pigment- farbstoffe
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Lacke. Pigment- farbstoffe. Farb-fotographie. Inhalt. Farbfotographie Aufbau Analogkamera Prozess im Film Entwicklung Vom Negativ zum Positiv Farbige Fotos Pigmentfarbstoffe Lacke. Aufbau Analogkamera. Aufbau Analogkamera. Fotografischer Prozess. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Inhalt Farbfotographie
Aufbau Analogkamera Prozess im Film Entwicklung Vom Negativ zum Positiv Farbige Fotos
Pigmentfarbstoffe Lacke
Fotografischer Prozess Film: Silberhalogenkristalle auf
Gelatineschicht Einstrahlung von Licht: einige Silberionen können im Gitter
wandern Absorbtion von Photonen: Elektron wird
vom Valenz- ins Leiterband angeregt (Photoelektron)
+ 2-
Erklärung Bändermodell Valenzband: letztes besetztes Energieband Leiterband: nächst höheres Band Abstand zw.
Bändern: Bandlücke (je kleiner desto leitender)
Leiter: Valenzband nicht voll besetzt
Fotografischer Prozess Film: Silberhalogenkristalle auf
Gelatineschicht Einstrahlung von Licht: einige Silberionen können im Gitter wandern Absorbtion von Photonen: Elektron wird vom
Valenz- ins Leiterband angeregt (Photoelektron)
+ 2-
Photoelektron kann sich auf Leiterband frei bewegen
reagieren mit Silberionen
Fotografischer Prozess schnelle Rückreaktion Oberfläche der Silberhalogenitkristalle
(AgX) behandelt, sodass Ag2 an ihrer Oberfläche haften
Reifkeime Entstehung von Ag-Clustern
Cluster mit 4 oder mehr Ag-Atomen: Latentbildkeime
Spektrale Sensibilisierung Absorbtion nur bei Energie, die der der
Bandlücke entspricht bei AgBr: 2,6eV E = h*(c/λ )
Absorbtion von λ <480nm (blau bis UV) sichtbares Spektrum: ca. 400-700nm Belichtung von AgX reicht nicht aus adsorbtion eines Sensibilisatormolekül
an AgX-Oberfläche
Spektrale Sensibilisierung Sensibilisator: benötigt geringere
Anregungsenergie absorbiert auch höhere λ
Photoelektron des Sensibilisators geht in Leiterband des AgX-Kristalls über
Erzeugung von Latentbildkeimen
Entwicklung Latentbildkeime werden sichtbar
gemacht Latenzkeime oxidieren
Entwicklerflüssigkeit Entwicklerkation wird zu
Farbstoffmolekül damit nicht auch AgX-Kristalle (ohne
Latentbildkeime) angegriffen werden rechtzeitiger chemischer Stopp der Reaktion
Entwicklung Mechanismus
anodischer Teilprozess:Entwickler wird von Latenzkeim oxidiert
kathodischer Teilprozess:Elektronen neutralisieren Silberionen
Entstehung von Farbstoff durch Reaktion mit Kuppler
Fixieren Film enthält noch AgX-Kristalle kann
noch nicht ans Tageslicht Kristalle werden in Natriumthiosulfat
abreagiert zu Kompleysalt
Komplexsalz kann mit Wasser abgewaschen werden
Erstellen eines Positivs Negativ: enthält Farbstoff an
beleuchteten Stellen an beleuchteten Stellen dunkel und
umgekehrt Negativ wird auf Lichtempfindliches
Papier gelegt Papier wird durch Negativ belichtet an dunklen Stellen des Negativs
schwache Belichtung Positiv hell schwarz-weiß-Bild
Negative für Farbfotografie Film mit 3 Schichten für die 3
subtraktiven Grundfarben (yellow, magenta, cyan)
je nach Wellenlänge oxidieren die AgX-Kristalle in einer anderen Schicht
Farbige Positive auch auf dem Trägermaterial werden
unterschiedliche lichtempfindliche Schichten aufgebracht
Schichten: Rot-, Grün- und Blauempfindlich
Belichtung durch Negativ Farbiges Bild
Inhalt Farbfotographie Pigmentfarbstoffe
Definition natürliche Vorkommen anorganische und organische Pigmente Effektpigmente Verwendungsbereiche Toxikologie
Lacke
Definition Farbstoffe, die im Anwedungsmedium
unlöslich sind auch Substratfarben genannt
farbgebende und farblose Komponenten werden unlöslich miteinander verbunden
Dispergierung: Farbpigmente werden auf Dispergierungsmedium (“Trägermedium”) gleichmäßig verteilt
natürliche Vorkommen Farbträger so gut wie aller
pflanzlichen/tierischen Zellen/Oberflächen z.B. Haare, Feldern, Blätter, ...
Mangel an Pigmenten: Albinismus keine technische Verwendung natürlicher
Pigmente
anorganische Pigmente reagieren nicht mit Sauerstoff
resistent gegen Alterung meist sehr hitzebeständig
Verwendung in Porzellanmalerei geringere Vielfalt als organische oft gesundheitlich bedenklich
(Schwermetallverbindungen)
organische Pigente Bsp.: Hämoglobin (Blutfarbstoff), Indigo
Leukoformen (nicht pigmentiert) werden durch Oxidation zu Pigmentfarbstoffen
synthetisch hergestellte Pigmente Unterteilung in Azo- und Nichtazopigmente
(Azopigmente: enthalten mind. eine -N=N- Gruppe)
Effektpigmente Bronze- bzw Aluminiumpigment
goldenes bzw. silbernes Schimmern Qualität hängt von Regelmäßigkeit und
Größe der Teilchen ab
Effektpigmente Perlglanz- oder Interferenzpigmente
Beschichtung mit mehreren sehr dünnen Oxidschichten (ca. 100nm)
Dünnschichtinterferenz
(Dünnschicht-)Interferenz Aufspaltung des kontinuirlichen
Spektrums in einzelne Wellenlängen (ähnlich wie beim Prisma)
Effektpigmente Perlglanz- oder Interferenzpigmente
Beschichtung mit mehreren sehr dünnen Oxidschichten (ca. 100nm)
Dünnschichtinterferenz Erzeugung von praktisch beliebigen
Farbnuance blickwinkelabhängige Farbe (“Farb-Flop”) Beispiele Interferenz: Holo-Geschenkband,
Luftballon, Schneekugel; an dünnen Schichten: Öllache, Seifenblase)
Effektpigmente Leuchtpigmente
Fluoreszenzpigmente für Tagleuchtfarben (“Neonfarben”)
Phosphorizierende Stoffe für Nachtleuchtfarben
Effektpigmente Radiolumineszenspigmente
Alpha- Betta- oder Röntgenstrahlung (radioaktiv) regen Gas oder Beschichtung zum Leuchten an
Heute in Uhren, Amaturen: Tritium (Betastrahler)
Strahlung extrem schwach
Verwendungsbereich Lacke, Anstrichfarben Druckerfarben Färbung von Kunststoffen Künstlerfarben, Buntstifte Textildruck Kosmetika
Toxikologie aufgrund ihrer Unlöslichkeit
weitestgehend unbedenklich gesundheitliche bedenken wegen
Staubcharakter Verwendung mit Binde- und Lösemitteln
toxikologische Wirkung dieser Stoffe
Inhalt Farbfotographie Pigmentfarbstoffe Lacke
Begriffsklärung Zusammensetzung Bindemittel Lösungsmittel Additive Trocknung des Lacks
Was sind Lacke? Beschichtungsstoffe
bildet einen dünnen Film Veredleung
z.B. durch Farbe, Glanz, Lotuseffekt Schutz des Untergruds
z.B. vor Korrosion, Licht, Wärme
Bindemittel - Aufgabe verbindet die einzelnen Bestandteile des
Lacks bewirkt Haftung von Lack auf Oberfläche
Bindemittel - Funktionsweise besteht aus (Kunst-)Harzen, Ölen oder
Kunststoffen Synthese von Kunstharzen:
Polymerisation Polymere
lange Ketten hohe intermolekulare Kräfte
Polymerisation Verbindung der Monomere zu einem
Polymer Mechanismen: Polymerisation (anionisch,
kathionisch, radikalisch), Polykondensatio, Polyaddition
Lösungsmittel - Aufgabe Verdünnung, damit Lacke verarbeitet
werden können Geschwindigkeit der Verdunstung beim
Trocknungsprozess beeinflusst Eigenschaften des Lacks
Beispiele: Benzine, Acetone, Wasser (oft Kombinationen)
Physikalische Trocknung Verdunsten der Lösungsmittel führt zu
“Verkleben” der Bindungsmittelketten durch Intermolekulare Kräfte
kann durch Lösemittel wieder verflüssigt werden
Dämpfe werden freiLösemittel
Chemische Vernetzung erneute Vernetzung der langen Polymermoleküle Usachen:
Oxidation, Hitze Kalthärten von Zwei-Komponenten-Lack
Bindemittel
Härter
Quellen Physikjornal, 12/2013 Spektrum der Wissenschaft, 12/2013 http://www.chemie.de/lexikon/Pigment.ht
ml http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth
.de/umat/fluoreszenz/fluoreszenz.htm http://me-lrt.de/atome-hulle-und-kern http://www.chemiedidaktik.uni-wuppertal
.de/material/gestaltungs_technik/6_lacke
.pdf http://www.kunststoff-schweiz.ch/html/ka
tionische_polymerisation.html http://de.wikipedia.org/wiki/Lumineszenz http://www.photovoltaiksolarstrom.de/ph
otovoltaiklexikon/leitungsband-und-valenzband
http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/farbfotografie/farbfoto.htm
Bildquellen http://static.cosmiq.de/data/de/3dc/36/3
dc3612e9345561ffe892a1ec33253a4_1_orig.jpg
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http://www.stempelfeld.de/Fluchtwegschild-im-Dunkeln.jpg
http://watch-wiki.org/images/thumb/1/18/GO_Senator_Navigator_Ewiger_Kalender_4.jpg/180px-GO_Senator_Navigator_Ewiger_Kalender_4.jpg
http://referate.mezdata.de/sj2009/dslr_sinan-saglam/res-wiki/slr1.jpg
http://www.buecherundbilder.de/images/einaeugige-slr.jpg
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