Cobaltpigmente

Startseite >> Farbe >> Pigmente

Cobaltpigmente

Cobaltpigmente umfassen je nach Aufbau blaue, grüne und violette Farbtöne. Bei den blauen und grünen Cobaltpigmenten handelt es sich um Mischphasenoxide, bei denen Cobalt mit Aluminium, Zink, Zinn oder Chrom kombiniert ist. Die violetten Cobaltpigmente sind aus einem Cobalt-Lithium-Phosphat aufgebaut. Cobaltpigmente sind lichtbeständig und chemisch sehr stabil gegen Luftsauerstoff, Hitzeeinwirkung, Laugen und die meisten Säuren. Smalte ist ein Glas, das mit Cobaltsalzen blau gefärbt wird.

Geschichte

Gewinnung

Toxikologie

Portraits

Geschichte und Verwendung

Bereits im Jahr 1500 vor Christus verwendeten die Ägypter Cobaltsalze zum Färben von Glas. Während der Tang-Dynastie von 618 bis 906 nach Christus lässt sich Cobaltblau als Pigment zum Färben von Tonwaren nachweisen. Davor war es wahrscheinlich schon in Persien bekannt.

Um 1777 entdeckten der schwedische Chemiker Johan Gottlieb Gahn in Falun und der deutsche Chemiker Carl Friedrich Wenzel in Freiberg das Pigment wieder. Der französische Chemiker Louis Jacques Thénard entwickelte 1802 ein industrielles Herstellungsverfahren.

Die Maler des Impressionismus wie Claude Monet verwendeten die feinen Farb-Abstufungen des Cobaltblaus und des Cobaltvioletts gerne zur Darstellung von Bereichen, in denen das Licht einen Schatten wirft. Mit der Entwicklung neuer, leuchtkräftiger Cobaltpigmente wie Cobaltblau türkis hell am Ende des 20. Jahrhundert ergaben sich völlig neue Möglichkeiten.

Thomas Seilnacht: Niesen - Triptychon 3
Casein/Pigmente auf Holz, 60 x 120 cm (2010 Nr. 126)

In diesem Gemälde finden sich Cobaltpigmente, Ultramarinblau und Berliner Blau.

Alle Cobaltpigmente finden zur Herstellung von Malfarben Verwendung. Cobaltblau eignet sich besonders zum Malen von Lufttönen, es tritt anderen Blautönen gegenüber perspektivisch zurück. Heute wird Cobaltblau auch für den Druck von Banknoten verwendet: Man kann Fälschungen durch spektroskopische Verfahren leicht identifizieren. Zur Färbung von Keramik ist es ebenfalls weit verbreitet.

Cobaltblau

Cobaltblau oder Kobaltblau ist auch als Thénards Blau bekannt. Die Spinell-Struktur auf der Basis eines Aluminats stellt die Grundlage zur Herstellung des Pigments dar: Cobaltblau ist ein Cobalt-Aluminium-Mischphasenoxid: CoAl₂O₄.

Cobaltblau ist lichtecht und hitzebeständig, es verändert sich auch nicht beim Erhitzen und widersteht Alkalien und Säuren. Nur heiße Salzsäure greift es an.

Cobaltviolett hell

Cobaltviolett hell ist vom chemischen Aufbau her ein Cobalt-Lithium-Phosphat CoLiPO₄. Es stellt eine Weiterentwicklung des früher verwendeten Cobalt-Ammonium-Phosphats dar. Die Deckkraft und die Farbstärke des an sich leuchtenden Pigments sind nur mäßig, aber in der Mischung mit Cobaltblau oder Titanweiß lassen sich schöne Farbtöne erzeugen. Ein violettes Cobaltpigment wurde als Cobaltrosa schon 1859 entdeckt und diente damals als Ersatz für das stark toxische Cobaltarsenat Co₃(AsO₄)₂. Letzteres konnte aus dem Mineral Erythrin gewonnen werden.

Cobaltviolett dunkel ist chemisch gesehen ein anderes Pigment als Cobaltviolett hell. Es handelt sich hierbei um ein Cobaltphosphat mit der chemischen Zusammensetzung Co₃(PO₄)₂. Cobaltviolett dunkel liefert ein eher dunkles, aber sehr brillantes Violett. Die Farbstärke und die Deckkraft sind etwas besser als beim Cobaltviolett hell.

Cobaltcoelinblau

Cobaltcoelinblau, auch Coelinblau oder Cölinblau ist ein Cobalt-Zinn-Mischphasenoxid mit der ungefähren Zusammensetzung CoSnO₂ • Co₂SnO₄. Es ist chemisch sehr stabil, hitzebeständig, extrem lichtecht, farbstark und lässt sich auch durch Säuren und Alkalien nicht angreifen. Seine Deckkraft ist erheblich besser als die des Cobaltblaus oder des Cobaltgrüns. Aufgrund seiner Leuchtkraft eignet sich das Coelinblau für die Darstellung des Himmels.

Cobaltblau türkis hell

Cobaltblau türkis hell ist ein neu entwickeltes Pigment mit sehr hoher Farbstärke und hoher Lichtbeständigkeit. Es ähnelt im chemischen Aufbau dem Cobaltblau. Durch ein bestimmtes Mengenverhältnis mit Cobalt, Chrom und Aluminium und weiteren Metalloxid-Zusätzen erhält man nach einem exakt durchgeführten Brennvorgang dieses leuchtende Türkisblau. Das Pigment stellt eine Weiterentwicklung des schon am Ende des 19. Jahrhunderts erfundenen Pigments Cobalt Grünblauoxid dar, das erheblich dunkler ist.

Rinmansgrün

Rinmansgrün oder Zinkgrün wurde durch den Schweden Sven Rinman (1720-1792) um 1780 erstmals erwähnt. Bei diesem Cobalt-Zinkoxid sind die Zink-Ionen in die Wurtzit-Struktur des Zinkoxids eingebaut. Das Pigment wird heute nur noch selten verwendet. Das Pigment ist lichtbeständig, allerdings ist die Färbe- und Deckkraft nicht besonders gut. Daher wurde es früher gerne in Lasuren eingesetzt oder immer dann, wenn die Farbe Grün zurückhaltend erscheinen sollte.

Cobaltgrün entsteht durch das Einbauen von Cobalt, Nickel und Zink in die Spinell-Struktur auf der Basis eines Titanats. Die Zusammensetzung kann in etwa so angegeben werden: (Co,Ni,Zn)TiO₄. Cobaltgrün ist ein krebserzeugender Stoff, das Pigment wird heute daher kaum noch eingesetzt.

Beim Cobalt-Grünblauoxid oder Cobaltchromitgrün ist das Aluminium in der Spinell-Struktur des Cobaltblaus durch Chrom ersetzt. Dadurch erhält man ein dunkles Türkis. Die chemische Formel lautet CoCr₂O₄.

Gewinnung

Thénard stellte Cobaltblau durch das Erhitzen von Aluminiumhydroxid mit Cobaltphosphat her. Heute wird es industriell durch Glühen von Alaun mit Cobalt(II)-sulfat produziert. Nach vom Autor 1996 für Demonstrationszwecke entwickelten Experimenten kann man Cobaltpigmente durch Erhitzen eines gut durchmischten, pulverisierten Gemisches aus einem Cobaltsalz und dem Reaktionspartner in einem Porzellanschiffchen herstellen. Erhitzt wird mit der rauschenden Brennerflamme mehrere Minuten lang. Angegeben sind die Verhältnisse in Volumenteilen. Da mit krebserzeugenden Ausgangsstoffen gearbeitet wird, sind diese Versuche für allgemeinbildende Schulen nicht geeignet:

Cobaltblau: 5 Spatel Aluminium(III)-chlorid + 1 Spatel Cobalt(II)-chlorid
Cobaltviolett: 5 Spatel Alaun + 1 Spatel Cobalt(II)-chlorid
Cobaltgrün: 5 Spatel Zinkoxid + 1 Spatel Cobalt(II)-oxid

Toxikologie

Einige der heute im Handel erhältlichen Cobalt-Pigmente sind nicht als Gefahrstoff gekennzeichnet. Sie sind auch nicht als krebserzeugend eingestuft. Ausnahmen bilden das Rinmansgrün und das Cobaltgrün, sowie ältere Sorten, die aus Mischungen verschiedener Cobaltpigmente bestanden. Generell dürfen Pigmentstäube nicht eingeatmet werden.