Thénards niebieski

Struktura krystaliczna
Struktura krystaliczna Thénards Blue
! Al 3+     ! Co 2+     ! O 2−
Generał
Nazwisko Thénards niebieski
inne nazwy
  • Dumont jest niebieski
  • Leithner jest niebieski
  • Glinian kobaltu
Wzór na współczynnik CoAl 2 O 4
Krótki opis

niebieski proszek
Zewnętrzne identyfikatory / bazy danych
numer CAS 1345-16-0
Numer WE 310-193-6
Karta informacyjna ECHA 100.100.107
Wikidane Q425278
nieruchomości
Masa cząsteczkowa 176,894 g mol- 1
Stan fizyczny

mocno

gęstość

4,5 g cm -3
Temperatura topnienia

1955 ° C
instrukcje bezpieczeństwa
Oznakowanie zagrożeń GHS
brak piktogramów GHS
Zwroty H i P. H: brak zwrotów H.
P: brak zwrotów P.
O ile to możliwe i zwyczajowe, stosuje się jednostki SI . O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych .

Pigment Thénards Blau ( Dumonts Blau , Leithners Blau ) to glinian kobaltu nazwany na cześć francuskiego chemika Louisa Jacquesa Thénarda o wzorze CoAl 2 O 4 . Jest zatem pigmentem tlenkowym . Klasyczny wariant jest wymieniony w indeksie koloru pod CI Pigment Blue 28 , bardziej zielony wariant ze wzorem Co (Al, Cr) 2 O 4 pod CI Pigment Blue 36.

Dalsze nazwy i odróżnienie od innych kolorów

Niebieski Thénards jest również nazywany błękitem kobaltowym lub błękitem kobaltowym . Nawet jeśli ktoś nie uwzględnia faktu, że „błękit kobaltowy” może być również czystym Nazwa koloru niezależnie od zawartości kobaltu, nazwy te nie są jasne, ponieważ kolor szkła kobaltowego i pigmentem Smalt kobaltowego błękitu są również wymienione. We wszystkich trzech wymienionych substancjach za niebieski kolor odpowiadają jony Co 2+ , które są otoczone tetraedrycznie czterema atomami tlenu. Jednak szkło kobaltowe i smalt ze szkła kobaltowego są szkłami amorficznymi, które są co najmniej częściowo przezroczyste i które zwykle zawierają bardzo mało aluminium. Z kolei błękit Thénardsa jest nieprzezroczysty i ma określoną strukturę krystaliczną - jest to spinel kobaltu - i ma bardzo wysoką zawartość Al 2 O 3 .

Kolejne nazwy Thénards błękitu są Celestine niebieski lub Celestine niebieski (z nieba błękitu , od łacińskiego Coelestis „niebiański”); jednak te nazwy również nie są unikalne, ponieważ z. B. Błękit celestynowy B (C 17 H 18 ClN 3 O 4 ) jest barwnikiem oksazynowym .

Nazwy handlowe Thénards Blau to z. B. 22-5091, Sicopal blue 6310, Heucodur 552.

historia

Błękit kobaltowy był wielokrotnie odkrywany w historii: w starożytnym Egipcie , w Chinach i przez Louisa Jacquesa Thénarda. Pierwszy niebieski barwnik kobaltowy, smalt , był używany do ozdabiania ceramiki w Persji już w starożytności. Glinian kobaltu był używany w starożytnym Egipcie od XVIII do XX dynastii (od 1550 do 1070 pne) po analizach starożytnych odłamków , po czym ponownie o nim zapomniano. Do produkcji glinianu kobaltu jako surowca użyto prawdopodobnie ałunów zawierających kobalt (w postaci siarczanów magnezu i glinu) z zachodnioegipskich oaz Dachla (ad-Dakhla) i al-Charga (El-Kharga) . Prawdopodobnie rozpuszczono je w wodzie i wytrącono jako wodorotlenki sodą, a następnie kalcynowano w temperaturze powyżej 900 ° C. W Chinach pigmenty kobaltowe stosowano w szkliwach ceramicznych od czasów dynastii Tang (618–906 ne). W XVI-XVIII wieku niebieska farba w zachodnich Rudawach była europejskim centrum wytopu rud kobaltu i produkcji niebieskiego smaltu pigmentowego, który jest szkłem krzemowym, a tym samym amorficznym ciałem stałym, które praktycznie nie zawiera aluminium. tlenek.

Krystaliczny mieszany tlenek kobaltu i glinu Thénards Blau został po raz pierwszy w czasach nowożytnych otrzymany jako pigment w wiedeńskiej fabryce porcelany od chemika i malarza porcelany Josefa Leithnera , dlatego nazywany jest również błękitem Leithnera. Istnieją różne szczegóły dotyczące czasu odkrycia Leithnera: wspomina się przede wszystkim o latach 1775 i 1795. Ponieważ producent porcelany zachował receptę na jej kolory w tajemnicy, jest prawdopodobne, że profesor uniwersytetu paryskiego Louis Jacques Thénard ponownie odkrył pigment w czerwcu 1802 r., Przynajmniej częściowo niezależnie od Leithnera - jednak w imieniu ministra spraw wewnętrznych Jean-Antoine'a Chaptala , szukał z porcelany Sèvres producent specjalnie szuka zamiennik dla drogich ultramaryny . Pracował z chemikiem i malarzem Léonorem Mérimée; swoje odkrycie opublikował w 1803 roku. Był w stanie wyprodukować syntetycznie niebieski spinel kobaltu poprzez wyżarzanie siarczanu glinu i azotanu kobaltu (II) (Co (NO 3 ) 2 ), a także zainicjował przemysłową produkcję ciemnoniebieskiego pigmentu - rozpoczęto produkcję we Francji w 1807 roku. Chemik Gabriel Dumont ulepszył proces produkcyjny; jego bratanek, producent, wprowadził farbę na rynek, a spinel kobaltu był sprzedawany pod nazwą Dumonts Blau ( Bleu Dumont ). Marketing Thénards Blau przyczynił się do tego, że starsze huty Smalte zostały cofnięte w XIX wieku.

Produkcja

Tlenek glinu kobaltu CoAl 2 O 4 można otrzymać z tlenków kobaltu i tlenku glinu . W dostatecznych temperaturach nie jest decydujące, czy zacznie się od tlenku kobaltu (II) CoO, tlenku kobaltu (III) Co 2 O 3, czy od mieszanego tlenku Co 3 O 4 , ponieważ tlenki zawierające Co (III) są powyżej Release 900 ° C tlenu i forma Co 2+ . Chlorek potasu może być stosowany jako na strumień . W niższych temperaturach powyżej 400 ° C z mieszaniny wodorotlenków można otrzymać tlenki kobaltu i glinu o strukturze spinelu, ale są one ciemnozielone i zawierają również Co 3+ . Temperatury 1000 ° C lub więcej niezbędne do uzyskania pięknego błękitu są trudne do osiągnięcia za pomocą prostego palnika Bunsena , dlatego preferowany jest mocny palnik Teclub ; Idealnie jest podgrzewany do 1000 ° C przez cztery godziny w piecu do wyżarzania. Jeśli nie zacznie się od tlenków, ale od alkoholanów glinu (np. Od 2-butanolu) i azotanu kobaltu, niebieski spinel można otrzymać w procesie zol-żel w temperaturze 700 ° C.

Chemia i właściwości

Glinian kobaltu to spinel glinowo-kobaltowy o następującym składzie stechiometrycznym:

CoO · Al 2 O 3 (tlenek kobaltu (II) i tlenek glinu).

CoAl 2 O 4 jest zwykłym spinelem: jony kobaltu Co 2+ zajmują jedną ósmą czworościennej szczeliny między gęsto upakowanymi sześciennymi jonami tlenu O 2− . Jony glinu Al 3+ zajmują połowę szczelin ośmiościennych. Powstawanie Węgla 2 O 4 służy jako wykrywania reakcji z aluminium w stopionej próbki w nieorganicznej chemii analitycznej .

W wysokich temperaturach (od 900 do 1100 ° C) CoAl 2 O 4 ma przewodnictwo elektryczne, które jest wytwarzane przez wadliwe elektrony przy wysokich ciśnieniach cząstkowych tlenu i przez przewodnictwo jonowe przy niskich ciśnieniach.

Teoria koloru

Kolor niebieski kobaltowy (kolor)
: # 0047AB
Kolor niebieski kobaltowy (pigment)
: # 0082CE

Kolor niebieski kobaltowy jest kolorem neutralnym niebieskim o dużym nasyceniu kolorów .

posługiwać się

  • Proszek pigmentowy

  • Niebieski kobaltowy CI PB 28

  • Błękit kobaltowy zielonkawy CI PB 36

pigment

Cechą szczególną tego pigmentu jest ekstremalna głębia koloru . Chrominancji około 85% przypada na zewnątrz przestrzeni barw , która w technicznym fotograficznych reprodukcji kolorów lub procesu drukowania jest osiągalne. Z tego powodu w druku niezbędne są specjalne kolory , ponieważ blask leży poza przestrzenią barwną CMYK klasycznego czterokolorowego druku . W przestrzeni kolorów RGB z ekranów , kolor jest z gamy i nie może być powielana. Jako proszek pigment wykazuje znacznie jaśniejszy odcień niż np. Mieszanki w oleju .

Charakterystycznym przykładem zastosowania tego pigmentu jest obraz „La Yole” francuskiego impresjonisty Pierre-Auguste Renoira.

  • Pierre-Auguste Renoir - La Yole.jpg

W sektorze farb, błękit kobaltowy jest stosowany tam, gdzie poziom trwałości błękitu ftalocyjaninowego miedzi jest niewystarczający. Dotyczy to na przykład odporności farb elewacyjnych na działanie czynników atmosferycznych . Tańszy i jednocześnie mocniejszy błękit ftalocyjaninowy stosowany jest w innych obszarach .

Reakcja wykrywania

Niebieski pigment powstaje, gdy sole glinu są wyżarzane azotanem kobaltu (II). Zatem reakcję można wykorzystać jako reakcję wykrywania .

Toksyczność

Same tlenki kobaltu są klasyfikowane jako szkodliwe ( oznaczenia H H302 są szkodliwe po połknięciu, a H410 bardzo toksyczne dla organizmów wodnych, powodując długotrwałe skutki ). Jednak w pigmentie kobalt jest trwale włączony do mieszanej fazy spinelu i nie może być ekspandowany ze względu na stabilną strukturę krystaliczną. Można to również potwierdzić w duńskich badaniach dotyczących malarzy porcelany . Tutaj jednak obserwowano toksykologicznie istotne narażenia po ekspozycji na słabo rozpuszczalne farby kobaltowo-cynkowo-krzemianowe.

Zobacz też

literatura

  • Kurt Wehlte: Materiały i techniki malowania. Otto Maier, Ravensburg 1967, ISBN 3-473-48359-1 .
  • Kobalt i jego niebieskie kolory. W: Neue Zürcher Zeitung. 214, 15 września 1993, s.67.
  • A. Roy: kobaltowy niebieski. W: BH Berrie (red.): Pigmenty artystów. Podręcznik ich historii i cech. Tom 4, National Gallery of Art, Waszyngton 2007, ISBN 978-1-904982-23-4 .

linki internetowe

Indywidualne referencje i uwagi

  1. ↑ a b c d Karta charakterystyki produktu BASF dla SICOPAL® Blue K 6310 , dostęp 27 grudnia 2019 r.
  2. ↑ Veronica D'Ippolito, Giovanni B. Andreozzi, Ferdinando Bosi, Ulf Halenius: Niebieskie kryształy spinelu w serii MgAl 2 O 4 -CoAl 2 O 4 : Część I. Wzrost strumienia i charakterystyka chemiczna . W: Mineralogical Society of America (red.): American Mineralogist . taśma 97 , nie. 11-12 listopada 2012, s. 1828–1833 , doi : 10.2138 / am.2012.4138 ( rruff.info [PDF; dostęp 3 lutego 2018]).
  3. ^ Gunter Buxbaum, Gerhard Pfaff: Przemysłowe pigmenty nieorganiczne. Wiley-VCH.
  4. ↑ a b Robert B. Heimann, Marino Maggetti, Gabriele Heimann, Jasmin Maggetti: Ceramika starożytna i historyczna: materiały, technologia, sztuka i tradycje kulinarne . Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung Nägele and Obermiller, Stuttgart 2014, ISBN 978-3-510-65290-7 .
  5. ^ Walter Noll: Chemia sprzed naszych czasów: starożytne pigmenty . W: Chemia w naszych czasach . taśma 14 , nie. 2 . Verlag Chemie, John Wiley & Sons, Weinheim kwiecień 1980, s. 37-43 , doi : 10.1002 / ciuz.19800140202 .
  6. ^ AJ Shortland, MS Tite, I. Ewart: Ancient Exploitation and Use of Cobalt Alums from the Western Oases of Egypt * . W: Archaeometry . taśma 48 , nie. 1 , 1 lutego 2006, s. 153-168 , doi : 10.1111 / j.1475-4754.2006.00248.x .
  7. ↑ MS Tite, AJ Shortland: Technologia produkcji miedzianych i kobaltowo-niebieskich materiałów szklistych z siedziby Nowego Królestwa w Amarna - ponowna ocena * . W: Archaeometry . taśma 45 , nie. 2 , 1 maja 2003, s. 285-312 , doi : 10.1111 / 1475-4754.00109 .
  8. ^ William Jervis Jones: Historyczny leksykon niemieckich oznaczeń kolorów. taśma 3 : Early New High German - New High German; F-K . Akad.-Verlag, Berlin 2013, ISBN 978-3-05-005953-2 .
  9. ↑ Leithner, Joseph. W: Biographisches Lexikon des Kaiserthums Oesterreich.
  10. ↑ Gérard Emptoz: Le Binome Gay-Lussac et Thenard: une longue amitié . W: Société des amis de la Bibliothèque de l'Ecole polytechnique SABIX (red.): Bulletin de la SABIX . taśma 50 , 2012, s. 31-44 (francuski, opensition.org ).
  11. ↑ Rok 1799 jest również bardzo często wymieniany jako odkrycie Thénarda, np. B. w biografii Louisa-Jacquesa Thenarda. na britannica.com Gdyby Chaptal zlecił Thénardsowi pracę po tym, jak został ministrem spraw wewnętrznych, nie mogło to nastąpić najwcześniej w 1801 roku.
  12. ↑ Louis Jacques Thénard: Sur les Couleurs, suives d'un procédé pour preparr une couleur bleue aussi belle que l'outremer. W: conseil des mines (red.): Journal des mines . taśma 15 , nie. 1 , 1804, s. 128-136 ( annales.ensmp.fr [PDF]).
  13. ↑ Notice des products de l'industrie française précedée d'une historique des exposìtìons anterieures . 1834, s.  157 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
  14. ↑ Minori Taguchi, Takayuki Nakane, Kenjiro Hashi, Shinobu Ohki, Tadashi Shimizu: Zmiany temperatury reakcji na stan krystalograficzny spinelu glinianu kobaltu . W: Dalton Transactions . taśma 42 , nie. 19 kwietnia 2013, doi : 10.1039 / c3dt32828g .
  15. ↑ U. Lavrenčič Štangar B. Orel M. Krajnc: Otrzymywanie i charakterystyka spektroskopowa Węgla Blue 2 O 4 powłok . W: Journal of Sol-Gel Science and Technology . taśma 26 , nie. 1-3 , 1 stycznia 2003, s. 771-775 , doi : 10.1023 / a: 1020770810027 .
  16. ↑ Hermann Schmalzried: Zaburzenia jonów i elektronów w CoCr 2 O 4 i CoAl 2 O 4 . W: Raporty Towarzystwa Chemii Fizycznej Bunsena . taśma 67 , nie. 1 , 1 stycznia 1963, s. 93-96 , doi : 10.1002 / bbpc.19630670117 .
  17. ↑ próbka koloru a b błękit kobaltowy (pigment) : zgodnie z płaszczyzną CIECAM ab . W: Bruce MacEvoy: Handprint. Akwarele . Zdjęcie na seilnacht.com pasuje do odcienia, ale nie osiąga jasności pigmentu, dostęp 16 maja 2006.
  18. ^ A. Roy: Palety trzech obrazów impresjonistycznych. W: Biuletyn Techniczny Galerii Narodowej. Tom 9, 1985, str. 12-20.
  19. ↑ Pierre-Auguste Renoir, „La Yole” Colourlex.
  20. ↑ E. Prescott, B. Netterstrøm, J. Faber, L. Hegedus, P. Suadicani, JM Christensen: Wpływ zawodowego narażenia na barwniki błękitu kobaltowego na objętość tarczycy i funkcję kobiet malujących płyty . W: Scandinavian Journal of Work, Environment & Health . taśma 18 , nie. 2 , kwiecień 1992, s. 101–104 , PMID 1604269 .