Charakteristisch für Cadmiumpigmente sind ihre besonders reinen und intensiven Farben. Zu ihrer Brillanz, Farbstärke und Deckkraft kommt noch eine hohe thermische Beständigkeit, wodurch sich diese Pigmente zum Färben von Glas, Emaille, Keramik sowie von hochschmelzenden Kunststoffen eignen.

Dem stehen jedoch die Gefahren gegenüber, die von dem giftigen Schwermetall Cadmium ausgehen. Zwar sind die Pigmente selbst ungiftig¸doch bei ihrer Herstellung und Verarbeitung sowie bei der Entsorgung der mit ihnen eingefärbten Produkte in Mülldeponien und Verbrennungsanlagen kann Cadmium freigesetzt werden und in biologische Kreisläufe gelangen. Bei höheren Tieren und beim Menschen reichert es sich in Leber und Niere an, schädigt wichtige Enzyme und stört den Stoffwechsel von Kalium und Calcium.

Aus diesem Grund ist die Verwendung von Cadmiumpigmenten bereits in einigen Ländern verboten, so etwa in Schweden, Dänemark und in der Schweiz. Und in der EG gibt es eine Verordnung, die diese Pigmente zur Einfärbung von Kunststoffen verbietet; sie wurde von den meisten Mitgliedsstaaten übernommen. Schon länger wurde deshalb dringend nach Ersatz gesucht – und dabei sind jetzt Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart fündig geworden: Gemeinsam mit Forschern der DMC² (Degussa Metals Catalysts Cerdec) in Frankfurt haben sie eine Familie von anorganischen Pigmenten entwickelt, die sich als vollwertiger und zugleich umweltverträglicher Ersatz für die Cadmiumsulfoselenide anbieten.

Die Grundstoffe für diese neuen Pigmente sind sogenannte Oxidnitride der toxikologisch unbedenklichen Metalle Calcium, Lanthan und Tantal. Aus diesen Oxidnitriden wurden Mischkristalle hergestellt, deren Absorptionsverhalten sich – ähnlich wie das der Cadmiumselenid-Cadmiumsulfid-Mischkristalle – gezielt beeinflussen läßt. Entscheidend ist dabei das Verhältnis von Stickstoff zu Sauerstoff: Je nachdem, wie man dieses Verhältnis einstellt, ändert sich das Absorptionsverhalten und damit die Farbe der Mischkristalle.

Die Skala dieser Farben überdeckt denselben Bereich von Gelb bis Rot wie die Cadmiumpigmente, reicht aber auch noch ins Grüngelb. Doch nicht nur in dieser „Durchstimmbarkeit“, sondern auch in weiteren Eigenschaften wie Brillanz, Farbstärke und Deckkraft stehen die neuen Pigmente den Cadmiumsulfoseleniden nicht nach, und ihre thermische Beständigkeit ist sogar noch höher – was für ihren Einsatz in Glas- und Keramikfarben sowie zur Einfärbung von Kunststoffen bedeutsam ist. Nach einschlägigen und erfolgreichen Labortests wird inzwischen die Markteinführung dieser neuen Pigmentfamilie vorbereitet. Sie soll noch in diesem Jahr erfolgen.

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 30.9.1998
  "Viele kleine, bunte Lichter"
  
• Spektrum der Wissenschaft 10/97, Seite 104
  "Historische organische Farbstoffe"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)
• Spektrum der Wissenschaft 10/97, Seite 94
  "Pigmente – Farbmittel und Funktionsträger"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)