Merkwürdige Patinierung

[AxtimWalde]

Ich bin gerade dabei einen Vortrag über Flint vorzubereiten. Beim Thema Patinierung wollt ich einem rezenten Klingenbruchstück ein originales Bruchstück gegenüber stellen. Als ich das Foto sah verschlug es mir die Sprache, da ich dachte, dass die Patinierung ein gleichmäßig und kontinuierlicher Vorgang sei. - Falsch gedacht- Hat irgend jemand ein Erklärungsmodell für mich?




Klingenmaße L: 10,9cm; B: 2,7cm H: 0,85cm
LG
Kai

[TZH]

Na ja, ich dachte das die Patinierung daher kommt, dass die Oberfläche selbst das khemisch gebundenes Wasser verloren hat (die Sonne hat die ganze H Ione weckgebrandt und danach kann die Oberfläche das Licht nicht weiter brechen), aber nachdem ich dem Foto gesehen habe weiss ich eindeutig, das ich es immernoch nicht verstehe. Wie könnte das so, schichtenweise gehen??

Sehr schönes Foto, toll!!!

(apdät: Das Material ist warscheinlich derart homogen, das es von jede Seite gleichstark sein Wassergehalt verliert und symmetrisch patiniert. Es könnte sein das es sich so verhält, wie ein gebbbbänderter Feuersteinknolle bei seine Erstehung, nur umgekehrt.)

[Blattspitze]

Hochinteressantes Beispiel!
Da müssen Chemiker ran, erster Versuch:
"Zunächst erfolgt eine Aufhellung des Feuersteins durch Bleichung, d. h. durch oxidative Zerstörung der von der Kieselsäure im Verlauf der Gelbildung adsorbierten organischen Substanzen und anschließende Herauslösung der Oxidationsprodukte. Die Färbung der an sich hellen Patina in gelbe, braune oder rötliche Töne ist - wenn die Oxidation der primären Farbstoffe abgeschlossen ist - häufig auf sekundäre Einfärbungen zurückzuführen. Diese Färbung kann stark von der Originalfarbe des Feuersteins abweichen. Nicht selten erkennt man dann an Bruchflächen den weißen Grund der Patinaschicht und an der Oberfläche die Einfärbung. Die Färbung selbst hängt von der Genese der Patina sowie von der Bildungsumgebung ab. In sterilem Sand und an der Oberfläche von basischen Kalksteinböden wird die Patina weiß bzw. hell. Dagegen wird die poröse Patina in eisenhaltigen sowie auf Moor-Böden durch Einlagerungen von Eisenhydroxid sowie Humusstoffen gelb bis braun eingefärbt."
http://www.chemieunterricht.de/dc2/pyrit/flint_05.htm

Ansonsten:
Wechselnder Bodenchemismus am Fundort? Einregelung / Zonierung der Entfärbung/Färbung abhängig vom Abstand zur Oberfläche?

[LS]

Kann das stattdessen mehrfaches Tempern sein?

[TZH]

Es ist irgendetwas, was allen anschein nach wechselnd eingewirkt und so die Verfärbungsschichten verursacht hat. Tempern hätte die Struktur auf einmal verändert. Die Bruchstelle hat auch kein HB Glantz. Das trug meine Meinung nach nichts zu diesem Patinabildung bei.

[AxtimWalde]

Lieber Leif!
Idee ist gut, aber hier nicht anwendbar, da das Ausgangsmaterial glasiger baltischer Flint ist, der bevor er Farbveränderungen annimmt Krakelee aufweist. Also muss da was anderes gewirkt haben.

Lieber Marquardt!
Danke für den Literatur- Hinweis, aber gerade dieser bestärkt mich im Vorfeld in der Annahme, dass die Patinierung von außen nach innen kontinuierlich von statten geht.

Wie es scheint hat sich kaum jemand um die Patinierung von Flint ausgiebig gekümmert. Zumindest ist kaum etwas zu finden. Nun Ärmel hoch und los geht’s.
Aufgrund der Patina des oben gezeigten Stückes erschien es plausibel, dass es sich hier um eine „Wasserpatina“ handelt. D.h. das Objekt lag über längere Zeit unter Wasser. Typisch hierfür sind die weißen Schlieren, die auf farbigen Untergrund liegen.
Ich besitze eine recht große Sammlung von originalen Artefakten, die ich seit meiner Kindheit bis hin zum jungen Erwachsenen zusammen gesucht habe. Im Endeffekt sind sie Muster ohne wissenschaftlichen Wert, da sie vornehmlich Oberflächenfunde sind. Allerdings stammen sie nicht nur vom Acker, sondern auch vom Grund der Ostsee. Der obige Fund lag am Rande eines Sees, der später durch Transgression der Ostsee zur Bucht wurde. Entsprechend wollte ich einmal sehen, wie eigentlich Wasserpatinen aussehen, und wie die vom Land. Entsprechend habe ich einige Artefakte zerbrochen, um in sie hinein zu schauen.
Ich wäre jedem absolut dankbar, der mir hier weiterführende Literatur empfehlen könnte!!

Aus dem von Blattspitze zitierten Artikel wird deutlich, dass Feuerstein eine weiße Patina annimmt, wenn er entweder im sterilen Sand oder in basischen Kalksteinböden eingelagert wäre. – Da fehlt was – Weiße Patina findet sich auch auf Artefakten, die im Salzwasser lagerten. Das Wasser der Ostsee besitzt einen Ph-Wert von ca. 7,5 -8,4. Absolut schwach basisch. Außerdem fehlt der Kalk. Dennoch erscheint diese Zersetzung des Feuersteins extrem aggressiv.

Die weiße Oberfläche scheint vornehmlich aus nur noch "Krümelkram" zu bestehen, wobei dieses je nach Flintart unterschiedlich ausfallen kann.

Die landgestützt gefunden Artefakte weisen bei einer kaum wahrnehmbarer Farbveränderung nur eine erahn bare helle Patina auf. Auch bei einer deutlichen Farbveränderung muss keine helle Patina als Untergrund dienen.

Ich glaube, da müsste man mal genauer heraufschauen!!!

LG
Kai

[FlintMetz]

Hallo zusammen,

ich hab zwar nicht den geringsten Dunst von Chemie, bin aber total fasziniert von all diesen Aspekten! Der Kosmos der Ungereimtheiten bei Thema "Flint" wird irgendwie immer gigantischer... Super spannend!

Schöne Grüße...

Robert

[Flintstone]

Moin,

Das Phänomen der Patinierung von Feuerstein und anderen Silices ist ein weites Feld....

Ich habe extreme Fälle der Patinierung sowohl an Feuersteinartefakten, die aus dem Wasser (Brack- und Salzwasser) stammen, als auch von Funden aus sandig-kiesigen, verhältnismäßig trockenen Standorten beobachtet. Feuersteine, deren Oberflächen so stark angegriffen sind, dass sie eine kreidige Struktur aufweisen und abbröseln, werden als "desilifiziert" bezeichnet. Bei ihnen wurde der leichter lösliche Anteil der Kieselsäre (Opal?) herausgelöst.
Eine Auflösung von SiO2 - Kieselsäre kann durch verschiedene organische Verbindungen, es handelt sich häufig um Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen im Boden, erfolgen. Diese Vorgänge werden sicherlich durch den pH-Wert des Wassers und den Gehalt an KatIonen (Na, K. Ca) ergänzt/unterstützt. Solche Vorgänge verlaufen langsam, also in archäologischen /geologischen Zeiträumen. Eine Desilifizierung erfolgt besonders leicht in stark alkalischer Umgebung (sehr hohe pH-Werte), wie sie in der Natur bei uns normalerweise nicht vorkommen. Diese Methode habe ich vor etlichen Jahren einmal "mit der chemischen Keule" ausprobiert und festgestellt, dass eine bläuliche Patina, wie sie besonders auf mittelsteinzeitlichen Flintartefakten häufig zu beobachten ist, in wenigen Tagen hergestellt werden kann. Eine bläulich-weiße Patina dauert einige Tage länger. Nach etwa 3-4 Wochen war die Oberfläche bereits kreidig!

Solche desilifizierten Oberflächen sind wesentlich poröser als der "normaler "Feuerstein und können dadurch mineralhaltige wässrige Lösungen (mit Eisen, Mangan etc.) schnell aufnehmen. Ich vermute, dass die im Bruch sichtbaren unterschiedlich gefärbten Zonen in der stark desilifizierten Klinge (siehe Photo, Kais Beitrag) auf einen Effekt zurückzuführen sind, der in der Chemie bei der sogen. Chromatographie ausgenutzt wird. Bei der Wanderung einer Lösung unterschiedlicher chemischer Substanzen durch ein poröses Medium (z.B. Kieselgel, Kieselgur usw.) werden die gelösten Substanzen unterschiedlich stark an der Oberfläche des Mediums adsorbiert, wodurch eine Auftrennung des Gemisches in seine Bestandteile erreicht werden kann. Substanzen, die stark adsorbiert werden, werden "zurückgehalten" und "ausgebremst" und legen deshalb im Vergleich zu Substanzen, die weniger stark adsorbiert werden, in der gleichen Zeit einen kürzeren Weg zurück.

Literatur zum Thema Patinierung von Feuerstein:

Ich habe einmal vor ca. 37 Jahren bei Volker Arnold einen kleinen Aufsatz über die chemischen Hintergründe der Patinabildung gelesen. Ich glaube, der Verfasser war R. C. A. Rottländer.
Ich habe soeben auf Anhieb mehrere Zitate im WWW gefunden:

Rottländer, Rolf C.A.: Patinierung von Silices. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie 2 (5/6), 1976, 386-389.
Rottländer, Rolf C.A.: Das Ionenaustauschverhalten von Feuerstein. Acta Praehistorica et Archaelogica 11/12, 1980, 36-63.
Rottländer, Rolf C.A.: Über die chemische Veränderung von Artefakten durch Bildung von Kieselsäureestern während der Sedimenteinbettung. Archäologisches Korrespondenzblatt 14.2, 1984, 225-231.
Vermutlich gibt es noch weitere Beiträge.

Grüße,
KH
(entschuldigt bitte die bösen Fremdworte und die Chemie!)

[AxtimWalde]

Lieber Klaus,
herzlichen Dank für deine erschöpfende und plausible Erklärungen. Wenn man das so liest, erscheint es einem einfach logisch. Aber erst einmal darauf zukommen!
Auf alle Fälle habe ich diese Patinierungsart gleich mit im Vortrag integriert. Da kann ich noch etwas länger sabbeln.

LG
Kai

[Blattspitze]

Vielen Dank für die Infos.
Ist mit der angewendeten "chem. Keule" eine Patina erzeugt worden, die nicht von originalen Vergleichsstücken zu unterscheiden ist oder gibt es Hinweise zur Identifikation von Fälschungen?