Farben – Einführung (Expertenwissen)

Guten Tag und herzlich willkommen. Dieser Film heißt Farben, Einführung für den Leistungskurs. Der Film gehört zur Reihe Farbstoffe. Als Vorkenntnisse solltest du Interesse an der realen Welt besitzen. Außerdem solltest du über Chemiekenntnisse, die der Mittelstufe entsprechen, verfügen. Im Video möchte ich dir eine Vorstellung über die Vielfalt der Farben vermitteln. Der Film besteht aus 8 Abschnitten.

1. Überall Farben
2. Farbaddition und Farbsubtraktion
3. Farben im Dunkeln
4. Bedeutung von Farben
5. Farben in antiken Hochkulturen
6. Haare färben
7. Die bunte Welt der Pflanzen
8. Zusammenfassung  

9. Überall Farben Farben assoziiert man meistens mit Blumen, aber auch diese schöne Aufnahme von Aspen wäre ohne Farben trostlos. Mit Farben produziert man bunte Bekleidung. Bei der Verkehrsampel braucht man Signalfarben, für künstlerische Tätigkeit benutzt man Farbstifte. Das grüne Blatt ist die Grundlage unseres Lebens, denn es enthält Chlorophyll, welches die Nahrung für viele Lebewesen produziert. Im Herbst zerfällt der Farbstoff Chlorophyll, es bilden sich gelbe Blätter. Im Tierreich werden Farben häufig für die Signalübertragung verwendet. Zum Beispiel wie hier, das Aufblasen des Kehlsacks bei der Balz des Fregattvogels. Das menschliche Auge ist ein Detektor für Farben, die Stäbchen der Netzhaut nehmen Licht war, die Zäpfchen in der Netzhaut registrieren die Farben. Wir wollen einmal die Intensität der Wahrnehmung der Rezeptoren gegen die Wellenlänge des eingefallenen Lichtes abfragen. Der Blaurezeptor hat bei 419 Nanometern ein Maximum, die Stäbchen registrieren Licht mit einer Wellenlänge von 496 Nanometern am besten. Der Grünrezeptor hat bei 531 Nanometern sein Maximum, der Rotrezeptor registriert am besten bei 559 Nanometern.

10. Farbaddition und Farbsubtraktion Der Regenbogen ist ein Farbanalysator. Er zeigt uns, dass es sich bei weißem Licht um ein Lichtgemisch handelt. Man kann aber auch Farben nicht nur trennen, sondern sie auch zusammensetzen, sie addieren. Die Lichtaddition findet Anwendung im Fernsehapparat. Ein anderer Fall tritt ein, wenn weißes Licht, zum Beispiel das Licht der Sonne, auf einen Gegenstand trifft. Der Gegenstand absorbiert dieses Licht, einen Teil lässt er durch. Nehmen wir an, dieses Licht ist von grüner Farbe. Der Rest des ehemals weißen Lichtes wird reflektiert und zwar ist das die Komplementärfarbe zu Grün. Auf das Auge fällt damit rotes Licht. Diesen Vorgang des Herausschneidens eines Teils des weißen Lichtes, bezeichnet man als Farbsubtraktion. Der reflektierende Teil des Lichtes ist somit der gesamte Weißanteil, minus der absorbierte, minus der transmittierte Teil. 

11. Farben im Dunkeln im Dunkeln kann man nur Farben sehen, wenn Licht beteiligt ist. Das ist bei einer Leuchtreklame möglich. Lebewesen, wie diese Rippenqualle, leuchten mit dem Ziel der Signalwirkung. Bei der Leuchtreklame handelt es sich um einen physikalischen Vorgang, bei der Rippenqualle um eine chemische Reaktion. Ein beeindruckendes Schauspiel in der Nacht ist ein Feuerwerk. Weißes Licht erhält man mit den Verbindungen des Aluminiums, Magnesiums und Titans. Gelbes Licht liefern die Verbindungen des Natriums und das Ultramarin. Orangefarben leuchtet das Mineral Kryolith. Lithium- und Strontiumverbindungen liefern eine rote Farbe, Blau leuchten Kupfersalze. Die grüne Farbe liefern Baliumverbindungen.

12. Bedeutung von Farben Farben, so glaubt man, haben einen gewissen Symbolcharakter. Rot symbolisiert Liebe, Macht, Wut. Bis auf 3000 Kelvin muss ein absolut schwarzer Körper erhitzt werden, um mit roter Farbe zu strahlen. Orange bedeutet Wärme, der schwarze Körper muss auf 3.800 Kelvin erwärmt werden. Gelb heißt Licht, Macht, Heiligkeit aber auch Krankheit oder Tod. Auf 5.000 Kelvin erwärmt, wird ein schwarzer Körper gelb. Weiß symbolisiert Licht, Reinheit und Unschuld und auch Weisheit. Die Temperatur des schwarzen Körpers sind 5.600 Kelvin. Und Blau schließlich symbolisiert Unendlichkeit und Klarheit, der schwarze Körper müsste  25.000 Kelvin warm sein. Vor allem im Mittelalter galten Farben als Statussymbol. Als Beispiel möchte ich Maria mit dem Kinde und ein Papstbildnis anführen. Das blaue Gewand Marias wurde aus Indigo gefertigt, das Gewand des Papstes wurde aus Purpur gefertigt. Das blaue Indigo entstammt der Indigopflanze, Purpur der Purpurschnecke. Beide Farbstoffe waren sehr sehr teuer.  

13. Farben in antiken Hochkulturen Die Farbe Blau wurde im Altertum aus Azurit gewonnen. Die Farbe verwendeten die Ägypter und die Maya. Grün wurde aus Malachit hergestellt. Römer und Ägypter benutzen diese Farbe. Die rote Farbe entstammte dem Zinnober, das ist Quecksilbersulfit. Die Hebräer, Assyrer, Ägypter und Chinesen malten damit.  
14. Haarefärben Beim Haarefärben hat man zwischen Tönung, Intensivtönung und Coloration zu unterscheiden. Eine Tönung ist eine temporäre Färbung mit kationischen Färbemitteln. Bei der Intensivtönung kommt es zur Diffusion zwischen den semipermanenten Färbemitteln und den Haaren. Gerne werden Hydrofarbstoffe verwendet, wie zum Beispiel dieser. Man nennt ihn HC-Blau. Bei der Coloration werden permanente Färbemittel verwendet. Die Synthese des Farbstoffs erfolgt dabei auf und in den Haaren. Hier eine beispielhafte Synthese. Paraaminophenol reagiert mit einem sogenannten Rotkuppler, dabei entsteht der orangene Farbstoff. Die Reaktion ist mit der Abspaltung von Wasserstoffatomen verknüpft. Es ist eine Oxidation. Das Oxidationsmittel ist Wasserstoffperoxid, H2O2. Der Ammoniak NH3 wird benutzt, um ein basisches Medium, das heißt das Oxidionen OH-, zu gewährleisten. Wir merken uns: Der Farbstoff  wird auf der Haaroberfläche und den Haaren produziert, es kommt bei der Coloration zur permanenten Färbung.  
15. Die bunte Welt der Pflanzen Die Buntheit der Pflanzenwelt wird meistens mit einer Blumenwiese in Verbindung gebracht. Man darf aber auch nicht die vielen bunten Früchte der Pflanzen vergessen. Als Beispiel möchte ich Kirschen, Mais, Möhren und Tomaten nennen. Kirschen werden rot durch dem Farbstoff Cyanidin. Cyanidin ist ein Flavonoid. Der Mais ist so gelb durch den Farbstoff Zeaxantin, Zeaxantin ist ein Carotinoid. Möhren erhalten ihre Farbe durch β-Carotin. Dieser Farbstoff ist ein Carotinoid. Carotinoid heißt carotinähnlich. Das Lycopin verleiht den Tomaten die schöne rote Farbe. Auch Lycopin ist ein Carotinoid.  
16. Zusammenfassung Farben trifft man praktisch überall an. Der Regenbogen ist ein Ergebnis der Farbzerlegung von weißem Licht. Das menschliche Auge ist ein Detektor des Lichtes. Beim Licht hat  man zwischen Farbaddition und Farbsubtraktion zu unterscheiden. In der Dunkelheit sieht man Farben nur mit Licht, wie bei diesem Feuerwerk. Bei der Bekleidung im Mittelalter hatten Farben oft Statussymbol. Schon in der Antike wurde in verschiedenen Farben gemalt. Auch die Früchte der Pflanzen zeigen eine große Farbigkeit. Farbe gibt es praktisch überall. Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute, auf Wiedersehen.