Präparationswerkzeug

Präparieren mit dem Tensid Rewoquat

Eine gute Möglichkeit, Fossilien in Schalen- oder Calciterhaltung aus weichen, mergeligen Gesteinen schonend und unter Erhaltung auch feinster Strukturen zu präparieren, ist der Einsatz des Tensides Rewoquat. Ich habe bisher zwei Bezugsquellen ausfindig machen können, Krantz (www.krantz-online.de) und den FSB-Shop (www.fsb-shop.com). Das Tensid ist im FSB Shop mit € 16,50 pro Liter plus Versand (Januar 2007) ein wenig günstiger als bei Krantz. Ein teures Vergnügen bleibt es dennoch. Dies wird allerdings dadurch erträglich, dass man das Mittel vielfach verwenden und teilweise wieder reinigen kann.

Tenside werden vor allem in Reinigungsmitteln verwendet, sie sind ein wesentlicher Bestandteil aller Wasch- und Spülmittel.

Besonders interessant sind Tenside wegen ihrer so genannten Grenzflächenaktivität. Sie lagern sich an Grenzflächen an und setzen die Grenzflächenspannung soweit herab, dass vorher nicht mischbare Stoffe teilweise oder ganz miteinander mischbar sind.

Die Einzelmoleküle der grenzflächenaktiven Tenside haben eine hydrophobe (wasservermeidende) und eine hydrophile (wassersuchende) Seite. Sie haben u. a. die Eigenschaft, die Oberflächenspannung von Wasser abzubauen. Dies merkt man täglich bei der Benutzung von Spülmitteln und besonders deutlich, wenn man seine Gore- Tex-Jacke mit Standardwaschmitteln wäscht, unzureichend spült und danach in den Regen geht. Die Gore-Tex-Membran ist nichts anderes als flexibles „Sieb“ aus Teflon, dessen Maschenweite so klein ist, dass flüssiges Wasser aufgrund der Oberflächenspannung nicht hindurchgeht, Wasserdampf, der diese Oberflächenspannung nicht hat, aber passieren kann. Wenn Waschmittelreste im Gewebe verblieben sind und sich diese im Regenwasser lösen, geht aufgrund der Tensidwirkung die Oberflächenspannung verloren und aus dem Regenschutz wird ein durchlässiges Sieb, man wird tropfnass.

Eine wichtige Eigenschaft der Tenside ist die Fähigkeit, so genannte Micellen zu bilden. Micellen bestehen aus Tensidmolekülen, die sich in einer Lösung so zu Gruppen anordnen dass die unterschiedlich elektrisch geladenen Teile der Moleküle sich jeweils in der gleichen Richtung orientieren (Polarität, die Chemiker mögen mir die schlichte Erklärung verzeihen).

 
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Tröpfchen eines Tensids in Wasser (Mizelle)
Quelle: www.wikipedia.de



Diese
„Micellenbildung unterscheidet Tenside von allen anderen organischen Verbindungen und ist Voraussetzung für ihre Fähigkeit, Unlösliches löslich zu machen, eine Eigenschaft, derer wir uns beim Waschen täglich bedienen.

Die charakteristischen Eigenschaften von Tensiden sind:

Erniedrigung der Grenzflächenspannung
Anreicherung an Grenzflächen
Bildung von Micellen“

Zitat aus : Ragunathan Sanchayan: Bioabbaubare Tenside durch reduktive Aminierung von Isomaltose. - Dissertation Technische Universität Darmstadt 2005, S. 9.

Netterweise umschließen Tenside auch Partikel auf diese Weise, das machen wir uns täglich beim Spülen oder Waschen zunutze.

"Tenside unterstützen das Ablösen von kleinen Feststoffteilchen von einer anderen, festen Oberfläche, also z.B. die Ablösung von Schmutzpartikeln von Kleidungsstücken. Die Feststoffteilchen werden im Wasser "in der Schwebe gehalten". Es unterstützt die Bildung und Erhalt einer so genannten Suspension. Die Tenside lagern sich ähnlich wie bei einer Emulsion um die Feststoffteilchen an und hemmen das Zusammenklumpen, Absinken (= Sedimentieren) und das erneute Anhaften an anderen festen Oberflächen, die selbst mit einer "Tensidschicht" belegt sind. Die mit dem Tensid ummantelten Feststoffteilchen bilden mit dem Wasser ein sogenanntes Kolloid." Quelle: www.wikipedia.de
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Quelle: www.wikipedia.de

Nach der Theorie nun zur Praxis für den Fossiliensammler.

Rewoquat ist eine gelbliche, dickflüssige, brennbare und umweltschädliche Flüssigkeit. Das Tensid wird als Lösung in Isopropanol geliefert. Ein weiterer Zusatz von Isopropanol ist möglich, bringt aber nach meiner Erfahrung in Mengen bis ca. 20% keine wesentliche Verbesserung bei der Handhabung. Man sollte bei der Arbeit Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen, zudem ist das Mittel entzündlich. Rauchen oder offenes Feuer beim Umgang sind daher gefährlich. Darüber hinaus sollte man das Mittel wegen seiner umweltschädlichen Wirkung nur sehr stark verdünnt entsorgen. Ideal ist natürlich die Entsorgung als Sondermüll.

Man könnte wegen des Preises auf die Idee kommen, die Fossilien einfach in Spülmittel einzulegen. Dies ist nach meinen Vorversuchen jedoch fast wirkungslos und keinesfalls mit der Wirkung von Rewoquat zu vergleichen. Vermutlich ist in den Spül- und Waschmitteln die Tensidkonzentration zu gering, während wir bei der Rewoquatpräparation das Tensid in hochkonzentrierter Form anwenden.

Rewoquat wird in 1 l Gebinden verkauft. Der hohe Preis und die Handhabungsprobleme verbieten für den Hobbysammler die Anwendung bei großen Stücken.

Geeignet für die Präparation mit Rewoquat sind kleinere Fossilien bis etwa Faustgröße mit Schalen- oder Calciterhaltung in mergeligen Gesteinen, die einen sehr hohen Tonanteil haben. Je mehr Kalk die Matrix enthält, desto schlechter lässt sich mit Rewoquat präparieren. Bei höheren Kalkanteilen bietet sich die Präparation mit Ätzkali an. Völlig ungeeignet sind Fossilien aus überwiegend kalkigen Gesteinen oder solche, die z. B. als Steinkern vorliegen (der wird dann gleich mit aufgelöst) oder deren Schale beschädigt ist. Bei letzteren dringt das Tensid durch Risse oder Beschädigungen auch ins Innere ein und der Steinkern sowie die Schale zerfallen. Vorsicht ist ebenso bei Fossilien geboten, die aus einzelnen Teilen bestehen (z. B. Crionoiden, Trilobiten etc.).Die Fossilien könnten sich durch die Behandlung in ihre Einzelbestandteile zerlegen. Besonders bietet sich das Verfahren für Stücke an, die eine empfindliche Oberfläche mit zarten Strukturen haben, die bei einer mechanischen Präparation beschädigt würden. Positive praktische Erfahrungen habe ich vor allem mit Brachiopoden und Korallen aus mergeligen Mitteldevongesteinen sowie mit Stücken aus den Valanginiummergeln der Provence gemacht.

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Brachiopode Xystostrophia umbraculum aus den Junkerbergschichten (Mitteldevon) der Prümer Mulde . Das Stück war völlig von Mergel umhüllt und wurde ausschließlich mit Rewoquat präpariert, eine mechanische Präparation (außer Strahlen) hätte die zarten Höcker auf den Rippen des Gehäuses sicher zerstört.

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Seeigel Toxaster aus dem Valanginium der Provence im unpräparierten Zustand.

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Einmal mit Rewoquat präparierte Seeigel Toxaster.

Seeigel und andere Fossilen, alle abgebildeten Exemplare wurden mit einem Gesamtarbeitszeitaufwand von weniger als 15 Minuten einmal mit Rewoquat präpariert. Auch wenn sich die Gesamtpräparation über mehrere Tage hinzog, erforderten die einzelnen Arbeitsschritte kaum Zeit. Einige Exemplare müssen ein zweites Mal behandelt werden.

Als Präparationsgefäße eignen sich dicht verschließbare Schraubgläser, z. B. Marmeladen- oder Gurkengläser, für die dicksten Brocken verwende ich ein 3,6 l Kuststoffgefäß. Man sollte unbedingt auf einen absolut dichten Verschluss achten und diesen fest zudrehen. Zum einen ist das Mittel teilweise flüchtig, zum anderen gäbe es wegen der Dickflüssigkeit und Klebrigkeit des Mittels als Folge eines Umkippens eine ziemlich üble Schweinerei. Zum Entnehmen der Fossilien aus dem Präparationsmittel nimmt man am besten eine große Pinzette oder eine Gurken- oder Grillzange (gibt’s preiswert in der Haushaltwarenabteilung).

Die Funde sollte man zunächst gründlich in Wasser abbürsten und ungeeignete Stücke z. B. mit erkennbar beschädigter Schale aussondern. Danach lege ich sie für einige Tage in Wasser mit Spülmittelzusatz ein und schrubbe sie nochmals kräftig ab. Um das Präparationsmittel optimal nutzen zu können, sollte man anschließend, wenn viel Mergel auf den Stücken ist, möglichst viel Material mit Skalpell und Präpariernadel bis kurz vor die Fossiloberfläche entfernen. Hierbei muss man natürlich darauf achten, empfindliche Oberflächen nicht zu verletzen. Die mechanische Vorpräparation ist einfacher, solange die Matrix noch feucht und weich ist.

Da Rewoquat in Wasser geliert, müssen die zu präparierenden Stücke anschließend völlig trocknen, sonst ergibt sich eine störende, glibberige Gelschicht rund ums Fossil. Ich benutze zunächst ein altes Frotteehandtuch und lasse die Funde anschließend einige Tage auf einer saugfähigen Unterlage an der Luft trocknen. Im Winter kann man sie mit Vorteil auf die Heizung legen.

Anschließend legt man die Fossilien in die mit Rewoquat gefüllten Gläser, bei der Bestückung der Gläser mit dem Präparationsmittel sollte man die Volumenverdrängung durch die Fossilien berücksichtigen, ich fülle die leeren Gläser daher nur ca. bis zur Hälfte mit Rewoquat. Es empfiehlt sich, auf einer alten Zeitung, die auf einer unempfindlichen Unterlage (Müllbeutel) liegt zu arbeiten, da Spritzer oder danebengeratenes Rewoquat - wie bereits gesagt - eine üble und zudem sehr klebrige Sauerei sind.

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Glas mit Brachiopoden und Korallen aus dem Mitteldevon.

Bei den Fossilien aus den Valanginiummergeln reichte das Einlegen über Nacht, die Mitteldevonfossilien lasse ich 1- 2 Wochen in Rewoquat liegen. Es lohnt sich, die Behälter während der Einwirkung gelegentlich leicht zu schwenken, oft löst sich dabei schon Mergel ab und das Präpariermittel kommt dadurch an Stellen, die vorher nicht so gut erreichbar waren. Wegen der unterschiedlichen Einwirkungsdauer sollte man zunächst mit überschüssigen Exemplaren Vorversuche für jede Fundschicht machen.

Vermutlich kann man das Verfahren durch zusätzliche Anwendung von Ultraschall beschleunigen, praktische Erfahrungen damit habe ich bisher nicht.

Wenn die Einwirkungszeit beendet ist, nimmt man die Fossilien aus dem Präparationsmittel und legt sie über einem anderen Präparationsgefäß in ein Sieb zum Abtropfen. Empfehlenswert hierfür sind Kunststoffsiebe aus der Haushaltswarenabteilung. Metallsiebe korrodieren nach meiner Erfahrung durch das Präpariermittel sehr rasch. Wegen der Dickflüssigkeit des Mittels sollten aus Gründen der Sparsamkeit möglichst wenige Gefäße verwendet werden (bei jedem Umgießen verbleiben erhebliche Reste an den Gefäßwandungen), daher lässt man die Fossilien am besten in eines der anderen Präparationsgefäße abtropfen. Außerdem sollten wegen des Kleckerrisikos die Gefäße unmittelbar nebeneinander stehen. Das Ganze findet natürlich wieder auf einer Unterlage statt. Durch den gelösten Mergel wird das Präparationsmittel trüb und auf dem Boden der Gefäße bildet sich allmählich eine Schicht gelösten Mergels. Die benutzten Geräte lässt man am besten auch in ein Präparationsgefäß abtropfen, man kann sie danach mit reichlich heißem Wasser reinigen.

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Koralle zum Abtropfen in einem Sieb über einem zweiten Präparationsgefäß.

Nach dem Abtropfen gibt man die Fossilien in ein anderes Gefäß, um die Reste des Präparationsmittels mit Wasser zu entfernen. Man kann die Präparationsgefäße mit Rewoquat jetzt mit der nächsten Ladung vorbereiteter Fossilien bestücken, der bereits gelöste Mergel stört nicht, nur die Transparenz des Mittels lässt nach und auf dem Boden setzt sich immer mehr Mergel ab.

In den beigegeben Anleitungen wird für die Weiterverarbeitung kochendes Wasser empfohlen. Ich habe keinen wesentlichen Unterschied zu 60 C warmem Wasser aus dem Badewannenhahn feststellen können, diese Temperatur ist ausreichend und sicher schonender für die Fossilien. Durch die Wasserzugabe bildet sich Schaum. Man spült die Fossilien mit neuen heißen Wasserzugaben solange, bis sich fast kein Schaum mehr bildet.

Anschließend lässt man die Fossilien mit reichlich Wasser bedeckt ca. einen Tag stehen. Ausgetretene Rewoquatreste machen sich dann als im Wasser schwebende Gelwölkchen über den Fossilien bemerkbar. Man erneuert das Wasser bis keine Gelwölkchen mehr auftreten (meist nach 1 – 3 x Wechseln). Anschließend legt man die Stücke eine Woche erneut in Wasser ein. Hierbei löst sich oft mehr Mergel ab, als während des Lagerns in Rewoquat, es lohnt sich, gelegentlich umzuschwenken. Dann gießt man das Wasser ab und legt nochmals für einige Tage in Wasser ein.

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Fossilien im ersten Wasserbad nach der Rewoquatbehandlung, man erkennt deutlich die Schaumbildung.

Viele geeignete Stücke sind jetzt fertig präpariert (ca. 50 % - 70%). Wenn nötig, bürste ich sie noch mit einer Nagelbürste ab. Wenn dann noch Gesteinsreste vorhanden sind, entfernt man vorsichtig soviel wie möglich mit Skalpell und Präpariernadel, solange der Mergel noch feucht ist. Dies geht erheblich leichter, als vor der Rewoquatanwendung. Danach kann man die Stücke trocknen lassen und wenn nötig erneut einlegen. Mehr als 3 x mal hintereinander einlegen in Rewoquat bringt nach meiner Erfahrung keine wesentliche Verbesserung. Hartnäckigeren verbleibenden Mergelresten sollte man danach mit Ätzkali zu Leibe rücken.


Reinigen von Rewoquat


Irgendwann ist nach zahlreichen Anwendungen (ca. 8 – 20, je nach abgelöster Mergelmenge) der Punkt erreicht, an dem sich soviel Mergel in den Präparationsgefäßen angesammelt hat, dass neu eingelegte Fossilien im gelösten Mergel versinken.

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Mergelablagerungen auf dem Boden eines Präparationsgefäßes.

Jetzt sollte man eine Reinigung zumindest eines Teils des teueren Tensids versuchen. Man kann sich dabei die Tatsache zunutze machen, dass der abgelöste Mergel schwerer ist und sich am Boden der Gefäße absetzt. Man kann in 2 Schritten reinigen. Nach ca. 1 Woche ruhigen Stehens hat sich die Flüssigkeit weitgehend geklärt. Man gießt zunächst möglichst viel sauberes Mittel oberhalb des abgesetzten Mergels vorsichtig ab, um es direkt erneut zu verwenden. Den Rest, bei dem deutliche Mengen des Mergelbreis mitkommen, schüttet man mit der dünnflüssigen oberen Lage des Mergelbreis in ein Sammelgefäß. Hierfür ist ein schmales hohes Gefäß, das sich dicht verschließen lässt (z. B. Olivenglas), am besten geeignet. Den im Präparierglas verbliebenen Mergelanteil entfernt man mit einem Löffel weitgehend und wischt dann das Gefäß gründlich z. B mit Toilettenpapier aus. Ausspülen mit Wasser ist nicht zu empfehlen, da die geringen Rewoquatreste z. B. an den Wänden gelieren und sich dann hartnäckig dem Entfernen widersetzen.

In dem „Müllglas“ landen nun regelmäßig die verschmutzten Reste des Präpariermittels. Wenn dieses Glas weitgehend gefüllt ist und es mindestens ca. 2 Wochen ruhig gestanden hat, folgt der zweite Schritt. Auch in dem „Müllglas“ haben wir jetzt wieder einen Überstand aus fast klarem Präpariermittel und einen Bodensatz aus Mergel. Wir gießen nun den klaren Überstand in eines der Präparationsgefäße zurück. Wer will, kann den flüssigeren Teil des Mergelbreis weiter reinigen. Ich habe allerdings Zweifel, ob der Aufwand wirklich lohnt, da man dabei einen Teil des Ergebnisses durch Rückstände in Gefäßen und Werkzeugen wieder verliert. Sinnvoll ist der Aufwand jedenfalls nur, wenn man eine nennenswerte Menge zurückgewinnen kann. Dennoch für ganz Sparsame hier das Verfahren: Man gießt den flüssigeren Teil des Breis durch ein feines Kunststoffsieb in einen so genannten Scheidetrichter (Bezugsquelle ebay), wie er in Chemielabors verwendet wird.

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Scheidetrichter in verschiedenen Größen.

Gröbere Mergelstücke verbleiben dabei im Sieb. Wenn man den Trichter direkt in die obere Öffnung des Scheidetrichters setzt, muss man unbedingt darauf achten, dass die verdrängte Luft entweichen kann. Hierfür kann man in der Öffnung des Scheidetrichters zusätzlich etwa eine Büroklammer einhängen. Am elegantesten ist natürlich die Benutzung eines Laborstatives, an dem man den Trichter separat mit einer Klemme befestigt.

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Laborstativ mit Scheidetrichter, Einfülltrichter und Sieb.

Den im „Müllglas“ verbleibenden festeren Mergelrest kann wie zuvor beschrieben entfernen und entsorgen. Man lässt den Scheidetrichter möglicht ruhig ca. 2 Wochen stehen. Der Mergel hat sich jetzt im unteren Teil des Trichters angesammelt, durch den Hahn kann man den Mergelbrei (Er enthält natürlich eine gewisse Menge Rewoquat) z. B. in eine Plastiktüte laufen lassen und entsorgen. Das klare Rewoquat kann man wieder in eines der Präparationsgefäße füllen.

Wer unbedingt will, könnte noch versuchen, den Brei zu filtrieren, dies bringt aber selbst bei einer Unterdruckfiltration mit Saugflasche und Büchnertrichter nur sehr wenig, zudem verbleiben wieder Rewoquatreste in Filter, Trichter und Saugflasche. Nach meiner Meinung lohnt der Aufwand wegen der wenigen ml nicht. Zudem ist die Reinigung der Geräte zu aufwendig.

Ich schätze die Präparationsmethode mit Rewoquat sehr, weil sie im Vergleich etwa zu einer rein mechanischen Methode trotz der langen Beschreibung des Vorgangs sehr wenig Arbeit verursacht (die einzelnen Arbeitsgänge beanspruchen jeweils nur wenige Minuten) zudem bleiben auch feinste Strukturen erhalten. Man lässt sozusagen die Chemie für sich arbeiten und kann sich in der gewonnenen Zeit anderen Fossilien widmen. Wenn man den Arbeitsprozess gut organisiert, kann man ohne großen Arbeitszeitaufwand erhebliche Mengen an kleineren Fossilien sozusagen nebenbei mit minimalem Arbeitsaufwand kontinuierlich präparieren. Zudem hat man nicht wie bei Ätzkali Probleme mit Ausblühungen des Präparationsmittels. Nach der Rewoquatbehandlung noch anhaftende Mergelreste kann man oft mit Ätzkali entfernen. Wenn man Rewoquat als Vorbereitung einer Ätzkalipräparation nutzt, verkürzt man dadurch die Einwirkungsdauer des Ätzkalis und hat hinterher einen geringeren Aufwand, um das Ätzkali wieder zu entfernen. Auch umgekehrt habe ich schon die letzten Ätzkaliausblühungen an lange geätzten und nachbehandelten Stücken mit dem Tensid entfernt.

Interessante und geeignete Fossilien aus bestimmten Mergelschichten lege ich inzwischen grundsätzlich zunächst in Rewoquat, weit mehr als die Hälfte ist nach dem ersten „Bad“ fertig präpariert. Bei Stücken aus anderen Schichten mag das durchaus weniger erfolgreich sein. Beim Rest muss man, wenn sich denn der Aufwand lohnt, die Präparation mit Rewoquat wiederholen oder andere Verfahren anwenden. Empfehlenswert ist das Verfahren für geeignete Fossilien nach meiner Meinung auf jeden Fall. Zudem ist es wunderbar bequem, genau das Richtige für Faulpelze wie mich.

Joachim Strick