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Die Naturwissenschaften. Wochenschrift..., 13. Jg. 1925, 4. September, Heft 36.

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NATURWISSENSCHAFTE

H E R A U S G E G E B E N VO N

A R N O L D B E R L I N E R

U N T E R B E SO N D ER E R M ITW IRKUNG VON HANS SPEMANN IN F R E IB U R G I. BR.

ORGAN DER GESELLSCHAFT DEUTSCHER NATURFORSCHER UND ÄRZTE

U N D

ORGAN DER KAISER WILHELM-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER WISSENSCHAFTEN

V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9

S l f t d i b ü d f e r f

W a s

HEFT 36 (S E IT E 749-764) 4. SEPT EM B ER 1925 DREIZEH N TER JAHRGANG

Chemische und physikalische Studien zum Mineral-, insbesondere zum Eisenstoffwechsel. Von O s k a r B a u d i s c h und L a r s A. W e l o , New-York . . .

Z u s c h r i f t e n u n d v o r l ä u f i g e M i t t e i l u n g e n :

Zum Wesen der Dublettstruktur einer Klasse von Bandenspektren. Von R . M e c k e , Bonn Über die Intensitäten der Bandenlinien. Von

H . H ö n l und F. L o n d o n , München . . . .

M i t t e i l u n g e n a u s d e m G e b i e t e d e r p h y s i k a l . - c h e m . M i n e r a l o g i e u n d P e t r o l o g i e : The Effect of Various Factors upon the Velocity of Crystallization of Substances from Solution.

Über die räumliche Umwandlungsgeschwindig­

keit von Schwefelmodifikationen. Die Ent­

stehung des freien Sauerstoffs der Luft. Über

I N H A L T :

das Verhalten von Gold und Platin zu Silicat- und Salzschmelzen. Umwandlungsgeschwindig- 749 keit des Ammoniumnitrats ... 756

B o t a n i s c h e M i t t e i l u n g e n : Ein Beitrag zur Ultrafiltertheorie des Plasmas. Über Wachs- 755 tumsregulatoren in der Keimscheide von Hafer.

Untersuchungen über die Auslösung von Proto- 756 plasmaströmung. Reizphysiologische Unter­

suchungen an Aldrovandia vesiculosa. Pollen­

analytische Studien im Reichermoos. Zur Entwicklungsphysiologie des Spaltöffnungs­

apparates. Zur Kenntnis der Plasmahaut 759

A s t r o n o m i s c h e M i t t e i l u n g e n : Spektroskopische Methoden zur Bestimmung der Leuchtkräfte und Temperaturen der S t e r n e ...762

Naturwissenschaftliche Monographien und Lehrbücher

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S o e b e n e r s c h i e n :

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II D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1925. Heft 36. 4. September 1925

D IE N A TU R W ISSEN SC H A FTEN

erscheinen in wöchentlichen Heften uud können im In- und Auslande durch jede Sortimentsbuchhandlung, jede Postanstalt oder den Unterzeichneten Verlag be­

zogen werden. Preis vierteljährlich für das In- und Ausland 7.50 Goldmark (1 Gm. = 10/42 Dollar nord­

amerikanischer Währung). Hierzu tritt bei direkter Zustellung durch den Verlag das Porto bzw. beim Bezüge durch die Post die postalische Bestellgebühr.

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| p en d iu m alles W issensw erten a u f d e m G ebiete des R a d io a m a te u rw e se n s. D as um fangreiche T ab ellen - §

= und H e rstellu n g sm aterial erm öglicht es d em ersten A n fän ger w ie d em rou tin ierten B a stle r, sich die =

| fü r seinen B e d a r f jew eils günstigen A p p a ra te u n d Schaltungen h erzu slellen

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DIE NATURWISSENSCHAFTEN

Dreizehnter Jahrgang 4- September 1925 Heft 36

C hem ische und physikalische Studien zum M ineral-, insbesondere zum Eisenstoffw echsel.

V o n O s k a r B a u d i s c h u. L a r s A . W e l o , N ew -Y o rk.

(M itteilun g au s d em R o c K E F E L L E R -In s titu t fü r m edizinische F o rsch u n g , New-York.) I.

Über das A ltern von natürlichen M ineralquellen.

E s ist eine bekannte T atsache, daß M ineral­

quellen an der Stelle, wo sie zutage treten, ganz besondere therapeutische W irkungen auslösen können und daß die H eilk raft des frischen W assers oft schon im V erlaufe von Stunden abklingt, um schließlich vollkom m en zu verschwinden. Die besondere H eilw irkung gewisser Quellen für be­

stim m te K rankh eiten ist in den m eisten Fällen durch m ündliche Überlieferung aus alter Zeit bekanntgeworden. D ie B evö lkeru n g eines Ortes wußte z. B ., daß eine bestim m te Quelle A ugen­

krankheiten heilt, wenn m an das eben aus dem Erdinnern tretende W asser zum W aschen der A ugen benutzte. F ü r die T atsache konnte weder von L aien noch von W issenschaftlern eine E r ­ klärung gegeben werden, und besonders das rasche A bklingen der W irksam keit des W assers m achte das Ganze nur noch geheim nisvoller. Gewisse ärztliche und wissenschaftliche K reise stellten sich solchen alten Volkserfahrungen oft ablehnend gegenüber, da die chemische A n alyse und sonstige physikalische oder physiologische Prü fung des W assers keine A nhaltspunkte für eine Besonderheit der H eilquelle gab.

M it der Entdeckun g der R a d io a k tiv itä t änderte sich m it einem Schlage die Situation, denn nun konnte m an rein w issenschaftlich messen und be­

stim m en, daß gewisse Quellen starke R a d io a k tiv i­

tä t besitzen, welche schon nach kurzer Zeit vo ll­

kommen verschw indet. D a sich m it der Anwesen­

heit von R a d io a k tiv itä t eine gewisse H eilw irkung leicht verknüpfen ließ und in vielen Fällen auch einw andfrei bewiesen wurde, w ar wieder einm al durch exak te wissenschaftliche Versuche ein alter Volksglauben bestätigt worden. M it der A u ffin ­ dung der R a d io a k tiv itä t w ar aber die E rk läru n g der H eilw irkung gewisser Quellen noch lange nicht erschöpft, denn es gibt viele Quellen, welche beim Zutagetreten besondere H eilw irkungen be­

sitzen, ohne daß m an eine nam hafte R a d io a k tiv itä t in ihnen finden würde. A uch bei diesen Quellen findet m an m eistens ein rasches A bklingen der therapeutischen W irkung, doch ist hier diese biologisch und therapeutisch wichtige E igen sch aft vollkom m en unerklärbar geblieben. Die bloße T atsach e, daß diese Quellen reichlich m ineralische Bestand teile enthalten, genügt noch lange nicht, um ihre H eilw irkung zu erklären, da die aus der Quelle isolierten und wieder in Lösung gebrachten

Salze nicht mehr die therapeutischen W irkungen der frischen Quelle besitzen. Ü ber derartige V e r­

hältnisse sind in vielen B adeorten der ganzen W elt, besonders auch in Franzensbad und W ildungen, eingehende Versuche gem acht worden, welche alle zu dem En d resultat führten, daß in der frischen Ouelle ein X -F a k to r vorhanden sein müsse, der uns bisher verborgen blieb. E s steht som it die Tatsache fest, daß auch nichtradioaktive M ineral­

quellen, wenn sie an die Erdoberfläche treten, andere biologische und therapeutische E igen ­ schaften besitzen als kurze Zeit gealterte Quellen und daß unsere bisherigen chemischen und p hysi­

kalischen Methoden versagen, diese alte E rfah ru n gs­

tatsach e wissenschaftlich zu begründen.

Die therapeutische W irkung von M ineral­

quellen ist logischerweise in erster Lin ie m it den gelösten anorganischen B estandteilen des W assers in Beziehung gebracht worden.

Um die festen B estandteile, d. h. den anorgani­

schen R ü ckstand des W assers durch V ersand in ausgedehntestem Maße therapeutisch verw erten zu können, wurden viele Versuche angestellt, die anorganischen Salze daraus unverändert zu ge­

winnen. E n tfernung des W assers im H ochvakuum bei gewöhnlicher Tem peratur ließen erhoffen, die gelösten B estandteile in unveränderter Form in krystallisiertem Zustand zu gewinnen. W ieder in Lösung gebracht und unter evtl. H inzufügung der ursprünglich gelösten Gase, sollte m an ein M ineralwasser erhalten, welches alle Eigenschaften des natürlichen, von der Quelle entnommenen M ineralwassers besitzt. In den m eisten Fällen ge­

lang es nicht einmal, die ursprünglich in Lösung befindlichen Salze nach ihrer Abscheidung wieder vollständ ig in Lösung zu bringen, und wenn es auch gelang, so zeigten diese künstlichen M ineral­

wässer nicht m ehr die gleiche therapeutische W ir­

kung wie das frische aus der E rd e austretende.

A u s diesen Tatsachen konnte m an schließen, daß sich die anorganischen Salze des frischen M ineralwassers in einem labilen, „a k tiv e n ” Zustand befinden, welcher sich im L a u fe einer gewissen Zeit in einen stabilen, „in ak tiv e n “ um wandelt. Am au f­

fallendsten sind die Veränderungen eines frischen, k rystallklaren M ineralwassers, wenn es größere Mengen E isen enthält. B leib t es in einem offenen Gefäße an der L u ft stehen, so tritt oft schon im L a u fe von wenig M inuten ein Opalisieren, ein und nach und nach scheidet sich festes, rötlichbraunes E isen o xyd h yd rat aus. E s ist leicht zu verstehen, daß Heilquellen spezifische, m it der H eilw irkung

Nw. 1925. 95

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750 BAUDiscHu.WELo:Chem.u.physikal. Studien zumMineral-, insbesondere zum Eisenstoffwechsel. [ Die Natur- L Wissenschaften

in Verbindung stehende Eigen sch aften zum T eil verlieren, wenn sich aus ihnen beim A ltern u r­

sprünglich gelöste B estandteile, z . B . Eisen h ydrate, in fester F o rm ausscheiden.

A u s vielen Beobachtungen und aus alten balneo-therapeutischen Erfahrungen geht jedoch h ervor, daß die frischen Quellen auch ohne a u f­

fallende äußere Veränderung an ihrer H eilk raft Einbuße erleiden. R . G l e n a r d fand, gelegentlich seiner Untersuchungen über die M ineralw ässer vo n V i c h y , daß das frische, aus der E rd e tretende W asser spezifische k atalytisch e E igensch aften be­

sitzt. So z. B . zersetzt es W asserstoffsuperoxyd in W asser und m olekularen Sau erstoff (K atalase), gleichzeitig zeigt es aber auch p eroxyd ase W irkung, so w ird z. B . eine farblose Lösu n g von Benzidin in W asserstoffsuperoxyd in ten siv blau gefärbt.

Diese k atalytisch en E igenschaften verschwinden allm ählich. G l e n a r d ist geneigt, in dieser E ige n ­ schaft ein wesentliches M om ent zu erblicken, durch das sich das frisch von der Quelle entnommene W asser von V ersandw asser unterscheidet. K . Z ö r - k e n d ö r f e r fand an den Franzensbader M ineral­

quellen ganz ähnliche Erscheinungen, jedoch blieb der Grund, w arum nur die frischen Quellen k ata ­ lytisch e Eigenschaften besitzen, vollkom m en un­

bekannt. U m in das W esen dieser unbekannt gebliebenen E igenschaften natürlicher M ineral­

quellen eindringen zu können, m ußte m an zunächst nach neuen Forschungsm ethoden suchen, d a die Anw endung der alten (chemische A n alyse, L e it­

fäh igkeit usw.) keinen Aufschluß brachte.

A ls B eginn eines system atischen Studium s der katalytisch en und therapeutischen W irkun g von M ineralsalzen, besonders von gelösten Eisensalzen in natürlichen M ineralquellen, erschien es uns not­

wendig, zunächst m it dem Studium der Eisensalze selbst zu beginnen und die im L aboratoriu m ge­

m achten E rfahru ngen später au f die natürlichen Verhältnisse zu übertragen.

C. N e u b e r g h at sich m it dem Studium der eisenhaltigen M ineralquellen besch äftigt und ihre A nw endung als L ich tk atalysato ren bearbeitet.

W ir verw andten als R eagens für unsere U n ter­

suchung in erster L in ie M agnetism us und hofften m it H ilfe dieser noch wenig durchforschten, wich­

tigen Eigen sch aft der Eisensalze, zu neuen R esu l­

taten zu kommen. Trotzdem sich unsere A rbeiten noch im A nfangsstadium befinden, haben w ir m it H ilfe von M agnetism us bereits ganz neue Momente in das Studium der E isen k atalyse bringen können, w orüber im folgenden kurz berich tet w er­

den soll. D ie m agnetischen Messungen und aus­

führlichen physikalischen Ergebnisse sind an an­

derer Stelle im D ruck.

In den m eisten natürlichen M ineralquellen ist das Eisen in F o rm vo n Ferrobicarbonat gelöst enthalten. A u s diesen Carbonaten bilden sich durch L u ftz u tritt die H yd roxyd e, welche sich als feste N iederschläge abscheiden.

Von vornherein schien es nicht besonders aussichtsreich, daß bei den seit ältester Zeit be­

kannten E isenverbindun gen neue, unbekannt ge­

bliebene E igenschaften gefunden werden könnten.

W ie aus dem folgenden zu ersehen ist, haben w ir eine R eih e neuer biologisch wichtiger E igensch aften der E isensalze gefunden, welche zu einem w eiteren gründlichen Studium erm untern. W ir beschäftigen uns in erster Linie m it der E rforschung der Eisen- bicarbonate und Carbonate und der E isen h yd roxyd e bzw. E isen oxyd e. D ie Eisen carbon ate spielen zweifellos die w ichtigste R o lle im Stoffw echsel der Pflanzen, zum al aus den U ntersuchungen von

W a r b u r g hervorgeht, daß bei der K ohlensäure­

assim ilation, jener G rundreaktion alles Lebens auf unserem Planeten, die V ereinigung von Eisen m it K ohlensäure eine wichtige R o lle spielt.

W ir begannen unsere Versuche m it der V er­

einigung von E isen und K ohlensäure im R eagens­

glas. L ä ß t m an m etallisches E isen m it dem Gas C0 2 in wässeriger Suspension reagieren, so ent­

steht Ferrobicarb onat, welches im M oment des E ntstehens eine gewisse W asserlöslichkeit besitzt.

E s bilden sich aus Eisen , W asser und COa kom ­ plexe Verbindungen, welche im E n tsteh un gs­

zustand ganz spezifische E igenschaften besitzen.

E in T eil der E igenschaften des frischen Eisen- bicarbonates (z. B . die große W asserlöslichkeit) verschw indet aber wieder sehr schnell, und w ir sprechen deshalb von einem „A lte rn “ der frisch gebildeten Verbindungen. D as A ltern von Ferro­

bicarbonat und F errocarb o n atläß t sich leicht experi­

m e n te ll dem onstrieren, weil — wie w ir gefunden haben — gewisse Eigenschaften dieser frisch ent­

standenen E isen-K ohlensäure- bzw. Sauerstoff- Verbindungen fast m om entan verschwinden, w äh­

rend andere erst im L a u fe von Stunden oder Tagen abklingen. So z. B . nim m t frisch gefälltes F e rro ­ bicarbonat Sauerstoff der L u ft begierig auf und ak tiviert ihn infolge lockerer B in d u n g an den Eisenkern, wodurch gleichzeitig anwesende oxy- dable Verbindungen, wie z. B . M ilchsäure, Zucker, Pyrim idine oder gewisse Eiw eißbausteine stark o x y d a tiv abgebaut werden. L ä ß t m an dagegen das weiße Ferrobicarbonat eine Zeitlang (1 — 2 Stunden) in Abwesenheit von L u ft altern, so ist zwar äußerlich keine Veränderung zu sehen, und in Verbindung m it L u ft erfolgt auch wieder Sauer­

stoffaufnahm e (A utoxydation) genau so wie m it der frischen Verbindung, der aufgenom m ene und koordinativ gebundene Sauerstoff ist aber nicht mehr aktiv, d. h. er ist nicht mehr imstande, gleich­

zeitig anwesende oxydable Verbindungen (M ilchsäure oder P y rim id in e ) zu oxydieren. D urch das kurze A ltern des Ferrobicarb onats ist som it eine spezi­

fische E igen sch aft desselben, d. i. L u ftsau erstoff äußerst stark zu aktivieren, verlorengegangen.

Noch augenscheinlicher ist das V erhalten von frischen und von nur einige Sekunden gealterten Ferroh yd rates gegenüber Salpeter. D er von fri­

schem F e rro h y d ra t absorbierte Sau erstoff reduziert A lkalin itrate zu N itriten, während das einige Sekunden gealterte F e rro h y d ra t zwar ebenfalls Sauerstoff begierig absorbiert und koo rd in ativ

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Heft 36. 1 B a u d i s c h u . W e l o : Chem . u. p h y sik a l. Stu d ien zum M in eral-, insbeson dere zum E isen sto ffw ech sel. 7 ^ 1 4. 9. 1925 J

bindet, dieser Sauerstoff besitzt jedoch nicht m ehr die Fäh igkeit, N itrate zu N itriten zu redu­

zieren. Diese B eispiele sollen genügen, um zu be­

weisen, daß Ferrobicarbonat bzw. Carbonat im E ntstehungszustand oder im Jugendzustand be­

stim m te Eigenschaften besitzt, die im V erlaufe des A lterns abklingen und schließlich vollkom m en verschwinden.

W as die Beziehungen dieser Tatsachen zu dem A ltern von M ineralwässern anbelangt, so läßt sich ohne weiteres ein klarer Zusam m enhang ersehen.

Im frischen Zustand besitzen Eisencarbonate die Eigensch aft, Sauerstoff sehr stark zu aktivieren, w as sich am einfachsten m it der sog. B lu tprobe nachweisen läßt. E in e Lösung von Benzidinchlor­

h yd ra t in 3 % reinstem W asserstoffsuperoxyd bleibt farblos. E s genügt die geringste Spur B lu t, um diese farblose L ösu n g b litzartig tief blau zu färben . D iese E igen sch aft besitzen — wie w ir fanden — auch frisch entstandene ,,a k tiv e “ Eisen- bicarbonate oder H yd rate, jedoch schon im Verlaufe von wenig M inu ten gehen diese aktiven Salze in ge­

alterte ,,inaktive“ über.

W ährend bei den im R eagensglas erzeugten E isencarbonaten die Fäh igkeit, Sauerstoff der L u ft in eine außerordentlich a k tive Form zu über­

führen, oft nur sehr kurze Zeit (Sekunden oder Minuten) andauert, ist in den natürlichen M ineral­

quellen dieser a k tive Zustand bedeutend stabiler, und es dauert m ehrere Stunden, bis die k a ta ly ­ tischen Eigensch aften verschwinden.

U m in das W esen dieser interessanten k a ta ­ lytisch en E igenschaften und in den M echanism us des A lterns näher einzudringen, m üßten w ir den m olekularen A u fb au der im M ineralwasser gelösten Salze studieren. D a diese, und ganz besonders die Eisensalze, im allgem einen nur in sehr geringen Mengen darin Vorkommen und außerdem sehr leicht in den stabilen Zustand übergehen, müssen w ir uns zunächst begnügen, einige R eaktionen m it dem frischen M ineralwasser selbst anzustellen, um einen E in b lick zu gewinnen, welche äußeren E in flüsse sein A ltern begünstigen. Zu diesem Zwecke wurden von B a u d i s c h in Franzensbad (Tschecho-Slowakei) Versuche angestellt und vo r allem der Ein fluß von Lichtenergie auf das frische M ineralwasser näher untersucht. Die dortige sog.

Glauberquelle I I I enthält besonders viel Eisen (Ferro-Ion = 0 ,0178 g in 1 k g M ineralwasser).

E n tn im m t m an das W asser d irekt an der Quelle, so ist es k rystallk lar. Steh t es im offenen Gefäß an der L u ft und am Lich t, so beginnt es im L a u fe von m ehreren M inuten oder von Bruchteilen einer Stunde ganz schwach zu opalisieren, w as die be­

ginnende Ausscheidung von vorher gelösten E ise n ­ salzen anzeigt. Erhöhte Tem peratur und innige Verm ischung m it L u ft beschleunigen natürlich die A bscheidung außerordentlich sta rk ; die vorher gelöste freie Kohlensäure w ird nun viel schneller entweichen, w orauf das ungeschützte Ferro-Ion vom Sauerstoff der L u ft zu unlöslichen F e rri­

verbindungen oxyd iert wird. B eim A u stritt aus

dem Erdboden ist das W asser m it freier K o h len ­ säure ü bersättigt, und m an konnte annehmen, daß, solange die K ohlensäure den L u ftz u tritt v e r­

hindert, die Ausscheidung von Eisen unterbleiben dürfte. Andererseits w ar die M öglichkeit v o r­

handen, daß ähnlich wie im aktiven , frisch gefällten Ferrobicarbonat ein labiler M olekularzustand herrscht, der sich im L a u fe des A lterns in den stabilen um lagert und au f diese W eise eine vorher in Lösung befindliche V erbindung ausgeschieden werden könnte. B ei dem aus E isen und K oh len­

säure synthetisch dargestellten Ferrobicarb onat herrschen tatsächlich derartige, in ihrem Wesen noch unerkannte Verhältnisse.

Um dieser F rag e näher auf den Grund zu gehen, wurden Versuche angestellt, durch welche der Einfluß von Tageslichtenergie auf die im M ineral­

wasser gelösten Eisensalze näher studiert werden sollte. A ls theoretische B asis fü r diese U n ter­

suchungen dienten die Versuche von B a u d i s c h

und B a s s über den Einfluß von L ic h t au f Ferro- und Ferricyanide, auf welche w ir später zurück' kom men werden.

Zunächst wollen w ir eine ganz kurze B e ­ schreibung unserer m it M ineralquellen angestellten E xp erim en te geben.

Sau g t m an die frische Glauberquelle am U r­

sprung der Fon tän e in luftleere Am pullen und schm ilzt diese sofort zu, so befindet sich der k rystall- klare In h a lt unter schwachem Kohlensäuredruck.

W erden nun einige der so hergestellten Am pullen im T ageslicht auf bew ahrt, während der andere T eil in den D unkelraum kom m t, so trüben sich die Tageslichtam pullen schon nach B ruchteilen einer Stunde, während die Dunkelam pullen unter sonst ganz gleichen Um ständen noch nicht die geringste Veränderung zeigen. Diese oft m it dem gleichen R esu ltate angestellten Versuche beweisen einwandfrei, daß die Lichtenergie auf die im M ineralwasser gelösten Eisensalze Einfluß hat und m olekulare Veränderungen bew irkt, welche zu einer teilweisen Ausscheidung des gelösten Ferrocarbonates führen. Gleichzeitig verschw indet auch die k atalytisch e E igen sch aft des M ineral­

wassers. D as L ic h t h at som it das A ltern des M ine­

ralw assers stark beschleunigt, w as bisher unbekannt geblieben w ar. U m den M echanism us dieser bio­

logisch wichtigen R eak tion studieren zu können, müssen w ir uns zunächst begnügen, eine Theorie a u f Analogieschlüssen aufzubauen, da w ir über den m olekularen A ufbau der aktiven Ferrobicarbonate noch keine K enntnis besitzen. W ir haben jedoch die A bsicht, m it H ilfe von Röntgenstrahlen-Inte- ferrenz tiefer in dieses Gebiet einzudringen.

Die von K . A . H o f m a n n hergestellte Verbindung, N atrium pentacyano-aquo-ferroat [ ^ e(NC2)5 ] ^ a 3

(wir nennen sie kurz Aquo-Salz), besitzt, wie w ir fanden, die E igenschaft in wässeriger Lösung, selbst in einer Verdünnung von 1/20oooo> eine intensive B enzidin-R eaktion zu geben. Diese interessante Verbindung gleicht in vielen B e-

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752 BAUDiscHu.WELo:Chem.u.physikal.StudienzumMineral-,msbesonderezumEisensto£E'wechsel. [ Die Natur-

|_ Wissenschaften

Ziehungen dem B lu tfarb sto ff, w orauf schon M a n - c h o t aufm erksam gem acht h at. Sie absorbiert und a k tiv ie rt S au erstoff und zersetzt W asserstoff­

su pero xyd sowohl nach der sog. K atalase-W irkung (Bildung von m olekularem Sauerstoff) als auch nach der Peroxyd ase-W irku ng (Bildung von ato ­ m arem Sauerstoff).

Zu diesen bekannten E igensch aften fanden

W e b s t e r und B a u d i s c h noch eine neue, besonders biologisch interessante und wichtige. B ek an n tlich wachsen gewisse B ak terien au f N ährboden nur dann unter rap id er E n tw icklu n g zu virulenten Form en, wenn dem K u lturm edium eine Spu r B lu t hinzu­

gesetzt w ird. Zu diesen B ak terien gehören der Influenza- und Pneum oniebacillus, ferner B acte- rium Lepisepticum . A lle drei A rten dienten für unsere Versuche, über welche vo n W e b s t e r

und B a u d i s c h an anderer Stelle ausführlich be­

rich tet w erden soll. W ir fanden, daß m an das zum B ak teriu m w ach stum nötige B lu t durch außerordentlich geringe Mengen „A q u o sa lz “ er­

setzen kann. So genügen z. B . 0,002 m g per K u b ik ­ zentim eter N ährlösung, um die B ak terien zu k räftiger E n tw icklu n g zu bringen. In der an­

gegebenen V erdünnung erhält m an m it diesem Nährm edium gerade noch eine starke B enzidin­

reaktion. Ganz ähnlich verh ält sich eine belichtete L ösung von Ferrocyankalium , aus welcher sich, wie B a u d i s c h und B a s s gezeigt haben, ,,A quo- sa lz " bildet. W ir sehen hier den interessanten F a ll, w ie aus einer in ak tiven V erbindung durch B estrah lu n g m it Sonnenlicht eine a k tiv e gebildet w ird, w orauf w ir später noch zurückkom m en w er­

den. D as ,,A quosalz“ ist aber im L ich te ebenfalls veränderlich, und selbst in A bw esenheit von L u ft zersetzt es sich bei stärkerer B estrah lu n g unter Ausscheidung von E isen h ydroxyd en . E s verh ält sich som it in dieser Beziehung w ie die im M ineral­

w asser gelösten B icarbon ate, welche ebenfalls die B enzidinreaktion geben, durch intensive B estra h ­ lung aber in unlösliche Eisencarbon ate oder H y d r­

oxyd e übergehen. A u f Grund dieser experim entellen Ergebnisse wollen w ir ein schem atisches F o rm el­

bild aufstellen, welches die verw andten E ig e n ­ schaften von aktiven gelösten Eisenbicarbonaten und „A q u o sa lz “ näher beleuchtet:

^ e (N C )J Naa Natrium-pentacyano-

aquo-ferroat

[ F e ( l l c 0 3)5] N a 3 Natrium-pentabicarbo-

nato-aquo-ferroat.

D as L ic h t w irk t au f das kom plexe E isenbicarbon at und zersetzt es unter A bgabe von Kohlensäure und vollstän d iger Ionisation, w orauf sich E ise n ­ h yd ra te unlöslich ausscheiden. A us diesen V e r­

gleichen und experim entellen Ergebnissen ist zu ersehen, daß aktive Eisenverbindungen, welche in ihrer einfachsten F o rm in frischen, natürlichen M ineralw ässern enthalten sind, am E n d e die ein­

fachste F orm , die Urform, des Blutes darstellen.

D ie T atsache, w arum frische M ineralwässer k atalytisch e E igenschaften zeigen und diese m it

der Zeit verschwinden, konnte som it m it dem spezifischen A ltern von künstlich hergestellten Eisencarbonaten und H yd roxyd en ungezwungen in Parallele gesetzt werden.

In der w eiteren E n tw icklu ng dieser Forschung w äre es von größtem Interesse, herauszufinden, welche chem ischen oder physikalischen Prozesse beim A ltern vo r sich gehen und w arum z. B . ein und dieselbe Eisenverbindung unter Um ständen biologisch ähnlich wie B lu t w irkt und wieder unter anderen Entstehungsbedingungen eine völlig tote V erbindung darstellt. M it anderen W orten:

es handelt sich darum herauszufinden, warum unter U m ständen einfachste Eisenverbindungen k atalytisch w irken können und w arum diese wichtige E igen sch aft ohne Ä nderung der chemischen Zusammensetzung verlorengehen kann. E s ist uns bisher bei den E isen oxyd en gelungen, diese F rag e vollkom m en zu lösen, w as im folgenden ausgeführt werden soll.

II.

Über katalytisch aktives u nd inaktives Eisenoxyd F e 20 3.

A lles Geschehen in der N atu r, jede einzelne chem ische oder p hysikalische R eaktion, muß schließlich von dem räum lichen A u fb au der E lektronen im A tom und vom räum lichen A ufbau der A tom e im M olekül abhängen. U m in das W esen der E ise n k a taly se einzudringen, muß m an som it versuchen, den m olekularen A u fb au der angew andten Eisensalze kennenzulernen. Ja , m an muß höchstwahrscheinlich noch w eiter gehen und versuchen, über die Stellung der Elektronen im A tom und über deren B ew egung Aufschluß zu erhalten. W ir haben aus diesen Gründen die Röntgenstrahlen - Interferenz - Photographie und M agnetism us als H ilfsm ittel herangezogen.

Die Verwendung des M agnetism us als Reagens ist unseres W issens bisher nur in ganz vereinzelten

1' allen gebraucht worden. In unserem speziellen h alle h at uns die H eranziehung desselben au f den rechten W eg geführt und gleich im A nfan g Finger- zeige gegeben, in welcher R ich tu n g die Forschung der E isen katalyse aussichtsreich sein dürfte.

E in von uns aus F e S04 + F e 2 (S04)3 + NaO H künstlich hergestellter M agnetit FeO • F e 203 (Me­

thode von L e f o r t ) , wurde bei 3 0 0 0 im Sauerstoff - strom oxyd iert, bis alle bekannten R eaktionen auf zweiwertiges E isen verschwunden waren. Das rostrote P u lver ist w asserfrei und eigentüm licher­

weise noch stärker m agnetisch als der ursprüngliche M agnetit. E rh itz t m an dieses rote P u lve r weiter a u f 550 °, so geht es ohne äußere Erscheinung in ein fast unm agnetisches neues E ise n o x yd über.

W ir erhalten som it von dem ursprünglichen M agnetit F e 304 zwei m agnetisch vollkom m en v e r­

schiedene E isenoxyd e, welche jedoch nach ihrer chemischen A n alyse keine U nterschiede zeigen.

Die T atsache, daß m an M agnetit in eine stark m agnetische E isen oxyd verbin d u n g überführen kann, ist schon im Ja h re 18 59 von J . R o b b i n s

(7)

H eft 36. 1 Ba u d i s c hu. We l o: Che m . 1 1. physikal. Studien zum Mineral-, insbesondere zum Eisenstöffweehsel.

4- 9. 1 9 2 5 J

gefunden worden. System atische Versuche von größter W ichtigkeit wurden jedoch erst viel später von S. H i l p e r t angestellt.

U nbekannt blieb jedoch die Tatsache, daß die U m w andlung vo n M agnetit durch O xydation in zwei ganz bestim m ten Stufen stattfind et und d abei zwei Verbindungen von gleicher chemischer Z u­

sam m ensetzung, aber von verschiedenem p h ysi­

kalischen V erhalten gebildet werden.

W arum sich aus M agnetit unter U m ständen ein so sta rk m agnetisches E isen o xyd bildet, blieb ebenfalls vollkom m en unerklärt und unsere A r­

beiten befassen sich m it der L ösung des M echanis­

m us der ganzen F rag e. D urch die Anw endung der Röntgen-Interferenzphotographie ließ sich deutlich erkennen, daß im F a lle der U m w andlung von M agnetit F e 304 in oxyd ierten M agnetit (Fe2Os) die k u b is c h eK ry sta llstru k tu r des M oleküls u n ver­

ändert bleibt. B e i höherem E rh itzen änd ert sich jedoch die K ry sta llstru k tu r in eine rh o m b o ed risc h e, wom it gleichzeitig der V erlust des Ferrom agnetis­

m us zusam m enhängt.

W ir ersehen somit aus diesem Spezialfall, daß uns durch das Röntgenstrahlen-Interferenzbild m it einem Schlag aufgeklärt w ird, warum ein und die­

selbe Substanz (Fez0 3) vollkommen verschiedene physikalische Eigenschaften au f weisen kann, je nach­

dem ih r atomarer A u fb a u im M olekül Veränderungen erleidet.

E s schließt sich nun logisch die F rag e daran, ob diese beiden, in atom aren Dim ensionen allo- tropen Form en des E isen oxyd es, auch chemisch und biologisch unterscheidbar sind. Is t dies der F a ll, dann müssen w ir im allgem einen bei den physiologischen M etallen (K , N a, Mg, Ca) dam it rechnen, daß ihre Salze in atom aren Dim ensionen in allotropen Form en auftreten können, wodurch ein ganz neues M oment in die E rforsch u ng des anorganischen Stoffw echsels gebracht w ird.

Die beiden E ise n o x y d e : ,,a k tive s“ und ,,in­

a k tiv e s“ , wie w ir sie benennen wollen, r e a g ie r e n

■in d er T a t c h em isc h u n d b io lo g isch v o llk o m m e n v ersch ied en ,worüber im folgenden berichtet werden soll.

U nter „a k tiv e “ Eisenverbindungen k lassi­

fizieren w ir jene, welche folgende drei R eaktionen geben :

1. D ie gewöhnliche B enzid in-R eaktion (B lu t­

probe),

2. Einfluß auf B akterienw achstum , 3. A bsorption von Sauerstoff.

Die B enzidin-R eaktion ist schon im ersten Teile beschrieben worden. U m den E in flu ß von B a k ­ terienw achstum zu studieren, verw andten w ir B acteriu m Lepisepticum , welches auf künstlichem Nährboden gezüchtet, unter norm alen U m ständen nur dann zu einer virulenten F o rm gedeiht, wenn m an dem Kulturm edium gleichzeitig eine Spur B lu t hinzusetzt. Unsere Versuche haben die über­

raschende Tatsach e ergeben, daß w ir das B lu t durch eine kleine Menge aktives F e 203 ersetzen können, während das in ak tive F e 203 au f das B a k ­

terium w achstum nicht den geringsten E in fluß ausübt.

W e b s t e r und B a u d i s c h haben diese biologisch und agrikultur chemisch wichtige Ersch einung näher studiert, w orüber an anderer Stelle au s­

führlich berichtet werden soll. D urch diese U n ter­

suchungen w ird au f jeden F a ll zum ersten Male dem onstriert, daß z. B . bei der U ntersuchung von Ackererde die übliche chem ische A n alyse der anorganischen B estandteile nicht m ehr genügt, sondern daß w ir auch den räum lichen atom aren Aufbau der einzelnen B estandteile erforschen müssen, wenn w ir uns ein U rteil über den W ert des Bodens bilden wollen. Die einfache V e r­

bindung F e 2Os kann — wie w ir fanden — je nach der Beschaffenheit ihrer K ry sta lle, in mehreren chemisch und physikalisch verschiedenen Form en auftreten. So gibt es z. B . in der N atu r ein un­

m agnetisches E isen oxyd , H äm atit genannt und ein m agnetisches: M artit. B eide zeigen im Röntgen- Interferenzbild eine rhomboedrische Anordnung ihrer A tom e im Molekül. W ir stellen aus künst­

lichem M agnetit ein stark m agnetisches E isen oxyd von kubischer S tru k tu r her (aktives F e 203) und verw andelten es durch E rhitzen auf höhere Tem pe­

ra tu r in ein unm agnetisches von rhomboedrischem A ufbau (inaktives F e 203).

D am it ist aber die Verschiedenheit dieser E isen ­ oxyd e von gleicher chemischer Zusammensetzung noch nicht erschöpft, weil es unter Um ständen noch d arauf ankom m t, welche Größe (wieder in atom aren Dimensionen) die K ry sta lle besitzen.

M it dieser E igen sch aft steht, wie w ir fanden, die W asserabsorption des E isenoxyd es in engstem Zusam m enhang. W ir stellten durch Fällu n g von F errisu lfat in N atronlauge und d arau f folgendes E rh itzen des reinen H ydrates, ein E isen oxyd , F e 203, her, welches bis zu 9 7% seines Trocken­

gewichtes an W asser absorbiert. Trotz dieser starken W asserabsorption ist dieses, im R öntgen­

strahlenbild rhom boedrisch aufgebaute E isen oxyd inaktiv. E in anderes aus M agnetit hergestelltes ,, aktives” E isen o xyd absorbierte nur 2 % W asser seines Trockengewichtes, es besaß aber kubische K ry sta llstru k tu r. D am it ist einw andfrei bewiesen, daß die W asserabsorption unspezifisch ist und nur von der Größe der K ry sta lle abhängt. D as R ön tgen ­ bild gibt uns auch dafür einen Bew eis, denn jene E isenoxyd e, welche viel W asser absorbieren, zeigen die Linien im Röntgen-Interferenzbild unscharf, w as au f die K lein h eit der K ry sta lle schließen läßt. Die R öntgenstrahlen-Photographien und die daraus konstruierten B ild er des m olekularen A u f­

baues der einzelnen E isenoxyd e, sind an anderer Stelle publiziert worden und zur Zeit im D ruck.

A us unseren experim entellen R esu ltaten ge­

w innt m an zunächst den E in dru ck, als ob die hier beschriebene A ktivität des E isen oxyd es F e 203 (oxydierter M agnetit) von seinem Ferrom agnetis­

m us abhängig wäre, da m it dem Verschwinden der katalytischen Eigenschaften auch der M agnetism us vollkommen verlorengeht. W ir glauben jedoch auf

(8)

754 Bau dischu.We l o: Chem. u. physikal. Studien zum Mineral-, insbesondere zum Eisenstoffwechsel. f Die Natur-

[wissenschaften

Grund unserer bisherigen Forschung, daß die E ige n ­ schaft des Ferro-M agnetism us nur eine B eg le it­

erscheinung des aktiven O xydes ist. B eide E ig e n ­ schaften, m agnetische und katalytisch e, sind je ­ doch zweifellos d irekt oder indirekt m it der A n Ordnung der A tom e im R au m e verknüp ft.

Im aktiven E isen o xyd sind die Eisen- und Sauerstoff-A tom e in kubischer Anordnung, im in ak tiven hingegen in rhom boedrischer; es ist eine logische Folge, daß sich bei dieser U m w andlung auch die „T o po grap h ie“ der K rystallfläch en än ­ dern muß. W ir verstehen dabei unter „T o p o ­ graphie“ die feinsten Einzelheiten in den A n o rd ­ nungen der A tom e an den K rystallob erfläch en und zw ar von außen und vom S tan d pu n kt atom arer Dim ensionen betrachtet. In unseren beiden Fällen m üssen natürlicherw eise diese O berflächen v e r­

schieden sein, w eil die Eisen- und Sauerstoffatom e nicht nur durch den ganzen K ry sta llk ö rp er hin­

durch, sondern auch bis an die Oberfläche v e r­

schieden angeordnet sein müssen.

Die freien, von den K rystalloberfläch en au s­

gestrahlten V alen zkräfte, können deshalb in den beiden verschiedenen Fällen unm öglich die gleichen sein und deshalb sind auch a k tives und in ak tives E isen o xyd verschieden. W ährend im aktiven O xyd gewisse Bindungen oder A ktivierungen m it benachbarten M olekülen stattfinden, ve rsa gt dieses Verm ögen bei den inaktiven, d a die O berflächen­

k räfte nicht in der richtigen A rt (Schloß und Schlüssel) angeordnet sind.

U m schließlich auch in das Geheim nis der Zusam m enhänge m it den m agnetischen K rä fte n einzudringen, ist die E rforsch u ng der S tru k tu r des Elektronengebäudes des E isens und Sau er­

stoffs nötig. E s ist sehr leicht möglich, daß uns die Erscheinung von zwei verschiedenen K ry sta ll- form en ein und desselben E isen oxyd es die E xisten z von zwei bestim m ten A nordnungen im E lektronen­

system , welches w ir chem isch als ein dreiwertiges Eisenatom anerkennen, verrät.

I I I .

Über die biologische u nd therapeutische Auswertung der gemachten experimentellen Ergebnisse.

Zum Schluß dieser A bhandlung wollen w ir einen kurzen A usblick geben, in welcher H insicht unsere, m it anorganischen V erbindungen gewon­

nenen neuen Ergebnisse über E ise n k a taly se auch für organisch-biologische Prozesse, insbesondere fü r den M ineralstoffwechsel, von B edeutung sein dürften.

Bekanntlich ist in den letzten Ja h re n das In ­ teresse für den tierischen M ineralstoffwechsel außerordentlich gestiegen. W ir verdanken diese Tatsach e in erster L inie der w ichtigen Entdeckun g, daß strahlende E nergie einen fundam entalen E in ­ fluß au f die im B lu t gelösten anorganischen Salze ausübt. D as Sonnenlicht h eilt aus diesem Grunde R ach itis und andere, m it dem M ineralstoffwechsel in Verbindung stehende K rankh eiten. In der

ärztlichen L ite ra tu r sind über das T hem a R ach itis und L ic h t viele wichtige und interessante A rbeiten erschienen, welche jedoch nicht das Geheim nis des Zusam m enhanges zwischen L ic h t und M ineral­

stoffwechsel erklären konnten. V on besonderem Interesse ist die jü n gst gefundene Tatsach e, daß m an die heilende Lichtenergie dem Organism us auch indirekt zuführen kann. Stoffe, welche an und für sich R ach itis nicht heilen, werden zu au s­

gezeichneten H eilstoffen, wenn sie vorh er m it Sonnen- oder künstlichem L ic h t bestrah lt werden.

W ir gewinnen auf Grund dieser Versuche wichtige Zusam m enhänge m it den in grünen B lä tte rn durch den E influ ß des Lich tes erzeugten V itam inen.

D as L ich t bedingt gewisse m olekulare Zustände, welche in dieser labilen Form zu spezifischen B io ­ k atalysatoren werden. A us unseren A rbeiten ist zu ersehen, daß selbst die K enn tnis der einfachsten anorganischen Salze, in ihrer W irkung zu bio­

logischen Prozessen, noch ganz in den K in d er­

schuhen steckt und daß M ineralsalze sowohl in gelöstem als auch in festem Zustand spezifische biologische W irkungen auslösen können.

Diese spezifischen W irkungen hängen in erster Linie von den Entstehungsbedingungen der Salze ab, wie w ir im Vorhergehenden experim entell be­

wiesen haben. — Die w ichtigsten K rä fte fü r die B il­

dung aktiver, labiler vitam in-ähnlicher V erbindun­

gen sind strahlende E nergie und M agnetism us.

D as w ichtigste Gesetz, nach welchen diese V e r­

bindungen gebildet werden, ist die Wernersche Koordinationslehre. — Sowohl bei festen als auch bei gelösten Verbindungen gilt eine gewisse K o ord i­

nationszahl, nach welcher sich die A tom e oder Moleküle räum lich um ein Zentralatom lagern.

B leiben gewisse Koordinationsstellen unbesetzt oder werden sie nur durch ein neutrales W asser­

m olekül okkupiert, so ist diese koord inativ unge­

sättigte K om plex-V erbindung in vielen Fällen im stande, neue M oleküle koordinativ zu binden und deshalb zu aktivieren. E in au f diese Weise aktiviertes A tom oder M olekül kann unter U m ­ ständen ein zweites Frem dm olekül binden, wie

B a u d i s c h und W e l o früher beim Ferroh yd rat- p eroxyd j^Fe^-y. ^ j(O H )2 gezeigt haben.

Die koordinative B in d un g ist in allen diesen Fällen spezifisch und selektiv und gleicht v o ll­

kommen enzym atischen oder serologischen V o r­

gängen, w orauf B a u d i s c h schon früher aufm erksam gem acht hat. D urch die E ntdecku n g des aktiven E isen oxyd es sind diese V erhältnisse nun auch auf feste K ö rp er erw eitert worden.

B a s s und B a u d i s c h haben in dem speziellen F alle des Ferrocyannatrium s gezeigt, daß diese, verhältnism äßig stabile, unreaktive Verbindung, durch den Einflu ß von Sonnenlicht sehr rasch in eine außerordentlich reak tive — N atrium - pentacyano-aquo-ferroat — (Aquo-Salz) über­

geht. A u s den Versuchen von W e b s t e r und B a u ­ d i s c h geht w eiter hervor, daß Ferrocyankalium auf das W achstum gewisser B ak terien (Influenza,

(9)

Pneum onie a. u.) keinen Einfluß hat, während sich A qu o-Salz selbst in einer Verdünnung von V200000 w ie ein V itam in verhält, d. h. das B ak teriu m W achstum erm öglicht. D er Ü bergang einer in­

a k tive n V erbindung in eine ak tive durch den E in ­ fluß von Sonnenlicht, ist hier dem onstriert; gleich­

zeitig können w ir den Prozeß als das einfachste Modell einer B ild u n g eines anorganischen V itam ins durch Sonnenlichtbestrahlung auf fassen. E s soll hier bereits erw ähnt werden, daß m it der B ild ung von A quosalz aus Ferrocyan n atriu m durch L ic h t­

energie auch die m agnetischen K rä fte fundam en­

tale Änderungen erleiden. W ährend Ferrocyan- kalium diam agnetisch ist, zeigt N atrium -penta- cyano-aquo-ferroat einen starken Para-M agnetis­

m us. D ie A usw ertung dieser interessanten E rg e b ­ nisse w ird später an anderer Stelle veröffentlicht werden.

W as schließlich die H eilw irkung der dem O rga­

nism us vo n außen zugeführten M ineralsalze an ­ belangt, so müssen w ir uns heute noch auf H y p o ­ thesen beschränken.

D ie m it der pflanzlichen N ahrung zugeführten M ineralsalze können m it den in frischen M ineral­

w ässern vorhandenen verglichen werden.

Heft 36. 1

4. 9- 1925 J

Die M etalle sind m it organischen oder an orga­

nischen R esten in einer derartigen „au sgezeich ­ neten“ räum lichen A nordnung, daß sie vom O rganismus leicht resorbiert und m it H ilfe des B lu tes den verschiedenen Stellen des K örp ers zugeführt werden können. D urch den Ein fluß des Lichtes können aber außerdem noch U m gru p­

pierungen der Atom e und M oleküle um das Zentral- M etall-Atom im B lu tseru m selbst stattfinden, w as die M ineralsalzwirkung unter U m ständen noch er­

höht. U nter diesen Gesichtspunkten vereinigt und verstärkt sich die heilende W irkung des Lich tes m it der der M ineralsalzwirkung.

Welche Prozesse im Erdinnern v o r sich gehen, wodurch die M ineralsalze der H eilquellen in einen besonderen aktiven M olekularzustand gebracht werden, läßt sich heute noch nicht entscheiden, w ir dürfen jedoch verm uten, daß rad io aktive K rä fte m it daran beteiligt sind.

In diesem Zusam m enhang m öchten w ir nicht unterlassen, auf die wichtigen und interessanten A rbeiten von S t o k l a s a aufm erksam zu machen, welche in einer Monographie, betitelt ,,D as rad io­

a k tiv e M ineralm oor in Fran zensbad “ (1922) er­

schienen sind.

7 5 5

Zuschriften und vorläufige Mitteilungen.

Z u sch riften und vorläufige M itteilungen.

Zum Wesen der Dublettstruktur einer Klasse von Bandenspektren.

A. L a n d £ hat zeigen können, daß die Aufspaltungen der Dubletterme bei den Alkalimetallen und anderen

Z ' 2

Elementen im wesentlichen proportional —V verlaufen, nl

wo nadie effektive Hauptquantenzahl bedeutet und die Abschirmungszahl s in Z { — Z — s mit einem Durch­

schnittswert von 4 dem Wert 3,5 der L-Schale bei den Röntgenspektren sehr nahe kommt. Diese Intervall­

formel scheint nun eine weitgehende Allgemeingültig­

keit zu besitzen und demnach auch für die Banden­

spektren in Betracht zu kommen. Wir kennen ja hier eine ganze Reihe von Bandenträgern, welche eine mit den Alkalimetallen vergleichbare Elektronenanordnung besitzen müssen (R. M u l l i k e n , Phys. Rev. 26, 1.

1925), nämlich all diejenigen Verbindungen, wo ein Valenzelektron durch das elektronegative Element nicht abgesättigt worden ist und aeshalb als Leuchtelektron ein Bandenspektrum emittieren kann. Vier derartige Moleküle (CN, BO, C + 0, N2+ ), die charakteristische ge­

meinsame Eigenschaften haben, habe ich bereits in meiner letzten Zuschrift über den Verschiebungssatz erwähnt. Zu derselben Kategorie gehören aber auch die Erdalkalihaloide, deren Bandenstruktur gerade auf derartige zweiatomige Moleküle mit Alkalieigenschaften hindeutet. Sie zeigen u. a. alle eine Dublettaufspaltung der Elektronenenergie, die in der folgenden Tabelle zu­

sammen mit denen der Alkaliatome mitgeteilt seien:

Ca Sr B a

C I . 7 6 , 3 1 56 3 8 9

B r 0 # 219 321 5 4 5

J • ■. . 426 5 5 4 7 5 6

K Rb Cs

5 7 .7 2 3 7 .6 55 4 -1

In der Tat ist nun in all den Fällen, wo das Alkali­

element grade zwischen den beiden anderen Elementen steht, das Verhältnis der Dublettaufspaltungen be­

merkenswert konstant:

CaCl/K = 1,32 ; SrBr/Rb = 1,3 5 ; B aJ/C s = 1,36.

Man kann somit fürs erste die Aufspaltungen direkt proportional den Summenwerten (Zf + Z'2K) setzen und erhält dann unter der allerdings noch nicht nach­

prüfbaren Voraussetzung, daß auch hier Bydbergterme angewendet werden können, die folgenden angenäherten Werte für die effektive Ordnungs- und Quantenzahlen Zi, na\

Ca (Zi = i7,3) Sr (31) B a (50)

CI (Z{ = 15) 2 , 1 5 2,23 2 ,17 B r (3 4.5) • 2,15 2,14 2 , 1 5

J (5i) • • 2,15 2 ,11 2,14

K (15,3) Rb (31) Cs (47.5)

n a 2,23 2,28 2 , 3 4

Also auch bei diesen Bandenspektren taucht das Leuchtelektron bis in die L-Schalen der beiden Atome herab und holt sich dort zu gleichen Teilen den für die Aufspaltung der Terme maßgebenden Energiebetrag.

Folglich kann man hier auf 2p4 -Termkombinationen schließen. Gleiche Werte erhält man ferner noch aus den Spektren der Erdalkali/Zworide, nur mit dem Unter­

schied, daß jetzt der gesamte Energiebetrag der Auf­

spaltung vom Erdalkali her geholt wird, die innere Bahnschleife des Elektrons dem Wirkungsbereich des Fluoratoms aber nicht mehr nahezukommen scheint (ähnlich wie bei BO und C+O). Es ist nämlich:

MgF/Na = 1,28; CaF/K = 1,28; SrF/Rb = 1,18 .

MgF CaF SrF

<4v . . 22 7 4 279,6

zt . . 9 . 5 17.3 3 3 . 8

na . . 2,28 2,28 2,28

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