Mischkristalle

Mischkristalle, Kristalle, die zwei verschiedene Stoffe in veränderlichem Verhältnis enthalten und Eigenschaften besitzen, die zwischen denjenigen der Bestandteile liegen. Die älteste Theorie der Kristallstruktur von Hauy, die auf Grund der vollkommenen Spaltbarkeit mancher Kristalle (Kalkspat, Steinsalz etc.) annahm, die kleinsten Teile der Moleküle müßten ähnliche Form haben wie die Spaltungsstücke, ließ die Möglichkeit der Bildung von Mischkristallen nicht voraussehen, da anders gestaltete fremdartige Bausteine nicht in das regelmäßige Kristallgefüge hineinpassen würden. Nachdem aber Mitscherlich in einigen Fällen Bildung von Mischkristallen beobachtet hatte, nahm man an, die Kristallmoleküle seien Aggregate unendlich vieler chemischer Moleküle, und eine mehr oder minder große Zahl der letztern könne durch chemisch analog gebaute und für sich in gleicher Form kristallisierende (isomorphe) ersetzt werden. Nichtisomorphe Stoffe sollten unter keinen Umständen M. bilden können. Daß zahlreiche Mineralien in durch (sicher nicht isomorphe) Beimischungen verschieden gefärbten (dichroitischen) Kristallen auftreten können, pflegte man durch Einschluß seiner Farbstoffpartikelchen durch die wachsenden Kristalle oder Ankristallisieren kleiner Farbstoffkriställchen in regelmäßiger Orientierung (Schichtkristalle) zu erklären. Die Untersuchungen von O. Lehmann ergaben indes die Unhaltbarkeit dieser Erklärung, da zwischen isomorphen und nichtisomorphen Mischungen alle möglichen Übergänge existieren sowie auch zwischen Mischkristallen und Schichtkristallen, d. h. regelmäßigen Verwachsungen. Die Bildung der M. ist diesen Untersuchungen zufolge einfach eine Adsorptionserscheinung, ebenso wie das Kristallwachstum überhaupt, die fremde Substanz besitzt eine Art Sättigungspunkt in bezug auf die Kristalle ihres »Wirtes« und scheidet sich auf deren Oberfläche regelmäßig orientiert aus, sobald (z. B. durch Abkühlung oder Verdunstung der Lösung) ihre Konzentration so weit gestiegen ist, daß dieser Sättigungspunkt überschritten wird. Es lagern sich dann durcheinander Moleküle der einen und andern Substanz an, der Kristall bleibt aber nur dann homogen, wenn die Stoffe isomorph sind. Andernfalls entsteht eine Störung der Struktur, die zu Krümmung und Verzweigung sowie trichitischer Zerfaserung und Bildung von Sphärokristallen führt (s. Kristallwachstum). Nach vant'Hoff soll die Bildung von Mischkristallen auf Diffusion der fremden Substanz in dem Wirt beruhen, so daß die M. als feste Lösungen zu bezeichnen wären. Der Umstand, daß häufig M. mit wechselnder Zusammensetzung in den verschiedenen Schichten sich durch die langen Zeiträume geologischer Epochen mit unveränderter Schichtung erhalten haben, weist darauf hin, daß solche Diffusion in festen Kristallen im allgemeinen nicht möglich ist. Ob sie in den äußerst weichen fließenden Kristallen (s. Kristalle, flüssige) eintritt, konnte noch nicht nachgewiesen werden, obschon diese Kristalle ebenfalls sehr intensive dichroïtische Färbung annehmen können, wenn sie den Farbstoff während des Wachstums aufnehmen.