VI Abschnitt — Die Färberei und der Zeugdruck — Die Färberei und Druckerei im Allgemeinen
Färberei und Druckerei im Allgemeinen.
Die Färberei hat zum Zweck, die Gespinnstfasern (meist als Gewebe, doch auch als Garn oder zuweilen als ungesponnene Faser) mit den Farbstoffen zu versehen und erstere dadurch in gefärbte Zeuge umzuwandeln. Sie unterscheidet sich von dem Malen und Anstreichen dadurch, dass die Farbstoffe nach bestimmten physikalischen und chemischen Grundsätzen auf die thierische und vegetabilische Faser befestigt werden, und nicht nur auf der Oberfläche durch Adhäsion haften, obgleich bei dem Malen und Anstreichen oft dieselben Substanzen wie beim Färben Anwendung finden. Das Bedrucken der Zeuge mit Farbstoffen, die Zeugdruckerei, ist eine örtliche Färberei und ein wichtiger Theil der Färberei im Allgemeinen.
Farbstoffe.
Die zur Färberei angewendeten Substanzen, die Farbstoffe (Pigmente), sind theils mineralischen, theils animalischen und vegetabilischen, theils auch chemischen Ursprungs. Unter den zahlreichen anorganischen Farbstoffen sind nur wenige, die vermöge ihrer Eigenschaften in der Färberei Anwendung finden können, und es ist für sie eigenthümlich, dass sie erst auf der zu färbenden Pflanzen-oder Thierfaser hervorgebracht werden. Ein sehr gebräuchlicher mineralischer Farbstoff ist z. B. das Bleichromat. Nicht aber lässt sich diese Substanz als solche direct in der Färberei anwenden, sondern man bildet sie erst aus ihren Bestandtheilen auf der Faser selbst, indem man dieselbe zuerst mit einer Lösung von Bleiacetat tränkt, und die so vorbereitete Faser sodann durch eine Lösung von Kaliumchromat zieht. Es bildet sich Bleichromat, das in den inneren Theilen der Faser niedergeschlagen, fest an derselben haftet. Andere Farbstoffe anorganischer Natur sind das Berliner-oder Pariserblau, das Eisenoxydhydrat (Rostfarbe), das Manganoxydhydrat (Bisterfarbe) und das Chromgrün. Von den dem Thierreiche entlehnten Farbstoffen wendete man früher den Saft der Purpurschnecke und den Kermes (Coccus ilicis) an, jetzt aber benutzt man von denselben nur noch die Cochenille (Coccus cacti) und eine Secretion der Gummischildlaus (Coccus laccae). Ein bei weitem grösserer Theil der Farbstoffe stammt aus dem Pflanzenreiche, und man versteht unter vegetabilischen Pigmenten diejenigen Körper, denen gewisse Pflanzen oder einzelne Theile derselben ihre eigenthümliche Färbung verdanken. Es scheint aus neueren Untersuchungen hervorzugehen, dass ein grosser Theil der sogenannten Farbstoffe in der Pflanze im farblosen Zustande enthalten ist, und sich erst unter dem Einflusse der atmosphärischen Luft färbt. Allgemeine Eigenschaften der vegetabilischen Farbstoffe lassen sich nicht angeben, da sie, ausser dem Gefärbtsein, einen gemeinsamen Charakter nicht besitzen. Fast sämmtlich werden die Farbstoffe an feuchter Luft unter dem Einflusse des Sonnenlichts zersetzt (sie verschiessen). Chlor bleicht die Pigmente und zerstört ihre Farbe, schweflige Säure bringt sie zum Verschwinden, zerstört sie aber nicht. In Folge des glänzenden Aufschwungs, den die organische Chemie seit etwa zwei Jahrzehenden genommen, ist zu den drei genannten Arten eine neue Klasse von Farbstoffen gekommen, die wir chemische Farbstoffe nennen wollen, insofern sie durch die Kunst des Chemikers aus meist ungefärbten organischen Substanzen dargestellt werden. Letztere Farbstoffe scheinen die Mission zu haben, sämmtliche in der Färberei bisher übliche vegetabilische und thierische Farbstoffe ersetzen zu sollen. Die chemischen Farbstoffe werden aus dem Theer dargestellt und zwar vorzugsweise aus fünf Bestandtheilen desselben, nämlich dem Benzol, dem Toluol, der Carbolsäure, dem Anthracen und dem Naphtalin. Sie sind unter dem Namen der Anilinfarben, im Allgemeinen unter dem der Theerfarben (Fuchsin, Anilinblau und Violett, Martius-oder Manchestergelb, Anilinorange und Pikrinsäure, Anilin-und Bismarckbraun, Corallin, Alizarin aus Anthracen, Magdalaroth, Anilinschwarz und Anilingrün) bekannt. Zu den chemischen Farben gehören auch die durch Zersetzung der Alkaloide (Cinchonin, Chinin u. dergl.) erhaltenen Farben, so das Chinolinblau, das Chiningrün (Thalleiochin) etc.; ferner auch das Zersetzungsprodukt der Harnsäure, das Murexid. Die Entdeckung der chemischen Farbstoffe hat bereits eine Umwälzung in der Färberei und Farbenbereitung bewirkt, deren wirthschaftliche Folgen noch nicht übersehen werden können. Bei weiterer Untersuchung der im Laboratorium des Chemikers dargestellten Farbstoffe wird sich ohne Zweifel bei Manchem die Identität mit in der Natur fertig gebildeten Farbstoffen des Pflanzen-und Thierreiches herausstellen.
Lackfarben.
Die Lacke oder Lackfarben sind Verbindungen von Stärkemehl, Thonerde, Zinnoxyd oder Bleioxyd (zuweilen auch Calciumcarbonat, Baryt und Antimonoxyd) mit dem Farbstoffe, z. B. des Krapps, der Cochenille, Wau, Rothholzes, der Theerfarben (namentlich des Corallins, Fuchsins, des Anilinvioletts) u. s. w., obgleich bestimmte Verhältnisse bis jetzt in den seltensten Fällen ermittelt worden sind. Anstrichfarben heissen in Wasser unlösliche Verbindungen, welche mit Leimwasser (als Leim-oder Wasserfarben) oder Oelfirniss (als Oelfarben) aufgetragen werden, z. B. Bleiweiss, Berlinerblau, Ultramarin, Chromgelb, Zinnober u. s. w. Tuschfarben sind erdige und deckende Farben, welche den Farbstoff in der Flüssigkeit, die man zum Malen anwendet, nicht aufgelöst, sondern nur suspendirt enthalten. Pastellfarben sind endlich Lack-und Metallfarben, mit Thon (Porcellanerde) und etwas Tragantschleim und häufig Seife oder Fettsubstanz gemengt und in Form von Stiften gebracht; sie werden trocken angewendet.
Farben.
Die in der Färberei angewendeten Farben, welche den zu färbenden Gegenstand in seiner ganzen Masse färben, heissen allgemein Zeugfarben. Farben, die dagegen nur auf der Oberfläche färben, nennt man Malerfarben. Letztere werden unterschieden als Saftfarben, Lackfarben und Anstrichfarben. Die Saftfarben sind in Wasser oder Firniss mehr oder weniger lösliche Farben, welche nicht decken, sondern durchscheinend (lasirend, daher Lasurfarben) sind. Hierher gehören Saftgrün, Gummigutt, Carminlösung, die meisten Theerfarben und lösliches Berlinerblau.
A. Die aus dem Kohlentheer stammenden Farbstoffe158
Der Kohlentheer.
Der bei der trocknen Destillation der Steinkohlen behufs der Gas-und Kokserzeugung in reichlicher Menge sich bildende Theer (Steinkohlentheer, Kohlentheer, coal-tar) ist ein Gemisch von flüssigen und festen Kohlenwasserstoffen (Benzol, Toluol, Cumol, Cymol, Anthracen, Naphtalin), mit Säuren (Carbol-oder Phenylsäure, Cresylsäure, Phlorylsäure, Rosolsäure), Basen (Anilin, Chinolin, Odorin oder Picolin, Toluidin, Coridin etc.) und Asphalt bildenden Bestandtheilen (siehe unter Gasbeleuchtung) in wechselnden Verhältnissen. Am Allgemeinen lässt sich die Zusammensetzung des Theeres in 100 Theilen in folgender Weise ausdrücken, wobei von der geringen Menge der Basen Umgang genommen wurde:
| Benzol | 1,5 |
| Naphta | 35 |
| Naphtalin | 22 |
| Anthracen | 1 |
| Carbolsäure | 9 |
| Pech | 31,5 |
| 100,0 |
Durch Destillation des Theeres und fractionirtes Auffangen der Produkte erhält man einestheils leichte Oele, aus denen man das Benzol und seine Homologen abscheidet, andertheils schweres Theeröl, welches auf Carbolsäure verarbeitet wird. Aus den pechartigen Theilen des Theeres scheidet man das Anthracen ab.
Zur annähernden Schätzung der Ausbeute an den verschiedenen Zwischenprodukten, die bei der trocknen Destillation der Steinkohle sich bilden, mögen folgende Angaben dienen:
| 100 | Kilogr. | Steinkohlen | geben | 3 | Kilogr. | Theer, |
| 100 | „ | Theer | „ | 0,75–1,0 | „ | Anthracen, |
| 100 | „ | „ | „ | 3 | „ | Rohbenzol, |
| 100 | „ | „ | „ | 1,5 | „ | reines Benzol, |
| 100 | „ | „ | „ | 3 | „ | Nitrobenzol, |
| 100 | „ | „ | „ | 2,25 | „ | Rohanilin, |
| 100 | „ | „ | „ | 3,37 | „ | rohes Anilinroth, |
| 100 | „ | „ | „ | 1,12 | „ | rreines Fuchsin. |
Zur Darstellung von 1 Kilogr. reinem Fuchsin sind folglich 60 Centner Steinkohle erforderlich.
Benzol.
Das Benzol (Benzin) im chemischen Sinne ist ein flüssiger Kohlenwasserstoff von der Formel C6H6. Es wurde 1825 von Faraday unter den Produkten der trocknen Destillation der fetten Oele entdeckt und 1833 von E. Mitscherlich bei der Destillation der Benzoësäure mit überschüssigem Kalk aufgefunden. Leigh in Manchester fand es 1842 im Steinkohlentheer, Mansfield dagegen war der erste, der 1847 das reichliche Volumen des Benzols im Theer nachwies und Mittel und Wege zur Isolirung des Benzols angab. — Das käufliche Benzol ist ein Gemenge von Benzol (bei 80,4° siedend) mit Toluol C7H8 (Siedepunkt bei 108°), Xylol C8H10 (bei 130° siedend), Cumol C9H10 (151° Siedepunkt) und Cymol C10H12 (bei 175° übergehend). Die vorherrschenden Bestandtheile sind Benzol und Toluol. Die Benzole werden den Anilinölfarbenfabrikanten und den Producenten von Anilinfarben mit genau bestimmtem Benzolgehalte geliefert; ein Benzol von 30–40 Proc. (d. h. mit einem Gehalte an Benzol C6H6 von 30–40 Proc., der Rest von 60–70 Proc. ist Toluol und Xylol) eignet sich gut zur Fabrikation von Anilinroth, ein Benzol von 90 Proc. zur Darstellung von Anilinöl für Blau oder Schwarz. Der Siedepunkt der zur Farbenfabrikation geeigneten Benzole liegt zwischen 80 und 120°, ihr spec. Gewicht variirt zwischen 0,85 und 0,89.
Die Darstellung des Benzols geschieht aus den leichten Theerölen (demjenigen Antheil der flüssigen Produkte bei der Destillation des Theeres, welcher unter 150° siedet). Mansfield wendete hierzu den durch Fig. 265 versinnlichten Apparat an. Das Theeröl befindet sich in der über der Feuerung R stehenden Blase A. Das Gefäss C ist mit kaltem Wasser angefüllt. Sobald das Oel siedet, verdichten sich die ersten Antheile der sich entwickelnden Dämpfe in B und gelangen wieder nach A zurück. Sobald jedoch das Wasser in C auf eine gewisse Temperatur sich erwärmt hat, condensiren sich die flüchtigsten Partieen des Theeröles nicht mehr in B, sondern gelangen in den mit kalt erhaltenem Wasser beschickten Kühlapparat D, und verdichten sich dort erst zu einer Flüssigkeit, die aus der Kühlschlange bei n in den untergestellten Ballon S abläuft. Sobald das Wasser in C bis zum Sieden erhitzt ist, sind alle Bestandtheile des Theeröles, die bei 100° dampfförmig bleiben, überdestillirt und in S aufgefangen worden. Man erhält mit diesem Apparate ein sehr reines Benzol. Mittelst des Hahnes m kann man, nachdem das Benzol abdestillirt worden, die über 100° siedenden Kohlenwasserstoffe rectificiren. Der Hahn i dient zum Entleeren der Blase. — In den Benzolfabriken wendet man zur Benzolgewinnung gegenwärtig beistehend (Fig. 266) abgebildeten Apparat an. A ist die Destillirblase, B der Condensator, C das Wasserreservoir. Bei Beginn der Destillation heizt man das Wasser in C durch das Dampfrohr D, welches mit dem Dampfgenerator communicirt. Das Rohr G trägt die Blase. i dient zum Füllen, b zum Entleeren derselben. Durch H wird das Condensationswasser abgeleitet. Zur vollständigen Reinigung kann man das Benzol gefrieren lassen und die erhaltene feste Masse schnell auspressen.
Im Jahre 1860 schon hat E. Kopp (in Turin) die Vortheile der Anwendung eines Apparates zur Benzoldarstellung hervorgehoben, welcher den modernen Spiritusdestillirapparaten nachgebildet ist. Auf diesen Ideen fussend, hat 1863 Th. Coupier seinen Destillirapparat construirt, der überall, wo Benzol im Grossen dargestellt wird, eingeführt ist. Er besteht, wie Fig. 267 zeigt, aus der Blase A, in welche man durch die Oeffnung B die der fractionirten Destillation zu unterwerfenden Benzole bringt. Die Blase wird mit Dampf geheizt, welcher durch das Rohr C zuströmt. Die aus der siedenden Flüssigkeit sich entwickelnden Dämpfe gelangen in die als Dephlegmator wirkende Säule N, wo eine erstmalige Fractionirung stattfindet. Die flüchtigsten Antheile der Dämpfe, welche in N nicht condensirt werden, gelangen in den mit Chlorcalciumlösung angefüllten Apparat D, welcher durch das Dampfrohr m bis auf eine bestimmte, durch das Thermometer t zu ermittelnde Temperatur gebracht wird. Der Dampf des Heizrohres entweicht durch P. Soll nun reines Benzol dargestellt werden, so wird die Chlorcalciumlösung bis auf 80° erwärmt. Die nach G kommenden Dämpfe sind ein Gemenge von Benzol, Toluol etc. Da die Temperatur des Recipienten G nicht höher als 80° ist, so verdichten sich darin die Dämpfe des Toluols und der übrigen homologen Glieder wie Xylol etc., während die in G nicht condensirbaren Dämpfe nach den Recipienten H, I und K gelangen, dort die letzten Spuren der minder flüchtigen Kohlenwasserstoffe verlieren und endlich in dem mit kalten Wasser gespeisten Kühlapparate L condensirt und in dem Ballon M aufgefangen werden. Die in G, H, I und K verdichtete Flüssigkeit geht in die Säule N zurück. Da der Recipient G die schwersten Produkte enthält, so müssen dieselben behufs der Dephlegmation in den unteren Theil der Säule gelangen, während die Condensationsprodukte aus K in den obersten Theil der Säule geleitet werden. Will man kein Benzol, sondern Toluol darstellen, so erwärmt man die Temperatur des Chlorcalciumapparates bis auf 108 bis 109°.
Ein eigenthümliches Verfahren der Bereitung von Benzol nicht aus Theer, sondern aus Steinkohlenleuchtgas ist von H. Caro, A. und K. Clemm und F. Engelhorn (in Mannheim) in Vorschlag gebracht worden. Dasselbe beruht darauf, dass das Leuchtgas in möglichst innige Berührung mit Theerölen, namentlich solchen, die einen höhern Siedepunkt als Benzol und Toluol haben, Petroleum, Schieferöl, fetten Oelen oder ähnlichen Körpern, gebracht wird. Die Theeröle etc. lösen dabei das Benzol und dessen Homologen, die dann durch fractionirte Destillation aus ihnen abgeschieden werden können; nach der Abscheidung können die Oele wieder zur Aufnahme von Benzol verwendet werden. Bei dem immer wachsenden Bedarfe von Benzol erscheint das neue Verfahren, welches sehr grosse Mengen zu gewinnen gestattet, beachtenswerth. Dem Uebelstande, dass das Leuchtgas, welchem die Dämpfe von Benzol entzogen werden, namhaft an Leuchtkraft verlieren wird, liesse sich dadurch abhelfen, dass man das Gas nach Abscheidung des Benzol mit Dämpfen von Petroleumäther sättigt.
Nitrobenzol.
Das Benzol wird durch die Einwirkung der Salpetersäure in Nitrobenzol (das wiederum ein Gemenge ist von Nitrobenzol C6{ H5 NO2, Nitrotoluol C7{ H7 NO2 und Nitroxylol C8{ H9 NO2 ) übergeführt. Das Nitrobenzol wurde 1834 von E. Mitscherlich dargestellt und von C. Collas in Paris unter dem Phantasienamen Essence de Mirbane (Mirbanöl) zuerst im Grossen dargestellt. Früher wendete man hierzu den Mansfield’schen Apparat an. Derselbe besteht in einer grossen gewundenen Glasröhre, deren oberes Ende sich gabelförmig in zwei Röhren theilt, welche mit Eingiesstrichtern versehen sind. In den einen dieser Trichter fliesst ein Strom concentrirter Salpetersäure, während der andere zur Aufnahme des Benzols bestimmt ist. An dem Vereinigungspunkte der Trichterröhren, wo beide Körper zusammentreffen, geht die chemische Verbindung vor sich und das neue Produkt kühlt sich beim Durchfliessen durch das schlangenförmige Rohr so weit ab, dass es am untern Ende aufgefangen werden kann. Es braucht nur noch mit Wasser und zuletzt mit einer verdünnten Lösung von Natriumcarbonat gewaschen zu werden, um zur weiteren Verarbeitung geeignet zu sein159. Ein weit besseres Verfahren als das vorstehende ist die Darstellung des Nitrobenzols mit einer Mischung von 2 Th. Salpetersäure von 40° B. und 1 Th. Schwefelsäure von 66° B. Man arbeitet in geschlossenen Gefässen, welche den zur Anilinfabrikation benutzten sehr ähnlich sind. Der obere Theil des Gefässes steht durch ein Rohr mit einem Schornstein in Verbindung, um die nitrösen Dämpfe abzuleiten, andererseits communicirt er durch ein S förmig gebogenes Rohr mit einem Reservoir, in welchem das Säuregemenge sich befindet. Das zu nitrirende Benzol wird auf einmal in den Apparat gebracht, während das Säuregemisch allmälig hinzuläuft. Die Reaction wird mittelst einer Rührvorrichtung befördert. Ein mit dem Kessel communicirender Kühlapparat condensirt das während der Reaction sich verflüchtigende Benzol. Die Beendigung der Einwirkung erkennt man daran, dass die Flüssigkeiten entfärbt sind und in zwei Schichten über einander sich gelagert haben. Nachdem die Säure durch Zusatz von Wasser bis auf 50° B. verdünnt worden ist, trennt man beide Flüssigkeitsschichten durch Decantation. Das Nitrobenzol wird durch Waschen mit Wasser etc. gereinigt160. Gegenwärtig wendet man zuweilen (nach E. Kopp’s Vorschlag) bei der Darstellung des Nitrobenzols ein Gemenge von Natriumnitrat und Schwefelsäure an. 100 Kilogr. Benzol liefern 135–140 Kilogr. Nitrobenzol.
Den verschiedenen Benzolen entsprechen verschiedene Nitrobenzole, nämlich 1) leichtes Nitrobenzol, zwischen 205 und 210° siedend. Es bildet das in der Parfümerie und Seifenfabrikation massenhaft verwendete künstliche Bittermandelöl oder die Essence de Mirbane; spec. Gew. = 1,20 (= 24° B.); 2) schweres Nitrobenzol, zwischen 210 und 220° destillirend. Sein eigenthümlicher Fettgeruch verhindert seine Anwendung in der Parfümerie; spec. Gew. = 1,19 (= 23° B.); aus diesem Nitrobenzol werden die Aniline für Roth dargestellt; 3) sehr schweres Nitrobenzol, zwischen 222 und 235° destillirend; spec. Gew. = 1,167 (= 21° B.). Sein Geruch ist unangenehm. Dieses Nitrobenzol wird vorzugsweise auf Anilin zum Zweck der Darstellung von Anilinblau verarbeitet.
Anilin.
Das Rohanilin, welches zur Herstellung der Theer-oder Anilinfarben dient, ist im wesentlichen ein Gemenge von Anilin C6H7N, Toluidin C7H9N und dem (von Rosenstiehl entdeckten) Pseudotoluidin (isomer mit Toluidin). Es führt in der Technik den Namen Anilinöl. Reines Anilin, so wie reines Toluidin geben für sich nur unter gewissen Bedingungen Farben. Das Anilin wurde zuerst 1826 von dem Chemiker Unverdorben (in Dahme in der Provinz Sachsen) unter den Produkten der Destillation des Indigs, und im Jahre 1833 von Runge (in Oranienburg) als Bestandtheil des Steinkohlentheers wahrgenommen. Letzterer fand zugleich, dass der neue Körper mit Chlorkalklösung zusammengebracht, eine prächtig violette Färbung annehme, weshalb er Kyanol (oder Blauöl) genannt wurde. Staatsrath v. Fritzsche (in Petersburg) studirte (1841) den von Unverdorben aus dem Indig erhaltenen Körper, bestimmte seine Zusammensetzung und nannte ihn (nach anil, dem portugiesischen Namen des Indigs) Anilin. Zinin endlich fand (1842), dass beim Behandeln von Nitrobenzol mit Schwefelwasserstoff eine Base sich bildete, die er Benzidam nannte. Spätere Untersuchungen von O. L. Erdmann und Hofmann ergaben, dass der von Unverdorben erhaltene Körper, Krystallin genannt, das Kyanol, das Benzidam und das Anilin identisch seien. Der letztere Name wurde beibehalten. Um die Kenntniss des Anilins und der Anilinverbindungen hat sich A. W. Hofmann hervorragende Verdienste erworben.
Der Theer enthält 0,3–0,5 Proc. Anilin, jedoch die Ausscheidung des letztern ist mit so vielen Schwierigkeiten verknüpft, dass man es allgemein vorzieht, das Anilin indirect durch die Zinin’sche Reaction aus dem Nitrobenzol darzustellen, dadurch, dass man es mit reducirenden Agentien zusammenbringt. 1 Mol. Nitrobenzol C6H5NO2 = 123 giebt 1 Mol. Anilin C6H7N = 93. In der Praxis nimmt man an, dass 100 Th. Nitrobenzol 100 Th. Anilin geben.
Obgleich das Schwefelwasserstoffgas eine vollständige Reduction des Nitrobenzols zu Anilin bewirkt, so giebt man doch in der Praxis der von Béchamp eingeführten Behandlung des Nitrobenzols mit Eisenfeile und Essigsäure den Vorzug. Der dabei verwendete Apparat ist der von Nicholson construirte (Fig. 268). Er besteht im wesentlichen aus einem gusseisernen Cylinder A von 10 Hektoliter Capacität, in dessen Längenaxe ein starkes Rohr bis fast auf den Boden des Cylinders hinabgeht. Der obere Theil dieses Rohres steht mit dem Bewegungsmechanismus G in Verbindung, seine Oberfläche ist mit stählernen Flügeln versehen. Dieses Rohr dient zum Einleiten von Dampf und als Rührwerk. Zuweilen wendet man anstatt des hohlen Rohres eine massive Welle an; in diesem Falle ist ein besonderes Dampfrohr D vorhanden. Die Oeffnung K dient zum Eintragen der Materialien, durch E entweichen die verflüchtigten Produkte. H dient zum Entleeren und Reinigen des Apparates. Das mit dem Gefässe B verbundene S-förmig gebogene Rohr dient als Sicherheitsventil. Soll der Apparat in Gang gesetzt werden, so trägt man durch K 10 Kilogr. Essigsäure von 8° B., die mit der 6fachen Gewichtsmenge Wasser verdünnt wurde, ein, hierauf 30 Kilogr. gepulvertes Gusseisen oder Eisenfeile oder Drehspäne und 125 Kilogr. Nitrobenzol, und lässt das Rührwerk spielen. Die Reaction tritt sofort unter Temperaturerhöhung und Entwickelung von Dämpfen ein. Man trägt nach und nach neues Eisen ein, bis die Menge des zugesetzten Eisens 180 Kilogr. beträgt. Die während der Reduction des Nitrobenzols zu Anilin entweichenden Dämpfe verdichten sich in dem Kühlapparate F und sammeln sich in dem Ballon R an, und werden von Zeit zu Zeit in den Cylinder A zurückgegeben. Nach einigen Stunden ist die Reduction beendigt. Die entstandene dicke Masse ist von rothbrauner Farbe und besteht wesentlich aus Eisenoxydhydrat, Anilin, essigsaurem Anilin, Eisenacetat und überschüssigem Eisen. Lässt man die Essigsäure aus dem Spiele, so geht der Process nach folgender Gleichung vor sich:
| C6H5NO2 | + H2O = | C6H7N | + | Fe2O3 |
| Nitrobenzol. | Anilin. | Eisenoxyd. |
Sie wird entweder für sich oder mit Kalk gemengt in gusseisernen Cylindern von der Form der Gasretorten entweder mit Dampf oder über freiem Feuer der Destillation unterworfen. Das Produkt, aus Aceton, Acetanilin, Anilin, Nitrobenzol etc. bestehend, wird noch einmal destillirt und nur der zwischen 115 und 190° übergehende Theil aufgefangen. Der zwischen 210 und 220° übergehende Antheil ist besonders zur Darstellung von Anilinblau geeignet. Das so erhaltene Anilinöl erscheint als eine bräunliche Flüssigkeit, etwas schwerer als Wasser und für die Zwecke der Farbendarstellung genügend rein. Nach Brimmeyr kann man die Essigsäure ganz entbehren und erzielt ein sehr gutes Resultat, wenn man z. B. Nitrobenzol und 60 Th. Eisenpulver unter Zusatz von angesäuertem Wasser (2–2,5 Proc. Salzsäure vom Gewicht des Nitrobenzols) in einer Retorte erst drei Tage zusammen in Berührung lässt und dann das entstandene Anilinöl abdestillirt. In der Anilinfabrik von Gebr. Coblentz in Paris reducirt man das Nitrobenzol durch Eisenfeile, welche zur Hälfte durch Verweilen in Kupfervitriollösung verkupfert wurde.
Die Zusammensetzung des Anilinöles, wesentlich ein Gemenge von Anilin mit Toluidin und Pseudotoluidin, richtet sich nach der Natur des zu seiner Darstellung angewendeten Benzols und Nitrobenzols. Das zwischen 180 und 195° siedende Anilinöl (spec. Gewicht = 1,014 bis 1,021 = 2–3° B.) wird dargestellt aus Nitrobenzolen, welche zwischen 210 und 220° sieden; das schwere Anilinöl für Anilinblau wird, wie oben bemerkt, mit sehr schwerem Nitrobenzol dargestellt. Anilin für Anilinroth wird dargestellt mit Nitrobenzol bei 210–220° siedend, Anilinöl für Anilinviolett mit Nitrobenzol, welches bei 210–225° siedet. Um diese Siedepunktverhältnisse würdigen zu können, erinnern wir an die Siedepunkte nachstehender Körper:
| Benzol | 80° | Nitrotoluol | 225° | |
| Toluol | 108° | Anilin | 182° | |
| Nitrobenzol | 213° | Toluidin | 198° |
Es folgt aus dem Vorstehenden, dass viele Benzole, Nitrobenzole und Aniline im Handel vorkommen, die man mit demselben Rechte auch Toluole, Nitrotoluole und Toluidine nennen könnte.
Die Produktion an Anilin ist gegenwärtig (1871) eine erstaunlich grosse. Nach den Angaben von J. Gessert in Elberfeld werden jährlich gegen 3,500,000 Pfd. Anilinöl consumirt, davon kommen auf Deutschland 2,000,000 Pfd., der Rest vertheilt sich auf die Schweiz, auf England und auf Frankreich.
I. Anilinfarben
Anilinfarben.
Aus dem Anilinöl stellt man nun fabrikmässig die Anilinfarben (Toluidinfarben) dar, von denen bis jetzt folgende erhalten wurden:
| 1) Anilinroth, | 5) Anilingelb und Anilinorange, | |
| 2) Anilinviolett, | 6) Anilinbraun, | |
| 3) Anilinblau, | 7) Anilinschwarz. | |
| 4) Anilingrün, | ||
Anilinroth.
1. Das Anilinroth oder Fuchsin (auch unter den Bezeichnungen Azaleïn, Mauve, Solferino, Magenta, Roseïn, Tyralin etc. vorkommend) ist die Verbindung einer Base, die von A. W. Hofmann mit dem Namen Rosanilin bezeichnet wurde, mit einer Säure, gewöhnlich mit Essigsäure und Salzsäure161. Die Base selbst ist ungefärbt, ihre Salze dagegen, welche sämmtlich leicht krystallisiren, gefärbt. Ihre Zusammensetzung wird durch die Formel C20H19N3, H2O ausgedrückt. Sie ist auf die Weise entstanden, dass 2 At. Toluidin sich mit 1 At. Anilin unter Austritt von 4 At. H, welche oxydirt werden, vereinigen (2C7H9N + C6H7N + 3O = 2H2O + C20H19N3, H2O). Die Constitution des Rosanilins wäre demnach C6H4 2C7H6 H3 }N3 = C20H19N3. Nach den Untersuchungen Rosenstiehls (1869) findet sich in allen Fuchsinsorten des Handels die mit Rosanilin isomere Base, das Pseudorosanilin.
Das Anilinroth kann aus dem Anilinöl auf verschiedene Weise sich bilden, so mit Zinnchlorid (nach Verguin), mit Kohlensuperchlorid (Hofmann und Natanson), mit salpetersaurem Quecksilberoxyd (Gerber-Keller)162, mit Quecksilberchlorid (Schnitzer), mit Salpetersäure (Lauth und Depoully), mit Antimonsäure (Smith), mit Arsensäure (Medlock, Girard und de Laire), mit Anilinöl, Nitrotoluol, Salzsäure und metallischem Eisen (Coupier). Aus 100 Th. Anilinöl erhält man 25 bis 33 Th. an krystallisirtem Fuchsin.
Man hat meist dem Arsensäureverfahren den Vorzug gegeben, trotzdem, dass die arsenhaltigen Rückstände für den Fabrikanten eine Quelle von Unannehmlichkeiten der ärgsten Art werden. Nach dem Verfahren von Girard und Delaire erwärmt man 1 Ctr. Anilinöl mit 2 Ctr. Arsensäurehydrat von 60° B. (= 1,71 spec. Gewicht) 4–5 Stunden lang bei einer Temperatur, die 190–200° nicht übersteigen darf. Die sich hierbei bildende rothe Masse (die Fuchsinschmelze) wird in kleine Stücke zerschlagen, mit Wasser ausgekocht und sobald die Lösung vor sich gegangen ist, durch Filze oder Leinenbeutel in Krystallisirgefässe filtrirt. Nach 2–3 Tagen leitet man die über den Krystallen stehende Mutterlauge in Gruben, welche mit Sandstein ausgelegt und innen getheert sind, und schlägt die darin befindliche Arsensäure und arsenige Säure mit einer Mischung aus Schlämmkreide und Kalkhydrat nieder. Der Kalkniederschlag wird auf Arsenpräparate verarbeitet163. Die auskrystallisirte Masse wird durch Umkrystallisiren gereinigt. In den französischen Fabriken löst man die Fuchsinschmelze in Salzsäure und Wasser auf und neutralisirt mit Soda. Hierbei scheidet sich fast alles Fuchsin in Form eines aus krystallinischen Blättchen bestehenden Kuchens aus, der durch Auskochen in Wasser gelöst und dann zum Krystallisiren gebracht wird. Das so erhaltene Fuchsin ist stets arsenhaltig. Handelt es sich daher um das Färben von Spirituosen und Conditorwaaren, so ist ein Rosanilinsalz zu verwenden, welches mittelst Chlorkohlenstoff oder Quecksilberchlorid dargestellt wurde. Die Salze des Rosanilins zeigen meist im reflectirten Lichte den grünen metallischen Glanz gewisser Käferflügeldecken, während sie in durchfallendem Lichte roth erscheinen. Das salzsaure Salz heisst vorzugsweise Fuchsin, das essigsaure Roseïn, das salpetersaure Azaleïn. Ihre Lösungen in Wasser oder Alkohol besitzen die bekannte prächtig carminrothe Farbe. Sie sind von äusserst grosser Färbekraft; 1 Kilogr. Fuchsin reicht hin zum Färben von 200 Kilogr. Wolle. Das gerbsaure Rosanilin ist in Wasser schwer löslich. Das Fuchsin ist die Grundlage fast aller übrigen Anilinfarben, so giebt Fuchsin mit Anilinöl Violett oder Blau, Fuchsin mit Jodäthyl Blau oder Violett u. s. w. Die Wirkungsweise der Arsensäure bei der Rosanilinbildung lässt sich auf folgende Weise vorstellen:
| C6H7N | = | C20H25N3 | + | 3As2O5 | = | C20H19N3 | + | 3As2O3 | + | 3H2O. | |
| 2C7H9N | |||||||||||
| Anilinöl. | Arsensäure. | Rosanilin. | Arsenige Säure. | Wasser. | |||||||
Anilinviolett.
2. Das Anilinviolett oder der Anilinpurpur (Anileïn, Indisin, Phenameïn, Harmalin, Violin, Rosolan, Mauveïn) wurde am 26. August 1856 von W. H. Perkins in London entdeckt und aus dem Anilinöl mittelst Kaliumbichromat und Schwefelsäure dargestellt. Später wurde es auch auf andere Weise erhalten, so durch Behandeln eines Anilinsalzes mit Chlorkalklösung (Bolley, Beale und Kirkham), mit Mangansuperoxyd (Kay) oder Bleisuperoxyd (Price) bei Gegenwart von Schwefelsäure, mit Kaliumpermanganat (Williams), mit Ferridcyankalium (Smith), mit Chlor (Smith), mit Kupferchlorid (Caro und Dale) u. s. w. Von all’ diesen Vorschlägen hat nur der mit Kaliumbichromat industrielle Wichtigkeit erlangt.
Das nach diesem Verfahren erhaltene Violett hat zur Base das Mauveïn C_{27}H_{24}N. Von dem vorstehenden Anilinviolett ist verschieden das von Girard und de Laire erhaltene Violet Imperial, welches man durch Einwirkenlassen von Kaliumchromat auf ein Gemenge von Anilinöl und salzsaurem Rosanilin bei 180° erhält. Ein anderes Violett wird nach Nicholson durch Erhitzen von Fuchsin bis auf 200–215° erhalten. Auch beim Erhitzen eines Rosanilinsalzes mit überschüssigem Anilin entstehen, ehe Anilinblau sich bildet, violette Farben, von denen (nach Hofmann)
| die | rothviolette Monophenyl-Rosanilin, |
| „ | blauviolette Diphenyl-Rosanilin |
ist; letztere Verbindung geht bei weiterem Erhitzen in Triphenyl-Rosanilin = Anilinblau über. Demnach ist
| Rosanilin roth | C20H21N3O |
| Monophenyl-Rosanilin rothviolett | C20H20(C6H5)N3O |
| Diphenyl-Rosanilin blauviolett | C20H19(C6H5)2N3O |
| Triphenyl-Rosanilin blau | C20H18(C6H5)3N3O |
Vorstehendes Violett führt gegenwärtig den Namen altes Violett oder Violet nonpareil. Ausser diesem giebt es nun noch die sogenannten Neu- oder Jodviolette (Hofmann’s Violette oder Dahliafarben), welche sich von den vorigen dadurch unterscheiden, dass in ihren Basen nicht das Phenyl, sondern die Alkoholradikale Aethyl, Methyl und Amyl die Substituirung vollführen. Man erhält sie, indem man Fuchsin in geschlossenen Cylindern mit den Jodüren (neuerdings jedoch meist den Bromüren) der Alkoholradikale und etwas Alkohol als Lösungsmittel auf 100–110° C. erhitzt, wobei je nach der Dauer der Einwirkung
| Monäthyl-Rosanilin | |
| Diäthyl-Rosanilin | |
| oder | Triäthyl-Rosanilin |
sich bildet. Die höchst äthylirte Base ist blauviolett, die minder äthylirten zeigen röthliche Nüancen. Die methylirten und äthylirten Violette haben vor den mit Phenyl substituirten eine grössere Brillanz voraus. Das von Poirrier und Chappat eingeführte Violet de Paris ist das Produkt der Einwirkung von Zinnchlorid und ähnlichen Agentien auf Methyl-oder Aethyl-Anilin.
Anilinblau.
3. Das Anilinblau (Azulin, Azurin) wurde am 2. Januar 1861 von de Laire und Girard erhalten, indem sie ein Gemenge von Fuchsin mit Anilinöl einige Stunden lang erhitzten und das Produkt mit Salzsäure aufnahmen. Das so erhaltene Blau ist unter dem Namen Bleu de Paris oder Bleu de Lyon in den Handel gekommen. Es erscheint im trocknen Zustande kupferglänzend, ohne die Beimischung von grün oder gelb, welche das Fuchsin und das Anilinviolett charakterisirt. Um das Anilinblau zu reinigen, löst man es in concentrirter Schwefelsäure und digerirt die Lösung 1½ Stunden lang bei 150° C. Durch Zusatz von Wasser wird das Blau aus der Lösung in modificirter und in Wasser löslicher Form abgeschieden. Letzteres heisst Bleu soluble. Unter den Bildungsweisen des Anilinblau auf anderen Wegen sei angeführt die aus Rosanilin und Aldehyd (Lauth), aus Rosanilin und rohem Holzgeist (E. Kopp), aus Rosanilin und alkalischer Schellacklösung (nach Gros-Renaud und Schäffer), wodurch das sogenannte Bleu de Mulhouse sich bildet, ferner durch Oxydation von Methylanilin (J. Wolff), aus Rosanilin und bromirtem Terpentinöl (Perkins), aus Rosanilin und Isopropyljodid (Wanklyn), aus Rosanilin und Aethylenjodid und -bromid (M. Vogel), aus Rosanilin und Jod-und Bromaceton (Smith und Sieberg).
Die Umwandelung des salzsauren Rosanilins (Fuchsins) durch Erhitzen mit Anilinöl in Anilinblau geht nach folgender Gleichung vor sich:
| C20H19N3, ClH | + | 3C6H7N | = | C20H16(C6H5)3N3, HCl | + | 3NH3 |
| Rosanilinsalz. | Anilin. | Anilinblau. | Ammoniak. |
Das mit Rosanilin und Anilinöl dargestellte Anilinblau ist Rosanilin C6H4 2C7H6 H3) }N3, in welchem die 3 At. basischen Wasserstoffs durch 3 At. Phenyl C6H5 ersetzt wurden, mithin Triphenyl-Rosanilin, dessen salzsaure Verbindung die Formel hat C38H32N4Cl. Erhitzt man ein Rosanilinsalz mit Toluidin, so erhält man das analoge Toluidinblau (Tritolyl-Rosanilin) C41H37N3 = C20H16(C7H7)3N3. Erhitzt man Anilinblau, so findet sich unter den Produkten der trocknen Destillation Diphenylamin C12H11N, weisse Krystalle bildend, welche mit Salpetersäure übergossen sich prachtvoll blau färben. Das Diphenylamin und seine Homologen, namentlich das Phenyltolylamin C13H13N, welches bei der trocknen Destillation des sogenannten Bleuin C39H33N3 sich bildet, wendet man seit einiger Zeit zur Darstellung von neuen Blauvarietäten an. A. W. Hofmann fand, dass, wenn man, wie oben bemerkt, Rosanilin mit Jodäthyl oder Jodamyl längere Zeit erhitzt, sich als höchst äthylirtes oder amylirtes Produkt (Triäthyl-Rosanilin oder Triamyl-Rosanilin) Anilinblau (Jodblau) bildet. Auch durch Einschieben von Naphtyl in Fuchsin lässt sich (nach J. Wolff) prächtiges Blau (Naphtylblau) erhalten. — Eine Sorte Anilinblau, welche bei künstlichem wie bei Tageslichte rein blau erscheint, heisst Bleu de lumière oder Bleu de nuit, eine andere ins Violette schimmernde Nüance Bleu de Parme.
Anilingrün.
4. Das Anilingrün existirt in zwei verschiedenen Varietäten, nämlich als Aldehydgrün und als Jodgrün. Das Aldehydgrün (Emeraldin) wurde im Jahre 1863 von Cherpin (Chemiker in der Fabrik von Usèbe zu Saint-Ouen) durch Behandeln einer mit Schwefelsäure versetzten Lösung von schwefelsaurem Rosanilin mit Aldehyd, wobei man vorsichtig erhitzt, bis die Lösung eine dunkelgrüne Farbe angenommen hat, erhalten. Das Aldehydgrün ist schwefelhaltig. Nach A. W. Hofmann ist seine Zusammensetzung der Formel C22H27N3S2O entsprechend. Dann setzt man Natriumhyposulfit hinzu und kocht einige Minuten. Alles Grün bleibt in Lösung und dient so zum Färben der Seide. Das Natriumhyposulfit kann durch Schwefelammon oder durch Schwefelwasserstoff ersetzt werden. Durch ein Gemenge von Kochsalz und Natriumcarbonat kann die grüne Farbe aus der Lösung gefällt werden. Sie wird in einer Mischung von 2 Th. Schwefelsäure und 50–70 Th. Alkohol gelöst. Das Anilingrün ist von prächtiger Nüance, besonders bei Kerzenlicht, wodurch es sich von jedem anderen Grün vortheilhaft unterscheidet. Die zweite Art Anilingrün ist das 1863 von A. W. Hofmann entdeckte Jodgrün (vert à l’iode), welches als Nebenprodukt bei der Fabrikation der durch Methylirung und Aethylirung aus dem Rosanilin gebildeten violetten Farbstoffe (Hofmann’s Violett) entsteht.
Man erhält es auf folgende Weise: 1 Th. essigsaures Rosanilin, 2 Th. Jodmethyl und 2 Th. Methylalkohol erhitzt man unter hohem Drucke mehrere Stunden lang. Nach beendigtem Erhitzen hat man ein Gemenge violetter und grüner Farbstoffe in Methylalkohol gelöst. Nachdem die flüchtigen Produkte durch Destillation entfernt sind, bringt man das Gemisch der Farbstoffe in eine grosse Menge siedenden Wassers. Das Grün löst sich vollständig, die violetten Farbstoffe bleiben ungelöst. Das Grün wird aus der Lösung durch eine kaltgesättigte Lösung von Pikrinsäure in Wasser gefällt. Das Pikrat des Jodgrüns wird auf einem Filter gesammelt, flüchtig mit Wasser gewaschen und nach dem Abdampfen en pâte in den Handel gebracht. Im krystallisirten Zustande hat das (pikrinsäurefreie) Jodgrün die Formel C25H33N3OJ2.
Anilingelb.
5. Anilingelb und Anilinorange. Bei der Darstellung von rothen Farben aus Anilinöl entsteht neben Fuchsin stets ein harzähnlicher Körper, aus welchem Nicholson einen prächtigen gelben Farbstoff, das Anilingelb, Anilinorange, Aurin oder salzsaures Chrysanilin isolirte, welcher Wolle und Seide schön gelb färbt. Das Chrysanilin ist eine Base und hat die Formel C20H17N3. Das interessanteste Salz derselben ist das Nitrat, welches unlöslich ist in Wasser. Die Darstellung des Chrysanilingelbes ist höchst einfach. Der Rückstand von der Bereitung des Fuchsins wird mit Wasserdämpfen behandelt; sobald sich eine gewisse Menge von Base gelöst hat, fällt man das Chrysanilin mittelst Salpetersäure. Schiff erhielt Anilingelb durch Einwirkenlassen von Antimonsäure- oder Zinnsäurehydrat auf Anilin, M. Vogel durch die Einwirkung von salpetriger Säure auf eine alkoholische Lösung von Rosanilin. Letzteres Anilingelb hat die Formel C20H19N2O6 und ist in Alkohol, nicht in Wasser löslich.
Anilinschwarz und Anilinbraun.
6. Das Anilinschwarz C6H7NO6 (ein dunkles Anilingrün, entstanden durch die Einwirkung oxydirender Agentien auf Anilinöl), von J. von Fritzsche bereits im Jahre 1843 wahrgenommen, wurde früher aus den Rückständen von der Bereitung von Anilinviolett mit Kaliumbichromat dargestellt, gegenwärtig aber erhalten durch Einwirkenlassen von Kaliumchlorat und Kupferchlorid auf salzsaures Anilin (Lightfoot). Wie Cordillot nachgewiesen, kann das chlorsaure Kali und das Kupferchlorid durch Ferridcyanammonium, oder nach Lauth durch frischgefälltes Schwefelkupfer ersetzt werden. Letzteres wirkt nach Bolley, indem es sich zu Kupfervitriol oxydirt und zugleich Sauerstoff auf das Anilin überträgt. Das nach letzterem Verfahren erhaltene Schwarz, welches seiner Unlöslichkeit wegen auf dem zu färbenden Stoffe selbst erzeugt werden muss, ist auch schwarzer Indig oder Indigschwarz, genannt worden. Ein neueres Anilinschwarz ist das Lukasschwarz (Peterson’s Schwarz), dessen werthvollste Eigenschaft darin besteht, dass es bereits Farbe ist und zu seiner Entwickelung nur noch schwach oxydirt zu werden braucht. Es ist eine schwarze flüssige Masse aus salzsaurem Anilin und essigsaurem Kupfer bestehend, die mit Kleister vermischt aufgedruckt wird. Das Schwarz oxydirt sich von selbst an der Luft; die Oxydation wird aber beschleunigt, wenn man die Stoffe in einem feuchten Raume bei 40° aufhängt. Man verwendet das Anilinschwarz in der Färberei und Zeugdruckerei.
7. Das Anilinbraun (Havannabraun) stellt man nach de Laire durch Erhitzen eines Gemenges von Anilinviolett oder Anilinblau mit salzsaurem Anilin bis auf 240° C. dar, bis die Farbe der Mischung in Braun übergeht. Das so erhaltene Braun ist in Wasser, Alkohol und Säuren löslich und kann unmittelbar zum Färben benutzt werden. Gewöhnlich ist das, was der Färber unter dem Namen Anilinbraun erhält, zu hoch erhitzte (verbrannte) Fuchsinschmelze. Ein anderes Anilinbraun (Bismarckbraun) gewinnt man durch Schmelzen von Fuchsin mit salzsaurem Anilin.
II. Carbolsäurefarben
Farbstoffe aus Carbolsäure.
Aus den bei 150–200° übergehenden Antheilen des schweren Steinkohlentheeröls besteht die Carbolsäure (Phenylsäure, Phenol). Sie erscheint, so wie sie von E. Seil in Offenbach, von C. Calvert u. Co. in Bradford und von Ch. Löwe & Co. in Manchester in den Handel geliefert wird, als eine krystallinische Masse, die an der Luft schwach geröthet wird, bei 34°C. schmilzt und bei 186° siedet. Sie ist (nach Laurent’s Methode durch Behandeln des schweren Theeröles mit Alkalien dargestellt) ein Gemenge der drei homologen Körper oder Phenole:
Carbolsäure C6H6O
Kresylsäure C7H8O
Phlorylsäure C8H10O.
Sie löst sich in 33 Th. Wasser. Die Calvert’sche Carbolsäure, wie sie die Farbenfabriken verwenden, wird dargestellt, indem man ein Gemenge der Laurent’schen Säure mit Wasser abkühlt. Bei +4° C. scheidet sich Carbolsäurehydrat C6H6O + H2O aus, welches durch Entziehung des Wassers in reine Carbolsäure übergeht, die bei 41° schmilzt. Sie findet ausser als Conservationsmittel (von Bauholz und Eisenbahnschwellen) auch als Antisepticum z. B. zum Einbalsamiren, in der Pergament-und Darmsaitenfabrikation, in den Leimfabriken und als Desinfectionsmittel für Aborte, Schlachthäuser, Ställe, Käfige und zum Räuchern von Krankenzimmern und Schiffsräumen etc. etc. Anwendung. Aber wol 50 Proc. der gegenwärtig fabricirten Carbolsäure dienen zur Darstellung folgender Farbstoffe:
| 1) der Pikrinsäure, | 4) des Corallin, | |
| 2) des Phenylbrauns, | 5) des Azulin. | |
| 3) des Grénat soluble, |
Pikrinsäure.
1) Die Pikrinsäure (Trinitrophenylsäure) C6H3(NO2)3O, durch die Einwirkung von Salpetersäure auf Carbolsäure oder besser noch durch Behandeln von krystallisirtem phenylschwefelsaurem Natrium mit Salpetersäure erhalten, ist eine aus gelben Blättchen bestehende Masse, die sich schwer in kaltem Wasser, leicht in heissem Wasser und in Alkohol löst. Sie findet besonders zum Gelbfärben und in Verbindung mit Anilingrün (Jodgrün), Indig oder Berlinerblau zum Grünfarben der Seide und Wolle Anwendung164.
In Frankreich stellt man jährlich gegen 80–100,000 Kilogr. Pikrinsäure dar, die indessen nicht nur zum Färben, sondern auch in namhafter Menge zur Bereitung des Pikratpulvers (vergl. Seite 168) Verwendung findet. Von der mit der Pikrinsäure homologen Trinitrokresylsäure kommt das Ammoniaksalz unter dem Namen Victoriaorange oder Jaune anglais im Handel vor. Pikrinsäure giebt beim Behandeln mit Cyankalium die Isopurpursäure, Trinitrokresylsäure die Kresylpurpursäure (v. Sommaruga), deren Kalium-und Ammonsalze das Granatbraun bilden.
Phénicienne.
2) Die Phénicienne oder das Phenylbraun ist ein 1865 von Roth dargestellter und in der Seiden-und Wollfärberei angewendeter Farbstoff, welcher durch die Einwirkung einer Mischung von Schwefelsäure und Salpetersäure auf Carbolsäure sich bildet. Das Phenylbraun ist ein amorphes Pulver, das ein Gemenge aus zwei Farbstoffen, einem gelben (nach P. Bolley Dinitrophenol C6H4(NO2)2O) und einem schwarzbraunen, den Humuskörpern sich anreihenden, sein soll.
Granatbraun.
3) Das Grénat soluble oder Granatbraun, welches in neuester Zeit von J. Casthelaz in Paris als Ersatzmittel der Orseille in die Färberei eingeführt wurde, ist nichts anderes als das vor längerer Zeit von Hlasiwetz in Wien entdeckte isopurpursaure Kalium, welches bei der Einwirkung von Cyankalium auf eine Lösung von Pikrinsäure (nach der von Zulkowsky angegebenen Gleichung) auf folgende Weise sich bildet:
| C6H3(NO2)3O | + | 3KCN | + | 2H2O | = | C8H4KN5O6 | + | NH3 | + | K2CO3 |
| Pikrinsäure | Cyankalium | isopurpursaur. Kalium | Ammoniak | kohlensaures Kalium | ||||||
Da das Granatbraun bei schwacher Reibung schon mit grosser Heftigkeit explodirt, so kommt es in Teigform (en pâte) in den Handel. Zur Verhütung des Austrocknens des Teiges ist derselbe mit etwas Glycerin versetzt.
Corallin.
4) Das Corallin (oder Paeonin), ein scharlachrother Farbstoff, entsteht nach Kolbe und R. Schmidt durch Erhitzen eines Gemenges von Carbolsäure, Oxalsäure und Schwefelsäure, bis die Farbe sich genügend entwickelt hat; nach beendigter Reaction wäscht man mit siedendem Wasser, um die überschüssige Säure zu entfernen; die zurückbleibende Substanz wird getrocknet und gepulvert und bei einer Temperatur von 150° der Einwirkung von Ammoniak ausgesetzt.
In welcher Beziehung das Corallin zu der von Runge im Theer entdeckten Rosolsäure steht, ist noch zu ermitteln. Nach den Untersuchungen von H. Caro wären beide Körper identisch. Die Rosolsäure C20H16O3 entstehe (ähnlich wie Rosanilin aus Anilin und Toluidin sich bilde) aus Carbolsäure und Kresylsäure nach folgender Gleichung:
| C6H6O | + | 2C7H8O | = | C20H16O3 | + | 3H2 |
| Carbolsäure. | Kresylsäure. | Rosolsäure. | ||||
Azulin.
5) Azulin (Phenylblau). Erhitzt man Corallin mit Anilinöl, so erhält man nach J. Persoz und Guinon-Marnas einen blauen Farbstoff, welcher den Namen Azulin (Azurin) erhielt.
Farbstoff direct aus Nitrobenzol.
Aus dem Nitrobenzol direct hat man ebenfalls Farbstoffe darzustellen versucht. Nach Laurent und Casthelaz erhält man einen rothen Farbstoff, das Erythrobenzin, wenn man 12 Th. Nitrobenzol, 24 Th. Eisenfeile und 6 Th. Salzsäure 24 Stunden lang bei gewöhnlicher Temperatur stehen lässt. Es bildet sich eine feste harzähnliche Masse, welche man mit Wasser auszieht; die Lösung wird mit Kochsalz gefällt. Die so erhaltene Farbe ist zum Drucken und Färben anwendbar und soll das Fuchsin zu ersetzen (?) im Stande sein.
III. Naphtalinfarben
Naphtalin.
Das Naphtalin C10H8 ward 1820 von Garden im Steinkohlentheer entdeckt und später von Faraday, A. W. Hofmann, M. Ballo u. A. näher untersucht. Nach Berthelot kann man es synthetisch darstellen, indem man in dem Benzol 2 At. Wasserstoff durch 2 At. Acetylen (C2H2) ersetzt:
| C6H6 | - | 2H | + | 2C2H2 | = | C6H4(C2H2)2 | = | C10H8 |
| Benzol | Acetylen | Naphtalin | ||||||
Das Naphtalin erscheint in sehr dünnen rhombischen Blättchen von eigenthümlichem, etwas an Storax erinnerndem Geruche und brennendem Geschmacke, die nach dem Schmelzen und Erstarren blendendweisse krystallinische Massen von 1,151 spec. Gew. bilden. Es schmilzt zwischen 79 und 80° und siedet bei 216 und 218°C. Durch die Einwirkung von Salpetersäure geht es in die Phtalsäure über, die je nach Umständen durch Abspalten von Kohlensäure entweder in Benzol oder in Benzoësäure165 übergeführt werden kann:
| α) | C8H6O4 | - | 2CO2 | = | C6H6 |
| Phtalsäure | Benzol; | ||||
| β) | C8H6O4 | - | CO2 | = | C7H6O2 |
| Phtalsäure | Benzoësäure. | ||||
Zwischen den Abkömmlingen des Benzols und des Naphtalins findet grosse Analogie statt und zwar nicht nur in Bezug auf Zusammensetzung und Reactionen, sondern auch hinsichtlich der physikalischen und chemischen Eigenschaften. Die Analogie in der Zusammensetzung ergiebt sich aus folgender Zusammenstellung:
| Benzol (Phenylhydrür) C6H6 | Naphtalin (Naphtylhydrür) C10H8 | |
| Nitrobenzol C6H5(NO2) | Nitronaphtalin C10H7(NO2) | |
| Anilin C6H7N | Naphtylamin C10H9N | |
| Rosanilin C20H19N3 | Base des Naphtalinroth C30H21N3. |
Die dem Anilin entsprechende Base, das Naphtylamin C10H9N wird genau so wie das Anilin aus dem Benzol dargestellt, indem man das Naphtalin mit einem Gemische von concentrirter Schwefelsäure und Salpetersäure in Nitronaphtalin überführt und dieses nach dem Béchamp’schen Verfahren (vergl. Seite 659) zu Naphtylamin reducirt. Wie M. Ballo (1870) gezeigt hat, kann man das Naphtylamin aus der mit Eisen und Essigsäure reducirten Masse sehr leicht mit Wasserdämpfen überdestilliren. Das Naphtylamin krystallisirt in weissen Nadeln, schmilzt bei 50° und siedet bei etwa 300°. Es schmeckt scharf und bitter und ist fast unlöslich in Wasser.
Das Naphtylamin dient zur Darstellung folgender Farbstoffe:
| 1) des Martiusgelb; | 3) des Naphtalinvioletts und | |
| 2) des Magdalaroth; | 4) des Naphtalinblau. |
Martiusgelb.
1) Das Martiusgelb (Manchestergelb, Naphtalingelb, Jaune d’or) ist die Calcium-oder Natriumverbindung der Binitronaphtalinsäure (C10H6(NO2)2O), die man erhält, indem man zu einer Lösung von salzsaurem Naphtylamin Natriumnitrit setzt, bis alles Naphtylamin in Diazonaphtol übergegangen ist. Die Flüssigkeit, welche salzsaures Diazonaphtol enthält, wird mit Salpetersäure gemischt und bis zum Sieden erhitzt. Die Binitronaphtylsäure scheidet sich dabei in kleinen gelben Nadeln aus. Die Umwandlung des Naphtylamins in Binitronaphtylsäure (Binitronaphtol) lässt sich durch folgende Gleichungen ausdrücken:
| α) | C10H9N | + | HNO2 | = | 2H2O | + | C10H6N2 | ||
| Naphtylamin | Diazonaphtol; | ||||||||
| β) | C10H6N2 | + | 2HNO3 | = | 2N | + | 2H2O | + | C10H6(NO2)2O |
| Diazonaphtol | Binitronaphtylsäure. | ||||||||
Wie M. Ballo gezeigt, kann indessen letztere Säure direct durch die Einwirkung von Salpetersäure auf Naphtylamin sich bilden. Das Martiusgelb färbt Wolle und Seide in allen Tönen vom hellen Citronengelb bis tief Goldgelb ohne Mordant. Mit 1 Kil. der trocknen Calcium-oder Natriumverbindung, kann man gegen 200 Kil. Wolle noch in schönem Gelb ausfärben. Eine Haupteigenschaft des Martiusgelb ist, dass es sich auch dämpfen lässt, während die Pikrinsäure mit den Wasserdämpfen sich verflüchtigt. In England findet es häufig Anwendung zum Nüanciren von Magenta.
Magdalaroth.
2) Das Magdalaroth (Naphtalinroth) C30H21N3, von Schiendl in Wien 1867 entdeckt und von Durand, Ch. Kestner, A. W. Hofmann u. A. näher untersucht, entsteht aus dem Naphtylamin, indem von 3 Mol. desselben 3 Wasserstoffmoleküle sich abspalten:
| 3C10H9N | - | 3H2 | = | C30H21N3 | ||
| Naphtylamin | Magdalaroth. | |||||
Im Grossen zerfällt die Darstellung des Magdalaroth in zwei Phasen. In der ersten geht das Naphtylamin durch die Einwirkung von salpetriger Säure in Azodinaphtyldiamin über
| α) | 2C10H9N | + | HNO2 | = | 2H2O | + | C20H15N3 |
| Naphtylamin | Azodinaphtyldiamin; | ||||||
In der zweiten Phase, in welcher man das Azodinaphtyldiamin mit Naphtylamin behandelt, bildet sich Magdalaroth:
| β) | C20H15N3 | + | C10H9N | = | C30H21N3 | + | NH3 |
| Azodinaphtyldiamin | Naphtylamin | Magdalaroth. | |||||
Das Magdalaroth indessen, wie es im Handel in Form eines schwarzbraunen, undeutlich krystallinischen Pulvers vorkommt, ist das Chlorid einer Base von obengenannter Zusammensetzung. An Färbekraft steht das Magdalaroth dem Fuchsin nicht nach, übertrifft es aber durch seine bemerkenswerthe Beständigkeit. Mit Jodmethyl und Jodäthyl liefert das Naphtalinroth violette und blaue Farbderivate.
Naphtalinblau und Naphtalinviolett.
3) und 4) Violette und blaue Naphtalinfarbstoffe lassen sich auf verschiedene Weise erzeugen, so durch Phenyliren, Naphtyliren, Methyl-und Aethyliren von Magdalaroth, ferner durch Behandeln von Naphtylamin mit Quecksilbernitrat (Wilder), durch Substitution von Wasserstoff in dem Anilin und Toluidin durch Naphtyl C10H7 (J. Wolff, der bereits 1867 auf diese Weise prächtiges Naphtylblau erhalten hat), aus Rosanilin und Monobromnaphtalin, so wie aus Rosanilin und Naphtylamin (M. Ballo). Blumer-Zweifel einerseits und A. Kielmeyer andererseits haben endlich in neuester Zeit Naphtylaminviolett auf Baumwolle und leinenem Stoff durch Behandeln von Naphtylamin auf dem Stoffe selbst mit Kupferchlorid, Kaliumchlorat, kurz mit allen jenen Agentien erzeugt, durch die man Anilinschwarz (vergl. Seite 663) hervorzurufen im Stande ist166.
IV. Anthracenfarben
Anthracenfarben.
Das Anthracen (Paranaphtalin, Photen) C14H10, im Kohlentheer in der Menge von 0,75–1,0 Proc. sich findend, wurde im Jahre 1831 von J. Dumas entdeckt und im Jahre 1869 zuerst von C. Graebe und C. Liebermann zur Fabrikation von Anthracenroth (künstlichem Alizarin) angewendet. Das Anthracen kommt in den letzten Produkten der Destillation des Steinkohlentheers vor und findet sich vorzugsweise in den zuletzt übergehenden dickflüssigen Produkten, die unter dem Namen Green Grease früher in England als Schmiermittel vielfach Anwendung fanden. Das Green Grease besteht aus schweren Oelen, etwas Naphtalin und etwa 20 Proc. Anthracen; durch Centrifugiren und starkes Pressen erhält man Rohanthracen (mit 60 Proc. Reingehalt), welches man durch Behandeln mit Petroleumnaphta in der Wärme, Centrifugiren, Schmelzen und Sublimation in reines Anthracen überführt.
Das Anthracen erscheint in kleinen, geruch-und geschmacklosen, weissen Blättchen, die bei 215° schmelzen und bei höherer Temperatur unzersetzt überdestilliren, sich wenig in Alkohol und Benzol, leichter in Schwefelkohlenstoff lösen, mit Pikrinsäure eine in rubinrothen Krystallen auftretende Verbindung bilden, durch die Einwirkung oxydirender Mittel in Anthrachinon (Oxanthracen, Oxyphoten) C14H8O2 übergehen, welches letztere auf Umwegen in Alizarin C14H8O4 übergeführt wird.
Nach der ursprünglichen Methode der Darstellung des Alizarins wurde das durch oxydirende Agentien wie Salpetersäure aus dem Anthracen erhaltene Anthrachinon C14H8O2 durch Bromiren in Bibrom-Anthrachinon C14]H_{6Br2O2 übergeführt und letzteres durch Erhitzen mit Aetzkali als Aetznatron bei einer Temperatur von 180–200° C. in Alizarin-Kalium umgewandelt, aus welchem man dann mit Salzsäure das Alizarin ausfällte:
| α) | C14H6Br2O2 | + | 4KOH | = | C14H6K2O4 | + | 2BrK | + | 2H2O |
| Bibrom-Anthrachinon | Alizarin-Kalium. | ||||||||
| β) | C14H6K2O4 | + | 2ClH | = | C14H8O4 | + | 2ClK | ||
| Alizarin-Kalium. | Alizarin. | ||||||||
Gegenwärtig stellt man das Alizarin aus dem Anthrachinon dar, indem man dasselbe durch Behandeln mit Schwefelsäure von 1,84 spec. Gew. bei einer Temperatur von 260° zunächst in Sulfosäure überführt, diese Säure hierauf mit Calciumcarbonat neutralisirt, die Flüssigkeit vom Gyps abfiltrirt und dann mit Kaliumcarbonat versetzt, bis aller Kalk ausgefällt ist. Die klare Flüssigkeit wird zur Trockne abgedampft und die erhaltene Salzmasse durch Erhitzen mit Aetzkali in Alizarin-Kalium übergeführt, aus welchem das Alizarin durch Säuren gefällt wird. Nach einem anderen Verfahren umgeht man die Bildung des Anthrachinons und verwendet direct Anthracen, welches man durch Erhitzen mit concentrirter Schwefelsäure in Anthracensulfosäure C28H18SH4O3 überführt. Diese Sulfosäure wird mit Wasser verdünnt und mit gewissen Oxydationsmitteln (Braunstein, Bleisuperoxyd, Chromsäure, Salpetersäure) behandelt. Die saure Flüssigkeit wird durch Versetzen mit Calciumcarbonat von der freien Schwefelsäure und bei Anwendung von Braunstein, auch von dem Mangan befreit und die oxydirte Sulfosäure in Form von Kaliumsalz mit Aetzkali erhitzt, wodurch sich, wie oben, Alizarin-Kalium bildet. — Es unterliegt keinem Zweifel nicht nur, dass das Anthracen auch noch auf andere Weise in Alizarin übergeführt werden kann, sondern auch, dass es gelingen wird, aus anderen Kohlenwasserstoffen des Kohlentheers (Benzol, Toluol, Naphtalin) Anthracen und Anthracenroth darzustellen.
Die fabrikmässige Herstellung des künstlichen Alizarins, um welche sich ausser den Entdeckern Graebe und Liebermann noch J. Gessert in Elberfeld, Brönner und Gutzkow in Frankfurt a/M., Brüning in Höchst, Greiff in Cöln, Perkin in London u. a. m. Verdienste erworben haben, bildet eines der schönsten Blätter in der Geschichte der chemischen Technologie und wird voraussichtlich nach einer Reihe von Jahren dem Krappbau und der Garancinfabrikation eine tödtende Concurrenz bereiten. Vor der Hand ist aber das Anthracenroth gegen den Krappfarbstoff noch nicht concurrenzfähig.
V. Farbstoffe aus Cinchonin
Farben aus Cinchonin.
An die aus Theerbestandtheilen erhaltenen Farben schliessen sich unmittelbar die aus gewissen Alkaloïden, namentlich aus dem bei der Chininfabrikation in grosser Menge abfallenden Cinchonin an. Das Cinchonin wird mit überschüssigem Natronhydrat destillirt, wobei etwa 65 Proc. rohes Chinolin (Chinolinöl) übergeht, welches ein Gemenge ist der drei homologen Basen
| Chinolin | C9H7N |
| Lepidin | C10H9N |
| Kryptidin oder Dispolin | C11H11N. |
Das Lepidin macht den Hauptbestandtheil aus. Erhitzt man das Chinolinöl mit Jodamyl, so bildet sich eine Verbindung beider, das Amyllepidinjodür, aus welchem durch Behandeln mit Natronlauge ein prächtigblauer Farbstoff, das Cyanin oder Lepidinblau (Chinolinblau) C30H39N2J entsteht. Letzteres bildet Krystalle mit metallgrünem Glanz und goldgelbem Reflex, die sich schwer im Wasser, leicht in Alkohol lösen. Die Bildung des Cyanins lässt sich durch folgende Gleichungen veranschaulichen:
| α) | C10H9N | + | C5H11J | = | C15H20NJ | ||||
| Lepidin | Jodamyl | Amyllepidinjodür. | |||||||
| β) | 2C15H20NJ | + | NaOH | = | C30H39N2J | + | NaJ | + | H2O |
| Amyllepidinjodür | Cyanin. | ||||||||
B. Die im Pflanzen- und Thierkörper vorkommenden Farbstoffe
Rothe Farbstoffe
Rothe Farbstoffe. Krapp.
Der Krapp ist die Wurzel der Färberröthe (Rubia tinctorum in Süd-, Mittel-und Westeuropa, R. peregrina im Orient, R. mungista (Mungeet) in Ostindien und in Japan), einer im südlichen Europa und in Asien wachsenden ausdauernden Pflanze. Die Wurzel ist 10–25 Centimeter lang, wenig ästig und etwas stärker als ein Federkiel. Sie ist mit einer braunen Decke überzogen, innerlich aber von gelbrother Farbe. Sie kommt theils von der Rinde und den Wurzelfasern befreit, theils gemahlen in den Handel. Im gemahlenen Zustande erscheint sie als ein grobes, rothgelbes, stark und eigenthümlich riechendes Pulver, das sorgfältig gegen Luft-und Lichteinwirkung geschützt, aufbewahrt werden muss. Die beste Sorte des Krapps ist die aus der Levante (Smyrna, Cypern), die unter dem Namen Lizari oder Alizari ungemahlen in den Handel kommt. Der holländische Krapp ist geschält oder beraubt, wenn man mittelst der Mühlbeutel die Schale der Rinde und zuweilen selbst den inneren Theil entfernt hat. Ungeschält und unberaubt wird er genannt, wenn er gemahlen worden ist, ohne die Schale der Rinde zu entfernen. Am häufigsten findet sich Krapp aus dem Elsass (Strassburg, Hagenau, Geisselbrunn) und der Provence (Avignon). Unter dem Mullkrapp versteht man die schlechteste Sorte Krapp aus Staub und Abfall bestehend. Die Krappwurzel enthält ausser den Farbstoffen auch noch Zucker in namhafter Menge167. Während man ehedem in dem Krapp nicht weniger als fünf Farbstoffe annahm, scheint aus neueren Untersuchungen hervorzugehen, dass diese Wurzel im frischen Zustande nur zwei Farbstoffe, die Ruberythrinsäure (früher Xanthin genannt) und das Purpurin enthält. Erstere Säure zerfällt unter dem Einflusse einer eigenthümlichen, in dem Krapp enthaltenen stickstoffhaltigen Substanz (nach Rochleder) in den eigentlichen Farbstoff des Krapps, in das Alizarin und in Zucker:
| C20H22O11 | = | C14H8O4 | + | C6H12O6 | + | H2O |
| Ruberythrinsäure | Alizarin | Zucker. | ||||
Nach den Untersuchungen von Graebe und Liebermann ist das Alizarin ein Derivat des Anthracens C14H10 und hat die Formel C14H8O4. Den genannten Chemikern ist es neuerdings (1869) gelungen, Anthracen künstlich in Alizarin (vergl. Seite 667) überzuführen. Das Alizarin ist von gelber Farbe, wird aber durch Alkalien und Erden roth gefärbt. Ausserdem findet sich in dem Krapp noch ein rother Körper, das Purpurin oder Rubiacin (welches die Formel C14H8O5 hat), das für sich ohne Färbevermögen, aber in Verbindung mit Alizarin den Färbeprocess unterstützt.
Krapplack.
Krappblumen.
Azale.
Krapplack ist eine Verbindung von Alizarin und Purpurin mit basischen Thonerdesalzen; um ihn darzustellen, zieht man ausgewaschenen Krapp mit einer Alaunlösung aus und schlägt die Flüssigkeit durch Natriumcarbonat oder durch Borax nieder, worauf der Niederschlag ausgewaschen und getrocknet wird. Die Krappblumen (fleur de garance) erhält man durch Auswaschen und Gährenlassen des gemahlenen Krapps; sie werden ebenso wie der Krapp angewendet, vor welchem sie den Vortheil besitzen, dass sie durch Erniedrigung der Temperatur des Färbebades nicht an Färbevermögen einbüssen. Das Waschen des Krapps scheint demnach die Entfernung derjenigen Substanz (einer Pektinsubstanz?) zu bewirken, welche unter den letzteren Umständen unlöslich wird. Indem man die Krappblumen mit siedendem Holzgeist extrahirt, den Auszug filtrirt und ihm destillirtes Wasser zusetzt, erhält man einen reichlichen gelben Niederschlag, der mit Wasser ausgewaschen und getrocknet wird. Er führt den Namen Azale (von azala, einer arabischen Bezeichnung des Krapps) und ist von Frankreich aus zum Färben vorgeschlagen worden. Wahrscheinlich ist dieser Körper nichts anderes als rohes Alizarin. Letzterer Körper, durch Extraction von Krapp oder Garancin erhalten, kommt seit einigen Jahren unter dem Namen Pincoffin in den Handel.
Garancin.
Garanceux.
Das Garancin (sogenannte Krappkohle) ist ein Präparat aus Krapp, welches die bei der Färberei wirkenden Bestandtheile in einer concentrirteren und leichter ausziehbaren Gestalt enthält. Um es darzustellen, übergiesst man fein gemahlenen, mit Wasser befeuchteten Krapp mit ½ Th. concentrirter Schwefelsäure und 1 Th. Wasser, erhitzt das Gemisch ungefähr eine Stunde lang bis auf 100°, befreit darauf die Masse durch Auswaschen von aller Säure, presst und trocknet sie. Durch die Schwefelsäure werden die der Färberei hinderlichen Substanzen des Krapps zerstört und durch das darauf folgende Auswaschen entfernt, während die Farbstoffe mit zum Theil verkohlten organischen Substanzen zurückbleiben. Im Durchschnitt kann man annehmen, dass 3–4 Th. Krapp durch 1 Th. Garancin ersetzt werden können. Da der Krapp beim Ausfärben seine Farbstoffe nicht vollkommen verliert, so trennt man die Rückstände durch Filtriren von der Flüssigkeit, und behandelt dieselben mit ⅓ ihres Gewichtes englischer Schwefelsäure. Die Masse wird dann ebenso wie die Garancine ausgewaschen und getrocknet. Sie heisst Garanceux und steht selbstverständlich der Garancine an Färbevermögen nach.
Colorin.
Die im Handel unter dem Namen Colorin vorkommende Substanz ist das weingeistige und zur Trockne verdunstete Extract des Garancins und besteht wesentlich aus Alizarin, mit Purpurin, Fett und anderen in Weingeist löslichen Bestandtheilen des Krapps verunreinigt. Seit einigen Jahren stellt E. Kopp die technisch reinen Farbstoffe aus dem Krapp durch Ausziehen mit einer wässrigen Lösung von schwefliger Säure dar. Diese Präparate, welche bereits grosse Verbreitung gefunden haben, werden unterschieden als grünes Alizarin (Alizarine verte), welches in der Menge von 3 Proc. aus dem Elsasser Krapp erhalten wird und neben dem Alizarin noch einen grünen harzigen Stoff enthält, als gelbes Alizarin (Alizarine jaune), von welchem dieser grüne Stoff getrennt wurde, als Purpurin und als Krappblumen. Das Färbevermögen des Purpurins beträgt das 10fache des Krapps, das grüne und gelbe Alizarin das 32–36fache des Krapps. Im Grossen erhält man aus gutem Krapp
| Purpurin | 1,15 | Proc. |
| Grünes Alizarin | 2,50 | „ |
| Gelbes Alizarin | 0,32 | „ |
| Krappblumen | 39,00 | „ |
Rothholz.
Mit dem Namen Roth- oder Brasilienholz bezeichnet man mehrere in der Rothfärberei angewendete Hölzer der Gattung Caesalpinia. Die beste Sorte ist das Fernambukholz von Caesalpinia brasiliensis s. crista, das auswendig gelbbraun, inwendig hellroth, schwer und ziemlich hart ist. Es führt den Namen von der Stadt Fernambuco in Brasilien, in deren Nähe es häufig wächst. Es kommt ganz und gemahlen in den Handel. Eine schlechtere Sorte ist das Sapanholz (C. Sapan), welches in Japan wächst; noch weniger Werth hat das Lima- oder Nicaraguaholz oder Bois de Ste. Marthe (C. echinata) und das Brasiletholz (C. vesicaria). In allen diesen Hölzern findet sich der Farbstoff Brasilin (nach Bolley von der Formel C44H40O14 + 3H2O), ein in farblosen, kleinen Nadeln krystallisirender Körper, dessen wässerige Lösung an der Luft, besonders schnell beim Sieden und bei Gegenwart von Alkalien ins Carmoisinrothe übergeht. In der Färberei wird vermittelst des Rothholzes eine schöne rothe, aber keineswegs dauerhafte Farbe erzeugt168. Ausserdem gebraucht man es zur Darstellung des Kugellackes, obgleich es in dieser Hinsicht häufig durch die rothen und violetten Theerfarbstoffe ersetzt wird.
Santelholz.
Das Santelholz (Kaliaturholz) kommt als gelbes und rothes im Handel vor. Das rothe stammt von Pterocarpus Santalinus, einem auf Ceylon und in Ostindien wachsenden Baume. Man führt es in gespaltenen Scheiten von gradfaserigem Gefüge und dunkelrother, innen hellerer Farbe ein. Der in dem Santelholz enthaltene Farbstoff ist harzartiger Natur und führt den Namen Santalin. Nach einer 1869 von H. Weidel ausgeführten Untersuchung findet sich in Santelholz ein farbloser Körper, das Santal C8H6O3, welche durch Oxydation in Santalin überzugehen scheint. Man benutzt das Santelholz zu gefärbten Lacken, zur Möbelpolitur, zur Erzeugung von Braun in der Wollenfärberei, zum Rothfärben des Leders, zu Zahnpulver u. s. w. Der gleiche Farbstoff findet sich in dem sogenannten Barwood- oder Camholz, das von Baphia nitida, einem in Afrika wachsenden Baume stammt. Dieses Holz soll 23 Proc. Santalin enthalten, während das Santelholz nur 16 Proc. enthält.
Safflor.
Der Safflor besteht aus den getrockneten Blumenblättern der Safflorpflanze, Färbedistel (Carthamus tinctorius), eines distelartigen Gewächses (aus der Familie der Synantheren), das in Ostindien, Aegypten, in den südlichen Ländern Europas, zum Theil auch in Deutschland angebaut wird. Der Safflor enthält einen rothen, in Wasser unlöslichen (Carthamin) und einen gelben, in Wasser löslichen Farbstoff. Je reiner der Safflor von Samen, Spreu u. s. w., je dunkler feuerroth die Farbe, desto besser ist er. Das Carthamin (C14H16O7) oder Rouge végétale wird auf folgende Weise dargestellt: Man zieht den Safflor mit einer sehr verdünnten Lösung von Natriumcarbonat aus, taucht in die Lösung Streifen von Baumwolle und neutralisirt das Alkali mittelst Essigs oder verdünnter Schwefelsäure. Die roth gefärbten Streifen werden darauf ausgewaschen, mit einer Lösung von Natriumcarbonat ausgezogen und diese mit einer Säure gefällt. Der so erhaltene Niederschlag wird ausgewaschen und auf Tellern getrocknet (Teller-oder Tassenroth). Das Carthamin erscheint in dünnen Rinden, die im auffallenden Lichte goldgrün, im durchgehenden roth aussehen. Das durch wiederholtes Auflösen und Niederschlagen gereinigte Carthamin führt den Namen Safflorcarmin. Das Carthamin wird mit gepulvertem Talk gemengt, als rothe Schminke angewandt. Der Safflor wird in der Seidenfärberei benutzt. Die erzeugte rothe Farbe ist aber sehr vergänglich.
Cochenille.
Die Cochenille oder Nopal-Schildlaus besteht aus den getrockneten Weibchen einer Art Schildlaus (Coccus cacti), die auf mehreren Cacteenarten, namentlich auf dem Cochenille-Cactus (der Nopalpflanze), wie auch auf Cactus opuntia vorkommt, theils auch in besonderen Pflanzungen in Mexico, Centralamerika, Algier, auf dem Kap der guten Hoffnung etc. gezüchtet wird. Die männlichen Thiere sind geflügelt, die weiblichen ungeflügelt. Nach der Begattung werden die weiblichen Thiere eingesammelt, was im Jahre zweimal geschieht, durch heisse Wasserdämpfe oder durch die Hitze eines Backofens getödtet und getrocknet. Man unterscheidet im Handel zwei Sorten, die feine Cochenille oder Mestica, die vorzüglich in Mestek, einer Provinz von Honduras an den cultivirten Nopalpflanzen gesammelt wird, und die Wald- oder wilde Cochenille, die man vom wildwachsenden Cactus sammelt; letztere Sorte ist geringer und findet minder häufige Anwendung. Die Cochenille erscheint in kleinen dunkelbraunrothen, zusammengeschrumpften Körnern, an deren Unterseite der Bau der Thiere noch einigermaassen erkannt werden kann. Zuweilen ist sie mit einem weisslichen Staube bedeckt, oft aber ist sie auch glänzend und schwarz. Dieser weisse Ueberzug, welchen man der Cochenille sehr oft durch Talk, Kreide oder Bleiweiss giebt, ist mikroskopischen Untersuchungen zu Folge, das Excrement des Thieres und erscheint unter dem Mikroskope als weisse, gekrümmte Cylinder von sehr gleichmässigem Durchmesser. In der Cochenille findet sich eine eigenthümliche Säure, die Carminsäure, die durch verdünnte Schwefelsäure und andere Agentien in Carminroth (Carmin), welches neben der Carminsäure schon fertig gebildet in der Cochenille sich findet, und Dextrose sich spaltet:
| C17H18O10 | + | 3H2O | = | C11H12O7 | + | C6H12O6 |
| Carminsäure. | Carminroth. | Dextrose. | ||||
Den Carmin (im technischen Sinne) stellt man dar, indem man Cochenille mit siedendem Wasser auszieht, die klar abgegossene Lösung mit Alaun versetzt und stehen lässt. Der sich absetzende Niederschlag wird ausgewaschen und getrocknet. Oder indem man die gepulverte Cochenille mit einer Lösung von Natriumcarbonat auszieht, die Flüssigkeit mit Eiweiss versetzt und sodann durch verdünnte Säuren fällt. Der ausgewaschene Niederschlag wird bei 30° getrocknet. Er bildet eine vorzügliche Sorte Carmin; die schlechteren Sorten, unter die auch der Carminlack und die besseren Kugellacke gehören, bereitet man durch Fällen eines alaunhaltigen Cochenilleauszugs mit Natriumcarbonat, die um so geringer sind, je mehr sie Thonerde enthalten.
Lac-Dye.
Unter Lac-Dye oder Färbelack versteht man einen aus dem Stock-oder Körnerlack gezogenen rothen Farbstoff, mit welchem man fast eben so schön und dauerhaft als mit der Cochenille färben kann. Die in Ostindien vorkommende Lackschildlaus (Coccus lacca) sticht in die Zweige gewisser Feigenbäume, die dadurch einen milchigen Saft von sich geben, der die Thiere umgiebt und erhärtet. Das Harz ist von dem in den Thieren enthaltenen rothen Farbstoff gefärbt. Man zieht den Lac-Dye aus dem Stocklack durch Natriumcarbonat aus und fällt darauf mit Alaun. Dieser Farbstoff ist von dem der Cochenille nicht sehr verschieden. Ebenso kommt mit demselben der von dem Kermes (Coccus ilicis), von Coccus polonicus (Johannisblut) und von Coccus fabae überein. Letztere enthalten viel Fett, das durch Auspressen zum Theil entfernt werden kann.
Orseille und Persio.
Unter Orseille (Archil), Persio und Cudbear versteht man teigartige Massen, welche als rothe Farbstoffe in den Handel kommen. Man erhält die Orseille, indem man mehrere Flechten (Rocella tinctora, R. fuciformis, R. Montagnei, Usnea barbata, U. florida, Lecanora parella, Unceolaria scruposa, Ramalina calicaris, Gyrophora pustulata u. s. w.) in ein feines Pulver verwandelt und das Pulver mit Harn angerührt der Fäulniss überlässt. Das durch die Fäulniss des Harnes entstandene kohlensaure Ammoniak wirkt auf die in diesen Flechten enthaltenen Flechtensäuren: Lecanorsäure, Alpha-und Betaorsellsäure, Erythrinsäure, Gyrophorsäure, Evernsäure, Usninsäure etc. ein, und verwandelt diese stickstofffreien Substanzen unter Aufnahme oder Austreten von Wasser und meist unter Abscheidung von Kohlensäure in Orcin C7H8O2, welches durch Aufnahme von Stickstoff und Sauerstoff in das Orcein C7H7NO3 übergeht, welches letztere als der wesentliche Farbstoff der Orseille zu betrachten ist. Letztere erscheint als röthlicher Teig von eigenthümlich veilchenartigem Geruche und alkalischem Geschmacke. Die Bereitung derselben geschah vor dem Bekanntwerden der Anilinfarben hauptsächlich in England und Frankreich aus Flechten, die theils auf den canarischen Inseln, zum Theil auch auf den Pyrenäen gesammelt, theils aber auch aus Lima und Valparaiso eingeführt werden. — Der Persio, Cudbear oder rothe Indig ist ziemlich dasselbe Produkt wie die Orseille. Er wurde früher in Schottland aus den dortigen Flechten dargestellt, später aber in grosser Menge in Deutschland (Stuttgart), Frankreich und England fabricirt. Er erscheint als röthlich violettes Pulver. Vor etwa zehn Jahren kamen zwei Orseillepräparate in den Handel, welche die Orseillefarbstoffe im Zustande grosser Reinheit enthielten, nämlich der Orseillecarmin und der Orseillepurpur (poupre française). Seit dem Emporblühen der Theerfarbenindustrie haben die rothen und violetten Flechtenfarbstoffe wenig Bedeutung mehr.
Weniger wichtige rothe Farbstoffe.
Rothe Farbstoffe von untergeordneter Bedeutung sind die Alkannawurzel (Anchusa tinctoria), das Drachenblut, ein rothes Harz von Dracaena draco, das Harmalaroth aus den Samen der Steppenraute (Peganum Harmala), das Chicaroth oder Carajuru aus den Blättern der Bignonia chica, eines in Venezuela wachsenden Baumes und der Purpurcarmin oder das Murexid, durch Behandeln der Harnsäure mit oxydirenden Mitteln wie mit Salpetersäure, und dann mit Ammoniak, erhalten.
Blaue Farbstoffe
Blaue Farbstoffe. Indig.
Unter den blauen Farbstoffen steht der Indig oben an, der zwar schon den Römern und Griechen bekannt war und von denselben zum Mahlen benutzt wurde, aber erst seit der Mitte des 16. Jahrhunderts in Europa zum Färben Anwendung fand. Der Indig ist ein im Pflanzenreiche sehr verbreiteter Stoff. In der bedeutendsten Menge findet er sich in den Blättern verschiedener Arten der Anilpflanze (Indigofera) aus der Familie der Papilionaceen. Ausserdem ist er enthalten im Waid (Isatis tinctoria), im Nerium tinctorium, in der Marsdenia tinctoria, im Polygonum tinctorium, im Asclepias tingens u. s. w. Der Farbstoff des Indigs ist als solcher nicht in der Pflanze enthalten, sondern bildet sich erst, wenn der frisch ausgepresste Saft der atmosphärischen Luft ausgesetzt wird. Aus vielen Untersuchungen geht hervor, dass in der frischen Pflanze der farblose Farbstoff mit einer Base, mit Kalk oder einem Alkali verbunden, enthalten ist. Nach Schunck findet sich in der Indigpflanze das Indican, welches sich durch Gährung, so wie durch die Einwirkung starker Säuren in Indigblau und in eine eigenthümliche Zuckerart, das Indiglycin spaltet nach der Gleichung:
| C52H62N2O34 | + | 4H2O | = | C16H10N2O2 | + | 6C6H10O6 |
| Indican. | Indigblau. | Indiglycin. | ||||
Der Indig des Handels wird in Ost-und Westindien, in Süd- und Mittelamerika, in Aegypten u. s. w. aus der Anilpflanze dargestellt. In Ostindien erhält man auch Indigo aus Nerium tinctorium. Zur Gewinnung des Indigs aus den Anilpflanzen benutzt man hauptsächlich folgende fünf Arten: Indigofera tinctoria, I. anil, I. disperma, I. pseudotinctoria und I. argentea. Die Anilpflanze verlangt ein warmes Klima und einen Boden, dessen Lage vor Ueberschwemmungen geschützt ist. Nach gehöriger Entwickelung der Pflanzen werden dieselben mit einer Sichel dicht am Boden abgeschnitten und darauf in die Indigfabrik gebracht, in der man den Indig auf folgende Weise darstellt: Gewöhnlich sind an dem Orte der Fabrikation zwei grosse Cisternen übereinander gemauert angebracht. Die Pflanzen werden zuerst in die obere, in die Gährungsküpe (Trempoire) gebracht und darin mit kaltem Wasser übergossen, so dass das Wasser einige Zoll hoch über den Pflanzen steht. Hier gerathen die Pflanzen in Gährung, die unter Entwickelung einer grossen Menge Gas und eines eigenthümlichen Geruches vor sich geht. Die Flüssigkeit nimmt dabei erst eine grüne und dann eine blaue Farbe an. Bei einer Temperatur von 30° ist die Gährung nach 12–15 Stunden beendigt. Darauf lässt man durch einen unten angebrachten Hahn die Flüssigkeit in die zweite Cisterne, die Schlagküpe (Batterie) ablaufen, reinigt die erstere von den ausgezogenen Pflanzen, die man trocknet und als Brennmaterial benutzt, und legt sofort wieder frische Pflanzen ein, welche auf gleiche Weise behandelt werden. Diese Operation wird ohne Unterbrechung bis zur Beendigung der Ernte fortgesetzt. Die in der Schlagküpe befindliche Flüssigkeit ist klar, von grünlich gelber Farbe, und enthält den Farbstoff aufgelöst. Um ihn daraus abzusondern, wird die Flüssigkeit mit Stöcken oder Schaufeln umgerührt. Der Zweck dieses Schlagens ist, die Indiglösung in vielfache Berührung mit der atmosphärischen Luft zu bringen, wodurch sich der Indig blau färbt, und ferner, das Abscheiden des gebildeten Indigs zu befördern. Das Schlagen darf weder zu kurze, noch zu lange Zeit fortgesetzt werden. So wie der Arbeiter wahrnimmt, dass die blauen Farbetheilchen sich vereinigen und sich von der Flüssigkeit trennen, so wird das Umrühren eingestellt, um dem Farbstoffe Zeit zu geben, sich am Boden der Cisterne abzusetzen. Das Niedersinken der Farbetheilchen aus der Flüssigkeit befördert man zuweilen durch Kalilauge oder Kalkwasser. Die Menge des ausgeschiedenen Indigs beträgt von 1000 Th. Flüssigkeit 0,5–0,75 Th. Wenn sich aller Indig abgesetzt hat, zapft man die darüber stehende Flüssigkeit ab und bringt den breiartigen Niederschlag in den sogenannten Sammelkasten, in welchem er von dem überschüssigen Wasser getrennt wird. Darauf wird der Brei in Pressbeutel gebracht, um alles Wasser abtropfen zu lassen, und daraus in hölzerne Kasten geschüttet und getrocknet.
Eigenschaften des Indigs.
Der im Handel vorkommende Indig ist von tiefblauer Farbe, mattem erdigen Bruche und giebt beim Reiben mit einem harten Körper einen glänzend purpurrothen Strich. Er enthält ausser mineralischen Bestandtheilen eine leimartige Substanz (Indigleim), einen braunen Körper (Indigbraun), einen rothen Farbstoff (Indigroth) und den eigentlichen Farbstoff, das Indigblau C16H10N2O2. Nur der Gehalt an letzterem bedingt seinen Werth als Farbematerial. Er beträgt von 20 bis 75–80 Proc., im Mittel etwa 40–50 Proc. Nach dem Verfahren von Dumas (1869) kann man den Indig durch Digestion mit Anilin reinigen, wodurch das Indigroth und das Indigbraun aufgelöst und entfernt werden.
Indigprobe.
Die Güte und Aechtheit des Indigs erkennt man an seiner tiefblauen Farbe, Leichtigkeit und seiner Reinheit im Bruche. Auf dem Wasser muss er schwimmen und sich in demselben völlig zertheilen lassen, ohne einen erdigen und sandigen Bodensatz zu geben. Beim Verbrennen darf er nur eine verhältnissmässig geringe Menge weisser Asche hinterlassen. Beim raschen Erhitzen muss er einen purpurfarbenen Dampf entwickeln und sich in rauchender Schwefelsäure vollständig zu einer dunkelblauen Flüssigkeit auflösen. Denjenigen Indig, der beim Reiben mit einem harten Körper einen röthlichen kupferfarbenen Schein annimmt, nennt man gefeuerten Indig (Indigo cuivré). Um den Indig genau zu prüfen, untersucht man zuerst seinen Wassergehalt, indem man eine gewogene Menge desselben bei 100° trocknet; er darf dabei nicht mehr als 3–7 Proc. verlieren. Um die Menge der darin enthaltenen mineralischen Bestandtheile zu erfahren, verbrennt man ferner eine gewogene Portion und wägt den Rückstand, der bei guten Sorten 7 bis 9,5 Proc. beträgt.
Chlorprobe.
Probe durch Reduction.
Bolley’s Probe.
Lindenlaub’s Probe.
Penny’s Probe.
Ein genaues Resultat über den Gehalt einer Indigsorte an Indigblau kann man aber nur durch die sogenannte Indigprobe erlangen. Am häufigsten bedient man sich der Chlorprobe. Man löst dazu nach Schlumberger eine gleiche Menge zweier vergleichungsweise auf ihren Werth zu untersuchender Indigsorten in der 10 bis 12fachen Menge Nordhäuser Schwefelsäure auf und setzt zu einer jeden Lösung eine gleiche Menge Wasser. Zu einer jeden der verdünnten Lösungen setzt man in einem Cylinderglase so lange eine gemessene Chlorkalklösung zu, bis die blaue Farbe des Indigs verschwunden ist. Um einen Schluss aus dieser Probe auf den Gehalt an reinem Indigblau ziehen zu können, stellt man vorher einen Normalversuch mit einem, durch Sublimation aus dem Indig gewonnenen Indigblau an und berechnet aus den erhaltenen Resultaten den eigentlichen Werth der Indigsorten. Auch mit Kaliumpermanganat (nach Mohr und Elbers) lässt sich der Werth des Indigs bestimmen. — Die genauesten Resultate giebt folgendes von Berzelius empfohlenes Verfahren. Man nimmt 100 Gran des zu untersuchenden gepulverten Indigs, eine gleiche Gewichtsmenge reinen gebrannten Kalk und ein Volumen Wasser, das ungefähr 200 Loth wiegt. Darauf löscht man den Kalk mit einem Theile dieses Wasser, rührt das Kalkhydrat und den Indig zusammen, und spült den Brei mit dem übrigen Wasser in eine Flasche. Nachdem die Flasche einige Stunden lang gestanden hat, setzt man 200 Gran Eisenvitriol hinzu und lässt den Niederschlag sich absetzen. Von der darüber stehenden Flüssigkeit zieht man ein Volumen ab, das dem vierten Theil des angewendeten Wassers entspricht, vermischt die abgegossene Flüssigkeit mit etwas Salzsäure und setzt sie dann der Luft aus, bis der reducirte Indig sich wieder in Indigblau verwandelt und als solches abgeschieden hat. Es wird auf einem Filter gesammelt, ausgewaschen, getrocknet und gewogen. Die erhaltene Quantität ist der vierte Theil derjenigen Menge, die in 100 Gran des untersuchten Indigs enthalten war. Nach Fritzsche’s vortrefflicher Indigprobe, welche ebenso wie die von Berzelius auf einer Reduction des Indigblau und Wiederoxydation des Indigweiss beruht, reducirt man den Indig mit Glycose (Krümelzucker) und Aetzalkali. Nach Bolley benutzt man zur Indigprobe eine titrirte Lösung von Kaliumchlorat, welche man zur Auflösung einer gewogenen Menge Indig in Schwefelsäure die mit etwas Salzsäure versetzt worden ist, setzt. Die angewandte Menge der Lösung von Kaliumchlorat, von welcher bekannt ist, wie viel derselben 100 Th. Indigblau zu entfärben (d. h. in Isatin C16H10N2O4 überzuführen) vermag, giebt die Menge des in dem Indig enthaltenen Indigblau an. Nach Lindenlaub erhält man noch genauere Resultate, wenn man sich zur Zersetzung des Kaliumchlorates der schwefligen Säure bedient, da hierbei nur das Chlor des Kaliumchlorates entfärbend wirkt, während bei Anwendung von Salzsäure auch deren Chlor mitwirkt. Man löst 100 Gr. krystallisirtes Natriumcarbonat in 500 Gr. Wasser und sättigt die Lösung mit schwefliger Säure. Um die titrirte Lösung des Kaliumchlorates zu bereiten, löst man 4 Gr. davon in so viel Wasser, dass die Lösung 400 Kubikcentimeter beträgt. Andererseits löst man 1 Gr. Indig in 10 Gr. rauchender Schwefelsäure und verdünnt die Lösung mit so viel Wasser, dass sie 200 Kubikcentimeter beträgt. Von dieser Indiglösung misst man mittelst der Pipette 50 Kubikcentimeter ab, bringt sie in eine Porcellanschale, verdünnt mit 200 Kubikcentimeter Wasser, versetzt sie mit 50 Kubikcentimeter Lösung von Natriumsulfit und tröpfelt endlich Kaliumchlorat aus der Bürette bis zur Entfärbung hinzu. Das von Penny zur Werthbestimmung des Indigs beschriebene Verfahren beruht auf der Anwendung von Kaliumchromat und Salzsäure. 10 Th. gepulverter Indig werden mit dem 12fachen Gewicht rauchender Schwefelsäure 12 Stunden lang in einer Temperatur, die 25° nicht übersteigt, digerirt. Nach völliger Auflösung giesst man die Flüssigkeit in eine Pinte (= 0,568 Liter) Wasser, setzt 24 Gr. concentrirte Salzsäure hinzu, erwärmt gelinde und titrirt nun mittelst einer Auflösung von Kaliumbichromat in Wasser, die man so lange hinzufügt, bis ein mit einem Glasstabe herausgenommener Tropfen auf Filtrirpapier einen hellbraunen oder ockergelben Fleck, ohne eine Spur von grün oder blau hervorbringt (8½ Th. K2Cr2O7 sind erforderlich, um 10 Th reines Indigblau zu entfärben). — Auch durch Eisenchlorid lässt sich Indigblau in Isatin überführen. Die Beobachtung von Stockvis in Amsterdam (1868), dass das Indigblau mit Leichtigkeit in Chloroform löslich ist, lässt sich vielleicht für eine Indigprobe anwenden.
Indigblau.
Blauer Carmin.
Das Indigblau kann aus dem Indig durch Sublimation, oder wie aus Vorstehendem hervorgeht, durch Behandeln des Indigs mit Kalk, Eisenvitriol und Wasser dargestellt werden. Das Indigblau hat die Formel C16H10N2O2. Wenn man Indigblau bei Gegenwart eines freien Alkalis mit Substanzen zusammenbringt, die leicht Sauerstoff aufnehmen, wie mit Eisenvitriol, schwefligsauren Salzen u. s. w., so bildet sich meist unter Wasserzersetzung Indigweiss oder reducirter Indig C16H12N2O2. Auf dieser Reduction des Indigs beruht zum Theil seine Anwendung in der Färberei. Durch die Einwirkung oxydirender Agentien wie Uebermangansäure, Chlor, Chromsäure, ein Gemenge von rothem Blutlaugensalz mit Kali oder Natron, Kupferoxyd etc. etc. geht das Indigblau in lösliches Isatin C16H10N2O4 über. — Das Indigblau löst sich in concentrirter Schwefelsäure und bildet mit derselben die Indigschwefelsäure. Durch Fällen derselben mit Kaliumcarbonat erhält man den Indigcarmin oder blauen Carmin (Indigo soluble) als tiefblauen Niederschlag, der sich in 140 Th. kaltem Wasser löst. Man benutzt den Indigcarmin in der Wasser-, seltener in der Oelmalerei; in Vermischung mit Stärke und mit Hülfe eines Bindemittels in Täfelchen geformt, bildet er das Wasch- oder Neublau, das gleich dem Ultramarinblau zum Bläuen der Wäsche etc. angewendet wird.
Campecheholz.
Das unter dem Namen Campecheholz oder Blauholz angewendete Farbeholz besteht aus dem von Rinde und Splint befreiten Kern des Stammes von dem Blauholzbaum (Haematoxylon campechianum), der in Centralamerika einheimisch ist und auf den Antillen angepflanzt wird. Das färbende Princip des Blauholzes ist das Haematoxylin C16H14O6, ein in blassgelben, durchsichtigen, glänzenden Nadeln krystallisirender Körper, der an sich kein Farbstoff, sondern eine Farbstoff erzeugende Substanz ist, welche gefärbt erscheint, wenn man sie mit starken Alkalien, namentlich Ammoniak und Sauerstoff in Berührung bringt. Die Lösung des Haematoxylins in Wasser ist farblos, geht aber durch die geringste Menge Ammoniak ins Purpurrothe über. Der gefärbte Körper, der aus dem Haematoxylin entsteht, heisst Haemateïn. Man benutzt das Blauholz zum Blau-und Schwarzfärben. Häufig stellt man jetzt Blauholzextract dar; bei der Fabrikation desselben ist zu berücksichtigen, dass das Haematoxylin sich unter dem Einflusse der atmosphärischen Luft oxydirt und verändert; es muss deshalb Zutritt der Luft vermieden und das Abdampfen in Vacuumpfannen bei möglichst niedriger Temperatur vorgenommen werden.
Lakmus.
Der Lakmus (Tournesol) findet nicht in der Färberei, wohl aber zum Bläuen des Kalkes, zum Bestreichen der bekannten Reagenspapiere, zum Rothfärben des rothen Champagners u. s. w. häufig Anwendung. Man erhält ihn auf dieselbe Weise und aus denselben Flechten wie die Orseille und den Persio, nur wendet man neben den ammoniakalischen Flüssigkeiten auch Potasche an. Der Unterschied bei der Bereitung besteht nur darin, dass hier die Gährung und Oxydation weiter vorgeschritten und der rothe Farbstoff (Orcin) in einen blauen, Azolitmin, umgewandelt worden ist:
| Orcin | C7H8O2 | geben | Azolitmin | C7H7NO4 | ||
| Ammoniak | NH3 | und | ||||
| Sauerstoff | 4O | Wasser | 2H2O |
Die gegohrene Masse wird mit Gyps und Kreide gemengt, und in Würfel geformt in den Handel gebracht.
Einen andern auch Tournesol genannten Farbstoff enthalten die im südlichen Frankreich fabricirten Bezetten oder Tournesolläppchen, mit dem Safte des Krebskrautes (Croton tinctorium) gefärbte Läppchen, die durch Ammoniak purpurroth oder dunkelgrün gefärbt sind. Man verwendet diese Farbe in Holland zum Färben der Käse, von Backwerk, Eingemachtem und Liqueuren, als Schminke und zum Färben des blauen Zuckerpapiers.
Gelbe Farbstoffe
Gelbe Farbstoffe. Gelbholz.
Fisetholz.
Das Gelbholz (gelbes Brasilienholz, Cubaholz, alter Fustik) ist das Holz des Färbermaulbeerbaumes (Morus tinctoria, Maclura aurantiaca) und wird als Kern des Stammes vorzüglich von Cuba, Domingo und Haiti eingeführt. Es ist von gelber, stellenweise von gelbrother Farbe. Die Ursache dieser Farbe ist ein krystallisirbarer, farbloser Körper, das Morin C12H8O5, das sich im Holze mit Kalk verbunden vorfindet, und eine eigenthümliche Gerbsäure, die Moringerbsäure (auch Maclurin genannt; ihre Formel ist C13H10O6), die man in der Masse des Gelbholzes neben Morin oft in grosser Menge abgelagert findet. Das Morin wird an der Luft und unter dem Einflusse der Alkalien gelb gefärbt. Das Maclurin spaltet sich unter dem Einflusse von Aetzkali in Phloroglucin und Protocatechusäure. Das Gelbholz wird zum Gelbfärben und seines bedeutenden Gehaltes an Gerbsäure wegen auch zum Schwarzfärben benutzt. Das im Handel vorkommende Extract führt den Namen Cubaextract. Das Fisetholz, Fustikholz, ungarisches Gelbholz, ist ein grünlichgelbes, braun gestreiftes Holz, das von dem Gerber-oder Perückenbaum (Rhus Cotinus), einem im südlichen Europa wachsenden strauchartigen Gewächse, stammt. Es enthält einen eigenthümlichen Farbstoff, das Fustin, und bedeutende Mengen von Gerbsäure. Das Fustin liefert bei der Spaltung, wie es scheint, Quercetin.
Orlean.
Der Orlean ist ein gelblichrother Farbstoff, der vorzugsweise zum Färben der Seide Anwendung findet. Er kommt in Form eines steifen Teiges in dem Handel vor und wird in Amerika, West-und Ostindien aus der Frucht der Bixa Orellana dargestellt. Nach Chevreul finden sich in dem Orlean zwei Farbstoffe, von denen der eine von gelber Farbe in Alkohol und Wasser löslich ist, während sich der andere von rother Farbe leicht in Alkohol, nicht aber in Wasser löst. Letzterer hat nach Piccard (in Basel) die Formel C5H6O4.
Gelbbeeren.
Die Gelbbeeren, Avignonkörner, persische Beeren, Kreuzbeeren (Grains d’Avignon), sind die Früchte von Rhamnus infectorius, Rh. amygdalinus, Rh. saxatilis, und werden aus der Levante oder dem südlichen Frankreich und Ungarn eingeführt. Die Grösse dieser Beeren ist sehr verschieden, man unterscheidet im Handel grosse und volle von heller Olivenfarbe, und kleinere, runzlige und dunkelbraune. Die ersteren sind vor ihrer vollständigen Reife eingesammelt worden, die anderen sind längere Zeit an den Aesten geblieben. Man trifft in den Gelbbeeren einen schönen goldgelben Farbstoff, das Chrysorhamnin, und einen olivengelben, das Xanthorhamnin. Ersteres ist nach Bolley identisch mit dem Quercetin. Man benutzt die Gelbbeeren in der Kattundruckerei, zum Färben von Papier, zur Fabrikation von Lackfarben etc.
Curcuma.
Die Curcuma ist die getrocknete Wurzel von Curcuma longa und C. rotunda, einer in Ostindien, Java u. s. w. häufig angebauten Pflanze aus der Ordnung der Scitamincen. Sie kommt entweder in eirunden Knollen oder in flachgedrückten Stücken von schmutziggelber Farbe vor. Der Farbstoff darin ist das Curcumin C8H10O2; es ist von gelber Farbe, sehr wenig haltbar und wird durch Alkalien rothbraun gefärbt.
Wau.
Der Wau oder das Gelbkraut besteht aus dem Kraut und den Stengeln der Reseda luteola, die in südlichen Ländern wild wächst, häufig aber auch behufs der Färberei angebaut wird. Der französische Wau wird für den besten gehalten. Der darin enthaltene Farbstoff ist das Luteolin.
Quercitron.
Unter Quercitron versteht man die von der Oberhaut befreite und gemahlene Rinde der in Nordamerika einheimischen Färbereiche (Quercus tinctoria). Er ist von heller Farbe und enthält ausser einem gelben Farbstoff, dem Quercitrin C33H30O17 Gerbsäure. Das Quercitrin spaltet sich beim Behandeln mit verdünnten Säuren in Zucker und Quercetin C27H18O12, ein citronengelbes Pulver, das unter dem Namen Flavin im Handel vorkommt. Nach dem Dafürhalten von Hlasiwetz ist in dem Quercetin der Complex des Morin enthalten. Wegen der Schönheit der Farbe wird das Quercitron neben der Pikrinsäure häufiger als jeder andere gelbe Farbstoff in allen Zweigen der Färberei angewendet. Von den übrigen, einigermaassen wichtigen Farbstoffen seien erwähnt die Scharte (Serratula tinctoria), der Färbeginster (Genista tinctoria), das Wongshy (chinesische Gelbschoten), die Samenkapseln der Früchte von Gardenia florida, einer Pflanze aus der Familie der Rubiaceen, die Purée oder das Jaune Indien, ein aus Ostindien eingeführter Farbstoff ungewissen Ursprungs, der aus dem Magnesiasalze der Euxanthinsäure besteht, und das Morindagelb aus der Morinda citrifolia. Seit dem Entstehen der Theerfarbenindustrie hat man endlich die Pikrinsäure (vergl. S. 664) als gelbes und (mit Indiglösung oder mit Anilinblau versetzt) als grünes Farbematerial für Seide und Wolle vielfach angewendet. Um die Pikrinsäureflotte völlig zu erschöpfen, muss derselben etwas Schwefelsäure zugefügt werden. Neuerdings wird anstatt der Pikrinsäure das Martius- oder Manchestergelb (vergl. S. 666) vielfach angewendet.
Braune, grüne und schwarze Farben.
Die braunen Farben werden, wenn man von dem Anilinbraun absieht, durch Mischung von Roth, Gelb und Blau, oder von Gelb oder Roth mit Schwarz (Mischbraun) zusammengesetzt. Häufig färbt man auch braun mit oxydirenden Agentien und gerbstoffhaltigen Pigmenten wie Weiden-, Eichen-, Wallnussrinde, namentlich mit Catechu, dem Extract aus dem Holze der Areca und Acacia catechu u. s. w. Letzteres Braun heisst Chemischbraun oder Havannabraun. Das Bisterbraun wird durch Manganoxydhydrat erzeugt. Schwarz wird erzeugt durch gerb-oder gallussaures Eisenoxydul-Oxyd oder durch Kaliumchromat und Blauholzabkochung169 oder endlich durch Anilinschwarz (vergl. Seite 663). Grün wird hervorgebracht durch Mischen von Gelb und Blau oder durch Chinesisch Grün oder Lo-kao aus Rhamnus chlorophorus und Rh. utilis, durch das Saft- oder Blasengrün aus den Beeren des Kreuzdornes (Rhamnus catharticus) und endlich von grosser Schönheit durch das Anilingrün (Aldehydgrün und Jodgrün, vergl. Seite 662).
Die Bleicherei
Bleiche.
Das Bleichen hat zum Zweck, die Gespinnstfasern und die aus ihnen gefertigten Garne, Zwirne und Gewebe, die zwar an sich weiss sind, aber bei ihrer Gewinnung und Verarbeitung sich färben und beschmutzen, in den weissen Zustand zurückzuführen. Die Pflanzenfaser widersteht den meist chemischen Agentien, während die fremden färbenden Stoffe, die meist nur auf der Oberfläche der Fasern sich befinden, durch genannte Agentien aufgelöst oder völlig zerstört werden. Hierauf beruht das Wesen der Bleicherei von Produkten, die wie Leinen-oder Baumwollgewebe aus Cellulose bestehen. Bei Wolle und Seide ist das Verfahren des Bleichens ein anderes, da diejenigen Agentien, die beim Bleichen von Leinen und Baumwolle anwendbar sind, hier geradezu unmöglich erscheinen, da sie nicht nur die fremden Substanzen, sondern auch den Spinnstoff selbst auflösen oder mindestens angreifen würden.
Die Bleicherei wendet theils chemische, theils mechanische Hülfsmittel an. Die chemischen Bleichmittel lassen sich, wenn man von den alkalischen Laugen absieht, deren Anwendung stets der des eigentlichen Bleichmittels vorangeht, theils auf ozonhaltige oder ozonbildende Mittel, oder auf die Application von schwefliger Säure zurückführen. Diejenige Bleiche, die bei Leinen-und Baumwollwaaren Platz greift, möge dieselbe Natur-oder Rasenbleiche, oder künstliche Bleiche (Chlorbleiche) sein, ist stets Ozonbleiche, deren Zweck eine Oxydation der fremden färbenden Substanzen auf der Faser durch den activen Sauerstoff der Atmosphäre oder des Ozonbades ist, dessen Wirkung dadurch unterstützt wird, dass man dem Bade eine alkalische Beschaffenheit giebt. Obgleich unter Umständen jedes oxydirende Agens als Bleichmittel von Cellulose und ähnlichen Stoffen Anwendung finden könnte, so hat doch die Praxis längst schon denjenigen den Vorzug gegeben, welche bei ihrer Reduction, respective bei der Oxydation eine Säure bilden und daher die Gegenwart eines Alkalis verlangen — Agenden, die dieses Verhaltens wegen alkalipathische Oxydationsagentien genannt worden sind. Die von den Bleichern angewendeten Agentien sind ausser der ozonhaltigen atmosphärischen Luft 1) das Chlor, 2) die unterchlorige Säure, 3) des Ferridcyankalium und 4) das Wasserstoffsuperoxyd, obgleich letzterer Körper mehr einer „Zukunftsbleicherei“ angehört. Von den acidipathischen Oxydationsagentien, deren Produkte basisch sind, so dass die Oxydation, resp. Bleichung nur in einer sauren Flüssigkeit vorgenommen werden darf, verdienen drei die Beachtung der Bleicher, nämlich die vor einigen Jahren von Tessié du Motay empfohlene Uebermangansäure, die Eisenoxydlösung, die Chromsäure. Für das Verständniss der Bleicherei und der dabei stattfindenden Vorgänge ist es nothwendig, zu bemerken, dass es (nach einer Ansicht, der es allerdings an Gegnern nicht fehlt) zwei Modificationen des Ozons giebt, in welche sich der gewöhnliche inactive Sauerstoff zu spalten vermag. Die eine Art, das Ozon, wird als positiv-activer Sauerstoff betrachtet, die andere Art, das Antozon ist der ersteren Modification entgegengesetzt und negativ-activer Sauerstoff. Kommen beide Modificationen zusammen, so vereinigen sie sich zu gewöhnlichem (nicht bleichendem) Sauerstoff. Diese Thatsache ist für den Bleicher von grosser Wichtigkeit, da er bei der Wahl von mehreren Oxydationsagentien, die er zu gleicher Zeit anzuwenden beabsichtigt, darauf Rücksicht nehmen muss, dass dieselben die gleichnamige Ozonmodification enthalten, entgegengesetzten Falls findet keine Oxydation oder Bleichung, sondern nur eine Entwickelung von gewöhnlichem Sauerstoffgase statt. Ein Beispiel möge dies erläutern: die Chromsäure enthält Ozon, das Wasserstoffsuperoxyd Antozon; beide zusammengebracht geben daher unter heftiger Gasentwickelung von gewöhnlichem Sauerstoff nur Chromoxyd und Wasser, und besitzen in ihrer Mischung durchaus kein Bleichvermögen:
| Chromsäure 2CrO3 + 3O | geben | Chromoxyd Cr2O3 | ||
| Wasserstoffsuperoxyd 3H2O + 3O | Wasser 3H2O | |||
| Sauerstoffgas 6O |
Das Bleichen durch schweflige Säure lässt sich auf zwei wesentlich von einander verschiedene Ursachen zurückführen, nämlich in den meisten Fällen auf eine blosse Maskirung, in einigen wenigen Fällen aber auf eine wirkliche Zerstörung des Farbstoffes. Die Pigmente vieler blauer oder rother Blumen, Früchte u. s. w. gehen mit der schwefligen Säure farblose Verbindungen ein: die Farbe ist aber nicht zerstört; verdünnte Säuren, wie verdünnte Schwefelsäure, sowie die Dämpfe von Salzsäure, Salpetersäure, Chlor, Jod und Brom, endlich auch Erwärmen zerstört die gebleichten schwefligsauren Verbindungen fast augenblicklich und die ursprüngliche Färbung kommt wieder zum Vorschein. Die Farbstoffe der gelben Blumen verhalten sich indifferent gegen schweflige Säure und werden durch dieselbe nicht gebleicht. Ebensowenig wird Grün (Chlorophyll) verändert. Manche gefärbte Körper, wie das Indigblau, der Carmin und der gelbe Farbstoff der Seide werden anfänglich durch schweflige Säure nicht gebleicht, später aber findet eine Bleichung statt dadurch, dass unter dem Einflusse des Lichtes der mit ihr gemengte Sauerstoff eine Oxydation, d. h. eine Zerstörung der genannten Farben vermittelt. Die Bleichung mit schwefliger Säure, so wie sie in den Gewerben ausgeführt wird, ist in den meisten Fällen keine ächte, sondern nur eine Art Uebertünchung, die den färbenden Körper dem Auge entzieht. Beim blossen Liegen an der Luft, namentlich bei Bewegung der gebleichten Gegenstände verflüchtigt sich allmälig die schweflige Säure, daher die gebleichten Stoffe nach einiger Zeit von selbst ihre ursprüngliche Farbe wieder annehmen, wie man z. B. an Stroh-und Korbflechtarbeiten, an Badeschwämmen u. s. w. häufig wahrzunehmen Gelegenheit hat.
Bleichen der Baumwolle.
Durch das Bleichen der Baumwolle wird bezweckt, den gelben Farbstoff der rohen Baumwolle, die Weberschlichte (Leim, Dextrin, Stärke), eine fette Substanz und die während der Verarbeitung hereingekommenen Schmutztheile zu entfernen. Das Bleichen geschieht zuerst durch Einweichen der Baumwolle in siedendes Wasser, wodurch alle darin löslichen Stoffe fortgeschafft werden. Darauf kocht man dieselbe mit Kalkmilch oder mit einer Lösung von Natriumcarbonat, wodurch die Weberschlichte aufgelöst und das Fett in eine seifenartige Verbindung übergeführt wird. Früher liess man zu ihrer Entfernung die baumwollenen Zeuge eine Art Gährung überstehen. Nachdem die Schlichte und das Fett entfernt worden sind, behandelt man die Baumwolle mit Aetznatronlauge, wodurch eine harzähnliche Substanz, die sich den vorstehenden Operationen entzog, aufgelöst wird. Endlich bringt man die Zeuge, sofern man die Kunstbleiche der Natur- oder Rasenbleiche vorzieht, in eine Auflösung von Chlorkalk (oder bei zarten Stoffen Chlormagnesia), die man durch einströmenden Wasserdampf erhitzt, und spült sie darauf in Bottichen ab, in denen sich verdünnte Schwefelsäure oder Salzsäure befindet. Es bildet sich Calciumsulfat oder Chlorcalcium und freies Chlor, welches im Augenblick des Freiwerdens das Bleichen des Zeuges bewirkt. Die anhängende freie Säure wird durch ein alkalisches Bad entfernt. Es ist einleuchtend, dass die Weisse des Zeuges um so grösser ausfallen muss, je öfter diese Operationen wiederholt werden. Das Behandeln der Gewebe und Garne mit siedender Lauge nennt man das Bäuchen und nimmt dasselbe in besonderen Apparaten, den Bäuchapparaten vor. — Zum Trocknen der gebleichten Zeuge bedient man sich jetzt häufig der Centrifugal-Trockenmaschine, welche aus zwei in einem Kasten eingeschlossenen und an den entgegengesetzten Seiten einer horizontalen Axe befestigten Körben von Metallgeflecht besteht. Wird in diese Körbe das zu trocknende Zeug gelegt, und die Axe vermittelst einer durch Räderwerk mit derselben verbundenen Kurbel rasch umgedreht, so fliesst das Wasser durch die Wirkung der Centrifugalkraft aus dem Zeuge aus und letzteres kann auf diese Weise in einigen Minuten lufttrocken gemacht werden. Beim Bleichen der leinenen Stoffe wendet man entweder die Rasenbleiche oder die Kunstbleiche an. Empfohlen wird neuerdings — ob mit Recht oder Unrecht, sei dahingestellt — die neue Bleichmethode von Tessié du Motay170, die auf die Anwendung von mangan-und übermangansaurem Alkali hinausläuft. Das mangansaure Salz wird in Wasser gelöst und durch Versetzen mit einer Lösung von Magnesiumsulfat, Chlormagnesium oder Chlorcalcium in Natriumpermanganat, Mangansuperoxyd, Alkalisalz und Magnesiahydrat übergeführt. Folgende Gleichung, deren Richtigkeit übrigens dahin gestellt bleiben mag, giebt von dieser Umsetzung Rechenschaft:
3K2MnO4 + 2MgSO4 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2SO4 + 2MgO.
Das Bleichverfahren selbst geht in nachstehender Weise vor sich: Die entschlichtete Spinnfaser — als Garn oder als Gewebe — kommt zunächst in ein Bad aus mangansaurem Alkali und Bittersalz oder Chlormagnesium und bleibt darin 15 Minuten. 2–6 Kilogr. Natriummanganat sollen zum Bleichen von 100 Kilogr. Baumwolle, Hanf oder Flachs ausreichen. Hierauf kommt die Faser entweder in eine alkalische Lauge oder in eine wässerige Lösung von schwefliger Säure. Im ersten Falle werden die Spinnfasern einige Stunden lang bei 100° mit der Lauge erhitzt, bis die auf der Faseroberfläche abgelagerten Manganoxyde ganz oder zum Theil gelöst sind. Im zweiten Falle kommen die Faserstoffe in ein schwefligsaures Bad, bis alles Manganoxyd gelöst ist. Derselbe Vorgang wird wiederholt, bis die vegetabilische Faser vollständig gebleicht ist. Handelt es sich um das Bleichen von Wolle oder von Seide, so ersetzt man die alkalischen Laugen durch ein Seifenbad und löst die Oxyde auf alle Fälle in schwefliger Säure. Die in der Fabrik des Herrn Verlay in Comines (Norddepartement) im Grossen im Frühjahre 1867 erzielten Ergebnisse bezeugen, dass man nach dem neuen Bleichverfahren Hanf-und Flachsgarn vollständig in einem Tage, Flachs-und Hanfgewebe aber in drei Tagen bleichen könne, ohne dass die Faser stärker angegriffen werde, als bei der gewöhnlichen Bleichmethode. Für 100 Meter Leinwand betragen die Kosten nur 6 Francs. Das Natriummangat wird das Kilogramm für 1 Franc geliefert.
Bleichen der Seide.
Dem Bleichen der Seide geht das Entschälen voraus. Zu diesem Behufe behandelt man die Rohseide in der Kälte mit einer Auflösung von 30 Th. Natriumcarbonat in 100 Th. Wasser und kocht dann die entschälte (degummirte) Seide mit Wasser aus. Durch diese beiden Operationen verliert die Rohseide ungefähr 25 Proc. von ihrem Gewichte. Bei seidenen Zeugen, die weiss bleiben sollen, wendet man darauf zum Bleichen schweflige Säure an, deren Darstellung und Wirkungsart früher beschrieben worden ist. Um das Weisse der Seide besser hervorzuheben, pflegt man derselben einen röthlichen Schimmer durch eine Lösung von Orlean in Seifenwasser, oder einen bläulichen Schein durch Indig zu geben.
Bleichen der Wolle.
Die Wollenbleiche beginnt mit dem Entschweissen, d. h. mit der Reinigung von der fettigen Kaliseife, die der Wolle im rohen Zustande als eine Ausscheidung der Haut anhängt. Diese Operation wird durch Behandeln der Wolle mit faulem Harn (kohlensaurem Ammon) oder mit einer Seifenlösung ausgeführt. Die Wolle verliert dabei 20–30 Proc. an Gewicht. Für die meisten Farben ist diese vorbereitende Reinigung hinreichend, nicht aber für zarte Farben und Zeuge, auf welche Farben aufgedruckt werden sollen. Bei der letzteren ist ein Bleichen durch schweflige Säure (in Form von Natriumbisulfit unter dem Namen Leucogen) nöthig.