LXVIII. Ueber die Darstellung großer Krystalle von schwefelsaurem Jodchinin, welche als künstliche Turmalinplatten für optische Zwecke verwendbar sind; von Dr. William Bird Herapath in Bristol. Aus dem Philosophical Magazine, November 1853, S. 346. Herapath, über die Darstellung großer Krystalle von schwefels. Jodchinin für optische Zwecke. Nachdem ich wiederholt von mehreren Personen um die Einzelnheiten meines Verfahrens zur Darstellung dieser nützlichen Krystalle ersucht worden bin, entschloß ich mich zahlreiche Versuche anzustellen, um größere Sicherheit in den Resultaten zu erhalten und die zur Entstehung breiter Plättchen erforderlichen Bedingungen zu ermitteln; ich will nun die Vorschrift dazu mittheilen, nebst den Vorsichtsmaßregeln welche man anwenden muß, um die erhaltenen Krystalle zu isoliren und sie so zu fassen, daß man ihre polarisirenden Eigenschaften für optische Apparate benutzen kann.Das schwefelsaure Jodchinin bildet prachtvoll smaragdgrüne, metallglänzende Krystalle, deren Grundform das rhombische Prisma zu seyn scheint. Herapath erhielt bei der Analyse des Salzes Zahlen, welche nahe mit der Formel C²º H¹² NO² + SO³ + 6HO übereinstimmen. In verdünnter Schwefelsäure und heißem Alkohol ist das Salz leicht löslich; Aether und Chloroform wirken nicht lösend darauf ein; von Ammoniak werden die Krystalle sogleich zersetzt, indem sie opak und orangegelb werden. Die Krystalle dieser Verbindung schießen in länglich rechteckigen, quadratischen, octogonalen und rhombischen Blättchen an, die bei langsamer Abkühlung oft sternförmig zusammengefügt sind.In allen Variationen der Form behaupten die Krystalle den nämlichen Charakter. Im durchgehenden Lichte sind die Krystalle durchsichtig und nur von schwach olivengrüner Färbung (wenn sie nicht auf unten angegebene Weise jodirt wurden); unter 49° Einfallwinkel fand Herapath das zurückgeworfene Licht vollständig polarisirt. Unter dem Mikroskop nahm er wahr, daß die Krystalle selbst in Plättchen von geringerer Dicke als 0,002 Zoll das Licht sehr vollständig polarisirten. Zwei länglich rechteckige Plättchen, unter einem rechten Winkel gekreuzt, ließen die Kreuzungsstelle vollkommen schwarz erscheinen. Es leuchtet ein, daß man die Platten des Jodchininsalzes bei ihren polarisirenden Eigenschaften und doch großer Durchsichtigkeit als Polarisationsapparat zur Darstellung der Farben des Glimmers und Gypses benutzen kann. Die erste Abhandlung Herapath's über dieses interessante Jodchininsalz enthalten in kritischer Bearbeitung die Annalen der Chemie und Pharmacie, Novemberheft 1852, S. 149. A. d. Red. Der von mir erzielte Erfolg ist so groß, daß die kostspieligen Turmalinplatten und Nichol'schen Prismen ohne Zweifel durch die neuen Krystalle bald vollständig verdrängt seyn werden. Bei einiger Uebung in dem nun zu beschreibenden Verfahren ist Jedermann im Stande die Krystalle groß genug für jeden Zweck darzustellen. Durch eine geringe Abänderung meiner früheren Bereitungsart erhalte ich ein Jodchininsalz welches dem besten Turmalin vorzuziehen ist, indem zwei (6/10 Zoll lange und 3/10 Zoll breite) Plättchen, welche kaum dicker als Blattgold sind, unter einem rechten Winkel gekreuzt, die Kreuzungsstelle vollkommen schwarz erscheinen lassen. Ich wende dieselben Materialien an, wie bei der früheren Bereitungsart; die Abänderungen bestehen hauptsächlich in den Verhältnissen derselben und in der auf die Krystallisation verwendeten Sorgfalt. Man muß sich reines basisches schwefelsaures Chinin verschaffen; in größter Reinheit fabriciren es die HHrn. Howard und Kent. Ich löse es in Holzsäure von 1,042 spec. Gewicht auf, und verdünne die Lösung mit einer gleichen Quantität Probespiritus; letztern erhält man, wenn man gleiche Raumtheile von destillirtem Wasser und rectificirtem Weingeist von 0,837 spec. Gewicht vermischt. Um die geistige Jodlösung zu bereiten, löst man 40 Gran Jod in 1 Unzenmaaß rectificirtem Weingeist auf. Nach diesen Erklärungen kann ich die Vorschrift mittheilen. Man nimmt: basisches schwefelsaures Chinin, 50 Gran; Holzsäure, 2 Unzenmaaße; Probespiritus, 2 Unzenmaaße; geistige Joblösung, 50 Tropfen; man löst das Chininsalz in der mit dem Weingeist vermischten Holzsäure auf; erwärmt die Lösung auf 130° Fahr. (54°,5 C.), und setzt ihr dann die Jodlösung tropfenweise zu, indem man die Mischung von Zeit zu Zeit umrührt. Die Mutterlauge bekommt bei den angewandten Verhältnissen der Materialien nach der Krystallisation bei 52° F. (11° C.) ein specifisches Gewicht von 0,986, welches der Ablagerung des größten Theils der gebildeten Krystalle sehr günstig ist, und nur die sehr breiten und dünneren Plättchen schwimmen läßt – so daß man sie vollkommen frei von dazwischen tretenden und anhaftenden Plättchen erhält. Man muß diese Operation in einem Kolben mit weitem Hals vornehmen, und besorgt seyn, daß die Temperatur noch kurze Zeit nach dem Zusatz des Jod verbleibt, so daß die Lösung vollkommen klar (dunkelgelb) wird; dann stellt man sie bei Seite, um sie unter folgenden Umständen krystallisiren zu lassen: 1) Es ist wesentlich daß das Zimmer eine ziemlich gleichförmige Temperatur hat, beiläufig 45 bis 50° F. (7 bis 10° E.), weil schon ein geringer Wechsel der Temperatur in der krystallisirenden Flüssigkeit Ströme erzeugt, welche den Parallelismus der Krystalle zerstören, so daß der Zweck nicht erreicht wird; ein größeres Steigen der Temperatur, wenn nur bis 60° F. (15°,5 C.), löst die dünneren Plättchen wieder auf. 2) Ferner ist es nöthig, daß die Flüssigkeit während der ganzen Dauer der Krystallisation in einem vollkommen ruhigen Zustand verbleibt, so daß selbst die gewöhnliche Schwingung des Zimmers keinen Einfluß auf sie haben kann. Die beste Methode welche man hierzu anwenden kann, besteht darin, an dem Hals des Kolbens eine starke Schnur zu befestigen und diese an eine ähnliche Schmu zu hängen, welche durch das Zimmer von einer Wand zur andern gespannt ist. Auf diese Weise erhält man die gleichförmigsten Resultate. Früher pflegte ich den Kolben auf einen Pfeiler oder festen Tisch zu stellen und ihn mit Federn, Baumwolle etc. zu umhüllen, welche als Nichtleiter der Wärme wirkten und zugleich die Fortpflanzung der Schwingungen verhüteten. 3) Es ist auch nothwendig daß die Oberfläche der Flüssigkeit keiner zu starken Verdunstung ausgesetzt ist, weil sonst die Temperatur zu schnell sinken würde, wodurch mannichfaltige Ströme und innere Bewegungen entstünden; deßwegen ist ein Kolben einer Abdampfschale vorzuziehen. 4) Es ist ferner entschieden vortheilhaft, eine breite Oberfläche im Verhältniß zur Tiefe der Flüssigkeit zu haben, weil nämlich die dünneren und am leichtesten zu erreichenden Plättchen sich auf der Oberfläche bilden und daselbst schwimmen bis es Zeit ist sie zu entfernen; und je größer die Oberfläche ist, desto zahlreicher sind die Plättchen. 5) Diese breiten Plättchen bilden sich nicht immer; wenn sich aber nach sechs Stunden keine zeigen, so muß man durch eine unter dem Boden des Kolbens angebrachte Weingeistlampe die Flüssigkeit erwärmen, um alle abgesetzten Krystalle aufzulösen, dann ein wenig Weingeist und noch einige Tropfen Jodlösung zusetzen und die Krystallisation wieder abwarten. 6) Angenommen es bildeten sich solche breite schwimmende Plättchen, was meistens unter den erwähnten Umständen der Fall ist, so läßt man ihnen 12 bis 24 Stunden Zeit um ihre Scheibe zu vervollständigen und alle Spalten auszufüllen, und damit sie auch einen hinreichenden Grad von Dicke erreichen; denn wenn sie zu dünn sind, halten sie die rothen oder purpur-violetten Strahlen nicht auf, wie Haidinger gezeigt hat.Poggendorff's Annalen, 1853, Nr. 6. Wenn man die Krystalle zu lang in ihrer Mutterlauge verbleiben läßt, so erleidet man oft einen bedeutenden Verlust, indem sich dieselben auflösen oder zerfallen. Man muß nun die erzielten Krystalle mit einiger Geduld und vieler Sorgfalt herausschaffen und reinigen. Dazu stellt man so nahe als möglich an den Kolben einen Tisch mit folgenden Apparaten: 1) einem Topf oder kleinen Mörser, welcher als Untersatz oder Träger des Kolbens dient; 2) einer Anzahl vollkommen reiner kreisförmiger Glasscheiben, von solchem Durchmesser daß sie in dem Hals des Kolbens leicht hinabgehen; 3) einem Glasstab welcher bis auf den Boden des Kolbens hinabreicht; 4) ein wenig Siegellack; 5) einer Weingeistlampe und Dochten; 6) einem Quantum Fließpapier, welches in Streifen von beiläufig 1 Zoll Breite und 2 Zoll Länge geschnitten ist; nebst einem zusammengelegten Bogen Fließpapier, welcher als Polster oder Träger dient. Man muß nun den Kolben mit der größten Sorgfalt (um eine Erschütterung seines Inhalts zu vermeiden) von der horizontalen Schnur losmachen; dazu faßt man die senkrechte Schnur mit dem linken Finger und Daumen und schneidet dann das obere Ende derselben mit einer Schere ab. Der Kolben wird nun sanft auf seinen Träger gesetzt. Man befestigt jetzt den Rand einer der kreisförmigen Glasscheiben an dem Ende des Glasstabs und führt sie (nach dem Erkalten) flach den Hals des Kolbens hinab, welcher hierzu ein wenig geneigt wird. Nachdem man unter den Krystallen das größte Plättchen ausgewählt hat, schiebt man die Glasscheibe sanft unter dasselbe, und erhebt sie dann, um das Plättchen auf ihrer Oberfläche aufzufangen. Wenn diese Operation geschickt ausgeführt wurde, erscheint der Krystall als ein dünnes gleichförmig-gefärbtes Häutchen auf dem Glas ausgebreitet; sollten sich schwarze Flecken zeigen, so sind sie durch die zufällige Kreuzung einiger zwischengelagerten Krystalle verursacht, oder von einigen an der untern Fläche der Glasscheibe. Diese letztem muß man sogleich mit dem Fließpapier wegwischen; die anderen werden bisweilen (mit Flüssigkeit) austreten, wenn man den Rand der Glasscheibe in eine senkrechte Lage aufhebt; wenn sie sich nahe dem Rande befinden, kann man sie bisweilen langsam unter dem großen Krystall herausziehen; häufig sind keine solchen Vorsichtsmaßregeln nothwendig. Nun trocknet man den Krystall rasch, indem man alle Flüssigkeit sorgfältig durch Fließpapier wegsaugt. Dieß muß geschehen, ohne daß man die Oberfläche des Krystalls berührt, denn die geringste Berührung zerstört ihre Schönheit, symmetrische Anordnung und optische Brauchbarkeit. Nachdem dieß geschehen ist, läßt man den Krystall in einem kalten Zimmer, nämlich bei 40 bis 50° F. (5 bis 10° C.) an der Luft trocknen; dieß geschieht, um die Wiederauflösung und das Zerfallen des Krystalls in seiner eigenen Mutterlauge zu verhüten, von welcher ihm ungeachtet aller angewandten Sorgfalt noch ein wenig anhaftet. Bisweilen ist es nothwendig die Krystalle bloß auf einen Augenblick in ein wenig kaltes destillirtes Wasser zu tauchen, welches etwas Jod enthält. Dadurch erreicht man einen doppelten Zweck; man entfernt alle Mutterlauge und verhindert daß sich nachher Krystalle von schwefelsaurem Chinin bilden, welche die vollständige Polarisation des neuen Turmalins beeinträchtigen, da jeder zwischen den Plättchen befindliche Krystall dieses Salzes (so weit sein Einfluß reicht) dem polarisirten Strahl eine Drehung ertheilen und ihn depolarisiren würde. Das Jod verhindert auch das Auflösen der neuen Krystalle in dem Wasser. Man muß sie nun wieder auf angegebene Weise durch Anwendung von Fließpapier und Liegenlassen an der Luft trocknen, worauf man sie mit einer niedern Glasglocke bedeckt, unter welche man ein Uhrglas mit einigen Tropfen Jodtinctur gestellt hat. Dieses Jodiren der Krystalle darf nicht zu lang fortgesetzt werden: die erforderliche Zeit hängt natürlich von der Temperatur des Zimmers ab, ungefähr drei Stunden bei 50° F. (10° C.) sind meistens nothwendig. Durch das Jodiren erhalten die Krystalle eine satte goldgelbe Farbe, sowohl im zurückgeworfenen als durchgehenden Lichte. Die Krystalle haben das Vermögen verloren die gelben Strahlen aufzuhalten und die complementäre Beziehung der Körperfarbe zur Oberflächenfarbe ist ebenfalls verloren gegangen. Der Zweck des Jodirens ist also dem Krystall noch so viel Jod beizubringen, als erforderlich ist um ihm das Complement von Gelb mitzutheilen, welches genau hinreicht um die rothen und blauen Strahlen der purpurnen „Körperfarbe“ zu neutralisiren. Diese Strahlen werden nun von den Plättchen gerade so absorbirt wie es durch gelbes Glas geschähe. Wenn man die Krystalle zu viel Jod aufnehmen läßt, so werden sie so spröde, daß sie beim Fassen zerbrechen, selbst wenn man sie zuvor einige Zeit lang der Luft ausgesetzt hat, wodurch sich das überschüssige Jod wieder verflüchtigte, was beweist daß keine chemische Vereinigung stattgefunden haben kann. Nachdem man sich auf diese Weise die „künstlichen Turmaline“ verschafft hat, braucht man sie bloß noch mit einem dünnen Spiegelglas-Plättchen zu bedecken und zwischen beide Plättchen einen stark brechenden Kitt oder Firniß zu bringen. Kanadischer Balsam ist einer der besten Kitte; wenn man diesen benutzt, ist es aber nöthig ihn sehr flüssig zu haben, und nicht viel Wärme bei der Procedur anzuwenden; am besten verwendet man ihn so, daß er bei der gewöhnlichen Temperatur flüssig ist. Ich habe jedoch gefunden, daß er die Krystalle angreift und aus denselben Jod auflöst; um ihm diese Eigenschaft zu benehmen, ist es unumgänglich nöthig den flüssigen Balsam mit Jod bei der gewöhnlichen Temperatur zu sättigen. Dieß geschieht am besten auf die Art, daß man eine kleine Menge von dem Balsam in einem dünnen Glaskölbchen erwärmt, einige Jodkrystalle zusetzt und das Ganze mit einem Glasstab gut zusammenrührt; nachdem die Mischling bis zum Erkalten stehen blieb und das überschüssige Jod sich abgesetzt hat, ist sie zur Anwendung geeignet. Man braucht bloß einen kleinen Tropfen dieser Flüssigkeit an das Ende eines Glasstabs zu nehmen, ihn auf einer reinen kreisförmigen Glasscheibe abzusetzen, dann die Scheibe worauf sich der Krystall befindet auf dieselbe umzukehren, und hierauf beide Scheiben mit dem Finger oder einem Glasstab zusammenzudrücken, ohne viel Kraft anzuwenden. Man beseitigt nun allen überschüssigen Balsam am Rand herum, und setzt den kleinen Apparat der Luft aus, damit der Balsam trocken wird; man kann ihn nun gerade so wie einen Turmalin in dem Mikroskop anbringen. Ich habe es am besten gefunden, eine ätherische Auflösung von canadischem Balsam bei dieser Procedur anzuwenden; man erhält sie, wenn man den harten alten Balsam in gewaschenem reinem Schwefeläther auflöst, und hernach ein wenig Jod zusetzt, wie ich vorher angab. Diese Lösung trocknet rascher, erhärtet schneller und vollkommener als der gewöhnliche flüssige canadische Balsam, und greift die Krystalle nicht an – ein sehr großer Vortheil. Diese Vorschriften sind anscheinend sehr verwickelt, langwierig und mühsam, in der Praxis löst sich jedoch die ganze Operation in eine höchst einfache auf, indem man nach einiger Uebung die verschiedenen Vorsichtsmaßregeln gleichsam unbewußt befolgt. Ich zweifle nicht im geringsten, daß in nicht langer Zeit diese nützlichen Krystalle den Optikern für eben so viele Shillings als die Turmaline jetzt Pfunde Sterling kosten, zum Kauf angeboten werden; sie sind den Turmalinen nach meiner Meinung noch vorzuziehen, weil man durch sie weniger Licht verliert als durch irgend einen unserer jetzt gebräuchlichen Polarisationsapparate.