DIE NATURWISSENSCHAFTEN
Z w ö l f t e r J a h r g a n g 12. S e p te m b e r 19 2 4 H e ft 3 7
•Über den Hafnium gehalt einiger historischer Zirkonpräparate.
V o n G. v . He v e s y u n d V . Th a l Ja n t z e n, K o p en h a g e n . D ie U n tersu c h u n g za h lreich er Z irk o n m in e ra lien
fü h rte zu m E rg eb n is, d a ß d as Z irk o n im M in eral
re ich ste ts v o n H a fn iu m b e g le ite t w ird . D ie T re n n u n g des H a fn iu m s v o m Z irk o n zeig te sich fern e r als eine der sch w ierig sten A u fg a b e n der a n o rg an isch en C h em ie; m a n m u ß te d e m n a ch er
w a rte n , d a ß a lle b ish er d a rg e ste llte n Z ir k o n v e r
b in d u n g e n H a fn iu m e n th a lten . D iese F o lg e ru n g k o n n te d u rch die U n te rsu c h u n g ein er gro ß en Z a h l vo n Z irk o n p rä p a ra te n b e s tä tig t w erd en , d ie zu m T e il v o n den g rö ß ten A u to ritä te n a u f dem G eb ie te d er Z irk o n c h em ie d a rg e s te llt w ord en sind , vo n J u l i u s T h o m s e n , M a r i g n a c , N o r d e n s k j ö l d , L in d s t r ö m , W e i b u l l , R a m m e ls b e r g u. a. D ie rö n tg e n sp ek tro sk o p isch e U n te rs u c h u n g d ieser P r ä p a r a te h a t fo lg en d es E rg eb n is ge liefe rt.
1 . J u liu s Thom sens K 2Z r F 6 .
Ju l i u s Th o m s e n h a t eine n eu e S c h re ib a rt des p eriod isch en S y s te m s vo rg e sch lag en , in w elch er d ie ein zeln en E le m e n te m it den m e ist ve rw a n d te n d u rc h ein e g era d e L in ie ve rb u n d e n w erd en . In Th o m s e n s S y s te m is t ein feh len d es E le m e n t v o m A to m g e w ic h t 180 e in g e tra g e n , d as d u rc h eine g e ra d e L in ie m it d em Z irk o n ve rb u n d e n ist. Ju l i u s Th o m s e n, der w ied e rh o lt n a ch neuen E le m e n te n g e fo rsch t h a t, s te llte v ie lle ic h t die oben g e n a n n te V e rb in d u n g sow ie d as N iZ r F 6 a u f der S u c h e n a c h dem feh len d en E le m e n te v o m A to m g e w ic h t 180 d ar. W ir h a b en d as v o n ih m d a rg e ste llte K 2Z r F 6 , d as w ir d er F re u n d lic h k e it seines N a c h fo lgers H errn P ro fesso r E . Bi i l m a n n v e rd a n k e n , m it k o n z. S ch w e fe lsäu re b e h a n d e lt, d as erh a lten e S u lfa t ca lcin ie rt, u n d d as K 2S04 m it sied en d em W a sse r a u sg ezo g en ; d as z u rü c k g e b lieb e n e Z r02 w u rd e d an n rö n tg e n s p e k tro s k o p is c h 1) u n te rsu c h t.
D a s Z r02 w ies ein en H a fn iu m g e h a lt v o n 1/2 % a u f. D ie ser v e rh ä ltn ism ä ß ig ge rin g e H a fn iu m g e h a lt e rk lä rt sich teils d a d u rch , d a ß das A u s g a n g s m a te ria l, der v o n Ju l i u s Th o m s e n b e n u tz te E u d ia ly t, n u r i V 2% H f (pro Z r -G e h a lt gerech n et) e n th ie lt, teils d u rch eine A n reic h eru n g des H a fn iu m in d er M u tte rla u g e b ei der K r y s ta llis a tio n d er V e r b in d u n g . D ie K r y s ta llis a tio n d er K a liu m d o p p e l
flu o rid e is t ja eine der a lle rg ee ig n etsten M eth o d en z u r T re n n u n g des H a fn iu m s v o m Z irk o n .
2 . M arignacs Präparate.
D a n k d er a u ß e ro rd en tlich gro ß en F re u n d lic h k e it v o n P ro fesso r K . Fr e u d e n b e r g in K a rls ru h e k o n n te n w ir eine S a m m lu n g v o n Z irk o n d o p p el-
x) S. D. Co s t e r, Zeitschr. f. Elektrochem . 29, 344 1923.
Nw. 1924.
f l u o r i d e n u n t e r s u c h e n , w e l c h e M a r i g n a c d a r g e s t e l l t u n d d e m d a m a l i g e n L e i t e r d e s c h e m i s c h e n I n s t i t u t e s d e r T e c h n i s c h e n H o c h s c h u l e i n K a r l s r u h e , W e l t z i e n , g e s c h e n k t h a t t e . A n f a n g s S e p t e m b e r 1860 h a b e n W e l t z i e n , W u r t z u n d K e k u l e e in e R e i h e v o n h e r v o r r a g e n d e n F a c h g e n o s s e n n a c h K a r l s r u h e e i n g e l a d e n , u m d o r t d i e F r a g e d e r S c h r e i b w e i s e d e r c h e m i s c h e n F o r m e l n z u d i s k u t i e r e n . A n d i e s e m ä u ß e r s t b e m e r k e n s w e r t e n K o n g r e ß n a h m e n u n t e r a n d e r e n B a e y e r , B u n s e n , C a n n i z z a r o , D u m a s , K e k u l e , Ma r i g n a c, M e n - d e l e j e f f , S t a s u n d S t r e c k e r t e i l , u n d e s w a r b e i * d i e s e r G e l e g e n h e i t , d a ß M a r i g n a c e in e S a m m l u n g v o n Z i r k o n d o p p e l f l u o r i d e n b e s t e h e n d a u s
(N H 4)2Z r F 6 , K 2Z r F 6 , Z n Z r F 0 + 6 H20 , C d 2Z r F 8 + 6 H 20 , M n Z rF e + 5 H aO , C u 2Z r F 8 + 12 H20 , C u 3Z r 2F 14 + 16 H20 , N i2Z r F 6 + H aO ,
N i2Z r F 8 + 12 H 20 , K 2N iZ r 2F l2 + 8 H20 , sein em F re u n d e We l t z i e n g e sch e n k t h a t 1).
D ie zu u n tersu ch en d en P ro b en h a b en w ir ins S u lfa t u m g ew an d e lt, ca lcin ie rt, u n d b is a u f d as u n lö slich e Z r O a + H fO a m it sied en d em W a sser b z w . m it S a lzsä u re e x tra h ie rt. D a s E rg eb n is d er rö n tg e n sp ek tro sk o p isch en U n te rsu c h u n g vo n ein i
gen P ro b en zeigen F ig . 1 b is 5, w elch e fo lg en d e r- Cu,
m a ß en e rh a lten w ord en sin d : D ie L a i-L in ie des H a fn iu m s sow ie des d er P ro b e b eig em e n g ten T a n t a ls 2) w u rd e a u fg e n o m m e n ; d as V e rh ä ltn is der In te n s itä t d er zw ei L in ie n b ild e t ein M aß des V e r h ältn isses der im P r ä p a r a t vo rh a n d e n en H a fn iu m - u n d T a n ta lm e n g e , u n d d a die le tz te re b e k a n n t ist, k a n n au s d iesem V e rh ä ltn is d ie vo rh a n d e n e H a f-
1) Die obigen Angaben wurden einem von uns freundlichst von Herrn Professor K . Fr e u d e n b e r g
bzw. G eh.-R at C . En g l e r m itgeteilt.
2) S. D. C o s t e r , 1. c.
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7 3 ° H E V E S Y u n d Ta n t z e n: Ü ber den H afnium gehalt einiger historischer Zirkonpräparate, f Die Natur- L W issenschaften
n iu m m en g e b e stim m t w erd en . U m d ie I n te n s itä t d er H a fn iu m - u n d T a n ta llin ie zu v e rg leich en , w u rd e j e t z t d ie S c h w ä rz u n g d er e rh a lten en p h o to grap h isch en P la t t e p h o to m e trisc h b e stim m t u n d d ie F ig . i b is 5 zeigen die so erh alten en P h o to m e te rk u rv e n , w elc h e a u ß e r d en d er H f - L ÄJ- u n d T a - L a i-L in ie n en tsp rech en d en K n ic k e n a u c h die den C u - K Ä1- u n d C u - K a2 en tsp rech en d en zeigen, w e lch e d u rch die K u p fe r a n tik a th o d e e rzeu g t w ord en sind. B e i d er U n te rs u c h u n g der P r ä p a ra te g in gen w ir so vo r, d a ß w ir zw e ck s O rie n tie ru n g üb er d en vo rh a n d e n en H a fn iu m g e h a lt e rst 1 % X a 2O s
ClO
Cu,
P r ä p a ra te n b e ig em e n g t u n d die In te n s itä t der H f — L ^ - u n d C p — L/?2- L in ie n verg lich e n . D a d er U n tersch ie d in d er W e llen län g e d ieser L in ien n u r gegen 4 X - E in h e ite n b e tr ä g t (o, 17 m m a u f d er p h o to g ra p h isch e n P la tte ), so e ig n e t sich d er V e rg le ic h ih rer In te n s itä te n zu u n serem Z w eck e b eson d ers g u t. D ie e rh a lten en R e s u lta te sind in der T a b e lle 1 z u sa m m en g e ste llt. M an sieh t, d a ß am m eisten H a fn iu m d as N i2Z r F 8 + 12 H20 , am w e n ig sten d as (N H 4)2Z r F 2 e n th ä lt. D ie K r y s ta lli- sa tio n g era d e d er le tz tg e n a n n te n V erb in d u n g w u rd e v o n uns k u rz n a c h d er E n td e c k u n g des H a f
n iu m s als die w irk s a m s te M eth o d e zu r T ren n u n g des Z irk o n s v o n H a fn iu m e rk a n n t. D ie R e s u lta te der U n te rsu c h u n g d er M a rig n a csch e n P r ä p a ra te is t a u s den Z a h le n d er T a b e lle 1 ersich tlich .
d er P ro b e zu g e m en g t h a b en . Z e ig te sich d ie H f- L in ie s tä rk e r als d ie T a -L in ie , so h a b en w ir m ehr T a n ta lo x y d der P r o b e zu g e m en gt, so z. B . im F a lle des C d 2Z r F 8 2 % , ze ig te sich d a g e g e n die T a n ta llin ie sch w äch er, so m en g ten w ir ein e e n t
sp rech en d gerin gere T a n ta lo x y d -M e n g e d er P ro b e zu . W ü n s c h t m an einen h oh en G ra d der G e n a u ig k e it zu erzielen , so v a r iie rt m an d en T a n ta lo x y d - G e h a lt so la n g e, b is m an 2 A u fn a h m e n e rh ä lt, vo n d enen d ie ein e d ie H f-, die an d ere die T a -L in ie g a n z w en ig in te n s iv e r zeig t. W ir h a b en fern er eine b e k a n n te M enge v o n C a s s io p e iu m o x y d x) den
!) W ir verdanken das völlig reine Cp2Oa der Güte des Freiherrn Au e r v o n We l s b a c h.
Tabelle I.
Zr02 + Hf02 gewonnen aus N i2 ZrFg + 1 2 H aO Cd2ZrF 8 + 6 H aO ZnZrF6 + 6 H20 C u,Zr2F 14 + 16 H,0 Cu2ZrF 8 + 12 H20 M nZrF6 + 5 H20 K „N iZ r2F 12 4- 8 H20 N iZ rF 6 -f 6 H aO K 2ZrF6
(NH4)2 Z rF 6
HfO,-Gehalt in % 2
2 I 1/*
IV2I I
V,
X/2
V. V
4A ls Ma r i g n a c s A u s g a n g s m a te ria l d ien te ein fa s t fa rb lo se r Z irk o n , v e rm u tlic h v o n C e y lo n h e r
rü h re n d 1). In Z r O a d as au s dem M in erale Z irk o n g ew o n n en w u rd e, h a b en w ir ö fte rs die A n w ese n h e it v o n 2 % H f fe stg e ste llt. E s lie g t d em n ach n ah e, d ie Z a h le n d er T a b e lle 1 so zu d eu ten , d a ß w ä h ren d die K r y s ta llis a tio n des N iZ r F 6 4- 12 H zO sow ie des C d 2Z r F 6 -f- 6 H20 k a u m ein e n en nen s
w e rte T re n n u n g des Z irk o n s u n d H a fn iu m s er
fo lg t ist, d ie K r y s ta llis a tio n d er K u p fe r v e r b in d u n g en b e reits e ffe k tiv e r w a r u n d b e i der K r y sta llis a tio n des K a liu m - o d er g a r des A m m o n iu m salzes ein e seh r b e tr ä c h tlic h e T re n n u n g der 2 E le m e n te e rfo lg t ist, in v o lle r Ü b e re in stim m u n g m it un seren R e s u lta te n , zu denen w ir b ei d er K r y s t a l
lis a tio n des K a liu m - u n d A m m o n iu m sa lzes g e la n g t sind.
A . D er H afnium gehalt des M arignacschen K 2Z r F 6 u n d das Atom gew icht des Z irk o n s.
Ma r i g n a c h a t d as A to m g e w ic h t des Z irk o n s a u s den u n ten an geg eb en en V e rh ä ltn isse n b erech n e t u n d is t d a b e i zu den fo lg en d en W e rte n g e la n g t:
Atomgewicht des Zr K 9Z rF E
k2s o4 K 2Z rF 6
Z r02 k,s o4
ZrOo
90,02
9i,55 90,68
B e i B e r ü c k s ic h tig u n g d er G e g e n w a rt v o n u n g e fä h r y 2% H f in seinem P r ä p a r a t so llten die.
x) Ch. Ma r i g n a c, Ann. de Chim. et de Phys. 6o, 257. 1860.
1924] He v e s yund Ja n t z e n: Über den H afnium gehalt einiger historischer Zirkonpräparate. 73 r o b ig e n W e rte u m 0,3 v e rm in d e rt w erd en , um
zu d em w ah ren A to m g e w ic h t des Z irk o n s zu g elan gen . D ieses lie g t n a ch den n eu esten B e stim m u n g en O. Hö n i g s c h m i d s1) e tw a s ü b er 9 1, also e tw a s h ö h er als d er v o n d er A to m g e w ic h ts k o m m issio n a n g en o m m en e W e rt. W ir m üssen d a ra u s folgern , d a ß d ie v o n Ma r i g n a c a n g e w a n d te M eth o d e d er A to m g e w ic h ts b e s tim m u n g einen zu n ied rigen W e r t liefe rte, d o ch w u rd e d er d a d u rch v e ru rs a c h te F e h le r d u rch die G e g e n w a rt vo n H a f
n iu m in seinem P r ä p a r a t z. T . k o m p e n siert. D ie selb e Ü b e rle g u n g g ilt in n o c h h öh erem M a ß e fü r a lle a n d eren v o n versch ied en en F o rsch e rn b e n u tzte n M eth o d en , au sgen o m m en d as v o n Ve n a b l e u n d Be l l2) v e rw e n d e te T e tra c h lo rid ve rfa h ren . D ie le tz tg e n a n n te n F o rsch e r ve rw e n d e ten eine k o rre k te M eth o d e, h ier m u ß te sich die G e g e n w a rt des H a f
n iu m s 3) in ih rem Z irk o n in ein em zu h o h en W e rte d es gefu n d en en A to m g e w ic h ts äu ß ern , w a s t a t s ä c h lic h d er F a ll w ar, sie w aren d ie ein zigen , die einen zu h ohen W e r t fan d en , n ä m lic h 9 1,8.
B . M arignacs K ry sta llisa tio n des K 2Z r F 6 . D ie B e h a u p tu n g e n Sv a n b e r g s (1845) und Sj ö g r e n s (1857), ein n eu es dem Z irk o n äh n lich es E le m e n t, d as „ N o r iu m " e n td e c k t zu h ab en , ve r- a n la ß te Ma r i g n a c, d ie E in h e itlic h k e it des Z irk o n s ein er P r ü fu n g zu u n terw e rfen . Sj ö g r e n, d er der M ein u n g w ar, a u s d em K a t a p le it d ie „ N o r e r d e “ iso lie rt zu h ab en , b e sc h re ib t d iese E rd e fo lg e n d e r
m a ß e n : a) S p ez. G e w ic h t 5,5, w äh ren d d as des Z r O a n u r 4,3 b e tr ä g t, b) N o riu m w ird d u rch K a liu m e is e n c y a n id g e fä llt, c) E s is t lö slic h — im G e g e n s a tz zu r Z irk o n e rd e — in einem Ü b e rsc h u ß v o n O x a ls ä u re u n d A m m o n iu m o x a la t. B e re its Be r l i n, He r m a n n u n d Kn a p zeig te n , d a ß die B e o b a c h tu n g e n Sv a n b e r g s un d Sj ö g r e n s n ic h t z u tre ffe n d sind, u n d Ma r i g n a c h a t d ie F r a g e einer ern eu ten U n te rsu c h u n g u n terw o rfe n . A u sg e h en d v o m M in eral Z irk o n s te llte er die V e rb in d u n g K 2Z r F 6 d a r u n d b e stim m te deren L ö s lic h k e it in W a sser. D a n n u n te rw a rf er d ie V e rb in d u n g einer m e h rfa ch e n K r y s ta llis a tio n u n d b e stim m te die L ö s lic h k e it des im K o p f ve rb lie b en en S alzes. W ä re im Z irk o n ein n och u n b ek a n n te s E le m e n t v o r h an d en , so m ü ß te sich dessen G e g e n w a rt in ein er V ersc h ie d e n h e it d er gefu n d en en L ö s lic h k e its w e rte k u n d g eb e n . D e rV e rsu c h g a b ein n e g a tiv e s R e s u lta t.
D ie v o lls tä n d ig ric h tig e n Ü b e rle g u n g en Ma r i g n a c ssp rech en fü r seine g en ia le In tu itio n , d a ß er tr o tz d ieser die zu sam m en g e se tzte N a tu r des Z irk o n s n ic h t e n td e c k t h a t, is t a u ssch ließ lic h der U n v o ll
k o m m e n h eit seiner a n a ly tis c h e n M eth o d en z u z u sch reib en . D ie Z irk o n erd e, v o n w e lc h e r er a u sgin g, e n th ie lt v e rm u tlic h e tw a 2 % H a fn iu m (s. S. 730), die n a ch m e h rfa ch e r K r y s ta llis a tio n des K 2Z r F 6 er
V ortrag an der Göttingener Tagung der D eut
schen Bunsengesellschaft (1924).
2) Journ. of the Americ. ehem. soc. 39, 1598 . 1 9 1 7 . 3) Über den H afnium gehalt dieser Präparate vgl.
die Abh. von Ve n a b l e und Be l l in der A ugu st
nummer der Journ. of the Americ. ehem. soc.
h a lten e gegen 1/2% . A b ge se h e n vo n einem k lein en U n tersch ie d in der m o lek u la ren L ö s lic h k e it des K 2Z r F 6 u n d K 2H f F 6, v e ru rs a c h t die G e g en w a rt v o n 1 % H a fn iu m erd e in d er Z irk o n erd e in fo lg e des g ro ßen U n tersch ie d s in ih rem M o lek u la rg e w ic h te n u r einen U n tersch ie d v o n 0 ,2 % in der p ro zen tisch en L ö s lic h k e it der D o p p elflu o rid e , die vo n Ma r i g n a c
b e stim m t w ord en ist. N u n e rreich te Ma r i g n a c bei seinen B e stim m u n g en n u r eine G e n a u ig k e it von e tw a 1 % , fern er w u rd e die E n td e c k u n g des o b en gen an n ten gerin gen U n tersch ie d es seh r ersch w ert d u rch den groß en T e m p e ra tu rk o e ffiz ie n te n der L ö s lic h k e it des D o p p e lflu o rid e s ,' d er o b en g en an n te U n tersch ied is t ja n ic h t g rö ß er als d er L ö s lic h k e its u n tersch ied , w elch e r ein e T e m p e ra tu rä n d e ru n g v o n */25° h e rv o rru ft.
3 . N ordenskjölds un d Lindström s Präparate.
D u rc h die g ro ß e F re u n d lic h k e it v o n P ro fesso r Am i n o f f u n d P ro fesso r Be n e d i c k s in S to ck h o lm
CiL
ko n n te n w ir ein e au s A l v i t v o n No r d e n s k j ö l d
gew on n en e Z irko n erd e, fern er Z irk o n erd en u n te r
su ch en , die Li n d s t r o m au s W ö h le rit u n d a u s E u d ia ly t gew on n en h a tte . No r d e n s k j ö l d s P r ä p a r a t e n th ie lt gegen 5 % H fO z . In den P r ä p a ra te n Li n d s t r ö m s ko n n te n w ir 3 b z w . i y 2%
n ach w eisen . H ä t te No r d e n s k j ö l d d ie D ic h te d e r a u s A lv i t gew on n en en Z irk o n e rd e m it d er a u s K a t a p le it gew on n en en verg lich e n , so h ä tte er v ie lle ic h t d as H a fn iu m e n td e c k t. E r h a t eine A n zah l D ic h te m e ssu n g e n 1) a u sg e fü h rt, so b e stim m te er d ie D ic h te d er au s K a ta p le it, a u s Z irk o n (E s- p ah y) u n d au s E u d ia ly t ab g esch ied en en Z irk o n erde, u n g lü c k lich e rw eise jed o ch n ic h t die des au s dem A lv it ab gesch ied en en beson d ers h a fn iu m reich en Z irk o n o x y d s .
D ie uns zu r V e rfü g u n g steh en d e Z irk o n erd e aus A lv it g e n ü g te n ich t, u m D ich tem essu n g en a u s
zu fü h ren , a u c h w a r d as M a te ria l n ic h t ga n z rein,
*) Pogg. Ann. 114, 626. 1861. Der Gegenwart von 5% Hafnium erde in der Zirkonerde entspricht eine Dichteerhöhung von 0,20 Einheiten.
7 3 2 He v e s yund Ja n t z e n: Über den Hafnium gehalt einiger historischer Zirkonpräparate. [ Die Natur
wissenschaften sie g e n ü g te je d o c h zur A u s fü h ru n g ein er rö n tg e n
sp ek tro sk o p isch e n A n a ly se , w o b e i d ie A n w ese n h eit gerin g er M engen vo n V eru n re in ig u n g e n n ic h t stö ren d w irk t.
D ie E n td e c k u n g der U n e in h e itlic h k e it des Z irk o n s w u rd e, ab geseh en v o m o b en erw äh n ten u n g lü c k lic h e n Z u fa ll, d a d u rc h ersch w ert, d a ß die D ic h te der Z irk o n erd e je n a c h d er D a rs te llu n g s m e th o d e u m m eh rere P ro ze n te v a r iie rt, u n d es d es
h a lb n o tw en d ig gew esen w äre, d ie D ic h te v o n genau a u f d ieselb e W e ise d a rg e ste llte n P ro b en zu v e r g le ic h e n .
4 . Rammelsbergs Zirkon&rde.
W ir v e rd a n k e n d er F re u n d lic h k e it des H errn P ro fesso r Ma r c k w a l d in B e rlin eine v o n Ra m m e l s- b e r g au s E u d ia ly t a b gesch ied en e Z irko n erd e.
Ra m m e l s b e r g h a t sie v e rm u tlic h 1844 g e le g e n t
lic h d er A u sfü h ru n g v o n A n a ly s e n *) des grö n lä n d isch en E u d ia ly ts gew on n en . In d iesem P r ä p a r a t fan d e n w ir 2 % H a fn iu m erd e.
5 . W eibulls Zirkonerde.
D ie U n te rs u c h u n g des W e ib u llsch e n P rä p a ra te s , d a s uns P ro fesso r Sm i t h in L u n d g ü tig s t zur V e r fü g u n g stellte, h a tte in so fern großes In teresse, als
Clo
We i b u l l2) dieses M a te ria l zu r A to m g e w ic h ts b e s tim m u n g des Z irk o n s b e n ü tz t h a tte . E r h a t sein M a
te ria l h a u p tsä c h lic h d u rch K r y s ta llis a tio n d er S u l
fa te g e re in ig t2), u n d d a b e i d ieser n a c h u n serer E r fa h ru n g eine n u r g a n z u n b ed eu te n d e T re n n u n g des H a fn iu m s v o m Z irk o n erfo lg t, w a r zu erw arten , d a ß We i b u l l s P r ä p a r a t d a sselb e Z r / H f-V e rh ä lt
nis a u fw eisen w ü rd e, w ie die vo n ih m a u fg e a r b e ite te n Z irk o n e „v e rsc h ie d e n e n U rs p ru n g s “ . In g u te r Ü b e re in stim m u n g m it d ieser F o lg e ru n g fan d e n w ir in We i b u l l s Z irk o n e rd e gegen 2 % H fO a . We i b u l l
h a t b e i B e n ü tz u n g d er S u lfa tm e th o d e 3) fü r d as A to m g e w ic h t des Z irk o n s 89,6, also ein en u m a n d e r th a lb E in h e ite n klein eren W e rt als d as w ah re A to m g e w ic h t des Z irk o n s, u n d einen um fa s t 3 E in 1) Y g l. Rammelsbergs Mineralogie. Leipzig 1860, 'S. 892.
2) N ach einer m ündlichen M itteilung des verstor
benen Prof. We i b u l l.
3) M . We i b u l l, Acta Univ. Lundensis 18, 29. 1884.
h e iten zu gerin gen W e rt, fa lls m an den H a fn iu m g e h a lt sein es P r ä p a ra te s in B e tr a c h t zieh t, g e fu n den. D ie gro ß e D is k re p a n z k a n n m a n k a u m a n d ers als d u rc h d ie U n z u v e rlä s s ig k e it d er b e n ü tz te n S u lfa tm e th o d e erklä ren , d ie zu kle in e W e rte lie fe rt; d er d a d u rc h b e w ir k te F e h le r w u rd e a lle r
d in g s d u rc h den H a fn iu m g e h a lt des P r ä p a ra te s zu m T e il k o m p e n siert. F ü r die U n g e n a u ig k e it der S u lfa tm e th o d e s p ric h t a u ch , d a ß Ha u s e r1), der au s 12 ve rsch ied e n e n Z irk o n m in e ra lien d ie Z irk o n erde a b gesch ied e n u n d d eren V e rb in d u n g sg e w ic h t n a c h d er o b en ge n an n te n M eth o d e b e stim m t h a t, kein en U n tersch ie d in ih rem V e rb in d u n g sg e w ic h te fin d e n k o n n te u n d d a ra u s die N ic h te x is te n z ein er der Z irk o n e rd e ä h n lich en n och u n b ek a n n te n E rd e in Z irk o n m in e ra lien fo lg erte.
D ie im H a n d e l b e fin d lich e n Z irk o n p rä p a ra te , die w ir u n te rsu c h t h ab en , zeig te n in den m eisten F ä lle n ein en H a fn iu m g e h a lt v o n 1f2 b is 1 % . D e r n ied rige H a fn iu m g e h a lt d ieser P r ä p a ra te e rk lä rt sich d u rch den n ied rigen H a fn iu m g e h a lt des F a v a s u n d des Z irk o n sa n d es, d ie w eg en ih rer leich teren A u fa r b e itb a r k e it n u n so g u t w ie a u ssch ließ lic h zur Z irk o n d a rste llu n g v e rw e n d e t w erd en . D ie ä lte re n au s Z irk o n e n (S ilik aten ) d a rg e ste llte n M a te ria le zeigen d a g e g e n ein en d u rc h w e g höheren H a fn iu m g e h a lt.
W ir h a b en fern er ein e S a m m lu n g v o n Z irk o n p rä p a ra te n a u f ih ren H a fn iu m g e h a lt u n tersu c h t, d ie u n s B a ro n Au e r v o n We l s b a c h g ü tig s t g e sc h e n k t h a tte . E in ze ln e d ieser P r ä p a ra te sind, w ie er un s m itg e te ilt h a tte , seh r ein geh en d en F r a k tio n ie ru n ge n u n terw o rfe n w o rd e n . W ir fan d en einen d u rc h s c h n ittlic h e n H a fn iu m g e h a lt vo n e tw a 2 % , im sch w äc h ste n P r ä p a ra te e tw a x/3% ; P ro b en , die au s F e rg u s o n it u n d E u x e n it e n tsta m m te n , e n t
h ie lte n gegen 3 % H a fn iu m . Z u sam m enfassung.
Z irk o n p rä p a ra te v o n Ju l i u s Th o m s e n, Ma- RIGNAC, N o R D E N S K J Ö L D , L lN D S T R o M , RaM M ELS- b e r g, W e i b u l l u n d an d eren w u rd en u n te rsu c h t.
A lle e n th ie lte n H a fn iu m . W ä h re n d Ma r i g n a c s
K 2Z r F 6 , dessen A n a ly s e v o n ih m zur A to m g e w ic h tsb e stim m u n g des Z irk o n s v e rw e n d e t w u rd e, n u r V 2% H f au fw ies, e n th ä lt We i b u l l s A to m g e w ic h tsp r ä p a r a t g egen 2 % H f.
D a ß d as V o rh a n d en sein ein es d o p p e lt so s ch w e ren E le m e n te s im Z irk o n a u f G ru n d vo n A to m g e w ic h tsb e stim m u n g e n n ic h t e n td e c k t w urde, w ird d u rch d ie U n z u lä n g lic h k e it d er b ish er ve rw e n d e ten M eth o d en e rk lä rt. D a ß die E n td e c k u n g n ic h t a u f G ru n d v o n D ich tem e ssu n g en der Z irk o n erd e e r
fo lg t ist, is t zu m T e il d em U m sta n d e zu zu sch reib en , d a ß die D ic h te je n a c h d er H e rstellu n g sm e th o d e des O x y d s re c h t v a r iie rt, zum än d ern T e il dem U m sta n d , d a ß No r d e n s k j ö l d, d er d ie D ic h te v e r sch ied en er Z irk o n e rd en b e stim m te , gerad e die D ic h te d er v o n ih m a u s A l v i t ab gesch ied en en , gegen 5 % H a fn iu m e rd e e n th a lte n d e Z irk o n erd e, zu b e stim m en v e rs ä u m t h a t.
x) Ber. d. dtsch. Chem. Ges. 43, 1807. 1910.
Heft 37. 1
12. 9. 1924J Pr e l l: Die B isam ratte als w irtschaftlicher Feind der Perlfischerei. 7 3 3
Die B isam ratte als w irtschaftlicher Feind der Perlfischerei.
(Zur A u fk lä ru n g ein es b io lo g isch en Irrtu m es.) V o n H . Pr e l l, T h a ra n d t.
Im J ah re 1906 is t es g e g lü c k t, die n o rd a m eri
k an isch e B is a m ra tte {Fiber zibethicus L .) als neues P e lz tie r in B ö h m en e in zu b ü rgern . M it erstau n lich er G e sc h w in d ig k e it h a t sich d er F re m d lin g in dem ih m ersch lossen en neuen G eb ie te angesiedelt. und a u sg e b re ite t, u n d lä n g st is t er ü b er die böh m isch e G ren ze n a ch S ach sen u n d B a y e rn , T h ü rin g en und P reu ß en v o rge d ru n g en . B a ld zeigte es sich, d a ß die B is a m ra tte n ic h t n u r ein h arm lo ser P e lz lie fe ra n t ist, sondern d a ß sie sehr in te n s iv als S tö re n fried in d as b io lo gisch e G leic h g ew ic h t ih rer n euen H e im a t ein zu g reifen v e rm o c h te. So w a r a ller G ru n d gegeben , sich gen au er m it der B io lo g ie dieses fü r unsere F a u n a neuen N a g e rs zu befassen.
N a c h d e m die E in b ü rg e ru n g in der E rw a rtu n g s ta ttg e fu n d e n h a tte , d a ß d a m it n u r N u tz e n ge
s tifte t w erd e, la g es a u f der H a n d , d a ß der R ü c k sch la g um so stä rk er w ar, als sich b a ld au ch allerlei u n lieb sam e E ig e n sc h a fte n der B is a m ra tte h e ra u s
stellten . D e r S ch ad en , den ein n eu er E in w a n d ere r s c h a fft, m a c h t sich se lb stv e rstä n d lic h so fo rt b e m e rk b a r; N u tz e n au s sein er G eg en w a rt zu ziehen, m u ß a b e r n a tu rg e m ä ß erst g e lern t w erden , u n d das e rfo rd e rt ein ige Z e it. W e ite r sind d iejen igen L eu te , w elch e au s dem V o rh an d en sein eines neuen P e lz tieres N u tz e n zieh en kön nen , zu n ä c h st n ic h t stets d ieselb en w ie d iejen ig en , w elch e d u rch seine L eb e n s
w eise g e sc h ä d ig t w erd en . S ch lie ß lich sind die G e sc h ä d ig te n d iejen ig en , d eren B e s itz u n d E rw e rb sch on la n g e a n e rk a n n t ist, w äh ren d d ie N u tzn ie ß e r sich als V e r tre te r eines neuen E rw e rb szw e ig es erst d u rch se tzen m ü ß te n . D iese S a ch la g e fü h rte d azu , d a ß die K la g e n ü b er die B is a m ra tte d u rch a u s das G e s a m tu rte il ü b er dieselbe b estim m ten , und d a ß an m a ß g e b en d e r S telle in der B is a m ra tte eig en tlich n u r ein F ein d e rb lic k t w u rd e, d er m it a llen e rd e n k lich en M itteln zu b e k äm p fe n sei.
M it dem A u fk o m m e n d ieser Ü b e rze u g u n g ab er m u ß te sich ein circu lu s v itio su s zu im g u n sten d er B is a m ra tte sch ließ en . M an ersch lu g sie, w o m an ih rer h a b h a ft w erd en k o n n te, u n d v o r allem , w an n m an ih rer h a b h a ft w erd en k o n n te. D a sie in d er F o rtp fla n zu n g s z e it am u n vo rsic h tig sten ist, w u rd e sie h a u p tsä c h lic h d ann, also im F rü h ja h r u n d Som m er, erleg t. D a ß m an d a m it w eitg e h e n d a u ch a u f den N u tz e n v e rz ic h te te , denn ein b ra u c h b a rer P e lz is t n a tü rlic h n u r zu gew issen Jah reszeiten , a m b esten im frü h en W in ter, zu gew in n en , b lieb g an z a u ß e r a c h t. D ie Sage v o n d er M in d erw e rtig
k e it des P e lzw e rk s eu ro p äisch er B is a m ra tte n , die aus d iesem G ru n d e en tstan d , ra u b te dem F re m d lin g d an n die le tz te n S y m p a th ie n .
W e n n nun irg en d w er „a n e r k a n n te r m a ß e n “ ein S c h ä d lin g ist, so w ird er n u r zu leic h t fü r alles v e ra n tw o rtlic h gem a ch t, w as im m er ih m in die S ch u h e gesch o b en w erd en kan n . D iese so b e lie b te B e h an d lu n g sw eise sch ein t au ch der B is a m ra tte w id erfa h ren zu sein. In G egen d en , w o sie sich
e in g en istet h a t, w ird sie ku rzerh an d fü r allerlei Sch äd en v e ra n tw o rtlic h gem ach t, deren U rsach en m an n ic h t gen au k e n n t. U n d s ta tt den B ew eis fü r ihre U rh e b ersc h a ft zu führen , ü b e rlä ß t m an es dem Z u fa ll, sp ä ter B e stä tig u n g oder W id erlegu n g der A n sc h u ld ig u n g zu brin gen .
In zw eifa ch er H in sich t k a n n die B is a m ra tte w irts c h a ftlic h b e d e u tu n g sv o ll w erd en , d u rch ih re E rn ä h ru n g und d u rch ih ren W o h n u n g sb a u .
E s b e ste h t k ein Z w eifel d arü b er, d a ß ein T ie r v o n der G rö ß e der B is a m ra tte (G esam tlän ge e tw a 55 — 60 cm , w o v o n 2/5 a u f den S c h w a n z kom m en) d u rch die A n la g e au sg ed eh n ter G a n g sy stem e im E rd re ic h sehr bösen S ch ad en tu n k a n n . D ie v e r sch ied en sten K u n s tb a u te n , w ie E isen b ah n d äm m e u n d S traß en b ö sch u n g en , T eich sp erren und F lu ß deiche, w erd en d u rch ihre W ü h la r b e it a u f d a s ern steste g e fäh rd e t. W o d ah er S ch äd en dieser A r t droh en, is t ein W o r t zu g u n sten d er B is a m r a tte d u rch a u s ü b erflü ssig.
A u ß e rd e m soll dann die B is a m ra tte au ch d u rch ih ren N a h ru n g serw erb den M enschen sch äd igen . In dieser B e zie h u n g sch e in t es, als o b n och re c h t v ie le u n zu ve rlä ssig e A n g a b e n als b a re M ün ze h in gen om m en u n d w eiterg e tra g en w ü rd en , w elch e re c h t d ringen d der W id e rle g u n g b ed ü rfen . In s
beson dere V erw ech selu n gen m it der räu b erisch en W a n d e rra tte h ab en der B is a m ra tte m anch en u n b e rec h tig ten V o rw u rf ein getragen u n d die V o r stellu n g en v o n ih rer B io lo g ie g e trü b t. E rw e ist sich d och sogar ein erh eb lich er T e il der als B is a m ra tte n g e tö te ten u n d ein gelieferten T iere als W a n d e rratten ! D a rü b e r h in au s w erd en ih r ab er n och andere S ch äd en zu gesch ob en und o ft g e s ta tte t es n u r d er Z u fa ll, ih re U n sch u ld d a rzu tu n . F ü r einen k o n k reten F a ll m öge das im fo lgen d en v e r su ch t w erd en .
D e r B a u des G ebisses v e rw e ist die B is a m ra tte zu den vo rw ie g e n d P fla n zen fressenden N a g ern . D a ß sie au sgesp roch en räu b erisch leb t, w ie o ft b e h a u p te t w ird , is t d a n a ch so g u t w ie au sgesch lo s
sen. E s is t a b er w o h l n ich t d aran zu zw eifeln , d a ß sie n eben der P fla n zen n ah ru n g , die sie an sch ei
nend in der H a u p tsa ch e zu sich n im m t, a u ch ge
leg en tlic h a n d ersa rtig e N a h ru n g ssto ffe v e rz e h rt.
Z u dieser G elegen h eitsb eu te gehören u. a. die groß en Sü ß w asserm u sch eln .
B e o b a c h tu n g e n an gefan gen en T ieren h ab en ein w an d frei g ezeigt, d a ß die B is a m ra tte M uscheln zu b e w ä ltig en v e rs te h t. V erw iesen sei h ier n u r au f die A n g a b e n Au d u b o n s, w elch e vo n He c k bei der B e h a n d lu n g in Br e h m s T ierleb en referiert w erden . E s fra g t sich nun, ob aus solchen E in ze lb eo b a ch tu n gen w eitere Sch lü sse gezogen w erd en d ürfen , und in sbesondere, ob m an b e re c h tig t ist, die B is a m ra tte d a n a ch gerad ezu als M usch elfein d anzu- sprechen.
D ie ü b lich e S tellu n g n a h m e is t w o h l die, d a ß
N w . 1924. 97
734 Pr e l l: Die B isam ratte als w irtschaftlicher Feind der Perlfischerei.
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Die Naturwissenschaften m an sag t, die B is a m ra tte v erzeh re m it beson derer
V o rlieb e M u sch eln und verm ög e d u rch diese A n g e w o h n h eit ein e gew isse p ra k tisch e B e d e u tu n g zu gew in n en . So g ilt sie fü r einen gefäh rlich en F e in d der F lu ß p e rlm u sch el (M argaritana marga- ritifera L .), und a u f G ru n d dieser A n n ah m e w u rd e v o n ih rem E in d rin g en in d as obere E ls te r ta l eine ern ste G efä h rd u n g der v o g tlä n d isch en P e rle n in d u strie b e fü rc h te t. U n ter den U m stä n d en is t es v o n ein igem W e rt, k la r ü b er d as V e rh ä ltn is der B is a m ra tte zu den S ü ß w asserm u sch eln zu sehen.
In der S a m m lu n g des Z o o lo gisch en In s titu te s a n der F o rstlic h e n H o ch sch u le T h a ra n d t b e fin d e t
Fig. i. Angeblich von der Bisam ratte geöffnete F lu ß
perlmuscheln: „B elegstü cke“ für die Schädlichkeit der Bisam ratte (phot. Ul b r i c h).
s ich vo n frü h er h er ein seh r schönes D e m o n s tra tio n s o b je k t z u r D a rs te llu n g d er M u sch el
v e rtilg u n g d u rch die B is a m ra tte . E s h a n d e lt sich um 4 F lu ß p erlm u sch eln , wrelch e 19 17 b e i B u d w e is in B ö h m e n g esam m elt w u rd en u n d denen die fo lg en d e E rlä u te ru n g b eig eg eb en is t : ,,V o n der B is a m ra tte (Fib. zibethicus Cuv.) stets an gleich er S te lle an gefressen e ju n g e F lu ß p e rlm u sch eln (M a r garitana), B ö h m e n .“ D a s b eigeg eb en e P h o to g ram m z e ig t diese 4 P erlm u sch eln u n d lä ß t den e in h e itlic h en C h a ra k te r ih rer B e sc h ä d ig u n g sehr d e u tlic h erken n en .
M eine A u fm e rk s a m k e it w u rd e au f dieses P r ä p a r a t gelen k t, als an m ich die F ra g e g e rich te t w u rd e, w ie eine B is a m ra tte im stan d e sein sollte, d u rch die r e la tiv k lein e Ö ffn u n g in d er Sch ale den W e ic h k ö rp er der M u sch el h erau szu h o len . In der T a t is t k a u m v e rstä n d lich , d a ß es ein em größeren F ein d e gelingen k ö n n te, d u rch die S ch alen ö ffn u n g dem M u sch eltier b eizu k o m m en , insbesondere, d a dasselb e d o ch d u rc h seine m ä ch tig e S ch alen m u sk u la tu r n och fe stg e h a lte n w ird .
B e i gen au erer B e tr a c h tu n g ste llte sich d an n w e ite r heraus, d a ß die R ä n d er der S ch alen ö ffn u n g k ein e a u sg e p räg te n N a gesp u ren erkenn en ließ en . D e r E rh a ltu n g s z u s ta n d d er M u sch eln aber ließ d en G ed an k en , frü h er vo rh a n d e n e N agesp u ren seien d u rch E in flu ß des W assers, also d u rch K o rro sion sersch ein u n gen , n a c h trä g lic h ve rw isch t, ohne w eiteres beiseiteleg en .
D ieses V e rh a lte n lie ß so fo rt ern ste Z w eifel an d er T ä te rs c h a ft d er B is a m ra tte erw ach en , w en n es a u ch sch lie ß lich m ö g lich gew esen w äre, d a ß n a ch d em ersten A n n a g en die S ch alen d u rch A u f brech en w eiter erö ffn e t w ord en w ären . D e r V e r d a c h t k o n n te sich j e t z t a u f and ere T iere lenken, w elch e seh r gern M usch elsch alen au fsch lag en , w en n ih n en d u rch S e n k u n g des W assersp ieg els d azu G ele g e n h eit geb o ten w ird , n ä m lich a u f K räh e n . D a ß K rä h e n a u f v o rü b erg eh en d tro ck en g e leg te n T eich b ö d en tü c h tig u n te r den M usch eln au fräu m en, is t b e k a n n t. D e m geg en ü b er m u ß te es v ö llig u n v o rs te llb a r erscheinen, w esh a lb die K rä h e n die P erlm u sch eln gerad e an ein er b e stim m te n S telle a u fh a ck e n sollten, w as m an so n st nie b eob a ch ten kan n . U n d überd ies w äre es a u ch fü r K rä h e n n ic h t m ö g lich gew esen, d u rch die S ch alen ö ffn u n g d en M u sch elkö rp er h erau szu zieh en .
D ie B e sc h a ffen h e it der S ch alen rän d er am R a n d e des L o c h es erm ö g lich te die g la tte A b leh n u n g d er w ied erg egeb en en V erm u tu n g e n . Sie ließ jed e Ö ffn u n g d u rch B ru c h , sei es d u rch E in h a c k en oder sei es d u rch A u f b rech en , u n m ö g lich erscheinen.
D ie S ch alen rän d er w aren n ic h t sen k rech t zur O b er
fläch e der S ch ale g e rich te te B ru c h flä c h en , sondern stellen w eise ga n z flach e S ch n itte, w elch e in sp itzem W in k e l die L am e llen d er P e rlm u tte rs c h ic h t tra fen . N u r d u rch N a g e n oder ein en d em N a g e n ä h n lich en V o rg a n g w a r ein solches B ild zu erreichen.
D a s N ä ch stlieg e n d e is t m an ch m al d as U n w a h r
sch ein lich ste, u n d so geh ö rte ein gew isser E n ts c h lu ß d azu , die schönen, im F re ien gefu n d en en u n d so so rg lic h a u f b e w a h rte n M u sch eln als ,, K u n s t p ro d u k te “ an zu sp rech en . A b e r die E n tsc h e id u n g ließ sich n ic h t verm eid en , d a es v ö llig u n m ö glich w ar, die Ö ffn u n g srä n d er an d ers zu erklären , als d u rch den S c h n itt m it einer sch a rfen , m esserartigen Sch neid e, w ie sie eben n u r d em M enschen als W e r k zeu g zu r V e rfü g u n g s teh t. D ie S ch a le n b e sch ä d i
g u n gen m u ß te n d e m n a ch als W e rk v o n M ensch en h a n d an g eseh en w erd en .
D a m it so ll ab er k ein esw eg s g e sa g t sein, d a ß diese A r te fa k te e tw a a ls F a ls ifik a te an zu seh en w ären . D ie A n n ah m e, d a ß es sich e tw a u m den
He f t 37. 1
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V ersu ch eines B e tru g e s h an d le, d u rfte vie lm e h r v o n A n fa n g an b eiseite gelassen w erden , denn sch ließ lich h ä tte w o h l k a u m irgen d jem a n d ein In teresse d aran , d u rch g e fälsch te s M a te ria l B io lo gen zu täu sc h en u n d irrige V o rstellu n g en vo n d er L eb en sw eise eines T ieres zu erw ecken .
D ie Z u rü c k fü h ru n g der M u sch elb esch äd ig u n g a u f den M enschen d a rf v ie lm e h r selb st als b io logische F e s ts te llu n g g e w e rte t w erd en . Sie m u ß dah er, sit v e n ia verb o , als ein A u s flu ß der B io lo g ie dieses M u sch elfein des eine E rk lä ru n g finden .
S ü ß w asserm u sch eln w erd en b ei uns z w a r n ich t gegessen, ab er sie w erd en d o ch v ie lfa c h gesam m elt u n d als F is c h fu tte r, in sbesondere als F o re llen fu tte r, v e rw e n d e t. Z u diesem Z w eck e w erd en die M usch eln in der S ch ale än ihren B e stim m u n g so rt ge b ra ch t, u n d d o rt lagern d e S ch alen h au fen zeu g en v o n d em U m fa n g e und v o r a llem a u ch ein w an d frei v o n der A r t des V erb ra u ch es. U m eine solche A r t u n d W eise der M u sch eln u tzu n g h a n d e lt es sich bei dem un tersu ch ten M a teria l sicher n ich t.
D ie vo rlieg en d en M usch eln sind n u n n ic h t S ü ß w asserm u sch eln sch lech th in , sondern S ü ß - wasserperZm uscheln. A ls solche sind sie O b je k te beson deren W ertes, die vo n den M enschen w en iger w egen ihres F leisch es, als w egen ih res m a n ch m al so k o stb a ren In h a ltes g e s c h ä tz t w erd en . H ier t r it t also eine andere N u tz u n g sm ö g lic h k e it h in zu .
V o m B e sitz e r der m it P erlm u sch eln b e se tzten G ew ässer w ird so rg fä ltig in b e stim m te n Z e it
a b stä n d en d er M u sch elb estan d a u f d as V orhanden^
sein v o n P erlen u n tersu ch t. E s is t b e k a n n t, w ie d a b ei die grö ß tm ö g lich e S ch on u n g der M usch eln a n g e w a n d t w ird , u m m ö g lich st n u r solche a b zu tö te n , w elch e ta ts ä c h lic h P erlen in ih rem In n eren b ergen. W ie bei and eren D in gen , so is t ab er au ch b e i d er P e rle n z u c h t d a ra n zu d enken , d a ß au ß er d em re ch tm ä ß ig e n B e sitz e r a u ch g eleg en tlich frem d e E in d rin g lin g e fü r d as w e rtv o lle Z u c h tm a te ria l In teresse h ab en . D a ß diese d an n keine R ü c k s ic h t fü r die M usch eln kenn en, lie g t a u f der H a n d .
W e n n m an v o n d er A n n ah m e a u sgeh t, d a ß P erlen d ieb e es w aren , w elch e die P erlm u sch eln in so c h a ra k te ristisc h er W eise g e ö ffn et h ab en , so fin d e t d as vo rlieg en d e B ild d er M u sch elb esch äd i
g u n g eine vo llstä n d ig e E rk lä ru n g .
U m die M usch eln ö ffn en u n d a u f d as V o rh a n d e n sein v o n P erlen u n tersu ch en zu kön nen , n ah m en die D ie b e die M usch eln in d ie lin k e H a n d . D ie b e q u em ste L a g e d er M u sch el e rg ib t sich d a b ei gan z v o n selb st. M it d em in d er re ch te n H a n d g e h a l
ten en T asch en m esser od er K n ic k e r w u rd e d an n die S ch ale an g esch n itten , u m an d ie S ch ale n m u sk u la tu r h eran zu k o m m en . J ed er V ersu ch einer W ie d erh o lu n g dieses V o rg an g e s z e ig t ohne w eiteres, d a ß d a n n gen au d ieselbe M u sch elb esch äd ig u n g e n tste h t, w ie sie d as im F reien e rb eu tete M a te ria l a u fw e ist. N a c h d er E rö ffn u n g des B in n en rau m es k o n n te d an n der D ie b le ic h t m it d em M esser in d as In n ere d er M usch el h in ein fah ren u n d die b eid en S ch a le n sch lie ß e r d u rch tren n en . D ie d a n n vo n selb st k la ffe n d e M u sch elsch ale w'urde ih res In h a ltes
b e ra u b t. W e n n d an n sch ließ lich der W e ich k ö rp er n ach D u rc h sic h t a u f P erlen w egg ew o rfen w u rd e, so v e rfa u lte er irg en d w o u n b each tet, w äh ren d die S ch alen als Z eu gen des V o rg an ges ü b rigb lieb en .
So gla u b e ich, d a ß die k ü n stlich geö ffn eten P erlm u sch eln n ich ts anderes sind, als die m iß d eu teten S p u ren vo n P erlen d ieb stäh len . D a ß die S ch u ld igen k ein In teresse d aran h a tte n , die H er
k u n ft der b e sch äd ig ten S ch alen a u fzu k lären , lieg t a u f der H a n d . V ie l eh er k o n n ten sie sich bew ogen füh len, die g ü n stige G ele g e n h eit zu b en u tzen und den V e r d a c h t a u f die T ä te rs c h a ft der B is a m ra tte zu u n terstü tzen . Ü b errasch en d is t es nur, d a ß ansch ein en d diese Z u sam m en h än ge bish er den B io grap h en der B is a m ra tte e n tg a n g en sind.
M it dieser A n s ic h t lä ß t sich a u ch eine m ir b rie flich m itg e te ilte B e o b a c h tu n g g u t in E in k la n g brin gen , n ä m lich d a ß in der T sch e ch o -S lo w a k e i n u r die ein h eim isch en, n ic h t a b er die ein g efü h rten säch sisch en Perlm u sch elir ge fäh rd e t u n d in der c h a ra k te ristisc h en W eise b e sch äd ig t w u rd en . W o h l
Fig. 2. Tatsächliche Entstehungsweise der Muschei- beschädigung: Aufschneiden m it dem Messer durch
Menschenhand (phot. He r p i g).
m a g die v o m B e o b a c h te r in den V o rd e rg ru n d g e ste llte größ ere D ic k s c h a lig k e it d er säch sisch en M usch eln , w elch e a n g eb lich gegen die Z erstö ru n g d u rch die B is a m ra tte sc h ü tz t, a u ch einen gew issen S c h u tz gegen d as M esser des P erlen d ieb es b ieten . E in e größ ere B e d e u tu n g ab er d ü rfte w o h l die b essere A u fs ic h t g e h a b t h ab en , deren sich d as w e rtv o lle im p o rtierte P erlm u sch e lg u t erfreu te, u n d die ein en D ie b sta h ls ve rsu ch w en iger rä tlic h erscheinen ließ .
U m w eitere U n terla g en ü b er die G e fä h rlic h k e it d er B is a m ra tte n fü r S ü ß w asserm u sch eln zu erlan gen , h a b e ich m ich an die versch ied en sten S tellen g e w a n d t. L e id e r k o n n te ic h n irgen ds z u ve rlä ssige A u s k u n ft erh alten . N u r d u rch d as lieb en sw ü rd ig e E n tg eg en k o m m e n des H errn P ro f.
D r. St e f a n in V o d n a n (T sch ech o-Slow ak ei) g e la n g te ic h in den B e sitz zah lreich er M usch eln, w elch e aus den B u rg e n vo n B isa m ra tte n stam m ten , und w elch e vo n dem E in sen d er selb st gesam m elt w aren . E s h a n d elte sich d a b ei um M argaritana margaritifera L . (6. V I I I . 1918 B la n ice o b er H u sin etz), U nio baiavus Lam . (6. V I I . 1922 B la n ic e
736
t e n Br ü g g e n c a t e: Die Verteilungsfunktion der absoluten Leuchtkräfte.[
Die Naturwissenschaften b e i V o d n a n y ), U n io tum idus R e tz (io . I V . 1924
T e ic h Z b u d v o s k y b ei F ra u e n b u rg ), XJnio pictorum L . (10. I V . 1924 T e ic h B e zd re w b e i F ra u e n b u rg) u n d A nodonta p iscin a lis (10. I V . 1924 T e ic h Z b u d v o s k y b e i F ra u e n b u rg ).
A lle diese M u sch elsch alen ließ en n ic h t die g e rin g ste A n d e u tu n g ein er Ö ffn u n g d u rch A u f n ag en erken n en u n d w iesen au ch k ein e rle i son stige sich ere N a ge sp u ren a u f, sondern w aren n u r te il
w eise s ta r k v o m W a sser k o rro d ie rt. Ic h h a lte es fü r u n m ö glich , diese S ch alen als die R e ste vo n v e rze h rte n M usch eln an zu sp rech en , sondern m ö ch te anneh m en, d a ß sie h ö ch sten s als B a u s tü c k e zu r E rr ic h tu n g der W in te rb u rg m it h era n g esch lep p t
w ord en w aren , w ie so v ie lerlei andere O b je k te a u ch . E s g e la n g so m it n ich t, irgen deinen B e le g fü r die M u sch elräu b erei d er B is a m ra tte in freier N a tu r b eizu b rin g en , w as gan z a llg em ein gegen eine e rn stlich e B e d e u tu n g der B is a m ra tte als M u sch el
fein d sp rech en d ü rfte .
Z u sam m en fassen d d a rf m an also w o h l sagen , d a ß die G e fä h rd u n g der S ü ß w asserm u sch eln u n d in sb eso n d ere der P e rlm u sch eln d u rch die B is a m ra tte n ic h t allzu groß ist. W ie so o ft, so h a t sich a u ch d iesm al h e ra u sge ste llt, d a ß die B is a m ra tte fü r die S ch äd en and erer v e ra n tw o rtlic h g e m a c h t w ord en is t. D a s B eso n d ere in diesem F a lle is t n u r, d a ß d er M ensch selb st d er w a h re S ch u ld ige w ar.
Die V erteilungsfunktion der absoluten Leuchtkräfte.
V o n P . t e n Br u g g e n c a t e, G ö ttin g e n . D a s Z iel d er S tella ra stro n o m ie is t die E rfo r
sch u n g des g e ge n w ä rtig e n Z u sta n d e s unseres S te rn sy ste m s. D a s Z iel is t im w esen tlich en e rreich t, w enn es ge lin g t, zw ei F u n k tio n e n ih rem V e rla u f n ach fe s t
z u leg en . D ie b eid en F u n k tio n e n sind die D ic h te fu n k tio n u n d die V erte ilu n g sfu n k tio n der L e u c h t
k r ä fte . D ie D ic h te fu n k tio n g ib t an, w ie v ie l Stern e v o n b e lie b ig e r L e u c h tk r a ft sich in der V o lu m e in h e it an ein er b elieb igen S telle des R a u m e s b efin d en . D ie V e rte ilu n g s fu n k tio n d er L e u c h tk rä fte b e stim m t d as M ischungsverhältnis der S tern e versch ied en er L e u c h tk r a ft an b elieb ig en S telle n des R a u m e s. Sie g ib t also ein e A n tw o r t a u f die F ra g e n ach d er A n z a h l d er S tern e ein er b e stim m te n L e u c h tk ra ft.
Is t diese A u fg a b e gelö st, so e n tsteh en die F ra g e n d er K o sm o g o n ie : w ie is t dieses S te rn sy ste m m it d en d u rch d ie D ic h te fu n k tio n und die F u n k tio n d er L e u c h tk rä fte festg e leg te n E ig e n sc h a fte n e n t
sta n d e n ; b le ib t es in sein em g e g e n w ä rtig e n Z u stan d e, oder, w en n n ich t, w ie v e rä n d e rt es sich ? Z u r L ö su n g dieser F ra g e n is t es n o tw en d ig , die rä u m lich en G esch w in d ig k e iten der S tern e m it in d ie U n tersu ch u n g zu zieh en. E s h a n d e lt sich u m die A u fs te llu n g ein er d ritte n F u n k tio n : der V e r te ilu n g s fu n k tio n der G esch w in d ig k e iten .
Im w irk lic h en S te rn sy s te m w erd en alle drei F u n k tio n e n n ic h t n u r ab h än g en vo n d er E n t fern u n g v o n der Sonne, sondern a u ch v o n der R ic h tu n g , in w elch er d er g e w ä h lte R a u m te il, vo n d er Son ne aus gesehen, lie g t. W ir sind w e it d a v o n e n tfern t, au ch n u r eine der drei F u n k tio n e n b ei dieser a llg em ein en P ro b le m ste llu n g festzu leg en . D a z u is t d as B e o b a c h tu n g sm a te ria l v ie l zu gerin g.
U n d gerad e d esh alb sah m an sich in den ersten A rb e ite n dieser A r t zu den w eitestg e h e n d e n Id ea lisieru n g en v e ra n la ß t. F ü r die D ic h te fu n k tio n w u rd e in den ersten A n s ä tz e n K u g e ls y m m e trie a n g en o m m en : die D ic h te is t n u r a b h ä n g ig vo n der E n tfe rn u n g v o n der Sonne u n d u n a b h ä n g ig vo n der R ic h tu n g (d. h. v o m ge w ä h lte n H im m elsareal).
E in e G eg en d des H im m els is t fe s tg e le g t d u rch die g a la k tisc h e n K o o rd in a te n . D ie V ern a ch lä ssig u n g d er A b h ä n g ig k e it der D ic h te vo n der g a la k tisch en B r e ite b e d e u te t d as A u ß e ra c h tla sse n d er M ilch stra ß en e b en e als S y m m e triee b en e ; die V e rn a c h
lä ssig u n g d er g a la k tisc h e n L ä n g e b e d e u te t im w esen tlich en die N ic h tb e rü c k s ic h tig u n g der e x z e n trisch en S te llu n g der Son ne. B e i d er V e r te ilu n g s fu n k tio n d er a b so lu te n L e u c h tk r ä fte w u rd e ein e n o c h größ ere Id ea lisie ru n g v o rg e n o m m e n : sie soll k o n s ta n t sein im gan zen S tern sy stem in b e zu g a u f E n tfe rn u n g v o n d er Son ne u n d g a la k tisc h e K o o r d in aten . In jed e m b elie b ig e n R a u m te il des S tern sy ste m s so ll d as gleich e M isch u n g sv erh ä ltn is d er S tern e v ersch ied en er L e u c h tk r a ft v o rh a n d e n sein.
D ie A u fg a b e d ieser Z eilen so ll es sein , d iese ü b er die V e r te ilu n g d er L e u c h tk rä fte g e m a ch te H y p o th e se zu b esp rech en . — B ish e r w a r m an k a u m in d er L a g e , die H y p o th e se a u f ih re R ic h tig k e it zu p rü fen . E r s t d u rch d as g e w a ltig e M aterial an S tern sp e k tre n , d as am H a rv a rd -O b se rv a to riu m im H e n ry D r a p e r -K a ta lo g gesam m elt is t — der K a t a lo g u m fa ß t e tw a s m eh r als 225000 S tern e — , is t ein F o rts c h r itt in dieser R ic h tu n g m ö glich gew ord en . M an k a n n fü r S tern e engerer S p ek tra lb e re ich e eine d u rch sch n ittlich e ab so lu te H e llig k e it angeb en. D ie S tre u u n g der L e u c h tk rä fte der S tern e eines B e re ic h s u m die d u rch sch n ittlich e L e u c h tk r a ft is t g erin g.
E s is t d esh alb m ö glich , fü r d ie S tern e eines b e stim m ten S p ek tra lb e re ich s (z. B . die B -S tern e, d ie K -R ie s e n , die M -R iesen ) die sch ein b are H e llig k e it a ls ein M aß fü r die E n tfe rn u n g anzuseh en .
D ie ersten A rb e ite n in d ieser R ic h tu n g sind die U n tersu ch u n g en ü b er d ie sch ein b are und d ie rä u m lich e V e r te ilu n g der B -S te rn e, v o r allem v o n Ch a r l i e r und Sh a p l e y. D a s E rg eb n is w a r die E n td e c k u n g des lo k a len H a u fen s der B -S te rn e.
E s h a t sich g e ze ig t, d a ß zu diesem H a u fen n ah ezu alle B -S te rn e , versch ied en e A -S te rn e und ein e g ro ß e A n z a h l v o n S tern en ro te r S p e k tr a lty p e n gehören. D e r H a u fen is t s ta r k a b g e p la tte t, m it einem A ch s e n v e rh ä ltn is v o n e tw a 1 : 5 ; seine S y m m e triee b en e fä llt n ic h t m it der M ilch stra ß e n eb en e zu sam m en , sondern b e s itz t gegen d iese eine N e ig u n g v o n 12 — 1 5 ° . D ie N e ig u n g d er S y m m e triee b en e gegen die g a la k tisc h e E b e n e w eist a u f eine A b h ä n g ig k e it d er V e rte ilu n g s
fu n k tio n der a b so lu ten L e u c h tk r ä fte vo n den g a la k tisc h en K o o rd in a te n hin. D ie T a tsa ch e , d a ß der H a u fen d er B -S te rn e n u r als ein lokaler a n z u
Heft 37. ]
12. 9. 1924J t e n Br u g g e n c a t e: Die Verteilungsfunktion der absoluten Leuchtkräfte. 737
seh en is t m it ein em R a d iu s vo n e tw a 400 ps, w äh ren d die G ren ze des S tern sy stem s n ach v . Se e- l i g e r in der M ilch straß en eb en e bei e tw a 4000 ps lieg t, sc h lie ß t die A b h ä n g ig k e it der V e rte ilu n g s
fu n k tio n vo n d er E n tfe rn u n g vo n der Sonne in sich. M it H ilfe des M a teria ls des H e n ry D rap er- K a ta lo g s h a t Sh a p l e y die versch ied ene K o n z e n tra tio n der S tern e der ein zeln en S p e k tr a lty p e n in g a la k tisc h e r B re ite s tu d ie r t1). Seine gezeich n eten D ia g ram m e sind n ic h t ohne w eiteres v e rg leich b a r.
D e r K a ta lo g is t v o lls tä n d ig fü r alle S tern e bis zu r sch ein b aren G rö ß e 8m,25. W egen der versch ied en en L e u c h tk r a ft der S tern e versch ied en er T y p e n re ich t
Anzahl
A- Sterne gra/. ßr>erte
60 30
Anzahl 100 a i
' -3 0° -U 5 ° -60° -75° -90°
tja/. ßre/Ae + 90 +75° +60° + U5° +30° +10° 0 -1
ff- Riesen
Fig. x. Verteilung der A-Sterne und der K-R iesen nach galaktischer Breite. Abszissen: galaktische Breiten.
Ordinaten: A nzah l Sterne pro 100 Q uadratgrad.
d e sh alb die V o llstä n d ig k e it des K a ta lo g s b ei den B -S te rn en bis e tw a 880 p arsecs, bei d e n G -Z w e rg e n aber n u r bis 70 parsecs. V e rg le ic h b a r sind d ie D ia gram m e fü r die A -S te rn e und die K - R iesen (V o llstä n d ig k e it bis 350 ps). U n d h ier z e ig t sich eine m erk lich e V ersch ie d en h e it in der K o n ze n tra tio n gegen die M ilch s tra ß e, also w ied er ein e A b h ä n g ig k e it des M isch u n g sverh ältn isses der L e u c h tk rä fte v o n der g a la k tisch en B re ite . D ies sind d o ch alles A n zeich en d afü r, d a ß die A n n ah m e ein er k o n sta n te n V e rte ilu n g s fu n k tio n der L e u c h tk rä fte fü r alle T eile des S tern sy stem s au ch n ic h t in g ro b en Z ü gen zu tre ffe n k a n n .
F ü r sp ätere A rb e ite n sind beson d ers die U n te r
su ch u n g en vo n Ka p t e y n ü b er die L e u c h tk r a ft
fu n k tio n w ic h tig gew orden . Ka p t e y n h a t aus ein em M a teria l, d as im w esen tlich en die Stern e in n e rh a lb einer K u g e l vo n 10 ps R a d iu s um die S on n e u m fa ß t, die F o rm der V erte ilu n g sfu n k tio n
x) Sh a p l e y, The Scientific Monthly 18, Nr. 5, S. 449.
N w . 1924.
a b g e le ite t. E r fan d , d a ß sich die absoluten Größen, also die Logarithm en der Intensitäten der S tern e der U m g eb u n g der Sonne, genau n ach einer G a u ß schen F e h le rk u rv e ve rte ilen , d. h. n ach dem G e setz des Z u fa lls u m eine gew isse, am h ä u fig sten vo rk o m m en d e a b so lu te G rö ß e streu en . U n d z w a r sch m .eg en sich die sta tis tis c h gew onnenen W e rte üb er einen B e re ic h vo n 18 G rö ß en k lassen m it gro ß er G e n a u ig k e it ein er F e h le rk u rv e an. D iese erstau n lich e Ü b e re in stim m u n g fü h rte Ka p t e y n
und v. Rh i j n zu r V e r m u tu n g 1), es liege dieser m erk w ü rd igen V e rte ilu n g d er a b so lu ten L e u c h t
k rä fte ein N a tu rg e se tz z u g ru n d e; die n u r fü r den au fsteigen d en A s t b is zu m M a xim u m a b g ele itete V e rte ilu n g sk u rv e sei d e sh alb a u ch ric h tig fü r den ab steigen d en A st.
D ie F o lg e dieser im Jah re 1920 au sgesp roch en en A n sch a u u n g w ar eine R eih e v o n A rb e ite n , die alle zu m Z iele h a tte n , die K a p te y n s c h e K u r v e in v e r schieden en T eile n des S y stem s zu p rü fen . J a m an d eh n te die G ü ltig k e it der K a p te y n s c h e n F u n k tio n w eit ü b er das engere S te rn sy ste m h in au s au s.
Sie so llte au ch g elten in b e g re n zten A n s a m m lungen vo n Stern en , w ie den M ilch stra ß en w o lk en und den S tern h au fen . E s so ll d esh alb nun die G ü ltig k e it der K a p te y n s c h e n K u r v e b esp ro ch en w erden .
a) D ie Umgebung der Sonne. W ä h ren d Ka p t e y ns V e rte ilu n g sk u rv e einen A n s tie g bis zu einem M a xim u m (der a m h ä u fig sten vo rk o m m en d en H ellig k eit) und d an n einen sy m m etrisc h en A b fa ll zeig t, fan d Lu y t e n2) fü r 104 S tern e d er U m g eb u n g der Sonne (in nerh alb 10 ps) zu erst einen A n s tie g d er H ä u fig k e its k u rv e d er a b so lu ten L e u c h tk rä fte , dann einen sch arfen A b fa ll zu ein em M inim um ,
120 150
gebung der Sonne, a) Die Kom ponenten von Doppelsternen einzeln gezählt, b) Doppelsternsystem e als ein Stern gezählt. Abszissen: A b
solute Größen. Ordinaten: Anzahl der Sterne.
einen ern eu ten A n s tie g zu n ic h t ga n z der gleich en H ö h e und w ied er einen A b fa ll. O b das M in im um reell ist, w ollen w ir d a h in g e ste llt sein lassen. E s g ib t je d e n fa lls zu n äh erer P rü fu n g A n la ß . D a s M a xim u m der K a p te y n s c h e n K u r v e leg t ein e
x) Ka p t e y n und v. Rh i j n, Astrophys. Journ. 52, S. 23.
2) Lu y t e n, H arvard Annals 85, Nr. 5.
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