Titel: | Ueber die Anwendbarkeit des purpurschwefelsauren Natrons oder rothen Indigcarmins zum Färben der Wolle und Seide; von Eduard Haeffely, Chemiker in Manchester. |
Fundstelle: | Band 129, Jahrgang 1853, Nr. LI., S. 224 |
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LI.
Ueber die Anwendbarkeit des purpurschwefelsauren
Natrons oder rothen Indigcarmins zum Färben der Wolle und Seide; von Eduard Haeffely, Chemiker in
Manchester.
Vorgetragen in der Mülhauser
Industrie-Gesellschaft. – Aus dem Bulletin de la Société industrielle de
Mulhouse, 1853, Nr. 119.
Haeffely, über die Anwendbarkeit des purpurschwefelsauren Natrons
zum Färben der Wolle und Seide.
Es gelang mir die Purpurschwefelsäure, von ihrem Entdecker Walter Crum Phönicinschwefelsäure genannt, welche bisher bloß
als Präparat der chemischen Laboratorien bekannt war, in mehreren Wollenfärbereien
von Yorkshire einzuführen.
Man erhält diesen Körper, wenn man Schwefelsäure von 66° Baumé nur
während einiger Minuten auf fein gepulverten Indigo einwirken läßt und dann das
Gemisch in Wasser wirft. Es bildet sich so ein Niederschlag von rother Farbe,
welcher auf einem Filter gesammelt, die sogenannte Purpurschwefelsäure oder, wenn
man will, die Indigrothschwefelsäure darstellt;Um den Indigpurpur (die Purpurschwefelsäure) in
größerer Menge darzustellen, empfiehlt Crum
folgendes Verfahren: Man vermischt 1 Theil fein gepulverten Indigo mit 10
Theilen englischer Schwefelsäure, und läßt sie so lange zusammen, bis die
Masse wieder blau geworden ist, wozu, nach der verschiedenen Temperatur, 3
bis 4 Stunden nöthig sind. Die saure Mischung wird in das 40fache ihres
Volumens Wasser gegossen, und dann filtrirt. Der Niederschlag wird auf dem
Filter mit Wasser ausgewaschen, welches etwas Salmiak enthält. –
Reines Wasser löst den Niederschlag auf, und er wird aus dieser Auflösung
durch Zusatz eines Salzes, z.B. salzsaures Kali, gefällt.A. d. Red. dieser Körper unterscheidet sich durch seine Zusammensetzung und seine
Eigenschaften wesentlich von der Indigblauschwefelsäure, welche in dem blauen
Indigcarmin enthalten ist.
Ich lege meiner Abhandlung eine Probe von diesem rothen Indigcarmin bei, worin der
Farbstoff (die Purpurschwefelsäure) mit Natron verbunden ist; man verkauft das
purpurschwefelsaure Natron in Manchester für 8 Pence per
Pfund; auch füge ich Muster von Wolle und Seide bei, welche mit diesem Product
gefärbt sind. Man wird bei deren Untersuchung finden, daß das mit
Indigrothschwefelsäure gefärbte Blau lebhafter ist als
das mit blauem Indigcarmin gefärbte, und nicht den grünlichen Ton des letzteren
besitzt. Das mit dem neuen Product gefärbte Violett und
Roth ist zwar nicht so schön wie das mit Orseille
oder Rothholz gefärbte, aber viel ächter als diese letztern.
Ich habe zahlreiche Versuche angestellt, um die Purpurschwefelsäure auf Baumwolle zu
befestigen, jedoch ohne allen Erfolg; das Bad mochte sauer, alkalisch oder neutral
seyn, so verband sich dieser Farbstoff niemals mit der Baumwolle.
Dagegen gelang mir die Befestigung der Purpurschwefelsäure auf der Wolle und der
Seide sehr gut, indem ich dieselben mit purpurschwefelsaurem Natron in einem schwach
sauren Bad färbte, ein wenig Salzsäure eignet sich
dazu am besten. Hierbei erhält man ganz andere Nüancen als unter den günstigsten
Umständen mit dem blauen Indigcarmin, indem das erzeugte Blau dem Küpenblau höchst
ähnlich ist. Nimmt man aber die auf solche Weise blau
gefärbte Wolle durch ein Alkali, so erhält man schöne violette und rothe Farben, je nach der Stärke
des Alkalis.
Bericht über vorstehende Abhandlung, von Hrn. Camille
Koechlin.
Die Purpurschwefelsäure, welche bei der Behandlung des Indigos mit concentrirter
Schwefelsäure entsteht, hat in der Mischung selbst, worin sie sich bildete, nur
einen ephemeren Bestand; anders ist es aber, nachdem sie deren Einfluß entzogen
wurde; man muß daher die Einwirkung der Schwefelsäure aufheben, sobald sich die
Purpurschwefelsäure gebildet hat. Am besten verfährt man auf folgende Art.
Die anzuwendende Schwefelsäure darf nicht die rauchende seyn, denn bei dieser läßt
sich die Bildung der Purpurschwefelsäure nicht treffen, obgleich es in mehreren
Lehrbüchern der Chemie behauptet wird. Zweifachgewässerte Schwefelsäure gibt kein
genügendes Resultat. Die gewöhnliche (einfach-gewässerte) Schwefelsäure von
66° Baumé ist am vortheilhaftesten. Diese Säure erzeugt die violette
Verbindung, in welchem Verhältniß sie angewendet werden mag; um aber allen Indigo in
diese Verbindung zu verwandeln, muß derselbe den zwanzigsten Theil dem Gewichte nach
betragen. Die Reaction läßt nicht lange auf sich warten; man muß daher fein
gepulverten Indigo möglichst gleichförmig mit der Säure anrühren. Es entsteht fast
unmittelbar eine Auflösung worin das Blau vorherrscht. Ueberläßt man dieselbe sich
selbst und untersucht zeitweise einen Tropfen des Gemisches in einer großen Menge
Wassers oder auf einem Papierblatt welches man in dasselbe taucht, so findet man,
daß das Gemisch nach und
nach eine violette Farbe erlangt, welche nach einigen Stunden verschwindet und nicht
wieder zum Vorschein kommt. Man hat dann den gewünschten Punkt überschritten, indem
sich Indigblauschwefelsäure bildete. Während der Einwirkung der Schwefelsäure kann
die Operation in jeder Phase unterbrochen werden, indem man das Gemisch mit einer
hinreichenden Menge Wasser verdünnt.
Wenn man, anstatt den Indigo und die Schwefelsäure sich selbst zu überlassen, die
Wärme zu Hülfe nimmt, so erreicht man den Zweck schneller. Schon gegen 40° C.
(32° R.) ist die Purpurschwefelsäure in voller Bildung und geht so gut von
statten, daß man das Maximum von Violett erhält, wenn man das Gemisch mit der
vierzig- bis fünfzigfachen Menge Wasser verdünnt. Ueberläßt man aber das
Gemisch bei der Temperatur welche es hatte, sich selbst (oder kühlt man es sogar ab,
ohne es verdünnt zu haben), so verwandelt es sich zunehmend in
Indigblauschwefelsäure, bis zum gänzlichen Verschwinden des Purpurs. Einige
Wärmegrade über 40° C. sind hinreichend um die Metamorphose in Blau zu
beschleunigen.
Versucht man diese Bereitung mit verschiedenen Verhältnissen von Schwefelsäure, so
findet man daß die Wirkung um so lebhafter ist, je mehr die Schwefelsäure
vorherrscht, so zwar, daß man bei der Temperatur von 50° C. schon fünfmal
weniger Schwefelsäure anwenden muß, um noch Purpur zu erhalten. Wenn also die
Schwefelsäure nur in kleiner Menge, z.B. das dreifache Gewicht vom Indigo angewandt
wird, so ist sie nicht mehr im Stande denselben vollständig in
Indigblauschwefelsäure umzuwandeln; man kann dann die Temperatur des Gemisches bis
100° C. steigern, und wird bei Färbeversuchen finden, daß es Purpur enthält,
aber ein großer Theil des Indigos wird unangegriffen geblieben seyn.
Das Färben ist stets die empfindlichste Methode um die Resultate der Reaction kennen
zu lernen, vorausgesetzt daß man die gefärbte Wolle durch Behandlung mit
kohlensaurem Alkali reinigt, wie es der Entdecker des Verfahrens empfiehlt; durch
diese Operation wird der blaue Theil abgezogen. Selbst die mit reiner
Indigblauschwefelsäure (welche mit rauchender Schwefelsäure dargestellt wurde)
gefärbte Wolle wird in einem Bade von kohlensaurem Alkali noch geschönt, indem sie
einen grünlichen Stich verliert.Auf analoge Art wird das Küpenblau verbessert, wenn man es durch kochendes
Kalkwasser passirt oder überhaupt mit Alkalien behandelt.Bei dieser Gelegenheit will ich auch noch der Thatsache erwähnen, daß die
Sächsischblau gefärbte Wolle alkalischen Bädern sehr wenig
widersteht, wenn die zum Färben angewandte Indigblauschwefelsäure
(Indigcomposition) mit rauchender Schwefelsäure, welche mehr als das
zwölffache Gewicht des Indigos betrug, in der Wärme bereitet worden ist.A. D. O.
Die kohlensauren Alkalien bewirken diese Absonderung mit solcher Leichtigkeit, daß
man sie nur in der Kälte und in sehr verdünntem Zustande anzuwenden braucht.
Bei dieser Operation zeigt sich eine Anomalie in dem Widerstand verschiedener Arten
von Blau: es wird durch sie das Blau abgezogen, welches der mit Purpurschwefelsäure
gefärbten Wolle beigemischt ist, während bei gleicher Dauer der mit
Indigblauschwefelsäure gefärbten Wolle das Blau nicht entzogen wird. Wenn man das
blaue alkalische Wasser, welches man beim Reinigen der mit Purpurschwefelsäure
gefärbten Wolle erhielt, schwach sauer macht, so gibt es seinen Farbstoff wieder ab,
und färbt die Wolle schöner blau als die Indigblauschwefelsäure, aber diese Farbe
scheint der Behandlung mit Alkali nicht so gut zu widerstehen.
Die Nothwendigkeit, die mit Indigpurpur gefärbte Wolle durch ein Lösungsmittel von
dem blauen Theil zu reinigen, beweist schon, daß man bei der Behandlung des Indigos
mit Schwefelsäure niemals reine Purpurschwefelsäure erhält, sondern stets nebenbei
Indigblauschwefelsäure gebildet wird. Zusammen sind diese Producte in sauren
Flüssigkeiten auflöslich; wenn man aber bis zur alkalischen Reaction neutralisirt,
so verliert die Purpurschwefelsäure ihre Auflöslichkeit, und das violette
Purpurschwefelsaure Alkali fällt nieder und kann gesammelt werden, während das
indigblauschwefelsaure Alkali immer mehr durch das Waschwasser ausgezogen wird. Man
kann also die beiden Farbstoffe im Zustand von Salzen von einander trennen. Diese
Trennung ist jedoch niemals eine ganz vollkommene, daher auch die mit Indigpurpur
gefärbte Wolle durch die Behandlung mit alkalischem Wasser stets im Ton verbessert
wird. Für den Bedarf des Färbers ist es folglich unnöthig, die blaue Säure vorher
abzusondern, weil die gefärbte Waare durch alkalisches Wasser jedesmal von derselben
befreit werden kann. Ich muß jedoch bemerken, daß ein vollständig ausgewaschenes
purpurschwefelsaures Salz, unter übrigens gleichen Umständen, röthlichere Töne
liefert, welche auf diesem Wege offenbar theurer zu stehen kommen.
Ich habe mich über die Bereitung dieses neuen Färbematerials so verbreitet, um
denjenigen, welche davon eine Anwendung machen wollen, die Verlegenheiten zu ersparen,
in welche sie durch die widersprechenden und mangelhaften Angaben in den Lehrbüchern
der Chemie kommen könnten.
Wenn man Indigpurpur auf Zeuge aufdruckt und dämpft, so treten merkwürdige
Veränderungen ein, je nach dem angewandten Gewebe. Die nach dem Aufdrucken violette
Nüance bleibt auf Baumwolle nach dem Dämpfen unverändert. Auf Wolle hingegen wird
die nach dem Aufdrucken violette Nüance durch das Dämpfen blau, und dieses Blau läßt
sich nicht mehr auf Violett zurückführen. Diese Farbenveränderung wird
wahrscheinlich durch die schweflige Säure hervorgebracht, welche die für das Drucken
gebleichte Wolle enthält; diese Säure wirkt aber hier nicht reducirend und
unterstützt also nicht das Reductionsvermögen des organischen Mordant der Wolle;
denn bei Anwendung einer Druckfarbe welcher oxydirende Substanzen zugesetzt wurden,
erhält man dasselbe Resultat. Auf nicht geschwefelter Wolle verändert sich der
Indigpurpur viel weniger, er liefert aber nicht die lebhaften Nüancen, welche man
beim Färben erhält. Auf Baumwolle widerstehen die purpurschwefelsauren Salze viel
weniger dem Waschen, als die indigblauschwefelsauren, jene mögen unter dem Einfluß
von Säuren, Salzen oder Alkalien befestigt worden seyn.
Es ist mir so wenig wie Hrn. Haeffely gelungen, die auflöslichen Indigoverbindungen in gefärbtem
Zustande durch Aufdrucken auf Zeugen zu befestigen; der dazu geeignete Mordant muß
erst entdeckt werden. Der Indigpurpur, mit welchem sich die stickstoffhaltigen
Gewebe so gut färben lassen, bleibt daher vorläufig ein im Zeugdruck nicht
verwendbarer Farbstoff. In gewissen Fällen kann er sogar schädlich seyn; so würde
ein Indigcarmin, welcher viel purpurschwefelsaures Salz enthält, und deßwegen eine
angenehmere Nüance besitzt (die es auch beim Färben bliebe), sich für den Zeugdruck
nicht gut eignen, und z.B. auf halbwollenen Geweben (mit baumwollener Kette) durch
die Trennung von Blau und Purpur gesprenkelte Farben liefern.
Nach dem, was über die Nothwendigkeit einer alkalischen Passage gesagt wurde, welche
nach dem Färben den blauen Theil, womit der Purpur verunreinigt ist, aufzulösen
vermag, und nach demjenigen was in dieser Hinsicht das Drucken zeigt, bleibt kein
Zweifel, daß die Wolle auf die Purpurschwefelsäure eine zersetzende Wirkung ausübt.
Dafür spricht auch ihr Verhalten beim Färben: die Bäder sind violett, die Producte
aber blau, und verlieren diesen Ton erst bei der Behandlung in alkalischem
Wasser.
Der Indigpurpur zeigt also unter gewissen Einflüssen wenig Beständigkeit, indem er
leicht in Blau übergeht; andauerndes Kochen in Wasser verwandelt ihn schon
theilweise in Blau; mit gesäuertem Wasser (welches beim Färben angewandt werden
muß), ist diese Zersetzung beträchtlicher, und mit alkalischem Wasser ist sie
vollständig, indem die Auflösung dann sogar in Grünlichblau übergeht. Auf den mit
Indigpurpur gefärbten Geweben sind diese Reactionen weniger empfindlich, denn man
kann mit Indigpurpur gefärbte Seide und Wolle dämpfen, ohne daß sie blau werden.
Der Indigpurpur widersteht in der Kälte den Alkalien, während das Blau des
Indigcarmins in Gelb übergeht; allerdings kann dieses Blau durch Säuren wieder
hergestellt werden.
Die Purpurschwefelsäure wird, wie die Indigblauschwefelsäure, durch Albumin,
Zinnchlorür etc. reducirt, und erhält dann durch oxydirende Körper ihre Farbe
wieder.
Die Purpurschwefelsäure wird durch Schwefelsäure in Indigblauschwefelsäure
umgewandelt. Die Indigblauschwefelsäure erzeugt in Berührung mit neuen Portionen von
Indigo wieder Purpurschwefelsäure, welche dann neuerdings Blau bilden kann. Bei der
Reaction der Schwefelsäure auf den Indigo scheint daher zuerst
Indigblauschwefelsäure zu entstehen, und diese Verbindung, indem sie auf die noch
unberührten Indigotheile wirkt, die Purpurschwefelsäure zu bilden, welches secundäre
und intermediäre Product bei länger dauernder Einwirkung der Schwefelsäure wieder
verschwindet.Berzelius sagt in seinem Lehrbuch der Chemie:
„die Purpurschwefelsäure scheint ein intermediärer Körper zu
seyn, in welchen sich das unlösliche Indigblau verwandelt, ehe es in lösliches Indigblau übergeht, und
es verschwindet meistens, wenn die Einwirkung der Säure verlängert wird,
oder mit Hülfe von Wärme geschieht.“
A. d. R. Bei Anwendung von rauchender Schwefelsäure
erfolgen diese Umwandlungen so rasch, daß sie sich zur Darstellung des Indigpurpurs
nicht eignet.Berzelius bemerkt in seinem Lehrbuch:
„Nordhäuser Schwefelsäure kann man zur Darstellung des
Indigpurpurs nur dann anwenden, wenn man die Lösung sogleich mit Wasser verdünnt.“
Hr. Haeffely hat seiner
Abhandlung Proben von gefärbter Wolle und Seide beigelegt; die Nüancen nähern sich
denjenigen welche man mit der sogenannten Orseille von Parma erhält. Ich habe mich
bei Wiederholung seiner Färbeversuche überzeugt, daß man die Nüancen vom Purpurviolett bis zum Amaranth
erhalten kann. Aus den Proben des Hrn. Haeffely ersieht man auch die Nüancen welche sie beim Herausnehmen aus dem Färbebad
besaßen, und seine Muster erweisen die oben erwähnte Thatsache, daß das durch
Anwendung von Purpurschwefelsäure erzielte Blau viel schöner ist, als das mit
Indigblauschwefelsäure oder Indigcarmin gefärbte.
Jedenfalls hat Hr. Haeffely die
Färbekunst mit einem interessanten neuen Verfahren bereichert.In diesem Bericht handelte es sich nur von denjenigen Indigofarben, welche
man durch Auflösen des Indigos in Schwefelsäure erhält. – Bekanntlich
löst sich der Indigo, welchen man mit einem Reductionsmittel versetzte, in
den Alkalien und alkalischen Erden auf. Wenn das Reductionsmittel
Eisenoxydulhydrat ist, so geht dasselbe in Eisenoxyd über, und kann in
diesem Zustande mit der alkalischen Lösung des reducirten Indigos in
Berührung bleiben, ohne eine Veränderung zu erleiden. Läßt man aber das
alkalische Lösungsmittel weg und ersetzt es durch eine Säure, so nimmt der
weiße Indigo von Eisenoxyd sogleich den Sauerstoff wieder auf, welchen er an
das Eisenoxydul abgegeben hatte, wodurch neuerdings Eisenoxydul und blauer
Indigo entstehen. Bei Gegenwart eines vorwaltenden Alkalis übt das Eisenoxyd
(und Zinnoxyd) daher keine Wirkung auf den weißen Indigo aus; anders ist es
aber bekanntlich bei vorhandener freier Säure. Wenn man die alkalische
Lösung von dem Niederschlag (Eisenoxyd) abgießt und dann erst ansäuert, so
bleibt der Indigo in weißem Zustand vollkommen unaufgelöst. Will man daher
reducirten Indigo zum Zeugdruck für Aechtblau oder Aechtgrün darstellen, so
ist es vortheilhaft, die alkalische Lösung des reducirten Indigos vor ihrer
Neutralisation von dem Niederschlag (Eisenoxyd oder Zinnoxyd) zu
trennen.A. d. O.