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7 Verkapselung von Farbstoffen
Q-µ-Gelkonzentrationen nicht genau bekannt waren. Es lassen sich jedoch
qualitative Aussagen zu dem Verhalten gegenüber den einzelnen Farbstoffen und
zur Abhängigkeit vom Chlorbenzylgehalt machen. In Abbildung 7.2 sind einige der
Experimente mit Fotografien von den Gläschen und den dazugehörenden UV/VIS-
Spektren gezeigt.
Deutlich ist für alle vier gezeigten Probenreihen unabhängig von der Art des
Farbstoffs zu erkennen, daß das Q-µ-Gel mit dem höchsten Chlorbenzylgehalt bzw.
dem höchsten relativen Quaternisierungsgrad am meisten Farbstoff enthält, und daß
die weitere Reihenfolge damit ebenfalls übereinstimmt. Weiterhin können
Farbstoffadsorptionen auf den µ-Geloberflächen sowie die Löslichkeit der Farbstoffe
in Toluol als Grund für die Färbung ausgeschlossen werden. Offenbar haben
lediglich die durch die Quaternisierung entstandenen ionischen Gruppen Einfluß auf
die Farbstoffdiffusion ins Kugelinnere; die dispergierende Wirkung ist so groß, daß
der feste Farbstoff über das Nicht-Lösungsmittel Toluol in die Kugeln wandert.
Besonders gut lassen sich auf diese Weise die einfach negativ geladenen
Farbstoffe Calmagit (CM), Thymolblau (TB), Brilliantsulfaflavin (BSF) und Sulforhodamin
B (SRB) verkapseln, wobei bei den beiden erstgenannten sofort bei
Zugabe der Q-µ-Gele zu dem Farbstoff in Toluol eine Färbung zu erkennen ist, die
sich sehr schnell verstärkt. Hierzu wurden Kinetikuntersuchungen durchgeführt, die
in Kapitel 7.3.4 beschrieben sind.
Die Befüllung mit Fuchsin Basisch Hydrochlorid (FBH) dagegen dauert erheblich
länger und die in den Kugeln enthaltenen Farbstoffmengen sind im Vergleich sehr
viel geringer. Dies läßt sich an den für die UV/VIS-Spektroskopie verwendeten
Verdünnungen erkennen, da die FBH-Proben unverdünnt gemessen wurden,
während die CM-Proben, die in einem ähnlichen Wellenlängenbereich absorbieren,
1:30 verdünnt werden mußten. Dies ist damit sicherlich kein Effekt der oben
angesprochenen nicht exakt übereinstimmenden Konzentration der Q-µ-Gele,
sondern vielmehr auf den kationischen Charakter des FBH und möglicherweise auch
auf dessen schlechtere Löslichkeit in Wasser zurückzuführen. Man kann daher
feststellen, daß anionische Farbstoffe bei der Verkapselung zu höheren
Farbstoffgehalten führen.
Um dies näher zu untersuchen wurden die Spektren und Verdünnungen der
Pyrenmono- (PY-1) und der Pyrentetrasulfonsäure (PY-4) verglichen. Man kommt zu
dem Ergebnis, daß PY-4 fast gar nicht in den Q-µ-Gelen vorhanden ist (nur bei den