Farbstoffe

(Pigmente, lat.), gemeinschaftliche Bezeichnung sehr verschiedenartiger Substanzen, von deren Eigenschaften man besonders die Farbe berücksichtigen will. Viele chemische Verbindungen zeichnen sich durch eine charakteristische Färbung aus, und dieselbe gehört so sehr zu dem Wesen der fraglichen Substanz, daß diese in gleichem Zustand niemals existieren kann, ohne jene Farbe zu zeigen. Man bereitet z. B. das Ultramarin nur aus Stoffen, von denen keiner eine blaue Farbe besitzt; auch läßt sich aus dem Ultramarin nichts abscheiden, was man als den Farbstoff dieses Körpers betrachten kannte.

Wenn man aber Zucker [* 2] oder Stärkemehl mit einer geringen Quantität Ultramarin mischt, dann bildet dieses in der bläulichen Mischung den Farbstoff. In ähnlicher Weise werden viele an sich farblose Mineralien [* 3] und Gesteine durch Beimischung geringer Mengen Eisen-, Mangan-, Kupfer- und Chromverbindungen gefärbt, während man z. B. von einem Farbstoff des Rotkupfererzes nicht sprechen kann, da dieses aus Kupferoxydul besteht, welchem die rote Farbe eigentümlich ist.

Derartige in der Natur vorkommende farbige Körper, namentlich Eisen- und Kupferverbindungen (Rot- und Brauneisenstein, Ocker, Malachit, Kupferlasur), [* 4] durch Eisenoxyd intensiv gefärbte Thone (Bolus, Umbra etc.), Graphit, Bleiglanz, Braunkohle, Kreide, [* 5] Gips, [* 6] Schwerspat, bilden die in der Technik benutzten Erd- oder natürlichen Mineralfarben. Die Farbstoffe des Pflanzenreichs sind teils direkte Erzeugnisse des Pflanzenlebens, teils Umwandlungsprodukte vegetabilischer Substanzen und zeigen in ihrer chemischen Beschaffenheit wenig Übereinstimmung.

Sie sind meist schwache Säuren, nur wenige sind indifferent, und einzelne, wie das Berberin, zeigen basische Eigenschaften. Man kennt unter ihnen Glykoside, und mehrere stehen zu den Gerbsäuren und deren Abkömmlingen in naher Beziehung. Die von der Natur fertig gebildeten, ungemein verbreiteten und reich nüancierten Farbstoffe sind wenig untersucht. Sie finden sich gelöst oder in körnigen Ablagerungen, meist in den dem Licht [* 7] ausgesetzten oberflächlichen Pflanzenzellen; andre kommen auch in den Verdickungen der Zellhaut vor; technische Bedeutung haben sie selten.

Dagegen finden sich in den innern, vor dem Licht geschützten Zellschichten die Chromogene, welche an sich keine Farbstoffe sind, aber zu solchen in naher Beziehung stehen. Alle Farbstoffe scheinen aus Chromogenen hervorzugehen, viele können künstlich daraus hergestellt und zum Teil wieder in solche zurückverwandelt werden. Sehr häufig entstehen Farbstoffe aus Chromogenen unter dem Einfluß des Sauerstoffs, oft nur bei Gegenwart einer starken Base und bisweilen unter Mitwirkung von Ammoniak.

Die Rückbildung ist dagegen gewöhnlich ein Reduktionsprozeß. Die Chromogene sind in ihrem Vorkommen an die speziellsten Organisationsverhältnisse sind deshalb an einzelne Gattungen oder gar Arten von Pflanzen gebunden. Für die Technik liefern sie die wichtigsten Farbmaterialien. Durch Licht, Luft, Ozon und die meisten oxydierend wirkenden Stoffe, namentlich auch durch Chlor, werden die meisten Pflanzenfarbstoffe zerstört, während die schweflige Säure besonders bei mäßiger Einwirkung oft nur farblose Verbindungen mit den Farbstoffen einzugehen scheint, aus welchen durch Schwefelsäure, [* 8] Schwefelwasserstoff etc. der Farbstoff regenerirt werden kann.

Säuren nüancieren die meisten Farbstoffe, machen blaue rot und rote gelb; doch kann man in der Regel durch Neutralisation der Säure mit Ammoniak die ursprüngliche Farbe wiederherstellen. Alkalien färben viele rote Farbstoffe blau, blaue grün, gelbe rot oder rotbraun, und auch hier kann in der Regel durch schnellen Zusatz verdünnter Säure die ursprüngliche Farbe wiederhergestellt werden. Andre Farbstoffe, wie das Ultramarin, werden durch Säure und manche, wie das Berliner Blau, [* 9] durch Alkalien vollständig zerstört. Die Mehrzahl der Farbstoffe bildet mit den Alkalien lösliche, mit den alkalischen Erden häufig, mit den Erden, schweren Metalloxyden und basischen Metallsalzen fast immer schwer lösliche oder unlösliche Verbindungen (Farblacke, Lackfarben, Lacke). Aus einer mit Alaunlösung versetzten Abkochung von Rotholz wird ¶

z. B. durch Soda Thonerdehydrat abgeschieden, welches sich mit dem roten Farbstoff zu einem Lack verbindet. Hierauf beruht in vielen Fällen die Fixierung der Farbstoffe auf der Faser. Da aber diese Verbindungen durch Säuren wieder zerstört werden, so kann man in der Färberei bestimmte Stellen der Gewebe [* 11] vor der Fixierung schützen oder schon fixierte Farbstoffe wegbeizen und beliebige Zeichnungen hervorbringen. Die Lacke besitzen, selbst wenn sie mit farblosen Oxyden, häufiger aber, wenn sie mit farbigen Oxyden dargestellt wurden, eigentümliche Nüancen, wovon die Färbekunst ebenfalls vielfach Gebrauch macht.

Viele Farbstoffe lösen sich in Wasser einige nur in Alkohol und Äther; andre sind in den gewöhnlichen Lösungsmitteln unlöslich. Aus ihren Lösungen werden manche durch Salze gefällt, die meisten durch Kohle absorbiert, so daß man gefärbte Flüssigkeit gewöhnlich mit Kohle entfärben kann. Unter den tierischen Farbstoffen ist der Farbstoff des Bluts allen Wirbeltieren gemeinsam, und die übrigen in letztern auftretenden Farbstoffe sind wahrscheinlich immer nur Modifikationen, häufig unmittelbare Umsetzungsprodukte des Blutrots.

Sie sind vielleicht alle eisenhaltig, immer stickstoffhaltig, zeigen sehr verschiedene Löslichkeit in Wasser; die meisten lösen sich in Alkalien, einige auch in Alkohol, Äther und Chloroform. Manche können kristallisiert erhalten werden, die meisten sind vollständig indifferent und werden durch Chlor zerstört; manche, wie die Gallenfarbstoffe, sind sehr veränderlich und können eine Reihe von Farbenwandlungen erleiden, andre sind ungewöhnlich beständig, und das Melanin gleicht in dieser Beziehung der reinen Kohle.

Gewisse niedere Organismen erzeugen durch ihren Lebensprozeß aus eiweißartigen Körpern sehr lebhafte blaue und rote Farbstoffe, welche in allen Eigenschaften mit den künstlichen Anilinfarbstoffen übereinstimmen (blutendes Brot, Blau- und Rotwerden der Speisen). Anilinrot und Anilinviolett finden sich auch in der Molluskenspezies Aplysia depilans L. (Seehase). Praktische Bedeutung besitzt von den tierischen Farbstoffen fast nur das Kochenillerot (Karmin).

Zahlreicher als die natürlichen sind die künstlichen Farbstoffe, sowohl Mineralfarben (Eisen-, Kupfer-, Chrom-, Kobalt-, Blei-, Zinkfarben etc.), denen sich die Metallfarben (gepulverte Metalle, Bronzefarben) anschließen, als organische, welche teils aus Pflanzen, seltener aus Tierstoffen, am zahlreichsten und mannigfachsten aber aus Bestandteilen des Steinkohlenteers (Anilin-, Naphthalin-, Phenol-, Azofarbstoffeetc.) dargestellt werden. Diese Teerfarben, ausgezeichnet durch Reichtum und Schönheit der Nüancen, sind in neuester Zeit sehr wichtig geworden und haben die natürlichen Farbstoffe um so mehr zurückgedrängt, als es gelungen ist, einige der wichtigsten von letztern, wie Alizarin (Krapprot) und Indigo, [* 12] aus Teerbestandteilen künstlich darzustellen.

Nach ihrer Verwendung teilt man die Farbstoffe in mehrere Gruppen. Die Maler- oder Anstrichfarben, die wesentlich in der Malerei und zu Anstrichen benutzt werden, zerfallen je nach dem Bindemittel, mit welchem der Farbstoff gemischt ist, in Aquarell-, Honig- oder Gummifarben, Tuschen, Pastellfarben, Wasser- oder Leimfarben, Öl- und Wasserglasfarben. Sie sind Körperfarben (Deck-, Gouachefarben), wenn sie die Fläche, auf welche sie aufgetragen werden, mehr oder weniger vollständig verdecken, oder Lasurfarben (Saftfarben), wenn sie auf der Unterlage nur eine durchsichtige Schicht bilden.

Diese sind in Wasser oder Alkohol löslich, jene nicht. Von den Email- oder Schmelzfarben, zum Färben von Glasflüssen, Glasuren und für die Porzellanmalerei bestimmt, verlangt man ein eigentümliches Verhalten in hoher Temperatur (in der geschmolzenen Glasmasse und beim Einbrennen auf Porzellan). In der Färberei und Zeugdruckerei kommen die Farbstoffe in eigentümlicher Weise zur Anwendung. Selten wird der Farbstoff mittels eines der gewöhnlichen Bindemittel auf der Faser befestigt. In der Regel dient vielmehr als Befestigungsmittel eine sogen. Beize, und bisweilen wird der Farbstoff selbst erst auf der Faser erzeugt, indem man diese z. B. nacheinander in zwei Salzlösungen bringt, die bei gegenseitiger Einwirkung aufeinander Berliner Blau erzeugen (vgl. Färberei, S. 40). Von besonderm Interesse ist die Wirkung der Farbstoffe auf den Organismus. Im folgenden geben wir eine

Zusammenstellung der gebräuchlichsten Farbstoffe.

I. Giftige Farbstoffe.

Schwarze Farben: Antimonschwarz (Eisenbronze, Eisenschwarz), Quecksilberschwarz.

Braune Farben: Bleibraun, Breslauer Braun (Chemischbraun), Terra siena.

Rote Farben: Zinnober [* 13] (Chinesischrot, Vermillon, Pariser Rot, Patentrot), Antimonzinnober, Mennige (Bleirot, Minium, Pariser Rot, rotes Bleioxyd), Chromrot (Chromzinnober, chromsaures Bleioxyd), Mineralrot, roter Streuglanz, Schönrot, Florentiner Lack [* 14] (sofern derselbe arsenhaltig ist), rotes Korallin, gewisse Arten von Fuchsin, Kupferrot (Kupferoxydul).

Orangefarben: Chromorange, Goldschwefel (Antimonorange).

Gelbe Farben: Rauschgelb (Auripigment, Operment, Königsgelb, Persischgelb, Chinesischgelb, Spanischgelb), Kadmiumgelb, Chromgelb (Kaiser-, Neu-, Kron-, Kölner, [* 15] Pariser, Leipziger, Gothaer Gelb), Neapelgelb, Kasseler Gelb (Mineral-, Turners, Patent-, Montpellier-, Veroneser, Chinesischgelb), Zinkgelb (chromsaures Zinkoxyd), Ultramaringelb (Gelbin, Barytgelb), Antimongelb, Steinbühler Gelb, Wismutgelb, Massicot (Bleigelb), Gummigutt, Pikrinsäure (Pikringelb), Aurantia (?).

Grüne Farben: Grünspan (Spangrün), Bremer Grün, Berggrün (Braunschweiger Kupfergrün), Barytgrün (Mangangrün), Zinkgrün (Rinmanns Grün), Kobaltgrün, grüner Zinnober (Ölgrün, Resedagrün, Maigrün, Moosgrün, Laubgrün, Neapelgrün), Chromgrün (Grignets Grün, grünes Chromoxyd), Scheeles Grün (Schwedischgrün, Mineralgrün), Schweinfurter Grün (Kaisergrün, Königsgrün, Kurrers Grün, Kirchbergers Grün, Schobergrün, Zwickauer Grün, Grundiergrün, Englischgrün, Kasseler Grün, Leipziger Grün, Neuwieder Grün, Originalgrün, Patentgrün, Pickelgrün, Mitisgrün, Maigrün, Moosgrün, Schweizer Grün, Pariser Grün, Wiener Grün, Würzburger Grün, Papageigrün, Baseler Grün), Casselmanns Grün, Smaragdgrün, Gelbholz- und Quercitrongrün, Jodgrün.

Blaue Farben: Bergblau (Mineralblau, Kalkblau, Kupferblau, Kasseler Blau, Hamburger Blau, Englischblau, Neuwieder Blau), Cöruleum, Kobaltblau (Thénards Blau), Molybdänblau (Mineralindigo), Schmalte (Eschel), Berliner Blau (und zwar speziell Luisenblau und Mineralblau), blauer Erzglanz, blauer Streuglanz, manche Sorten Anilinblau.

Violette Farben: Alle aus giftigen blauen oder roten Farben hergestellten violetten Gemenge, ferner manche Sorten Anilinviolett.

Weiße Farben: Bleiweiß [* 16] und bleiweißhaltige Mischungen (Schieferweiß, Kremser Weiß, Venezianer Weiß, Hamburger Weiß, Holländer Weiß, Tiroler Weiß, Thénards Weiß, Clichyer Weiß, Französischweiß, Silberweiß, Perlweiß), Zinkweiß (Schneeweiß, Zinkblumen, Zinkoxyd), Barytweiß (Schwerspat, Spatweiß, Mineralweiß, Neuweiß, Bleiweißsurrogat, Permanentweiß, Blanc fixe), Satinweiß, Wismutweiß (Spanischweiß, Schminkweiß, echt Perlweiß).

Graue Farben: Alle Mischungen, welche schädliche weiße oder schwarze Farben enthalten, dann Zinkgrau, Zinkblende. Metall- oder Bronzefarben: Schaumgold, Schaumsilber, unechtes Metallgold und Metallsilber, unechtes Malersilber, Kupferbraun, Bronzelacke aus schädlichen Anilinfarben, Wolframbronzen.

II. Nichtgiftige Farbstoffe.

Schwarze Farben: Frankfurter Schwarz (Rebschwarz, Weinschwarz, Drusenschwarz, Hefenschwarz), Rußschwarz (Kienruß, Lampenschwarz), Ölschwarz, Beinschwarz, Korkschwarz (Spanischschwarz), Neutralschwarz, Kernschwarz. ¶

Braune Farben: Umbra (Umbraun, Kölnischbraun, Kesselbraun, Spanischbraun, van Dycks Braun, Eisenacher Braun, brauner Karmin), Biester (Sodbraun, Chemischbraun), Manganbraun (Mineralbiester, Wad), Rotbraun, Mumienbraun, Sepia, Mahagonibraun, Modebraun, Russischbraun.

Rote Farben: Eisenrot (roter Ocker, Rouge, Engelrot, Berliner Rot, Nürnberger Rot, Indischrot, Neapelrot, Steinrot, Hausrot, roter Bolus, rote Erde, Rötel, Polierrot, Totenkopf, Caput mortuum, Kolkothar, Blutstein), Freienwalder Rot, Rotlacke (Kugellack, Wiener Lack, Rosenlack, Karminlack, Blauholzrot, Rotholzrot, Rosenrot, Karmin), Bezetten, Sophienrot, Safflorrot (Tassenrot, Safflorkarmin), Anilinrot (giftfreies), Anthracenrot (Purpurin, Alizarin), Krapprot, Rotsäfte (Berberitzensaft, Alkermessaft, Malvenrot, Heidelbeerrot).

Orangegelbe Farben: Orlean (Saftnanking), Gemenge aus unschädlichen roten und gelben Farben.

Gelbe Farben: Ockergelb (Ockererde, Gelberde, Hausgelb, Goldocker, Satinocker, Chineser Gelb, Schöngelb, Kahlaer Gelb, Striegauer Gelb, lemnische Erde), Schüttgelb, Krappgelb, Kurkumagelb, Saftgelb, Berberitzengelb, Safflor, Quercitron, Wau, Krenzbeergelb, Gelbbeeren, Gelbholz, Gelbholzlack (Gelblack), Fustikholz, Safran, Ringelblumengelb.

Grüne Farben: Saftgrün (Kreuzbeergrün, Pistaziengrün, Apfelgrün), Ultramaringrün (Leykaufs Grün), Grünerde (Veroneser Grün, Seladongrün, Steingrün, cyprische Erde, böhmische Erde, Kaadener Erde, französische Erde), Mischungen aus Berliner Blau mit Kurkumagelb oder Ringelblumengelb, ebenso aus Indigokarmin mit unschädlichen gelben Farben.

Blaue Farben: Reines Berliner Blau (Pariser Blau, Preußischblau, Diesbacher Blau, Sächsischblau, Englischblau, Turnbulls Blau, Raymonds Blau, Erlanger Blau, Neublau, Waschblau, Hortenstenblau, Miloriblau, Wasserblau), Indigo (Indigokarmin, blauer Karmin, Blautinktur), giftfreie Schmalte (Eschel), Ultramarin (Lasurblau, Azurblau), Malvenblau, Lackmusblau, Holzblau, giftfreies Anilinblau.

Violette Farben: Veilchensaft, giftfreies Anilinviolett, Gemenge von unschädlichen roten und unschädlichen blauen Farben, z. B. Karmin und Indigo, Alkermes und Lackmus, oder Indigokarmin.

Weiße Farben: Geschlämmte Kreide (Schlämmkreide, Marmorweiß, Wiener Weiß, Bologneser Weiß, weißer Bolus, Pfeifenthon, Bol- oder Volerde), Gips (Alabasterweiß), Talkweiß, Federweiß, Venezianer Talk, Speckstein), Knochenasche (Beinweiß, Hirschhornweiß), Porzellanthon (China [* 18] Clay).

Metall- und Bronzefarben: Echtes Gold [* 19] (Muschelgold) und Silber (Muschelsilber), Musivgold, Zinnstaub, Graphit, Eisenpulver, giftfreie Anilinfarben.

Auf Grund des § 5 des Nahrungsmittelgesetzes vom 14. Mai 1879 wurde 1. Mai 1882 eine kaiserliche Verordnung, die Verwendung giftiger Farben betreffend, erlassen, von welcher indes zwei Paragraphen wieder aufgehoben worden sind. Die in Kraft [* 20] gebliebenen Paragraphen verbieten die Verwendung giftiger Farben zur Herstellung von Nahrungs- und Genußmitteln, welche zum Verkauf bestimmt sind. Giftige Farben im Sinn dieser Verordnung sind alle Farbstoffe und Zubereitungen, welche Antimon, Arsen, Baryum (ausgenommen Schwerspat), Blei, [* 21] Chrom (ausgenommen reines Chromoxyd), Kadmium, Kupfer, [* 22] Quecksilber (ausgenommen Zinnober), Zinn, Zink, Gummigutt, Pikrinsäure enthalten. Verboten ist die Verwendung der mit Arsen dargestellten Farben zur Herstellung von Tapeten, ingleichen der mit Arsen dargestellten Kupferfarben und der solche Farben enthaltenden Stoffe zur Herstellung von Bekleidungsgegenständen. Auch das gewerbsmäßige Verkaufen und Feilhalten von Nahrungs- und Genußmitteln, von Tapeten u. Bekleidungsgegenständen, welche dieser Verordnung zuwider hergestellt sind, ist verboten.

Echte und unechte Farbstoffe.

In Bezug auf die Dauerhaftigkeit spricht man von echten und unechten Farbstoffen. Letztere erliegen den gewöhnlichen Einflüssen sehr schnell, während erstere durch Luft, Licht, Wasser und Seife nur sehr wenig oder nicht verändert werden. Die Unterschiede sind indes nur gradweise, u. manche Farben sind gegen gewisse Einflüsse sehr widerstandsfähig, gegen andre nicht. Auch ist die Haltbarkeit der Farben verschieden je nach dem Bindemittel, welches bei Maler- und Anstrichfarben benutzt wird, so daß ein und derselbe Farbstoff in Öl sehr dauerhaft, als Wasserfarbe aber viel vergänglicher sein kann. Auch ob die Farbe auf Holz, [* 23] Metall oder Kalk angewandt wird, macht erhebliche Differenzen, ebenso die Natur der Faser, auf welcher sich die in der Färberei benutzten Farbstoffe befinden. Auf Wolle und Seide [* 24] sind die Farbstoffe in der Regel echter als auf Baumwolle [* 25] und Leinen, auch bedingt die Natur der Beize einige Unterschiede.

Zur allgemeinen Orientierung über die Echtheit von Farben auf Gespinsten und Geweben kann man folgende Proben anstellen: Um rote Farben zu prüfen, kocht man eine kleine Probe des Stoffes mit Seifenwasser, eine andre mit Kalkwasser, welche beide sich höchstens schwach färben dürfen;

auch darf die Farbe des Stoffes weder gebleicht, noch gelblich oder braun geworden sein.

Man erkennt durch diese Probe die An- oder Abwesenheit von Rotholz, Orseille, Safflor, Sandel oder Teerfarben, welche sämtlich sehr veränderlich sind. Von den gelben Farben ist Krappgelb am echtesten, Orlean und Kurkuma am vergänglichsten, etwas besser vielleicht Fisettholzgelb. Die Lichtechtheit der übrigen Farbstoffe ist ziemlich gleich. Waschecht sind nur die Farben der ersten Gruppe. Zur Prüfung kocht man die Proben nacheinander mit Wasser, dann mit Alkohol und zuletzt mit Kalkwasser.

Färben sich letztere merklich gelb, ersteres rötlich, wobei der Stoff selbst bräunlichrot wird, so ist die Farbe unecht. Eine blaue Farbe ist nicht echt, wenn dieselbe, mit Brennspiritus gekocht, diesen rot, rotviolett oder blau färbt und beim Erwärmen mit Salzsäure und Wasser oder Alkohol die Flüssigkeit rot färbt, bez. die eigne Farbe in Rot oder Braunrot verändert. Von violetten Farben sind nur die aus Indigo und Kochenille kombinierten und das Krappviolett echt. Da nun die echten Farben durch Kombination mit unechten selbst ihren Wert verlieren, so sind alle violetten Farben als unecht anzusehen, welche beim Kochen mit gleichen Teilen Wasser und Brennspiritus in 10–15 Minuten erheblich Farbe abgeben oder beim Kochen mit verdünnter Salzsäure die Farbe in Braun oder Braunrot ändern und die Flüssigkeit rot färben.

Behufs der Prüfung von Orangefarben kocht man die Probe mit Wasser, welches sich nicht gelb, rotgelb oder rot färben darf. Bleibt es farblos, so erwärmt man mit Weingeist, welcher sich gleichfalls nicht färben darf. Grün gefärbte Stoffe dürfen beim Kochen mit verdünntem Weingeist diesen weder blau, grün noch gelb, beim Kochen mit verdünnter Salzsäure diese weder rot noch blau färben. Bei braunen Farben läßt sich die Prüfung auf Echtheit nicht mit gleicher Sicherheit auf so einfache Weise ausführen; doch sind alle braunen Farben, welche beim Kochen mit Wasser rote, beim Stehen mit Weingeist gelbe Farbe abgeben, für unecht zu halten. Schwarz ist echt, wenn sich beim Kochen mit Wasser und etwas Salzsäure die Flüssigkeit nur gelb färbt. Dies Schwarz ist noch wertvoller, wenn es Küpengrund hat. Man erfährt das durch Kochen einer frischen Probe mit Wasser und Soda. Die Farbe des Stoffes wird braun bei einem Gerbstoffschwarz, sie bleibt schwarz oder wird blau, auch wohl dunkelgrün, wenn Indigküpenblau vorhanden ist. Färben sich Wasser und ¶

Fortsetzung Farbstoffe:

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Ergänzungen aus Duden, Volltext Suche, Kontext und Quellen.