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Farben f

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Farben f r die Ewigkeit Anorganische Pigmente Melanie Barthel, Josef Breu S dliches Afrika, Buschleute, -25000 Altamira, Spanien, -15000 Grab des Tut-ench-Amun ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Farben f


1
Farben für die EwigkeitAnorganische Pigmente
  • Melanie Barthel, Josef Breu

2
Südliches Afrika, Buschleute, -25000
3
Altamira,Spanien,-15000
4
Grab des Tut-ench-Amun, Ägypten, -3130
5
Kloster Moldovita, Rumänien, 1532
6
Kloster Voronet, Rumänien, 1547
7
Aboriginal,Australien,heute
8
OvaHimba, Namibia, heute
9
Übersicht
  1. Definition und Geschichte der Pigmente
  2. Wirtschaftliche Bedeutung
  3. Eigenschaften
  4. Grundlagen der Farbigkeit
  5. Beispiele

10
1. Definition
Pigmente sind unlöslich in Löse- und Bindemitteln.
Verbindungsklassen
  • Oxide
  • Oxidhydrate
  • Sulfide
  • Sulfate
  • Carbonate
  • Silicate
  • Cyanide

11
Einteilung
  • Weißpigmente (z.B. TiO2)
  • Schwarzpigmente (z.B. Ruße)
  • Buntpigmente (z.B. Fe-Oxide)
  • Spezialpigmente
  • Phosphore (Neonröhren, LED)
  • Perlglanz (TiO2 auf Glimmer)
  • Interferenz (Geldscheine)

12
2. Wirtschaftliche Bedeutung
  • Weltjahresproduktion (2000)
  • 5.900.000 Tonnen (96 anorganisch)
  • Umsatz (2002)
  • 10.000.000.000
  • 50 der Fe-Pigmente kommen aus
    Deutschland!z.B. Schwan-STABILO Cosmetics,
    Heroldsberg

13
Verwendung
  • Druckfarben
  • Lacke
  • Anstrich- u. Färbemittel
  • Färben von Papier, Keramik, Glas
  • Kosmetika

14
Aus der Geschichte
  • 30.000 v. Chr. Ocker, Manganbraun
  • 3.000 v. Chr. Zinnober, Lapis Lazuli, Malachit
  • 18. Jhd. Beginn der Pigment-Industrie (Berliner
    Blau)
  • 19. Jhd. Ultramarin, Co-, Fe- Cd-Pigmente

15
3. Eigenschaften
  • Deckfähigkeit
  • Teilchengröße ? Streuung
  • Teilchengestalt
  • Farbechtheit
  • Färbe- / Aufhellmögen

16
Verarbeitung
  • Benetzbarkeit
  • Beständigkeit
  • Dispergierbarkeit

17
Streuung und Absorption
Abhängigkeit von der Teilchengröße
18
Farbechtheit
Seladonit K(MgFe3)2Si4O10(OH)2
Canaletto, 1747 mit Seladonit gemalt
Glauconit K0.85(Fe3Al)1.34(MgFe2)0.66(Si3.76Al0.
24)O10(OH)2
Canaletto, 1743 mit Glauconit gemalt
19
4. Grundlagen der Farbigkeit
Selektive Lichtab-sorption u.-streuung
Nicht selektive Licht- streuung
Nicht selektive Licht-absorption
20
Grundlagen der Farbigkeit
Sichtbarer Spektralbereich 400 700 nm
21
Grundlagen der Farbigkeit
  • Farbe entstehtdurch
  • Lichtabsorption
  • Lichtemission (Neonröhren, LED)

Das Pigment zeigt die Komplimentärfarbe
22
5. Beispiele Farbigkeit durch Farbzentren
  • Erzeugung von Farbe durch ungepaartes Elektron
    (Elektron im Kasten)

CaF2 (Fluorit)
23
Farbigkeit durch d-d-Übergänge
  • Rubin Al2O3 verunreinigt mit Cr3

24
d-d-Übergänge wir stellen her
  • Rinmans Grün ZnO verunreinigt mit Co2

http//ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/pigme
nte_0.html
25
Farbigkeit durch Radikalanionen
  • Ultramarin / Lapislazuli
  • schwefelhaltiges AlumosilikatNa4Al3Si3O12Sx
    (Sodalith)
  • Farbigkeit durch radikalische SulfidanionenS3-
    (blau)

26
Farbigkeit durch Radikalanionen
Totenmaske des Tut-Ench-Amun(bei dem blauen
Mineral handelt es sich um "Lapis Lazuli")
27
Farbigkeit durch Radikalanionen
Totenmaske des Tut-Ench-Amun(bei dem blauen
Mineral handelt es sich um "Lapis Lazuli")
  • Grüne Ultramarine S2-radikalische
    Disulfidanionen
  • Rote Ultramarine S4-radikalische
    Tetrasulfidanionen

28
Farbigkeit durch Charge-Transfer
Berliner Blau
Fe4IIIFeII(CN)63 14 H2O
29
Farbigkeit durch Charge-Transfer
Berliner Blau
Fe4IIIFeII(CN)63 14 H2O
Fe2 oktaedrisch von CN- koordiniert, Fe3 über
N-Seite
Elektronenaustausch zwischen Fe2 und Fe3
30
Einstellen einer Farbe
CdTe
Mit anwachsender Teilchengröße von ca. 2 auf 5 nm
geht die Farbe allmählich von Grün in Rot über ?
bandgap wird kleiner
31
Ausblick
  • Verbesserung bekannter Pigmente
  • Ersatz toxikologisch bedenklicher Pigmentez.B.
    durch Oxonitride

LaTaON2 Ersatz für Cadmiumrot
32
Ausblick
  • Ersatz umweltschädlicher Herstellungsverfahren
  • Funktionspigmente
  • Farbpigmente mit neuen Effekten

33
Rinmans Grün ZnxCo1-xO Eisenoxidgelb a-FeOOH Goet
hit Eisenoxidrot ?-Fe2O3 Maghemit Berliner
Blau Fe4IIIFeII(CN)6314 H2O Barytweiß BaSO4
Schwerspat
34
Literatur
  • Nassau, K. Spektrum der Wissenschaft 12, 65-81,
    1980.
  • http//www.seilnacht.tuttlingen.com/lexikon
  • http//ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/pigme
    nte_0.html
  • http//www.2k-software.de/ingo/farbe/farbursache.h
    tml
  • Pfaff, G. Chemie in unserer Zeit 31, 6-16,
    1997.
  • Buxbaum, G. und Pfaff, G. Industrial Inorganic
    Pigments, 3. Auflage, Wiley-VCH, 2005.
  • http//www.chemie.uni-hamburg.de/pc/Weller/abb1.ht
    ml
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