Fossilien ätzen

Guten Morgen

Ich präparierte letztens kalkhaltige Fossilien aus Mergel. Mergel ist ein Gestein, bestehend aus Kalk und Ton. Um oberflächlich die Kalkanteile wegzubekommen, legt man die Fossilien für 24h in 2,5% H2O2. Das ist absolut üblich und schadet den Fossilien nicht. Zum entfernen des Kalkes verwendet man Ameisensäure oder noch einfacher Essigsäure, ca 4-5%ig, über viele Stunden. Da muß ma schon mehr aufpassen, aber die meisten Fossilien halten das gut aus.

Nun meine Frage. Ich legte die Fossilien zuerst in besagtes H2O2, wusch die Stücke dann ab (eventuell zu wenig), legte sie dann ins Essigsäurebad. Nach drei Stunden erwartete ich dann lediglich leichte Blasenbildungen, wie das normal üblich ist. Stattdessen waren alle Stücke schon stark angelöst.
Was ist passiert?

Viele Grüße
Andreas

Hallo Andreas,

nichts anderes ist zu erwarten: Versteinerung heisst ja, dass die ursprüngliche Substanz durch Stein ersetzt wurde, m.a.W. die Versteinerung besteht aus nichts anderem als Kalk. Wenn du lange genug wartest, ätzt du die einfach mit weg. Darüber hinaus sind viele Fossilien (Muscheln z.B.) von vornherein aus Kalk, Knochen auch grösstenteils.

Gruss Reinhard

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Nun meine Frage. Ich legte die Fossilien zuerst in besagtes
H2O2, wusch die Stücke dann ab (eventuell zu wenig), legte sie
dann ins Essigsäurebad. Nach drei Stunden erwartete ich dann
lediglich leichte Blasenbildungen, wie das normal üblich ist.
Stattdessen waren alle Stücke schon stark angelöst.
Was ist passiert?

Meine Interpretation: Das H2O2 hat tief in der Fossiloberfläche der Essigsäure den Weg nach innen frei gemacht. Durch die Sauerstoffentwicklung ist die Oberfläche poröser geworden und die Säure konnte besser angreifen. Säurebehandlung ist eigentlich nur sinnvoll, wenn das Einbettungsmaterial sich schneller löst als das Fossil oder der Steinkern. Ausnahme ist, wenn man das Fossil selbst anätzen will, um z.B. eine Skelettstruktur (Seeigel o.ä.) sichtbar zu machen.
Udo Becker

Danke Reinhard, danke Udo,

Aber was ihr sagt, war mir schon klar. Ich glaube ich muß ein bisschen präzisieren.
Bei den Fossilien handelt es sich um jurassische Belemniten. Diese bestehen aus Calzit, dessen Kristallstruktur äußerst dicht ist, deswegen ist Ätzen normalerweise auch kein Problem. Das Sediment, in dem die Belemniten liegen ist Mergel mit einem höheren Kalkanteil, und einem nicht unerheblichem Bitumengehalt.
Mir ist klar, daß die Fossilien mit Essigsäure angeätzt werden, aber bei den verwendeten Konzentrationen wären zwei Tage nötig (Beobachtung in Vorversuchen).
Ich vermute daher, daß H2O2 die Lösung von Kalk in Essigsäure wesentlich begünstigt, mir ist aber nicht klar, wie. Ein Kollege aus München beobachtete das selbe Phänomen an anderen Fossilien, weiß aber auch nicht, was dahinter steckt.

Viele Grüße
Andreas

Hallo Andreas,

ich habe gerade keine Tabellenwerke zur Hand und kann daher nur vermuten. Persäuren, die durch Reaktion von (Carbon)säuren mit Wasserstoffperoxid entstehen können, könnten eine stärkere Lösewirkung auf Kalk bzw. Calcit haben als Essigsäure oder Ameisensäure alleine. Und wenn dann erst mal Breschen geschlagen wurden, könnte die Essigsäure besser arbeiten also ohne Persäuren.
Aber nur eine Vermutung!

Gandalf