Physik - Kaleidoskop

Farbstoff 142
gab es jedoch im Jahr 1897 ein günstiges technisches Verfahren für die industrielle Darstellung. Zunächst kostete das
Kilo synthetischer Indigo etwa 16 Mark, der natürliche Indigo etwa 18–20 Mark. Deutschland importierte damals
noch 1036 Tonnen natürlichen Indigo. Schon bald stieg der Umsatz, der Preis sank. Im Jahr 1913 wurden schon
33.353 Tonnen exportiert, der Umsatz lag bei 8,3 Millionen Mark. [9]
Im Jahr 1876 erhielt Heinrich Caro (BASF) das erste deutsche Farbstoffpatent, und zwar für Methylenblau – einen
basischen Farbstoff.
Paul Böttger entwickelte im Jahr 1884 bei Bayer das Kongorot, einen Direktfarbstoff.
René Bohn fand bei der BASF 1901 die Farbstoffgruppe der Indanthrene (Indanthrenblau, RS). Der Name leitet sich
aus Indigo und Anthracen ab. Dies sind hochechte Küpenfarbstoffe.
Im Jahr 1913 wurden von deutschen Farbstofffabriken etwa 80 % des weltweiten Chemiefarbstoffumsatzes
erwirtschaftet. [10] Nach dem Ersten Weltkrieg lag der Anteil bei etwas weniger als 50 %.
Wegen starker Konkurrenz und Überkapazitäten schlossen sich die Farbhersteller in Deutschland 1925 zu den I. G.
Farben, bestehend aus BASF, Bayer, Farbwerke Hoechst, der AGFA, Griesheim-Elektron, zusammen. Auch in
anderen Ländern schlossen sich Chemieunternehmen zusammen (England: Imperial Chemical Industries (ICI), USA:
DuPont, Frankreich: Kuhlmann). [11]
Das Kupferphthalocyanin kam im Jahr 1934 auf den Markt. Wegen seiner schweren Löslichkeit wurde es zunächst
nur als Pigment genutzt. [8]
Erst recht spät wurden die Reaktivfarbstoffe entwickelt. Diese bilden kovalente Bindungen zum Substrat aus. Erste
Entwicklungen von ersten Reaktivfarbstoffen begannen mit Arbeiten von Cross und Bevan im Jahre 1895. Erst mit
der Entwicklung der Vinylsulfonfarbstoffe (Remalane) im Jahr 1952 gab es industriell nutzbare Farbstoffe dieser
Gruppe. Eine weitere wichtige Reaktivfarbstoffgruppe besitzt als Ankergruppe einen 1,3,5-Triazinrest (Procion und
Cibacron- (jetzt Novacron-)Farbstoffe). [12]
Ab 1923 wurden von der British Dyestuff Corp. Dispersionsfarbstoffe entwickelt. [13] Diese Farbstoffe dienten
zunächst dem Färben von Acetatseide. Später wurde diese Farbstoffklasse zum Färben von Polyesterfasern wichtig.
Dispersionsfarbstoffe lösen sich leicht in organischen Lösungsmitteln und sind in Wasser kaum löslich.
Wirkungsweise
Licht ist für den Menschen im Bereich 380 bis 790 nm sichtbar. Dieser Wellenlängenbereich wird als Lichtspektrum
bezeichnet.
Trifft weißes Licht auf einen Körper, wird der Lichtstrahl zumeist teilweise reflektiert und teilweise absorbiert.
Werden kurzwellige Anteile absorbiert, so enthält die reflektierte Strahlung vorwiegend langwellige Anteile (bis
790 nm) und der Farbeindruck Rot wird wahrgenommen, bei vorwiegend kurzwelliger Absorption ab 380 nm
aufwärts ist die Farbwahrnehmung Violett aus dem reflektierten Licht.
Farbstoffe absorbieren einen begrenzten Teil des sichtbaren weißen Lichtes und reflektieren den nicht absorbierten
Teil des weißen Lichtes. Die Komplementärfarbe des wahrgenommen Lichtes wird vom Farbstoff absorbiert. Die
Farbabsorption basiert auf vielen konjugierten Doppelbindungen und aromatischen Grundkörpern. Bei der
Absorption werden die konjugierten Elektronen im Doppelbindungssystem auf einen höheren Energiezustand
gehoben und das Farbstoffmolekül gibt die Energie durch Strahlung in einer anderen Wellenlänge (oder durch
Wärmeabstrahlung) wieder ab. [14]
Durch die Änderung funktioneller Gruppen am Aromaten (Nitro-, Sulfonsäure-, Dimethylamino-, Hydroxygruppen)
kann der Absorptionsbereich eines Farbstoffs beeinflusst werden, gleichzeitig können dadurch auch die chemische
Reaktivität und die Färbeeigenschaft beeinflusst werden.
Für das Erkennen von Farben werden die Netzhaut, der Sehnerv und ein bestimmter Teil der Gehirnrinde (V4)
benötigt. Fällt ein Teil der Gehirnregion V4 (durch einen Schlaganfall oder eine Krankheit) aus, sehen die