Lexikon der Chemie: Farbstoffe
Farbstoffe, Farbmittel, die Textilien, Leder, Pelze, Papier u. a. anfärben oder sich in ihnen lösen. Im Gegensatz zu den stets unlöslichen Pigmenten sind die F. meist in Lösungs- oder Bindemitteln löslich. Lichtechtheit und Waschechtheit sind die wichtigsten Qualitätskriterien von F.
Die F. können nach verschiedenen Kriterien eingeteilt werden:
1) Nach den Färbemethoden und den Anwendungsgebieten können die F. in Farbstoffklassen eingeteilt werden (koloristische Einteilung). a) Die basischen F. enthalten Amino- oder Alkylaminogruppen bzw. ihre Salze mit Säuren. Sie dienen zum Färben von Wolle, Seide, gebeizter Baumwolle und PAN-Fasern. b) Die sauren F. (Säurefarbstoffe) enthalten vorwiegend Sulfo-, seltener Carboxygruppen, sie werden zum Färben von Wolle, Seide, Polyamid- und modifizierten Polyacrylnitril-
fasern verwendet. c) Die Entwicklungsfarbstoffe werden auf der Faser durch chem. Reaktion erzeugt. Dazu werden die Textilien mit der alkalischen Lösung einer Kupplungskomponente getränkt und danach in die eiskalte Lösung eines Diazoniumsalzes gegeben (Eisfarben). Die Entwicklungsfarbstoffe werden vorzugsweise zum Färben von Baumwolle eingesetzt. d) Substantive Farbstoffe oder Direktfarbstoffe lassen sich aus der Lösung absorbieren und direkt auf die unbehandelte Cellulosefaser aufziehen, wo sie an der Oberfläche der intermizellaren Räume zu größeren Molekülaggregaten reagieren. e) Beizenfarbstoffe: Durch Beizen der Faser mit Chrom(III)-, Eisen(III)- oder Aluminiumsalzen und anschließende Hydrolyse durch Dämpfen entstehen auf der Faser feinverteilte Metallhydroxide und Metalloxidhydrate. Der Farbstoff, der zur Metallkomplexbildung befähigte Gruppen, z. B. OH-, COOH- u. a., trägt, bildet dann auf derart behandelter Wolle, Seide oder Baumwolle unlösliche, gefärbte Metallkomplexe, die Farblacke. f) Küpenfarbstoffe: Durch Einwirkung von Reduktionsmitteln wird der unlösliche F. in eine lösliche, farblose Leukoverbindung übergeführt (verküpt). Mit so hergestellter Küpe wird die Faser getränkt und die Leukoverbindung durch ein Oxidationsmittel (meist Luft) in den unlöslichen Farbstoff zurückgeführt. g) Reaktivfarbstoffe reagieren mit bestimmten funktionellen Gruppen der Fasern, z. B. der Hydroxygruppen der Cellulosemoleküle unter Etherbildung sowie mit den primären und sekundären Aminogruppen von Wolle und Seide, bei den Polyamiden mit den zahlreichen NH-Gruppen.
2) Nach ihrem chem. Aufbau können die F. eingeteilt werden in Nitro-, Nitroso-, Azo-, Di- und Triarylmethan-, Acridin-, Xanthen-, Chinonimin-, Azin-, Oxazin-, Methin-, Aza[18]annulen-, Carbonylfarbstoffe (Anthrachinonfarbstoffe, ingidoide F., Küpenfarbstoffe), Stilben- und Schwefelfarbstoffe (s. Tab.).
3) Nach ihrer Bildung unterscheidet man zwischen Naturfarbstoffen und synthetischen F.
a) Naturfarbstoffe können tierischer oder pflanzlicher Herkunft sein. Tierfarbstoffe werden aus den Körpersäften oder Körperteilen verschiedener Tiere gewonnen. Zu den tierischen F. gehören unter anderem Carmin, antiker Purpur, Indischgelb und Sepia. Pflanzenfarbstoffe werden aus verschiedenen Pflanzenteilen gewonnen, z. B. aus Hölzern (Farbhölzer) Rotholzextrakt (Rotholz), Blauholzextrakt (Blauholz), Gelbholzextrakt (Gelbholz); aus Rinden Quercitron (von einigen Eichenarten, wie Quercus tinctoria); aus Früchten Kreuzbeerenextrakt (aus Beeren verschiedener Rhamnusarten); aus Blättern Wau-Extrakt (aus der Färberdistel Reseda luteola), Catechu (aus Uncaria gambier), Henna (vom Strauch Lawsonia alba und inermis). Chlorophyll oder Blattgrün (aus verschiedenen grünen Blättern, z. B. Brennesseln, Spinat); aus Wurzeln Berberin (vom Sauerdorn Berberis vulgaris, auch aus Rinde und Stamm), Curcumin (aus Wurzelknollen von Curcuma tinctoria), Krappfarbstoffe, besonders Alizarin und Purpurin (aus den Wurzeln einiger Rubiazeen), Alkannin (unter anderem aus Lawsonia alba und inermis sowie Alkanna tinctoria); aus Flechten Orseille, Lackmus (aus verschiedenen Gattungen von Roccella lecanora); aus Samen Orlean (aus dem Orleanbaum Bixa orellana); aus Blütennarben Safran (aus Crocus sativus); aus Blüten Saflor (aus der Färberdistel Carthamus tinctorius); Anthocyane, Pelargonidin, Cyanidin, Delphinidin, Päonidin, Önidin, Malvidin u. a.
Die Naturfarbstoffe haben als F. an Bedeutung verloren. Einige werden heute noch in kleineren Mengen zum Färben von Lebensmitteln verwendet, auch für kosmetische Erzeugnisse, z. B. Carmin, Kreuzbeerenextrakt, Alkanna, Orlean, Safran, Saflor, Chlorophyll, Blauholzextrakt wird in größeren Mengen noch zum Färben von Rauchwaren (Fellen), Seide und Leder verwendet. Chlorophyll verwendet man zum Färben von ätherischen Ölen, Wachsen, Salben und Kosmetika.
Farbstoffe. Tab.: Wichtige natürliche und synthetische Farbstoffe.
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Nitro- und Nitrosofarbstoffe | Pikrinsäure Naphtholgelb S Amidogelb E Litholechtgelb 2Gex Soliddruckgrün Naphtholgrün B Pigmentgrün B | Herstellung von Pikraminsäure Wolle, Seide Wolle, Seide Pigmentfarbstoff Wolle | |
Azofarbstoffe | Echtrot E Sudanrot BB Permanentrot Pararot Chrysoidin Tartrazin Kongorot Diamantschwarz PV Eriochromblau- schwarz T | Säurefarbstoff Fettfarbstoff Druckfarben Entwicklungs-farbstoff basischer Farbstoff Wollfarbstoff Direktfarbstoff, Indikator Chromierfarbstoff komplexometrischeTitration | |
Di- und Triaryl-methanfarbstoffe Diphenylmethan- | Auramin 0 Malachitgrün Kristallviolett Phenolphthalein Acridinorgane Acriflavin Atebrin | basischer Farbstoff basischer Farbstoff Indikatorfarbstoff basischer Farbstoff gegen Tryptano-somen Therapie und Propylaxe der Malaria | |
Xanthenfarbstoffe | Chromoxan-brillantrot Fluorescein Eosin Rhodamin B | Chromierfarbstoff | |
Chinonimine | Indophenole Indaniline Indamine | Zwischenstufen für Azin- und Schwefelfarbstoffe |
Farbstoffe. Tab. (Fortsetzung).
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Oxazinfarbstoff | Capriblau Gallocyanin Siriuslichtblau FF2GL | basischer Farbstoff Chromierfarbstoff substantiver Farbstoff | |
Methinfarbstoffe Carotinoide | Astraphloxin FF Astrazongelb Astrazonorange Pinaverdol Pinycyanol β-Carotin Lycopin | basischer Farbstoff Farbstoffe für PAN-Fasern Grünsensibilisator Rotsensibilisator Lebensmittel-farbstoff in roten Tomaten, Hagebutten | |
Aza[18] annulenfarbstoffe Phthalocyanine Chlorophyll Hämin | Heliogenblau B Phthalocyanin-Entwickler Chlorophyll a und b | Pigmentfarbstoffe, Reaktiv- und Küpenfarbstoffe Bildung der Kom-plexe auf der Faser in wäßriger Lösung Pflanzenfarbstoff, Blutfarbstoff | |
Carbonylfarbstoffe Indigofarbstoffe Anthrachinon-farbstoffe höher annulierte Carbonyl-farbstoffe Stilbenfarbstoffe | Indigo 6,6-Dibromindigo Thioindigo Indanthrenbrillant-rosa R Alizarin Alizarinsaphirol A Alizarindirektblau Indanthron Flavanthron Pyranthron Anthrapyrimidine Anthanthrone Violanthrone Anthrimide 4,4-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure | Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Beizenfarbstoff Wollfarbstoff Wollfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff Küpenfarbstoff optische Aufheller | |
Schwefelfarbstoffe Backfarbstoffe Kochfarbstoffe | Immedialorange Immedialschwarz Pyrogenindigo | Küpenfarbstoffe |
b) Synthetische F. (Teerfarbstoffe, früher als Anilinfarben bezeichnet) bestehen aus kompliziert aufgebauten organischen Verbindungen. Die Anwendung synthetischer F. begann mit der Entdeckung des Mauveins durch W. H. Perkin im Jahre 1856. In den folgenden Jahren wurden zahlreiche F. synthetisiert, wobei man meist von den aromatischen Verbindungen des Steinkohlenteers ausging. Die Bezeichnung Teerfarbstoffe geht auf F. F. Runge (1795-1867) zurück, dem es als erstem gelang, aus dem damals noch wertlosen Steinkohlenteer auf dem Wege über Anilin (daher die Bezeichnung Anilinfarbstoffe) und Phenol synthetische F. herzustellen. (Näheres zu den einzelnen Farbstoffklassen unter den entsprechenden Stichworten).
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