Moin Zusammen
Die meisten von uns Sammlern kennen das Problem: Eine schöne Markasit- oder Pyritstufe zeigt nach einiger Zeit in der Sammlung mehr oder weniger filzige Ausblühlungen von Eisensalzen auf der Oberfläche. Mit der Zeit werden die Eisensalze immer mehr, die Stufe fängt an zu reißen und zu bröckeln und am Ende bleibt nur der Bauschuttcontainer. Gerade hier im Raum Hannover gibt es viele Mergelgruben mit zum Teil sehr schönen Markasiten, von manchen Steinbrüchen sind sie "gutmütig" und bleiben oft lange stabil (Misburg-Anderten, Wunstorf-Kolenfeld), von anderen Steinbrüchen lohnt sich das Mitnehmen nicht, da sie ohnehin zerfallen (Höver). Aber auch eine unachtsame Präparation mit Säure, vornehmlich verdünnte Salzsäure, kann den schleichenden Tod manchens Markasites von den vermeintlich stabilen Fundorten initiieren; Nach dem freiätzen müssen die Stufen unbedingt gut gewässert und vor allem mit verdünnter Ammoniaklösung (~1%) behandelt werden, damit ihnen ein längerer Aufenthalt in der Sammlung beschieden ist.
Aber es gibt auch andere Fundorte von denen Markasit und Pyrit stammt und auch hier stellt sich die Frage: Sind diese stabil oder müssen sie behandelt werden? Es wäre natürlich von generellem Interesse eine Art Indikator zu haben der es dem Sammler kurz und simpel zeigt, ob eine Stufe stabil ist oder nicht und ob somit weitere Konservierungsmaßnahmen erforderlich sind, z.B. die Imprägnierung mit Ponal/Wasser 1:3, derzeit mein Favorit.
Die Idee hierfür kam mir als ich mit Luminol experimentiert habe; Chemilumineszenz ist einfach nur faszinierend. Luminol wird auch in der Forensik angewendet, um Blutspuren sichbar zu machen. Dabei dient das im Hämoglobin des Blutes enthaltene dreiwertige Eisen (Fe
3+) als Katalysator für die von Lichtemission begleitete oxidative Zersetzung von Luminol. Beim Stichwort "dreiwertiges Eisen" ging mir durch den Kopf das es doch ganz interessant wäre, die bei dem Zerfall von Markasit oder Pyrit entstehenden Eisensalze, welche in der Regel Fe
3+ enthalten, eben mit Luminol nachzuweisen. Damit hätte man ähnlich wie in der Forensik für Blut ein Indikator für instabilen Markasit/Pyrit. Gedacht, getan und in der Tat, im Dunkeln zeigen bereits deutlich angewitterte Markasite eine fahle blaue Chemilumineszenz. Leider hält diese nur Sekundenbruchteile an und ist nur in absoluter Dunkelheit wahrnehmbar. Als altagstauglicher Indikator eher weniger geeignet.
Aber der Ansatz schien mir recht vielversprechend. Also, welchen Indikator kann man alternativ zum Luminol verwenden? Ein Klassiker drängt sich hier förmlich auf: Thiocyanat! Eine Lösung von Thiocyanat ergibt mit Fe
3+-Ionen eine prächtige Rotfärbung, selbst wenn die Fe
3+-Ionen in großer Verdünnung vorliegen. Nach ersten Versuchen zeigen instabile Markasite/Pyrite in ca. 5% Thiocyanatlösung (egal ob Natrium-, Kalium- oder Ammoniumthiocyanat), welche mit ein paar Tropfen Wasserstoffperoxid (~ 8%) pro 100ml versetzt ist, eine deutliche Rotfärbung in Form von Schlieren, welche sich vom Markasit/Pyrit aus ausbreiten. Dieses Verhalten zeigen Markasite/Pyrite sehr deutlich, welche schon sichtbare Zerfallserscheinungen haben oder unangenehm riechen (schwefliger Geruch) - da benötigt man eigentlich keinen Indikator mehr
. Seit langer Zeit in der Sammlung stabile Markasite/Pyrite zeigen jedoch keine Rotfärbung. Aber: Wenn ich ein lange stabiles Markasitaggregat mit verdünnter Salzsäure beträufle und abspüle, zeigt auch dieses eine Rotfärbung. Das alles ist ziemlich interessant, leider ist meine Datenbasis noch sehr dünn (ein paar wenige Experimente mit Stücken vom selben Fundort, keine Langzeitbeobachtung). Thiocyanat und 8% Wasserstoffperoxid (3%ig geht sicher auch, einfach etwas mehr nehmen) sind frei erhältlich und relativ günstig (besonders im Vergleich zu Luminol) und wer Lust hat kann vielleicht selber ein paar Experimente machen. Wäre sicher interessant, wenn man irgendwann eine Art Indikatorlösung für instabile Markasite/Pyrite hätte...
Rezept für die "Indikatorlösung": 5g Thiocyanat in 100ml Wasser lösen, vor der Anwendung ein paar Tropfen 8% Wasserstoffperoxid hinzugeben (ohne Wasserstoffperoxid verschwindet die Fotfärbung sehr schnell wieder). WICHTIG: Destilliertes Wasser verwenden, kein Leitungswasser. Wieso auch immer, mit Leitungswasser funktioniert die Lösung nicht. Allgemeine Regeln beim Umgang mit Chemikalien beachten!
Zusammenfassung der bisherigen Ergebnisse:
- Bereits in Zersetzung befindliche Markasite und Pyrite zeigen deutliche rote Schlieren in der Indikatorlösung, auch wenn evtl. vorhandene Eisensalze zuvor mit viel Wasser abgewaschen wurden.
- Seit langer Zeit stabile Markasite/Pyrite zeigen keine roten Schlieren.
- Ein Teststück Markasit, welches seit langer Zeit unauffällig sein Darsein als Doublette bei mir fristete, zeigte ebenfalls keine roten Schlieren. Nach einer kurzen (< 1 min) Behandlung mit 5% Salzsäure und nachfolgendem gründlichem Wässern zeigten sich rote Schlieren. Nachdem dieser Markasit nochmals über 4 Wochen in 1% Ammoniaklösung behandelt wurde, waren wiederum keine roten Schlieren mehr festzustellen.
Offene Frage: Zeigen Markasite/Pyrite, welche Anfangs aktiv waren, also rote Schlieren in der Indikatorlösung erzeugt haben, und danach durch z.B. Behandlung mit 1% Ammoniaklösung erfolgreich inaktiviert wurden, also keine roten Schlieren mehr erzeugten, auch nach langer Zeit keine roten Schlieren und bleiben diese auch stabil? Hier sind Langzeitbeobachtungen erforderlich bzw. laufen bei mir derzeit.
Vielleicht hat ja der eine oder andere hier im Forum ebenfalls Interesse an dem Thema und Lust, ebenfalls zu experimentieren. Positive (bestätigende) Rückmeldungen sind ebenso wertvoll wie negative. Wie gesagt, die benötigten Chemikalien sind derzeit frei erhältlich (z.B. ebay), weitgehend unbedenklich und nicht teuer. Außerdem werden keine großen Mengen benötigt. Allerdings kann die Indikatorlösung immer nur einmal verwendet werden um ein aussagekräftiges Ergebniss zu erhalten, also idealerweise mit kleinen Proben arbeiten und nicht mit der 10kg Museumsstufe
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Viele Grüße
Markus