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Blue amber der blaue Bernstein

01/12/2018 1:00 AM by Matthias Böhm in Wissenswertes


Blue amber auf Deutsch Blauer Bernstein ist Bernstein mit einer seltenen blauen Färbung. Dieser seltene Bernstein ist am häufigsten in den Bernsteinminen in den Bergketten um Santiago oder auch in den östlichen Teilen der Dominikanischen Republik zu finden. Blauer Bernstein ist wegen seiner Seltenheit wenig bekannt, gerade deshalb wird er immer beliebter und verarbeitet in wunderschönen Schmuckstücken.

Warum ist der Bernstein blau?

Vittorio Bellani und Enrico Giulotto von der Universität Pavia in Italien, untersuchten mehrere Bernsteinproben mittels optischer Absorption, Fluoreszenzspektroskopie und mithilfe von zeitlich aufgelösten Fluoreszenzmessungen.

Die Spektralanalyse ergab, dass die Emissions- und Stimulationsspektren in ihrer Form denen von verdünnten Lösungen von Anthracen, Perylen und Tetracen ähnlich waren, und deutet darauf hin, dass der fluoreszierende Kohlenwasserstoff, der für die blaue Färbung verantwortlich ist, höchstwahrscheinlich Perylen ist. Perylen oder Perilen ist ein polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoff mit der chemischen Formel C20H12, der als brauner Feststoff vorkommt. In der Zellmembranzytochemie wird Perylen als fluoreszierende Lipidsonde eingesetzt. Es ist die Stammverbindung einer Klasse von Rylenfarbstoffen.

Fluoreszenz ist der Prozess, bei dem Moleküle hochenergetisches Licht absorbieren, das Elektronen zu hochenergetischen Molekülorbitalen anregt. Wenn sich diese Elektronen wieder in ihre Grundzustände zurückziehen, wird die Energiedifferenz als Photon freigesetzt und emittiert somit Licht mit einer höheren Wellenlänge oder niedrigerer Energie als das ursprünglich absorbierte Licht.

Trotz ihrer Ergebnisse wurde dieser Kohlenwasserstoff in Proben von blauem Bernstein nicht bestätigt. Während alle getesteten Bernstein arten eine Fluoreszenz aufwiesen, fluoreszierte blauer Bernstein mit einer höheren Intensität als der Extinktionskoeffizient der Absorption bei rotem und gelbem Bernstein größer war.

Obwohl es mehrere Theorien über den Ursprung des dominikanischen blauen Bernsteins gibt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass er seine Färbung durch Waldbränden bei den vor etwa 25 bis 40 Millionen Jahren ausgestorbenen Hymenaea protera-Bäumen hat.

Dieser Effekt ist nur bei Dominikanischen Bernstein möglich, bei einigen mexikanischen Bernstein arten aus Chiapas und einigen Bernstein arten aus Indonesien. Jeder andere Bernstein (wie baltischer Bernstein) wird dieses Phänomen nicht aufzeigen, da sein ursprüngliches Harz nicht vom Hymenaea protera Baum stammt. Der Hymenaea protera ist ein ausgestorbener prähistorischer Hülsenfruchtbaum, der wahrscheinlich der Vorfahre der heutigen Hymenaea-Arten ist.

Hymenaea ist eine Gattung der blühenden Pflanzenfamilie Fabaceae (Hülsenfrüchtefamilie). Von vierzehn lebenden Arten der Gattung sind alle bis auf eine in den Tropen Amerikas beheimatet, mit einer weiteren Art (Hymenaea verrucosa) an der Ostküste Afrikas. Einige Wissenschaftler ordnen die afrikanischen Arten in eine eigene monotypische Gattung, Trachylobium, ein. In den Neotropen ist Hymenaea über die Karibikinseln und vom Süden Mexikos bis nach Brasilien verbreitet. Linnaeus benannte die Gattung 1753 in Species Plantarum nach Hymenaios, dem griechischen Gott der Hochzeitszeremonien. Der Name ist ein Hinweis auf die gepaarten Blätter.

Die meisten Arten von Hymenaea sind große Bäume und sie sind hauptsächlich immergrün. Sie können bis zu einer Höhe von 25 m erreichen und über dem Baumkronendach des Waldes auftauchen. Einige Arten wachsen sowohl als hohe Waldbäume als auch als kleinere Strauchbäume, je nach ihrem Lebensraum. Die Blätter sind an den Seiten des Blattstiels mit zwei Fiederblättern versehen. Die Blüten wachsen in einer Art Rispen- oder Doldentraubenblütenstand.

Was ist Bernstein?

Bernstein ist das versteinerte Harz aus uralten Wäldern. Dieses Harz kann von den Bäumen abtropfen aber auch innere Risse füllen und Rückstände wie Samen, Blätter, Federn und Insekten einfangen. Durch eine natürliche Polymerisation der ursprünglichen organischen Verbindungen wird das Harz versteinert.

Wie entsteht Bernstein?

Bernstein ist ein versteinertes Harz, kein Baumharz. Die Flüssigkeit, die durch das System einer Pflanze zirkuliert, während Harz die halbfeste amorphe organische Substanz ist, die in Taschen und Kanälen durch Epithelzellen der Pflanze ausgeschieden wird.

Pflanzenharze sind komplexe Mischungen von Mono-, Sesqui-, Di- und Triterpenoiden, die Strukturen auf der Basis von vernetzten Isopren-C5H8-Einheiten aufweisen. Flüchtige Terpenoide in Harzen verflüchtigen sich unter bestümten Bedingungen, so dass nichtflüchtige Terpenoide versteinert werden, wenn sie stabil genug sind und Niederschlagsbedingungen standhalten. Das fossile Harz wird in Sedimente und Böden eingearbeitet, die sich im Laufe von Jahrmillionen in Gestein wie Schiefer und Sandstein verwandeln.

Aus diesem Grund entsteht Bernstein als Ergebnis der Versteinerung des Harzes, die Millionen von Jahren dauert und eine fortschreitende Oxidation und Polymerisation der ursprünglichen organischen Verbindungen, der sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe, beinhaltet. Obwohl für diesen Prozess kein bestimmtes Zeitintervall festgelegt wurde, findet sich der größte Teil des Bernsteins in den Sedimentgesteinen der Kreide und des Tertiärs (ca. 25-90 Millionen Jahre alt).

Warum der Baum Harz produziert?

Obwohl es unterschiedliche Auffassungen darüber gibt, warum der Baum Harz produziert, ist es ganz einfach der Schutzmechanismus einer Pflanze. Das Harz kann zur Abwehr von Krankheiten und Verletzungen durch Insekten und Pilze produziert werden. Harze besitzen Gerüche oder Geschmäcker, die Insekten anziehen und abstoßen. Bei ausgewachsenen Bäumen kann Harz aus vertikalen Spalten in der Rinde aufgrund von Spannungen, die durch schnelles Wachstum hervorgerufen werden, einfach austreten. Harz kann auch als pflanzliches Verfahren zur Entsorgung von überschüssigem Acetat austreten.



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