Ein Bild, wie eine Fütterung?

[drakenumi1]

Man sieht sofort, worauf ich hinauswill:
Für die vielen kleinen durchgeschliffenen Löcher in den der Berührung zugänglichen oberen Prägekonturen findet sich in meinem naturwissenschaftlich geprägten Verstand kein Ansatz für eine akzeptable Erklärung, es sei denn diese, daß es sich um eine dünne Silberhülle handelt, unter der sich ein (offenbar) unedlerer Kern befindet, also eine subaerate Prägung, eine Fütterung. Dies erklärt auch am besten diese absolute und diskrete Trennung entlang einer ganz eng begrenzten Schicht von edlem zu unedlem Metall.-

Solche Beispiele waren in der Vergangenheit hier bereits mehrfach Gegenstand von kurzen Erörterungen, mit der "Erklärung", es würde ein Prozeß der molekularen "Wanderungstrennung" stattgefunden haben, - das edle Silber wäre aus dem Kern nach außen in den Randbereich gewandert, die unedle Rest-Legierung im darunterliegenden Kern verblieben. Zwischen beiden diese ABSOLUTE UND ÜBERGANGSLOSE Trennung. Diesen Gedankengang kann ich nicht verdauen. Die Natur macht doch keine Sprünge, denn wenn schon Wanderung, dann wäre der Übergang vom Silber zum unedlen Metall fließend, bzw. gleitend. Und danach sieht das im Bild nicht aus.

Bsonders unglaubhaft erscheint mir ein solcher Effekt an einem frühen Republikdenar, als das Silber noch in relativ hoher Reinheit ausgemünzt wurde und es zu solch einer Wanderungstrennung keine Voraussetzung gab.
Mir scheint eine solche Erklärung allseits abenteuerlich. Aber sicher ist diese Erscheinung von der Forschung längst verständlich dargelegt worden, aber wo??
Oder wer kann über die Hintergründe kurz und prägnant Auskunft geben??

Grüße und Dank von

drake

[shanxi]

es würde ein Prozeß der molekularen "Wanderungstrennung" stattgefunden haben, - das edle Silber wäre aus dem Kern nach außen in den Randbereich gewandert, die unedle Rest-Legierung im darunterliegenden Kern verblieben.

Ganz unsinnig ist die Erklärung nicht. Vorausgesetzt, dass die Silberatome tatsächlich wandern ist dies ein zufälliger Prozess, d.h. die brechen jetzt nicht auf mit dem Ziel: ich will zur Oberfläche, sondern wandern ziellos. An der Oberfläche findet dann eine Anreicherung statt, wenn die wandernden Atome die dort zufällig landen, dort lieber verbleiben, als in den Kern zurückzuwandern. Das ist wie bei Kunstoffen, bei denen z.B. ein Weichmacher an die Oberfläche migriert und dort einen Schmierfilm bildet.

So gesehen wird die Zusammensetzung des Kerns relativ konstant bleiben und die Oberflächenschicht sich deutlich vom Rest unterscheiden.

Beim alternativen Prozess, einer Abreicherung des unedleren Metalls an der Oberfläche durch Herauslösen, ist eher ein Gradient zu erwarten.


P.S.: Gibt es einer Erklärung welche Atome bevorzugt wandern, also warum sind Denare nicht von einer Kupferschicht umgeben, und warum reichern sich bei Aurei oft unedle Metalle an der Oberfläche an.

[drakenumi1]

Und um Deine Gedanken / Fragen noch zu vertiefen: Was führt zu dem offenbar plötzlichen Abbruch dieses Prozesses an der heute von uns feststellbaren Grenzschicht? Warum ist dort Schluß und setzt sich nicht weiterhin fort mit einer Tendenz des weiteren Wanderns nach innen? Wenn es überhaupt eine "Wanderung" war, und nicht nur eine kristalline Umwandlung, warum hat sich diese nicht offenbar auch in der gesamten Münzdicke abgespielt? Diese Schichtbildung muß bereits kurze Zeit nach der Inverkehrssetzung der Münze geschehen sein, während ihres intensiven Gebrauchs, und ist in den 2000 Jahren danach nicht weiter fortgeschritten. Waren es die eventuell nur kurze Zeit wirkenden speziellen und seltenen Umwelteinflüsse, die ihre Wirkung nur bis in diese hier feststellbare geringe Eindringtiefe von 0,1-0,2 mm (geschätzt) entfalteten? Und da und dort war dann "Schluß"? Wenig plausibel angesichts vieler völlig gleichartiger Erscheinungsbilder an ähnlichen Münzen ..... Übrigens: beschränkt überwiegend nur auf Republikaner-Denare?
Viele Fragen und Spekulationen, die auf gesicherte Antworten warten .....

Grüße von

drake

[Numis-Student]

Nur eine Theorie...

Wäre es möglich, dass die oberste Schicht durch den Prägevorgang komprimiert wird und daher etwas anders patiniert als das darunterliegende Material ?

MR

[shanxi]

Warum ist dort Schluß und setzt sich nicht weiterhin fort mit einer Tendenz des weiteren Wanderns nach innen? Wenn es überhaupt eine "Wanderung" war, und nicht nur eine kristalline Umwandlung, warum hat sich diese nicht offenbar auch in der gesamten Münzdicke abgespielt?

Ein paar Mutmaßungen:

1: Der Prozess stoppt wenn die Legierung einen stabilen Zustand erreicht hat, Kristallisation spielt hier sicher eine Rolle

2: Der Prozeß findet auch im Inneren der Münze statt, zeigt sich dort aber im Sinne von Domänenbildung. Ich kann mich jedenfalls an mikroskpische Aufnahmen von Kernen mit Domänenstruktur errinnern, finde sich aber gerade nicht.

Nur eine Theorie...

Wäre es möglich, dass die oberste Schicht durch den Prägevorgang komprimiert wird und daher etwas anders patiniert als das darunterliegende Material ?

MR

Sicher hat man an der Oberfläche im Unterschied zum Kern bei der Prägung starke Scherkräfte die einen Unterschied bewirken können. Die Oberfläche wird sicher auch schneller auskühlen.

[klunch]

Reden wir hier vom Wandern der Atome (=ein zielloser zufälliger Prozess - das kann ich schwerlich glauben) oder sprechen wir über Diffusion von Silberatomen und/oder Kupferatomen?

Ich vermute, es ist hier die Diffusion von Atomen in Feststoffen gemeint. Dazu gibt es viel Literatur, allerdings habe ich auf die Schnelle nichts speziell über Münzen gefunden. Temperatur ist ein sehr wesentlicher Parameter, allerdings eben auch Zeit, und 2000 Jahre sind da bereits eine Größenordnung, die selbst bei Zimmer- oder Bodentemperatur nicht zu vernachlässigen ist.

Die oberste Schicht des Reliefs hat beim Prägen den geringsten (und nicht den höchsten) Druck abbekommen, der höchste Druck hat auf den tiefsten Stellen im Feld gelastet (auf den glatten Flächen).[Dort mußte die meiste Arbeit verrichtet werden, das aus diesen Bereichen verdrängte Metall ist in die höheren Bereiche des Stempels "ausgewichen", und hat sich entlang der vom Stempel vorgegebenen Form verteilt, bis es diese vollständig ausgefüllt hat.]

Die eigentliche Frage, wie diese scheinbar geringe, gleichmäßige Deck-Schicht von (edlerem?) Silber auf die Münze kommt, bleibt im Raum stehen. Das Weißsieden kam m.W. erst Jahrhunderte später auf und dabei dürfte es keine so gut sichtbare Trennung zwischen den Bereichen geben.

Bin gespannt, ob es dazu eine plausibel klingende Theorie gibt.

Grüße klunch

[shanxi]

Wenn ich dam mal Wikipedia zitieren darf:
Diffusion (v. lateinisch diffundere ausgießen, verstreuen, ausbreiten) ist ein natürlich ablaufender, physikalischer Prozess. Er führt mit der Zeit zur vollständigen Durchmischung zweier oder mehrerer Stoffe durch die gleichmäßige Verteilung der beteiligten Teilchen. Entropie ist hier das Stichwort. Also genau das wovon wir hier nicht sprechen.

Es geht nicht um Diffusion sondern um Migration, oder eben wandern. Auch dazu gibt es viel Literatur, speziell zur Migration von Metallen im elektrischen Feld, Halbleitertechnologie etc.

Mein Beispiel von Weichmachern die an die Oberfläche von Kustoffen migrieren ist da schon passend.

Bleibt die Frage nach der Triebkraft. Bei der Diffusion ist es die Entropie, bei der Migration ohne äußere Einflüsse bleibt eigentlich nur die Stabilisierung der Legierung durch z.B. Phasenseparation oder/und Kristallisation, wobei die Wanderung vermutlich hauptsächlich entlang Korngrenzen stattfindet, sprich in besonders ungeordneten Bereichen stattfinden wird.

P.S.: denkbar ist natürlich ein kombinierter Prozess, entropische Diffusion der Komponente A in ein Bereich wo Komponente A durch z.B. Kristallisation aus dem Gleichgewicht genommen wird, was zu einer weiteren Diffusion führt.

[klunch]

Bei der Migration bin ich mir gar nicht so sicher wie Du, denn speziell bei Münzen fehlt mir im Vergleich zur Halbleiterthematik die Spannung und das elektrische Feld als Antrieb für den Wanderungsprozess.

Weichmacher und Kunststoffe zählen zur organischen Chemie, da laufen ganz andere Prozesse ab als in einem halbwegs kristallin-atomaren Feststoffgemisch einer Münze. Genau deswegen finde ich, daß das Beispiel nicht passt. Lange Kohlenstoffketten, funktionelle Gruppen verschiedenster Zusammensetzung und eine bunte Mischung an Radikalen - das ist viel reaktiver als festes Metall. Ein bisschen UV-Strahlung und auf einmal gibt es ganz andere Verbindungen. Es fällt mir schwer, da einen Zusammenhang zu sehen. (Damit will ich Dir nicht zu nahe treten! )

Eine Migration ohne äußere Einflüsse - da bin ich sehr skeptisch(um nicht zu sagen: ich halte das für unmöglich). Was treibt ein Silberatom dazu, seinen Platz zu verlassen und sich nahe der Oberfläche einen neuen Platz zu suchen? Das daraus resultierende Wachstum müßte irgendwie kristallin sein und wäre kaum gleichmäßig verteilt und bei weitem nicht so dicht gepackt, wie in einer geprägten Münze. Für mich ist auch Entropie in einem Festkörper durchaus eine Erklärung für Diffusion aber keine Erklärung für diese Deckschicht. Kenntnis über die Zusammensetzung der Deckschicht und des an einigen Stellen offenen Kerns wären jetzt ganz hilfreich.

Grüße klunch

PS: und jetzt lese ich Shanxis Nachtrag und diese Idee klingt sehr interessant! Dann könnte es doch Diffusion sein

[beachcomber]

wie wär's denn damit?
der silbergehalt ist niedriger als 100%, und um trotzdem ein makelloses bild abzugeben wurde der schrötling vor dem prägen weissgesotten. dabei sammelt sich das reine silber an der oberfläche. beim umlaufen wird diese reine schicht natürlich ganz schnell abgegriffen, und das etwas unedlere metall kommt zum vorschein.
genau diesen prozess meine ich an deiner münze gut erkennen zu können!
grüsse
frank

[Hoja]

Aber es erscheinen doch die erhabenen Stellen "silberner" (sieht zumindest so aus), also die Stellen die am ehesten abgegriffen sind.
Oder seh ich das falsch?
Holger

[beachcomber]

ich glaube das siehst du falsch!
alle stellen die abgegriffen sind, sind auch erhaben. im feld z.b. keine einzige stelle!
grüsse
frank

[Hoja]

Ah ok. Das mit abgegriffen und erhaben war mir klar. Ich hatte deine Ausführung nur falsch herum verstanden.

[shanxi]

Eine kleine Ergänzung:

Ich habe gerade ein bischen über Silber-Kupfer Legierungen nachgelesen und bin dabei auf eine interessante
Tatsache gestossen, die mir bislang nicht so klar war:
Silber und Kupfer sind in geschmolzenen Zustand miteinader mischbar, bei tiefen Temperaturen jedoch quasi komplett unmischbar.
Das die durch Abschrecken der Schmelze erzwungene homogene Mischung instabil ist, und nach Entmischung strebt ist somit naheliegend.

[ Lit: Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, Silber, System-Nr. 61, 8. Aufl., Verlag Chemie, Weinheim 1970/72 /// Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Weinheim 1976/82, ]

[Marcus Aurelius]

Eine kleine Ergänzung:

Ich habe gerade ein bischen über Silber-Kupfer Legierungen nachgelesen und bin dabei auf eine interessante
Tatsache gestossen, die mir bislang nicht so klar war:
Silber und Kupfer sind in geschmolzenen Zustand miteinader mischbar, bei tiefen Temperaturen jedoch quasi komplett unmischbar.
Das die durch Abschrecken der Schmelze erzwungene homogene Mischung instabil ist, und nach Entmischung strebt ist somit naheliegend.

[ Lit: Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, Silber, System-Nr. 61, 8. Aufl., Verlag Chemie, Weinheim 1970/72 /// Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Weinheim 1976/82, ]

Wozu sollte man in der Antike eine Metall-Schmelze abschrecken ? Und vor allem , wie hätten die dort sowas machen können ?


Grüsse

Marcus Aurelius

[shanxi]

Wozu sollte man in der Antike eine Metall-Schmelze abschrecken ? Und vor allem , wie hätten die dort sowas machen können ?


Grüsse

Marcus Aurelius

Abschrecken ist relativ, wenn ich eine Schmelze bei diesen Tempearturen aus dem Tiegel auf auf eine kalte Fläche oder in eine kalte Form ausgieße, glüht die zwar noch, wird aber fast augenblicklich fest oder zumindest sehr zäh. In den genannten Literaturstellen ist ebenfalls beschrieben, wie das Verhältnis von homogener Mischung und Bereichen der mit mehr oder weniger reinen Metalle, stark von der Abkühlrate abhängt. Je schneller abgekühlt wird desto mehr Bereiche homogener Mischung. Ein einfach ausgießen reicht jedoch schon aus um einen großen Anteil homogener Mischbereiche zu erhalten.

Zur Entmischung wäre es auch interessant ob die thermische Nachbehandlung der Rohlinge (z.B. vor dem Prägen) sich bei den Republikanern von späteren Münzen unterscheidet.