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Page 1: Die Beziehungen der Isotypie zwischen Sillikaten und Germanaten. Versuch einer Germanat-Klassifikation

154 Kurze Originalmitteilungen Die Natur- wissenschaften

ullgef~hr zwischen 0, 5 sec und einigell Stunden lagell, w~hrelld das dutch Messen des Verlustfaktors bedeckte Intervall der Zeitkollstantell etwa t0 ~ bis t0 -~ sec betrug.

Wie aus der Analyse der MeBergebllisse hervorgeht, treten im Relaxationsspektrum unserer MgMn-Ferrite mindestens drei verschiedelle Diffusiollsvorg~nge auf. Diese Teilvorgiinge, die wit kurz als I, II und III bezeichnen, ullterscheiden sieh durch die Werte der Aktivierungsenergien llnd durch die Bandbreite, d.h. durch die GrOBe der Streuung yon Zeitkoll- stanten~). Das Auftreten der eillzelnell Vorg~tnge finder in verschiedenen Temperatllrbereichen start, wie es aus Fig. t ersichtlich ist.

W~hrend I und II bei tieferen Temperaturen zusammen existieren, so dab der Vorgang II sich tiber I iiberlagert, scheint der Vorgang III den einzigell Diffusionsnachwirkungs- mechanismlls bei hOheren Temperaturell darzustellen. Doch sind I u n d II nicht voneinander unabhgngig; dies ist ans d e n

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T Fig. I Temperaturgang der mittlereli Zeitkollstante ~0 sowie der minimalen ulld mnaximalell Zeitkollstanten ~ und ~ ftir Vor- g~inge I, II ulid III ill Mn0,~s~ Mg0,~s Fe~,s2~ On; der Streubereieh tier Zeitkonstanten des Vorgallges I i s t sehr groB, so dab nut die Dauer ~i den Experiment zug~inglieh war. Der wahrscheinliche

Verlauf der Zeitkonstalite ~I ist punktiert

Anwachsen tier Intensit/~t der Relaxation II n i t d e n Verh~lt- IliS der entsprechenden Zeitkollstanten zI/zII ersichtlich. Dieser Tatsache entllehmen wir die Vermutung, dab an beiden Vor- g~ngen dieselben Elektronen beteiligt silld.

Was den Einflug der chemischen Zllsammensetzung be- trifft, k6nnen wit eine direkte AbhXllgigkeit zwischell der RelaxationsgrSBe nnd dem Mangangehalt im Falle I und I I I ieststellen; in beiden Vorg~llgen ist die Verminderung der Konzentrat ion der Mn-Ionen n i t einer weselltliehen ErhShung der Aktivierungsenergie verbllnden. Im Falle des Vorganges II h~ngen die Aktivierungsenergien y o n Mangangehalt fast nieht ab; lliedrige Zahlenwerte dieser Aktivierungsenergie (e II 0,04 eV) und kleine Strellung der Zeitkonstallten weisen darauf hin, dab es sich in diesem Vorgang wohl um definierte Elek- troneniiberg~nge bzw. I~lektronenspriinge handelt, die nur in der Umgebllng der benachbarten Iollen erfolgen k611nenT).

Eine ausfiihrliche Behandlllng der mitgeteilten Ergebnisse erfolgt an anderer StelleS).

Insti tut /i~r Technische Physih der Tschechoslovahischen Akademie tier Wissenscha[ten, Prag

~VATOPLITK KRUPI~KA

Eingegangen am 18. Dezember 1959

*) Das heiBt dell Zeitabfall der Anfangspermeabilit/it, der linch der Eiitmagnctisierung erfolgt.

x) KRUPI~KA, S., u. F. VILiM: Czeehosl. J. Phys. 7, 723 (1957). - - ~) E~z, U.: Physica 24, 68 (1958).- ~) KRIJPI~KA, S.: Congr. Intern.

sur Ia Physique de l'I~tat Solide et ses Applications ~ l']~lectronique et aux T@16eommunicatious, Brtissel, 2.--7. Julii ~958. - - New York u. London: Academic Press (im Druck). - - ~)GIF.S~K~,W.: Z. allgew. Phys. 11, 91 (1959). - - ~)KRUPI~KA, S., u. K. ZAV~TA: Czcchosl. J. Phys. 9, 324 (1959). - - BI~O~, J., S. K~IIPlSKA U. K. ZAV~TA: Czeehosl. J. Phys. 9, 481 (1959). - - e) Vgl. K6HLER, D.: Z. aligew. Phys. 11, 103 (1959). __7) KIENLIN, A. V.: Z. angew. Phys. 9, 245 (1957). --s)KRU~I~I<A, S.: Czechosl. J. Phys. 10 (1960).

Die Beziehungen der Isotypie zwischen Silikaten und fiermanaten. Versuch einer fiermanat-Klassiiikaiion

WS~hrend Silizium im Quarz ulld ill allen Silikatell gegen- tiber Sauerstoff stets die Koordillationszahl [4] besitzt, gibt es vom GeO~ allBer eiller Modifikation mit Quarzstruktllr auch eille solche mit Rlltilstruktur und damit Ge sowohl mit der Koordinationszahl [4] als allch [6]. Diese Doppelrolle des Germaniums im GeO 2 wiederholt sich bei den Germanaten. Von dieseI1 ellthalten die weitalls meisten tetraedrische Bau- gruppen [GeOa] analog den SilikateI1, jedoeh einige auch oktaedrische Baugruppen [Ge(OH)6 ] bzw. [GeO~] analog den StannateI1, z.B. Stott i t Fe[Ge(OH)6]l), isotyp mit Fe[SII(OH)e]2), Ulld La~Mg[GeO~], isotyp mit Perowskit CaTiO3a ). Auger dell einIachen Tetraoxogermanatell und dell Hexaoxo- bzw. Hexahydroxogermanaten gibt es im LiaGe[e] 4 [OH[ 03] (Ge[4lO4)3]~) eine Verbindullg mit tetraedrisch und oktaedrisch koordiniertem Ge llebeneinallder ill der gleichen Kristallstruktur.

Die Tetraoxogermanate lassen sich entsprechend der Sili- katsystematik 5) kristallchemisch folgendermaSen Massifi- zieren.

A. Nesogermanate (mit inselartigen Tetraedern GeO4): B%[GeO4], Zn2[GeO4] (V.M. GOLDSCHMII)m 193t, W. SCHIJLZ t936), LiAI[GeO~] und LiGa[GeO4] (H. STRUNZ und P. JA- coB 1959) mit Phenakitstruktur; Mg2[GeO4]> 1065~ C (V.M. GOLDSCHMIDT 193t), Ca2[GeO4], Sr2[GeO4], Ba2[GeO4] und Cd2[GeO4] (STRUNZ und JACOB t959) mit Olivinstruktur; CaMg[GeO4] (STRIJNZ und JAcoB t959) mit Monticellitstruk- tur; Th[GeO~]>t100~ (DIIRIF und BERTAUT 1954) mit Zirkonstruktur; Srt-I2[GeO4] mit zirkons Struktur (H. NOWOTNY and G. SZEI~XL~u t952); Ca3A12[GeO4] a (TAU- BEI~ 1958, SmRIJNZ ulld t3. CONTAG 1959) mit Grallatstrllktur; Bi4[GeO~] 3 mit Eulytinstruktur; Ga2[OiGeO4] (G~LsDo~F, MOLLER-HEssI~ und SCHWIETE 1958) mit Andalusitstrllktur; Ca2C%[Cli(GeOa)a] (STRIJNZ und H. FR~IGANO t959) mit Apati tstruktur; Pb5[GeO4(PO4)2] (WoNDRATSCHEI< und 3/[ER- KEI~ 1958) mit apatitS.hnlicher Struktllr.

Zu den Nesogermanten geh6rell auch Ce[GeO~], Zr[GeO4], Th[GeO4]< 1100 ~ C und U[GeO~] mit Seheelitstruktur (A. DIJRIF und F. BERTAUT 1954), Li4[GeO 4] mit Li4[SiO4]- Struktur (P.P. BUDNIKOW und G. TRESSWJATZKI t956) sowie die spinellartig gebauten Germallate Mg2GeO~< t065 ~ C, Fe=GeO~, Co2GeO4, Ni~GeO4, MlleGeO~ (F.C. ROMEIJN t953) und LiCrGeO~ (STRoNZ und JAcoB t959).

B. Sorogermasate (Gruppengermanate): S%[G%O~] ist isotyp n i t Thortveiti t und besitzt kondensierte Doppeltetra- eder [Ge2OT] (V.M. GOLDSCHMIDm 193t)-

C, Cyclogerma~r Mit Dreierringen kennt man BaTi [GeaOs] mit der Struktur yon Bellitoit (V.M. GOLDSCHMIDm 1931), Sra[GeaOs] und Baa[GeaOs] n i t der Struktur yon Pseudowollastonit (W. HILLMel~ 1958).

D. Inogerma~r (mit unendlich Iangen Ket ten yon koll- densierten GeO~-Tetraedern): CaMg[GeOa] 2 ist isotyp n i t Diopsid (V.iVI. GOLDSCHMIDT 1931), Li~[GeO a] llnd Na2[GeOa] sind isotyp n i t Li2[SiO3] und Na=[SiOa] (t-I. HAHN und H. TH]~uN~ t 957) ; ferner geh6ren vielleicht X2 [GeOa], Rb~ [GeOa], Cs2[GeOa] und Cn[GeOa] hierher.

E. Phyllogermanate (Schichtgermallate): 5Ig3[(OH)~ I Ge~O]0 ] u n d Nia[(OH)~[ GenOa0 ] besitzen Talkstruktur (D.M. RoY llnd R. RoY 1954), KLiMg~ [F2I Ge40]0 ] hat Glimmerstruk- tur (S. MIJLL~gS und H. BgASSEUg 1956), 3/[g~[(OH)s[ Ge~O~0] und :Ni~[(OH)s I GenOa0 ] haben Serpentinstruktur (D.M. RoY ulld R. RoY 1954), ferner geh6ren vielleicht Na2[Ge2Oa] und K~ [G%O~] hierher.

F. Tekiogermanate (Gertistgermanate): KNaa[A1GeO~]~ und K[A1Ge~O~] erhielten wir mit Nephelin- und Leucit- Struktllr (STguSIz ulld E. RImTEg); mit Feldspatstruktur silld die Verbindungen Na[A1G%Os], Na[GaGeaOs], K[GaGe a Os], Ca[Al~Ge~Os] , Ca[Ga~Ge~Os] und Ca[A12GeSiO~] be- kanllt (J .R. GoLDSMITH 1950); wir erhieltell zudem Ba [A12Ge2Os] (SmRIJNZ und RITTER) mit Celsianstruktur und

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Helt 7 Kurze Or ig ina lmi t te i lungen 1 5 5 t960 (Jg. 47)

Nas[C12l (A1GeO4)s] (STRUNZ u n d RITTER) m i t Soda l i t h s t ruk - tur . GeO~ is t oberha lb 1033 ~ C i so typ m i t Quarz .

Instit~t ~i~r Mineralogie der Tecl~nischen Universit~t, Berlin

H. STRUNZ Eingegangen am 21. August 1959

1) STRIJNZ, H., u. M. GmLIO: Acta crystallogr. (ira Druck). -- 2) STRUNZ, H., U. B. CONTAO: Acta crystallogr. (im Druck). -- a) RoY, R.: J, Amer. Ceram. Soc. 37, 581 (1954). -- 4) NOWOTNY, H., u. A. WITT~AN~': Mh. Chem. 85, 558 (1954) ; Jupac Mfinchen I959. -- ~) STRUNZ, H.: Mineralogische Tabellen, 3. Aufl. Leipzig: Akad. Verlagsges. t957.

Elektronenmikroskopische Darstellung von filykogen

Eine s ichere Dar s t c l l ung des in ve r sch iedenen Zellen vor- k o m m e n d e n Glykogens ge l ingt m i t den h e u t e gebrXuchHchen

Fig. 1. Leberzelle von einer normal geffitterten Maus. Fixation in 1%iger Osmium- saure und 1%igem Kaliumbichromat, ansehlieBend Glykogenf~irbung nach BEST. Die Zellstrukturen sind relativ gut erhalten. Das Glykogen (G) als kontrastreiche Areale

deutlieh sichtbar. Er Ergastoplasma, N Nucleus, M Mitochondrien, Gl Glykogen. Vergr.: 24000:1

Fig. 2. Leberglykogen der Maus nach angegebener Methode bei st~irkerer elektronenmikroskopiseher Vergr6gerung. Vergr. t33400: t

I m fo lgenden sei eine m e t h o d i s c h leicht zu h a n d h a b e n d e T e c h n i k fiir die sub l i ch tmik roskop i sche Dar s t e i l ung vo n Gly- kogen beschr ieben :

t . F i x a t i o n in l % i g e r Osmiums/ iu re , Puffer : K O H - K~CreO7 (pH 7,2); Daue r : 2 bis 3 Std3)- -- 2 - l J b e r f i i h r u n g in 30%igen Alkohol, Daue r : 2 min . -- 3- Wei te re E n t w ~ s - s e rung in 50%igem Alkohol fiir 5 rain, d a n a c h 70%, 90%, 96%iger u n d abso lu te r Alkohol, D a u e r jeweils 15 min . - - 4. Ather -Alkoho l (abs.), Daue r : 5 min . -- 5. 2%ige Celloi- d in l6sung, Daue r : 5 rain. - - 6. 80%, 60%, 50%iger AlkohoI, D a u e r jeweils 5 mira - - 7. A q u a d e s t , Daue r : 3 mira -- 8. Bes t sche K a r m i n l 6 s u n g , Daue r : 8 his 10 rain [B~sT, siehe R O M E I S 4 ) ] . - 9. Methy la lkoho lgemisch , Daue r : 3 • m i n . - 10. 80 bis 96%iger u n d abso lu te r Alkohol, Dau e r : 5 min . - - t l . Ather -Alkohol , Daue r : 5 bis 10 min . - - 12. 2mal abso lu te r Alkohol, Daue r : 30 min . -- 13. L:berfiih- r u n g der Pr/~parate in Methac ry la t .

Die V e r w e n d u n g yon F o r m a l i n u n d K a l i u m p e r m a n g a n a t als F i x i e r u n g s m i t t e l fiir die Gewebsb l6ckchen f t ihr te zu nega- r iven Ergebn i ssen . Unbef r i ed igend waren auch die Ergebn i sse m i t der P A S - R e a k t i o n und der Jod-Probe .

Die nach d e m oben angegebenen Ver- f ah r en b e h a n d e l t e n Zellen zeigen eine re- la t iv gu te S t r u k t u r e r h a l t u n g (Fig. t) . I m Gegensa.tz zu se iner U m g e b u n g weis t das G1ykogen e inen wesen t l i ch st/Crkeren Ko n - t r a s t auf.

Das mi~c dieser Methode darges te l l t e Lebe rg lykogen der Maus b e s t e h t au s 80 bis 100 Zk groBen Granula , die sich kugel f6r- m ig zu 500 bis 800/k grol3en K 6 r p e r c h e n z u s a m m e n l a g e r n (Fig. 2). I n diesen K6r- pe rchen k a n n m a n eine h o m o g e n e Grund- s u b s t a n z e rkennen , die weniger ko n t r a s t - re ich als die G r a n u i a ist. Es k 6 n n t e sich hier u m die E i w e i B k o m p o n e n t e des Gly- kogens handeIn .

Die Ver te i lung des Glykogens in der Zelle is t sehr unterschiedl ieh . Die Gr6Ge der G lykogenkomplexe in den Zellen s c h w a n k t ebenfal ls sehr erhebl ich (Fig. 3).

Die Spezifit/~t der angegebenen Methode flit den s u b l i c h t m i k r o s k o p i s c h e n Nachwei s yon Glykogen wurde e n t s p r e c h e n d geprfift .

Fig. 3. Leberzelle von einer normal geftitterten Maus. GroBe Gly- kogenkomplexe in der Zelle ausgebildet. Vergr.: t0800:1

F i x i e r u n g s - bzw. K o n t r a s t i e r u n g s m i t t e l n fhr s u b l i e h t - mik roskop i sche U n t e r s u e h u n g e n an Geweben nicht . Das Glykogen geh6r t zu den Ss die m i t Osmiums / iu re n i eh t reagieren.

Die e r s t cn Versuche zur sublich~cmikroskopischen D a r - s te l luug yon Glykogen w u r d e n yon MORGAN u n d MowRu 1) sowie y o n ]~ONDAREFF 2) u n t e r n o m m e n . L e t z t e r e m gelang eine sub l i ch tmik roskop i sche Besch re i bung des Leberg lykogens m i t HiKe der Gefr ier f ixa t ion u n d nachfo lgender L euko fuchs in - behandIung . Der Gefr ie r f ixa t ion ha f t e t n u n der gro0e Naeh- teiI der me~hod i sehen SchwierigkeiI: an. Desha lb sche ide t diese Methode ftir umfang re i che re U n t e r s u c h u n g e n noch aus.

I n einer ausf t ihr l ichen Ver6f fen t l i chung wird auf wei tere E inze lhe i t en e ingegangen werden.

Abteilung [iir medizinische Elektronenrr~ikroskopie an der Universitiit, Mi~nster/West[. (Leiter: Pro/. Dr. G. PFEFFER-

KERN) H. THEMANN Eingegangen am t8. Januar 196o

1) MORGAN, C., u. R .W. IV[owRY: Prec. Soc. Exp. Biol. Med. 76, 850 (1951). __ 2)BONDAREFF, W.: Anatom. Rec. 1"29, 97 (f957). -- s)WOHLFAHRT-BOTTERI~[ANN, K.E. : Naturwiss. 44, 287 (1957). -- *) ROMEIS, B.: Mikroskopische Technik, S. 258. Mfin- ahen: Leibniz 1948.


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