Chemie

Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 20.09.10

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Extraktion von Farbstoffen unter gleichzeitigem Färben

Beizenfärbung mit Krappwurzel-Trockenmaterial

L

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Zeitbedarf: ca. 90 Minuten.
Ziel: Extraktion von Farbstoffen unter gleichzeitigem Färben eines gebeizten und ungebeizten Gewebes; Rubia tinctorium L. (Krapp)
Material:
bulletHeizplatte
bulletBecherglas 1000ml
bulletGazebeutel aus Polyester ca. 8,5*11cm
bulletPolyesterfaden, Nadel
bulletGlasstab
bulletLöffel
bulletTiegelzange
bulletSchutzhandschuhe
bulletWaage
bulletBecherglas 150ml als Beutelhalter beim Wiegen
bulletZum beizen: zusätzliches Becherglas 400ml
Chemikalien:
bulletBaumwoll-Schrägband b=4cm (für Lesezeichen, ca. 20cm = 1.5g), je nach Aufgaben-stellung:
je Schüler 1x, ausgefranst, gebeizt zum behalten,
je Schüler 1x, ausgefranst, gebeizt zum tauschen.
bulletSatin-Band, ca. 20cm (Polyester), je Gruppe 1x, ungebeizt.
bulletTrockenmaterial Krappwurzel
bulletSpülmittel
bulletAlaun KAl(SO4)2*12 H2O
Vorbereitung: Herstellen von 200ml Lösung w=1% von Alaun. Bis zu 10g Baumwollgewebe werden in der heißen Alaun-Lösung 5 Minuten lang gebeizt, danach dreimal mit kaltem Wasser gespült und ggf. luftgetrocknet. Es kann auch gleich anschließend gefärbt werden.
Durchführung: Auf der Waage Gazebeutel in das kleine Becherglas stellen und 20g getrocknete, gemahlene Krappwurzel abwiegen. Beutel zunähen, dann zusammen mit 400ml Wasser und 2 Tropfen Spülmittel in das 1000ml Becherglas geben. Zum Sieden erhitzen (höchste Heizstufe), dann eine Stunde heiß einwirken lassen (Heizstufe anpassen).

    

Dann Gewebe mit der Tiegelzange entnehmen und so lange unter fließendem kaltem Wasser spülen, bis das Spülwasser klar ist. Schutzhandschuhe verwenden. Zum Trocknen aufhängen.
Ergebnis:

Nach dem Färbevorgang (a, b) ist kein deutlicher Unterschied zwischen der gebeizten (a) und ungebeizten (b) Probe zu sehen. Erst nach dem Waschen wird der Qualitäts-unterschied (a', b') offensichtlich.

Polyester erscheint in einem anderen Farbton als Baumwolle. Das kann ein Hinweis sein, dass in der roten Lösung sich noch andere Farbstoffe verbergen.

Deutung: Bei den Farbstoffen der Krappwurzel handelt es sich um Vertreter aus der Klasse der Anthrachinone, hauptsächlich Alizarin. Nach dem Beizen haften an den abstehenden OH-Gruppen der Zellulose Al3+-Kationen, die beim Färbevorgang Kopplungsstellen für Farbstoffmoleküle darstellen. Elektrostatische Kräfte fixieren sie an den OH-Gruppen der Baumwollfaser. Im Wollprotein scheinen mehr polare Reste als Andockstellen für Al3+-Kationen zur Verfügung zu stehen.

Neben dem roten Alizarin sind noch gelbe ... enthalten.

Entsorgung: Überstand in den Ausguss, Säckchen in den Hausmüll leeren. Beize weiter verwenden bzw. eindampfen.
Quelle: Lehrstuhl für Organische Chemie I, Universität Bayreuth.
Did. Hinweise: Vergleich der Waschechtheit bei gebeizten und ungebeizten Geweben.

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