Temperatur. Die
Fluoride der
Alkalimetalle sind leicht löslich in
Wasser, die der meisten übrigen
Metalle sind unlöslich oder
schwer löslich; doch ist Fluorsilber leicht löslich, während
Brom-,
Jod- und
Chlorsilber unlöslich sind, und umgekehrt ist
das Fluorcalcium unlöslich, während
Chlor-,
Brom- und Jodcalcium leicht löslich sind. Die
Fluormetalle sind besonders
charakterisiert durch die aus ihnen zu entwickelnde, das
Glas
[* 2] anätzende
Fluorwasserstoffsäure.
C10H12O5 wird erhalten, indem man 5 Teile Phthalsäureanhydrid mit 7 Teilen
Resorcin im
Ölbad auf 195-200° erhitzt, bis die
Masse trocken geworden ist. Man zerkleinert das rohe Fluorescein, kocht mit
Wasser,
wäscht mit
Alkohol, löst es in verdünnter
Natronlauge, fällt es wieder in
Säure, löst es in
Äther,
versetzt die
Lösung mit
Alkohol und destilliert den
Äther ab, wobei sich das in dunkelroten Kristallkörnern und Krusten abscheidet.
Es löst sich in
Alkohol und
Äther, kaum in kaltem
Wasser, zersetzt sich über 290° und gibt mit
Alkalien eine dunkelrote
Lösung,
aus welcher es durch
Säuren als gelbes wasserhaltiges Fluorescein gefällt wird. Es färbt
Seide
[* 5] und
Wolleecht gelb
mit einem
Stich ins Rötliche, findet aber selten als
Farbstoff Anwendung.
Um so größere Wichtigkeit besitzt das Tetrabromfluorescein C20H8Br4O5 , welches
als
Eosin in der
Woll- und Seidenfärberei benutzt wird. Es scheidet sich als gelbrote kristallinische
Masse aus, wenn
man in
Alkohol verteilt und langsam die erforderliche
MengeBrom zufließen läßt. Zur
Reinigung wäscht
man es mit wenig
Alkohol,
dann mit
Wasser. Es wird dann in heißem
Wasser verteilt und in möglichst wenig
Natronlauge gelöst.
Hierbei bildet sich Tetrabromfluoresceinnatrium C20H6Br4O5Na2 , welches beim
Verdampfen der
Lösung als kristallinisches
Pulver zurückbleibt. Diese
Verbindung ist als gelbstichiges
(wasserlösliches)
Eosin im
Handel. Sie löst sich leicht in
Wasser, und aus der
Lösung fällt
Schwefelsäure reines
Eosin, welches
gelbrote
Kristalle
[* 6] bildet und in
Alkohol und
Äther, aber kaum in
Wasser löslich ist. Löst man in alkalischem
Wasser, fügt
eine
Lösung von
Jod in verdünnter
Natronlauge und dann eine
Säure hinzu, so scheidet sich Tetrajodfluorescein
aus, dessen Natriumverbindung das blaustichige (wasserlösliche)
Eosin (Erythrosin) bildet, welches beim
Färben und
Drucken
viel blauere
Nüancen liefert als die Bromverbindung.
Erhitzt man eine
Lösung von Tetrabromfluoresceinnatrium mit salpetersaurem
Natron und setzt
Schwefelsäure hinzu, so scheidet
sich Bromnitrofluorescein C20H8Br2(NO2)2O5 ^[C20H8Br2(NO)2)2O5] aus,
dessen Natriumverbindung leicht in kleinen, dem
Fuchsin ähnlichen
Nadeln
[* 7] erhalten werden kann und
Wolle viel intensiver und
bläulicher färbt als
Eosin; auch sind die
Farben licht- und
waschechter als
Eosin. Es ist als (wasserlösliches)
Safrosin im
Handel.
Durch Erhitzen von Tetrabromfluorescein mit
Alkohol und
Schwefelsäure erhält man Äthyltetrabromfluorescein
C22H12Br4O5
(Erythrin), welches durch
Kochen mit kohlensaurem
Kali in die Kaliumverbindung
übergeführt wird, die sich in einer Mischung
aus gleichen Teilen
Wasser und
Alkohol löst. Es kommt neben der entsprechenden
Methylverbindung als alkohollösliches
Eosin
(Primerose à l'alcool) in den
Handel und gibt weit glänzendere und echtereTöne
als das wasserlösliche
Eosin.
Außer den genannten werden noch mehrere andre
Farbstoffe, wie Pyrosin, Phloxin, Cyanosin etc., aus Fluorescein dargestellt, welche
alle namentlich für die Seidenfärberei von Wichtigkeit sind.
Eosin bildet mit den
Salzen der schweren
Metalle gelbrote bis
rote
Niederschläge, welche als nicht giftige Eosinlacke in vielen
Fällen die Bleifarben, z. B. zum
Färben
von
Spielwaren, ersetzen können. Der Zinklack ist rosa bis dunkelrot, der Thonerdelack zinnoberrot; er widersteht der
Hitze
und schwefelhaltigen
Dämpfen und eignet sich zum
Färben von
Kautschuk. Behandelt man chromsaures
Zink mit alkalischer Eosinlösung,
setzt
Alaun
[* 8] hinzu und verdampft zur
Trockne, so erhält man gelbe bis lebhaft rote
Lacke, welche die verschiedenen
Chrombleifarben ersetzen können und auch recht lichtbeständig sind. Fluorescein wurde 1871 von
Baeyer entdeckt, 1874 kam
Eosin in
den
Handel, und 1875 wies
Hofmann dessen
Zusammensetzung nach, worauf sich die
Industrie der Fluoresceinfarbstoffe schnell entwickelte.
[* 9] ein eigentümliches Selbstleuchten gewisser (meist fester und flüssiger)
Körper,
welches durch Lichtstrahlen hervorgerufen wird und nur so lange dauert wie die Bestrahlung. Läßt man die
Sonne
[* 10] auf
Petroleum
scheinen, so strahlt dieses
an sich schwach gelbliche
Öl ein sanftes, schön blaues
Licht
[* 11] aus;
Wasser, in welches man einige
Stückchen Roßkastanienrinde geworfen hat, schimmert im
Tages oder Sonnenlicht hellblau, ebenso eine
Chininlösung.
Das gelbe
Uranglas
(Annaglas,
Kanarienglas) zeigt bei Tagesbeleuchtung einen hellgrünen, gewisse
Spielarten von
Flußspat (Fluorcalcium)
einen schön blauen Schimmer; nach letzterm
Körper hat man die
Erscheinung Fluoreszenz genannt. Übergießt man zerkleinerte Pflanzenblätter
mit
Weingeist, worin das
Blattgrün
(Chlorophyll) sich auflöst, so leuchtet die grüne
Lösung, von den
Sonnenstrahlen getroffen, mit blutrotem
Licht; eine blaue
Lösung von
Lackmus fluoresziert orange, ebenso eine purpurrote
Lösung
von Naphthalinrot.
Läßt man das Sonnenlicht durch eine
Flasche
[* 12] mit
Petroleum gehen, so vermag es, obgleich viel heller als das gewöhnliche
Tageslicht, den blauen Schimmer in einer zweiten
Flasche mit
Petroleum nicht mehr hervorzurufen; es müssen
demnach diejenigen besondern Strahlenarten, welche dieses
Vermögen besitzen, in dem
Petroleum der ersten
Flasche zurückbehalten
(absorbiert) und zur Erregung des blauen
Lichts verbraucht worden sein. Nur solche
Strahlen können die Fluoreszenz irgend eines
Stoffes
hervorrufen, welche von ihm absorbiert werden, und thun dies um so stärker, je kräftiger sie absorbiert
werden. Um genauer zu ermitteln, welche Strahlengattungen es sind, die den blauen Schimmer des
Petroleums verursachen, lassen
wir ein mittels
Spalt,
Prisma
[* 13] und
Linse
[* 14] entworfenes Sonnenspektrum (s.
Farbenzerstreuung)
[* 15] auf die Oberfläche der
Flüssigkeit
fallen und beobachten, in welchen Teilen des
Spektrums der blaue Schimmer auftritt. Das
Rot und alle folgenden
Farben bis zum
¶
mehr
Violett zeigen sich vollkommen wirkungslos; erst im Violett beginnt der bläuliche Schimmer und bedeckt nicht nur den violetten
Teil des Spektrums, sondern erstreckt sich noch weit über das violette Ende hinaus bis auf eine Entfernung, welche der Länge
des unter gewöhnlichen Umstanden sichtbaren Spektrums etwa gleichkommt. Hieraus geht hervor, daß es
Strahlen gibt, welche noch stärker brechbar sind als die violetten, welche aber für gewöhnlich nicht gesehen werden.
Man nennt sie überviolette (ultraviolette) Strahlen (s. Figur). Auf dem Petroleum werden sie sichtbar, weil sie seinen blauen
Fluoreszenzschimmer zu erregen im stande sind. Auf dem hellen bläulichen Grunde des fluoreszierenden Spektrums
zeigen sich nicht nur von G bis H die bekannten Fraunhoferschen Linien, sondern auch das ultraviolette Gebiet erscheint mit
zahlreichen solchen Linien erfüllt, deren hervorragendste mit den Buchstaben L bis S bezeichnet worden sind (s. Figur).
Der Bergkristall oder Quarz besitzt die Eigenschaft, die ultravioletten Strahlen weit vollkommener durchzulassen als
Glas. Entwirft man daher das Spektrum mit einem Prisma von Bergkristall, so erscheint auf dem Petroleum der ultraviolette Teil
des Spektrums beträchtlich heller und noch weiter verlängert. Die ultravioletten Strahlen können übrigens auch unmittelbar
ohne Vermittelung eines fluoreszierenden Körpers durch ein Glas- oder Quarzprisma gesehen werden; man sieht sie in
bläulichgrauer (lavendelgrauer) Farbe, wenn man das gewöhnlich allein sichtbare helle Spektrum abblendet; unser Auge
[* 17] ist also
keineswegs unempfindlich für diese Strahlen höchster Brechbarkeit, sondern nimmt sie unter gewöhnlichen Umständen bloß
deswegen nicht wahr, weil sie im Vergleich zu jenen hellen Strahlen zu lichtschwach sind.
Jeder fluoreszierende Körper wird von derjenigen Strahlengattung am stärksten zum Selbstleuchten angeregt,
welche er am kräftigsten absorbiert. Farblose oder schwach gelblich aussehende Substanzen, wie Chininlösung, Auszug der Roßkastanienrinde,
Petroleum etc., welche nur die lichtschwachen violetten und ultravioletten Strahlen absorbieren und ebendiesem Umstand ihr
nahezu farbloses Aussehen verdanken, können natürlich nur unter dem Einfluß dieser Strahlen höchster
Brechbarkeit fluoreszieren.
Die korallenrote Lösung des Eosins dagegen, welche erbsengrün fluoresziert, wird durch die grünen, Naphthalinrot durch die
gelbgrünen, Blattgrün durch die hochroten Strahlen am stärksten erregt, in jedem Fall nämlich durch die Strahlengattung,
durch deren Absorption die gesättigte Färbung dieser Körper verursacht wird, und welche sich im Spektrum des
durchgelassenen Lichts (Absorptionsspektrum) durch einen schwarzen Absorptionsstreifen an der entsprechenden Stelle kenntlich
macht.
Untersucht man das von einem fluoreszierenden Körper ausgestrahlte Licht mittels des Prismas (etwa durch das Spektroskop),
[* 18] so
findet man es zusammengesetzt, auch wenn das erregende Licht einfach ist. Das Fluoreszenzlicht des Petroleums z. B., welches
man etwa durch einfach violettes Licht vom Ende des Spektrums hervorruft, wird durch das Prisma zu einem
Spektrum ausgebreitet, welches Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett enthält, jedoch in einem solchen gegenseitigen Verhältnis,
daß die aus allen diesen Farben
gemischte Fluoreszenzfarbe blau erscheint.
Bei farblosen oder allen unscheinbar gefärbten fluoreszierenden Körpern, welche wie Petroleum, Chininlösung
etc. nur die brechbaren Strahlen des Tageslichts absorbieren, enthält das ausgestrahlte Fluoreszenzlicht nur solche Strahlen,
welche weniger brechbar sind als das erregende einfache Licht (Stokessche Regel). Bei jenen fluoreszierenden Substanzen dagegen,
welche sich durch starke Absorptionsstreifen im Gebiet der minder brechbaren Strahlen auszeichnen und daher lebhaft gefärbt
erscheinen, können im Fluoreszenzlicht auch Strahlen enthalten sein, die brechbarer sind als das erregende Licht. Erregt man
z. B. das Naphthalinrot durch Licht, welches durch rotes Glas gegangen ist und nur rote und orangefarbene Strahlen enthält,
so findet man, daß das erregte Fluoreszenzlicht aus Rot, Orange, Gelb und Gelbgrün zusammengesetzt ist,
daß also durch orangefarbenes Licht die stärker brechbaren gelbgrünen Strahlen hervorgerufen worden sind. Bei diesen der
Stokesschen Regel nicht unterworfenen Substanzen erregt überhaupt jeder absorbierte Strahl stets das vollständige der Substanz
eigentümliche Fluoreszenzspektrum. Von gasförmigen Körpern wurde bis jetzt nur am Joddampf Fluoreszenz beobachtet. Dieser violette
Dampf
[* 19] fluoresziert orange und wird von den grünen Strahlen, die er am kräftigsten absorbiert, am stärksten
erregt. (Erklärung der Fluoreszenz s. Ausstrahlung.)
[* 9]
^[Abb.: Sonnenspektrum mit dem ultravioletten Teil.]