kapillaren 
verbraucht wird. "Her TTauptA^-id erstand 
dürfte sich daher zentralwärts von ihnen in 
den kleinersn imd kleinsten Arterien vor*> 
finden. 

Eine wichtige Stütze gewinnt diese 
Auffassung dadurch, daß die Kajiillaren 
nirgends triehterlörmig, mit der weiten 
Oefinnng gegen die Arterien geriehtet er* 
scheinen, wie dies doch der Fall sein müßte, 
wenn der Widerstand in ihnen sehr ^o0 
und also der Druck am Anfang einer Kapifian 
viel erheblicher als an deren Ende wXre. 

5. Der Blutstrom in den Venen. Die 
Kapillaren gehen in die kleinsten Venen 
über; diese vereinigen sich zu größeren 
Stämmen, welche durch Aufnahme von 
anderen Venen immer mehr an Weite zu- 
nehmen, bis endUeh das Blut durch die 
swri HoUvenen in den reehten Vorhof hineno« 
strömt. 

Die Kraft, welche das Blut in den Venen 
nach dem Heraen treibt, ist natftrüoh die 

Kontraktionen der linken Herzkammer. 
Indesütiu wird der Bluttitrum iu den Venen 
auch durch einige akzessorische Mechanismen 
unterstützt, unter denen die in de- Hrn'?- 
höhle vorhandenen schon üben (II A 6) 
besprochen worden sind. 

Es erübrigt, die peripiierNi Mechanismen 



Digilized by Google 



1086 



n nOrtera, welche den Bhitstrom in den 
VinMii «Mditeni. 

Dieae itfod unter der Mitwirkinii: vnti den 
Venenklappen täti^. Letztere tstcUen 
Ueioe halbmondlArmige Duplikaturen der 
inneren Venenwand dar und sind so ange- 
ordnet, daii sie sich in der Richtung nach 
dem Herzen öffnen, die Strömung des Blutet 
in der entgegengesetzten Richtung aber ver- 
hindern. In der Regel stehen zwei solche 
Klappen einander gegenttber (vgl Fig. 26). 




Fig. 2B. Kin Stürk- 
chcn der V. saphe- 
na magna, auige- 
sebdtten, um die 
Klappen tazeifen. 
Naeh Kopseb. 



Wi-nn eine gefflllte Vene einem Druck 
von außen ausgeaetst wird, so weicht das 
in ihr befindliche Blut natQrlieh ans: wegen 

der Klappen kann ps dabei nicht peripher- 
wärts nach den Kapillaren hin slrümen, 
sondern muß in der riehtigen Biehtung nach 
dem H<r/,(Mi fließen. 

Dauert der betreffende Druck lautrer fort. 
80 bildet er natürlich ein Hindernis für die 
weitere BlutströmuiK in der Vene. Ein 
intennittenter Druck ist aber fOr diese 
immer jjüiistiir. und ein solcher findet bei 
allen unseren Muskelbewegungen statt, denn 
diese sind ja unter normalen Umetinden 
nie krampfhaft, sondern bei jeder Körper- 
beweLMuif! wechseln Verkürzung und Er- 
achlaüunu' stetig miteinander. 

Hierbei seheint auch die Entleerung der 
Hautvenen bepiinstifft zu werden, indem 
das Hliit aus ihnen in die bei der Muskel- 
kontraktion entleerten tiefen Venen hinein- 
BtrAmt, wenn diese nach Ende d«r Eon« 
traktton wieder frei werden (Raneken). 



fiei gewissen Tieren, wie den Fleder- 
münsen, tragen die Venen dureh eigene, 

rhythmische Hewcijuncnn ihrer Muskulatur 
zu der weiteren Beförderung des Blutes nach 
dem Herzen hin bei. 

Die Triebkraft, welche das Blut noch 
besitzt, nachdem es die kleinsten Arterien 
I und die KapflUren passiert hat, ist nur noch 
verhältnismäBig gering und wird zum großen 
Teil bei der Strömung durch die kleinsten 
Venen weiter verbraucht. Auf (Iruiid dessen 
ist der Druck in den größeren Venen 
nur sehr niedrig — bei 65 bengesunden 
Urasehen variierte er in der Vene des Ell- 
bogens zwischen 2 und 9 mm Hg: wegen 
der in der Brusthöhle stattfindenden An- 
saugung ist der Druck in den srroßen Venen 
am Eingang des Brustkastens sogar negativ. 
Nach Eröffnung der Brusthöhle wird natür- 
: lieh der Druck in allen Venen positiv (vgl 
II A 6). 

Damit keine Stiirungen im Kreislauf 

I auftreten mögen, muß in der Zeiteinheit 
ebensoviel Blut durch die Venen als in den 

'entsprechenden .\rterien strömen. Da die 
Lichtung der Venen größer ist als die der 
entsprechenden Plenen, ist die lineare 

I Stromgeschwindigkeit bei jenen kleiner als 

! bei diesen. 

I In den zentralen Venen werden auch 

Sulutorische Schwankungen beobachtet; 
lese sind durch die Kontraktion des rechten 

Vorhofes hervcir^enifen. 

Es kann eintreffen, daß sich eine su 
groBe Blutmenge in den zentralen Venen 
i ansammelt, und daß die rechte Ilerzkainmer 
nicht vermag, in entsprechendem Cjrade 
Blut in den Lungenkreislauf hinauszutreiben. 
Selber schwillt sie dabei an, kann sich aber 
bei unversehrtem Herzbeutel nicht mehr 
erweitern, als dieser es gestattet. Unter 
j solchen Umständen aanunelt sich das Blut 
I in der Leber, welche wie ein Schwamm eine 

betriehtÜche Blutmentre in sich aufnimmt, 
wie u. a. aus Stolnikows iü-fahrung hervor- 
geht, daß das Herz nach Exstirpation der 
Leber bei einem Tiere, an welchem eine 
Verbindung der Pfortader mit der unteren 
Ilohlvene vorher angelet worden ist, nach 
, dem Tode im höchsten Grade dilatiert ist 
!und die zentralen Venen strotzend mit 
Blut gefüllt sind. 

6. Der Lungenkreislauf. Bei den warm- 
I blQtigen Urnen wird die gesamte Bhitmenge 
zwecks Sanewtoffaufnahme und Kohlensänre- 
abgabe dureh die Lungen getrieben und hat 
; dabei die Lungenarterie, die Lungenkapülaren 
und die Lungenvenen zu passieren. 

Im großen und ganzen gelten für den 
Lungenkreislauf dieselben Gesetze wie für den 
I großen Kreislauf. Die durch die Atembewe* 
, gungen hervorgerufenen Variationen in dar 
BIntsnf uhr naeh dem nohten Henen sowie in 



Digitized by Googfö 



KveiBiaof des BlnteB 



1037 



der Weit« der Lungengefäße bi'dintren iiitl<'s><«n 
beim LuiiKenkreislMif einige i^gentiimlicb- 
Inltoi, welelM dne nihero Besprechung des- 
Mlben notwendig nrachrn. 

Der Widerstand in dem Lungeiigelä&> 
i8t verhältnismäßig sehr gwing, wie am 
donTliflisten daraus- hervorgeht, daß der 
Druck in der rechten Kammer und in der 
Lungenarterie, trotz dem gleichen Minuten- 
Toluinen, viel gerin(^ ist als in der Aorta; 
in der Lungenarterie beträgt der mittlere 
BliitdriH'k iiaiiilii ii ' in i i . i 20 bis 28 nun Hg 
beim Hunde und 16 mm Hg bei der Katze. 
Beim natfirlieh atmenden Hunde ist der 
Umfang der Druckvariation bei einem ein- 
zelnen Herzschlage gleick etwa 21 mm Hg. 

Im (Gegensatz zu dem Verhalten beim 
großen Kreislaufe kommen bptieutcndere 
Druckvariaiiunen im Lunu^onkieislauf unter 
normalen Bedingungen kaum vor. Auf Gmnd 
de>-eu ist es nicht möghch, eine bestimmte 
Veriiäkniszahl zwischen dem Druck im 
kleinen und großen Kreislauf aufzustellen, 
und man kann in einem und demselben 
Yomehe Zahlen wie 1:12,8 und 1:2,6 be- 
obachten. 

Der geringe Widerstand in dem Lungen- 
kreislauf geht aaeh daraus hervor, da8 man, 

wie Lichtheim zuerst nachwies, die Hälfte 
<ler Lungenstrombahn ausschalteu kann, 
oline daß der Blutdruck im großen Kreislauf 
herabsinkt, und ohne daß lif Menge des 
durch den kleinen Kreislaui strömenden 
Blutes in nennenswertem (trade abnimmt. 
Auch erleidet der respiratorische Gasaustausch 
nach der Ausschaltung der einen Lunge ; 
keine in Belraclit koninieude Ahnahme 
(Hellin, Kaninchen; Benedict und Car-. 
penter, Mensch). } 

in naher IJebereinstimmuni; damit passiert 
eine in die Vena jugularis injizierte. Körper- 
fremde Flüssigkeit in der überaus kurzen 
Zeit von 3 bis 4 Sekunden den kleinen 
Kreislauf (Stewart;, und in etwa derselben 
Zeit stellt rieh der normale Druck in der 
Aorta wieder ein, wenn die liuntreti frei- 
jfcceben werden, naehdem der Biutstruin 
in ihnen dureh Aufblasen unter einem starken 
positiven Druck eine Zeitlang untwbroohen 
gewesen ist 

Tin iia< li .Vusschaitung der einen Lunge 
den Kreislauf im frühereu Zustande zu unter- i 
halten, muB jedenfalls die rechte H«nE>! 
kamraer eine !rr(')l5ere \rhiit als vorher 
leisten. Dies findet meinen Ausdruck dariu, 
daß an Tieren, welche nach der .\usschaltung 
der einen Lune:e eine länsrere Zeit am Leben 
blieben, eine üyjiertrophie der rechten 
Kammer nachgewiesen worden ist (Hellin,! 
Jldilgaard). 

Bei der natflrliehen Atmung verändert 
sich die Weite dri' Liini;i'iiLM'laL)(> wahrend 
der versoiiiedeuen Phasen, und zwar nimmt > 



sie bei der Inspiration zu und bei der Ex- 
spiration ab; dabei variiert der Strom- 
widerstand natftrlieh in entgegenig e sets t » 

Rieh tu ng. 

Während der luspirationsbewe^^uj^ ündet 
ferner, wie schon oben bemerkt, eine dnokts 

Ansaugung von Blut ans den extrathorakalen 
Venen in die iairatiiurakalen Venen und 
in den rechten Vorhof statt, d. h. das rechte 
Herz wird bei der Inspiration reichlicher 
gespeist als während der Exspiration. 

Diese Lmstände müssen ihrerseits auf 
die Speisung des linken Hectens einwirken. 
Bei der reicQiehereii nutnifnhr zum reehten 
Herzen und der gleichzeilitreti Abnahme 
des Stromwiderstandes in den l.uniren- 
gefäßen bekommt das linke Herz mehr Blut 
und kann daher seinerseits inelir Blut in 
die Aorta hinaustreiben. infolged^seo 
wud der Druck dort ansteigen mOssen. 

Indessen dauert es eine gewisse, wenn 
auch nur kurze Zeil, bis sich die vermehrte 
Blutzufuhr zum rechten Herzen beim linken 
geltend machen kann. Es entsteht also 
eine zeitliche Verschiebnng zwischen dem 
Beginn der Inspiration und dem Anfang der 
Drucksteigerung in der Aorta. 

Bei schneU atmenden Tieren, wie dem 
Kaninchen, steiprt daher der Aortadruck 
erst nach Schlulj der Inspiration, also 
während der Kxs]nration an. Beim lans^saraer 
atmenden Hunde tritt das Druckniinimum 
am Anfang der Inspiration ein; der iJruck 
erhöht sich dann während des weiteren 
Verlaufes der Inspiration, erreicht sein 
Maximum am Anfang der Exspiration und 
sinkt endlich wieder Iwmb (Fig. 27). 



^ ^' 



Fig. 27. Die respiratorischen Variationen des 
Aortsdruckes bei luiüirhi in r Atmung beim 
Hunde. 1 loBpirstion; E Exspiration. Von 
rechts naeh links sn lesen. 2Vach de Jager. 

Bei oberflächlicher und ziemlich schneller 
Atmung machen sich überhaupt keine respi- 
ratorischen Einwirkungen auf den Blutdruck 
geltend. 

Ab beitragende Ursaehen an den retpi- 

ratorisehen Variationen des Bhitdnirkes sind 
noch die besonders beim Hunde auftretenden 
Variationen der Herzfrequenz und der Gefäft> 
kontraktion rw erwähnen. Infolge einer 
Vagusreizung wird nämlich der Puls während 
der Exspiration verlangsamt, und wegen 
einer Reizung des Gefäßnervenzentnims 
nimmt die Kontraktion der Gefäßmuskulalur 
im «.'rnßen Kreislauf iriUirend der J&Gqiira^ 
tiou zu. 



Digilized by Google 



! 



»138 



Kretslaui des Blutes 



Im Vergleieh mit den oben 

niechanisphen Einwirkungen spielen indessen 
diese nervösen Einflüsse auf die respira- 
torischen Variationen dis Druckes im großen 
Kreislauf nar eine vertailtmainäfiig geringere 
Rolle. 

B. Die Innervation der Gefäße. 

Im Jahre 1727 beobac^htste i'ourfour 
du Petit, daß die Bindehaut des Auges 
narli Durchtrennung des Ifalssymnathicus 
erriitoto. nnd im Laufe der Zeil vvuracn auch 
von i i dl ren Autoren entsprechende Angaben 
gemacht. Sic wurden aber gar zu wenig 
berüclcsichtigt, und erst durch die Arbeiten 
von Claiidt' llernard il!^.')!) und fUown- 
Siquard (18Ö2) ward das Vorhandensein 
von geruBveiengenden Nerven, d. b. von 
Nerven, welche die zirkulären Muskelfasern 
der Arterien erregen, eine wissenschaftlich 
bestätigte Tataacm. 

Auf '^Jnind von einiiron Beobachtungen 
über reflektorische Ot fiilii rweiterung nahm 
dann Schiff (1856) <>n, daß die GefiLBe 
außerdem noch Nerven bekommen müssen, 
welche die Gcfäßmuskeln erschlaffen. Die 
Richtigkeit dieser Aniiatiint' wurde von 
Bernard (18ö8) bestätigt, indem er fand, 
dsB bei der Reizung der Chorda tympani 
die (lofnße der Submaxülardrüse sich er- 
weiterten. Folgende rnt^rsuchuiigen von 
£ckbard, Goltz ii. a. stellten die doppelte 
InnprvHtinn der Gef&ßmuskuiatur aufier 
jedem Zweifel. 

I. Die gefäßverengenden Nerven. Wenn 

der Ifalssympathicus an einem Tiere durch- 
schnitten wird, erweitern sich die Uclaßc 
des Ohres, und kleine .\rterien und Venen, 
die vorher nicht sichtbar waren, treten nun 
deutlich hervor. Das Öhr fühlt sich jetzt 
wiiriiuT als das tilir der anderen Seite; 
wird es an sciueni Rande eingeschnitten, 
so strömt mehr Blut als bei nnvenwhrtem 
Halssynipathiciis aus der Wunde heraus usw. 

Die Ohrgefäße sind also normal unter 
der Einwirkung eines dureb den Hals- 

s-ynipathicus ireleiteten, stetig wirkenden Im- 
pulses in einem gewissen Grade kontrahiert. 

Bd kQnstlicher Reizung des mit dem 
Kopfe zusammenhäiiL^cnden Stumpfes des 
durchschnittenen Halseviapathirus verengen 
sich die ühi^efäße und alle nach der Durch- 
schneidung dieses Nerven auftretenden Er- 
scheinungen ;ieheu wieder mrhvk. 

Zu allen .Vrteriengebieten des Körper» 
gehen nun solche gefäßverengenden Nerven, 
welche ganz dieselben Eigenschaften wie 
der Ilal--vnipathicus haben. Sie treten 
faauDtsächllch aus dem Brustteil des Kttcken- 
markes nnd zwar in den vorderen ITerven- 
wurzeln aus und vereinigen >uh teils mit 
den übrigen Nerven der emzelneu Urgatie, 



jteib geben sie aaeb auf die die Geftfie 

'umspinnenden Nervengencdite über, 
j Es entstanunen auch gefäßvt'ren|;eude 
; Nerven dem Lendeninark und dem 
I obersten Teil des Sakralniarkes; auch wird 
' von eiuigeu Autureu angcgebeu, daß der 
I Vagus solche Nerven für die Organe in der 
I Bnist- und Baucbböhte f iUirt, was indeMen 
' vielfaeh bestritten worden ist 
j Auch für die Venen hat man das Vor- 
bandensem von stark wirksamen verengenden 
! Nervenfasern imchgewiesen. 

Wegen des grotJen von ihnen ver r n'ien 
Gebietes (die Gefäße der Baucheinge\uide\ 
spielen die Nervi splanchnici unter den ^efaC 
verengenden Nerven die bedeutendste Kulle. 

Die physiologische Aufgabe der gefaLi- 
verentreiuien Nerven iiet;t. wie zuerst von 
Ludwig und TJiirjj wie von Goltz nach- 
gewiesen wurde, dann, daB sie dureh ihre 
I stetiiTe Errejrung die i^icfäße in einen Zu- 
stand mäßiger Verengerung halten, was für 
den ganzen Kreislauf eine durchgreifende 
I Bedeutung hat. Die Blutmenge des Körpers 
ist nämlich an und für sich zu gering, um bei 
vollständig erschlafften Gefäßen eine ge- 
nügende Zirkulation unterhalten zu können, 
denn in diesem Falle würde das Blut nicht 
j mehr in zureichender .Meni^e nach dem Herzen 
zurückströmen, sondern vielmehr zumgröBten 
Teil in der geräumi|!«n G<rfä6b6ble, ein- 
schließlich der Venen, stauen bleiben. 

Bei vollständig erschlafften (ictäßen 
wQxde also eine genügend intensive Zirku- 
lation nur bei einer wesentlidi trrr.ßeren 
Blutmerige als dt-r wUl vuriiaudenen statt- 
finden können. Daoei hätte auch das Hers 
eine viel größere Blutmcngc als jetzt in 
der Zeiteinheit herauszutreiben und also 
auch eine viel irröliere .\rheil zu leisten. 

Dank der stetigen Kontraktion der Ge- 
fftfie kann sieb aber der Körper mit einer 
verhältnismäßig geringen Blulnu-nue zurecht- 
finden und dennoch den Organen das für 
deren Leistungen nötige Ktttquantum sor 
Verfüguni; sti'llen. 

Es verhall sich die Sache nämlich in 
folgender Weise. 

1 Die einzelnen Organe des Körpers be- 
' finden sieh nie frleichzeitig in gleichgroßer 
Täti'zkeif .denn ineinemgeLrebenen Augenblick 
arbeiten einige Organe stärker, während 
andere eine weniger starke Arbeit leisten 
und sich also in einem grAfierea oder ge- 
ringeren Grade ausruhen. 

Je intensiver die Arbeit eines Organa 
in einem gegebenen Moment ist, um so 
größer ist der in ihm stattfindende Ver- 
braucfi an Nalirungsstoffen und Sauerstoff, 
>um so mehr Verbrennungsprodukte werden 
fin ihm gebildet nnd mftssen von ihm weg- 

i,'e>ehafft werden. 

Um diesen Anforderungen genügen zu 



Digitized by Google 



Knidauf dm Blutes lOa» 



können, nmß das betreffende Organ also; 
mehr Hlut d.lH bei der Bube bekommen. i 

Dies findet nun dank den Gefäßnerven 
dadurch statt, daB sich die GefäkBe ein^j 
arbeitenden Oi^ans wegen Erschlaffung ihrer ! 
I\in::iiiiiskeln erweitern, während ph'ich- 
zeitig and^ GefäBe nutet der Einwirkung : 
ilurer geAßverengenden Nerren stirker Iron- 
trahicren. Iiu ersten Falle eröffnen sich 
die Gefäße für das Blut, im zweiten schlieüen 
sie sich in einem grOABrnn oder geringeren 
Grade fflr den Blutstrom ab. 

Die Folge dieses Mechanismus ist also, 
dtS auf Kosten der zurzeit ruhenden Organe 
dem arbeitenden Körperteil die notwendige 
Blutmenge zur Verfügung gestellt wird. 

2. Die gefäßerweiternden Nerven. Nur 

an wenigen Orten verlaufen diese Nerven 
iM»H«rt von den gefiBveraigeiiden Nerwn, 

und im rtllgenieincii kommen sie mit diesen 
gemischt iu einem und demselben Nerven- 
stemm vor. 

Bei frleichzeitiger Reizung der beiden 
Arten vuu GefäBnerveii gewiitueu die gefäß- 
verengenden in der Regel, was ja den Nach- 
weis der allirenitnuen Verbreitung der gefäß- 
erweiternden Nerven in hohem Grade er- 
schwert hat. 

Nach Ende einer solchen Reiiung macht 
sieh die Erregung der erwähnten Nerven als 
Naehwirkun;; !,^eltend, in deni jetzt die 
Gefäße mehr erweitert sind als vor aUer 
Bdsnng. 

Dies könnte inflos^on von einer Ermü- 
dung der Gefäßmuäkeki iierrühren und stellt 
alßo keinen strengen Beweis für das Vor- 
handensein gcfäßi rwt'iterndcr Nerven dar. 

Man kann aber unter Beobachtung ge- 
wisser Mafiregeln bei der Beizung eines 
gemischten Nervenstamraes eine primäre 
Gefäßerweiterung erzielen. 

Dies ist der Fall, wenn man zur Nerven-' 
reizung nur schwaeiie und venig Iroyiente^ 
Beixe Ibentttst; hier tritt als erste Winrang f 
der Reizunij eine Gefäßerweitermi^ auf. j 

Ferner bekommt man eine tiefäßorwei- 1 
terung bei Rdzung eiiies einige T&ge vorher 1 
dnrf'hsehnittenen Xerven, was darauf zurück- 
zuführen ist, daß die gefäßverengenden 
Nerven nneh der Durchschneidung schndter 
desrenerieren als die K'fj'ßcrweUertiden. 

Endlich treten vieliuch die gefäßver- 
engenden und -erweiternden Nerven für das- 
selbe Organ in verschiedene Rückenmarics- 
wnnseln aus; infolgedessen ist es bei der 
Reizung der Wurzeln mu<;li( li. eine Gefäß- 
erweiteru^ ohne weiteres zu erzielen, was 
htn der Beizung des genüsehtMOi Nerveih 
Stammes nicht der FaU ist ^aatre und 
Mor&t). 

Betreffend den Verlauf der gefäßerwei- 
ternden Nerven ist zu erwähnen, daß die für 
die Unterkieferdrüse dem Nervus facialis ent- 



stammen und, ohne mit fjefäßverenpenden 
Nerven gemischt zu werden, mit dem 
Nervus Ungualis nach der Drüse ziehen. 

Isoliert von gefäßverengenden Nerven 
verlanfen auch die Nervi erigentes, welche 
dem Sidcralniark entst<inimen und die Ar- 
terien des Penis erweitem, was bei der 
Erektion die wesentfiehe Bolle spMl 

Die meisten übrigen pcfäßorwciternden 
Nerven treten aus dem Brust- und l^enden- 
teil des Rückenmarkes heraus und schließen 
sich dünn an den Xerven, welche den be- 
treffenden Organen deren sonstige Nerven- 
fasern zuführen. 

Die j^efiißerweitcrnden Nerven der Ex- 
tremitäten bieten das sehr merkwürdige 
Verhalten liar, daß sie, obgleich zentrifugal- 
leitend, dennoch nicht wie alle übrkea 
sentrifagalen Nerven in die vorderen, sondem 
in die tiinteron Wurzeln vom Ktiokeiiniark 
heraustreten (Stricker, Bayliss) und, gana 
wie die sentripotiden Nerven, GangUeMoDen 
in den Spinahraiif,Mien entstammen. 

3. Die Gefäßreflexe und die Zentren der 
GefäBnerven. l'eber die Lage des Zentrum» 
für die t^efäßerweitcmden Nerven läßt siOh 
mTzcit nichts Bestimmtes sagen. 

Betreffend die Zentren der gefäßver- 
engenden Xerven wissen wir, daß sich ein 
Hanptzentrum im Kopfmark befindet, welches 
seine Tätigkeit auch dann in vollem L'nifani^e 
aus&bt, wenn das üLonfmark von den höheren 
Himt^n voOstindig isoUni vrorden ist 

Von diesem Zentrum c^ehen Nerven- 
bahnen nmh dem Kückenmark und stehen 
hier mit den Ursprungsiellen der in den 
vorderen Wurzeln heraustretenden goflA- 
verengenden Nerven in Verbindung. 

Auch diese Zellen können die Rolle von 
wirklichen Zentren spielen, wie daraus hervor- 
geht, daß die Erstickung eines Tieres eine 
Gefäßkontraktion auch dann auslöst, wenn 
das BOokenmark vom Kopfmark abgetrennt 
worden ist Naoh voBstandiger Zerstörung 
des Kiiekenmarkeg bleibt diese Kontraktion 
aus und kann also nicht darauf bezogen 
werden, daB die &8tielninf etwaige periphere 
Zentren erregen wflrde. 

Indessen werden die Gefäße weder nach 
der Zerstörung des Rückenmarkes, nooh 
nach Durchscnneidung der verengenden 
Nerven vollständig gelähmt. Es muß sich 
also noch ein peripherer Mechanisnms vor- 
finden, weicher unabiiängig von dem zen- 
tralen Nervensystem nnJ den von diesem 
austretenden uefäßverengenden Nerven eine 
gewisse Tätigkeit bei den Gefäßmuskeln 
unterhalten kann. Dies wird txuih dvroit 
die I'>fahr(nif!; bestätigt, daß die Gefäß- 
erwciteruug, welche nach Durohschneidung 
eines gefäßverengenden Nerven erscheint, 
in hohem Grade zunimmt, wenn außerdem 
noch die erweiternden Nerven gereizt werden. 



Digilized by Google 



1040 



Kreidjuii des Blutes 



So ist die Submaxillarisdrüse des Kanin- 
ebens bei Reizung de» Hal&sympathicus 
ganz blaß; nach Durclisehneidiuig dieses 
Nerven wird sie rOtlieh, nimmt aber Mi dann 
erfolgender Reizung d«r Ungualis «tne 
starke rote Farbe an. 

Die ^flßerweiternden Nenren wirken 
also auf irgend well hf ])(»ripheren Merlianis- 
meu ein, welche bei den vom zentr^tleu 
Nervensystem isolierten Gefäßen einen ge- 
wissen Kontxaktionsaustand sa unterhalten 
vermögen. 

DaÜ div$t' Mofhariisiiien unter rniständen 
wenigstens einen genü|;enden Grad von 
Verengerung der GeiMe unterhalten IcSnnen, 
folgt daraus, daß. nach vollständiger Zer- 
störung des Rückenmarkes vom unteren 
Tnl des Halsmarkes an, die stetige Zu- 
sammenziehung der Gcfäfimaskein wieder- 
kommt; dabei reagieren die Gefäße bei 
lokaler Applikation vom Kälte oder Wärme 
etwa, wie dies im normalen Zustande der 
Fall ist (Goltz und Ewald). 

Auch die vor dem Kopfiiiarke bi-find- 
licben Teile des Gehirns einschließlich der 
CkwBhimrinde Oben auf die GeABmuskeln 
eine deutliche Wirkiin<r aus, welche aller 
Wahrscheinlichkeit iia( Ii in der gleichen Weise 
aufsufassen ist, wie (li<> analoge linricung 
die^^er Gehirnteile auf die Hmaorvon und 
der«»n Zentren (vgl. II C 3). 

Durch alle möglichen zentripetalen Nerven 
können die Zentren der (iefättnerven reflek- 
torisch bedttflultt und soleherart ent- 
spreclioiuic Veränderungen in der W^te der 
Gefäße hervorgerufen werden. 

Die Wirkung eines solchen Reflexes 
erstreckt sieh in crsler Linie auf das Gcfäß- 
gebiet, welches dem f^ereiÄte« iwiutripetaleu 
Nerven entspricht, und zwar erscheint 
hierbei in der Regel eine Gefäßerweiterung, 
zuweilen aber statt deren eine Gefäßver- 
engerung. 

Bei stärkerer Reizung greift der Reflex 
auf den «ntspreehenden KQrperteÜ an der 

anderen KöriJerhälfte über. 

Sehr leicnt werden auch die Gefäße 
in GrjjaiJün, welche mit dem gereizten Nerven 
gar keinen direkten Zusammenhang haben, 
reflektorisch in der einen oder anderen 
Richtung botinfluftt. So wird das .i^'roßc, vom 
SpUnchnicus innervierte Gefäßgebiet von 
allen möglichen zentripetalen Nerven her 
reflektori^cli vcn'n<:t; es kann aber auch 
dabei erweitert werden. 

Die Gefftfie der Skelettmuskeln sebeinen 
sich bei den roflpkfnri'^chen Einwirkungen 
in der Regel zu erweitern. 

Dicfie Veränderungen in der Weite der 
Gefäße bezwtT'kpn vor allem, den augen- 
blicklich int'lir arbeitenden Organen die 
notwendige Blutzufuhr zu sichern (vgl. 
III B i), und dazu trägt natürlich auch die 



so oft auftretende Verengerung im Splanchni- 
cusgebiet wesentlich fa^i, indem dadurch 
die große, von den Organen der Bauchhöhle 
beherbergte Blutmengo den anderen Organen 

zur Verfügung gestellt wird. 

Wenn sich die reflektorische Veränderung 
der GefiLßweite nieht anf ein gar zu kleines 

Gebiet erstreckt, macht sie sich auch anf 
den allgemeiucii Blutdruck geltend. 

In der Regel tritt hierbei, vor allem 
wegen der ausgiebigen Kontraktion der 
Gefäße der Baucheingeweide, eine Steigern nt; 
des Hliit^lrnckes auf, wobei gleichzeitig eine 
Zunahme der vom Herzen herausgetriebenen 
Blutmenge verbunden sein kann (vgl. III 
j A 2). 

Unter gewissen Umständen wird hierbei 
1 indessen eine Drucksenkung hervorgerufen, 
I und zwar insbesondere wenn die Reizung 
I des zentripetalen Nerven mir .schwach ge- 
I wesen ist. Auch der Zustand des Nerven- 
' Systems ist hierbei von Belang, indem unter 
der Einwirkung gewisser Gifte eine Druck« 
j Senkung leichter als sonst zustande kommt. 

Einige zentripetale Nerven bewirken bei 
I jeder Reisstiirke eine Dnicksenkung. Hierher 
I gehören, außer dem schon erwähnten Nervus 
depressor (vgl. II C 3), auch die zeatri- 
I petalen Nerven der Skelettmuskeln. 

Die nähere experimentelle Untersuchung 
über den Mechanismus der reflektorischen 
Senkung des Blutdruckes hat ergeben, 
daß hier sowohl eine Erregung der geflfi- 
erweitemden Nerven ais auch ein« Itonmnng 
der Tätigkeit der gefftBverengenden statte 
j findet. 

I 4. Die Bittwirkuag der inneren Sekrete 

auf den Kreislauf. Nach der Entdeckung 
der Gefäßnerven ^jtellte man sich eine Z»'it- 
: lans; allsjemein vor, daß die Täti^i^keit der 
(iefäUniuskeln allein durch den Einfluß des 
zcJilralen Nervensystems unterhalten und 
reguliert würde. Die oben erwähnten Er- 
fahrungen über die Leistungen der GefiUie 
nach vollständiger Isolierung von den Nerven- 
zentren zeit;en, daß diese Auffa.^snnrr nicht 
mehr in seinem ganzen Umfange richtig sein 
kann. 

Tatsächlich hat es sich gezeigt, daß 
gewisse Organe durch eine .^Vrt „innerer 
Sekretion" dem Mute direkt oder indirekt 
Substanzen abgeben, welche die Gefäß- 
rauskulattir stark erregen können. 

Zu diesen ( »riranen ireln ri [i > alIeD 
die Nebennieren und der Hir n a nh ang. 

Aus den Nebennieren wird durch 
einfache Extraktion eine Substanz, das 
.\drenaiin, in Losunii: erhalten, welche, 
intravenös eingespritzt, die ( lefäüinuskeln 
äußerst kräftig reizt und dadurch die Gefäße 
verennt sowie den Blutdruck stark lu die 
Höhe treibt (Oliver und Schäfer). Daß 
diese Substanz kein durch postmortale 



Digitized by Google 



Knislaiif des filutas 1041 



V'oränderungen gebikletes Kunstprodukt dar- j 
stellt, folgt daraus, dafi sie auch im Blute 
der Nebennierenvene nachgewiesen werden 
kann (Cybulsky). 

Die unter dem Einfluß des Adrenalins 
auftretende Kontraktion der Gefäßmuskeln 
kommt in ihrer vollen Stärke auch dann 
zum VorscIx iiK wenn die Gefäße von ihren 
Nerven völlig isoliert sind, und ist also 
tum grofien Teil wenigsiBiB diurdi die direkte 
Einwirkung avf die CwäfimuBkiüfttnr hwrror- 
gerufen. 

Die Herztätigkeit wird durchdasAdrenaUn 
beschleunigt. Wessen der überaus starken 
Gefäßkontraküuji ist indessen die aus dem 
Henen herausgetriebene Blutmenge, der 
normalen ffoirfnühiT, bedeutend \ ermiiulert. 

Die Wirkung einer eiinnaligeu Ein- 
spritzung von Adrenalin dauert nur kurze 
Zeit und geht aUmäJüioh zurück. Eine neue 
ESnepritzung treibt den Druck in derselben 
Weise wieder in die Höhe, und durch kon- 
tinuierliches Eingießen von Adrenalin in 
l^eeigneter Menge kann eine dauwnde Dmck- 
stei^rcrung unterhalten veiden (Kretscb- 
mir). 

Das Adrenalin verursacht schon in außer- 
ordentlich geringen Gaben eine deutliche 
Geläßkontraktion ; so kuuiite Takaniine 
bei JEinspritzung von nur 0,0000013 g des- 
selben eme deutliche Drucksteigerung nach- 
weisen, und Brodie löste mit 0,OOM001 g 
Adrenalin eine Ziisammenziefaung der ^an- 
arterien des Uerzeus aus. 

Naek Waterman nnd Srait wttrden 
die Nebennieren jedem durch sie strömenden 
Kubikzentimeter Jllut etwa 0,0000001 mg 
Adrenalin abgeben. 

Die Abgabe vnn Adrenalin in den Neben- 
uieren steht unter dem KinfluU der Nn. 
splanchnici und kann also nach dem augen- 
blicklich stattfindenden Bedarf vom zen- 
tralen Nervensysteme aus reguliert werden 
(Dreyer, TackebokRaresf, Asker, 
Klliott). 

In der xwiseben dem vorderen und 

Idnterell Abschnitte ttes Hirna iilianges 
Übenden mittleren Partie wird eine Kolloid- 
eubetame gebildet, welche sichindenZwieelien» 
räumen des hinteren Abschnittes vom ge- 
nannten Organ ausbreitet und auch in das 
infundibulum hineindrängt. Man stellt sich 
vor. (laß diese Substanz schließüch durch 
dan iuluudibulum in die dritte Hirnkammer 
gelangt. 

Auch diese Substanz oder ein Teil der- 
selben (das Pituitrin) bewirkt, wenn es 
intravenös einuesjnit/.t wird, eine Gefäß- 
koutraktiun und eine Zunahme des Blut- 
druckee (Seb&fer und Oliver), wobei, 
ganz wie beim Adrenalin, dio aus dem 
Herzen herauiigetriebene i^utmenge ab- 
nimmt 



Die Wirkung scheint unlmliender als 
die des Adrenalins zu sein ; sie tritt auch aaeh 
vollständiger Ausschaltung der Gefäßnerven 
aul und kl also wesentlich von einer direkten 
Erregung der Gefäßmuskulatur bedingt. 

Bei wiederholten Einspritzungen wird 
die Wirkung des Pituitrins immer geringer. 

Auch bei der lun^pritzung vom Extrakt 
anderer Organe hat mau oft eine Druck- 
steigerung oder Draeksenkunir beobaebtet. 
Es ist niclit nnmösjlieh, daß aiu-h hier Sul)- 
stanzen v<irlie'..'eu, welche in deu belrelieadou 
Organen '..rebiklet mnden und also nicht 
postmortale Zersetzungsprodukte darstellen. 
Da dies indesst'u nicht als bewiesen angesehen 
werden kann, muß eine Darstellung der be- 
treffenden Beobachtungen hier ausbleiben. 

5. Allgemeines über die Blutverteilung 
im Körper. Zum Schluß stelle ich mich 
einige Angaben aber die quantiutive Blut- 
zufuhr za den verschiedenen Organen ta- 
sammen. um eine Vorstelhinir darüber zu 
geben, wie das Blut im Körper verteilt 
wird. Diese Angaben benehen nch in enter 
Linie auf <l-u Hund. 

Bei korjterüehcr Kulie eutlialteii die 
Organe der Brust- und Bauchhöhle in der 
Reirel mehr als die Hälfte der «lesainten 
BlulHu-nge des Körpers. In Prozent des 
Oi^angewichts betritt der Blutgehalt etwa 
20, während der Btutgehalt der Haut, des 
Skeletts, der Muskeln und der Nerven- 
substanz nur etwa 2 bis 3 Proaent ihreB 
Gewichtes beträgt (Hanke). 

Dies sagt indessen noeh nichts in besng 
auf die Blutzufuhr zu den Orfraiu'n. und 
um diese kennen zu lernen» muß der Blut- 
strom in den entsprechendai Gef&fien direkt 
geeielit werden. 

Die hierüber gewonnenen Erfahrungen 
sind in der folgenden Tabelle aufgenommen. 
Die Zahlen gehen die dem betreffenden Organ 

Ero 100 g Gewicht iu der Miaute zugeführte 
llutmenge an. 
Die Blutsufuhr nach den einaeJnen Or- 
ganen ist also sehr versehieden. Im all- 
gemeinen kann man sagen, daß die drüsi-ren 
Organe und ganz besonders die Organe mit 
innerer Selnetion (Sehüddrflse, Neben- 
nieren") eine verliälf nismaßisr crroße Blut- 
zufuhr haben. Auch das Gehirn scheint viel 
Blut zu bekommen. 

Dagegen ist die Blufzufuhr zu den Ex- 
tremitäten und auch dtu ruhenden Muskeln 
an und für sich ziemlich gering; sie steigt 
aber bei der Muskelarbeit in einem hoben 
Grade an. 

Literatur. W. Tiaergledt, Lrkrbudi <irr Phtj- 
tlolotjv A'iv (..,'.jn;-... Lri'j.ittf />: ,;. — /■'. 

K. HoJ'iiKi n lt., Aligenuuie Pftt/aioifijie <irs 
llcrxtn*. Jn Nagelt Handbuch der Phy»wlot;ir, 
i, &, gas. Urmmtektttig im». — ihtrmM»9f 
Öig latMTWtton dtt HtnMM mtd der Mut- 



Kl 



V. 



Digitized by Google 



1042 KrmlHof des Blum — Krcislauf der Stoffe in dor oi^ganischen Welt 



Blutmenge in der Minute für 100 g Ürgangewicht. 



Oigan 



Bltitmenije 
ccm 



Tierart 



Autor 



Konf im ganzen ....... 

lionim 

SchüddrOw 

Iliiit-rr ExtriMnitätfii, Nerven 

viTM'hrt 

Hinten» Extremititen, Nerven durrh 

srhnitt<'n 

Muskpln mit imv<'is«>hrten Nerven 

Muskeln, ruiiend 

Hiuln>ln arbritrad 



H«'ni 

Ma^n , 

Darm , 

Milz , 

Pankiras , 

Lebpf 

Nebennieren . . . . , 
Niere, stailce Diurew , 



17 



591 



m 

21 

ti 

84 

bis Soo 
I io 



Kund 



bis 280 1 Kftmnclien 



Hnnd 



II und 



Kntie 

Hund 



Tschnewsk}- 

Jensen 
Twliuewsltv 



Chnnvenn u. Kaufmann 



Bohr und Henriqui- 
Bnrton-Opitx 



>eainan 

Burton-ftpitz 



gt^ößf, tbfiiiln, I, S. MO. — G. K -Vlcolof. 
Die Mtekaiiik dr$ Kreislitui», tb» u'l't, I, S. *i(>l. 

— Ob Frank, Bümodj/Hamik^ Jh it. Tif«r.^ 
»t«4i* äait&tuk der phf/aioloffüehe» Methodik, 
H, IW, 4. Leipttg 101 1. — .l»her. ' 
l)ii>rrriilir>n der Orplfit, Ergehtiittt der Phy*i<t- \ 
lotfif, l 2 , >. .«.{';. — BayltM, IHe Iintemi- 
linii der i.t hi^tr. Lln mia V, S. SVJ. - Cartttoti. 
Vrrf/Irirht >ide Phytinlfigir der Umiirrrrti hri 
«feti" WvbeUottH. Eheuda Vlll, s. s:i. — E. 
EbatHnf Die tHoMole dti Hrrtt»*. Kbrnda lU. 
S, & ISS. — Lmmgmndaiitf Meramwtkel uudi 
tntrahiräiate Innervatin». Ebenda J, t, 8. t9S. I 

— Dernelbr, l'rttrr de» Ehißfiß vtriifhirdtiirr 
Triitpfriilurtii nuf dir Jferzliitif/trH. Ebenda II, 
i, S. ril7. — Deraethe. Nettere Viiterturhuiiifni 
über dir CriKichr dr» llermfhUifjfii, tlifiidn, /!', 
& 76i. — üf. Tlg^rulcilt. JntinLardiaJi r Druck 
UHd Berutoß. Ebenda 1, S, 8. — Der- i 
••169, Der kleittt Kreitlanf. Bbe»da II, 

S. M^S. — Dcruelbe, f>ir 11r»rhvitidigketl dm 
Jilutrt in den Arterien. Etieiido IV, .S'. ^Ä/. 
Dernelbe, l>rr iirle$-ieUr Klnldrucl El" uda VI, 
S. tH5. — Iteritelbe, l>rr Arlerit •ifiul-, Ehrndn 
VIII, S, 59S, — Uer»Hhf, Ihr eh<iiiiMhen 
ttedtngHugen fiir dir Enlftehnnij dt» llert- 
erhlnf/e». Ebenda XII, .^.icu. — U. (ievhartg, 
Di« He9iMn«nthg de* Berxtchalle*. Berlin 1911. i 

— V. Krau» und ft. Klrotnt, Dom Elekmkat. - 

ili'lifrilini» lies ijr':" int' kranken Mrnnchrn. 

Lri/itl'l lUlo. — - TU. ht'ivlH, Der MerfniniMniii. 
der limiiktiiin und rrine klinische IKilholotfir, 
AiitoHK>''r>e Lfbertetznny. Wim und i^eipzig IVl^. 

— .V. TavmtVf Dn» h'rislritHogeeifMlem dew 
üiiiiitrticrhmrnH. Jmii l'.tmi. 

Di« tu dtr X'HsehrijUitf radir reri-rf'rnilirhfei: 
Arbeiten aur Phgeiolugte dri, k'rriMlan/e* »ind 
übrniHf znidreiekt Und e$ sriketut mir, daß eine 
u&i'irdr-infren »ehr Ueine Antvahl von ihnen \ 

ni<-hl iill'in inilslnti^ unndrrn iiernderu irre, 
fiihi'ii'l »iin iriirdf. l< h h'tbe dr^^h'db roU- 
xtiindii) dnriin f ri rzirhtet , im I,it(i''ihir' ■ i :' >■•!</' i - 
.lounuäaniMtlze nnjtnuehmrH, und vtrtrrite in 
betvy «1»/ r/i'ji« a»/ die oben autammengeetelUen I 



monogropkitehen DarsieUungeu, »owie onj dir 
JakreeierickU und die ZentralbUmer. 

Robert ngeraitat. 



KreisUnf der Stoiie 
tat <er orga^iehei W«li 

1. Kinl<'itiiiij:. 2. Kn>isl;iuf th--^ T\iihlenst/>fir>;. 
3. Der •Sauerstoll. 4. Der Kreisiaul des ?itirkst«»ffps. 
5. Der physikalisrhe und chemische Kreislaiit 
des Wasseiä. 6, Der Waiweriitoff. 7. Schwefel, 
8 Pho!fphoninre. 9. TMa Halogenide. 10. Siii- 
eium und hör. Arsen. 11. Der Krei.'ilauf der 
metallischen Elemente, a) Metalle der Kalium- 
^runpi'. I>i Magnesium, i i Kalk. AlumintOin. 
0) kiseii und andere Schwermetalle. 

I. Einleitung. Solange man den Stoff- 

wt'rliM'l <ii'r Miki(»i)icii mit j-ciiifii zalilrciclien 
überraschend vvecbsel vollen und höchst lUi- 
erwarteten BKebeinnngen nieht oder erst 
unzureichend kannte, schien es nur einen 
einzigen großen Kreislauf der Stoffe durch 
die belebte Natur zu sieben. Derselbe sollte 
zunächst darin bestehen,' daß die Pflanzen 
die mineralischen Grundstoffe und Verbin- 
dunsen, welche wir in den Li hcwt-cn finden, 
au» Luft, Wasser und Boden aufneliuien, sie 
zu orf^anüchen Verbindungen verarbäten 
und so den Tieroii il'w ihiu ii unentbehrliche 
or^ianische Naluuug vorbereiten. Sodanii 
sollten Bich die Tiere im stoßen chemischen 
Kreispro/e--:)' dpr Nritiir tlainit bptriti'/en. 
die otuaniM hen Verbindungen unter Knergie- 
!;ewinn abzubauen. Den niedersten Organis- 
mn} schrieb man nur die eine Rolle zu, die 
ortianischen Ausscheidungen der Tiere wieder 
tu mineralisieren. 'Heute »ind alle die^e 



Digitized by Google 



Kreislauf der Stoffe in der oi^ganiäehen Welt 



1(143 



Auffustiungen erschüttert. Wir haben die Lebeweiwu wieder sugeführt wird. Der 
VorgtelluTig von einem einheitlichen großen 1 KoUeiuiiirekrdBlMif seheilit langsam dem 
Kreislaiifi' aufgegeben und denken uns Ziele zuzugehen, den alleip-ößten Teil der 
vielmehr, daß die einzelnen orgatiiachea irdi^ichen Kohlensäure in Form schwer- 
Fonnenkraise der Natur in ihrem Stoff- ; löslicher Karbonate tierischer, seltener |)l]ai»> 
anstansfhe voneinander viel uuabhani;iL:t'r liclier Produkte fi-stzulesen, und es mair sein, 
sind, &U mm früher angenommen hatte, duß so jjut wie alle Karbonate unserer Kalk- 
Wenn wir in den neuesten Arbeiten auf tier- und Dolomitgebirge organischen Wesen ihre 
ph3r8iologischem Gebiet lesen, daß die über- Ablagerung verdaaken und so ihre Kohlen- 
lel>ende Leber aus einfachen Kohlenstoff- \ säurekomponente in letzter linie auf die 
Verbindungen Zucker bereitet, daß jefles photosvntlieti^t he Tätitikeit j^rüner Pflanzen 
Xiahrungseiweiß im Darm bis zu den ein- 1 zurückiuhren lassen. £s »orieht aber vielee 
faehBten Aminoeiiinni zerflUlt, ja sdbBt j dafür, daß in den besser oekaiinten geolo* 
.\iiiiri(»säureii im Tierleibe entstehen können, : gisclieii Kpoclien der Kohlenüäuregebalt der 
so entlallen die wesentUchsten Charaktc- 1 Luft nicht (größer i,'«weseu ist als gegen- 
rietika, die man früher der tierischen £rnäh- wärtig. und wenn einst die LuftkoUensämre 
rung zuteilte, und wir erkennen, daß der viel n-ic hlirhcr dargeboten wurde, fo ma? dies 
Kreislauf der chemischen Materialien in ' nur in den ältesten Perioden des organischen 
Tierand l'tlanzi- vicllacii iiaraiiele und unab- ^ Lebens gewesen sein. Bemerkenswert ist ee 
hängige Prozesse betrifft und nicht nur | jedenfalls, daß die Kohlensäurekonzcntration 
solche, die ineinander greifen. Ebenso ■ der Luft, die drei Voluniteile auf 10000 beträgt, 
wichtig ist die Erkenntnis, daß viele .Mi- iii>< h lanue nicht d;i.s Optimum für die Er- 
krobien Stoüweoiueivow&nge unterhalten, i nährun^ der Pflanzen im hellen Sonnen« 
die iluresgleiebeii ro den bOberen Or^anisnien | liebte bddel Ei wt bekannt, daß die ^nen 
nicht haben. Eine Auslese solcher Mikrobien- ' Pflanzen nicht die einzigen Organismen <iiul, 
gruppeu bildet häufig ein besonderes che- : welche Kohlensäure zu anderen Xohlenstoff- 
misches Umlaufssystem, welohee von dem 1 Verbindungen verarbeiten. Mangelt diese 
durch die höheren OrLranisnien hindurch Fähigkeit auch, soweit bekannt, allen niederen 
.statt tindenden Kreisläufe vüllii; u'esoudert ist, und höheren Tieren völlig, t-beiiso den 
So kommt ■/.. B. der Wa M'rstoff bei den chlorophyllfreien Pilzen und den raeist^'U 
höliercn !,ebowe.sen als Stoffwechsel produkt Bakterien, so kennt man doch nicht wenige 
libtrhauuL nicht in Betracht, während er ilikrubien, die unter Sauerstoffverbrauch 
durch Mikrobien in der Buttersäuregärung ohne Lichtzutritt die zur Kohlensäurever- 
neben Methan reichlich ersengt wird und , arbmtung nötige Energie gewinnen. Hierher 
von anderen Mikrobien wieder eine Ver-lzUilen die nitritbildenden, die wasserstoff- 
brennung zu Wasser erleidet. Kiiien -solchen oxydierenden Bakterien, manehe marine 
mÜErobiBcheu Kreislauf hat aber auch das . Scuwefelbaktehenformeu u. a. m. An 
Methan und der freie Stickstoff der Lnft,ja]lgemeintf Bedeutung seheinen aber diese 
welcher durch bestimmte Rakterien fixiert, Prozesse weit hinter der |diotosyiithefi:^chen 
durch die Salpetergiirungserreger jedoch Koblensäureverarbeitung im Chloropliyli- 
wieder an die Luft zurückgegeben wird, korn zurückzustehen. Soweit bekannt. 
Bekannt ist es endlich, daß sich viele Mikro- dient die anfgenommenp Kohlensäure nach 
bien au dem gruüen Sauerstoff kreislaufc ! vorheriger Reduktion v.u Ameisensäure und 
absolut nicht beteiligen und ohne freien Formaldchyd der Kondensation des letzteren 
Sanentoff leben, indem sie ihre Energie zu Zucker, dem wichtigsten Bau- und Kner- 
durch Reduktion und Abbau verschiedener giematerial in den Organismen. Der Zerfall 
.Sauerstoffverbindungeii erhalten. Wir sehen der manni'jfaclien K«dileiistol'tveri)iiuiMnL;en, 
mithin, daß die Anpassungen der Chemismen i die aus Zucker entstehen, sowie der Zucker- 
einzebier Organismenkreise im Dienste ehser ' zofatl selbst, kann entweder dnreh Oxyda- 
üku)iomi-cIi nu)irlichst vollkommenen Ener- ' tion mit Hilfe des Luftsauerstoffe> ('..Sauer- 
giegewinnung und Energieersetzung höchst stoffatmung") geschehen oder aitl aiioxj- 
▼ersebiedenartif sein können. biontischem Wege. Beide Zerfalls formen 

2. Kreislauf des Kohlenstoffes. Wenn führen aber, wie bekannt, zur Wiederbildung 
wir uns zunäcli.si deuj Kohlenstoffe als dem von Kohlensäure. Sauerstollaimung und 
Bllekgrate des organischen Chemismus zu- Alkoholgärung des Zuckers stellen diese 
wenden, so fällt uns die große Bedeutung Typen klar vor Aulmmi Kohlenpäure wird 
der Kohlensäure auf, welche in enormen jedoch bei zahlreichen anderen auaerüben 
Quantitäten aus Tieren und Pflanzen in Vorgängen, vor allem bei der Buttersäure- 
die Medien der unbelebten liatur hinausgeht, | {(ftrung, abgespalten. Nicht an vergessen 
aber aueb in dem grofiartigen Prozesse der I ist die ^duktion gebundener EoUensSare 
Photosynthese in den grünen Pflanzen unter in iMirm von Karbonaten, die als Schalen- 
Bindung der Strablungsenergie des Sonnen- , panier des Körpers, Knochen usw. reichlich 
lichtes in grdBter Menge dem Reiche der < aus toten Iwen der unbdebten Natur 

66* 



Digitized by Google 



1044 



Kraslauf der Stoffe in der oi^ganischen Wdt 



Überliefert werden. Im Pflanzenreiche sind 
es vor alleni ^^( ".vissc Allicii. die durch l\;ilk- 
abscheiduug größere Knollen nach Art voq 
KoraUenstSeken formieren. Die sehwachen 
Kalkkrusten manclifr SüßwasserpfUlttien 
haben keine größere Bedeutung. 

Gegen diesen Knhlensäurekreislauf stehen 
alle anderen Knhlpiistnffkrcispozessc sehr 
an Wichtigkeit iiirück und besonders die 
höheren Organismen l;i>>('n schließlich nur 
einen minimalen Teil ihres Körperkoblen- 
Btoffe» in anderer Form auetreten, da wmv^- 
stens indirekt durch die V'ermittelung von 
Mikroben alle KohleuHtoffausscheidungen iu 
Kohlensäure übergelieD. Andere bei den 
Mikrobien. Hier ist es vor allem das Methan, 
welches &h Endprodukt, besonders in der 
Butters&uregäning, oft auftritt und anderen 
Mikrobien als Rohmaterial der Ernährung 
dient. Möglicherweise gibt es auch einen 
bakteriellen Krei>l;iiif v(»ii KohlenitxytI. Kin 
grofier Teil des Koblenstoffkreislaufeü, der 
noeb unzureichend erfonieht üt, bewef^t sieh 
jedoch nirht bis 7u Kolilciisüure und Methan, 
^sondern umfaßt kompliziertere Kohlpnfitoff- 
verbindnngen, welehe den ab<;estorbeneii Or- 
ganismen entstammen, in den Boden uber- 
gehen und dort alsbald von Mikrobien wieder 
aufgenommen werden So dürfte es mit vielen 
Kohlenhydraten geschehen» insbesondere mit 
Zellulose und Holxsubstans, welche von 
Bakterien und Pilzen bi:^ zu Zucker ab- 
gebaut werden, worauf der Zucker as.similiert 
und direkt weiter verwendet wird. Viele 
organische Säuren sind in der jileichen Art 
das Ausgangsüiuteri.ii lür den ivohlenstoff- 
kreislanf, als Produkte der Zersetzung von 
Fett. Eiweiß und anderen Körpersubstanzen. 

3. Der Sauerstoff. Der Sauerstoff spielt 
nur al'? freies lllemeiit seine große Rolle 
im organischen Kreiislaufe. Seine Eigenschaft, 
dttren Bindung in orfanisehen Körpern leicht 
Zerfuli unter bedeutender Entwickeinns freier 
Energie zu erzeugen, befähigt ihn als aller- 
erstell Mittel zur Entwiekelung freier Energie 
aufzutreten und eine iiniebenre Mas<e leben- 
der Substanz auf der Erde in ihrer Existenz 
zu erhalten. Die Saiierstoffatmung ist ein 
so allgemeiner Vorgang, daß e^ höchst über- 
raschend wirkte, als Pasten r 1861 zuerst 
zeigte, daß e^ aufli Lebeti ohne Sauerstott 
gibt. Doch sind alle anaoroben Organismen 
auf sauemtoffhalttiife Verbindunjsren ange- 
wiesen . die sie zum Enersrieirewinn aus- 
nutzen, SU dali ilir i^eben ml Kusleii des 
gebundenen Sauerstoffes aufrechterhalten 
wird. Basonders i:eeiL'iu't i-1 liierttei die 
Verarbeitung des Zuekei.- in Alkuhol- 
giirung. Milchsäuregärung, Buttersäuregä- 
rung, wobei der Zerfall unter Energieent- 
bindnng teilweise hw zu Kohtem^aure erfolgt. 
.Tedorli --ini! ilii' \iiaerobi-n bei der Bi-scliaftuii'.: 
dc^ Zuckers doch wieder auf die Sauerstott- 



organismen angewiesen, da die anaerobe 
Znekersynthese in der Natur höchstens in 
sehr beschränktem Umfange stattfindet. 
Daher istee wahrseheinlich, daBdie Anaerobie 

eine abgeleitete Ersrheinung ist, eine An- 
passung an sauerstoUarme Medien in größe- 
ren Tiefen von Wasser. Schlamm und Boden, 
itnd daß die ersten Lebewesen der Erde 
Luftorganismen gewesen sind. Uebrigens 
gibt es alle möglichen Abstufungen zwischen 
strengster Anaerobie dureh die mehr oder 
weni^fakultativen Anoxybionten bis zu den 
Aeniberi. Viele Or^'anisnien müssen wenic:- 
siens in den Stand gestelzt seiu, temporaren 
Sauerstoffmangel hinreichend gut zu über- 
dauern. Normales langedauerndes Veee- 
tieren ohne Sauerstoff ist aber wohl bei 
keinen höheren Tier- und Pfbuizenformen 
raö;(lich, und nur niedere Formen wickeln 
alle Ix'bens- und Fortpflanzungsverrichtun- 
L'cn ohiu' Sauerstoff nr)rinal ab. Da iiieht 
alle chemischen Verbindungen im Orgauis- 
mue vom Sauerstoff genügend leieht ange- 
griffen werden, so brauchen die Organismen 
Einrichtungen zur Uebertragung des Sauer- 
stoffes, „Empfänger", die ihn leicht fesseln, 
und Katalysatoren, die schon bei L'ewutin- 
licher Temperatur dieselbe Oxydalioui^e- 
schwindigkeit erzeugen, die im Laboratorium 
erst bei hohen Temperaturen erreicht wird. 
Freier Sauerstoff tritt, soweit bekannt, nur 
in der f'hlorophylltätigkeit irnlner Pflanzen 
im Lichte aus den lebenden Wesen iu großen 
Mafisen aus, und diesem Prozesse veraankt 
die Atmosphäre die Konstanz ihre? Sauer- 
stoffvorrates. Doch sollen nach Lebedew 
die wasserstoffoxydierenden Bodenbak« 
terien gleichfalk bei ihrer Kiddensäurever- 
arbeitung Sauersloli ausscheiden, was sich 
aber bei deren großem Sauer8toffbe<larf zur 
Wasserstoffverbrennong kaum iu der Reuul- 
tante des Stoffwechseh bemerklieh machen 

kann. Von einem Kreislaiifi" der Sauerstfiff- 
verbindungen kann in der Biologie kaum ge- 
sproohen werden. 

4. Der Kreislauf des Stickstoffes. Un- 
gemein verwickelte Verhältnisse bietet der 
Kreislauf des Stickstoffes und seiner Ver- 
bindungen dureh die Oiganismenwelt dar. 
Sorgfältige experimentelle .Arbeiten schienen 
im verflossenen Jahrhundert bewiesen zu 
haben, daß der freie Luftstickstoff überhaupt 
keinen Anteil an den vitalen Kreispiiozeesea 
nimmt und daß mir den Stickstoffverbin- 
duiiiien eine solche Holle zukomme. Jetzt 
weiß man aber, daß wohl die höheren 
Organismen den freien Stickstoff nicht nach- 
weisbar ausnutzen, der Luftstickstoff jedoch 
bei den niederen lycbewesen als Nahrungs- 
mittel große Bedeutung besitzt. liachdem 
man znnichst die Stictetotfixiemng durch 
'.,'< \vt>-e etuiiisynibiontisch in Wurzelknöllclien 
iiöhcrcr Pflanzen lebende Bakterien kennen 



Digitized by Google 



KieisliHif der Stoffe in der otgamadun Wdt 104& 

gelernt hatti', fiuid niHD aerobe und aiiaerobe «stoff^ärungsprozesse verfällt. Viele Bak- 
Bodenbaktcrien, die reichlich Sfi<'k<tiiff bin- icricnformeu gewinnen ihre ßctriebsenei^ie 
den, und muielttFoneher nehnien st<ll)st an. ans dem ümMtce groB«r Hamstoffniengen 
daü auch g:ewissen Schimmelpilzen, Blau- zu Ammonium. Aus Aminosäuren, wie sie 
al|!:en, vielleicht noch anderen niederen bei der KiweiBfSuInis znnächst entstehen 
Pflanzen, da.« W riiiöpen der Stickst(»tt- nuisscn. jciit auLMMi-i lit'inlich Ammoniak 
üxierang nicht gaux abgehe. Unter den .neben üxvfettsäurea iiervor („Desainidie- 
niederen Tieren bat man no«h fteinen stiek- ' nin£**). Auch die Fflanzenallraloide, l^i- 
stoffixierenden Or^'unisniii- irt finultMi. Ohne , thiae und andere Verbindiiiiircii .-))alt('ii ihren 
eine andere Stickstoff quelle m benütisen, Stickstoff als Ammoniak ab. bn^ Aniinouiak 
bauen die betriMenden Mifcrobien alle ihre ' verfällt nun einem sehr vcrs« Int denen 
lyeTluNsubstavizcii anf Knuten des Luftstick- Schicksale, indoni oin großer Teil von höheren 
^itoffes Ulli. Duß andererseits freier Stick- l^ilzen, auch BlUten))flanzen, direkt im 
Stoff von Organismen «1 die Atmoa^Sre Boden oder Waas« resorbiert wird und zum 
abjTP^phcn wird, hat man schon lange ver- .\ufbau organischer Stickstoffverbindungen 
luuUl. Doch sind alle höheren Lebewesen dient. Auch die meisten Spaltpilze und 
daran nicht beteiligt, und auch bei der Ei- niederen Algen versorgen sich so mit Stick- 
weißfäolnis findet nieht» wie manchmiU ouge- . stoff . Dieser^ Stickstoff tritt mit den iiflanf- 
nonmen wnrde, Stickstoff entwiotcdiini^ statt i liehen Materialien in den Tlerletb fiW, in 
Ein sicheres Reisjncl kennt man jedoch in der Form von Aminosihiren, Aminen. Eiweiß, und 
mikrobischeu Salpetergärang, wo Nitrate i verwandelt sich in tierische SubsUuis, am 
ihren i^amten Stickstoff in dementarer I dann wiederuin ab Ammoniak der unbelebten 
Form abgeben (Denitrifikation-hnkterion des Natur endlich zurückireireben zu werden. 
Stalldüngers). Wenn man überleirt, welche j Dies ist weitaus der bedeulcnUste Kreislauf 
Stickstoffmassen durch die stickstoffixieren- stickstoffhaliii,'er Materialien. Einen Kreis- 
den Mikroben fortwährend der Luft ent- lauf organischer Sticksfoffverbindungen, z.B. 
nommen werden, kann es auffallend er- von Aminosüiueu, wird man nur in beschränk- 
scheinen, daft Stickstiiffabgabe so wenig tem Ausmaße zugeben können. Wohl treten 
verbreitet sein soll. Möglicherweise kennt j die meisten Aminoe&uren nach ihrem Auf- 
man wichtige Vorgänge dieser Art noch nicht, j ban durch die Pflanze intakt in die Gewebe 
Die grriLie .Ma^se des Stickstiil'tes in der der Tiere über und stehen nach der Zer- 
Atmospbäre könnte im Laufe der Zeit iedoch . Setzung der Leibesstoffe in der Tierleiche den 
sehr wohl eine kleme Alm^une erfahren | Blikromen cur Verfügung, die sn teilweise 
haben, nhne daß man dieselbe hfttte sicher- ?ew-iß direkt atirnehnien. Docli neinrt man 7M 
stellen können. der Annahme, daß weitau.s der größte Teil 

Alle höheren Organismen beteiligen sich i des Stickstoffes ammonisiert wird, und erst 
nur am Kreisläufe des trebundenen Stick- 1 das .Vmmoiiiak wieder in großer Masse in 
Stoffes. Hier sind es zwei weitverbreitete j die Organismen weit eintritt. Noch weniger 
Verbindungen: die Salze des .\mmoniums kann man von einem Kiweißkreislaufe 
neben freiem Ammoniak und die Salze der sprechen. Nicht einmal der tierische Darm 
Salpetersäure, welche eine bedeutungsvolle resorbiert, wie man früher angenommen hatte, 
KoUe im großen organischen Stoffkreislaufe unverändertes Nahrungseiweiß. Die tie- 
epieien. Ammoniak wie Salpetersäure können \ rücke Assimilaticm besteht vielmehr in einer 
ütcher durch elektrische lü^tladnngen in ; totalen Zersprengung der ESweiftmdelcel 
rcuchler Luft ents1< lien. doch roichen solche I üb-r Albuniosen und Peiiiime hinaus zu 
l'ruzesse nicht im entferntesten dazu aus, | Aminosäuren, aus denen dann erst art- 
um eine nennenswerte Bildung von Ammoniak I elftes Eiweift auff^bant whd. Nicht nur das 
ndor Salpetersäure in der Natur zu jrewähr- ' Verniötren Eiweiß aus Aminosäuren nnfzu' 
leisten. .VUe bekannten Tatsachen weisen , bauen, sondern auch die Fähigkeit .\inino- 
darauf hin, daß das natürliche Aramon und sSnren zu synthetisieren, seheint den tieri- 
IVitrat organischen l'rs[)rnnges ist. .\nimo- sehen ♦'Vjratien eieren tu sein, s-o dal.) nicht 
iiiak ist da.s Mijifrali.^aüonsprodukt aller die Pflanze allein dieseu w jthtii;(.ui Schritt 
tierischen und pflanzlichen Stoff wecliselaus- zum Aufbau organischer Stickstoffverbin» 
Scheidungen sowie der Tier- und PfUuizen- düngen auszuführen in der Lage Ist 
leichen, die ihren gesamten Stickstoff durch ' Dem Ammoniakkreislaufe reiht sich der 
niikrohi-chc Voriraime al> Anininniak in die irleichfalls -ehr l)edeutnni;>V(dle ^'i'ralkrei^- 
uubclcbte Natur übertreten lassen. Sehr , lau! au, ^n dem sich allerdings die Tiere nicht 
leicht liefert der als tierisches Produkt weit- ) sichtbar beteiligen. Die Wurzel dieser Er« 
verltreitele Ilarrisfnrf Ainniiiniak. indem die<c hcinun? liegt in der Ausnutziniir von 
iunidartij;t' Veibitidung unter Wasseraul- Ainuioniunisalzen als Oxydation.-^inatcrial 
nähme in Kohlensäure, Wasser und Ammo- <luroli Mikroben im Boden und Wasser, wöbet 
niak zerfatlt. Die Harnsäure liefert ziinnch-l Nitrite und Nitrate entstehen: die Nitri- 
Harnstoft, der dem eben genannten Harn- tikation. Diesem ubiquitären Vorgänge ver- 



Digitized by Google 



1016 



Kreislauf der Stoffe tn der oigaaiBchen Welt 



danken alle Nitrate des Miiu ralrciclio ihre 
Entstehung. Im resenarmcu Klima des 

Sazifischen Südamerikas ivt sotrar (ieleßen- 
eit zur Bildung mächtiger Natronsalpeter- 
Schichten Kegebcn. Sonst tritt Salpeter nur 
als dünne vom Kehren oft abgewaschene 
Kruiite auf. Der NiLrifikatiou verfällt offen- 
bar ein oehr GrroBer AnteO des Ammoniaks 
im I?rM!(Mi und i':; ist sehr brachtenswert. daß 
die h<ihm-n Pflanzen vielfach Nitrate als 
Stick-stoffnahrnng dem .\mmoniak vorziehen. 
Offenbar ist dies die Folire ilci Anpassung an 
die stet-^ darp;ebotene Nilraliiuhninc welche, 
von Bakterien und Pilzen als mindertreeiifnet 
zum größten Teile verschont bleibt. Die Ver- 
arbeitung von ITitniten verlangt flberdieü 
einen kräftigen ffiftni-flifii Kcilnklions- 
niechanuHmus, wie er geratle in den photo- 
syntheti^oh tKti|;en chloropfayllhaltieren Or- 
ganen der grünoii ' "n wach-c zur Vorffüriiiii: 
steht. Hier gein-n alle .\iUut;rup|H.'n dun li 
Reduktion in .\miiiogruppen über, und über 
Amine und .\minosäuren und Eiweiß schließt 
sich dieserStoffumiauf dem großen.Xnimoniak- 
kreLslaufe an. Der eigen! Ii( he N'itratkreislauf 
hat also seine Wurzel auf bakteriellem Ue- 
biete. wo die Nitrate entstehen. Die rrQnen 
Pflanzen verwaiidpiTi dieselben wieder in 
Auimuniakderivate. und das in das unbelebte 
Substrat zurückströmende Ammoniak ist das 
Material für ncut' Nitrifikation. Die öbrii:cii 
in der l-uli vurhandeiien Gase, vor allem die 
Edelgase, sind bislang nur als indifferent 
für den organischen Kreislauf anzusehen. 

5. Der physikalische und chemische 
Kreislauf des Wassers. l )aüe> viwu L'roßen 
Kreislauf des Wassers durch die Organis- 
menwelt Kibt, ist aUbebannt. Die Wasiter- 
arifiiahme zur Beschaffung dp< Lnsun^-- 
vehikels für die übrigen Nahrungsstollc. 
welche bei niederen und höheren Organismen 
gleichmäßig vollzogen winl. ka-m kaum zu 
den chemischen Vorkam.' t u im nmcit ii Sinne 
gerechnet werden. Das abgegebene, zum 
größten Teile in Üampfform wieder er- 
scheinende Wasser hat Jedoch nur teilweise 
seinen Trsprung in physikalischer Filtration 
und ist zu eiiuMu beträchtlichen .\nteile 
Verbren nungs Produkt der waspenttoffhalt^en 
organi>cIii n KiTpersubstanzen. Eine wesent- 
liche clu iiiu t he Udlle spielt ferner das auf- 
genommene Wasser bei den grünen Pflanzen 
Ui der photosynthetischen Kolilensiuireassi- 
mihition. Hier dient es im Keduktions- 
prozes>(« der Kiddeiisäure zu Ameisensänre 
und Formaldehyd chemischer Baustoff 
und wird in größtem Maße dem physika- 
lischen Wa>-erkrcislanle entzogen. .\l>er auch 
bei der l'ixierurii; de- |jd;-tickstoffe> muß 
\V I I I diemi-eli unter Verbraucii von Knei- 
gi( _• Uinuh'!! werden, und ich habe die Ver- 
uiHiiitii,' geäußert, daß zwei Atome Stickstoff 
und zwei Molokei Wajoter xunäch$<t zu .Vm- 



moniumnitrit zusanimentrotcn könnten, da 
dieses Nitrit bekanntlich unter anderen Be- 
dingungen leicht in Stickstoff und Wa.<tser 
zerlegt werden kann. An diese besonders 
wichtigen Fälle chemischer Aufnahme von 
Wasser in den Stoffwechsel reihen >i( li viele 
andere an, die allgemeiu im tierischen und 

fiflandieben Stoffweehüel verbreitet sind, 
st ddcli jede hydrolytische Spaltiin'_' im 
t)rgani:-mus mit chemischer Bindung von 
Wasser verbunden und ebenso jede Kon- 
densation mit Freiwerden von Wasser. 

6. Der Wasserstoff. Selbst der Wasser- 
stoff hat einen Kreislauf, allerdings nur im 
Bereiche der Jbiikrobien. Ueicbiiche Mengen 
von Wat<9entoffirsK biWen «ich bei der 
,inaeru!»en Verarl)eif lum vim Zucker und 
Küldenhydraten sowie von verschiedeneu 
organischen Säuren und anderen Stoffen im 
Ijakteriellen Srnrfwedi-el nelien Kniilriisäure 

und Methan als gaslormige Produkte. Hin- 
gegen tritt Waiwerstoffga« bei Pilzen, höheren 
Pflanzen und Tieren kaum mehr als Stoff- 
wechselprodukt auf. Be-sonders Zellulose 
zerfällt in der Natur in großem jMaLie l)ei 
den wasserütoffliefemden bakteriellen G»* 
rungsvorginiren. Das Wasserstoffgas findet 
sodann bei anderen Mikroben wieder Ver- 
wendung als OxydationsmatriaL Dieselben 
verbrennen Wasserstoff als Energiequdle 
und /.eigen -n einen Atmungsvorgang von 
ungeahnter Kiutuchheit. Höhere l/cbewesen 
verbrauchen niemals W'asserstoff. In den 
Darmgasen ist die Ent'^tehung von Wasser- 
stoff durchaus mikrobiontlschen l'rsprunees. 

7. Schwefel. I'nter (h-n VerhindunL'en 
ametalliicher Natur fehlen Schwefelverbm- 

^ düngen in den Organismen, soweit bekannt, 
nie, wcnnglnirh dieselben oft nur in minimalen 
.Meiigeti tjegenwärtig sind. In der unbelebten 
Natur sind es am häufigsten Sulfate, die ak 
Rohmaterial zur Verfügung stehen, doch 
bieten \ ulkuiii.-che Orte, warme Quellen, 
oft auch Schwefelwasserstoff reichlich dar. 

jDer große Kreislauf des Schwefels in der 
lebenden Natur hat manche Analogien mit 
dem Nitrafkni-laufi'. Die aufgenommenen 

I Sulfate werden im ürganismus höherer und 

i niederer Pflanzen zu S<'hwefelwasserstoff. 
resten retlnziert. die in keinem Eiweißstoffe 
fehlen und so zu den wesentlichen Bau- 
elementen der lel)enden Substanz zählen. 

: Diese Sehwefelwasserstoffreste werden von 
den Tieren assimiliert und es ist sehr zweifel- 
haft, ob andei w citi'jc Si h'.\e!el\ er-i»rL'utig 
stattfindet außer durch organisch gebun- 
denen Schwefel dieser Form. Aber schon die 
oxvdalivcn Vi>rL'rmL'e in den Tieren selbst 
liefern wieder das >iiiwelel.>a(ueion aus den 
.Sehwctelwassewtoff resten und Sulfate werden 
reiriili< h unter den Stoffwri h>eI|M 'Mhikten 
au-ge.'.chiedcii. Bei der .Mincralisieroiig der 
Lpiclien!<toffeftndet«chließlichebenfalbiwieder 



Digitized by Google 



1047 



Sulfatbilfhin? diirrh Hodernnikrobcn statt. Tierleil» hierbei teilweise erspart werden 
Nun ziehen die Sulfate neuerlich den Wursceln Rowie es liir die Nukleine festäteht, daß sie 
tier höheren Pflanzen zur Verfügung. Pilze im Tierorganisraus neugcbildet wenUD. Die 
iinii Bakterien verarboitpn aber t,'li'ichralN orcranischen Phosphorverbindungen werden 
meistens sehr gut Sultate. Diesem Sulfat- im Tierorgamsmus oxvdativ abgebaut und 
kreiBteiife reiht sich noch ein Sc hwefeN liefern die in den Aii88cneidoii|:en auftretende 
wa.^serstoffkreislauf an. Man wurde zuerst Phosphorsäurc, welche in die inorganische 
durch Winograduky darauf aufmerksam Natur zurückkehrt. Aus den Leichen der 
gemacht, daU diT S( lnvifcl\\a>scr>ti>tf in Pflanzen und Tiere kommen die genannten 
i>chwefelquelien uud in fauleudeu i>ubbtrat«ii 1 organisclien f hoiphorverbindungen der 
durch SenwefellNÜcterien nm der Gattnni^ I Mikroben entweder direkt tm Ausnutnmg 
BeuKiatoa oxydiert wird, und zwar uiitiT rnlvT es findet ein Abbau dti-tlbcn bis SUr 
intermediärer Bildung von Schwefclküru- Entstehung von Phosphationcu statt, 
eben in den Zellen. Dieser Schwefel wird 9. Die Halogenide. Die zweite Haupt- 
woitrr bis zu Sulfat vrrhrannt. Nun dbt gruppe amrtallir>( her Uriind-tnffp lunfaßt 
es aber vsiedcr reduzierend wirkende uaaerube jene die sich zwar in weiiem Ijnilaiige an dem 
Bakterien, welche die Sulfate bis zu Schwefel- Kreislaufe beteiligen, zum Teile auch in 
wa.s."<or=tnff rodiizipffn. Im Meeresschlamrae größerer oder geriiicin i Verbreitung von 
von iUiitii uikI Atesluarien sind solche For- den Organismen bcuüüKt werden, jedoch 
iiien reichlich vertreten. So werden alle nicht ausnahmslos für sämtliche Tiere und 
Schwefelronräte in den Abfällen der höheren l^lanzen unentbehrlich sind. Die wichtigsten 
Oi^anismen bis zvm Ihißcrsten von deu Elemente dieser Art sind die Halogene, von 
Kbinlt'bfwesen ausgenutzt und in joia demu in>bisniidere da.s Chlor in den Chlo- 
Form ökonomisch verwertet. riden m. den allermeisten Liebew^n vor- 

8. Phospliorslttre. Endlieh iet aueh < kommt und aaeb weitro^breitet uneotbehr» 
Pho.'iphor unter die nicht niftallischpii Kli.-- Iii h ^ronaniit werden muß. Andere chlor- 
mente zu zählen, die sich iiacii dem Ausweise lialtige Stufte als das Chlortuu bpielen keine 
der filemeiitarMialysen von Pflanzen und Rolle. Es ist noch wenig bekannt, welche» 
Tieren stpt^- an dem Stoffkreislanfe in dt-r Schicksal die riilorinnen nach der Aufnahrae 
lebiiiduu ISatur bi triligtju. Es handelt sich lu die verschiedenen Organismen erleiden, 
jedoch nicht wie bt im SchweM vm Ter- Alle Meecespfhuisen und Seetiece und viele 
schiedene phospborhaltige Gruppen, sondern Landpflanzen müssen dauernd in ffroßer 
ausschließlich um Phosphorsäure, die als Menge Chloride aufnehmen. Den Landtieren 
on^anischer Esterpaarlini: und ah Phosphat- bietet die pflanzliche Nalirnni: oft irt-nuL' nicht 
ion eine äußerst bedeutsame itoUe spielt. • hinreichend Chlor für ihren Bedarf dar, so 
Die Aufnahme des PhoephationB duren die . dafi Natriumchlorid au9 der leblosen Natur 
Pflanzen aus dem Raden bietet Kimiplika- zui:eführt werden nniU. Die Ab>ebeidung aus 
tionen durch das vorwiegende Vorkommen ^ dem Tierleibe ijeschieht als iSatriumchlorid, 
der Phosphorsäure in schwerlöslicher Form. 1 und in der gleichen Form kehrt das Chlor 
liier liilfr aber die Atmungskohlensäure bei der Zersctzun«: der t>cithen in die un- 
der VVur;4t'lji uud der Budenmikroben, und belebte Natur zurUek. in wciclie Furin das 
auch die Bildung organischer Säuren durch Chlor im Stoffwechsel vorübergehend ein- 
die letzteren trägt wesentlich zur Erhf^iluuiir L'< lit. i-?t nicht hinrei« iii nd bekannt. Für 
der Phosphatlöslichkeit bei. In der Plku/e die iiiuisten LandpiUiueii und Süßwasser- 
findet die Formierung organischer Phosphor- pflanzen steht fest, daß sie in völlig chlorid- 
verbindungen statt, unter denen die wichtig- freier Kultur normal gedeihen. Doch glaubte 
»tenTypendurchdiePho >|diidi|)oideoderLeci- man mitunter, so besonders am Boohweizen, 
tliide.dcnPhosphorsäure-JiHJ-iie-ler oderPliy- nai h ('hldrentziehunir deutliche Krankheits- 
tin und die Nukleinsäuren vertreten werden. . Symptome zu beobachten, die bei Chloriddar- 
In allen ist Phosphon&ure in Esterbhiduiig : reiehung wieder veiechwanden. ' In viel be- 
g«^cnwärtig: in den Lecithiden \<t sie an schränkti rem Ausmaße sind Jod. Fhior und 
(ilycerin gebunden. Da im Tierreiche phos- Brom am organischen Kreislaufe beteiligt, 
phorhaltige Eiweißstoffe in den Phospho- Vielleicht fehlen die beiden ersteren keinem 
globulinen oder Nuklenalbuminen bekannt (»rcratiisinus. wenn sie auch nur in äußerst 
sind. =^0 ist es leicht möglich, daß solche , kleiner Men^e vorhanden sind. Die Meeres- 
Stoiie iiK Ii noch im Pflanzenreiche zu fiitdeii jeigMiismen müssen forti,'e-et/* alle diese 
Hind. Endlich treten organische Säuren in ' Halogenide aufnehmen. Vom Jod weiß man, 
$al7.en häufig als Phosph.-itpaarlinge auf. daß es in Eiweißverbindungen eintritt und 
Viele die r I (irL irii eben phosphorhaltigen zum Aufbau der Schilddrüse nötig ist, WO es 
Materialien werden sicher bei der tierischen sich besonders angehäuft findet. 
Emäbmne fertig von der Pflanze Aber» xo. Silicium und Bor; Areea. Weit« 
nnmitien. dodi i-t thk Ii nWhvv zu jirüfen. verbreitet sind ferner Silii iuui und B?»r in 
inwieweit Synthesen von i.,ecithiden ira verschiedeneu teilweise erst wenig erforschten 



Digilized by Google 



1048 



Kreislauf der Stoffe in der oTfguasdaea Welt 



VerbiiidunKen des Tier- und Pflanzenkörjiers. vor allem für die liöluTen Pflanzen, fliu- 
Die pflanzlichen Lebewesen nehmen Kiesel- gegen sind ilLirij^diatuaieen und andere 
säure und dorcn lösliche Salze forlwithrciul Alicen bi'reits ak< Wesen bekannt, die für 
in kleinen Mengen aus der mit Kohlensäure i ihren Stoifkreislanf Natrinmionen ebenso 
aulseBChlMsenen BodenlüRung auf, doch sehet' [ nötig haben «ie die niederen und höheren 
nen dies ziifälliiri" Bc 1 n i!'i>ilt> der Xalinin!? zu Tiere. Die Tiero erhalten ihre Kuliumvnr- 
sein. Wenigstens liuben die höheren Pflanzen rate reichlich mit der Pflanzennahrung er- 
in tunlichst kieselsäurefreier Kultur völlig gänzt. In den Ausscheidungen erscheinen 
normales Geileüien i^ezeiirt. -Ulerdings muß Kalisalze wieder. Eine Kaliauf nah nie aus der 
man für die Urganisinen mit reichlicher unbelebten Natur scheint nur bei i'flanzeu 
KiMebäureeinlagerung in den Membranen, in großem Maßstabe vorzukommen, njeht 
vor allem für die Kieselpanzeralgeo, mög- jedoch bei den landbewohnenden Tieren, wo 
lichcrweise auch fQr Vorkommnisse wie die der Kalibedarf mit dem im Wasser gelösten 
Schachtelhalnu«, amielimcn, daß sie unbedingt Quantum nielit i^edeekt werden kann. 
Kieselsäurezufuhr brauchen. Im Tierreiche; xib) Magnesium. Ebenso hervor* 
spielt Kieselsäure selten eine Rolle als ragend wiehtünt die Aufnahme Ton Mag ne- 
Skelettbe^tatidteil und sie hat nur aus- siumsalzen für alle Organismen, und MaL'tie- 
nahm!»weise eine wirkliche Bedeutung für sium kann so wenig wie Kalium dureh eines 
den Stoffwechsel. Das Bor ist zwar sehr oft der nächstverwandten Metalle ersetzt \\ erden 
als Bestandteil von Organismen konstatiert, wiedas Kalium. Masjntsiumsalze >telieii fiber- 
tritt aber allenthalben nur als zufälliger all in der Naturreichlieh zur Verfügung. Kali 
Gemengteil dett aufgenommenen und ver- wie Magnesia zeigen in ihrem Kreislaufe 
arbeiteten Stoffgemisches auf. Das Reiche manche Aehnlichkeit und sind beide in 
lEfitt von dem in Spuren attfierordentiiich oft plasmareichen Organen in größter Menge 
gefundenen Arsen bezüglieh »einer Bedeutung vertreten. Das Magnesiuni beansprueht iinner 
für die orgauLschc Natur. . blonderes Interesse ak Bestandteil des 

IX. Der Kreislauf der metallischen I Chlorophylls. 
Elemente. Der Kreislauf der metallischen iic) Kalk Muminium. Der gleich- 
Elemente bezieht sich vor allem auf den falls im Stoükreislaufe durch die Orga- 
.\ustausch der einfachen Metallioneu zwischen nismenwelt fast überall nötige Kalk ist 
lebentltT und unb»"lebter Natur. Sfhr all- nicht mehr ganz im gleichen Maße von 
gemein werden ilie aulgenommenen einfachen Bedeutung. Wenigstens hat man bei 
Metallionen, die Kationen der Metallsalze, Bakterien, Schiniinelpilzcn und niederen 
im ÜiKaniümus unter Formierung komplexer 1 Algen die Erfahrung gemacht, daß Kalk» 
metanhaltiger Kationen oder Anienen inlsusatz zu deren Substrat xum (ledeifaen 
organische Form übergeführt. Zucker, nicht unbedingt erforderlich Ist. Bei den 
Säuren und Kiweiiistoffe sind sehr dazu bc- höheren Pflanzen aber führt Kalk Verarmung 
ffthigt, solche Reaktionen in der Zelle ebenso unverwei^erlich zu pathologischen 
auszuführen, und die meisten Metallverbin- Erscheinungen wie bei den Tieren, so daß 
düngen im Organismus zählen zu diesen hier die Beteiligung des Kalkes am Stoff- 
komiilexen Stoffen. In der Dissimilation | kreislaufe eine Lebensnotwendigkeit dar- 
weruen diese Metallverbindungen häufig zer- stellt. Der im natürlichen Bodensubstrate 
legt und es kommt zur Ausscheidung der zu Gebote stehende Kalk liegt meist in 
ursprünglichen einladien Ionen. \ehnli( h .-c Ii wcrloslicher Form als Karbonat und Phos- 
ist es bei der Verarbeitung der Leichen- . phat vor und wird so wie die Phosphationen 
Stoffe in der mikrobischen Fäulnu und in erst durch die reichliche Prodiiktion von 
anderen Zersct zu ngs vergangen. Nur eine Atmungskohlensäure und nrgant?ohpn Säuren 
sehr geringe Zahl von Metallionen muU ganic >eUeü.N der Pllanzenwurzeln und Boden- 
allgemein ab unentbehrlicher Bestandteil mikroben in größerem Maße zuginglieh. 
des organiscben Kreislaufes bezeichnet Tm Organismus erleidet der uufgcnomniene 
werden. Kalk mannigfache Umsetzungen m koni- 

iia) Metalle der Kaliumgruppe, plexcn Verbindungen mit Proteiden und 

In erster Reihe ist hier das Kali au Kohlenhydraten und zu Salxen oiganiscber 

nennen, da es bisher nicht gelungen ist die Siuren. Er bHuft sieh mit dem Altem der 

Abwesenheit von Kali in irgcruli im in lic- Gewebe und ()rgane als (;erü>t- und Skeleff- 

rischen oder pflanzlichen niederen oder Substanz stark an. Mit den Ausscheidungen 

höheren Lebewesen nachzuweisen oder zu dw Tiere gelangt Kalk abt oxalsaures Salz 

zeigen, daß in kalifrcicr l'Tuiihruiig ein Ge- und in anderen Formen nnv dem (»rganisnuis. 

deiheii irgendeines Lebewesen.s mugUeb ist. Sehr große Quanten aber iietern die l.eieheii 

Die dem Kali ntehstverwandtm I-dcht- der Organismen durch die Zellhamgcru-re. 

melalle vermögen es nicht zu ersetzen. Im Kalkschalen und Panzer und Knochen, die 

tlegensatze zum Kali ist Natrium sieher für .-»ich in der unbelebten Natur seihst bis zum 

eine große Zahl von Organismen entbehrlich, Ausmaße von GebiigsstOcken anh&ufen und 



Digitized by Google 



« 



&^8lmif d. Stoffe L d. oismisdieii Welt — KieUUmf d. Stoffe i. d. aiioiKankcheo Naiur 1049 



nun lantrsani wiVder durch Lösungsprnzpssp 
dazu befähigt werden, in den orRanLschen 
Kreislauf wieder einzutreten. Die übrigen 
Motallionen der Kalkf!:ruppe haben gar keine 
Bedeutung für den organischen Stoffkreis- 
lauf. Das im Mineralreiche so weitverbreitete 
Aluminium ist im Zusammenliauge mit 
der Dreiwertif^keit seiner Kationen für die 
On^anisinen zu keiner Hcdrutuni,' gelangt. 
Es ist sehr hüutig als Ikhiundteil von Pflanzen 
und Tieren gefunden, oft in größeren Men^^en, 
in keinem einzigen Falle jeflnoh als unent- 
behrlicher Bestandteil der UrganismeiKtuff- 
gruppen erkannt worden. 

iid) Eisen und andere Schwer- 
m et alle. Von allen anderen mehrwertigen 
Ml-; Millionen kinnnien nur noch die ul)erall vor- 
bandeneu ioueu des Eisens ak biologisch 
rafierordentlicb wiehtii? in Betracht. Die 
meisten Erfahrnn2;eti zeiiren unwiderleglich, 
daß Eisen in gaa^ geringer Menge zur nor- 
malen Ernährung unbedingt nötig ist. Wahr- 
scheinlich sind eisenhaltige Proteide all- 
gemein in Zellen voriiaiiden. Bei den Tieren 
snielen eisenhaltige Farbstoffe, wie das 
Hämatin,^ eine grofie Rolle. Jedenfalls geht 
das in die pflanzliehen Organismen aufge- 
non)nieiie Ki-^en sehr rasch in ciru'ani-^che kom- 
plexe Form Uber, die erst mit dem Stoff- 
verbrauch und der Leiehenienetzung gelöst 
wird. Beider Stnffaufitahniedurch dir i,\'iir/r?ln 
istaucltdas Ei.'-en, sowie Kalk und l.'hosuhor- 
vinre, erst durdi sehwache SäurewirKuni: 
in besser lösliche Komi üherztiführen. An 
Betleiltun-r reicht kein anderes Schwer- 
metall im organischen Kreislaufe an das 
Eisen heran. F'ür Kupfer und Mangan 
wird man woM ansanehmen haben, daß sie 
für einzelne Tier- und Pflanzenformen ebenso 
nötig sind, wie Kisen in verbreitetem Aus- 
maBe lebenswi» litiij ist. Vielleicht könnte 
hier und da auch das Zink eine wichtiirc 
Rolle im Ürgaiiisuius spielen. Wie sich bei 
den mehrwertigen .Metallen der Uebergang 
aus dem Pflanzenreiche in den Tierorganismus 
▼ollzieht, ist wenig bekannt. Ebenso wissen 
wir nicht, ob der Kalk von den Tieren immer 
direkt aufgenommen und verarbeitet wird 
oder ob er teilweise wen^tem aaf dem 



pflanzliche KaUcverbindoiigeii 



We;:'' iifier 

^sjmiiicrt werden muß. 

Ltteratar. WmU AbderhiOden, isMtich der | 
pkgmaUigUehn Chemit. J. Aufl., lifrlin-Wieti 
1909. — Felix Hoppe-Seyler, I'ht/»ifl<>tti*rh<- ' 
Chrmie. ■: Bünde, Jirrlin 1S7T. — H . l'J>/}ri\ 
I^nnzcnphyniiiloffif. iuß., lid. l, Lrijuitj 

t.i'C. — Fr. Czapek, lli trhfmi» <lrr iyinti;eii. 
Jen» VMtS. Auß., Bd. 1, Jena m.L — 

Jul. Stokhma, Xreida^f de« Phottphatünu. . 
Ztntratbl. /. ßakleriolefi«, II. Abt., Bd. 99. \ 
8. SU (mi). H, MoUmIi, Die Pfnute in < 
•Are» M$9khMngeR mm Bite», Jen i /> > 

*; Czapek, 



bdilaif der Stoffe 
in der anorganischen Natnr. 

1. Allgemeine« und Definition. Mecbaniscfae 
Vorgänge. 2. Kreiriaaf des Waners. S. Kreis- 
lauf des Sal/i's. 4 Kreislauf der ncsttinc. 
Chemisphe Knisliuitx orgänge. Allgemeines. 
.'1. Kreishiiii (Ii s Wassers b. Kreislauf der Kohlen- 
saure. 7. Kreislaui des Sauerstoffs. 8. Stickstoff. 
9. Kreislauf der Salz- und Schwefelsäure. 
lU. KohienwaMentoffe. U. Kieislanf der (je* 
ateine. 12. SchlaAbetEBchtnng. 

I. Allgemeines und Definition. Als 

Krei-lauf bezeichnet man strentr crenommen 
nur einen Vorgang der zum aiitanglichcu 
Ausgangsstadium zurückführt. Nun ver- 
laufen aber alle freiwilligen Vorgänce in 
der anorganischen Natur der Erde so, daü 
im (Irunile ^eiioiMnien ein Zustand von ge- 
ringerer .iVrbeitsIähigkeit entsteht, daß im 
allgemeinen ein Energieverhist etattfindet. 
Somit kann man ,-trenir ^ennmnien von 
einem Kreislauf in der anorganischen Natur 
irar nicht reden. Wenn man aber einzelne 
Episoden aus der Geschichte unseres Welt- 
kürpen« herausgreift, erscheinen diese bei 
oberflächlicher Betrachtung als vollkommene 
Kreisläufe. In ihrer ( Gesamtheit stellen diese 
Vorgäni^e aber die Geschichte unserer Erde 
dar. Die Erde hatte offenbar einen Anfani^ 
und hat offenbar ein Ende. Ob aber ^Vulang 
und Ende gleich sind, ob Energieiufuhr den 
Anfan!» bedeutet, der Knerj^ieverlust die 
Geschichte und das Ende desselben auch die 
Rückkehr zum Anfangsstadiuni. so daß hier 
ein großer, der crüCle Kreislauf vorliegt, 
welcher durch erneute Energiezufuhr zu 
neuem l.«ben erweckt werden kann, darüber 
wollen wir am Schlüsse dieses Artikels noch 
einiges sagen. 

Da man nun gemeiniglich jene Einzd- 

ppisoden als Kreisläufe bezeichnet, wollen 
wir sie unter di(*sem Titel betrachten. Sie 
sind im letzten (ininde auf zwei rrsachen 
zurückzuführen, deren eine außerhalb ttnsercr 
Erde gelegen ist. das« ist die Knergiezuiuhr 
von der S(uine, deren andere in der Acnde- 
rung des Wärmeschat^es unserer Erde selbst 
liegt Die Geologen und Asteophysiker 
meinen fast flberein-timmend. daß auch die 
Erde zuent eine Teniperutursteigerung bis zu 
Miiem gewiesen Maximum und dann eine Tem- 
peraturverminderung «lurcliLTemacht habe, 
die heute noch andaueri und wenn keine 
von außen kommende Störung eintritt, bis 
zum absoluten Nullpunkt (Wiurmetod 
Clausius) fortschreiten wird. Sie scUieBen 
dies aus den Verhaltnissen im Kosmos einer- 
seits und aus deu geoiogischeu Urkunden der 
Erde andereneits. Ab ebenso sicher gilt, 
daß aurh dir Sonne ein-t wärmer war als 
heute und daß sie sich auf dem Wege der 
AbkUhlnng befindet. Somit wird auch mit 



Digitized by Google 



1060 



Kraislaüf der Stoffe in der anoifjanisdien Natur 



fortschreitender Zeit die Zafulir von Winne 

von der Sonue vermindert. 

Auf den Wärmcverhist der Erde führt 
der Gcologp die Aiifrielitun^ der Obirge, 
die Ausbilduiii: de.- Kcliefs der Krde zurück, 
indem die einen meinen, daß die Erde bei 
der AhkUhlimg schrumpfe, während die 
anderen f^lauben, daB sieh der innere Teil 
der Erde bciiii Kri-italli-iorcii ausdcliiic. 
Jedenfalls hat die historische (ieologie den 
Beweis erbraebt, d«ft Gebirgsbildungen, wie 
sip heilte bestehen, auch in früheren geo- 
logischen Epochen bestanden haben. Vier 
solcher Erdepochon mit gewaltigen Gebirgen 
.«ind mit Sicherheit nachgewiesen, wahr- 
scheinlich sind es aber noch mehr. Mau 
kann auch feststellen, daß die (iebirge um 
so ausgedehnter waren, je weiter sie in der 
Erdgeseliiehte znrfieldieiren, und wabnehein* 

lieh lialM'ii die älte-tcn (lehiim' die <raiizf 
Erde bedeckt. Wie ja aucii die erste ;Viilage 
jener Tiefen, in welchen sich die Weltmeere 
sammelten, auf uralte Verschiebungen in 
der Erdrinde zurückzugehen scheint. 

2. Mechanischer Kreislauf des Wassers. 
Der Wärmezufuhr von der Sonne verdanken 
wir im wesentlichen die Bewegungen der 
Atmospliäre und des Walsers auf der lüde. 
Wir verdanken ihr auch die Entwickcluug 
der Lebewelt. 

Unter dem Einfluß der klimatischen 
Wänne verdunstet das Wasser in den Meeren, 
Seen und Flüssen. Es steigt in die Atmo- 
sphäre und wird iiiiii \ (m den Wiiuien weiter- 
getragen, um ander war l.> als Tau, Kt'<;fii, 
Schnee und Eis wieder niederzufallen und 
von neuem den Wasserausammluiigen zu- 
zaflieiten. Ungefähr SCKHNK) cbm nehmen 
muh Meinardus und anderen an diesem 
Kreislauf dar. Drei Viertel dieser Wassser- 
menge fällt aber wieder anmittelbar in da.s 
Meer und nur ein Viertel erreicht das feste 
Land. Das erstere macht also einen sehr 
kleinen, das letztere einen größeren Kreis- 
lauf. Aber auch das letzte Viertel vollendet 
seinen Kreislauf nur zum kleineren Teile 
urniiiiteliiar. denn ein erhebliclitT Teil ver- 
dunstet sofort wieder, um anderwärts wieder 
nieder^esehlaifen va werden, und ein anderer 
erheblicher Teil dringt in den Boilen ein. 
um erst nach längerem oder kürzerem Wege 
entweder als (Iruiidwasser das Meer zu er- 
reichen oder in Form von Quellen wieder an 
die Oberfläche und so in Bäche und Flüsse 
zu gelangen. In den Tiefländern Hittel- 
europati z. B. verdunsten ioi Sommer und 
bei Ta?e wenig'^tons fiO bis 60°,, wieder und 
ir' li- I von neuem in die Atmosphäre zurück. 
Von üt-m Reste dringen 16 bis 26% in den 
Boden ein tmd dm» Sbri^e flieSt auf dem 
Boden ab. um unmittelbar in Bäche und 
Flüsse und so in das Meer zu gelangen. Frei- 
lich haben wir dabei attch der Ansamra- 



lungen von Schnee und Ei^ in den höheren 
und in den arktischen Lagen zu gedenken. 
Sie legen nur sehr langsam den genannten 
Weg zurfirk. Das in den Boden eindringende 
Wasser gelangt auch nicht seiner ganzen 
Menge nach wieder in die Heimat zurück, 
sondern ein Teil wird verbraucbt xur Bil- 
dung wasserhaltiger Mineralien. 

Dieser Kreislauf des Wassers ist am ehe- 
sten vergleichbar dem Kreislauf des Blutes 
im Kürner der Tiere — das Meer ist das 
Herz, die Wnlken ztiee die ;\rterien, die 
Bäche und Flü>-e die Venen. Er erfüllt 
auch eine ähnlic-lie .\ufgabe, denn er wirkt 
hefniclileiid auf die Erde, indem er zur 
Existenz von Lebewesen eine Vorbedingung 
bildet. Er ist aber auch in anderer Weise 
noch von der allergrößten Bedeutung iOr 
das Wirtsehaftsleben der Menscben, denn 
da< Wa^^er fällt zürn großen Teile auf die 
durch den Energieverlust der Erde auf- 
gerichteten Höhen und Gebirge. Von dort 
nach der Tiefe fließend, stellt das Wasser 
eine gewaltige lebendige Kralt dar, weiche 
im wesentlichen umgewandelte Sonnen- 
energie ist. Re h bock hat ausgerechnet, dafi 
die Wasserkräfte der Erde in jeder Sekunde 
den RetraL' von S Milliarden Pferdekräften 
auämocben, und dies ist eine Leistung, 
welche, durch Verbrennen von Kohlen er^ 
zeugt, nach Engler in kaum 50 Jahren den 
gesamten. Kohlenvorrat der Erde au/zehreu 
würde. 

Daß die«;er Kreislauf des Wassers nidit 
S^iiuz vollkommen ist, nicht ganz ohne Verlust 
verläuft, haben wir vernommen, daß er An- 
fang und Ende hat, werden wir später noch 
erfahren. 

3. Kreislauf des Salzes. An diesen 
Kreislauf des Wassens schließt sich ein 
anderer an oder ist vielmehr mit ihm 
verbunden. Das ist der Kreislauf der Salze 
des Meerwassers. Das Meer verliert näm- 
lich Wasser nicht bloß durch Verdunstung, 
sondern auch durch die Aufpeitschung 
im Sturm und in der Brandung. Da werden 
kleine Wasserteile in die Luft gebra( ht und 
vom Winde landeinwärts entfahrt. Diese 
Wasserteilchen nehmen natOrlieh den Salz- 
'jrehalt mit sich und so gelangen erhebliche 
Mengen der Meeressalze auf das feste Land 
und von dort in die Flüsse, durch die sie 
wieder dem Meere /.u^t führt werden können. 
Darum ist das PveL'enwasser salzhaltig - - 
sofienannt^s zykli-eiies Salz. ^Vlle Flüsse 
sind salzhaltig und l'osepnv hat seinerzeit 
versucht den Kanzen Salzgehalt der Flusse 
auf solches zyklinhe^ Salz zurückzuführen. 
Das ist wühl nicht ganz richtig, auch dann 
nicht, wenn man einen guten Teil des Sabes 
aus hnlzhrt'ti^on. früher aus dem Meere 
abgesetzten Schichten ableitet. Dieses Sab 
hätte dann ebenfalls einen Kretslanf dureh- 



Digitlzed by Google 



Ju-eiäluuf der Stoffe in dei- aiioiigaDii>ciieD Natur 



1051 



gemacht. Zwar >iiu] Ge\va^>or. die aii> l'>u|i- 
ttvjrasteineu (z. B. aus üraiiiteu) kouunes, 
auBerordentüeh «ftharm, aber lininarlini 

)ii(ls8en doch dif vnlknni-( bcn Knianationen. 
di«, wie wir s[)ätcr hören wcrdou, groüe 
X«nfireii von CMor, Salzsäure imd Schwefel- 
-änrf liefern, Hie Veranla^-unt; 7.iir Nni- 
bildun:; von Meeressalzcn werdeu, und es 
map so der wPsentliehBte Teil des Sal»- 
Kehaltes der FIftsse aus s^alztiiinhtränktcn 
Schichten, ein kleinerer Teil uus juveuili ni 
Öalz der vulkanischen Emanationen und 
ein letzter Teil aus dem obengeiianuteu 
eijrontlich zrklwichen Salz bestehen. Dabei 
wdllcii wir riiclif vergessen, daß aii(]i 
durch die Abfallprodukte von Menaoheu und 
Tieren den Blflseen erbebliebe Mengen von 
Chlnrnatrium zufrefüfirt werden. Den Anteil 
des ei{rentli»'h zykliscJieii Salzes, also des 
Satees. (fa^ aus dem Meere auf dem Loft» 
wpiTP den Flilsyen riii^crührt wird, schätzt 
iiiiiii auf etwa ein Zeiiiiiel des ganzen Salz- 
u'ehaltes der Flllwe. Ueber die Menge dieser 
Salze kann man sich eine Vorstellung machen, 
wenn man hört, daß Clarke allein die auB 
den Meercjisalzen (NaCI, KCl. Mir< 1^ ii>w.) 
stammende Glüotmenge, die jährüvb durch 
Regen nnd Sebnee dem festen Lande sn- 
geführt wird, auf 2 hU 20i \nr (li-ii Qiiadral- 
küometer Lande» ächätzt. Sie ist naturlich 
größer in Küstenstrielien, Irleiner im Innern 
der FcsfliiiukT. 

Wir haben hier somit eigentlich zwei 
Krei-släufe, die aufs innigste miteinander ver- 
knüpft ^iiid. Dcni i'iiicii !,'i'Iinrt da- Salz nti. 
welche^ aus dem Meere .stammt, in Sehiehteii 
abgelagert, vom Wasser wiedergelöst oder 
vom Menschen abgebaut und verbraucht 
dnrrh die Fl&sse dem Meere wieder zugefiUirt 
wird. Dem anderen gehOrt das eigentlich 
zyklittcfae Salz an. 

Dieser Krelslanf ist Ton vM geringerer 
Brdf'tittmrf al- dor Torlieri'fhfnde. aber 
immcrfaiu ist er niciii ganz biidcutunsslos 
forden Hausbalt der Pflanzen, denn aus den 
vom Regen mit^ebrarbtt^n Salzen des Meeres 
vermag der Verwitterun^sboden das Kali 
SU adeorbieien nnd den Fflansen nutzbar ro 
machen. 

Es ist aneh dieser Kreislauf nicitt ganz 
vollständig, weil ciner-eit- die ijuantitative 
ZuüammensetiEung der Sake nicht dieselbe 
bleibt und weil andereraeits ein groOer Teil 

die-er Salze auf abfltißln-e Gebiete entfällt, 
aus denen ihn da.s Wasser nicht wieder ab- 
fahrt. Natürlich hat er auoh mit dem 
Kreislauf des Wassen-' Aiifar? nnd Ende. 

4. Mechanischer Kreislauf der Ge- 
steine. Ein dritter Kreislauf schließt Hieb 
ebenfal!- en!rp an den Kreislauf des Wassers 
an. wenn gleich bei ihm auch dem Winde 
eine gewisse Rolle zukommt. Ks ist dies 
der Jüeislauf der Bildung und Ivinebnung des 



Reliefs der Erdoberfläche. Wir haben 
igeeehen, daß der WArmeverlust der Erde 
! Berg und Tal, HQhen nnd Tiefen gesehaffen 

hat und noeli beute schafft, und wir haben 
weiter gehört, daß dm Wasser mit großer 
lebendiger Kraft von den Höben naeb den 

Tiefen fließt. Da nimmt es denn die an der 
Oberfläche verwitterten (iesteine mit, um 
so größere Blöcke, je stärker das Gefälle ist» 
um so crößere Ma---en. ie irrfiCer die Wasscr- 
masse ist, Tag und Mueht, jahraii«, jahrein. 
Durch gegenseitige Reibung werden die 
Massen immer mehr zerkleinert und schließ- 
lich hh feiner Schlamm dem Meere zuge- 
fülir;. Wie irroR tiir-e Menden -iiid. niai; 
aus nachstehender Tabelle cn^eheu werdeu, 
[ in weteher die Wasserf ahmng und die Menge 
der festen Re<tnndteile ancefroben ist, welche 
einige Flüsse dem Mt^ere zutühren. 



Fln« 



.Ta ii£[tsckiaiig 
Laplata 

Mi!tsis<iippi 
Unnau 

UoMgIO 

Po 

TJienMe 



\V;i>s,;- 
iühruug in 
rbm pro 
Sekunde 



Mcii^'c diT itiit- 
gcfilhrten testen 
Stnffe in cbm 
pn Jahr 



21 üio 
19S20 
17500 
8502 

5762 
3 2^5 
1 735 
220 



18a 000000 
44000000 
311500000 

35 540 000 
180:^0 00(> 
472 ' ' " 
II 480 000 
2366000 
528 300 



Aber auch die Brandung arbeitet hier 
juit. Immerwährend drängen die Mceres- 
wellen gegen das Ufer und langen landein- 

; Wirts, seretören die Gesteine und schütten 

' das xervtOrte Material am Meeresgrande 
auf. Ebenso arbeiten die Winde am Land 
und tragen den Sand und Staub weiter, 
im Grunde genommen auch dem Meere, 
den Tiefen zu. So kommt da« Gesteins- 
material, das einst au.^ den fielen des Welt- 

I raeeree oder aus dem Schöße der Erde 
entstiegen war, wieder in die Tiefen, füllt 
diese aus, und es wird das Relief der Erde 

' eingeebnet. In — geologisch gesprochen - 
!;cbr kurzer 2eit wäre dieses W«k vollbracht, 
wenn nicht an» den Tiefen des Weltmenw 
immer neue Cebirge aufsteii:e!i würden und 
jeue Kräfte ihre iVrbeit vou neuem beginnen 
mfiBten. Daß dteew Kreislauf seit dem Be- 
•t'dieii der I*'rde mindestens selion zum 
vierten Male im Gange ist, haben wir oben 
gesehen. 

Wie wir gehört haben, nehmen aber die 
Gebirgsbildungen im Laufe der Erdgeschielite 
an Großartigkeit ab und damit natürlich 
auch dic.'ier Kreislauf, der mit der .\btragung 
des letzten (icbirges sein Ende erreicht und 
mit dem ersten Regen semen Anfang genom- 
men hat. 



Digilized by Google 



Kradauf der Stoffe in der aiMrganiadieii Natar 



Auch cli^'^('r Kri'i>laiir liat eine gewisse 
Bedeutung tür die .Menschheit, doiin er er- 
schließt immer wieder neue Knisihiehten 
und beut deren S<-hätzc dem Menschen dar, 
KYim Teil in Furm von nutzbaren Mineralien, 
zum Teil in Ferm neuen jungfriulicben 
Ackerbodens. 

Er nt 80 wenig voUkonnnen, wie die 
vnrhorcrelK nden, deim es ist weder in Quali- 
tät noch in Quantität dassselbe Gestein, 
wekbes dem Meere zugeffihrt wird und ihm 
dann wieder als (iebir^^e ent?tpijrt. 

Chemische Kreislaul vurgänge. Bei 
all den bisher besprochenen Kreisläufen 
nun hat man im wesentlichen mechanische 
Vorgänge, die ihre FJntstehung der 8tl^nin|7 
mechanisrhor (llcichtit'wirhte verdankni. An 
sie schließen sich andere an, die man mehr 
ab chen^ehe Proteme beceichnen kann, 
(Icfpii Trsache in (MpirhcfwithtsstnriiTigen 
benihcii. welche durch Aeaderuug von Tempe- 
ratur lind Druck hervorgerufen •werden. 
Auch ein aridprcr cliarakteristischer l'nter- 
iiclued awiM liea dcji seither besprochenen und 
den folgenden Kreisläufen läßt sich finden: 
Während nämlich seither die Knemezufulir 
von der Sonne eine wesentliche Belle spielte, 
ist (lies ))ci den nun zu bcsprecheiulen Kreis- 
läufen nicht mehr der Fall, und wir haben 
ea wesenilieh mit irdischen Encrgieverschie* 
bnnn'en zu tun. Wir haben (!al)ei alli^emcin 
folgende Tatsachen zu beachten; iSueh der 
ttbereinstinunenden Meinung der tleologeu 
war die Erde einst im glühend-gasförmigen 
Zustand, ging dann in den fcuriir-lliissi^en 
über und kühlte siel» immer mehr bis auf 
den heut^en Zustand ab. Wie hoch die 
Temperatur frttlier einmal gewesen «ein 
mal!;. läß) sicli lieiite noch nicht eTitsrheideii. 
doch mag sie an der Oberfläclie wohl mehr als 
30WP betragen haben, während sie im 
Innern \icl ii«»her war. Auch heute nimmt 
die Temperatur nach dem Erdinnern zu und 
da» Innere ist sicherlich heute noch HÜOO" 
warm. Ks ist auch anzunehmen, datt die 
Abkühlung der Erde immer weiter fort- 
schreitet. Weiterhin wissen wir. dal» der 
Drucic mit der Tiefe steigt, und wenn man 
auch keine Mittel hat, den im Krdinnem 
herrschenden Druck genau zu bestimmen. 
SU ist es doch nicht unwahrscheinlich, dali 
er dort Millionen \ uti Atmosphären beträgt. 
Auüerdem ist jiicht ZU vergessen, daß bei 
der Auiruhlunii der (ücbirge ein gewaltiger 
Teberdruek entstehen kann. Diese beiden 
Umstände also, Aenderung von Temperatur 
und Druck, sind für das Bälgende aiimchlag- 
gebend, denn die irdischen Stcffe sind 
bezüglich ihrer Keaktiunsfähiickeii. bezüg- 
lich der Gruppierung ihrer kleinsten Teilchen 
voTi ihneii abliangig. Jede chemische Ver- 
bindung ist ein Produkt des (jleichgewichtes 
bei bestimmter Temperatur und bestimmtem 



Druck. Aendert man eine dieser Bedingungen, 
dann wird das Produkt metastabil und e^ 
können neue Reaktionen stattfinden. 

5. Chemischer Kreislauf des Wassers. 
Betrachten wir nun aus diesen OesichL«- 
punkten die Bestandteile unserer l*]nb', so 
ist es wieder das Wasser, mit dem wir be- 
ginnen. Woher kommt e«, wohin geht es? 
das sind die bdden xa beantwortenden 
Fraffen. 

Inserc Erde wird /.usamniengehalten 
durch die Scliwerkraft. Nur solche Körper 
können auf der lüde zurückgehalten werden, 
deren molekulare Eigengeschwindigkeit die 
Schwerlcraft nicht zu aberwinden vermag. 
So kann die Erde naeh August Ritter 
keine W^a-sserstoffatninsphäre besitzen, wenn 
sie jemals an ihrer Oberfläche mehr als 
1404,4" C warm war, ja nach den Rechnungen 
von Johnston Sfnney ist sie auch heute 
nicht imstande Wasserstoff oder Helium 
dauernd zurückzuhalten, weil die Gas* 
moleküle mehr als 11 km Sekundengeschwin- 
digkeit ^»sitzen und so ihr Auftrieb stärker 
i^t. il liii ihm entLreL''enwirkende Schwer- 
kraft. Der gleiche üruud verbindert auch 
die (iegenwart von Wasserdampf auf einer 
mehr als H<Mi(r' .v irnuii Krde. Aber e.s gibt 
noch andere (jriiade, welche die Gegenwart 
des Wassers bei so hoher Temperatur un- 
niö^rlich machen. Die großen Menfon ge- 
ditgenen l'jscns, die höchst waiirsc iieinlich 
im l'lrtiirinern vorhanden sind und ebenso 
die großen Mengen von Eisenoxydoi, welche 
alle Gesteine enthalten, würden das Wasser 
zur Bild Ulli: v(m Ki>enf)xydul aus dem 
gediegenen Eisen und zur Bildung von Kisen- 
oxyd aus dem Oxydul zersetzen (Gautier). 
Ja' so^ar die wasserfreien Silikate würden 
sich na( h Marc so umsetzen, daß sich mit 
dem Wasser bei so hoher TemiMjratur Kiesel- 
siuirehvdral und .Metallhydrnte bilden würden. 
Au.s diesen Betrachtungen eriribt sich, daß 
die Erdatmosphäre zuerst wasserfrei war. 
Da nun nach den Untersuchungen von X. 
Brun auch der hent^ie Vulkanismus llberall 
da wasserfrei i-t. wo nicht überirdische!* 
Wasser in den Vulkan eindringt, so muß 
das Walser entstanden sein zu einer Zeit, 
als die Erde ihre heißeste Periode hinter 
si( h hatte und noch nicht mit einer festen 
Hinde bedeckt war. l'Is ist entstanden durch 
den Rücklauf der oben genannten Prozesse 
und das Verbrennen des dabei etwa ent- 
standenen Sauers tnfiV mit den im Magma 
nachgewiesenen Wasserstoü und Kohlen- 
wasserstoffen. Es ergibt sieh aus diesen 
RctrachfnnL'cn, daß beim Festwerden der 
Kmde der L:]ut flüssigen Erde eine Wasser- 
dampfatinu phäremit beigemischter Kohleu- 
-fiiin- vorhanden war. Nachdem nun die 
Erdoberfläche bis auf 258" C abgekühlt war, 
bildete sieh das erste Wasser auf ihr, nml 



Digitized by Google 



KreiriMif der Stoffe in «ter anovguüsdien Nslur 



1053 



damit iMinnn der irtther beeohriebene Kreis- 
bnr. 

Die zweite Frage ist nun die: verbleibt 
daü Wasser auf der Erde oder verschwindet 
es wieder? Wir haben gehört, daß aus dem 
Schmelzfluß im alliri-nioiiuMi wasserfreie Sili- 
kate kristftUisieren, d. h. Mineralicti mit 
neg;atiTer WärmetSnnnfr. Diese gehen bei 
sinkender Temperatur nacli liem «lesetz 
von der Wämietönung in solche mit posi- 
tiver Tönung über. Die wasserhaltigen 
Silikate halieii eine positive Wärmetönung 
und amssiu .sidi demnach bei sinkender 
Temperatur aus den wasserfreien bilden 
und bilden »ich juali. wie die Krfalinmg 
lehrt. Bei einem durthseliiiittlichfu Wa-sser- 
gehalt von 10% würden bereits 5000 Millio- 
nen cbkm (das ist Vm ^8>^ steinigen Kinde 
der Erde) eines solchen Silikates den ganzen 
Wasscrvorrat der heutii^en Erde eiitlialteii. 
So muß im Laufe der Zeit der ganze 
Waseervwrrat verbraucht irarden, denn mit 
sinkender Temperatur (Ips Krdinnern drincrt 
das Wasser immer tiefer in die Kinde eiu 
und kann in grOBeren Tiefon verbraneht 
werden. 

Damit hat das Wasser aui der Erde 
aaeh seinen großen Kreislauf vollendet. 
Es war gebunden an die Gesteine, wurde frei 
und wird wieder gebunden — freilich in 
etwas anderer Kurni. 

6. Chemischer Kreislauf der Kohlen- 
«iure. Wmden wr uns nnn den atmosphä- 
risrJien Gasen zu, so spielt unter ihnen in 
der ersleu Zeit der Erstarrung der Erde 
nächst dem Wasserdamnf zweifellos die 
Kohlensäure die erste Rolle. Schon bei der 
Entstehung des Wassers mag eine erheb- 
liche Menge Kohlensäure in die Atmosphäre 
gelangt sein, aber mit dem Beginn der 
Kristallisation des irdj^€hen Magmas ^dil 
die Kohlensäureproduktion ins Ungemessene, 
liach den Untersuchungen von A, Brun 
nnd vielen anderen ist die KoMensfture (nnd 
das Kohlenoxydgas) dasjenige Gas, w^elches 
von den vulkanischen Emanationen in größter 
Menge geliefert wird. Im selben Mafie, 
wie der Wasserdampf der Atmosphäre kon- 
densiert wird, nimmt die Menge der Kohlen- 
sänrc zu. Sie erreicht beim Entstehen der 
ersten Meere ein gewisses Maximum in der 
Atmosphäre, weil das Meerwasäer erhebliche 
Mengen davon zu absorbieren vermag, um 
so mehr, je kälter das Wasser und je tiefer 
die Meere werden. Die Zunahme der Kohlen- 
säure wiirdt: immer w eiter>clirei[e!i. wi'nii 
nicht ein Verbrauch eintreten würde. Der 
Verbraneh erfo^ in zweierlei Weise. 

Einerseits wird hei tiefen Temiieratur 
die Kohlensäure eine stärkere Säure als die 
Kieseh&ure und so bilden sich aus den 
Silikaten Karbonate der Erdalkalimetalle 
neben freier Kieselsäure und jene werden 



in Form von Kalksteinen zum Absatz 
gebracht, d. h. die Kohleiii^äure wird wieder 
dauernd gebunden. Andererseits fällt in 
diese Zeit die Entwickelung der ersten, 
[{(dilensäurea-ssimilierendeu Organismeu uiid 
die Kohlensäure wird dadurch unter Pro- 
duktion von Sauerstoff verlnnraeht. Wenn 
nun auch in den Organismen pflandieher 
Natur ein Kreislauf der Kolilen-^aure statt- 
findet, so endet dieser doch mit einem Ueber- 
sehnfi von Sauerstoff, weil erhebliche Mengen 
von Kohlenstoff in der Erde als (irapnit, 
Bituitipn und K(dde festgelegt werden. Frei- 
lieli kann dieser l eherschuß nicht die große 
Menge des Sauerstoffs auf der Erde erklären, 
doch werden wir hierauf später zurück- 
kommen. Jetzt wollen wir bei der Kohlen- 
säure verbleiben, deren endgültii^er Verbrauch 
uns interessiert. Der bereits erwähnte 
elieniisihc Verbrauch, die Binduiif,' an Kalk 
insbesondere, dauert fort, ja er wird größer 
nnd größer, denn es beteiligen sieh Pflansen 
und später auch Tiere an der Darstellunsr. 
indem sie Skelette und Schalen an> 
sdlehem Material bauen und bei ihrem Tode 
Schichten von Kalkstein biklen. Nach 
Clarke werden alljährlich im Meere etwa 
1400 Millionen Tonnen Kalksteine gebildet, 
was einen Verbrauch von 600 Trillionen 
Tonnen Kohlensäure entspriclit. fTeute 
Kchon liefen in der Erde (iO bis 120 in Kalk- 
stein rund um die ganze Erde und darin itit 
160000 bis 900000 mal so viel 1&>h1eiisinre 
gebunden, als heute in der Atmosphäre vor- 
handen ist. Die Luft enthält heute etwa 
2,5 BQlionen Tonnen Kohlensinre, das 
Weltmeer nbcr nach J. Murray etwa 

00 Billionen Tonnen. Wir haben demnach im 
Meere den groüen Ke<rulat(»r forden KoblCD» 
Säuregehalt der Atmosphäre zu ?nrhen. 
Trotz alledem würde aber in verliältnismuUig 
kurzer Zeit dieser große Vorrat an Kohlen- 
säure verbraucht sein, wenn nicht durch die 
vulkanischen Emanationen andauernd neue, 
juvenile Ivcdilensäure L'eliefert würde. Wie 
wir aber gehört haben, nehmen die vulka- 
nischen E^cheinungen mit der Eigenwirme 
der l'rde ab nnd darum muß aueh die einst 
im irdischen Mairma L'ebundetic, später 
daraus befreite K<dilen-äure durch Kalk- 
bildung völlit; \ i-rbraueht. wieder im Schöße 
der Erde gebundeii werden. Der Kreislauf 
der Kohlensäure ist zu Ende. 

7. Chemischer Kreislauf des Sauer- 
stoffs. Wie wir schon früher gehört haben, 
i<t e- Tiiciil möglich, daß die Erde (diemals, 
so lauge üie im Schmelzfluß war, eine Sauer- 
stoffatmosphi&re besaß, weil der Sauerstoff 
einerseits auf der Erde wenig zurück- 
gehalten werden konnte, wie heute der 
j Wasserstoff, und weil er andererseits zur 
Hxydatinn des Eisens der Erde verbraucht 

1 worden wäre, denn nach A. Brun babeu 



Digilized by Google 



1054 



KreiAlAuf der Stoffe in der aaoiganischen Natur 



alle vulkaaischen i'rodukte, ebenso wie die 
Erde selbst, einen reduzierenden Charakter. 

Wir haben demnach nach ( lu iiiif;cheu Pro- 
zessen Tnii'chau zu halten, welche den 
Sauentoff schaffen konnten. Wir haben 
schon gehurt, daß die Vegetation der ersten 
Flora der Erde mit einem Ueberschuß von 
Sauerstoff arbeitete, indem ein Teil des 
Kohlenstoffs in Form von Kohlen fest- 
jjeleKt wurde. Da man nun nach Engler 
den i:i'^aiiiten Kolilnivornit der Erde auf 
3 Billionen Tonneu schätzt, so könnten, 
wenn man ün«n KoUevehalt zu 76% an- 
nimmt, hörhstens 10 Rillinnen Timnen Sauer- 
stoff Huf (Jiese Weise eiit.standeii sein. .\uch 
wenn wir noch das in der Erdkruste vor- 
handene Bitumen (Petroleum, Asphalt usw.) 
hinzurechnen, kommen wir kaum auf mehr 
als das Doppelte der vcirgenannteu Zahl. 
Auf der Erde haben wir aber heute rund 
1200 Billionen Tonnen Sauerstoff und so 
nid^scii wir entweder annehmen, daß die 
Vegetation mit einem Gewinn an Sauer- 
stoff arbeitet (z. B. Kohlenwasserstoffe 
geliefert hat, die unsere Krde verladen 
haben! und der heule uirhandcni- S;iufr- 
Ktoff die Summierung diesem nes 
durch wenigstens 1(K) Millionen Jahre dar- 
stellt. Oder aber wir müssen noch eine andere 
Quelle von Sauerstoff suchen. l)i<'-f <\)iielle 
könnte in zwei L' ms tänden gefunden werden: 
ISnes der Hauptgase, welefie aus Vulkanen 
zur Emanation kommen, i-t (la.< dilor. 
Dieses vermag sich .bei hoher Temperatur 
mit dem Wasserstoff des Wassers zu verbinden 
und Sauerstoff frei zu machen. Die< i^t der 
eine Umstand. Ferner wissen v\ir, ilitL 
glfihendes Eisen ebenfalls Wasser zu zer- 
setzen vermag und freien Wasserstoff liefert. 
Der Wa.«ser«toff entwich von der Erde und 
es ist nicht unwa!ir^< lieinlich, daü l»eltn Ku\- 
dringen des Kisenoxydii in heißere Schicliten 
wieder Sauerstoff frei wurde. Aus dem 
Vorstehenden crüiht >i( h. daß die Her- 
kunft de^ .'^aiu'f.-.luHs keines weiis klar ist. 

Sobald nun tierisches Leben auf der Erde be- 
ginnt, tritt an( Ii ein Saiicr-tutTverbrauch ein, 
doch dürfte ht ider inmi;i n Ki lation. die heute 
zwischen Tier und Pflanzenleben besteht, 
kaum eine erhebliche Verminderung statt- 
gefunden haben. & ist ein anderer Vorcran?. 
welcher sroße Verluste bdiniit und all 
mählich den geaamten Sauerstoff aufzehren 
wird: Alle Gesteine und besonde» die Krup- 
tivgo-tciric enthalten große Mengen von 
Eiscnoxydul. zu di>s,-;eM leberfülirung in 
Eisenoxyd der Sauerstoff der .Vtiniisphäre 
lanire nicht ausreicht. Schon die Oxydation 
der lliillte de.-; in den Sedimcntsestcinen 
noch vorhandenen Kisenoxyduls wurde den 
gesamten Sauerstoff verbrauchen. Da heute 
wohl schon der Verbrauch die Produktion 
Ciberwiegt, so ist es glaublicb, daß in einer 



vergangenen Zeit melir Sauerstoff in der 
Atmosphäre war und daß ein Tag kommen 

•svir(]. v..t, iillf r Sauerstoff wieder in der festen 
Erdrinde gebunden sein wird. Sein Üreislaui 
ist vollendet. 

8. Stickstoff. Da nun diese großen 
Kreisiaul Vorgänge des Watisers, der Kohlen- 
säure und de:! Sauerst^b die wichtigen 
kleinen Kreisläufe der organischen Welt 
umschließen, so liegt es nahe, im Zusammeu- 
liani: damit noch ein anderes, für die Orga- 
uiümen ebenfalls höchst wichtiges liaü zu 
betraebten: den Stickstoff. 

Nimmt man mit \. Brun ,in. daß in 
jedem Kilogramm irdischen .Magmas la ic-m 
freier Stickstoff und i30 mg Salmiak ent- 
halten sind, sü würde die Kristallisation eines 
die ganze älü Millioiieu Quadratkilometer um- 
fassende Erdoberfläche 1 m hoch bedecken- 
den Schmelzflusses 2ÖÖ00 Millionen Tonnen 
freien Stickstoffs und etwa 17900 Millionen 
Tonnen ^^aliniak-tiekstoffs liefern. Da die 
.Vtmosphäre etwa 3BÜÜ Billionen Tonnen 
Stickstoff enthält, so mflßte die Erde etwa 
80 bis 90 km tief erstarrt bezw. kristallisiert 
sein, viU6 nicht ailzu^seit von der Wirklich- 
kait abweichen dQrfte. Aus diesen D*r- 
legungen ergibt sich, daß gleichzeitig mit 
Kohlensäure auch Stickstoff, wenn auch in 
KerinuiTiT Mcnuf in dii' .Vtmosphäre gelangt 
ist. Hierher peiiört aber nur der aus dem 
Magraa entweichend« freie Stickstoff. Der 
Salmiak wird zuniii list auf der Erde nieder- 
geschlagen, bedeckt die heiLSe Kruste wie 
S<-hnee. Erst das kondensierte Wasser löst 
den Salmiak auf und bildet Salmiakhalt isje 
Mteri'. Von dem .Vugenblick an, in wekiiem 
sieh das Pflanzen lebi'n auf der Erde ent- 
wickelt, wird der Salmiak verbraucht. Da 
aber bei der Verwesung der Pflanzen freier 
Siick-toff i^childf! wird, so tritt jet/.i eine 
starke Zunahme dieses Gases in der Atmos- 
phäre ein. FSn dauernder Verbrauch an 
Stickstoff ist nicht bekannt. Zwar wird 
durch die elektrischen Entladungen ein Teil 
des atmosphärischen Stickstoffs mit dem 
Sauerstoff vereinigt und durch Regen und 
S<'hnee medcr>^e.-ehla>icn ■ nach (,'larke 
sind es für die feste Erdrinde alljährlich 
etwa tiS Millionen Tonnen, aber ein Teil 
ist in Form von .Ammoniak in der Atmos* 
)ili;ir>' \ (/rliandi'ii ntid ein anderer Teil 
wird auch durch iiitnfiziercnde Itekterieu 
direkt gebunden, aber dieser Stickstoff 
wird dnn h dio Verwesungsvorgänge der 
Orsanisnieu iler Luft wieder zutreführt. so 
daß ein dauernder Verbrauch niilit /u ti- 
sehen ist. Der Stickstoff würde demnach 
einen Kreislauf wie die anderen wichtigen 
atmosphärischen (la^^c nidit liabfn. wenn 
er nicht vieUeicbt nach dem xVufhören 
oiganiB«h«n Lebens auf der Erde dureb 
elektrische Entladungen weiter oxydiert 



Digitized by Google 



1066 



wQrde und in l'orm von Nitriten und fiitnteo ! 22 bis 2ö mi,'. ein Kilogramm o^idian von 
festgelegt wt-rdin küuniü. Mexiko sogar 13;'> mg solcher oi^ranischer 

9. Kreislauf der Salz- und Schwefel- 1 Substanz. Diese organische Substaiu. wird 
säure. Das bisher Besprochene sind sehr 1 in der Erde teilweise als Graphit festgelegt, 
langsam verlaufende Vorgänge, denen wir ! teilweise verbrennt sie im l^ufe der Zeit 
nun einige schneller verlaufende anschließen ebenso w^ie alle Kohlen iiml iille Biiuuiiiia zu 
vollen, weil ihr Beginn mit jenen zosauuuen- Kohlensäure, die ihrerseits dann eine Fest» 
fUlt und ee sieh eoenfelb nient nin Tulka- 1 legung ah Kmikkarboaat erfKhrl Eii nt diee 
nische Emanatinncn handelt. Neben der ein Kreislauf der vor Knt'^tehiuür der ersten 
Kohlensäure und dem Stickstof t uder seinen Lebewesen aut der iü-dc begann, und über die 
Verliindtuigen kommen nämlich aus den Lebewesen mit deren völligem Vereehwinden 
Vulkanen noch verhältnismäßig große j zu Ende geht. 

>lengeu von Chlor, Salzsäure, schwefeliger I 11. Chemischer Kreislauf der Gesteine, 
und SchwefeMtm, auch erhebliche Mengen Zn B^jinn diesen Artikels haben wir von 
von Kohlenwasserstoffen zur Emanation, einem mechanischen Kreislauf der Gesteine 
Das Chlor oxvdicrt sich schnell zu Salz- gehört. Wir haben gesehen wie immer neue 
säure, die scnwefeli^e zu Schwefelsaure, ( lebirije dem Meere entsti iuen iimi wie diese 
80 daß wir nur diese beiden Säuren betrachten t Geliirge immer wieder ai^etragen und den 
wollm. Beide sind bei niedriger Tem])eratnr | Tiefen dee Meere« mgeführt werden. Wir 
stärkere Säuren ah die Kieselsäure, sie zer- haben aueli schon gesehen, wie die ersten 
stören demnach die Silikate, bilden freie Gesteine der Erde aus dem Schmelzfluß 
Kieselsäure neben den entsprechenden Salzen entstimdcil nnd das Wa.sser erst später zur 
der .Mkalien und des Kalke? nebst der Wirkiin? celanjrtp. Wir haben trt tiört, wie 
Magnesia. Diese Salze sind leicht löslich Druck und Temperatur der Erde vuu außen 
nnd werden im allgemeinen durch die Flüäse | nach innen steigen, wie die Temperatur der 
dem Meere zugeführt. Ks tritt dahfr im Kaufe Krdt- itn Laufi- ilirer Entwickelung abgenom- 
dtr Zeit eine .\nreielieruiig der Salze im men hat. Au.s diesen Verhältnissen folgen 
Meere ein. Nur entspricht die Zusammen- nun Verändenmgen der Gesteine und Minera- 
setzung der Meeressalse keiueswMp dem lien, welciie ja Produkte eines ebemiseben 
VerhSttnis der Säuren, die aus den Vnlkanen Gleicl^ewichtes sind. Diese Verinderungen 
zur Aushauchung irelanir* !!, Sie Ist verschoben können ebenfalls mit einem Kreislauf ver- 
zuj^usten des Chlors und der Salzsäure, glichen werden. Sie sind bedingt durch zwei 
Dms hatseinenGmod darin, daß die Schwefel- 1 Gesetze, dieman alsTemperatuiiesetBnnd als 
efture nicht aber das Chlor so an dem Kreis- VoluniT' <;/ bezeichnen kann. Das er-tere, 
Isaf in den Organismen teilnimmt, daU ein aucL üe^t^tz der Wärmetönung genauHt, be- 
dnnemder Verlust stattfindet. Bei der Ver- sagt, daß si^ M erhöhter Temperatur Stoff- 
wesun? der Oriranismen bildet sich Schwefel- assnziatinnpn mit nes^ativer, bei erniedrigter 
wassen*lolf uder freier Sc-hwefel. Der Schwefel Temiieratur solche mit positiver Wärme- 
bildet Ablagerungen in der Erdrinde, der tönun^ bilden. Das zweite Gesetz sagt ans, 
Schwefelwasserstoff verbindet sich mit den daß sich unter erhöhtem Druck diejenigjen 
Schwermetallen, besonders Eisen, zu Snl- Stoffassoziationen bilden, welche den klein- 
fiden, welclu' ebenfalls in der Erde fest- stcn Raum einnehmen. Beachtei manneben 
gelegt werden, üb freilich auf solche Weise diesen beiden Gesetzen noch die Tatsache, 
die uresamte Menge der Sehwefelsinre fest-idaft ans dem SehmelzfluB wesentlich nnr 
gelect worden kann, bleibt -ehr fraLilieli. l">er Silikate entstehen und daß in der Kälte 
etwa verbleibende Ket^i aber wird mit den die übrigen Säuren ( Kulileii.sHure , Salz- 
Chloriden in Form von Salzlagem abge- säure, Schwefelsäure) stärker sind als die 
s'etzt werden im selben Maße, wie einstens Kieselsäure, so läßt sich die AendefUng der 
da.s Wa.<.->er der Erde verbraucht wird. So j Gesteine völlig verstehen, 
mag dann oueh hier wieder in der Erde i Die wasserfreien Silikate (negative Wirme- 
festgelegt sein, was einst in anderer Form tönung) der Eruptiven gehen in wa^ser- 
ihrem ursprünglichen Magmenbestande an- haltige (positive Wärmetönung) über. Die 
gehört hat. stärkereti Basen .Vlkalien und Erdalkalien, 

10. Kohlenwawerttofle. Noch einige .auch das Eisenojqrdiil treten aus den Sili- 
Worte seien den KoMenwa^^erstofiFen ge- katen ans, bilden Karbonate, Chloride, 
widmet. Nach den Unter-nchungen von Sulfate u-w. neben freier Kierfclsäure 
A. Brun darf es für erwiesen gelten, daü ( Quarz), das Kisenoxyd geht in das Hydrat 
die ersten organischen Verbindungen, Kohlen- über, nur die Tonerde verbleibt im wesent- 
Wasserstoffe, ebenfalls ihre Entstehiinr: dem liehen an die Kieselsäure cebunden in Form 
VulkaiiLäiuui verdanken. Kr hat sie in den eines livdrate-, das man Ton nennt. So er- 
Kmanationen sowohl, als in frischen vnlka- kiart es sii h, daß man statt der ursprüng-» 
nischen fiosfeinen nachgewir en - ein lieh allein vorhandenen Eruptivgesleine eine 
Kilogramm Gestein von Li pari enthielt zweite Klasse, die der Sedimente erhält. 



Digilized by Google 



1056 



Krdskuf dei* Stoffe in der anoi-giauisdieii Natur — Kiistallcheiiiie 



welche ukh iu vier große Gruppen teilen läfit: 
1. Tongesteine, «elebe den Hanptant«! der 

SodiniPnte bilden: II. SaTulslciric. die im 
wesentlichen aus Quarz aulgebaut sind; 
III. Karbonate des Calciuni.s, Ma^e-^iums 
und Ki^pns: IV. die Salziri'sfoint». d. h. Cfilnyidp 
und Siillali' diT Alkalirii und l^rdiilKaiit-a. 
Die Bildung der III. und IV. Gruppe peht 
durch die Lösung bindurcii und sie erfüllen 
auf diesem Weg» allerlei wiclitip:c .\uf^aben 
bei den Kroi>laurvorR»nKen der Oi iranischen 
Natur. Die erste Gruppe stellt da.s wichtigste 
Substrat des Acikerbodens dar und hat die 
KiKPnttimlirhk(>if im l/.mfv der Zeit durch 
Adsorption einen Teil der verlorenen Alka- 
lien und Erdalkalien, besonders aber Kali 
wieder aufzunehmen. 

Gelangen nun die an der Krdoberllüciie 
t,'{'lnl(ipten Gesteine durch ri'horiü^erunp 
wieder in größere Tiefen unter erhöhten 
Drock und Temperatur oder erhöben sieb 
Druck und TfniiMTafnr bei der Gebirps- 
bildunp, Ml treten Veränderungen ein, welche 
auch eine Art de.s Krei.<tlaiues darstellen: 
Wa.sserhaltiirt' Vt-rhituluiieen (po<<ttive 
Wärmetönuiij;; ^eheii wieder in wasserfreie 
(negative Wärmetünun":) über; es entstehen 
wieder Aik&li- und Erdalkalisilikate nach dem 
(lesetz vom kleingten Volumen, kurzum die 
(ii'>teine nähern sicli nach Aussriien und Be- 
stand wieder den Ivruptiven, eine Art Kreit)- 
lauf ist mit der Büdung dieser IIL Khyne 
von ('>estr>inen. der metamorpbisehen Ge- 
iteiae beendet. 

la. Schlufibetrachtung. Innerbalb der 
von uns dargestellten ^'mUen annriranischen 
Kreisläufe spielen sich nun die kleineren 
und vollkommeneren organischen Kreis- 
läufe ab. Jeder ist gleiclnam ein Stfkek des 
anderen und gleiebxeitig ein Stfiek der Erd- 
geschichte und daraus schon ergibt sich, daß 
sie nicht ganz vollkommen sein können, 
denn die Geschichte der Krde schreitet un- 
aufhaltsam weiter Ks frairt -ich daher, oh 
das Knde der betrachteten krt'i^lautf auch 
das Ende der Erde bedeutet oder ob auch 
die nur Stücke eines anderen großen Kreis- 
laufes seien. Da« letztere scheint nach den 
neuesten Erfahrungen wahrscheinlich. Wir 
wissen, daß bei den gegenwärtig an der 
Erdolierfliche herniehenden Veroältnissten 
(Tempernrnr nnd Druck) eine Reihe Min 
Kiemen ten in l'rodukte zerfallen, wcklit 
sich im Weltenraum zerstreuen, und es ist 
nicht unwahrscheinlich, daß eine Anzahl von 
Klenienttii diesen Weg schon gegangen ist. 
Müssen wir demnach annehmen, daß unsere 
i!)lemente bei hoben Temperaturen aus ein» 
fächeren Stoffen entstanden sind nnd dafi 
sii' in i iiicdi i'j.'ren Tempenit lurn, metastabil 
werdend wieder, in ieiie einfacheren Stoffe 
zerfallen, so könnte aas Schiclcsal der Erde 
wieder die Rflckkehr zum Kebelfleekltedeuten, 



aus dem sie einstens hervorgegangen ist, 
weil ifar von irgendeiner Seite Energie zu- 
geführt wurde. Der allmähliche Verlust der 
Energie bedeutet die Kückkcbr zum Aus- 
gangsstadium. Er schließt aber aueb die 
l\lö<(lichkeit in sich, daßdiirehemeiitoKnergie- 
zuiulir der Ivxfislauf von neuem beginnt. 

Literatur. IJnrk, Krciflau/, ..r.innn, in der 

Erdgebchit hli . .Unn IUI.'. — /•'. \y. { hirke, 
The Data oj Gcuehrminiry, S. Aull. H'm/iih«;. 
Ion 1911. — A, Brun, Reekerchf» .lur l i:ihif 
iaitan raUmOqmt. Gt»J J91L — C BngleTf 
l'eber Bt^fiiVproaeue in dir Jlahtr. Leipzig mi. 
— H. Seholl, Dir irdi$chen Knergi*$chäne uni 
ihre Vertrrrliing. Ijciptitf und Berlin J'Jli. — 
Svrinte Arrhenlum, Aix ir»r./r» ihr H'rYMj. 
t^ipzijf — Jt, Marc, Vurlctungen über 

iiß^timitaAtOkMtftwMadekrtvtm. JenaJStiL 

G. Xitaefc 



Kristall Chemie. 

Chemische Kristallographie. 

1. Kinl«'ilun^. 2. Polymorphie: n i Ifistinisclics; 
b) Begriff; c) Existenzhetiingunfriti der ^^o(^ifi- 
kntionen; d) Zastanüsdiagramni der kristalli- 
sierten Phasen eines Stoffes; e) Vergleich phy- 
nkaliscber Kigenschatten; ^f) Kriterien «od 
Methoden: g) l'olysvnnnetrie. 8. bouapfaie: 
a) Historischps; b)" liegriff; c( Polymorphie und 
Isomorphie; d) Vergleichsgrundlngen in che- 
misrhi'i llinsirht: c i Kristallstruktur als kristallo- 
grauhist-be Verglcicbiigrundlage. f) Kutropie; 
g) isomorphe MischloriBtalle ; b) Beziehungen n 
andoren Krscheinungen. 4. Morphotropif 

I. Einleitung, Jeder Stoff tritt iu At>- 
hängigkcit von Temperatur und Druck in 

verschiedenen Kormarten auT. Die nähere 
Vergleichung lehrt, daii es nur zwei Gruppen 
mit wesentlicher Verschiedenheit gibt; ein 
Stiiff befindet sich entweder im amorphen 
tgla>ürtig, flüssig, gasförmig) oder im kri- 
stallisierten Zustand. Während Physik 
und Chemie als Endziel einen Einblick in 
den molekularen Bau der Stoffe Oberhaupt 
anstreben, stellt sich die Kristallographie 
diese Aufgabe speziell für die Stoffe im kri- 
stallisierten Zustand. Die Metboden der 
Kri>fallphysik sind jene der allgemeinen 
l'iivsik; dagegen versagt der Versuch der 
IJebertragung der eigentlichen chemischen 
Methoden auf die Kristallchcmie oder che- 
mische Kristallographie. Der Grund hier- 
für liegt darin, daß man sieh die Molekular- 
bypotbese, die Grundlage der reinen Cbemie, 
aus dem Verhalten der Stoffe im gasförmigen 
Zustand al>lcitet. ohne T?iu ksicht auf einen 
Zustand mit vektoriellen Eigenschaften. Die 
eigoitliehen molekularen Weeb»clwirkungen 
treten erst nacb Zerstbruitg des Kjristall- 



Digitized by Google 



ExiBteUcbBmie lOOT 



btxm m Ersoheinnug; unsere Kenntnis 
von etwaigen Reaktionen im kmtaOiriateD 

Zustand beniht noch auf unsicheren Grund- 
lagen. Direkte Eingriffe in das Molekfil im 
krMtallinerten Zustand kommen abo nicht 

als Methode der kristullchcmischen For- 



sthuup; in Betracht. Das Untersuchunps- 
verlahren ist vielniehr vorwiegend ein ver- 
gleichendes: Vergleich der Kristalle von 
Stoffen in Faralltsle mit der cheiui- 
aehen Zasammensetanng. Das allge- stoff die 
meine Ergebnis sind drei grundlegende £r- liefert 
scheinungen mit folgendem Inhalt: 

a) Ein und derselbe Stoff kann mehrere 



zusagen imstande sein, dem ko 
Kalk seine Form axrfnizwingen. 

Da erhielt im Jahre 1821 E. ^fitscher- 
lich einen k&nstlich herstellbaren Stoff, das 
Ifononatrinraphospliat POiNaHt.HtO 
bei der Krist^iisation aus Wasser in zwei 
ganz verschiedenen Kristaüarten. Femer 
erhielt er bald daianf den Selnrefel aus dem 
Schmelzfluß In monoklinen Kristallen, 
während die Auflösung in Schwefelkohlen- 
gawOlndklia ikora1»elM Form 



Mitscherlich erkannte als Inhalt dieser 

Beobachtungen eine wirkliche tiesetzniäßig- 



kristallisierte Formen aufweisen, welche in.keit hinsiohtliob der Kristallisation eines 
der Gesamtheit der skabrm vnd vektoriiilen Stolfee ond nannte Ae Eraelieinvng Di- 



Eigenschaften vollständig versc)iirdrn sind 

b) Verschiedene Stoffe küuueu große 
Aehnliebkeit der KristaUfonn besitzen, welche 
dann parallel mit einer gewissen ohemieehen 
Aehnbchkeit ilieser Stoffe geht. 

c) Bei der Kristallbildung kflanen unter 
Urnständen zwei Stoffe einp ppgenseitige 
Beeinflussung auch im kristaliii>ierteu Zu- 
stand erkennen lassen ^Mischkristalle, sog. 
feste Ltenngen, regelm&fiige Verwaofasnngen). 

Anf Grand «ner systematiBehen Zu- 
saniinenfiu-sung dieser ErscIieinunLiii ;i,ri 



morphie. Später fand man Beispiele von 
Stoffen mit vier imd noeh mehr verschie- 
denen Kristallarten, ao daB die erwttterte 
l^zeichnong Polymorphie «ngetllhrl 

wurde. 

2b) Begriff des Polymorphismus. 
Die verschiedenen Kristallarten, in welchen 
man viele Stoffe eihaltcu kann, bezeichnet 
man häufig als Modifikationen. Der 
Verschiedenheit zweier Modifikationen eines 
Stoffes besteht nioht nvr in der ToUstftndig 
verschiedenen Kristallform, sondern bezieht 



Stoffen im kristallisierten Zustand teilt man ' sich auf alle physikalischen Eigenschaften, 
das Gebiet der chemlsohen Kristallographie I s. B. Dichte, Schmelzpunkt, LOeUdUnit, 



gewöhnlich in drei Abschnitte ; diese werden j spezifische W 



'umi 



Dher die letzte Ursache 



unterschieden als Polymorphie, 
morphie und Morphotropie. 

2. Polymorphie, zu) Historisches. 



Iso 



der Erscheinung, welche natürlich in be- 
'■ stimmten Vorstellungen über den ]iMlle> 
Die kularen Bau zweier Modifikationen zum 



Beziehungen zwischen den beiden Mineralien Ausdruck käme, liefert die experimeuteiie 
Calcit und Aragonit stellten zu ÄnfMig . Untersuchung zwar nicht ein positives Er- 
des 19. Jahrhunderts ein viel erörtertes, gebnis, wie etwa für die molekulare Be- 
aber nur mangelhaft zu deutendes Problem | schaffenheit eines Stoffes im gasförmigen 
der Kristallographie dar. Beide Mineralien Zustand oder in Lösung; doch bt ti li a, wie 
haben dieselbe chemische Zusammensetzung ' sich weiter unten näher zeigen wird, be- 
(koUenmnrer Kalk, C0 ,( a), sind aber intdentende Analogien im ifoehwiNitigien Ver- 
physikalisch - kristallographischer Hinsicht hältnis zweier Modifikationen einerseits und 
vöUig verschieden; dem Aragonit fehlt nicht im Verhältni» einer Kristallart überhaupt 
^* ■ ' " ' zur Schmelze des betreffenden Stolfee. 

Schmelze und Kri-tiü eines Stoffes unter- 
ralien lassen sich auf keine Weise in einfache scheiden sich aber haumsachlioh durch die 
Beziehung zueinander bringen. n&chst- phvsikalisehen Eigenscnaften ; eine mole- 
liegende Schlußfolgerung wäre gewesen, daß , kulare Verschiedenheit im chemischen Sinne 
hier ein und derselbe chemische Stoff in ' tritt nach außen hin nicht in Erscheinung, 
zwei ganz verschiedenen Kristallarten vor- Darum gelten Schmelze und Kristall nur ais 
Ucee. Dem widersprach aber K. J. U au y, ! physikalisch verschiedene Zustände oder 
ireieher damab die l&istallograplüe be^jPliasmi desselben Stoffei. Versehiedene 
herrschte. Er erkannte die Bedeutung der kristallisierte Modifikationen dieses; Stoffes 



nur die ausgezeichnete Spaltbarkeit des 
Calcit; auch die Kristallformon beider Mine- 



KnstaUform eines Stoffes für dessen Identi- 
fizierung; als Folge davon entstand die An- 
schauung, daß kein Stoff mehr als eine 



wosen gegenüber der Schmelze immer ^?) das 
glei^ Verhältnis auf (Identität der Schrael« 
zen verschiedener Modifikationen); man he- 



Kristallform besitze. Für den selteneren zeichnet darum diese verschiedenen kristalli- 
Aragonit mufite also eine Erklärung gesucht sierten Formarten einfach als verschiedene 
■werden. Diese wurde in einem kleinen Ge- kristallisierte Zustiode oder Phasoi dOB- 
halt an Strontium gesucht, welcher mehrfach selben Stoffes. 



Außerdem häuft sich die Zahl der Stoffe 
mit mehrten Modifümtioiien am so 



im ^Vragonit nachgewiesen niirde; Strontium- ! 
karbonat (als Strontianit rhombisch, ähn- 

Beli wi« Aragonit, kriitaliriefnid) sollte so- 1 je mehr StoHe man nntamraht nnd ja 



Digilized by Google 



1058 KristoUcfaemie 



schiedenartii^'ercii physikaUächen Bediug- in Bezug auf Größe oder Bauweise des 
vngen man sie unterwirft. Auch die su- MulekQls verschieden und also eigentlich 
genannten flüssigen Kristalle mancher Stoffe jede für sich als Stoff im chemischen Sinne 
stellen verschiedenartige kristallisierte Mo- zu bezeichnen. Die polymorphen Körper 
difikationen dar. Die Polymornhie niuü können nach G. LincK entweder im Ver- 
also als allgemein« £nchttniiiig aer Stoiie i hiltnis der Polymerie oder der Meta- 
gelten. Imerie (bonerie) stehen. Biese Auffassung 

Auf Grund der beiden geschilderten Tat- j trifft mit großer Wahrscheinlichkeit för eine 
Bachen, Gleichwertigkeit verschiedener Mo- Anzahl von Stoffen aus dem Mineralreich 
difilntionen hinmehtlich ihres Verhältnisses zu, wdehe man früher ohne weiteres ab 
zur Schmelze und allp;emeine Verbreitung, polymorphe Modifikationen bezeichnete. So 
wollen wir den Inhalt der Polymorphie in, stehen nach G. Linok die drei Mineralien 
folgender Weise umschreiben: Polymorphie jAnatas, Brookit und Ratil mit der uleichen 
ist die Eisenpehaft der Stoffe, in empirischen ZusammensptzuTi? TiO. me'm- 
verschiedenen kristallisierten Zu- anaer im Verhältnis der Metainerie. Von 
ständen oder Phasen auftreten zu 'den drei Mineralien Andalusit, Disthen, 
können. Sillimanit mit der Zusamroeasetzung SiO^Al» 

Man hat natfirlieh versnebt, nSher in das gelten die beiden ersteren unter sieh ab 
Wesen der Verschiedenheit zweier Modi- metanier, während das letztere polymer ist. 
filtationen einzudringen. Diese Frage ist In manchen Fällen deutete auf gewisse 
ein spezieller Bestandteil der allgemeineren ' Unterschiede in chemischer Hinsieht eine 
Frage nach den Verschiedenheiten eines i Verschiedenheit bestimmter Reak- 
KristaUes gegenüber seiner Schmelze. So- tioncn. So kann man den Kohlenstoff in 
lange die Antwort auf letztere Hypothetisches | der Form von Graphit mit chlorsaurem Kali 
enthielt, wird dies auch bei der ersteren ' und Salpetersäure zu sogenannter Graphit- 
der Fall sein. 0. Lehmann (Zeitschr. f. [säure oxydieren, nicht dagegen in der Form 
KristallüKra})hie 1877, i) deutet mit der von Diamant. Der liolilensaure Kalk (COaCa) 
Bezeichnung „ubysilcaliaohe Xsomerie'' lin der Furm von Aragonit färbt sich nach 
auf die HOgHeiikeit der Anordutrag eines W. Meigen mit EobaltnitiatUieung violett,, 
und desselben ehemischen Molekflles nach was heim Caleit nicht der Fall ist. 
versehiedenen Kaimigitteni hin. Neuere Der Polymorphismus der Elemente, dessen 
DeutiingsversiK he pehei von der A-sso- große Häufigkeit auc h die Gruppe Phosphor, 
ziation der Flüssigkeiten aus. Af«soziicrte ' Ar.*en, Antimon und Wismut erKennen läßt, 
Flüssigkeiten enthalten mehrere Molekül- , wurde als Allutropie bezeichnet, welcher 
arten in bestimmtem Gleichgewicht, welches Ausdnick jedoch ab ttberflflssig wieder aufier 
sich mit den äußeren Bedingungen des | tiebrauch kam. 

Druck« und der Temperatur Terseliiebt. 2c) Existenzbedingungen der Mo- 

Versehiedeno Gleichgewiehtsstufeii zwischen difikationen. In Analogie mit der Uin- 
diesen Molekülarten, in Verbindung mit i Wandlung KristaU-Schmebü; (Erstarren und 
gesetzmäßiger Anordnung, wie es das Wesen Schmelzen) ist auoh im al%emeinen eine 
des kristallisierten Zustandes erfordert, sollen direkte Unnvandlinip; einer kristalli- 
nach A. Smits (Zeitschr. f. physik. Chemie sierten Modifikatioa in eine andere 
1911, 76, 421) in den verschiedenen Modi- möglich, ohne Vermittelung der Schmelzung, 
fikationpn vnrliegen. Nach G. Tamann Unter der Bedingung des gewöhnlichen at- 
(Zeitschr. t. physik. Chemie 1913. 82. 172) mosphärischen Druckes unterscheidet man 
können diese Molekülarten um-li getrennt hinsichllieh der t;errenseitiffen l'niwandlnnfjs- 
auakristaliisieren und so Anlaß zur Bildung , fähigkeit zwei verschiedene Fälle. Modi- 
polymorpher HedÜilcationen geben ; jede > fikationen Tom Verhalten des rhombischen 
Molckülart kann aber auch noch der An- und monoklinen Schwefels sind cnantio- 
ordnung nach verschiedenen iiaunigittern trop, Krhitzt man den gewöhnlichen 
unterliegen. rhombischen Schwefel unter gleichzeitiger 

Bereits 0. Lehmann wies darauf hin, mikroskopiscfier HeobarhturiK (siehe S. 1064) 
daß die letzte Ursache der verschiedenen lang.sam, dann geht er bei der ganz best imm- 
Fcfmartim eines Stoffes schließlich doch in ten Temperatur von 9ö,6" in die monokline 
einer chemischen Verschiedenheit zu suchen Form Ober, vorausgesetzt daß keine Ver- 
stei. Diester mit unserer obigen Definition zögerung die wahren Voi^änge verdeckt, 
niidit übereinstimmenden Aut^;^^-ullLr setdieBt Dieser monokline Schwefel existiert dann 
sich G. Linck an. Danach könnte man von 95,6° bis zu seinem Schmelzpunkt 119,0*. 
aUerdings eigentlich nicht mehr von poly- Geht man umgekehrt von höheren Tem- 
morjihen Modifikationen eines Stoffes peraturen zu tieferen, dann erfolgt die ura- 
spreclitn : die einzelnen Modifikationen gekehrte Umwandlung monoklin -» rhom- 
hätten i 1 nooh die gleiohe stöchio- bisch wieder genau bei 95,6^. Der Umwand« 
KietriscbB Zusammensetzung, wftren aber i lungsvoigang ist abo reversibel und an dne 



Digitized by Google 



1060 



ganz bestimmte Temperatur, die Um- 
wandluugstemjjeratur (für den gewöhn- 
lichen atmosphärischen Druck), fiebunden. 
Im Falle der Enantiotropie kann man also 
HodHikationeii ohne Yemnttelung des 
gelösten oder flössigen Zustaii Ir hei dieser 
bestimmten Temperatur ineinander über- 
fahren. Jedw Fonnart kommt bestimm- 
tes, durch eine untere und eine obere Tem- 
peratur begrenztes Existen^ebiet zu. 

Fi'u- den zweiten Fall stellen die beiden 
Modifikationen des Benzophpnon«' ein leirht 
zu beobachtendes Beispiel dar. Küidi »um 
dessen Schmelze unter Vermeidung jeder 
Verzögerungserscbeinung (Reiben, Zusatz von 
Kristallsplittern) ab, so erhält man beim 
S( hiiu'Izpunlit die gewöhnliche, gut krist sl'i 
aierende Form. ErioJgt jedoch die Abkühlung 
▼ofsichtig und unter AtnseblnB jeglicher 
Spur der gewöhnlichen Form, dann tritt 
leicht Unterkühlung auf. Aus» lier uuLer- 
kühltcn Schmelze kann spontan eine zweite 
Modifikutiim auskristallisicren, welche dann 
na» Ii kürzerer oder längerer Zeit, rascher bei 
nuchanischen Eingriffen (Reiben mit einem 
(ilasslab), in die gewöhnliche Form über- 
geht. Auch ist der Vorgang an keine be- 
stimmte Temperatur gebunden, iv gelingt 
nicht, umgekehrt die gewöhnliche Form 
direkt, ohne Losung oder Schmelzung, in 
die zweite überzuführen. Modifikationen 
dieser Art stehen im Verhältnis der Mono- 
tropie. Dabei hat nur die gewöhnliche 
Modifikation ein eigentliches Fxistenzgebiet ; 
die andere da^'egen tritt nur golegentlich 
unter Beachtung l)o>timniter Vtirsichtsmaß- 
regcln nuf und ist immer best rein, in die 
eigentlich beständige Form überzujj^ehen; 
letztere ist darum auch umgekehrt niemals 
imstande, direkt in die erstere sieh umzu- 
wandeln; die Umwandlung ist nur einseitig, 
nicht umkehrbar. Tu (erhalb des eigentlichen 
Scbmelzuunkt&i kann alüo eine kristalli- 
sierte Hedifikstion anftreten, welche ge- 
wissermaßen in einem Jabilen nieiehgewichts- 
zustund sich beliuüct. Von /.\M'i monotropen 
Modifikationen ist die eine als labile zu 
bezeichnen: die besitzt die Tendenz, bei 
bebebiger Temperatur in die stabile Form 
fiberzugeheo. 

Auch zur weiteren Charakterisierung 
der Existenzfähitrkeit enantiotroper Modifi- 
kationen untersciuMdet man zweckmäßig 
zwischen einem labilen und einem stabilen 
Gleiehfewiehtssiutand. Wie man «ne 
Schmnze unter den Erstarrungspunkt ab- 
kühlen küim ohne Eintritt der Kri^taUi- 
sation, so ist auch eine Unterkühlung 
bei einer pnlymor|)hen Umwandlung möglich. 
Die höher hegende Modifikation kann auch 
außerhalb ihres eigentlichen Temperatur- 
bereiches in einem Ial)ilen Zuntand weiter- 
exisiiereu, natürUch iiut der Tendenz, in 



die für die entspreclienden Bedingungen 
■Stabile Form überzugehen, EnantJOtrope 
Moditikatioji sind also stabil innerhalb ihres 
TemperaturgelNetee, können Aber als labile 
Formen noeh »nfieriuilb denelbcn bestehen. 

Die Existenzbedingungen labiler Modi- 
fikationen weisen große Anahmeu mit 
anderen labilen Gleichgewichtsznitiuiden anf 
(unterkühlte Schmebwjn, übersättigte I.ö- 
sungen). In ihrem Auftreten und ihrer 
Bildung überhaupt äußert sich eine allge* 
meine Gesetzmäßigkeit, wenn ein Stoff einen 
bestimmten Zustand verläßt : es besteht die 
Tendenz, von den nun in ul J en Zuständen 
jenen einzunehmen, welcher die geringste 
Energieverschiedenheit gegenüber dem ur> 
sprünglichen Zustand aufweist. lnsi)i'sondere 
monotrope Modifikationen besitzen gegenüber 
einer stabHen Form immer den grOSeran 
Knergiegehalt, was ihre Bildung aus dem 
untcrkiLblten Schmelzfluß oder ruü über- 
sättigten LOmngen begünstigt. Bei vielen 
Stoffen entsteht sogar in der Hegel bei Be- 
achtung der nötigen Vorsichtsmaßregeln 
zuerst die labile Form. 

Die Beständigkeit labiler Modifikati- 
onen schwankt innerhalb weiter (Irenzen. 
Zunächst begünstigt die größere Starrheit 
dee kristallisierten Zustandes Versuigerungen 
in der Umwandlung, so dsfi allgemein nei 
Kristallen labile ZustHi 1' pine größere 
rektive Beständigkeit erreichen. Bei enan- 
tiotropen Formen ist zwar meist Mne Unter- 
kfihluug unter einen Umwandlungspunkt zu 
erreichen; doch i^t die Beständigkeit der 
nun im labilen Zustand sich befindenden 
Modifikation nicht selir bedeutend, st» daß 
leicht Umwandlung eintritt. Beispiele für 
eine extrem große Beständigkeit enantio- 
troper Modifikationen außerhalb ihret eigent- 
liemn Existcnzgebict^ treten nicht be- 
sonders hervor. Bei monotropen Formen 
zeigen sich Unterschiede in der StabiUtät 
labil«r Zufltinde deniliciier. Bei muelien 
Stoffen halt sich ein labiler Zustand nur 
kurze Zeit (z. B. gewöhnlich bei der labilen 
Form Ton p-Ohloraeetanilid); bei anderen 
kann man unter geeigneten Bedingungen 
die labile Form über einige Stunden erhalten 

i (Benzouhenon). In anderen Fällen scheint 
die labile Form unbegrenzte Zeit zu existieren 

I (z, B. Aragonit, die labile Form des kohlen- 
sauren Kalkes). Ks kann ein scheinbar 

I Stabiles Gleichgewicht auftreten, eine Er- 

I seheinung, welohe man nüt der Beseiehnung 
metastabil besonders liervorhebt. 

I Um die Bildung der wahren Gleichge- 
wichte zu fördern, gibt es Hillh^ttel, gans 
analog denjenigen, welche man auch zur 
Aufhebung der analogen Erscheinung der 
Uebers&ttignng benOtzt, nänüich Gegenwart 
einer geringen Men^e der stabilen Form. 
Die Wirkungsweise einer solchen „Impfung'* 

67* 



Digilized by Google 



1060 



Kiistallchemie 



mit einem Kristallsplitter zeigt sich gut am 
Verhalten des Bensopbenoiu : bringt mui 
nur dnnmt erhalteoen iibilen Form nur eine 

Spur der gewöhnlichen Modifikation, dann 
tritt sofort Umwandlung in die stabile Form 
ein. Bei anderen Stoffen ist die Wirkung 
eiTiPs Keimes nicht merklich; z. B. verharrt 
die Aragonitform des kohlensauren Kalkes 
in iliran metastabilen Zustand auch bei 
Gegenwart von Calcit. Ein anderes Hilfs- 
mittel zur Einleitung einer verzögerten Um- 
wandlung ist ein mecliaiiischer Eingriff 
(Reiben oder Kratzen des labilen Kristalies), 
wobei offenbar Iriobter Keime der etabilen 
Form ent-=;tohen. Auch die Gegenwart einer 
f^eriii-rcn Menge eines Lösungsmittels be- 
srhleiini};t eine Umwandlung; es entsteht 
hierbei offenbar zuerst eine gesättigte Lösnnc;, 
welche Keime der stabilen Form ausscheidet. 
Ein weiteres Hilfsmittel ist die Zufuhr von 
Wärme (Temperatursteigemi^g); bei höheren 
Temperaturen gelingt aneb die Umwandlung 
des Aragonit in Calcit mit merklicher Ge- 
schwindigkeit. Die Umwandlung ist bei 
tieferen Temperaturen etirker ▼erzögert; 
bei enantiotropen Formen hängt diese 
Yerzi^erung von der Entfernung vom 
Umwandlungspunkt ab (Analegie mit 
dem KristaUisalieiUTermllgea uatefkOhlter 
Schmelzen). 

Umgekehrt «itbalten die eben femaobten 

Darlrtrunf^en auch die nötigen B^ingungen 
zur Realisierung von Modifikation im meta- 
■talnlen Zustand: Aussebluß einer jegUdben 
Spur der stabilen Form, Vermeidtins: me- 
chanischer Eingrill'e, rasche Abkühlung der 
einmal erhaltenen Kristalle, AuMohluB von 
Lösungsmitteln. 

2d) Zastandsdiagramm der kristalli- 
■ierten Phasen eines Stoffes. Die Analogie 
einer polymoq^hen Umwandlnng mit den Vor- 
gängen des Kristellimereng andSehmebens wtxt 

sich noch weiter fort: rlif Temperatur einer poly- 
morphen Umwandlung' ist ebenso vom Druck 
abhängig wie die Srhroelztomperatar. Dif Um- 
wandlnnj^stcmperatiir kann durch l)nickät«i- 
t;eruii;r t'rliitht oder criiicflri^T werden. Ein ge- 
«igtiet'CS Beisniel zur ({ualitutivt'n Hfobarhtung 
bietet das Tnalliumjodür TU. Du'aes Sali 
bildet oberhalb ca. l.SO" tieiiet« kabiff^fafti dar- 
unter grünlichgelbe doppcltbreebmid« KristaDe. 
Streicht min nur mit niäüipcra Druck über das 
grünliclir Fiilvi'i in einer Keibächale, so entst4>ht 
m fiiM iii niten Strich di«» kubische ModHikation. 
Dnrrh inteHsivere» Reiben kann man leii iit die 
rote Form in größeren Mengen erhalten, w eil die 
Rückkehr in die gelbe Form ziemUch langsam 
verläuft. Es liegt hier ako eine ganz bedeutende 
Erniedrigung der Umwandlnngttemperator duicb 
Druckerhohung vor. 

Auch in quantitativer Hinsiebt wird die Ver- 
leUebong der Umwandlone in Abbängiglnit von 
der Pruefcloderung dnrcn «ine ganz analoge 

l^ziehunfi beherrselit. wie (ii<- Vi i lii.-liun^' 
Sthniflzpunkti's. Es gilt für die Versehiebung 



der Uinwandliingütomperatur. dt, mit der 
Druckilnderung dp die Formel 

d^ T.(v— v) 
dp" Q 

Dabei bedeutet: 

T die UmwandlungBtemperatur (absolut ge- 
menen); 

v' das spez. Volanien der höher üeeendea 

Modiiikation; 
V das spez. Volumen der tieferliegenden Fenn. 

Q Umwandlungswärme. 

Sinn und Grüß« der Temperaturändenmg in 
Abhängigkeit vom Druck sind also liauptaaeuUeh 
duTcb und durch 0 bedingt. Ans der GM- 

I (iii i;- ergibt sich zunäcnst das Vonteichen der 
iciüptraturverschiebung. Dieses ist pn?iitiv 
{Krhöhuii!' I i Umwandlnngstemperatur durch 
I )rucksteigcrimg), wenn v'>v, d. h. wenn die bei 
höherer Temperatur existierende Modifikation 
die geringere Dichte hat Wenn v'< y, wird 
das voneicben negativ; erbebtem Drnek 
wird also die Umwan Jlunf^stemperatur erniedrigt, 
wenn die höher liegende Modifikation die größere 
Dichte hat. 

Die Größe der Verschiebung selbst ist um so 
bedeutender, je größer die Differenz v' — v ist, 
je mehr sich nho die beiden Modifikationen in 
ihrer Dichte unterscheiden. Jedoch macht sich 
gleichzeitig der Einfluß von Q geltend. Diese 
Größe besitzt im allgemeinen bei polymorphen 
Umwandlungen iiiedri>;ere Werte als bei dem 
analofren Vorgang des Schmelzen!». Es ergibt 
sich also vielfach eine bedeutendere Verschiebung 
einer Umwandlungstemperatox mit dem DruclL 
gegenüber der gwingercB Aenderuag einee 
ScnnMlzpnnktea. 

INe vsnehiedeneD Umwaodhmgstempentufen 
t zweier Modifikationen bei wechselndem Druck 
p kann man Übersichtlich diagrammatisch dar- 
stellen (Fig. l, 2 und 3). Die verschiedenen 
Umwandlongstemperaturen für verschiedene 
Drucke setzen eine Umwandlungskurve zu- 
sammen. Durch eine aokhe Kurve wird dat 
Ezistenzgebiet der Modifikationen in Äb]Aagif> 
keit von p und t abgegrenzt Zur Ellinterug 
dienen folgende Beispiele: 

1. Schwefel. .\us dem Werte für Dichte, 
s (rhomb.) = 2,037 und s' (monokl.) =» 1,958 
bei Kewühnlichen Dru<k- und Tem[)eratur\er- 

^ hallniüäen ergibt sich ein positives Vorzeicbea 
für v' — v. Also wird die U mwandlungstenqie» 
ratur des Schwefels durch Diueketaigernng er- 
höht; ferner ist 9 = 2,ö2 g-KeL 0. Tamana 
bestimmte für die versclücdenen Druclm p die 
Umwandlungstemperaturen t: 

P tl p t 

i-V^ k'T ioi,i» 873 kfr i-y,'?* 

391 kg ito,i» 110» kg 140,1* 

63S kg iao,o* 1390 kg tjo^i* 

Die Ergebnisse (Fig. 1) fflhien SU fe]gend«r 
graphiftcher Dantellui^;: 

(Fig. 1 siebe nebenstehend oben) 

2. Jodsilbcr. Die Werte für s (hexa- 
gonal) = 5,669 (bei gew. Temperatur) und 
s' (kubisch) 5,771 (bei 145") er^b«i «n 

lu LMtivev Vorzeichen für die Differenz v' v. Also 
wird die Umwandlungstemperatur (hexagonal- 



Digitlzed by Google 



Kristilldienue 



— 





































/ 




















- — -■ 




■ — 




<no<>( 


















































- 1\ 


omb 


i&ch 
















































7^ 




















• 



1000 



1. Umwandlonaadnirve 

Naeh 6. Tamsnn. 



Sohweiels. 



kubisch) durch 
Q = 6,8 g-Kal. ca 
aobiedenen Dnwk p 
tMDp«ratur«i}: 



Drucksteigeruiig erniedrigt; 
Tamann erhielt für ver- 



lolgmde ümwandhmf»^ 



P 

7» kg 



133,8^ 



P 

1641 kg 
2338 



t 

IIO^ 



IM« «EpU 2) Igilgwidm p,i*])itgi»iiiiB: 




Ffg; 8. tfniwaiidliingskiin e drs JofUDMn. Nadi 

G. Tautäuu. 

3. Ammoniumnitrat. Von den vier enantio- 
tropen Formen des Salpetersäuren Ammoniaks 
bezcirlinen wir dio hürlistUegende als a-Mo- 
difikaüuu usw., so daü scblieBlich die bei ge- 
wohnlicher Temperatur existierende zur 
Modifikation wird. Bei den Umwandlungs- 
punkten ist 8(d) > 9(y); s(7) < 8(^). Die Um- 
wandlnngstemperatur 0:^/ wird also durch 
Druck erhöht, jene für y ^ ^ ^niedrigt. G. 
Tftmann erhielt für die ' 

q t 

» kg 32,4» 
261 kg 40,40 

55,1 



691 kg 
»21 (930) JEg 



60,12« (64,2) (9a^>k« 



Umwiitulhmgen 

p 

1 kg 

206 kg 
664 kg 



t 

Soja« 
;o,2i« 



) Das Temperaturgebiet von 7 wird also mit 
steigenttem Druck (Fig. 3) immer kleiner; bei 
800 kg Dmek 1. B. beMgt «■ mr Boeh w«i%» 

Grade. 

SchlieSlich schneiden sich die beiden Dm» 
wandlungskurven ' ^ r und 7 ^ in aintm 
Punkt (Tripelpnnkt bti «n intnpolkrtni W«tn 

p 930 kL', t - 01,2«) und nun läfit sich direkt 
noch die Umwandiunpkurve d weiter ver- 
f olgm (Fig. 8)w 



90' 
70' 















































1 



Ff|^ S. Umwandlung iles .\miudniiiiiiiiitetN> 
^ Nach Q. TamauD. 

Bei inonotropen Formen niar)u sicli eine 
Dmeksteigerung oft im Sinne einer Erböhuiu; 
der StabiutSt geltend. Unter grtOmB Dxnel 
kfiUBton inabMondere viellMli neme mamiteop« 
PMmMn ntlnrart wsidsn, z. B. beim 19s md 
beim Phenol. 

S6) Vergleich physikalischer Eigen- 
sehafteii von Hodifikatioiieii. unter 

den phy^ikalifschen Eigenschaften sind eiiii^'e 
vom Standj»uiikt der rhasenlehre uns |L;««en- 
überanderen hesonderi^ hervorzuln'bni. WSh- 
rend in der Verschiedenheit der Kristallform, 
Farbe, Dichte^) eiue gcmeimame Grundlage 
sich nicht dartut, führt die Verschiedenheit 
der SchmeLEpunkte, die Löslichkeit, der 
spezifischen Wärme zu dem aUj;emeineren 
Satz: zwei polymorphe Modifikationen eines 
Stoües besitzen verschiedenen EnergiegehaU. 
bitbeeottder» iit im FsBe der Momi&opie die 
labile Form reiclier nn l 'nerfjie. Bei enantio- 
tropen Modifikatioiieu crlolgt die Umwand- 
lung in die hoher üe^ende Form nur unter 
Energiezufuhr. Aeußerlich macht sich die 
Verschiedenheit hauptsächlich durch eine 
Wärmetönunff bei jeder polymorphen Um- 
Wandlung ceftend; jedem solchen Vorgang 
entspricht eine bestimmte Umwandlungs- 
wärme. Beispiele für Werte derselben siebe 
oben; es können auch kaum meßbare 
Werte der ürnwandlungswirme vorkommen, 
I. & beun KalinmlHcbomat 



>) Einige von G. Linck erläuterte Fälle i&t 
die IJIehte siehe Seite lüGl.', ebenso die Äuaut 
gezogem aQgameiiMxe ScbluQioiganing, 



Digilized by GoogL 



1062 



Kmtalldiemie 



Die fo%«nde Vergleicbung von Modi- die Modifiliation (a) des höheren Temperatur- 
fikationen in physikalischer Hinsicht soll bereichee. 

in den Tabellen tlic i nnvarulinnsfstcmperatur jTft V^jj^ 
bei gewöhnüchem Druck; rechts von t, Uegtl*" ""^ wowiwna 



TbAÜiumjodür 
Jodsilber 



ß 

grünlichgelb 
fiHdb (hexj^;onal) 
Oiipcksilberjodid rot Itetragonal) 

Kupfirjodür gelblich (kubisch) 

Dichte. Die Unterschiede in der Dichte 
Beiapide leigen: 

COjCa ilioiiibisch (Angonit) S,93 

Zinn grau 5,8 

Tellur.säure monoklin 3,071 

Kohlenstoff kubisch (Diamant) 3,520 

SiF,(XHj2 hexagonal 2,16^ 



tj a 
1300 ^ (kubisch) 
144« rot (kttbisoh) 

126* gelb frlinriihi^ch) 

— lot (riopiH'ltbrochend) 

können* recht verschieden Bein, wie folgende 

tj s (a) 

monotrop tritronal ffaicit) 2,712 

äÖ* tetragoual (weiß) 7,286 

? kubisch 3,053 

monotrop monoklin (?) (Graphit) 23 

? kobiseli 2,011 



Jede polyniorplif UiinvaiHllung ist dem- G. Linck verstellt iiti*»t dem Kristall- 
nach von einer mehr oder minder großen volumen (KV) den iniialt i-nier Pyramide. 
spriuiLMvciM'ii Vulumcnänderung begleitet, welche die drei Koordinatenaxen allseitig im 
Die beiden enantiotropen Modifikationen des i primären Abstand schneidet und findet in 
KupferBulffirs Cu.S sind in der TfUie des 'mehreren Fällen bei entsprechender Anf- 
UmwandliincrspiinKtes (79") kaum vrrsthio- Stellung «iiic einfache Beziehung zweier 
den in ihrer Dichte. Wir erhalten hier also Modifikationen bezQglich dieses Volumens 
den l all einer kaum erkennbaren Volumen- und der Dichte D. Die Produkte KV Ver- 
änderung bei der Umwandlung. Ganz weniü: sc hiedener Modifikationen stehen nach ihm 
verschieden ist auch die Diente der beiden in einem einfachen rationalen Verhältniü im- 
Modifikationen des Uranyhiatriummagnesi- einander, wie fo^nde Beispiele erliutern 
umaeetatee und des IsopropylaminpUtin- i sollen: 
Chlorides. 



ij^c ( Markasit 

teö,. . . . py^j^ 

SiO.. . . < 'j:"dyniit 
^ • I Qmn 

c«co,7. . . 1 

• [ Aragonit 



KV 


D 


KV.D 


Verhältnis 


2,094 


4.86 


10,18 


2 (r,9<)(j» 


I 






I 


5,180 


2,30 


7.5«7 


4(3.96) 


o,7»59 






I 


0.7399 




2,0072 


"3 (i-oja) 


0,4489 


2,95 







Das Kristallvoluineii KV selbst berechnet lieh unter \ nllständiger Trübung. Feber die 

sich nach (i. Liuck auf einfache Weise aiis Korngrotie der neuen Teilchen und deren 

den Parametern des KristaJles (2. B. ist im Orientierung gegenüber dem ursprflnf liehen 

rhombischen System KV -■ ac (für b —1) Kristall ist dabei wenig bekannt, 
oder — a.b (für c = 1) oder KV = b.c (für Andere spezielle Fälle von Eaantiotropie 

a ~ 1). dagegen lassen gewisse kristallographisehe 

KristaUform. Diese Verschiedenheit Beziehungen zi^ischen den Modifikationen 

besieht «ich natfirlich auf alle jene Er- erkennen. Die Erscheinungen, welche solche 

scheinungen, welrlie (la> (iehiet der pli\v-i- .St(»ffe gleichzeitig darbieten, sind die fuliren- 

kaliiichen Kristallograpbio aufmachen |geo- den: Die tiefer liegende Modifikation zeigt 

metrische, ontisehe, KohSeions- usw. Eigen- geringere Symmetrie üb die Form in 

schuften). Der Uebergang einer Form in hühi'ren Tem|>eratiir: durch wiederholte, 

eine andere vollzieht sich in der Regel miiaetische ZwiUiugsbildung ahmt die erstere 

derart, daß an Stelle einest homogenen die äußere Form der letzteren nach ; bei der 

Kr l t illindividuums der ersten Art ein Aggre- Umwandlung geht aus dem niinietischen 

gut kleinster Teilchen der zweiten erscheint. Kristall ein homogenes Individuum der 

Bt^i einem durchsichtigen wasserhellen Kri- Form mit höherer Symmetrie hervor; »m- 

stall vollzieht sieh die Umwandlung gewöhn^l gekehrt sind bei der UmwandUing der 



Digitized by Google 



1063 



letsteren die entstehenden Zwillingslamellen 
in bestimmter Wei^e gegenüber der Um- 
grenzung orientiert. ICiiie äußerliche Be- 
^leiterHcheinung einer solchen Umwandlung 
nt das Pehlen der Trflbun^; die lu^prüng- 
liche Durchsieht if^keit bleibt vielnienr er- 
halten, SU daü mau die üesetzmäßigkeit 
in der Tfeuanordnung der Teilchen am 
Kristall verfolgen kann. Ein Beispiel dieser 
Art .stellt (las Tetraäthvlammonmraplatin- 
chlorid dar (A. Ries, Zeitschr. f, Krii<talln- 
gnphie 1912, 49> 541). Die wässerij^e 
lAÖmfi dieses Salzes liefert oktaederihnHene 
Kri.stalle, aufgebaut aus einem komplizierten 
System von Zwillingslamellen einer doppelt- 
brechenden Modifikation. Die Umwandlung 
in eine kubische Form bei 95" liefert nun 
ein wirkliches Oktaeder, woraus umgekehrt 
wieder die mimetischen Kristalle mit ihrem 
bestimmten lamellaren Aufbau ohne Verlust 
der Darchsichtigkeit hervorgehen können, 
(tanz ähnlich verhalten sich die beiden Mo- 
difikationen der entsprechen den Bromver- 
bindung und der zagehörigen Zinnsabe. 

Die beiden Mineralien Leuzit (tj = 
525") und Boruzit (t,^= 265") stellen wohl 
ebenfalls solche Beispiele dar. Die natür- 
lichen Kristalle des f»r«tprpn. in ihrer äußeren 
Umgrenzung dem Ikositeiracder (211) ähn- 
lich, bestehen aus einem System gesetz- 
mäßig angeordneter Lamellen; die enontio- 
trope Umwandlung in die eigentliehekulriBelie 
Form erfolgt bei 52.')". T'mgekehrt sind die 
natürlichen Kristalle, eotsprecbend ihrer 
Entstehung aus dem Schmelnhift, aus einem 
wirklichen Dcositctraeder (211) hervorge- 
gangen unter gesetzmäßiger ^\nordnung der 
entstehenden doppeltbrechcnden Lamellen. 

Tension, Schmelzpunkt, Löslich- 
keit. Die Verschiedenheit im Knergiegehalt 
zweier .Modifikationen erhält einen Ausdruck 
in einer vernchiedenen Tcnt^ion, ähnlich dem 
üntenehied In der Dampfspannung von Kri- 
stall lind Schmelze. In .\bli;in<.jigkeit von der 
Temperatur t ändert die Tension p einer 
Formart den Wert. Die Darstellung in einem 
Diagramm, mit den t- und p-Werten 
Koordinaten, liefert die Tensionskurven von 
verschiedenen Formarten. Die Kurve für 
den Kristall und jene für die Schmelze 
schneiden sich in einem Punkt, dem Schmelz- 
punkt t„ des betreffenden Stoffes tFig. 4). 
Jeder tieferen Temperatur t^ cutsDrecneu zwei 
Werte von p. Jedoch ist dabei nur ein 
Zustand stabil; dir rrraphische Darstellung 
läßt erkennen, daß die labile Form für eine 
bestimmte Temperatur immer den höheren 
p-Wert besitzt. 

Im Fall der Dimorphie existieren drei 
Tensionskurven (Fip. 5 und 6); die Kurve 
für die Schmelze L jene für die erste (a) und 
fQr die zwdte KiistaUart (ß). Jeder Modi- 
fiitation kommt hiemach ein eigener 



Schmelzpunkt zu. Je nachdem a und fi 
unterhalb oder oberhalb I sidi selmwden, 
sind xwfli FiDo zu onteneheideo. £1g. 5 




gilt lUr enantiotro^ Modifikationen. I und 
a Bdineiden sieh im eigeotiiehen Seimig 
punki ^ des Stoffes ; der nnterlMll» I Üeeende 



Digitized by Go 



1064 



Kri8tallcheinio 



Schnittpunkt von ß und a entspricht dem 
ümwBiidlungspunkt u der beiden Modifika- 
tionen. Der Schnittpunkt I mit ß läßt sich, 
alä im labilen Gebiet liegend, nur unter be- 
stimmten VorsichtämaBr^eln realisieren und 
stellt den Schmelzpunkt t'o der tiefer liegenden 
Modifikation dar. i'„ ist niedrif;er als t^. 
Beim Schwefel konnten wegen der ziemlich 
Iftopamea Umwandliuig «Ue drei Tem- 
Mi«tiii«a«nnittdtirard«n. ElNta«:95,6^ 
r« ^^ritombiseli) = 113,5*; tg (monoklin) 

Figur 6 gilt für den Fall der Monotropie. 
ß ist die Kurve der labilen Modifikation und 
schneidet a, die Kurve der stabilen Form, 
in einem Punkte oberhalb I. t',,, der Schmelz« 
paukt der labilen Modifikation, liegt immer 
tiefer als der Schmelzpunkt der stabilen 
Eristallart. Beim Benzophenon ist tg = 48° 
und t « s= 26**. Der Umwandlungspunkt (u), 
gttis im IftWleD Gebiet gelegen, llBt sieh 
nicht realisieren, weil man Kris^t^ille nicht 
über ihren Schmelzpunkt ohne Eintritt der 
Schmelzung überhitzen kann. 

Jeder Formart kommt außerdem bei 
einer gegebenen Temperatur eine bestimmte 
LOsIichkeit zu. Die Löslichkeitskurven 
a und ß zweier Modifikationen im Konzen- 
trations-Temperaturdiagramm (Fig. 7) lassen 
sich im allgemeinen nur in inren stabilen 
Teilen (ausgezogen) vollständig experimentell 
ermitteln ; durch Interpolation erhält man die 
labilen (g;estrichelten) Teile; ddoh werden 
ancb solche (lleichgewichte vielfach erreicht. 
Im Falle der Enantiotropie (Fig. 7) scheiden 
sich die beiden Kurven in einem Punkte, 
welche der Umwandlungstemperatur u ent- 
spnoht Bn j«dcr andnraii Tbmpentnr t, 




Temperarur 



besitzt der Stoff, entsprechend seinen beiden 
Tefsehieden«! Modifikationen, zwei gesättigte 
Lösuneen; nur eine davon ist stabil, nämhch 
jene mit der kleinsten Konzentration, welche 
mit der stabilen Kristallart im Gleichgewicht 
ist Im Falle der Monotropie liegt ß ganz 
oberhalb o. Von dm vennfaiedenen Modi- 
fikationen eines Stoffes besitat also bei einer 



bestimmten Temperatur die stabile Mo- 
difikation die ^erinfirflte LOsliobkeit; 

die noch möglichen labilen jrfsät tiefen Lö- 
sungen, welche mit je einer labilen KristaUart 
im Gleichgewicht sind, besitscn giOfier» 
Konzentrationen. 

2f) Kriterien und Untcrsuchungs* 
mctliodcn. In der Ursache der Verschiedenheit 
der Kristallform steht die Polymorphie scheinbar 
manchen chemischen Isomenefällen, z. B. der 
Polymelie nahe. Doch ton sich diese letzteren 
als wirUiebe cbemiBch« Ersehnntmgen kund, 
haiiptsiichlich (Jiirrh zwei Kippn.srhafton, nämlich 
durch eine nuüban' Kiaktioiisgeüthwiiidisjkeit 
bei der Umlagerunof, abhängig von der Tem- 
peratur, und durch die ^ erschiedenheit der 
Schmelze oder der Lösung zweier isomerer 
(polymeni) Stoffe. Dieie beiden Merkmale 
emes eheraiBcliai Vorganges bei einer Umwandluif 
fehlen aber bei polymorphen Sfodlfikationen, 
ebenso wie bei der L'mwandhing Schmelze 
Kristill. Wir können VcrsiliifdenheiU'n dit-^er 
Art mit dem Ausdruck ..Phaseniso merie" 
bezeichnen, um zu utiterscheiden, daß nicht 
ein gewöhtüicher chemischer Vorgang bei der 
Umwandlung in erster Linie nach auSen in die 
ErscheinMig tritt und also auch die Venchieden» 
hdt sweter Hodifikationen bedingt. 

Auf rirund dii-ser .Vuffassung als aussrlilioB- 
liche Phasenvcrsfhiedenhcit vernxtfrcii wir mit 
Rücksicht auf die Stabihtätsvcrhaltnissi^ ver- 
schiedener Phasen eines Stoffes ein Kriterium 
der Polymorphie aufzustellen, welches wir aber 
in verschiedener Weise ausdrflcken kOnnen, wie 
fol^: Zwei polymorphe Formarten amd nmaals 

Sleiclizeiti? in Berührung miteinander bei 
erselben beliebigen Temperatur absolut stabil; 
die eine Form verschwindet vollständig, ohne 
Mitwirkung eines Lö.sungsmittels. Der Wert 
dieses Kennzeichens wird durch metastabile 
Zustände (Umwaudlungsverzögiirungen) manch- 
mal beeinträchtigt. Oder: zwei polymorphe 
Formarten liefern identische Scb0iebE«n oder 
Lösungen. Experimenten llBt sieb die tdentittt 
der Scnmelzcn dadurch zeigen, daß /.usatz einer 
zweiten Formart den Kristalhsationspunkt eitur 
Schmelze nicht verändert. 

Die gewöhnlichen Methoden zur Erkennung 
von FohrmoipUe bestehen in dem Nachweis 
einer uwwudhing durch Beobachtunc der 
Aenderang einer pnysikaliBchen Eieenseban; die 
Hilfsmittel zur Vermeidung von Verzögerungen 
kommen dabei unter Umständen in Anwendung. 
Durch Ausdehnung auf fin mü^lirhst großes 
Druck- und Temperaturgebiet wird ein Stoff 
systematisch auf Polymorphie hin untersucht 
^ur Verfolgung polymorpher Umwandlung sind 
folgende Verfanren vorliegend benutzt worden: 
Optische Methode. Sie beruht auf der 
sprungweisen Aendemng der Doppelbreehung, 
manchmal auch srlmn der Farbe hei dfr Um- 
wandlung. Man vorijindet also das I'oliirisatinns- 
mikroskop mit einer Ileizvorrichtunj,' und be- 
obachtet dünne Kristallschichten bei stetig sirh 
ändernder Temperatur. Ausgehend von einer 
Schmelze erhält man dabei besonders leicht 
monotrope Modifikationen. 

Volumetrische Methode. Man verfolgt 
mit Hilfe eines Dilatometers die Volumen- 
inderung in Abhln^gkeit von der Tenpemtor. 



Digitized by Google 



Knstallcheiilie 



1065 



Die Atudehouiunkuive ik'ig. 6} zei^ eine Uu- 
•toti|^«it beim umwudlinigipinikt 





Ihr 




Fig. 9. 



Thermische Methode. Die Abltühlungs- 
geschwißdigkeit einer bubstanz weist bei einer 
eintretenden Umwandlung eine Unstetigkeit auf, 
infolge der freiwerdendaii ümwaadlangwrtni» ; 
Fieur 9 zeigt tcbanifttiieh dw Mgiuiiiiti Ziik- 
abkuhliin^skurve Ar flbw «mtiiotnp« UiBiraod> 

hing bei t,. 

Klektrisi hc Methode. Auch die AMldening 
der Leitfähigkeit in Abhängigkeit tob der Tem- 
perator hat man simi Naehwää Ton Fdjmoiphie 
bouitit 

Jede der gaiaimten Metlioden kum aatarlich 

wenn die sprungweise Aendemng der 



beBd&ten Eigenschaft nringer ist, als" der 
Frhlrr^nie der Beobachtung entspric ht. Bei 
Kaiiumbichromat wird z. ß. die thermische 
Methode wegen der genngen WlnnetBnoiig bei 



, der Umwandlung durch eines der anderen ¥er> 
ÜÜurcn zu ersetzen sein. 

Lftalicbkeitckurve. Im Falle einerenantio- 
tropen UmwindlDiig weiet die Lödichkeita' 
kurve im Umwendliuucapimkt «inen Knick enf 
(Fig. 7). 

3g) Anhang: Polysynimetrie. Es gibt 
oinc Anzahl von Stoffen mit folgeiulcn kri- 
I staliogra^hiscben EigentOmlicbkeitea: In Ab- 
I biogigkeit von der Temperatur treten swei 
Forrafirtcn auf mit ganz ähnlichen Flächen 
und Winkeln, nur verschieden in der Zu- 
Igehörigkeit zum KristallsyBteni : häufig ist 
I die höher liegende Form trit,'un;il (otler 
, hexagonal), die andere dann pseudotrigonal 
(bezw, pst'iidoht'xa^onal). In der pseudo- 
I symmetri&cben Form besteht große Jxeigung 
zur Zwillingelamellierang, wodarcb die An- 
näherung an die zweite Form noch "größer 
wird. Der Grad der VerzwüHngung nimmt 
ndt der Temperator m, so daS ein aUmib- 
lieber Uebergang zur höher symmetrischen 
Form durch submikruskupische Lampllioning 
denkbar ist. Der phpikalische Zust^inQ 
des MolekOles wAre also bei beiden Formen 
der gleiche. 

Beispiele dieser Art sind ein saures 
Aromoniunmilfat (SO J./NH«),}! und der 
' sogenannteChronislaserit'fCrO^jglvjXa. Die 
KriKtalle des erstercn sind bei gewöhnlicher 
i Tempeiatui einfacbe monokline Tafeln mit 
I ansgesproelien peend^trigonaleni Chandcter; 
beim Erwärmen entstehen darin I. unellen, 
I welche zahlreicher und feiner werden; bei 
höherer Temperatur bilden sich daraui durch- 
sichtige trigonale Tafeln von analoger Form. 
Der Chromghuscrit verhält sich ganz ähnlich ; 
nur ist der vollständig lamellenfreie pseudo- 
hexagonale Zustand nicht bekannt, wohl 
\ aber die wirklich hexagonale Form. 

Eine solche Verschiedenheit der Ivristall- 
[iorm ist nicht zur eigentlichen Polymorphie 
:ztt rechnen. Zwei lÜstallurten m§t be» 
stimmten Aehnlicbkeiten scheinen hiernach 
I durch Zwischenstufen infolge laiuellarer Zwil- 
j lingebildung ineinander übergehen zu können, 
I ohne eif!:entlic}ie Diskontinuität der phy- 
! sikaliüclien Eigeuscbufteu. Man liat die hlr- 
scheinung als Polysymmetrie bezeichnet. 

3. Isomorphie. 3a^ Historisches. Etwa 
gleichzeitig mit der Frage nach der Ursache 
I der kristallograpbiscben Verschiedenheit der 
'beiden cbemisch gleich zusanunengesetsten 
Mineralien Caicit und Aragonit wnide ein 
anderes Problem Gegenstand der Erörte- 
I Hingen ; es war diee eine merkwürdige Ueber- 
einstimmang der Kriatallfontt rm Oateit 
(CO, Ca), Eisenspat (CO.Fe), Zinkipat 
(COaZn) und Mangenspat (COsMn). K J. 
Hauy beurteilte auch diese Beobaehtnngs- 
tatsache im Sinne seiner Auffassung von 
der einzigen und bi»tinimten Kristallfurm 

'eines jeden Steif es; die ESsenspatkristaU» 



Digitized by Google 



1066 



Krifttalldieraie 



sollten eine Art Pseudomorphosen nach zweier Stoffe, im kristallisierten Zustand 
Calcit darstellen oder die Kristallisation 1 äußern kann. Eine zweite allgemeine Oesctz- 
des l^isenspates konnte bestimmt sein ! mäßigkeit auf dem Gebiet der chemischen 
durch eine geringe Beimengung von kohlen- 1 Kristallographie ist aUo folgende: Bei einem 
»aurem Kalk, welcher dem Eisenkarbonat | gewissen Grad der Aehnlichkeit in der 
seine Form »ufgezwungen habe, ibnlich ZusanimenaetzuiiK vermögen twei 
wie der Strontianit dem kohleiffianren ' Stoffe in hOehst Innliehen Formen ni 
Kalk im .\ragonit. 1S21 erhielt min E. kristallisieren und honiojjene Mi^t-h- 
Mitscherlich zwei künstliche Stoffe, das j kristalle mit wechselnder Zusammen- 
Honokaliumphosphat PO^KH, und das setsnng xu bilden. Die natftrfiehe Folge 
Monokaliiimarseniat AsO^KH^, aus wässe-lder rrstcrpn Erscheinung, die Kristall- 
riger Lusung in Kristallea mit größter geo- ähnlichkeit von Stoffen infolge be- 
metrischcr Aehiiln likeit (einfache tetragonale : sondercr Analogien in der Zusammen- 
Kristallc der gleichen Kombination und mit setziiiitr ist als Isornorphie zu bezeichnen; 
fast identischen Winkeln). In all diesen Be- mit dem dabei ^ieii autiorndfn l)e<?onderen 
obaclituni^en erkannte M i t sc herlic Ii eine (irad derkristallo^raphisclien und chemiselien 
allKemeiue Beziehung zwischen KristalUorm , Aehnlichkeit ist zugleich die Fähigkeit zur 
und ohemweher Zusammensetzung: Mit einem I Bildung isomorpher Mischkristalle 
gewissen Oad der Aelinliclikeit der che- : verbunden, 

mischen Zusammensetzung wird auch die Hei wirklich als isomorph zu bezeichnenden 
Kristallforin zweier Stoffe sehr ähnlich. Diese Si offen fehlt kmne der beiden Erscheinungen, 
nicht zufällige, sondern durch die stoffliche : abgesehen von besonderen Grenzfällen 
Natur bedingte Kristallähulichkcit wurde als (siehe S. 1072). Es ist aber nicht sicher 
Isomorphie bezeichnet. festgestellt, wie weit sie sich notwendig be- 

Um aieselbe Zeit wurde für die Kristalli- gleiten und wann schheßlich Oberhaupt diese 
«ation von Stoffen mit gewisser chemischer ] beiden Aenßerungen der Beziehung zwischen 
Analogie eine weitere Ersdu-inun^ auf^'e- Kristallform und chemischer Zusammen- 
landen. Bereits Bernhardi und noch mehr .Setzung nicht mehr als solche zu erkennen 
Beudant hatten beobaditet, dafi LOsnngen, 'süid. FQr dne eigentHehe Definition des 
welche Eisen- und Zinkvitriol nebeneinander BeCTiffes Isomorphie sind die vorhandenen 
enthalten, nicht Kristalle der reinen Sidze Grund l.iffcn rieht ausreichend; wir haben 
liefern; diese zeigten zwar die Form eines j ihn des \ve<<en durc h zwei untereinander nahe 
der beiden Salze, enthielten a!)er immer verbundene Beohailitung8tat«achen umfchrie- 
noi-h eine beträchtliche Menge des zweiten, ben, welche die Krista^ation von Sluffen 
ohne an der homogenen Beschaffenheit ein- mit besonderer KonstittttiOllsUllkliehkeit be- 

Kbafit zu haben. E. Mitscherlich kam treffen, 
i Wiederholung der Venroche zum SehlnB, 3c) Polymorphie und Isomorphie. 
daß bei einer bestimmten Aehnlichkeit in der Ks ist selbstverständlich, daß wir die Mög- 
chemischen Zusammensetzung zwei Stoffe lichkeit der Polymorphie bei der Beurteilung 
sich zu einem einzigen chemisch und phy- eines Isomorpbiefalles nicht aufier acht lassen 
sikalisch homogenen Kristall mischen können, und insbesondere nur die korrespondierenden 
Die Form eines solchen Mischkristalics .Modifikationen von Stoffen vergleichen, 
ist dabei durch jene d«r beiden Stoffe be- Nicht allzu selten fehlen jedoch einander 
stimmt; Mischkristalle aus verschiedenartig I entsprechende Formarten gerade bei Stoffen, 
geuüsc hten Lösungen eaben verschiedene Zu- bei denen eine ausgeprägte Isomorphie zu 
sammensetzung: die Mt>n«;en\ erhaltni.s.se der erwarten wäre. Ein Beispiel hierfür sind die 
beiden Komponenten im Kristall entsprechen : beiden schon genannten Salze EisensnUat 
nicht einfachen Zahlen gegenüber einem ' (monoldin) uniT Zinksulfat (rhombiscb). ESi 
Doi)|iolsalz: die iileichartigcn Kristalle können besteht hier zwar keine üebereinstinunung 
hinsichiiitli ihrer Zusammcnsetzuug eine kon- der Formen, aber nur d^wegen, weil für jedes 
tinnierliche Mischkristallreilie bilden. Salz eine besondere Modifikation vorliegt, 

3b) Begriff der Isomorphie. Die welche wir heim zweiten noch nicht nach- 
bcidcn gcsehi Werten Tatsachen, Aehnlich- weisen kouiitea. l'rüfea wir jedoch die beiden 
keit der Kristallform und Bildung Salze auf die Fähigkeit zur Bildung von 
von Mischkristallen bei chemisch be- , Mischkristallen, dann erwmst sich jede 
sonders ähnlich zusammengestzten ' Kristallart woni bef&higt, das zweite Sab 
i^toffeii, la--en -ich in weiter Ausdehnung bis zu einem beträchtlichen Gehalt in 
in Parallele ucbcueinander verfolgen, so daß isomorpher Mischung aufzunehmen; von den 
im allgemeinen beide einander hegleiten. monoUinen Eäsensolfatkristanen kann Zink- 
\Vir fassen sie darum auch zusammen und : sulfat in seiner rnonoklinen Form aufge- 
sehen in ihnen zwei he.-^ondere Kr»tlieimingcn, . nommeii Würden und ebenso umgekehrt 
in welchen sich dieselbe Ursaciie, nämlich ein | von den rhombischen Kristallen des scbwefd- 
bestimmter Grad der ohemischen Aehnlichkeit i sauren Zinkes das Eisensate in einer rhom- 



Digitized by Google 



&isbükliienue 



1087 



hisclioii Modifikation. Den beiden mfiglichen 
i'oruiarten entsprechen zwei Reihen von 
MBschkristallen. Eim soli-lie Be/.iehuii!; 
zwpior Stoffe, welche man als Isodimor phic 
bezeichnet hat, stellt keine wesentlich neue 
Gesetzmäßigkeit dar; aber sie ist bei der Be- 
urteilung von bomorphiefUlen h&ufig zu 
berficksichtigen. Diese Art von Misch- 
kristallliiUliin^ lädt in>be^^ondpre die wechsel- 
seitige Einwirkung zweier Stoüe bei der 
KrntalfiBation erkennen; eine «onst nnbe- 
kannte Modifikation kann dadurch sogar 
in isomorpher Mischiuig mit einer stabilen 
Kristallart realisiert werden. 

DieIsodimorphie( Isopolyinorphie)erlangte 
insbesondere bei der mineralogischen Sy- 
•tematik eine ausgedehntere Anwendung. 
Eine solche isodimorphe Reihe schließt sion 
z. B. an Pyrit-Markasit FeS.^ an: 

kubisch rhombisch 

FeS, Pyrit Mvlnrit | 

FeAsS - Arsenides i 

(Co, Fe)AsS ülanzkobalt — 

(Co, m, Fe>AS| Speiskobalt — 

3d) Ver^leichsgrnndlagen in eliemi- 

srhrr Hinsicht. Tfiir Beantwortung der Frage, 
welche Stoffe isomorph sein werden, be- 
sitzen wir kein ailpcmi'iiH's liest inuiiuiii:>ini !k mal; 
dagegen läßt sich durch den Versuch meist ent- 
•eiMiaen, ob eine Kristallähnhchkeit als Folge 
einer elMBdaeben Anak)gie vorliegt, insbesondere 
dneli den Naehwos der Flfaigkeit der Misch- 
kristallbildun^. Versagt dieses besondere Hilfs- 
mittel zur Heiirtciliing einer Aehnlichkeit der 
Kristillvt Ulkt Iii, 'iiiin ist nicht mit Sicherheit 
zu ejitsrhciilen, ob eine vorliegende kristallo- 
graphische Aehnlichkeit eine strukturelle oder 
Mno rein äufierlicbe ist. Also vom geometriselien 
Standpunkt aus ist nicht jede Frage vollstlndig 
befrieaigcnd zu beantworten. 

In chemischer Hingeht hat uns die Erfahrung 
gewisse Regeln {rcs.innnclt. Die Moleküle iso- 
morpher Stoffe unterscheiden sich in erster 
Linie nur dadurch, daß an Stelle eines Atomes 
ein anderes ganz ähnliches tritt; so sind z. B. 
isomorph die drei analnran Salze SOfKk-SOfRb,- 
S04Ca,. Man kann Gruppen von chemischen 
Elementen zusammenfassen, deren Glieder sich 
recrel müßig isomor]ih vertreten, Solelie «inselne 
Kletnentgruppen sind: 

Chlor, Brom, Jod. Die entsprechenden 
Verbindungen dieser Elemente sind immer iso- 
morpl^ wobei jedoch das ULollge Vorkommen 
einer Isodimorphie nicht m wvgmm ist Die 
einfachen Verbmdun^en des Flnon weichen davon 
legelmäBig stark .il>. 

Kalium, Rubidium, Cüsium, Am- 
monium. Für diese (iruppo gilt ähnliches wie 
ftlr die erste. Insbesondere ihre Sulfate bilden 
eine vollständige isomorphe Reihe. Natrium 
ond Silber tiiMen wieder eine eigene Gruppe. 

Galeinn, Strontinn, Baryum, Blei. 
In den Sulfaten von Sr, B.i, Pb besteht eine 
isomorphe Ki ihe. während das Ca-Salz abweicht: 
dagegen weii ht in licti 1 )ithioii;iten das Ba-Sal/ 
ab, während Ca, br, Pb darin sich isomorph 



vertreten. Ueberhaupt existieren hier fit nii ;iials 
bei allen Salzen die korrespondicr?u(h'ii /uNtamle. 
II 

Mg, Fe, Mn. Co, Ni. Zn, Cu. Diese zwei- 
wertigen Metalle bilden meist direkt is(inioq)he 
Salze; Isodimoruhie existiert in der Reihe der 
Sulfate mit 7 Mol. Kristallwasser. 

Si, Ti, Zx, Sn. Die meiste AelinUclikeit be- 
sitzen Tltaninm und Zinn. F«ner vertreten sich 
isomorph die dreiwertigen Elemente AI, Fe, Cr. 

In inrem sechswertigen Zustand sind isomorph 
s. Se, Mn, Cr (Snl^, Sehnate, HaniMiato, 
Chromate). 

Chlor und Mangan bilden in ihrer höchsten 
Oi^dationastiile (siebenwertig) ebenfalls -iao> 
niof|»beyeri»ndnng«n (Pneblomte undFetinan- 
ganate). 

Die Glieder dieser Elementgriippen vertreten 
sich in den gt'Wühnlichen Molekülen .schon meist 
ausgezeichnet ismnrirph. Doch scheint für die 
Aenderung dt i Ki i-.tallform durch Kintrift eines 
Substituenten auch die Molekülgrütte von 
BedtMitung zu sein, wie folgende Beispiele zeigen: 
^ Si.U,iUNa (Albit) und Si,0,Al,Ca (AnorQiit) 
kristallisieren eanz Innlich nnd bilden auch eine 
aasgedehnte Mis^^-hkristallreihe, die Plagioklase. 

vielen anderen Silikaten, z. B. beim Turmaliii. 
muß man ganz ähnliche Beziehimgen aiiiu imu ii 

Die beiden Salze MoO^Fg^n.eU.O und 
SnF^n.GH.O besitzen voOstlndige kristallo» 
graphische Aehnlichkeit. 

Das Verhilten solcher Stoffe in ihrem kl^- 
stallisii rti ii Zustand ist sehr ähnlich den Er- 
scheinungen bei einer eigentlichen Isomorplüe. 
Bei zunehmender MoleküigröBe kommt offenbar 
der Einfluß der Verachiedsnliclt sweier SniK 
stitnenten niebt mebr ao dentüeh snr Geltung. 
Zum mindcstfii k.inn bei großen >fnlfki\lf>n eine 
Erscheinung, iihiiluh der Isonuirpliu' auftreten, 
wenn auch die X'erscliii'dciilii'it in Sulistitueiiteu 
besteht, welche in einlachen Molekülen keine 
isonuHiMM Besiebvng aofweisen würden. 

3c) Die Kristallstruktur als kri- 
stallographischeVergleicbsgrundlage. 
Im Sinne a«r S t ni kt ar lenre müssen wir wo- 

morphen Stoffen eine sehr ähnliche Kri- 
staUBtruktttr zuschreiben. Diese Ueber* 
flhirtniimiuig im kristallographiseben AvflNui 

drückt sich zunächst in der Tatsache ati'^. daß 
mit Verwandtschaftsbeziehungen vom lirade 
der Isomorphie die ZugehOiiglmt mm gleichoi 
Kri-fallsystem oder auch soirar znr glei<'hon 
Kri.->liillklasse verbunden zu sein pfhnjt. 
Die Strukturlehre gibt auch den Weg an für 
den kristallographiseben Vergleich isomorpher 
Stoffe. Von den verschiedenen nhysikalischen 
Eigenschaften ist z. H. die Eiclithrccliung 
vorwiegend durch die molekulare, in zweiter 
linie erst dnnb die straktureUeBeMhaffenbeit 
bedingt; also ist ihre Vergleichung im kri- 
stallisierten Zustand von sekundärer Be- 
deutung. Das wichtigste Vergleichsobjeirt 
sind Größe und Form der von cler Struktur- 
tbeorie angenommenen Raumeiuheiten 
oder Elemontarparalleloeder. 

Die unterscheidenden Bestandteile der 
Moleküle isomorpher Stoffe bedingen natür" 



Digiiized by Google 



1068 



Kristancheniie 



lieh hierin noch gewisse Unterschiede. Wie 
sich diese an der &u0eren Kristallfonn, also 
insbesondere an Winkeln 1:1 1 \\ nvpr- 
bältnis äußert, zeige der YergJeicti des 
Grundwinkeb o bei den ihomMedrisohen 
Karbonaten (Magnesit, Ihnganipat, Sidorit, 
Zinkspat) ; 

CO.Mg CO-Mn COJFe CO.Zn 
a = 10S<ä? 103*4' 



die Raumeinheiten durch die Parameter 
charakterisieren (Fig. 10), wie den KristaJl 



und des ilmiTeiliiltnisses des Allniliiwilfate 

S0,K2 SO|Rb, 
a:b:c = 0,5727: 1: 0,7418 0,5723:1: 0,7485 
SO4C8J 

a:b:c= 0,5712:1:0,7531. 

B»»! (V\(^<i'T .Vrt des Veri,'leiclies weisen natOr 
Ucij kubische Kilütalie überhaupt keine 
Unterschiede auf. 

Einzelne Gesetsmäßigkeiten liefert, der 
Vergleich der Ranmeinbeiten der 
Kristallstruktur. Deren Vohjinen V ist 
bei isomorphen Stoffen direkt proportional 

Ho]ek.*Gew. M 
dem Moiekuiarvoiumen ^^nSÜT^ d ' 

es ergibt sieh direkt V = ^. 

Volumen und Dimensionen dieser 
JSaumeinheiten liefern das eigentliche Haft 
mm Yerrleieh isomorpher Uistaile. 

Die Volumina aer Raumeinheiten 
der Kriütailstruktur oder die Ho- 
lekularvolumina isomorpher Stoffe 
sind sehr ähnlich. 

Aber nicht allein iui Volumen, sondern 
auch in entsprechenden Dimensionen 
der Raumeinheiten der Struktur zei- 
gen isomorphe Kristalle eine weit- 
gehende Vergleichbarkeit. Mut kann 




Fig. 10. 

überhaupt i man nennt diese auf bestimmte 
Einheiten beulen Parameter die topiseben 

Axen y, o). Ma Beispiel zur Erläuterung 
diene die isomorphe Reihe der rhombischen 
pseudohexagonalen Alkalisulfatc. Als Raum- 
einheit ist hier ein einfaches Parailelppiped, 
rhombisches rritma mit Basis {big. 10) zu 

M 

wählen. Sein Volumen ist V = , die Para- 

und CO. Man hat also für diesen 
nach einer kurzen Ableitung: 



meter yt, x\m 
spemeUen Fall 



2a*V 

c 



2c« V 
a 



Folgende Tabelle zeiert die vergleichbaren 
Größen V, x> V ^ unsere isomorphe 
Reibe: 



V- 

z = 



80.K, 

«4.9 

3,881 
3.857 



SO,Rb, 

73.3 

4,030 
4,004 

S.a37 



4,218 
4.185 
5.5*7 



5ü,(NH«). 

74i«» 

4.079 

4.005 
5,ao» 



74.0 

4,082 

3.964 

5ia30 



Man kann einer solchen Tabelle nicht nur ; 

die mehr oder minder jrroße Aenderung des 
Volumens mit der Zusammensetzung ent- 
nehmen, sondern auch ablesen, in welcher! 
Wei^e die Aenderung in den Hanptrichtoiigen 
sich vollzieht. 

Der Begriff der topiseben Axen wurde 
etwa pit'ii h/eitig von F. Becke (Anzeiger 
d. K. Akad. d. Wiss. Wien 1893, 30, 204) 
und W. Muthmann (Zeilschr. f. KristaUcgr. 
1894, 22, 497) eingeführt. 

Die Formeln zur Berechnung von t/», ro 
sind natürlich bei anderem Klementar- 
paraUelepipeden, akoiaübeeondere in anderen 
Systemen entsprechend an modifizieren. Die j 
Grfißen V, V ^ ermöglichen, irie! 



man steht, jetzt auch efnoi Verf^h bei 

kubischen isomorphen Kristallen. 

31) Eutropie. Bei größereu isomorphen 
R«nen wurden mancherlei GesetxmiBigkeiteii 

für die Aenderung phjrsikalischer Konstanten 
fes^tgeij teilt, insbesondere bei den Unter- 
suchungen von A. E. Tutton (Zeitschr. l 

Kristallographie 1904, 38, 602: ll'os, 44, 
113; 1893, 21, 491; 1906, 41, 321) ijt) ■ :ie 

1 

rhombischen Sulfate SO4R« und die mono- 

it I 

klinen Doppelsulfate (SO^), R Rj.6H,0, 

wobei R = K, Rb, Cs, MH., Tl und B = 
Mg, Fe, Mn, Zn usw.. fiel den K-, Rb- 
und CB-SahMD wachsen mit dnn Moto- 



Digitized by Google 



EriBiaUdiemM 1068 



kular^'ewicht regelmäßig die Größen V, 
Y, y, (Ot Ö lud auch die Brechuiwniidizes; 
FU4- ma Tl-Sab kommen hioriefitUeh der 
Dimensionen d( r Kaumeinheit immer in dio 
Kähe des Kb-Sakes stehen. Durchwegs 
der Größe des Molekulargewichtes entspricht 
die Reihcnfo'iT hinr^if-hfüch ifer Dichte, der 
spezifischen Keiruktion und der Dispersion. 
G. Linck ist noch weiter auf solche 

Ksetsmäßige Aendenuut der Eigenschaften 
i bestimmten Rristam'eilien emgegangen. 
Stellt man E;emiiß seinen I")arle<?ungen in 
einer isomnrphen Eeihe nur Elemente bezw. 
deren analoge Verbindnnffen snMuniiieii, 
welcher einer Verwan(lt?chansrcihe des peri- 
odischen Srstemes angehören, dann bilden 
die KriBtalb inbenig inf alle ESgenwIiafteii 



MoL Gflw. Spei. Qew. Aehaenverfailtma 



die gleiche Reihe wie in liezn? auf das 
Molwolatgewicht-, die Zaiiieii werte für eine 
äsensehan kftnnen dabei mit dem Moto* 
kularcewicht steigen (z. B. das Volumen) 
oder auch ihm entgegengesetzt in regelmäßiger 
Weise fallen. Diese Gesetzmäßigkeit bei 
solchen Verwr'.tulr M-haft'^reihon bezeichnet G. 
Linck als kalaitiere Eutrupic. Ordnet 
man hiernach eine eutropische Kristallreihe 
nach einer beliebigen Eigenschaft, dann 
sind die Kristalle gleichzeitig geordnet 
nach jeder beliebigen anderen Größe (z. B. 
, Molekulanewioht). Wir entnehmen ab 
Beirpfd die rbomuselie Reihe der KariMDato 
'von Ca (Arafronit). Sr (Strontianxt)» Ba 
(WitheritJ und Pb (Cerussit); 



CO.Ca 


100,1 


2,95 


CO.Sr 


M7,6 


3.74 


COjBa 


197-1 


4,3* 


CÜ,Pb 


a66,9 


6,60 



0,6228:1:0,7207 
0,6090:1:0.7239 

0,5949: i :'^.7 n.< 
0,6102:1:0,7230 



Spee.WlnM Bmhungandize« 

*0,20 1,5300 1,6816 1,6860 

0,144 1,515 »,5i6 1,667 

0,108 1,530 I,6Sj i,Sr,6 

o,Ö8t t,804 2,076 2,078 



Danach gilt als entropiM-h nur dir- Hei he 
COgCa, CO.Sr, COsBa, während das iso- 
moiphe Bldkarbonat nfoht die aihere Be- 
ziehung aufweist. 

Zwischen den Gliedern einer eutrupischon 
Beihe gilt nach G. Linck noeh eine weitere 
Beziehung auf Gnind des von ihm be- 
nutzten Begriffes de» Kristallvolumens KV 
(siehe S. 1062). &r imwelmetdeii Quotienten 

KV Ti 

Q»^^ (D »Dichte^ M » Mxdeknlar- 

ffewioht) und findet, daß die Quotienten Q 

bfi einer rutropisehen Reihe in rationalem 
Verhältnis zueinander stehen; die Zahlen 
stellen nach ihm im allgemeinen eine arithme- 
tische BeÜM dar. Aia Beispiel entnehmen 
wir wieder die Aragonitgruppe naeih Um* 
rechnung des Axenverhältnisses anf die 
Form 1:1.6006:1.1572 (Aragonit): 

^ f. Verhiltnis- 

V lahlen 

Aragonit 1,858 0,05476 34 

S^ntianit 1,952 0,04911 ss 

Witherit 2,095 0,04584 20 

Cerui^it 1,942 0,0480? 21 

3g) Die isomorphen Mischkristalle. 
Die Elldnng von elmmseli und ph^kalisch 

honiuf^enen Misclikristallen zeigt eine weit- 
gehende Parallele mit der durch die cikemische 
Verwandtschaft bedingten KristalÜlnilichkeit 
von Stoffen und ist darum in erster Linie 
als Fähigkeit isomorpher Kristalle zu be- 
zeichnen* ESn solcher Mischkristall ist da- 
durch ausgezeichnet, daß in ihm zwei ^oder 
auch mehr) Komponenten nicht in emem 
einfachen stöcbiometrischen Verhältnis ent- 
halten sind; aus swei Komponenten kann sieb 



eine kontinuierliche Reihe von Mischkristallen 
aufbauen. In einem Mischkristall besteht 

I keine dgentliche chemische Bindung der 
beiden Ästandti Hr. '.vohl aber ist eine ge- 
wisse Wechselwirkung zwischen iliuen, viel- 
leicht bedingt durch ähnlich gerichtete 
Kristallisationskrafte, fiin notwendiges Postu- 
lat. Das Wesen der isomorphen Mischkristalle 
äußert sich in einem allgemeinen, ihre phy- 
sikalischen Eigenschaften beherrschenden Ge- 
setz: Die physikalischen Eigenschaften 
(Dichte, Lichtbrechuni,' usw.) von Misch- 
kristallen sind eine Funktion der 
Eigenschaften der reinen Kompo- 
nenten und ändern sich kontinuierlich 
mit der Zusammeasetzuiig ; wohl, 
nioht genau, aber doch vielfach mit 
größter Annäherung berechnen sich 
die gewöhnlichen Eigenschaften ad- 
ditiv proportional dem Mischnngs- 

i Verhältnis aut jenen der reinen 
Stoffe. 

Diese einfache Beziehung zwischen Eigen- 
seliaften und Zosaaunensetsoiu; von Misoh- 
kristallen nt beeond^B dentifeh am spe- 
zifischen Gewichte zu verfolgen. Zuerst 

I hat Keteers (Zeitsohr. L phys. Chemie 1889, 
3, 497) cne stetige Aenderang der Diebte an 

1 den Mischkristallen von SO4K.,— SO,(NHJ, 
dar^etaii. Dieses Salzpaar bildet eine kon- 
tinmerlic'he Reihe von isomorphen .Mischuii- 
jjen und soll hier als erläuterndes Beispiel in 
folgender Tabelle mit einigen Zahlen an- 
gerahrt eeint 

Tabelle siehe auf 6. 1070 oben. 

Die berechneten Werte der Dichte s sind 
£Qr unser Beispiel additiv aus der prosentn- 



Digilized by Google 



1070 



Kristallchemie 



ZuMainmcnNetKunK 
[|pr XiM hkHitUlle 
in 0«w.->V*(NU«),iSOi 



s (beob.) 8 (berechnet) 



o 

8,33 
i«,45 

05,35 
too 



2.57« 
2,004 



beritst also ktinen «igwtlielMii SchnMlxpiinkt, 
sondon ein SehmeUintervstl. Auf der Zeit- 

abküblungskorve (Fig. Iii findcf sich al-^n in 
unserem besonderen Falle kein tipcntln her 
Haltepunkt: der Beginn a und das Kndc b der 
ErstaiTung äufieru sich in einer veränderton 
AbkOUangqsMeliwuidjgJnit 



Zeil 



Fig. 11. 



2,666 

2,440 
2,322 
2.003 

«.774 — 

■Im Znnamniensetzung und den Eigen- 
Bohaften der beiden reinen Salze abf^dciftt. 

Die Dichtcbeätimmung wurde wegen 
ihrer leichten Ausführbarkeit zu einem wich- 
tigeren Hilfsmittel der chemischen Kristallo- 
graphie, weil sie am ra.sche,steu eine Aiitwort 
liefert auf (Iii- Fra^^c, ob zwei Stoffe zur Misch» 
krintallbildun^ befahij^t sind. 

Andere physikaliM-he Eigenschaften lassen 
sich iiirht Sil t iiif.K h experimentell verfolgen 
wie gerade die Dichte; doch wurde noch für 
optische ^Erscheinungen, besonders für die 
Lichtbrechung die kontinuierliche Aendcrung 
mit der Zusammensetzung nachgewiesen (Dufet, 
BoIL de 1* Soc. Innq. micr. 18; F. Pockels, 
KriBtalioptik. Leipzig 190(i). MiwlikriKtaile. 
besonders solche des kubischen Systcrnrs. /eigen 
oft die Ersfheinunp optischer AnomaUfn. 

Die eben bch;ind(>ltf (lriiiii>c von physikali- 
8ch«n Erscheinungen 1 1'icht«-, LichtDrechuog) j 
Migt, dafi in isomorpnen Mischkristallen dS» 
KompeneDten im weeentUchen mit ikren §»-• 
wShiuiehen Kristallelgenwfaaften, •ho nie bAcii- 1 
stens ganz wenig veränderter molekularer Be- 
schaffenheit enthalten sind. Eine zweite (iruppe 
von physikalischen Erscheinuti<:t'ii (Schmelzung, 
polymorphe Umwandlung, Loslirhkeit) ergibt 
nun des weiteren, daß trotzdem ein homogener 
Mischkristal! nicht ein rein mechanisches 
Gemenge dir isomorphen Komponenten 
dantetlC i>ie leta^jteien Encheinungen betreffen 
da« Rlefrhi^wicht swiachen den verschiedenen | 
Phasen eines Stoffes. Ein Mischkristall zweier 
Stoffe verhält sich gegenüber einer anderen 
]'li;ise der beiden, z. ]{. <:ef.'enül)er einer (,'e- 
aii»i-hten Lösung, nicht wie ein nie( hunisches 
Onienge, .sondern wie ein einphasiges (je« 
bilde. Mit der Mischknstallbildtuig -' 
sweier Komponenten ist also gleichzeitif^ 
ihre Vereinigung zu einer einzigen Pli;i>e 
verbunden. Die Gleichfircwichtserscheituitigin 
zwischen dem Misi hkri-t;ill zweier Stode und [ 
einer iindcrcji l'huM* difselbea seien im (»dfrenden 
kurz erläutert: 

Schmelzen und Erstarren. Die Elr-i _ ^ 

Stamme einer gemischten Schmelze zweier • besitzen natürlich verschiedene Anfangs» uad 
isomorpher Stoffe volkueht sich im allgemeinsten vemhiedene Endtenmeratnr der Erstarrung. 
Fall in folgender Weise: Bei einer bestimmton Mit Hilfe rechtwinkeliger Koordinaten für die 
Temperatur (xVnfang der Eistarnin;L'i setzt <!!<• luozentische Zusammensrtzunfr der Mischnnpeii 
erste Ausscheidung eines Mis< hkristalles ein, der Stoffe A (Srhm. P. ^ a ) und H fSchm. P. b i 
dessen Zusammensetzung von jener di r hinel/e und für dio Temperatur laßt sieh ein vollstiin- 
verschieden ist. Mit sinkender Temperatur i diges Kr^tarrungs- und Scbmelzdiagramm 
wächst der eistante Teil, wobei sich kontinuier- 1 übersichtlich darstellen (Fig. 12). Man trage 
lieb die Zusammensetzunii beider Phasen indert, I fäx jede Temperatur einer beginnenden 
weil jeder Temperatnr ein bestimmtes Gleich* ' »tarrung t„ t., t, . . . die Zmnmmensetxnni; der 
gewicht entsnricnt. Schließlieh wird eine Tfiii- ht iden im üleichgewicht befindlich' t. IMmscn 
peratur (Ende der ilrslarruiiL'» errei( ht. bei der ein. Dies ergibt zwei Kurven arnb und .un'b. 
elieii der letzte Ib st er>tar!t, iler l',niil<ristail l'jstere gibt für eine bestinuntc Tcmi)cratur t 
hat nun die ursprüngliche Zusammensetzung . die Zusammensetzimg der Schmelze, letztere 
der Schmelze. Ein isomorpher HiscbkriataQ • jene des zn^dtigen Misehkristalles an; olmw 




Kg. 12. 



Vor«rhieden zusammengesetzte Mischungen 



Digitized by Google 



Kristalicheime 1071 



halb amb ist alles flüssig;, unterhalb am'b ist 
alles erstarrt; im Gebiete ambm'a stellt sich 
mit der Temperatur ein bestimmtes Gleich- 
gewiclit swiKban 8chiii>l»o nnd Kriitall ein. 

Fftr «iiM bflstinuBto IGwIiiinf H beginnt 
die Erstarrnnoj bei der Temperatur t,. Die 
ersto Aussohcldung sind die Mischkristalle 
m,'; b<'i einer ticfcrrn Tcinpfriitur t, sind 
Mist hkristallc m,' im Gleichgewicht mit der 



Schmelze m,. Bei der Temperatur t. (Binde der 
Erstarrunjg) habtti di» Miinhlniitell«» nu' die 
nrsprüngliem Zoaammensetxnnf der SeliinelM M. 

Bei der Erstarrung ändern also die Misrh- 
kristalle ihre Zusammensetzung längs «K s Kurvun- 
stückes m' m,' . . m,', die JSchmelze dagegen 
längs des Stückes m nii . . . 10«. In unserem Falle 
sind also die lOidikifatalb nUku «1 B ata die 1 
Scliinelse. 




Auf die mijtrlirlu'ii Fälle bei begrenzter Misch- 
barkeit wird hier nicht eingegangen. 

Polymorphe Umwandlnnren. HitRflek- 
sicht am die Analogie zwischen Schmelzung und 
polymorpher Umwandlung überhaupt lassen sich 
die eben genwehten Darlegungen .luch auf die 
Umwandlung isomorpher Mischkristalle über- 
tragen. Insbesondere besitzt ein Mischkristall 
im «Ucemeinen Jtoinen Urawandlnngspankt, 
toadem ein UmvtBdIaogsiateryell. 

Löslichkeit. Der l'iiti rsi liied eines Misch- 
kristallcs gegenüber einim iinrhanisclien (Je- 
menge tritt oesomii r> di iilln h hervor bei der 
(iegenüberstellung des Gleichgewichtes zwischen 
Lösung und zvei deh aicllt mischenden Boden- 
lüte pera mit jene m b« iwmofpber Mischbarkeit 
Im entorai nUe wird fOr eine bestimmte Tem» 

pcntor ein vollständiges ("ili irhgewirht erreirht, 
worin Zusatz eines der dn i /.usamnu'iisetzeiulen 
Stoffe ki'ine Aendcniii^' iierv(»rbringt. Ein 
Gleichgewicht zwischen Mischkristall und Lö- 
img ufSgen ist ein anvollständiges, abhängig 
Temlbummhlltnis: Zasati ose LOemigi» 
mittdf ooer einea der beiden isomeipben 
Stoffe führt immer zu einer neuen Gleichgewichts- 
lage. Zu jedem Mischungsverhältnis der Kom- 
ponenten !ii lier Lu-nrig gehört im allgemeinen 
ein ganz bestimmtes anderes VerMltnis im 
ICischkristaU. Im Sinne der Phasenlehre haben 
wir eben im ersteren Falle (konstante Lösung 
iweier l)eliebi^er Körper^ dm Stoffe (Lösongi» 
mittel und die beiden Körper) in vier Phasen 
(zwei Kodenkörper, Lösung, Dampf^, im letzteren 
~' "üaebltna 



mKA 



Flg. IS. 




drei Stoffe in diei Pbaaen (Itiaeli 

, Dampf). 

! Bei der Erlioterung der Kristallisation einer 
LSsnng zweier isomorpher Stoffe beschränken 

•wir uns wieder auf oen Fall der Ifickenlosen 

' Mischbarkeit. Bei einem Punkte der Ein- 
engung werden sich Mischkristalle mit be- 
stimmter /.usiimmensetzung verschieden vom 
Mischungsverhältnis in der Lösung auss4-hei<len. 
Bei weiterer Verdampfung und Aussc heidung 
ändert sich stetig aie Swaammensetzung des 
ültidikriataBaa; tnt wenn der letzte liest des 

; LSanngamIttala weggabt, anaieht der Uiach- 



lOOHB 



Fig. 14. 



Daa bebandelte Bdspiel stellt den Fall der 

Iflekenlosen Mischbarkeit ohne Maxinnin oder 
Minimum auf der Kr<tarruiigsknrve dar. In 
Figur 13 besit/.t die Krstarningskiii\ e ein 
Maximum, in Figur 14 ein Minimum, in beiden 
letzteren Fällen fiadat bei einer ganz be- 
stimmten Zoaammanaataaaig M. Iwmogene Er- 




MoU'tAinder 
jdösttn Henje 



alMUUlIK 

latemlL 



atatt; 



e ebenlalla mit Flg. Ifi. BeiafM aiaer LBaRakkaitaknrTa «iiies 



Digiiized by Google 



1072 



KtistaUdmiue 



kristall da^ nnprfliicillelie Mlaoliniigwwrhlltnb 

der Lostinj,'. 

Die Loslirhkcitskurvr iin«-; isomorphen 
ätoffpaarcs A und B ior Biut- bestimmte Tem- 
peratur orhiilt man in einem Diagramm mit 
nchtwinkeligen Koordinaten für die prozentuale 
Zuaammensettung des Miachknitalles und für 
das MiHchtingsverhältais von A und B in der 
Lösung (Flg. 15). In einem Punkt M auf der 
Löslicnkeitskurve des an|enommenen Beispiels 
enthalten die MischkrisUDe m Mol.-Proz. A und 
sind im (ileidiKewiiht mit einer Losung, deren 
gelüste ätoiimenge 1 Mol.-Proz. A mth&lu In 
unserem Falle besitzt außerdem die Löslichkeits- 
kurva einm beaondann Punkt N, fOr w«lelien 
dnt IffisehverlilltBU im Kristnll und in der 
IiStung das gleiche ist. 

Unbegrenzte nnd begrenzte Misch- 
barkeit zureiche Fälle sind untersucht, 
wo zwei isomorphe Stoffe in allen Verhält- 
nissen zu Mischristanen sich vereinigen; es 
existiert hier zwisclien zwei reinen Kiid- 

f Uedem eine kontinuierliche Keihe von 
[iBcbkriBtallen. Anderendts nt aber 
auch der Fall denkbar, daß zwei wirklich 
isomorphe Kristalle nur bis zu einem ge- 
wissen Grad rieh gegeiueitig aufnehmen. 
Von der ganzen isomorphen Mischkristall- 
reihe existieren nur zwei Endstücke, welche 
sich an die beiden reinen Stoffe A und B 
anschließen ^Mis c h k ristallreihe mit 
Lficke). In aer oben genannten Gruppe der 
Alkalisultate kommen beide Fälle vor. Das 
Saizpaar öO^K,— SO-(NH bildet eine 
Itkekenlose Keihe yon luMsbkristallen, wäh- 
lend bei 804X3- -80 408^ die Mischbarkeit 
nur eine sehr begrenzte nt Ein Vergleich 
der Werte für das Molekularvolumen V 
zeigt, daß große Verschiedenheit im Mo- 
lekularvolumen oder in der Baumeinbeit 
der Struktur der MinhkriBtBUbildnng ent- 
gegenwirkt. 

3h) Beziehungen zu anderen Er- 
scheinungen. In den beiden Hrunder- 
scheinungen der Isomorphie, Kristallähnlich- 
keit und MischkristaÜbUdung als Foljge 
chemischer Aehnlichkeit, bestehen Bezie- 
hungen zu zwei anderen Erscheinungen: 

jDersogenannte Eisensalmiak (Chlorammo- 
niumkrtstalle mit Gehalt an Eisenchloridsalz) 
zeigt die Möglichkeit einer Aufnahme fremder 
Substanz von weiten eines kristallisierenden 
Stoffes, ohne daß chemische Verwandtschafts- 
beziehungen erkenntlich xritren. Solehe 
Misclnimren kann mnn als feste Lösungen 
im weiteren Sinne bezeichnen. Das Ver- 
h&ltnis der isomorphen Mischkristalle zu 
dieser wenig bekannten, erweiterten Misch- 
fähigkeit im krisiallisicrtcn Zustand ist 
vielleicht durch eine besondere Bedingung 
Jttr die molekulare Beschaffenheit bei er- 
steren chaFakterinert; in den iRomorphen 
Misehkri-tallen -ind die beiden Kiini|Minenteti 
offen bar mit den, 
ihrer KriataDmölel 



für den erweiterten Bereich der fe^^ten 
Lösungen diese Bedingung nicht festgelegt ist. 

Kristallähnlichkeit und orientierende Wir- 
kling bei der KrisUUii^ation in ^''-rbindung 
mit einer gewissen chemischen Analcupe 
machen auch die Begleiterscheinungen bei 
den sogenannten regelmäßigen Ver- 
wachsungen aus. mispiele faierfQr sind 
die Stoffpaare Caleit fCOjCal-Natriumnitrat 
(NOaiNa) und Bant (SO^Ba^-Kalittm- 
permanganat (MnO« K). Caloit und Natrium» 
nitrat kristallisieren mit einem ganz ähn- 
lichen Grundrhomboeder; ihre chemische 
Formel weist eine gewisse Analogie auf; 
ein Tropfen Natriumnitratlösung scheidet 
auf einer Spaltfläche des Calcites das 
Salz in bestimmter OrientieriniR ab. Bei 
einer solchen regelmäßigen Verwachsung 
ist ferner der bcatimmende ESnfluB einer 
Aehnlichkeit in Molekularvolumcn und 
topLsclien Achsen nachgewiesen. Aehnlicbes 
gilt für (las rhombische Salzpaar SO«&h 
S£n04K, Die re£;elmaßigen Verwachsungen 
bringen offcnbax übeniallii gewisse chemische 
Verwandtschaftsbeziehungen zweier Stoffe im 
kristallisierten Zustand zum Ausdruck und 
schließen sich darum mehr an die mit der 
Isomorphie verbundenen Er ln ii ungen an. 

In rein kristallograpbischer üinsicht zei- 
gen Stoffe, wie die eben genannten, größte 
Aehnlichkeit in Gestalt und Volumen, obwohl 
von eigentlicher chemischer Verwandtschaft 
der Molekflle selbst nicht gesproclien werden 
kann. Man lifit für diese besoiuieren Falle 
die Bezeichnung iloniuomorphisrnvis be- 
nutzt. Die geometrische Aennlichkeit sei 
durch die beiden folgenden Beispiele dar- 
getan: 



ph vsikalischeu Eigenschaften 
elekole enthalten, vihiend 



wlakel 

Caleit (CO, Ca, rhoraboedrisch) 74» 5ö' 
Natriumnitrat (NO,Na. rhomboedr ) 73» 27 ' 

II a:b:c 
Aragonit(Cü,Ca, rliombisch) 0,6224:1; 0,7205 
Ka]iummtrat(NOaK,rhoiiib.)0,&01 :1:0^701 

Durch die F&higkeit, in r^dmXfilger 
i paralleler Anordnung auJfeinander zu ver- 
i wachsen, sind besonders auch isomorphe 
Kristalle ausgezeichnet. Ein Kristall von 
, gewöhnlichem Alaun z. B. wächst in einer 
i gesättigten Chromalaunl^ung regelmäßig 
weiter: wir haben den Fall der parallelen 
Ueberwacluiung it>omorpher Stoffe. Mao 
kann iMsonders bei MiscbkristaUen fidiiehten 
I von versehiedener ZusammensetTmng er- 
halten. Bei isüiuoruhen StoLfeu vermac; seihst 
ein beliebiges Brucnstück des einen Kristalk\= 
iin der LOsung dee anderen Stotfe» wieder 
I „auszuheilen*'. Solche IMstaDe, welche rieh 
aus Schalen" und Zonen von verschiedener 
Zusammensetzong aufbauen, bat man als 
Schichtkristalle bezeichnet Bei 111- 



Digitized by Google 



1073 



neraUen beobachtet mau z. B. sogenannten 
zonareii Bau Mnf^ in der Bisilie der 

Fla0oklase. 

Diese SchicliLkri^UUbildung ist zurGruiid- 
lage einer Theorie des Miscbkristallbaues von 
O. Wiener (Physik. YAUchr. 1904. 5, 332) 
und Ambro IUI (Zcitsehr. f. nhys. Chemie 
1897, 22. 121) gemacht worden. Danach 
soll ein isomorpher Misohkrutall durch die 
submikroskopische orientierte Yerwaehsung 
der Komponenten zustande koninion und 
also sozusagen ein Schichtkristall seiu, auf- 
gebaut am a b wehee ta den dflnnsteo SeUeh- 
ten der enthaltenen Stoffe. 

4. Morphotropie. Im vorhergehenden 
Abschnitt über Istunoriihie haben wir in der 
Vergleichbarkeit der Krii;tallform bestimmter 
Stoue ein Hilfsmittel zur Krforschujjg der 
^iehmiKen zwßchen Kristallforni und che- 
mischer Zu.sammensetzung gefunden. Die 
Ausdehnung des Vergleicnes auf die Kri- 
•^tnllisation von Stoffen von iicriiiserem Ver- 
wandtschaftsgrade als er bei isomorphie 
vorliefet, fOlurt 2a dem erweiterten Geniet 
der Slorphotropie. Die^^e umfaßt all- 
gemein nach 1'. tiroth die Frage, welche 
Aenderungen im Kri>tallhau allmiUielie 
Aenderungen im Moleküle begleiten. 

Die morphotropische Vergleichung zweier 
kristallisierter Stoffe erfordert wieder die 
Kenntnis der Raumeinheiten ihrer Kri.MtaIl- 
struktur; als Maße dienen dann deren 



Volumina V und die topischeii Achsen 

X» y. »• 

Das umfangreichere Gebiet der Morpho« 
tropie befindet sich hinsichtlich der Einzel- 
forschung noch mehr in einem anfftngUobMi 
Zustand. Ciepenstand der Vergleichung sind 
in erster Linie organische Stoffe, weil hier 
durch allmähliche Substitution Verhältnis- 
m&ftig lenoge Aenderungen im chenüschen 
Ifoldnu in der mnmdgneliBtfni Weise ror- 
zunehmen sind. In den Bereit h Irr T^nter- 
Buehung wurde z. B. die morjpho tropische 
Wirkeng einer Substitution Ton "WumutiM 
durch Methyl, durch die Nitrogruppe NOi 
durch Hydroxyl OH, durch Carboxyl COOH 
gezogen. 

Als spesieUes Beispiel sei folgendes er- 
läutert: 

Morphotropische Wirkung einer 
Methyl- und Aethylsubstitutiou im 
Ammoniumjodid. Ammoniumjodid NH4J 
kristallisiert kubisch mit l^ x ii' irischer Spalt- 
barkeit; Tetramethylammoniumiodid und 
Tetraäthylammoiiinmfodid sii'gen in ibren 
tetragonalen Ivristallen deiitlirli ünrpho- 
tropische Beziehungen zum Auunoniuiiisalz. 
Die Kobirionsverhätnisse bedingen ähnliche 
Elementarpamlleloeder, niimlich den Würfel, 
bezw. tetragonales Prisma mit i^asis. Die 
voi^ehbarai Vblnmina V und Parameter 
X, tp, f) werden auf Grund der TCristall- 
messung und Dichtebestimmung erhalten. 



X(CH.),J 



57.5 
108,7 

162.9 



X 

3,H6o 

5,319 
6,648 



3.860 
6,648 



3.860 
3,080 



Durch KiiifiihruTiir von Methyl bezw 
Aethyl au Stelle der \ ier H-Atome im 
Ammoniumjodid wächst das Volumen des 
Klementarparalleloeders, aber nur in den r-wei 
Richtungen y und y größerem Maüe, 
während in der dritten Richtung (o die Aus- 
dehnung nur sehr gering ist. 

Aehnlich geartete Stmktnrbeziebnngen 
konnten bereits für eine große Zahl von 
veigleichsfähigeu iüristalleu festgestellt wer- 
den. Es sind dies Stoffe yen geringwem 
Verwandtschnft>grade als die isomorphen. 
Die Morphütrouio im weiteren 'Sinne ver- 
gleicht also Stoffe mit größerer Verschieden- 1 
heit im Kristallbau. Diese Ausdehnung des 
kristallographischen Vergleiches mm Zwecke 
einer Ermittelung von Beziehungen zwischen I 
Kristallform und chemischer Zusammen- 
setzung umfaßt aber nicht mehr jenen Sicher- • 
heitsgra<l in i!er Feststellung der Kristall-! 
«struktur wie bei der Jsomorphie. Je größer | 
eine moruhotroptsche Krietallreihe ist und 
je deutliciHT die Vcr<rleichung vnn Struktur- 
eigenscbaftcn sich gestaltet, um so zuver- 
ttniger werden die SohluBfolg^ngen bin- 

HaadwfirlMtach der Xatarwlaaeaaebanoi. Baatf V. 



sichtlich des Kristallbaue-:. Die Fähigkeit 
der Mischkristaiibilduiig ist bei Stoffen, fQr 
deren Kristalle moipnotrope Bcnciehungen 
im weiteren Sinne mit größter Wahrschein- 
lichkeit anzunehmen sind, im allgemeinen 
nicht zu erwarten und kann deswegen nicht 
mehr zum Nachweis struktureller Verwandt 
sehaftelwziebungen dienen. 

Llleiatiib d» AmnuU, Dt»BmdMigm tmüekm 
IbrUtaOJöm und thtmitetitr Ztuammenmlwmtg, 

In Ornham-Otto*» Lehrbwh der Chmie, 

Hraniij'rhirii'i IS'jS. — tl. Ilraun^. itiiteht 
Mintralugie. Letpttif IS'Jti. — <'. ttoeUei^f 
tfiijf»ik<duch-rhemUche Mineralogie, f/eiptig 1905, 

— JP. Groth, EinUÜtng m die ehemi§«ht 
KriHaOofraphie. Läpwig 1904. — O. IMtek, 
Grundriß der KrutallugrnplUe, 8. A^fl, Jena IHIS. 

— Oesammehe Schrißen ron B. MttMeherUeh, 
Brrti» — //. II. I!tikhiiifi-lSooz4-InK>tn, 
JJh /« i< » ««/i«< /t Itieichgi wtt ht« cum Siutidpunkl 
der Phatfniehre, I und II. BrauMchwcig 1901 
und 1904. — Tamaim, KritUMitieren und 
^dhR«bci*. Lti^f 1909. 



Digilized by Google 



1074 



] Kristalle. 

Flüssige Kristalle. 

1. nofinition. 2. (it'schirhtlichos. 3. CIu'- 
misrhe Kt'inhi'it, ZusiimnuMisctziuig und Kon- 
ttitiition. Ansichtpn von Quincke, Tamniann, 
N«*inst. Untersiichung«>n Vi»rländi'rs. 4. Phy- 
eiknlisrhr Kigpnsrhaften der kristallinischen 
Flüssigkeiten, f). Form und optisches Verhalten 
der flüssigen Kristalle. 6. Verschiedene An- 
schauungen. 

1. Definition. Flüssige Kristalle sind 
chemisch homogene reine Stoffe, die in einem 
bestimmten Temperuturintervall tÜRen- 
schaften einer P'lüssigkcit, den Mangel einer 
Elektrizitätsgrenze, mit Kigensehaften eines 
Kristalls, nämlich mit der Fähigkeit, in ihrer 
Lösung zu wachsen, und, wenn sie nicht 
regulär sind, mit Doppelbrechung, ver- 
binden. Mit Rücksicht auf diese Eigen- 
schaften sind die Körper fließende Kristalle, 
flieliend-weiche Kristalle, flüssige Kristalle, 
kristallinische Flüssigkeiten, doppelbrechende 
Flüssigkeit, anisotrope Flüssigkeiten, kristal- 
linisch-flüssige Substanzen, und, mit Rück- 
sicht auf eigenartige Bewegungserscheinungen, 
scheinbar lebende Kristalle genannt worden. 
Der .\usdruck flüssige Kristalle gilt für die 
Einzelformen, die der kristallinischen Flüs- 
sigkeiten für ihre Aggregate. 

2. Geschichtliches. Die flüssigen Kristalle 
als solche sind von 0. Lehmann entdeckt 
worden; seine erste .\bhandlung „über 
flieliende Kristalle" ist i. J. 1889 erschienen, 
ihr folgte i. J. 1890 eine solche „über tropfbar 
flüssige Kristalle" und „über kristallinische 
Flüssigkeiten". Den Anstoß zu der erst- 
genannten Veröffentlichung gab das Benzoat 
des Cholesteryls, das F. Reinitzer an Leh- 
mann eingeschickt hatte und an dem schon 
Reinitzer auffallendes, sich schein bar wider- 
sprechendes Verhalten beobachtet hatte, daß 
nämlich die Substanz gewissermaßen zwei 
Schmelzpunkte zeigt, indem sie bei 145,5° 
zunächst zu einer trüben, jedoch völlig 
flüssigen Flüssigkeit schmilzt, die bei 
178,5" plötzlich völlig klar wird. Beim .\b- 
kühlen tritt zunächst eine violette und blaue 
Farbenerscheinung auf, die aber rasch ver- 
sdiwindet. worauf die .Masse milchig trübe, 
aber flüssig bleibt; danach erst erstarrt 
die Substanz bei weiter fallender Temperatur | 
zu einer weißen, kristallinischen Masse. | 
Durch mikroskopische Untersuchung hat 
Reinitzer weiter festgestellt, daß beim 
Schmelzen der festen Substanz zur trüben 
Flüssigkeit die Trübung nicht durch ausge- 
schiedene Kristalle, sondern durch eine 
Flüssigkeit bewirkt werde, welche in der 
geschmolzenen Masse ölige Streifen bildet 
und bei gekreuzten Xikols hell erscheint 
(Fig. 1). I 



O. Lehmann bestätigte die Beobachtung 
von Reinitzer und stellte fest, daß die 
rätselhafte, dem Temperaturintervall 145'' 
bis 178,5° entsprechende Modifikation des 
Cholesterylbenzoats wirklich eine kristalli- 
sierte, völlig einheitliche, enantiotrope 




Fig. 1. Cholesterylbenzoat, verunreinigt, ein 
Hrei doppelbrechendcr, flQsäiger Kristallmasse 
mit „öligen" Streifen. 



Modifikation sei, daß es doppelbrechende 
Kristalle seien, deren Aggregatzustand 
aber dem Flüssigkeitszustand so nahe 
steht, daß sie nicht imstande sind, auch nur 
der Einwirkung des eigenen (iewichts Wider- 
stand zu leisten, sondern wie Svrup oder 
flü.ssiger (iummi zerfließen; sie ffießen mit 
der Flüssigkeit, als ob sie nur optisch aniso- 
trope Teile dieser selbst wären. Von dem 
bis daliin Bekannten war ihnen nur etwa 
die reguläre Modifikation von Jodsilber an 
die Seite zu stellen, deren Kristalle nach 
früheren Untersuchungen Lehmanns wachs- 
artige Konsistenz haben. Die Kristalle 
von dieser Beschaffenheit nannte Lehmann 
fließende Kristalle. 

Bei diesen war es noch zweifelhaft, ob sie 
eine meßbare Elastizitätsgrenze besitzen: 
eine solche fehlt vollständig nach Lehmanns 
weiteren Beobachtungen den von L. Ciatter- 
mann dargestellten Präparaten des .\zoxy- 
phenetol und Azoxyanisol; das erstere ist in 
dem Temperaturintervall von 134" bis WiP, 
das andere von 11 (j° bis 134" völlig flüssig und 
doch stark dop|)elbrechend, auf ihren Zu- 
stand bezieht sich der Titel der Abhandlung 
tropfbarflüssige Kristalle. 



Google 



EriBtaüle (FIflBsige Kristalle) 



1075 



Union tVlilt t'iii Merkmal der Kristalle, 
polycdrisehe Form; flielieud-weiche Kristalle, 
die'eine Form zu bilden vermögen, entdeckte 
Lehmann am filsauren Kalium und Ammo- 
nium; sie bilden qnadratiielie Pyramiden, 
sind aber so weich, daß, sobald zwei .^ich be- 
röhren, sie zu einem zusammeniUeßen, daß sie 
bdm StHhnen der Fitlssigkeit an einem Hin» 
dernis sirh dcformiiTCii. auch Tropfenform 
annehmen, nachher aber ^lch wieder strecken 
und zu ihrer Normalform ausrecken. Die 
Kraft, w'lfhe die gestörte Forin der fln-^ifrcn 
Kristalio wieder "herstellt, liüt Li'hmujiu 
„Gestaltungskraft"' genannt. Analog 
wie Ammoniumoleat verhält sich in seiner 
fliefiend-kristallinischen Modifikation der Ton 
Vorländer (1004) dartri'sti'lltt" Paraoxybenzoe- 
sioreätbyleBter, der Paraazoxjbromzioit- 
BlnreitiiyleBter nnd das Leeitldii. Nadb den 
AusführunL'cn LclnnaiinÄ sind diese fließen- 
den KriiiUlle, trotz der polycdiischen Form, 
welche sie frei schwebend aaBehinen, wahre 
Flüssigkeiten. 

Eigenartige Gestalt änderungen und Be- 
wegungserscheinungen beobacntete Leh- 
mann an dem von Vorländer dargestellten 
Paraaxoxynmtsäurcäthylester , nach Zu- 
satz von Lösungsmittel in der Nähe des 
Schmelzpunktes der kristallini i n 'lässigen 
Modifikation, indem sich da etab- und 
scUangenfOnnigen Gebilde entwickeln, die 
sich bewegen »ind die Lehmann deswegen 
scheinbar lebende Kristalle genannt 
hat 

Die Deutungen, welche Lehmann seinen 

B('i>hachtnns;pn ireijoben bat, haben vielfach 
^Vidersuruch geluailea und zu sehr heftigen 
Polemiken (gegen Nernst, Tammann, 
Quincke) Veranlassung gegeben, während 
sie andererseits durch exakte Untersuchungen 
(VMM K. Schenck und Vorländer) Bestä- 
tigung und Erweiterung erfahren haben. Im 
fokenden soQ TersncBt werden, das tat- 
säeriliche zusammen /,n stellen ohne Berück- 
sichtigung der theoretischen Erörterungen 
und der mehr oder weiuger unklaren und 
phantastischen Folgerungen; von Jodsilber, 
der einzigen anurganischcn Verbindung, die 
naeh Lehmanns Beobachtungen eine kri- 
stallinisch-flüssige Modifikation besitzt, wird 
abgesehen, da die Erscheinungen sehr wenig 

Iiräi^Miant sind und zur Klärnnt; nicht wc-ent- 
ich beitragen. Zudem besitzt nach den 
neuesten, im Laboratorium von Vornnder 
angestellten Untersnehuni^en Tnhandts die 
aus dem Schmelztuß erhaltene Kristalimasse, 
wenn das Jodsilber unter ▼ollständigem Lieht- 
an^-rhlnß nnd sorgfältiger Vermeidung auch 
kleiner öuuren organischer Substanz oder 
anderer Verunreimgung dargestellt war, 
auch dicht vor dem Schmelzpunkt nicht 
einen so hohen Grad von Plastizität, daß 



man sie als flüssig im gewöhnlicheu Sinne des 
Wortes bezeichnen könnte. Jodsilber dürfte 
deumach auf der Reihe der kristallinisch- 
flüssigen Substanzen xu streichen sein, die 
Encheinung wire dann auf organische Ver> 
bindungen beschi irl ' 

3. Chemische Reinheit, Zusamment 
sctsunff und Konstitutiofli. Ansichten von 
Quincke, Tammann und Nernst. Wenn 
eine Substanz, die flüssige Kristalle zu 
liefeni vnmag, in einem Kölbchen wenig 
über ihren ernsten Schmelzpunkt erhitzt 
wird, so schmilzt sie zu einer trübeu, 
in dickerer Schicht undurchsichtigen, aber 
vollkommen flüssigen Masse; die mikro- 
skopisch-optische Prüfung zeigt, daß sie 
in diesem Zustand doppelbrechend ist. 
Wegen die^ Trabung ist von QuiuQke, 
Tammann und Rotarski die ohenüsohe 
H(inu')£re!U'ität und Reij-lM-'l In : .vi'irelt und 
für p-Azoxyanisül z. B. angenommen worden, 
daß ihm gleichzeitig entstandenes p-Azoanisol 
beigemischt sei. R. Sellen ek und Eichwald 
konnten jedoch nachweisen, daß das von 
dem iVzoaflisd ▼öUig gweinigte Azoxyanisol 
die Phänomene noch viel charakteristischer 
und schöner zeigt als das venmreinigte Prä- 
parat: sie haben den sfremren Beweis d;ifür 

erbracht, daß fremde Verunreinkungen die 
üniache fOr das Auftretim der trttboi 

SelinH'Izflüsse nieht sein können. 

Der von Quincke und in etwas anderer 
Form von G. Wulff erhobene Einwand, daß 
in der trüben Schmelze feste Kristalle ent- 
halten seien, die von einer dünnen Flüssigkeits- 
haut umhflUt wetden, wurde durch Unter- 
siu'hnn{»en von Abetr«: und Seitz widerlegt, 
die aus der Größe der Dielektrizitätskon- 
stanten der kristallinischen Flüssigkeiten 
imd aus deren Verhältnis zu den Konstanten 
der klaren Schmelze und der festen Kristalle 
den Sclduß i^e/.ntren haben, daß in der trüben 
Schmelze feste KristäUcheu nicht vorhanden 
sein können. Tammann und Nernst hatten 
anirenommen, daß die trübe Sclimelze aus 
zwei tlüäsigen Subätanzen bestehe, vun denen 
die eine ein in der anderen mehr oder weniger 
lösliches Heduktionsprodukt der anderen 
sei, unii daß beide eine Emulsion mitein- 
ander bilden, e^ konnte aber kein Beweis für 
diese Annahme erbracht werden, dagegen 
haben Lehmann, Schenck und Vor- 
lander viele (iriinde, die Art der Doppel- 
brechung, das Auftreten der Doppelbrecnung 
Bueh in ysllig rdner Substans, vorgebracht, 
welehe ffeLfen diese Annahme sprechen. Zu- 
dem sind die Schmelzen nur trüb, insofern 
sie Aggregate flüssiger Kristalle bilden, 
wahrend isolierte flii-sit,'e Kri-talh- klar 
durch.sichtigsind. JJac li allen Untersuehungen 
ist nicht daran zu zweifeln, daß die flüssigen 
Kristalle chemisch rdne, homogene Köiper 
sind. 

68* 



Digilized by Google 



1076 



Kristalle (Hflnige Kristalle) 



Nach den Untersuchungen Vorländers 
Uber die Konstitution der kristallinisch- 
flüssii^'en Substanzen steht die Fähigkeit zur 
KldujDg kristftUiniBcber Flüssigkeiten in der 
sUenMäuten BezielwDg m aem Bau des 
chemischen Moleknl^; und wird der kri=tal- 
linisch-flUssige, anisotrope Zustand durch 
eine mflglicfist lineare struktur der Mole- 
küle hervornfnifpii; und wie das Molekül 
lineare Struktur hat, nach einer Richtung 
(Achse) gestreckt ist, so sind auch die Kri- 
stalle m optischer Hinsicht einachsig. Er 
besteht somit dne Besiehuni^ zwisdien der 
linearen Gestalt der Moleküle und der (le- 
stalt bezw. den optischen Eigenschaften der 
flftssigen Kristalle. Jedoch besitzt nicht 
Jede Sub^tanr. für die pine rterarticre Struk- 
tur angenommen werden kauu, eine kristal- 
linisch'flQssige Phase Nach Vorländers 
Untersuchungen tritt bei den Benzolderi- 
vaten die kristallinisch-nüssige Phase nur bei 
Para-Disubstitutiniisprodukten auf, nicht bei 
den m- und o-Derivatcn. Sobald zu den beiden 
Fara^obstitttenten ein dritter Svbstituent 
hinzutritt wird der kristallinisch-flüssige Zu- 
stand verhindert. Je mehr die Struktur 
naeh der Unge des Molekflk ausgedehnt 



wird, um so günstiger ist sie für den kristal- 
linisch-flüssigen Zustand. Die Verbindungen 
R0.q,H«.N:N.C8H..ORoder RO.CH,.CH: 
N.C^4.C00H u. a. sind kristaUinisch- 
flOseig im Gegensatz zu den kflrzeren RO. 
qgH,.N:?f.r8H5 Utk! RO . q,H, . CH : X . q,H.. 
Infolf^e von Verzweigung der Kohienstofi- 
kette sind die a-Sub8titutions|)r()dukte der 
p-Methoxyzitritsäure für sich nicht kristalli- 
nisch-flüssig, während die Säure eine solche 
Phase gibt. Während bei der Azoxybcnzoe- 
säure nur der Aethyläther kristallinisch - 
flQssig ist, bilden sämthche aliphatische Ester 
der p-Azoxyzimtsäure vom iiethyl- bis zum 
Cetyles;ter die kristaUinisch-flüssige i^hase. 
Bei Verbindungen mit freieim Phenolhydroxyd 
existieren keine kristalUnisch-flüssis^pn Phasen. 
'Auf Grund dieser Erfahrungen konnte Vor- 
jländer die Zahl der bekannten Substanzen 
! mit kristallinisfh-fiflssifieii Modifikationen !ini 
mehr als 2ü0 vermeiiren; sie könnte auf dem 
gldehen Wege baliehig venadirt woden. 

Die Verhindunirt 1 w lt he die eine oder 
'andere Erscheinung der kristaUinisch-flOs- 
i sigen Kristalle besonders deutlieh zngen, 
[sind tt. a. die folgenden: 



1, Cholesterylbcnzoat 

2. Chohsterylpropionat 
p>Azo]^»i«ol 

4. p-Azoxyphcnetol 

ö. p-Azoxyanisolphenetol 

6, p-Azoxybenzoesiure&tbytsster 



8. p-Methoxyzimtsäure 

9. Anisal-n-aminozimtsftureester 
10. .YnisalJazin 



!'"h''c'ii'o 

cft,6!c^k^!N* N.QilI^.CHsO 

CjHjO.qjH^.N N.C,H^.C,HjO 
CHjO.C^H^.N- N.C^H«.C,H,0 

N.CsH^.COOCjHj 

O 1 



7. p-Azoxyzimtsäurefttbytester 0 



N.C,H,.CH:CH.COOR 



N.CeH^.CHXH.COOR 
CHjO.CgH^.CHiCH.COOH 
CHjf ) . I , C H : N . CjH. . CH : CH . COOR 
GHjO.r^H^.CHiN.N.CH.QlI^.CIiaO 



Die Ölsäuren Salze, die wie Kalium- und wird diese klar, isotroj). er wird daher als 
Ammoniuffloleat gewisse Erscheinungen, po- 1 der Kl&rungspunkt bezeichnet. Nicht 
lyedrisehe Form Tertninden mit Flflssigkeits- 1 selten zeigt eine derartige Substanz im festen 

zustand, liesmuler?; deutlich wahrnehmen ; Zustand Polymorphie und ist eiianfiotrop; 
lassen, sind kaum je chemisch völlig ein- nach ihrem Verhalten im flüssigen Zustand 
heitVehe Stoffe, die Konstitution der Oel- können die Substanzen aueh in bezug auf 
säure pflc[;t man aber ebenfalls durch eine diesen * als polymorph, enantiutrop oder 
lanKt' offene Kette darzustellen. monotrup aufgefaßt werden. Wie eine be- 

4. Physikalische Eigenschaften der stimmte Momfikation einer polymorphen 
kristallinischen Flüssigkeiten. Jede Sub- festen Substanz innerhalb eines begrenzten 
stanz, die eine kristallinisch-flüssitfe Phase Tcmperaturintervalles beständig ist, so auch 
zu bilden vcriuai:, besitzt weni{!;stens zwei , die Kristallini.sch-flüssige Modifikation; die 
Schmelzpunkte i bei dem ersten gebt die j untere Grenze bildet der Schmelzpunkt, bei 
kristanini9Ch*feete Substanz in die trttbej welchem der Uebcrgang ans dem festen in den 
kristaninisch-flttssige Qber, bei dem zweiten , trfibflfteslgen anisotropen Zustand erfolgt, . 



Digitized by Google 



KiMle (FUtaoge Krialdto) 



1077 



die obere Grense ist der KÜrungspunkt, b«i 
«deliein die Flflssigkeit klar und isotrop 
wild. Diese Punkte sind für einige d«r Sub- 
stuucen folgende (nach Sciienck): 





Srhmelz- 
paukt 


Klärungs- 
punkt 


( liolestcrylbenzoat . . 
Clioksterylpxopioiiat . 

p-AzoxjTihpnptoI . . . 
p-Azoxyanisolphenetol . 

Anisaldazin 

p-Azoxybeuzoesäureäthyl- 


l45,5« 
98« 
Ii6« 

93,3* 
i6o« 

»«3.5* 


IM- 

134" 
I68« 

149.6- 
x8o* 



Wird die Schmelze, nachdem die KJä- 
ningstemperatiur ilbeischritten ww, wieder 
abgekiUilt, so dvrchttitfk sie ntniehst wieder 

den kristallinisch-flüssigen Zusf.iiul. ehe sie 
kristaiiinisch-fest wird, es besteht voll- 
kommMie Analogie mit enintiotropen 
Substanzen. Nur Cholesterylacetat 
verhält sich in dieser Beziehung anders, 
indem für die kristallinisch-flüssige Form 
kein begrenztes Beständigkeitsgebiet exis- 
tiert, ihre Arten verhalten sich wie 
monotrope Köri>er. R. Schenck u. Fr. 
Schneider ist es gelungen, die enantio- 
tropen Hodifikationen des p-.\zoxyani8ol in 
monotrope überzufülueii. iiideiii sie durch 
Beimischung einer fremden Substanz (Benzo- 
pheiion^ bewirkten, daB der ürnwandlungs- 
pnnkt aer kristallinisch-flüssir^en Phase in die 
isotro])-flQfisige unter den Umwandhingspunkt 
dl r iCsten in die kristalHiiisch-nassige Phase 
herabgedrückt wurde. Der eigentliche 
Schmelzpunkt liegt dann unter dem Um- 
wandlungs^unkt wie es bei mmiotropen 
Körpern sein muB. 

Wie ein kristallinisch -fester Körper 
mehrere Modifikationen bilden kann, so 
auch kriätalliuifich-IlQssige Körper; die Poly- 
morphie im flüssigen Znstand hat ro- 

erst F. M. .Tae'^er am riiolestprylraprinat 
beobachtet, das sodann O. Lehmann weiter 
antersucht hat; es besitzt drei flQssi^e Zu- 
stände, einen isotrop- und zwei kristallinisch- 
flüssige, die sich durch verschiedene Doppel- 
brechung unterscheiden und von denen die 
eine in die andere durch Teniperaturänderung 
übergeführt werden kann; bei der Um- 
wandlung beobachtet man, daß die Kristalle 
der neuen Modifikation in regelmäßiger Orien- 
tiemng gegen die enteren auftreten; die 
molekulare I?irlitkraft der Modifikation I 
erstreckt sich auch auf die angrenzenden 
Molekfile der Modifikation II D» tob Vor- 
länder und Wilkc dargestellte Anisal-p- 
aminozimtiiaureäthylester geht bei 108" 
aus dem kristallinisch-festen Zustand in eine 
zähflüssige Masse über, diese wandelt sich 
bei 117° in eine andere dünnflüssige, doppel- 



brechende Flüssigkeit um. welche bei 136'' 
in die isotrope Schmelze übergelit ; beim Ab- 
kühlen treten die einzelnen Zustände in der 
umgekehrten Reihenfolge auf, verhalten sieh 
demnach enantiotrop. Andere Substanzen 
be-sitzen noch eine größere Zahl flüssicjer Zu- 
1 stände, der Auisalaminozimtsäureäthylester 
I besitat denn vier, drn kristdUumh-flitosige, 
I eine isotrope mit den vier UebeigaDgspunkten 
'W, 10'.)", 117" und las«; der Phenylbenzal- 
aminozimtsäureäthylester gar deren fünf 
mit den o Schmelz- und Umwandlungspunkten 
bei 145", 178«, 204», 208» und 21CP; seine 
Modifikationen sind sehr dh und tngnn den 
Charakter von Harzen. 

Neben Modifikationen, die im Verhältnis 
der Enantiotropiestehen, kommen auch mono- 
i trope vor, beiderlei Arten bei dersdben Sub^ 
[stins oder aneb nur monotrope. So besitst 
nach Yorl.änder AethoxvDenzalamino-a- 
I Methylzimtüäureäthylester eine en&ntio* 
j trope kristaUinigch-flOssige nnd eine mono- 
: trope kristallinisch-flüssige Phase, dazu zwei 
feste Phaisen. Uebergan^punkte 124°, 94», 
' 76». .\ethoxybenzalamino • a - Aethylzimt- 
säureäthylester besitzt 2 monotrnp kristal- 
linisch-flüssige Phasen und 2 fe^tu Phasen. 
I Uebergangspunkte 73», 61», 4öP. 
I Manche Substanzen schmelzen zwar an 
I einer kristallinisohen Flflssigkeit, es fehlt 
I ihnen aber die isotro|)-rIi■^^^il;e j'tiase: sie 
jsind etwa solchen Körpern zu vergleichen, 
jdie bei eingehen Atmospbirendrndc ver- 
dampfen ohno 7.n schmelzen. Dies findet sich 
bei Bis-p-iutrubenzal-p-phenylen-diamin und 
Bisphenylbenzalphenyiendiamin. 

wie der Schmelzpunkt allgemein, so ist 
nach den Untersuchungen von R. Schenck 
I auch der Klärungspunkt von ioBeren Druek 
I abhängig, der Uebergang in die isotrope klare 
Flüssigkeit vollzieht sich unter Auftreten 
einer Wärmetönung und plötzlicher Aende- 
rung der Diohte; durch Zusatz fremder Sui>- 
stanmi kann der Elftmngspnnkt betrldrifieh 
herahgedrückt werden. Während die trüben 
Schmelzen mit fremden Stoffen nur in be- 
schränktem VtaSuam mischbar sind, mischen 
sie sich untereinander meist in allen Verhalt- 
nissen. Da sie in dieser Beziehung den 
Mischungen isomorpher fester Stoffe Mindn, 
bezeichnet Schenck sie als isomorphe 
Mischungen flüssiger Kristalle; wie 
der Schmelzpunkt dieser aus dem der Korn- 

Knenten nach der Mischangsregel berechen- 
r ist, so gelang es Sobenek, aneh den 
Klärungspunkt eines flüssig isomorphen Ge- 
misches aus denen der Kom^nenten zu er- 
ndtteln; der rm p-Aioxyanisol wird s. B. 
durch den Zusatz der p-Azoxyphenetob 
nicht erniedrigt, sondern erhöht. Misch- 
kristalle können bei kristalhniseh-flüssigen 
Stoffen nicht nur durch trleichzeitige Kristal- 
lisation, sondern auch durch D ffussion ent- 



Digiiized by Google 



1078 



Kiiätaile (Flßssige Krktalle) 



stehen, sebnld die beiden kriRtallinffiehen 

Kln>sisTkfitrn iiirinaiKler Ifislicli >iiul. Zwei 
krksialliiiiijch-flikisige Modifikationen dessel- 
ben Stoffes misehen sieh nur in beiehrtnkteni 
Verhältnis. 

l)er(irad des Klushigkei tszustaiides 
der trüben Schmelzen ist bei verschiedenen 
Subatansen verschieden and von der Tempe- 
ratur abhftngig. Vm ein Urteil Aber den (frad 
der Zähigkeit der kristallinischen Flü<<i<:- 
keiten zu bekommen, sind von Schcnck und 
Eichwald messende Bestimmungen au^;- 
geführt worden. In der Tabelle sind, da die 
Zähigkeit eine mit der Temperatur veränder- 
liche (iröße ist, die oberen und die unteren 
beobachteten Werte angegeben. Als Maß- 
stab dient die Zähigkeit des Wassers bei 
(P, welche glneh 100 gcsetst wird. 



so ist für Anisaldazin durch Conrat fest- 

worden, daß bnim Klärungspunkt die 
Aenderung der Dichte unstetig erfo%t, indem 
der Wert von 2,034 der isotropen Schmebse 
bei 183,72" auf 1,315 der anisotropen Schmelze 
bei 182,33" springt, wobei der Klärungspunkt 
bei 182,75* liegt. 

Die Messung der Dielelctrizitätskon- 
stanten durch Abegg und Seitz. Eich- 
wald, Bühner ii. a. Iiahen i'r^rlxMi. daß 
diese Größe bei der Umwandlung der einen in 
' die andere flüssige Phase katun eine Aenderung 
erfährt, währiMul beim Erstarren ein be- 
trächtliches Sinken dieser Größe eintritt. 
Die Werte der DidektrizttiltskonBtaoten sind 
nach Bahner 



Substanz 



Zähigkeit 



der aniso- 
trop. Päse 


der iso- 
trop. Phase 
beim KUr.- 
Pnnkt 


893— 6«l 


420 


856—472 


357 


327—309 


449 


171—111 


167 


141 — 128 


«74 


106 — 91 


»59 


79 — 66 


95 



Cbobsterylbcnzoat . 
p-Aso^nrbsnzoesinre- 

Uhylester .... 
p-IHae«toxylMtilb«n- 

ehlorid " 

p - A zoxyanisolpbenetol 
p-Ajioxyanisol. . . . 
p-Hethoxysimtsäure . 
p-AzoxA-pnenetol . . 

Die beiden ersten Stoffe besitzen die Kon- 
sistenz ungefähr von Olivenöl, die übrigen 
die der höheren Alkohole, der letzte ist 
dönuflQsaiger als Wasser. Bei der Mehruhl 
der untersuchten Körper erwies sich die aniso- 
trope Fhlssit^keit beJeuteiuI beweglicher &h 
die isotrope, die Zähigkeit steigt beim KJä- 
rungspnnkt plOtslieh auf den höheren Betrag, 
nur bei den beiden zähesten Stoffen besitzt 
die anisotrope Phase die größere Zahi;;keit. 
Sorgfältigste Untersuchungen über dw Zähig- 
keit in dt>r allernächsten Umirebuiit^ des l'ni- 
wandlungspunktes der aiiisotropea in die 
isotrope Schmelze, die Schenck, Hemuel- 
mann und Diokensohied ausgeführt haben, 
haben das flbereimtimmende Hesultat ge- 
geben, daC die ZiUiit^keitskurve ein Miiiiiiiuiii 
besützt und von dieser tiefsten Stelle wieder 
ansteigt, daß eine Diskontinuit&t nicht 
iiachzuweiMMi ist. daß die Kurven hierin 
den Kmulsiou^kurven gleichen. Dies findet 
aber auch bei solchen kristallinischen Flüssig- 
keiten statt, deren anisotrope Schmelze klar 
ist und sicher nicht als eine Kmulsion ange- 
sprochen werden kann. 

Der scheinbar stetige Uebergang von den 
Konstjinten der kristalBnischen zu denen der 
;iiitnr|ilien Si luiiel/c j^t nur auf die Zähigkeit 
bcifclirunkt, schon nicht mehr auf dieDichte; 





0 


"o . 








m 

'5 


gn «2 


>- 
2 




Zustand 


zoxyai 


©'S 


i1 
|J 


«Ii? 




< 


< 






isotropflüssig . . 


4.8 


4.S 


4.3 


5,2 


anisotropflOssig . 


4.9 


4.9 


4.3 


4,8 


fest 


3.4 


3,3 


2,9 


2,8 



Spätere Messungen von Specht und 
Sultze nach verfeinerten Methoden von 
Drude ergaben, daß die Tein|)eratiirkur\e 
der Dielektrizitätskonstanten sowohl beim 
Uebergang aus der isotropf lUssigen zur anisop» 
fliissif^en Schmelze, als auch bei den Uf'I)ei- 
giiiii^eii zwischen zwei anisotrop-flüssitjcii 
Phasen zwar kleine, aber doch deutlich wahr- 
nehmbare Diskontinuitäten aufweist. So 
beträgt die D. K. des p-Azoxyanisol nach 
Specht bei 139,F (isotrope Schmelze) 0,238, 
bei 132*6'' (anisotrope Schmelze) 6,479. 

T>ie Messung der optischen Konstan- 
ten der flüssigen Kristalle ist besjreiflicher- 
weise mit besonderen Schwierigkeiten ver- 
bunden. O. Lehmann erhielt fflr Parazoxy- 
phenctol durch Suspension in einer gleich 
stark Ijreehenden Flüssigkeit als Werte der 
Haupt lirechungsexponenten 1,8 und 1.5; 
die Stiirke (ierT>oppelbrechuii!; aii dergleichen 
Substiiuz hat er zu 0,33, Mau^^uin zu 0.37 
gemessen. Nach den Messungen und Be- 
rechnungen von £. Dorn und W. Lohmann 
ist ffir die zweite kristaHiniscfa-flOssige Phase 
von .\ethoxvbenzalamino-a-.\ethylzimtsäure- 
äthvlester für Na-Licht bei 28" lo — 1,529 £ 
= 1,907 o> = 0,378; für Aethoxybenzal- 
aniino -« - Methylzimt,''äurcäthvie8ter o = 
IMO und E ^ 1,914, e — w ^ 0.394. Die 
Doppelbrechung ist demnach reichlich doppelt 
so groß als bei JvaUupat und nimmt nach 
dem violetten Ende des Spektrums noch 
rriiehlieh zu. Die unten in Figur 6 abi:el)ildete 
Inteherenzfigur bt die der ietztereu Verbin- 
dung. Die Breehungskoefßnenten fOr die 
amorphe .-^ehmelze, sowie für den ordentltelirn 
Strahl der beiden kristAllisch-flüssigen Moditi- 



Digitized by Google 



Kristalle (FUtasige Krulille) 



107t 



kationen wurden direkt bestimmt, wibrend 
der f flr den aafierordentlichen Stnfal mn Mes- 

äun|;en an den Ringen im konr. pol. I.Icht 
berechnet wurde. Die Untersuchungen 
wuideo bei Tecscliiedenen Temperftturen und I 



iUr verschiedene WeUenlinge des Lichtes 
ftmeeführt Die Ert^bnisse mr di« «hie dar 

hoiuoii UDtorsiicIifcii >iih-tai)zen zeigt dift 
folgende Tabelle (nach Schcnck): 



Aethoxyb«n2alamino-<(-aethylziuit.säureaeti)yleäter. 



Art des 
ätrabk 



Tcmp. 



Li 

. 6708 



Na 
A - 5893 



Hg gr. 



Hg. bl. 
Ä - 4357 



Phase 



27" 

2» 



I.52II 
1.5220 

1.5234 
1.5249 



1,5286 
1,52«« 
1.5305 

«>»>73 



Doppeibiech. 
e — o 



2«« 



0,363 



o»378 



1.5337 
1,5353 
«,53^'9 
1^400 

'«9337 



<MOO 



1,5087 
1,5704 
1.5731 
«t5794 



0,63^ 



Kristallin- 
IL Phase 

a 



35" 
40» 

45" 
50» 
53° 
36^ 



ii537i 

»,5394 
1.5423 
1^53 
1.3496 



l,34«8 

».5454 
l»5487 

«.5523 
1,5566 
1,5620 
1,3679 



».3304 

»,5544 
»,5584 
1.5625 
».5681 



1.3956 

1,6025 
1,6111 
1,6x66 



Kristattm- 
fl. 

L 



60» 


»,<>I34 


1,0308 


1,6440 


»,6955 ^ 


70» 


i,(K^88 


1,6264 


1,0392 


»,6911 i 






1 ,620« 


1.6342 




90» 


».5992 


I,()l66 


1,6291 




100» 


»,5943 


I,61l8 


1,623g 


1.6742 1 




»,5895 


1,0071 


1,6191 


1,6695 


1.:.)" 


«.5847 


«.6043 




».6647 1 


»30» 


1,5800 






! 



lüotrope 
Sehnebe 



Die Substanzen boiolgeu in der zweiten 
kri8tanhiiBeh41flmi|^en Phase qnantifatir die- 
selben Gesetze, wie flie ptnachsic^on festen 
Kristalle. Hierin ^phvu Dorn und l.ohmann 
einen wi'iicirn starken Grund gegen die 
Knmlsionstheorie der kristallinis( tun Flüssig- 
keiten. Mit Uism Ucbergang der tiiieii Modi- 
fikation in eine andere sind starke S()range 
und plötzliche Aendeningem in den optischen 
Konstanten verbunden. 

5. Foim und optisches Verhalten der 
flüssigen Kristalle. Die trüben Schmel- 
zen, welche .\ggregate der flüssigen Kristalle 
sind und deswegen zweckmäßig kristallinische 
Flüssigkeiten genannt werden, erweisen sich 
bei Ünteranebung im }>olurtsierten Lieht als 
Irhliaft tloppolhrtchend in einer mit ilirer 
Bcwc^ng lortwahrend wecbsebideu Weise. 
Wenn es sich nur dämm handelt, nachzu- 
weisen, duß die Körper flüs-i'^ uiirl zugleich 
doppelbreciieitd sind, bedarf r> kciiuT wni- 
teren Mittel, als die Substanz auf 11 1 
Objektträger mit einem fl.n lii ii l hrgias 
alä Deckglas unter einem LehniunnsL-hen 



Kristailisationsmikroskop zu schmelzen und 
das Dechdas sebftukelna sa bewegen, wir- 
rend die Terappmttir unter der Kläningstem- 
peratur gehalten wird. Um aber die Form 
zu unteren« lieii. welche die llttosigen Kristalle 
frei Hchwelieml annehmen, muß die Sub- 
stanz in kleine Teilchen getrennt werden, 
was durch Zusatz einer sehr geringen Menge 
eines Lösungsmittels (Bromnaphtalin, Kolo- 
phonium. Oel usw.) erreichbar ist. Fiir seine 
neuesten Untersuchuiitreii verwendet Leh- 
mann ein mit poßer Apparatur versehenes 
Mikroskop fOr thermiselie Analyse in Vw- 
biIKI^lM<^ mit einem Kaiiillarmtalor. 

Während die kristallinischen Flüssig- 
kttten dnreh die Brechung, Reflexion und 
Beugung de« Uchte? an der (Ireiize der 
einzoluen Ivristalliiidividuen trüb erschei- 
nen, sind die isolierten flüssigen Kristalle 
klar rJun-lisiehtig. Die Bezeichnnn" fl iiitu'!- 
l)reclieudeFlu>.>igkeiten*' weist Le Ii 111 a 11 11 zu- 
rück, weil die flüssigen Kristalle sich von 
Flüssigkeiten, die durch heftige mechanische 
Störungen doppclbrechend geworden sind. 



Digilized by Google 



1060 



KristaUe (gm^ KristaUo) 



sehr wesentlich dadurch unterscheiden, daß 
ihre bei der Fortwachsung neu angelagerten 
Schichten die gleiche Anisotropie zeigen 




0VJ 




Fig. 2. Kristalltropfen von Paraazoxyphcnetol 
in aatürürhem Lirht. Nach (>. L<'hinann. 




O 

' Qo 

O.. . 

o -Wi 



Fig. 3. 
Licht. 



Zusammpnge.wtztc Kristalltropfpn in natürlichem 
Dibenzalbeiizidin gemischt mit Aethuxybenzaluzin. 
Nach U. Lehmann. 



und daß die Struktur bei den niannig- 
faltigsten imd eingreifendsten Störungen 
erhalten bleibt: hieraus schließt Lehmann, 
daß die fliissiucn Kristalle „molekulare 
Richtkraft" besitzen, welche den Flüssig- 
keiten abgeht. 

Nach der Fornienausbildung der flüssigen 



Kristalle kann man solche unterscheiden, die 
frei schwebend nur Kugelform annehmen 
und andere, die polyedrische Formen bilden. 
Die erstercn werden wohl auch im engeren 
Sinn flüssige Kristalle, die anderen fließende 
Kristalle genannt. Bei den ersteren wird 
die Form nur durch die Öbcrflächensnan- 
nung gebildet, bei den anderen tritt «azu 
die Gestaltungskraft der Substanz. Die 
Untersuchungen verdanken wir besonders 
<). Lehmann, der durch seine großen Kr- 
fahrungen im (iebiete der mikroskopischen 
Kristailanalyse wie kein anderer die beson- 
deren Schwierigkeiten, die sich hier bieten, 
zu überwinden vermochte; l'hotogranhien 
tür die Abbildungen hat er und Vorlänuerin 
dankenswerter Weise zur Verfügung gestellt. 

Flüssige Kristalle in Kugelform 
sind besonders gut aus p-Azoxyphenetol oder 
einer Mischung dieser Substanz mit Azoxy- 
anisol zu erzielen. Azoxyphenetol, das im 
kristallinisch-flüssigen Zustand leichter be- 
weglich ist als Wasser, nimmt frei schwe- 
bend Kugelgestalt an; die Kugeln (Fig. 2) 
besitzen eine regelmäßige innere Struktur, 
die im gewöhnlichen Licht bei genügender 
Vergrößerung dadurch hervor- 
tritt, daß eine Kugel je nach 
ihrer Lage entweder einen dunklen, 
von einem grauen Hof umgebe- 
nen Kern im Zentrum (Kristall- 
iropfcn in der ersten Hauptlage) 
oder eine bikonvexe Linse (Kris- 
talltropfen in der zweiten Haupt- 
lage) zu enthalten scheint, (le- 
l)ilde. die nicht existieren, son- 
dern nur durch die Lichtbrechung 
infolge der inneren Struktur er- 
scheinen und deren Zustande- 
kommen Lehmann durch eine 
symmetrische .\nordnung der 
.Moleküle in konzentrischen Kreisen 
um eine durch den Kern gelegte 
Vchse, die Symmetrieachse, er- 
klärt. Sobald zwei Kristalltropfen 
sich berühren, fließen sie in einen 
zusammen, zeigen für kurze Zeit 
zwei Kerne, bald nur noch einen. 
Dies führt Lehmann darauf zu- 
rück, daß sich die Moleküle der 
zusammengeflossenen Tropfen 
parallel richten und nennt den 
Vorgang ,, spontane Homöo- 
tropie". Beim Zusammenfließen 
mehrerer Kristalltropfen werden 
die Erscheinungen ent«prechend 
komplizierter. SolchesZusammenfließen zweier 
Kristalltropfen zu einem einheitlichen Indi 
viduum vergleicht 0. Lehman n mit der 
Kopulation niederer Lebewesen. Wenn 
die sich mischenden Stoffe erheblich ver- 
schieden sind, so treten eigentümliche Struk- 
turstOrungen auf (Fig. 3), z. B. Tropfen aas 



1081 



zuPammenRctiphichteten Lamellen, die so fein ändert sich ihr Verhalten in entsprechender 
sein können, daß stärkste Vergrößerung dazu Weise. Je nach ihrer Dicke geben sie außer 
gehört, sie wahrzunehmen ; ihre Struktur den schwarzen Streifen lebhafte Interferenz- 
kßnnte man mit der Mikroperthitstruktiir 
der Alkalifeldspate vergleichen, lieber einem 
Nicol erweisen sich die Kugeln als dichroi- 
tisch, indem sie in zwei gegenüberliegende 
gelbe und farblose Felder zerfallen; beim 
drehen des Präparats werden die vorher 
farblosen gelb, die gelben farblos (Fig. 4). Wird 





Fig 4. KristAlltropfen in polarisiertem Licht 
(über einem Nirol); wegen des Dirhroismus sind 
die Tropfen in weiße und gelbe (hier helle und 
dunklere) Felder geteilt. Paraazoxyanisol mit 
etwas Paraazo.\-vphenetol. >tarh 0. Lehmann. 

das Xicolsche Prisma über dem Präparat 
angebracht, so erscheinen die vorher gelben 
Felder farblos und die farblosen gelb. Flüssige 
Kristalle, die durch Aufnahme fremder Stoffe 
gefärbt sind, werden ebenfalls dichroitisch. 
Bei gekreuzten NicoLs (Fig. 5) geben Tropfen 
in der ersten Hauptlage bei sehr geringer 
Dicke ein schwarzes Kreuz, dessen ;\rme den 
Schwingungsrichtungen der Nicols parallel 
gehen: in dickeren Tropfen treten durch 
Ueberlagerung Komplikationen ein. Tropfen 
in der zweiten Hauptlage verhalten sich 
zwischen gekreuzten T^icols in der Mitte ein- 
heitlich und so, als ob die Moleküle nicht, 
wie bei den ersteren, konzentrisch um die 
Mitte, sondern in parallelen Linien an- 
georduet seien. Beim Rollen der Tropfen 



Fig. 5. Kristall tropfen von Azoxynhenetol 
zwischen gekreuzten ^^icols. ^ach ü. Leamann. 

färben. Manche Forscher, wie Friede! und 
(irandjean vertreten auf (Irund eigner 
Forschungen die Ansicht, daß die Doppel- 
brechung der flüssigen Kristalle keine Eigen- 
schaft dieser sei, sondern an die (irenz- 
schichten gebunden sei, welche dem (Was 
adhärieren. Sie ziehen daher die Bezeich- 
nung „anisotrope Flüssigkeit" vor, 
welche sich dadurch empfiehlt, daß sie 
keine hypothetische Annahme über Kristall- 
struktur enthält. Der .Auslegung ihrer 
Beobachtungen hält Lehmann entg^en, 
daß sie mit zu dicken Schichten und nicht 
reiner Substanz gearbeitet haben; niuu 
müsse die Versuche so einrichten, daß frei 
schwebende Tronfen zur Beobachtung ge- 
langen, nur sülclu' werden kugelförmig und 
zeigen die von Lehmann beschriebenen Er- 
scheinungen. 

Wie zwei Tropfen zu einem zusammen- 
fließen können, so formt sich ein geteilter 
Tropfen in kurzer Zeit zu zwei Kugeln, 
welche sich verhalten wie der ursprüngliche 
Tropfen. Im uiJUjnetischen Feld drehen sich 
die Tropfen bis zur Uebereinstimmung der 
Symmetrieachse mit den magnetischen Kraft- 
linien, außerdem erleiden sie eine Aenderung 
der Struktur derart, daß auch die Aus- 



1062 



Kristallo (Finssigc Kristalle) 



löschunptric-htiingoii, d. h. die Achsen der 
einzelnen Moleküle nju'h Lehmann sich 
den Kraftlinien nähern; nach Beseitigung 
des Feldes kehrt die frühere Struktur zurück. 
Jede künstlich hervorgerufene Störunf; der 
Struktur, z. Ii. durch Krzeusjunj^ wirbelnder 
Strönie im Innern, verschwindet infolge der 
spontanen Homöotnmie sofort wieder. 

Durch die adsorbierende Wirkung des 
Cih^jes ordnen sich die Teilchen in den 
kristallinischen Flüssigkeiten so, daß im 
parallelen polarisierten Licht die Schichten 
wie einfach brechend ,, pseudoisotrop" er- 
s<>heinen, im konvergenten Licht aber ein 
Interferenzbild wie einachsige Kristalle geben. 
Diese durch einen äußeren Zwang herbei- 
geführte Parallelrichtung der Teilchen nennt 
Lehmann „erzwungene Homüotropic". 
Vermindert man die molekulare Richtkraft 
der Kristalltronfen von p-.\zoxyphenetol 
durch Beimiscliung von rarazoxyzinit- 
säureäthylester, so wirkt auch bei Anwesen- 
heit eines Lösungsmittels die adsorbierende 
Kraft des (ülases so intensiv, daß die Kri- 
stalle sofort nach ihrer Kntstehung pseudo- 
isotrop scheinen, indem sich die optische 
.\chse senkrecht zur (ilasfläche stellt, na- 
mentlich bei sehr dünner Schicht. Lehmann 
nennt dies ..spontane Pseudoisotropie". 
Die „öligen Streifen", die dann öfters noch zu 
beobachten sind, sind solche Partien, in 
denen die.se regelmäßige Stellung der .\chsen, 
die vielleicht auf I'arallelrichtung blättchen- 
förmiger Moleküle beruht, nicht eingetreten 
ist, wo diese Blättchen vielmehr hochkant 
stehen, statt mit der Fläche dem Glase 
anzuliegen. Die Ursache ihrer Kntstehung 
ist Verunreinigung der kristallinischen Flüs- 
sigkeit. 

Fügt man der kristallinischen Flüssigkeit 
mechanische Verunreinigung zu, z. B. Tusche, 
so schieben die flüssigen Kristalle die.«;e zur 
Seite, was Lehmann als ihre Selbstreini- 
gung bezeichnet. .\uf der Oberfläche einer i 
in der Mutterlauge befindlichen Luftbla.se 
breiten sich die flüssigen Kristalle zu einer 
nseudoisotropen Schicht aus, es entstehen 
liohle S|)härokristalIe. 

Mit Untersuchung der im konvergenten 

f»olarisierten Licht auftretenden Inter- 
erenzerscheinungen hat sich besonders Vor- 
länder beschäftitrt. Hiernach Jüchen die 
., pseudoisotropen" kristallinischen Flüssitr- 
keiten. nachuem sie durch Aufrichtung der 
Kristalle zwischen Objektträger und Deck- 
glas klar und durchsichtig geworden sind, 
ein scharfes, auch bei Drehung unveränder- 
tes Interferenzbild einachsiger Kristalle, 
welches von dem einer festen einachsigen, 
senkrecht zur optischen Achse geschnittenen 
Kristallplatte nicht zu unterscheiden ist 
(Fig. 0): die Doppelbrechung der «-methy- 
lierten und a-ätliylierten Zimtsäureäthyl- 



ester ist mehr als zweimal so stark als die des 
Kalkspaths. Der optische Charakter ist 
negativ bei allen den flü-ssigen Kristallen, 



Fip. C. Interforenzbild einer kristallinisrhen 
Flüssigkeit, Aethoxybonzalaminoti-niPthylzimt- 
säureicthylestcr im konvergenten polarisierten 
Licht Nach Vorländer. 



welche pleochroitisch sind und Schiller- 
farbcn (siehe weiter unten) zeigen, auch 
dann, wenn sie zwei pleochroitische kristalli- 
nisch-flüssige Phasen bilden, positiv bei 
allen anderen. Wenn eine nicht pleochroi- 
tische Substanz mehrere kristallinisch-flus- 
sige Phasen bildet, so können diese den 




Fig. 7. Interferenzbild einer zirkularpolarisieren- 
den kristallinisrhen Flüssigkeit. Optisch aktiver 
.\inyipster der .Vnisalaininozimtsäure. Kach 
Vorländer. 



KriBtaUe (HOssige KnabOle) 



'rl'^i'-lien ixler auch cntjro£;(Miü;o>('tzten Oha- anderst lmiidinq' der (loppolbroclicndoii Mnle- 
räkter der Doppelbn'dmng haben. küle erzeugt wt-nlc: sie kann in tlusisij4-kri- 

Bei manchen kristaUtnnoli-flassigen Kri- stallinischem p- \/(>\v|ihenetol und ähnlichen 
ptaMrn treten Erscheinungen auf wie die der Stoffen durcli Misc hmiic mit wenitr Kolo- 
xirkularpolarisierenden festen Kri- phoniuni hervoriit rulen wfrden. Durch Auf- 
staüe (Fig. 7); die Stärke der Drehung vnrü nähme von Kolnphonium wird zugleich die 
nach Vorländer konstitutiv beeinflußt von Struktur der flüssigen Kristalle gestört; bei 
Doppelbindung, arotnatiRchen Resten u, a., einer Temperaturdifferenz zwischen Ober- 
uiul ist iiii2i'ni«Mn ltoL); so soll Cyanbenzal- und Unterseite geraten die iMiirolii in Ifl)- 
aminozimtsäiure-akt.-amylwter eu 8jpez.i hafte Botation um so Bohueller, j« größer 
Drehuiigsvermögen ( 1 mm Bieke) von I die Tempeffttmdifferenc ist uitd je nach der 
bis 13O0O" im Natriumliclit haben. SoIiIk' Bosdi.iffenheit der Substanz und dem I>ö- 
kristalliuisch-flüssige Substanzen, welche sungsmittel im Sinne des UhrzeiKfrs oder ent- 
gleichzeitig stark pleoehroitiscb und nilndar- gegengesetzt, 

polarisierend sind, geben im knnv. pol. 1,. (Icwis'^o kristallinische Flüssigkeiten, wie 
nach Untersuchungen von VurUliider und Cholesterinverbindungen, zeichnen sich da- 
Huth Üiterferenzfiguren, bei denen die durch aus, daß sie in der Nähe ihrer Umwand- 
Farben nur in je zwei .diacrnnal L'flfL'i'ncn Iuiit;^1fni|n'raiiir Ivi-i Brtrarliti ms: mit freiem 
Quadranten die gleichen, in den andfreii Aufje auf duiit<ii»m Hintergrund, sowie bei 
Quadranten abweichende sind. Die Mittel- mikroskopischer Beobachtung zwischen ge- 
linie dieser Färbungen fällt bei gekreusten . kreusten Kicols außerordentUch prächtige, 
Ifteob nicht zusammen mit einer d«r Selivin» I lenehtende Farbenerecheinangen zeigen, 
>junt(srichtuns;pn, sondiTii l)ildft mit dioscn wtdtho an die Schillerfarben des Opals oder 
einea Winkel von etwa 45"; hierdurch uuter- ' des Laboradorf ekbpats ehunem, diese aber 
selMid«» sieh die Ersehetnungen vmi denen ' «n Lebhaftigkat noch flbertretten. Vtueh 
absorbierender fester Kristule, sie sind Lehmanns Untersuchungen komn^r fler 
ohne Analogun bii diesen. Farben^chiller nur bei solchen Körpern 

Ueber die Deutung der Erscheinungen vor, die mehrere krietalKnisch-flussige Phasen 
gehen trotz aMcr Klarheit der Interferenz- r.n bilden vermögen und tritt besonders leb- 
bilder die .\iisichten auüalleiid austinaader. halt dann auf, wenn niait die Masse durch 
0. Lehmann gibt im atlgenieinen nicht Andrücken des Deckglases pseudoisotrop 
zu, daß eine pseudoisotrope kristaliini.sche I macht. Lehmann ninmit an, daß die Farben- 
F'lQsfltgkeit als ein einheitlicher optisch ein- ' erscheinung dadurch bedingt ist, daß sich 
aehsi-rer Kristall aufzufassen sei und meint, mit sinkender Temperatur in immer reich- 
daß nach der Theorie von Mallard auch eine [lieberem Maße Moleküle der Modifikation II 
optiseh zweiaehnge Masse optisch «n-|in der kristalliniseh-flOssigett Modifikation I 
aehsisr erseheinen könne. Flüssige Kristalle, in Lösung befinden. Mit dem Farbenschiller 
wie .\/.oxyphenetol, die als kristaUini.'^che ist immer eine außerordentliche starke Dre- 
Flüssigkeiten pseudoisotrop und optisch ein- hung der Polarisationsebene verbunden (siehe 
achsi^ sind, natte Lehmann nach ihren oben), (lleich inten.«iver Farbenschiller kann 
sonstigen optischen Eigenschaften als mono- durch Mischung zweier kri.stalliiüä>cher Klus* 
kKn bestimmt, „nicht« destoweniger bildet sigkeiten erzeugt werden, so z. B. aus Chole- 
das Paraazoxyphenetol opti-di einachsige 8ter^'lkal)rinat -f rfiolester^lchlorid oder 
peudoisotrope Mas.sen, weil parallel -iur Glas- Cholerylicaprinat + Parazoxypbenetol; die 
tliu-he keine Richtung vor der anderen bc- Erscheinung trib^e in anakiger Weise zu er» 
vorzut^t ist''. Knr in seltenen FMlen klären. 

entspricht nach Lehmanns AnffasRnng' FlfissigeKristallemit polyedrischer 

in den flüsjjigen Kristallen die .\n- Fo rm ; fließende Kristalle. Mam lio flüssigen 
Ordnung der Moleküle der Haum^itter- , Kristalle nehmen freischwebend mehr oder 
struktur der regelmäßigen festen KnstaHe. ' weniger vollkommene Polyederform an, die 
Meist ist nur die .\eh>e. um welrhe O^talfungskraft ist bei ihnen stärker al- die 
sioh die Moleküle besonders leicht drehen, Obertläcbeaspannung, sie werden am diesem 
bei allen .Molt-küli n parallel, während die Grunde lüs fließende Kristalle von den flüs« 
dazu senkrechten Nebenachsen alh' niög- sigen unterschieden. Zu diesen uehilrt vor 
liehen, sich beständig ändeniden liuhtungen allen Animoniumoleat, Faraazuxybenzoe- 
einnehmen. Diese halli- oder pseudoisotrope säureäthylester und Paraazoxybromzimt- 
Struktur würde die Mitte halten zwischen säureäthylester. Ammoniumoleat wird 
derjenigen homogener fester Kristalle und mit Alkohol nnter Erwärmen verrührt, die 
der homogener nicht krisialliuist iii-r Flüssig- Lösung auf einem Objektträger mit ebenem 
keiten. Auch die Zirkularpolarisation Deckglas untersucht. Zur besseren Erken- 
hllt Lehmann nicht fflr eine natflritche nung der «ich ausscheidenden Kristalle wird 
und der Substanz ei^'eiil ilnilii-he FiiTi'n>ehaft. empfolden, als Lichtquelle das direkte Licht 
sondern nimmt au, daß sie durch tcberein- einer lutensiveu Bogenlampe zu benutzen. 



Digilized by Google 



1084 



Im natürlichen Licht heben sie sich nur sehr 
wenig ab, weil ihre liichtbrechunp sehr an- 
nähernd gleich der der Lösung ist. besser 
sind sie im polarisierten Licht zu erkennen, 
obwohl sie auch da wegen ihrer geringen 
Dicke und schwachen Dopi^elbrechung nur 
Interferenzfarben 1. Ordnung geben. Die 
Form (Fig. 8) ist die einer spitzen cjuadra- 




Fig. 8. Ammoniunioleat. FlQs.Hig-polyedrische Kristalle. Nach 

Ü. Lehmann.' 



tischen Pyramide, die .\u«löschung der 
Kristalle erfolgt parallel und senkrecht zu 
ihrer l^ängsriclitung. Durch Beimischung 
von Magdalarot (mit etwas Olivenöl zur Ver- 
minderung der Löslichkeit I erhält man dichroi- 
tische Kristalle. Das merkwürdige ist nun. 
daß sobald zwei in ihrer Lösung schwimmende 
Kristalle in Berührung kommen, sie zu- 
sammenfließen und sich in kurzer Zeit zu 
einem einzigen von einheitlicher Struktur 
vereinigen, woraus hervorgeht, daß den Kri- 
stallen eine Klastizitätsgrenze fehlt, ihre 
Moleküle aber doch eine orientierende Richt- 



kraft aufeinander ausüben. Bei geringem 
Gehalt der Lösung an jVlkohol verschwinden 
die Kriställchen scheinbar, in Wahrheit wer- 
den sie spontan pseudoisotrop, indem sich 
die optiscne Achse senkrecht zur (Ilasfläche 
stellt. Dasselbe tritt ein, wenn eine größere 
Menge von Ammoniumoleat zwischen Ob- 
jektträger und Deckglä-schen gepreßt wird 
( erzwungene Pseudoiso- 
tropie). Wenn man 
größere Individuen in 
mehrere teilt, so streckt 
sich alsbald jedes Bruch- 
stück verm^e der Ge- 
staltungskraft der Sub- 
stanz ganz von selbst 
wieder zu einem spitzen 
Oktäder. Lecithin in 
.Vlkohol gelöst gibt 
flüssige Kristalle, die 
sich denen des Am- 
moniumoleats ganz ana- 
log verhalten. Die Bil- 
dung polyedrischer For- 
men, die Doppelbrechung 
der Kristalle und ihr 
Dichroismus sind Eigen- 
schaften, die mit der An- 
nahme, es lägen Emul- 
sionen vor, unvereinbar 
sind. Beim Herum- 
strömen der Mutterlauge 
um HindernisBe können 
sich darin freischwim- 
mende flüssige Kristalle 
infolge ihrer sehr geringen 
inneren Reibung unter 
stetiger Aendening ihrer 
Auslöschungsrichtungen 
deformieren, entspre- 
chend den Krümmungen 
der Stromlinien, und ver- 
halten sich, als ob sie 
nur mit Doppelbrechung 
ausgestattete Teile der 
Flüssigkeit wären. Bei 
weitgehender Krümmung 
kann aber ein Knick ent- 
stehen, so daß sich zu 
dessen beiden Seiten die 
Moleküle in Zwillingsstellung befinden. 

In Gegensatz zu 0. Lehmann ist A- 
Mlodziejowski bei dem Studium von 
Ammoniumoleat, das aus wasserhaltiger al- 
koholischer Lösung bei Zimmertemj)eratur 
ausgeschieden war. zu der Auffassung ge- 
kommen, daß die Symmetrie der fließenden 
Kristalle des .\mmoniumoleats nichts Ge- 
meinsames hat mit der Symmetrie der Kri- 
stalle im allgemeinen, daß ihre Doppel- 
brechung in keinem Zusammenhang mit ihrer 
tlröße steht, daß sich die Erscheinungen viel 
leichter vom Standpunkte Quinckes als von 



Kiistallo (Flilssige Kristallo) 



1085 



dem Lehmanns erklären liisspn. daß man die esters verhalten iiiich ähnlich: ein an einen 
Existenz der fließenden Kristalle des Am- größeren Kristall heranschwimmender kleiner 
moniumolcats zu verneinen hat. Auch Krie- wird im Momente der Berührung sofort in 
del und Grandjean vermochten an Am- parallele Stellung gedreht und vollständig 
moniumoleat weder eine Form zu erkennen, aufgenommen, so daß die Xadel hier verdickt 
die sich in die gewöhnlichen KristalLsysterae wird. Werden der Reihe nach eine Menge 
einreichen ließe, noch auch homogene .Vus- kleinerer Kristalle aufgenommen, so erhält 
löschung; sie meinen, daß die fließenden die Nadel ebcnsoviele An.schwellungen, die 
Kristalle den echten noch 
fernerstehen als die flüssigen 
Kristalle und möchten sie 
als einen besonderen Aggre- 
gatzustand betrachten. 
Lehmann hält ihnen ent- 
gegen, daß sie ihre Be- 
obachtungen an zu großen 
Individuen angestellt hätten . 
die nicht einfach in der 
Ijösung gewachsen waren, 
sondern sich durch Zusam- 
menfließen vieler kleiner 
Individuen gebildet hatten. 
In seinen letzten, in den 
Sitzungsberichten der 
Heidelberger Akademie der 
Wissenschaften erschienenen 
Schriften weist Lehmann 
mit Hilfe des verbes.serten 
Mikrosko{)s für thermische 
Kristallanalvse aufs neue 
nach, daß Ammoniumoleat 
zweifellos polyedrische 
fließende Kristalle bildet 
und daß diese im uol. Licht 
homogen au.slöscnen wie 
feste Kristalle, daß sie nach 
ihren Eigenschaften dem 
quadratischen System zuzu- 
weisen sind. 

Weit mehr als .\m- 
moniumoleat eignen sich zur 
Beobachtung die fließend- 
kristallinische Modifikation 
von Vorländers I'ara- 
a z o X y b e n z o e s ä u r e - 
äthylester und Para- 
azoxybromzimtsäureäthylester. Dieses sich symmetrisch um die .\chse ordnen, wo- 
bildet' nach den Beobachtungen des genann- durch Formen entstehen, die an gedrechselte 
ten Forschers, wenn sich die Kristalle aus Säulchen, Kegel, Puppen u. dgl. erinnern, 
der isotropen Schmelze bei Zusatz von sehr .MIe diese (iebilde sind bei sinkender Be- 
wenig Bromnaphtahn ausscheiden, gerade wegung beständig in lebhaftester Bewegung, 
einaclisige Säulen und völlig entwickelte sie fließen mehr und mehr zusammen. Schließ- 
vicrseitige Pyramiden mit ziemlich scharf- lieh ist das ganze (lesichtsfeld mit eng an- 
kantiger ebener Basis, und die Kristalle sind einander gereihten, zu netz- oder mosaik- 
doch so flüssig, daß sie mit großer (leschwin- artig gestalteten Mustern vereinigten Kri- 
digkeit und kräftigem Huck zusammen- stallen erfüllt, die weu'en des Dichroismus 
fließen, sobald sie sich berühren (Fig. 9). der flüssiiien Kristalle nach Einschaltung 
Wird ein frei schwebender Kristall beliebig eines Xicols weiß und gelb erscheinen, 
deformiert, so nimmt er, sich selbst über- Treffen zwei fließende Kristalle unter 
la.ssen, wieder l'olyederform an. Bei ge- zusammen, so fließen sie ohne Parallel* 
kreuzten Nicols erfolgt die .\uslöschung richtung ineinander, bilden einen Zwilling ; 
narallel und senkrecht zur l^ngsrichtung der vor ihrer Vereinigung erscheint wegen de^ 
Kristalle. Die Kristalle des Benzoesäureäthyl- Dichroismus der eine weiß, der andere gelb. 




Fig. 9. Flüssig-polycdrischc Kristalle mit eiruden Kanten. 
Par.i.izo,\vbroinzinitsäurpapthvl('ster. Narh Vorländer. 



mVt Kristallo (Flfli 

Die unjrowöhnlirhstpn Krsrheinungen 
zeigen die flielieiideii Kri:*talle d<>s von Vor- 
länder darK(>^tellteii l'araazoxyzimt- 
säureäth yles ter. die scheinbar leben- 
den Kristalle Lehmanns, indem sie narh 
dessen Beobachtungen die Ei^ensrhaft haben, 
sieh zii kopulieren, sich selbst zu teilen, durch 
Iniienaiirnaliine zu wachsen, sich ähnlich wie 
Hakterien zu beweiren: die Substanz ist 
flieUend-kristallinisch zwischen den Tem|)e- 
raturen 13S>,ö bis 21»8°. Um die bewcirlichen 
Kristalle zu erhalten, muU man die Substanz 
mit einer S|)ur Lösungsmittel i.Monobrom- 
napht haiin) bis nahe zum S<-Irhielzen er- 
hitzen, lici der Abkühlung erscheinen zu- 
nächst polyedrische Kristalle mit irerundeten 
Kanten und P>ken in der (irundform einer 
(|ua<lr;itischen heniinior|)hen Pyramide (Fiij. 
10). Berühren sich zwei solche Kristalle, so 




Kip. 10. Flüssif»«! (fliftk-ndf) Kristiillc v(in 
Paraazoxyziiutüttureai'th vifster, ^mh (I. Leh- 
mann. 



fließen sie sofort zu einem von einheitlicher 
Struktur zusammen, falls sie nahezu gleiche 
Orientieruni; haben, andernfalls können sie 
sich zu Zw illingen nach der Basis vereinigen. 
Soweit ßleichen sie den soeben besprochenen 
Kristallen: sie sind, wie alle die folgenden 
Formen, doppelbrechend und dichroitisch 
mit symmetrischer Aif*löschum; wie andere 
quadratische Kristalle. Sinkt die Tcnij>eratur 
weiter, so treten, wohl infolire .\iifnahme von 
Lösuns^sniittel. inuner weichere Kristalle auf, 
welche schlicülich dem l>ruck der Ober- 



eip' Kri.«itall<*) 

flächenspannunc nicht mehr widerstehen 
können und zu Tropfen sich zusammenziehen, 
die an einer Stelle schwach abgeplattet sind 
und im pol. Licht bei gekreuzten Xicols ein 
schwarzes Kreuz Reben wie radialfaserifi;e 
Amn'e^ate: mit einem Xicol zeif^^en die 
Kuucin wegen des Dichroismus der Sub- 
stanz abwechselnd weiße und e;elbe Qua- 
dranten. Bei Berührung mit einem anderen 
Tropfen oder einer Pyramide fließen beide 
zusaninien. bei Vereini(;un^en von vielen kann 
ein fazettiertes kuReliires Gebilde entstehen 
(Fijj, 10), das seiner Struktur nach eine 
Vereinißunff von vielen Pyramiden ist, deren 
Spitzen nach der Mitte zu ijerichtet sind. 
l)iese Formen haben nur für kurze Zeit Be- 
stand. Die .Xbplattung des Tropfens ueht 
bei dessen Fortwachsunir plötzlich in eine 
Vorwolbunc über, es bildet sich eine Knospe 
(FiR. 11). rnmittelbar darauf entwickelt sich 




Fig. 11. Knospenbildung bei fiieBenden, „schein- 
bar lebi-nden" Kristallen von l*araainx)-zimtsäure- 
aethyl(>ster. Nach U. I^ehniann. 



die Knospe zu einer lan(;en Schlange ( Fip. 12), 
die sich windet und krümmt wie ein Wunn 
und heftige schlängelnde Bewegungen aus- 
führt. Sie liegen manchmal in dichten 
Knäuel nebeneinander und füllen das ganze 
(iesichtsfeld aus. plötzlich sind sie ver- 
schwunden, sie haben sich zu Kugeln kon- 
trahiert; der Vorgang kann sich danach 
wietlerholen. wenn die Temperatur ni^lichst 
unverändert auf der gleichen Höhe gehalten 
wird. Ein anderer Tropfen dehnt sich ein- 
fach in die Länge und bildet sich in ein 
Stäbchen mit halbkugeligen Enden aus. das 
sich zwischen anderen hindurchbewegt, vor- 



Google 



Kiislallo (Flüssige KiiRtallo) 



wärts und rückwärts! kriecht wie Bakterien: 
zuweilen krümmt sich ein Stäbt-hon nlützlich 
7.U einem King zusammen, der sich alsbald in 
einen Tropfen verwandelt. Da die Formen 
in die Länge wachsen, obwohl ihr Stoff von 
den Seiten aufgenommen wird, so läge eine 
Art von Wachstum durch Intussuszeption vor. 
Häufig teilt sich eine der F(trmen zu zwei in 
Form und Struktur gleichen, 
ein Vorgang, den Lehmann 
mit der Zellteilung ver- 
gleicht; oder aus einer 
Schlange schiebt eine 
dünnere hervor, aus dieser 
eine noch dünnere usw. 
Alle die Formen, welche die 
Abbildungen nebeneinander 
zeigen, können sich in 
schneller Folge auseinander 
entwickeln, es herrscht in 
der Tat rege Bewegung in 
dem Tropfen, solange die 
Temperatur auf der erforder- 
lichen Höhe gehalten wird 
und Lösungsmittel vorhan- 
den ist; bei fallender Tem- 
peratur erstarrt plötzlich 
die Substanz zu fester kris- 
tallinischer Masse. Alle 
diese Bewegungen und Vor- 
gänge stehen mit dem 
Wachsen der fließenden 
Kristalle in engster Be- 
ziehung und sind eine F'olge 
von starkem Temperatur- 
gefälle in dem Präparat. 
Die übertriebene Betonung 12 
der scheinbar lebenden 
Kristalle hat vielfach Ver- 
wirrung angerichtet, aber es ist keine F'rage. 
daß das Verhalten dieser Myelinformen ohne 
Beispiel ist in der Welt der Kristalle uml 
Beachtung verdient. 

6. Verschiedene Anschauungen. Seine 
Untersuchungen über die flüssigen Kristalle 
haben Lehmann veranlaßt, bestehende 
theoretische Anschauungen zu verwerfeji. 
So hält er jetzt für erwiesen, was er 
schon früher ausgoprochen hatte, daß es 
keinen Polymorphismus und keinen Amor- 
phismus im Sinne der heute geltenden 
Theorie geben kann, daß nicht die Art der 
Aggregation der Moleküle die Eigenschaften 
eines Stoffes bedincrt , sondern deren Kon- 
stitution, so daß man also genötigt wäre 
zu erklären: ,.Kein Stoff kann in meh- 
reren polymorphen Modifikationen 
auftreten; kein Stoff besitzt eine 
kristallisierte und eine amorphe Mo- 
<lifikation; kein Stoff besitzt 
Aggregatzustände", Alle diese 
nannten Modifikationen seien vielmehr 
lieh, d. h. durch die Beschaffenheit 



Moleküle verschieden. Auch mit dem bis- 
herigen Kristallbegriff und den Theorien der 
Raumgitterstniktur sind flüssige Kristalle 
nicht vereinbar. Nicht die regelmäßige 
.\nordiuing der Moleküle zu einem regel- 
mäßigen Punktsysten« sei das Wesentliche 
des Kristalls, sondern die Anisotropie des 
Moleküls .H'lbst, welche indirekt erst den 



v^' f mar 




,KristallwQrmcr" von Paraazoxyzimtsäureäthyiestor. 
Nach (). Lehmann. 



regelmäßigen Aufbau des Körpers zur Folge 
habe. Lehmann will daher diese Theorien 
nicht mehr gelten lassen uiul definiert einen 
Kristall allgemein: „Kin Kristall ist ein 
anisotroper, mit molekularer Richt- 
kraft begabter Körper", der infolge 
dieser Eigenschaften die Fähigkeit hat zu 
wachsen. — Vorländer schließt sich dieser 
Auffassung an. Aus der linearen (Jestalt 
der Moleküle ergebe sich die Parallelrichtung 
derselben, die Anisotropie der Flüssigkeit. 
„Die Anisotropie des Moleküls wird 
bis zu einem gewissen Grade durch 
die Strukturformeln der kristalli- 
nisch - flüssigen Substanzen veran- 
schaulicht." 

R. Schenck schließt sich Lehmann in 
der Annahme an, daß die Moleküle eine eigene 
Kichtkraft besitzen und daß die lineare Aus- 
bildung der .Moleküle sicher ein wesentliches 
Moment für die Stabilität der flüssigen Kri- 
stalle sei. welches die Wirkung der Gestal- 
tungskraft unterstützt; er stimmt Lehmann 
aber nicht bei in der .Vnschauung, daß in 



drei 
soge- 
stoff- 
ihrer 



1068 



Kristalle (Flflssige Kristalle) 



polymorphen Modifikationen die Moleküle 
selbst ungleich heschaffon seien, sondern 
nimmt an, daU die Unterschiede der poly- 
morphen Formen durch quantitative Üiiter- 
»chiede in den Intensitäten von Eigen- 
schwiumiii^cn der Elektronen oder vielleicht 
auch der Atome iflnerhalb der Moleküle be- 
dingt t^ei. — G. Linek nimmt in seinem 
Oiiiidrili der Kristallographie an, ein flTis- 
Kiger Kristall habe so geringe Viskosität, daü 
du Molekuhiriietz der OberfUehenspannung 
keinen Widerstand mehr entgegenzusetzen 
vermag. Dana müj^.son die Moleküle, dem 
tJesetz der OberflächenspanTiung folgend, 
eine Kugel bilden; besitzen die Molelcüle 
eine vornemehende Unf^nausdebnung, so 
müssen sie sich mit dieser radial stellen und 
einen Spbärokristall bilden, dessen optische 
Eigenschaften denen optisch einachsiger 
Kristalle sehr ähnlich werden. Die Bewe- 
gungen der scheinbar lebenden Kristalle er- 
klSrt er ebenfalls aus dem Temperaturgefälle 
in dem Präparat, wie früher der Verfasser 
dieses Artikels in AnschhiU an ein Referat im 
Neuen Jahrb. f. Min. 

Viktor Goldschmidt zieht vor, die 
flüwije^n Kristalle nicht als Kristalle, sondern 
als ..orientierte Flüssii^keifen" zu bezeichnen; 
diei^e Bezeichnung könnt« iich aller doch 
nicht auf solche flflssige Kristalle beziehen, 
welche eine eigene polyedrische Form an- 
zunehmen vermögen. Des weiteren definiert 
Goldacbraidt: „Orientierte Flflttigkeit ist 
ein BiHndelie gleitendes System von Par- 
tickeln", wobei er unter gleitendem System 
ein solches versteht, bei dem jeder Punkt 
den mittleren Abstand von der Gesamtheit 
der ITaehbArn nicht ftndert. so daH jeder 
Systempunkt <ich auf seinen Nachbarn glei- 
tend fortbewegt. Die Teilchen befänden 
sieh im Zustande einachsiger Bindung, voll- 
ziehen nach der Richtung dieser Ach^e nur 
Oszillation, rotieren gleichzeitig um diese 
Achse; die Oizillationsf lache wäre ein Ro- 
tationskörper von der Gestalt einer Spindel. 
Diese kinetisch-theoretischen Ansehanunpn 
nähern sich etwas den molekular-theoretischen 
gut bt^ründeten ^Vnscbauungen Vorländers. 
— Ct. Wulff glaubte auf Grund seiner Be- 
ohnchfuntjen annehmen zu dürfen, daß die 
duppelbrechenden Tröpfchen mit isotroper 
Flüssigkeit gefüllte Blasen seien, deren Hülle 
doppelbrcchend ist; die „flüssigen Kristalle" 
von Parazoxyphenetol seien daher Schauni- 
zellen. Dieser .\nnahrac widersprec hen al)er 
doch die pbysiludischen i:<igeuschaften der 
flflosigen Kristalle — Priedel und Grand- 
jraii nu iiuMi, daC der Zusfaiid der flüssigen 
Krisl;dlr al< ein iicmr Zustand der Materie 
a»fzula--f'ii -i'i. i'lieii-M verschieden v(in dem 
kristallbu rteii Zii-tand wie \ori dem Zustand 
einer gewohniiciien isotropen Flüssigkeit. 

Da in dem Gebiete der flüssigen Krist^ 



noch manches der Aufklärung bedarf, dürfte 
es sich empfohlen, die Theorien der Raum- 
gitterstruktur, die in bezug auf die festen 
Kristalle so gut wie denkbar begrOndet aind^ 

vorerst beizubehalten. 

Lltentnr. E. Dom und h; Lohmmm, Bt- 

ätimmung der optitchai Konstant«» timigir 
ßOniftr MrulaU*. Am», d. Fky». (4), »9, 1909, 
— 0. JFWMief ef F. efamOJeany Le* liquide» 

anisotrope* de iehmnjin. Cinnpl. mxl., t. 151. 
Augtul 1910. — F. Ooldschmidt, T'rhrr das 
Wrfrn dr.r k'riitiillr. Aj'-\. ,/ ynliirpliit., 9. 
P. Jf. Jni'gi^t'f StoJ'e, die drei ßihiri^ Phase» 
bilden, ('firm. Central bl., 1907, II. — A. C 
cte Kockt UeUr ßiiätatg und UmmuuUumf 
vm ßt^ßmtdm MkekkriHattai. AUackr. f. 
phjt». Ch,, 48, J909. — O. L^mann, Urber 
jlitjSende KrütoUe. Z. phyt. Ch., 4, 1S89. — 
Öfter Irop/barßiissigf k'rijilalir. .iun. </. Phy». 
X F., 40, l^!**». — Vfhrr krutaüinisehe Flii-fnüi- 
iril'-ti. .Inn. de Pfnjs., JV. F., 4z, ]S9*K 
Fließend 'kristailiniseke IViehitm, deren Kra/i- 
Wirkungen und Bewepmfttmktinungen. Ann, 
d. ri,y».^ 4, Folge, 19, — Iftm UtOer- 

iiucfiiingen über ßüsnige jlM^attt. Sitsunpsber. 
d. Heidelberger Akad. d. Witsentrh., :>. Teile, 
1911 bis 191S. — Aufierdem riwn r>(> Ab- 
bandlungen Ober flannifii und tcheinb<ir Ubrn<l> 
Kristalle: FlVissigr Kn*taUe. Mit -ty Ta/eln. 
J^ipzig 1904. — Flüssige Kristalle und die 
Theorien du Ltbetu. LtHptif 1906, — 
DU t^tMbar <c6«»dm KrittoOe. IlßUnffe» 
1907. — Flüssige XmtaBe, Mtydinformen und 
Muskelkraft. M&nehen 1910. — Da» Kristalli- 
siitionsmikroskop und dir dnuiil ijrmochirn Ent- 
deckungen, insbesondere dir der ßüfsiiir n KrittnUc. 
Braunsehweig 1910. — Die nrur W'rlt der 
flüssigen KrittaUe. LeipHg 19U. — Ch. Magutmf 
OrisioMX Uquidet m Umürt eomrergenle. 
Oompl. renia, L tgg, JH». i», J9tO. — A. 
Mtodxttiowtkif itooftocAMNjWi» 9ber ßiefiendr 
Kr!jit<iti' dl'» Amm"ri{umi>leats. Zeittckr. j. 
An.«/ , 52, / — (i. Quincke, Flüssig'- 

Krifttdi- , M)/eI tnüinti' II aiid käntll irhc Zellen 
mit jiiiMstg-kriittaliinisehtn Wiindfv. Verknndl. 
■ 1. lieitUehcn Physikal. Gt.«., X, -Yr. 1?, 190S. — 
RettUtter, ihnaUiu^lKfiur OttmU, 9, ISS8, — 
^ Getekiekt» der jMlM^m XHHaiU. An», d. 
rky«. (4), ay, 190S. — Jt. Schenek, Unter- 
suehungen über die krislailiniseken Flüssig- 
kriirii, 4 Teile. Zeiinlir. /. phys. Ch., 25, 27, 
28, 29, 1S9S bis 16U'.K — Kristallinische Flüssig- 
keiten und ßüssige Kristalle. J^eiptig 190.'. — 
Bericht aber die neueren Untersuchungen dtf 
krintallinischrn Flüssigkeiten (mit ausfUkrtiektr 
AngaJbe dtr Literatur). Jahrb. d. KadioakHviiU 
und Btektmnik, 6, Ifrß 4. — O. l^Kmnumn, 

l'ehfr dir xiiijrmitiitirn ßii.'xitjcn Kri.itnHe. Ann. 
d. l'h>i.--. {Id. 4, l'.iiil, 8, l'.'iiJ, 19, 1900. — 

IK \'o}-U1ndev, Xnir JJrselirirnuit/cii iinm 
üchmeUfn mtd Krislulitsieren. ZeUschr. /. phyt. 
Ck., 57, l'J06. — Substamen mit mehrerrn festen 
Witt nuekrvTKn fiüMägas Phase«, Ber. d. DevUek- 
ehem. ßes., 40, t907. — Eimßvfi der meHehdarm 
f!e»l'ilt auf den kristalliniseh-ßüsfigen Zustand. 
Ebenda, 40, 1907, fem»r 4t, lOftS. 43, 1910. — 
Syxt'-mhestinnnuiiij und Achscidiildcr ßii>'i(:>-r 
Kristalle. Z. f. phys. tjh., 51, 1907. — KristaUi' 
nifdk-ßlbttige SuMBsuen. abttttoH mS. — 



Digitized by Google 



KrisiaUe (FMge Kristalle) ~ Knstdlforaieii 



1069 



VorianOm^ mmd Mmmwatdt, AdkimMUtr' 

ßiUßiger JGrIalatte. Nora Acta. Ahkan^umgen' 
<l. K. L. (\ D'iiffcfirn Akn.l. d. Naturh., 90. 
JfdlU l'jo'j. — Vorländer und Huth, L'fitfr 
dtn Charakter der I)i>ppdhrfchung ßüsritjrr 
JCrittalU. Zeiltckr. /. phyi. Chem., 75, 19JI, 
78, 19JS. Fr. Wall^rant, Le« tvrpt 
tHitallüA motu Ol» Uftttde» d'aprh O. Lehmann 
€t JL SekmteL Butt, •oe.fr., aS, 1905, zg, 1906, 
90^ 1907. OmpL m<L, 141, 143. 



KrIilallfoniML 

1. KristaO. firfstallform. Einfache und kom- 
bbuerte Fwnwn. 2. KoniteM d«r JKuiteo- 
«ink»!. Verzemmg. ZoneiiifttlMad. 8. Geaetz 

der rationalen Achsenschnitte. Grundform und 
abgeleitet«! Formen. Symbole. 4. Symmetrie. 
Svmmetrieelomente. Ivristallsystenic Kristall- 
klasMi). ö. Formen der einzelnen Klassen: a) 
Bigttllfes Sptem. b) Tetragonalcs System, c) 
RmfMMlM System, d) RhombiMbM System. 
«) Moo«lfflBes System, f) TiüSnw SystniL 6. 
Zwillinpskrislalle. 7, GesetzmaBige Verwach- 
sung,' virMhie<ienartiper Kristalle. 8. Tracht 
dt'i Kri>italle. 9. Koninlikation. Xormalrcihen 
nnd primäre Reihen, ^nenentwickelung. 10. 
Projektion der KristallformM. Goldflouilidt- 
8che S}'mbole. rKiniorifter. 

X. KriataU. Kristaliform. Einfache und i 
kombinierte Können. Die meisten 8nb-| 

stanzen bilden, wenn sie aus dorn flüssirjen 
oder gasförmigen Zustande in den ieston j 
flbergehen oder sich aus einer LOranf fest 
ausscheiden, homotjene Körper von f^esetz- ' 
mäßiger Form, Kristalle. Kristalle finden i 
mük oeehall) mrht nur fertig gebildet in der 
Natur, gleiclisam als Individuen des Mineral-! 
reiches, sondern können auch leicht künstlich 
im Laboratorium erhalten werden. Sie 
werden von ebenen Flächen begrenxt, welche 
sieh unter bestfmmten, fftr die betreffende 
Substanz cli.ir;ikt(>ri-ti>< hrn "Winkeln schnei- 
den, die mit Hilfe des Keile xionsgoniometers, 
welebes im Prindp avf der ZmrOokwerfnnii^ 
des Lichtes an den spieirelnden Kristall- 
flächen beruht, gemessen werden.') Die 
Form der Kristalle ist keine bloß äußerliche, 
sondern steht in innigster Beziohiinjj zu deren 
Substanz, wie auch zu ihrem gesamten physi- 
kalischen Verhalten. Die Kristalle sind 
im Gegensatz zu den amorphen, isotropen 
Körpern, z. B. das, anisotrop, d. b. ihr 
physikalisches Verhalten wecliselt im all- 
gemeinen mit der Richtung, in welcher das- 
selbe geprOft wird, ja ihre Substanz Terhilt 
sieh auch gegen chemische Angriffe, nach 
versehiedenen Richtungen geprüft, dem Grade 




Fig. 1. 



>)' Nihsns 

Artikels. 



SflUvsse 



nach Terschieden. Das Studium der Form 
eines Kristalles darf deshalb nicht ein bloß 
geometrisches sein, sondern muß sich ladl 
auf das gesamte Verhalten ihres Triiirors er- 
strecken, ja es werden nicht selten erst hier- 
durch die eigenartigen Verhältnisse der 
Äußeren Form dem richtigen Verständnisse 
eneUossen. Im idealen, wennirleieh in 
Wirklichkeit selten erreichten Falle sind 
die KristalUlachen tadellos ebene Flächen, 
was bei kleinen KristaOen htnfiger vorkommt 
als bei trrößeren, die bei ihrem läncrren und 
auf größeren Kaum sich erstreckenden Wachs- 
tum leichter Störungen in ihrer Ausbildung 
ausgesetzt waren. Oft zeigen aber auch 
gewisse Kristallflaehen eigentümliche Strei- 
fungen oder Zeichnungen, welche keine 
Wachstumsstürungen, sondern gesetzmäßige 
Erscheinungen sind und in naher Beziehung 
zur ganzen Formentwickelung des betretten- 
den Körpers stehen. So 
bemerkt man s. B. Mrf den 
Würfelflächcn des Pyrits 
(Fig. 1) häufig eine dichte 
btreifung parallel einer 
Würfelkante, wobei die 
Streifen auf je zwei be- 
nachbarten Flächen Ztt> 
einander senkrecht stehen, 
eine Gesetzmäßigkeit, 
deren BedentiiBg weiterhiB erUirt werden 
soll. 

Von bssonderer Bedentmiirfttr die richtige 

.\uffassung der Furnien der Kristalle sind die 
Eigenschaften der mechanischen und che- 
mischen Kohäsion derselben. Die erster« 
tritt hauptsächlich hervor in der relativen 
Härte und der Spaltbarkeit der Kristalle, 
wobei letztere, auf verschiedenen Flächen 
oder auf derselben Flüche nach ungleichen 
Richtungen geprüft, oft verschiedene Härte- 
grade erkennen lassen, andererseits parallel 
zu eewissen Fliehen mehr oder weniger leicht 
spaltbar sind. Die ehemtsehe KohSnon teigt 
sich darin, daß sich die Flächen eines Kristalls, 
wenn sie mit einer lösenden oder den KristaU 
chemisch angreifenden Flü.<;sigkeit in ge- 
eigneter Wei<o (meist während nnr kurier 
Zeit) behandelt werden, mit bestimmt gestal- 
teten und auf jeder Fläche parallel liegenden 
kleinen \'ertiefungen l)e(lecken, welche man 
Aetzfiguren (Aetzgrübclien) nennt. Die- 
selben sind jedesmal ihrer Gestalt und Lage 
nach fOr die betreffende Flftche (und das 
angewandte Aetsmittel) charakteristisch, ihre 
Form steht auch zur ganzen Kri-t allform in 
gesetzmäßiger Besiehung. Folgende Bei- 
spiele mögen das Gesagte «riftntem benr. 
eine Anwendiinc zeicen. 

Die verschiedenen Kristalle des Kalk- 
spats weisen eine so große Mannigfaltigkeit 
der Formen auf. daß man wohl daran zweifeln 
könnte, ob in ihrer Gesamtheit ein für dieses 



Baadwflirlttibaeli dw THu 



V. 



Digiiized by Google 



1090 



EnstalUbmAn 



Mineral charakteristisches Merkmal cnt- 
lialtensei. Indes iSBtsich aus jedem derartigen 
Kristall durch Spaltuii<^ eino für alle gemein- 
tune Form (Spaltungsforni) darstellen, näm» 
lieh ein Rhomboeder mit stumpfen Winkeln 
von 105* ö' (Ficr. 2). Die \infor sich plridi- 
artigen Flächen dieser Form treten auch wohl 
selbst als Kristallflächen am Kalkspat auf. 
Sie bilden für sich eine einfache Kristall- 
form im Gegensatz zu anderen flächen- 
reicheren Gestalten dp> Kalkspats, welche von 
verschiedenartigen Flächen begrenzt werden, 
also Kombinationen von memreren Formen 












m 


m 




m 













Fig. S. 



darstellen. Alle einfachen Formen aber, 
welche am Kalkspat (wir licinerkt, oft zu 
mehreren kombiniert) erscheinen, stehen zu 
jenem Rhomboeder, der sogrenannten Grund- 
form, in hcstimmtpr Beziehung, so daß sie 
sich daraus mathematisch ableiten lassen. 
Beim Quarz beobachtet man in der Regel 
Kristalle in Form sechsseitiger Prismen mit 
beiderseits aufgesetzten sechsseitigen Pyra- 
miden (Fig. 3). Beim Aetzen solcher Kristalle 
mit wS8seri|;er Flufisäure bedecken sich die 
Flächen mit Aetifiguren, welrhe dreierlei 
Art sind, dabei f^eichartig auf den Ct Prisincii- 
flächen, nur abwechselnd gleichartig auf den 
Pyramidenfiftchen. Hierdurch zerfällt die 
ganze Kristallform in 3 riiif;i<}ir Formen 
mit jedesmal 6 gleichartigen Flachen, 
nämlich das sechsseitiee Prisma (m) und 
2, je 6 Pyrauiidenflächen umfassende 
Rliumhoeder (r und r'), welch letztere zwar 
ihrer Gestalt nach L'loich. ihrer Stellung und 
der Beschaffenheit ihrer Flächen nach hin- 
gegen venichieden sind: die angegebene Form 
der f,^iiarzkri^t;il!r ist nl-n cino (lroi;^äh]ij(e 
Koiubiiiation. Die Zerlegung der oft sehr 
flächenreichen Gestalten der Kristalle in die 
f'iiizclncii einfachen Formen wird auch 
haiifiir durch die ungleiche Beschaffenheit 
(StreifiiiiL', Zeichnung. Glanz) der Ter- 
schiedenen Flächen unterstützt. 

2. Konstanz der Kantenwinkel. Ver- 
zerrung. Zonenverband. Die F'lächen 
einer einfachen oder kombinierten Kristall- 
form sehneiden sich, wie bemerlEt, unter 
gewissen, fttr den betreffenden Körpcrcharak- 



teristischen Winkeln, wodurch ihre geeen» 
seitige Lage bestimmt ist. Unter dieser La^ 

verstellt man drninach nur die Richtung der 
betreffenden Fläche, nicht auch ihren Ort. 
Da die Kristalle homogen sind, also nach 
allen parallelen Richtungen, mögen sie 
Linien oder Ebenen entsprechen, sieh gleich 
verhalten, so ist es an und für rieh ^uieh" 
gültig, ob die Zentraldistanz der einzeben 
Flächen in bezug auf einen Mittelpunkt des 
Kristalls größer oder kleiner bezw. gleich 
I oder ungleich ist, da die Beschaffenheit der 
I Fliehen hierdurch nicht geändert wird. Es 
kann sich dabei nur die Art ihrerrniKrenzurg, 
id. i. ihre (iestalt und Größe ändern; je 
i weiter eine Fläche bei paralleler Verseliie- 
biing im Vergleich zu den benachbarten vom 
Mittelpunkte abrückt, um so kleiner wird 
sie sein und umgekehrt. Bei einer einfachen 
F'orm ist deshalb zu unterscheiden, ob alle 
Mächen derselben gleich groß entwieicelt und 
deshalb auch gleichgostaltet sind, oder ob 
sie nach Größe und Gestalt differieren. Im 
ersten ¥^e befindet sich die Form im ddch» 
gewichte, im zweiten Frille spricht man von 
einer Verzerrung derselben. Die Tat- 
sache, daß bei der Verzerrung einer Form 
die für dieselbe charakteristischen Kanten- 
winkcl dieselben bleiben, wird als das Gesetz 
der Winkelkonstanz bezeichnet (erkannt 
I von 2iikola> Steno 1669). iune Verzerrung 
jwird besondert dann «ntreten. wenn beim 
Wachsen des Kristalles der Zufluß dfr ilin 
aufbauenden Substanz von verschiedenen 
Kdten her ein ungleichmäßiger ist. Die 
geometrische Kristallographie betrachtet die 
einzelnen Formen im Gleichgewichte. 

Die Lage einer Kristallfläche läßt sich 
noch in anderer Weise, als durch die von 
letzterer mit anderen Flächen gebildeten 
Winkel, au-ciriickcn. IHcs geschieht durch 
jdie Ermittlung ihres Zonenverbandes. 
I Unter einer Zone versteht man eine Reihe 
von Flächen, welche sich in parallelen 
i Kanten treffen oder bei hinreichender Aus- 
Idehnuni; treffen würden, welche man sich 
demnach alle in der Weise parallel verschoben 
und zusammengerückt denken kann, daß sie 
sich in einer Geraden, der Zonenachse 
(parallel zu jenen Kanten) schneiden. Jede 
Fläche einer Zone gebt also deren Achse 

Earallel. Schon 2 nicht pnrallrlr Flächen 
estimmen eine Zonenachse resj). eine Zone, 
da sie sich in einer Kante schneiden. Indem 
aber eine Fläche zwei brkaTinton Zonen zu- 
ffleich angehört, ist ihre relative Lage (parallel 
zu zwei divergierenden Geraden) vollkommen 
bestimmt. In der Tat gehört nun jede an 
einem Kristall auftretende Fläche zwei oder 
mehreren (ausgebildeten oder möglichen) 
Zonen desselben an, wie denn überhaupt alle 
an den Kristallen gleieber Art anfttetenden 
Fliehen untereinandor in diesem lOfenanntca 



Digitized by Google 



1001 



ZonenverbAude stehen. Geht man deshalb 
nmgekefart von 4 Grundflächen ans, 

welche ein im allt;eineiiioii unrei^elnuißijrei-- 
Tetraeder (mit der für einen geschlossenen 
Körper UeinstraOglielien F1idi«nziM) bilden, 
80 erhält man auf folirende Weise alle weiteren, 
kristallonomisch möglichen Flachen dtti- 
selben Kristallart. Man legt zunächst 

itarallel zu je 2 der 6 vtjrhandenen Kanten 
resp. Zonenacht^en) eine neue Fläche. 
)adareli ratstehen im ganzen 3 solche 
Flächen, welche sich wiederum bei hin- 
reichender Ausdehnung in 3 neuen Kanten 
(entsjirechentl neuen Zonen) schneiden. 
Parallel zu einer dieser Kanten und einer 
sehon frftlier Yoiiianden«» tanan mtea wnter- 
hin Je eine Jiewo Flilehe legen, welche wieder- 
um neue Kantenrichtungen erzeugen usf. 
Das Gesetz, nach welchem alle möglichen 
Flächen einei> Kristalle? in diofcr Verbindunrr 
miteinander stellen, nennt man das Zonen- 

fei6ts (Ges^etz des Zonenverbandes). Es 
ann auch aU das Grundgesetz der 
Kristallographie bezeichnet werden, da 
es eine Eigenschaft ausdrückt, welche einer 
jeden echten Kristalllorm zukommt. 

3. Gesetz der rationalen Achsen- 
schnitte. Grundform und abgeleitete 
Formen. Symbole. Die Beantwortung der 
Fri^e, ob die Natur eine tinbe^enste Hannig- 
falfi^rkeit der untereinander \m Zonen ver- 
bände stehenden Flächen oder Formen 
hervorbringe, ergibt sich aus einem zweiten 
Gesetze von allgemeiner Gültigkeit, welches 
zum Teil aus dem Zonengesetze mathema- 
tisch herleitbar ist, zum anderen Teil aber 
den Ausdruck von zahllosen Einzelbeobach- 
tungen darstellt. Es ist das Gesetz der ein- 
fachen rationalen Ac Ii - e n s c h hi t te , ein 
Gesetz, welches zuerst von Hauy, wenn- 
glaoh in einer anderen alt der hier gewählten 
Form, ausäre-; pro c heil wurde. Man wiihlt 
jedesmal für die Kristalle derselben Art als 
Aebsen (a, b, c) die Bichtungen dreier,^) 
nicht paralleler Kanten, welche durch einen 
Punkt, den Achsenmittelpunkt, gelegt wer- 
den; durch je 2 Achsen geht demnach eine 
.\chsenebpnp. entsprechend einer Kri'-tall- 
fläche. Lc'fit man dann sämtlifhe übrigen 
Flächen desselben Kristalls oder der Kristalle 

S leicher Art (nach paralleler Verschiebung) 
nreh einen und denselben Punkt einer dieser 
3 Achsen, so bringen <ie juif den beiden 
anderen Achsen Abschnitte hervor, welche 
(bei jeder einsehien Achse) Tom Mittelpunkt 
aus gemessen, zueinander in ratinnah n \'er- 
hältnissen stehen, und zwar la.-^nen m-h, 
wie die angestellten Messungen ergaben, 
diese Verhältnisse bei geeigneter Wahl 

*) Nur in einem RristaUsysteni, dem hext* 

f^oraleti, führt man die verschiedonrn Flächen 
auf 4 statt 3 AcbsoD zurück (s. weiter uuteu;. 



der Achsen durch einfache ganze oder 
gebrochene Zahlen, wie 1, 2, 3, »/, usw., 
auch durcii x für den Fall der Parallelitiit 
zur betreffenden Achse, darstellen. Hierin 
liegt eine Besebrinkung der Mannigfaltigkeit 
der Flfichen bezw. Formen eines Körpers. 
Wie bemerkt, ist dieKationalität der Achsen- 
scbnitte eine notwendige Felge des Zonen» 
gesetzes, wie denn auch letzteres aus dem 
Gesetz der rationalen Acliseutchnitte matbe- 
matisch abgeleitet werden kann. Jedee 
von beiden Gesetzen kann deshalb al? das 
Grundgesetz der Kristallographie bezeiclmet 
werden. Die Wahl der kristallographischen 
Achsen iet stets 10 zu treffen, daß simtliehe 
ta einer Kristallform gebOrigen Fliehen 
auch eine eleichartigc Lage zu denselben 
besitzen. Eine der Formen, deren Flächen 
aUe 3 Achsen schneiden, wählt man als 
Grundform; ihre Flächen brintren auf den 
Achsen Abschnitte hervor, welche die ein- 
fachen Achsenlängen, bezogen auf eine 
solche Länge als Einheit, vom .\rhsenniittel- 
puukte aus gemessen, bp-^tininien. Hieraus 
ergibt sich das Ac h s e n v e r h a 1 1 11 i s , im all- 
gemeinen a:b:c = a:l:c (wobei b als Ver- 
gleichseinheit gewählt wird). Auf dieses 
Achsenverhältnis wird die Lage aller anderen 
Flächen der gleichen Kiistalle bezogen ; ihre 
Abecbnitte auf den Acfasra, die sogenannten 
Paraniefer, stellen Produkte aus den be- 
treifenden Achsenlingen und (uuvh dem 
Gesetze der rationiden Aehsenschnitte) ra- 
tionalen, ganzen oder «rebrochenen. ein- 
fachen Zahlen (Parameterkoeflizientt ji) dar. 
flieraus ergibt sich für die betreffende Fläche 
bezw. Form ein kristallographisches 
Symbol, z. B. 2a : b : .3c, a : »/*b : 2c 
u. dgl. Dadurch, daß man die beiden 
Hälften einer Achse, vomAchsenmittelpunkte 
aus gerechnet, als positiv oder negatiT nnter« 
-cheidet, kann man ferner die Lage jeder 
einzelnen Fläche einer Form in einem be- 
stimmten Oktanten im Symbol zum Aus- 
druck brintren. Die aiiLT-^fhene .\rt der 
Symbolisierung wurde von Weiß eingeführt; 
eine andere, jetzt üblichere, welche nach 
Miller benannt ist, beruht darauf, daß man 
nicht die direkten rarametcrkoefliziciitcn, 
sondern das auf ganze Zahlen gebrachte Ver- 
hältnis ihrer reziproken Werte ohne Bei- 
fügung der Achsenoezeiohnung anfflbrt. 

Das Symbol der Grundform a:b:e 
wird dabei gleich (111], 2a :b :3c wird zu 
{362}, a : »/jB : 2c tu 1643). Der Parameter- 
koeffizient x (s. ol)cni wird zU 0. Die ein- 
zelnen Zahlen eines Mi 11 ersehen Symbols 
heißen die Indizes der Fläche bzw. Form. 
Sind sie negativ, so wird dies durch ein 
darübergesetztes Minuszeichen ausgedrückt*). 



') Vi-\m die f^ymhtdc der einy.t tnen Flärhen 
einer Form s. auch die Anmerkung zum Oktaeder. 

89* 



Digilized by Google 



1092 



Das Gesetz der rfttionalen Acbseoscbnitte 
wird nicht anff^ehoben doreh den Unutand, 

d;iß - im allmMiifiiicn .■uisnalimswci^;»' und 
vereinzelt — auch solche Krisstallllachen auf- 
treten, welehe bei huchziffcrii^en Indizes 
bczw. kompliziertem Symbol sich in ihrer • 
Las;e sehr einer Fläche lüit einfachem Symbol | 
nähern. Solche Flächen werden ab viainal e l 
bczc'lchript. 

4. Symmetrie. Symmetrieelemente. 
Kristall^teme und Kristall klassen. Nach 

den Symnutriovcrhältnisscn ihrer Formen 
teilt man die Kristalle in eine Anzahl von 
Klassen ein, deren e». wie sich aus dem 
Zonrncrrsptz oilor dorn CiC-^ci:?. der rationalen | 
Aeliseiibchiiitte herleiten läüt, nur 32 geben 
kann (von zwei so hergeleiteten Klassen 
sind bisher noeh keine Beispiele angetroffen 
worden). Nach der Art der Achsen, auf 
welche man dii^ einzelnen Kristallfornicn 
bezieht, unterscheidet man dann 6 (nach 
einigen Autoren 7) Kristallsysteme, aufj 
welche sich die vorsclncdctitMi Tvristallklassen | 
in un!?leioher Zahl verteik»u (s. unten). 1 

Die Sviunieuie eines Kriätalles wird, 
bestimmt 'durch die Regelmäßigkeit, welche 
sich in der Zahl und Anordnung der an ihm 
auftretenden gleichartigen Flächen zu er- 
keiiniMi i,'iht. Daht'i ist ifdurli V()raiisu'''.^otzt, 
daß auch die flächeureichsten FormeHt 
welehe der betreffende Kristall darbieten 
kann, daran vortroton seien. In diesem 
Falle kann man die wahre Symmetrie des 
Kristallea dadurch i rmitteln, daß man unter- 
snfht. in welcher Weise sicli trleichartige 
Flaciicn an ihm wiederhulen und ist so im- 
stande, jede einzelne Kristallklasse zu unter- 
scheiden. FlAchen&miere Formen sind hin- 
gegen oft mehreren verschiedenen Klassen 
gemeinsam, doch zeigen die betreffenden 
Kristallflächen dann phyt>ikalisch ver- 
schiedene Symmetrie, was sich z. B. in den 
abweichend gr^^talteten und gelagerten Aetz- 
figuren zu erkennen gibt. So gehört der 
Würfel sämtlichen 5 Klassen des regu- 
lären Systems an, und doch besitzen dabei 
seine Flächen (und damit die ganze Form) 
jedesmal I)hy^ikali^^■ll eine andere Art der 
Symmetrie. Solche flächenärmere Formen 
sind ab Grentformen flftehenreieherer Ge- 
stalten zu betraclifen, aus denen sie gleich- 
sam hcrvorgeht'ii, wenn das Verhältnii. 
gewisser Achsenschnitte zu denjenigen der 
Grundform den Grenzwert 1 oder 00 erreicht. 
Sie reichen also für sich bczw, ohne genauere 
Untersuchung des phvs^ikalischen Verhaltens 
ihrer Flächen zur äestimmunK des Sym- 
metrietn^ades der betreffenden Kristallklasse 
iiii lit an-. Dies vorausi:es<'hickt, sind nun 
folt,'cndo sogenannte Symmctrieelemente 
bezw. Arten der Wiederholung glnehartiger 
Fläehen zu unterscheiden: Syrometriezen- 



truui, Symmetrieebenen, Deckachseu und 
Spiegela^en. 

Als Zentrnm der Symmetrie be- 
zeichnet man einen Punkt innerhalb eine& 
re<;eliuäßig ausgebildeten Kristalles bezw. 
einer im Gleichgewicht befindliehen Kristall- 
form, welcher die Eigenschaft besiizi, daß 
alle durch ihn gelegten und von den Kristall- 
fläohen beaenzten Geraden in ihm halbiert 
werden. Besitzt ein Kristall da Zentrum 
der Symmetrie, so geht jeder seiner Flächen 
eine zweite gleichartige parallel. 

Eine Symmetrieebene teilt einen Kri- 
stall in der Weise, daß der eine Teil nach 
jener Ebene das Spiegelbild des anderen 
darstellt; (Ues gilt dann nicht nur hinsicht- 
lich der Anordnung der (sich so wiederholen- 
den) Flächen, sondern auch in betreff des 
gesaniten physikalischen Verhaltens des Kri- 
stallos. Line Deokachse (Symmetrieachse) 
stellt einednrohden Mittelpunkt des Kristalles 
gehende Gerade dar. nin welche ilerselbe um 
einen aliquoten Teil einer ganzen Umdrehung 
so gedreht werden kann, daß sich die Endlage 
mit der Anfangslage deckt. Das Kristall- 
polyedcr fallt also nach der Drehung in all 
seinen Punkten bezw. Flächen mit solchen 
der Anfangslage zusammen. Aus dem 
Zonengesetz bezw. dem Gesetz der ratio- 
nalen .Vchseiischnitte läßt sich ableiten, daß 
die Deckachseu der Kristalliormen nur zwei-, 
drei-, vier- oder seehszähüg sein können mit 
Drehungen nm 180«, 120», 90« oder 60«. 
Eine Spiegelachse (auch Achse der zu- 
sammengesetzten Symmetrie genannt) end- 
lich kommt einem Kristall zu, wenn der- 
selbe durcli die Verbiiidnmr einer Drehung 
um eine Gerado um 90" oder 60° mit einer 
Spiegeluitg nach einer zu jener Linie senk- 
rechten Ebene ein Bifd liefert, welehe« sich 
mit der Anfantrslai^e des Kristalles deckt. 
Es gibt vier- und seelisziihlige Spiegelach^eu. 
wobei nach jedesmaliger Drehung um 90* 
bezw. 60" abwechselnd ein Spiegelbild und 
dann der Kristall selbst mit der ursprüng- 
lichen Lage zur Deckung kommt. Eine vicr- 
zähligc Spiegclachse ist deshalb gleichzeitig 
eine zweizählige Deckacbse, eine sechszäblige 
Sjneirelaolise zugleich eine dreliählige Deck- 
acbse. 

Ebenso wie die verseUedenen Fläehen 

eines Kristalles durch veränderte Zentral- 
dislüuz (Verzerrung) ihre Natur nicht ändern, 
also wesentlich nur durch ihre Lage charakte- 
risiert sind, kann man auch eine Symmetrie- 
ebene oder eine Achse parallel mit sich 
verschoben denken, ohne daß sie ihren 
Charakter als solche verliert. Alle solche 
Elemente stellen also in WirUichkeit keine 
ein/deinen Kbenen oder Linien, Bondem 
Richtungen dar. 

Die verschiedenen Svrametrieclemente 
bedingen nun (als verschiedene Faktoren der 



Digitized by Google 



KristftUformsii 



1093 



Flächcinvii'tlcrliolung), iiulrm sie für sich 
oder maanlKfaitig Kombiniert m dem Bau 
eiiMS Kristall«« ^Idehsam titig eneheinen, 
dm Ttrarl der SymmetrtP tlpssclben. 
Alle denkbaren Fälle führen, wie sclioii be- 
merkt, zu 32 möglichen Kristallklassen, 
von welchen allerdings eine gar kein Sym- 
metrieelement aufweist, bei der also nur das 
ZfHiengcsctz bozw. das Gesetz der rationalen 
Achsenschnitte gilt and jede einzelne Kristall- 
fläche schon für sich eine selbständige Form 
darsli'llt. So wiclitis^e und aiiscbanliclif 
Symmetrieelemente die Symmetrieebcnen 
auch sind, so ist doeh sn beaehten, daB 14 
von 32 Klassen jeder Symniotrioebene ent- 
behren. Noch seltener wird ein Zentrum der 
Symmetrie angetroffen, 21 Klassen besitzen 
ein solches nicht. Andererseit s findet man bei 
fast allen eine oder mehrere Deck- bezw. 
Spiegelachsen. Jedes der sechs Kristall- 
systeme umfaßt mehrere Kristallklassen, wo- 
bei für die Zugehörigkeit zu einem be- 
stimmten Systfin jfdor-mal wenigstens ein 
gewisses MaB von Svnuuetrie erforderlich 
ist; Miie Ausnahme bildet in dieser Hinsieht 
\v>r die erwähnte traiiz unsymmef risrhe 
Klasse. Auf diese Weise ergibt sich folgende 
Charakteristik der verschiedenen Systeme. 

1. Rofruläres System : 5 Klassen, 
sämtlitli mit 4 gleichen, dreizahligen Deck- 
achsen (bezw. sochszähligen Spiegelachsen). 

2. Tet raironales (quadratisches) Sy- 
stLiu; 7 Kliiisen, welche eine einzige vicr- 
zählige Deckr oder Spiegelaclise besitzen. 

3. Hexa^onales System: 12 Klassen, 
davon 6 mit einer einzigen sechszähligen 
Deckachse und 7 mit einer einzigen diei- 
zähligen Deck- bezw. secliszäliligen Spiegel- 
achse. (Die letzteren 7 Klassen werden auch 
wohl zu einem besonderen, dem sogenannten 
trigonalen System zusammengefaßt, vgl. 
unten). 

4. Rh »ni bis eh es Sy-trni: .1 Klassen 
mit 3 ungleichen, zwtuzuhligeii Deckachsen, 
oder mit einer solchen und 2 durdi die- 
selbe gehenden Synunetrieebenen. 

5. Monoklines System: 3 Klassen 
mit einer zwciziililiL'i'n lleckar-hse und dazu 
senkrechten Symmetrieebene oder mit einem 
dieser beiden 'Symmetrieelemente. 

6. Triklines System : 2 Klassen, ledic:- 
lich mit einem Zentrum der Symmetrie oder 
auch ohne ein soUhes. 

In dieser Keihenfrd[re nimmt im ganzen 
der (jra,d der Symmetrie mehr und mehr 
ab (eine besondere Stellung nimmt das hexa- 
gonale System ein). Durch Abbau der 
Symmetrieelemente kann man die weniger 
symmetrischen Kristallklassen ans den höher 
symmetrischen ableiten, umgekehrt anch 
dnreh. Hftufung jen^r Elemente von den 
wenicrer symmetri-< lien zu den hrdier svni- 
metriscben Klassen gelangen. Im späteren 



spezieHeii TmIb ist d«r entwe Weg ein- 

geschlagjen. 

Diel normen der ^meinen Systeme be- 
zieht man mif folgende Achserkreuze: 

1. Keguh^res System: 3 gleich lange 
und gleichwertige, aufeinander senloreehte 
Achsen a (hier ist also a = b = c). 

2. Tetragoiiales System: 3 aufein- 
ander senkrechte Ach.<en, von welchen 
2 (Nebenachsen a) gleich lang und gleich- 
wertig sind, die 3. (Hauptachse c) aber länger 
oib'r kürzer i.vt. 

3. Hexagonales System: 4 Achsen, 
von denen S gleich lange und glelohwertige 
fXebenaihsen a) in einer Ebene lieiren und 
sich unter 60" schneiden, wahrend die 4., 
längere oder kürzere (Hauptachse c) auf 
jenen senkreeht stellt. — Im trifronalen 
System wählt mm als kristallographische 
Achsen die 3 Polkanten einer trigonalen 
Pyramide resp. die Polkanten eines Rhom- 
bocders : die 3 Achsen sind gleich lang und das 
Achsenkreuz ist im einzelnen charakterisiert 
dnrch den von 2 Achsen gebildeten Winkel o. 

4. Bhombiscbei System: 8 ungleich 
lanize. aufeinander arailaeehte Aohien (a, 

: b, Cj. 

{ 0. Mo n okiin es System: 3 ungldch 

lanire Aehpen (a, b, c), wovon 2 (a, r) einen 
schiefen Winkel (ß) bilden, während die 
3. b auf jenen beiden senkrecht steht. 

6. Tri kl in es- System : unf:U'ieli lange 
Achsen (a, b, t j, welche sich öämtlith schief- 
winklig kreuzen. 

Wie schon bemerkt, müssen die Achsen 
stets so gewtiilt werden, dafi alle gleich- 
artigen, d. i. zur nändichen Form gehörigen 
Flächen jedeemal gleiche Parameterkoefü- 
sienten erhalten, also zu dem betreffenden 
; Achsenkreuz eine gleichartige Lage besitzen. 
' Umgekehrt gehören aber nicht jmmer alle 
jin dieser Wei^;e rkit hartiir gdegenen Flächen 
leiner und di r l'ien Form an. ?ie können 
sich auch ,aa 2. 4 oder gar 8 ver- 
selliedere Formen verteilen, indem immer 
nur die Hälfte, der vierte oder (in einer Klasse 
des hexagon^en Systems) der achte Teil 
derselben uhysikaliseh irleiehwertiL' isl. Eine 
solche ZerWung in mehrere selbständige, oft 
nur durch ihre gegenseitige Stellung ftufier- 
lieh verschiedene Hcstalten findet natfirlirh 
stets nach bestimmten Svnmietriegesetze« 
statt. Je nachdem alle glefchartig gelegenen 
FläcluMi nur eine einfjgc Form bilden oder 
sich je zur JläUte bezw. zum vierten oder 
achten Teile auf 2, 4 oder 8 Formen ver- 
teilen, bezeichnet man die einzelnen Gestalten 
als holoedrisch, heniiedrisch eventuell 
hemimorith. tetartoedrisch o(hr 
logdoedrisch. Indes ist zu bemerken, daß 
IbSufig auch scbanbar holoedrische Formen 
entsprechend der geringeren physikali-then 
Symmetrie ilirer Flächen in Wirklichkeit 



Digilized by Google 



1094 



Kristallfonnon 



einer hemiodrisclipn. überhaupt teilfhlchigen 
Formenreihe anschüren. Sie treten dann wohl 
in Kornhination mit fliichenreicheren, äußer- 
lich deutlich teilflächi^en Gestalten auf, deren 
Grenzfornien sie für bestimmte Werte der 
P.LramctcrkoiffizirrihMi (1 iiiid bilden. 
Iiu folgenden werden die Formen der ver- 
sehiedenen, xa S3r8temen ▼ereiiiigten KlasBen 
kurz besprochen, wobei wir in jedem System 
von der das Achsenverhältnis bestimmenden 
Grandform ausf^hen- 

5. Formen der einzelnen Klassen. 
5a) Reguläres System. 1. Ilexakisokta- 
edrischc (resulär-hohjcdrische) Klasse. 
Die Grundform, das Oktaeder (Fig. 4), 




2 Achsen gehende Hauptsymnipf rioebenen, 
sowie 6 gewöhnliche, welcHe je dunli eine 
Achse gehen und den Winkel der beiden 
anderen Achsen halbieren; ferner 3 vier* 
zählige Deckaehsen, entsprechend den kri- 
stallographisrheii Achsen, ß zweizäliliLH' r)f'ck- 
aehsen, welche die Mitten ic zweier gegen- 
überliegender Kanten verbinden, encDieh 
4 sechszählige Spiegelachsen, senkrecht zu 
den Flächen. Diese Sy mnietrieelemente 
kommen allen Formen der holoedri- 
schen Klasse zu, sind also für letztere 
charakteristisch. Die Achsenebenen wür- 
den, als Flächen am Oktaeder auftretend, 
dessen Ecken gerade abstumpfen und ent- 
sprechen den D, XU je 2 paraflelen, quadra- 
tischen Flächen des Würfe!- (Hexaeders), 
Figur ö; sein Symbol ist a:xa:xa, 
ooOoOt |100) — die Flächen schneiden eine 
Achse und geben den beiden amicn'n Achsen 
parallel. 12 Kanten, 8 Lcken ; letztere werden 
durch die BUehen von 0 abgestumpft (Fjg. 6). 



Rg. 4. 

wird umschlossen von 8 gleichseitigen 
Dreieoken. Jede Flache sennddet alle 

3 Achsen in crleicher Entfernung vom 
Achsenmittclpuukte, daher das Weißsche 
Symbol a : a : a, nach Naumann 0, nach 
Miller {III!.') Hie Flächen treffen sich 
in 12 gleichen Kanten von KW» 28' 16", die 
Kanten in 6 gleichen, vierflächigen, zu 
zweien durch eine Achse verbundenen Ecken. 
Das Oktaeder der holoedrischen Elaase be- 
eilst dn Zentrum der Symmetrie, 3 durch je 





4 








\ 


/ 


, A 







Flg. & 



Fig. 6. 



' *) (III) stellt, 'wie auch das Naiimann- 
sche Symbol 0, die Gesamtheit der 8 Oktaeder- 
f lieben dar, während die einzelnen Flächen 
dieser Form je nach Ihrer Lage in den verschie- 
denen Oktatiten fnli^mde, in rund»- Klaramern 
gefaßte Symbole erhalten: (Ul), (IJl), (III), 
(III) oben, nil), (III), (Iii), (Iii) unten (8. 
Fig. 4j^ Allgemein erhält man im regu- 
lären Sjfstem di<i Symbole der einzelnen Flächen 
einer Form durch Ümstellung der Indires bzw. 
At'ndcrnng der Vorzoirhcn. Im tetrafronalpn 
und iic xagonalcn SysU«m bidiält dabei der 
letzte (auf <lip Hauntadisc bezöglicho) Index 
stets seine .Su-Ile, wiihri'nd im rhombischen, 
monoklinen und triklinen System (mit nur 
ungleichen Achsen) nur eine Aenderung der 
Vorzeichen in I» tra(lit kommt. In den drei- 
achsigen Systemen bezieht sieh der erste Index 
stets auf die ikk h vurii f:erii litete , tier zweite 
auf die von rechts nach links verlaufende, der 
dritte auf die vertikal gestellte Achse. 



Halten sich ineinersoIchenKombinationbeide 
Formen das Cileichgcwicht, so entsteht der 
sogenannte Mittelkristall, an welchem nur 
(von ungleichen Fiftc^en gebildete) Kombt- 
natinnskanten und Kombinationsecken auf- 
treten. Die dritte primäre Form dieser 
Klasse ist das Dodekaeder (Fig. 7) mit 
12 (nur je 2 A<hsen in 
gleichem Abstände vom 
Mittelpunktschneidenden) 
rhombischen Flächen, 24 
Kanten von 120«, 6 vier- 
und 8 dreikantigen Ecken. 
Symbol: a:a:ooa, ooO, 
{110|. Die vierkantigen 
I Ecken werden durch 
'ooOc», die dreikantigen 
durch 0 abgestumpft ; 
umgekehrt stumpfen (lie Dodekaederfliichen 
sowohl die Kanten von ü wie von xüx) 
gerade ab. 

' Durch Anwendung des Gesetzes der ratio- 
' nalen Aehsensehnitte gelangt man sn weiteren 

Formen, indem man zwei Achsenschnitte im 
Verhältnis zum dritten variieren läßt. Dabei 
können jene beiden zunächst unter sich 
gleich, aber kleiner oder größer als der dritte 
;sein. So erhält man die Triakisoktaeder 
I (Pyramidenoktaeder) a:a:ma, mO, (fahWi>l, 




Digitized by Google 



KrigtaUformen 



loes 



mit 24 gleichschenkliff-dreiseitipcn Flächen, 
12 längeren und 24 kürzeren Kanten. 6 acht- 
flächigen und 8 dreiflächiircn Ecken (häufiut s 
Beispiel a:a:2A, 20, {221). Fig. 8). sowie 
die Ikositetraeder a:ina:ins, mOm, 
{hkk]li>k, begrenzt vmi i' 1 syrntncf rischcn 
Vierecken, mit 24 längeren und 24 kürzeren 
Kanten und dreierlei Ecken (am gewöhn» 
liebsten a : 2a : 2a, 202, {211}. Flg. 9). Sind 



711. Eine dreizäliligc, am Granat häufige 
Kombination zeigt Figur 12. Aus der all- 
i^'omeinsten Form mOn lassen sic h die übriiren 
0 ableiten, indem entweder je 2, 4, 6 oder 
8 Flächen der ersteren in ein Niveau, d. i. 
zu fiiiiT Fläche zusainineiifallon. Bei der 
Ableitung der folgenden Klassen des regulären 
Systems eisebeint es aueh. iweekmifiiger, 
jedesmal ron mOn aoBZugehen. 





Fig. 13. 



Flg. a 



FIf . 9. 



alle drei Parameter verschieden und ist einer 
derselben x). so resultieren die Tetrakis- 
hexaeder (Pyramidenwflrfel) a:na:ooa, 
00 On, (hkO), umschlossen von 24 gleich- 
scheiikliiien Dreiecken, mit 12 längeren und 
24 kürzeren Kanten, 8 sechsflächiKen und 
6 vierfläehigen Eeken (häufig a:§a:ooa, 
00 02, {-210): Fiir. 10), Haben schließlich 
alle drei Parauu'terkoeffizienteii ungleichen, 
aber endlichen Wert, so resultieren, die all- 
gemeinste and fl&chenreiehste Form der 



Tis. V2. 
d = oc OlllOl 
n - 202 211} 
s« 30 V, 1321}. 




Flg. 14. 




Fig. 10. 



Klasse darstellend, die Hexakisoktaeder 

a:na:ma, mOn. {hkl) — h>k>l— mitj 
48 ungleichseitisj-dreiseitigen Flächen, je 
24 Kanten dreierlei Art und ebenfalls dreierlei 
(acht-, sechs- und vierflächigen) Ecken 
(häufigstes Beispiel a : »/,a : 3a, 30»/,, I32Ij. 
Fig. Iii 

Hinsichtlich der Kombinationen sei noch 
enrihttt, daB dfe 24 Kanten von oo 0 durch 

die Flächen von i'oj irerade abL'e-tuinpft. 
durch je 2 Flä< lieii von 30*/, zugeschärft 
(richtiger ebenfalls abgestumpft) werden. 
Die Flächen der Triakisoktaeder schärfen in 
gleicher Weise die Kanten von 0, die Flächen 
der Tetrakishexaeder diejenigen von ooOoo 



2. H e X a k i s f e t r a e d r i s c h e (tetraedrisch- 
hemiedrischej Klasse. Die Formen derselben 

entstehen gleiehsam aus den holoedrischen, 
wenn diejenigen Flächen der letzteren aus- 
fallen, welche in den abwechselnden, von 
den drei Hauptsytiimetrieebenen ircliildcten 
Räumen, den Oktanten, liegen, während die 
Obrii^n Fitehen sieh stärker ausdehnen und 

-II i'ine ?esrhlos^(Mir Form bilden, .^uf diese 
Weise gehen je nacli der Wahl der bleibenden 
Flächen aus einem Hexakisoktaeder zwei 
kongruente Hexakistetraeder hervor, die 
sieh äußerlich nur durch ihre Stellung unter- 
scheiden, indem die eine Form gegen die andere 
um eine Achse um 90* gedreht ist. Man be- 
teichoet sie ^aeh den betteffendfl« (Nctanten) 
als positiv (Fig. 13) oder negativ (Fig. 14) 

± Vs (* : na : nu), ± -g-, im ersteren Falle 

mit den Hin lu-n des oberen, vorderen, r. i hten, 
im anderen mit denen des entsprechenden 
linken Oktanten; daher die lieiden Hiller- 
sehen Symbole {hkl| und [h~kl), z. B. {321J 
und {321). Die Hexakistetraeder werden um- 
schlossen von 24 ungleiehscitisrcn Dreiecken, 
besitzen 30 Kanten und 14 Ecken je dreier- 
lei Art. Wieallen Formen dieser Klasse, 
kommen ihnen nur noeh sechs gewöhnliehe 
Symmetrieebenenzu,dadie IlauiUsvmnu'trie- 
ebenen gemäß obiger Ableitung ihren t;ha- 
rakter als solche verloren haben; die vier- 
zähligen Deckachsen sind in ebensolche 
Spiegelacbsen, die secbszähligen Spiegel- 
aehsen in dieiiihlige Deckaehsen flner- 



Digitlzed by Google 



1096 



KiistilUolfiiiflD 



gesangen. Zentrum der Symmetrie und zwei- 
z&nlige Decliachsen fehlen. Die beiden, in 
obiger Weise au8 einem Ilexakisoktaoder ab- 
geleiteten Uexakistetraeder sind völlig von- 
dnander nnabhftngige Formen, können je- 
doch in Kombination auftreten. Ihre Fliehen 
verhalten sich physikalisch und chemisch 
(z. B. gegenüber lösenden Substanzen) ver-i 
schieden, was in analoger "Weise für alle 
korrelaten positiven und negativen Formei» 
dieser Klasse gilt. | 
Obige Ableitung auf die Ikositetraeder 
angewandt fahrt zu den TriakistetraedernI 

(hkkl und {hkk) mit 12 gleich- 
schenklig-dreiseitigen Flächen, 6 längeren 



zugleich in solchen, welche ihre Flächen be- 
halten und solchen, die sie verlieren. Die 
betreffenden Flächen bleiben de^shalb von 
derUemiediie geometrisch unber flhrt. Den- 
noch sind aueh dieee Formen nach ihren 
SynimcfrieverhältnisHen, welche sich z. B. 
in der Gestalt und Lage ihrer Aetzfiguren 
zu erkennen fjeben, als hemiedrisch zu be- 
f raclitiMi. Dies ist z. B. beim Würfel häufig 
aucii daraus zu ersehen, daß nur seine ab- 
wechselnden Ecken (durch die Flächen 
eines Tetraeders) abgestumpft erscheinen 
(Fig. 18V Die Kanten der Tetraeder werden 
durch dir Fliiclioii des Würfels, die Ecken 
durch die Flächen des Tetraeders entgegen- 
gesetzter Stellung abgestumpft. Dabei 






Fig. 16. 



Fig. le. 



Fig. 17. 



Fig. 1& 



und 12 kttrseren Kanten, 4 seefaa- nid 4 drei- ' 

kantii;en Im ken (Figur 16 leigt nur eine 
positive Formj. 

Die TOakisoktaeder liefern die Del toi d- 
dodekaeder i {hhl} und [hhl]. um- 
schlossen von 12 Deltoiden, mit 12 lungeren 
und 12 kürzeren Kanten, 6 vierflächicen und 
je 4 spitzeren und stumpferen dreiflächigen 

Ecken (Fig. 16 + "^^h Oktaeder end- 
lich geht in die beiden Tetraeder ± o > 

(III] und (lll] aber, welche von 4 eleieh- 

seitigen Dreiecken umschl(i<seii werden, 6 
Kanten und 4 Ecken besitzen (Fig. 17 
O 

Hiermit ist die lieihe der dcutlic li iienii- 
edrischen Gestalten dieser Klasse erschönft. 
indem die übrigen Fdrmeii : Tetrakishexaeuer. 
Dodekaeder und Würfel äußerlich unver- 
ändert bleiben, weil die Hauptsvninielrie- 
ebenen auf ihren Flächen senkrecht stehen, 
letztere also gleichzeitig in benachbarten 
Üktanten lieireii, und die zur .\blei(unir dieser 
Hemiedrie vorgenommene Kaumteilung bei 
ihnen keine Jansen Fliehen «msehiießt. 
Während bei solchen holoedrischen Formen, 
welche hier itifujfre der Hemiedrie eine äußere 
Veränderung erfahren, die NorniaieM ihrer 
Fläche»! in die Oktatitenräuine fallen, licL^eti 
diese Nuriualeu bei den anderen innerhalb 

der Grenxen benachbarter Oktanten, also 



unterscheiden sich hinfig die Flftehen der 

beiden Tetraeder durch abweichende Be- 
schaffenheit (betreffend Glanzoder Strcifunp). 
Eine Kombination beider Tetraeder im 
rileich<;ewicht darf natürlich nicht mit dem 
(holoedrischen »Oktaeder identifiziert werden. 
Das Dodelcaeaer spitzt die Tetraederecken 
dreiflächig zu, während ein Triakistetraeder 
die Kanten des Tetraeders gleicher Stellung 
zuschärft. Dreizählige Kombinationen von 
Zinkblende und Fablerz zeigen Figur 19 u. 20. 



PIg. 19. 

0 = -H " {III) 

0 



o, Ulli 
b - 00 Üoo {100] 



Fig. 2a 
o- +^11111 

i=+?^ 12111 
d ^ ODO 1110]. 





3. Die dyakisdodekaedrische (penta- 
tronal-hemieilrische) Klasse kann man in der 
Weise aus der holoedrischen herleiten, <: 
man sich den Raum nach den gcwOhnlicbeu 
Symmetrieebenen in 24 Einzelräume geteilt 
denkt, in denen die Fliehen abwechaehid 



Digitized by Google 



Kristallfunnca 



1097 



bleiben oder verschwinden. Nur zwei Formen 
erleiden dadurch eine äußere Veränderung: 
die'Hexakisoktaeder und die Tetrakishexa- 

eder. Erstero irchcii in je zwei konirruciite 
Dyakisdodekacdcr über, welche mau, 
je naeb der tuffebörigen, im vorderen, oberen, 

rechten Oktantrn rechts oder links unten 
gelegenen Fläche des Hexakisoktacdern als 
rechtes {khl} (Fig. 22) oder als linkes (hkl) 

(Fig. 21) — stets h> k> l—bozeiclinet. Dem 

linken gibt man auch das Symbol + [~ 2~J ' 
dem rechten 



[mOni 
r 2 J* 



Ein Dyakisdodeka- 





[(früheren) gewöhnlichen Symmetrieebenen 
'symmetrisch teilbar sind (s. Yip. 1). Die 
j Streifung wird hier durch Oszillation von 
isebr schmalen Flächen eines Pentagon- 
dodekaeders und üokhen des WUrfek hervor- 
gebracht (sogenannte Kombinationsetrei- 
fung). 

Sehr häufig treten Penti^ondodekaeder, 
insbesondere das am Pyrit gewtthnliehe 

Pyritoeder [ o- (Fig. 23) auf. Der Würfel 

stumpft deissen längere Kanten, das Oktaeder 

S (irciflachlL'c locken d(^ssf Ilifii ab (l'i^l. 24). 
Sind PyrilofiiiT iiiid Oktavcior im (.ilfich- 
|,'i'\vii-ht. so ciilstrlit das soirciiaiiiiU' Ikn- 
saeder i^Fig. 2ä> mit 8 gleichzeitig- und 
12 gleimcbenklig-dreiseitigen FlSchen. 



Jrig. 21. 



Fig, 22. 



eilcr wird uni^clilo^^^rti vuii 24 'rrniiozdidcii 
(mit ?.wei ffh.-iclicn Si-itiMii, Ijcsii/i 12 läti^i-ri'. 
12 kürzer*' und 24 niiillcrr Karitiii. ü dri'i- 
flä< )iii;(.' Ii(kcii und 18 virrflaclii!;»' z,\v(>iorli"i 
Art. ]N;uh uh'u^vi .Vblcitiiii^ liahoii die 
gewoimlichen SymmeiTieebenen ihren C ba- 
re kter al8 «olche verloren, es sind hingegen 
luich fidtroiide SymJtU'lrioclcTiifiitc vurliaii- 
deu: 3 llauptÄymmclrii't bem'ii ; .'i zwei- 
z&hlige Deckachsen, ent.«prechend den vicr- 
zahlii:('ii der cr^tfii Klasse : 4 SfcliszähliLrr' 
;ij)ii"„'cl;K-libi!U wie In-i jener Kla.--;!'; oiu 
ZoiitriHii der Symmetrie. Jeder Mäche ent- 
spriclit iiUo eine parallele (ie«:entlaelie, wes- 
halb man dipse Kla^.^e auch im (icL'engatz 
zur vorheri^ebetidrii (einer ireiieiiitnaeliiL'- 
hemiedrisehen) als paralleülachi^-heuji- 
edrisebe bezeichnet hat. Den Tetralnshexa- 
ederii e]it>preehen die Pe ii l aixfi ii d o d e k a - 
eder beider Ste]lun<.'cn [kliO] und [likO] 
focOi 





Fig. 23. 



Flg. 




bezw. 



I 



(Ki,i.'ur 23 stellt {hkO] dar). 



umticUlu^sen von 12 syrnnietrisdien Fiiiif- 
eeken, mit 6 meist längeren und 24 meist 
kürzeren Kanten, 20 dreifläcliiLTn Ecken 
zweierlei Art. Die übrigen Formen stimmen 
äußerlich mit den holoedrisehen fiberein, 
da ihre Flächen von einer oder mehreren 
teilenden Ebenen (s. oben) senkrecht ge- 
troffen werden. Dennoc Ii ist au( h ihre 
Symmetrie von derjenigen holoedrischer 
Formen, entsprechend dieser Klasse, wesent- 

licli viT-i-liiedeli. Ein Schöiie- Hi'i- [liel liefern 
bierlür die luuh den abwti Ibelnden Kanten 
gestreiften Würfel des Pyrite, welche nur 
noch nach den (hier bleibenden i llanpt- 
symmetrieebenen, nicht mehr nach uen 



Fig. 26. 

4. Pentagon>ikositetraedri8cbe(gy> 

roedriseli-lKniiedriscbe I Klasse. Die Teilung 

ides Kaumeä uach allen neun Symnietrie- 

iebenen fQbrt su 48 Eiiizelrauineii: in jodom 

!iei;t eine Fläebe eines llexakisoklaedcrs. .le 

24 Miielieri einer .-(d( lien Form, aus jcuBU 

{{äurnen abwechselnd aus^'ewahlt, bilden ein 

reiitai:iPiiik'isiteiraed<T. uud zwar ein 

, . , rnOn , mOn , 
rechtes oder ein linkes, g rund ^ l, 

;{khl) und Ihkll (Fig. 26 und 27). Die-elben 
werden von 24 unregeluiaßigeu 1 ünlecken 
umschlossen, besitzen üOKantcnund38 Ecken 
je dreierlei Art. Die beiden, aus demselben 




Fig. 26. 




1098 



KmtaUformcn 



TIexnkisnktaedor hervorirogangenen Pcnta- 
gouikositetraeder unterscheideil sich aber 
nioht nar durch ihre Stellung, sondern 
durch die otitcrfizcnKosetzte Anordnung 
ihrer Flächen, infolgedessen sie nur spiegel- 
bildlich gleich gina (sie verhalten sich zu- 
einander etwa wip dir rechte lur linkfii 
Hand). Derartige, nichl in parallele Sitiluu^ 
zu brii^ieade Fomien, welche zu den geneigt - 
flächigen gehören und keine Sytninetne- 
ebencn besitzen, bezeichnet mau allgemein 
als enantioraorph. Hier sind von Sym- 
metricclementen nach dem Gesagten ver- 
loren gegangen das Zentrum der Symmetrie 
und die Symiiu'tricchenen, geblieben die 
Deckachsen (wie bei Klasse 1), doch sind 
die dretxfthligen keine seclnzAIiIigen Spiegel- 
achsen mclir. Alle übriircn regulären Formen 
erleiden tintordna l^Iinflusse dieses Hemiedrie- 
gesetzes äußi rlich keine Veränderung, doch 
entspricht da^^ jjliysikalisdu' Vcrlialteti iJircr 
Flächen den hier herrscheiukii Symmetrie- 
verbiltnissen. Die Ikositetraeder des Sal- 
miaks und die Würfel des Sylvins lassen so 
durch die auf ihren Flächen erzeugten Aetz- 
figiiren die Zugehihriglceit Sil dieser Klasse 
erkennen. 

5. Tetrsedrisch-pentagondodeka- 

edrisrliofr(':riil;ir-t('tart(M'dri;;(lic''l Klasse. Die 
Formen derselben lassen sich aus den holo- 
edrischen durch prtelclueitige Anwendung je 
zweier rca:uläror Homiedriegesetze, und zwar 
gleichgültig welcher, ableiten, wie man denn 
eine jede Tetartoedric auf die gleichzeitige 
Wirkung zweier Hoiniodrifarfen des betreffen- 
den Systems zurinkfübrcu kann. So ent- 
stehen hier ans oiiK iii Hexakisoktaeder die 
tetraedrischen Pentagondodekaeder, 
welche von 12 unsymmetrischen Fünfecken 
uiiiMliIdssen werden, und deren es jedesmal 
im ganzen 4 gibt: ein positives rechtes 

H — |- r Ikhl] (Fig. 28), ein positives linkes 

+ ~? I pikll (Fig. 29), ein negatives rechtes 

mOti , , „ ... mOn 

— ^ r [h kl}, ein negatives linkes — ^ I 

[khlj. Diese Formen können nach ihrer Ab- 



iirhsen. entsiirerhend den kristallfiirraphi- 
1 sehen Achsen, und (wie allen Kristalllurmen 
'des regulären Systems) 4 dreixihli^e 
Deckachsen zu; sie zeigen den trerin^^sten, in 
diesem System möglichen Grad von Sym- 
metrie. Die reichten und linken tetraedri- 
-;elien Pentacniidodekaeder ?ind enantio- 
morph; die jHJsitiveu und negativen rechten, 
ebenso die linken, hingegen jedesmal äußcr- 
jlich nur durch ihre Stelluni: verschieden, sie 
I können durch Drehung um 90" um eine 
kristalliigraphische Acbm smr Deckung ge- 
I bracht weraen. 

1 Die übrigen regulären Können gehen, ent- 
prechend den hier herrschenden Symmetrie« 
Verhältnissen, entweder in scheinbar nur 
hemiedrische über (Ikositetraeder in Triakis- 
tetraeder, Triakisoktacder in DeKuiddudeka- 
eder, Oktaeder in Tetraeder, Tetrakishexa- 
edcr in Pentagondodekaeder) oder bleiben 
iiutk'rlieh unverändert ( l)odekaeder. Würfel). 
An einem hierhin gehörenden Kristall können 
deshalb tetraednsch-hemiedrische Formen 
mit solchen knmbiniert auftreten, welrhe der 
pentasondodekaedrisehen Hemiedrie i Klasse 
3) entsprechen, doch ei^bt sich hieraus die 
Möglichkeit der Bildung vnn Kristallen 
zweierlei Art. So liefert ^'atriunu•hlorat, 
NaCIOj, Kristalle in zwei Modifikationen, 
welche sich auch optisch gegensätzlich ver- 
halten. Die einen weisen die Kombination 





Fig. 2& 



Fig. 29. 



leitung weder Syrametrieebenen noch ein 
Zentrum der Symmetrie besitzen, doch 
kommen ihnen noch 3 zweizählige Deck- 



0 
2 



x02 
2 



r auf und sind zirkularpolari- 
sierend rechtsdrehend, die anderen er- 
sehenen in der zu jener enantiomorphen 

1 und sind links- 



0 



Kombination — 2 



x02i 
2 . 

drehend. Im allgemeinen gilt das (^«sets, 
daß siilcheKristalle, welche einer mit Enantio- 
aiorphie verbundenen Klasse aiigchuren, in 
zwei verschiedenen Modifikationen existieren, 
wenngleich in manchen Fällen bisher nur 
.eine derselben beobachtet wurde. 

I 5b) Tetragonales (quadratisches). 
; System. 6. Ditetragonal-bi pyramidale 
(tetragoual-holoedrische) Kli4:ise. Die Grund- 
form, eine tetragonale Doppelpyramidc 
(Bifiyramide). gewöhnlich kurz als Pyramide 
I (Flg. 30) bezeichnet, wird umschlössen von 
I 8 gluohschenkligen Dreiecken, deren Grund- 
I linien in 4 Randkanten, und deren Schenkel 
! in 8 Polkanten «ueammen treffen. Die Pof- 
kanten stoßen zu je 4 in einer Poleeke. 2 
' Polkanten mit 2 Bandkanteu in je einer 
(der 4) Randecken zusammen. Die (vertikal 
gestellte) Hauptachse c verbindet die 
I beiden Polecken, die beiden gleichen 
iNebenachsen a, aje 2 gegenüber- 
liegende Randecken. Als Zwischen- 
achsen bezeichnet man die Verbindungs- 
linien der Mittelpunkte je zweier gegen- 
i ikberliegeuder Randkanten (sie halbieren 



Digitized by Google 



I 



XiiBtaliformeu 



1099 



die von d«n Nebenachsen gebildeten Witikol). 
Das Längenverhi^ltiiis fiiier Xebenachse 
zur (kürzeren oder lüngerea) Hauptachse 
(»:c = 1: c) ist für jede im tetragonalen 
System kristallisierenae Substanz ein be- 
sondere);, dabei irrationales, da es sich, ent- 
sprechend den verschiedenen Ausdehnungs- 
koeffizienten nach der Richtung von a und 
c, mit der Temperatur ~ wenn auch nur in 
sehr gerinircMii Maße - stotii: fiiulcrt. Dieses 
Aobsenverbältnis wird aus der Größe dee 
Pol- oder Randkmtenwinkds der Orandform 
berechnet. Das Symbol der letzteren i-^t 
a:a:c, P, (III]/ Ihr kommen hier, 
wie den Formen dieser Klaese überhaupt, 
folgende Symmetricelemente zu : eine Haupt- 
svmmetrieebene, entsprechend der Achsen- 
«bene a, a; vier weitere Symmetrieebenen, 
welebe sich in o sohneideit, und wovon swei 



repräsentieren die di tetragonalen (acht* 

seitigen) Pyramiden (Fig. 32), um- 
schlossen von 16 ungleichseitigen Drei- 
ecken, mit 16 abwechselnd schärferen und 
stumpferen fdahei ISni^eren oder kfirzeren) 
Polkanten und ö gleichen Kaiidkanten, 
2 achtflächigen Polecken, 4 spitzeren und 
4 stumpferen vierflächixen Randecken. Alle 
Achsenschnitte einer Fläche sind hier ver- 
sfliiedon iiiul von etullieher Itriiße. daiier 
das Symbol a : na : mc, mPn, {bklj b>k 
(Bewptel: 3PV«. 1^2 Jj). 







Tit, da 



Fig. 31. 



dureh eine Nebenaehse gehen (iirimäre 
HauptschnitteV zwei dio von den Nel)eii- 
achsen eebildtten Winkel halbieren (ötkun- 
d&re Haiiptselinittei : l vicrzähligc Dcck- 
aclise nach c, 2 zweizählige nach den Neben- 
und 2 ebensolche nach den Zwischenachsen ; 
ein Zentrum der Symmetrie. — An die 
Grundform schließt sich die Reihe der 
stumpferenoder spitzeren Pro to Pyramide n 
an. deren Flaelien l)e! gleichen Achsen- 
schnitten a, a die Hauptachse in verschie- 
dener Entfernung me Tom Aehsenmittel- 
jmnkte aus treffen. Ihr all'^'enieines Synilxil 
ist demnach a: a:mc, mP, Ibhl] b^l (Bei- 
«piele: Vt P {im 8P f221I). 

Eine zweite Art vnn tetragonalen Pyra- 
miden bilden die Deuteropyramiaen 
(Fig. 31), iuBerlich den ProtODynmiden 
üleieheiu!. jedoch dureli ilire Stc lung zum 
Achsenkreuze vun ihnen verschieden, indem 
sie dazu am die Hauptachse um 46* f^dreht 
sind. .ledo näche geht einer der beiden 
Nebenarh.«en parallel; letztere Aolistii ver- 
i>inden die MUtelpnnkto der gegenfiber- 
lie^renden Randkanten; daher d» Symbol 
• :ooa:mc, mPco, (hOU. 

Die Allgemeinste Form dieser Kinase 



Fig. 82. 



Während alle Formen des regulären 
Systems geschlossene sind, d. h. den 
Raum vollständig umschließen, ist dies hier 
wie in den folgenden Systemen nicht mehr 
der l'all. Infolge der Ungleichwerti<jkeit der 
Achsen gibt es Aucb offene Formen, welche 
den Bftum nioht rilseitig begrenzen und dem« 
nach nie für sich allein, .^niulern nur mit 
I anderenFormeu kombiniert auftreten können. 
I Die offenen Formen dieser Klasse gehen aus 
den !rp"rhlos>enen hervor, indem die auf die 
llauplaehse btixu^lichen Koeffizienten der 
Naiimannschen Symbole r: oder =0 
werden. In den betreffenden Millersehen 
Zeichen erhält die Hauptachse allein i)der 
zugleich mit einer Nebenachse, oder endlich 
, jede Nebenachse den Index 0. Die offenen 
i Formen sind hiernach sämtlich Grenzformen. 
: Den Proto- und Deuteropyramiden ent- 
i spricht für den Fall, daß m=ao bexw. 
jl^Owird, je ein tetraironales (qnadra- 
tisches) Prisma: das Prot opri?ma a : a : ooc, 
00 P, illQi, und das Deuteropiisma 
a:aoa:<]OC, ooPod, {lOOjj, beide mit 4 
parallelen, reelitwinkli'ien Kanten. Ebenso 
entsprechen den diteiragonalen Pyramiden 
die ditetraf^onalen (achtseitigen) Pris» 
mpii arnar^r, --oPn, {hkO]. verschieden 
nach dem wectiueladen Werte von n bezw. h 
und k; mit 8, zu je 4 gleichen Kanten, 
welche in den primären bezw. sekundären 
Hauptschnitten liegen. Wird endlich in 
mP m ^ 0. wobei {hhl} in {OOlj übergeht, so 
resultiert die aus zwei, den Nebenacbsen 
parallelen Flächen bestehende Basis 
ooa:Goa:e, Ol', uelrhe in Kdinbination mit 
den Prismen diese beiderseitig abschließt. 
Kombinationen: die Fliehen der Proto- 



Digitized by Google 



1100 



KriötaUfonnen 



f»yramiden treteo ttni Protoprisma als vier» 
lächige Zuspitzungen von den Sei ton, am 
Deutcroprisma als solche von den Kanten 
aus auf. An der Kombination cc P . 1' ( Fiir.y;)) 
würden die Kombinationscckeo durch dio 
(dabei rhombisch prcstaltetcn) Flftcben der 
i)oul('ropyTamid(' 2Vy:= {201} abf^cstumpft 
werden. Die Flächen der ditctragonalen 
Pyramide 3P3 {SllJ stumpfen die Kom- 
binationskanton von ool'oo . P ab (Zirkon 
Fig. 34). Eine vierzähltge Kombination von 
Vcsaviiin stellt Figur 36 dar. 



imetrieebenen verlieren. Die allgemeinste, 
aus der ditctragonalen Pyramide abgeleitete 
Form, ein tetragonales Skalenocder, 
wird von 8 ungleichsei ti tri- n Dn'irckeii um- 
> schlössen und erscheint in zwei kongrueu' 
Iten, stelluDgsveneliiedeneii Uftdüikatioiien 
i (Fig. 36 u. 37), deren eine g^en die andere 




Fig. 34. 
» = oc' Pan {100] 

8>3f3i3111. 



Fig. 35. 
m=crPjUOj 

j-A'r [100} 

Pillll 
c-OP 1001}. 





Fig. 86. 



Fig. 37. 



ist: 



um 90« ■,'t'iirilii 

niPn „ , , 

{hkij. Sym- 



7. Di tctragonal -pyramidale Mitelra- 
gonat-hemimorphe) Kla.sse. Indem durch die 
Teilung des Itaumes nach der Ilauptsym- 
metrieebene allein zwei voneinander un- 
abhüngigc Teilräume entstehen, zerfallen 
die iidlüiHlrischen gf^oliliosfiieii Kortiien (Py- 
ramiden) in je eine selbständige obere und 
eine nntere offene Pyramide, welche jc- 
diM-li koiiibiiiii'rt auftreten können (ßv- 
sciilüssene Kinzcltormen gibt es hier also 
nicht). Die ifauptsyrometrieebene verliert 
nach dem (■|(>;L<:ten ihren Charakter als 
solche, ebenso lullen die zweizähligen Deck- 
achseh fort, während die primären und 
sekundären Hauptschnitte als Symmetrie- 
ebenen sowie aie vierzählige Deckachse 
bleiben. Kein Zentrum der Symmetrie. Die 
Prismen, auf deren Flächen die teilende 
Ebene senkreeht steht, bleiben ftuOerlich un- 
verändert, die Bii-is hiiiLTL^en zerfällt in 
eine obere und eine davon unabhängige 
untere Flftche. Diese Art der hemiedriscben 
F!äehenentwickeluntr wird als II e m i m o r p Ii ie 
nat-h der Hauptachse bezeichnet. Ein Bei- 
spiel liefern die Kristalle von Jodsueeinimid, 

8. Tetragonal-- kaienuctlri.-clte {te 
trl^5onaI-sphenoidisr^l-hcmiedrische) Klasse. 
Die in den abwechselnden Oktanten ge- 
legenen Plaehen der holoedrischen Formen 
bleiben In /.w. verHcliwinden, wodurch (ähn- 
lich wie in Klasse 2) die llauptsyrametrie- 
ebene und die primIren Hauptscbnitte (als 
teilende Ebenen) ihren Cbaralcter als Sym- 



um die Hauiitaelise 

metrieelemciiie; die beiden sekundären 

Hauptscbnitte. eine vierzählige Spiegelacbse 

c. 2 zweizählige Deckachsen a. Kein 

Zentrum der Symmetrie. Die einer Proto- 

pyramide entsprechenden Flächen ordnen 

sich zu zwei kongruenten, nicbtregul&ren 

Tetraedern, einem positiven und 'einem 

^ , • , mP 
negativen tetratronalcn Sphenoid ± g » 

liihl} und JhhlJ. umschlossen von 4 
gleichschenkligen Dreiecken (auch als Hi- 
s|ilienoid, entsprechend einer Bipvramide, 
bezeichnet). Die übrigen Formen (Deuteru- 
pyramiden, Prismen, Basis) stimmen, obiger 
Ableitung gemäß, geometrisch mit denen 
von Kla.sse 6 überein. Ein wichtiges Bei- 

P.3 

spiel liefert Kupferkies mit -f {^l-^l uiah 

P P 

in den Kombinationen +2* — ^ 

P P 

+ - o • Poo.2Poo.OP (Fig. 38,. Hierhin 

gehören aurb saures K8liumphos[)hat und 
das ^Vrseiiaf, KT!, PO, und KHj.^sO,, mit 
I unsymmetrischen Actzliguren »ui ooPoo, 




Fig. ;>^. 

p= -f ^ [111} p '^ - ^ {111} 
C = o'Pi0011 e^PcoVoi) 



2Pao [S01{. 



Digitized by Google 



Ens1aU£oiiiie& 



ItOl 



wolche auch nach ihrer T/i<io auf den be- 
nachbarten Fiaeheu (100) und (010) dieser 
Klaas« entepreehen. 

9. Tetragonal-bipyramidale (tetra- 
^^onai-pvramidal-hemiedfisehe) Klasse. Denkt 
man sidi den Raum durch die primären und 
sekundären Hauptschnitt o t;»'tLill, so ge- 
langt man za 8 Teilraumeu, welche, ab- 
weehselnd mit den FUchen der allge- 
inciiisteii Form bosctzt. je zwei Tritopyra- 
miden, d. s. tetragonale Pyramiden von 
ZwisekenstaDun^ (zwiseh«! der Lage einer 
Proto- und einer Dettteropyramide) liefen: 

\^]r und[-2-]l(Fi«.30MkWJ™dOikl}. 

Dieselbea gleiehen äußerlich einer Proto- oder 
Deuteropyramide. Die 
nehte und die linke 

Form unterscheiden ?ich 
durch ihre Stellung:, 
indem erstorc gegeji 
letztere um dir Haupt- 
achse um einen, im ein- 
zelnen \veeii>elnden Win- 




kel gedreht ist. Von 

Symmetrieelementen 
sind außer dem Zen- 
trum der Symmetrie 
nur mehr die Haupt- 
symmetrieebene und die 
Fig. 39f vierz&hlige Deekachse 

geblieben.- Die Proto- 
und Druteropyraniiden bleiben anßerlic-h un- 
veräudcrt, alle geschlosseneu Formeu sind 
tetragonale Pyramiden. Dementsprechend 
gibt ea hier auch nur tetragonale (vierseitige) 

Priemen: Tri topritmen (^f-^)'. (^J'") 

{khO). {hk% Protoprisma uiul Deutero- 
prisma. Ein Beispiel bildet der Scbeelit mit 
mehreren Tritopyramiden. 

10. T e t r a 2 n n n I - 1 r a p c 7 0 e (1 r i s (■ he 
(tetragonal - trapezuedriscli - hemiedrische) 
Klasse. Als teilende Ebenen fungieren hier 
alle Symmetricebenen; jeder der 16 Teil- 
räumc ist mit einer Fläche einer ditetra- 
gonalen Pyramide besetzt, aus welch letzterer 
sich bei abwechselnde. Wahl der Flachen 
zwei enantioraorphc tetragonale Tra- 

in P n 

pezceder (Fig.40 und 41; ableiten: — ^ — r 





»g. 40. 



Fig. 4L 



und -"^ — 1, {khl} und {hklj, jedes um- 
schlossen von 8 Trapezoiden. Während die- 
selben (naeh obigem) keine Syiiitnetrieebenc 
mehr besitzen« auch das Zentrum der Sym- 
metrie fehlt, sind die DeeicaehBett p^bUeben 
(analo.r wie bei Klasse 4). Alle übrigen 
Formen bleiben äußerlich unverändert. Bei* 
spiele treten unter den Mineralien nieht auf, 
doch wurden t^^ewis^e Körper (wie Nickel- 
sulfat, Stryeiiiiinsultat) aus ihren Aetz- 
erscheinuniren oder dem optischen Ver- 
halten (Zirkularpolarisation) als hierhin ge- 
hörig erkannt. Trapezoederflächen wurden 
daran jedooh lüekt iMOhMhtet. 

11. Tetragonal - pyramidale (tetra- 
gonal - hemiedrisch - hemimorphe) Klasso. 
Durch Verbiiiduni,' des Gesetzes der pyra- 
midalen Uemiedrie (Klasse 9) mit üemi- 
morphie naeh der Hauptaehne (Klasse 7) 
irelan^t man zu (üboreti oder unteren) 
offenen Trito-, Deutero- und Protopyra- 
nüden« bd lufierlieh unmftnderten Pris- 
men der 9. Klasse. Die Basis zerfällt in 
zwei voneinander unabhängige Flächen. Von 
Symmetrieelemenleii ist nur mehr die vier- 
zählige Deckachse vorhanden. Hierhin 
rechnet man den Wulfenit, welcher, obgleich 
anscheinend isomorph mit Scheelit (s. oben), 
doch zuweilen Kristalle zeiget, die an den 
beiden Enden der c- Achse uuüleich begrenzt 
sind. 

12. Tetragonal-bisphenoidisobe 
(sphenoidisch-tetartoedrisehe) Klasse. Dtesa 

Tetartoedrie, von der bisher noch kein Bei- 
I spiel bekannt ist, l&ßt sieh aus dar gleieh* 
zeitigen Wirkong der sphenoidtsehmi und 

der pyramidalen ITerniedrie (Klasse 8 und 9) 
ableiten. Die aUgeuieinsten Formen wflrdeu 
die tetragonalen Sphenoide dritter 
Art sein, nach ihrer Lacre zum Achsenkreuz 
den Tritopyramiden i Klasse 9) uialog. Jede 
ditetragonale Pyramide wflrde deren yier* 
geometrisch gleiche, liefern: ein positives 
und ein negatives rechtes, sowie ciu poiiitives 
und ein negatives linkes, die Deutero- und 
I Protopyramiden je zwei tetragonale Sphe- 
i noide zweiter una erster Art. Prismen und 
Basis entspreehen hier auüerlieh denen der 
9. Klasse. Das einzige STnunetrieelement 
ist die mit e lasammenfallende viersibU(p 
Spiegelaeh-e, das Minimum der für die 
Zugehörigkeit zum tetragonalen System er- 
forderlichen Symmetrie. 

5c) Hcxair<^nales System. Dieses Systom 
soll hier alle (12) KrisTidlklassen umfa^äen, 
welche eine einzige seehszählige Deck- oder 
Spiei;' 1 1 h e oder eine dreizählige Deck- 
achse i^iiauptachse c) besitzen (eine Teilung 
in hex^onale und trigonale Klassen ist also 
nicht vorgenommen, vgl. oben S. 1093). Die 
Verhältnisse sind mohrfach denen des tetra^ 
gonaten Systems analog. 



I 



Digitized by Google 



1103 



KristaUformen 



13. DihexaL'onal - b i p y r a m i (1 a 1 p Eiiio zweite Art von hcxagonalen Pvra- 
(hexagonal-holoedrisehc) Klasse. Die Grund- niideii bilden die Deuteropyraniiden, 
form, eine hcxaiEfonale Pyramide bezw. ! welche, äußerlieh dm Protopyramiden plei- 
Bipyramide (Fig. 42). wird von 12 gleich- 1 chend, gegen diese um die llauptach.'^e um 30* 
schenkligen Dreiecken umschlossen, deren gedreht sind. Ihre Flächen schneiden alle 
Schenkel in 12 Polkanten, deren Grund- 1 vier Achsen, darunter eine Nebenachse in 
iinien in 6 Kandkanten zusammenstoßen. 1 einfacher, die beiden anderen in (!(<pfielter 
Die Polkanten treffen zu je 6 in einer Pol- 1 Län^e : a : i>a : 2a : mc, mP2 . [2 h . h . h . 1}. 
ecke, je 2 Polkanten mit 2 Randkanteii in yje allgemeiuteil Fora«n dieser Klasse 
einer (der 6) liandecken zusammen. Die sind die dihexagonalen Pyramiden 
Hauptachse c verbindet die beiden Polecken. (Fie. 44). umschlossen von 24 ungleich- 
dir> IWiIeichcn (einander unter fiO« schneiden- seit ii,'cn Dreiecken, mit 24 (abwechselnd 
den) NebeiiaclistMi a je 2 f,'eKenübcrlie!;ende schärferen und Stumpferen) Pol- und 12 
Randecken. Drei mit den Nebenachsen in frlejchen Randkanten, 2 xwömiichigen Pol- 
einer KbeiH- licirende Zwischenachsen hal- i„k1 6 spitzeren und ß stumpferen vier- 
bieren deren Winkel. Das (irrationale) | flächigen Randeeken. Sic erhalten das 




Fig. 42. 





Fig. 44. 



Achsenverhältnis a : c 1 : c, für jede hexa- ' 
gonal kristallisierende Substanz ein be- , 
sonderes, wird aus der Größe des Pol- oder 
Randkantenwinkels der Grundform be-| 
rechnet. Das Symbol der letzteren ist nach 
Naumann P(a:a:xa:c). Nach Miller- 
Bravais enthalten die Symbole der hexa- 
gonalen Formen 4 Indizes; davon beziehen 
sich die drei ersten der Reihe nach anf die 
Nebenachsen a^, a., a, (Fi^. 43), der letzte 
auf die Hauptachse. Die Hilften der! 
Nebenachsen wertli ti abwechselnd als positiv 
oder nej,'aliv bczeuhnet. Für die Grund- 
form, repräsentiert durch ihre vorn oben 
creletrene Fläche, erhält man so das Symbol 
jlOl 1} ( i a, : A a, : a, : c). 

I>cr (irundfonii (wie allen ForiiiL-ii dieser 
Klasse) kommen als Symnietrieeleinente zu: 
eine Hauptsymmetrieebene, durch die Neben- 
adwen trehend; 3 primäre und 3 sekundäre 
Haiint.schiiitte, wovon die ersteren außer 
durcn c durch eine Nebenachse, die letzteren , 
durch eine Zwischenachse gehen; eine sechs-' 
zähliire Deckachse nach c. 3 zweizählipe nach 
den Neben- und 3 ebensolche nach den. 
Zwisehenaehsen: ein Zentrum der Sym-' 
nir'tric. An die Grundform xhließoii .-ich 
fwie bei Klasse 6) die verschiedenen stump- 
feren oder spitzeren Protopyramiden an 
mit dem aIlL'i ni('iii*>n Symbol a:a:ooa:mc. 



raP, IhOhll b--l. 



Symbol atna:^^ a:rae, mPn, (hlk])h> 

k>i (z. B. a:Vta:8a:3e, SP'/i. {3121}). 

Dabei ist m ^ | ' " ~ k ""^ jeder 
hexiuronalen Form) h -f i -f k bezw. die 
Summe der drei ersten Indizes unter Berück- 
sichtigung der Vorzeichen = 0. Reihenfolge 
und vofzriehen dieser Indiees wechsem 
natOrlich mit den einzelnen Flächen der 
Form. z. B. (2131) (kihl), (1231) (ikhl), 
(1321) (ihkl), welche Flächen nach rechts 
auf (3121) folgen. 

Analof» wie in Klasse G trehen auch hier 
die offenen Formen aus den gesclüossenen her- 
vor, wenn die anf die Hauptachse oder anf 
alle drei Nebenachsen bezüirlichen Para- 
meterk(»effizienten oc , die betreffenden In- 
dizes also gleich 0 werden. So gelangt man 
zum hexaponalen Protoprisma oc P, 

UOlO], zum Deuteroprisma ooP2, (2110], 
sowie zu den dihexagonalen Prismen 

y Pn, fhikO]: pndlich zur Basis als Grenz- 
form stumpfer Pyramiden OP, (0001].*) Eines 

*) Häufig; geht man rar Beseiehnang einer 

dihexagonalen PjTamide von der vorn oben 
rechts (statt der links) gelegenen Fläche aus, 

deren Symbol (kihl) mit dem mittleren (statt 
dem größeren) auf + ai besOglichen Index be- 



Digitized by Google 



KriBtadUoniiGn 



1108 



da* wi'iiitron Beispiele dlMOr 
dtr Beryll (Fig. 4ö). 



Udert 




m 



m 



m 



Flg. 45. 
m-aoP(lOlO) II-2P (20211 
C-OP(OOOl) s = 2P2{2ni] 

p - p 11011] V - spv.ism}. 

14. Dihexai^onal - pyramidale (hexa* 
ironal-holoedrisch-heniimorphe) Klasse. In 
Analogie mit Klasse 7 zerfallen die holoedri- 
schen «reMhlosseiien Formen (Pvnunideii) in 

eil)»' obere und eine untere offene Pyra- 
mide, die Ka^is in eine obere und eine 
untere Fläche, während die Prinmen äußer- 
lich unverindert bleiben. Von Symmetrie- 
elementen sind noch die primären und sekun- 
dären Hauj)tsehnitt(> und die sech8Zähli|!;e 
Deckachse vorhanden il'i ip>iel: Jodsilber). 

16. Ditri|?onal-bi pyramidale (tri- 
gonal-beiniedriMlw) KlasM . I)ir in den ab- 
wechselnden, von deu primären Haupt- 
flchnltten gebildeten Riumen gelegenen Flä- 
chen der (iihexagonalen Pyramiaen liefern 
je zwei (nur stellungsverschiedene) ditri- 

mPn 



in. D i t r i L"- (I !) ;i 1 - s k a 1 0 n o e d r i 8 c h e 
(rhomboedrisch-hemiedrische) Klasse. Die 
Teilnng dee Bannes naefa der Hauptsym- 
nietricchnne und den primären Haupt- 
schuitten führt zu 12 Einzelr&umen (Dode- 
bnten). Die in den abwechselnden (posi- 
tiven oder negativen) Dodekanten ireletifMien 
Flächen einer dihexaiionalen Pyranude bilden 
zwei, nur stellunfisivorschiedene hexagonale 
Skalenoeder (ein po>itives zeiirt FiLMir 46), 
umschlossen von 12 uiifileicliseititren Drei- 
ecken mit 12 schärferen und ebensoviel 
stumpferen Poikanten und 6 gleichen, auf- 
und absteigenden Mittel- oder Randkanten 
(Symbol s. unten). Aus den Protnpyraniiden 
leiten sich in gleicher Weise je 2 Bhom- 
boeder ab, nnuddossen Ton 6 Bbomben, 

roP 

mit 6 Pol- and 6 Randkanten : ± -g- 

±mK, [hOhi] und [Obhlj (Fig. 47 u. 48). 



gonale Pyramiden 



, {hikl} und 



{ikül} mit abwechselnd gleichen Polkanten, 
welchen zwei ditrigonale Prismen 
entsprechen. Außer der Hauptsymmetric- 
ebene bleiben die drei sekundären Haupt- 
schnitte, ebenso die den Zwischenachsen 
entsprochoiulfn zweizähÜL'on Deckachsen. 
Die Hauptachse ist eine dreiz&hlige Deck- 
mebse; an Zentram der- Symmelrie fddt. 
Die Frotopynmiden Hefttn je swei trigo- 

jnjp 

nale Pyramiden « (bOIT]) nnd 

{OhEll, Protoprisma zwei entsprechende 
triijonale Prismen. Die übrigen Formen 
sind äußerlich denen der holoedrischen 
Klasse (13) gleich. Das einzige unter den 
^Gneralien bekannte Beispiel bildet der 
Benitoit, BaTiSi,0,. 





Fig. 47. 




Fig. 4& 



Fig. 48. 



rinnt, z. B. {2131} statt {3121}. Entsprechende 

Synih'ilr <\r.i\ ilruin: (iihp.vii^'onale Pri^ni<n 

Ikihüj, Dt'iiteropyramiden lh.h.2h.l], Deutero- 

prfsma 11120]. Doeh ist tn bemerkni, d»B die 

Buch.staDen n — 1 von vcrsrhicflmon AntOfen in 
verschiedener Weise zur Bezeichnui^ <tor ein- 
aellun Indiees verrandet «erden. 



Jedem Skalcnceder kann ein Khcnib(.eder 
eingeschrieben werden, dessen Kainlkanten 
mit denen des ersteren zusammenfallen, das 
sogenannte Rhomboeder der Mittelkanten. 
Man bezeichnet nun nach Naumann ein 
Skalenoeder mit ± mRn, wobei 1 mR das 
betreffende Rhomboeder der MitteUumten 
ist, während der Koeffizient n hier anffibt, 
wievielmal die Hauptachse beim Skalcudcdcr 
länger ist als bei seinem Khombaeder der 
Mittelksnten. Gebt man Ton dem Symbol 
der urs|irün<,dichen dihexagonalen Pyramide 
raPn aus, so er'fjibt sich da« Naumannscbe 

m Pn 

Skaienoedersyuibol nach der Formel + ~^2~ 
m(2— n)p n 

-f \/«H.'5. Andererseits gelten für ein posi- 
tives und ein neiratives Skalenoeder die 
Symbole {hikl] und {ikhl}. z. B. 



X. B. 



I und U2311 - ± -g'^- - ± R3 (hier ist ± R 



{3121] 



Digitized by Google 



1104 KristaUlormea 



das Rhomhoeder der Mittelkanten). Skale- 
noeder und lihoinboeder besitzen als Sym- 
iitetrieebencn noch die sekundären Haupt- 
schnitte; <; ist eine 8echszähli<?e Spiegelachise, 
die Nebenachsen sind zwcizählige Doek- 
achsen, auch ist ein Zentrum der Symmetrie 
vorhanden. Alle übrigen Formen stimmen 
Äußerlich mit den holoedrisehen übermn; 
ooR^ooP, OR = OP. Wichtigstop Bei- 
spiel ist der sehr formenreiche Kalk- 
spat mit +R (Spaltun?sform Fig. 2), 
- '',R (die Polkantcn von R gerade ab- 
stumpfend), -2R, i-4Ii, 4-R3, 
00 R, Q0P2, OR; den Kombinationen coR. 
OR: coR. V,R; -2R.+ R: ^R.+ R3. 
4-R: -f-R.+ R2.4-V»R2 u. a. (s. Fig. 49 
und 60, sowie von Eisenglanz Fig. 61). Il7lblt 



ebene, sechszählige Deckachse und Zentrum 
der Symmetrie .sind geblieben. Die Proto- 
und Dfutproforinen iiobst clor Rasi< hlciht-n 
äußerlich unverändert. Wichtigstes Beispiel 
der Apatit (Fig. 82), welcher seine Zugehörige 




Fig. 52. 
c = 0P{0001) a = xP{lOiO] 
x = pf1011| r = V,P 11012] 



K = 21*212111) u 



2 



r 12131}. 






Fig. 50. 
r = + R ilOUl 
T» + R8 {31211. 



Fig. 49._ 
a>«ooRUOlO]_ 

• -—VtRloiisi. 




Fig. 61. _ 
r - +R{1011| 

s= +V4R 11014] 
14223]. 



mau (narli Mil 1 c r) die Polkantcn de? flnind- 
rhombocder« +B ak Achsen, so erhalten 
folgende Formen die bcistd n i n drei- 
zifferigcn Symbole: OR = lill), + R ; 
1100], ~V,R = 1110], 00 R - 12111. <»P2 = 

+R3 -1210}. 

17. Hexagonal-bipyramidalc (hoxa- 

gonal-pyraraidal-hemiedrische) Klasse. Sie 

entspricht genau der tetragonalen Klasse 9; 

den Raiiin teilende Elienen sind die primären 

und sekund&ren Hauptschnitte. Die dihexa- 

gonalen Pynmideii liefern je zwei hexagonale 

Pyramiden ron Zwischenste' — t-.*"- 

fmPnl . 
I^Jrund 



ung, 
mPn 



2 



Trito- 
1, (Iii hl] 



Pyramiden: 

und Ihiklj, welehe nur stellungsverschieden 
sind, die dihexagonalen Prismen je zwei 

foo Pnl j 

hexagonale Tritoprismen I— ^s— Ir und 



rooPn 
l 2 



2 



I [k i hO] und (h 1 tOJ. Hauptsymmetrie- 



keiiztt dieser Klasse dnrch das Auftreten von 

Tritopvramidcn und Tritoprismen, wie auch 
durch gut uusi^ebildete Actzfiguren auf den 
Flächen von 00 P und DP. hervorirenileti 
durch verschiedene Siuren, bestimmt zu er- 
kennen gibt. 

18 Hexagonal-trapezoedriseho (he- 

xagonal-trapexoedriscb-hemiedriscbe) Klasse. 
Analog wie in Klasse 10 bilden hier, wo man 

sirli den Raum nach allen Symmetrie- 
ebenen geteilt denkt, die Flächen der all- 
gemeinswn Form«wei cnantiomorphe hexa- 
gonale Trapezoeder, ein rechtes und ein 
finkes, umscnlossen von 12 Trapczoiden: 

r und 1- Ikihl] und [hikl], 

während die übrigen Formen äußerlich den 
holoedrischen entsprechen. Im Vergleich zu 
Klasse 13 sind alle Symmetrieebcnen und 
das Zentrum der Symmetrie fortgefallen, alle 
Deckach.sen geblieben. Einzelne künstlich 
darfrestellte Stoffe \vurdrn aus den Aetz- 
fi^uren als hierhin gehörig erkannt. 

19. Ditrigonal-pyramidalc (rhom- 
boedrisch-hemimorphe) Klasse. Die Ver- 
bindung des Gesetzes der rhomboedrischen 
iHemiedrie (Klasse 16) mit Hrmimorphie 
nach der Hauptachse (Klasse 14} führt zu 
offenen ditrigonalen Pyramiden als 
allgemeinsten Formen, und zwar in je vior 
Äußerlich gleichen, oberen bezw. unteren, 
positiven oder n^ativen Modifikationen. 
Leitet man dief^Hbcn funter Einwirkung der 
i Hemiinor[)hie i von den Skalenoedern ab, 80 

, , mRn mRn 
erhalten sie die Symbole -h 0, ± — g- u 

(0 oben, u unten). Von Symmetrieelementen 
bleiben nur mehr die sekundären Haupt- 
sehniUe und die Hauptachse als dreizihlige 
Detküciiise. Die Deuteropyramiden zerfallen 
in eine obere und eine untere offene hexa- 
gonale Pyramide zweiter Art, die Proto- 
uvramideii in 4 obwe od« untere offene 
trigonale Pyramiden mit den Rhomboedern 

entsprechenden Symbolen ± "g" <> 



Digitized by Google 



Kliatall formen 



:t 2 ^' '^^^^^ dihexagonalen Prismen 

erscheinen je 2 ditrigonale Prismen (mit ab- 
wechselnd gleichen Winkeln), ttett des 

Protoprismas 2 trisonale Pri.^men. Die 
Basis zerfiült in eine obere und eine untere 
Fläche. Nur das Deuteroprismu bleibt 
äußerlich unverändert. CharaKteristiscb für 
die hierhin gehörigen Kristalle, insb«8ondere 
des - iiifoke der Hemimorphie — deutlich 
pohir-|)yroelektri8chen Turmalins, ist das ^ 

Auftreten eines trigonalen Prismas ~ 

Grenzform steiler trigonaler Pyramiden 
(Rhomboederhälften). Während an einem 
Ende dir Tunnalinkristalle trigonale und 
ditrigonale Pyramiden erscbeinen, ist das 
andere wohl Torwtegend oder aUdii von dner 
Basisfläche begrenzt. Indes sind dopp' 1 
endig auMebUaete Kristalle dieses Minerals i 
relatiT seUMi. Fignr 68 seigt «ne hiitfigej 



1' 



_Fi«. 68. 

m « oanpääffi p^+^ [im 



2 

r«* + ?o«{10Ül (OlflJ 



B =. — 0 10112}. 

Kombination, an der die bdden Tenebie» 

denen, aus dorn Grundrhomboeder abge- 
leiteten trigonalen Pyramiden sogleich auf- 
treten. 

20. TTexagonal-pyramidale (pvranii- 
dal-lteuuedrisch-heminiorphe) Klasse, liei der 
Verbindung der pyramidalen Hemiedrie mit 
Hemimorphie nacli AtItp c entstehen aus 
den geschlos.senen Pyraiuidoii der Klasse 17 
•beniolchc offene, während die Prismen der 
genannten Klasse äußerlich unverändert 
bleiben; die Ba^-is zerfiUlt in eine obere und 
eine untere Fläche, Keine Synunetrieebene 
und kein Zentrum der Symmetrie; Achse c 
eine sechszäblige Deckaeme. Den betreffen- 
ilen Krisfallpn koinnion zwei onantioiiinrphc 
Modifikationen zu, welche mehrfach zwiUings- 
arti;; miteinander Terwaebsen. Beispiele: 
Kahumlithiumsulfat, zirkularpolarisierend; 
Nephelin, nieht zirkularpolarisierend, aberj 
«08 seinen Aetzfigaren ab erstes Beispiel { 
dieser Klasse erkannt. 

21. Trigonal-bipyramidale (trig^onal- 
tetartoedriaehe) Klasse. Bei gleiclizeitiger 

nadirtMMtaAb d«r !f atQrwtanneliaflva. Baad V. 



Wirkung der Hemiedriegesetze von Klasse 15 
und 17 liefern je 6 Flächen der allgemeinsten 
Form 4 trigonale Pyramiden dritter 
Ar t , naehlli Iler-BraTait mit (kill), Qiiil], 

{Ihtl) und JikTil) zu bezeicluun Sie be- 
fitzen noch die ilauptsymmetrieebene und 
in c eine dreizählige Deckachse, hingegen 
kein Zentrum der Symmetrie. Den Deutero- 
und Pro to Pyramiden entsprechen je 2 tri« 
onale Pyramiden zweiter und erster 
rt, den dihexasronalen Prismen, dem Deu- 
tero- und rruiuprisma je 4 trigonale 
Prismen dritter bezw. je 2 zweiter und 
erster Art. Nur die Basis bleibt äußerlich 
unverändert. Ein Beispiel für diese Klasse 
ist noeh jiioht bekannt. 

22. Rhomboedrische (rhomboedrisch- 
tetwtoedriselie) Klasse. Das Ciesefs der 
rhonibnedriselien verbunden mit dem der 
pyramidalen Hemiedrie fahrt zu den posi- 
trven oder negativen, reehten oder linken 
Rhnmboedern dritter Art (von 
ZwiächensteUuug) als allgemeinsten Furnien, 

^mRn^j (hier betrachtet als Hemieder 

von Skalenoederu), bei welchen die Haupt- 
aelne noeh eine sechssälilige Spiegel- 

achse darstellt, womit ein Zentrum der 
Symmetrie verbunden ist. Auch die Flächen 
der Deutero- und der Protopyramlden 
erscheinen als Rhombneder (im ersteren 
Falle als rechte oder linke zweiter Art, im 
letzteren als positive oder negative erster 
Art). Statt der dihexa^otialen Prismen bat 
man je 2 hexagoiiale Tritoprismen; Dou- 
tero- und Protoprisma neost der Basis 
bleiben äußerlich unverändert. Deutliche 
Beispiele liefern Phenakit, Dioptas (Fig. 54) 




Fig. 54. 

n - «oP2 {2110} r ^ 2R {0221| 



S«B— 



S 



r U.1&17.8}. 



und Dcdomit (bei letzterem lassen auch die 
gä]i7licli unsymmetrischen Aetzfiguren auf 
den Flächen des Spaltun£rsrliombned(«rs + R 
die Zugehörigkeit zu dieser Klasse erkennen) 
S3. Trigonal-trapeioedriscbe (tra- 



70 



Digitized by Google 



1106 



KfUtaUfonneii 



pezoedrisoh-tetartoedrische) Klasse. In 
aieser wichtigen, mit Enantiomorphie ver- 
bundenen Klasse, deren 1 liniptvertreter der 
Quars ist, erschoinen infolge der gleich- 
zeitigen Wlrkimir des Geietzee der tra> 
pezoedrischen und der rhomhoedrischen He- 
micdrie »1« allgemeinste Formen die po- 
litiTen oder n^ativeii, leebten oder linken 

trigonalen Trapesoeder ^- '"^ " r [kihl] 
(Fig. öö), + '"f -l Ihikll (Fig. 66), — " J^r 

ffbEl}» — 1 (ikElJ, unuchloMen von 

6 Trappzoiden, mit 6 gleichen Pol- und (j ah- 
wecikselnd gleichen, auf« und absteigenden 



bination ooR(= ooP).-f R. — R in schein- 
bar holoedrischer fcoP. P entsprechender) 
Entwickelung anf, doch ist auch näufig + R 
stArker entwickelt ab — B, und die FUichen 
des enteren eind wohl g^&nsend, die des 
letzteren matt. Forner ist durch die Aetz- 
I f iguren + R leicht von — R zu unterscheiden 
' (vgl. S. 1090). FormenFeiebere Kombinationen 

mit -^-rl = {1121) 121111 und -f -\j'*rl 

= {6101} {Olüij lassen die beiden Arten 
i von Kristallen, rechteund linke, erkennen 
Die rechten (Fig 68) zeigen außer ooR(m), 

+ R(r)und-R(r,): r(s) und-f -^^i 
(x), s und X rechts von + K liegend, die lin 




Fig. 66. 



Kg. 66. 



Fig. 57. 




Fig. 66. 



Fig. 69. 



Bandkanten. Die derselben difaexagonalen ken(Fig.51)),denrechtensittegelbildlichglelch: 

Pyramide eritspri-clionden (pn^itiven brzw. '2P2 6P*/»| j i« i, tx» 
negativen) rechtun und linken Trapezoedcr 1 4 ' ""d -\ ^ 1, s und x links von + R 

sind enantiomorph, die (rechten bezw. linken)! liegend. Die Fliehen » sind oft nach der 

positiven und negativen nur stellungsver- Kombi nationskante mit ' R eistroift. Die 

schieden. Die Hauptachse ist hier eine drei- rechten Kristalle drehen die Polarisations- 
UUige Deckachse, die Nebenachsen sind | ebene des On der IHehtttng der Hauptachse 
zweizählige Deckachsen. Die Deutero- j durchgehenden) polarisierten Lichtes nach 
Pyramiden zerfallen in 2, von 6 gleichschenk-, rechts, die linken nach links. 
Ilgen Dreiecken umschlossi tie trigonalel 

. mF2 , sr „1 24. Trigonal-pyramidaie (ogdocdri- 

Fyramiden, eine rechte — ^ -r Ib.b.Zh.lfjgehe) Klasse. Unterliegen die Formen der 

mP2 - triconal-bipyramidalcn Klasse (21) der Hc- 

und eine linke {Sh.h.h.lj. deren ein- miniorphie nach der Hauptachse, so gehen 

1 T^iK u u. j 1- 1 ™ f'c ju diese letzte Klasse des hexagonalen 

zelne Flächen rechts oder links vom positiven — 

Düdekanten liegen. Die Protopyraniiden 

liefern je 2 RhonibcM iler | mR, die di 



.Systems über. Dabei liefern die vcrsi biedenen 
trigonalen Pyramiden je 2 ofknc Pyramiden 
iieiern je . iw,n„n,.M;uer „mn. a.e ui- jer betreffenden SteUung, welche als einzige« 
hcxagoualen^ Prismen je 2 ~ ein rechtes ^^^^^ dreitihlige 

Deckachse besitzen als das mindeste Maß 
Voll Svmm»nrie, wolehcs zur Zn^'ehörigkeit 



und ein linkes — ditrigonale Prismen 

?^rJki50|nnd?^f"iniTkOJ-Figur5' . , , , ^ ^ 

7 . , » 7-^01 hoxagouaieu bvstcm erforderlich ist. 

xeigt ein rechtes - . das Deuteroprisma, ent- Weil Wer eine dihexagonale Pyramide in 
sprechend den Deutwopyramiden, endlich 2 acht voneinander unabh&np<;e «offene tri- 

trigonale Prismen ••Un20H2llO}. .ronalo Pyramiden dritter Art zerfäJlt, 

4 I ji j Klasse als ogdoedrische be» 

Xnr das Protopr i-nia und die Basis bleiben /.eichnet. Während die trigonalen Prismen 
äußerlich unverändert. äußerlich denen der Klasse 21 entsprechen. 

Die Quarakristalle weisen oft die Kom« | terfftllt die Basis in dnc obere vnd «ne nntere 



Digitized by Google 



KristaUfonnen 



1107 




lieber Aufstellung 
Bracby diagonale a 



Fläche. Diese, wie die vorige mit Enantio- 1 
morphie verbundene Klasse steht iiisuicrit 
in vollkonuiMlsteni Gegensatz mt holo- 
edrisch-hexagonalen Klasse, als bei ihr allein 
alle Formen von den entsprechenden holo- 
edrischen peonu'tri.sch abwciclicn. V.\n Bei- 
spiel liefert Ifatriumperjodat, NaJ04.3HtO, 
mit zweieilei, mi Qnftn nehts- besw. 
links drehenden Kristallmi. 

5d) Khombisches System. 2ö. Kbom- 
biseh'bipyrftinidAle (rhomMseh-faolo- 

edrisrlio) KlasFP. Die 
Gr unUfurm^iug. ÖÜj 
ist eine rhombische, 
von Sungleichtifitiircii 
Dreiecken umschlu&- 
sene Pyramide 
(hczw. Bipyramidci 
mit 8, zu io 4 gleichen 
Pol- und 4 Rand- 
kanten, 2 Polecken 
nnd 4 Randecken. 
Die Polecken werden 
durch die Vertikal- 
aehie e, je 2 gegen- 
überliegende Rand- 
ecken durch die 
ktlner« (bei gewöhn- 
nach vorn ^prichtete) 
und durch die längere 
Hakrodiagonale b verbunden. Das Achsen- 
verhSltnis a:b:c=^a:l:c wird aus der 
Große zweier Kantenwinkel berechnet. Die 
Grundform erhält da» Symbol a:b:c — 
P{lllj. Wie allen Formen dieser Klasse 
kommen ihr außer dem Zentrum der Sym- 
metrie 3, durch je 2 Ach-^en gehende Sym- 
metrieebenen und ebeneoviele, jenen Aciisen 
entspreebende zweix&hlige I>»ek8e1i«en zn. 

An P schließt Ach zunflrii-t rwle ijii (|Uiii1rafi- 
sehen System) die Reihe der Protopvra- 
miden a:b:me mP [hhl} an. Von diesen 
lassen sich weiter die Brachy- uinJ Makro- 
pyramiden ableiten, bei welchen a oder b 
n mal vcrl&ngert encbeint ; demnach na :b :nic 
— mfnjkhij und a:nh:nic rnrn{lik1}, 
wobei h > k.^) Za diesen geschlossenen, all- 
gemeinsten Fennen kommen als offene die 
entsprechenden vertikalen Prismen: Proto- 
prisma ooPfll O}, Brachyprismen x {*n I 
khO}uiulM akro prismen ooPn{hkO}, ferner 
"le horizontalen rhombischen Prismen oder 
Domen: Bracliydnnien . deren Flächen der 
Brachydiagonale parallel neben, oca:l):ntc 

™m!Pao{Obl] und ^lakrddomen mit zur 

Makrndia^^nnale paralli'len l-'läelieii, a : /:b:mc 

= mPX'lhUl}. Endlich 3 Flächenpaare, 

^)Dae über P gesetzte Zeichen - oder - deutet 
an» daft sich der aintor P befiiuUieha Koeffizient 
aaf die kBneie Adm a «der a«f St längere b 
besiditk 



parallel zu den Achsenebenen: da.s Pmi In 

pinakoid coa:b:ooc = c»Pcr {Oloj, das 

Makro pinakoi d a:oob:ooc = ooPoo {100} 
und die Basis ooa:Qob:c = 0P{001J, Aus- 
gezeichnete Beispiele sind Schwefel (F'ig. 61), 
Baryt fFig, 62), Aragonit (Fig. 63), Topas 
(Fig. 61). 





Fig. 61. Fig. 6^ 

Fig. 61. 
• -Flui} n = V.Plll3} 
C = OPjOOl] q - PQO {011}. 
Fig. 62. q - PCO {OllJ r, - Vt P« UOäj. 



Fig. 63. Fig. 64. 

Fig. 6B. 

b - 00^00 ipiOl m ^ ocP{llO} q - 9ao {Ul}. 
Fig. 64. 

p, = ccp2 {12Ct] p cor [IIUJ 

0-PJlll} 11 -2p» {021} 
c-OPlOOlJ. 

26. Rhombisch-pyramidale (rhom- 
bisch-hemimorpbe) Klasse. Die Uemi- 
morphle nach einer der 3 kristallographischen 
Achsen, wehlie man dabei alltreinein zur 
Veitikalaohse o wählt, bewirkt den Zerfall 
der rhombisehen Pyramiden in }e eine obere 
(o) und eine untere (u) offene Pyramide. 
Diese besitzen noch die beiden, durch o 
gehenden Symmetrieebenen; anch ist c noeh 
eine zweizäblige Deckach?e. Die Domen 
liefern je 2 obere und 2 untere Flächen als 
selbständige Formen, die Ha-is zerfällt in 
eine obere und eine untere Fliu he, während 
die Prismen, duä Brachy- und das Makro- 
pinakoid äußerlich unverändert bleiben. Ein 
Beispiel bildet Kieselziiikerz, d(.~ven Kristalle 
(Fig. 65) oben die iJasis und Domenflächeji, 

unten die (offene) Brachypyramide 2P2 auf- 
weisen (die Fliehen des Brachypinakoids 

70* 



Digitized by Google 



1106 



KristaUfonnen 



liefern AetzfigurcD, welche, der Hemimorphie 
entsprechend, nach oben und unten ver- 
echieden gestaltet sind). 





Fig. 65. 

b = ool'oD lÜlO} p = ooP {llOj 
r, e SPooo {3011 r - Fooo {101} 
q — fooo {Ol 1} q, = 3PaoO ^1} 
o-2P2a {121). 

27. Rhombisch-bisphenoidische 
(^rhombisch-hcmiedrische) Klasse. Indem die 
in den abwechselnden Oktanten celegenen 
Flachen der verschiedenen rlioiiibisclu-n Py- 
ramiden bleiben bezw. verschwinden, gehen 
letztere in je nnrcgelmäßige Teb^ieder, 
rhoni bis eile S phoiioide(odcr Bisphenoidc i 
über, welche von 4 ungleichseitigen Dreiecken 
umsohlossen werden und enantiomorph etnd : 
im alli,nnneinen {hklj und {Ii kl). Sie besitzen 
keine Symmetrieebene mehr und kein Zen- 
trum der Symmetrie, wohl aber noch die 3 
zwcizälilipen Deckachsen. Alle andorrn 
Farmen gleichen äußerlich den holoedrischen 
(Khflse 25). Beispiel: Bittersalz, llgSO,. 

7H,0, haupteftehlieh mit oo P, + und— 2 ■ 

5e) Monoklines System. SS. Prisma- 

tische (monoklin-holoedrische) Klasse. Zu 
kristiillographischen Achsen wählt man . 
2, innerhalb der einzigen hier vor-' 
liaiidtMipn Symmetrirobenc ^eli'ijfnp Kanton ' 
(Vcrtikalachse c und Ivlinudiagonale a), 1 
welche sich unter einem schiefen Winkel ß 
schneiden, als diittc die zu beiden (bezw. 
zur Symmetrieebc'iic) senkrechte zweizähli^e 
Deckacltse (Orthodiagonale b). a. b und c 
sind ungleichwertig und verschieden laug; 
die Ermitthtnj» des Achsenverhiltniwes er- 
fordert liier die ^lessuni,' dreirr ii nabli;ni'_'iL'er 
Kantüuwiukcl. Durch die 3 Achscucbcucn 
wird der Raum in 8 Teile geteilt, von denen 
nur mehr je 1 uleicharti^j >*ind. Die all- 
gcmeiiiste Foiiti wird demnach nur von 4, 
zu je 2 parallelen Flächen gebildet und stellt 
ein ^'ofieiii'-) sriiiefwiiikliL'e^ Prisma (mit 
Zentrum der Svnnnctrie; dar. Ein solches 
wird nach Naumann als Ilemipyramide 
bezeichnet, und zwar je nach der Lac;c der ; 
Flächen in deu Oktanton mit spitzem oder! 




Fig. 66. 



mit stumpfem <ß als positive oder ne> 
gative. Bei der gewiUiiilielien AubteHung 

(die Aclisc a 
nach vorn herab 
peneigt) liegen 
deshalb die 
Flächen einer 
positiven Hemi- 
pyramide vorn 
unten und hin- 
ten oben, die 
einer negativen 
vorn oben und 
hinten unten. 
Die Grund- 
form(Fig.66)i8t 
(aibrc'l (a:b:c), 

4-p.-r,liiil 

{III); beide, im 

ilbritreii voneinander unabhänü;ij!fc, Hemi- 
pyranüdcn bilden daher eine scheinbar ein- 
fache, monokline oder klinorhombischc Pyra> 
mide. Analog wie im rhombischen System 
unterscheidet man bei den Uemipyrarniden 
eine Proto-, Klino« und Ortnoreihe: 
(a:b:mc') fa:b:mc), ! mP, {hhll [hlil]: 
{na:b:iiie') (iia:b:me), nit'ii, {klilj {khl}; 
(a : u b ; ui t') (a : n b : m r 1, j_ nii-'n, {h klj [hklj; 
wo h>k, indes aisrb.i) Den Hemipyra- 
miden entsprechen die vertikalen Prismen: 
Protoprisma ocP{1101, Klinoprismen 
aoJ-'n {khOJund Orthoprismen xl'n {likü|. 
Die Klinodomen mit 4, zur Achse a paral- 
lelen Flftehen; 00a :b:me, vaSoc, {Ohl} unter- 
scheiden ^ieh, ebenso wie die Prismen, nicht 
wesentlich von den Hemipyramiden, weil 
a und c unter den innerhalb der Symmetrie- 
ebene <;eleL!;enen Kanten beliebig gewfihlt 
werden können. Alle übrifijen Formen be- 
sitzen nur je 2 parallele Fla( lien : es sind die 
positiven und iieKafivcn Ürtho-Hemi- 
domen (a: x)b:mc'j (a:a^b;me), imPao, 

(hOiJlhOll, das Klinopinakoidcoa:b:aoe, 

xi?c;c, {010). das Orthopinakoid a:oob: 
Gcc, ccPx, {100} und die Basis ooarco b:c. 
OP, {001}. Zahlreiche \vichtii?e Jlineralien, 
wie Gips (Fig. G7), OrthokIa.s (Fig. 68). 
.\ugit (Fig. 69), Horiiblejide, Epidot, liefern 
Beispiele für diese Klasse. 

29. Sphenoidische (monoklin-henii- 
morphe) Klasse. Hemimorphie nach der 
( )rtlii-diagonale (als der einzigen ausgezeich- 
neten Richtung mouokiiner Kristaile) führt 
zuewei enantiomorphen Hodti1katfonen,je 
nachdem die rechts fr) oder links 0) liegenden, 
die b-Achse schneidenden Flächen bleiben, 
w&hrend die anderen verschwinden becw. 



*)Der durch Fgesegene schiefe oder borixon- 
tale Strich dentet an, dafi sieh der Idntw P 

lH>(indliehc Koeffizient auf die geneigte Aehw a 
oder auf die horizontale b bezielit« 



Digitized by Google 



Ki-istaUtunnen 



U09 



▼on jenen unabhängig werden. Die all- 
gemeinste Form hpstelit deshalb nur aus 
2, auf derselben Seite der Achsenebene ac 



hemimorphe 

hervortritt. 




n«. 68l 

Fig. 67. 
oofioolOlOj p = ooP(110} 

Fig. 6a. 
P-OPf001| u 

T-ooPUlOJ x = 



Kg. 67. Vig, 68l Rg. 691 

b-oofiooIOlOl p = ooP{110} o = — PlUl}. 

oo5oo {0101 
+ Poo {lOll 

ll-H!äeiP2l}. 

Fi-. 69. 

a - oofoo {lOOj p QOP (110] 
b = oo»ooioioj o=+PiUJ}. 

"Xelft^t'iieii luid Kejjoii diese frleiehirenoigten 
Fl&cbea (nach v. Fedorow ala Spbenoid 
beniehnet). Symmetriel«itteiit ist nur m«hr 
die zweizühügi; D» ( kachse b. Alle Formen, 
deren Fl&ohen dieser Achse parallel gehen, 
lind den entspreehenden der yorigen Eisest 
f^eometrisch gleich. Beispiele: I.ithiiira- 
üuliat, Li,S04.H,0, dessen Kristalle in zwei 
enantiomorphen Kombinationen auftreten ; 
ähnlich Rechts- und Linksweinsäure (Figur 
70 stellt einen EristAll der ersteren dar); 




Fig. m 
{100^ e-OP(001] 

q = *i^-rlOnj. 

Bohnucker, nur in einer Modifikation er- 
scheinend mit y Poo,0P,-|-IiGO, — P und 
£oo nur iink:^, (Xi^ hingegen rechts und 
Hilles» doch beideneitig nut venchiedeneD 



Aetzfiguren, wodurch der 
Charakter gleichfalls deutlich 

3U. Domatische (luoaoklin-hemie« 
drische) Klame. ISne hemied^ehe Aue- 

bildung monnkliiier Formen i.st in der 
Weise möglich, daß die Hemipyrainideii, 
Klinodomen und Prismen nur mit je s 
Flächen erscheinen, die, 7.u beiden Seiten 
der Symmetrieebene gelegen, sicli iu einer 
Kante innerhalb dieser Ebene schneiden. 
Eine derartiire (nach v. Fedorow -t! Dnraa 
bezeichnete) Form erscheint in zwei, äußer- 
lich nur durch ihre Stellung yersebiedenen 
Modifikationen, indem die eine gegen die 
andere um die b-Achse, welche keine zwei- 
zählige Deckaclisf nudir ist, um 180* ^cdrelit 
ist. Kein Zentrum der Symmetrie. Aüa 
Pormen, deren Fliehen der Orthodiagonale 
parallel lieiren, liefern je 2 voneinander 
unabhängige Flächen; nur das Küno- 
pinakoid stimmt in dieser Klasse Inßerlioh 
mit dem holoedrischen fiberein. Hierhin 

5;ehürt der Skolezit, auf dessen vom gelegenen 
Flächen des Prismas ccP andere Aetz- 
eindrücke erscheinen, als auf den die 
Cregenform darstellenden hinteren Flächen 
dieser Form. 

5f)Trikline8 System. 31.Pinakoidale 
(triklin-hnloedrische) Klasse. Jede Form 
bestellt nur ans 2 parallelen Flächen, und 
sämtliche Formen sind dabei insofern gleich- 
wertig, als eine jede als allgemeinsteForm 
betrachtet werden kann. Daee weder Flächen 
noch Kantenbezw. Zonen vonaupfCPKeichneter 
Lage cibt, so kann man irgend drei Kanteii- 
riclituniren als kristallographische Aclisen 
wählen, welche man, analog mit dem rhom- 
bischen System, ds Braehydiagonale a, 
Makrodiagonale b und Vertik'akurhse c be- 
zeichnet Alle drei Achsen sind verschieden 
lang und sehnrfden sieh whiefwinldig, 
wobei b: c = a, a: c ß, a: b ^^clegen 
im vorderen, oberen, rechten üktanten. 
Zar Bestimmung des Achsenverhiltnisses 
und der Aehsenwinkel ist die Messunir von 5 
voneinander unabhängigen Kaiitenwinkelu 
erforderlich. Nur je 2 gegenüberliegende 
Oktanten sind noch jrleichwertiir, Hie X.iTrifn 
und Symbole der Forineu nach N n u iu.üi u 
schliefien sieh an- die des rhombischeit 
Systems an (v. Fedorow bezeichnet alle 
triklin-holoedrischen Formen als Pinakoide), 
doch bestellt natürlich eine (aehtflächige) 
scheinbare trikline Pyramide aus vier von- 
einander ganz nnabhingigen Fllchen- 
paaren oder Tetartopyrami den. IMe 
Grundform P (Fig. vi) stellt demnadi 
eine KomMnatiott folgender Tetartopjrra- 
niiden dar: fa :b:c)P' (III), (a:b':c/P {lllj, 
(a:b:c') P,[lli), (a:b':c'l ,?(ini. Nur die 
Wuhi der Achsen ist hier die Ln^ache, warum 
die Tsnehiedenen fliehen die 8 Aehsoi 



Digltized by Google 



1110 EEistaDfoimeD 




jedesmal in der gloichon (pinfacheiO Vaü- 
lernung vom Achsenmittelpunkt schneiden, 
lidi dtthalb sn ein«r volbtändigen triklinen 

Pyramide er- 
c gänzen. Außer 

OOm Zentrum der 
Symmetrie, ist in 
dieser Klasse kein 
weiteres Sym- 

metheelement 
vorhanden. Aehn-^ 
lieh wie bei der 
Grundform ge- 
staltet sieh die 
Bezeichnung der 
Brachy- und 
der Makro- 
totartopyra- 
miden. Die der 

Vertikalachse 
parallelen Flä- 
chen liefern (von vorn betrachtet) rechte 
uiul linke lleraiprisnien (der l'rnto-, 
Brachy- oder Makroreihe), die der Achse b 
parallelen obere oder untere Hemimakro- 
domen, endlich die der Ach>e a parallelen 
obere rechte oder linke Hemibrachy- 
domen. Die 3 Pinakoide endlich ent- 
sprechen den Klcichnamif^en rhombischen. 
Ausgezeichnete ßeispioleliefernAlbit (Fig. 72), 
Aidnit, Eupfervitriol. 



Fig. 71. 




Fig. 72. 

P = oP (001] M - ooi'oo {OIOJ 
T = oo'PlllO} l-ooF[110J 

32. Asymmetrische (triklin-hcmi- 
edrische) Klasse. Jede Form re>jj. jedes 
Blächenpaar der vorigen Klasse zerfällt 
in 2 voneinander nnabh&nprige Fliehen, 
jede einzelne Fläche stellt also eine 
selbstiindipe Form dar. Demnach sind 
alle Oktanten uu^leichwertig, und es fehlt j 

i'edes Syminetrieelement, die Anordnung der | 
•"lachen gehorcht nur mehr dem Zoneni^esetz. j 
Treten 2 parallele Flächen zugleicli auf. 
so unterscheiden sie sich durch ihr physi- 
kalisches Verhalten (Wachstumscrschei- 
nuntren, Aetzfiguren), auch wohl durch ihre 
Ausdehnung. Man kann die einzelnen 
Formen in ähnlicher Welse bezdchnen, 
wie die entspreeheiidrii der voriiren Klasse, 
doch muß mau dabei für die übliche Auf* 



stellnns; eines Kristalls hinzufügen, ob es 
sich um eine vorn oder hinten, bezw. eiue 
rechts oder links, oben oder nnten gelegene 
Fläche handelt. Besonder? zweckmäßig 
sind hier die Millerschen Symbole, wen 
sie jede einzelne Fläche zu bezeichnen ge- 
statten. Als Beispiele kennt man bis jetzt 
nur künstlich dargestellte Kristalle, so von 
Calciumthiüsulfat, CaS,0,.6Il,Ü, saurem 
Strontiumtartrat, Sr(CtH,0^)g.öH,O, Ka- 
limndiehromat, K,Cr,0,. 

6. Zwillingskristalle. nriiifi^ beob- 
achtet man eine Verbindung mehrerer Kri- 
stalle gleicher Art in paralleler Lage; 
dieselben stellen dann im Grunde ^'enommen 
nur ein einziges Individuum dar. Im G^en* 
satz hierzu bezeichnet man als ZwillingB- 
kristalle Fol'hr^ Gthildp, welche man al« 
eine gesctziiiaüis^e Verwachsung zweier 
gleichartiger Kristalle in nicht paralleler 
Stellung betrachten kann. Die Bildung eines 
Zwillingskristalls geschieht aber nicht etwa 
in der Weise, daß sich zwei schon fertiire 
Kristalle zu einem Doppeündividuum ver- 
einigen, sondern es senreitet dabei das 
Wachstum oi i Kristalles von einem Punkte 
bezw. einer (ebenen oder unebenen) Grenz- 
fläche aus nach beiden Seiten ungleichsinnig 
fort, jedoch so, daß sich die beiden, einzeln 
homogenen Teile in einer gesetzmäßigen, 
kristallonomisch definierbaren Stellung zu- 
einander befinden (über nachtrSpliche 
Zwillingsbilduns durcli Umlagcrun"; infolge 
Gleitung oder Temperaturwechsel s. unten). 
Eine solche gesetzmäßige Orientierung hängt 
im allgemeinen davon ab, daß gewisse, 
wenigstens je zwei kristallonamische Elemente 
beider Individuen — Kristallflächen oder 
Kanten bezw. Zonenachsen gleiche Lage 
haben. "Weitrni? am hanfitrsten herrscht 
dabei die hier zunächst zu besprechende 
Regel, daß gleichartige Elemente beider 
Kristalle parallel gehen, und zwar nicht 
nur zwei, sondern entweder 1. alle innerhalb 
einer bestimmten Fläche Fliegenden Kanten 
oder 2. alle innerhalb einer Zone C liegenden 
Flächen. 

1. nie erstgenannte Ljeijenseitit'e Latre 
zweier Kristalle kann auf die Weise erreicht 
werden, daß sie zu dner. bei beiden pivallel 

cerichteten Kristallfläche F syminetri^cb, 
d. h. nach jeuer Fläche spiegelbiidiich zu- 
einander gestellt werden (Spiegelung), oder 
daß der eine Kristall gegen den anderen 
um die Normale N zu dieser Fläche um 180* 
gedreht wird (Hemitropie). Doch sind 
nicht für jede .\rt der Zwillinjisbildnne 
nach 1 beide Mcihodeu zugleich zuliibsi^, 
wie sich ergibt, wenn man im einzelnen die 
Anwendung auf Kristalle mit oder ohne 
Zentrum aer Symmetrie (zentrische niid 
a/.entrisclii' Kristalle) macht. Man gelangt 
so uuter der Bedingung, daß eine gleich- 



Digitized by Google 



KjnsbdlfoRMn Uli 



artige KristallftAclie F beider Individuen 
a und b parallel geriulitet ist, 2U folgenden 
drei Möglichkeiten: 

a) Kristall b ist hemitrop gegen a um die 
Normale Die gleiche SteUung von b 
wird erreicht durch Spiegelung von nfloh F 
(gilt fftr zentrische Kristalle). 

ß) h ist hcuiitrop gegen a um N, aber uicht 
spieizelbildlich data nach F (gilt fOr «iMitri- 
sohe Kristalle). 

y) b ist spiegelbildlich zu a nach F, aber 
nicht heiaitrop dazu nach N (jpit ebenfalls 
für azentrische Kmtalle). 

N entsprieht im allgemeinen keiner 
möglichen Kante, kann aber, was allerdinsjs 
nur selten zutrifft, einer solchen paralle] 

?Bhen. Dann würden a und b auBer F eine 
oncnach<:e C uiid alle darin Uegenden 
Flächen parallel haben, es läge sowohl 
Fall 1 wie 2 vor. Nimmt man hng^n u» 
daß im Falle 2 die zur ppmoinsamen Zonen- 
achse C uurmaie Ebene K keine kristallo- 
nomische Fläche darstelle, so ergibt sich 
hieraus für die hier befolgte Mntdlung keine 
Schwierigkeit. 

2. Sollen alle Flachen einer Zone C 
bei a und b paiaUel sein, so kann die SteUung 
Ton b xn ft dnreb HMUitropie um die Adue 
jener Zone oder auch durch Spiegelung 
nach der zu ibr senkrechten Quer uicbt 
kristallononiiseben) EbeneE errvieht irerden ; 
dneh cribt es auch hier wiedenim Fälle, •wo 
nur die eine oder die andere Methode zu- 
iSssigiei Man gelangt so unter der Voraus- 
petrnn?, daß eine gleichartige Zone * beider 
Individuen a und b parallel ist, zu folgenden 
weiteren l^Iötrlichkeiten: 

a) Kristall b ist hemitrop gegen a um 
die Züucuachse Die gleiche Stellung von 
b wird erreicht durch Spiegelnng von a nach 
£ (zentrische Kristalle). 

ff) b ht bemitrop gegen a um C« indes 
nicht s piegetbüdlieh zu a naoh E (aientrieebe 
Kristalle). 

y) b ist spiegelbildlioh ni a naeb E* aber 

nicht hc>mitrop dasu nacb C (acentrisebe 

Krii«talle). 

In manchen FftUen können hierhin ge- 
hörige Zwillinge auf zweierlei Art fjedentet 
werden. So, wenn bei la F auf einer Sym- 
metrieebene senkrecht steht, damit also eine 
kri.stallonomische Ka!itc(u^i bildet. Dann tritt 
gleichzeitig Fall Ja ein. wobei E (normal 
zu C) keine krislallonomische Fläche zu 
sein braucht (z. B. bei den sogenannten 
Karlsbader OrthoklaszwiUingen, zu deuten 
nach \<i mit F / l' / . oder nach 2a mit 
C = Achse c). Wäre hingegen E ebenfalls 
kristallonomncb, so wflrde sie ttr la «ne 
zweite Flriche F darstellen, wie rnan denn 
z. B. Zwillinge zentrisch-regulärer Kristalle 
mit F 9. 0 awdi ab solehe nacb fi02 auf- 
lassen kann (£e FUchen von 0 werden 



von den t^ewohtdiehen Symmetrieebenen 
senkrecht in Kanten getroffen, auf welchen 
die Flächen von 202 senkrecht stehen). 

Eine Ebene F oder E, nach \velcher 
a und b symmetrisch liegen, bezeichnet mau 
als Zwillingsebene. Eine Symmetrie- 
ebene kann nicht Zwillingsebene sein, weil 
ditä nur zur parallelen SteUung beider 
Individuen führen würde. Die Normale N 
und die Zonenachse C werden, falls nacb 
ihnen Hemitropie stattfindet, Zwillings- 
achse genannt. Die ZwiHin>,'sebenen F 
sind im aü^emeinen häufige Kristallflächen 
und haben mast anfache bdizee. Ent- 
sprechendes gilt auch von den ^ Zwilliiiiis- 
achsen C fungierenden Zouenaebsen (über 
die Ableitnng von Zonen83rmbolen 
S. 1117). 

Die zu einem Zwilling verbundenen 
Kiistdle kSnnen ziemlich gleich groß oder 
von sehr verschiedener Größe, dabei fast 
vollständig oder nur zum Teil ausgebildet 
sein. Auch kann der eine KristaD den 
anderen in Form einer von parallelen 
Ebenen begrenzten Platte oder dünnen 
I>amelle umschließen, ja solche Platten oder 
Lamellen können wiederholt und in grdfi«rar 
Zahl in enteren eini^ebaltet ean, also mit 
Teilen desselben abwechseln (wiederholte 
ZwiUingsbildung). Die Grenze beider In- 
dividuen wird entweder von der Zwillings- 
ebene (welche dann c:leichzeitip die soi^e- 
nannte Zusammensetzuntrsfläche ist) ge- 
bildet, oder beide berühren sich in einer 
anderen, manchmal auf der Zwillincsfläche 
senkrechten Ebene, oder endlich auch in 
keiner ebenen, sondern einer völlig unebenen 
Fläclie, wir es denn überhaupt bei der 
Zwilliut(sbilduiig wesentlich nur auf die 
gegenseitige Stellung der beiden Individuen 
ankommt. Man unterscheidet fenier so- 
genannte Juxtapositions- und Penetra- 
tionj^zwillinge. Bei den ersteren erscheinen 
die beiden Individuen gewöhnlich in der 
zur (raent ebenen) Znsammensetznngsfliehe 
senkrechten Richtuni; verk'Qrzt, bei den 
letzteren durcbkreuzeu oder durchdringen 
sich gleichsam die beiden verbundenen 
Kristalle. Sind mehr als zwei Individuen in 
nicht paralleler SteUung, aber m je zweien 
stets nach deniBelben G^etze verbunden, 
so spriebt man von einem DrilUng, Vieiliag 
usw. 

Ergänzungszwillinge. Mimetisohe 
Kristalle. Häufig verbinden sich 2, 
einer Hemicdric oder Tetartoedrie unter- 
worfene oder 2 heniimorphe Kristalle 

ISO zu einem Zwilling, daß ihre kristallo- 
grapluschen Aebsen parallel gerichtet sind 
und beide nach einer Fläche symmetrisch 
liegen, welche in der betreffenden bolo- 
edinboben bezw. einer höher symmetrischen 

I bemiedrisohen Uane eine Symmetrieebuie 



Digitized by Google 



1112 



Kristallfoimen 



war» hier aber iiiiol|;e der teilüachigen Aus- 
Uldong diesen Charaicter verloren hatte; 

solche Zwillinge bozoichnet man auch als 
Ergänzungszwillinge, weil sicli iu ibneu 

Jfleiehsam (aber nieht in WirkUebkeit) teil- 
lächis^e Hälftgestalten wieder Stt voU- 
flächigeu ergänzen. Ein solcher Zwilling, 
jils Durchwachsungszwilling und einheit- 
lich gedacht, würde wieder eim- höhere 
Symmetrie (Holoodrie oder Heniiedriej auf- 
weisen, da jene Zwillingsebene für den 
Komplex nunmehr zur Symmetrieebene 
geworden wftre. Ergänzungszwillinffc be- 
obachtet man z. H. bei Pyrit l |it'iif aiidiulo- 
dekaedrisch), Scbeelit ^teträgonal-pjramidal- 
hemiedriech), Kieeelxinicers ^hombiseh-hemi- 
niorph), Dolomit (rhomboedrisch -tetarto- 
edrisch), Zinnwaldit (monoklin-hemimorph). 
Hier leigt gich also gewissermaßen ein Be- 
Btreben, durch Zwillingsverwachsungdicdurch 
die hemiedrische, tetartoedrische oder hemi- 
morphe Ausbildung verlorengegangene Sym- 
metrie wieder herzustellen. — Auch in 
vielen anderen l' ällen gibt sich in der Zwillings- 
bildung, ohne daß Erg&nzungszwillinge vor- 
liegen, ein Ähnliches wstreben xu erkennen, 
wenn nämlich dureh die betreffende Verwach- 
sung und Penetration die Symmetrie eines 
hOhersymmetrischen Systems, als welchem die 
ESuseUaristalle angehören, lufierliehmehrodcr 
wanigererreichtwird. Unterstützt wirddieEr- 
roiehung einer solchen Scheinsymmetriedurch 
den Umstand, daß häufig die ?jnzelkristalle 
schon an sich Winkel werfe aufweisen, welche 
denen eines höher symmetrischen Syntems 
nahekommen, so wenn z. B. der "^Vinkel 
des rhombischen Prismas nahezu 90*> oder 
120" beträgt. Ist eine solche Annäherung 
eine große, so entstehen wohl durch mehrfache 
Zwillingsbildung nach demselben Gesetze 
kompliziert gebaute togtnaimte &istall- 
stöcke oder Sanimelindividuen, welche wegen 
der auffallenden JN'acbahmung einer höheren 
S^rmmetrie ab mimetische Kristalle be- 
zeichnet werden. Beispiele liefern die Kri- 
stalle von ßoraeit, Leucit und Perowskit, 
Sämtlich anscheinend regulär, doch aus 
rhombisehen Teilindividuen kompliziert auf- 
gebaut. Solche mimetischen Kristalle gehen 
oft bei einer gewissen höheren Temperatur 
in das höber symmetrische System über, 
was insbesondere durch optische Prüfung er- 
kannt wird (Biiraeit und Leucit werden beim 
£jhitzen einfachbrechend, also regulär, bei 
der Abkühlung wieder doppeltbreehend, 
rhombisch). 

Beispiele von Zwillingsbildung, ge- 
ordnet nach obiger Einteilung (S. 1111): 
1 a) Reguläre oktaedri.^che Zwillinge, 
Zw.-l-'.b.O, bei Spinell und Magnetit (l''ig.73); 

foo021 

pentagüudüdekaedrische mit j, Zw.-Eb. 



zungszwillingc dee „eisernen Kreuzes'*, 
Fig. 74); — quadratische mitooP, ooPoo, 

P und Px, Zw.-Eb. Px. bei Zinn.stein 
(Fig. 76) und KutU (auch Drillinge bis 




Flg. 76. 



Fig. 7& 



Fünflingc und Achtlingp; bei letzteren 
gruppieren sich 8 Kristalle von Rutil 
im geschlossenen Kreise, indem je 2 als 
Zwillintrsebenen fungierende Flächen flOl) 
und (Uli) der Einzelkristalle einen Winkel 
von fast genau 46" einseUießen); — rhom- 
Isischc Zwillinge häufig mit cr P als Zw.-Eb.. 
insbesondere bei solchen Kristallen, deren 
Prismenwinkel nahezu 90» beträgt (Bour- 
nonit) oder nahezu 120' (Aragonit, Strontia- 
nit, Withcrit und Cerussit). Einen Drilling 
von Aragonit zeigt Figur 76. Als Durch- 
wachsungszwillingc nähern sich die be- 
treffenden Kristalle äußerlich noch mehr der 
Symmetrie des (juadratischen bezw. hexa- 
gonalen Systems. Von hexagoualen 
Zwillingen sind hier besonders zn erwihnen 
diejenigen des Kalkspats mit Zw.-Eb. OR 
(Fig. 77), - Vi R (Fig. 78), + R oder -2JL 





Fig. 77. 



Fig. 7& 



Im mon okiinen System tritt sebr hSnfig 

r V'r_ als Zw.-Eb. auf: Karlsbader Zwillinge 
ooO, bei Pyrit (Penetrations- und Ergän- j des Orthoklas mit ooP, ooSoo, OP, -f £x(x> 



Digitized by Google 



Kmtallformen 1118 



odor + 2^00, oft verwachsen mit x^x 
^ig. 79), ferner solche von Aogit mit ooP, 
QOPoo, +P> ^Mrnbleiide mit ooP, ooSoo, 




Fig. 7». 



Fig. 80. 



Fig. 81. 



OP, +P; bei Orthoklas auch Zw.-Eb. 2Poo 
(F\^. 80) und OP (Bavenoer und Manebacher 
Zwillinge). Im triklinen System ist wohl' 
Zw.-Eb. das Brachvpinakoid, so bei Albit 
in ähnlicher Kombination wie Orthokla^^ 
(Fig. 81). 

Iß) Zwillinge der regulär-tetra- 
edrischen Zinkblende, bei welchen F eine 
TtotraediriEUkehe ist, mit oft ungleich be- 
schaffenen (glänzenden und matten) Flächen 
der beiden Tetraeder; an der Zwillingspenze 
stoSen solche matte und glänzende Flftdien 
zusammen, a und b liegen also nicht sym- 
metrisch nach F. Diesen Zwillingen ent- 
8|meh«n im quadratischen System die 
andog gebauten des sphenoidi'sch-hemi- 

ediisebon KapferkieMs mit ±^ (Fig. 82). 



Hf'iiiitrdpie um die zu dieser Fliiclic Normale 
erhalten werden kann. Weiterhin die 
soi^enannten brasilianischen Quanswillinge 
(Fis;. 84): ein rechtes und ein linkes Indi- 
viduum stehen symmetrisch zueinander nach 
F — 00 P2, können aber, da sie enantiomorph» 
also wesentlich verschieden sind, durch keine 
Drehung in parallele Stellung gebracht 
werden. Hierhingehören auch die monoklin- 
hcmiedrischen (domatischen) Skolecit- 
Zwillinge, bei welchen F = ootx ist. 

2a) Der trikline Periklin, eine Varietfit 
des Albits (vgl. Fig. 72)in nach der Makro- 
diagonale gestreckten Kristallen mit Basis 
(P), Hemimakrodoma (x), Prisma (T und 1) 
und Brachypinakoid (M) zeigt sehr gewöhu- 
liob Zwillingsbildung mit Hemitroine naidi 
der Znnpnachse i der beiden erstfienannteo 
Formen bezw. nach der Makrodiagonale, 
wobei die Individuen a und b zugleich 
nach der zu ; senkrechten, nichtkristallo- 
nomischen Ebene K zueinander symmetrisch 
liegen. Hierdurch entsteht auf dem Braehy* 
pinakoid eine stumpfe ein- bezw. aus- 
springende Zwillingskaute (Fig. 85, wo 
o-P,). 






,/ \ 




m 


m 


m 




















vV * 


\ ^ / y 




^/ 1 


r vx 





Fig. 8S. 



Hg. 88k 



Fig. 84 



Fig. 86. 



2/7) Zwillinge dieser Art beobachtet 
mau am monokliu-hemimorphen Bohx- 
zaeker, indem zwei {gleichartige IndiTiduen 

a und b in der "\Wise verwachsen, daß b 
gegen a um die Vertikalachse bezw. die be- 
treffende Zonenachse C um 180* gedreht 
ist. Dabei ist eine spiecilbildlich gleiche 
Stellung nach Eschon de.siialb au> (.beschlossen, 
weil eine solche in dieser enantiomorphen 
Klasse zu un «gleichen Individuen a und b 
(einem rechten und einem linken) führen 
würde. 

2y) Die bei iy aufgeführten Kupferkies- 
zwillmffe können auch als Verwacnsungen 
nach diesem Jlodus aufgefaßt weroen, 
indem beide Individuen nach der zur Kante 

(111):(111) senkrechten (nicht kristallo- 
nomischen) Ebene symmetrisch liegen, nicht 
aber a zu b nach dieser Kante hemitrop ist. 

Während in den bei weitem häufigsten» 
unter 1 und 2 tnlgflffllirten Fillen toh 



Ab Beispiel im hezagonalen S^tem lassen 
sidi die sogenannten Dauphm^er-Quarz- 
twillinge (F = OB) betrachten, bei denen 
2 rechte oder 2 linke Kristalle (vgl. Fig. 68 n. 
69) 80 miteinander verwachsen, daß der eine 
egen den anderen um die Hauptachse 
N) um 1800 (oder auch 00«) gedreht ist 
Figur 83 zei<j:t die Verwaohtiuig sweier 
rechten Kristalle). 

ly) Hier liefern Beispiele die ZwiBinge 
dee Kupferkieses nach Pco (101), wo beide 
Individuen nach (101) svmmetrisch liegen, 
•hne dafi ihre geginseitligie SteUniq; dnrdh 



I 



Digitized by Google 



1U4 



Kristallloniira 



Zwillingsbildung von beiden Individuen eine ' 
gleiche Fläche und alle darin liegenden 

fleiehen Kanten oder eine gleiche Kante bezw. 
loneundalledarinliegendengleiohen Flaclion 

Earallel gerichtet sind, sind auch Fälle deiiiv- 
«r nnd teilweise in der Natur verwirklicht, \ 
in denen neben einem bei a und b parallelen 
gleichartigen Elemente (Fläche oder Kante) 
nur einzelne gleiche oder auch unijleich- 
artige Kiemente beider Individuen parallele I 
Laire besitzen. Solches ist der Fall, wenn I 
neben einer gleichen, ]iarallclrn Flürlu- l'' 
nur je eine darin liegende gleiche Kante i 
oder je eine derartiire nn^eicbe Kante 
(C eiiior-eits um! ^' andererseits) parallel 
laufen oder endlich, wenn zwei in F liegende 
nn^leiebe Kanten beider Individuen wecn sei- 
weise yiarallol sind — ferner, wenn neben 
einer parallelen gleichartigen Kante bezw. 
Zone C zwei einzelne ungleiche Fl&chen 
(F einerseits und F' andererseits) dieser Zone 

{larallel gehen, oder wenn je zwei derartige 
''lachen von a und b weohselweise parallel 
gerichtet sind. 

Als einzelne Beispiele einer derartigen 
V'erwachsuiig seien erwähnt : die sogenannten 
Karlsbader Zwillinge der triklinen Feld- 
spate, bei welchen das Brachypinakoid und 
me Vertikalachse beider Individuen parallel 
sind (a ist gegen b um die in (.010) liegende 
Normale zur Vertikalachse um iSO" gedreht); 
die (von Brögger beschriebenen) Zwillinge 
des Ilydrargillits, bei welchen die Basis- 
flächen beider Individuen parallel und je 
zwei darin liegende Kanten (001): (100) 
und (001): (110) wecliselweise parallel sind; 
endlich die (von Baum hau er beobach- 
teten) Zwillinge von Kryolitb, wo beide 
Individuen die Zonenaebse (001) : (110) 
gemeinsam haben, während (001) des einen 
zu (110) des anderen parallel geht. 

Den Vorgang der Zwillingsbildung kann 
man sich im allgemeinen sn denken, daß zu- 
nächst eine vorläufige Orienticruiitr zweier, 

f leichsam den Keim des Zwillings i)ildenden 
[olekülcnaehciner kristallonomiscbcn Fläche 
oder einer Zonenachse stattfindet, worauf 
erst nach entsprechender Bewegung des 
einen Molelcüls gegen das andere innerhalb 
jener Fliehe oder um jene Zonenaehse 
die definitive Fixierung bezw. ZwillinL's- 
biidung und von da aus das beiderseitige 
Weiterwaohsen des Kristalles erfolgt. Um- 
gekehrt kann aber auch eine nachträirliche 
ZwilHnsTsbildung bezw. ümlagerung von 
Molekiilon in Zwillingsstcllung in einem 
schon fertigen, einfachen Kristall durch 
einseitig wirkenden Druck (sogenannte Glei- 
tunir) herbeigeführt werden (schönstes Bei- 
spiel: die künstlichen KalkspatzwiUinge nach 
— KR), welche Erscheinung indes an dieser 
Stelle nicht behandelt werden soll. Endlich 
gelingt es zuweilen auch, durch Erhitzen 



in einem einfachen Kristall Zwillingslamellen 
hervorzurufen oder, falls solche schon vor- 
handen sind, ihre Zahl zu vermehren. Eine 
solche Vermehrung von Lamellen tritt ins- 
besondere beim Erhitzen mimetischer Kri- 
stalle (Boracit, KafiaiDsulfat) ein; sie bildet 
dann den Uebergang zum faktischen Eintritt 
in die gleichsam erstrebte höhere Symmetrie. 

7. Gesetzmäßige Verwachsung ver- 
schiedenartiger Kristalle. In ähnlicher 
Weise, wie sieb gleichartig Kristalle gesetz- 
mäßig zu Zwilliiiircn verbinden, können auch 
ungleichartige in regelmäßiger Weise mit- 
einander verwaehsen, wenngleich diese Er- 
schcinung nur an verhältnismäßig wenigen 
Körpern und im ganzen viel seltener beob- 
achtet wird als die Zwillingsbildung. Bei 
einer solchen Verwachsung treten chemisch 
verschieden konstituierte Kristalle zusam- 
men, welche sowohl derselben als auch ganz 
verschiedenen Kristallklassen angehören 
können. Die Gesetzmäßigkeit der gegen- 
seitigen Laue beider Kristalle bestellt darin, 
daß mindestens eine bestimmte Fläche des 
einen zu einer des anderen parallel liegt, 
und cbciisr» mindestens je eine in diesen 
Flächen gelegene Kante bei beiden parallel 
gerichtet ist (hierzu kommt hiufig noch 
die nahezu parallele Lage gewisser weiterer 
Flächen oder Kanten). Doch kann auch bei 
gleicher Kristallklassc eine vollständige Pa- 
rallelstellung beider Individuen nach den 
kristallographisehen Achsen, im regulären 
Svstem also auch nach den Flächen und 
iCanten stattfinden. Die Vorbedingungen 
des Eintretens einer regelmäßigen Verwach- 
sung im einzelnen Falle sind noch nicht hin- 
reichend erforscht, doch wird man annehmen 
massen, daß eine gewisse Analogie im mole- 
kularen Bau von beiderlei Kristallen (d. i. 
in der Anordnung der Moleküle innerhalb 
gewisser Flächen bezw. nach gewissen Kan- 
ten und in der Wirkungsweise der zwischen 
den Molekülen tätigen Kräfte) die gesetz- 
mäßige YerbiBdling derselben ermöglicht. 
Die verwachsenen Kristalle können, etwa 
bei der Ausscheidung aus derselben Lösung, 
ulciehzeitig entstanden sein, oder es kann 
der eine, später gebildete, sich auf dem an- 
deren, senonfertigen auflagern. Sobeobaehtet 
man, daß ein Kristall der einen Art in den 
.anderen wie eingesenkt erscheint oder ihn 
! vollständig duTChwSchst, auch wohl gleich- 
sam die Fortsetzung desselben bildet, oder 
daß beide in Form von Lamellen mit- 
einander abwechseln, andererseits, daß die 
eine Substanz den KristallcTi der anderen 
in einzelnen Individuen aufliegt oder die- 
selben in zusammenhängender, zuweilen 
nur sehr dünner Schicht Aberzieht. Mfigge 
führt ca. 70 solcher Verwachsungen an 
sicher bestimmt auf. woran sich ebensoviele 
i verschiedene Mineralien bezw. künstlich dar- 



Digitized by Google 



KristaUfoimen 



lllß 



g«'stolltc Stoffe beteiligen (indes ist die Zahl 
der huufi'^er zu beobachtenden Verwacli- 
sunee?! mir eine kleine). Gewisse Mineralien 
Glimmer, Bleiijliuiz, Kisenglanz, Kalkspat, 
Cupferkies, Pyrit, Kutil, Augit, Horn- 
blende) treten ziemlich oft in solcher Ver- 
wacli^uni: auf. andere ( Quarz, die Feiilspate) 
nur Tereiazelt, wieder andere gar nicht, 
boraorpbe Stoffe htbva mmt die Fähigkeit, 
mit derselben dritten Substanz in analoger 
Weise zu verwachsen. Einige der wichtig- 
sten ceeetsmiBifen YerwaohBiingen sind 
folgende: 

a) Fahlerz und Zinkblende. Beide, 
tetraiedrisch-hemiedrisoh, kommen (bei Kap- 
nik) sfr raiteinander verwachsen vor, daß ihre 
kriställographiseheii Achsen parallel bind. 
Dabei sitzen die Blendekristalle so auf denen 
des Falilerzes. daß die gleichnamigen Tetra- 
eder beider gleichgerichtet sind, oder es 
trägt umgekehrt die Zinkblende zahlreiche 
Fahlerzkriställohen, wobei die kristallo- 
graphischen Achsen bdder swar ebenfalls 
parallel Iie<ren, indes das positive Tetraeder 
des FaMerzes mit dem n«^ativen der Zink- 
blende cuRammenfaUt. 

h) Kupferkies und FaMerz. Sehr 
verbreitet sind die mit Kupferkies meist 
zusammenhängend flberzoi;eiien Fahlerz- 
kristalle. Der tetragonal-sphenoidisch-hemi- 
edrische Kupferkies mit einem, dem regu- 
lären sehr nahestehenden Aehsenverhält- 
nis (a: c^l: 0,9856) und deshalb nahezu 
dem regulären System entsprechenden Win- 
keln ist dabei zum Fahlerz so orientiert, daß 
seine negativen Oktanteu mit den positiven 
des FaGlerxes zusammenfallen. Hieraus 
ergeben sich für die Kupfi-rkieskristalle 
drei Stellungen auf demselben FahlerzkristaU* 

I'e naehdem, anf welclier WürfelfUkbe des 
etzteren ihre Hauptachse Fonkrecht steht. 

c) Magnetit und Eisenglanz. Bei den 
schQnen Verwachsungen des regulär-holo- 
edrischen Magnetits mit rhomboedrisch- 
hemiedrischem Eisenglanz von der Alp Ler- 
eheltiny im Binnental (Wallis ) erscheinen die 
Oktaeffer in der Stellung auf den nach der 
Basis lafeUürniigeii Kristallen des letzteren, 
daß ein Flächenpaar von 0 der genannten 
Fläche des Eisenglanzes parallel gebt, wäh- 
rend die zugehörigen Ottaederkanten wie 
die /wisehenaehseii des luseiiL'lanzes ('also diliexairiMialen Prismas 



den Eisenglanz zum Teil wieder flbardeekt 

werden. — In ffleieher Stellung ist zuweilen 
Eisenglanz (oder Titaneisen) in die Oktaeder 
des (mit Magnetit isomorphen) Hagnofterits 
(MgFejO«) eingelagert. 

d) Rutil mit Magnetit und Eisen- 
glanz, (ileichfalls auf der Alp Lercheltiny 
finden sich tafelig auagebildete Oi^taeder 
von Magnetit, in iwren TafolfUUthe Eristtll- 
chen des tetragonal-holocdri.^chen Rutils 
in drei Orientierungen so ein- und aufgewach- 
sen sind, daB dine Fläche des Deuteroprismas 
parallel jener Oktnederfläche und die Haupt- 
achse parallel einer Kante derselben ist. 
Besonders interessant sind aber die, im 
Tavetsch in schönster Ausbildung vorkom- 
I laeuden Verwachsungen von Rutil mit 
I Eisenglanz (Fig. 86). Auf d« Eiseni^s» 
'tafeln mit OR und -{-R erscheinen die meist 
nach der Hauptachse gestreckten Kutil- 
kristalle der Kombination ooP3.P in der 
Stellung, daß eine Fläche des Deutero- 
prismas der Basis des Eisenglanzes parallel 
iielit, wahrend die Hauptachse parallel einer 
.bexagonalen Zwischenaobse oes letzteren 
I geriontet zu ssinsoheint. Bei genauerer Untber- 
suchun? zeigt sich jedoch, daß die Acli=e 
c des Kutiis "ein wenig (um 2* 11') von jener 
Lage nach rechts oder links abwweht, wes- 
halb je zwei, so einander entsprechende 
Rutilprismeii einen Winkel von 4*22' mit- 
! einander einschließen. Daraus berechnet 
sich, daß hierbei je eine, zur Basis des Ei-en- 
I glamses senkrechte Fläche der Deuteropyra- 
mide 4pQ0 dM RntHa ein'er solchen des 




Fig. 87. 

des Eisen- 



normal zu den Kauten zwischen Basis und 
JUiomboeder) gerichtet sind. Hierbd sind 
zwei, zueinander hemitri»pe Stellungen der 
^lagnetitoktaeder möglich, und es kommt 
vor, daß die hierdnrch verschieden gerich- 
teten Magnetitkri<talle zu Zwilliiureu riarh 
der Uktaederfläche zuäauiuteuätußeit und ver- 
wachsen; diese Zwfllingsbildung ist also hier 
eine, durch die rorrel mäßige Verwachsung 
verursachte, sekundäre Erscheinung. Der 
Magnetit kann endlieh von dem fortvaohsen- 



glaozes parallel Hegen würde (beide Flächen 
: wurden indes als KristaUflfteiien an diesen 

Mineralien noch uirht beobachtet). Im ganzen 

Sibt es demnach sech» derartige Stellungen 
es Rutils, der bei reichlichem Auftreten 
prärhtjge sternförmige Gruppen auf den 
Taft lu des Eisenglanzes bilden kaiia. Je zwei 
I unter 4<* 22' zueinander geneigte Rutilkiistalie 
] durehdriruren auch haufi«: den Eisenglanz 
und treten auf beiden Seiten seiner Tafeln 

I hervor; sngletoh weisen sie -gern mono- 



Digitized by Google 



U16 



Kristaliformefri 



klincn Habitus auf durch nur teilweise Aiis- 
bildmi^^ dpf Flächen von P (siehe die Figur j 
uiul Vwiicn (laiin sviiiinotrisch zur Halbierungs- 
linie des von den beiden Hauptachsen ge- 
bildeten AVinkels. Im Binoental kommen 
endlich auch regelmaflig« V«nrMlnttngen der 
besc hriebenen Art vor, woran sich Eisenglanz, 
Magnetit und Rutil zugleich beteiligen. 

e) Staurolith und Cyanit (Fig. 87). 
Die Verwachsung findet in der Weise statt, 
daß das Makropinakoid (M) des triklincn 
Cyanits nariillel dem Brachvpinakoid (b) 
des rhombisohen Staurolitbs liegt, außerdem 
geben die beiden Vertikalachsen, wonach die 
Kristalle trestreckt i^iiul. parallel. Beide Mine- 
ralien sind meist mit den genannten Flächen 
aneinander gewachsen, doch finden sich auch 
Kristalle, bei welchen das eine Mineral in 
der Richtung der c-Achse als Fortsetzung 
den anderen erscheint. Schönstes Vorkommen 
vom Monte Campione bei Faido (Tessin). 

i) Aug] t und iiur iibienUc, beide mono- 
Uin. kommen vielfach so miteinander ver- 
wachsen vor. daß auf den Aii<;ifkri.sta11en 
Hornblendekri.ställchen aufsitzen, uder daß 
Hornblende einen Augitkristall umschließt. 
Dabei sind sowohl die flftehen des Klino- 
wie des Orthopinakoids bei beiden parallel 
gerichtet, also auch die Aehsen e und b, und 
4* ^00 des Augits ist in gleichem Sinne ge- 
neigt wie OP der Hornblende. 

g) Orthoklas und Plagioklas. Von 
den mannigfaltigen, maitroskopischen bis 
nülcroskopischen Verwae1»nngen dieser 
beiden, ira System (Orthoklas monoklin, 
Plagioklas triklin) verschiedenen, in den 
Winkeiverhältnissen und oft auch im Habitus 
der Kristalle sehr ähnliehen Mineralien, seien 
hier nur die schönen Vorkummnisse aus dem 
Granit des Riesengebirges erwähnt, bei 
welchen den Kristallen des Orthoklas kleinere 
klare Krijitalle von Albit (Natronplairioklas) 
aufgelagert sind. Jietzlere sind so orientiert, 
daß die flAchen (010) und die Verükalachsen 
beider parallel gerichtet, dabei die Basis» 
rifiehen (^leichsinniir ireneigt sind. Indem 
hiernach für den Albit zwei hemitrope Stel- 
lungen (entspreehend ZwilUngsbildung naeh 
X l'x(OlO)) möglich sind, so haben seine 
Kristalle auf (110) und (iTO) des Orthoklas 

einerseits, sowie auf (110) und (110) anderer- 
seits gleiche Lage, letztere henutrop zur 

erstercn, während die an der vorderen 
stumpfen Prismenkante und die (seltenen) 
auf dfer Basis des Orthoklas gelegenen Albite 
meist schon Zwilünge nach dem Brachv- 
pinakoid sind. 

8. Tracht der^ Kristalle. Kristalle 
derselben Art können hinsichtlich der au 
ihnen auftretenden Formen und hm Kom- 
binatiuneii je nach der relativen Au-delmuni: 
der vcrschicdemin Flächen einen sehr uu- 



deiehen Habitus" oder verschiedene 
,,Traclit ' aulwfiaen. Auih die ZwilliugsbU- 
dung kann den betreffenden KristaUen ein 
neues, charakterist isclies l'orm^eprSire pehen. 
Jene Manniirfaltiirkeit hangt von den ver- 
schiedenen, bei der Bildung der Kristalle 
herrschenden Umständen ab, vor allem wohl 
von den in der Lösung oder dem Schmelz- 
f]u>se, worin die Kristallisatirm stattfindet, 
gleichzeitig vorhandenen Stollen (Läeungs- 
genossen). Daher zeigen oft Kristalle gfeicner 
Art von versehiedenen Fundorten LTuße 
l iitcrsehiede in ihrer Tracht, allein es kommt 
auch vor, daß selbst Kristalle von gleichem 
Fundorte, ja «ocrar in unmittelbarer Nähe 
entstanden, wesentlieh versehiedeiie Form- 
cntwickelung aufweisen, woraus zu sehließen 
ist, daß die betreffende Substanz in dieser 
Hinsicht eine große Empfindlichkeit gegen- 
über äußeren Umständen besitzt. Sehr ver- 
schiedene Tracht zeigen z. B. die Kristalle 
des Kalkspats (sie erscheinen vorwiegend 
tafelförmig, prismatiseh. rli()niboedri>ch, 
skalenoedrisch, dabei wohl infolge Zwillings- 
bildung eigenartig verzerrt), während die des 
Quarzes im allgemeinen viel wenii:er variieren. 
Fine auffallend große Mannigfaltigkeit der 
Formen bieten die sämtlich von gleichem 
Fundort (Alp Lereheltinv) stammenden bin- 
nentaler Kriatalie des tetragonaleu Anatas 
dar (ditetragonalc PyramidMD, spitze oder 
Kehr stumpfe Protopyramiden, auch pris- 
iiiatisch nach xl'xj. Mehrlath wurde, zum 
Teil mit Erfolg, versucht, durch küiust- 
liche Zflehtang von Kristallen aus Lösumfen 
mit versehiedenen Ldeuiigsgenossen die un- 
Wirkung der letzteren auf die Tracht zu er- 
mitteln. Da von der Wacbstumsgescbwiudk* 
keit eines KriztaOes in der zu einer Flieh« 
senkreehten Richtung die Ausdehnung dieser 
Fläche abhängt (je grüßer jene Geschwindig- 
keit gegenfiber anderen Flächen ist, um so 
geringer muß diese Ausdehnung sein), so 
wurde (nach F. Becke) an möglichst gieich- 
mABig ausgebild^en Kristallen der Atetand 
paralleler Flächenpaare bezw. der einzebien 
Flächen vom Mittelpunkt des Kristalls 
(Zentraldistanz) bestimmt und dureh den 
Radius einer dem Volumen des Kristalls 
gleichen Kugel dividSert (relative Zentral* 
distanz), um die so für vi r c liii i!« ne Formen 
erhaltenen ^Mittelwerte miteinander zu ver- 
gleichen. Doch kann Uer nicht auf die Ein- 
zelresultate eingegangen werden. Was den 
Einfluß der Zwilhngsbildung auf die Tracht 
der Kristalle betrifft, so zeigt sich h&ttfig« 
daß hemitrope Zwillinge nacn der gemein- 
samen Fläcne (Zwilliug.sebeiie), innerhalb 
welcher die gleichen, zusammenfallenden 
Richtungen beider Individuen eine verstärkte 
Wachstumsgeschwindigkeit bedinsren können, 
besonders stark ausgedehnt iii l so bei Gold 
und Silber, Bleiglanz und Magnetit nach der 



Digitized by Google 



EriBtallformen 



1U7 



als Zwillingseboiie fini|Enerenden Oktaeder- 
fläche, bei Albit nach dem Brachypinakoid), 
oder es kann in golchem Falle wenigstens 
nach einer, in der erwähnten Fläche lie^eu» 
den •gemeinsamen Richtung eine stärKere 
Entwickeln Iii; stattfinden (Karlsbader Zwil- 
linge von Orthoklas gestreckt nach Achse c, 
Bftvenoer na«h Adwe a). Erwilint Mi hier 
noch die interessante Tatsaclip. daß Zwil- 
ün^kristalle, die gleichzeitig mit einfachen 
Kristallen unter f^Ieiehen Umständen ent- 
standen, im alli^emeinen srrßßer, oft bedeutend 
größer sind als die einfachen Kiiätalle. 

9. Komplikation. Primäre Reihen. 
Zonenentwickelung. Zwei nicht parallele 
Kribtallflächcu bestimmen durch die Rich- 
tung der Kante, in wdeher iie sieh «ehnelden, 
eine Zone bezw. Zonenachse. Aus den 
Mi 11 er sehen Symbolen zweier derartiger 
Flächen i hkl) und (hik,li) läßt sich ein Sym- 
bol (uvw) der betreffenden Zone ableiten, 
wobein = kli— lki,v=lh, — hl,,w^ hk,— kh,. 
Jede weitere, dieser Zone anirehöriL'e 
Flilche (bjk,l,) muß der Gleichung genügen: 
hjU-f kjV-j-ljW^O. 

ZweiderartigcFlächen(h'k'I')und(Ti"k'T') 
werden aber erhalten durch Addition oder 
Subtraktion der Xudices der beiden Aub- 
gangsfl&ehen, indem: 

h' =h-f h„ k' =k-^k„ 1' =1-^1,, und 
h" = h-h„ k"-k- k,. l"-l™-I,. 

Baß auch die IndizoK h'k t' undh"k'l"dcr 
für die AuBgangsflächen geltenden obigen 
(Meiriiting genügen, also wirklieh der Zone 
(hklj : (hjkjli) angehörige Flachen dar- 
stellen, eriETiebt sich aus aer Art ihrer Ablei- 
tum von selb.-t. Die dureli A<ldition der 
Indizes erhaltene Fl;ich(> stuiiiplt die von 
den beiden Ausgang>flilchen gebildete Kante 
ab, die durch Subtraktion der Indizes« 
erhaltene teilt den Winkel dieser Kante. 
Am wichtigsten i<l die Aljleiiunir eiiuT neuen 
Fläche durch Addition der entsprechenden 
Indizes, welche man als Komplikation 
bezeirbnef. Mit Hilfe de- Begriffs (h^r Kom- 
piikation kann man nun (anstatt in iorm 
des eingangs behandelten Gesetzes des Zonen- 
verbandes) das Grund!rp<:et7; der Kristallo- 
graphie wie folgt {UKsspreehen : „(}cht man 
von vier Grundflächen (100). (010). ((»Ol t und 
(III) au«, so erhält man (lie Synihnle aller 
weiteren, an dem betreffenUi 11 lvri^tüll mög- 
lichen Flai heil durch Komplikation aus den- 
selben." Dabei ist die Komplikation eine 
einfache (z. B. (100) + (010) - (HO)), oder 
eine wiederholte(z.B.(110) + (010» = (120)). 
In obiger Fassung des Grondgeseties ist das 
Gesetz der rationalen Aclnensehnitte, deren 
Reziproke die Millerschcn Indizes^ >ind. 
mit enthalten. Auch das Gesetz des Zonen- 
verbandes ist darin eingeschlossen, denn das 
Symbol einer jeden dureh Komplikation 



[aus den »onannfen ner GrundflSchon er- 
halteaen lliiche kann auf zwei oder mehr 
verschiedene Arten durch Addition (oder 
I Subtraktion) aus anderen Symbolen erhalten 
^werden, woraus ihre Zugehörigkeit zn twei 
(»der mehr verschiedenen Zonen hervorgeht. 
, Die drei Flächen (110), (011) und (101) z. B. 
liei^n einmal in den Zonen (lOO):(010), 
:(0ini:rO0T] und (100): (001), andererseits 
in den von (111) und je einer der drei anderen 
Grundflächen gebildeten Zonen, indem: (110) 
= (111) fOOl); (011) = (111) — (100); (101) 
r^(lll)— (UiO). Für alle übrigen Flächen 
ergibt sich die Zugehörigkeit zu melirereii 
Zonen daraus, daß man ilire Svf'lxde auf 
mehrfache Weise in zwei Svinbf)ie spalten 
kann, z. B. (211) =(100)-|-'(111) =(110) + 
(101) = (210) -I- (001). Da das Gesetz der 
rationalen Achsenschnitte (und das Zonen- 
gesetz) im Komplikationsgesetze mit ent- 
halten sind, so Iftßt sich aus letzterem auch 
die Art d«r an den Krintanen mflgfiehen 
Deckachsen herleiten, welclio dann in Kom- 
bination mit den übrigen Symmetrieele- 
menten zu den 3S mfiglienen iCrbtallklaBeen 
fflhren. 

Die Komplikation und umgekehrt die 
; Spaltung der Symbole ermöglicht die rasche 
; Beantwortung zahlreicher kTistalloL'raplii- 
I scher Fragen. Dabei gilt aligemein und für 
alle Kristallsysteme mit Ansnahme des 
triklineii die Eegel, daß 

1. jede durch zwei gleichartige Flüchen 
gebildete Kante durch die, aus jenen Flächen 
durch einfache Komplikation abgeleitete 
Fläche gerade abgestumpft wird; nnd daB 
dabei 

2. durch Subtraktion stets eine kristidlo- 
nomisehe Flftehe erhalten wird, welche anf 

jener abgt uinpfendon senkrecht steht, 
also den betreffenden Kantenwinkel halbiert. 

Beispiel: (100) -{-(010) -(110); (100)— 
(Ol O l I ii O l — gedacht fflr Wflxfel und 
Dodekaeder. 

Fflr das triküne System hat diese Begel 
nntürlich keine Bedeutung, Weil es derartiger 
; Kanten ermangelt. 

' Andererseits läßt sich aus der Möglichkeit 
der Spalt Ulli: ei lies Syinl)o]< in jedem einzelnen 
Falle erkennen, weicht« Kanten durch die 
betreffende Fläche abgestumpft werden 
'bezw. ob eine Flüche einer bestimmten Zone 
angehört oder nicht. 

Beispiele: au« der Spaltung des Symbols 
(321) in (III) und (210| ergibt sich, daß (z.B. 
beim Pyrit) das Dyakisdodekaeder {321} die 
Kanten zwischen dem Pentau'ondodekaeder 
J210] und dem Oktaeder abstumpft ; ebenso 
'ans der Spaltung in (211) und (110) die 
flieim Granat häufige 1 Abstumpfuutr der 
Kanten zwischen Ikositetraeder {211} und 
Dodekaeder {11(^ sowie ans der Spaltung 
in (910) and (011) die Abstumpfung der 



Digitized by Google 



1118 



Kanten zwischen Tetrakishesaeder [310] 
und Dodeluwdw dnreh das HezftkisoktMder 
J821]. 

Als Grundflächen (100), (üiü), (001) und 
(III) wird man, sofern naili dembetriffi iulen 
Kristallsystem überhauj)! cino Wahl zuliissip; 
ist, möglichst Flächen wählen, die sich durch 
Häufigkeit und bedeutende Entwickelung 
auszeicliDeii. Besonders häufige und grofi 
entwickelte Fiftehen, sogenaimte starke 
Flächen, sind es auch, zwischen denen sich 
vorzu^weise wichtige und üächenreichc 
Zonen besw. Zenenstfleke spannen. Zur 
Bildung solcher flächenreichcn Zonen führt 
die wiederholte Komplikatiun, ihr Bau 
kann ein wesentlich verschiedener sein. 

üenkt man sich zunärhst, riaß zwischen 
zweigleicliurti^^'t^u, aläu auch gleichstarken 
BlftOM», etwa (100) und (010), einfache und 
dann wiederhorte Komplikation eintrittf so 
gelangt man zu folgenden Reihen: 

I. (100) (110) (010) 

II. (100) (-210) (110) (120) (010) 

III. (100) (310) (210) (320) (HO) (230) 
(120) (130) (010) U9W. 

Solche Zonenstücke sind wegen der 
Gleichwertigkeit der beiden ICiulflfielion 
durchaus symmetrisch gebaut. Sie werden 
nach V. Goldschmidt als Normalreihen | 
T, Tl, III usw. bc?,firliii((. llatifig trifft 
man so gebaute Zonen.- lücke an, manchmal 
fehlen auch einzelne Glieder, oder es er- 
scheinen andere weitere, die nach dem be- 
treffenden Grade der Komplikation nicht 
oder noch nicht zu erwarten waren Das- 
selbe ist oft der Fall, wenn die beiden als 
EndflSehen eines Zonenntüeks fungierenden 
Flächen nicht absolut, aber dneb annäberntl 
gleich stark bczw. in dieser Hins-it hi gleich- 
wertig sind. Durch passende l'mformung 
der Symbole lassen sieli sulelie Znnen'^tücke, 
wenn nötig, genau uüer ann,1hernd auf 
eine G o I d s c h m i d t sehe Nomalreihe 
zurückführen.*) Ein derartiger, symme- 
trischer Bau einer Zone stellt aber' nicht 
den allgemeinen, sondern einen speziellen 
Fall dar, indem im allgemeinen eine 
Zonenspannunir zwischen ung^leichen bezw. 
ungleicn starken Flächen eintreten wird. 
Daun ist aber kein symmetrischer, sondern 
ein unsymmetrischer Bau der Zone su er- 
warten, indem die Krimplikation nach ent- 
gegengesetzter Kiclitung in ungkieher Weise 
fort.'schreiten wird. Qeiht man z. B. von 
(100) (110) (010) ans« so wird in solchem 

'> So liiiit sirh z. B. ilas Ziuienstück: (101) 
(312) (211) (llO) durch Auffassung der 1 

Endflachen als Grundflächen (100) und (Olü) und 
Uniformung der Symbole fhkl) in (h— k.h — 1.0) 1 
aberf Obren in: (iOO) (210) (110) (120) (010), 
entspirecliend einer KormalreilM II. : 



1^' 



Falle leicht die weitere Komplikation zwi- 
schen (100) und (110) eine einfache, zwischen 
(110) und (010) hingegen eine mehrfache 
sein, indem die Endfläche (010) in wieder- 
holte Aktion tritt, so daß man etwa folgende 
Eeihc erhält: (100) (210) (HO) (120) '(130) 
(110) (010). Iis kann auch (210) j:anz 
ausbleiben, während (120), (130), (140) 
hinzutreten. Man bezeichnet dabei nach 
Baumhauer (100) als die (schwächere) 
Ausgangsfläebe und (010) als die 
(stärkere) Ziel fläche, die ganze Eeihe 
(100) (110) (120) (130) (140) aber ab 
eine primäre Reihe und (210) als eine 
sekundäre l iiuhe. Die Glieder der pri- 
mären Reihe in einem Zoiieiistück zeichnen 
sich durch besonders große Häufigkeit ans, 
doch nimmt die letztere mit steigenden 
Indizes der betreffenden Symbole ab. Weniger 
häufig sind im Verhältnis zu den benach- 
barten primären Flächen die hieraus durch 
Komplikatidn entstehenden sekundären, noch 
seltener die etwa vorbandeucu, zwischen eine 
primftre und eine selnindare sieh einschieben- 
de n tertiären Im weiteren Verlauf der 
Zone nach der Zielfiäche hin nimmt diese Kom- 
Dlikation ab, bis zuletzt nur mehr primäre 
"läeluii, rjft mit ziemlich hohen Indizp^, die 
Hei he beschließen. Die Ausgangsl läche 
braucht indessen nicht eine Grundfläche zu 
sein; sie wie aneh die Zielfläche können 
irgendein anderei, komplizierteres Symbol 
haben. Doch bemerkt man dann sehr oft, 
ja wohl als allgemeine Kegel, daß bei natur- 
gemäßer Aufstellung der Kristalle möer- 
li(li-.t frei eiitwiekeltc (d. b. nicht durch 
andere sie kreuzende Zonen gestörte) und 
flächenreiche Zonen sich in der oben an- 
iTP^rebenen Art vnn einer .\ns!ran!r'-fläebc 
mit komplizierterem Symbol nach einer 
Zielfläche mit einfacherem Symbol hin 
erstrecken. ?iicht immerauch ist die Differenz 
zwischen den entsprechenden Indizes der 
Glieder einer primären Reihe gleich 1, zu- 
weilen beträtrt >ie 2 (wenn z. B. (113), (115) 
und (117) häuti-er sind als (112), (114) und 
(116)), auch wohl 3 oder 4. Entsprechend 
diesen ungewöhnlichen Differenzen gestalten 
sieh auch die Sjrmbole der sekundären und 
terliäreti Formen abweichend von den- 
jenigen des Zonenbaues mit der Iiides- 
differenz 1. Aueh wird hierdureh bedingt, 
daß innerhalb einer Zone Fläehen von kom- 
plizierterem Symbol soltiie von einfacherem 
an Stärke Inzw. Häufigkeit übertreffen 
können. Endlieb können immerhin ein- 
zelne Flächen innerhalb einer sonst regel- 
müßig gebauten Zone unerwm-tet häufig 
oder selten erscheinen, andere gegen Er- 
warten noch gar nicht beobachtet sein; 
solche bes(nulere kristallographische Eigen- 
tümlichkeitcu der betreffenden Körper ver- 
dienen anfmerkuum BMebtung und sind 



Digitized by Google 



Kiiätalliotmion. 



im 



von Wiohti^cttt fflr nnswo y<HnteIlungeii 

über den molekularen Bau der KriHtalk>. 
Ebenso ist es in letzlerer Beziehung von 



Als dllige fliiifaelie Beispiele rm OMb 

obigen Regeln gebauten Zonenstiirkfn mit 
zugrunde liegender primärer Keibe seien 



f roßer Bedeutung, zu ermitteln, welche folgende abgeführt:*) 
lächen bei einer bestimmten Kristallart Der rhombische Keryllonit (XaBePOi) 
vorzugsweise als Ausgangs- und Zielfl&cbenj weist u. a. die nach {OLÖj als Zielliäche sieb 
fungieceii. I entreekendeik Zonmi «nf : 



I II I I I I T 

(110) (230) (120) (130) (140) (150) (160) 

I TT I TT T T I I 

(101) (212; (III) (2:52 1 (121) ^131) (iil) (löl> 



. . (010), 

(IGl) . . . (ÜlÜ). 



Am moiinklirinn Terlinguait (HggClO) wurde folgende lUcbenreiehe Zone mit der 

ZieUläche (011) Ijeobachtet: 



I 

(III) 



III 

(344) 



TT 

(2;i3) 



III 

(355) 



T 

a22i 



I 

(133) 



I 

(144) 



I 

(155) 



I 

(ItUi) 



^01 1). 



Am rhombisclten Strontianit eraebeinen in der Zone der Brachydomen: 



I II III I II I I I I I I I 
(001) (012) (023) (011) (032) (021) (031) (041) (051) (061) (071) (081) . . . (010). 

Hier fohlt zur vollkommen regelmäßigen primärer Reihen mit der ludcxdifferens 2 
Entwickelung zwischen (001) und (012) noeh liefert die Protopyramidenzone des rhom- 
die tertijlrc Fl&che (013). ibiseben Schwefels: 

Eän BChOnes Bdspiu der Entwickelung' 



X HI 
all) (336) 



Ii HI I II I 
(224) (337) (113) (228) <llö) 
. (112) (114) 



I I 
aiT) (119) . . . (001). 



Hier mnfi man SUr Herleitung der Sym- 
bole der primären Reihe das Svnibdl der 
Zielfläche (001) verdoppeln, z. B. (III) 
+ 2 (001) = (113). Andererseits dürfen die 
Symbole der eekund&ren Fl&cben zur Ab- 
leitung der tertiftren Formen nicht vorher 
vereiiifaclit, sondern müssen in ihrer direkt 
erhaltenen Korm zur Komplikation ver- 
wendet werden, «. B. (224) + (III) = f33ö). 

T?c?nnders reich an flüchen reichen Zonen 
ist der mouokliue Jordaiiit Ul'bS, AsjS,), 
bei welchem als Zielfläche all dieser Zonen 
das meist stark entwickelte Kliiiopiiiakuid 
fungiert. Die lndi/.e> der het rdlefuieii pri- 
märeü Reihen steigen dabei teihvei.-e in un- 
unterbrochener Ffdire bis zn und 20 

lo. Projektion der Kristallfonnen. 
Goldschmidtsche Symbole. Goniometer. 
In den zum Zwecke der Veranschaulichung 
oder Berechnung hergesteDten Abbildungen 
bezw. Projektidiu'ii der Kristalifftrnien in 
der Ebene erscheinen die einzelnen Flächen 
entweder wiederum ab solche oder «hi Linien 
oder ondlirh als Punkte. Tin ersten Falle 
erhält man die üblichen Kristailbilder, 
indem man sich von den Ecken und Kanten 
des Kristalls auf die I'bene der Zeichnung 
Senkrechte gefällt denkt, wobei jene Ebene 
entweder nicht mit einer beetimmten Kri- 



stalUlächc zusammeniflllt (sogenannte schiefe 

Projektiiin) oder eiTier «olehen Fläilie ent- 
spricht (gerade l'rujcktion auf die^e Flache). 
In beiden Fällen bleiben die am Kristall 
parallelen Kanten auch in der Figur parallel, 
der Besehauer betrachtet also den Kristall 
gleichsam au> unendlicher ^•Jl(^ernlln^^ 

^ Bei Anferti|;ung einer sogenannten 
LinfenpTojelction denkt man sich aüle 
T'liiilifii des Tvri^•tnlI^ soweit ])arallel vcr- 
ftchübcn, daU sie durch einen Punkt gehen, 
und hierauf von einer außerhalb dieses 
Punktes liei^endcn Ebene (bezw. KriM all- 
fläche), der Projektionsebene, j^ctsehniiten; 
die Schnittlinien der einzelnen Flächen auf 
dieser Ebene liefern die Projektion. Die 
zu einer Zone gehörenden Flüchen erzeugen 
dabei entweder parallele Projektionslinien, 
indem die Zonenachse der Projektionsebene 
parallel geht, oder sie schneiden sich sämtlich 
in einem Punkte (Zonenpuiikt). Die \'er- 
biudtttt^Unie zweier Zoneupunkte stellt eine 
Fliehe dar, welche beiden Zonen zn^l^eh 
angehört (entsjireehend dein Satze, daß eine 
KmtaUn&che durch ihre Zugehörigkeit su 

') l)ip Syinbolo dt-r primären, sekiimlärcii und 
I tertiären Flächen sind durch übereeeetzte Ziffern 

Ii, n, - 



Dlgltized by Google 



1120 



KnataUlormeD 



«wel Zonen ihrer La^e nach bestimmt ist). 

"Weit [rohräiichliclii'! .s!s liit' ' ' ' ' 



Die gnomonischen Projektionen geben ein 



Linien- ist dfe j klares Öfilcl der Anordnung der Flächen eines 
Punktprojektiou. äie beruht entweder KristaUa und eignen sich vorasfiflich zum 
darauf, daß man von einem Pnnkt» imlStudinm der ZoiwttlHldung und der Ver- 

Innern des Kri'^talls aus auf alle Flürhon teilnng dw Flltthen inno'lialb der einsdnen 

Seiiiircchtofällr und diese Senkrechten durch i Zonen. 

«ine ebene Fläche {Kristallfläche) schneiden „• • u*i- u« • ». r. • i 

liißr: -nomnnisclie Prdiektion; oder daß • Hinsichtlich der 8 ohärijchen Projektion 

len Mittelpunkt einer f ^" bemerken» daß die dort ranieluit an! 

ie Kucclfläche als r^"" . Mafhenpole, soweit .sie 



man ieneu Punkt in d 



Kugel verlegt und die .m.^ ., ,„ ,-. 

Schnittfläche benutzt, dann aber noch die li> ^f^?^*^"' ^"5 emem größten 

Kreise der Kugel liegen müssen. Der von 

"lachen gebildete 
auch b^i der 
direkt erhalten 
wird — erscheint in Form des zwischen 
beiden Polen befindliehen Bogens. Von der 
Kugelfläche (bezw. einer Kn^elhälftei mit 




Bei der gnomonischen Projektion fallen 
die Punkte aller Flächen, welche zur Pro- 
jektionsebene senkrecht stehen, ine ünend- 



Uche; solche Flächen können deshalb „icht 
im Projektionsbilde erscheinen und werden '^"P„.*l"*,A'?*"_'^Hng 



durch naeh der entsprechenden Richtun«: 
zeigende Pfeile an<jedriitet. Ainiere Kliiclien 
geben, falls sie eine Zone bilden, i'rojcktious- 

E unkte, die auf einer geraden Linie liegen. . , . . v 

•er Durchschnittspunkt zweier oder mehrerer < brundkreis) 

solcher Zonenlinien steUt also die Projeküon '^"""'^ ^ • ru^hene 
ei n e r Fl it ehe dar, wdcbe diesen Zonen sogleich 
augehört. 

In der Absicht, die Symbole der I&istaU- 

furinen niö<rHclist zu vereinfaelion und zur 




wesentlich von den Millerschen {hklj ver- 
schieden, dnch wird dabei der dritte Index 1 



[rrößten Kreises in folgender Weise ent- 
worfen. Man wählt hierzu einen Kreis, 
welcher senkrecht zur Aclue einer besonders 
i wichtigen Zone, der sogenannten Orundzone. 

und verbindet den von 
nach allen Seiten am 
(weitesten (um 90*) abstehenden Punkt der 
! Kugel (Augenpunkt! mit den Flächenpolen 
' der gegen ü berlie^enden Kugelhälfte. Die 
j Verbindungslinien durchstechen die £bene 
1^ , dee Granakreises und ersevgen so darauf 

der einzelnen Flächen, 
ektion liefert demnach 
[nnenansicht «ner Kugel- 
halfte vom Augenpunkte aus. Man kann 
natürlich auch die zweite Hälfte der Kugel 



derselben 1 se^el^t und weggelassen. Das i 7' S«e'cne r.oene proiu 

Goldschmidt sehe allgemeä Zeichen pq ! ^'^*V«f"P""^^.K^'^? 

u h. ; diametral eeeenuberlieKci] 



ist so gleich 



Wird p = q, 80 sotxt man 



k 

1 '1 

p nur einmal. Eine Schwierigkeit ergibt 

sich für die Prismen {hkO], wobei h größer 
oder kleiner als k sein kann. Hier wärde nach 



; auf die gleiche Ebene projizieren, indem man 
puukt den dem crstgewählien 
gegenüberliegenden Punkt der 
Kugelfläche nimmt. Die Projektionspunkte 
aller Flächen der Gmndione liegen auf der 
Peripherie des die Projektion begrenzenden 
Grundkrciscs, die Punkte derjenigen Zonen, 
deren Achten der Ebene des Gnindkreises 



obigem sowohl p als q stet» oo sein. Man | paraUel gehen, auf einem DuTchmej.8er diesoe 
«ehreibt nun, wenn h> k, pq — ^ oo oder 



px, s(»wie wenn h<k, pq ^ oo |- odercjoq. 

Naeh die.ser Schreibweise wird z. B.{OÜlj ^ 0, 
tOlO) = 0 00, llOOj - 00 0, {310) - 3x1, 
1230) = 00 »/,. {10-2] 0. {221} - 2. {23.3) 
= V? 1. Indem man als Projektiunsebene 



Kreise-. Die Punkte all' r nnlrrr": Zonen 
liefen jedesmal auf einem Kreisbogen, welcher 
den Grundlcreis in den Endpunkten eines 
Durchmessers schneidet (diese beiden Punktp 
entsprechen zugleich zwei vorhandenen oder 
möglichen Flächen der betreffenden Zone). 
Kennt man deshalb für eine Zone die«en 
Durchmesser und dazu einen weiteren ihr 



im allgemeinen die Basis wiMt, drückt man ungehörigen Flächenpunkt, so kann man 



die Lage einer Fläche pa in den vier oberen 
Oktanten dadurch aus, daß man p bezw. q 

;(!s [iiKiiiv (ohne Vorzeichen) oder als neijativ 
mit id)crgesctztem Minus bezeichnet. So 
erbiilL man: vorn rechts pq, vorn links pq. 

hinten rechts pq, hinten links pq (die 
parallelen Flächen der vier utiteicii ok- 
tanten erhalten n«»eli Minuszeichen unter 
dem Symbol, z, B pq). 



I leicht den Bogen konstruieren, welcher die 
I Zone darstellt. Der Projektionspunkt einer 

Fläche, die zwei oder mehreren Zonen zuizleieli 
angehört, ist der Durchschnittspunkt der be- 
treffenden Zonenlinien bezw. Zonenkreiso. 

Kino derartige Projektinn mit ausirezogenen 
Zonenlinien stellt ein Netz von sphärischen 
Dreiecken in der Ebene dar, wobei die Drei» 
ceksspiieu den "Xornialenwinkeln zwischen je 
zwei Flaciien entsprechen. Sic bildet des- 



Digitized by Google 



KztelilUaniMii 



1121 



halb, nachdem eine fjowinse Anzahl solchrr' 
Winkel durch Mtoüuuj^ bc'^tinimt wurüts, auch 
in vorl&ufiger Skizze eine vortreffliche Grund- 1 
läge und ein wesentliches Hilfsmittel zur 
weiteren Berechnung der Winkel und Flächeu- 
symbole eines Kristalles. 

Was endlich die 3[es9ung der Kanten- 
winkel eines Kristalles betrifft, so geschiebt 
sie mit Hilfe des Keflexioiisgoniometers 
^bei spiegelnder Glätte der KristaM&cben) 
in folgender Wdse. Man befestigt den Krotall 
mit "Wachs auf der Aohse des den wesent- 
lichen Teil des Instrumentes bildenden 
horisontelen, etwa in Viertelgrade geteilten 
Kreises und orientiert ihn mit Hilfe be- 
aonderer, • dort angebrachter Vorrichtungen 
(ICreuz- und KugeUchlitten) so, daB die zu 
messende Kante sich ^enan (oder nahezu 
genau) in der Mitte des Krüläes befindet und 
«nf letsterem senkrecht steht, also der Achse 
parallel geht (die Kante ist dann „zentriert" 
und ,. justiert"). Die zum Kreise senkrechte 
Lage beider Flaeheii der Kante wird daran 
ertcannt, d^ß das von ibnen reflektierte Bild | 
dw Signnb — eines dnreh eine Lampe be- 1 
leuehtvfcen Spaltes im horizontalen soce- 
nnnnten Kollimatorrohre ~ sich bei der 
Drehung der Aelneneint Kristall horlion t a 1 
beweist. Ks gleitet dabei in dem ebenfalls 
wagereehleit, auf die Mitte des Kreises ge- 
ricnteten Beobachtungsfernrohre an dem 
horizontalen Faden des darin befindliclieii 
Fadenkreuzes entlang. Man drelit nun die 
Achse mit Kreis und Kristall so, daB einmal 
die eine und dann die andere Fläche das Bild 
des Signals iu die Mille des GcsichtsfeldcÄ 
des Fernrohrs wirft, worauf es mit dem verti- 
kalen Faden des fadenkreiues sur Deckung 
gebracht wird. Jedesmal irird an einem 
feststehenden Nonius die Stellung des Kreises 
(etwa anf halbe Minuten) abgelesen und 
scMieSlieh dnreb Subtraktion dw baden 
erli,il:i"u'n Winkelwerte voneinander die 
Grülie deä Winkels bestimmt, welchen die 
Normalen der beiden Flächen miteinander 
bilden (Normalenwinkel). Das Supplement 
diesem Winkels eiiLbpricbt dem eigeutlielieu, 
inneren KantenwinkeL Bei dflnnen oder 
sehr kleinen Kristallen kann man die ver- 
schiedenen Winkel einer justierten Zone, 
deren Achse bezw. Mitte man annähernd 
genau zentriert hat, in einer Tour durch- 
messen, ohne jede Kante besonders einzu- 
stellen. 

Außer dietiem frtlher allein gebräucb- 
liehen einkreisigen Goniometer bedient 

man sich neuerdings vielfaeh eines zwei- 
kreisigen Instrumentes. Dasselbe besitzt 
swd sueinander senkrechte, geteilte Kreise, 

jeder um seine Achse drehbar, wodurch es 
ni6'.;lich ist, die Lage einer Fläche durch 
zwei Winkel, welebe mit der Länge und 
Breite bei einor geographischen Ortsbestini- 

Uaadwärterbacli <ler NAtarwlneiunluftea. Bftiid T 



mun? zu vergleichen sind, auszudrücken 
(Theodolitgoniometer). Man geht da- 
bei, wenn möglich, von einer Fläche aus, in 
welcher die Normalen einer besonders wich- 
tigen Zone des Kristalles liefen; die Achse 
der letzteren stellt man mit Hilfe der Justier- 
vorrichtung der Drehungsachse des verti- 
kalen Kreises parallel, wodurch jene zur Zone 
senkrechte Kliielie auch snm horilOllttlmi 
Teilkreise senkrecht steht. 

Daä von dieser Fläche (Polfläche) reflek- 
tierte Bild des Signals wird im horisontalen 
Fernrohr eingestellt und ändert — womi 
man die richtige Orientierung erkennt — 
seine La?e natürlich nielit. wenn nur die 
Achse des vertikalen Kraisea gedreht wird. 
Doeh werden dsdnrob der Reibe naeb die 
verschiedenen Zonenachsen, welche innerhalb 
der Polfiäche liegen, in die vertikale Lage 
gebracht, und ihre einzelnen Fl&cben kOnnm 
demnach durch Drehung des horizontalen 
Kreises nacheinander im Fernrohr eingestellt 
werden. Falls, wie bei trildinen Kristallen, 
keine zu einer Zonenachsp normale Fläche 
vorbänden ist, so verfährt man im wesent- 
lichen gleich. Indem man mit Hilfe der 
.Justiervorrichtnn?? eino als Polflache ge* 
wählte Flüche nurmal zur Achse des verti- 
kalen Kreises richtet und dann die flbrigen 
Flächen, wie angegeben, einstellt. So erhält 
man bei der Ablesung an beiden Kreisen 
für jede Fläche zwei Winkel (bezof^en auf 
die Polfl&che und den einer zweiten Au 
fläobe entspreehenden Meridian), welei 
La'^e der rihnn hr tjunu-n und die Berech- 
nung auderer Winkel und der Symbole er- 
möf^ehen: Aequato rial winke! tp undMe- 
ridianwinkel zurPolfläche n Bei der sphä- 
rischen Projektion wählt ainn dann den verti- 
kalen Kreis dee Goniometers als Grundkrefs, 
der Pro jektionspunkt der Polfläche bildet also 
das Zoutruni der Projektion. Die Winkel ^ 
werden auf dem Grundkreis aufgetragen, die 
Winkel g (mit Hilfe einer einfachen Kon- 
struktion) vom Zentrum aus auf den Radien 
dieses Kreises. Zweckmäßiu' bedient man 
sich hierzu eines Netzw. bei welchem der 
Crrundkreis in H60 Grade etniitctoiH ist, nnd 
kon7-entrische Kreise die Meridianwinkel an- 
geben, vom Zentrum aus gezählt. Man kann 
dann fflefflr die einzelnen Fliehen erhaltenen 
Winkel 7 und o direkt einfraL'eii und erhält 
so die i^rojektionspunkte der Flächen und 
im ganzen ein« flberuohtliehe Abbildung des 
Kristalles. 

LltetatlUW Ai{Ber ati/ fr^ßtrt» Leftrbäcktr 

der Mfneraloffif fo» XaHmann'XtftM, 
Tiichrrmnk, If. Bauer und F. KhirJy nunni, 
die Handbücher der »pezieUen Minrmli.iji-- r-rn 
J. IK Dana und C. Hintze, die „'ix^ioitrüche, 
KrUltüUtgraphU" «Ol» 2%. lAebUch, die 
,rPkg*ikali»eht SMMhtn^kti" «oh P. Oroth 
md dm „Ormiiiß dv pkffttUUtei«» XrüUitto- 

71 



Lusgan£8- 
'fllene die 



Digitized by Google 



11S8 



KiiMaUfonnai — 



Th. Liebtaeh ni hier tunOehit 
ottf den „Grumdriß der grktMtfnphU" von 

a. Unrk renrif/rn, vtlchem mit güligtr 
Eriaulnti* dm l'er/astmi die Mehrzahl der 
obigen Fiijurm ehtn^,,uvi-n iturdr. Frnirr 
»eien erttäknt: U. Baumhauer, IM neuere 
Entiriekelung der Kristalhgraphie. Braun- 
Mhxeig im (H^ 7 der Sammlamg ,.JX« Wit$en' 
Khafi"). — JtermtH^ Utber iat GttttK dtr 
K'implihilion iint{ dir Entwickelung der KriHoU- 
flärht-n in ßiirhrnrriihen Zonen. ForUchritU 
der MinTiilu'iif u»\r., Bd, 1. Jrua 191J. — 
F. Becke, Ueber dir Ait»hildmuj drr ZtciUingi- 
kristalle, ebenda. — Hilda Gerharty Ueber 
die Verandenmfm der KrielalUnuM «on Doppel- 
at^aim dardK d*n Etnß^ß vom LSmmgegenotttn. 

Ttehermokt mint^rnlnfj. und pettOffn^tk, Mitf 
teilungeit, Jid. 24, lUi >,■}'. ~ V, €MdtchmMU, 
Index der Kri*tallf"rm<-n <h-r .VineraUen, 3 B<t( 
Berlin 18SG — 1(191. — Derselbe, Ueber Enttcickf- 
lung der Krietall/ormen, xwei Teile. ZeiUehr. /. 
KriHailogrpnkie, Bd.tS, U97. —Derselbe, Atla* 
der Kri^taUfarmen. Beidelbrrg. Ereeheiiit *eU 
jptS. — St. KrrutM, Ueber die Auebildvng 
der Kri*tnUfi>rm bd CaUiUvrUlingen. Denkirhr. 
d. A'aiJf. Äkad. d. WUsemrh. H'tVti, victh: 
matunr. Klaste, Bd. m, tmo. — O, Mügue, 
Die regelmäßigen Vertcaehtungen von ifini-nilien 
vertekiedener Ari. NevM Jahrb. für Minera- 
loge 1MW.. BeOage-Bd XVI, OOS. — Dereelhe, 
Vfbf r dl" Ztrillingibildunf der Krietalle. Fort- 
trh rille dT Mineralogie tuv., Bd. 1, 1911. — 
F. \eu(irbaurr, Frift'iUlracht von ein- 

/aehen Kristallen und KnrhtuuUr Zwillingen 
dti Orthoklaee». Tfchertnuki miufralog. und 
petngraph. MiUeÜtagen, Bd. tS, 1906. — H. 
StorlMft, Nwere »tMen «ber iMtlatUraehten. 
Fortechritte der Mineralogie tuw., Bd. s, l9lt. 

JT. Baunüumer. 



KfiBtäilisation. 

1. Der Vorgang d«r KristBllitttion. ' 2. Di« 

Bedinguiipen für das Eintreten von Kristallisation. 
3, Die Vorgänge beim Kristallisieren, wenn 
Keime von außen nicht »ingoführt werden 
(roontanc Kristallisation). 4. Die Vorgänge beim 
luifitallisieren wenn Keime von außen eingeführt 
werden oder sicll von wlbst mbildet haben (fort- 
schreitende KriBtsUiMtion). ö. Duckte Beobach- 
tungt'ii iibi r den Kristallisationsvorgang und das 
Aussehen der verschiedenen Produkte in den 
clnxelnen Stadien der KrietalliMtioiL 

I. Der Vorgang der Kristallisation. 
Unter Kristallisation versteht man ganz 
allgemein den Ueberpang einer Subutanz 
aus einem nicht kri.stallinischen Zustand in 
den ktistalliniscben. Didier letztere ist durch 
ganz besondere ^emchaften fekenn- 
zvichnet (s. den Artikel über ..Asrsregat- 
zu8tände"j. Während in allen anderen 
Zuständen die Molekflle, die die anorganische 
Mntorie zii^amniensetzcn sich nach allen 
Kichtungcn bewegen, in einer Weise, die 



irgendeine Gesetzmäßigkeit ziuu uundesten 
nicht erkennen läSt, fradet in der kristalli- 

sirrtfii Mitprir, wie wir auf Grund 
wohibegrüudeter Anschauungen annehmen, 
eine Verteilung and Bewegumr der Molekflle 
nach panz b^timmten Ge«:pt7.niäßi?keiten, 
nach einem bestimmten Raumgitter, statt. 
(Räumgittertheorie, von Sohncke') zuost 
anf^pstcllt. in nc-upster Zeit durch die Arbeiten 
von Laue und seinen Mitarbeitern*) experi- 
mentell sicher gestellt.) Während in allen 
anderen Zuständen die Natur des Stoffes 
in allen ihren Teilen gleichwertig Ist, ist «ie 
<iies bei den Kristallen kpiiipsweirs. Ein StQck 
des nicht kristallisierten Glases hat in allen 
Talen und Riehtungen gleiche EigemehafteD. 
^^( lin i len wir aus deinselben Platten von 
gleicher Dicke, so sind dieselben gleich, 
ganz unabhängig davon in welcher Richtung 
das Glas in Platten gesägt witrdon ist. Schnei- 
den wir dagesen aus einem (^warzkristall 
Platten, so werden dieselben verschieden 
sein je nachdem in welcher Richtung der 
Kriütall zerschnitten wurde. Bei dem Glas 
ist femer die Größe des t'ilasklunipons iriin/.- 
iich unbeschränkt und nur von der ver- 
wendeten Menge GlaesefainelKe abhängig. 
D'ie^ ist bei der kristallisierten Materie aber 
keineswegs der Fall. Aus einer beliebig 
großen Menge einer Schmelze, scheiden 
^ich Htets einzelne Individuen ab; dieselben 
können groß oder klein sein, immer aber 
werden sie, selbst bei einer unendlichen 
Menge angewandter ScliTTielzp.cndliclieTlimen- 
sionen annehmen, Diinen.^iüuea, die über- 
haupt zu der Menge der angewandten nicht 
kristallLsiertcn Materie zum mindesten nur 
in einer sehr lockeren nicht direkt «n flber- 
blickenden Beziehung stehen. Ks ist also, 
wie wir das Gesagte zusammenlassen können, 
die Krifitalfiiation der erste Schritt 
znr In ! i i d ualisierung der Materie. 

Während das Endjirodukt der Kristalli- 
sation unter allen Uraständen kristaSisierte 
Materie ist, kann das Ausgangs produkt recht 
verschieden geartet sein. Es kann sich um 
KrLstallbation aus dem dampfförmigen Zu- 
stande handeln, oder au.s dem geschmolzenen, 
dem gelösten oder schließlich dem amorph- 
festen, glasartigen Zustande. Je nachdetn 
nun der Vorgang aus dem einen oder anderen 
der angeführten Zustände erfolgt, werden 
sich mancherlei Unterschiede erceben. An- 
dererseits werden auch zahlreicne Erschei- 
nungen beechrieben werden, die für den 
Kristalli.-atinnsprozeß janz alifremein cliarak- 
teristisch und daher unabhängig davon sind, 



•) Theorie der Kristitllstniktur. Le^tligl879; 
Zeitschr. 1. KrisL 14, 42« (18bÖ). 

*) Friedrich, Kninping und Laue, Sitz.-B. 
1 k^l Bayer. Akad. Juli 1912 S.m M-Laae 

el>euda S. 363. 



Digitized by Google 



iias 



aus wclclieiii Zustand die KristallisatioD 
«orfoißt. 

So ist das Auf^rrtm des kristallinischen 
Zuütandes in aHen Füliea mit einer spontanen 
und grundsätzlichen Aendflnug nst «Uer 
Eigenschaften verbunden. 

Am auffälligsten sind meist die Aende- 
rungeu des Aussehens. Aus den frastörniitien 
oder leicht beweglichen gwchmolzeneu oder 
gelösten SnlistuiMn entstehen tote, mit 
Kanten und Flächen unitccbenc Körper, 
die Kristalle. Hier haben wir also eine 
ipontftne und sefar «rheUiche VeifTOfi«niiig 
der inneren Reibiine;. Eine Aenderungder 
inneren Reibung wird unter allen ömständen 
bei der Kristallisation eintreten, es braucht 
aber nicht unbedingt, wie eben beschrieben, 
eine Ver^ößerung zu sein. Erlüt^t man 
S. B. er.-tarrte Sclimelzen, sogenannte Gläser, 
80 erfahren dieselben vielfach noch weit 
unterhalb iiirer Erweichung Kristalliisatioa, 
s(^enannte Entglasung. Es ist schwer fest- 
zusteUen, aber keineewM» notwendig, da6 
die hierbei sich bildenden Kratalle eine 
jrritßere innere Reibun^^ haben, als das Glas, 
aus dem sie entstanden sind. Bei den so- 

Seoannten flOssigen KristAlltn (Aber deren 
r»tur allerdiiic:s noch keine vollständige 
Einigkeit herrscht^ ist es so^ar erwiesen, 
daB die innere Reibung der nicht kristalli- 
nischen Flüssigkeit bisweilen ?rf^ßcr ist als 
diejenige der daraus entstandenen kristalli- 
•uiechen. 

J^ei den flilssiffen Kristallen ff'dt auch 
daü Anftrettn vun tireuzÜächen und Kauten 
als Kriterium für den kristallinischen Zu- 
stand, denn infolge der «reringen inneren 
Reibung können sich hier keine Kristall- 
flächen ausbilden. In solchen Fällen nuissen 
aadare Eigenschaften auf die ImstaUinisohe 
ITatitr hin weisen. Hk aoA diee imiit die 
optischen Eigenschaften. Diese . werden 
jsbenfaUs duioh den KristalUsationsvoigang 
spontan und volbtlndii: Teilndert Die 
optische Dichte, das ist die Kefrnt-tirm der 
Kristalle, ist von derjenigen der Äugohorigen 
Schmelze verschieden, und während die> 
selbe bei den St limelzen in allen Richtungen 

Sleich ist, trifft üicä nur bei den Kristaüen 
[es regulären Svstems zu, während bei allen 
anderen Kristallen die Refraktion in ver- 
schiedenen Richtungen verschieden ist. Sie 
sind „optisch anisotrop'^ 

Eine vielfach recht erhebliche Aenderung 
erleidet das Volumen, was zumal bei dem 
T'eberuan^ aus dein trasfornii^jen ZustamI 
der Fall ist, wo die Kristallisation mit einer 
«u» a»0eroidentlichen Kontnktion vw^ 
Knüpft ist. Bei der Kristallisation aus 
Schmelzen ist die Yolumänderung erheblieh 
gering^er, eie Itann sowohl in einer Volom- 
abnahnie, als in einer Voluniznnahme be- 
stehen, wie letzteres, z. B. bei der Erstarrung 



des Wassere der Fall ist. Bei der Kiit>talli- 
sation aus LOsungen findet ebenfalls im 
'srir.v.rn eine, wenn auch meist sehr {geringe, 
Vui Umänderung statt, d. h. das Volum von 
Lösungsmittel plus gelOetem Stoff ist ein 
anderes als dasjenige der Lösung. Neben diesen 
meist sehr auffälligen Aenderungen ist der 
Kristallisationsvorsang noch mit einer Reihe 
anderer weniger aulfallender Aenderongen 
verlmtfpfl 

Vielfach «rlihrt die Farbe, in allen Fällen, 
wo es sieh am Elektriait&tsleiter handelt, 
die eidttTiedie Ldtifihigiceit, bei der KnU 
plasimc von Ciläsern die Härte, die Sjiröditr- 
keit und die Elastizität eine spontane Aende- 
rung. Solange keine Kristalnsation eintritt, 
ändern sich alle die bisher ircnannten Eigen- 
schaften kontinuierlich mit der Temperatur, 
im Momente der Kristallisation wird diese 
.\enderun? diskontinuierlich. Es kann da- 
her im Prinzip eine jede dieser Eigenschaften 
dazu benutzt werden, um an ihrer spontanen 
Aenderung den Kristallisationseintritt am 
bestimmen. In Praxi benutzt man hierzu 
am häufiirsten einen Vitrtjani,', den wir 
bisher noch nicht erwähnt haben, nämlich 
die Aendening der inneren Energie. Die 
Mattrif ti;,* iiii kristallisierten Zustand 
stetä einen geringeren Ener^einhalt als im 
nicht kristallisierten. Es findet also bei 
der KristaHLsation Enertjieabgabe in Forin 
von Warme statt. (Latente Schmelzwänue, 
KriHtallisationswbrme, Sublimations wärme.) 
Die Wärmeabtrabe kann thermometrisch 
bequem gum^sen werden, und es dienen 
daher die thermometrischen Methoden in 
erster Liniedazu.uniden Eintritt von Kristalli- 
sation, zumal aus Schmelzen zu bestimmen. 
Bei der Kristallisation aus Lösungen in 
Lösungsmitteln mit erheblichem Dampf- 
dmek ist die thermometrische Methode 
; nicht immer angebracht, da liier mit der 
Kristallisation bisweilen ein Freiwerden von 
Wirme nicht verlcnüpft ist, }a sogar Wirme 
aufirenommen werden kann. Dies rührt 
daher, daÜ bei dieser Art der Kristallisation 
neben dem Wärme liefemdot Vorgang der 
Verfestigung, noch ein osmotischer energie- 
verzehrender Vorgant,' ein herläuft, der durch 
die Trennung des gelösten Stoffes vom 
Lösungsmittel bedingt ist. In diesen Fällen 
benutzt man am vorteilhaftei^ten, um das 
Einsetzen der Kjristallisation mit Sicherheit 
zu erkennen, die diskontinuierliche Aende- 
rung des Dampfdruckes der Lösung im 
.Vugcnblicke der Kristallisation ( 1 ) it'feWntinJ- 
tensimeter von l^remer-Froweinl. 

a. Die Bedingungen fftr das Bintreten 
von Kristallisation. Der Temperaturpunkt, 
bei dem Kristallisation einer Schmelze ein- 
treten kann, heifit KtfetaUisationii- oder 
Erstarrungspunkt. Er ist identisch mit 
demjenigen Punkt, bei dem umgekehrt die 

71* 



Digitized by Google 



1124 EridtaUieatioii 



Verflüssigung des betreffenden Stoffes ein- 
tritt, dem sogenannten Schmelzpunkt. Phy- 
sikalL-^r]] ist er dadurch charakterisiert, daß 
in ihm Gleichgewicht zwischen den Kristallen 
und ihrer Schmelze besteht. Oberhalb 
dieses Punktes kann daher eine Schmelze 
unter keinen UmaLäiideu kristallisieren. Die 
Erreichung des Schmelzpunktes ist also 
eine n 0 1 w c n d ige Bedin^nng ifir die Kristalli- 
sation, ist aber nicht notwendig, daß 
die Kristallisation bei dieser Temperatur 
auch tatsäelUioh eintritt, wie wir weiter 
unten «eben werden, sie kann Tidmelur 
auch ausbleiben. T)ir Ahl: hluncrdcr Schmelze 
bis auf den Schinelz^)iuikt Lst also noch keine 
ausreichende Bedmgung für das Eintreten 
von Kristallisation. Außer durch Abkühlung 
kann eine ächiuelze unter Umständen auch 
bei konstanter Temperatur zur Kristalli- 
sation gebracht werden, durch Aenderung I 
des Druckes. Wir hatten oben gesehen, 
daß mit dem Kristallisationsvor^ant: aus 
Sehmebwu stets eine mehr oder weniger er- , 
bebliehe Vohnnftnderung yerknflpft ist. Je 
nachdem nun ob dieselbe [ itiv oder negativ 
ist, wird auch der Schmelzpunkt durch 
Dniek erhAht oder emiedrif^ Diese Er- 
höhung oder Erniedri^iinc: kann quantitativ 
durch die nachstehende Formel wieder- 
gegeben werdm: 

dT ^ T(V^-VJ 
3p q 

dT 

hierin ist -j- die Aenderung des Schmp. mit 

dem Druck. V, das Volum der Schmelze, 
V, dasjenige der Kristalle. T ist die in ab- 
soluter Zählung gerechnete Temperatur und 
q die Kristalwationswinne. Da q stets 

dT 

positiv ist, so wird für V, > V, positiv, 
dT 

für V,< Vj negativ. So läßt sich z. B. 

berechnen, daßderSchnielzjMjnl.i les Wassers, 
das beim (iefriereii eine \ olunizunahme er- 
fährt, durch einen Druck von 2200 Atmo- 
sphären auf — 22*> erniedrigt wird. Es ist 
also möglich Wasser direkt oberhalb dieser 
Temperatur durch Erliöhuni; des Druckers 
auf 2200 Atmosphären zum Schmelzen zu 
bringen. Anderersnts wird der Sehmdi- 
punkt des Schwefels, der sich beim Kristalli- 
sieren zusammenzieht, durch Steigerung 
des Druckes auf etwa 1300 Atmosphären von 
120" auf löC erhöht. Durch Drucksteigerung 
kann also der Schwefel bei einer Temperatur 
unterhalb IbQP zur Kristallisation gebracht 
werden. Wie die anpeffihrten Beispiele 
beweisen, gehört aber bei der Kristallisation 
von Sehmelzen bereits ein recht erheblicher 
Druck dazu, um auch nur einigermaßen 
merkliche Aenderungen des Schmelzpunktes 



herbeizuführen. Außerordentlich ist dagegen 
der ESnflufi von Druckänderungen au die 
Temperatur, bei der Kristallisation au? dem 
dampfförmigen Zustande. Es ist dies die- 
selbe Temperatur, bei der umgekehrt unter 
(lern angeführten Druck sich Kristalle des 
betreffenden Stoffes in Dampf verwandeln, 
diesogenannte Sublimationstemperatur. Auch 
für diese gilt eine der oben angefalut«D 
analoge Beziehung: 

dT^ T(V,— V ,) 
dp — q 

dT 

worin ^ die Verlndening der SubUmations- 

temperatur mit dem Druck das Volum 
des Dampfes — q die SublimatioBSwimM 

bedeuten. 

Wegen der außerordentlich großen Diffe- 
renz zwischen dem Volumen des Dampfes 
und demjenigen der daraus entstehenden 
Kristalle ist hier natursemaU der Druck- 
einfiuß sehr erheblich, und eine Druckerliö' 
hung ist ein sehr geeignetes Mittet, um 
Kristallisation hervorzurufen. Man hat 
hier also zwei W^e zur Einleitun^j; der 
KrhtalliBalion: Entweder man ermedrigt 
di' Temperatur bei konstant gehaltenem 
I)ruck bis unter die Sublimationstemperatur 
für diesen Druck, oder man eriiont den 
Druck bei konstant 'gehaltener Temperatur 
bis über den Suijliniationsdruck für diese 
Temperatur. Ebenso wie bei der Kristalli- 
sation von Schmelzen, ist aber auch hier 
das Erreichen des Sublimationsdruckes bezw. 
der Subliniationsteniperatur zwar eine not- 
wendige, aber noch keine hinreichende 
Bedingung fOr das Eintreten von Kristalli- 
sation. 

Bei der Kristallisation aus Lösungen, 
speziell aus LOeungen in fluchtigen Lösungs- 
mitteln, kann die Tcmperaturemiedrigung 
nicht immer zu einer Kristallisation führen. 
Dmckänderungen werden hier nur in ganz 
iiTit'>r<7eordiietem Maße eine Rolle bei der 
Einleitung vun Kristallisation spielen. Üb 
ein fester Stoff aus einer Lösung kristalli- 
siert oder nicht, hängt, in erster Linie von 
seiner LSsfiehkeit in dem betreffenden Lö- 
sungsmittel und von der ^'elösten Meu^e 
ab. Jeder für |;ewöhnlich feste Stofi ist in 
dner Blttss^keit nur in begrenztem ICaße 
löslich. Ist diese Grenze erreicht, so nennt 
man die Lösung gesättigt. Nur aus einer 

Gesättigten Lösung kann Kristallisation er- 
oigen. Notwendig aber ist das Eintreten 
der Kristallisation auch &m einer solchen 
Lösung nicht, vielmehr kann auch hier die- 
selbe ausbleiben. Die Löslichkeit ist nun 
nut der Temperatur veränderlich, in einigen 
Fällen stark in anderen dagegen nur wenig 
und zwar sind Fälle zunehmender und solche 
abnehmender Litelichkeit behannt. Man 



Digitized by Google 



Kristallisation 



1185 



kann also durch Temperatiirändening (Steig»- 1 auszulösen vennag, wird auf 10-* — ^10-** g 

rung oder Abkühlung) eine Lösun«» zur pcsc^hätzt. 

Kristallisation bringen, wenn dieselbe .so Ks geht aus dem Gcsiisteii ohne weiteres 
konzentriert ist, daß durch die Temperatur- hervor, daß große Vorsichtsmaßregeln not- 
iuderung die SättigungBgron^ eneiiuit wird. 1 wendig sind, um eine unbeabeictitkte Impf* 
Unter aOen Unutiiideii kann man aber die | Wirkung 6wm so bieine KriBtantefle m ver* 
Bedingungen für eine Kristallisation schaffen, meiden, und daB es daher nicht ininn r leicht 
wenn man der Lösung bei unveränderter | sein dürfte, festzustellen, ob eine Kristalli- 
Temperatur fortgesetst LOiOiigsmittel ent- 1 sation auf eine solehe Impfwirkung zurQok- 
zieht, also durah veidaiiipfttiig dei LOsungs- ! zuführen ist. Immerhin darf als siecher 
mittels. festgestellt gelten, daß nur iu einem b^renzten 

Wie oben erwähnt, ist die Erreichung Intervall unter drai Schmelzpunkt beiw. 
des Schmelzpunktes, des Sublimations- über dem Sättifningspunkt Kinführung von 
punktes oder des Sättifjungspunktes, mit Keimen zur Hervorrufung von Kristalli- 
einem Wort des Gleichgewicht8punkte8 sation notwendig ist, während bei größerer 
zwischen der kristallinischen und der nicht- Entfernung vom Gleichgewicht unter allen 
kristallinischen Phase eine notwendige Umständen spontane Kristallisation ein- 
aber noch nicht hinreichende Vurhedin- tritt. Das (lebiet in dem nur durch Kin- 
^ung ittr das Auftreten derselben. Vielmehr . fuhrung von Keimen Kristallisation hervor- 
wt es möglich, dieee Gmuen weitgehend zu ' gerufen werden kann, ist aneli ah meta- 
Aberscbreiten, ohne daß Kristallisai inu * 'n- stabiles r'rt lji' t bezeichnet worden. Ob 
teitt. Man spricht dann von untcrkübltcu di^e» Gebiet tatsächlich scharf un^renzt 
Dämpfen oder Sdimelzen und von über- ' ist, und ob in demselben Oberhaupt keine 
sättigten Lösungen. Die Erscheinung der freiwillige Kristallisation möglich ist. oder 
Unterkühlung wurde wohl zuerst von dem i ob dieselbe hier nur langsam erfolgt, daß 
Daaiiger Physiker Fahrenheit^) entdeckt ' wir sie nicht beobachten können, ist eine 
und zwar am Eise, während die ersten ein- 1 noch immer trotz aller in dieser Richtung 
gehenden Uuteräuchuugcu über die Leber- j ang^tellten Versuche und theoretischen 
Sättigung von Lösungen etwa 50 Jahre Erörterungen nieht mit Siekeriieit tnU 
später von dem Petersburger Apotheker scitiedene Frage. 

Lowitz') angestellt wurden. Auf die nahen ! Interessant gestalten sich die Ersehet- 
Beziehungen zwischen diesen beiden Er- nunpen, wenn aus einer Lösung zwei ver- 
scheinungen hat BerthoUet hingewi^en. i schiedene Salze sich ausscheiden können. 
Ueber die Gffinde für dieee üebenehreitungs- So ▼erraag am einer Laeung von Natrium- 
crscheinungcn und die Mittel zu ihrer Be- sulfat ein Salz, das Glaubersalz, mit zehn 
seitigung bat sich in der Folge ein reger i Molekülen Kristallwasser, und ein Salz mit 
Meinungsaustausch gebildet, an dem nach- 1 sieben Molekülen Kristallwasser in kristalti« 
einander Fahrenheit, Lowitz, Gay- sieren. Diese beiden Salze besitzen verschie- 
Lussae, Violette, Schweigger, Gernez dene Löslichkeit, und die Flüssigkeit kann 
u. a. teilnahmen. Das definitive Resultat infolgedessen in bczug auf nur eines der- 
der Versuche aller dieser Forscher läßt selben (schwrrrr losliche), oder in bezug auf 
sich dahin zusammenfassen, daß der Zustand beide übersätugi seiju. Li ersteres der Fall, 
der Unterkühlung bezw. Uebersättigung so wirken nur Kristalle der schwerer lös- 
nur durch Zusatz von Kristallen der ent-iliclien Form als Keim, ist letzteres der Fall, 
stehenden oder einer ihr isomorphen Form | so bringt jede der beiden Salzarten nur ihre 
aufgehoben werden kann Solche Znsatz- Form zur Kristalii itier. 
kristalle nennt mau Keime. Ueber die , 3. Die Vorgänge beim Kristallisieren, 
GfOBe der Keime, die notwendig sind, um I wenn Keime von au6en nieht eingeführt 
Kristallisation hervoricurufen, sind von {werden (spontane Kristallisation). Es 
Ostwald*) Versuche angestellt worden, sei zunächst der Vorgang an Schmelzen be- 
mit dem Kigelmis, dafi dieselben sehr klein Isproeben. LftBt man eine solche Schmelze 
sein können. So genügte ein ühcr einen genOsend Itn-fsam unter ihren Schmelz- 
Salnlkriütall gezogenes Ha<ir, um in eine 1 punkt su-h abkühlen, so wird bei einiger 
übersättigte Salolschmelze gebracht, äugen- ! Entfernung von demselben die Kmtallisatton 
blicklich in derselben lOistallisation hervor- j einsetzen. Diesem Vorgang muß ein anderer 
zurufen. Diese Eigenschaft verlor da.s Haar I Voi^ang vorausgegangen sein, nämlich die 
auch noch nicht, wenn es durch die Finu'cr freiwillige Etitstehung eines Kristallkeimes 
oder durch Fließpapier gezogen wurde. Die I aus der Schmelze, ein Vorgang, den wir 
nntente Grenze, die noch KxistalliMiion | ah kristaHiiiiiehe Urzeugung bezeiehnen 

. können. Ist dieser Keim einmal gebildet, 

«) PhUog. trans. 1724 Nr, 382. 1 '^^ der weitere Verlauf des Vorganges 

*) ^'ov. conun. Petropol. XI 271 (1 794). | der gleiche, ab hätten wir den Keim von außen 
'^Z.t phyi. Cb. (1897) 29, 269. ( «ngefQhrt, was wir weitw unten besprechen 



Digitized by Google 



1126 



Krbtallisatioii 



werden. Es fragt sich also zunächst: wie 
kommt d'mei erste Keim zustande. Experi- 
mentell läßt sich auf diese Frage wohl kaum 
eine entscheideiulc Antwort srehpii. Die 
kinetische Molekulartbeorie hingegen, die 
stets mehr und mehr auch «Is experi- 
meotell fundierte Tlieorip betraclitrr w-Tdeii 
kann, wie ^ie wohl lUr den vorhi^eiideu 
Fall zuerst von Coppet*) ausge$proehen 
wurde, stellt sich den festen Aggregatzustand 
als frcijehen vor durch Schwingungen der 
Mok'küle um gewisse Gleichgewichtslagen, 
in welchen sie durch Kohäsionskräftc fest- 
gehalten werden, während in dem flü^^igen 
Zustand die Moleküle als frei beweglich 
gedacht werden. Es igt nnn, um Kristalli- 
sation zu bewirken, das Vorhmdensein eines 
Keimes erforderlidj, der zwar sehr klein sein 
kann, wie wir oben gesehen hatten, immerhin 
verglichen mit den MolekQlen noch erheb- 
liche Dimensionen he ir.'cn muß. Wird ein 
solcher Keim von müen nicht eingeführt, 
so muß er in der Flüssigkeit selbst durch 
das Zusammentreten mehrerer Moleküle 
in ganz bestimmt er Orientierung ent- 
steh«!. Dieses Zusammentreten wird 
um so leichter erfoltien, je größer die Zaiil 
der Moleküle in der Eaumeinhcit, d. Ii. ]e 
höher die Konzentration und je rascher ihre 
Bewegung, d. h. je hoher die Temperatur ist. 
Diese Erklinmg kann scheinbar zunächst 
nur .luF die Kristalifcation an [nsungen 
Anwendung finden. Geht man aber von 
4ler Vorstellung aus, daS in einer Sehmefaee 
immer nur eine tranz bestimmte Art von 
Molekülen zur Kristallisation betähigt int, 
und daß die relative Menge dieser Moleküle 
mit sinkender Temperatur ständig wächst, 
so können wir die Schmelzen ohne weiteres 
als Lösungen solcher zur Kristallisation be- 
fähigter Moleküle in normalen Molekülen 
auffassen, und die oben angeführten Vor- 
stellungen lassen sich dann auch auf 
Schmeken übertragen. Der Erstarrungs- 
punkt wird dann der Punkt, an dem eben 
Sättigung an den kristallisierbaren Molekülen 
.vorliegt. Aber wenn wir diese letztere An- 
sicht auch nicht gelten lassen woUen, so 
können wir doch ohne weiteres die molekular- 
kinetische Anschauung auch auf Schnieken 
llhertrafren. Wir brauchen uns den . Schmelz- 
punkt nur dadurch {joireben vorzustellen, 
daß in ihui eberisuviele Mulekülgruppen sich 
bilden als zerfallen; je weiter wir daher 
unter den Schmelzpunkt gelangen, um so 
größer wird die Wahrscheinlichkeit, daß 
sieh auch eine Grunpe von der erforderlichen 
Größe und Form Diklet, daß sie als Keim 
dienen kann. 

Wie ti'irlit cinzu-elien ist, werden die 
beiden oben angeführtea Einflüsse beim 

1) Ann. d. ehem. phys. (ö) 6, 276 (1875). 



Abkühlen einer Schmelze und ebenso einer 
solchen Lösung, bei der die Löslichkeit 
mit der Temperatur zunimmt, einander 
entge<;enwirken. ist daher vorauszu- 

sehen, daß es ein bestimmtes Temperatur- 
interraU geben ynrd, in dem der Einflnf 
der Konzcntrntionszunahme überwiegen 
wird, und infolgedessen die Wahrschein- 
lichkeit für die Keimbildung zunehmen und 
ein anderes Intervall, in dem die Abnahme 
der Molekularbewe^lichkeit überwiegen und 
somit die Ketrobildungsgeschwindigkeit mit 
der Temperatur abnehmen wird. Bei Sehmel- 
zen kommt bei sinkender Temperatur noch 
bewegungshemmend die stark anwachsende 
innere Asibung in Betracht, ein Einfluß, der 
bei Lflsungen nicht sonderlich ins Gewicht 
fällt. 

Die experimentellen Untersuchungen, 
namentlich G. Tammanns'), stehen mit der 

eben geäußerten Auffas.^un? durchaus im 
Einklang. Tarn mann fand bei einer großen 
Anzahl von Untersuchungen, die er mit 
verschiedenen leicht unterkühlbaren Schmel- 
zen anstellte, indem er die in einer bestimmten 
Zeit pro Flächeneinheit gebildete Zahl von 
Kristallisationszentren abzählte und diese 
Zahl der spontanen Kri-stallisationsgeschwin- 
digkeit proportional setzte, daß diese Kristalli- 
sa tioosgesdhwindigkeit sonichst im Schmelz- 
punkt und auch noeh in «ner mehr oder 
wenif^er erheblichen Entfernuni: unter dem- 
selben = null ist, daß sie dann aber sehr 
stark mit waehsender ünterkQhlnng an- 
nimmt, durch ein Maximum geht, um dann 
wieder abzunehmen und schließlich in einer 
genügenden Hntfernung Tom Schmelzpunkt 
wieder pleicli null zu werden. Diese Er- 
scheinung ist in der Figur 1 graphisch wieder- 
gegeben. Die Messungen beziehen sich auf 
Betol, das bei einer Temperatur von 9P C 
schmilzt, und zwar gilt die mit 1 bezeichnete 
Kurve für reines Betol. Man ersieht, daß 
erst bei einer Temperatur von ca. also 
bei einer UnterkAhlung von etwa 66^ die in 
2 Minuten gebildete Kernzahl meßbar wird, 
Idaß das Maximum der spontanen Kristalli- 
1 sationsgeschwindigkMt bei einer Unter- 
kühluniT von etwa 70** erreicht wird, und daß 
unterlialb etwa — 5 bi^ — 10" also bei einer 
: 1 nterkühlung von rund 10(F die Kcim- 
bildungsgeschwindigkeit wiederum auf mill 
at^esunken ist. Um die Zahl der <:ebikleten 
Kwme sichtbar zu machen, benutzte Tain- 
mann einen Kunstgriff; er „entwickelte" 
die Schmelze, indem er sie auf eine dicht 
unter dem Schmelzpunkt liegende Tem|)e- 
ratur erhitzte. Hierbei vergrößerten sich 
die gebildeten Kristallkeime duroh Wachsen, 
so daß sie für das bloße Auge, oder wenirrsten.« 
im Mikroskop sichtbar wurden. Figur 2 



>) „KristsUisistsn nad Sohmehen'* S. Il8ff. 



Digitized by Google 



Knstallisauou 



1127 



nach diesem, bevor die beiden durch Ver- 
schmelzen ein einziges Individuum bilden. 
Ebenso liann man b^bachten, daß Stoffe, 



MO 



120 



m 



00 



60 



20 



seigt eine soldie .tWtidckdt»** Betolplatte. 

Verunreinigungen wirken auf die spontane 
KristAlUsationsgeschwindigkeit sUrk ver- 
ändernd ein, und zwar findet in den meisten 
Fällen eine Erhöhung vereinzelt über auch 
eine Veruüiideruug statt. Öo wird die im 
Maximum gebildete Kemzahl durch 0,1% 
Aniwüttre mreitB auf das dreifache erhöht. 
MerkwOrdigerweiBe wirken auch unlösliche 
Stoffe stark erhöhend auf die maximal 
»bildete Kemzahl, wie aus deo Kurven 2 
ob 5 der F^r 1 sieh ergibt, die sieh der 
Reibe nach auf Z\i«ltze von 0,5% Schmirgel 
0,5% Bergkristall, 0,5% Feldspat und 
0,5% gescbmolzenen Feldspat oeiiehen. 
Die Lage des Maximums wird durch die 
Zusätze nicht erbeblich verändert, eben- 
sowenig wird durch dieselben eine erheWehe 
Erweiterung' des Gebietes der spontanen 
Kristalliäuüun bewirkt, wa% mit der oben 
besprochenen Tatsaeiie harmoniert, daß 
fremde Zusätze eine Aufliebung der Unter- 
kühlung in einem Gebiet, in dem spontan 
keine KristaUe «alntelMn, nicht sn bewirken 
vermögen. 

FQr die spontane Kristallisation ans 

I n: 11 II 1 I i Dämpfen sind die Bedin- 
gungen experimentell kaum mit namens-, 
wertem Erfolge untersueht worden. Wir 

werden aber wohl kaum fehl f lirr., wenn, 
wir antieiuuen, daß hier ganz analoge Be- 1 
dingungen vorUegen dürften. Der ufund, , 
daß hier die Untersuchuntren keinen ein- ! 
deutigen Erfolg gezeitigt haben, liegt darin, 
dafi bd den L^ungen die Ueberschreitungs- ; 
Intervalle meist viel ^'rrinL'er sind als bei 
vielen Schmelzen, und daß fernerhin die 
Bildung von Keimen durch lokale Ver- 
dampfung des Lösungsmittels vial sohwerer 
m vermeiden int. 

4. Die Vorgänge beim Kristallisieren, 
wenn Keime von au0en eingelübrt werden, ; 
oder eich tob selbst gebndet haben (fort- 
schreitende Kristallisation). Wird ein Keim 
in eine übersättigte Lösung gebracht, soi 
hebt er die üebers&ttigung auf vnd iMrIngtl 
somit alles über den Sattisuntrspunkt gelöste 
zur Abf^cheidung. Bei Inuehaltimg gewisser 
VorsiclitsmaLiregeln kann man es hierbei 
leicht bewirken, daß sich die ganze ausge- 
schiedene Masse an dem eingeführten Keime 
abscheidet. Diese Abeeheidung erfolgt so, 
daß die ah;;eschiedene Substanz sich parallel 
an den Keiui anlagert, ihn vergrößernd, ohne 
seine Form und seine Symmetrieverhältnisse | 

SU äiidwn. Wir sagen der Kristall wächst, j die kristallographisch ähnlich sind, wenn 
Der Kristall wirkt also gewissermaßen rieh- j sie aus ein und derselben Lyüuug krisialli- 
tend auf die in ^ieirler rni<,'el)unK befind- sieren, (iebilde geben, in denen der eine Stoff 
licboi Moleküle, eine richtende Wirkung, die i mit dem anderen parallel verwachsen ist. 
man z. R bei den weichen KristaUen des Lftftt man emen Keim in einer ungerührten 
Cholesterinbenzoatf (lirekf bcubachten kann. I Lösung wachsen, so wird er nach einiirer 
Ein kiemer Kriütall, der hier in die liäheiZeit den Ueberschuß in seiner Umgebung 
ebee grofien kommt, richtet aieh sofort ' «ulgeiehrt haben; ins der wuterai Um> 




20 



Dlgitized by Google 



1128 Kiistallisation 



gebung diffundiert neue Substanz an den 
Kristall heran und so verbreitert sich ständig 
um ihn herum eine Zone geringerer Kon- 




Fig. 2. 

zentration. Das kann man sehr deutlich 
sichtbar machen, wenn man einen gefärbten 
Stoff aus einem nicht gefärbten Lösungs- 
mittel kristallisieren läßt und durch Zusatz 
zäher Stoffe die Diffusion in der Lösung ver- 
mindert. Um den Kristall herum bildet sich 
allmählich ein hellerer Hof, der sogenannte 
Kristallisationsbof. 

Eingehende quantitative Untersuchungen 
Qber das Wachstum eines Keimes in einer 



<3> 




Temp — » 
Fig. 3. 

Schmelze, speziell seine Wachstumsgeschwin- 
digkeit sind zuerst von Gerncz') angestellt 
worden. Die unterkühlte Schmelze befand 
sich in einem mit Skala versehenen U-Rohr. 
Durch Impfen wird an einer Stelle dieses 
Rohres Kristallisation bewirkt und das Fort- 
schreiten der (Irenzschicht in der Zeiteinheit 
beobachtet. Seine Versuche stellte Gernez 
am rhombischen Schwefel und am gelben 

») Compt. rend. 95 S. 1278 (18S2). 



Phosphor an. In beiden Fällen fand er eine 
starke Zunahme der fortschreitenden Kristalli- 
sationsgeschwindigkeit — wir wollen für 
die-^elbe die allgemein übliche Abkürzung 
K. G. benutzen — mit wachsender Unter- 
kühlung, d. h. also mit abnehmender Tem- 
peratur. Auch Moore*) bestätigte diese Be- 
lunde von Gernez. Diese Beobachtungen 
erregten anfangs Befremden, nachdem man 
gewohnt war, Reaktionsgeschwindigkeiten 
mit abnehmender Temperatur abnehmen zu 
sehen. Nun erstreckten sich aber die Ver- 
suche von Gernez und Mooro nur über 
Unterkühlungsintervalle von etwa 20°. 

Tammann und Friedländer') fanden 
im Benzophenon einen Stoff, der sich mit 
Leichtigkeit bis zu 100° unter seinen Schmelz- 
punkt abkühlen läßt, ohne spontan zu 
kristallisieren, und sie konnten erweisen, 
daß bei dieser Unterkühlung die K. G. 
praktisch gleich Null wird. 

Bei etwas geringerer Unterkühlung wird 
die K. G. merklich und steigt mit Zunahme 
der Temperatur an. Von diesem Ende aus be- 
trachtet scheinen also die Befunde denen 
von Gernez und Moore direkt zu wider- 
sprechen. Mißt man aber über das ganze 
Unterkühlungsintervall, so lassen sich im 
wesentlichen drei verschiedene Gebiete unter- 
scheiden, die am einfachsten durch die Figur 3 
wiedergegeben werden. In dem Intervall 
A wächst konform mit den Befunden der 
älteren Forscher die K. 
G. mit steigender Unter- 
kühlung, also sinkender 
Temperatur, in dem 
Intervall B bleibt die- 
selbe konstant und in 
dem Intervall C nimmt 
sie rapide ab. Die 
Größe des Intervalle« B 
variiert stark von Stoff 
zu Stoff, und kann sich 
eventuell zu einem ein- 
zigen Maximum zusam- 
menziehen, wie dies z. B. 
beim Salipyrin der Fall 
ist. 

Die Erklänmg für 
dieses Verhalten ist 
gleichfalls von Tam- 
mann gegeben worden. 
Im Intervall A, bei hohen Temperaturen, Ist 
die wahre K. G. sehr groß, das Gefälle 
zwischen der Temperatur der Schmelze und 
der Temperatur des Bades sehr klein, so 
daß die durch den Kristallisationsvorgang 
frei werdende Wärme nicht rasch genug 
abgeführt werden kann und infolgedessen 
die Kristallisation hemmt. Je weiter wir 




Smp. 



*) Z. f. phys. Chem. 12 S. 545 (1893). 
*) Kristallisieren und Schmelzen S. 133 ff. 



Digitized by Google 



KristalUMriMn 



UM 



uns vom Schmelzpunkt entfernen, um so 
geringer werden diese EinflUsge. Im Inter- 
vall B iriid die frti werdende Eristallisa- 
tionswärme ratsch penup abgeführt, so daß 
hier in der Grenzschicht immer die Tempe- 
ntor des SeluMizpunktes herrscht. Die 
maxiiiiale gemessene K. G. Q:ibt daher die 
wahre K. G. bei der Temperatur des Schmelz- 
punktes wieder. Im Intervall C schließlich 
genagt die Kristallisations wärme nicht mehr 
um die Grenzschicht auf die Temperatur 
des Schmelzpunktes zu erwärmen und wir 
messen daher wieder die £. G. bei tieferen 
Temperatnran nk der Sehmebpiiiikk die 
wie alle chemischen Voiging» nieh mit der 
Temperatur abninmit. 

Dieser EHdimiig fdgen eieh wohl die 
meisten der von Tammann untersuchten 
FÜle. Es sind aber auch eine Reihe von 
E^tallisationen von Sc-hmehen untersucht 
worden, die durch die Tammansche Theorie 
sicherlich nicht erklart werden können. 
So leigen z. B. die Behmtlsen von Kiesel- 
B&ureanhydrid und von verschiedenen Sili- 
katen unmittelbar in der 2sähe ihres Schmelz- 
punktes eine so geringe fortschreitende 
Kristallisationsgeschwindigkeit, daß sie auch 
bei Gegenwart der kristallisierten Phase, 
sdbst nach Ta^en nur unmerklich kristalli- 
fiert eind. Dieee Stoffe zeichnen sich im 
aUgemehieii dadmeh tau, defi ihre Sdimeben 
in der Nähe des Schmelzpunktes sehr zäh- 
flüssig, ja nahezu fest sind. £s liegt daher 
nahe die Langsamkeit der Gleich^ewichts- 
einstellung mit der geringen Diffusions- 
geechwindiekeit in solchen Svstemcn in 
ZmammenliBiii; lo bringen. B^rinnern wir 
uns nun an die weiter oben gegebene ilög- 
licbkeit, Schmelzen al^ Lösungen einer 
MolekUlart in einer anderen aufzufassen, so 
wird die Rolle, die die Diffusionsgeschwin- 
digkeit bei der Kristallisation von Schmebsen 
ipoelcn kann, ohne weiteres verständlich. 

jE^ne sehr ma&;ebende Solle spielt aber 
die Diffusion bei der ErfatalKiation ans 

Lösungen. Diese Tatsache ist n:vh dein 
Seite 13 Gesagten leicht verständlich. Ein 
EnrtaH in einer ftben&ttigten LOsnng wird 
zunächst die unmittelbar in seiner Um- 
gebung befindliche Substanz zur Kristalli- 
sation bringen. Die Losung in dieser Gegend 
wird daher stebi gesättigt sein. F^s kann nun 
weitere Kristallisation nur dadurch turvor- 
gerufen werden, daß neue Qbersättigte Lösung 
an den Kristall diffundiert. Erfolgt, was 
zunächst sehr wahrseheinlich ist, der Vor- 
gang der Abscheid ung, also der eigentliche 
Kristallisationsvorgang rasch, im Vei^leich 
zu dem Diffusionsvorgang, so wird das Tempo 
der Kristallisation lediglich dnidi den letz- 
teren bedingt sein. 

Nun ist es aber mfi^idi dnrdli Bühren 
der LOning die Diffiision an den Kristall 



flriiefalieh zu beschleunigen, und m 
sieh die Frage, ob man durch dne hin- 
reichend verstärkte Rührgesehwindigkeit die 

Diffusionsgeschwindigkeit so groß ni.ichen 
kann, daß sie nicht mehr für die (asc-iiwin' 
digkeit des Voi^ngee maßgebend wird, dafi 
also die wahre K. G. von der Diffusions- 
geschwindigkeit überholt wird, N ernst 
und Brunner^) haben diese Frage dahin 
beantwortet, daß der Voq^ang in der Grens- 
scbicht mit praktisch unendlicher Geschwin- 
digkeit verläuft, und daß somit stets die 
Diffusionsffflschwindigkdt fOr den Voq;ang 
mafigebend blnbt 

Allerdings haben Nernst und Brunn er 
ihre Untersuchuneen an dem Vorgang der 
AnfUisnng angestellt, aber sie wdlten oenn 
Ergebnisse auf alle heterogenen Vorgänge 
ausgedehnt wiesen. Ihre Auffassung genauer 
präzisiert war die, daß um den sich lösenden 
Kristall und entsprechend um den wachsenden 
Kristall stets eine dünne Schicht besteht, in 
der die Konzentration der Sättigung herrscht 
Die Dicke dieser Schicht ist von der Rühr- 
geschwindigkeit abhängig, die Diffusion durch 
dieselbe bedingt die Reaktionsgeschwindig- 
keit. Diese Auffassung konnte fflr den 
Auflösungsvoi^ang fast ausnahmslos bis zu 
den höchsten Rührgeschwindigkeiten be- 
stätigt weiden mit der Abänderung, daß 
oberniJb beetiramter Rfllu^eseliwindigkeitett 
die Dicke der Diffusinnsschicht offenbar sich 
nicht mehr merklich ändert. Man muß 
annehmen, daß dieser unveränderliche TeQ 
der Diffusionschicht nicht wie der ver- 
änderliche durch Reibung, sondern durch 
molekulare Kräfte, durch Adsorption von 
dem Kristall festgehalten wird. Für 
den Kristallisationsvorgang konnte dagegen 
die Nernst-Brunnersche Auffassung nur 
in einzelnen Fällen bestätigt werden; in 
diesen Fällen verlief der Kristallisations- 
voi^ang dem der Auflösung ganz analog, 
die Kojrren der Auflösung und Abscheidun« 
waren zneinander vollkommen spiegelbildlicE 
Ldeich. In den meisten Fällen aber ergab sich 
für den Kristallisationsvorgang ein Verhal- 
ten, das nieht dnreh die Tbeone erklirt war. 
Die Kristallisation verläuft hier erheblich 
langsamer, oft mehr als zehnmal so langsam 
als die Auflösung. Dabei gehorcht der V<n> 
gang hier auch einem anderen Zcitccsetz, 
so daß es mit Sicherheit &b erwiesen an- 
gesehen werden kann, daß in diesen Fällen 
der Vorgang nicht durch die Diffusion ge- 
regelt wird.«) Es dürfte wohl eine plausible 
Annahme sein, daß in allen diesen FäUen, 
ähnlich wie es bei der Kristallisation der 
Silikate und des Quarzes aus ihren Schmelzen 

») Z. f. phys. ehem. 47, 66. 
•)_Marc , Ztschr. f. phys. Ch. Bde. : 61, 67, 68, 
78, 76, 78l 



Digitized by Google 



1190 



KiistaUisatioD 



anf^enommen wurde, neben dem KrLstalli- 
satioDSVOigang noch ein molekularer, also 
ftmzifiseh chemischer Vorgang einhergeht. 
.ledeiifalLs ist es von Bedeutung, daß die 
Vorgänge der Auflösniig und der Kristallisa- 
tion, Hiebt wie man erwarten wOnle, symme- 
trisr}) sind, sondern vielfacll gtlls venehie- 
denen (jesetzen gehorchen. 

Wie wir oben gesehen hatten, hört bei 
geniii^tr ! tiefen Temperaturen unter dem 
Schineizpunkt bei Scnmelzcn sowohl die 
spontane Bildung von KrLstallisationszentren 
als auch die fortschreitende Kristallisation 
praktisch ganz auf, und es gelingt vielfach 
durch ni^iches Abkühlen von Schmelzen diese 
in das betreffende UnterkOhlungsgeblet zu 
bringen, ohne daß bei den Zwbchentempe- 
fiituren Kristallisafion einjretreten wäre. 
Man erhalt auf diese Weise amorphe, scbeio- 
bar dauernd stabil», fe»te Gebilde, die m- 
genannten Gläser. reb< r ür J ahii^keit, durch 
rasches Abkühlen leicht unterkühlt zu werden, 
gibt folgende von Tammann gegebene 
Tabelle Aufochlufi: von 163 Stoffen liefien 
sich 

22 oder 14% um nicht mehr ah 10^ einige 
Sekunden lang unterkühlen, 

54oder3,')% um 10 bis 20" einige Sekunden 
lang unterkühlen, 

19 oder 13 % um mehr als 20** eine Minute 
lang unterkflhlen, 

Ö9 oder 3S% konnten im glaeiir«! Zu- 
stand erhalten werden. 

Gans besonders eignen sieh natnrlieh inr 
ünterkflhlung die langsam kristallisierenden 
Stoffe wie Quarz und die meisten Silikate, 
namentlich die Erdallcalieililnite, die denn 
auch das Material zu unseren technischen 
Gläsern liefern. Solche amorph erhaltenen 
nnterkahlten Schmelzen zeigen im allge- 
meinen keine merkliche Kristallisationsten- 
denz mehr bei gewöhiiHcher Temperatur. 
Werden sie aber auf Temperaturen erwärmt, 
bei denen bereits eine meßbare spontane 
und eine ebenfalls merkliehe fortsohreitende 
KrLstalli-^ationsirescIiwinditrkeit herrscht, so 
wird die ausgebliebene Kristallisation ein- 
treten kdnnen, sumal auch, wenn bei der 
vorherL'enranr'enen raschen Abkühlung sich 
bereits unmerklich kleine Keime gebildet 
hatten, die Gliser ent^laaen. Hierbei 
beobachtet man meistens eanz analoge Er- 
scheinungen, wie sie Tain mann bei seiner 
Untersuchung der Keimbildung beschrieben 
hat (Fig. 2), es geht die Kristallisation von 
einzelnen Zentren aus, die sich durch all- 
seitiges Wachsen zu kugelförmitrcn Airtrre- 

Saten auswachsen, den «ogenaniiten Steiuen 
er Glasteehnik. Diese Terhinfi^isvolten 
Steine treten in der (ilastechnik besonders 
dann auf, wenn Glaser, zum Zweck der Be- 
seitigung von Spannungen einer Wieder- 
erwürmung unterworfen werden. Auch bm 



den natürlichen Gläseni, den Obsidianen, 
Lipariten und Trachyten ist häufig eine 
soKihe Stein bildung zu beobachten. Von 
dieser P^nt^hisunp durch Wärme ist streng 
diejenige zu unterscbeideo, die viele Gläser 
durch ftuBere E^fisie wie Feuchtigkeit, 
Luft Kohlensäure und andere chemische 
Agentlea erleiden und der ein rein chemischer 
Vorgang sugrunde liegt. Die Bespreebiing 
dieser Vorgänse gehört nicht hierher. 

Ebenso wie die spontane, ist auch die 
fortschreitende K. G., in itaricom Hafte von 
der Beimengung von Verunreinigungen ab- 
hängig. Für Schmelzen wurde dieses zu 
erst von Bogojavlenski^) dargetan. So 
ergab sich t, B. für Benzü, daß seine K, G. 
durch Beimengungen von 0,1% Benxo- 
phenon um etwa 10",,. und durch 8'*o 
Benzopbenon auf etwa die Hälft« emiodrigt 
wird. ESngehonde Unterauchugnen sind anen 
\'r>r] l'ickardt*) ang(^tellt worden, deren 
Ktisultat &nt weiter unten besprochen wer- 
den soll. 

Die K. (^. aus l.ft??ungpn ist ganz außer- 
ordentlich von des. ^Viiweseuheit von Bei- 
mengungen abhängig, wie dies von Marc 
und Wenk') gezeigt worden ist. 

Bereits ein Gehalt von nur 0,05 **„ Chino- 
lingelb oder Ponceaurot setzte die Kristalh- 
sation einer um mehr aU 15% Übersättigten 
KalhinmnlfatUifiung so stark herab, daft 
selbst nach 6 Stunden trotz der Anwesenheit 
zaUreioher sugesetzter Kristallkcirae kdne 
noBbare Kristallisation angetreten war, 
während bei Abwesenheit von Farbstoff, 
aber unter sonst ganz gleichen Bedingungen, 
wenige Minuten genüirten, um die Ueber- 
Sättigung vollständig aufzuheben. Andere 
Farbstoffe erwiesen sich als fast oder voll- 
ständig wirkungslos. Eine nähere Unter- 
suchung zeigte, daß nur solche Zusätze ver- 
langsamend auf den Kristallisationsvorgang 
wirken, die von den Kristallen adsorbiert 
werden. Dies sind aber eine Keihe von 
Farbstoffen, die veraehteden sind, bei den 
verschiedenen Kristallarfen, und eine Anzahl 
von Kolloiden wie Gummi arab., Gelatine, 
Stärke, Eiweiß u. a. mehr, von denen eben- 
falls erwiesen worden ist, daß sie stark ver- 
laniisaniend auf die Kristallisation einwirken. 

Es lag also nahe anzunehmen, daii 
zwischen der Adsorbiorbarkeit und der die 
Kristallisation hemmenden Wirkung enge Be- 
xiehungen bestehen, und diese Annahme 
ließ sich noch dadurch bestärken, daß 
zwischen Konzentration des Zt»atfleB und 
bremsender Wirkung ein gleicher Zusammen- 
hang gefunden wurde, wie zwischen Kon- 



») Ztschr. f. phvs, Ch. 27, 586 (1898). 
I ») Ztschr. f. phvs. Ch. 42, 17 (1902). 
' ») Ztschr. f. phvs. Ch. 68, 104 (1909); Ztehr. 
Jf. Kriatallogr. 4) S. 186 (1909). 



Digitized by Google 



Khbtallisatioa 



1131 



zentration und adsorbierter Menge. E& 
bremsen also die kolloiden Zu "ritze dadurch, 
daß sie aii deu Keimen adsorbiert werden, und 
dadurch die Konzentration der kristallisier- 
baren Sulwtanz selbst in unmittelbarer 
I>iäiie dtei Keimes verringern. Daß nicht 
^nfaeh ein mechanisches Aiwehließen des 
Keimes gtgm die Umgebung durch den 
adsorbierten Zusatz stattfindet, geht daraus 
hervor, daß die (ieschwindigkeit der Auf- 
lösung durch die Zusätze nicht erhebliDli 
«der gar nieht geSndert wM. 

Anschließend ur. die hier hr-t In lebcnen 
au Lösungen gemachten Erfahrungen bat 
Freundlich^) die MeMnngenvonPiekardt*) 
über die Beeinflussung der K. (1. in Schmel- 
zen dnrclit,'prechnet und gelangt zu dem 
bemt'rlienswerten Ergebnis, daß auch hier 
zwischen der bremsenden Wirkung der Zu- 
sätze und ihrer Konzentration die gleichen 
Beziehungen bestehen, wie zwischen adsor- 
bierter Menge und Adsorption. Auch dieses 
Resultat ließe sich nur ver:itehen, wenn man 
die Schmelzen, wie weiter oben auadnimder- 
gesetzt, als I^sungen auffaßt. Tammann ^) 
gibt neuerdings eine andere Erklärung für 
die von Pickardt beobachteten Beziehungen. 
£r zeigt, daß man dieselben unter der An- 
nahme berechnen kann, daß dnreh den 2u> 
sütz zufoltre des "Raoult van't Iloffschen 
Gesetzes der Schmelzpunkt erniedrigt wird, 
daß also die maximale K. G., die ja dvt 
TfrniK rafiir des Schmelzpunktes entspricht, 
bei tielerer Temperatur verläuft, als in der 
reinen Schmelze, und daß sie deswegen 
lins^amer verläuft. Für diese Auffassuns: 
s^prüche auch der Belund Fickardts, daß 
von 32 Stoffen 26 in äquimolekularer Kon» 
zentratinn die sjleiche Wirkung hatten, was 
ja von dem Raoult van t Hoffschen 
Gesetz postuliot wird, während nur ü eine 
zu Uräie und einw eine zu große Wirkutic: 
ansflbte. Diese Abweichuno^en erklärt Tam- 
mann durch spezifische Wirkuntren der Zu- 
sätze, wie sie z. B. durch Bildung von Misch- 
loriBtanen in geringem Mafie mit der Haupt- 
«ubstanz bedingt waren. Den Einfluß von 
Zusätzen solcher Stoffe, die mit der Uaupt- 
substanz teilweise oder in allen VerhiltnimMi 
Mischkristalle bilden kennen, haben Hoco- 
javlenski und Sacharow^^ untersucht. 

5. Direkte BcobachtUAKen Ober d«n 
Kristaliisationsvorgang und das Aus- 
sehen der verschiedenen Produkte in den 
einzelnen Stadien dtt- KriataUiaation. 
Eingehende üntcrsuchnn?jen über diesen 
Punkt sind wohl zuerii von Vtigelsaiig») 

») Ztschr. f. ptn s. Ch. 75 245 (1910). 

'I I. r. 

Ztschr. f. phys. Ch. 81, 171 (1912J. 
*) Protokolle der Nnturfonsrhergeselbchaft d. 
ITniversität Jnrjew. 15. 197 (1906). 
*) Die Kristalltten. Boan 1876. 



angestellt worden. Vcfelaang UeB unter 

dem Mikroskop sich verschiedene Kristalli- 
sationsvorgänge abspieleu, und zwar unter 
solchen Bedingungen, daß der Nor^ang 
möglichst langsam erfolpte. Er behandelte 
experimentell zunäclist nur die Abscheidung 
aus Lösun^'en und zwar Schwefd MM 
Srhwpfplkcihifnstoft'lösung und kohleniMifn 
Kalk aus wjiLirigcr Lüsung. 

Um den Kristallen bei ihrer Ausbildung 
ein erhebliches Hindernis entgegensueetien 
und diese dadurch zu verlangsamen, erhöhte 
er die innere Reibung' stark, indem er das 
I/ösungsmittei mit KanadabalBam ver- 
misehte. Auf diese Welm «rfaielt «r dw Iteihe 
nach die verschiedensten Entwii kt I uiirs- 
vorgänge bei der Bildung von ivris lallen. 
Die hierbei erzielten gewissennificn embryo- 
nalen Kristalle nennt Vogelsnng Kiistol- 
Ilten. 

Auf der niedrigsten Entwickelungsstufe 
stellen sich die Kristalle als kleine kugeU 
förnüf^e TeiU-heu dar, die Globulitegenannt 
werden. Diese Kügeklwil reihen sieh dn»dl 
Molekularattraktion zu SchnQren anein- 
ander, die als Margarite bezeichnet werden. 
Diese Schnüre gruppieren sieh dann weiter 
unter gewiuen Beaingungen zu fein den- 
dritischen nnd «trahligen Aggregaten. Die 
einzelnen Margariten bilden dabei meist 
ganz bestimmte Winkel gegeneinander. 
Nebenbei findet man vielrach BOschel haar- 
förmiger Kristallindividuen „Trichite*'. Im 
weiteren Entwickelungsstadium treten dann 
an Stelle der rundliehoi Globnliten längliche 
bis nadlige aber immer noch geruiulete Be- 
standteile, die als Longulite bezeichnet 
werden, aus denen sich im weiterem Verlauf 
feine Kristallnadeln und schließlich regel- 
rechte kantige Kristalle entwickeln. Die 
Fähigkeit, in kristallitischer Form sich abzu- 
scheiden, ist bei den verschiedenen Stoffen 
sehr verschieden und wird von Vogelsang, 
wohl nicht mit rnreclit, mit einer gewissen 
Instabilität der kristallisierenden Systeme 
in Zusammenhang gebraeht. Solche Kratal- 
liten zcipen sich vielfach an natürlichen 
Eiskristalien sowie an Schliffen künstlicher 
und natOrlicher Gliaer »owie an Schlacken. 
An solchen Schliffen konnten noch viel 
eingehender alle Uebei^angsformen zwischen 
den primitiven Globuliten und den fertig 
ausgebildeten Kristallen beobachtet werden. 
Uebergangszustände zwischen diesen Kristal- 
liton und den fertig ausgebildeten Kristallen 
bezeichnet Vojjclsang als „Mikroliten". 

Es scheint kaum zweifelhaft, daß kristal- 
litische Abscheidung in ihren versdiiedenen 
Stufen vorzQglich dadurch hervorgerufen 
wird, daß die fortschreitende KriBtalGsatisii 
^tark ficiiemnit wird, während die spontane 
nicht oder nicht wesentlich beeinflußt wird, 
und es wird ventindlkdi, daß in starte 



Digitized by Google 



1132 



Kristallisation 



labilen Systemen, bei denen also eine spon- 
tane Kristallisation besonders leicht erfolgt, 
diese Kristallitenbildung besonders häufig j 
ist. Außer durch Zusatz von stark die 
Diffusion hemmenden Stoffen, wie dies hier 
geschehen ist, kann, wie wir oben sahen, auch 
(iurt'h Zusatz gewisser kolloidaler Verun- 
reinigungen die fortschreitende Kristalli- 
sstion stark herabgemindert werden, ohne 
die spontane Koinihildun^^sfähiirkcit zu be- 
einflussen und es ist daher nicht wunderbar, 
wenn solche ZusfttEe ebenfolh Entalliten- 
bildung befördern. Wir kommen weiter unten 
noch darauf zurUck. Eine unvollständige 
KristallbUdune yihd aneh dadurch bewirkt, 
dafi Abscheidung aus genügend starkon 
Uebersättigungen stattfindet, ohne dali lur 
einen entsprechend raschen Konzentrations- 
ausgleich gesollt wird. Hierbei wird im all- 
gemeinen ein besonders yerstSrktee Kanten- 
und Eckenwachstum bemerkbar, was auf 
Grund der Figur 4, die der Molekularphisik 




Fig. 4. 

von 0, Lehmann entnommen ist, leicht 
zu erklären ist. Längs der Kristallflächen 
hensoht, wie wir ja gesehen hatten, 

stets infolge der sofort erfolgenden Kristall- 
lisation die Konzentration der Sättigung, 
auf einer in einiger Entfeniung vom 
Kristall gedachten Kugelschale, durchweg 
die gleiciie Uebersättigung. Es besteht 
also zwischen der Konzentoatiuii in dieser 
Kugelschale und derjenigen an dem Kristall 
ein Konzentrationsgefälle, das an den 
Kanten und Ecken besonders steil ist. 
Infolgedessen wird hier besonden leb- 
hafte Diffusion, demnach aber auch be- 
sonders ra.'^clies Wachsen stattfinden. Man 
versteht ohne weiteres, daß dieser Einfluß 
um so geringer sein wud, je geringer das 
KoMentrationsgefällc überhaupt, je geringer 
also die rebersättigung der Losung ist. 

Die Resultate dieses bevorzugten Ecken- 
und Kautenwat hstums sind die sogenannten 
Kristallskelette, zu denen auch die bekannten 
treppenförmigen Salzkristalle, sowie die zahl- 
reiclu'ii Kri^talMciid! itfii i'^fhuron, wie man 
sie besonders erhält, wenn rasche Kristalli- 
sation längs einer Fliehe stattfindet (Eis- 
Uumen). 



Gerade das entgegengesetzte Ziel als das 
von Vot,'elsang befolgte, nämlich das Er- 
zielen möglichst vollkommener allseitig 
gleichmäßig ausgebildeter Kristalle, wird 
hiuifig erstrebt, es ist Gegenstand der so- 
genannten „KristalbBehtang**. Es ist rn- 
ständlich, (laß man hierbei treradc die 
leichte Keimbildung zu vermeiden sucht und 
grofie iortsehiritende K. G. amtraben wird. 
Zu diesem Zweek sucht man bei möglichst 
geringen UebersSttigungen zu arbeiten, das 
Bilden von Kriställchen an den Wandüigai 
der Gefäße oder auf der Oberfläche zu ver- 
meiden, die in die Lösung fallen und hier 
als Keim dienen köttatm, dwtth BorgfältigeB 
Filtrieren die Lösung von etwa gebildeten 
Kristallkeimen zu befreien, Temperatur- 
schwankungen, die eine lokale Kristall- 
abscheidung hervorrufen konnten, nach Mög- 
liehkdt aasznsehliefien. Andmneits sneht 
man alle Verunreinigungen, die eine Verlang- 
samung der fortschreitenden K. G. bewirken 
ktonten, naeh Möglichkeit zu entfernen, 
und diese fortschreitende K. G. durch Be- 
förderung der Diffusion zu erhöhen und 
letztere fOr aUe Teile möglichst gleichmäßig 
zu erhalten, was durch gutes Rüliren bewirkt 
werden kann. Als Keim benutzt man einen 
oder vereinzdte möglichst gut ausgebildete 
Kristalle, deren Oberfläche soi^ältig rein 
gehalten werden muß. Bei peinlicher Be- 
rücksichtigung solcher Bedingungen gelingt 
es bisweilen von gewissen Stoffen recht 
erbebliehe gnt anwelnldete Kristafle zu 
Sflehten, und der Kcferent entsinnt sich 
gelegentbch einer Ausstellung einen Alaun- 
kristall von etwa 60 cm Oktaederkantenl&nge 

Sesehen zu haben. Es handelte sich aller- 
ings um Chromalaun, bei dessen Undurch- 
sichtigkeit etwa vorhandene EtnseUlino 
nicht entdeckt werden konnten. 

Im allgemeinen kann man aber sagen, 
daß das Problem der Kristalkächtung noch 
längst nicht gelöst ist, und, daß es häufk 
nicht gelingen will, selbst bei größter Sorgfalt 
gut ausgebildete, namentlich optisch ein- 
wandfreie, Kristalle von einigermaßen er- 
heUiehm Dimensionen m erbuten, wlhrend 
in anderen Fällen eine stehengela-ssene, ver- 
gessene, oder ohne jede Sorgfalt behandelte 
Lösung die schönsten Exemplare liefert. 
Es ist evident, daß noch eine Reihe von Ein- 
flüssen bei der Kristallisation in Betracht 
gezogen weiden mflasen, deren Tragwate wir 
noch kaum zu ermessen vermögen, ja die 
uns zum Teil wohl noch gar nicnt bekannt 
sind. So kann z. B. hinfig die Beobachtung 
gemacht werden, daß in geräumigen G^äfien 
unter sonst gleichen Bedingungen erhebUeh 
größere Kristallindividuen entstehen, al^ 
in kleineu Gefäßen, eine Beobachtung, die 
bereits von Goethe besehrieben woi^ 
den ist* 



Digitized by Google 



KristaUisation 



1185 



EiiR'ii Cranz be?;onders starken Einfluß 
auf die AiLsbilduiiK vuii Kristallen haben 
Beimengungen und Verunreinigungen, die 
in der Utoiing enthalten sind. Untersuchun- . 
gen, die diese Auffassung belegen, sind in ' 
aulierordentlicher Anzahl vorhiiiiden. Man 
kann hierbei zwei Arten der Beeinflm»ung . 
untenoheideii. Gmrine Zusätxe bewirken 
Ipdifrlich Verzcrrunpren des Kristallhabitus, 
lH»;üDstigen nadeiförmige oder blättrige Ab- 
•cneidmig , andere dagegen bewirken das Auf- 
treten ganz neuer Formen, die bei Abwesen- 
heit der Verunreinigung nicht in merklicher 
Weise entstehen. I 

Zu diesen letzteren peliört zum Beispiel ' 
die okLaedriäjche Auübilduufe' des Steinsalzes 
bei Gegenwart gewisser Zusätze, z. B. des 
üantstottee, wie es zuent wohl von Abb^ 1 
HauT reausiwt worden igt, oder die Ab-! 
Scheidung des normalerweise als nktrnder 
auftretenden Alaunes als Würfel, einer 
Fnrm, in der diesef von LebUne') erhalten | 
worden ist. Diese Erscheinung ist von [ 
A. Ritzel*) erklärt worden. Sie ist bedingt 
durch die verschiedene Löslichkcit der 
Formen eine Verschiedenheit, die durch den 
Zusatz ausgeglichen und durch weiteren Zu- 
MtB in ihr G^enteil veckelnt wird. So fand i 
er, daß in reiner wässeriger Lösung die 
Oktaederflächc des Chlomatriums löslicher ; 
ist als die Würfelfläche, wahrend in einer 
10% üarnstoff enthaltenden Lösung die 
LOsuchkeit der WfirfelflSehe gr«fier ist. 
Bei einem etwa ')% enthaltenden Gemisch 
war die Löslichkeit der beiden Formen 
gleieh. In der Gi^end von 6% Zusatz erhielt 
Ritzel dementsprechend auch meist beide 
Formen nebeneinander, während bei klei- 
neren Zns&tzen ausschließlich WQrfel, bei 
größeren ausschließlich Oktaeder entstanden. 

Der andere Fall, daß die Form durch 
Zusätze nicht verändert wird, wohl aber der 
Habitus in mehr oder weniger starkem Maße, 
ist ebenfalls sehr häufig beobachtet worden. 
Besonders stark ist der formverzerrende 
Einfluß von einiseu Kolloiden, sowie von 
gewissen Farbstoffen wie dies bereits von 
O. Lehmann') und von Retters*) und 
neuerdings von Marc und Wenk*) fest- 
gestellt worden ist. Die letzteren haben eine 
Theorie für diese Erscheinung gegeben. 
Es ließ sich nämlich zeigen, daß die den 
Kristallhabitns verindemden Zusätze alle 
auch dieselben waren, die die K. G. in so : 
starkem Maße herab^e tzteit, und der Schluß 



») Cristallochenii«'. Paris 1S02. 

«) Ztwhr. L Krütallogr. 49. 152 (1911). 

n Ztwhr. 1 KrütaUo^r. (1877) 1, 453; Ztachr. 
1 phvs, rh. (1891) 8. 543. 

«i'Zt^lir. f. phys. Chem. (1SU2} 9, 269, (1893) 
12. 615. 

») L C. 



lag nahe, diese beiden Tatsachen in Zu»:am- 
menhang zu bringen. Nimmt man an, was 
durch spätere spezielle Untersuchungen auch 
bestätigt worden ist, daß die verschiedenen 
Flächen verschieden stark adsorbieren, so 
wird die Kristallisationsi;e>chwindi;iikeit in 
den verschiedenen Bichtungen verschieden 
stark gehemmt, und dw Kristall mnB sieh 
unirleit fii;!'i"iL^ a i-liilden. Macht man die 
Konzentrutioü de:; Zusatzes genügend groß, 
so wiidaunächst in einer Richtung die Wachs- 
tuntsgeschwindigkeit praktisch ^l^ich null 
werden. Der Kristall wird blättrig werden. 
Wird die Wachsturuigeschwindigkeit in allen 
bis auf eine Richtung gleich null, so wird der 
Kristall sich haarförmig bisspicßijj ausbilden, 
und wird sie schließlich für alle Richtungen 
nraktisch null, so wird ein ausgeschiedener 
Keim praktisch in keiner Richtung weiter- 
wachsen und man erhält » inbrionale, fast 
submikroskopische globuiitenartige Indivi- 
daen. AUe diese vlDe konnten praktisch 
realisiert werden. 

Außer durch diese Stoffe, bei denen ein 
Zusammenhang zwischen Beeinflussung und 
anderen Eigenschaften und somit die T^r- 
sache der formändemden Wirkung auf- 
gefunden werden konnte, sind aber noch 
zahlreiche Einflüsse von Lös un Loseren nssen 
beobachtet worden, wo dies nicht möglich 
war. %. B. I»ei den verschiedenen in neuerer 
Zeit von Gerhart') studierten Fällen, 
liier wäre vielleicht an eine chemische Ver- 
änderung der Keimoberfllehe durch den Zu* 
satz zu denken. 

Während wir algo in dem Vorstehenden 
eine ganze Reihe von phjrsikalischeii und 
clu'mischen lüidlüssen kennen gelernt haben, 
die der gleichmäßigen allseitigen Ausbildung 
der Kristalle hinderlich sind, und eine Ver« 
Zerrung derselben herbeiführen, sind anderer- 
seits auch Eigenschaften bekannt, die be- 
günstigend auf die Ausbildung großer form- 
vollendeter Kristalle einwirken. So kann 
man hiufig beolmehten, daB ein verletcter 
Kristall, der in eine nicht zu stark über- 
sättigte Lösung gebracht wird, wieder aus- 
heilt, unter üntst&nden sogar ohne Zufuhr 
von Substanz aus der Lösung, also indem 
die Substanz sich an den unverletzten 
Flächen ablöst und an den verletzten wieder 
abscheidet. Ferner ist es häufig festgestellt 
worden, daU ein großer Krii>tall bei konstanter 
Temperatur und in einer gesättigten Lösung 
auf Kosten der gleichzeitig dann enthaltenen 
kleinen Kristalle wächst. Diese Erschei- 
nungen sind durch eine zuerst von ('urie*) 
formulierte Theorie erklärt worden, wonach 



») Gerhart , Ts( hcrm. Min. petr. Mitt. (1906) 
24. 359. 

«) Bull. 80C. Mio. 1885 Vlll. 145. 



Digitized by Google 



1134 



KristnlUsation — KrotRUcgiaplue 



«n jeder KrisUll die Fonn anzunehmen 
strebt, bei der Keine OberfHkibenenerKie ein 

Minimum ist. Nun ist die niirrfliicbe und 
mithin ,die Uberflächenenergie von vielen 
Urinen Knstallen größer als die eines gleich 
schweren Kroßen Kristallos und vn^ tlarait 
verbundni ist die Tatsache, daii die Lüslich- 
keit der kleinen Kristalle größer ist als die- 
jenige der großen. Ks wt rilpn sich also in 
ein und derselben lÄsuiig dit- kleinen Kristalle 
auflösen und an dem großen Kristall wieder 
abscheiden (SammelkrtstallUation^ Eine 
solche Samniclkrlstalliaation snielt «. B. 
bei der bekannten siändiijen Vergrößerung 
des Gletscherkonis eine aus»chkggebende 
Bolle. Ebenso tHrird diirek Verletzung das^ 
Löslichkcitsgleichgewicht eine? Kristalles mit 
seiner Umgebung gestört und erst dureli , 
du Alish^Mi der Verletzung wieder her- 1 
gestellt. Natürlich jjehen diese Vortiäiige 
ui{ok;e der im allgeineineii »ehr geringen 
Mewhkdtsdifferenzen nur langsam vor sich. 

Beim Schmelzen spielt ebenfalls die 
Ausbildung einzelner lüistuUindividuen eine 
gewisse Rolle und zwar wcni^ier die Form 
als die (iröße der einzelnen Individuen. Dica 
ist z. B. in der Metallographie der Fall, 
wo ein enijer Zusammenhang zwischen der 
Korngröße und der J^estigkeit der verschie- 
denen Metalle und Metalle^eranf^en fest- 
gestellt werden kann. Die Kornsrröße steht 
sicherlich mit der Abkühlungsgeschwindig- 
keit in enger Bcziehiing. Wird z. B. bei der 
Abkühlung da.s Intervall maximaler Keim- 
bildungsgeschwindigkeit besonders langsam 
diufcbschritten, so wird die Kristallisation 
von zahlreichen Zentren ausgehen und ein 
besonders feinkörniges Aggre^rat erzielt wer- 
den. Wird dagegen dieses Intervall ra-sch 
durchschritten und die langsamere Abküh- 
lung in ein Teniperatnrintervall fall«), in 
dem die fortschreitende I\ (' noch erheb- 
lich ist, so wird die isLiistailisation von 
wenigen Zentren aas erfolgen und ein grob- 
körniges ^\ggregat entstehen 

Ueber die Vorränge, die skIi bei der 
'Kristallisation aus Dämpfen ab.spiclcn, sind 
erheblich weniger Versuche angestellt wor- 
den. Ks w urde zunächst die Frage behandelt'), 
ob Dämpfe überhaupt, da wo sie mit dem 
kristallinischen Zustand im Gleichgewicht 
sind, direkt als Kri-stalle sich niederschlagen, 
oder ob sie zuerst sich zu Klii>sigkeiten kon- 
densieren. Diese Frage wurde dahin be- 
antwortet, daß Stoffe, die leicht unter- 
kühlbarc Flüssigkeiten bilden können, sich 
zuerst als Tropfen ausscheiden, während 
beidenschwernnterknhlbaren sofort Kristall- 
bildung eintreten soll. Es ist aber wohl 
anzunehmen, daß in allen Fällen zuerst eine 
Kondensation xur FlQssigkeit stattfindet, 

») F. Btckcr, Ztschr. 1. phys. Ch. 7b,39(iai2). 



der dann allerdings bei den schwer unter- 
kflhlbaren Stoffen die Kristallisation mit 
großer Geschwindigkeit folgt. Es werden 
daher bei diesen Vorgängen kaum erheb- 
lich andere Gesetzmäßigkeiten zu erwarten 
sein, als sie bei der flüssigen Kondensation 
einerseits und dem Ucbcrgang vom ge- 
schmolzenen zum kristallinen Zustand, an- 
dererseits beobachtet worden sind. Den 
Stempel des ursprünglich flüssigen Znstandes 
tragen z. B. auch ausgesnrochen die ver- 
schiedenen MetaUniederschUge, die Kohl- 
sebfttter durch Kondensation von Metall- 
dämpfeii nlialfrn h;it. Kohlsehütter und 
Ehlers^) untersuchten unter anderem auch 
den Einfluß von Gas bei mengungen auf 
fitni Verteibmcsgrad der erhaltenen Metall- 
niederschliige und linden diese zunehmend 
feiner verteilt, je gHUter die Dichte des 
beigemengten Gases war, ein Befund, der 
zu dem Kinfluü von ZusUtzen, die die innere 
Reibung erhöhten, auf die kristallitenartiize 
Abscheidung in naher Beciehnng stehen 
dürfte. 

Kbenso wie die Kristalle, die mit ihrer 
Lösung oder der Schmelze im Gleichgewicht 
Istehen, zeigen aneh die mit d«n Damf^ 
im Gleichgewicht sich befindenden Kri- 
I stalle die Tendenz verletzte Stellen auszu- 
I heilen nnd auf Kosten gleichzeitig vorhandener 
' kleiner Kristalle zu wachsen. Es läßt sich 
diese Tatsache ebenfalls durch die oben er- 
Iwlihnte Theorie von Curie erklären, denn 
eine irrfißere Oberfläcbenenergie bedingt 
I nicht nur größere Löslichkeit, stfndcm auch 
größeren Dampfdruck. Es müssen sich also 
die kleinen Kristaliehen verflüchtigen und 
auf den großen KristaUen wieder ab- 
schoden. 



Literatur. G. Tomflum«, Xiryttattisieren nn't 
Srhmtlzen. Leiptig 190S. — O. Lehmann, 
MoUhihirphy*ik l. Leipzig ISfiS. — Fofffl- 
«atip, Ihe KrintaUiUn. Bonn iS75. — llrtl- 
lärant, KrtfflaUographie. Parit 1909. — 
a. Linck^ Grundriß der XrütoüogrQpkie, 
S. Auß. Jena /Mf. 

R. Mure 



KrlitaUofrapUo. 

Die Kristallographie ist die Lehre von 
den KrisUllen, von allen ihren Kigensciiafieii. 
Der Slteete Zweig ist die geometrische 
Kristallographie,dic Betrachtung der Kristall- 
iormen. Mit ihnen haben sich schon Keppler, 
Linn* und Nieolaus Steno beschäftigt. 
Von dem Letzteren rflhrt eines der Gmnd- 

>) Ztsebr. 1, ElektroelL 1918, 18, 874. 



Digitized by Google 



KristaUognpbie — KrietaUphyflik (MeohaniMslie ElgOBBohaftai) 



ppsptze der Kristallographie, das Gesetz 
von der Konstanz der Kantenwinkel her 
(1060). Das zweite Grundgesetz, das Gesetz 
von der Rationalität der Indices peht a\if 
Hauv (Ende des 17. Jahrhuiulertii) zuriuk. 
Die Aufstellung der sechs Kristallsysteme 
stammt von Christian Samuel Weiß 
(1815) und die Ableitung der allein und not- 
wondii; niötjlicjien 32 Synunotrieklassen ist 
auf Hessel zurUckzufOhren. So hat man die 
KristaDfonn ab etwas der Sobstans eigen- 
tümliches erkannt, man hat den symmetri- 
schen Bau der Kristalle und den Zusammen- 
hang der Formen nntereinander einge- 
geben . 

£u) zweites Gebiet der Kristallographie 
wurde dnreh Brewster (1819) in Zmammen- 

hang mit den ircometrischcn Eigenschaften 
gebracht, indem er zeigte, wie auch die 
optisehen ESgeneeluiften den Sjmmetrie- 
gesetzen folgen. Die Kristalloptik war zu 
seiner Zeit schon weit gediehen, nachdem 
Erasmus Bartholin bereits 1670 die 
Doppelbrechung im Kalkspat und Malus 
IKOH die Polarisation der durch Doppel- 
hrx hung entstehenden Strahlen ttttdeckt 
hatte. Die Uebereinstimmung anderer 
physikali.scher Eigenschaften mit der geome- 
trischen Symmetrie ward ebenfalls schon 
früh erkannt und es kann hier besonders 
Mitscherlich als einer der Bahnbrecher 
geil, III II t werden, der die Ausdehnung der 
Kristalle durch Temperaturstewerung mit 
den Symmetriegesetzen Im Elnfiang fand. 

Ein drittes Gebiet ist die chemiielie 
Kristallographie, die uns belehrt über die 
Abhängigkeit der Form von dem chemischen 
Bestände und über die Beziehungen der 
Stoffe untereinander. Auf diesem Gebiete 
dürfen wir wiederum Mitseherlleh ab den 
Ina 11 Kurator einer neuen Zeit betrachten. 
Seine Lehre vom Isomorphismus und Foiv- 
morphnmm (1821) ei^ab hier die (inuia> 
läge. 

Man teilt demnach gewöhnlieh die Kri- 
stallographie in drei Kapitel: geometrbehe, 

physikalische und chemische Kristallofrra- 
pliie. Diesen KapiteLi könnte man noch 
eines flbor. die Cieneeb der KrbtaQt und tber 

den inneren Bau der Kristalle anhäni^en. 
Auf dem ersteren Gebietsind Leeuwenhoek 
ond Vogelsang die ersten Arbeiter gewesen 
und das letztere blieb bis in utiscrf Taire 
der theoretischen Forschung vorbehalten. 
Eni vor kurzem ut es auch hier gelungen, 
experimentell vorzugehen und das Verdienst 
davon gebührt Laue und seinen Mitarbeitern, 
welche dun li die IntcrlVmiz von Röntgen- 
strahlen den molekularen Bau der iüistaUe 
sozusagen sichtbar gemacht haben. 

Zwischen all den Gebieten der Kristallo- 
graphie besteht ein inniger Zosaaunenliang, 



welcher in den Eigenschaften des an sich 
anisotropen Moleküls beruht und in dem 
mehr oder minder symmetrischen Bau der 
Kristalle zum Ausdruck kommt. Die Svm- 
nietrie beherrscht tlio Form in gleichem 
Maße, wie die physikalischen Eigenschaften, 
sie ist zum Teil s(^ar grundlegend für die 
chemischen Eigenschaften. Wir finden 
einen Zusanimeuhang zwischen Gestalt und 
Volumen der Materie einerseits und ihren 
chemisehen Konstanten andemseits. Dieeen 
ZusaninienhauK völlig zu ergründen, gleich- 
sam einen dem MolekuJa^ewicht äqui- 
valenten Andraek fite Vbhmien und Gestalt 
zu finden, alle Eigenschaften der Kristalle 
auf die Grundeigenschaften des Moleküls, 
sein Gewicht und sein Volumen zurück- 
zuführen ist KtKizwcck der Krist;iilnirraphie. 

Sie steht heute schon auf einer sehr 
hohen Stnfe dtr Vbllkommenlieit, weü sie 

sich systematisch nur nach dem einen Gesetz 
der Symmetrie aufbauen läßt, wie kaum 
eine zweite Natnrwiseensehaft. 

Sie leistet deshalb aiidi detii Physiker 
und dem Chemiker viel in bezug auf Yoraos- 
sage Ton Eigensehaften nno ist dämm 
längst aus der mönchischen Abgeschieden- 
heit herausgetreten, in der sie noch von 
Goethe bmmdai wmde. 



graphU: P. v. Qroth, Phy»ibiU$eh$ JMMaKtf* 

gmphie, 4. Jufl. I^ptig J905. — 1*. IA9~ 
binrli, Grundriß der physikalisrhrn Kritl'iUo' 
gruphui. Leipzig 1896. — O. Unek, Gritndr\fi 
der KriMaUogrttphü, ,1. Aufl. Jena 19 IS. — 
JB. ao m mmflUU, G«ometri$ehe£rittaUographi». 



LelpHg 1909. — JT. 



Di» 



Enhriekelung der KriftallograpUe. ÄWW- 
»churig 190Ö. — ,1. Becker, Kriatattoptik, 
Sliillijärt — ir. Votot, Lehrbuch der 

Kritiiillphy*ik. Leipzig und Berlin l'.Ho. — 
A. Arxrtmij I^ynkahtchr ('hernieder Kristalle, 
SrauMokiMig MM. — P. QroUt, Ckmüekt 
XHäaUofnpkk, lU lf K lf 1906, — It » Ma^Mf 
Ge»ehirhu d» Mkm ni o f k vtm tm iU IMO. 
MüHcAtn iS6t, ' • 

a lAMUlk. 



Kristallphysik. 

Mechanische Eigenschaften. 

1. Elastische Deformationen. 2. Unelastiacbe 
Deformationen ohne Trennung (plastiaches 
Verhalten): a) Traaalationan, \i\ Einfache 
Schiebungen. 3. Unehuttsehe Denn Biationen 
mit Trennung (sprödes Verhalten): a) Spalt- 
barkeit b) Zerreißfestigkeit und Druckfestigkeit, 
e) Hirte. d) ScUagw und Dmeküsaien. 

Bei mechanischer Beanspruchung von 
Kristallen ist au untenehekien swiicben nur 



I 



Digitized by Google 



11B6 



Kristallphysik (Medianische ESgensciiaftBii) 



vorftber^ehcnden (nur während der Dauer 
der lieuu&pruchuag vorliandenen ) und dauern- 
den (auch nach Aufhören der Beanspruchung 
bestehen bleibeaden) Varinderuiigeu; entere 
nennt man elastische, letstere unelas- 
tische. Unter den kristallinischen Kfirpcrn 
gibt es uur wenige, weiche elastische Defor- 
matknien von croBe» Betrage gestatten, 
nlsn durch trroße Vollknnimenlu'it des 
elastischen Verhaltens ausgezeichnet sind 
(z. B. Glimmer), bei den meisten wird die 
Ei;i<(izität<E:rpnzp schon bei gerine;eii Be- 
tragen der Deformation überschritten und 
es tritt dann dauenide Deformation ent- 
weder ohne Trennung, nämlich bei plas- 
tischem Verhalten, oder mit Trennung, 
ntmliflli bei sprAdem Verhalten ein. 

I. Elastische Deformationen. Bas 
elastische Verhalten ist hier nur hinsiebt- 
lieh der Verinderungen der Form, nicht 
auc-h der optLsrhen, elektrisfhen ttttd an- 
derer Eigenschaften behandelt. 

a) Dilatations- nnd'Deformations- 
koniponenten. Zerlei^t mm ü' elastischen 
Kräfte, welche aof 3 zu den rechtwinkligen 
Achsen OX, OT und OZ senlmchte Flächen- 
elemente cox, Wy, tuz wirken, je in drei Kom- 
ponenten, nämlich Xx, Y«, Zr fQr das Ele- 
ment <t>x, Xy, Yy, Zy für und Xz, Yt, Z« 
für Ol,. , <;n müssen für den Fall des Gleichge- 
wichts die Tangen tialspannungen 

Y« = Xy, Zy = Y«, Xt ^ Zx 

sein, es bleiben also außer den 3 Normal- 
Spannungen Xx, Yy, Z, nur noch 3 vonein- 
ander verschiedene Komponenten der Kraft 

übrig. Diese bestimmen auch die ^ Kom- 
ponenten Xn, Yn, Zn der elastischen Krait F, 
welche auf ein Flächenelement (On einwirken, 
dessen Normale die Winkel a, ß, y mit den 
Achsen bildet, nämlich 

Xn — Xx.cos« -f Xy.coaß 4- Xi .cosy \ 
Yn - Yx.coso-f- \y.coaß+ Yx.cosy } (1) 



Gibt man dem Flächenelement (o alle 
möglichen Lagen und trägt auf den zu- 
gehörigen Richtungen von F Strecken gleich 
der Grdfie von F ab, so bestimmen ihre End- 
punkte das (vom Dsformationsollipioid v«r« 
sehiedene) Saastixititsellipeoid. 

Die durch die elastischen Kräfte bewirk- 
ten Deformationen, bestehend aus Dilata- 
tionen Xx, yy, Zz, parallel den drei Achsen 
und den Aenderungen der Winkel y*, i%, Xy 
der Achsenebenen sind im allgemeinen nur 
klein, so daft ffür sie das verallgemeinerte 
Hookesche Gesetz in Anwendung: kommt, 
wonach sie durch lineare und homogene 
Gh'ichungcn mit den 6 Komponenten der 
elastischen Kraft X«, . . . verbanden sind, 
nämlich: 

— Xx = CnXx-l-Ciiyy + CjjJU + Cj^r« + «itSE + c,^y 
! — Yy = C,iXx+C„yy 4- -r C,^y 

i — Z» = c„xx+c,ayy+ + c„xv 

— Y» ^ CmXs+ + eMSjrl 

— Z X ^ C(}X[|-f' + C||Xy 

I — Xy - eaXji+ + e.^yj 

i b) Die 36 Koeffitlenten Chk der Gleichun- 
gen (2) heißen die Eliistizi tätsko ns tan ten 
(und zwar Uauptela^LiziüLäkouätaiiteu, wenn 
aas zugrunde gelegte Axensystera der Sym- 
metrie des Kristall.^ cnt.spricht), es .^ind 
Drucke, welche alsu durch (2) in Beziehung 
gesetzt werden zu den Komponenten der 
elastischen Kräfte und Vi den Komponenten 
der Deformation. 

Durch AuHo^ung von (2) nach x« usw. 
erhält man die Deformationskomponenten 

aupg^edrürkt durch die Komponenten der 
elii^tiächeu Kiat'l Xx usw. und gewisse ^\ggre- 
gate der Konstanten Chk, welche Voigt als 
I Elastizitätsmoduln Sbk bezeichnet hat 
'(sie sind gleich dem reziproken VerhältnLi 
der aus den Chk umbildeten Determinanten 
jzu gewissen Unterdeterminanten), nämlich 



(2j 



— Xx s,, Xx -r s,, Yy -f- s„ Zi + S4, Yz + s,|Zx -f s„ Xy I 
— Xy = — y« ^ Si«Xs -f »niy «mZc + «M^« + ■»»2« + «H^iy / 



>••••>•>••• (3) 



Die Moduln stik bestimmen die elastische 
Deformation in viel einfacherer Weise als 

die Konstanten cuw und stellen Koeffi- 
zienten der Dilation und Winkeländerung 
bei einseitigem Druck (Zug), femer der 
Drilhing und Krümmung vor. 

c) Symmetrie. Da nach Green infolge 
des Prmzips der Erhaltung der Energie 
Chk = Ckh ist, können von den 3(> Koeffizien- 
ten Chk nur 21 voneinander verschieden sein ; 



L dasselbe gilt von den Moduln Shk. Ihre Zahl 
' vermindert sieh aber noch weiter fQr Kristalle 

mit Symmctrieeipenschaften. Von letzteren 
^ kommt bloik icen irische Symmetrie dafQr zu- 
' ntchst nicht in Frage, da elastische Vori^inge 
an sich zentrisch symmetrisch sind. Aus dem 
letzteren Grunde können aber von den 32 
I nach ihrer geometrischen Symmetrie zu unter- 
scheidenden Klassen nur jene 11 hinsichtlich 
ihres elastischen Verhaltens voneinander ver- 



Digitized by Google 



KriRlal^ihyak 



isohe EligenHciiaftcn) 



118? 



sfJiieden sein, welche auch nach eventueller 
Hinzufügung eines Zentrums der Symmetrie 
noch geometriBCh yenwUedeii bleimn. Vod 
diesen 11 Klassen mtlssen nun, wie Minni- 
gerode gezeigt hat, im elastischen Verhalten 
Mcb gleich sein die beiden regvIireD und 2 
von den 4 hexagonalen Gruppen, so daß 
nach dem elastischen Verhalten nur neun 
Gruppen zn unterscheiden bleiben. 

rharaktcrifiiort durch die Zahl der Ho- 
duiü t^hk "jind dies folgende: 

1. trikline, 21 Shk, 

2. monokline 13 Sbkt 

3. rhombische 9 Shk, 

4. rhoniboedriscli-tetartoedn>('he und og- 
doediische des hexagonalen Systems, 7 Shk, 

5. pyramidal-hemiedriiehe, hraümorph- 
tetartoedriHclic und [»fu noidisch-tctartoe- 
drische des tetragonalen .Systems, 7 siiki 

6. alle anderen tetragonalen, 6 siikt 

7. rhombnedrisrh-heraiedrische, trape- 
zoedriscli-letartuodrische, zweite hemimorphe 
Tetartoedrie des hexagonalen Systems, 6ahkt 

8. alle anderen hexagmialen, 5 »u, 

9. reguläre, 3 Sbk, 

[10. amorphe Substanzen haben 2 Bhk.J 
Dürfte man voraussetzen, daß die Mole- 
küle Kräfte aufeinander ausüben, welche nur 
von ihreri,'et;enseitj£;en Kntfernun^', nicht auch 
von der Richtung abhängen, so daü auch die 
dureh ehwtiiefae Beampraehung geweekten 
Kräfte parallel den Verbind untrsiinien der 
Moleküle gerichtet wären, so würde sich die 
Ansah! obiger Eonstanten noch writer ver- 
mindern (auf 15 bei triklinen, auf 10 bei 
monokünen, aul ti bei rhombbclien, auf 6—4 
bei hexagonalen und tetragonalen, auf 2 bei 
regulären und auf 1 bei amorphen Sub- 
stanzen). Kh müßten akdanu auch Kristalle 
ohne geometrische Symmetrieebenen in ihrem 
elastischen Verhalten nach 3 zueinander 
senkrc'chteu Ebenen symmütrisch sein. Dan 
ist indessen z. B. am Quarz nicht der Fall, 
wie schon Savart aus dem Vei|;leich der 
Klangfiguren am Quarz mit solchen an nach 
3 zueinander senkrechten Kbenen symmetri- 
schen Körpern schließen konnte. Auch nach 
Voigts Tjnteranehungen nt die aus obiger 
Voraussetzung; folgende Gleichheit gewisser 
Elastizitätskonstanten (die sogenannte 
Poissonsche Kelation) im allgemeinen 
nicht erfüllt; nämlich nur annähernd bei 
Steinsalz, gar nicht bei Topas, Baryt, 
Pyrit; die größten Abweiehungen zeigen die 
(durch polare Achsen ans<?ezeichiieten) 
Kristalle von Turmaliu, Quarz und NaClü,. 

Auch bei gewissen amorphen Körpern 
(Feuerstein, Opal, Obsidian) ist diese Rela- 
tion nicht erfüllt und braucht, wie Voigt 
irczciirt hat. auch nicht erfüllt zu sein, wenn 
mau annimmt, daß sie aus kleinen, unregel- 
vASig tneinaiider gelagerten anisotropen 
Tefloben bestehen, w» & dichter FlufispAt, 
BiadwSrtMlNMli ter NatorwIiMOMlMftM. Baad v. 



Baryt, Kalkstein, welche ebenfalls erst durch 
2 Konstanten in ihrem elastisehen Verhalten 
bestimmt smd. 

d) Bestimmung von Dchnunc^s- 
uud Torsinnskoeffizienten. Durch die 
Gleichungen (3) läßt sich die an einem Stabe 
bei einer bestinimten, seiner Längsrichtung 
parallelen Belastung auftretende Verlänge- 
rung hl Besiehung setzen zn seinra Moduln 
Shk und seinen Rieht unc:?cosinu?. Die 
für kleine Belaßt ungeu dem Zuge pro- 
portionale Verlängerung bezeichnet man bei 
einem Stab von 1 m Länge, 1 qmm Quer- 
schnitt und 1 kg Belastung als seinen Deh- 
nuncskneffizienten E. Seine Abhängig- 
keit von der kristalloi^iriiischen Orientierung 
des Stabes wird dnreh eine Gleidiung dar^ 
gestellt, welche in heznc; auf die Richtunijs- 
cosinus vom 4. Grade ist und im allgemeinsten 
Falle alle 21 Konstanten Shk enthält. Denkt 
man sich die Werte von E auf allen von 
demselben Punkt ausgehenden Kichtuagen 
durch Strecken von entsprechender Länge 
dargestellt, so erfu'l'n deren Endpunkte 
die sogenannte Oben lache des Dehnungs- 
koeffizienten. 

Ebenso kann man die an einem Stabe 
von zylindrischem Querschnitt durch ein 
Kräftepaar bewirkte Drilluntr durch die 
Gleichungen (3) in Beziehung setxen «i seinen 
Biehton^orinus und sejneo Shk. Ist B 
der Radms, L die Län^e, N das Drehungs- 
moment und z der Dnllungswinkel, so be- 
zeicimet man 

" L.N '"^ 

als den Drillungsk (»effizienten. Seine 
Variation mit der kristaliographischen Orien- 
tierung des Stabes kann ähnlich wie vorhsf 
durch eine Oberfla !if dp' Drillnnsrs- 
koef fizien ten anschaulich dargestellt wer- 
den. 

Den Dehnongskoeffizienten kann man 
besser als durdi Beobachtung der Verlänge- 
runs; belasteter Stäbe erniitnlii ; urch Mes- 
sung der Durchbiegung des aui zwei Schnei- 
den liegenden, in der HOtte belasteten Stabes; 
ist B seine Breite, D die Dicke, L die freie 
Länge zwischen den Schneiden und x der 
Zuwachs der Durchbiegung für «nwi Be- 
lastungszmraicliB von 1 g, so ist: 

j. _ 4B.D« ^ 

B L«"**^ 

Dabei wird man den Stäben eine möglichst 
einfache Orientierung zu seinen Symmetrie- 
elementen geben, um eine (die Durchbiegung 
im allgemeinen begleitende) Drillung zu ver- 
meiden. l)asselbe c^h von den zur Beob- 
achtung der DriUung benutzten Stäben. 
StiKbe, lieldM htm Biegwi nicht gcdriUt 
weiden, «fahren beim DrUleii auch kein« 

72 



Digitized by Google 



U98 



KristaUphydk (Meohanisclie ESgensduifteii) 



Durchbiej^uiiR, sind alsn zimlpich für beiderlei 
Beobachtungen betioaders geeignet. Außer- 
dem ist zu beachten, daß die f Qr die gebotenen I 
und gedrillten Stäbe von Voigt abgeleiteten 
Formeln nur (ieltung )i<ibi-ii, so lange die 
Liogsdimension der Stäb( Ihh ihreQaeroiinen- ' 
sionen erhcblidi übertrifft, denn nursollUlge 
werden ürüüen, weklu- ah Faktor dM Ver- 
hältnis beider in zweiter Potens entlwltaii 
remachlässigt werden dürfen. 

M. BriUonin (Compt. rend. 153. 710. 1911) 
hat vorgeachUfen, die Beobachtungen über 
DriUung su ersetzen durch solche über die 
DifenDAtion der Oberflichen von kleineren 
gebotenen Plättchen, welche duich Interferenz 
sichtW gemacht werden. 

e)Form der Oberfläche des Deh- 
nungB- und Driilungskoeffizienten 
und spezielle Werte. Hinsichtlich der 
Oberflächen (E und To) de* Dehnungs- 
und Driilungskoeffizienten. welche die beste 
Uebersicht des elaätiächen Verbaltens in den 
oben unterschiedenen 9 Gruppen geiriUiren, 
gUt folgendes: 

9. E hat 4 Kreisschnitte parallel den 
Flächen des Oktaeders ; Maxima hegen parallel 
den vierzähligeo, Minima parallel den drei- 
cähligen Achsen (Flußspat, Stefanalz, Sylvin, 
Pyrit. NaCIÖ,) oder umgekehrt (Kalium- 
alaun, Chromaiaun). Bei Pyrit ist £ senk- 
reeht ta den Warrafttehen «0,0428, senk- 
recht zu den Oktaederflächen 0.0«43; bei 
den meisten andern oben genannten Sub- 
stanzen sind beide Werte bis etwa zehnmal 

S«fier (für Stahl ist K = 0.0,.^) ra) Bei 
aClO., bewirkt Dehnung parallel einer 
Wilrfelkante benierken.s werterweise Ver- 
größerung des Querschnittes. — hat 
dieselben Kreisschnitte wie E. 

8. E ist Botationsfläche um die Haupt- 
achse, deren Normalebene zugleich Sym- 
metrieebene. (Beryll: E — 0.0,462 parallel 
rar Hauptachse, O.O4438 senkrecht zur Haupt- 
achse, das Maximum = O.OjöTS bei 43.5^ 
Neigung zur Hauptachse.) 
Rotationsfläche um die Hauptachse. 

7. Fl hat dieselben Symmetrieelementc 
wie die rhomboedrische Symmetrie in geo- 
metrischer Hinsicht; ein zentraler Schnitt 

eurallel einer Symmetrieebene durch die 
auptachse ist nur zentrisch-symmetrisch; 
solche nach ( im r Ebene senkrecht zur voriL't n 
sind disymmetrisch, der senkrecht zur 
Hanptaclne ist wieder ein Kreis. — Analog Tq. 
Untcrsurht sind Kalkspat. Kisontrlan?,. Ko- 
rund (mit dem kleinsten bisher gemeäüeuen 
Wert von E), Tnrmalin. 

6. und 5. tetriigonale Kristalle sind bisher 

nkht untersucht. 

4. Am Dolomit (rhombücdristh-tetar- 
toedrisch) i>t die ela.»itische Symmetrie 
nicht mehr der geometrischen, sondern nur 



Auch To ist 



noch der kristallographischen Symmetrie 
seines Spalt rhomboeders gleich, indem die 
Sehnittkurve von E mit einer Spaltfläche 
nur noch ein Zentrum der Symmetrie hat, 
nicht aber mehr zwei Symmetrielinien. 

3. Beim Baryt weichen die Schnitte von 
E und T„ mit den drei Symmetrieebenen 
stark von Kreisen ab; beim Tupas in der 
Ebene (100) wenig, in den anderen Sym- 
metrieebenen sehr merklich, bei Aragonit 
ähnlich. 

2. und 1. Hier sind Messungen mit be- 
friedigendem Erfolg bisher nicht gelungen. 

Eine Untersuchung der elastischen Kon- 
stanten von Gesteinen, namentlich in Hinsicht 
auf ihre kubische Zusammendrückbarkeit stellten 
F. D. Adams und E. G. Coker an (Camp|;ie 
Inst. Puhl. 46, 19(1G). L'eber die fllastizitäts- 
moduln anderer kristalliner Aggregate vgl. F. 
Auerbach in Handb. d. Phvsik, herausg. von 
Winkelmann 1, 1908, Uestelne S. ö61. HetaUe 
S. 667. 

Literatur. W. Voigt, Uhrhuch der Kri*tail- 
pkgtik 1910. — Th. LUMaeht PhytUmUtck« 
KHtlallograpkit 1S9L — B tnäl h», Qnmdriß 



2. Unelastische Deformationen ohne 
Trennung (plastisches Verhalten). Wird 
ein Körper aber eine gewisse Grenze (i 
hinaus beansprucht,- z. 6. auf Zv^, so 

erfährt er eine dauernde neforniation. 
zunächst ohne völlige Trennung in mehrere 
Teile; erst bei weiterer Steigerung der 
Beanspruchain bis zu einem Wert F 
tritt eine solche ein. F— G gilt gewöhnlich 
lüs Maß der Plastizität, bei absolut 
spröden Körpern wäre F -(l— 0, d. h. bei 
jeder Ueberschreitung der Elastizitätsgrenze 
G würde alsbald Zerreißung, Bruch usw. 
stattfinden. In Kristallen variiert F — G 
mit der Richtung derart, daß derselbe 
Kristall für Beanspruchung in einer Riehtuns 
sprOde, für Beanspruchung in einer anderen 
plastiseh sein kann. Indessen ist zu bemer> 
Ken, daß bei der obigen üblichen Definition 
der Plastizität^röße ein Faktor nicht zur 
(jeltun^ kommt, welcher bei Kristallen von 
der größten Bedeutung ist, nämlich die 
Dauer der Einwirkung. Bei hinreichend 
langer, wenn auch beliebig kleiner Ueber- 
schreitung der (Ircnze G für gewisse Rich- 
tungen kommt es bei vielen Kristallen, auch 
ohne Steigerung dieser Beanspruchung, zur 
Trennung in mehrere Teile, so daß hier nach 
jener Definition F— G»0 wiie, obwoU 
gerade diese Kristalle ab besonders plastiseb 
freiten müssen. 

Beanspruchungen auf Zug oder Druck 
oberhalb G bewirken nämlich i;i Kri-«allen 
vielfach ein Gleiten der beanspruchten Teile, 



Digitized by Google 



Knstallphysik (Medumlsdie Ejgenaobafteo) 



1188 



und zwar zum Teil bis zum völligen Ab- 
schieben, lan;;s ebenen Flächen, deu Gleit- 
f Hohen, während eine etwa dem Wnt F 
entsprechende Beanspruchung nur in ge- 
wissen Richtungen erreicht werden kann und 
dann zur Trennung nach unregelm&Bigen 
(Bruch-) oder ebenfalls ebenen Spalt- 
flächen führt. Während letztere wohl von 
jeher bekannt waren, sind die Gleitflächen 
zuerst voB Brewster am Kalkspat beob- 
achtet VBd Ton & Bouseh warnt niD- 
ktlriieli heigeatdlt 

Für die Gleitnng ist außer der Lage der 
Gleitfläche charakteristisch eine Richtung 
nach welcher sie am leichtesten oder aus- 
schließlich erfolgt, femer die Art und Größe 
der Bewegung. Nach letzteren sind zwei 
Arten von (ileitung zu unter- 
scheiden: Bei ..Translation" erfahren die 
Teilchen lieinerlei Aenderung ihrer kristallo- 
graphischcn Orientierung gegenüber den in 
Rune bleibenden und gleichzeitig kann der 
Betrag der Bewegung jeder behebige sein; 
bei den iih „einfache Schiebiini,'" be- 
zeichneten üleituDgen eriahren die Teilchen 
eineUmorientienmg, welebe abh&ngig ist von 
der Gleitfläche oder dleitriclitiing, zugleich 
ist der Betrag der Bewegung ein ganz be- 
stimrater. In Beiden FiOeDUMbt der Kristall 
seiner Art nach derselbe, ipeiiell auch sein 
Volumen ungeändert (die Form nicht). 

2a) Translationen. 1. Trans- 
lation sdruek. Hes8un»;en über die- 
jenige Beanspruchung > G, bei welcher 
Translation eintritt sind bisher nur am Eis 
angestellt. Wird ein parallel der Hauptachse 
geschnittener Stab von etwa 1 qcm Quer- 
schnitt so auf zwei, etwa 1 cm voneinander 
entfernte parallele feste Balken a und b 
gekirt, daß die Basis 0)001) den Balken 
parallel mid iwar vertilcal yerilnft, und diu 
Delastet, ?o tritt eine Verschiebung v<m 
nach (0001) lamellareu Schichten in der 
Blehtaag der Schwere eb, wenn die Belas- 
tung etwa 1,6 kg pro qcm des Querschnitts 

paraUel (0001) 

überschreitet 
(F'ig. 1, in wel- 
cher die Spur 
der Basis durch 
Strichelung an- 
gedeutet ist), 
w&hrend die 50- 
fache Belastung 
bn denudben 
StabkeineTrans- 
lation bewirkt, 
wenn seine BMb 
zwar auch ver- 
tikal, aber senkrecht zu den Schneiden liegt 
(so daB, am eine Bewegung in der Vertikalen 
n «nidmi, ein Zeneifien dir Lamellen nach 




der B:i~is stattfinden müßte). Die Grenz- 
belastung G für die Translation ist vermut- 
lioh stanc yon der Temperatur abhängig, 
und zwar derart, daß sie sich mit Annähe- 
rung an den Schuielzpunkt stark ver- 
mindert, indemen fohlen darüber Mes- 
sungen. Dagegen sind die Ebenen T, längs 
welchen die Translation erfolgt, und die Rich- 
tungen t parallel denen sie am leichtesten 
vor sich geht, bei zahlreiehen Kristalleii er- 
mHtdt. 

8. Eriatallo^^raphleoho Orientierung. 

Danach ist die Translationscbcne T 
stets eine rationale IlSche, meist von sehr 
einfachen Indices, vielfach (z. B. Cyanit (100), 
KMnCl8.2HjO (010), Anisenvltetrazot.>-äure 
(001), Glimmer (001), Gips (ÖIO), Vivianit 
und Verwandte (010), Antimonglanz und 
Verwandte (01Ü[, Anhydrit (001), Bleiglanz 
(001)) eine Fläche vollkommener Spaltbarkeit, 
aber durchaus nicht immer (BaBrj.2HjO 
(100), KCIO3 (001), Phosgenit (110), Dolonut, 
Magnesit und Eis (0001). Steinsalz (110), 
Kupfer. Silber und Gold (III)). Die Rich- 
tung leichtester Translation t ist 
ebeimdb von einfachen rationalen Indices 
und meist um so ausceprägter, je niedriger 
die Symmetrie der Translationseoene ist. je 
geringer also die AnsaU gleichw e r ti ger loBn- 
tungen t ist. (Cyanit [001], KMnn.,.2HjO 
[101], AnisenyltetrazoLsäure [lOOh. Ent- 
nält T mehrere kristaUographiscn gleich- 
wertige Richtungen t, so scheint Trans- 
lation auch nach allen zwischenliegenden 
Richtungen in T, wenn auch mit geringerer 
Leichtigkeit, also erst bei höheren Werten 
von G möglich zu sein (Kupfer usw., ßlci- 
glanz, Blis). Seltener scheinen die Fälle wo 
Translation nach mehreren Richtungen mög- 
lich ist, obwohl T keine kristaUographiscn 
gleichwertigen etithiilt if'ilinnner [1001 und 
^lOjiGipsroollund ungefähr seukrechtaasu). 
soweit nicht die Symmetrie von T CReich- 
heit bedingt (z. B*. Lorandit T (101 1, 
t = [OlOj, Gips, Autimonglanz) ist ungleiche 
Leichtigkeit der Translation auch fflr 
Richtung und Gegenrichtung zu er- 
warten, festgestellt ist dies bei BaBr,.2H,Ü, 
KGIO,, Glimmer. 

3. Translationsstreifung. Ein meist 
sicheres Merkmal für stattgehabte Trans- 
lation und die Lage von T und t ist die 
Translationsstreifung, welche dadurch 
I zustande kommt, daß der Betrag der Glei- 
'tung fflr verschiedene Schichten paralM 
T im allgemeinen ein verschiedener ist, je 
. nach Dauer und Stärke der Beanspruchung 
'der einzelnen Schichten. Sie erseneint aoi 
allen Flächen mit Ausnahme derer aus der 
Zone t und verläuft stets parallel T, durch- 
setzt dabei die auf gewachsenen Flächen so 
ihtafige Kombinationaetreifung und anden 

72* 



Digitized by Google 



1140 



Kristaliphysik (Mechanische Eigenschaften) 



()b('rfl;i( lMMi/i'ii luiiii:i!('i] und kann jeden be- 
liebigen ürad von Feiniieit erreichen. Dabei 
ist (min üntenclued von der Zwillings- 
streifuntr) die Laije der Reflrxo der ver- 
schobenen Überflächenteile eine durchaus . 
wechselnde, namentlich weicht sie nach 
l)eiden Seiten von denen der urfsprlinslichen ' 
Fläche ab und vielfach erscheint infolge 
BeuKiinc; an den feinen Streifen kein raeß-j 
barer Reflex mehr. Ist der Betrap der' 
Translation erheblich und zufjleich für be- 
nachbarte Schichten stetig zunehmend, 50 
erscheinen alle Flächen außerhalb der Zone 
t zylindrisch gekrümmt (Zylinderachse die 
Kante zu t): diese krummen Fliulieii sind 
also Scheinflächen. Leichtigkeit der Trans- 1 
lation kann die Messung von Kristallflliehen I 
außerhalb der Zone t daher sehr erschweren 
oder unmöglich machen (Endflächen von 
Cyanit, Gips, Antimooflanx, Seitenflioben ( 
der Glimmer). 

4. Fehlen kristallnir ra phischer Um- 
orientierung. Sie ist namentlich durch op- 
tische Untersuchung der verschobenen Teile 
nachgewiesen. So geht bei optisch einheit- 
lichem, wie Figur 1 deformiertem Eis die 
Auslöschung nach- wie vorher {)ara]h'l der 
Spur von (0001), ähnlich bei Cyanit, 
BaBr, . 2 K^O, Anhydrit, Phosgenit. Bei 1 
anderen, namentlich nndurchsichtifien. Sub- 
stanzen ist das Bestehenbleilx'u der ursprUng- 1 
Bellen kristallographischen Orientierung aus ' 
dem Fehlen von Translationsstreifung und 
scheinbarer Krümmung auf solchen Flächen, < 
welche erst nach der Translation ange- 
spalten sind, erschlossen (BaBr2.21Io<>. 
Spaltflächen (OÖl). Phosgenit. Spaltflächen 
(CGI). Bleiglanz. Snaltflächen (0()1). Ferner 
ist bezeichnend, daß die Translationsstreifung 
aller Fliehen beim Anätzen verschwindet, 
ebenso beim Weiterwachsen. Reste der bis 
zum Eintreten der Translation entstehenden 
Spannung machen sich aber After auch noch 
nach .Xnfhören der Bi aiispruchunu: '»jitisch 
durch Anisotropie bei sonst isotropem Ver- 
halten und in Störungen der Interfcrenzbilder 
oder in der Beschaffenheit von Bruchflächen 
bemerkbar. (Doppelbrechung im Steinsalz i 
[Fleochroismus in blauem], Zweiachsigkeit | 
von Phosgenit. Streifen und Schlieren auf j 
Bruch- und Spaltflächen von Phosgenit, ' 
neiglans. Eis). | 

'). Biegung und Drillung unter 
Translation. Wenn ein Kristall mit der 
Kbene T (z. B. Eis mit (0001)) so auf zwei 
liarallele Halkcheii LTleirt wird, daß t senkrecht 
ZU letzteren verläuft (Fig. 2), so erfährt er 
bei Belastung eine zunftcnst elastische (sehr 
kleine) Durchbiegung, woln'i in der obersten 
Ebene T, nandich T, die f^rößte Druck-, 
in der untersten die größte Zugspannung 
entsteht, während in deji zwischenliegenden 1 



Ebenen T bis zur mittleren die Spannungen 
auf Null sinken. Wird bei biiueichender 
Belastung die ElaatbdtitigmuB lunichst in 




Wfr 2. 

Tj und Tj überschritten, so verschieben sich 
diese in der Richtung t gegen die näckst 
benachbarten, wobei die Teilchen in T, und 
T| ihren normalen, der Grenzspannung bzw. 
dem Grenxdmek entsprechenden Abstand 
wieder gewinnen, während das Maximum 
von Zug und Druck parallel t nanmehr in 
den Tt und T. benachbarten Schichten T 
eintritt und auch hier zunächst überschritten 
wird, da durch das Loslösen der Schichten 
T, und T, von den benachbarten die Bean- 
spruchung der letzteren immer größer wird 
usf. Der Kristall verhält sich also so, als 
wäre er aufgelöst in sehr feine und dadurch 
um eine Richtung f senkrecht t in T 
(die Fältelungsrichtung) leicht biegsame 
aber nicht ausdehnbare Schichten parallel 
T, welche sich mit größerer oder geringerer 
Reibung in der Rfentung t aufeinander ver- 
schieben können. In der Tat erscheint bd 
derartig unelastisch gekrOnunten Stäben 
(z. B. von ESs) auf den Flächen auBerhalb 
der Zone t, speziell auf den Endflächen des 
Stabes senkrecht zu t, die für die Translation 
eliarakteristuche Streifung parallel T. 

Denkt man sich einen Stab, dessen Längs- 
richtung t ist, 
und in welchem 
Translation längs 
T nur im Sinne 
des in Figur .3 ge- 
zeichneten Pfeiles 
möglich ist, nicht 
auch in der 
Gegenrichtung, F«g. 3. 

am einen Ende, 

bei K, so eingeklemmt, daß eine Verschiebung 
der Lagen T gegeneinander bei K unmüghcb 
ist und darauf am freien Ende tielastet, so 
wird unelastische Biegung nicht eintreten 
können, weil die in T, hervorgerufenen 
Si)annungen infolge des Festkleramcns bei 
K durch Translation nicht vermindert, 
sondern bis zum Zerreißen der Lagen T 
gf'stciiTert werden können. Biegung unter 
Translation wird dagegen möglich, wenn der 
Stab um t um 180^ gedieht wird 
(Fig. 4).«) 

M Dies läBt sieh venuiachaullcben durch eis 
Modell aus Bogen dflmien und gbtten ft^eis, 




Digitized by Google 



I 



Knstallphysik (Meduuusche EigcnsdiafteD) 



U41 



Derartige EriBtallo mit einseitiger 
Trattslationsfihigkeit sind daher nur 
einseitiff undastiseli biegbar (BaBr2.2H.O 

[hier sind nach t lane^estreckte Kristalle 
Mu oberen Ende nur nach rechts (,Fig. 5), 





I 




Flg: 4 



am unteren nur nach links biof^bar, indem 
die in der Richtunp t große Ausdehnunp 
von T so wirkt, als wäre der Kristall in der 
Mitte eingeklemiulj: KCIO3, Glimmer). 

Geht dagegen die Translation in Richtung 
und (lepenrichtunEj merklirb, oder aus 
Symmetrieirründcn genau gleich leicht vor 
sich, so gilt dies auch für die Biegung um 
f nach beiden Seiten, solche Kristalle lassen 
sich also um f fälteln (Antimonglanz. 
Gips, Cyanit, KMnCl,.2 1I.,0). In den unter 
Translation gehoirenen Kristallen ändert 
sieh natttrlieh dir pii N sikalische Orientiening 
nach Maßgabe der Ktiiitiniung der Ebene T. 
in jedem hinreichend kleinen Teilchen parallel 
T ist dagegen die Orientierung wie bei bloßer 
Translatiiin noch die ursprütigliehe. 

Nach t langg^treckte Kristalle gestatten 
aoeh eine unelastisehe Drillung um t 
und zwar ebenfalls unter Translation j)arallel 
T längs t, wie die auf den Endflächen solcher 
Kristalle auftretende Streifnng verrät. Auch 
hierbei freht die Streifiinsr am Cyanit. (Üps 
und Antimunglanz nur nach T: da aber 
alle 3 Minerale außer nach T auch nach 
anderen Flächen aus der Zone t spalten, ver- 
halten sie sich vielleicht derart, daß sie wäh- 
rend des Drillens in feine Fäden parallel t 
zeriallen, von welchen jeder fOr sich drillbar 
ist und welche sich umeinander winden. 
Feine F'äden von (ilimmer j)arallel [010], 
ebenso solche von ^emalith smd sehr stark 



durch welche schräg zu T in der Vertikalebene 
durch t nicht dehnbare, aber leicht biegsame 
Fiden »zogen sind, wie in Fig. 3 und 4 an- 
gedeutet 



unelastisch drillbar. Kristalle mit mehreren 
Ebenen T und Richtungen t sind um alte 
Richtungen biegbar und driDbar (Stemsals). 

0. Bedeutung der Translation für 
Kristallstruktur, Geologie und Tech- 
nik. Besteht Tinuulatiomah^fcrit naeb 
BÜndestens 3 nicht in einer Ebene liegenden 
Richtungen t, wozu also mindestens 2 Ebenen 
T gehören, so kann der Kristall durch bloBe 
Translation in jede beliebige Form ohne Ver- 
lust seiner kristallogruplmcben Homogenität 
abergefflhrt werden. Auf der ErfQllung dieser 
Bedingung beruht ganz wesentlich die 
Geschmeidigkeit der regulären Metalle 
Gold, Silber, Kupfer und Blei, femer die 
große Plastizität von Steinsalz und Ver- 
wandten T = (110), t = IllOj, Salmiak, 
T = (HO), t = [<»1] und Bleigluii T = (001). 

t = [110]. Das Vorhandensein mehrerer 
Richtungen t in demselben T zieht hier 
offenbar die F&higkeit zu Translation nach 
allen zwischenliegcnden Richtungen in T 
nach sich. (Nachgewiesen ist z. B. bei Stein- 
salz und Bleiglanz auch Translationsflihigkeit 
nach jOOl]; hinsichtlich der Ebenen au> der 
Zone zweier T ist bisher Analoges nicht 
beobachtet.) Daß die Deformationen in der 
Natur in Wirklichkeit jemals reine Trans- 
lationen sind, ist indessen sehr wenig wahr- 
scheinlich, da jeder Druck in der Richtung 
t der einen Translationsebene im All- 
gemeinen auch Biegungen um f einer anderen 
bewirken wird. 

Auch die sogenannten flüssigen 
Kristalle sind (soweit sie nfoht etwa 
Aggregaten zu vergleichen aind) möglicher- 
weise kristallinische Substaonn mit einer 
so aufierordentlich groBm Translations- 
fiihigkeit fanscheinend nicht nur nach '^ Hich- 
I tungüu, sondern nach allen und auch nach 
lallen FlScben), daß ihre Grenze G ähnlich 
niedrig' lieirt wie bei Flüssigkeiten. Sie 
konnten dann jedem kleinen Druck unter Ver- 
: Änderung ihrer Konturen, aber unter Auf- 
rechterhaltung der physikalischen Orientie- 
rung nachgeben, außerdem natürlich be- 
liebige Verbiei:uiigen usw. ohne Aufhebung 
des Zusammenhanges erfahren. Dabei würde 
der niedb:^ Wen von G angesichts der 
1 Forderung, daß die Oberflächenenergie ein 
Minimum sei, nicht nur das Fehlen ebener 
Begrenzungsflächen, sondern auch das so- 
fortige Wiederverschwinden bzw. nicht Sicht- 
barwerden der Translationsstreifung und 
das Herrschen der Tropfenform trots aUer 
Deformationen bedingen. 

Bei amorphen .Sulistrinzcn ist eine Ver- 
8chii'l)b;irkeit von beliebigen» Ht'trage ohne 
Aufhebung des Zusammenhunges. wie sie in 
der TftUlSlatiOBSßUligkeit kristaUiner vorliegt, 
nicht zu erwarten und auch nicht beobachtet. 
Die bei Festigkeitsversueben beobachteten den . 
Translationsstwifen ihnliehen sogenannten 



Digitized by Google 



1148 



Eristallphynk (Hechanisdie Eigensdiaften) 



Lüdersichen linien treten an feinköniüeii 
Ag^regftten kriitalliiMr Mmmb »uftmd nnd 
in ifin-r l^ge von der Form dei VaisnehMtttekes 

abhängig. 

Da die Ebenen T meist sehr einfache 
Iiidicfs habi'ii, wird man. bei Annahmt' von 
ßaumgitterstruktur für Kristalle, ge- 
neifft sein, ihnen Shnlieli wie den Spalt- 
fläcoen, mit denen sie ja oft ziiFanimen- 
fallen, im allgemeinen besonders große 
Netzdichte zuzuschreiben. Indessen reicht 
auch hier wir bei der Spaltung dir Annahme 
einfacher Kauugitterstruktur zur l->klärung 
der Translationsfähigkeit nicht uns, es käme I 
vielmphratich auf dieEir^n r h iftin nament- 
lich Form) der Teilchen <tii. miL ^«.eicacu das i 
Raumgitter besetzt ut, wie namentlich I 
BftBr..^^ zeigt, wo Translation nur nach i 
der einen Richtung in t, nicht ntteh in der I 
Gegpnrichtunf^ möglich ist, ebenso KCIO., 
uro nicht Translation, sondern einfache 
Schiebunfr ttattfindet, wenn senkrecht T 
gleich?.pitT2: ein Druck ausgeübt wird. Würde 
man annehmen, daß die Struktur mehreren 
ineinander gestellten Raumgittern entspricht, 
so ließe sich die leichte Verschiebbarkeit 
längs T etwa dadurch erklären, daß die 
ESbuMD T für die verschiedenen Gitter nahezu 
in demselben Niveau liegen, also besonders 
„glatt" sind, auch brauchte die Form 
der in nahe demselben Niveau liefjcnden 
„Punkt"baufen dann für die Bewegung nach 
▼«rsehiedenen Biehtungen in T nnd meh fflr 
Richtung und Gegenrichtung nicht gleich 
günstig zu sein. 

Daraus, dali T und t einfarhe Indit es haben, 
fiil^t, daß die einzelnen Dcrksi hiebunfjen von sehr 
kkanem Betrage sind. Nimmt man un, daU der 
Widerstand gegen Translation mit der Entfemong 
der Takhen aus der Ruhelage abnimmt, so 
whd die TrsnsUttionsbewe^ung nur scheinbar 
eine gleich fiirmipe, in Wirklichkeit vielmehr eine 
solche von sehr kurzer Periodf^ sein, weiche 
,, quanteil weise" erfolgt iiuifm für jeden 
Kristall die Kewegimg naeli We|^län£e^ Kich- 
tung und bewegter Masse ein Multiplum 
kleiner Einheiten ist, welche allerdings, soweit 
Translation noch mehreren Ebenen oder Rich- 
tungen möglich ist. idi lit eindeutif: v(irt,'i SL'hrieben 
ist. Jede<«mnl wi im dieses Bewegungsquantum 
erreicht ist, wird oline äußere EinwirklOlg eine 
weitere Bewegung nicht eintreten. 

Die Trauslationsiähigkeit des Eise^^ ist 
von Bedeutung für dieGletscberbe w e n n g 
zumal da, wo die Innentemperatur des Eises 
Drui-ksulunclzung nicht gestattet. Es ist 
tu erwarten, daß in dieeen Falle die Trans- 
lation nach nur 1 Ebene eine Orientierung 
dieser Ebene senkrecht zur Druckrichtung 
nach sich zieht. Aehnliche.s gilt von (!e- 
steinen, die reich sind an Glimmer oder au 
hinsichtlich der Cohäsion glimnierähnlichen 
CpmeriL'teilcii i rhyllite, Glimmer-, Talk-. 
Chlorit-, Gruphit^chiefer usw.); Gesteine 



dagegen, welche wesentlich aus Gemeng- 
teilen mit Translationsfähigkeit nach meh- 
reren Ebenen und Richtungen bestehen, wie 
z. B. Steinsalz, werden im allgemeinen durch 
Druck keine Scbieferung annehmen, weil 
neben Translationen wohl stets auch Ver- 
bieguu^en eintreten werden, in diesem Falle 
wird vielmehr die Festigkeit des Gesteins 
durch die Deformation seiner Gemengteile 
sogar erhöht werden. 

Das für manche Gemengteile stark ge> 
preßter Gesteine charakteristische Fehlen 
deutlicher Eiidllücheii au gewissen Gemeng- 
teilen (Cyanit, Glimmer, Diallag, Sillimaait) 
beruht wahrseheinlieli auf Translation. 

Da Translation iu der rsatur fast stets 
von Biegungen um f begleitet sind, werden 
sehr genüge Inhomogenitäten, welche in T 
liegen, eine dauernde Aufhebung oder 
Schwächung des Zusammenhanges zwischen 
zwei benachbarten Ebenen T zur Folge haben 
können, indem hMmt feine keilförmige 
Zwischenräume bestehen bleiben, welche sich 
aläbald mit Gasen uder Lösungen füllen, 
deren Bestandteile in Form feiner Blättchen 
auf diesen feinen Iv lüften aus kristallisieren 
und dabei ebenso wie etwa veranlaßte Neu- 
bildungen eine gesetzmäßige Stellung zum 
Kristall annehmen. Darauf beruht es zum 
Teil, daß manche zu Translationen fähige 
Minerale in gepreßten Gesteinen voll sind 
von feinen Euuagenmgen, die eich nament* 
lieh sehr bemerkbar machen, wenn sie 
metallischer oder halbmctallischer Natur 
sind. Die veranlassen die von Judd als 
„schillerisation** (Schiller) bezeichneten Er- 
scheinungen (Eimagerungen in Diallag und 
Hvpertitiien [ PTitaneisenJ, Sillimanit, Glim- 
mer, Rhaetizit, blauer Farbstoff Utaigs (U<A 
in Steinsalz u. ä.). 

Die Dctormationsfähigkeit von Steinsalz- 
kristallen (soweit sie lediglich auf Translation 
beruht) nimmt nach Versuchen von Milch 
mitder Temperatur stark zu. Danach Heyd» 
weiller ii. a. die innere Reibung auch bei 
anderen Subütamcen mit steigender Tempe- 
ratur, zumal bei Annih^nng an den 
Schmelzpunkt, aafieMrdentlich schnell 
sinkt, ist anzunehmieii, d^ auch die Plasti- 
»t&t der Gesteine in grOBeren liefen erheb! ich 
zunehmen wird, wa;« denn auch durch Ver- 
sut he von F. D. Adams und Nicholson 
an 3Iarmor, ferner durch Messungen der 
Ausflu^eschwindigkeit des Eises und ande- 
rer kristallisierter (aber nicht kristallo- 
graphl^ch-einheitlicber) Stoffe, sowie all- 
gemein durch geologische Erfahrungen be- 
stätigt wird. Indessen bleibt in diesen FSSkn 
zweifelhaft, wie weit die stattgehabten 
Deformationen auf Translation beruhen. 

Seit &kennung der IVanslaticnsfKh^keit 
von Gold, Silber und Kupfer ist das Er 
scheiuen von Translatiousstreifuug auf an- 



Digitized by Google 



KriMaUphysik (UediaauBcli» BSgensdwften) 



U4S 



Ifswbliffenen Flächen von Metalla{?gregaten ' deich senkrecht zur Gleitfläche K, gelegt, 



ID der Technik vielfach zur Feststellung der 
üebersehreitung der Elastizitätsgrenze G 
bei mechanischer Bean«nnichung benutzt 
worden. Indessen sind bei diesen Unter- 
suchungen die Truislfttionsstreifungen im 
allgemeinen nicht unterschieden von den 
unter denselben Umständen auch auftretenden 
Straihmgen infolge einfacher Sehiolningai. 



a. 



Literatur. Meumh, Pogg. Ann. 132, Uli 
U62 und 147* M7t 187$. — O. Mügg«, Ifenet 
JaM. f. Min. tiiw. I«V9 T, US} UM II, 95; 

1896 II, T, 71: TT, SS, 1901 II, 

SO. OöU. Sachr. lälS. r.'U. — Mc Connel, Proe. 
Roy. Soe. 49, SSS, /«.'^i. — JohnMeHf Ntue» 
Jahrlmeh Jür Mineralttfi« «*«?,, }'J'>9 II, ISS, 
— i'. FtMcher, da$. B. B. 32, v7, im. — 
SU Jfitofc, dM. I, 90. — TurUtoo, AtH. 
R. Aee. iet Urnttl x% m «hkT W9, im. — 
Exring und Bonetthittn, Phi! ?' ; ^ ^^r>r/. \ 
Stic. London A, 193, X:>.1, J8C*9. — Tuimiiiinil, ' 
iini. Phyt. (.',) 7, 19,s, l'JOi. Johnsen. /■■■': 
fchritif: der Mineralogie ^ 100, 191S. — Auer- difSee ElÜD- 
bnch in Winktlmnftn9 SmMmAdtr ttt^/M goid», fflr fllfen 
If 870, 1908m Neif^ur.L'- winkfl 

, kmitUcrgroüeii 
Achse a ei^bt 

ab) Einfache Sc h i e b u n g e n. i ll^r^ =f- 
1 Art und Größe der Deform ation. | zweite 
W ie bei den Translationen bewegen sich auch 
bei den einfachen Schiebungen die Teilchen 
schichtweise, alle parallel derselben Richtong» 
der Schiebungsrichtung o„ und der ~ ■ p u 
defrirniierte Tt il i renzt Ach also (iep;eiiiiber '.^^ , ^ 
dem in Kuhe bleibenden auch hier (unter 
nndervn) dnruh eine Ebene, die Gleit- ./"'H!^ 
flficho K„ ab. ;iurh ist der Betratr der SoluuUpuiürtP' 
Bewegung für aUe in derselben, der Gleit- ijjf ™* ""^ 
fliehe parallelen Ebene liegenden Teilchen 1 ^ *^^L* ' if^ 
derselbe, für die verschiedenen der Gleitfläche , SEJF 5* 

fiaralleleu Ebeueu ist er aber nicht ein be- j ... V* 
iebiger, sondern proportional ihrem 
- ■ . r„.r. . . . I änderuiigen 



die Kbene der Schiebung S, und die 
eine KUfte der Kogel lingB der durch ibren 
Mittelpunkt gelegten Gleitfläche K, vov 
schoben, so geht ihr krpiffönnie:er Durch- 
schnitt mit S in einen elliptischen über 
(Fig. 6), sie seltet in ein dreiaclisipes Kllipsoid. 
Ist seine große AchäC a, wird, du der Kri- 
Stall seiner Art nach unverändert, also auch 
seine Dichte die gleiche bleibt, und in der 
lUchtun^ senkrecht zur Ebene der Scliiebung 
keinmlN Aflodeniiig Fiats greift, die Ideins 

Aebse gleieb ^ sein mOsMii. Die Gleiebnag 
des BefonnatioiiBelUpaoMs ist «bo 



+ y« + aV = l. 



Die Gleitfläche K, ist offenbar eine der 

beiden Kreis- 
schnittsebenen 



Kreis- 
schnitts- 
ebene des 
Ellipeoids ist in 



lch( 



Abstände von der dleitebene, 

zugleich als Trennungi^tläche iungiert, und »latxge- 
für jede einfache lohiebnng ein I ^^^^^J,"; 



bestimmter. 



nicht stattge- 
haben, 
vor der 
Deformation da 




Kg. & 



Zugleich lehrt die Beobachtung, daü geWen liaben 
der Kristall seiner Art nach derselbe ^0 ^ie der Schicbungsrichtung OR parallele 
-ebheben ist. seine kris tallopaphische Grade durch F den Kreis zum zweiten Male 
Orientierung sich aber geändert hat und trifft, nämlich in P: die «weite Kreisschnitt- 
swar derart, wie sie durch Jfemitropie ent- 1 ebene hat also vor ^er Deformation die Lage 
weder um die .V.rmale von R„ oder um o, op = K, -ehabt. Der Winkel, um welchen 

" ' ■ • • ^ekinpt ist, beträgt POF = 2 (90»~-2k), 

nt also 



sie 



erreicht würde, d. h. sie iät nach dem Sprach 
gebrauch zwillingsmäBig entweder 

nach K| oder narn f7,. 

Die Deforinatiüu ist eine mniio^ene, 
alle parallelen Ebenen und Richtuiu.'en sind 
es auch nach der Deformation, und haben aisu 
gleiche Richtungsänderung und Laugen- 

ändening erfahren. Denkt man sich durch einer Ebene iiarall«! K, im Abstände 1 

den Mittelpunkt einer aus dem Kristall »1» befinden beträgt 



und die Größe der Schiebung, d. i. die 
Verschiebung der Teilchen, welche sich in 



angefertigten Ku^el vom Radius 1 eine Ebene 
parallel der Sebiebnngsnehtnng 0, und tn- 



Digitized by Google 



U44 



Kristallphysik (Mechamsche Eigensoluiften) 



Unter allen zur Ebene der Schiebung S 
senkrechten Ebenen erfährt K, die jrr^ßte 
Kinpiiiif!;: denn eine Richtung," weicht' mit 
OM den Winkel a = arc tg x einschließt, 
bildet naeh der Deformatioii damit einen 
Winkt«! a arc (x + s), die IQppung 
betragt aUo 

95 - arc tg (x 4- ») — »rc tg X ; 
Nun whd 



dx 



1 



i + (x+i)» 



1 



fOr X s= — 9-. Dieser Wert von x entsioicht 

einem Maximum, denn das Minimam wird 
offenbar erhalten fOr x — oo, d. h. fflr die 

Ebme K^. Dem Wert x = — |- entspricht 

aber die I.a^'c von K,. 

Die beiden Kreisschnittsebenen K, und 
Ks sind die einzigen in denen lit ine Ver- 
zerrung eintritt, während die Ebene der 
Schiebung S die jrriitite Verzerniner erfährt. 

Ein aus OF und OK konstruierter Rhom- 
bus OPQR geht durch die Deformation 
über in OP'Q'R, seine Diagonalen PR und 
OQ in r'R und OQ', sie vertauschen dabei 
üire Längen. Zugleich fällt OQ' ale Winkel- 
halbierende der Kreienehnittiebenen Ki vnd 
K zu ammcn mit der pfroßen Achse des 
EUipsoids, also ist P' K parallel seiner kleinen 
Aense und die beiden Diagonalen des aus 
den Spuren der Kreisschnittsebenen gebil- 
deten Riiombus entsprechen also jenen 
beiden Ebenen welche vor wie naeli der De- 
formation aufeinander senkrecht .stehen. 

iMgur 6 läßt erkennen, daß man die. etwa 
durch ein in P paraUel o, wirkendes Kräfte- 
paar bew^irkte Deformation des Rhombus 
OPQR zerlegen kann in 1. eine Kontraktion 
in der Richtung I'R auf die Lautre l' K. ver- 
bunden mit einer Dilatation in der Richtung 
OQ auf die Länge 0 Q ' , und 8. in tSm Drekung 
des so deformierten RbombttS um den Winkel 
QÜQ' = 90» -2k. 

2. Kristallogruphische Orientierung. 
Ein von Iv,, K., und S gebildetes l\iraIlelo- 
pipeii wird tlurdi die Deformatiuu in ein ihm 
deckbar irh'iihes verwandelt; seiner I^age 
nach kann letzteres durch Hemitropie so- 
wohl um die Normale von K, wie um a, 
erhalten werden. Ucber die kristallographische 
Orientierung des deformierten Parallclo- 
pipedfl i«t von vomberetn niehtA auszusagen, 

die Krfalirunir zeit:) alier, daß sowohl K, 
wie K. nach der Deformation dieselben 
Eigensehaften haben wie vorher, daß ebenno 

der kri^tallorrrai)!!!-*'!!!' Pliarakter der Sehie- 
bungsrichtunti und der Ebene der t>chiebunt; 
derselbe geblieben ist. Soweit die kriHtallo- 

grapliiH iie lU'dontunt: der tre n n n n t en Kbe- 
nen und Hichtiiugen in Krage kommt, kann 



I also ein Parallelopiped von der kristallo- 
i graphischen Orientierung des verschobeneu 
ebenfalls durch Hemitropie sowold um die 
Normale von Kj wie um o, erhalten werden, 
hinsichllieh der kristallographiechen Orien- 
tierung aller Ebenen und Richtungen des 
verschobenen Teiles kann aber im all- 
gemeinen (z. B. stets bei trildinen Kristallen) 
nur das eine oder das andere der 
Fall sein, indem die lleaiitrupie um die 
Normale zu K^ zu einem nach K. symme> 
irischen Zwillinge führen würde, (ue um 0| 
zu einem Zwillinge nach 0|. 

Die Beobachtung ergibt non, dafi in 

der Tat entweder das eine oder das 
andere der Fall ist, und daß ferner, 
wie es bei allen sicher bekannten ge%va( h- 
senen Zwillingen zutrifft, im ersten Falle 

(I) diejenige Fläche, deren sämtliche Rich- 
tungen beiden, dem verschobenen und un- 

! verschobenen Teil, frcmeinsam ist, das ist 
die Gleitfläche Kj, im zweiten Falle 

(II) jene Kii litung, deren sämtliche P^benen 
. beiden Kristallen gemeinsam sind, das ist 
|die Sehiebungsrichtung 0,, rational 

ist. Dieeinfachen Schiebuniren. bei wilchen 
Kj rational ist, werden als erster Art (I), 
jene bei welchen oi rational kt, als sweiter 
Art (II) beieiehnet.>) 

1. Einfache Schiebungen erster Art. 
Sind (Fig. 7) X nnd Y twf'i rationale 
Kanten in der Gkitfliu he Kj, Z die Sehnitt- 
linie der zweiten Kreisschnittsebene mit 




Fig. 7. 

der Ebene der Schiebung S, so geht jedes 

l'arallclopided. iles-en Kanten X. Y. Z 
parallel sind durch die einfache Schiebung 
m ein mit ihm deckbar ffleiches, in besug auf 
K, zu ihm svmmetrisch !:elet,'enes mit den 
I Kanten X' ü X, Y' || Y. uruj Z' über, und 
eine Fläche H mit den Indices (hi hj h,) in 
bezui: auf X, Y, Z als Achsen wiro zu 
einer Kiache H', welche in bezug auf das 



■) Na< h K. V. Fedorow fatnen steh Kristalle 

nur auf iln-^i' beiden Arten so defornüei»B, 
dab sie ihrer Art nach erhalten bleiben. 



Digitized by Google 



j 



Kristallphysik i Mechanische Eigenschaften) 



1145 



zu X, Y, Z nach K| symmetrisch gelegene 
Achsrakri'iiz X'. Y'. Z' die Indicis erhält 

h,' = hl, hj' h,,. hj' - 1)3. 

Die Fläche II' hat also einen anderen 
kristallographisehen Charakter als 

H. sie hat nämlich diejenic:™ kristallo- 
graphischen Eigenschaften, welche am un- 
venehobnien Teil einer Fttebe mit den 
Indici^ (Ii, h.^)) zukommen. Man kann 
daher den d^ormierten Teil des Kristalls 
eventuell daran erkennen, daS er im allgemei- 
nen von ganz bestimmten andfron, aus den 
ursprünglichen hervurgegangenen Flächen 
begrenzt ist, und kann aus der Art dieser 
Flächen und ihrer Orif^ntiprung zu jenen 
üUü welchen sie entütaiuleii auf die die ein- 
fache Schiebung b^timmenden ^^ente 
K, und ziirikksehließen. 

Sind die Flächeu un5priin;^'lich nicht auf 2 
Kanten in und die Schnittlinie Z von S 
und ak Koordinatenachsen, sondern 
auf ein Achsenkreuz e, rj, C bezogen, für 
welches K, die Indires (k,,ki2k,3) und Z 
die Indicoä [Omla^mO•m\ zukommen, so ist zur 
Ermitteliing der Inaices (b,' h,' h,')> welche 
eine Fläche fh, h, h,) in bezuu auf das - 1 ■ . 
n, C in Zwillingsstellung nach stehende 
Äclnenkrenz zukommen, eine zweimalige 
Achsentransfozmation ntttig. Die Beehnvng 
ergibt dann: 

ßh/ = 2ki,Jh -h,/l 
oh-' = 2k,rdh — lu 1 

darm iBt: ^ (1) 

g em Proportionalitätsfaktor, 

-f ki^j, -}- k 
J^^ — h^ Oj, + hj O22 h, Oj, 

Der Faktor zl ist eine für jede einfache 
Schiebuni; von der j^egenseitigen Orientierung 
von K, und 0, abhängige, von Null verschie- 
dene Eonstante: der Wert von /h hängt 
von der Orientierung der Fläche X zur 
Richtung Z ab. Beide, und damit aueh 
(h/ h,' h,') sind Bur rational, wenn die 
indices von K) nnd Ton Z es sind nnd 
umgekehrt. 

FOr alle Fl&cheu, welche der Zone Z • 
[02102^023] angefahren, wird Ab = (K t9at 
diese ist daher: I 



da sie Oj ähnlich gegenübersteht wie die 
zweite Kreis«chn!ttspbene K.^ der ersten 
K,. Sie bestimmt üftenbar mit Kj die ein- 
fache Schiebung vollständig, und ist zu ihrer 
i Charakterisierung besser geeignet ab die 
oben benutzte zweite Kreisschnittsebene 
K^: letztere liegt zwar in der rationalen 
Zone ist aber selbit im allgemeinen 
irrational; denn wire sie sellwt rationiü^ 
so müßte es auch ihre Schnittlinie mit K, 
sein, das ist aber im idlgemeinen nicht 
möglich, da diese Sclinittlinie zu der ratio* 
nalen Richtung o, senkrecht steht. 

Zur Ermittelung von und a, ist die 
\ Kenntnis des Indices zwefer Fliknu-n 
lind H , vor, und H.' un<l H2' nach der Defor- 
mation nötig. Sie bestimmün die (jieitfläche 
K, durch die Zonen [H,Hi') und [H,H/], 
ferner ergeben sich die Indices zunächst 
einer ersten Fläche aus der Grundzone durch 
die Indices der Zonen |ll,HjJ und [Ii/ II,'] 
und die Indices einer zweiten Fläche aus 
der Grandsone dvroh die Zonen [H, II,'] 
und [H^H/]. Zur Bestimmung der Elemente 
einer einlachen Schiebung der Art I genügt 
also die Kenntnis der Indiees sweier Paare 
von Flächen, von \velchen nicht 3 in dri 
selben Zone liegen vor und nach der Deiur- 
matioB. 

II. Einfache Schiebungen zweiter 

Art. Bildet man (Ficr. 8) mit zwei rationalen 
Ebenen au& der Zone der Schiebungsrichlung 

Ol II AB, nindieli P || ABCD nnd Q | 




h,';h, 



h|:h2:h,. 



Die Flächen aus der Zone von Z 
haben also nach der VcrsdiicbunL' 
dieselbe kristallographische Bedeu- 
tung wie ▼orher. 

Die Durclischnitt^lir ii /' 'Ii r zweiten 
Kreisschnittsebene mit der Ebene der Schie- 
bung hat also für die einfaehen Schiebungen 
der Art I eino fun d amen t nie Bedeutung, 
sie wird deshalb drundzonenachse oder kurz 
Grnndsone genannt, und mit Og beseicbnet, 



Fig. a 

j ABEF und mit der zweiten Kreisschnitts- 
ebene II BCGE ein Parailclopiped, so geht 
! diese« durch die Deformation in ein deckbar 
Lrleiches, in bezuir auf a, zu ilim hemitrop 
, gelegene« über mit den Flächeu F' || A'B' 
lUllP, Q' II A'B'E'F' II Q nnd B'E'MLlj 
Kj'. (h) Fiirur 8 ist nur eine Hälfte des 
Parallclopipcds verschoben, welchesicbgegen- 
'flber der un verschobenen Hälfte durui <Ue 
Gleitflache K, = LMNJ abgrenzt; letztere 
ist dadurch chrakterisiert, daß sie der Zone 
joi «BgidiOrt nnd ihr ümrift IMhteek^( ist» 



Digitized by Google 



1146 



KriataUphysik (Mecliaiiische EigenBoltaften) 



ML o,). Eine Fläche H mit dori Indices 

(h] io bezug auf die Kanten des ge- 
nannten Parallclopipcds ab Koordinaten- 
achsen erfährt nun, panz analog wip im Falle 

(i) eine Aenderung ihrer kriistallogrüphigchen 

Bedeutung in H' = (h, h, h,). Liegen die 

ursprünglichen Kourdinatenachscii nicht in 
Kj und parallel o., f andern hat o, die Indipp»! 
[oj^OijjOjjl und K., die Indiees (k«, k^o k^j), 
Sf) isl wieder eine doppelte Arhsentransfur- 
mation nötig und die Rechnung ergibt dann 
für die Indices (h". li'g h'3) der verscIwlMnen 
Fliehe folgende Werte: 

eh,' — 2k2,^i, - h,_; 
eh,' = 2k^^^ — hjz/ 
ßh,' = ik^ät — ha-/ 
darin ist: ( (2) 

g ein ProportionalitätBfaktor 

^ n, n, -f hj 0,3 

A ist also wieder eine von der kriataUo- 
naphisohen Lage der Elemente der Schie- 

Dung, o, und K, abhänt^iKc, von Null ver- 
schiedene Konstante, während A h vun der 
Orientienmg der Fläche H nr Schiebungs- 
richtung ö, abhängt Beide, und damit auch 
H', sind nur rational, wenn Oj und kj es 
sind und umgekehrt. Die Schiebungs- 
richtung hat hier daher eine analoge funda- 
mentale Bedeutung wie die Grundzone a, im 
Falle 1, sie ist zur Charaktorisienintr der ein- 
fachen Schiebung besser geeignet als Ki, weil 
diene, analog wie im Falle I die zweite Knm- 
sehnittiebene Kj, im allgemeinen irrational 
ist, denn es bt diejenige Ebene aus der 
Zone Oj, deren Schnittlinie mit K, auf 01 
senkrecht steht fFig. 8, LMNJ). 

Die Ermittelung der Elemente der Scbie- 
buneen der Art II icann analog wie bei I 
gescJhehen. 

Reziproke einfache Schiebungen. 
Aus Gleiehuttg (1) sowohl wie (21 ergibt sich, 
daß, wenn eme Fläche ü in 11' Übergeht, 
umgekehrt eine Fläche H' durch die ein- 
fache Schiebinifr die Indices von II erhält 
und also den Charakter von U annimmt. 

Werden nun bei zwei einfachen Behielran- 
gen des.selben Kristall^, einer der .\rt I, 
einer der Art II gleichzeitiL' die Verhaltnisse 

(1) o„: o,*: 0,3 = (11) ; 042:0,3 

und 

(I) k,,: kjj: kga = (II) k|, : k,, : kj, 

so werden die Transformationsformeln (I) 

und (2) identisch. 

Krfiilirt also ein Kristall nacheinander 
beiderlei Deformationen, so wird er nachher 
von denselben FMchen begrenzt wie vorher. 

pcr.trfisjc einfache Schiebuntren, -welche an 
kn.-uilcn derselben Art bcstitiihT> häufig 
vorkommen, sind demnach dadurch charak- 
terisiert, daß Kj und und gleichzeitig 



Oi und 02 ihre Rollen Teitansehen; ei« 
heißen reziproke. 

S. Spezielle FAlIe der einfachen 

Schiebungen. Die vorhin angestellten 
iSetrachtnnpen gelten speziell für alle 
triklinen Kristalle, z. B. BaCdCl, . 4H,0, 
hier sind zwei reziproke einfache Schie- 
bungen bekannt mit den Elementen 

(I) Kj = rom o,-[010j; 

(U) <ii»[Oi<q. K,»(oio). 

Da die Elemente un^iefähr senkrecht zu- 
I einander stehen, ist die Größe der Schiebung 
nur gering. Die Oleitfttche im FftOe Ii, 
d. i /'iisammenset7,un?sflächc des ent- 
standenen Zwillings nach lOlOJ, erhält, wenn 
a, ß, y die IIHuel, a» D, e, die Lingen- 
einheiten der Koordinatenaeheen sind, die 
. Indices 

k,, : kg, : k,, » a.e<iey:o:o.eo8 a 

Da nun y und a hier nur wenig von 9(F 

abweichen, ändert sich die Li^e dieser 
, irrationalen Zu$>ammensetzun^fläcbe sebr 
stark bei nur kleinen, etwa mit dw Temne> 
ratur erfolgenden Aenderungen von a und y 
(analog wie der sogenannte „rhombische 
Schnitt" der PlagioklaszwiUinge nach dem 
sogenannten FerilduigeBetz mit dem Kalle- 
genalt). 

Aennliche Verhältnisse wie vorher zeigen 
K,Cd(S04)..2U,0 und verwandte Salze, 
Monokline Kristalle. 8hid die Ele- 

I mente beide nicht von der Form h 0 1, lieiien 
also nicht senkrecht zur Synimtitrieebene 
der Holoeder bzw. nicht in ihr, ao 
vereinfachen sich die Verhältnisse kaum 

'gegenüber denen trikliner Kristalle. Der> 
artige einfaehe Schiebungen sind 1. B. be- 

ikannt bei 

1) Titanit.Oj = {llOJ, K, «= (131) (nur 
aus der Begrenzung verswühngter Teile er- 
schlossen). 

2. Bischofit. o, = 11121, Kjt = (III). 

3. Cod^eHtO und NiO,.^,0; «, » 
fOH], K„ = flll). 

4. KC10,.K, = (110), 0, = [llOJ und 
reziproke fFig. 9a und b). 

5. Kryoliäi » [llOj« K, » (110). 





Fig. 9. 



Digitized by Google 



Ki'iätaliphjri>ik (Meuluuiische fügenschaften) 



1147 



f>. Kalziumchloroalyiiiinat E, s (110), o, 

= (310J und reziproke. 

7. LcadhilUt K, = (310), Oj = [ilüj uiul 
reziproke. 

8. Niekchiatriunmranylaoetat, Kj = 
(110), Oa = 1310] und reziproke. 

9. (l!fH,)3H(SOJ.,K,==(810).ö,-s[110J 
und reziproke. 

Sind beide Elemeiite von der Form 
b 0 1, aho bd 

(I) —~ o, und gleichzeitig n^., ~ o, 
(II) 0,2 = o, und gleichzeitig k^^ = o, 

BO wird die Ebene der Schiebung S = (010), 
alsn rational, daher bei (1) aucii die zweite 
Kreiä.schnimebeue Kt und die Sciiiebuugs- 
ri«btung o„ bei (II) ftach die Gleitfliehe 
und die (irundzone Oj rational. M n k mn 
derartige einfache Schiebungen daher sowohl 
Bis solche erster wie «weiter Art auffassen 
iiTid die Formeln fl) und (8) vef^nfaehen 
sich. Speziell in (1) wird: 

f)h/ = hg ((7,, kji -j- k,.,i 

fiir hg = 0, wird also auch hj' — o, d. h. 
Orthodomen bleiben Orthodomen. Beispiele, 
charakterisiert dureb die beiden Jüreisechiiitts- 
ebenen, sind: 

DioDsid Kl «(001), K2 = a(>0V 

Baa^2I^.K, = (100), K, = (001) und 
renwoke. 

Ba Rr,.2 Tf,0 ebenso. 

Actbylmaionamid. = (100), Kj = 
(001) und reziproke. 

KCIOg.K, = (100), K« -= (001) und ren- 
proke. 

Rhombische Kristalle. Von ein- 
fachen Schiebiintrcn mit Elementen von all- 
gemeinster Lage (d. h. weder K| oder 
senkrecht zu den Khenen, welche für die 
Holoeder Symiiietrieebenen sind, noch o, 
und o, in diWcn Ebenen) ist bisher nur eine 
solche I. Art beobachtet, nimliell bei (NH,) 
NiCI,.6H,0, K, = (Hl), «2 = [112] 
Kante 021:110). Die Kristalle sind p^eudo- 
regulär, indem ungefähr entspricht: (ilO) 
Ewei WürfelfK-U lu n. fOOl) der dritten Würfel- 
fläche, (III) vier Khoiitbendodekaederflächen, 
(021) swei OktMderfUofaen; es bt aho die 



Gleitfläche K, annähernd aenkrecht zu 

(FifT. 10). K, enthält die r.n n^ {gleichwertige 

Richtunt^ [U2j = Kaute (110:lllj (Fig. 10). 

In »Den anderen bisher beobachteten 
Fällen kt K, senkrecht zu einer der Ebenen, 
welche bei den Holoedern öymmctrie- 
ebenen sind, gleichieiti| liegt Of in einer 
solchen Ebene ^): dann pind aL-^o im Falle I 
Kg und o, gleichzeitig mit K, und Og rational, 
ebenso die Ebene der Schiebung, welche mit 
einer der genannten Symmetrieebanen^zu- 
saminenfillt und der ünterschied der beiden 
Arten von Schiebungen verschwindet wieder. 
Bei8|iiele, charakterisiert durch die beiden 
rationalen KreinelmittMbenen, sind: 

1. Anhydrit, K, = (101), K,«(T01) 
! (AufsteUnng nach Hessen berg). 

2. Maletnsftnreanhydrid K^ — (101), K, 

= (101). 

3. (NH«)Nia,.6HftO« ILi (UO)» 

! = (110). 

< 4. Leucit K, = (110), = (110) 

(101) (101) 

(011) (011) 

5. Saures weinsaures Magnesium-tetra« 

hjdrat, = (110) » (110). 

6. Aragonit und Verwiodte = (110), 

K, = (130). 

7. Camaliit K^ = (110), K, = (130). 

8. (NH^jSO, und Verwandte K, = (110), 

K, ^ (130) vnd reziproke. 

Tetragonale Kristalle. Einfache 
Schiebungen mit Elementen von allgeiucin^ier 
Lage gegenQber den ausgezeichneten Ebenen 
und Richtungen nnd nicht beobachtet, 
ebensowenig solche mit Elementen der Form 
hko. In allen Fällen liegen vielmehr die 
beiden Kreisschnittsebenen in einer der 
ausgezeichneten Richtungen senkieoht 
Hauptachse. 



1. Rutil, 



Kl = 



(101,1 
i> J 



Our «rwJilo«««» auü 
imt Begrenzung v«r> 
cwillio^tet Teile. 




»K. 10. 



K, = (301), 

2. Zmmtrin ebeneo 

3. Zinn, K, (331), K, « (III) (Beob. 
von J. Ganten 1909). 

I Hexag onale Kristalle. Bi eind efai- 

^ fache Schiebungen nur an Kristallen mit 
dreizähUger Hauptachse bekannt, auch sind 

' in allen ^ÜBen Kj und K« gleichzeitig rational 
und zwar aus der Zone ausgezeichnete tnr 
Hauptachse senkrechter Richtungen. 

! 1. Kalkspat K, = (1012), K, = (1011). 

I 

! ') Ebenen, welche entweder selbst äymmetrie- 
' ebenen oder zu einer Symmetrieachse senkrecht 
I sind, bezw. JÜcJttniiMn, welche entweder selbst 
83rmmetrieaclnett oder zu «ner SyauDetrieebeiM 

senkrecht sind, werden im folgenden (geometriscb) 
{„ausgezeichnete" Ebenen bezw. Richtungen 



Digitized by Google 



1148 



KristeUphysik (Medunische ESgensohafteii) 



2. N;iXf' ; "b('ii?o. 

3. .Viitimun UD(1 Wismut, Kj = (1012), 
K, = (1011). 

4. Eisenglanz nnd Korand, K, = (1011), 

Kj = (1012) (mir aus der Begrenzuiig ver- 
zwillijißter Teik- LTscliIosseri). 

5. Millerit, K, = (1012), K. = (iülü> 
(Beobachtet von J. Ganten ÜOd), 

Reguläre Kristalle. Da hier die 
Nonnaie einer jeden rationalen Fläche, und 
damit aueli die in einer rationalen Flfehe 

liegende Normale einer rationalen Kante 
stets rational ist, kann man hier jede ein- 
fache Schiebung sotrohl als solche erster wie 
zweiter Art auffassen. Beobachtet sind 
bisher nur solche am gediegen Eisen, wo 

K, = (112), K, = (112) ist. 

Lage der Elemente zu anderen physi- 
kalisch ausgezeiclineten Flächen und Kanten. 
Die GleitflSchen und zweiten Kreisüschnitts- 
ebenen sind, soweit rational, vielfach zu- 
gleich Spalttlächen oder Translationsebenen 
oder Zwillingsebenen gewachsener Zwüünge, 
die Schiebungsrichtungen und Grundzonen, 
soweit rational, vielfach Durchschnittslinie 
zweier Spaltflächen oder Translationsrich- 
tungen oder. Zwillinpachsen gewachsener 
Zwillinge. 

Bei den gewachsenen Zwilfingen zweiter 
Art ist die Zusammensctzungsfliche, soweit 
festgestellt, entweder identisch mit der Gleit- 
fläche von naeli demselben Gesetz durcii 
einfache Schiebung entstehenden Zwillingen 
oder in anderen Fftllen identisch mit der 
Kreisschnittsebciie einer an Kristallen der- 
selben oder verwandten Art bekannten zur 
genannten reziproken, oder aber es würde 
sich diese Lage der Glcitfläche K^, ertreben, 
wenn man als zweite Kreisschnittsebene der 
zugehörigen einfachen Schiebung die Zwil- 
lingsebenc einrs- zweiten an Kristallen der- 
selben Art vorkommenden Gesetzes annehmen 
würde. Zuweilen (Bischofit) nähert sich 
die irrationale Uleitflüche K^ in auffallender 
Weise einer rationalen Lage. 

In /.alilrei* iien Fällen verlaufen die Schie- 
bungen derart, dafi die durch Spaltung 
oder ah Gleitflaohen fAr Translation oder 
eitifaclie Schiebung auspozcii'Iiiieteii Fläelien 
wieder in derart ausgezeichnete übergeführt 
werden. Am Kalks|Nit ist nach den Mes- 
sungen von W. Voigt der elastische Wider- 
stand innerhalb der Ebene der Schiebung 
(1210) ein Minimnni nahezu für die Schie- 
bungsriehtung in der Gleitfliehe (1012). 

4. BedeiiiiiiiL' der einfachen Stliie- 
bungeu. a) Für die Kristallstruktur. 
Bei Kristallen des monoklinen und rhom- 

bi-ehen Sv-tems lassen sich hinsichtlich der 
gcgexiscitigeu Lage der beiden Ele- 



mente der einfachen Schiebaiq;en zwei 

Falle unterscheiden. 

Im Falle a enthält bei Schiebungen 
erster Art Kj eine zu t;lcicli\verti;,M' Rich- 
tung, bei denen zweiter Art lie^t o, in einer 
mit K, trleichweriiL'en Ebene. (Beispiele 
1 bis 5 der monoklinen und der rhombischen 
I&istalle.) 

Im Falle b trifft dies nicht zu; es lassen 
sich dann aber die Koordinatenachsen so 
wählen, daß das Verhältnis zweier Indicee 
ides einen Elementes plcir h rieni dreifachen 
'der entsprechenden Indices des anderen 
wird. Beispiele (i bis Ü der monoklinen, 
R bis 8 der rhombischen Kristalle. 

Die Tatsache, daß pseudohexaguiiale 
Kristalle, gleichgültig ob monoklin oder 
I rhombisch, stets der Gruope b angehören, 
I weist anf einen Zusammennang zwischen der 
diesen Kristallen etwa zuzuschreibenden 
I Baumgitterstruktur und den Elementen ihrer 
I einfachen Schiebungen hin. Bs ergibt sieh, 
daß da.s Raumgitter derartiger rhombischer 
Kristalle nur von rhombischen Säulen 
'(zentriert oder nicht zentriert) gebildet 
werden kann (nicht von Parallelojiipeden 
mit rechteckiger Ba.sis). und zwar müssen 
die Seitenflächen der Säulen der einen oder 
anderen Krei^schnittsebenc parnllel «ein. 
Für monokliue Kriitulle '^ih im Falle b 
-\naloge», auch für tetragonale und reguläre 
Kristalle läßt sich bei einer analogen Lage 
der Elemente das Raumgitter bis zu einem 
gewissen Grade bestimmen ( Rutil, Zinn-tein, 
Zinn, Eisen). Im Falle a kann das Baum- 
gitter derartiger rbombiseher Kristalle so- 
wohl das rhombischer Säulen wie auch von 
Parallelopipeden mit rechtwinkliger Basis 
(zentriert oder nicht zentriert) sein, indessen 
müssen die Kreisschnittsebenen den Seiten- 
flächen der er.steren oder Dia^uualeboucii 
der letzteren narallel laufen. (Beispiele 1 bis 5 
der rhonibisclien Kristalle.) Auen hier läßt 
sich das Resultat auf gewisse Schiebungen 
monokliner Kristalle (Beispiel 1 bis ft) über^ 
tragen. £s ist bisher keine Kristaliait 
bekannt, bei welcher die Zahl der einfachen 
Schiebungen und die Lai.^e ihrer Elemente 
ausreichen, die i\rt ihres Kaumgitters voll- 
stftndig zu bestimmen (vorausgesetzt, daß 
ihr überhaujit Raurniritterstruktur zukommt). 

Nach «allerant ist die allgenieiue 
geometrische Bedingung dafür, daß in 
einem Raumsifter einfache Schiebungen der 
.\rt 1 oder 11 möglich .^ind, die, daü bei 
1. entweder die Gleitfläche K, die Seiten- 
fläche eines Kiemen tarparaUelopipeds und 
»2 parallel der (außerhalb K, liegenden) 
(iritfcn Kante demselben sei, oder daß K, 
parallel cinerDiagonaüläche'jeinesElemeutar- 

») l).is ist eine F.bciic durrh zwei gegenüber- 
liegend« Kanten des Parallelopipeds. 



Digitized by Google 



.Kristallphysilc (Medumieohe Eigenschaften) 



1149 



parallelopipeds und trleichzeitie o., parallel ■ Verminderung der inneren Rcibuiii;, speziell 
demiuiigeii(ftttfierhalbK;liegenaea)t)iagonal- ■ linp den Gleitflicheu (ähnlich wie bei bloßen 
diiTeluneBBer dendben sei, welcher p«nllel | TniiiiktiwiMB) benihM; mui kann sieli ofep 

bewirkt denken durch eine Vcr^rößeruns: 
des Abstandes der Schiciiten parallel 
K„ vermutlich auch begleitet von einer 
AendenTnp in der Orientierung ihrer Teilchen 
und vielleicht auch ihrer Kuufkuration. 
Darauf weist z. B. aiu h die leichte 'Trennbar- 
keit nach den Grenzflächen zwischen 
verschobenen und uuverschobenen Teilen 
hin, ebenso die Beobachtung am KCIO^, 
daß einfache Schiebungen längs (001) hier 
vor sich liehen, wenn während der Einwirkung 



der Ebene lieprt. in der ^ich die beiden gegen 
überliegenden Kanten nicht befinden (analog 
bei Schiebungen der Art II). Die eben mit- 
geteilten speziellen Beziehnngen zwischen 
den Elementen und der Kaumgitterötruktur 
sind mit diesen «Ugemeineit Bedinifiingeii im 
Einklang. 

Bei diesen nahen. Beziehungen zwischen 
den Elementen der einfaclmi Sebiebungen 

und der Rauni^rittorsfruktiir ist es wahr- 
scheinlich, daß die Kristalle nach der Sym- ... , , 
metrie des Schiebungsvorganges in dieselben ' ^es Kräftepa;tres i^em Dnu k auf K, = (001) 
" ' " • " ^ ausgeübt wurd, während un anderen FaUe, 

wenn also einer etwaigen Ansdefanmii senk- 
recht zu K, enfsrerrcnpe wirkt wir3, nur 
Translation längs (001) stattfindet. 

Außer von solchen Abstandsänderungen 
senkrecht zur ("ileitfliiche kann eine geringere 
Dichte der bei steigender Temperatur ent- 
stehenden Modifikation auch bedintrt sein 
durch hohle Kanäle, welche da auftreten 
Schiebungen an teilflächigen Kristallen der j müssen, wo Lamellen nach mehreren gleich- 
entiienannten lüistallsysteme bisher nieht | artigen oder nngleiehartigen) Glettfuehen 
bekannt 

ß) Für die 
In zahlreichen Fällen 



7 Klassen zerfallen wie die Raumgitter, 
daß also je alle regulären, alle hexagonalen, 
alle tetragonalen, alle trigonalen in dieser 

Hinsicht ebenvo von gleicher Sypünctrie 
sind wie alle rhumbischen, alle monuklmen 
und aUe triklinen Kristalle, wo diese Gleich- 
heit wegen der zentrischen Symmetrie des 
Schiebungsvorganges selbstverstindlieh er- 
scheint. Indessen sind Heispiele einfacher 



Znstandsnndcrungcn.,\S?^"?iT^*'"^" / T 
l«n in denen durch ther- ' Wmkeltnderungen (anoh 



einander durchkreuzen. Dadurch können 
(bei molekularen Dimensionen der Lamellen) 
' ' in K, seihst) be- 



mUche Analyse oder anderweitig Zustand»- ' f"^'^ bei manchen pseudo- 

änderungen in Kristallen nachte* iesen sind, hexagonalen und pseudotetragonalen Kn- 
^ i.ui^u ^J: stallen zu bemerkenswerten Annäherungen 



werden diese von einfachen Schiebungen 
begleitet, welche aber bisher nur selten näher 
untersucht sind. Ein gesetzmäßiger Zu- 
sammenhang wird auch dadurch angedeutet, 
daü besiinunte Symmetrieänderungen bei 
der Zustandsänderung mit bestünmten Lagen 
der Elemente der emfaohen Sohfebung ver- 
knüpft sind, wie das namentlich von so- 
genannten mimetisohen Kristallen be- 
kannt ist So haben bd den psendohexago- 
nalen Kristallen von Aragonit, Nickel- 
natriumuranylacetat, (NHJjSO« u. a. K, und 
die Lage von hexagonalen Psendosymmc- 
tncebenen, ebenso haben die Kbenen K, 
und Kj in den verschiedenen Schiebuneen 
des pseudoregulären Leucitdie Liige rhomben- 
dodekaedrischerPseudosyinmetrieebeneii ii. a. 
Die Ebenen K, können in diesen Fällen 
dadurch zu wahren Symmetrieebenen werden, 
daß nach Kj lamellare, verschobene und un- 
verschobene Teile von nur molekularer 
Dicke miteinander abwechseln (analog o, 
zu wahren zweizäbiigen Symmetrieachsen;. 
Indessen ist der Zusammenhang zwisohen 



an entsprechende Winkel wahrhaft hexa- 
gonaler oezw. tetragonaler Kristalle führen. 

Da merkliehe Diohteinderongen in festen 

Körpern im allgemeinen sehr erhebliche 
Druckkräfte erfordern, wäre nach obigem 
anznnehmen, daß dies aoeh fOr die etnfaehen 
Schiebungen freiten wird. Indf n ist zu 
bedenken, daß hier hohe Dnu ke im all- 
gemeinen leicht an erzielen sein werden, 
da die Umlasrening nacheinander für jede 
molekulare Schicht parallel der Gleitfläche 
erfdst, der Dmek daher streng genommen 
immer nur auf einen Streifen von moleku- 
larer Breite zu wirken braucht. Nach den 
bisherigen Erfahrungen scheint es nicht, daß 
die tiröße der Schiebung die Leichtigkeitt mit 
wekhir sie Tor sieh geht, m^dwh bsün- 
lliißt. 

Für (lenlofrie und Technik. Wn Snh- 
'Stanztin, welche einfcicher Schiebungen fäh^; 
sind, deren aufgewachsene KristaHe aber 
im albemeinen keine Z Willings bildung nach 
Gleitflaclien zeigen, in gepreßten Gesteinen 



der Lage der Elemente und der Symmetrie- 1 üe-en, bekundet ihre ZwiUingslamelliorung 
aifferenz der m einander sich verwandelnden 
Modifikationen noch nieht hinrekhend klar- 
gelegt. 

Daß Temperaturerhöhung einfache Schie- 
bnngen bei zahlreichen Kristallen begünstigt, 

wird vcnnntlieh in erster Linie auf einer j ihre FUuigkeit sie einangeheo geschlossen aas 



den r.ebirgsdruck (Diopsid (fH»n, Titanit 
(llü), Bischofit, Rutil, Eisenglanz. Kalk- 
spat u. a.). Bei manchen dieser Minerale 
kann man bis jetzt einfache Schiebungen 
nicht bewirken, hat aber umgekehrt auf 



Digitized by Google 



1150 Kiiiitallpliysik (Mechaaische Eigenschaften) 



dem Vorkomm«! stark laraelliertcr Kristalle 
nur in ireprpßtcn Gesteinen, der Art der 
Kri.st;ill(laclicn an der Schmalseite der 
Laniolk'n, ihrer gegenseitigen Verwerfung 
u. ft. Die Abaat^e der Kohäsion längs 
dmi Zusammeittetzungsfläcben, die Ent- 
stehung von Oberflächen an den verschobenen 
Teilen, welche einer Gleichgewichtslage 
zwiseben KristaU und umgebender LOeung 
nicht ontsprecher, snwip pvontuell die Bil- 
dung: 7.ählxeicher feiner hohler Kanäle mögen 
dabei die Aügreifbarkeit der deformierten 
Kri^taÜP manchmal so erhöben, daß die 
Deformatiun die Ursache besonders schneller 
Auflösung oder Umbildung solcher Kristalle 
wird (Kalkspat, Diopsid, Titaneisen). Das 
Fehlen des Ijeucit in allen älteren Eruntiv- 
gesteinen beruht wolil auf seiner leiehten 
Zersetzbarkeit, die aber »weifellos durch die 
stete vorltaiideae feine LameUierung und die 
damit verbundenen hoUen KaniUe girfDrdert 
wird. 

In der Technik hat man (v^l. oben 
S. 1143) das Auftreten von Gleitstreifen \nel- 
facb zur Erkennung der Elastizitätsgrenze 
von Metallen benutzt, ohne aber meist 
die durch einfache Schiebiini: entstandenen 
Lamellen von bloßen Translationelamellen 
zu unterseheiden. Mit Sicherheit bekannt 
sind einfache Schiebungen am Antimon, 
Wismut. Eisen und Zinn (bei letzterem 
beruht darauf das sogenannte Zinngeschtei). 

Lttoratnr. & Bmttth Btgs. Amt. zja, 44i. 
im vnd 147, S07, lS7i. — O. SoM, AUuitd- 
htngen drr Berliner Akademie für Ja» Jahr 
JS6S, .>r. — H, Baumhauer, Zeittchn'ß für 

KriaUiiUt^mphii- 3, r,,\s, iS79. — O. Mügne, 
yeue* J(ihrbiii-Ii für Mniernlogie utw, tSS-i I, Xi ; 
mc I, ISS ; lais I, m ; IU9 1, m «luI //, 98 ; 
B. B. VI, g74, IM»; m4 J, lOt; UM II, 56; 
B. n. XI l\ $46, mt{ 1806 I, 91; Fimidtr. d. 
Min. I, 19! l. — Th. LlebUeh, NttutJahr- 
Inteh für Minn^thuße unc. B. B. VI, 105, I8S8. 
— Keith, Xeuff Jnhrhneh für Mineralogie VI, 
177, Iflttg. — A. Johnsen, Neue» Jahrbuch für 
Mintraloytg B. B. XXIII. gS7, 1907 ; Forlickrilte 
der Mintratofi* 3, 110, 1919. — P. Flueher, 
J9*ue$ JMueh JOr Mineralogi« B. B. XXXII, 
f, mt. — P. WüUerantf OriHalU-gruphie, 
P.iriH y.-O'.i, r/T. E. V. Peüorow, l'-rf^md- 
iungen der Kai«erlu hcn mineraloguehen (je»ell~ 
»ehajt Petertburg 26, 43S, 1890. ZeiUehr. f. 
Kri»t. Z2, 70, IS94. — W. Voigt, Annaltn der 
Phytik^, 4St, 1890. Abbildung «0» JMMIttt bei 
O. MUfft. CentralU. für Min. mw. i9U, ^/A 



3. Unelastische Deformationen mit 
Trennung (Sprödes Verhalten). 3 a) Spalt - 
barkoit. 1. Betriff und M;iü. Watirend in 
isotropen (Glas) oder wegen ihrer Fcinkömig- 
keit quasiisotropen KOrpem (dichte Minerale 
und Gesteine) bei hinreichend kräftigem 



Schlag unebene, meist muscblige oder splitte- 
rige Trennunpsflächen entstehen, bilden sich 
bei homogenen Kristallen mehr oder weniger 
ebene Sualtflächen. Ein erprobtes Maß 
für die VoUlEonunenbeit der Spaltbarkeit 
gibt es bisher niehtt im allgemeinen wifd 
angenommen, daß sie um so vollkommener 
ist, je ebener oder glatter die Spaltfläche 
ist (abgesehen vm etwa gleichzeitig ein« 
getretenen plastischen Verbiegungen). Die 
Vollkommenheit der Spaltbarkeit ist wohl 
nicht lih ein Maß der KoUUionM, ab 
vielmehr der Kohäsionsnnterschiede im 
Kristall anzusehen; äiud diese Unterschiede 
nur gering, so wird die Form und Lage der 
Trennungsfläche schon durch geringe In- 
homogenitäten des Kristalls und kleine Aende- 
ningen der Riclitune; und Art der Beanspru- 
chung erheblich beeinflußt und erscheint 
daher wenig regelmäßig. Die vollkommen- 
sten Spaltflächen wird man dann erzielen, 
wenn aie durch den Schlag bewirkte Bean- 
spruchung lediglich Spannung und zwar 
möglichst nur in der Richtung der Normalen 
der Spaltfläche hervorruft, wie es beim Auf- 
setzen eines Meißels auf eine zur Spaltfläche 
möfrlichst senkrechte Ebene nach der Spur 
der Spaltfläche der Fall ist. Die zu erzielende 
DQnnc der Spaltblättchen ist je nach der 
Vollkommenheit und Leichtigkeit der Spal- 
tung, Größe und Homogenität des Materials 
und Geschicklichkeit des Experimentators 
sehr versch^en. Ueber die Abhängigkeit der 
Spaltbarkeit von Temperatur und Druck 
ist bisher nichts bekannt. 

2. Kristallographischo Lage. Die 
Spaltflächen haben meist sehr einfache ratio- 
nale Indices. vielfach ^ind sie [)arallel oder 
senkrecht zu (geometrisch) ausgezeichneten 
Ebenen und Achtungen. üeb«r ihre Lage 
zu Maximis und Minimis der Dchnnngs- 
und Drillun^koeffizienten sind Gesetz- 
mäßigkeiten nicht bekannt, mit GleitfÜchen 
fallen sir viclfnch zusammen. Beobachtet 
ist Spallbarkelt nach folgenden Formen: 

1. reguläre Kristalle nach (100) (Stera- 
salz. Bleiglanz), (III) (Flußspat. (NH^uSiF»). 
(110) (Zinkblenae, CuJ); anscheinend nicht 
nach mehreren dieser Fonnen glndumtig, 
auch nicht nach anderen Formen ; 

2. hexagonale Kristalle nach (0001) 
(Beryll) und einem hexagonalen Prisma 
(Cancrinit, Wurtzit) (anscheinend nicht 

f leichzeitig nach Prismen erster und zweiter 
tellung); ansebeinrad nicht nach anderen 
Formen, wohl aber nach den gekannten 
gleichzeitig (Apatit); 

I 

■) Als MaB der Kobision selbst kann etwa 

j die Leichtigkeit der Spaltung gelten (ge- 
' messen durch die Zerreißfestigkeit senkrecht zur 
I Spaitaicbe). 



Digitized by Google 



Kristallphysik (Mechanische Eigenschaften) 



1151 



3. tetragonale Kristalle nach (001) (Apo- 
phyllit, Hausmannit), Prismen erster und 
zweiter Ordnung, auili nach beiden frleich- 
zeitig (Kutil, Skapolithe), ferner nach Pyra- 
miden entmr oder sweiter Ordnung (Anatas), 
auch nach mehreren der genannten Formen 
gleichzeitig (Anatas); nicht nach ditetra- 
gtmalan PyrMiiidaii und PriBmen. 

4. trigonale Kristalle nach (0001) (Molyb- 
dänglanz, Antimon), hexagonalen Prismen 

(Zinnober (1010), Willemit (1120), Rhom- 
twedeiB (KaDopat) (auch nach positiven 
und negativen plcichzeitic, (Millerit, Pyro- 
phanit) auch nach mehreren der genannten 
FonMii gleichzeitig, nicht nach Pyramiden 
sweiter Stellung, dihexagonalen Prismen 
und Fl&chen skalenoedrischer Lage;] 

5—7. bei rhombfechen, monoklinen und 

triklinen Kristallen nach allen Formen, viel- 
fach auch nach mehreren gleichzeitig. 

Da systematische experimentelle Unter- 
suchungen über die Spaltbarkeit speziell 
in den nicht-holoednsolien, aber zentrisch- 
»ymmetriBeben SymmetriddnMOi foUen, er- 
soheint die Einteilung der Kristalle nach 
ihren Spaltformen in die vorstehenden 
7 Gruppen nicht lünniehend gesichert. Es 
ist nicnt unwahrscheinlich, daß bei geeigneter 
Beanspruchung Trennungen auch nach an- 
deren mehr oder weidgw ebenen und ratio- 
nalen Flächen als den gewöhnlich als Spalt- 
flächen aufgeführten zu erzielen sind^nament- 
lieh naeh solchen, welche symmetrisch zu 
den gewöhnlichen SpaltfläcKen oder sonst 
in ausgezeichneten Äonen liegen. Dahin 

fehören vielleicht die sogenannten Reiß- 
lächen. Sie entstehen durch Beanspru- 
chung auf Zug, z B. am Kalkspat parallel 
beim Vtmm eines Spaltstückes 
zwiscnen zwei gegenüberliegenden Pol- 
kaoten, bei Steinsalz purallel (110) beim 
Pressen eines Spaltstückes; zwischen zwei 
ge^enaberliwenden Würfelkanten, beim Dio- 
psid ^tiEAUeTCOlO), beim Pressen BwiBohen 
zwei m (010) g«seiiflb«rli«g«iid«D Piismen- 
kanten. 

Nicht zu verwechseln mit den Spalt- 
flächen sind Ahsonderungsflächen nach 
früheren Oberflächen des Kristalls infolge 
Untarbreelrangen des Waelutnmt, sie lassen 
sich nicht, wie wahre Spaltfläche an jeder 
Stelle des Kristalls herstellen (Kappen- 
quarz, VesuTian, Wolframit)^ 

3. OberfUchenbesehaffenheit. Spalt- 
flächen haben im allgemeinen eine andere 
Beschaffenheit als die gewachsenen Flächen 
gleicher Latre. indem ihnen die von Anätzung 
oder rnglcichhciten des Wachstums her- 
rührende Überfläciieuzeichnung fehlt. I)a- 

Segen erscheinen manche faserig, entweder 
ttich oscUlatorische Kombination mit be- 



nachbarten Spaltflieben (s. B. (110) bei 
Hornblende und Batil), besonders aber 

solche außerhalb der Zone einer leichten 
Translationshchtung. An letzteren sind 
ebene Teile oft kanm zu erhalten, indem die 

Beanspruchung auf Spaltung meist auch 
Biegung unter Translation und also Trans- 
lationsstreifung auf der entstehenden Spalt- 
fläche nach sich zieht. Ihre durch starke 
Beugung ausgezeichneten Keflexe liegen 
dann stets in dar Zone zur Trauslations- 
fläche (z. B. sogenannter faseriger Bruch 

nach (III) am Gip«, im Gegensatz zum 
sogenannten muschligen nach (100), du 
ist die Spaltfläche aus der Zone der besten 
Translationsrichtung; faserige Trennungs- 
flächen (hol) und (n . 3 h . 1) bei Glimmern; 
(001) bei .\ntiinondanz und isomorphen, 
im Gegensatz zur muschligen Oberfläche der 
Spaltfläche (100); Anhydrit auf (010); Cyanit 
auf (001), im Gegensatz zu (010) u. a.). Bei 
großer Vollkommenheit der Spaltung zeigen 
die Spaltflächen gut durch-sichtitrer Kristalle 
infolge Inteiierenz des an den ihnen parallelen 
Sprüngen reflektierten Liehtee Tidfaeh Perl- 
mutterglanz (Heulandit, Apophvllit, Glim- 
merl, so daß aer Grad dieses Glanzes ein 
Man der Vollkommenheit der Spaltung 
sein nnd dazu dienen kann die Fngleich- 
artigkeit von Spaltflächen zu erkennen. 
Manchmal tritt cneser Perlmuttei^lanz erst 
beim schnellen Erhitzen infolge .\ufblätte- 
rung durch das Entweichen flüchtiger Ein- 
schlüsse oder durch ungleiche Duatation 
ein (Anhydrit, manche Glimmer). 

4. Bedeutung, a) Für die Kristall- 
struktur. Bei Annahme von Raumgitter- 
struktur schreibt man den Spaltflächen 
I beeonden großen Abstand, also auch be- 
I sonders grofie Netidiehte m. Ffir einen 
solchen Zusammenhang spricht auch, daß 
jsehr große Vollkommenheit bei regulären 
I &iBtiuhm, wo das VerhUtnis zwiseben 
I Atetand und Netzdichticrkeit einen gewissen 
Wert nicht überschreiten kann, weniger 
loft erreicht wird als bei Kristallen niederer 
Symmetrie, wo jenes Verhältnis beliebig 
groß sein kann. Bei höchst vollkommen 
spaltbaren Mineralen fehlen obiger Annahme 
I entsprechend meist flach zur Spaltfläche 
I geneigte Kristallflächen (Glimmer, Chlorit, 
' Heulandit, Apophyllit, Ganoiihyllit, K.,FeCy« 
3 HfO). Im Ziüanunenhang damit steht 
femer wohl, daB die Spaltnitt, falb Jitehst** 
vollkommen fast Stets nacA pinakoidideik 
Formen crfolirt. 

Indessen kommt es außer dem Abstand 
der Netzebenen offenbar sehr wesentlich 
auf (li<> 1'ügenschaften der die Raumgitter 
bcsLt/Aiiden Teilchen an. Bei regulären 
Kristallen z. B. stehen zwar den drei Arien 
von Raumgittern auch nur drei Arten von 



Digitized by Google 



1152 



Kristallphysik (Mcfhanische Ei 



trt'iiMii 



afteiri 



Spftltformen gegenüber, aber den sehr großen 
Untenehleden in der VoUkoinnienbeit der 

Spaltunu, auch bei Spaltunj^ nach der- 
selben Form, entsprechen keinerlei Uuter- 
Bchiede in der Art der Kaumgitter, wenn 
man diese nicht in den absoluten Dimen- 
sionen i^irer rriiuiiivparallelopipede sehen 
will, deren Einfluß aber auch erst durch ihr 
Verhältnis zur Orüße der das Gitter besetzen- 
den Teilchen verstäudlich werden würde. 
Bei Annahme von Struktur nach ineinander 
gestellten Gittern (r^elm&ßigen Punkt- 
systemen) wäre ein so emfaeher Zusammen- 
hang zwischen Spaltbarkeit und Abstand 
der Netzebenen in jedem der das Punkt - 
sjrstem anfbauenden Raumgitter nieht zu 
erwarten. 

Man hat für Kristalle, welche ab iso- 
morph gelten sollen, wohl „Gleichheit" 
der Kohäsionseigenschaften, besonderR der 
Spaltbarkeit verlangt; die Erfahrung lehrt, 
dafiinderTat chemisch uadkristallograiihisch 
nahe verwandte Substanzen vielfach Spalt- 
und Gleitflächen von analoger Lage haben, 
daß aber einerseits dies keineswet^s stets der 
Fall ist, daß anderer^eitä manche unzweifel- 
haft nIebtiBomorphe ebenfalls darin ftber- 
einstimmen. Macht man zur Bedingung für 
Lsomorpbie die Mischbarkeit im kristalUuen 
Zustande, so ist zu bedenken, daß diese dem 
Grade nach sehr verscliiedcn und stark 
von der Temperatur abhangig ist und über 
die Abhängigkeit der Spaltbarkeit von der 
Temperatur nichts bekannt ist. Die ITaupt- 
schwierigkeit für einen näheren Vergleic h ver- 
schiedenartiger Kristalle hinsichtlit h S^)al- 
tung und Gleitung liegt darin, daß diese 
Eigenschaften bisher wesentlich nur quali- 
tativen, nicht auch quantitativen Bestim- 
mungen zugänglich sind. 

ß) Fflr die 6eolo{^ie. Da die ge- 
\vach-(>ncn Kristallflächen in all ihrer Mannig- 
faltigkeit nur dem liationalitätsgesetz unter- 
liegen, auch die Flächenzeichnung gleich- 
artiger mit der Bildunf^!5wei>e schwankt, so 
duli sie daran nicht inmier erkaiinl werden 
können, sind die in ihrer Lage durchaus 
beständigen SinlMliuluTi ein wichtiges Mittel 
zurOrientierun« namentlich an flächen reichen 
Kristallen. Eine noch gröBere Bedeutung 

Sewiniit die Spaltbarkeit für die Deutung 
er nicht kristallographisoh begrenzten Ge- 
steiti-L't'ineiiL'tcih' ; namentlich in ihren Dünn- 
schliffen verraten sich ihre Spaltflächen 
durch Risse, die je nach der Volllcommenheit 
der S[ialtimg mehr oder \vcnii:cr irrndliniir 
und zahlreich sind, wobei Zahl und Kichtung 
zugleich wichtige Anhaltspunkte für die 
Orieiitieruntr dcrDurchschnitte liefern. (Aehn- 
liches gilt vun den Gleit flächen.) 

Die natürlich vorlconunc nd* n, namentlich 
die pesteinsbildendpn Minerale sind zum 
Teil infolge gebirgs bildender Vorgänge, zum 



Teil auch wohl infolge mechanischer Bean- 
Ispruehnng bei der Bewegung und Abkflh- 

lunsr schnielzflussiger Massen, soweit sie 
gute Spaltbarkeit haben, fast stets von 
Spaltrissen dm^hsetst DieBen folgen vid> 
fach die Zersetzungsvorgänge, so daß gute 
Spaltbarkeit im allgemeinen ihre Zersetzung 
beschleunigt, während unter den unver- 
änderten Mineralen der Verwittcrungs- 
rückstände der Gesteine auffallend viele 
ohne deutliche Spalt hark ei t sich häufen 
. (Quarz, Turmalin, Zircou, Granat, Magnetit, 
' Spinelle, Korund, Utaneisen , StauroUth). 

y) Die Technik macht sich z. B. bei 
der Bearbeitung der Edelsteine (namentlich 
des Diamant) die Spaltbarkeit zunutze; im 

. ganzen ist sie aber für die Technik von 
geringer Bedeutui^^, da diese im allgemeinen 

'nieht einzelne Kristalle, sondern Aggregate 
verarbeitet, wobei mehr die Art des Ver- 
bandes der einzelnen Individuen als die 
Spaltung des einzelnen von Bedeutung ist. 
Dies pitt namentlich für steinige Materialien : 
bei metallischen kommt es außerdem mehr 
auf die Elaatisittt and PlaBtizitit «a. 

Litaratlir. M. L. FrankenhHmt, Ih erjfUat 
hnm eohatiicme. Diu. Btetio» 1U9, — A* 
I aadthtekt TMer dU TeOhayhgU der JMMBg. 

Sehr. d. Naturv. V«r. f. SehUtv i'j- FTdxtein z, 
' t9, 1876. — H. Tertseh, ZeiUehr. j. kriUtiUo- 

graphie tmr. 47, S6, 1909. — A. JoklUttn, 
t /briicAnft« dtr Miwroiagie 3, 96, 1918. 



3b) ZerreiLSl'esl i[ikeit und Druck- 
;'festigkeit. Die Zerreißfestigkeit wird 
i gemessen durch das Gewicht, welches zum 
t Zerreißen eines vertikal hingenden Stabes 
nötig ist, geteilt durch die Größe des kleinsten 
horizontalen Querschnittes. Als Trennun^- 
fUehe wäre Jene Horisontalebene von klem- 
istem Querschnitt zu erwarten, wenn der Stab 
' völlig homogen wäre und der Zug ledighcb 
an der horizontalen Unterfläche des Stabes, 
nicht auch peitlich. angreifen würde. 

Die ersten Me&sun^en an Kristallen sind 
von Sohneke an Sterasalz angestellt, aber 

unter experimentell unzureichenden B>'!t'> 
1 gungen. iicnaucre Ergebnisse erzielten 
I Voigt und Sella ebenfalls am Steinsais 
und zwar ertrah sich dabei die merkwürdige 
Tat.<tache. daß die Zerreißungsfestigkeit auikr 
vun der kristallographischen Orientierung der 
Längsrichtunti des Stabes auch von der seiner 
Seitenflächen abhangig war, was sich so 
deuten läßt, daß die Oberflächenschicht 
4 eine (mit ihrer kristallographischen Orieo- 
itierung ebenfaHs wecbselnde) geringere 
'Festigkeit hoitzt als das Innere. 

Bei Flußspat konnte festgestellt werden, 
daU di Zugkomponente senkrecht zur 



Digitized by Google 



1103 



S]>altinii;>fläehe den kleinsten Widentoad 
fiiult i. V(»ii Kinne an Streifen von Glimmcr- 
blättorn angestellte Messungen ei^abcii sehr 
viel höhere, aber auch relativ viel stärker 
schwankende Wort? nh bei Steinsalz. 

Leber die Druckfestigkeit von tin- 
heitiiehen Kristelleii liegen buber nur einige 
>fes»<nn!ren von Rinne vor. an kristallo- 
ijranhiscii urituitierteii Würfeln von Quarz 
und Orthoklas. Der bei ersterem gefundene 
Wert entspricht dem Druck einer GesteioB- 
säule von etwa Ö7000 m. 

üntersnohoiigeii Ober das Verhalten von 

Gesteinen ypppnubpr gerichtetem Druck, 
bei welclit-m ein zeitliches Ausweichen durch 
wechselnden Druck auf die Seitenflächen 
(Manteldruck) mehr oder minder erschwert 
und dadurch eine Annäherung aji die Be- 
lai^iunirsvorhaitnisse von (jesteinen in der 
Natur erzielt wurde, ergaben v. K&rmän, daß 
Mannor sieh unter dioen Verhittnlssen inn 
so plastischer verhielt, je mehr sic h I. r 
Jtfanteidnick einem gewissen Optimum 
nfth«rte. Xaeh Verroemn von Adame und 

Nico]?nn irebt Hbricrenp riie Deformation 
von Marmor auch unter allseitig gleichem 
Druck bei 300 bis 400" ohne KataUaee vor 
sich. 

Literatur. A. Bella ttn<i IT* Votgt, AiuuiUm, du 
Phyiik 48, 1898. <~ F. RÜm«, OsiUrtM. 

/. .)fhtrr>iliiijir iitw., 100* , SC^. — F. Auerhach 
in H i Ii k r I III a II Ii 3 JJandbach drr Physik I, 
slfT. — ». Kärmdn, ZeHi.-h< . Ver. 
dcuUeh. Ing. 1911, z, 174S. — Adamm und 



3C) Härte. 1. Ritzmethode. FQr 
die HRrte, aufgefaßt als Ritzbarkeit, 
hat ^lohs eine zehnstufisie Skala (vgL 
unten) aulges teilt, deren Glieder da- 
durch eharaktermert sind, daß jede«' 
nachfolgende jede> vurlierireliende rifzt. 
Schon flttchtige Beobachtung lehrt aber,i 
daß es dabei aueh auf die Form des ritzendmi ; 
Stückes ankommt, ferner auf die krisfallo- 
^raphische Uritalierung der Fläche, welche 
ireritzt wird und der Richtung in welcher 
die ritzende Spitze über die Flärlie tjeführt 
wird. So i.si bei Cyanil die Ritzbarkeit auf 
(010) gleich 7, auf (100) in der« Richtung 
der Kante zu (010) nur 4 bis 5. senkrecht 
dazu 6 bis» 7 ; Hedenbergit ist auf drr vorderen 
Fläche von (100) in der Richtuiii.^ der Kante 
zu (010) von unten nach oben mit einer i 
Stahlnadel leieht ritzbar, in der €l«gen-' 
rirlifung nicht. Aehnlichc Untersi liiede 
finden sich bei anderen durch Gleitfähig- 
keit auBf^zeichneten KristaUen (Kalkspat, 
Phostrenit, Antimonglanz). 

Lm kleinere Miueralkürner auf Riubar-| 
keit SU untenuehen, drfiekt man sie in Blei ■ 

HaiMiweirteilHieli dar HatuwitteiiMlufteB. Baad 



ein, mit feinerem Pulver imprlgniert man 

T^eder oder dgl. 

I m die Abhängigkeit der Ritzbarkeit von 
der phyBikaKsehen Symmetrie der geritzt«n 
Fläcne nnantitativ zu ermitteln hat 
naiucntlien Exn er mit einem nacdi Seebeck 
konstruierten .\pparate Versm lie aufgestellt. 
Es wurde dabei eine möglichst L'leielimäßig 
abgeschliffene Kristallplatte horizoiiLal uiiier 
einer belasteten Spitzem verschiedenen Rich- 
tungen weggezogen und diejenige Belastung 
der Spitze anff^Mueht, bei weleher eben noch 
ein Ritz entstand. Die Methode erlaubt keinen 
Vej^leich der Ritzbarkeit verschiedener 
Kristalle oder auch nur verseMedener 
Flächen desselben Kristalls, da bei der Art 
der Messung die Oberflächenbeschaffen» 
heit der Fläche von zu groBem und nicht meß- 
barem Einfluß ist. Dagegen veransehaulicht 
sie sehr gut die jibysikäli-sclie Symmetrie 
der Fläche für Ritzbarkeit, wenn die ge- 
fundenen Belastungen auf den zugehörigen 
Kiiiitungen als Strecken abgetragen und 
deren Endpunkte zu einor sogenannten 
Härtekurve verbunden werden (z. B. 
Flg. 11, Steinsalz, Härtekurve auf (III), 
die Kanten inm Würfel sind eingeznichnet). 




Rg. 11. 

2. Abrasionsmethode. Die Hetliode 

von Kxner sehüeßt den zu messenden 
Wert nicht zwischen zwei Grenzen ein, 
sendera ermittelt nur eine deiBdben. Diese 

?eh\vierigkeit vermeiden die Abrasions- 
inethodeii, bei welchen die von der Kristall- 
fläche durch Schaben, Bohren oder Schleifen 
entfernte Substanz nach Gewicht oder 
Volumen bestimmt wird. Pfaft, der diese 
Methude unter Benutzung eines Drehmeiflels 
in seinem Mesosklerometer verM'ertete, 
erhielt so Mittelwerte für alle liichlungen 
einer Kristallfläche, welche zugleich mit 
den an anderen gewonnenen vergleichbar 
waren. Mit vewcniedenen unwesentlichen 
ModiTizieruniren ist die-e Methode aueli von 
Jannetaz und Goldberg, Egon Müller 
u. a. benutzt POsehl, der das Wesen der 
Härte in dem Bestreben der Kristalle sieht 
die Oberflächenspannung beizubehalten, 
sucht die Kraft zu beetimmen, welche nötig 

78 



tDIgitized by Google 



Kristaliiihysik (.Mfdianischc Eigeu>Lluiften) 



ißt, um ein Teilchen der Oberfläche von 
den Nachbarteilchen zu trennen »ind br- 
trachtet als Maß derselben die Tiefe und 
Breite möglichst feiner Ritte, welche durch 
eine Dianuuitspitz« hervorgerufen werden, 
die mit einer mdeUchst gcritigen Belastuiifr 
versehen ist.') Rosiwal cniiiLtfltr nach 
den Vorschligen von Toula den Substauz- 
verltut bei Verreibung einer Fliehe mit 
einem {jcirebencn Quantum Schmirgel be- 
stimmter Art, bis keine Abnutzung melir 
stattfand, Bohrens wandte eine ahnliches 
Verfahren auf (iesteine an. Holmouist 
veränderte es in der Weise, daß er das Ver- 
hältnis der Abnutzung ermittelte, wenn 
zwei kristallogranhisch verschiedene l'latten 
desselben Kristalls oder zwei Platten ver- 
schiedener Kristalle iiii; fiiH-r gegebenen 
Menge Schmiigel bestimmter .Vrt aufeinander 
geschliffen wurden bis keine Abreibung mehr 
stattfand. 

(-legen alle diese Abrasiousmethoden 
lassen sich ebenfalk Einwände erheben, 
denn ihrt- Kesultate hängen 7. H. am Ii ah 
von Material und Form des .VUiiiil.s, der 
Art des Sehleifmittels, der (icschwindig- 
keit dor Bewesriinc und ihrer Riclituni:, Bc- 
8cha,flL"uhcit dt'r Uherlljithe, Druck und 
anderen nur zum Teil oder gar nicht berück- 
sichtigten Faktoren. Wie kompliziert der 
Vorgang de» Kitzens und also auch der 
Abrasion ist. zeigen iiaincnilich die 
genannten Druck-, SclUag- und Ritzfigureu 
(vffl. unten), welche dabei in mikroskonisehem 
Malj^ial) aiiftrctfii. II. Ifcrfz hat daner eine 
ganz andere l>diniiion der Härte aufgestellt, 
welche zwar gestattet, einen viel einfacheren 
Vorirani; zu hcuhai lifpn. die aber den üb- 
lichen Begriff „Härte" zweifellos nicht 
trifft, weshalb hier nur kurz darauf ejnge* 
ganzen werden soll. 

3. Methode von Hertz und .\ucr- 
bacli. Hertz versteht unter Härte die 
Druckfestigkeit eines Körpers bei Berührung 
einer ebenen Fläche desselben mit einer 
kugrlfürMiijfcii, I>c! Iiiiireichendeni liriuk 
iät die BerUhruugsfläche ein Jvrei«; ^viu 
Radius wächst mit der dritten Wurzel aus 
dem Druck bis die Klastizität 'irctizc crn'icht 
ist, was sich bei spröden Kurjiern durcli das 
Entstehen eines feinen Sprunges längs der 
Grenze der Berühriiti'^'sfläcne, bei plasri-i hcn 
durch einen bleibenden Eindruck (Muide^ 
-verrät. Der zugehdrige Grenzdruck in Kilo- 
irranini pro nun- ist die ..Harte" ( Kin- 
driiitriinu>fesiiL'keit). Dicker (irenzdruck 

ist ahcr noch abliäiiüii; von dem Krüm- 
niung;»radius der kugeligen Fläche, indessen 
ist nach Auerbachs Beobachtungen der 
Wert P| . q' * konstant und wird von ihm 

*}Den 3Su«imiaenIwngdor Teikben in gräficTen 
Komplexen bexeieliDet er uh Tenazität. 



als „absolute Härte" bezeiclmct. Die sn 
von Aui-rbach gefundenen Zahlt-n -ind in 
der fuJgciideii Tabelle mit den von den nl)cn 
genannten .\iitiiren gefundenen vergliclicn. 
indem bei allen der Wert für Korund gleich 
1000 gesetzt ist (mit Ausnahme von Kolonne 
IV, in welcher der Wert für Quars gleich dem 
in Kolonne 11 gesetzt ist). 



1 


II 


' III 


t 

IV 


V 


Mohs 


PItff 


Rosiwal Pösrfal 


•Vufrl». 


1. Talk 


«'/. 






4.4 


_'. Trip.s 




i.-'S 


9,5 


I 2.S 


Kalkspat 




4.5 




00 


4. Flußspat 


3» 


5 


. 75.* , 


100 


5. .\patit 


72 


6,3 


55 • 


201 


fi. Feldspat 


200 


37 


. 108 : 


220 


7. Quarz 


VX> 






jfi> 


8. Topas 


4r>o 


'75 


450 


437 


n. Korund 




1000 






11 ). luamant 






l 





Die Tabelle zeiirt. wie wenig vergleichbar 
die bisher gemessenen Härtegrade .>md. 

4. Bedeutung. Schröder van der 
Ko!k hctnuhtpt den Härtegrad als wesentlich 
bt'duig(. durch den drad der Verdichtung der 
Substanz, das ist bei den Elementen das 

I reeiproke Atomvoiumen = Dichte durch 
Atomjrewicht (bei Verbindungen ist das 
mittlere Atoinuewicht zu nehmenj. Die 
Härte soll aber gleichzeitig abhängig sein 

t von der Spaltbarkeit und zwar desto mehr, 
je einseitiger und vollkommenor die-e t<t, 
so daU S^)altbarkeit gleichzeitig nach drei oder 
mehr Richtungen nur noch von geringem 
Einfluß sein sdll Benedicks vergleicht 
die Härte dem Liusdruck und nimmt eben- 
falls an, daß sie bei Elementen der Anzahl 
der Atome in der Kaunieinheit proporTinnnl 
ist, während nach Kydberg die llarie eine 

K'riüdisehe Funktion'des Atomgewichtes ist. 
ach den Erfahrungen an Leerungen 
seheint die Härte einer Kristallart durch 
kleine isomorphe Beimischungen erhöht zu 
werden und es würde dies, wie Beuedicks 
' hervorhebt, dem entsprechen, daß bei der 
.\nflösung die Zahl der Atome in der Volumen - 
cinheit im allgemeinen zunimmt, ebenso wie 
der osmotische Druck. Indessen scheinen in 
di( >i-r Hipsicht hi-her nur Aggrcirate. nicht 
eiuzehie Kristalle untersucht zu sein, so 
daß zweifelhaft bleibt wie weit deren Struktur 
die Härte bedingt. 

Die i^enliigisehe Bedeutung der Härte 
i.*t nicht sehr erheblich. Für die Deformation 
der Gesteine kommt äpaltbarkeil und Uleit- 
' vermögen zweifeUos mehr in Betracht al? 
die Härte. Die Zer.«etzbarkeit ihrer liemeng- 
teile scheint von der Härte ziemUch unab- 
hängig zu sein, indessen machen sich bei der 
Erosion an harten Gemengteilen reiche Ge> 



Digitized by Google 



I 
I 



KxiB(allph3rnk (Meeluuiiiiclie BSgenscIiafteii) ^ Kristailiiliysik (Optische Eigenschaften) 1155 



steint- oft iHMiiirklich als Kuppen, Kücken, 
(Iraif u.>\v., auch gehürtu uie härtesten 
Minerale mit zu denen« die sich in den Rück- 
ständen der Erosionsprodukte anreichern. 

Für die Technik ist die Härte ihrer 
Materialien (sie sind, soweit krist^iUin, fast 
staVi Aggregate) von großer Bedeutung; 
sie bedient sich m Ihm' Bestimmnng aller 
oben i;(>iia Mitten Methoden mit gewinen 
Modifikiitidiun. 

Literatur tiri Auerbach in WinkehuuHng 
Handl'iich il.r /'/n/Ktk f, SCI und 1908. — 

F. POachl, Die HürUt der jaUn Kffrper, 
Druim J90B. 



3d) Druck- und Schlagfiguren. 
So hat man den Komplex von Sprüngen 
und uniLji'la^frti'ii F!rn'liiMiti>iltMi Ix'zeii'hnct, 
welche du entsteheOt wo eine fiadel durch 
Schlag in eme KriBtallfliohe ehigetrieben 
oder ein zuKPrnndr'tfr Stift in sie oineedrnfkt 
ist. Sie können namentiich in dem Italic, 
WO die Flftcbe auf welcher sie hervorgerufen 
werden, höhere Symmetrit^ oder Pseudo- 
symmetrie hat für die kristallographische 
(Orientierung in ihr dienen. Sie nlttgen 
offenbar in konipüriorter und kcin*'-'we?s 
überall aul^aklarter Weise ab von den 
cJaetischen Eigenschaften, der Spaltbarkeit, 
einfachen Schiebungen und Translationen. 

So entstehen beim Gii>s durch Einschlagen 
einer Nadel auf (010) Sprtlnge parallel den 

Spaltflächen (100) und (Uli letztere er- 
:icbeiuen aber in der Xälie der Scblagstclle 
in eine Kichtung nahezu senkreeht zur 
erstercn abgelenkt (vcnmitlich wegen der 
leichten Tiatislationsfahii^keit parallel der 
ersten Sprungrichtung). Beim Glimmer 
entütehcn auf der Snaltfläche beim Ein- 
drficken eines halbkugelig abgerundeten Glas- 
stäbi lii-ns infultTf Traii^lalinn kruniiiinai liiL'O 
(unelastische) Durchbiegungen, welche im 
reflektierten Lichte eine fflr die monokline 
Symniftri*' <Icr Kri^falIo charakteristische 
Uchtfigur geben; wird durch Schlag auf 
eine spitze Nadel eine elastische Durch- 
biefnni? untl Durchbohrung der Spaltplatte 
bewirkt, so reißt das entstehende Gewölbe 
nach drei Riehtungen auf senkreclit /u jenen 
Richtungen nach welchen die Translation 
nach (001) schwieriger erfolgt, so daß die 
entstehenaen Sprünge nach der Kante zu 
(010) und zwei dazu unter ca. (K)" treueigteD 
Richtungen, vorlaufen; werden die durch- 
gebogenen Teile um die den Translations- 
richtungen zugehörigen Richtungen f ge- 
knickt, 80 entsteht die sotrenannte Dmek- 
fi'nir, von welcher ein Siralil juiriillrl der 
iianie zu (100), zwei andere ungefähr unter 
60^ dasu geneigt verlaufen. Einfachere 
Schlagf iguren entstehen auf der vollkommen* 



sten Spaltlhw he von Anhydrit, Antimon- 
glanz, Tupae, Apophyllit u. a.; sehr schöne, 
durch bloße Translation, auf d(>r basischen 
Spaltfläche von Phosgenit. Die Schlag- 
figuren, namcntUch auf der Spaltfläche des 
Kalkspat und die ähnlichen bei NaNOj und 
sind die Folge von Spaltung und ein- 
facher Schiebung. Am Steinsalz erhUt man 
auf den Spaltflächen S( hl.igfiguren, deren 
Strahlen jMuraUel den Diagonalen verlaufen 
und wie am Gümmer durch das AnfreiBen 
der infolge Translation durch die nr.'^r- 
schlagenc Spitze nach oben herausgetriebenen 
und gewdloten Spaltblättchen entstehen. 
Komplizierter sind die Drurk- und Schlag- 
figuren auf den Spallflächen von Bleiglanz, 
wo je nach den Dimensionen dee SpaltstOck^ 
iijKi der \\'nrht des Schlages ganz verschiedene 
Figuren 1 liiaiten werden können (Weißsche, 
Hauern he und Tariccosche Figuren). 
I Der beim Ritzen entstehende Komplex 
I von (raeist mikroskopischen) Spaltrissen, 
Translations- und Zwillinir-streifen und Ver- 
I bieguugen (sogenanute Bitzf iguren) kann 
I meist als eme Beihe von Druek- und Sehlag- 
figuren aufi:;efat5t werden und ist. wie jene, 
i zuweilen für das elastische uud plastische 
{Verhalten der Kristalle und ihre Spaltbar- 
, keit charakteristisch. 

Uteratar bH a M^^W, JtUtrbwh /är 

Mineraloffh tuw. i99S T, 70 W# tS9. — fVrnw 
E. HeuHch, Anniif< ' / ' .>i7 136. ! !0 
und 6-it, ISti'J. — P. I isclifr. AVij«« Jahrburh 
für Mintndofjic usir.. J!. ß. 32, ^5, 1911. — 

Taricoo, AU* S. Accad, d<i Lttuti X9. ^8 tmd 
SO», 1910. — a JMmT«, OUtt, Xaehr. 

O. 



I 

r 

I KrislallpliTiik. 

Optische Eigenschaf tat**') 

j A. (Jesetze der LichtfortpflanzniK in dureb- 
I sichtigen Kristallen. 1. AOgenwin« Gnindliifen; 

j a) Wellen- und Xormalenfläcni". h) Das H r. l;i ih- 

, sehe Prinzip, Die Kji"<iii«'l'« he Elastizität il i hi». 

I d) llerlcituni: 'Iit .N'urtn dt-ii- iitid Si i.ililfutläi lie. 

' e) Kon<«tnikli<»n der W edeiillHche; Fresnelsehes 
Klli|isiii(l 2. Reeuiäre Kristailp. 3. Optisch- 
einachsige Kristedie: a) Fondameatslerachei* 
nung am Kalkspat, b) (>8talt der Wellen- und 
Niirnmlfnflärhe; pn.sitive und negative Krisüille. 
f) Disi>er'5!o!i. 4. Outi.sch-xweiarhsigp Kristnile: 
a) 1 I. -III is Kon>itruKtion der Wellenfläche. h) 
Normalfnltärhe. <•) Optische Achsen (IJinor- 

j malen und ISiradialen). d) Konische Hefraktioiu 

' e) Orientierung der Welknfl&che in zweiachsigen 
KriBtiUen. f) Dispeisioin. B. Interfeienzeisrhri» 

ittungen an durchsichtigen KristaUpktten im 

*| hif Erschciliungi'n der zirkulären und 
elliptischen l'olarization sind in dem Artikel 
■ tJDrehung der Polarisationsebene" be- 
' handelt. 

73* 



Digltized by Google 



1156 



KristaUj^hysik (Optische Eägeiiscliaß«ii) 



irisiortpn I.iclit. 1. AiKilytisrh? l?t»f rnr-htun? 
<l( i I.i(htl)i'ucf:iiiig. 2. hitcrliT^'iizcisthi'iniiiif^cn 
im M'nkP'i Iii aufitllpnilon Lirlif: ;i) I Irrlfituiii: 
der lutensitätsgleichung. Die inU'rlt'ieiu- 
cnchflinungen im honweenon Licht, r) Die Inter- 
feimzend^nangeii im weiften Licht, d) Keü- 
förmife PlatteiL e) KomUnation von Kriatall- 
;)lattcn. f) Der Bahinotsrhp Knmpensator. 3. 
nfcrft*rpn7,«*rs«-heinuri<riti im kmu i iL'^nteii pola- 
jiMi'ilfii Lil hf: ;i I nptisrh-i'iiiarli<i;;i' Krisl'.ill- 
platt^'ii, ȆP si'nkii'tht y.m ojitisi-lnn Ai Iim* 
lebnitten siiul. b) Das Int^rferen^bil«! optisrh 
zweiachsiger Krist&Ue, die aenkn>rht zu einer ! 
Hittelfinie geschnitten sind, c) Dispersion der 
Arli<cnhiI(IiT zwfiachsigpr Kristalle. «1) Kom- 
bi na tinii tiner senkrpclit zur Ach.'^enebeiie ge- 
srlinittfin'ii Kristallnlatt«' mit einer '/«-Platte. 
Charakter der Dopnelbrechiing. (\ Absorbierende 
Kristalle. 1. Pleocnrcüsmiis. 2. Reflexion an der 
Oberfliclie nbaorbierender Kristalle. Oberflichen- 
fnbp, filanx, Srhiller. D. (iptiMrhe Kristall- 
analyae. K. Luninnszonz bei Kristallen. 

Das riiarakteristikuiu für die den Kri- ' 
stallen eigentümlichen optischen Kigen- 1 
Schäften ist die Anisotropie, deren KiiifluC 
«uf die Ausbreitungsweise der Licht- 
sehwingungen in der Flindunentoleneliei- 
nung der Donpelbrechung zum Ausdnirlc 
koiumt Wälircnd in homogenen, nicht 
kristallisierten durchsichtigen Körpern die 
(iesetze der optischen Vorgänge von der 
Richtune der Lichtfortpflanzung völlig un- 
abhariijitr sind (isotrope Körper), tritt in 
Kristallen im allgemeinen eine .\bliänL'iirki'it 
der optischen Eigen.schaften vun dor Hicli- 
tnng ein (anisotrope oder hcterotrope Körocr). 

Diese Abhängigkeit läßt sich im allge- 
meinsten Falle geometrisch darstellen durch 
eiiit'ii zentrisch sy tu metrischen Körper mit 
drei rechtwinkeligen ungleichen Acb«eu. Die 
Orfetttterung seines Aehsensjrstems im Kristall 
iitid die relative Wertigkeit seiner Achsen 
werden fUr jeden Einzelfall bestimmt durch 
die Gesetze der Kristallstruktur. Der 
kristalln*:rn))liisehe Bau stellt nirht nur eine 
bestimm Le äuüere i^'urui dar, sundeni er 
gibt gleichzeitig die räumliche Verteilung 
der physikalischen Kigetiscbafttii der Kri- 
stallsub'stanz. Kristailograplu.^eli gleich- 
wertige Richtungen sind es auch in physi- 
kalischer, speziell optischer Hinsicht. Die 
Symmetrieverhältnisse der Kristallform ge- 
winnen in dieser Hinsirlit besnndere Be- 
deutung, insofern sie gleiciizeitig die Sym* 
metrie der optischen Eigenschaften enthalten. 
Die Orienticrunt; des ireiiaiiiifen \( lisen- 
systems ist danach gem-beii dnn li die Hich- 
tung der geometrischen Syniinetrieachsen 
des Kristallcs. deren WertiL'keii L^ieielizciti'.: 
bestimmend ist für die Lunt:ei)verli,Uli)is&t' 
jener .\cliscn. 

Man kann danach sämtliche Kristalle 
in optischer Boziehuni,' zunächst in ebensoviel 
Sy.-^teme abteilen, als es in kristallographischer 
Beziehung geschiehL Die Beobachtung zeigt 



aber, daß unter diesen wieder Systeme 
mit idinliehen uptischen Eigenschalleu auf- 
treten, SU daß eine Zusammen fa^isung der- 
selben in 3 Hauptgrup[>en möglich wird. 
Zur gleichen (iruppierung führt die Zu- 
sammenfassung der Systeme nach kristailo- 
graphischen (lesichtsuunkten, nämlich natdi 
der Anzahl ihrer Hauptsymmetrieachseii. 

Die erste (Irup])»- umfaßt die Kristalle 
des regulären Systeuifi. Dieselben besitzen 
den hflehsten Grad der Symmetrie und 
sämtliche Hi<dituiitren sind in ontiscln-t 
Hinsicht gleichwertig; die Kristalle sind 
optisch isotrop und nahen also die Gesetze 
der l,ielitf(trtpflatizun!r mit den nieht kri- 
stallisierten Körjwrn gemein (vi:!, am Ii den 
Artikel „Kristallstruktur ). 

Die zweite nnippp enthält die Kristalle 
des hexagonaleii und des quadratischen 
Systems. Ihnen gemeinsam ist da.s Vor- 
händensein einer kristallograpbischen Haupt- 
symmetrieachse und damit einer Rich- 
tiimr. um welclie das (»ptische Verhalten 
der Kristalle symmetrisch ist- Die Beob- 
achtung zeigt ferner, da6 in dieser Richtung 
selbst die Kristalle sich optisch von isu- 
tro|)en Körpern nicht unterscheiden (wenn 
von optischer Drehung al^esehen wird), 
nicht doupelbrechend sind. Diese RichtuuL' 
wird daner auch als Achse optischer Iso- 
tropie, kurz „optische Achse" bezeichnet. 

I)ie tlritte (Iruppe sehließlieli bilden 
alle übrigen Kristalle, uäialieh diejenigen 
des rhombischeUf des monoklinen und des 
triklinen Systems. Sie besitzen keine 
Hauptsymmetrieachse und damit keine Rich- 
tung, um welehe das (»ptiselie Verlialteii 
Völlig symmetrisch ist. Die Erfahrui^ lehrt 
aber, aaft diese Kristalle zwei mit den 
kristallographischen .\ehseii nicht zusammen- 
fallende, unter einem mehr oder weniger 
spitzen Winkel g^eneinander verlaufende 
uusfrozeichnete Richtungen besitzen, in 1 itmi 
natürliches Lieht <lie Kristalle ohne Ditppcl- 
brechuni; durc lisetzt, die also die Bedeutunt' 
zweier optischer Achsen haben. Die Kristalle 
dieser tJruppe werden daher als upliöcli 
zweiachsige Kristalle bezeichnet. 

Wir gehen im folgenden Jetzt uiUier 
auf die optischen Eigenschaften dieser Kri- 
stallgruppen ein und betrachten zunächst 
den Einfluß der Kristallstruktur auf die 
Geschwindigkeit der Lichtfortpflanzung. 

A. Gesetze der Lichtfortpflanzung in 

durchsichtigen Kristallen. 

I. Allgemeine Grundlagen. In einem 
lionn'uenen Medium pflanzt sich die Licht- 
wirkung eines leuchtenden Punktes allseitig 
geradbnii: mit bestimmter endlicher Gt- 
.schwiudigkeit fort. Diese hat im leeren Raum 
nach allen Richtungen und unabhängig 



Digitized by Google 



I 



Kh&tail^iäk (Optische ü^gonaohafteu) 



lir>7 



vuu der Lichtflorte den unverinderlichen 
Wert o 3 X 10** em/sec. In jedem 

c 

anderen Medium bedtet sie den Wwt t = ~, 

wo n, der Bre<'huiig4mlex, eine durch die 
Natur des Mediums bestimmte tJröße dar- 
stellt, die in isotropen Medien nur noch 
von der Lichtsorte, in anisotropen Medien 
aaßerdem von der iUchtung der Liohtfort- 
pflanzuRf; abhftn^^t. 

la") Wellen- und Normalenfläche. 
Das iiontiDuum aller Funkte, iu welchen 
die von einem lenchtenden Punltt «Qs^ehende 
Liihtwirkuiiic iiacli cIirt hostiiiiiiitfii Zeit 
eintriflt, heilit die Wellenflächt' des be- 
treffenden Mediums. Die Form der Fläche 
i=;t von der gewählten Zoit unabhängig, 
und ihre absoluten Diment^iuncn sind dieser 
Zeit direkt proportional. Es genügt daher, 
dif Fläche für irtrinidcine beliebige Zeit 
zu kfiüien. Wie wir üchen werden, ist es 
von Vorteil, als Bezugszeit entweder 1 Se- 
kunde oder den c-ten Tei! derselben zu 
wählen. Betrachten wir ein sehr kleines 
Element s einer beliebigen Wellenfläche 
{FiK. l)t so stellt der sngehdrige Radius- 




vektor r die Biehtung der Lichtfortpflanzung 

nach dip>fm Flpmont. d. h. den Lichtstrahl, 
ilar. Die Wt-UcuHäclit; Kibt also die Vertei- 
lung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der 
Lichtstrahlen m dem betreffenden Medium, 
so daß sie auch als Strahlenfläche be- 
zeichnet werden kann. Wird als Bezugszeit 
1 iiekundegevählt, sogeben ihre Dimensionen 
dnekt di<> Strahlgeschwindigkeiten in den 
einzrIniMi I{i(hiutii:cn an. 

Wir erkennen uuu aber, daß der Liebt- 
strahl im atli^meinen f^egen nein zuf^ehArq^s 
Wt'IliMicIciiiriit . d,i- wir gleichzeitig als 
Element der Tangentialel)eue im betrachteten 
Ihinkt «nwhen kflnuen, geneigt sein kann 
fin nns«erem speziellen Fall um den Winkel 
zwischen r und r, wo v die Normale auf 
der Tangentialebene ist). Wächst nun die 
Zeit um den klein* n Ilt triL' dt. so ver- 
schiebt sich das beutilt iiUl i.kiiient parallel 
mit sich selbst in der Richtung des zuge- 
hörigen Strahls um rdt: die Tangentialebene 
aber, der es uagehiirt, verschiebt sich laujjä 



ihrer Nonnale r um die kleinere Streek» 

QQ' — rdt ■ (IIS (r. n. wt'lclie die Pro- 
jektion des Strahlstückeä rdt auf die Nor- 
malenriebtung ist Die Fortpllansangs- 

ircsidiwindiirkcit drr Taiiüftnitialebene der 
WeUenfläche, die aib Nornialeugeschwin- 
digkeit bezeichnet wird, ist also in unserem 
Falle gerirv^er als die entsprecbende Stralilen- 
I geschwindigkeit. 

I Ist nun der leuchtende Punkt sehr weit 
entfernt, also r sehr groß, so .sind auch 
größere Stücke der Wellenfläche als eben 
anzusehen: man spricht dann von ebenen 
Wellen. Solche unterliegen der Beob- 
achtung in allen Fällen, in denen man mit 
parallelem oder nahe parallelem Lidit ope- 
riert. Dann ist auch der Ikobacbtung direkt 
zugänglich mnr die Geschwindigkeit der 
Wellenfortpflanzung in der f^ii Iitiiiiir ihrer 
Normalen, also die Normalengeschwindigkeit 
Die Kenntnis der WellenfUehe genügt 
in dic^iMn Fall ni< lit mehr zur Beschreibung 
der beobachtbaren \nr.r;inü;e. .\n ihre 
Stelle muB dann die ..Nu rmalenfläche ' 
treten, ilie man dadurt Ii erhält, daß man auf 
jeder durch den .Mittelpunkt der Wellen- 
fläche gelegten Richtung die ihr entsprechen- 
den Wprte der Normalengesrhwindigkeit 
aufträgt, die dureli l'ryjektiuji der jeweiligen 
Strahllängen auf die durch da< Zentrum der 
Fläche gehenden Wellennonnaleu gefunden 
werden. 

In allen Fällen, in denen der Lieht strahl 
auf dem zugeiiörigen Wellenelemeut senk- 
recht steht, fallen Strahl und Normale 

und entsprechend Strahlenfläche und 
Normalenflicbe zusammen. Es trifft dies 
munentHeh fflr Kugelwellen zti. .Andererseits 
ist der T'nterschied zwischen beiden Flächen 
um so ireringcr, je weniger Strahl und 

; Wellenuiirniale sich voneinander entfernen. 

ib) Das Huygenssche Prinziii. T>ie 
.Vusbreitungsweise der Lichtwirkunt;. <lie 
zur Ausbildung der Wellenfläche führt, 
i^^t natch lluygens, dem Begründer der 
I ndulationstheorie des IJchts, folgender- 
maßen aufzufassen: Während sich eine 
Welle durch irgendein Medium fortpflanzt» 
durchlaufen die .\eth*nrihrationen nach- 
einander alle in diT Kurt )>ftanznn!:^richtung 

, liegeiuleu Punkte derart, daß die Errang 

;an jedem Punkte zeitUch nm so spSter 
erfolgt, je größer sein .\bstnnd vom Kr- 
reguni^iizeutrum i&U Die Fortpflanzung der 
iwingung kann danach als eine l'eber- 
tragung der Errec:nn'_' \ on Punkt zu Punkt 
aiii'P'^ehen werden, .iecier von einer Licht- 
uelle getroffene Punkt kann dann selbst 
als \H-'irrin:r«pnnkt von elementaren Licht- 
weilen aulgelaüt werden, die sich allseitig 

'ausbreiten und die um so später ihre Be- 
w»>gung beginnen, je weiter ihr .\usgangs- 
punkt vom ursprünglichen Zentrum entfernt 



Digltized by Google 



im 



ist. Die aus dem Zusammenwirken dieser | Neigungswinkeln (f, gegen dip Koordinaten- 
unendlich vielen Wdli-nsv^tom." resultierende : «wb«»""» kann diese in die drei KomponeatMi 
HÄUptwello wird für jeden Zeitpunkt durch i e.cosu, e.casß, ß.cosr 

die alte eiiutelnen Teilwellen femeinsamlnarlidenAchMBriehtnii^ zerlegt werden. Diese 
umhüllende Fläche darirostolit Wir sich , rufen in der gleielien Rithttug die ElBstixitits- 
ateigen läßt, treffen namlich au ihr alle kräfte 

Bewi>$:unfien mit gleichen Schwinsunps?- ; a^rtrosi^. b^öeosjJ. c'«c»s-/ 

zuständen ( In, wälirt nd sich in alli ii anderen ' hervor. Die Aesultierende dieser drei Krüte ist 

Punkten des Raumes die Tcilwelh u durch dann _ _ _ 

Interferenz Terniehten. Man gelangt auf R^«|^a«coB'« + b«co^J} + c^co^ri 

diesem Wc?c ccnau 711 demsrlben Haupt- , , tr^ . «u^. wi»v-i au K^^rAi 

weUeusvstem, welche, durch die Beobachtung , ""i:;:.^^?"* ^ 
in jedem Falle tatsächlich festgesteUt wird. ^ °»**'»*^*'^*^" 

Kl Die Fresnelsche Klastizitäts- 
fläche. bresuel ist es gelungen, durch 
relativ einfache Annahmen eine allgemeine 
theoretische ParstellmiK WclloTifort- 
pflauzung in eini'in bthcbij;i'u Mtdiuni zu 
geben. Wenn »eine mechanischen Vor- 
stellungen auch der neueren elektromagne- 



a^ccost^ b*acos(i c'«^cosy 
■""R^' ~R"~"' R ■ 

Mihi sieht, daß im allgemeinen die resul- 
titniidc Elastizitätskralt nicht gleiche Rich- 
tung hut mit den «e erseu|renden VetBcWebunfen 

(eine Koinzidenz trifft in Üeberi'in'^timmiing mit 
der gemachten Voraussetzung nur fiii die spe- 
ziellen l iillf (in, daB die Verschiebung in der 



tischen Auffassune der Wellenbewegung ^[Jll'J^Ji;;;;;,^ ..^olgt. wo also 7. K u = 



weichen mußten, sn lialK-n (hx ii ^tMn^' Er- 



üü» wird). Man kann nun aber die 



gebnisse ihre liedeutung unverändert be- 1 5iesulbinte in zwei andere Kräfte zeriegen, von 
wahrt I denen die eine parallel, die andere nonsAl sa 

Frosiiel betrachtet den Aelher als ein ! " ^>rschiebungsricht,m^^^.n wirkt^ 
elastis<-hes Mrdinm. in dem jede in einem '^'''^l^"'^'-''/»^" »«^«^ 

, ,. ,. I, 1 , i j * tf«_-_i.:_i. im folgenden AbscJnutt ctsu liilu 11 «ira, lur 

behebigen iuiiktc auftretende Verschiebung Lichtfortpüanzung niciit in Hetnuht kommt. 
Klastizitätskrafte auslöst, welche das ur- unberücksichtigt und benuhnen nur die den 
sprönglicbe Gleichgewicht wiederherzustellen Verschtobnagen puaUele Komponente, Dieselbe 
streben. Wird dann die Liehtfortpflaraung ; ergibt rieh als Snmme der Projektionen der in 
als elastischri Voriraim anfL'craCt. so sind «iic Arhsenrirhtungen fallenden Kraftkoinpo- 
ihre (.iesetze direkt au» den elastisclien ' »enten auf die Richtung der Verschiebungen. 
Effenschaften des Aethers Im betreffenden I Si« »»* »1««» 

Körper nhzuicifcn. Während in jedem' a'ffcos* « -• b»ß ^ : cV < n.s - 

isotropen Medium die Elastizität des Aelhers Die ElMtizität in der l^etrachteten Kh htimg, 
naeh allen Kichtungeu als konstant betrachtet) die mit *• bezeichnet werde, ist dann 
werden muß, ist sie in den Hnisotropeii a* cos' <.- — b* cos» (3 f <•* co-;' ;• r'. 
KrisU»Uen mit der Richtung veränderlich i,.^^^ 1^.^ gjj^, aUgemrin die für du- Luhtioit- 
anzunehmen. Es existieren in diesen aber nflanzung maßgebende Verteilung der Klastizität 
drei zueinander senkrechte Richtungen, in lu dem betrachteten anisotropen >lediam fest- 
denen die Klastizitiit ihren größten, ihren gestellt Setzen wir noch 



kleinsten und einen zwischen beiden lirtreiulen 
charakteristischen Wert besitzt, und weiche | 
anBerdem die Eijcensehaft haben, daB jede 
Vrrscliiebiing in ihrer RiclitunL' nur Klastizi- 
tätükräftc in der gleichen Richtung hervor- 
ruft Diese Riehtunf^en, die fflr jeden Punkt 
im Kristall die gleichen sind, werden als 



cos t( 



cos ß 



cos 7 ^ 



so 



und r*=x* + yM z*. 

folgt in rechtwinkligen Koordinaten 
(xt ^. y« + X«)« — A> X« — y« — c» z* - 0. 

Dies ist die Oleiehung der Fresnel- 



Elastizitätsachsen bezeichnet. Ui die ; gehen Klasti/.itat»flächc. Sie stellt 
Elastizitit in diesen drei Richtiin<;en be- ein Oraloid dar mit den Halbachsen a, 

kannt. so kann (ii<'>cllif daraus für jede^b, c, dessen Kadienvektoren v für jede 
andere Richtung al)«;eltiiei werden. beliebige Richtung die Quadratwurzel der 

Ks M icn die drei Klasti.ltHt-Miehüen des I Elastizität angeben. 
befrarhi.M. M. ,l,,nir /„ Knnnü d. n n h^. n .V. I «H Hcrleituug der Normalen- und 
V. 7. -.noiiun.iL liu iilasii/a.ii i.a. Ii dusou Strahlenfläche. Für die J^ortpuanzungs- 
AelisonrirhhiMfrt n >ci mit a=. b-. c - bezeichnet, geschwindigkeit einer elastischen Welle gilt 
wobei wir <li< ;-e (;r»i.'.c so definieren, daß ihre allgemein die Beziehung 

Multiplikation mit der in der ,\chscnnchtung j ^ 
erfolgenden \ er>eliiel)iiiiir ieweils die Größe der 1 ^ *' 

in dii MM F{icluiitii' liervitrL'crufenen Rlastizitäts- 

' Tritt" nun m uns..rem .Meduim eine .\ether- 1 wo r= die Elastizität jjes Aetlie» in der 
Verschiebung e parollel einer Geraden mit den Richtung der Verschiebungen und d «He 



1 »' 



Digitized by Google 



Kritttallphysik (OptiMsh« SS|:eDM4iaften) 



iise 



Dichte des Aethers be/oicliiit t. v ist aUo 
proportional bczw. gleich v, weiiu w»r d 
Konstant hezw. gleich 1 setzen. Die Radien- 
vektoren de« ah.rt»!t^iteten Ovaloids geben 
danach direkt ein Maß für die Wellcnge- 
scbwindiKkeit. Da nun aber die Fortpflan- 
zung des Lichtes auf transversalen Aether- 
schwingungen beruht, so ist die Länge eines 
Radiusvektnrs nicht «-twa iMaüiri'lxM)«! für 
die (ieschwiiidigkeit einer iu seiner Kichtung 
»Ich fortpflanzenden Ucfatwelle. sondern 
nur filr die (iesohwindigkeif dorjniiL'on 
Lichtwellcu, deren Aethersehwingungen in 
»eine Richtuni? fallen, die sich also senkrecht 
zu ihr. fortpflanzen (da für diesen Fall eine 
zur Versrhiebungsrichtung normalt' Kom- 
ponente der Klastizitätskraft einer longitudi- 
nalen Welle entsprechen würde, blieb diese 
Komponente in unserer vorhergehenden Ent- 
wickelung (vgl. ic) unberücksichtigt). Damit 
ist allerdings die Zuordnung von Lichtwelle 
und Radiusvektor des ElastizitStsovaloids 
muh nicht eindeutig L'^t^phcii. da den 
Schwingungen einer natiirlicheu Lichtwelle 
t^teichzeitig alle Radieiivekt(»ren zugvordnet 
•werden könnten, dir in der zur Richtung: 
der Wellenfortpflanzung normalen Schuitt- 
ebene des Ovaloids liegen. Die theoretische 
Betrachtung lehrt hierzu in rcbereinstim- 
rouiig mit der Erfahrung nun folgendes: 

In einer gegebenen Richtung können 
sich in einem anisotropen Medium nur die- 
jenigen beiden transversalen Schwingungen 
ausbreiten, die in den zwei zueinander 
senkrechten Ebenen erfolgen, in welchen 
rieh von allen nrnkrecht zum Strahl vor- 
handenen ivlastizitätcn die irrößtc und die 
kleinste derselben vorfinden. Tritt also 
eine ebene Welle in beliebiger Riehtnng In 
einen anisotropen Kristall ein, so wird sie 
im allgeint-'incn in 2 Wellen zerlegt, deren 
Schwingungsrichtungen jeweils durch die 
grüßte und kleinste Achse der zur Fort- 
pfliiuiungsruhtiuii; senkrecht stehendcu 
Schnittkurvc des Ovaloids gegeben sind 
und deren ( «esc h windigketten der halben 
Länge dieser Achsen gleich sind. 

l'm daher die F(i r t pf lanzungs- 
gescbwindigkeit ebener Wellen in 
beliebiger Richtung in einem anito- 
tropen Medium zu erhalten, legt man 
beliebige Ebenen durch den Mittel« 
punkt seiner Elastizitfttsfläche. er> 
richtet in demselben auf der be- 
treffendeu Ebene ein Lot mihI trägt 
hierauf den größten und kleinsten 
Halbmesser der diireh den Schnitt 
mit der Elast iz i i a isi lache gebildeten 
Kurve ab. Der geometrische Ort aller so 
erhaltenen Punkte ist die Nornialenfläche 
dw betreffenden Körpers. Dieselbe ist eine 
z\veiscIialiL'c Flüche, da sie gleicIr/ciriL' 
die graphische Darstellung der Fortpdau- 



ztiTi:rswpise zweier verschiedener Wellen- 
ziige ist. Es ist bemerkenswert, daü zu ihrer 
Herleitung die Kenntnis einer einzigen 
fliarakteri«:tt«rhen F'läche. des Elastizit&ts» 
ovaloids de* Mediums, genügt. 

Ihre Gleichung ergibt sich auf folgende 
Weise : 

Die (jleirbung der Ela8tizitätslla4-he war: 

<x« + V« + — a«x»—b»y«—c»x« = 0 I) 

lJc'trj<< Ilten wir iiiiii i lue Wellennormale, 
«leren Neigung gegen die Kauptachsrn der 
IClistizitätsflärhe durrh die Winkel tt, ß, y ge- 
geben ist, so ist die Gleichung der zn ilir aeok. 
rechten Dianietraleben«. die wir durch den 
Mittelpunkt der Klustizitätsnärhe legen. 

x.r<is <. : y ros /} ^ 7. cos = 0 2) 

.Viif der liichtiing der Wellennormnien sind 
nun die ]>ängen *ler beiden Halbachsen der ent- 
.stindenen S«'hnittkurve abzutragen. Diese 
Lingcn sind Maxinuil- imd Minimahvert der in 
der ifchoittelipne möglichen Radienvektonm 



Wie sich durch DiUcrenti;itiun ergibt, trifft 
dies zu, wenn die Bedingungsgleicfiungen 
fallt sind 

X — l**X — i' cos K ^ (t 

y — ib'y — i' cos fS i) S> 

wo i und i.' bestiiauiie Faktttiva sind Werden 
die.se (Jleichungen mit x, y, 7. niulti|)li/iirt und 
addiert, so wird mit Herücksichtigung von 2) 

i(a».x' ~ b^V - r*z-) - (1 
uud mit Berücksichtigung von 1 1 



ly» (jleicbnngen 3) huaen xich dinn in der 
Form »flireiben: 

x|l ^ ^,2 ) Ä'cost. 

z(l- ^,) - Ä'eos-/. 

Werden diese lileit hungvu iler Kedie nach mit 

cos« cos^ cos 7 
ii»—9** yt—l^' f*_"c» 

multiphziert und dann addiert, so folgt, da die 
liUeder der linken scite verschwinden. 



co8*f: cos*/i cos 



— c" 



Dies ist die allgemeine Beziehung für 
die Fortnflanzungsgeschwindiizkelt r eitter 
ebenen Welle, deren Normale mit deu 
Elastizitätsachsen des betreffenden Körpers 
die Winkel a, ß,'y einschließt; sie stellt 
also die gesuchte Gleichung der Nor- 
ni;ili'ntl;i('iic (i;ir. In rechtwinkligen 
ivoordinaten wird dieselbe: 



Digitized by Google 



im 



KristallphyBik (Optische Eigenschaften) 



(x« + y» + z*)» - (x*(b* 4- 1 *) + y-(i'* 4- a*) dieselbe Operation an der Gleichung de.* 
+ -f- b*)l (X* + — z*) Hh bVx* Klastizitätsovaloids aus, so «rgibt sich in 

^ c-^ri-X' -L a-"b*z- 0. Polarkoordinaten 



Es ist dies eine Gleichung ti. Grades. 
FaHs man von der Krttnimunir der Wellen 

nicht ahsi'hiMi darf, i.*t an Stelle der Nornialen- 
fläche die Welle nflär he in lk>traeht zu 
»eben. Diese ist« wie im vorstehenden 
unter la gezcij^t worden ist. aiif/.nfaissen als 
die Kemeinsanie Umhüllende aUei ebt-neii 
Wellen, die zur Zeit Null durch ihren Mittel- 
punkt hindurt hcreiranpen sind, während um- 
Kekehrt die Nurrita lenfläche als der geometri- 
sche Ort aller Fußpuiikte der vom Zentrum 
der Strahlcnfläche auf alle ihre Tangential- 
ebenen pefällten Senkrechten definiert ist. 
Man kann tlanadi die ( i1«mc1iiiii<; der Wellen- 
fläche entweder aus der Gleichung der 
EäastüitfttsfUehe berechnen, indem man 
die gekrümmten Wellen entstanden 
denkt aus einer Aufeinanderfolge unendlich 
vieler ebenen Wellen (vpl. A. Becker, Kristall- 
optik. Stutt^^art 1903), oder man kann ihre 
Cileichnng direkt aus derjenigen der Jior- 
malenl'liiehe ableiten (vgl. Höckels Lehr«' 
buch der Kristalloptik S. 40). Die Rechniintr 
ergibt für die Gleichung der Weileii- 
f liebe in Polarkoordinaten 

b« cos* ß 

„2 1-« "f" 



cos^ cos* ß cof* ;• 1 
a« b* ,/ 

und in rechtwinkeligen Koordinaten 



a» eos2 



c* cos* 



' =0. 



— H- b* 

oder in rechtwinkeligen Koordinaten 

(X* + y* + z») (a«x» + b'v* + c»z») — 
a« (b« + c«) X« — b« (c* + a») v» 
— c« (»• + b«) »• + 8 W = 0. 

Darin Iwdeuten a. I). c. wie .stets, die 
Fortoflanzungsgeschwindigkeiten nach den 
3 Acnsenrichtungen (dieselben sind fflr Welle 
und Strahl identisch) und o die Strahlen- 
geschwindigkeit in der durcli die Winkel «, 
]9, y Ke^en die Achsen gegebenen Kichtung. 

ir) Konstruktion der Wellen- 
flaclie. Fresnelsches Elli(>s()itl. Wie 
wir gesehen haben, bildet da.s Fre^ne Ische 
EIa8tizität.«iovalnid (vgl. ic) die Grundlage 
für die Konstruktion der Nornmlenfliu'he. 
Wie Kre.'<nt ! irezeigt hai. laLit sich nun auch 
die WeUeuIläche in ganz analoger Weise 
konstruieren, wenn an Stelle des Ovaloids 
eine Flä(lu' /.ii^rnndr <:el«'i:t wird, die zu 
diesem in derselben Beziehung steht wie 
die Wellenflftche sur Nonnalenfllebe. 

M.'iti erkennt leicht, daß die (Jleichiing 
dtr Wellentlache au.s derjenisjen der Nor- 
nialenlliiche hcrvdrgeht, wenn in h rzierer 
die a, b, c durch ihre reziproken Werte und 
1 

^ durch Q — die Strablengeschwindigkeit — 

ersetzt wird, und wenn L'Icit li/eillg die 
Jieiguugswiukel au Stelle der Nuruialeu 
dem Strahl sugetcilt werden. Fabren wir 



^2 yt ^ _ 

a*"*" M c« 

Dies ist die (ileichung eines dreiachsigen 
RIlipsoids, das als Fresnelsches Kllip- 
soid bezeichnet wird, und dessen Be- 
deutung darauf beruht, duü e^ die (jrundlage 
bildet für die Ableitung der Strahlenfläche. 
Für diese Ableitung gilt folgender Satz: 

Legt man dnrch das Fresnelsche 
l^llipsoid eine 1 > ia in e t r a I e l)e n e , so 
ergeben die iialbachsen der erzeugten 
Sehnittkurve (Ellipse bezw. Kreis) 
dureh ihre Jyänge die Fnrtpflan- 
zungsgeschwindigkeiteu der beiden 
senkrecht zu jener Ebene verlaufen' 
den Strahlen an. 

Wir wenden uns jetzt zur lietrachtuug 
der speziellen ESgensehaften der einzelnen 
Kristallgruppen. 

2. Reguläre Kristalle. Wird im liiitern 
eines regulären Kristalls eine Lichtwelle 
erregt, so pflanzt sich dieselbe nach allen 
Riebtungen mit derselben Geschwindifi^keit 
fort, da alle Rielitunircn sowohl in geome- 
trischer als in optischer Hinsicht gleiehwert^ 
sind. Von jedem Errefrungssentmm gehen 
sonach Kugelwellen ans. für die Strahl- und 
Wellennormale identisch sind. 

Setzen wir a = b = c, so gehen sämtliche 
im vorhergehenden entwickelten Gleicbungeii 
in diejenige einer Kugel 

a» -r y* + z* = a* 

über. w<i a die nach allen Richtungen 
k<instantc Lichtgeschwindigkeit darstellt. 
Wählen \x\t als Zeiteinheit den c-tcn Teil 

einer Sekunde (vgl. la), so ist = "id 

wir erhalten als charakteristi.sche Gleichung 
für die Lichtfortpflanzung in regulären 
Kristallen 

x» + y» + ««-^,' 

wo n der Brechunpsindex des betreffenden 
Kristalls ist, der nur noch abhängt von der 
Lichtsorte. Es genügt also zur eindeut^en 
Festlegung der Lie]itfort]iflBnzang fQr jede 
hl iii i^riu- Wi tle eine einzige Konstante des 
bet reitenden Korjwrs. 

3. Optisch-einachsige Kristalle. Die 
typi-ilieii Kigenschaftcn der Kristalle dii<s<'r 
Gruppe sind zuerst am Kalkspat be<»bachtci 
und näher studiert worden. 



Digitized by Google 



Krktallphyäik (Optiaofae Eigeodcbafti^) 



1161 



3») Fundamentslorieheinu ngen am i venelii«denen Rfebtnn^en sesehiuttoii waren, 

Kalksi ii 1) 1 Kalkspat kris^tallisirrf liexa- und faiiden dasselbe KesultÄt. 

Sonal rhuinbiiedrisch und spaltet leicht in Die bcideu gebrochenen Strahlen sind aber 
rei Biehtungen nach Mnem Rbomboeder, nicht mehr natftrliclMS, sondern geradlinig 
d. i. ill Stficke, die von 6 Rhiirnbpnriäclu'ti itolarir^iorfcs Licht. Wiilirciid wir beim 

begrenzt sind, natürlii-heii Licht Aetiierschwiugungen in 
Wihrend zwei allen Richtuneren senkrecht xam Strahl 
»ich gegenüber- zulassen, erfolgen die Transversalschwin- 
liegcnde Ecken gungen der beiden gebrocheneu Strahlen 
von B stumpfen I nnr noch in ganz bestimmten Ebenen. Es 
Winkeln einge- zoii^t sich, daß diese beiden Ebenen selbst 




schlössen sind, 
werden die 
Übrigen 6 Ecken 
von einem 

stuiiiiirtMi und 



aulcinander senkrecht stehen, und zwar 
erfolgen die Schwingungen des ordinären 
Strahls jeweils senkrecht, diejenigen des 
extraordinären Strahls jeweils paraOel tn 
der durch Strahl und Hauptadisf Lrolt'trtfii 
zwei spitzen Ebene, die als „Uauptscbnitf' bezeichnet 
Winkeln gebQ-lwird. 
dct. T)ie Ver- Die Brechung des extraordinären Strahls 
bindungslinie ab der 2wei ätuin[«ten Ecken weicht bei gleichem EinfaUswinket von der- 
ist die kristallograDhischc Hauptachse, jenigen dee ordin&ren am meisten ab in 
während die Nebenaensen durch die Mitte dem Fall, wn die Rirhtiui? seiner Ftirt- 
der auf* und absteigenden Seitenkanten pflanzung zur Ilaii|ita( hse de^ Kristalls 
gehen. senkrecht steht, le meiir sich seine Fort- 

Im Jahre 1669 hat Erasmus Bartho- P"*"'""?^^^'"!'^''"" ^''^^"''"i;^- 
^ achse nähert, desto yiriuKti werden die 

l II t erschiede der Brechbarkeit beider 



linus an einem !?nlr-hcn Kristall beiibaelitet. 



daß (k-Kcnstandc durch i^bu doy SiTM^n; sie verschwinden schließlich voll- 

tc Ihn deshalb Doppelspat ^^.„jjg jj.^ p^„ ^.^ strahlfort- 

von Huygens, Mains n'nd Young ein- i Pf!!!Ji^''"'LL^^fi 



werden ; er nannte 

Die Erscheinung wurde sp&ter^nämen 

trehend ,n>ter>ueht und erklärt. \yu J^n \ '^!tK^S^ 1^ 
fanden, daß ein in den Kristall eintretendee 1 £S CTf r' f if i t 
Bflndel paralleler Strahlen natOrlichen Uehta ! ""^^S '^^^ . . 

in. alltremeinen in zwei StraldeubCnulel von • . J?J«VTÄi*Zi h^^^^^ 
merklich gleicher Intensität zerlegt wird.t"^" hexagonalen und 

uA«iu>yu j,iviyii»,* x«»vi.ö «.i , quadratiM lien Sysioms. Eine zusammen- 

fassende Betrachtung dieser Eigenscbalten 



die rieh im Kristall in verschiedener Richtung 

fortpflanzen, die aT?f> verschieden gebrochen 
werden. Von diesen folgt das eine dem ge- 
wöhnlichen Brechungsgesetz, besitzt also 
imrh allen Hichtungen im Kristall dieselbe 
i^urt^illanzuiigsgcschwindigkeit, wahri^iid die 
(iröße der wecbiuig des anderen von 
der Fortpflanzungsricntung im Kristall ah 
hängt. Alan nennt daher den ersten Strahl 
den gewöhnlich gebrochenen oder ordinären, 
den anderen den aufierocdentlichen oder 
extraordinären StmhL 



ermöglicht die Aufstellung der Wellen- und 

Normalenfläche. 

3b) Gt&ialL der Wellen- und Nor- 
iiia lenfläche; positive und negative 
Kristalle. Im Innern jedes optisch- 
einachsigen Kristalls pflanzen sich nach 
V r teilendem zwei verschiedene Wellen 
gleiciizeitig von einem Erregungszentnun 
aiis fort, von denen die ordinäre eine von 
der Kit htuii^ unahhan^i^'e. die extraordinäre 
leine mit der Richtung veränderliche Ge- 
Die Existenz eines ordin&ren Strahls > «ehwindif^tt besittt Die Wellenfllche 
wurde mehrfach durch enls( heideiide Ver- muß d:ilier. wie Huygens von vornherein 
suche sichergestellt. Brewster legte zwei .richtig erkannt hat, Üms 2 Teilen bestehen, 
Kalkspatstncke, von denen das Mne paraUet, | von denen der eine, dem ordinären Strahl 
da*? andere senkrecht zur Hauptacnse ge- zugehörige eine Ku^el. der andere, dem 
schnitten vvur. su uuteinander, daß beide extraordinären Strahl zuärehftriee wegen der 
ein einziges Prisma, beide mit genau gleich Symmetrieverhiltnisse eine Rotationsfläche 
Kroßen brechenden Winkeln, bildeten. Kr sein muß, die in der Hauptaelisenrichtung 
fand, daß der in der einen iialtlc aal ireleiule mit der Kugel gemeiiisatiie l'*»le hat. .Vis 
ordinäre Strahl in der.sdben Richtung auch 1 einfachster Fall kam für sie die .\nnahme 
die zweite Hälfte dun Idief. daß seine Fort- einr-s Rntatioriselli|isiiids in Betracht, das 
pflanzungsgeschwiiKliKi».eil also dieselbe blieb, dnreh zwei rarauu ler bestimmt wird, den 
Später maßen Swan, tilazebrook um! I'nlarradius 0 und den Aequatorialradius e, 
Hastings den Brcchun^scxponenten des welche die Extremwerte der vorkommenden 
ordinären Strahls mit Prismen, die in ganz ; Fortpflanzui^sgesohwindigkeiten, die suge- 



Digitized by Google 



1162 



Kmtall|)hysik (Optische Eigensebaften) 



nannten H a u p 1 1 i o Ii t c c m ii w i ml i g ke i t e n 
des betreffenden Kristalls diir.stellen. 

Zu dieser Wellenfläche gelangt man 
amli in der Tat durch Anwendung der 
Fre.>iit!lschen Betrachtungsweise (vgl. le). 
Das Fresnelsche l'HUpsuid <:('lit liir ontisch- 
eiiuichsige Kristalle in ein Rotationsellipsoid 
mit der Gleichung 

über, falls die optische Achse zur »»Achse 



T 




Fig. 3. 

I^ählt vird; dal>ei ist a = o und c = e 
zu setzen. Das Achsenkreuz tirs Plllipsoids 
ist sonach das in Figur 3 dargt^'stellte. 

Betrachten wir nun die Vorgänge in 
einer die x- und z-Achse pntlialtiMulpn 
Schnittebene durch den Kristall, d. h. in 
einem die x-Achso enthaltenden Haupt- 
schnitt Haben wir ein Erregungszentnim 
homoirener Wellen, so breiten sieh von ihm 
zwei WcnfMi/.iitrc au>. nämlich <iil( lit\ deren 
Schwingungen normal zur betrachteten Kbene 
erfolgen, und solche, deren Sebwingungon 
in diese Ebene fallnn. Dir Srhwintcungen 
der ersten (ordinäreuj Wt Ut' erfolgen danach 
in allen Fällen, welches auch die Portpflan- 
zungsrichtung der Welle sein mas;. jinrallel 
zur y-Achse und |>flanzen sich daher in jeder 
Richtung mit gleicher Geschwindigkeit fort; 
der Schnitt unserer x-z-Ebene durch die 
Wellenfläche liefert för den ordinären Strahl 
t iiii'U Kreis mit dem Radius o. Die im 
Uauptschoitt erfolgenden Schwin^ngen der 
zweiten (extraordinären) Welle besitzen keine 
ti [i\ eränderliche Richtung, sondern verlaufen 
gegen die optische Achse unter variablen 
Winkeln. Ihre Fortpflanztings^eschwindig- 
krit ist rlahf'i nach allr'n Riclitii iiiron ver- 
schieden, in denen sie andere Winkel mit 
der optischen Achse bilden. Für den in der 
i;i< litung der opti?r!uMi Adi-r sich fort- 
jjilanzenden extraordinären Sirahl erfolgen 
die Schwingiini^en parallel zur x-Achse. 
Da diese beim Fresnelschen Ellipsoid 
der y- Achse gleichwertig ist, so fidlt die 
Fortpilanzungsuesehwindigkcit des extra- 
ordinären Strahls in der betrachteten Kich* 



tung mit derjenitren rle> ordiiiüroii Strahls 
zusammen. Fiir den senkrecht zur optischen 
Achse si( h tortpflanzenden extriorainiren 
Strahl verhiufeii die .Schwingungen der 
optisihen Aciise parallel und pflanzen sich 
iiifnlsedessen mit der Geschwindigkeit e 
fort, die für Kalkspat, auf den sich unsere 
' Konstruktion beziehen möfite, größer ist 
als (I. Das Ktiiitiiuiiiiii aller auf diese Weise 
im betrachteten Hauptschoitt festlegbaren 
, Punkte gibt eine Ellipse, welche den Krew 
des ordiniren Strahls umscrhließt. Da aber 
die gleichen Verhältnisse vor- 
liegen in allen Hauptschnitten 
des betrachteten Kristalls, so 
ergibt sich die Welleufläche als 
die durch Drehung des erhalte- 
nen Kiirvensystems um die 
Synunetrieachse entstehende 
Rotationsfläche. 

Es tindet sich so tdlgcmein. 
daß die Wellenfllche op- 
tisch -e i n n c h s i u r r K r i > t .i 1 1 e 
aus einer Ku^el für den ordi- 
nieren und einem Rotations- 
ellipsoid für den extraordinären 
Strahl besteht. Ihre Gleichung 
ergibt sich aus derjenigen der aUgoneinen 
Wellenfläche (A 1 d), wenn in die8era=b=o 
und c = e gesetzt wird, zu 

(x* -i- y* z 
1 e*'""^ 

Die Geschwindigkeit des unter dem 
I beliebigen Winkel y i^pnvn die optische Achse 
sich fortpflanzenden ordinären und extra- 
ordinären Strahls, findet sich hieraus, wenn 
die Beziehung x = o sin y und z ^ g^eos yt 
eingeführt wird, zuT 



Ovalaid. 



2 ^ y^ 



z- 



^=0, Q« — 



oe 



1 e* cos* V -1- 0* sin* ^ 

In analoger Weise wie die Kdiistruktion 
der Wellendläche läßt sich diejenige der 
Normalenfläche dureiitühren, wenn man statt 
des Fresnelschen Ellipsoids das Elastizitäts- 
ovaloid zugrunde legt. Ihre (Jleichung hat, 
wie man durch die Spezialisierung a = b — o 
j und e SS e (aus Aid) findet, die Form 
{2«o» + (X» 4- yi) e» — (x» -f- v» + z*yi. 

Die Normalenfüehc optisch ein> 

achsiger Kristalle ist also eine Kugel 
für die ordinäre und eifl Rotati<iiisovaloid 
für die extraordinäre Welle. Hin Meridian- 
sehiiiit lies letzteren für Kalkspat ist in 
seiller IJeziehune zur Meridiancilipse der 
Strahlenfläche iiii< ! iirur 3 ersichtlich. Die 
X o r m a 1 e n g e s c h w i n d i g k c i t ist, wie bereits 
früher erwähnt, mit der Strahlengeschwindig- 
keit in allen Richtungen identisch, in denen 
der Strahl selbst 2kormale seines Wellen- 



Digitized by Google 



KristAUt»hysik (Optische £igeaM:iia£t^) 



1163 



pleau^nls ist. in uileit aiiciereii Richtungen, 
deren Winkel gegen die optische Achse mit 
9> bezeichnet sei, wird die Normalenge- 
Bohwindipkcit, wie aus der obigen Gleichung 
ohne weiteres ernehtUeh, 



Die folgende Tabelle gibt die liuu|jl- 
brechungsindizcs ') einiger Kristallcund einige 

il n;iii>; |>(>.t , Ii ] I I;. f'.rnßt'n für Xatriiutilicht. 



*b = 0, Ve = Vo* COS* 99 + «n* q>. ! 

Für den Winkel r zwischen Strahl tinri 
zugehöriger Wellennormaie findet sich schließ- 
lieE, mnn man berfleknehtigt, daB 



V.. . 

008 r = ist, 
0* e* 



0* cos* 7; 4- e*sin* <p' 





0 e 

jcm in Sek. 
1 c 


Salnetcr 

Kalkspat 

Tiirniahn 

Apatit 

Dioptas 

Caloiml 


i 

i..'5S32 1.3348 0.Ö308 0,7492 9» 50' 
1,0585 I,4><ö| 0,(xD2q 0,0728 <)• !<)' 

i,03M> 1,0193 O.Ol 10 o.r>i75 o* 36' 
1,04011 1,0417, o,(x)75 o,<x>9r 0" y' 
1,644 1 ».697 0,608 0,589 I» 49' 
1.973«' «.65591 0,5068! 0,3765 »C^ 47* 



Der Winkel r wird danach Null für </> ^ 0 

71 



und (p 



; er erreicht, wie man durch 



Differentiation nach <f findet, seinen .Maxi- 
malwert, ironii 



wird 
nahe 



(d. i. bei schwacher Doppelbrechung 
bei 46"), und der Haacunalwert »t< 



T„.=:arctg±-^2j^~. 



1 'ir-olfM" ifit im nllirt'mfiiit'u nur kli'iii ivl;1. 
die nachstehende Tabelle); er wächst mit 
dem ITntersehied der Hauptiiehtieeeehwindig- 
keiten. 

Man ersieht aus Vorstehendem, daß 
Sämtliche Beziehungen für die Lichtfort- 

pnanzun<: in (•iiiaclisiirt'H KristaUpii voll-| 
ständig quantituüv bt^stiitimbur siud, wenn 
fOr den betreffenden Kristall die beiden 

Parameter 0 unfl e. das sind die Haiiptliclit- 
ge.>--eliwindigkeittMi, udt-r itut h deriMi nv.ipri-kc 

Wer««' ^ n„ und ^ = n. , die Haupt- 

brechaiii;.sindues. bekannt sind. Hinsicht- 
lich der relativen Werte der Hauptbre- 
chungsindices, d. i. des Maximal- und Mini- 
uialwertes des Brechungsiudex, lassen sieb 
die einachsigen Kristalle in swei Chmppen 
teilen, nämlich in: 

1. einachsige Kristalle, bei denen der 
ordinäre Strahl im allgemeinen sich schneller 
fortpflanzt und also weniger gebrochen wird 
ah der extraordinire Strahl Sie werden 
luicli Fi( -nel einachsig-positiv genannt. 
Bei ihnen umschließt die Kugel der Wellen- 
fliehe das Ellipsoid (Quarz, Eis, Zinnstein. 
Zirbon, Eisenoxyd usw.). 

2. einachsige Kristalle, bei denen der 
extraordinäre Strahl sich schneller fort» 
pflanzt inifl also wenicjrr :rrhro( lii^n wird 
als der ordinäre. Sic vi.tiiit:ii tiiiachsig- 
negati V genannt. Bei ihnen »mschließt das 
Ellipsoid der Wclh'iiflächc die Kugel (Kalk- 
spat, Korund, Turnialin, Hubin, Apatit usw.). 



3c) Dispersion. Da die Lichtgeschwin» 
digkeit una infolgedessen die GröBe der 
Strahlenbrcchunu' in allen materiellen Kör- 
pern eine Funktion der Weilenünge ist, 
mfissen die betrachteten Verhältnisse mü 
der WcllciiHuiirc in ouantitati\ or lliii-irht 
variieren. Bei durcnsichtigen Kristallen, 
auf die vir unsere Behandlung zunächst 
bcsrhränkt haben, nehmen die Brechungs- 
expunenten allgemein mit abnehmender 
Wellenl&nge zn. Diese Almahme Innn aber 
beim ordinären und extraordinären Strahl 
in versehiedeni'iii Maße erfolgen, so daß 
die Stiirkt' dpr Doppelbrechung, als 
welche wir dir Differenz der Hauptbrechungs- 
indices bezeichnen können, mit der Wellen- 
länge variieren kann. Besonders deutlich 
zeigt dies der Kalkspat, dessen Doppel- 
brechung mit abnehmender Wellenlänge 
stark wichst » 



WeUenlänge 
% 



Ho 



Uo— Ue 





1 




1 


1450 


1 1.6301 


1.4779 


0,15X2 


lOÄn 


1,0424 


1,4780 


0.1O44 


7t>o 


' i .0500 


1,4820 


0,10-4 


5»9 


i.'',584 


1,48(^4 


0.1720 


535 


i,6<.>27 


1,4884 


«.1743 


397 


1,6832 


h4977 


1 0,1855 


214 


1.8458 


1.5599 


0,2859 



Es ist liier die Brcihung des ordinären 
Strahles wesentlich stärker von der Wellen- 
länge abhängig als diejenige des extra- 
• ordinären. Dasselbe Verhalten zeigt bei- 
spielsweise Natronsalpeter und Phenakit 
( Be^SiOJ» während bei Calomel die Brechung 
des extraordiniren Strahls in stärkerem Hafie 
beeinflußt wird. Eigenartig ist das Ver- 
halten einiger Arten schwach doppelbre> 

') lieber die kleinen Variationen der Ilauot- 
brechungundizes mit dem Vorkonumti und der 
Znaamnwdsfttzuag der Kristalle mebe H. Rosen - 

husch und K. A. Wülfiri: MikroskO|HflChe 
l'hysiügraphie i. Baad 2. Hiilite 1905. 



Digltized by Google 



1164 



Kiistallpiiysik (Optische Eigonsolialten) 



chpiiflni Apnphyllits. die für blaues Licht 
optisch-negativ, für rotes opii.sch-positiv 
und für gelbes isotrop sind. 

Durch Aenderung der Wellenlänge wird 
in allen Fallen nur der Kugelradius und die 
Kx/.entrizität des p]lli]>soids der Wellen- 
fläche ccäiubrt. uähroiirl die Orientierung 
der Wellt iitliii lic im Krlütuli von der Wellen- 
länge V I L uiabhängig bleibt. 

4. Optisch'zweiachsige Kristalle. Die- 
selben wurden von Biot und Brewster 
entdeckt, ohne daß es sofurt i;i'hniL'fMi wäre, 
die Gesetze der Lichtfortpflanzuiig in diesen 
Kfirpem riehtiiir tu erkennen. Es bestand 
lange dif irrtrniilifbc Aiiiialvme. daß auch 
diese Kri::«talle einen ordiiiriien Strahl be- 
säßen. Erst Kresnel wits durcli Messungen 
mit Bestimmtheit nach, daß zweiachsige 
Kristalle keinen ordinären Strahl l)esitzen, 
der naeh allen Richtungen gleiche Furl- 

Kflanzungsgeschwindigkeit hätte, sondern daß 
eide .Strahlen, in die ein Bündel natürlichen 
Lichts beim Kintritt in solche Kristalle 
im allgemeinen zerlegt wird; eine von ihrer 
Richtung abhängige (iesehwind4^eit haben. 
Ks gelang ihm auch, auf Onind seiner all- 
gemeinen Hilfsflächen, des Eüipsoidg und 
der ElastiMtätsfliebe, die wahren Gesetze 
der Doppelhreehiuig aufzufinden. Seine 
theoretisclieii llerleitungen haben in der 
Tat durch alK- bisherigen Beobachtungen 
(z. B. von W. Kohlrausrli [1879]. Danker 
[188.")], Scouvart [ilMljj an durchsichtigen 
/.weiachsigen Kristallen volle Bestätigung 
gefunden. 

4a) Fresnels Konstruktion der 
Wellenfläche. Ks ist vora\i.sgesetzt, daß 
das dreiachsige Fre s ne 1 sehe Klli psoid, dessen 
Gleichung wir frOher (A i e) gegeben haben, 
bei allen optisch-zweiaehsigen Kristallen 
als HUfsfläche zur flerleitung der Wellen» 
oder Strahlenflftehe benutzt werden kann. 
Wir legen hierzu durch das Zentrum des 
Fresnel sehen Kllipsoids beliebige Kbenen, 
errichten im Mittelpunkt des (im allgemeinen 
ellipti>ehen) Querschnittes ein Lot und tragen 
darauf die Länge der großen unil kleinen 
Achse der Schnittkurve ab; die erhaltenen 
Strecken bedeuten dann direkt die (le- 
schwindigkeiteu der in Richtung des Lots 
sich fortpflanzenden und in RicliiuiiL.' der 
beiden Halbachsen schwingenden ätrülilea. 
1>ie Wellenfläche ist das Kontinuum aOer 
-<'1< Iirr aiH unendlich vielen Schnitteti 
hervjrj^ehenden Punkte, l'm ihre Gestalt 
zu erkennen, genl^t es aber, als Sehnitt- 
eheiien nur die drei aufein;utdrr -^enkm !it( 11 
Kbenen zu wählen, welche durch das .Vchsen- 
systeni des Fresnelsehen EIHpKoids gelegt 
werden können. 

Krlurderlit-li ist zur «|uantifativen Be- 
stimmung die Kenntnis der .\chscnlängen 
des Fresnebchen Kilipsoidü, ü. h. der drei 



Parnniifer a. h, c. Dieselben stellen die 
Lichtgeschwindigkeiten derjenigen Strahlen 
dar, deren Schwingungen den entspre« 
( iunden Aehsemriehtungeu parallel gefien. 

Setzen wir 

a = — , Dä= , c = 
Hu n,t n- 

so bezeichnen n,„ n<, n- die experiitu uiell 
bestimmbaren Brcchungsindices derjenigen 
Strahlen, deren Schwingungen den ent- 
sprechenden Aehsenrichtungen des Ellipsoids 
parallel L'elien. Durch diese ?> ..Ifanpi- 
brechungsindices'' wird die Lichtfort- 
pflanzung üi allen zweiachsigen Kristallen 
eindeutig bestimmt. 

Wir nehmen für die folgenden Betrach- 
tungen an, daß a > b > c sei, daß dem- 
entsprechend n.< < 11 ; ■ n-y sei: dann liat 
das Achsenkreuz des Fresnelsehen EUipsuid» 
die in Figur 4 gegebenen Dimenstonen. 




a) Ks werde zunächst ein Sciimti in 
der x-z-Kbene b<'trachtet. welche nach 
unserer Annahme die größte und kleinste 
Achse des KIlipsoids enthält. 

Kin in tler Richtung x der größten Achse 

sich fcrtpflanztMuier Strahl besteht zwei 
senkrecht gegeneinander .sehwiiiiicndeii Teilen, 
von denen der eine der z-Achse, der andere 
der y-Achse parallel schwingt. Der erste 
Teil pflanzt sieh am langsamsten fort; er 
kommt, wenn o der I'>regungsmittel|uinkc 
ist. im Verlauf der Zeiteinheit (es werdr im 

fuigendeu ' Sekunde als Kinheit genom 
e 

nien; vgl. A 1 a) nach k und hat sich dabe. 



Digitized by Google 



Kristallphysik (Ojitist he Eigt'nsiliaftiMi) 



11G5 



um die Strecke oK = c = — beiderseits 

von 0 fortgepflanzt. in derselben Zeit 
konust der der mittleren Achse b parallel 
schwingende Stratü nach 1, wobei oi b 

1 ist. 

In flt'rst'lben Weise is-t dif in dor Richtunji 

z der Icleinsten Achse sich furlfitlana^ende 

Strriiliing zu betrachten. Anch sie besteht 

aus zwei Teilen, von denen der imiu' (Um 

X-Richtung, der andere der y-Kiditunf: 

parallel »ttliwingt. Der erster^ jillan/.t sich 

am schnellsten fürt, nämlich in der Zeit- 

} 

einheit um Hie Strookr om" = a — . 

n« 

Der andere Teil gelangt gieichxeitig naeh 1", 
wobei Ol" » b » - ist. 

T'nscrp betrachtete Schnittehene schneidet 
demnach die gesuchte Welleolläche in einem 
Knm mit dem Radius b vnd in einer Ellipse 
mit den Halbachsen a und r. 

ß) werde Jetzt ein Schnitt in der 
x-y-Ebene betiaelitet, weteb» die größte 
und niittl(>rc Aohjw des FTesnelsehen EUip- 
soids enthält. 

Licht, das sich in der x-Biehtung fort- 
pflan/t. schwingt sowohl parallel (1er y-. 
als parallel der z-Achse. Der erste Strähl 
|)f1anst sieb in der Zeiteinb«it um die Strecke 
ol : h Turt, \siUirend der andere Strahl 
nach k gelangt, wobei ok = c ist 

Die in der y-Riehtunf^ «ieb fortpflanzende 
Strahlung scnwinirt sowcdd parallel zur 
X' als parallel zur z- Achse. Die beiileu 
Strahlen schrdteii daher in. der Zeiteinheit 
um die Strecken om' = « besw. ok' = c 
fort 

Unsere betrachtete Ebene schneidet daher 

die gesuchte Wellenfläclie in einem Kreis 
mit dem Kadius c und einer Ellipse mit den 
Halbachsen a und b. 

y) Ks werde schließlich ein Schnitt in 
der y-z-Ebeiie betrachtet, welche die mittlere 
und kleinste Achse des Fresoelscben EUip- 
«oids entlialt. 

In der y-Hulitung sich fortufiauzendes 
Licht ecliwinu't sowohl parallel der größten 
als jinrallel der kleinsten Achse des EUipsoids. 
I>ie beiden Strahlen legen dalter in der 
Znteinheit die Strecken om' — a bezw. 
ok' - c zurück. 

In der z-Kichtung sich lorUiUanzendes 
Licht schwingt sowohl parallel der größten 
als parallel der mittleren Achse des KIlipsoids. 
Die beiden Strahlen legen daher m der 
Zeiteinheit die Strecken om" = a bezw. 
ol" = b zurück. 

Die betrachtete Ebene schneidet sonach 
die WeUenfläche in einem Kreis mit dem 



Radius a und einer £Uipee mit den Halb- 
achsen b und c. 

Wir haben damit drei HaupLschuitte 
der WeUenfläche gefunden. Die Bezeich- 
nungen unserer Figuren sind dabei derart 
gewählt, daß sie jeweils sofort diejenigen 
Punkte erkennen lassen, welche bei der 
räumlichen Anordnung der Schnitte zu> 
sammenfaHen. 

Die Gleichung dieser WeUenfläche ist 
mit der früher (Aid) abgeleiteten allge- 

meineu Form identisch. 

Die Srhnitte der Wellenfltebe mit einer 

K<»onhiiateneb«'np lasson sich mit- Hilfe der 
Cileiduiiig analytisch auf sehr eiiüacho Weise 
erkennen : 

Die (fleichung laufet 

{X* -f V* 4 7,*) (a*x* b*v» -)- < «7.»| 
— c») X» — b* (e« a«) v* 

— c«(n' h»i r* + a'bV« O.' 

i'ür Piuen Schnitt parallel der [jusj-Ebeae, d. h. 
y « 0, retmltiert 



(31« + 1» — b«). (a"x« -f cV — aV) - 0 



oder 



x«-hz«=b» und 5+^-1 



cl. }i. ein Kreis mit dem Radius 1» und eine KllipM' 
mit den Halbacltsen a und r, wie die» oben auf 
konstruktivem Wege gefunden worden ist. 

In ganz entnoiechnDder Weise wiran auch die 
anderen Schnitwunren ta erhalten. 

4b) Normalenfläche. Die Konstnik- 
tion avr Xnrnialeiifläche kann nach den- 
?;elhen ( lesichtspunkten durchgelührt werden 
wie diejenitre der Wellenfläche, wenn als 
llilfsiliuhe das Elastizitätsovaloid /.iiL'niiid(^ 
geltigi wird, dessen früher (A i c) betrachtete 
al^emeine Form direkt auf die uptiseh- 
zweiachsigen Kristalle übertragbar ist. Man 
gelangt so zu einer Fliehe, deren ebene 
Schnittlvurven si( h von den (jhen hespnx henen 
dadurch unterscheiden, daß jeweils an Stelle 
der Elfipfle ein Oval rieh finaet, wihrend die 
Kreise unverändert wieder auftreten. Die 
üleiehung dieser Fläche ist ideutidch mit 
der früher (Azd) aU^mein entwickelten. 

4c) Ojdische Achsen (Binorni ale n 
und Biiadiaien). Die Form sowoM der 
Wellen- als der Normalenfllche ist dadurch 
charakterisiert, daß beide aus 2 Schalen 
bestehen, welche nur in vier konischen 
Doppelpunkten der Fliehe zusanimen- 
hänpen. Ks sind das diejenigen Punkte, 
in weicheil sich Kreis und Elhpse bezw. 
Kreis und Oval in den betrachteten Schnitt- 
ebenen schneiden. Da für die<e Tiinkte 
die den beiden im Kristall sich ausbreitenden 
Lichtwellcn zugehörigen Radienvektoren ein- 
ander trleicli sind, stellen ihre Verbindungs- 
linien mit dem Erriet iigszentrum des Lichts 
Bichtuiigeo gleicher Fortpflansungigeflehwiii* 



Digitized by Google 



1166 



KriDtaUphyMtk <Oi)tisc^ Ei^entHiliaiteii) , 



digkeit der beiden SUrableu bezw. ebenen 
'VMÜBtk dar. 

Betrachten wir zitiiät-bst in dieser Hin- 
siebt die Normaieniiäche, so gibt die 
Lage ihrer kunischen Doppelpunkte die 
Ri(liluii<;( ii im Kri-^tall an, in denen die 
beiden durch DoiJjK-lbrechung entstehenden 
«benen Wellen gleiche Fortpflanzungs- 
geschwindigkeit besitzen. Da jeweils zwei 
der vier Doppelpunkte auf einer durch den 
Mittelpunkt der Mai iic gehenden (ieraden 
li^eo, so existieren im gaiuen zwei ver* 
sehkdene solcher attsgezetchneten Rieh- 
tungen. Man nennt jiie die o|)ti>fhf'n 
Achsen oder (nach Fletcher) die Bi nor- 
malen des betreffenden Kristalls. 

IJeide opti?( hr Ar hsfu liegen immer in 
einer Ebene, und die.M' tällt stetj? zusammen 
mit der die grdttte und die kleinste Achse 
der Klastizität enthaltenden Kbene. so daß 
die mittlere Elaslizitätsachse jeweils auf 
ihrer Kbene senkreebt steht. Die ontischcn 
.\chsen liegen symmetrisch zu den Elastizi- 
tätsachsen und" bilden einen Winkel mit- 
einander, der für ver.schiedene Kristalle 
sehr verschiedene Werte besitzen kann. 
Um die ausgezeichneten Richtiingen un- 
abh;ini,'iL' mmi jiMlcr thi'drcti-clKMi Vor- 
stellung über die .Vrt der Ucbtfurtuflauzung 
zu bezeichnen, nennt man die Halbierungs- 
linie des spitzen WinkcK- dfr optischen 
Achsi' Binekirix. erste (uln spitze 
MlttelliiiM'; dii' HalbieniiiL'^linif des 
.stumpfen Winkels der opti.schen .\chsen heißt 
stunipleBisektrix.zweite()der stujupfe 
Mittellinie. Die auf ihrer gemeinsamen 
Kbene senkrechte Linie wird optische 
Normale ;:inannt. Man sieht, daß deren 
Richtungen identisch sind mit denjenigen 
der Elastizitat^achseu. Während aber die 
optische Nonnale in allen Italien die Rich- 
luuir der mittleren I^Ia-ti/iÜit angibt, könm-n 
die beiden Mittellinien ihre Kigeuächaften 
als Klastlzitltfiaehsen vertansehen. 

Man lU'niit die Kristalif. für uflifif- rüo 
erste .Mitulliiiic mit der kli'in->lfii i-.ia.--ti- 
zitäl-sacbse zusammenfällt, zweiachsig po- 
sitiv: die Kristalle, für welclü- mit «icr 
grüßen Klastizitütsachsi* zu^aniuKiitallt. 
zweiachsig-negativ. Fusitiv sind z. B. 
r.ips, Schwerspat, Topas: negativ Araconit, 
Borax, (iiiniiner u. a. m. Betrachtet man die 
üptisch-einachsiiren Kristulle als zweiachsiue 
mit dem optitwhea Aehsenwiakel Null, 
HO erkennt man unschwer die gleicfaarti|re 
Bezeichnung als iwsitlve und negative Kri- 
stalle. 

Zur Bestimmung desfi optischen Achsen- 

winki'ls Ix'trachlfii wir den S( hriirt ilrr 
NurmalenflacJie mit (irr | x /.)-lvl)ene, setzen 
also in der Gleichung dir crsteren y= o. 
])unn erhält man dif Sciinittkurven 
Xr ■'- \' - b- - U ein Kreis 



und (X* -t- z2)s - (a*z» -f c*xM = 0 ein i)val. 
Die Schnittpunkte beidei Kurven faUan 
mit den gesuchten konischen Doppelpunkten 
zusammen. Da für sie beide Gleichungen 
; gteiehzeitig gelten, findet sieh 



.\=b 



&- 'b« 



und z 



a«-c« 



*-n^ 



Der Winkel der beiden optischen .\chsen 
<re?e neinander, der mit A bezeichnet sei, 

findet sieh daraus zu 

Man kann diesen Winkel auch aus einer Be- 
trachtung' riet Klastizitatslliu lic tli-t optici li- 
zweiarhsigeii Kristille ableiten. W<-nn iwei 
in vnrschiedi iu r Kirhtung sc hwingende Wellen 
in gleicher Kicbtung sich mit gleicher Geschwin- 
digkeit fortpflanzen, so muß die zn ihrer Fort- 

PflanzunKsrirhtung normale Si'hn!ttknrve der 
resnelscnen Khstizitätsfläche ein Kreis sein. 
]!^ /cifTt sivh i:iiM, d iü i's zwei durch die y-Arli-c 
{jcht'iide und pegen die [xyJ-Ehene gleich g»*ii« igt«- 
Kbenen gibt, welche die ElastizitäLsflächc in 
Kreiwn srhneiden. Der von ihnen eingesciiioMeiie 
Winke! ist mit demjenigen der optischen Achsen 
identisch. 

Gehen wir jetzt zu einer cutj$urechendeu 
Betrachtung der Wellen- oder »trahlen- 

flfii lu' über, .so stellen bei ihr die diirdi den 
Flächenmittelpunkt und die vier konischen 
Doppelpunkte gezogenen Verbindungslinien 
die Richtiuiiicii im Kristall dar, in donou 
die beiden durch Doppelbrechung ent- 
stehenden Strahlen sich gleiehschnell fort- 
pflnnz. n. I's existieren auch hier zwei 
solche Bit lituiitit'ii, die mit den oben be- 
spro<henen Binormalen nicht zusammen- 
fallen; sie werden sekundäre optische 
Achsen oder besser (nach Fletcher) Bi- 
radiali'» genannt. Dir •jfm-nscilii.'cr Wink'-l 
wird auf dieselbe Weise erhalten wie der- 
jenige der Binormalen, wenn man jetst den 
Srliniü diT Welle nfliu lie mit der xz-Ebeoe 
betrachtet. Ks ergibt sich für ihn 



l=2arctsr .* ,^2arctg 

a^ b*~-c^ ) n n, 



r 



I Man sieht, daß t|; 2 » tg ist; der Unter- 

schied beider A( lisi iiw inki l wächst also 
mit dem L'nterscbied der Brechungsiiidices 
'n.r und n, , d. h. des grdBten und kleinsten 

l?fc( Imni^'-indt'X. wälirend hf\ -i hwacher 
Doppelbrechung beide Winkel ^(hr nahe 
•zusammenfallen. Die folgende Tabelle 
L'iht i'iiij-c n.irm: mit n i-t darin der Winkel 
/.vuM'iu H IJiiiormale und Bitaüiale, d. i. die 
lialbe Differenz der beiden entsprechenden 
Achsenwink* ! verzeichnet; die Werte gelten 
für Nairiumlicht. 



Digitized by Google 



1167 







j 


* s 


Baryt 
ülps 
Glimmer 
Aragonit 


1 

1,6301! 1,6372 1,6481 

r,52o8l 1,5229 1,5305 

l.5'»9 1.594' 1.5997 
1.5301 1,0816 1,0859 


35'»a4'|0» «' 

55»3öV 9' 
136» 6' o" 30' 

1&2» 20''ü» 54' 




Die g^emeitige Beziehung zwischen Bi- 
nonnaleB und Biradialen wird direkt er- 
sichtlich aus Figur 5, welche don nbcn er- 
wähnten Schnitt der xz-Ebtue durch die 
Wellenfläche zeigt. Die Verbindungslinie 
OP stellt eine Biradiale dar, in welcher dir> 
beiden senkrecht gegeneinander polarisierten 

Strahlen sich mit 
gleicher Geschwin- 
digkeit fortpflanzen. 
Die Richtung aber, 
in welcher senkrecht 
gegeneinander pola- 
risierte f 1) V II e 
Wellen den Kris- 
tall mit irleieher 

CcschwinditTkoit 
durchlaufen, d. i. 
die Richtung der 
Binonnalpii. ist ire- 
— j . geben durch die von 

0 auf die gemein- 
s"jTnp Tangential- 
ebene von Kugel und üüipiiuid getaüte 
Senkrechte OB. 

4d) Konische T?('f raktion. Wcnii- 
gleicii in Richtung der Biradialen zwei 
StraUen mit gleieher Geschwindigkeit sich 
fortpflanzen, so ^vprdcn dic^e Ix-i iliri'H) 
Austritt aus dem Kri-<Uill docli versdiiedeu 
gebrochen, da ihnen vrrsrlui dcnr Wellen- 
rbrncn ancTPhöron. l'nd zwar sijul (Hpsc 
Welieuebenen durch die Gesamtheit aller 
im Punkte P an die Wdlenflächc möglichen 
Tangentialebenen gegeben. Vermöge der 
trichterförmigen Vertiefung bei P lassen 
sich aber unendlich viele Tangentialebenen 
an das Elh^id und die Kugel kgen, welche 
alle um kleme Winkel gegeneinander geneigt 
sind. Es entspriclit also der l itioii Strahlen- 
richtung UP eine uueudlicho Zahl ebener 
Wellen, deren Strahlen jeweils auf der Wellen« 
ebene senknitit stclirn mu! d.ilicr ciiicii 
Kegel bilden, dessen Spiue in 1' liegt. Ein 
in der Richtung ÜP den Kristall durch- 
laufender Strahl teilt -ieli heim Austritt 
in Luft in sehr \itk- ^Uahlt'u, die einen 
Kegel bilden, dessen Oeffnungswinkel um 
so grölVr i«f. je Miirkri die Dn|i]ielbrechung 
des Kri.siaila. I .iu;,'L m;ui d.iö uiistretende 
Licht auf einem Schirme auf, so beobachtet 
man einen Liclitring, dessen Durchmesser 
proportional mit dein Ab^iuud des Schirms 
von der Austrittsfliche wachst. Läßt man 



andererseits auf eine senkrecht zu OP ge- 
schnittene zweiachsige Kristallplatte einen 
; Kegel konvergierender Strahlen anffallen, eo 

pflanzen sie sich im Kristall alle in derselben 
Richtung fort und verlassen ihn wieder in 
einem Kegel. Da ganz allireinein die 
Schwingungsrichtuug einer Welle mit 
dem Strahl und der zugehörigen Wellen- 
normale in einer Ebene lieg:en, so müssen 
alle Schwinirunir<riehttni<;eii der verseliiedenen 
Strahlen des Ke^eLs dureh die /.111,'ehürige 
Binormale gehen. Bei einem vollen Umlauf 
des Strahls auf dem Mantel des Kegels 
dreht sich demnach die zugehörige Schwin- 
iruni:se})ene um ISO", Man neniil diese Er- 
scheinung die äußere konische Refrak- 
tion. Dieeelbe wurde von Hamilton auB 
der Pres Helschen Wellenfläche gefolgert 
und danach durch Lloyd (1832) durch 
Versuche am Aragonit bestttigt. Die 
Strahlen des Kemels divergieren hier 11m 
etwa 3". Dal>ei ist die Mitte des Gesichts- 
feldes dunkel, während (bei Benutzung 
wetücn Licht'5) ein fnrbiirer Riiiir den Kegel 
angibt, der gebildet ist von Strahlen, die 
alle vwraehiedene Sehwingnngsriehtungen 
, haben. 

betrachten wir nun noch naher die 
gemeinsame Tangentialebene QR über den 
konischen Doppelpunkten. Sie stellt 
die Wellenebene dar für alle Strahlen, 
welelit- \(»m Mitteliiiinkl O iiaeli dem P>e- 
rührungskreis auf der Welieuflächc gezogen 

I werden kSnnen, und die Normale' auf ihr 
</\ht die Richtung aller die-^er f^tralden 
nach ihrem Austritt aus der Kristallplatte. 
Lassen wir umgekehrt in der Riclitung 
dieser Normalen, d. h. der Binormalen, ein 
parülieles Strahlenbündel normal auf eine 
zur Binormale senkrecht gescliliffene Platte 
auffallen, so wird en im Innern tles Kristalls 
zu einem Kegel zusammengezogen, dessen 
Spitze in O liegt, und der sieh hinter 0 
wieder öffnet und 
am gegenüber- 
liegendenDoppel- 
puukt als Strah« 
ienzylinder aus- 
tritt, der auf 

, einem .Schirm als 

I lichtring steh 
darstellt. Ks ist 
dies die Erschei- 
nung der inne- 
ren konischen 

I Refraktion. 
Bei Aragonit be- ' 

i trägt der auf- 

I tretende Oeffnungswinkel l" öj'. Besser 
eignet sich zur Beobachtung Zucker, doppelt- 

I chromsaures Kali oder Weinsäure, bei denen 
die Kegel stärker divergierenJFig. 6). 
4e) Orientierung der Welieni liebe 




Fig. 6. 



Digitized by Google 



1168 



KristaUjjliysik (Optische Eigeuscliaften) 



in Kwciachsi^rn Kristallen. Im rhoni- B. Interferenzerscheinungen an durch- 
bischen Kristaliflystem, dos sich durch drei 1 sichtigen Kriatallplatten im poUrisierten 
ungleiche, aber aiueinander senkrechte kri-' Licht. 

gtalloL'rapliist he Achsen aus/.ri. biict. fallen Fällt Lieht «uf eioen Kriblall, so pflanzt 
die Achseu der WeUenflücüe imt diesen in | sich lia^j^elhc, wie im vorhcrRchenden Rc/nut 
der Riebtung MMminen. worden i^u im allsemeinen in zwei seniircclit 

Das monokliiio kn>tallsystem bc- gegeneinander polarisiert»!! Wellenzügen mit 
sitzt zwei sich unter schiefen >V inkeln _ verschiedener (Jeschwindigkeit durch den 
si-hneidende Achsen und eine dritte auf der f Kristall fort. Treffen beide Wellen nach dem 
FlH'tir iuMdcr m htwinkdit^i-, du' als Ortho- Austritt aus dem Kristall zusammen, so 
diam>iiale hezeuluiet wird. Der die beiden i^jimt ihre gemeinsame Lichtwirkung nicht 
geneigten Achsen enthaltende Hauptschnitt nur von derlntensit&t jeder einzelnen Welle, 
ist das Klinopinakoid. \\v\i\u-9 zugleich .n,idern außerdem sehr wesentlich vom 
Symmetrieebene des Kristalls ist. Sic fällt l nterschied ihrer Schwingungspha«en ab. 
mit der Ebene zweier .\chsen der Wellen- Die Folge dieser Interferenz ist das von 
fläche zusammen, ohne daß sich aber eine Arago (18! I) nml Biot (1812) zuerst 
derBÄbenmiteinerkristallographischen Achse beobachuie Auftreien eigenartiger Farben- 
deeken müßte. Aur du- ürthodiapoiialc erscheinungen, welche dünne Kristallplatten 
lillt mit einer Achse der Welle ufläche i in gewissen Fällen im pohkrisierten licht 
susammen, weil sie Symmetrieachse ist 'zeigen. 

Die optische Achsenebene liegt in der Bedinifungeiu unter denen die Inter- 

Symmetrieebene oder senkrecht dazu. Die ferenz eintritt, sind di.n h -rinidle^endc 
Orthodiagonale kann also sowohl eine der Versuche von Fresnel und Arago (1819) 
Mittellinien als auch die optische Normale festgestellt worden. Sie lauten: 

''''"i.'.-., A.^ 11 ir^.«.ii • i i • '^^^'P' dtrselben Richtung geradlinig 
f tiV n i Kristalle sind keine polarisierte Strahlen iutcrferieren wie ge- 
gesetzmäßigen Beziehungen zwischen der ^jhnliches Licht, 
Lage der knstallographischen Achsen mid ^ . i * • i v ■ j 
derjenigen der Wcllinfläche aufzustellen. , /t^'^' rechtwinkelig geirene,nander po- 
was schon dadurch einleuchtet, daß die '''»"f ^^^^f /"/«rf«"^^«" n»^- 
ersteren wegen des Mangels jeder Symmetrie , .4^^*^' rechtwinkelig guguwinuder po- 
ganz svillkiirlii l. zur ireometrischen Orientie- Strahlen, die von einem gemein- 
ruug gewählt werden | samen polariöicru n Strahl herrühren, inter- 
4f) Dispersion. Da die gesarate Licht- ^l"^^*""' '^'^^'^^^ Polarisations- 
fortpflanzung, wie wir -. sehen haben, durch ^^^"^ gebracht werden, 
den Wert der drei Hauntbrechungsindices ^'-^e' rechtwinkelig gexeiieinander po- 
bi stimmt wird und diese eine Funktion der larisiert<> Strahlen, die von natürlichem 
Wellenlänge des bentitzten Ijchts sind, so '-.'«'ht herrühren, interferieren auch dann 
müssen die quautitalivcn V erhältnisse hier '"'*ht, wenn sie auf dieselbe Polarisations» 
ebenso wie bei den optisch einachsigen ♦'hene gebracht werden. 
Kristallen von der Lichtsorte heiinflußt ^ findet also Interferenz der beiden 
sein. Ks kommt aber bei zwtiaclitiigen «ich in der Kristallplatte in derselben Weh- 
Kristallen noch die Möglichkeit der Ab- tung fortpflanzenden, senkrecht zueinander 
hängigkeit der Orientierung der optisch aus- polarisierten Weilen nur dann statt, wenn 
KWieichneten Richtungen von der WellentÄngel sie aus einer mittels eines „Polarisators** 
hinzu. f^'stiinnuMid in dieser Hinsieht ist der geradlinig polarisierten Welle hervor^e- 
Satz: Eine optisch ausgezeichnete iüchtung (fangen bind und nach dem Austritt aus 
bleibt für alfe Wellenlingen dieselbe, wenn dem Kristall mittels einer zweiten pohuri- 
sie mit einer krisfnilographischen Symmetrie- '«ierenden V(»rri( htuntj. des „Analysators", 
achse zusaninieiiläHt. Die Möglichkeit der »ni gemeinsame Polarisationsrichlung 
Variation mit di r Farbe ist danach immer zurückgeführt wsfden. Die Beobachtung der 
gegeben für die Lage der opti.si lien Achsen. Interferenzphänomene an Kristallplatten kann 
da diese niemals mit kristalhigraphischen also nur in einem aus zwei i>olarisiercnden 
Symmetrieachsen zusammenfallen. Für Vorrichtungen bcstcheiideu sogenannten 
rliombischc Kristalle i>t dies die einzige Polariaationsapparat erfolgen (vgl. hier- 
Variationsmtij^lK hkeit in der Orientierung. Ober den Artikel -„Lichtpolarisation**). 
Bei nionoklinen und triklinen Kristalh ii Hi«' S» hwinirtinu'sehi nen des den Polarisator 
tritt Aenderung der Orientierung der Achsen i und xVnalyiiator durchsetzenden polarisierten 
der Welienfl&ehe hinzu. Da diese Erschei- Lichts nennt man Hauptebenen des 
nungen sieh besonders bei Beobachtung der .Viiparats. 

optischen Achsenbilder geltend macheu, sei Bevor wir auf die Intcriereuzvoigäuge 

spater bei Besprechung der letzteren (B 3 b) näher eingehen, bedarf es einer kurzen 

näher darauf eingegangen. Betrachtung der Art der Liehtachwingungen. 



Digitized by Google 



ExisteUpbyaik (OfttiBohe ISgelUoliaEteD) 



11«» 



I. Analytische Betrachtung der Lichtbe- 
wegung. Jede Theorie des Lichts, wie ül)orh;nipt 

{ede Theorie fOr einen msh welleaartij; aus- 
»reitenden Zustand fOhrt' m der DittarantU- 

WO t die Zeit, v die An sb w Jtunf »ge e Bhwfaidigkci t 

der \\\\W und xyz (Vw Kodrainaft^n vinos Iw- 
tratlitttüu Kaumpuiikt» sind. lv<"pt man für 
ebene Wollen die x-Achse in die WilleiHKirmalc, 



»ff Vdr* 



Richtung der Wellennonnale betrachtet, 
durchläuft 8 auf einer geraden Unie pai« 

odisch alle "Werte von -f a iibor 0 
nach - -a usf. Wir bezoichueii a als 
die Amplitude, das Argument des 
Sinns als die zur Zeit t bestehende 
Phase der Schwingung und T als 
Schwingungsdauer. Letztere ist 
für jede LicntBorte eine charakte- 
ristiRehe Konstante, die Phase ist 
zeitlieh veriinderlieh, und a ist be- 



d. i. die Fortpflauxmwsriehtang, so hingt s nur \ stimmend für die Intensität der 



von X und i ab, so wird 
Bat allgemeine Integral ist 

WO i iigendeiue Funktion des Arguments t — 



■ -t« 



■ • • 



Iiehtwlrkan|[r. 

Du die Weile sich fortpflanzt, so 
werden alle im Punkte Po betrach- 
teten Variationen von s sich auch Fig. 7, 
in jedem anderen auf der Wellen- 
normalen liegeriüeu J'unktu abspielen, 
aber um so später k-t^nniiend, je gröfler der 
Abstand des betreffenden Punktes vom 
Ausgangspunkt der Erregung ist. Hat 
ein Punkt P^ von P„ den Abstand x, SO ift 
besw. t + 5 Ist nnd wo das erste Glied sich auf die Zeit für die Weilenfortpflanzung mf 

V 

eine in der positiven, das zweite Glied sich auf 
eine in der negativen x-Achse fortpflanzende 
Welle bezieht. iJcrnn litt ri wir nur dl*- erstere, 
und setien wir für eine rein periodische Funk- 
tion, wie es boinogenein Lieht enisprieht, so wird 



dieser Strecke — . DiePbaae der Sehwingiiiig 

und der Bewegiu^gszustand 

•i = a «In 2jr ( ^- — y), 

wenn jl = v.T, die Wellenlänge, ist 



Wir liabvn damit einen analytiMrlwn Ausdruck 
für eine gewisse Zustand^grSBe s des durch- 

^JX!S^^!rSJS^^^.' F.ßt™.„died«,chj.„.d. d.rge.teU.en 

dratischem Mitt.Iwert, d. i. a», die Intensität /.'»»tande mcht^aJa ^eicüzei%e Zustände 
des Jjchrs proportional zu setzen ist. Worin ' - - — 
dicsf (Iniü«' s ht'stt'ht, bleibt für die quantitative 
Behandlung il»r Wellenbewegung gleichgültig. 
Bei den sogenannten mechanischen Licht- 
tlieerien wird der den Raum erfflUende Aethex 
ab eUstiseher mrper betrselitet und s als trans- 
versale Verrückung der Aetherteilchen aus ihrer 
GleichgewichtJilage aufgefal^t. lu der elektro- 
magnetischen Lichttbeorie, welche die 



einer einzigen Welle in zwei verschiedenen 
Punkten auf ihrer Normalen, sondern als 
gleichzeitige Znst&nde sweier unabhängiger 
gleichgerienteter WeOen in einem beetimmtni 

Baumpunkt auf, so hat die Bedeutung 

IhrM Gangunterschiedes, au^edrOckt in 

Wellenläntren. Interferieren lK»id( 



e WeUen, 

optigchien Votgänge als elektromagnetische auf- 1 so summieren sich die »-Werte, und die 
iiBt, ist s die von der Zeit abhängige senkrecht | resoltiereRde Intensit&t hingt melit i^in 
»w Vai^mmmÜB «richtete Gröfc der elek- ^on den Amplituden der Einzehvellen, 
taschen FeldstHrite, der wir die physiologische gondern auch von ihrem üangunterschied 
lachtwirkung zuschreiben. ^^^^ Phasenunterschied ab, da die AmpUtude 

iktrachtcn wir die durch die abgeleitete | der resultierenden Welle eine Fonkoon des 
Formel gegebene zeitliche Aenderung von s ] Gangunterschiedes wird. 

Bezeichnen wir die Amplituden der beiden 
Wellen mit a« und a^ und setien 

i,-a.ifai8»| and ato2w(^— 

so wird dnrcli Superpositioii 



in einem bestimmten Punkt P,, fftr den 



der Einfachheit halber x = 0 gesetzt werden 



t 



kann» so ist s^ = a sin 2 n ^, und es wird lOr 



t=0 

8 = 0 



T 

4 
a 



T 

2 
0 



8T 

4 



T usw. 

0 



Die Größe s variiert ako mit wachsender i worin die resultierende AmpUtude A der Be- 
Zeit nrisehen den Extremwerten -f a und | dinguag genUgfc 

— n und errrirht jeweils rieTi^elben Wort t t . o 9 * 

in Zeitabständen von T Sekunden, in der, '^^ "^"> +ia,i,cos-«^ 

HandwSrMrbacti der XaturwiMM»nBcb«ft«n. Band 74 



Digltized by Google 



117Ü 



Kristallpliysik (<-»ptLsche Eigenschaften) 



imd 6 dunli 



darstellt wild 




Die resultierende Amplitude ist danach 
geometrisch darstellbar als die Diagonale 

eines Parallelogramms, dessen Seiten a^ 

X 



I 3a) Herleitung der Intensitätsglei* 
I cbunff. Es sei PP' rFig. 9) die Richtung der 
\ Schvfingun^^'aebene aes Polarisators und 0 
die Kintrittsstcllc der von ihm gelieferten 

Solarisierten Lichtwelle auf der ITnterseitc 
er Kristallplatte, a die Amplitude der Welle. 
Beim Eintritt in den Kristall erfolgt im 
aUgemeinen eine Teilung in zwei Welleii» 
, deren Sehwingungsrichtungen H, und Ht 
I aufoinandor ^.tMlkrecht stehen und mit PP' 
i den beliebigen Winkel a bezw, (90 — a) 
! einschlieBen. Ihre Araplituden OC und OE 
I sind die Pmirktinnoii der Ani|)litii(h' a auf 
die entsprechenden Sehwingungsrichtungen; 
es ist MBO 



OC SS «.Cosa 



OE SS a.ana. 



und a. den Winkel 'irr 



•'iri^c!ili('ßpii. 



a. Interferenzerscheinungen im senk- 
Mcht auffallenden Licht. ESne dOnne 

planpamllele Kristallplnfto werde derart 
zwischen Polarisator und Analysatur eines 
Polarisationsappmts mhraclit', daß die 
Stralilon «jIo normal durchdringen. Die 
Platte sei in bilicbiger Richtung aus dem 
Kristall geschnitten, und dieser kann einer 
beliebigen Kristallgruppe angehören. 




Beide Wellen pflanzen sich im allge- 
meinen mit verschiedener (^eschwiiidi^kt it. 
fort, so daß sie die Knstallplatte mit einem 
Oanguntenehied verlusen. Biemr ergibt 
sich za 

wenn d die Dicke der Kristallplatte, / die be- 
nutzte Wellenlänge im leeren Räume, 
und Vj die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten, 
Hx und n, die Brechungsindiees der beiden 
Wellen sind. 

' Da die beiden Wellen senkrecht gegen» 

einander pnlarisiort sind, so k(3nncn sin nur 
jdann interteriereii, wann beide aui dieselbe 
[ Schwingungsrichtung gebracht werden. Dies 

geschiclit durch den Ainlv-;atnr, dessen 

Schwiiiguiiijftobene ;\A' inii ncrjeiiigen des 
I Polarisators den Winkel x einschließen 

möge. Die dureh ihn hindurchtreteuden 
. Komponenten der beiden Amplituden sind 

dann 



Fig. 9. 



OB sc a.coBo.eos (x — a) 

und OD = a. sin a. sin [x -a). 

Das Quadrat der rpsultierf'ndpti Amplitude, 
dem die gesucht« Intensität proportional 

jzu setzen ist, ist dann nach der unter Bz 

j gegebenen Beziehung 



J = A* = a*.[e<»^a.co8*(x— a) + 8in*a,sin*(x"a) 

-f-8cosa8tna.cos(;<— a)sin(x — a).c<»s2n ^(0^ — n,)| 
oder nach einiger Vereinfachung 

J = a* |t:os'x— sin2a.siu2(x— o)8in*3i^ (n, — Ui)|. 

2b) Die Interferenzerseheinnngen ! als von der Orientierung desselben gegen 

im homogenen Lirlit. Dio abgeleitrt*' die Hauptebenen des Apparats und der 
Beziehung zeigt, dali die den Analysator gegenseitigen l^e dieser Haupte beueu xu- 
▼erlassende Intensität sowohl vom (lang- einander abhuiigt Wir setzen zunächst 
nntenchied der beiden Welten im Kristall i homogenes ücht voraus und legen dem 



Digitized by Google 



Kmtali^sik (Optisdio Eigeuächaftea) 1171 



Ganguntersehied bestimmte spesielle Werte -länge, so wird die HeUigkeit des Gesiebts- 

bei. feldes (hin h das Kiättchen verringert und 

1. Der GanguAterscbied der beiden zwar um so mehr, je näher der Winkel a 
Wellen bdm Austritt aiiu dem Kristall j 45^ erreicht. 

sei Xul! oder ein cr.inzes Vielfaches! 2. (lokrou/.tr Hauptebenen. Das 
einer Wellenlänge. Die Intensität wird Gesichtsfeld des Polarisationsapparats ist 
dann ohne Kristallplatte votlst&ndig dunkeL 

J = a*co8*x Durch ein zwischengesetztes KristaUbl&tt> 

d. i. derselbe Wert, der sich ergibt, wenn ^'^^^ Intensität den Wert 
die vom Polarisator kommende Welle direkt ' . , d 

in den Analysator eintritt. Die Kristall- J»l^slll*2«.»m%)f-.-(ng — n|). 

rtlatte hat'also in diesem Kall keiner- 
ei ersichtlichen Einfluß auf das, Der Wert wird Aull, wenn <»in2a = 0 oder 
(it'sichtsleld des l'o larisatiousappa- ' . d 

ratä, wie dieselbe auch aus dem KristoUi wenn 8m*.-r . (nj — Ui) = U wird. d. h. wenn 
jfewihitttten m and wdebe Neigung auch ^ Schwingungsrichtungen des KristaUs 
ihn S,hwi,,t:.n,-'.rKhtungen^^^^^^^ den Hauptebenen de« Apparats so- 

ebenen des Apparats beaiteen sammenfaUen oder der Gangunterschied 

2 Der Ganguntersebied der beiden ^ejj^^ ^^.^„p^ ^ 

Welirn sn, ein ungerades V ielfaches Vielfaches einer WeUenltoge. Die Wnaitit 
einer halben Wellenlange. Dann wird ^^^-^^^ -^^^ MaximunT^venn die beiden 

J - a* {co8*x - sin 2 a . sin 2 (x - n)i Faktoren den Wert 1 annehmen, d. h. wenn 
, , , , . die Schwingungsrichtungen des Kristalls 

Die austretende lütLMisilat wird alsu im mit den Hauptebenen des Apparats Winkel 
allgemeinen durch die knstallplatt»' mmli- von 45» bilden und wenn zugleich der Gang- 
fiziert. Ihr Linnuß vtrschwindH abor, unterschied der beiden Wellen ein Un- 
falls 2a oder 2(x— ai .Null wird, d. Ii. wt nn rrerade» Vielfacbes einer balben WeUen- 
elne Schwingungsrichtung im Kristall mit [g^ 

piner der boidon Hauptebenen des Po- Man '.rl«niit. daß (ine Kristall])latt(: 
iarl^at^onsapparat.s y.u!*animenfällt. Der awiacbeu gekreuzten Hauptebenen gerade 
Eiiithii; wird rill Maximum für a — ?f J ^^^o >™ MtoimuBi der Inte«sltSt 

2 ersfliciiit, wo sie hei parallelon Ilaiiptebcnen 
Für die Bt'uba( litiing der Interferenz- ein Maximum liefert, und umgekehrt. Man 
erscfaeinungen werdoa im allgemeinen zwei sagt, die Erscheinungen sind einander in 
spezielle Lagen der Hauptebenen des Po- den beiden Fällen konipk'Tnpntrir. 
larisationsapparats gegeneinander bevor- Da die Griiü« tltä düngunterschieds 
zugt, nämlich entweder die parallele (x=0) d 
oder die gekreuzte (x = 90"). Unsere vor- dnn li den .Ausdruck ^ (n, -n,) gegeben 
stehenden Ergebnisse sagen für diese Fälle Un^cn die beobachtbaren Interferenz- 

lolirt'iubs aus: erscheinungen sowohl von der benutzten 

r. .'.i*i*^i«^««J?*?P'«'>«'*«''' ^-^»s Wellenlänge als der Dicko dor Kri^tallptattp 
GeMCMsfeW de« Polsrnatioiinppwats er- und der Differenz der in Betracht kommenden 
s. hnnt .diiir Knsfal! li.ll in der Farbe der i Bret,hu„^sindice3 ab, die mit der Richtung, 
beuuUten Licbtaorte, da die vom Pokriaator ^er der Kristall ro^r hnitton ist, und mit 
kommenden Sehwin^nngen nn^estört anch der Stärke der Doppelbrei Imng seiner Sub- 
den AnalvKator durchsetzen kö.iii.-ti. Km g^anz variiert. Man bezeichnet das für die 
dazwischen gebrachte» kristaUblatte^hen opfis.lH- Wirkung maßgebende Produkt 
liefert im allgemeinen wieder Helligkeit (^n, n,), das die Grölie des Gangunter- 
, (j V schieds der beiden Wellen darstellt, am Ii als 

J=Ä*|1— sin"2a.8in»» (n,~nj|, die „optische Dicke" des betreüenden 

Kristalls. Die Abhängigkeit imn der WeHen- 
und zwar wird das tlcsichtsfcld durcli das länge zciirt sich b.'^niider» dentUeh htÄ 
Blättcheu überhaupt nicht beeinflußt, iallsi Verwendung weißen Licht», 
der Ganguntersebied seiner beiden Wdlen! sc) Die Interferenserseheinungen 
Null oder ein ganzes Vielfaches der Wellen- 1 im w f-ißr ii T.i( lit, Die den .\nalvsator 



länge ist und ebensowenig in den FjiUen» 
wo bei beliebigem GaDgnntersobied die 

Schwinirtiiij:sri(htungen drr beiden Wellen 
im KrisuU parallel oder senkrecht zu den 
Hauptebenen des Apparats sind — 0). 
Ist der Ganpnntprpfhu'd lieidiT Wellen ein 
ui^eradeü Viella^-hes einer halben Wellen- 



verlassende Intensität stellt sich in diesem 
FaJle dar als eine Summe aller den einzelnen 
homogenen Bestandteilen des Lichts nach 
der unter Baa abgeleiteten Beziehung zu- 
kommenden Intensitäten. Da der erste 
Summand der Infensifätstrleichung nur den 
Winkel zwischen den Uauptebenen de» 



Digitized by Google 



1172 



Kiistallpliysik (0])tisdie Eigeoschafton) 



Apparates enthält und daher von der Wellen- 
länge unabhün!];i;^ ist, so führt seiiio Vcr- 
ändenmg, falls der zweite Summand rsull 
ist, nur zu einer Acnderung der Gemnt- 
iiitonsitat, nicht aber der Farbcnznsamroen- 
ßeUung dc6 dm Analysator verlassenden 
Lichts. Das Gesichtsfeld dea Apparats «r- 
Bcheint also bei Beleuehtong desselben mit 
weiBem Licht in ntlen FSflen ymi (mit von 
X abliätmiL'or variabler Intensität), in denen 
die SchwinguMsrichtungen des Kristalls mit 
einer der Tikuptebraen sneammenfallen 
(a = 0 oder ^ x) oder in denen der tlan?- 
unterscliied der beiden WeUeu im Kristall 
fflr alle Wellenlängen Wull ist. Letzteres 
ist nur möglirli, wrnn n» — nj- 0 wird, 
d. h. wenn der Kristall ein optisch iso- 
troper ist 

In allen andren u ist die austretende 
Lichtintensität eine Funktion der WeUeu* 
Ifaige.*) Das Gesiehtsfeld erscheint infolge- 
dessen im allgemeinen fnrbi;:. Denn während 
bei bestimmter Plattendicke und brechender 
Kraft des Kristalls der Gangunterschied 
der beiden Wellen einer Lichtsorte beispiels- 
weise gerade eine gan^> Wellenlänge beträgt 
und diÄer zum Beispiel im gekreuzten 
Apparat zur Auslöschung fuhrt, beträgt 
er für eine Lichtsorte mit der doppelten 
Wellenlänge erst eine halbe Welle nlan<ie, 
80 daß diese mit größter Intensität durch 
den Analysator liindarchtrftt. Der ins Auge 
gelangendfe Farbenton bestdii Imach Jeweils 
ans einer Mischung solcher iiiinzeliarben, 
die nicht durch Interferens ausgelAseht 
wurden, während vom fnlluren Weiß allf 
diejenigen Farben eliminiert sind, welche 
dureh interfffirens vernichtet wurden. 

Die Farben kommen, wie man sieht, 
auf ähnliche Weise zustande wie diejenigen 
der Netrtonschen Ringe. Hier erleiden 
die Wellen einen Gangunterschied infolge 
der verschiedenen Weglängen, die sie mit 
gleicher Geschwindigkeit durchlaufen, in 
unserem Falle infolge iler verschiedenen 
Geschwindigkeiten, mit denen derselbe Weg, 
(1. i. die Dicke der Platte, durchlaufen wiru. 
Aus der Theorie der New ton sehen Ringe 
folgt, daß die Kristallplatte mit der Dicke 
d im polarisierten Licht mit der Annäherung, 
welche der Vernachlässigung des Disperdons- 
Unterschieds der beiden den Eristau dureh- 
f^etzendcii Wellen entspricht, dieselbe Inter- 
ferenzfaxbe hervorbringt wie eine Luftschicht, 

>) Diese ist in der Hauptsache durch das Glied 

sin* :r ^ (".-^Ui) bestimmt In gevigsen FUlen 

kann aber um h eine, wenn auch kleine, Ab- 1 
hingiekeit drr ächvingungsrichtuiigen tc von | 

Wellenlänge eine Kolk spielen (vgl hier 
Uber BJC). 



deren Dicke h = ^ (n, ■ - n,) ist. .Man kann 

daher die im Polarisationsapparat aul- 
tretenden Farbenmischungen direkt mit den 

Newtonschen Farben vergleichen und den 
Vergleich benutzen zu einem Rückschluß 
auf den Wert von d(n, — ttt). 

Die im Polarisati*ins<ipparat auftretenden 
Interferenzerscheinungen sind nach Vor- 
stehendem die folgenden: 

Wird ein dojjpelbreehendes KristalJblät^ 
cheii zwischen den ^ekreuztwn Apparat ge- 
bracht, so zeigt es im ailirenieinen schSne 
Farben, die beim Drehen des Hlättchens 
in seiner Lbcne allmählich verblassen und 
bei einer bestimmten Lage ganz verschwinden. 
Diese gibt die Orientierung einer optischen 
Hauptschwingungsrichtung im KtistaUlilätt- 
chen an. Ist diese unter -Ib" flogen die HauDl» 
ebenen des Apparats geneigt, so sind die 
Färben am lebhaftesten. Bleibt das BlSttehen 
in seiner Laize, und wird der Analysator 
i;(>dreht, so verändern sich die Farben all- 
mählich und gehen bei Parallelstellung der 
llauptebenen dea Apparats in die komple- 
mentären Uber. 

Die Ordnung der auftretenden Farbe 
wächst mit der (iröße des Gfinj^imterscliieds 
d(n, — iij). Da hierbei immer mehr Kom- 
binationen der Wellenlängen auftreten, fOr 
welche Auslöschung bei aer Interferenz er- 
folgt, so wird sowohl die Intensität als die 
Bestimmtheit der Farbe mit wachsendem 
Gangunterschied immer mehr abnehmen. 
Es resultiert bald eine Farbenmischung, in 
welcher kein Farbencrcbict mehr stark vor- 
herrscht, so daß der Eindruck des WeiU 
hervorgebneht wird. Daß aber die Zu- 
sammensetzung dieses „Weißhöhf ri r Ord- 
nung" von derjenigen des eiiiUbcndeü 
weißen Lichtes wesentlich verschieden ist, 
zeiijt die sjjektrale Zerleirun^r der aus 
dem Aiialysiitor austretenden Intensität 
Das resultierende Spektrum ist nämlich in 
diesem Falle von euer mehr oder weniger 
großen Zahl dunkler Streifen durchzogen, 
die überall dort auftreten, w o — bei irekreuzten 
Uauptebenen — der Gangunterschied für 
die betreffenden liehtsoiien eine ganze 
Anzahl von Wellenlängen beträgt, wo also 
iUn.. -Ui)^nü ist und m eine ganze 
Zahl bedeutet. Um die Anzahl der Streifen 
zwischen zwei beliebigen Welleidän;,^en /. 
und Ä' als Grenzen zu finden, i^t neben der 
Dicke des Kristalls die Differenz der Bre- 
chun^sindices für die beiden Wellen, d. i. 
also die optische Dicke, zu kennen. Ist dann 

^(n^ — n|}=m 
V (n,'-n»')=iii' 



Digitized by Google 



Kriätaliphyiiik (Optiäche Eigeiuicbaftan) 



1173 



80 liegen zwischen den beiden Grenzen so ist das Interferenzbild in «Ihn dnien 
ebenso viele dunkle Intcrfercnzstrofen als Punkten I n .Hcicbe. Im homogenen Licht 
ganze Zahlen zwischen ni und m'. treten purullfi zur Schneide abwechselnd 

Ist die Doppelbrechung, d. i. (nj — n,), helle und dunkle Streifen auf, deren Abstand 
eines Kristalls groß, so prrrieht der Gang- jeweils der Zunahme des Gangunterschieds 
unterschied bereits bei kleinen Dicken d der beiden Wellen um eine halbe Wellcn- 
einen merklichen Wert. Die Dicke muü daher länge im Kristall entsprii ht. Der Streifen- 
in solchen PäJlen klein gew&hlt werden, Iftbstftud wächst also, wenn der Keilwinkel 
damit im Polarisationsapparat M»lmft0 Ftr- oder die Slirke der Doppelbrechung ab« 
ben XU beobachten sind. Um z. B, das nimmt und wenn Ml benutzte Wellenlänge 
«Cärfln {weiter Ordnung'* im gekreuzten i zunimmt Bei Verwendung weißen Lichts 
Polarisationsapparat zu geben, mnfi der | treten daher an die Stelle der hellen und 
Gani^ainterschied der beiden gebrochenen dunklen Streifen die Ncwtonschcn Farben, 
Strahlen nach der Quinckesohen Fest- i deren Ordnung aus der Zahl der aufeinander 
Stellung 0,000747 mm betragen, d. h. es folgenden Streifen direkten ersehen ist. 



muß 



oder 



sem. 



d(n,-ni) = 0.000 747 

j _ 0,000747 
a,~n. 



Die beistehende Tabelle gibt die hiernach 
berechneten Dicken für einige parallel zur 
optischen Achsenebeue gcschmttene IvrisUille 
der Differenz der 



ae) Kombination von Kristall- 
platten. Werden im FolarisationsajUi.irat 
zwei (oder mehr) dünne doppelbreehende 
Kristallblättehen aufeinander gelegt, so ist 
die im weißen Licht auftretende Farbe geisen 
diejenige eines einzigen HIattchens ver- 
schieden, und sie ändert sich beim Drehen 
der Bllttohen gegeneinander. Uegen die- 
selben so aufeinander, daß die gleichwertigen 
Schwingungsrichtungen einander parallel 
gehen, so wirkt ihre Kombination genau wie 





n,— n. 


d 


QuerkaUbeichlorör . . 


0,0043 
0,0091 

0,t72I 

0,3260 
0,6400 


0,1737 
0,0820 

0.0043 

0,0023 
0,0011 




0,0098 
0,0388 
0,1557 


0,0762 
0,0193 
0,0048 



iDsammen mit der Differenz der ent- 

sprechenden Hauptbreohungsindices (£ör Na- «ne ""einzige" Platte von "der'sümme Ihrer 
Licht) an. optischen Dicken. Dreht man aber die 

eine Platte um 90*, so wird wegen der da- 
durch hervorgerufenen Kreuzung der gleich- 
wertigen Schwingungsrichtungen die im 
unteren Blättehen schneller fortgepflanzte 
Welle im oberen Blätteben verzögert, während 
gleichzeitig die unten langsamer fortge- 

6flanzte oben eine Beschleuniixuntr erfahrt. 
>ie Kombination wirkt jetzt wie eine 
einzige Platte mit der Differenz der optischen 
Dicken. Erteilen beide Blättehen den 
beiden Wellen entgegengesetzt gleichen Gang- 
nnterschied, werden sie also mit gleicher 
optischer Dicke gekreuzt, so wird die Be- 
während hiernach Apatit oder Quarz schleunigung des einen Strahls gegen den 
in Dieken von 0,1 mm lebhafte Farben anderen in der unteren Platte durch die 
zeigen, muß die Dif-ke der sehr stark doi)j)el- gleicliGfroßp Verzögerung in der oberen 
brechenden Kristalle Kalkspat oder gar , Platt« gerade aufgelutbeii; die Wirkung der 
QuecksilberchlorOr auf weniger als 0,01 mm Kombination ist dieselbe, als wenn kein 
herabgesetzt werden, um an ihnen noch 1 doppclbrechender Kristall sich im Polari- 
Farben wiUumehmen zu können. | sationsapparat befände. 

2d) Keilförmige Platten. J'i AI)- Die analytisdie Betraclitum;, die ganz 
hängkkeit der Interferenzerscheinung von 1 analog der unter B2a gegebenen duronzu- 
der Platteiidieke zeigt sieh direkt bei 6e- 1 fflhren ist, ergibt ganz allgemein fOr die bei 
nutzung eines Kristallkeils. Da alle auf > Kombination zweier Kristallplatten ans If^m 
einer Geraden parallel zur Schneide liegenden Analysator austretende Intensität den Aut»- 
Fnnkte gleicher KristaDdieke entsprechen, 1 drucK 

JanaP|c08^x-(-cas2(a + /}— k) sin 2a sin 2^ ^ (nj— nj 

— sin 2 (a + »c).C082a sin 2ß .an* x j (n/ — n 1') 

— ..a 2 (a 4- /3 - - x).siii 2a.eüs Zß.m* rt '^^^«^"0 + ^'(V- 
. +«in 2(a + ^-ie).8in2o.8in2^ sin«w^^5*^'^ /''^"» 



Digitized by Google 



im 



Kiistallphyrnk (Optisdie Eigenschafleii) 



MO a bczw. ß die Neigungswinkel der 
Schwingungsrichtuiij^en beider Platten gegen 
die Hauptebene des Polarisators, x der 
Winkel zwisduMi (K-n bpirlpii Han|)tebenen 
des Apparativ und din, — Hij bezw. 
d'(nj'- 'n,') die optiflche Dicke d«' beiden 
Kiistallnlatten ist. 

Da aie Kombination ron Kristallplatten 
ein wiclitiircs nilfsniiltel zur uptii^rlioii l'iiter- 
suchung von Kristallen ist, werden wir bei 
der besonderen Betnehtuiiir der letzteren 
(D) nochmals auf sie oiii/ugehcn h.ibrn. 
Eine spezielle Kombinati<«n zu gleichem 
Zweck sei noeh an dieser Stelle besprochen. 

af) Dpt Rahinrtsche Knmprnsator. 
Zwei Keile eines einachsigen Krisuills, meist 
Quars, von gleichem Winkel liegen mit ent- 
gogpncTPscf/.t u'i'richteten iSrhiicidi-n sn ilher- 
ciiiuudor, daß sie zusammen l iiic pkuparaliele 
Platte bilden. Dieselben sind so geschnitten, 
daß die Ebene der optischen Achsen in die 

Semeinsame Berührungsebene fiUlt, während 
ie optische Achse selbst im einen Keil 




Vig. 10. 

parallel der Schneide ( x), im anderen 
aarauf senkrec ht ist i y i. Dii» Unnpfschnitte 
der beiden Kcilo krcii/.t ii sieli demnach, 
und der Gangunterschicil der die Doppel- 
glatte verlassenden Strahlen ist an jeder 
stelle gleich der Differenz der optischen 
Dicken fUr beiden Hälften. Dort, wo beide 
mit gleichen Dicken aufeinander liegen, ist 
der Ganganteraehied Null, nach der Schneide 
und dem RQcken Iii wird er beiderseits 
größer. 

Schaltet man den Kompensator «wischen 

den gekreuzten ro!;\risationsapparat, so bleibt 
er in den vier Stellungen dunkel, in denen 
seine Hauptscliniits^richtniiKen mit einer 
Hauptebene des Aj)p;irnf« ziis'rtnniicnfallcn. 
In jeder andcrtii Liure uaufueii, am deut- 
lichsten in einer Stellung von 45« gegen die 
Hauptebenen, beobachtet man im homogenen 
IJeht eine Anzahl aufeinander folgender 
dunkler und heller Streifen, die den Kanten 
der Keile parallel laufen und gegenseitig 
lewells srleienen Abstand haben. Im weifien 
Licht eisi heiiif nur dnrt. wo der (janguntf'r- 
schied beider Strahlen verscliwunden ist, 
ein schwarzer Streifen, während alle anderen 
Streifen Intcrlcrenzfarben in steigender Ord- 
nung zeigen, die aber auf der einen Seite 



nangunterschieden von cntgeErengesetzt^'m 
Vorzeichen entsprechen wie auf der anderen. 

Wird nun eine Kristallplatte derart mit 
dem Kompensator kombiniert, daß ihre 
Schwingungsrichtungen denen der beiden 
Keilstücke parallel laufen, so addiert sich 
ihre Wirkung zu derienigen des einen Keil- 
stQeks. Der Ort verscnwindenden Gang- 
untersf'Iiicds beider Wellen und damit der 
schwarze Interferenzstreifen wird daher ver- 
schoben um einen Betn^r, der, in Streifen- 
ahstiiiiden ausgrdriitkt, direkt die optische 
Dicke der hinzugefügten Kristallplatte in 
Wellenlängen mutieren Uehts oder der 
gerade benutzten homogenen Liehtsorto 
angibt. 

3. Interferenzerscheinungen im kon- 
vergenten polarisierten Licht. Die Beob- 
achtung im konvergenten Lieht hat den 
Zweck, die .Venderung der Interferenz- 
erscheinung mit der, Richtung der Licht- 
fortpflanzung im Kristall in einem ßessont- 
bild hervortreten v.u lassen. Man eru'änzt 
ZU diesem Zweck den Polariäatiünsappanit 
durch zwei Linsen oder Linsensymeme, 
zwischen denen die Kristallplatte derart 
aufgestellt wird, daß das Licht sie stark 
konvergent durchsetzt. 

3?i) Optisch einachsige Kristall- 
jplatten, die senkrecht zur optischen 
Achse geschnitten sind. Die Erschei« 
nungen, welche soleiie Kri'stallplatten im 
I konvergenten Licht ztigea, wurden von 
I Brewsler (1813 bis 1818) aufgefunden und 
von Airy (1831) und F. E. ^feumann 
(1834) erklärt. Eine geometrische Deutung 
brachten Berti 11 (IBOli durch Einfuhrung 
der „Oberflächen gleichen Gaugunterschieds'' 
und Lommet (1883) durch die Konstruktion 
der Isriiryronriäehen. 

Pflanzt sich eine Welle in der Kichtung 
der Plattennormalen N (Fig. 11) durch die 




I Flg. 11. 

l\ristall|)l;itte fort, so fehlt die Dopjiel- 
I brechung; die Platte verhält sich also in 

diejser Richtung wie ein optisch isotroper 
' Körpor, niu! das (lesichtsfeld des Polari- 
, sationsapparais erfährt keinerlei Acnderung. 



Digitized by Google 



KiuAallphysik (OptiRche Eigensdiaftea) 



U76 



Die poiron die optische Achse f,'eneict ein- 
falleiKlc Wellemiorinale AB aber liefert in 
der Kiirftallplatte zwei in der Einfallsebeno 
liegende geDrocliene Wellennormalen 
und BE, welche in den Richtun<;en CD und 
EK parallel untereinander und zu AB wieder j 
aiKstrctcii. Diese Strahlen werden durch 
das benutzte Linseusystem wieder in einem 
Punkt vereinigt und gelangen — nach 
ZurQckfahrung auf dieselbe ächwingungs- 
ebene — Kur Interferenz mit einem durch 
ihren (!eseh\vindicjkeits- und Wegunterschied 
hervoigerufenen GanguntersohicHd, der um 
80 f^Ber sein wird, je aeliiefer die StraUen 
die Kristallplatte mirchsetzen. und der 
andererseits derselbe sein wird für alle den 
Kristall in gleicher Neifrung durchlaufenden 
Strahlen. Da aber iillc Strahlen gleicher 
^Teigung die Kristallplatte in Kreisen um 
die optische Achse treffen, SO >t(Hc!i diese 
Kreise plcichzeitii: den ireomet fischen Ort 
aller Punkte dar, in denen die den Ivristall 
durchsetzenden Wellen gleichen Gangunter- 
schied erhalten, sie sind also Kurven 
gleichen Gangu nterschieds. 

Wird der Polarisationsapparat mit homo- 
genem Licht beleuchtet, so erscheinen 
abwechselnd helle und dunkle Ringe, die 
ht'llri) ilort. wo im gekreuzten Apparat der 
Gau^unterschied der beiden interferierenden 
Strahlen ein ungerades Vietfaehee einer 
halben Wcllcnläime beträgt, die dunklen 
dort, wo er unter gleichen Verhältnissen 
ein geradeB Vielfaches derselben ist. Die 
Durchmesser der Ringe nehmen ab mit ab- 
nehmender Wellenlänge des benutzten Lichts. 
Eine Drehung der Kristallnlatte in ihrer 
Ebene ändert an der Krsrhcinunff nichts. 

Im weißen Licht entiiaii das Gesichts- 
feld in der Mitte einen (im parallelen Polari- 
sationsapparat) hellen oder einen (im ge- 
kreuzten Apparat) dunklen Fleck, der Ober 
Grau in Karbenringe übergeht, die das ganze 
Sehfeld angenähert in der Ordnung der 
Newton scmn Farben bedecken. Je weiter 
ein Farbenring vom Zentrum enttVnit ist, 
desto größer ist der Gangunterschied der i 
hiterfenerenden und die Anzahl der dabei j 
zur Auslriscliuntr komnieiulen Wellen, s(i 
daß die Farbe allmählich in das W'eiü höherer 
Ordnung ül>ergeht. 

Die Kichtintensitat ist nun nicht für 
alle Punkte eines Ringes dieselbe. Betrachten 
wir den Ftill des gekreuzten Polarisations- 
apparats, so ist nämlich, wie wir früher 
schon zeigten, die Intensität am größten 
dort, wo der llauptschnitt (d. i. also die 
durch die betreffende Wellennormale uud 
die optische Achse gelegte Ebene) einen 
Winkel von 4.> mit den beiden Hauptebenen 
des Apparats einschließt. Die Ringe erschei- 
nen daner nur in den entspreehenden Pnnkten 
im Uffaiimnin der Helligkeit und werden 



von hiergegen die Richtung der Hauptebenen 
zu lichtschwächer. i?'äiit für eine Welle 
schließlieh der Hauptsoluritt mit der Haupt- 
ebene des Polarisators zusammen oder steht 
er auf dieser senkrecht, so kommt jeweils 
nur die extraordinäre bezw. ordinäre Schwin- 
gung im Kristall zustande, die aber beide 
vom .\nalysator zurückgehalten werden, 
da sie senkrecht zu seiner Hauptebene 
stehen. Alle Wellen, deren SchwinguiK»* 
richtungen parallel oder senkrecht zu aen 
Hauptebenen des Polarisationsa|ij)arats 
stehen, fehlen also im Gesichtsfeld, und zwar 
gilt dies in gideher Wehe von allen lieht^ 

Sorten. Das tiesichtsfeld i-t also von zwei 
aufeinander senkrecht stehenden schwarzen 
Armen eines Kreuzes durchzogen, deren Lage 
jeweils die Richtung der Hauptebenen des 
Ap|>arats angibt. Man bezeichnet solche 
geometrischen Orte aller Punkte gleicher 
Schwinguntrsriehtung als Kurven gleicher 
Schwingungsrichtuug oder Isogyren. Das 
^tische GeMintbild besteht also aus swei 
KnrvenayBtnmen. 




Fig. 12. 

Zwischen parallelen Hauptebenen sind 
die Erscheinungen die komplementären. Die 
in den Komplementärfarben erscheinenden 
Ringe werden von einem hellen Kreuz 
durchaetst Die beigezeiehneten Figuren 
zeigen dinw FiUe fflr mnnfldnomntiiwhes 

Nach (Irr vnn Airy gegebenen qn-nititativen 

Untcrsiii hiiiig findet sich ganz allg' iii' in fflr die 
au^ (It tii .\nalys;itor ii iivtrctciidc Intensität der 
Ausdruck (vgl. A. Becker Kristailoptik 
8. IW) 



x) t cos ö 



J = 2 |l + cos 2<p cos 2{<f 

äa89>.iiu2(9)— «)|, 

wn <f ih'i- Wiliki l i-iiii's hftrachtctcn llauptschnitts 
segeu die Ilaupteltene des Poiarisators, x der 
Winkel zwischen den Iwiden Hauptebenen des 
Appaiats ist und 0 den Qanguntenchied der 
iDterferierenden Wellen dantelit Doielbe ist 

^"vj^\ ^ ~ — p — »-c* 8in»i|. 



Digitized by Google 



1176 



wann i der Einfallswinkel der betrachteten Wellen- 
nonnalen nnd to und »e die Fortpflanzungsge- 
srhwindiekeiton clor beiden interferiereiidon 
Wellen (die Lichtgeschwindigkeit 0 = 1 gesetzt) 
sind. Für UdM wifte rm i ÜM deb «neb 
schreiben 



Dil' AhhäiiL'ijkrif der Intensität von den 
zwei Variahien & und n zeigt an, daß das ü«- 
ddtefeld mit zwei Arten von Kurven bedeckt 
nia «irdf mit solchen, die nur vom Gangunter- 
M^d 9«bhtii£en, und mit solchen, die von der 
Sehwin?un<rsri(-)itun^ <p abhiJigig sind. 

Für gekreuzte ilauptebenen, also x = 90*, 
wird 



' so erscheinen diese Fußpunkte im gekreuzten 
Polarisationsapparat im allgemeinen dunkel 

: Für den Fall, daß die Verbindungslinie 
der beiden Achsenpunkte mit einer Haupt- 
ebene zusammenfällt, bestehen die Kurven 
gleicher Scliwinguns:srichtung aus zwei auf- 
einander senkrechten duniden Aesten, die 
in den Hauptebenen des Apparats liefen. 
Droht man die Kristallplatto in ihrer Ebene, 
so trennen sich die beiden Aeste im Kreuz- 
pnnkt und gehen in Hyperbeln Aber, 



'2 



'|sfai*89— 



e«^['e.lbl•89>|• 



Das Gesichtsfeld wird dnnkelt 

ic) für rf = 0", 90», 1H0» usw. unribhändg von 
dem Wert von S. Es ist dies die analytische 
DustelInnK der Isogyren. 

tf) ffir i*«0, j7 — s-^ ,>i j7 — 1~ — =r . . . 

Dies sind Gleichungen von Kreisen, die die 
Kurven gleichen (ianjrunterschieds darstellen. 
Ihre Radien sind, da !>ie dem Einfallswinkel i 
proDortional gesetzt werden können, um so 
größer, je größer die Wellenlänge und je kleiner 
die Dicke der PUtte und ihre Doppelbrechung. 
Die Radien aufeinanderfolgender Binge vtrludlen 
sich wie tU: 12: )Ä . . . 

3b) Das Interferenzbild optiseh 
zweiachsiger Kristalle, die senkrecht 
zu einer Mittellinie geschnitten sind. 
Die komplizierten Erscheinungen, welche 
zweiachsige Kristalle im konvergenten Licht 
zeigen, wurden von Brewster (1844) ent- 
deckt und von J. Hersehel snerst niher 
untersucht. 

Wird eine senkrecht zur ersten Mittel- 
linie geschnittene Kristallplatte in den ge- 
kreuzten Polarisationsapparat gebracht, so 
zeigen sich im weißen Licnt um zwei Zentren 
gruppiert schöne Farbenringe und außerdem 
duniue Aeste, deren Form und Intensität 
ebenso wie die Farbe der Kvnren bei der 
Drehung der Kristallplatte variiert. Es sind 
dies wieder zwei Kurvensysteme, nämlich 
die Kurven gleichen Gangunterschieds oder 
isochromatischen Kurven und die Isogyren. 
Nach den Messungen von Hersehel sind 
die ersteren Kurven, für welche das Produkt 
der U'itstrahlcn eines Peripheriepunktes nach 
den beiden Brennpunkten konstant ist und 
die als Cassinische Kurven bezeichnet wer- 
den, liue Gestalt itann die zweier ge- 
trennter Ovale oder einer Lemnfskate sein. 
Die beiden Brennpunkte sind die Fußpunkte 
der die JüistalloberÜäche treffenden outi- 
■chen Achsen. Da alle Wdlen, welche den 
Kristall in der Richtuni: der optipehen Achsen 
durchlaufen, keine Doppelbrechung erleiden, 





Fig. IS. 

Scheiteln in den FuBpunkten der optiiehen 

Achsen liegen. Im parallelen Polansations- 
apparat gehen die Farbenerscheinungen in 
die kompTementiien über, und die begyren 
werden weiß. 

Eine theoretische Beschreibung der Kur- 
vensysteme gab zuerst Neu mann und später 
unter vereinfachenden Annahmen Lommel. 

Sind u. und u, die Abstände eines beliebigen 
Punktes der PUttenoberfläche von den beiden 
Fußpunkten der optischen Achsen, so eijribi 
sich der Gangunterschied der beiden iimr* 
feriennden StiaUen fOr diesen Pnnkt zu 



-Kl 



fr" 



-a») (c« — b»j 

cä(a ^f- b) 



|.u,.u„ 



, wo a, b, c die 3 Hauptlichtgeschwindigkeiten im 
Kristall, bezogen auf die Lichtgeschwindigkeit 
I c = 1, bezeichnen. Es ist die» iür Jede WeUen- 
' l&nge die Gleichung einer Caarinfsenen Korve. 

Für die Kurven frleifher Srhwingungsrich» 
tung findet sieh der analytist he Ausdruck 

j ae — y« — 2J5ycotg2e = dVg• 

in dem f der Winkel einer betrachteten Schwin- 
i gungsrichtung im Punkte [xyj gegen die Ebene 



Digitized by Google 



EnStallphysik (Optische Iligensclialtien) 



1177 



der optisrhpn Arhspn nnt! ft der Winkol zwnschpn ' 
den bfiden ((ptisclion Achsen ist. Es Htellt dies für 
e=46* gleiflist'iti^'o Ilyporbi-la dar, welche danh 
die FuÖpunkt*3 der ontischon Afhspn (v '=^0 und 
ß 

x=ädtg^) hiridunhgehen und für 2* = 0 in 

iwei rechtwinklig aufeinander stehende Geraden 
K.7 0 abeignbeii. 

3c) Dispersion der Acliscnbilder 
zweiachsiger Kristalle. Während bei 
optisch einachsigen Kristallen die optisch 
ausgezeichneten Richtungen fOr alle Wellen- 
l&ngen dieselben sind, da sie gleichzeitig 
immer kristalloKraphisch ausgezeichnete Rich- 
tungen darstellen, variiert iu sw«iaicli8Ü;en 
Emtallen «ine optinh ausgezeiehnete Rieb- 
tunp riiit der T.irhtsorle in all den Fällen, 
in denen äie nicht gleichzeitig eine kristallo- 
grapbisch ausgezeionnete BicDtiiiqif ist Das 
im weißen Licht bpobachtlvirr Interferenz- 
bild ist daher nicht immer nh eine einfache 
Uebereinanderlageruiii; {rkMchorientierter In- 
terferenzbilder der einzehien M(ht"^nrtf«n 
aufzufassen, sondern es kann gliKlu^iuiig 
eine Vttialion der Orientiemag der einzelnen 
homogenen Interfereiizbilder mit der Licht- 
sorte enthalten, die alä Dispersion der be- 
treffenden ausgeMiflimeteii Riohtnng be- 
zeichnet wird. 

a)Di8Dersionder optischen Aebsen. 
Die Lage aer optischen Achsen fällt niemals 
mit kmtaUccnftnhiseben Sjnunetrieaohflen 
Basamnien, ne nt daher mit dar Farbe 
variabel und zwar cWt dkl lllr alle optisch 
zweiachsip;en Kristalle. 

£^ sei s. B. der optische Achsenwinkel 
iQr rote Strahlen Ueiner ab fttr viokttA. 




FSg. Ii. 

Dann stellen r und v (Fi;^. 14i die Fulipunkte 
der optischen Achsen für die beiden Strahlen- 
eorten dar. Dann müssen auch die Lemnis* 
Inten der einzelnen Farben, weil sie symme- 
trisch um ihre Breiinpiiiikte -relairert sind, 
^eneiuander verschoben sein; die dunklen 
SteQeii für rotee Lieht idnd also, wie die 
aoqgezogeneD Kurven tagen, g^en die IGtte 



dn- Si hfeldes verschoben, die dunklen St^'llen 
für violettes Licht sind nach auLien gerückt, 
wie es die punktierten Kurven andeutiMi. 
Verfolgt man daher das Farbenbild von der 
Glitte des Gesichtsfelds aus in der Richtung 
der Verbindimgigeraden der optischen 
.Vchsenzentren, sn zeij;t sich einp vnllsfändi^e 
S^'mmetric der Erscheinung in bezuy auf 
die Gerade NN'. Die gegen die Mitte zu- 
gekehrten Seiten der Ringe aber zeigen eine 
andere Färbung als die nach außen gerich- 
teten Si iti II. Da in unserem Falle die dunklen 
Kurven für Bot nach der Mitte hin ver- 
sehelmi and, so wird dort das Rot ausge- 
löscht und ein blauer Ton vorherrschen, 
während die nach auUeu gekehrten Käuder 
einen vorherrschend roten Ton aufweisen 
werden. Am deutlichsten ist die Erscheinung 
an den ersten Ringen um die Achsenzentren, 
und sie ist um so besser ausgeprägt, je stärker 
die Dispersion der Achsen ist, kann anderer- 
seits aber auch bei sehr starker Dispersion 
II einem vollständigen Verschwinden der 
Lemniskatenfi^ur führen, weil sich dann die 
einzelnen isochromatisrhen Kurven in mannig» 
faltigster Weise durchkreuzen. Beispiele 
hierfür sind der Titanit, Salpeter and 
Seignetteealz, deren (scheinbare) optnäha 
Achsenwinkel fflr Bot, GeU» und Violett die 
folgenden sind: 

Titanit «r=öd» J^=30» 
Salpeter A»-6nr Ar*10>88' 

Seignettesalz Ar =62« Av»46^. 

Eine Analyse der hierbei auftretenden Er- 
scheinung wird durch Benutzung homogener 
Farbgläser zur Beobaehtang des Interferenz^ 
bildes motilich. 

Das im Gesichtsfeld erscheinende schwarze 
Kreuz der Isogyren zeigt keine Verände- 
rung. Dreht man aber die Kristallplatte in 
die 45»-Stellung, so daß die beiden Hyper- 
beläste auftreten, so zeigen die Scheitel 
derselben ähnliche Farl>enunter8ohiede wie 
oben die Lemmakaten. Ohne Bttperrion 
der optischen Achsen würden die HviK-rbeln 
für alle Farben durch die fest bestimmten 
optisehen Aehsenimnkte gehen vnd dort im 
gekretizten Apparat vollständis dunkel sein. 
Liegen aber die Achsenpunkte für die ein- 
zeunBn Farben an verschiedener Stelle, so 
müssen auch die hindur{ hgehenden Hyperbeln 
gegeneinander verschoben sein. Die Hyper- 
beläste erhalten infolgedessen FwbensMuqp, 
welche im betrachteten Fall unserer Figur 
am konvexen Rand ins Violette, am konkaven 
ins* Kot« gehen. Die Reihenfolge der Färbung 
stimmt also mit derjenigen der Lemniskaten 
ttberein. Diese Reihenfolge kann für die 
verschiedenen Ivristalle eine verschiedene 
sein; sie gibt direkt den Sinn der Disper- 
sion an. bt der Winkel der onttrawn 
Afihaan fttr die roten StraUen Ueiner ala 



Digitized by Google 



1178 



Kristallphysik (Optische Eigenschaften) 



für die violetten, so erscheinen die Innen- ^ 
8&ame blau, im anderen Falle rot ESn' 

Rci^jpifl für (Ion ors^ten Fall ist. wie wir 
sahen, der SaiptUer, für dt'ii üweitt'ii Topas, 
Titanit. I 
,1^) Ck' jii'ii^te Dispersion. Ist die 
Dispersioii für die beiden optischen Achsen 
verschieden groß, so rückt auch die Mittel- 
linie von ihrer Stelle; man hat in diesem Falle 
eine Dis|>ersion der Mittellinien, die als ee- 
ncigte Dispersion bezeichnet wird, weil 
hierbei die Symmetrie sur äehrichtung ver- . 
loren geht Dieser Fall kann nur eintreten, ' 
wenn keine der beiden Mittellinien mit einer 
jaristallographischen Symmetrieachse su- 1 
sammenfUlt Es fint aber dann noeh diel 

opti?rhe Xormale in eine Synimetriefiohse, 
so daü die Lage der optisclien At lisenebene 
unverändert bleibt i 
Es kann im geKenwrirtiiren Fall nicht 
nur die (iruße, sondern auch der Sinn der 
DisjMjrsion beider Achsen variieren, so daß 
die Farbenbilder zu beiden Seiten von NN' 
(Fig. 15) völlig verschieden sein können. 



achse zusammen, so bleibt deren Loge 
fttr alle Wellenlanie^en dieselbe. Die Ebene 

der (ifiti-rhen Achsen kann sieh für 
die einzelnen Lichtsorten um sie drehen, 
und es kann gleichzeitig Dispersion der 
Aehsen ointreten. Eine senkrecht zur ersten 
Mittellinie geschnittene Platte zeigt dann 
etira dM in Figur 16 g^bene BOd. Die 





Fig. 16. 

In der Figur stml die optischen Achsen- 
zentren ftir rote und violetni Strahlen vieder 

mit r und v, die Fut'pnnkfo der ersten 
Mittellinie für dieselben Strahlen mit R und V 
bexetehnet Der Knn der Dispersion läßt 
sii li, wenn diese nicht sehr Jrroß ist, wieder 
aus der Iit*ihenlolge der Farbenkurven ent- 
nehmen. In unserem Falle Wörde die linke 
Seite von der Mitte aus violett, die rechte 

rot erscheinen. 

Eine leichtere Dentittig lassen die Säume 
der Hyperbeln zu. Da die Achsenpunkle 
beiderseits verschieden weit voneinander 
entfernt sind, so sind auch die Seht-iteln 
der Hyperbeln verschieden breit und außer- 
dem «neleich eefirbt. Der reehte Hyperbel- 

ii<t i-( in unserem I'eispiel \iel scliärfcr 

begrenzt; er zeigt in der Mitte dunkel, 
während sein konvexer Rand violett, sein 

konkaver r«tt fresäumt ist. 

y) Horizontale Dispersion. Steht 
die optische Achsenebene auf der Symmetrie- 
ebene dos Kristalls seiikreehl. und fällt 
die zweite Mittellinie mit tier Svmnjetrie- 



Fig. 16. 

Farbenerscheinun^ ist in hezu'„' :inf die Herade 
NN' symmetrisch, dagegen nicht in bezug auf 
die wehtong AE. Der Sinn der Dispersion 
ist ans der Farbenfolge in der Richtung 
NN' zu entnehmen. In unserem Beispiel 
würden sich die Farben oben von Rot nach 
Violett, nach unten von Violett nach Bot 
folgen. 

S) Gekreuzte Dispersion. Stellt 
die Ebene der optischen Achsen auf der 
Symmetrieebene senkrecht, und f&llt die 

erste Mittellinie in die Kiehtnnü der Sym- 
metrieachse, so ist ihr Fußpuukt für alle 
Farben derselbe. Dagegen kann sich die 

optische Achsenebene für die einzelnen 
Farben um sie als Achse drehen, wie Figur 17 




Fig. 17. 

zeigt. Dann sind die Erscheinungen rechts 
oberhalb und links unterhalb der Aehsenebene 
AK dieselben, die Syninietrie in bezug auf 
jede durch das Farbenbild mögliche Gerade 
' ist aber verloren. Die Endidnung ist auerst 
von Herschel und NOrremborg am Borax 
beobachtet worden. 

' e) Dispersion aller optischen 

Ri eilt untren. Besitzt ein ICnst.ill keine 
Symmetrieachse, so ist die Li^<e jeder 
optisch ausgezeichneten Richtung mit der 
Farbe variabel, und d:ui Farbenbiid verliert 
jede Symmetrie (Fig. 18). 



Digitized by Google 



EristaUphysik (Optische EigeiuRhaftcn) 



1179 



Die Kristall» des rhombischen tionsapparat den Winkel der Kreuzeaanne bal- 
Systems besitzen nur eine Dispersion der '''J'rt' >«? ^'•'rschwinden die dunklen Ann«, uBddit 



optiiicheii Achten, da die beiden Mittellinien 




Ringe sind in aneinander grenzenden QiuidnuitSB 

fje^fnt'inander vorsrholK»n, wie es beistehende 
Figuren zeigen, l'nd zwar treten dieselben Er- 
scheinungen, die bei (ij)lis(li ptisitiven I'hitten 
(vgl. A §b) im ersten und dritten (Quadranten 
waAifenoBinMi werden, bei q»tiseb nigetiveii 



Fig. IB. 

I 

und die optische Normale in die Richtung 
von kristallographischen Synimetriearhsen 
fallen und daJher unveränderlich sind. 

Die Kristalle des monoklinen 
Systems xeicen entweder •riMuiL'te oder 
horisontale oaer gekreuzte In pn sinn — 
jeweils zusammen mit der Disper-ion der 
optischen iVcbsen — weil sie nur eine einzige { 
Symmetrieachse beritcen, die entweder mit! 
<ler orsteti oder zweiten Slittellinie oder mit| 
der ojitischen Normalen zusammenfällt. ' 

Die Kristalle des triklinen Systems 
besitzen Dispersion aller optischen Rich- 
tun^^en, da hier icdc Syininctrieachse fehlt. 

Die ßeobaehtuni!: des Achsenbildes 
scnkreidit zu einer Mittellinie '^esehnittener 
Kristullplatten im konvcrKcnien Liebt iribt 
hiernach die Mfi|^dlkeit, das Kristallsystem 
des betreffenden iweiachsigen Kristalls fest- j 
zulegen. I 

- jd) Kombination einer senkrecht zur 
Acbaenebene geschnittenen Kristall- 
platte mit eiuer ^-Platte. Charakter 

der Doppelbrechanc. Unter einer ^Z«- 
Fbtte ist ein Kiistallbllttehen tu verstehen. 

welches den lo idiTi ts durrh-iet/enden Wellen 
de« angewaniiti-n iirjnuigeiien Liclits einen (iaiij^- 
untersdiied von ^■/^ erteilt. Diisseilie wirii im 
allgemeinen aus (jliinmer hergestellt. Derselbe 
ist zweiachsi«r negativ, d. h. anne größte Elasri- 
BtitsBchae halbiert den spitzen Winkel der! 
optisehen Achsen. Fast genau senkrecht zu dieser ' 
Richtung ist er ;ini vcllkuniniensten spaltbar. 
Die ."^paltstiieke enthairen d inn die S. hwingungs- 
riclitungen der mittleren und kleinsten Kort- 

Eflunzung.'<ge«rhwindigkeit. iscbneidet man die: 
egrenzenden Kanten so. daB die J^ngsriehtuiK 
des Blättrhens der Richtung der langiuimsten 1 
Schwingung, die in die optische .Vchsenebene ' 
f;illt. parallel ?eht, die l^uerrichtung daran! -etik- 
rechl steht, so geben diese Richtungen direkt 
die S<-hwinguugsriehtungen der panlleTder ersten 
MittclUnie einfallenden ätrahlen. I 
u) Optisch einachsige Kristalle. Wird! 
eine senKrerht zur ojitischen Achse «levc hnittene 
Krist:dlplatte, die im konvergenten Licht die 
früher het r.n liteten beiden Kiii \ eiis\ steme zeifit, 
derart mit einer ^/«-Gbrnmerplatt«^ kombiniert,, 
daft ihre Ungsrichtung im geknusten Polarisa- , 





Fig. 19. 

Platten im zweiten und vierten Quadranten aof. 
Es ist dadurch die MügUchkeit gegeben, ans dem 
Sinn der Verschiebung den Charakter der Dop{)el- 
biechun^' fesrziist.'üeii. 

Zur l'eutiiiij,' werde eine Kalkspatplattc, d. i. 
ein negativer Kristall, vorausgesetzt, der in 
homogenem licht beobachtet werde. Wie 
bekannt, liegt im gekreuzten Apparat der erste 
schwarae Ring gerade an der Stelle, wo der (iang- 
untersrhied der iM-iden doppelt gebrochenen Strah- 
len eine ^'inze Wellenlänge beträgt; sie ist punk- 
tiert gezeichnet. Dieser (iangnnterschied kommt 
dadurch zustünde, daü der starker gebrochene 
ordinire Strahl, der Mniaecht zum Hauptachnitt 
schwingt, um eine Wdlenlänge gegenober dem 
schneller sieh fdrlpflinzendeii extniordinären 
Strahl, der im llaiijilM'hiiitt Mliwiiigt. zurück- 
bleibt. Tieten die Ivideii Wellen jetzt in den 
ülimnier ein, so erfährt die extiii'nilinilre in 
dem seiner Längsifehtung pani i l n Haupt- 
schnitteiae Vusägerang um ^(i, in dem dazu senk- 
rechten Hauptacmitt aber eine Beschlennignng 
Ulli ' ,. Denn im ersten Fall erfolgt die extra- 
ordinäre SehwiniriiMG: parallel zur Seluvingiings- 
richtung der kleinsten, im zweiten Kall |Kirallel 
zur Schwingungsriehtiing der gröUeren Fort- 
pflanzungsgeschwindigkeit im Glimmer. An 
der Stelle des punktierten Kreises ist also jetzt 
der Oangnnterschied im ersten und dntten 
(Quadranten nur ' , im zweiten und \ ierren 
(Quadranten sehon , /.. so d ijj die Steilen, wo 
mit dem lilimmer der (i ingunterschied wieder X 
beträgt, wo also jetzt die dunklen Ringe auf- 
traten, im ersten und dritten Quadranten um 
einen Viertel-Ringabstand nach außen, im 
zweiten und vierten Quadranten um ebensoviel 
n H h innen versehohen sind. In zwei neben- 
einander liegenden Quadranten stehen also die 
dunklen Ring« um «ine halbe Ringlmito von- 
einander ab. 

Die 3fitte des Gesichtsfeldes wird hell, weil 
dort elliptisch polarisiertes Licht anftritt, das 
vom Analysator unverändert durchgelassen wird. 
An einer Steile jlu r, wo vorher beide Wellen 
um ^Z« voneinander abweichen, tritt jetzt ein 
donUer Fleck auf, wdl hier die BeseUemdgang 



Digitized by Google 



1180 Krislallphyaik (Optische EigenadiaiteD) 



der extraordinärpn ^YoWo im Kallispat d-irrh die 
gleichgroBo Vt-ntogfrunf; im (rlimmrr gt-rnde 
aufgehubon wird, so dali der GangunU-rschiftd 
versf hwindet. Wir Lnlii'ii danach bei optisch 
nfgativcn Kristallen im ersUni und dritten 
Quadranten einm donUwi Fleck mt Erwtitening 
der Ringe, im zweiten and vierten 9v*dimnt«n 
eine Verengerung der Ringe. Daß die Erschei- 
nung bei positiven Kristallen um 90° versrhoben 
ist, bedarf \\i)hl keiner näheren Begründung. 

ßl Üptisrh zweiachsige Kristalle. Der 
BnliaS der Kombination des '^/VGlimroerblätt- 
chene ist hier «in fuw «ntq^nchender. Ut eine 
Kristellphitte eenlnelit war enten lÜttdUnie 
geeebnitken, so erweiteni deh di« Binfe bd posi- 




Fig. 20. 

« 

tiven Kristallen in denjenigen Quadnnten, 
dnicb welche die L&ngvicJitiuic des Glimmers 
nicht geht, bei negativen KnebdIeQ dagegen 
in denjenigen Quadranten, durch welche die 
Längsrichtung des Glimmers geht. * 

C Absorbierende Kristalle. 

Die For^flanzuog ebener Wellen ist 
Btreng genommen in jedem durebstnUten 

Körper mit einer Sohwi\rlnine: ihrer Intensität 
verbunden, die mit der zurückgelegten Weg- 
strecke wächst. Die Beobachtung zeigt, 
daß diese Scliwru hunir auf gleichen Wct,'- 
längen der jeweils eiutf elenden Intensität 
pronortional ist, oder daß die Intenritftt 
nacn einer t^eometrischen Progression ab- 
nimmt, wi'iiü der ^iurik'kgclegte Weg nach 
einer arithmetischen wächst. Die Licht- 
bewegang wird dementsprechend du;ge- 1 
stellt durch | 

8 a«fi "~ i *• * sin 2» (ij — ^ ), 



WO jetzt die Amplitude A = a,^ k 



nach Maßgabe des A b 8 o r p t i o i i n ! r v >/ 
mit der Weestrecke x in geometnseiier 
Progression abnimmt. 

Ist diese Abnahme im siehtbaron Gebiet 
nur wenig merklich, so nennt mau den Körper 
durchsichtig, ist sie so groß, daß schon 
nach Zurücklciriinfr pinor sehr kleinen Streeke 
die Lichtcnergie aufgezehrt ist, so ücuut man 
ihn undurchsichtig. Wenn die Absorp- 
tion eines Körpers nur wenig nbhäqgt 
von der Wellenlänge des Lichts, so werden 
sich die den Körper verlassenden I.i 'it- 
sorten wieder nahe zu Weiß vereinigen; 
man nennt den Eftri>er dann farblos. 
Ist da::i iT ii die Absorption von der Wellen- 
länge merklich abhängig, so zeigt das durch- 
gelassene Licht eine von Weiü versehitnlene 
Mischfarbe; der Körper heißt farbig. Rührt 
die FarhunK von seiner stofflichen Katui 
her, so nennt man ihn eigenfarbig oder idio» 
rhroniatiseh. ist sie die Folge der Bei- 
miüihuiig [rcnidartiger Hestandteile, so nennt 
man ihn fremdfarbij; oder allochromatisch. 
Zu ersteren gehören beispielsweise die Chrom- 
und Kupfersah», cn letxteren der Raneb- 
quarz, Klußspat, Cordierit, 

z. Pleochroismus. Bei regulär kristalli- 
sierenden Körpern ist ebenso wie bei amor- 
j)hen Körpern die CrßEf der Absorption 
jeder Wellculäuge von der Fortj)flan7.uiig8- 
richtung des Ucht« unabhängig. Die Farbe 
dos Kristalls ist daher nach allen Richtungen 
dieselbe, in denen daä Licht gleiche Dicken 
der Substanz durchsetzt hat. 

Bei doppelbrcchendcn Kristallen ist dies 
nicht mehr der Fall. Diese lassen, wie 
Arago gefunden hat, meist schon für das 
Uofie Auge eine Abhängigkeit der Farbe des 
durcbgelassenen liebte von der Fortpflan- 
zungsrichtung erkennen, und zwar auch dann, 
wenn gleiche Wege vom Licht im Kristall 
dureUanfen werden. Man bezeichnet die 
Erscheinung als Pleochroismus. Da in 
diesen Kristallen, wie bekannt, auch die Furt- 
pflanzungsgcschwindigkeit des Lichts von 
der Richtung abhilnirt. so ist von vornherein 
ein Zusamnienhang der Größe der Absorption 
mit der (iroüe der (kschwindigkeit in den 
verschiedenen Richtungen zu vermuten. 
Die Beobachtung zeigt tatsächlich, daß fflr 
die Absorption ebenso wie fttr die Geschwin- 
digkeit einer Welle lediglich die Orientierung 
imw Sehwingungsrichtung im Kristall maft- 
gebend ist. Ks ist denient-|ir' : hend die 
Absorption der beiden durch Dopix-lbrechung 
in einem Kristall hervorgerufenen Wellen 
im allgemeinen eine merklich verschiedene. 
In den zaeiäten Fällen gilt die vou Babinet 
ausgesprochene Regel, daß derjenige Licht- 
strald am stärksten absorbiert wird, welcher 
sich um langsamsten fortpflanzt. Ks gibt 
aber auch Kristalle, bei denen das Gegenteil 
der Fall ist, so z. B. bei Butil im Rot und 



Digitized by Google 



KiiataUpiiysik (Optiaohe Eigeuschaften) 



1181 



Gelb, bd Pemrin im Grftn nnd Blmi, .bei 

Dioptri; im Gelb und Blau. Golbe Rcryllc 
absorbieren den ordinären Strahl stärker, 
Uaue dflED «ztraordin&ren, und beim optisch 
nq^tiven Ve^iuvian ist für blaues Licht das 
extraordinäre Bild heller, für grüne sind 
beide gleichhelU fttr Gelb und Bot ist d» 
ordinäre heller. 

Die im iiatürlichoti durc hfulleiideu Licht 
beobachtete Farbe setzt sich dann aus den 
verschiedenen Farbe ti der beiden Wellen 
zusammen. .Mau kann diese den Einzelwellen 
zugehörigen Farben nacheinaiuier beobach- 
ten, indem mna die eine oder andere der 
beiden WeUen dnreh einen tot der Kristall- 
platte eingescli ilri ti n drehbaren Polari- 
sator abwecbeelnd zum Veraehwinden bringt, 
oder indem man bei ftttetehendem Polariea» 
tor die Kristallplatte in ihrer Ebene droht; 
tritt dabei ein Helligkeits- oder Farben- 
wecluel auf, so ist sie pleochroitisch. In 
dieser Weise lassen sich die ^Tinr-'alien in 
Gesteinsdünnschliffen auf l'ieuchroismus 
prttfen. 

Man kann aber auch die Farben beider 
Welltii gt'triiuut nebeneinander beobachten mit 
Hilfe des von Haidin";er (1^4!'^) angegi'bi'nen 
Uichroskops. liasselbe besteht aus einem 
lanmn KalKApatKpaltungsstück, das in eine 
Hülse eingeschlossen ist, die vom eine kleine 
quadratische Oeffnan^ fflr den Sntritt des 
Lichts und hinten eine auf die Oeffnung ein- 

festellte Lupe besitzt. Infolge der Doppel- 
rechung des Kalkspats nimmt das Auge ^wei 
nebeneinander liegende Bilder der (Jeffnung wahr, 
die dem ordinären bezw. extraordinären StraU 
zugehören. Blickt man mit diesem Instrument 
nach einer gewöhnlichen Lichtquelle, so er- 
fchi-iiii'ii hi idv Bilder gleirhhell und gli'ichgcfarht. 
Durchsetzt das Licht aber vor Luitntl in das 
Dichroskop eiuen pleochroitischen Kristall, so 
erscheinen die beiden Bilder in »wissen Stellungen 
des Kristdb yermhiedeB Kewbt Der grölte 
Farbpnknntrast tritt dum ein, wenn der iTaiipt- 
schiült des K:ilkspats mit der Schwingiini^s- 
richtungdcr ciniMi odtT anderen der beiden Wellen 
im Kristall zu^mmenfällt; das ordinäre und 
extraordin&re Bild zeigt dann getrennt die 
Farbe jedw Mwehiwn Welle. Btim Dieben des 
KiiftalLi in twtner Ebene vermindBit ateb der 
Farbenknrtmst, nnd er verschwindet vollständig, 
wenn diu Schwinguiigsrichtungcn der beiden 
Wellen im untersuehten Kri>i;ill mit dem Hanpt- 
schnitt des ivaikipats Winkel von 40* bilden. 
In diesem Fall empfängt jedes der beiden Bilder 
gleiche Kiniponeiiten lieider untersuchten Wellen. 

Man kauu sich von den Absorptions- 
verhältnissen durch geometrische Veran- 
schaulichung in analnrer Weise Rechenschaft 
geben, wie dies mit Hille der Fresnel- 
schen Gesetze tHr die Normalenbewegung 
in nicht absofi)iereii(!eii Kristallen mücrlieh 
war. Werden \uil eiticia Punkte im Innern 
des Kristalls nach allen Richtungen die ent- 
eprecbenden Werte des Absorptions- 
koeffizienteu (Produkt von Brechuugs- 



nnd Absorptionsindex) aufgetragen, so teenl» 

tierteinr zv i ischalige Absorj)tionsfl{iche, 
deren Urioitierung im Kristall ebenfalls durch 
die Symme^everhältnisee bestimmt ist ffie 
ist für alle Kristalle des hexagonalen und 
tetragonalen Systems eine Rotation.sFUu ho, 
deren Hauptacnsen mit den kri^iallogra- 
phischen Arh^m und dementsprechend auch 
luit den HauiJtachsen der Normalenfläche 
zusammen. Die Symmetrieverhältnisse la^n 
hier im wesentlichen zwei verschiedene 
Färbuiij^en aaftrcteii, weshalb njan die 
absorbierenden optisch-einachsigen Kristalle 
auch als dichroi tisch bezeichnet bat 
Die optisch-zweiachsigen Kristalle weisen 
demgegenüber drei aufeinander senkrechte 
Kicutunicen auf, in welchen sie wesentlich 
Terseld edene FVirbe feigen, weehalb ne auob 
als trichroif i I !i le /richnet wurden. Tra 



rhombischen System lallen die Hauntachsen 
der Absorptionsfläehe noeh simweh mit 
den kristalfocraphischen Achsen zusammeo, 
bei monokiiuen Kristallen trifft eine Koin- 
zidenz nur noch für die durch die einzige 
kristallographisohe Symmetrieachse gegebene 
Richtung zu, wahrend die beiden anderen 
Absorptionshauptachsen ebenso wie alle 
Absorptidnsliaiiptaehsen trikliner Kristalle 
g^tn die llaup Lachsen der entsprechenden 
Normalenflächen geneigt sind. 

Was die Schwingun^sform bei ab- 
sorbierenden Kristallen betrifft, so zeigt sich, 
(laß in optisch-einachsigen Kristallen die 
Schwalingen homogener ebener Wellen 
bei beliebig starker oMnse wie bei feUender 
Absorption linear und parallel bzw. riornial 
zum JElauptschnitt sind. In optisch-zweii»ch- 
sigen lübeorbierenden Kristallen di^egen 
scnwingen die beiden sicli in ^'leicher Richtung 
fortpflanzenden Wellen im allgemeineu traus- 
veraai in gleichsinnig duiehlaiifenen ähnlichen 
Ellipsen mit pekreuzt zueinander liegenden 
grüßen Achöen. Die Elliptizität verschwindet 
nur bei rhombisoben Kristallen für alle in 
einer der drei Synunetrieebenen liegenden 
Wellennormalen. Die Schwinguwjsellipsen 
sind im übrigen um so gestreckter, und ihre 
Längsachsen hallen um so mehr diejenigen 
Lagen, wekbe die Knearen Sehwingungen 
hei fehlender Ab.sorption besitzen wQrden, 
je geringer die Absorption ist 

Von optisch-einachsigen Kristallen besitzt 
besonders stark ausgesprochenen Plfochroismus 
der Turmalin, der schon in geringer Dicke den 
ordinären Strahl sehr stark (und zwar naeb alka 

Uiehtungen gleichstark) absorbiert, den extra- 
orduiiireii dagegen um so wniger, je mehr seine 

' Fort|»flaii/.iingsn( htung gegen die Haupt ichse 
geneigt ist. fülle zu leuterer parallele TurmaUn- 
pkitte läßt daher schon in geringer Dicke prak- 
tiaeli nur den extzaordintran Strahl dnich and 

! kann infolgedessen, wie bekannt (di Fofauffeator 
benutzt werden. Sehr stark dichroitisch ist aurh 
der Peuuiu, eiu hexagoaal-rbomboedrisch kri- 



Digltized by Google 



1182 



Kiistiülphysik (Optische Eigeusehaften) 



stillisiercndes Silikat, der in Kichtung seiner 
Hauptachse betrachtet blaugrün, senkrecht dazu 
braunrot erscheint 

Wird ein aoklier KiistaU mit der duhmeko- 
piKheti lApe betnchtet, m MMheineR die beiden 
Bilder in Hirhtung der Achse glpich^ri'f.lrbt. Man 
nennt (iies*- Färbung, weil sie auf der Endfläche 
ndoi ]!a>is des ivristalls erscheint, Farbe der 
Basis. In der Richtung senkrecht zur optischen 
Achse sind die beiden Bdder verschieden gefärbt. 
Und «war seiet das eine, ordin&te, wieder die 
Farbe der Basis, das andere Bild aber, das von 
Strahlen herrührt, die parallel der Achse sc hwin- 

Sen, die sogenannte Farbe der Achse. Mit 
er Neigung der Schwingungsrichtung gegen die 
Achse geht die Farbe des aubernrnt-ntlicben 
Bildes allmählich in diejenige des onltMiiUcben 
über, wfthiend das ordentlicne Bild nadi allen 
Rfcbtangen das gleicbe bleibt Die mit bloflem 
licrtbaclitlinre Fläch<Mi fa rlif i = t (Irtiiii je- 
weils tiic Knnibination d*'r (ndi iitlii lim und 
•ußerordi iillK hen Farbe. 

In 'iptiscbzweiachsi^n plcochroitiscben Kri- 
stalita &ind im allgemeinen, vi« bereits erwihnt, 
drei verschiedene Farben sn nntembcideD, die 
sich in den drei ausgezeichneten Richtni^en nrit 
dem Dichrnsknp als Farben d< r .\( liso isolieren 
lassen und die, zu je zweien ^;eiuis(:ht, jeweils 
die direkt Ix^djai litl)are 1 iacnenfarbe befem. 
So zeigt der rhuinbi.sch kristalhsierende Dia- 
spor in Platten, die den 3 Symmetrieebenen 
parallel sind, die drei Fart>entöne: pflaamenblau. 
violett und spargelgrün, die durch Mischung 
von je zwei (ier im 1 )irhi(iskiip iTsihoinenden 
Ach.senfarbi'ii; hiaiuielbljiu. wciagtlli und violett 
entstanden .sind. 

£s ist gelungen, P]fiorhroismu.s auch im 
Gebiete langer, ultnroter Wellen, z. B. bei 
Ouan, Baryt, Gips u. a,; und ebenso im Gebiete 
ttltnivinletter Wellen, z. B. bei Turmalin, Axinit 

n. a.. narhznwei'^en. 

Künstlicher i'leoc hruihni us. Kiiie wesent- 
liche Bedingung für das Auftreten von l'leiM hr<Ms- 
mus ist DnppelbrechunfT 'ind Färbung des Kri- 
stalls. Ein jeder Kristall, der beideu Bedingungen 

?»nügt, ist plenchroitisch. Man kann hiernach 
leochroismus auch kfinstlich erzeugen, indem 
man entweder einen doppelbrer Iieiideii Ivristal! 
färbt oder einen gefärbte» lüistall doppel- 
brechend macht. Das erstere wurde beispielsweise 
von Senarmont in der Weise erreicht, daß er 
Kristalle einer an sich farblosen Substanz 
(Strontiumnitrat) aus einer mit Cnmprcheholz 
geftrbten Ixisung sich bilden beB. Rosen» 
busch wiederholte diese Versuche erlolgreich 
mit Fuchsin ak liüsungsmittcl. Auf dem zweiten 
Wege gebng es Brewster, chrysamin-siures 
Kali durch AufpoUeren auf üias pleochroitisch 
■u nuMiben. 

^ a. Refi«xt«n an der Oberfläche absor- 
bierender Kristalle. Oberflächenfarbe, 
Glanz, Schüler. Fällt tiine läthlwellc 
auf die Trennungsflächc zweier Medien, 
Sf> wird ein von den optischen Eigen.schaften 
dieser .Medien, der Schwingunj^sweise des 
Lieht.s und der Riehtunj^ des Einfalls ab- 
hängiger tirucbteil ihrer Intensität reflek- 
tiert Bnehrftnken wk uns auf die Betraeh- 
tung der Intensität des reflektiertea Lieht« 



(während wir bezflglicb der verschiedenartigen 
Verhältnisse der Srhwingungsweisc auf die 
eingehendenDarstelluügcu in den am Schlüsse 
nannten Werken Tcrweiwn), so gUt fol- 
gendes: 

FMIt linear polarisiertes, senk- 

rei lit zur Kinfallsebeiic schwingendes 
Liclit ^dessen Intensität als Einheit genom- 
men sei) auf einen isotropen durehsieli- 
tigen Kristall, so besitzt die Intensität 
des ebenfalls senkrecht zur Eiofallsebene 
schwingenden reflektierten Slrahta den Wert 



R 



_ 8in"(i— r) 

~ .Hin*(i-f-r)' 



wo i = luxidenswinkel, r = Brechungs- 
winkel. 

Für linear txdarisiertes Licht, da.s in 
der Einfallseoene Rchwingt, ergibt sieh 

der Wert 



tg«(i— r) 



tg«(i+r) 

Fällt natfirlirht's I.itlit auf den 
Kriätall, so kann man es .sich bestehend 
denken aus zwei gleichen Teilen senkrecht 

gegeneinander imlarisiiTtcr Strahlen, von 
denen der eine tu der EiuliilL^ebeiie, der andere 
senkrecht dazu schwingt. Die Intensität 
des reflektierten Lichts wird in diesem Fall 



R 



1 8in*(i— r) 1 tg*(i— r) 

2 sin*fi-f~r) 2 t?Vi4-r) 

bei senkrechter Inzidenz 



und geht bei senkrechter Inzidenz des 
Lichts in 



n-hiy 

über. 

Bei absorbierenden isotropen Medien 
I tritt an die Stelle de« Brechungsindex n 

der .\usdruck n(l — ix), wo i — ) — 1 und 
X der Absorptionsindex ist, so daß die reflek- 
tierio Intensität fOr den Fall normaler 

inzidenz den Wert 



2a 



-ä--l+n«(H-J«*)-H2ii 

annimmt. 

Die Größe der Reflexion ist danach 
nicht nur abhän^ii? von n, sondern anch 

von X, Iclztcros nrunciitlich dann, wenn der 
Wert von x gegen 1 nicht zu vernachlässigen 
ist. Dies trifft merklich aBerdin^ erst zn 
' boi Piibstanzen, die das Licht bereits in 
I dünnen Schichten sehr stark absorbieren, 
I wie es namentlieh bei den Metallen*) der Fatt 

M In manchen Fällen, wie bei gewi«iscn MetaJl- 
oxyaen und Snlftden, kann d^is nictaLlische 
lief lexions vermögen auch in der Hauptsache 
durch einen hohen Brechongsexponent be- 
I dingt sein. 



Digitized by Google 



KrisuiUphynik (Optische Eigeusdiaften) 



1183 



ist. Das bei solchen Substanzen sehr stark ' 
pcstcitrirtc Rt'flexionsvermögen ist die IJr-! 
aache ihres auffallenden Oberüäcbenglanzes, 
der aneh als Metallglans beniehnet wird. 

Die Farbe des reflektierten Lichts, d. i, 
die Oberfläehenfarbe der reflektierenden 
Substanz, beraht auf der Abhängigkeit des 
Brecluiiiirs- und Absorptionsindex von ck-r 
Wellenlänge. Wird n weniger von der 
WellenUbie« bennfluBt nSs 9e, m ist das 
mit (lc?ii Absorptionskocffizienten ny. wach- 
sende Beflexionsvormügen haupUäihlicb 
dxaeh die Abhängigkeit des Absorptions- 
indrx x von der Wellenlänge bestimmt. 
Die Überflikbenlarbe wird daher in der durch 
unsere Voraussctzuni; f,'o^u henen Annäherui^ 
der Farbe des durdi'^clu iiden Uchtes kom- 
plementär sein, da gerade das am stärksten 
absorbiertB Lkht am stiriaten »flektiert 
wird. 

Der obige Ausdruck für das Reftexions- 
vermögen bei normaler Inzidenz gilt anch für 
dop pell) rech ende absorbierende Kristalle, 
wenn das einfallende Lieht parallel zu der 
Polarisatioiisriebtaiiir einer der beiden rieh 
im Kristall senkrecht zur Oberfläche fort- 
pfianzeuden Wellen polarisiert ist Diesen 
beiden PolarfeatioiunehtiuiKen entsorechen 
dann aber im allgemeinen veri^rniedene 
Werte von n und x. Namentlich bei den 
pleochroitischen Kristallen ist die Versdhie- 
deiilieit des Al)sori)tioiisindex vielfach so 
gruÜ, daÜ sie i^ich für Schwingungen der einen 
Kichtung wie Metalle, für solche der anderen 
Richtung wie durchsichtige Körper verhalten 
werden. Fällt daher natürlichci! Liclit 
auf die Oberfläche eines solchen Kristalls, 
so wird vorzugsweise nur die eine linear, und 
swar {larallel zur Polarisationsrichtung des 
stärker ab>(»rl)ierfeii Stralds ]H»lari:<ierte 
Komponente reflektiert Die Kristalle zeigen 
dah«', trolxdem sie fflr gewisse Lient- 
schwiniruiitjen t,Mit durchlässitr sein können, 
auf ihrer Oberfläche, oder doch auf gewissen 
FUeben, meist farWgen MetallglanK. Hai- 
dinger bezeichnete diese Ersc fieiniing, die 
er au vielen Kristallen verfolgtt;, ah Ober- 
flichenschiller. Besonders schöne Bei- 
ppirlr von Kristallen mit Oberflächenfarben 
üiuii die zuerst von Haidinger unler^juchton 
yerschiedenen Platincyanüre. Die in 
prismatisch gestreckten, rhoinbisclien oder 
monokhnen Formen kristiiilisicrondeii Ver- 
bindungen zeigen auf den Prismenflächen 
intensiv farbigen Metallglanz, der bei Ba- 
ryumplatincyanür tiefblau, bei Yttrium- 1 
platincyaniir i.'rini, bei Lithium- und Kalium- 
plaüncyanür hellblau ist, während die be- 
treffenden Kristalle im duivl^henden lieht 
grün oder (!inikelr(n und orangefelb sind. 
Kine einfache .iVnalyse der Erschemun^ er- 
mOglioht auch hin die dichroskopisohe 



Lupe, iaIlH sie auf den rellektlerten 

Strahl einue'^tpllt wird. 

sei in diesem Zusammenhang nuch 
einer anderen Erscheinung Krwähnung getan, 
die ebenfalls als Schiller bezeichnet wird, 
ihrer Ursache nach aber mit dem oben be- 
spioclnneti Oberflächenschiller nichts zu 
tun hat Die Eraoheiiiang besteht darin, 
daS manche Kristalle, etwa ans dar Sehweite 
betrachtet, na(;h einer Richtuni;, die oft stark 
abweicht von der Kiohtung des an der Obcr- 
fllelie r^Mctierten Uebls, einen bestimm« 
ten Glanz' zeigen. Besonders ausgezeichnet 
hierin sind der Adular (Kalifeldspat), 
Labraderit und einige Quarzsorten. 
Der pfstere ist farblos, zeigt aber bisweilen 
in bestimmter Richtung einen bläulichen 
Lichtschein und wird dann unter dem Namen 
^!"Tif!':tein als Edelstein j;eschätzt. Der 
Labradorit zeigt in gewissen Richluugeu behr 
lebhaft schillwnde Farben, Iwaonders Blau 
und Grün. 

Als Ursache der Erscheinung sind In- 
Intniogenitäten im Kristalliiniern anzusehen, 
die entweder durch sehr feine, die Kiistall- 
masse dnrchnehende faunellare Abeonderun* 
iren einer freimteii Substanz oder der Krista.ll- 
substanz selbst oder durch mikroskopische 
Poren herbeigeführt sind, die beispielsweise 
das bunte Farbenspiel des Opals hervorrufen. 
Je nach der Orientierung der lamellaren 
Bildungen können auch im reflektierten wie 
im durchgehenden Licht eigentümliche Licht- 
bilder auftreten, eine z. B. bei manchen 
Saphiren zu beobachtende Erscheiimng, die 
als Asterismus bezeichnet wird. 

D. Optische Kristallanalyse. 

Die Abhängigkeit der optischen Eigenschafton 
eines Kristalls von seiner kristallographisehen 
.-Struktur fribt die Möglichkeit einer optischen 
Anatvä« der Mineralien. Am vorteilhaftesten 
hierfür ist im allgemeinen die Untersuchung der 
Interfen>Bzer8eheinttn|;en, wekhe DQnnscliliäe 
der bebeCfenden luneralien im polarisierton 
Licht zeigen. Die Untersuchung liat dabei zn- 
nächst zu entscheiden, ob das betreffende Mineral 
eiidaeh- oder duppfllirrclii'iid ist; daiiii ist die 
iahi (liT iiptisclu ii .\r)iäien, das Kristallsystem 
und .'ji IdieUlii h womüdicb die Natur des Minerals 
selbst ieittisulegen. w«m iiiecsa sind gcfsben in 
der Bestimmanf dm CbsnkteiB und Ber Stirke 
der Doppelbrerhunc:. der Art und de» Sinnes Her 
Dispersion der Ai lisenbilder, der Grolie der 
Achsciiwmkel und der iiaLiptbrefhungsexp<»- 
ncnten. In bi soiidoR-ii Fällen kann noch die 
Untersuchung des reflektierten Lichtes (naroent- 
li(;h seiner PolahsationsverliiltiiiiBe) und etwaig 
pleochroitischer EigentfliaftMi hhnntreten. Bme 
Erschwerunir solihiT Ecsrimmun^'-i'n kann aller- 
dings immer dann eintri'tcii, wenn der L'nter- 

*) Die Erscheinungen der Ziikukruolarwatiuu 
sollen hier ausgeschlossen bleiben; vgl. dazu den 
Artikel ,^rehang der f olarisations* 
ebene**. 



Digitized by Google 



1184 



Kristall physik (Optische Eigen^lrnften) 



■nchung >tiocralicn unterliegen, deren Homo- 
genitit dateli EiBlagerungen, Zwiliaagsbildiingen 
oder SpMinimg«!! merklich gestdrt ist 

Seh<>n wir hiervon ah, so orfri-bcn sich für die 
B<Mirt<'iliin}^ des Minerals fril^endi' Kriterien: 

Wird das { icsiclitsfcld des Polarisationsappa- 
rats durch keinen lUircbikrhuitt des Minerals und 
in keiner Lage desselben geändert, so ist dasselbe 
optisch isotrop, d. h. entweder amorph oder 
dem regulären Svstem angehörig. Siad gleich- 
zeitig geradlinifre liegrenzuiifieii (jcler durch Spalt- 
rissc angedeutete normale Spaltangsrichtunfren 
zu erkennen, so liegt der zweite Fall vor. 

Wird das Gesichtsfeld des Pukriüutionü- 
apparats geändert derart, daß bei Benutzun^r 
«eifien LichtB in ffnmmta Lägen d«a^ Schliü- 
ttfteks InterfnvnxratlMii auftraten, die beim 
Uebergang vnn ppkrpiiztcn 7n parallelen ITiüpt 
ebenen des Apparats in die komplemetitaren 
Fari)en ijhergehen, wätirend in z\sei bestimmten 
aufeinander ^ukrechten Lagen des Minerals 
das Gesichtsfeld ungeändert bleibt, so ist dasselbe 
doppelbreehend. Finden ricli einxelne Schiifi- 
rtfleke, dl« da« Gtetiehtsfeld nicht Indem, beim 
Nei^t»n des Minerals oder im konvergenten Licht 
aber Aenderung zeipu, m liandelt es sich um 
optisch einachsige Kristalle, die mdcracht zur 
optischen Achse geschnitten sind. 

Zur Erkennung sehr schwacher Dop- 
pelbreehane kann man dcli der Snperpoeitiou 
tAner Oips» oder Glimmerplatte bedienen, weif he 
im weißen Licht eine ,, empfindliche Karbp" zcipt, 
d. h. eine Interfea'nzfarbe, welche wlion bei sehr 
gerin^rtT \ erandenmg des Gangunterschieds. 
wie sie durch das schwach doppelbrechende 
Mineral hervorgerufen wird, eine starke Ver- 
än de r u itg eilihrt Eine solche ist s. B. f ä r parallele 
Hauptelwnen da« ,,Violett 1. Or&iung", das 
dnn n eine geringe Veninperiinp des Gangunter- 
sehieds in Hut. diireh eint' geringe W-rgruBerung 
desseitten in Hiau u ■ rijelit. Noih auffälliger 
werden die VerfLiideruugen der Farbe bei iie- 
natzunc der Bravaisschcn Doppelplatte, 
«ner liombijiation nreier KristaUbUittchen, in 
denen die sieh eotspreehenden Sehwingungs- 
richtungcn aufeinander scnkreeht stehen. Die 
Farben der beiden Hälften erfahren hier bei 
l'eherligeruTig einer anderen seluKarh doppel- 
brwhenden Platte entgegengesetzt« Verände- 
rungen, so daß der Kontrast merklicher wird. 

Die nicbsto Fnge. die sich nach Entschei- 
dung über die Doppelbrechung ergibt, bezieht 
sieh auf die Zahl der optischen Achsen. 
Hierüber i'iitsehcidet im allgemeinen ohne wei- 
teres die Kenut7,\ing koii vi-rgenten l^irlits, wenn 
die Schliffe notiHenfaiis noch um l>eHtimmte 
Winkel geneigt oder gedreht werden. Bei Be- 
obachtBDg des auftretenden Achsenbildes ist %u 
berOelnnrhtigen, dafi auch einachng« Kristalle 
in schiefer Lige ellipsenähnlirhe Karbenkurven 
zeigen, wnWei alier niemals zwei Achsenpiinkte 
auftreten wi rdeu. Andt rvr-eits künnen bei zwei- 
achsigen Kristallen im Falle großen Arhsen- 
winkels nicht immer gleichzeitig beide Achsen- 
bilder übersehen werden; es eiscBeint aber dann 
im Rekrenzten Apparat an Stelle de« dunklen 
Kren/es der optis<-h cinnrhntren Kristalli- nur ein 
einziger dunkler .\st. der beim Drehen tlei i'latt*' 
in line Hyperbel übergeht, während bei opti.seh 
einachsigen ICristailen das inteiierenzbild durch 
Drehung des Kristalls um die betreffende Visier* 



richtung nicht verändert wird. Auch Unaym- 
metiien in der Firbun« der Kunren sind diiekte 
{ Anieiehen eines iweiaehiIgMi lOistalls. 

Ist ein Kristall als optisclieinaehsig erkannt 
I und tret^^n seine Kanten oder Flächen in der 

3- oder Ü-Zahl auf und stehen niemals zwei aft* 
; grepende Kanten aufeinander senkrecht, sondern 
! bilden sie stumpfe Winkel miteinander, so gehört 
I der Kristall dein hexagonalen System an. 
I \n Stelle der Kautenwinkel können auch die 

Winkel etwa vorhandener Spaltrisse als Knt»' 

rium benutzt werden. 

Treten die Kanten tmd Eeken in der 4* oder 

8-Zahl auf und bilden die Kanten oder SpaltF 
ricbtungen rechtv Winkel miteinander, so genört 
'der Kristall dem quadratischen System an. 

Werden im parallelen lieht des Polarisation«* 
appamts die I^en der Hauptsebwingungsrich* 

tungen optisch-einachsiger Kristalle fpstgestellt*), 
so gehen sie immer einer vorkommenden Prismen- 
kante parallel oder sie halbieren den Winkel 
I zwischen zwei Pj'ramidenkanten. Es best«ht 
|., gerade Auslöschung'', und zwar sind beide 
i Richtungen von der WellenlSnge des Liebt* , 
' völlig unabhängig. 

Zeii-f riü als optischzweiaehsig erkannter 
Kristall liii oarallelen Lieht gerade Auslöschuug, 
so gehiirt (lerseihe dem rhombischen (oder 
eventuell dorn monokiinen) System an. Im 
ersteren fallen die drei ontisch' ausgezeichneten 
Richtungen iQr jede W«lenlftnge mit den kii- 
ttallographiscben Achsen zusammen, so dafi did 
Zonin mit gerader .\usld6chung vorhanden 
sind. Die opti.sche Achsenebene ist ent- 
weder die Basis oder ein l'inakoid. Im kon- 
vergenten Licht zeigt eine senkrecht zur ersten 
Mittellinie geschnittene oder direkt abge* 
; spaltene Hatte das schwarze Achsenkreuz oiuio 
i Farbensiume oder die Hyperbeln und Lemms- 
katen mit symmetrischer Färbung in bczug auf 
1 die Normale zur Verbindungslinie der beiden 
, A< hs. npunkte; «s besteht nur horinntalo Die- 
I persiou. 

Die monokiinen Kristalle besitzen eioo 
jeinsiKe SymmetrieebeD*, in der zwei unter 
schielen Enkeln gefeneinander geneigte Achsen 
, liegen, und eine damif senkrecotc Achse, die 
! zugleich eine optisch ansgeTieichncte Richtung 
ist. Im parallelen Polarisationsapparat geht im 
'allgemeinen keine der in eitiein Schhff zufällig 
vorhandenen Auslöschungsrichtungen einer Kri* 
8t«llkante parallel ; es besteht also im alkemeinen 
„schiefe Auslösehung"; nur in der Zone der Sym- 
I metrieachsefindetsich gerade Auslösehung. Au ßer- 
' dem hängen die opti<^ehen l^ichtungcn (mit Aus- 
nahme einer einzigem von der Farbe des Lichtes 
ab, so daß der Winkel der schiefen Auslösehung 
I sich mit der Farbe ändert, allerdings selten mehr 
ah um etwa 2*. Besonders wichtig ist die Kennt* 
I nfs der Orientienuw der Sehwingungsrichtungen 
; in di r Khene des Klinopinnkoids. weil hierin die 
i Sy mnietrieelx jie liegt Ist der Winkel, den 
die Hanptsehwingungsrirhtung für eine be- 
stimmte Farbe mit einer KristaUachse einschließt, 

') Pa sie im gekreuzten Apparat durch Be- 
obai htung ilerjenigen Tj>gen (les Kristalls er- 
mittelt werden, in denen Dunkelheit im Apparat 

i auftritt, so werden ae auch als .rAuslöscoungs- 

' richtungen** bezdchnet 



Digitized by Google 



KristaUphyBik (Oirtiwfae Eigensdufleii) 1186 



bekannt, so weiß man, daü dii> ändert- Haupt- 1 besteht in der Konibiimtion der 2U unU.'rfsiir(ii'ndt'ii 
achwingungsrichtung in derselben Kbene darauf I Dünnschliffe mit einer schwarh keilförmigen 
MakrecBt steht und die dritte auf beiden normal I Platte, welche so auf den einen oder anderen 
ist. Weil die Winkel der Aastöaeliriehtuneen ; der vorhandenen KriBtaUachnitte gelebt wird, 
ee^en die kristallographisrhen Achiten für den I daß die Srhwingungsrirhtungen in beiden zu 
Knstali charakteristisch sind, so hat Michel- sammenfallen. Wird hierdurch die Ordnung 
L6vy für die am hiiufiKstfii pt stoiiisbildoiulen der Interforcn/.farben des Keils oder des Kristall- 
Mineralien die Autilum hung^M hieie auf den < blättcbens gesteigert, so sind gleichwertige 
Ilauptflächen tabellarisch zusammengestellt, so 1 Scbvnngungsrichtungen einander parallel; wird 
daB man mit üiUe der Tabelle aus mehreren die Interferenzfarbe erniedrigt, so stehen die 
HMSungen dieser Winkel den Kristall mit großer gleichwertigen Sekwingungsnrhtungen aufein» 
Wahrsf neinliihkeit ermitteln kann. Ist das ander senkrecht. Im letzteren Fall wird sich bei 
Klinopinakoid aU Kristallfläche vorhanden oder geeigneter Keildicke immer eine bestimmte 
durch Abspalten herstellbar und zeigt es Iii» ki)n- Sti lle am Keil finden lassen, an wi irhir der 
vergenten weißen Licht keine FarDennnpc. so Uangunterschied im Kristall gerade iliin h den 
ist es entweder parallel zur optischi ii .Vdisen- entgegengesetzt gleichgroßen im Kn\ kom- 
ebene oder nahe senkrecht zur zweiten Mittel- 1 pensiert wird, so daß im |ekreuzten ApjNinit 
Knie. Im ersten Fall müssen die zu seiner Ebene | ein sebwaner Streifen erscheint. Läßt man den 
^oTikrcrhtcn Pinakoide das Interferenzbild zwei- Keil seitlich über den Kri<:tnllschliff hinausragen, 
atlisiger KriHtnÜP mit geneigter Dispersion so zeigt er neben diesr-iii in diT Verlängerung des 
zeigen, wem: ! ■ : nr «TsttTi Mittclllnit' aiiiiftlu-riid si hwarzi'ii Streifens ijerade die Interiereiizfarbe, 
senltrecht sind. Stiht die opti!.tlie Ath»t>nebcne. weiche der Schlilf für sah allein aufweist, und 
wie im zweiten Fall, auf der Svmmetrieebene es kann nunmehr am Keil deren Ordnung direkt 
senkneht, so kann die erste Mittellinie entweder aus der Anzahl der von seiner scharfen Kante 
nSt der S3rmmetrieschse casammenfallen oder {her aaftwtenden Interferentstrrifen abgeleitet 
in der Symmetrieebene liepfn, so daß die zweite werden. Besonders vorteilhaft zur Messiiiifr des 
.Mittellinie in die Ach.se fallt. Im ersten Fall ' Oangunterschieds ist dit; als Babinotsrher 
zeigt eine zur ersten Mittellinie geschnittene Kon)i>ensator bekannte Kombination zweier 
Platte gekreuzte Dispersion, im zweiten Quurzketle (vgl. B 2 f ). Ist der Gangunter- 



horizontale. 



schied hiermit in Wellenlängen gefunden, so 



Fttr trikline Kristalle findet sich im | erhält man die Ditlerens der für die optisrke £r- 
allKemeinen im parallelen Licht keine Fläche, für scheinung maßgebenden Breebnngsexponenten 



welche gerade Aiis|;',-;chung auftritt. Im kon\-er- 
genten Licht tritt Dispersion aller optisch aus- 
gezeichneten Richtungen auf 

Ist nach den vorstehend biL»tracht<t»tt»n Ver- 
fahren das Kristallsvstem des untersuchten 



durch Multiplikaten desGan^unterscnieds mit dem 
Quotienten au.s mittlerer Wellenlänge des weißen 
Lichts (etwa 660 f^) und Dieke d«s Kristall- 
schliffs. 

Ms wichtiges Charakteristikum optischzwei- 



Mineials erkannt, so ermöglicht die Bestimmung achsiger Kristalle ist noch der von den Binormaien 
des Charakters nnd der Stärke der Dop- eingescblossene Winkel, der sogenannte op- 

pelbrechnnfT eine writfre Spezifizierung. Das tische Aelisenwinke! anziisehtni. Sotne Be- 
erstere wird in der früher erwähnten Art mit Stimmung erfokt im alli;emeiiien auf dein Um- 
Hilfe eines \ ienel\vellenl;irij;en-( ilimmers er- v.-ege der direkten Messniifj des sogenannten 
reicht (vgl. B 3 d). Für die Stärke der ..scheinbaren" oder „äutiert n • Achsenwinkels, 
Doppelbrechung gibt die Beobachtung der d. h. des infolge der Brechung des den Kristall 
im panUelen Polaris» tionsapparat auftretenden | verlassenden LichtB an der Grenze Kristall- 
IntmerensfftriDen einen ersten Anhalt, sofern j inBnres Medlnm im allgemeinen veigrSfierten 
man gleirhitcitig die Dicke des untersuchten Winkel'; der Binormalen. Infolge der vielfach 
Schliffs kennt. Sind in einem Dünnschliff zahl- i sehr !»etra( helichen Abhängigkeit des binormalen- 
reiche Durchsi hriitte von regellos orientierten winkels von der Wellenlänge des Lichts (v^l. 
Kristallen piiies Minerals vorhanden, so sucht mau 1 B ä e; siehe auch E. A. Wülfing Neues Jalirl). 
diejenigen Dun hschnitte auf, welche die höchste f. Mineral. Bd. 12 1806 S. 948 406) ge- 
Inteiierenzfarbe zeigen und dividiert die dieser ; winnt seine Bestimmung in homogenem Licht 
Farbe entsprechende Newton sehe Luftschicht- beson^ei« Bedeutung, 
dicke 2h durch die absolute Dicke des Kristall- ^ 

blättchens Man erhält auf diese Weise die | E. Lumineuens b«i KrittellML*) 

D.iferen/. n, n,- des i^roüten und kleinsten ^„ß^^ durch hohc Tempentor kann die 
Hauptbmhun^^nulex des betretienden Minenils, ^ Mohrzahl alh r Substanzen auch bei 
dlMsen Kenntms ineivt ein genügendes hrken- ,. , ,p , , , «t- 1 

nungsmerkmal des Minerals ist (yj. Ba c). Ein I gewöhnliche, rcmiitratur unter der \\ irkung 
seiir bequemes Hilfsmittel bieriMr bt eine von | «ner bestimmten EjTcguiiR zur Lichteraianoil 



Michel-L6vy (1888) entworfene Farbentafel, 
in welcher jeder einer beliebigen Kristaildicke 



veranlaßt wt-rtlpii. Es ist dies die Erscheinung 
der Lutiiinnszenü, die je nach der Art 



zukommenden Interferenzfarbe direkt das in der Erregung nach dem Vorschlac; von 
Betrat ht kommende Mineral beigeordnet ist ^ Wiedemanu meist die Buezielle Be- 



(Die Tafel findet sich auch in dem am Schlüsse jseichminp als Photolumineszenz, Tribo- 

verzeichneten Werk von Rosenbusch und " 
Wülfing Bd. 1, 1. Hälft«.) 

Ein Mittel zur si< heren Erkennung der Ord- 
nung der Interferenzfarbe, das gleicnzeitig die 

Fest^ti'lluntr di r S( hwingungsrichtiitipen di r M Vchi-r die Theorie der Lumineszenn» 
schnelleren und langsameren Welle ermöglicht, ' crscheinungensiehedenArtikei„Lumineszens*\ 



I lum i II f szc II /. nsw. erhält. Die i,'enu'iiisame 
; ErscbeiuuDg jeder Lumineszenz besteht in 



HaadwVrtsilmeb in 



V. 



75 



Digitized by Google 



1186 



bestimmter, meist diskontinuierlich über zei^t Ks findet aber während der Erregiinir 
das Spektrum verteilter Wellenemission, die i eine Aufjäpeicherung von Enei^ie statt, 
bei festen Körpern vielfach auf das sichtbare die im betreffenden Körper so lange erhalten 
(iebiet beschränkt zu sein scheint, in manchen i bleibt, als derselbe sich in diesem soge- 
Källen aber auch in das Ultrarot und Ultra- nannten untereTi Momentanznstand 
violett verfolpbar ist (vgl. T. Li iiard und I befindet. \Vir(i der Körper dann erwärmt, 
V. Klatt, Ann. d. Fhys. 15, 1904; Win- .so gelangt jede Bande bei einer bestüumteii, 
kelmannu. StraubehWied.Ann.SO, 189S;|fflr jede Bande aber ▼erBchiedenen Tempe« 
W. K. Pauli, Ann. d. Phys. :U. 1011). Hie : ratur in den 8ogenannt<>n ..Dauerzustand", 
Lage und die Anzahl dieser Pimisäioiiäbäuden in dem die aufgespeicherte Energie intensiv 
ist nach bisheriger Kenntnis ausschließlich ausgestrahlt wird. Findet in diesem Tempe* 
bestimmt durch die spezielle Konstitution j raturbpreic h Erregung des Körper? ?taTt, 
des lumineszierenden Körpers, und die Art j so liilirt dies zu intensivem Aulleuchten 
der Erregung hat aul die Gesamtemission ^ seiner Händen mit nachfolgendem allmäho 
«ehr wahrscheinlich nur insnfern Einfluß, liehen Abl<lin«(eii. Kei weiterer, meist, erheb- 
als durch sie mehr die einen oder die anderen lieber SteigeruuL' der Temperatur tritt jede 
der m^Iichen Emissionsbanden im Auf- ' Bande schließlich in den „oberen Moraen- 
treten b^Onstigt werden. Itanzustand'' ein, in dem eine Err^ung 

Die weitestgehende TTntemtchnng hat | des Danerprozesses nicht mehr stattfindet 
hi.slier die Ersrheinung der Photoluininegzenz, und mir mieii das nach Aufliiiren der Er- 
dic Erregung durch Licht, erfahren, die meist | regung sofort verschwindende Momentan- 
ais Flnotestens nnd Phosphoressenzllenebten besteht, das nach üeberBehreiten 
bezeichnet wird, je nachdem die Lieht- einer bestimmten oberen Temperatui^grenze 
emission zeitlich mit der Paiier der Erregung ^ ebenfalli» uuerregbar wird, 
zusammenfällt oder die Erre«;un[; merklieh | Das vielfach in der Literatur beschriebene 
überdauert, ohne daß aber ein prinzipieller Aufleuchten eines Körpers bei ErwHrmung, 
Unterschied zwischen beiden Phänomenen I das man mit der besonderen Bezeichnung 
anzunehiiien ist Das Verstlindms der Cie- j als „Thermolumineszenz" belegte, ist 
samterscheinung beruht auf der namentlich | nach aller Kenntnis zweifellos nicht etwa 
von Lenard durch ihre eingehende Analyse I die Folge einer erregenden Wirkuii«; der 
erbrachten Kenntnis, daß das Phosphores- Wärme sondern lediglich die Folge der 
zenzleuchten als das Besaltat einer Banden- i Ueberitthrung eines zuvor durch Licht er- 
enriflfflon fOr jeden Einzelfall definiert ist] regten Phosphors vom nntsfen Momentan- 
dnr(h die bestimmten, nur von der Kun- ; zustand tn den Danersastand Buner Ban- 
stitution des Körpers abhängenden Eigen- den. 

Schäften seiner einsdnen ftmden. Das FOr die Erregung durch Kathode n- 

Leuchten jeder Bande setzt sich im all-] oder Röntgenstrahlen sind nach den 
gemeinen aus zwei Prozessen zusammen, Untersuchungen von Lenard und Pauli 
einem „Homentanprozeß", d. i. einem jedenfalls dieselben inneren Vorginge maß- 
schnell an- und abklingenden I^euchten, und gebend wip bei der Photolumineszenz. Die 
einem ,4^aui'rpru^>ß , d. i. einer mit der Erscheinung der Tribolumineszenz, der 
Dauer und Intensität der Erregung asympto- 1 Erregung beim Reiben oder Zer))re( dien von 
tisch anwachsenden Aufspeicherung dieser Köri>crn, dürfte jedenfalls zum Teil auf Er- 
Erre^ung mit nachfolgendem allmählichen i regung durch elektrische Entladungen als 
Abklingen nach Aufhören der Bestrahlung. Folge auftretender Piezoelektrizität, .ilsi» 
Beide Prozesse besitzen eine bestimmte i wieder auf Photo« oder Kathodolumineszenz, 
Erregungsverteilung, d. h. einen bestimm- 1 znrflckznf Ohren sein. 

teil Spektriilbezirk, der ^ie erreiren kni'i. Die spezielle Untersuchung der 
so daß Licht außerhalb der entsprechenden ■ Kristalle auf Lumineszenz führt zu dem 
Bezirke die betreffenden Prozesse nicht ! bemerkenswerten Resultat, daß die vielfach 
hervorziiniffn vormag. Die vergleichende J beobachtbare Lumineszonzerselieinun<]; in den 
liiitersueiiung der Lumineszenz verschie- j meisten Fällen, falls nicht auUer>tes Ultra- 
dener Substanzen setzt daher die Verwen- j violett benutzt wird, nicht auf die Be- 
diuiL' einer das iresamte Spektralgebiet von standteile der den Krist^ill bildenden Sub- 
liui- bis. Ultfavioleil kuiitimiierlieh um- stunz. sondern auf geriogfügigu iN'ebeu 
fassenden Lichtquelle voraus. bestandteilc (Verunreinigungen oder fremde 

Der Zustand einer Bande ist außerdem i EiuschlQsse) zurflckführW ist Es folgt 
wesentlich abhängig von der Temperatur ' dies aus der Beobachtung, daß die lAimines- 
des betreffenden Körpers. Diese ist vornehm- zenz l)ei Kristallen [;leieher ehemiseher 
Uch von Einfluß auf den Dauerprozeß. Jede i Substanz von Exemplar zu Exemplar und 
Bande besitzt einen gewissen, meist tief | namentlich auch mit dem Fundort wesentlieh 
liegenden Ti inj»» raturbereich, in dem sie nur variieren kann. So kann ?.. B. Kalkspat 
Momentanleuchten und kein Nachleuchten i rot, gelbweiß, blauweiß, Flußspat blau und 



Digitized by Google 



Ktiätallpiiysik (Optisclie Eigeuschatteu) 



1187 



gelb, Diamant blau, Krün, rosarot fluores- 
zieren. Lecoq de Roishoaudran liat \v<dil 
als erster daraut hingewii-seji, daU das starke 
rote Leuchten des Rubins auf Chrura^ehalt 
zurückzuführen sein dürfte; dem entspricht 
es, daß reines Aluminiumoxyd, das selbst 
kaum merklicli fliiortsziert. durch Chrom- 
xasatz die Lumiuesiieiizeigenflcbaften de« 
RuMm erlangt. Die yielfach rote Fltiomzeiu 
der Kalkspate ist wnlil auf ^lanirangehalt, 
die Lumineszenz der Flußspate auf einen 
Odialt an wltanen Erden und wahnwhein- 
lich von Blei zurückzuführen. .\uch nrj:a- 
niscbe Substanzen können Ursach«: der 
Lnmlneszcnz gewisser Kristalle sein. So 
lassen sich in gewissen Steinsalz-, Fluß- 
spat- und Kalkspatvorkoramen Einschliisso 
von Petroleum oder anderen organischen 
Substanzen, die beim Erhitzen des Kristalls 
verkoldcn. nachweisen. Zur sicheren Iden- 
tifizierung; des wirksamen liestaiidteils würde 
es jedenfalls an Stelle der direkten okularen 
Beobachtung der Gesamteminion, die meist 
ansewandt worden ist, der spektralen Zer- 
legung des Lumineszenzlichts und eventuell 
derFestotellung seiner Temperatureigenschaf- 
ten bedürfen. Eine sehr ausfrihrliehe Zu- 
sammenstellung der Lumineszenz zahlreicher 
Mineralien hat kürzlich E. Engelhardt 
(Jena. Dissertation) veröffentlicht. 

Der besondere Kijifluü der Kristall- 
struktur auf da.s Lumineszenzphänomen 
macht sich in dem Auftreten polarisierter 
Fluoreszenz geltend. Das nnoreszendieht 
tritt bei allen fluoreszierenden dop))elbre( lien- 
den KristaUen melur oder weniger voll- 
hommen in einer bestimmten Sehwingungs- 
rirhtung aus als eine Folge der Abhäniri?kfit 
der Intensität der nach verschiedenen Kich- 
tnngen im Kristall stattfindenden Schwin- 
gungen der flimres/iercnden Zentren van der 
Richtung. Als ausgezeichnete Richtungen i 
sind in optisch-einachsigen Kristallen die- 
jenige der optischen Achse und der Nor-j 
malen zur Acnse vorherrschend, bei optisch-' 
zweiachsigen Ivristallen vielfaeh die Ebene 
der optischen Achsen und die Jiiehtung 
der optischen Normalen. 

Naeh den eingehenden Beobachtungen I 
von Sohncke erfolgen die Fluoreszenz-, 
Schwingungen beispielsweise beim Kalkspat; 
niit iluer L'rüßten Komponente parallel der 
optischen Achse, und die Lumineszenz , 
wird aneh durch Schwinfnmgen in dieser 
Richtunc am stärksten errect. Beim Apatit 
erfolgen die Fluoreszenzscluvin^iungen merk- 1 
lieh nur .senkrecht zur optischen .\chse;j 
auch wird die Fluoreszenz am stärksten 
durch Schwingungen solcher Richtung er- 
regt. 

Im optisch-zweiachsigen Topas erfolgen 
die FhioreszenzBchwingu Ilgen nur in der 
Ebene der optischen Achsen; die Haupt- 



kom})onenta ist parallel zur ersten Mittellinie. 
Im Arragonit ist immer diejenige Schwin- 
gungskompuneate des Fluurcszenzlichtes am 
grüßten, die der Erregerschwingung parallel 
ist: am leichtesten treten aber die zur opti- 
schen Achsenebene senkrechten Kompo- 
nentenauf. Ebenso verhält sich Rohr? lu k er. 
Im üegeusatz dazu scheint b«i Weißbleierz 
die der erref^enden Schwingung parallele 
Komponente des FhinrPSZelizlichtes am 
schwächsten zu sein. £lue für alle Kristalle 
geltende einfache GesetamäBigkeit iribt eich 
niemach nicht zu erkennen. 

In manchen Fällen hängt nicht nur die 
Intensität sondern auch die Farbe des 
Fluores/.enzlichts von der SchwintruriLTsrich- 
tuiit: im Kristall ab. Man kann dann vun 
d i ( Ii roitisehcr bzw. pleochroitischer 
Fluoreszenz sprechen. Diese Erscheinung 
tritt nicht nur bei pleochroitischen Kristallen 
auf, wo sie einfach die Folm' der vcrsidne- 
denen Absorption des FluoreszenzUchts in 
den verscbiectenen Richtiuij^n wäre, sondern 
auch bei nicht pleochroitisciien Krist^illen. 
EinJkispiel ist der Beryll; die zurupti^hen 
Achse senkrechten Fluoreszenzschwingungen 
sind blau, die parallelen rotviolett. Bei 
manchen Exemplaren kann es auch gerade 
umgekehrt sein. Beim Smaragd erscheinen 
die zwei Farben rot und blauviolett. 

Literatur. Chr. Huygemty Tratte de la <«- 
fnihii. <kt9aU$ KloMfiktr Nr. tO. — Freonel, 
fEuvre» amfÜUa. — B, JNol, Tt»U j»Ay- 
»tfue, 1SI€. — De» CMseaux, Manwi dß 

Mintr'd,,ni>-, />';?. — Verdet'Bxnf-r, W,fUn- 
Ihforir de$ i.ichlJi, — E, Mnllard, Traitr 

dr Crittallograph'r , l.-S',. — Manctirt, TraiU 
d'optique, 1890. — Th. LUbUch, Ph\)*ikali*eh€ 
JSHulaUofmpMe. LeipHg 1891. — K. Bratina, 
Die optUehen AnomaUfii tlrr KrUtaUe. Le^uig 
tS'Jl. — L. FteUher, The optieal indimtri* onrf 
l/ii (ntumiiKxitm o/liijhf in I "i'l't!". Ltmilm Itl'Ji, 
DetiUch rait II. Ambro litt und IV. Künig, 
lS<tS. — MÜlUr-Poultlet, Lrhrhueh der I'hijrik, 
9. Avjt., Bd. 2. Bmui\»ehweig 1S'J7. — E. 
WV^Inff) Berieht über den gegenieiirtigtn 
Slnnd der Lehre r on der FrttneUeken IPfWen- 
ftäehe, Bibl. mnih., 3, t90S. — A, B«?fc«r, 
KritUtlloptik. Siutt.,.,,t <iH>S. — VUtla, Grund- 
tiige der Kin>mlU>ij,in>hir. l.iipsig I9l>4. — 
P. Groth, /'hijuiktiliiiebe Krütullographie,^. Atiß. 
LeipMig 190S. — H,MoitenbH»ch 11 ti<f E. .1. ll'At- 
fing, MUj^tkopürhe J%}fKÜ»jriii.int dtr pelro- 
praphUrh wirhtigtn Müneralüta, Bd. I, L u, f. 
Ilällte. Stitthjart J905. — P. Drude, £**»•- 
bueh dir Ojjli/:, ' 1'// I.riptig 1906. - I'. 
PorkeiH, Lihrbueh dtr Kritlitllnpiik. Lnptig 
l'iDi;. — r. Saumänn und F. Zirkel, 
Elmtentt der Mineralngir. I.'t. Aufl. Lripsig 
jfOj. — A. Winkelmann, Handbuch der 
Phi,s>ik, 2. Anfl.. Bd. 6. U>ptig 1968. — W, 
Voiftt, Krinlidtphynk, Leipzig iUO. ■ — <J. 
Linrk. (iniudrtfi der KriittUltgmpM«. S. Atff- 
la<^i\ Jma 1914. 



76* 



Digitized by Google 



1188 



Kristallstruktiir 



Kristallstraktnr. 

Die äußere regelmäßige polyedrischo Form 
der Kristalle ist nicht von den äußeren 
Kräften bedingt und muß deshalb ihre Ur- 
sache in der regelmäßigen Anordnung des 
den Kristall bildenden Stoffes haben. Die 
atomistische Theorie, die in unserer Zeit 
eine hohe Entwickelung erfahren hat, lehrt 
uns, daß alle Körper aus Molekülen bestehen. 
Um die Gesetze zu erklären, denen die äußere 
Form der Kristalle gehorcht das Gesetz 
der rationalen Zahlen (Abschnitte) und das 
Gesetz der Sj'mraetrie muß man an- 
nehmen, daß die den Kristall zusammen- 
setzenden Moleküle regelmäßig angeordnet 
sind. Der Zweck der Theorien der Kristall- 
struktur besteht in der Auffindung der mög- 
lichen Arten dieser regelmäßigen Anordnung 
der den Kristall bildenden elementaren Teile. 
Die Anwendung dieser Theorien auf die 
konkreten Kristalle ist eine der Aufgaben 
der Kristallphysik. 

Die erste wissenschaftliche Theorie der 
Kristallstruktur wurde von dem Begründer 
der Kristallographie Ren^ Just Haüy er- 
baut. Nach ihm sollen die Kristalle aus 
gleichen polvedrischcn Elementarkörpern — 
kristallmolekülen — bestehen, die in paralle- 
ler Lage dicht aneinander gestellt sind. Die 
Form dieser Moleküle wird durch die Spalt- 
barkeit ausgewiesen so, daß z. B. die Spalt- 
barkeit nach dem Würfel zu den würfel- 
förmigen Molekülen führen soll. Ein solches 
Aggregat von P^lementarkörpern kann äußer- 
lich teils von den echten Ebenen, teils von 
den treppenartig gebildeten Flächen be- 
grenzt werden, indem diese Flächen durch 
die Stufen von verschiedener Breite und 
Höhe sich unterscheiden können. Der 
Komplex solcher Begrenzungsflächen eines 
Polyeders gehorcht dem Gesetze der ra- 
tionalen Abschnitte. Die Figur I stellt 




Zurückführung der polyedrischen Form des 
Kristalls auf die polyedrische Form der 
Elementarteile desselben enthält eine ge- 
wisse Tautologie und die polyedrische Form 
der Elementar teile selbst ist eine unnot- 
wendige und physikalisch unwahrscheinUche 
Hypothese. Die Theorie von Haüy wurde 
desnalb verlassen, und es war nur ein 
Schritt von ihr zu der Voraussetzung, daß die 
Mittelpunkte der Kristallmoleküle nach 
einem „Raumgitter" geordnet sind. Dieser 
Stihritt wurde von M. L. Frankenheim 
und besonders von A. Bravais gemacht. 

Die Raumgittertheorie stellt sich die 
Kristallelemente als gleich und parallelorien- 
tiert vor. Die Mittelpunkte aer Moleküle 
fallen mit den „Knoten" des Raumgitters 
zusammen, und die Moleküle selbst brauchen 
sich nicht zu berühren. Ihre Form ist un- 
bestimmt, das Molekül besitzt aber einen 
gewissen Grad von Symmetrie, so daß die 
Symmetrie des ganzen Kristalls sich aus 
der Symmetrie seines Raumgitters und der 
Symmetrie seiner Moleküle zusammensetzt. 
Die von A. Bravais gegebene Definition der 
regelmäßigen Anordnung der Elementarteile 
erwies sich aber als nicht erschöpfend; sie 
wurde von Chr. Wiener ergänzt und von 
L. Sohncke vollständig entwickelt. Nach 
Sohncke sind die Kristalle — unbegrenzt 
gedacht — regelmäßige Punktsysteme, d. h. 
solche, bei denen um jeden Massenpunkt 
herum die Anordnung der übrigen dieselbe ist, 
wie um jeden anderen Massenpunkt. In 
diesem Sinne ist ein Kristall ein endliches 
Stück eines unendlichen regelmäßigen Punkt- 
systems. Ein solches Punktsystem kann 
durch eine Deckbewegung in sich selbst 
übergeführt werden, und die allgemeinste 
Art einer solchen Deckbewegung ist die 
Schraubenbewegung, d. h. eine Drehung 
kombiniert mit einer Schiebung längst der 
Drehungsachse. Sohncke kam zu ü5 Arten 
der Punktsysteme. Die Figur 2 zeigt das 
Punktsystem N M von Sohncke, das eine 



Fig. L 

nach Haüy die .Vbleitung der Flächen eine.«? 
Rhombendodekaeders aus einem System 
würfelförmiger Kristallmoleküle dar. Die 









< 




> 


4 






t 
1 




u 


< 





Fig. 2. 



d by Google 



Krifitallstruktar 



1189 



eerhszähli^e Schraubonachse besitzt. Nach 
Sohncke sind alle Kleniente eines Punkt- 
8v>!tenis identisch. Die Kristalle besitzen 
a)>er nicht nur gleiche Teile, sondern auch 
Teile, die sich zueinander spiegelbildlich ver- 
halten. Solche Fälle hat Sohncke nicht 
berücksichtigt, und seine Theorie sollte in 
dieser Beziehung vervollständigt werden. 
Das wurde von A. Schönflicß, von E. von 
Fedorow und von W. Barlo w getan, indem 
diese Forscher voraussetzten, daß die 
Kristallmoleküle nicht nur kongruent, «son- 
dern auch spiegelbildlich gleich sein können. 
Alle drei Forscher kamen zu dem gleichen 
Resultat, und es erwies sich, daß es 230 Fälle 
möglicher Anordnungen der Elementarteile 
in Kristallen gibt und daß alle diese Fälle 
den 32 Kristallgruppen entsprechen. Diese 
Theorien stehen eigentümlicherweise in einem 
engen Zusammenhange mit der .\ufgabe der 
regelmäßigen Raumteilung, was besonders 
von E. von Fedorow berücksichtigt wurde. 
Seine (^ntwickelung der Kristallstruktur 
besteht darin, daß er den ganzen Raum in 
gleiche den Raum in einer parallelen Stel- 
lung erfüllende Polyeder - Paralleloeder — 
teilt, die weiter in gleiche, aber nicht einander 
parallele Polyeder - Stereoe<ler teilbar 
sind, welche letzteren auch spiegelbildlich 
einander gleich sein können. Die ent- 
sprechenden Punkte der Stereoeder bilden 
ein I'unktsystem. Die Figur 3 zeigt vier 




haben dabei nicht nur die kristallographischen 
Eigenschaften der Körper, sondern auch 
die chemische Valenzen der diese Körper 
bildenden chemischen Elemente, die Tür 
diese Zwecke durch Kugeln von verschie- 
dener Größe dargestellt werden, berück- 
sichtigt. 

Bis in die neueste Zeit gab es kein direktes 
Mittel, die Struktur der Krislalle für jeden 
konkreten Fall festzustellen. Es gab nur 
die indirekte, neulich von E. von Fedorow 
weiter entwickelte statistische Methode von 
Bravais. Die Grundlage dieser Methode 
bildet das Gesetz von Bravais, nach dem 
die am dichtesten mit Molekülen besetzten 
Kristallflächen den Kristall am häufigsten 
begrenzen. Wenn z. B. die Moleküle nach 
den Ecken eines Elementarwürfels gelagert 
sind, so sind die Flächen des Würfels die 
dichtesten und für einen solchen Kristall 
ist der Würfel die häufigste Form; für die 
Struktur nach dem zentrierten Würfel (d. h. 
mit den Molekülen in den Ecken una im 
Mittelpunkte des Elementarwürfels) ent- 
s^)richt die Dodckaederfläche diesen Be- 
dingungen, und für die Struktur nach dem 
Würfel mit den zentrierten Flächen (d. h. 
mit Molekülen in den Ecken und in den 
Mittelpunkten der Seiten des Elementar- 
würfels) — die Oktaederfläche. Im Jahre 
1912 entdeckten M. v. Laue, W. Friedrich 
und P. Knipping, daß ein enges Bündel 
Röntgenstrahlen beim Durchgange durch 
einen Kristall in eine Anzahl getrennter 
schwächerer Bündel sich spaltet, die auf 
der photographischen Platte ein System 
von Flecken erzeugen. .M. v. Laue hat diese 
Erscheinung vorausgesagt. Er hat sie als 
Diffraktion der Röntgenstrahlen im Raum- 



Fig. n. 

auseinander geschobene Paralleloeder von 
rhomboedrischer Form, die aus ebenfalls 
auseinander geschobenen Stereoedern be- 
stehen. 

Auf die oben erläuterte Weise wurde 
die Aufgabe über die Struktur der Kristalle 
geometrisch vollständig gelöst, die .\nwen- 
dung aber dieser Theorien auf die reellen 
Fälle ist sehr durch die große Zahl der 
möglichen Strukturarten (230) erschwert. 
W. Barlow hat einen Versuch gemacht, in die 
Theorien der Kristallstruktur das Prinzip der 
dichtesten Packung der Moleküle einzu- 
führen. Von diesem* Standpunkte aus 
haben W. Barlow und Pope für viele Stoffe 
die wahrscheinliche Struktur angegeben und 




Fig. 4. 



Google 



1190 



Kristallstruktur 



gitter des Kristalls gedeutet und von diesem' G. Wulff die durch diese Flecken gehenden 
Standpunkte aus der Rechnung unterzogen, j Ellipsen; auf der Figur 6 sind nach demselben 
Die Röntgenstrahlen sollen dabei die kürzeste Autor die Spuren derjenigen Netzebenen 
Wellenlänge besitzen, die bis jetzt überhaupt aiifreL'ehon, an denen die Strahlen reflektiert 
bekannt ist, nämlich von der Ordnung i werden. Die reflektierenden Ebenen geben 
KMem. W. L. Brag^und 6. Wulff haben dureh die f^iehneten Geraden und dureh 
unabhän':rit( voneinander irezei^t. daB die einen gemeiiisanieii Tu nkt, der imterhalb des 
Richtungen der von dem Kristalle gebeugten i Mittelpunktes der Zeichnung in der Ent- 




Fig. 5. 

Strahlen der Reflexion des einfallenden fernunir lieirt. die dem Abstände des Punktes 
Strahles an den Netzebeneu des Raumgitters 1 101 vom Zeich nungsmittelpunktc gleich ist. 
des Kristalls (den Systemen iimerer paralleler i W. H. Bragg hat auen direkt die Re> 
mit Molekiifen besetzter Ebenen im Kristall) flexinn der Röiiti:enstrahlen an den äußrrpn 
entsprechen. Da mehrere reflektierende KristaHllächen und an Spaltflachen 
Ebenen sich nach gewissen gemeinsunen bi-ubachtet und das reflektierte Strahlen« 
(lernden (Zonenachsen) schneiden, ?o er- bündel, ansta*r -n phnfoGjrapbierpn. durch 
zeuiien die reilektierteu Strahlen auf der seine ionisierende Wirkuni; aul Gase be- 
photo^rapbjschen PUtte die Flecken, die obachtet, «as viel rascher zum Ziele fuhrt, 
nach Ellipsen geordnet sind. Die Figur 4 W. L. Bragg und ebenso G. Wulff haben 
stellt das von W. Friedrich und P. Knip- auch gezeigt, dali ein Röntgenstrahl von der 
ping erhaltene Photogramm dar. indmi ^ie Wellenlänge /. nur bei s(dchern Kinfalls- 
den Röntgenstrahl senkrecht zur Würfel- 1 winkel ö gespiegelt werden kann, für welchen 
fläche des Kristalls von Zinkblende durch- 1 die Bedingung besteht 
gehen ließen. Die Figur 5 zeigt naeh> 2deosd««m>l, 



Digitized by Google 



1191 



yto d der Abstand zweier benachbarter paral- 
leler Xetzebeiien des Raumgitters ist und m 
eine guuzü Zahl bedeutet. Wenn wir m der 
Bailis naek gleieli 1, 2, 8 . . . aetnn, so be- 



untersucht worden sind, zeigen die Struk- 
turen, die aus dem Würfel mit den zen- 
trierten Flächen abgeleitet werden können, 
die« Straktnr aber »t die diehtnte. Ük 




Fig. 6. 



kommen wir ifli eine und dieselbe Kristall- 
fläche, d. h. fflr an und dasselbe d eine Reihe 

von Winkeln 5, die den verscliiedonen 
,Ordnunf;cn'' der Reflexion entsjurechen. 



Figur 7 stellt nach W. L. Bragg die Struk- 
tur des Steinsalzes dar. Die schwarzen Punkte 
bezeichnen die Atome des Xalriums und die 
weiden dieienwen des Chlors. Der Abstuui 



W. H. Bragg und W. L Br»i?g nnd nnab- AB iit Mk2.8xl0-« cm. 



hän^iir von ihnen H. G. J. Mnsclcv und 
G. G. Darwin haben gefunden, daU die Anti- 
kathode einer BBntgenröhre ein Röntgen- 
strahh'nspektrum aussendet, das ans hellem 
Grunde besteht, auf dem einzelne, viel l 
heDere Linien hervortreten. Indem wir auf | 
verschiedenen Kristallfläriien den Einfalls- 
winkel d für eine dieser hellen Linien be- 
stimmen, können wir aus diesen Beobach- 
tungen einen Schluß über die relative mole- , 
kulare Dichtigkeit dieser Flächen ziehen,! 
da für ein und dasselbe X die Größe vosd 
dem Abstände d der Netzebenen umgekehrt 
proportional ist und dieser Abstand seiner- 
seits umtrekohrt )iroportional der Dichte der 
MoiekOle in der ^etsebene ist Alle Kristalle, 
die von W. H. nnd W. L. Bragg bis jeUt 



Sehrlnteienaikt ist die von W. H. Bragg 




Digitized by Google 



1192 



KristallslTuktur 



und W. L. BragK festgestelltr Struktur 
des Diamantes. I>a sie auf der Oktaeder- 
flSehe des Diamanten die Reflexion von der 
1., 3.. 4. und 5. Ordnunc: beobachtet haben,' 
SU scliJossen sie, daß der AbsUntl der der 
Oktaederfl&che parallelen Netzebenen sich 
periodiflch ändert und swar in loteliem Ver- 1 



A. BravaU, fhwdct aiataUagra^iSqtu». JPvif 
1866. — L. Sohncke, KnhridttUtng einer Thmri« 

der Kn*l-iU.'<iruktur. Leipzig /-f'f. - A. 
SeMhillieaa, KrulaiJtyMevie utnl h'i tftall.^trukiur. 
Leipzig 189L — E. von Fedorow, EUmente 
der Lehn «o« de» figurtn (numteh). Äutr, 
Zeütdit. /. Xrkt, u. Min.. 17, 1890. — l»er- 
HUhtf nWoK« dtr XrtttaUttntkttir, atemfai» ai. 




Flg. & 



iijytmsbc, dalJ das Spektrum 2. Ordnung 
durch die Interferenz vernichtet wird. Diesem 
Schlüsse entsprechend haben sie dem Dia- 
manten die Struktur zugeschriebfii, die auf 
der Figur 8 dargestellt ist. Die Kohlcnstoff- 
atnmf sind durch Kugein danrcstfUt, die 
zwei Sydtcuie bilden, jedes nach diin Würfel 
mit den zentrierten Flächen. Diese Systeme , 
sind mit den Ziffern I und Ii bezeichnet. | 
Die Ziffern 1, 2 . . . bedeuten die vertikalen , 
Eiwnen, in denen der Reihe nacli. von vorne 
gerechnet, die Atome li^en. Diese Ebenen 
gehen durch die Eeken und durch die Mittel- 
puiikh tlcr Elementarwürfel. Die die Kugeln 
verbindenden üeraden fallen mit d«'n Dia- 
{^onalen dieser Wftrfel zusammen und bilden 
miteinander lauter L'liiche stum|)fe Winkel. 
Durch diese Geraden sind die Kohlenstoff- 
ittuiiio ZU Ringen von eeehs Atomen ver- 
bunden. 

Literatur. H. J. Uaüy, TraiU de erütalh- 
graphie. PutU tSfi. — M. L. Frankmthttmf 
DU Lehn «on der IToMtiMu Br«$ian I9S8, — 



1893; 24, 25. 1.^90; 36, mt ; 37, 1903; 

40, V.»>.',. — II', liarlow, GcomitrUchr Cnlrr- 
nitchiittt! tih'-r rhir mrchanutche L'iftirhr iler 
Homogenität der Struktur und der Symiridrie 
mü betondertr Anmndimg at^ KritiaUitatian 
und etoniieie rerMwdtm^, iE. IHW. JfVM.» «9, 
j(t98. — W. Bartow and IF. J. Pope, A. 
derelopment 0/ the alomic Theory tekMt öOIWH- 
late» ehtmical and eri4taUiur flnteiurt and iMMlt 
fo) u demonnfration oj the natur of wdeney, 
.lourv. ('/ ilir rhem. Soe. London 1906. — Lord 
KeUHn^ The moUadar lactiet oJ a erffSlaL 
Oxford 1894. — W, Barlo wund H. A. JUm*, 

The ttructure nf eryntnls. Rep. Brit. Ai». 1901. — 
ir. FrlMrieh, P. Knlpping und M. Laue, 
Intrrti r<m< ruchfinungen bei RSntgenttrahlen, 
Sitarngtl" r <lrr K. Bayer. Akad., 1912. — M. 
V. Laue, £i»r quantitative Prüfung der Theorir 
Mir die Inter/ermueraeheimnfm hei Mnlgm- 
•fraUm, ebenda, im, — O. WiOff, JJVber dh 
Ki i.'lalh ^'ninriiogramme, Phytik. Zeit., J9tS, 
ir. L. Kruiia, The difrnrHon "/ »kort eleetro- 

maguvtu >r,tr, .i by (l rnj.t:~i1 ' f" i'/;. r.;-';()r. 

phii. Soc, i'.H4. — W. a. Bragg aiul W. L. 
Brugg, The Reßeeiion ufX-rayt hy crittaU, Roy. 
See. Pne,t WS. — MHfMm, The &rueture 1^ 



Digltized by Google 



KlistaUi-UuktiU' — Kuuckel 



1193 



il'f diomoixl, thuL, 101.1. — II'. Brogg, Th- 
{ilrueture of »otne rv v</<i/.«, ihid., 1913. — 
O, J. Moaeley nml C. <;. Itartrin, Th* re- 
/actioii ^ tie X'Jtag$, I'kiL Mag. ms. 

u. w%aff. 



KOchenmeister 

Friedrich. 

Ceboren am 22. Juiiur 18S1 in Buchheim bei 

I^ausigk. gostnr^M'M am Kl April 1890 in Dresden. 
Kr stiulitTtc von 1S4(I ;iri in Leipzig und Frag und 
licli sirli in '/ittaii al.s Arzt nieder, von wo 
er lbö9 nach i>n\sdi'n ubersiedelte. Sein Haupt- 
interesse haben die Eingeweidewürmer (ue- 
randen Bandwünner und Trichinen) erweckt, 
stt deren Kenntnis in anatomlacher und ent- 
wirkflunesgeüchirhtlicher Hinsicht er Grund- 
legendes lieigetragen hat. Er charakterisierte 
zum ersten Male die vt rsi IntMlnu n eroßen 
menschlichen Bandwürmer und entdeckte 
1853 das Männchen der Krätzmill)e. Er 
beschiftigte üch auch mit der Wirksamkeit 
der Wnnnndttd und fand im iMsonderen 
l.'*50 die tödliche Wirknnp des Perubalsams auf 
(iic Krätzmilbe heraus. Seine bedeutendsten 
Sclirilti ii sind : Vcrsin he über di»' Mi-t;irnorphose 
der Finnen und Bandwürmer (Zitt.au 1&Ö3). Ent- 
deckung über die Umwandlung der sechshakigen 
Bmt cewiaaer Bandwünner und Blasenwürmer 
(Ebenda 1863). Ueber Cettoden im allgemeinen 
und die di^s Monschen insbesondere (Ebenda 1853). 
i)ie in und au dem Körper des lebenden Menschen 
vorkommenden Parasiten (mit M Tafe ln. I>ipzi^ 
1855 bis 18öf>. 2. Aufl. mit Zürn 1878 bis lö79>. 

Verdient hat sich Küchenmeister ferner 
um die Feuerbestattung gemacht, für die er eine 
Reihe von Sfhiiften verfaBt hat. Nach seinem 
Torli' wurde im't einer biographischen Ein- 
liituiig herausgegeben: Die Totenbestattungen 
der Bibel und «lie Fiucrbtstattung (Stuttgart 
1893). Er ist einer der Hauptbegründer des 
Krematorioms in G«Üm gvwMen. 



Knhiie 

WUli. 

1837 bis l'JOl». Er war seit 1871 Ordinarius der 
Plij"8iologie und Direktor des Physiologischen 
Instituts in Heidelherf;. Er wurde in Hambur>; 
geboren, studierte an verschiedenen rniversitäti n, 
wurde 18öG zum Dr.phil., ziim Di.tui d. hfDid 
ris causa promoviert. Seit iHil war tr ( in ini-i lier 
.Vssistent am Pathol(>;;ischen Institut in IVrlin, 
18(>8 bis 1871 ordentlirher Professor der l'hysia- 
Ingie in .^sterdam. Er beschäftigte »ich bereit« 
als Student mit pli>'siolo^i.'sclit'n Forsrhunp-n, 
so 18.')*; und 1K")H mit t'ntersuchun;;en ü\wx 
Zill kri tiililuiig und Zuckerausscheidun;;, mit 
künstliciur Diabetes Im'i Frtischen und ver- 
öffentlichte Arlwiten über alte und neue 
Zuckerproben, Kenntnis dc$ ictert»» Meta- 



iiioi pliosc (It'i I>4'rii.--tfiii>;üiii' im ni|;;iiii--iniis. usw. 
Dann wandte sich Kühne seinen so berühmt 
gewordenen Studien zur allgemeinen Physiologie 
der Nerven und Muslwln xn: chemiaelie Heimigf 
selbstSndige Reixbarkeit der Mnslwlfawr, Bndi« 
i'uii;.' diT Xcrvcii in diMi Muskeln, doppelseitiges 
i.iiMm^'svcrmi)i;(')i tier niutorisrlu-n 5{ervenfaser 
^'«'riTiiibjiri' Siilistiiiiz <li»s Muskels, direkte uihI 
indirekte Heizung des Muskels u. a. Abband» 
lungen, die er in seinem Werk Untersucbungen 
aber i*roto])laBmannd Kontraictibilitit nuamnen- 
faBte. Dmri g«ael1en'sie1i «eine Arbeiten anf dem 
'ffl>i('t drr KmiihninL' uihI <!es Sfuffweclis-'ls. si» 
die über da.s Sekret der Uiiur lisjM'iclii'ldj ü.se, uber 
FjiweiBverduuung, Feiinente, Alhumosen und 
IVptone u. a.; ferner übtn die Einwirkung von 
(lasen auf das Blut, Nachweis von Häinoglollin, 
Ozun, Chemie der Gesehwftlst«, ArUüten zur 
Physiologie des (lesirhttffiinne« über elektrische 
Vorjiiiii^e im Selinr^-aii ii. a. Selbst iindii; erschien 
ein Lehrhucii der physsiologisclieu LLemie. Au&T- 
iletii ersdiienen von K üh ne in 4 Bänden Unter- 
suchungen au» dem Physiologischen Institut zu 
Heidelberg (Heidelberg 1877/S2). 

Utentar. Afoyr. Xer. td, P«ftl. 



Konefcel 

Johann. 

Das J^eben dieses merkwürdigen Mannes ist 
reirb an LflekOB. Er ist um 1630 in Rendsburg 

Geboren, nach unstetem Ilemmziehen an den 
löfen verschiedener Pfirsten, der Herzöge von 
]<auenburg, des Kurfürsten Johann tieorg 
von Sachsen, des Großen Kur- 
fürsten von Brandenburg , endlich des 
Königs Karl XI. von Schweden, deren 
..Alchimist und Kammerdiener" er war, im 
Jahre 1703 in Livlaud, luich anderen An- 
gaben 1702 in Stockholm gestorben. Kunckel 
ist als .in Förderer der praktisch-chemischen 
Kenntnisse seiner Zeit noch einzuschätzen. 
.\nerkannt sind seine Verdienste um die ller- 
steliung des Rnbinglases; auch die nähere ße- 
kanntaebaft mit den ßalduinschen Leucht- 
steinen venbnkt man ihm. Die von ilim be 
anspruchte Wiederentdecknng des Phosphors, den 
zuerst der Hanibur^^er Alchimist Brand aufgefun- 
den hatte, kommt Kunckel nach dem Zeugnis 
von I.eibniz nicht zu. Y.r liat in vielen Fragen 
durch seinen Kampf gegen blinden Autoritäts- 
glauben aufklärend gewirkt. Seine Hiiupt- 
schriften, deutsch geschrieben, sind in dem 
Werke Laboratorium chymicum lange nach 
seinem Tode 17% veröffentlicht worden. Eine 
wichtige Quelle für Kunckels lieistungen ist 
eine Abhandlung von H. Peters im Archiv für 
die Gescliichte wr Katurwissenachaften Band IV 
Seit« 178ff. 

£ V. Ifeyer. 



Digitized by Google 



im 



Kfltnng 



Kützins 

Friedrich Traugott 

E boren b. Dcsemln'r I.^'IT in K'itreburg bei 
■torn. Kr wurde Pharni;iztnit luid war lange 
in vencluedenesn Apotheken der Provinz Sachsen, 
Thtbineens usw. als Gehilfe tätig. 18M bereiste 
<T im Auftrage der Berhner Akademie auf Ver- 
\\iiHiiin!? Hiimbnidf«! mphrfre >fuiiat<" Dal- 
lustii'ti und Italien iitiil wurde nach siituT 
iiückkelu' Lehrer der Isaturwistöcnschaiten an der 
Kealsrhulc in Nordhausen. 1837 ernannte ihn 
<Ue Univenitftt Giesen zum Dr. phiL b. catts. 
Er stui» in Iford)i»inni am 9. September 1883. 
Ef bat afeb duitb iimfaaieiMie ftotiitürhe und 



svstematische Forschungen über Alpn ausge- 
Zfii-tiiipt. St'ine Hauptwerke sind die ,,Pbym- 
loj;ia ■reiieralis" (lyeipzi«; 1S4.'?, mit Hl litliotrr. 
Tafeln), die „Speeles Algarum" (Leijuif: lS4y) 
und die .,Tabulacphvcologicac"(Nordhau,sen lh45 
bis 1670, 20 Bde. mit £»00 Tafebi). in diesen 
Werken imd in U<nnenn Monographien srhnf 
er eine proß anjiclegte Hasis für die Kenntnis 
dieiit'r bis, diiluii zieiidirli \ ernaehliissigten ()r- 

f anisinen. Dieses Verdienst kann aurh dureb den 
l'nistind, daß er sirb wiederholt als Anhänger 
der Urzeugung und Umwandlung der Arten 
ineinander Deluumt« nicht gemindert ^verdeT1. 

I W, MtuhlantL 



e. Pitz'ich« Bacbdniikctei Lip|)crt « Co ß. m. b. H., Kaambefg a. 4. 6, 



Dlgitized by Google 



ized bv Google