Titel: | Ueber den Farbstoff des Blauholzes oder das Hämatoxylin; von O. L. Erdmann. |
Fundstelle: | Band 86, Jahrgang 1842, Nr. CIV., S. 425 |
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CIV.
Ueber den Farbstoff des Blauholzes oder das
Haͤmatoxylin; von O. L.
Erdmann.
Auszug aus dessen Journal für praktische Chemie Bd. XXVI. S.
193.
Erdmann, über den Farbstoff des Blauholzes oder das
Hämatoxylin.
Das Campecheholz oder Blauholz ist schon vor 30 Jahren von Chevreul untersucht worden. Es gelang ihm, den darin enthaltenen Farbstoff
(das Hämatoxylin) krystallisirt darzustellen, indem er das eingetroknete
Wasserextract des Holzes mit Alkohol oder Aether auszog und den Auszug nach
Vermischung desselben mit Wasser verdunsten ließ. Der Verfasser hat dessen Verfahren
zur Darstellung des
Hämatoxylins fast ohne Abänderung beibehalten, nur wandte er statt des Alkohols, der
ein schwerer zu reinigendes Product liefert, Aether an. Um das Ausziehen des Holzes
mit Wasser und die Abdampfung und Eintroknung des Extractes zu ersparen, benuzte er
zur Gewinnung des Farbstoffes das im Handel vorkommende Blauholzextract. Dieses wird
gepulvert, mit einer bedeutenden Menge Quarzsand gemengt, um das Zusammenbaken des
Extractes zu verhüten, und das Gemenge mit dem fünf- bis sechsfachen Volumen
Aether unter öfterem Umschütteln mehrere Tage zusammengestellt. Der Aether nimmt das
Hämatoxylin nebst einer gewissen Menge anderer Substanzen auf und färbt sich
braungelb. Die klare Auflösung wird abgegossen, zur Wiedergewinnung des Aethers bis
auf einen kleinen, fast syrupdiken Rükstand abdestillirt und lezterer, mit Wasser
vermischt, in eine lose bedekte Schale gegossen. Ohne den Zusaz von Wasser troknet
die Flüssigkeit zu einer gummiartigen Masse ein; bei gehörigem Verhältniß des
Wassers aber schießt das Hämatoxylin im Verlaufe einiger Tage in Krystallen an, die
man durch Waschen mit kaltem Wasser und Auspressen zwischen Fließpapier von der
braungelben Mutterlauge befreien kann. Die mit dem Waschwasser vereinigte
Mutterlauge liefert bei der freiwilligen Verdunstung einen zweiten Anschuß von
Krystallen. Aus 2 Pfd. Blauholzextract, die mit 10 Pfd. Aether wiederholt behandelt
wurden, erhielt man 3–4 Unzen Hämatoxylin.
Das Hämatoxylin ist in reinem Zustande durchaus nicht roth; es ist wie das von Schunk
Annalen der Chemie und Pharmacie, Febr. 1842. entdekte Lecanorin, das Orcin und selbst das Phloridzin, eine
farbstoffgebende Substanz; es erzeugt die schönen Farben, welche damit
hervorgebracht werden können, unter dem gleichzeitigen Einflusse der stärkeren
Basen, besonders der Alkalien, und des Sauerstoffs der Luft. Hiebet erleidet es
einen Verwesungsproceß (in dem bestimmten Sinne, welchen Liebig mit dem Worte verbindet), der in einigen Fällen bei der Bildung
blauer und rother Producte stehen bleibt, in anderen aber fortschreitend die zuerst
gebildeten farbigen Stoffe wieder zerstört und mit der Verwandlung des Farbstoffes
in eine braune, in Wasser lösliche Substanz endigt, die Aehnlichkeit mit einigen
Modersubstanzen besizt. Dabei ist zu erinnern, daß auch das frische Campecheholz nur
gelbroth erscheint, und daß die schwarzrothe Farbe, welche dasselbe allmählich,
besonders äußerlich, annimmt, von der Einwirkung der Luft und der darin enthaltenen
Substanzen auf das Holz herrührt.
Die Farbe der Krystalle des Hämatoxylins wechselt, je nach der Größe derselben, vom blassen
Strohgelb bis zum Honiggelben, ohne alle Beimischung von Roth. Zerrieben, geben sie
ein weißes oder blaßgelbes Pulver. Sie sind durchsichtig, meist stark glänzend und
können bis zur Länge einiger Linien erhalten werden.
Der Geschmak des Hämatoxylins ist intensiv süßholzartig und sehr lange im Munde
anhaltend, ohne alle Beimischung von adstringirendem oder bitterem Geschmake. Die
ganz abweichende Angabe Chevreul's, welcher das
Hämatoxylin von schwachem Geschmake, etwas zusammenziehend, scharf und bitter
beschreibt, kann wohl nur in der Unreinheit des von ihm untersuchten Präparates
ihren Grund haben.
In kaltem Wasser löst sich das Hämatoxylin nur langsam und in geringer Menge auf. Die
concentrirte Lösung zeigt eine blasse Strohfarbe. In der Siedehize löst es sich sehr
reichlich mit gelber Farbe auf. Beim Erkalten krystallisirt das Hämatoxylin sehr
leicht, wobei es, je nach der Concentration der Lösung, verschiedene Mengen von
Krystallwasser aufnimmt. Beim Umkrystallisiren muß die größte Sorgfalt darauf
verwandt werden, daß die Flüssigkeit nicht mit freiem oder kohlensaurem Ammoniak in
Berührung kommt; durch die geringste Spur von Ammoniak wird die Flüssigkeit gelbroth
gefärbt, man muß deßhalb ausgekochtes Wasser zur Auflösung anwenden und die Lösung
in einer reinen Atmosphäre vornehmen; etwas Tabakrauch, welcher eine dünne Schicht
der Flüssigkeit trifft, reicht hin, ihr eine Purpurfarbe zu ertheilen.
Alkohol und Aether lösen das Hämatoxylin. Am Licht färbt es sich röthlich. Mit Kali
erhizt, gibt es kein Ammoniak, enthält also keinen Stikstoff.
Die Säuren, mit Ausnahme der kräftig oxydirenden, äußern nur eine verhältnißmäßig
geringe Wirkung auf das Hämatoxylin. In verdünnter Schwefelsäure löst es sich mit
gelbrother Farbe, die beim Verdünnen mit Wasser gelb wird. Der größte Theil des
Hämatoxylins krystallisirt unverändert aus der erkaltenden Lösung, doch bleibt die
Mutterlauge roth gefärbt. Concentrirte Schwefelsäure löst das Hämatoxylin in der
Kälte mit braungelber Farbe, wie es scheint, ohne wesentliche Veränderung auf. Wird
die Lösung sogleich mit Wasser verdünnt, so zeigt sie gegen Kali dasselbe Verhalten
wie eine wässerige Hämatoxylinlösung. Hat man sie aber längere Zeit, besonders in
der Wärme, stehen lassen, so gibt sie beim Sättigen mit Kali einen bräunlichen, in
Wasser unlöslichen Niederschlag. Bei stärkerem Erhizen des Hämatoxylins mit
Schwefelsäure wird dasselbe in eine schwarze, in verdünnter Schwefelsäure
unlösliche, in reinem Wasser aber mit brauner Farbe etwas lösliche Substanz
verwandelt.
Salzsäure färbt sich mit Hämatoxylin purpurrot!), beim Abdampfen gibt die Lösung
unverändertes Hämatoxylin.
Salpetersäure, sehr verdünnt, röthet die Hämatoxylinlösung. Im concentrirten Zustande
zerstört sie dasselbe, selbst in der Kälte, unter heftigem Aufbrausen. Aus der
gelben Flüssigkeit krystallisirt beim Abdampfen Kleesäure.
Chromsäure gibt mit dem Hämatoxylin heftiges Aufbrausen und löst es zu einer braunen
Flüssigkeit auf, in der kein Hämatoxylin mehr enthalten ist.
Chlor, in eine Lösung von Hämatoxylin geleitet, zerstört dasselbe sehr bald und
bildet damit eine gelblich braune Flüssigkeit, welche beim Abdampfen dunkelbraungelb
wird, schwarze Häute absezt, aber keine krystallisirbare Substanz liefert. Der
gebildete Absaz löst sich in Kali und Ammoniak und wird aus der alkalischen Lösung
durch Säuren nicht niedergeschlagen. Die mit Essigsäure angesäuerte Lösung gibt mit
schwefelsaurem Kupferoxyd einen braunen schleimigen Niederschlag, der nach
wochenlangem Aussüßen noch das Waschwasser bräunlich färbt.
Mit Hausenblasenauflösung gibt das Hämatoxylin eine schwache weißliche Fällung, die
beim Erhizen verschwindet, und nach dem Erkalten mit grauer Farbe wieder zum
Vorschein kommt.
Die Erzeugung der blauen und rothen Farben, welche das Hämatoxylin liefert, geht
unter dem gleichzeitigen Einflusse der Vasen und des Sauerstoffes vor sich. Ohne
Luftzutritt gibt das Hämatoxylin mit mehreren Vasen ungefärbte Verbindungen.
Barytwasser gibt mit der Lösung des Hämatoxylins in luftfreiem Wasser im ersten
Augenblik einen weißen oder blaßblauen Niederschlag, der aber bald an der Luft
dunkelblau und später braunroth wird. Durch Zersezung des braunrothen Productes mit
Schwefelsäure erhält man eine braunrothe Flüssigkeit, welche ein Oxydationsproduct
des Hämatoxylins enthält. Bei der Auflösung der rothen Barytverbindung in Säuren
entwikelt sich keine Kohlensäure.
Kali färbt die Auflösung des Hämatoxylins sogleich veilchenblau, kann aber die Luft
zutreten, so wird der Sauerstoff, wie schon Chevreul
bemerkt hat, mit großer Lebhaftigkeit vollständig absorbirt. Durch vorsichtiges
Hinzulassen von Sauerstoff in die Gloke kann man nach Willkür die verschiedenen, an
freier Luft nach einander erscheinenden Farben festhalten. Es ist dem Verf. aber
nicht gelungen, eines der verschiedenen Producte, welche sich bei der Oxydation des
Hämatoxylins unter dem Einflüsse des Kali's bilden, zu isoliren. Am leichtesten
würde man die blaue Kaliverbindung erhalten können, die absoluten Alkohol unlöslich
ist und in schwarzblauen Floken sich ausscheidet, wenn eine Lösung von Hämatoxylin in
Alkohol mit einer Kalilösung in absolutem Alkohol an der Luft zusammengebracht wird.
Kohlensäure scheint sich bei der Oxydation des Hämatoxylins unter dem Einflusse des
Kali's nicht zu bilden; die erwähnte blaue Kaliverbindung löst sich in Säuren ohne
Brausen, enthält also kein kohlensaures Kali beigemengt. Das braune Endproduct wird
durch Säuren ausgefällt. Schwefelsaures Kupferoxyd, zu der mit Essigsäure versezten
Lösung desselben gebracht, gibt einen schleimigen, sehr schwer auszuwaschenden
braunen Niederschlag, ähnlich dem aus der gechlorten Flüssigkeit erhaltenen.
Kohlensaures Kali wirkt ähnlich dem reinen, aber weit weniger kräftig, die anfangs
blaß-violette Mischung wird allmählich roth und zulezt braun. In sehr
concentrirter Lösung bildet sich ein brauner flokiger Niederschlag.
Essigsaures Bleioxyd, sowohl neutrales als basisches, gibt mit der Hämatoxylinlösung
einen vollkommen weißen Niederschlag, der sich aber an der Luft sehr schnell unter
Sauerstoffaufnahme blau färbt und getroknet dunkelblau erscheint. Auch bei dieser
Oxydation des Hämatoxylins wird keine Kohlensäure gebildet; der in kohlensäurefreier
Luft schnell gewaschene blaue Niederschlag braust mit Säuren nicht auf.
Salpetersaures Silberoxyd wird vom Hämatoxylin fast
augenbliklich, selbst bei niedriger Temperatur, reducirt, wobei die Lösung, aus
welcher das metallische Silber sich abgesezt hat, eine gelbe Farbe annimmt. Die
gelbe Flüssigkeit wird durch Ammoniak nicht wieder roth, mit Kali nimmt sie eine
etwas dunklere braune Färbung an. Nach Entfernung des überschüssigen Silbersalzes
troknet sie zu einer gelbbraunen, nicht krystallinischen Masse ein.
Goldchlorid wird allmählich reducirt, beim Erwärmen
geschieht die Ausfällung des Goldes augenbliklich.
Mit Platinchlorid erfolgt keine Zersezung.
Salpetersaures Queksilberoxyd erleidet nur eine
unvollständige Reduction.
Queksilberoxyd wird beim Erwärmen mit der
Hämatoxylinlösung schwarz.
Queksilberchlorid bleibt unverändert.
Bleioxydul färbt sich mit der Lösung des Hämatoxylins
zuerst blau, bei längerem Stehen grau, indem metallisches Blei reducirt wird.
Schwefelsaures und essigsaures
Kupferoxyd geben anfangs schmuzig grünlich-graue Niederschläge, die
sich aber sehr schnell
schön dunkelblau mit kupferigem Scheine färben. Die getrokneten Niederschläge
erscheinen bronzefarben, metallisch glänzend.
Zinnchlorür gibt einen rosenrothen, sich nicht
verändernden Niederschlag.
Eisenalaun erzeugt erst nach einiger Zeit einen geringen
schwarzvioletten Niederschlag.
Chlorbarium färbt sich roth und gibt nach einiger Zeit
einen rothen Niederschlag.
Alaun gibt eine hellrothe Färbung, bringt aber keinen Niederschlag hervor.
Eine der interessantesten Veränderungen erleidet das Hämatoxylin unter dem
gleichzeitigen Einflusse des Ammoniaks und des Sauerstoffs. Wird Hämatoxylin unter
eine geräumige Gloke gestellt, unter welcher sich zugleich eine Schale mit
Ammoniakflüssigkeit befindet, so färbt es sich dunkel purpurroth, ohne jedoch
bedeutend sein Gewicht zu vermehren. Die Einwirkung bleibt unvollständig. Uebergießt
man dagegen Hämatoxylin mit wässerigem Ammoniak in nicht zu großem Ueberschusse, so
löst es sich mit anfangs rosenrother, später prachtvoll purpurrother Farbe auf. Hat
man dabei die Luft abgehalten, bringt man z.B. das Hämatoxylin in
Ammoniakflüssigkeit, die über Queksilber abgesperrt ist, so erhält sich die helle
Purpurfarbe der Lösung unverändert. Läßt man das Ammoniak aus derselben im
luftleeren Raume über Schwefelsäure abdunsten, so krystallisirt unverändertes
Hämatoxylin heraus, die Mutterlauge bleibt aber tief roth gefärbt. Auch die in der
Wärme bereitete Lösung des Hämatoxylins in Ammoniakflüssigkeit verhält sich auf
gleiche Weise. Wird aber die ammoniakalische Lösung der Luft ausgesezt, so absorbirt
sie Sauerstoff, und zwar um so rascher, je mehr freies Ammoniak vorhanden ist. Die
Flüssigkeit wird anfangs immer tiefer roth, zulezt fast undurchsichtig
schwarzroth.
Versezt man die ammoniakalische Lösung, so lange sie noch rein purpurfarbig ist, mit
Essigsäure, so wird sie gelb, gibt aber keinen Niederschlag. Hat dagegen die Lösung
unter dem Einflusse der Luft und des Ammoniaks bereits eine dunklere kirschrothe
Farbe angenommen und man versezt dann eine Probe derselben mit Essigsäure, so erhält
man einen voluminösen Niederschlag von der Farbe des Eisenoxydhydrats. Ersezt man,
sobald diese Reaction sich zeigt, vorsichtig und mit Vermeidung eines zu großen
Ueberschusses, das abdunstende Ammoniak, so krystallisirt aus der Flüssigkeit eine
Ammoniakverbindung in violett-schwarzen Körnern, die sich in Wasser mit
intensiver Purpurfarbe auflöst und deren Lösung mit Säuren, vorzüglich mit
Essigsäure, den erwähnten braunrothen Niederschlag liefert. Der Verf. nennt den Körper, welcher diesen
Niederschlag bildet, Hämateïn, die Ammoniakverbindung
Hämateïn-Ammoniak, um an Phloridzeïn und Orceïn zu
erinnern, obwohl das Hämateïn nur hinsichtlich seiner Bildungsweise,
keineswegs aber hinsichtlich seiner Zusammensezung den genannten Verbindungen analog
ist.
Bei der Bildung des Hämateïns aus dem Hämatoxylin findet keine
Kohlensäurebildung statt. Die rothe Lösung gibt mit Säuren kein Brausen. Außerdem
wurde Hämatoxylin mit Ammoniak und Sauerstoff über Queksilber zusammengebracht und
nach beendigter Einwirkung Säure in die Gloke treten gelassen, welche keine
Kohlensäure austrieb.
Die Darstellung des Hämateïn-Ammoniaks gelingt am besten, wenn man sie
mit nicht zu kleinen Mengen ausführt. Man übergießt z.B. 20–25 Gramme
Hämatoxylin in einer Porzellanschale unter beständigem Umrühren mit so viel
Ammoniakflüssigkeit, als zur Auflösung erforderlich ist. So lange ein großer
Ueberschuß von Hämatoxylin vorhanden ist, kann man die Auflösung unbedenklich durch
Anwendung gelinder Wärme unterstüzen. In der Kälte erfolgt sie etwas langsam, da das
Hämatoxylin sich beim Uebergießen mit Ammoniak in eine zähe weiche Masse verwandelt.
Die Auflösung wird nun unter öfterem Umrühren an der Luft stehen gelassen und ihr
von Zeit zu Zeit in kleinen Portionen so viel Ammoniak zugesezt, daß sie beständig
nach Ammoniak riecht. Wenn man Versäumt, das verdunstende Ammoniak zu ersezen, ehe
die Reaction beendigt ist, so gibt die Flüssigkeit Krystalle von unverändertem
Hämatoxylin, die bei erneuertem Ammoniakzusaze wieder verschwinden. Gießt man aber
auf einmal zu viel Ammoniak hinzu, so nimmt die Flüssigkeit an den Rändern eine
braungelbe Farbe an, oder wird auch wohl durchaus braun und gibt dann kein
Hämateïn-Ammoniak. Bei angemessenem Zusaze von Ammoniak tritt im Laufe
von einigen Tagen die schon erwähnte dunkel-kirschrothe Färbung ein, wobei
die Flüssigkeit, in Wasser gesehen, schwarz erscheint. Sie gibt jezt mit Essigsäure
Hämateïn. Bald darauf erscheinen die körnigen Krystalle des
Hämateïn-Ammoniaks, die man durch schnelles Abfiltriren, Abwaschen mit
etwas kaltem Wasser und Auspressen zwischen Papier von der Mutterlauge trennt.
Leztere wird am besten sogleich mit möglichst wenig Essigsäure gefällt, um daraus
Hämateïn zu gewinnen. Das stark ausgepreßte und von anhängender Mutterlauge
befreite Hämateïn-Ammoniak wird mit Papier umwikelt und in trokner
Luft getroknet, wobei es sich unzersezt erhält. In der Wärme würde es Ammoniak
verlieren.
Läßt man die Mutterlauge, aus welcher das Hämateïn-AmmoniakHämateïn-Ammonika
krystallisirt ist, an
der Luft verdunsten, so erstarrt sie zulezt zu einem Brei von rothschwarzen Körnern,
die man einen Augenblik für einen neuen Anschuß von Hämateïn-Ammoniak
halten kann, und zulezt troknet sie zu einer schwarzgrünen, metallisch glänzenden,
im durchfallenden Lichte rothen Masse ein. Uebergießt man diese mit Wasser, so löst
sie sich nur wenig mit gelber Farbe auf, sie hat alles Ammoniak verloren und ist
fast vollständig in Hämateïn verwandelt. Soll aus der Mutterlauge ein neuer
Anschuß von der Ammoniakverbindung erhalten werden, so muß man sie fortwährend
ammoniakalisch erhalten.
Kohlensaures Ammoniak gibt mit der Hämatoxylinlösung ebenfalls eine purpurrothe
Flüssigkeit, die an der Luft blutroth und zulezt braun wird, wenn das kohlensaure
Ammoniak vorwaltet.
Hämateïn. Im frisch gefällten Zustande erscheint
das Hämateïn als ein aufgequollener Niederschlag von rothbrauner Farbe, dem
Eisenoxydhydrat ähnlich. Beim Troknen wird dasselbe dunkelgrün, metallisch glänzend,
in dünnen Schichten roth durchscheinend; das Strichpulver dagegen erscheint
beständig rothbraun; je feiner die grüne Masse zerrieben wird, um desto Heller und
reiner roth wird die Farbe, der des Rotheisensteins ähnlich. In kaltem Wasser ist
das Hämateïn nur langsam löslich, leichter in siedendem, ohne sich jedoch
beim Erkalten wieder auszuscheiden. Die Lösung hat eine gelbbraune Farbe. Dampft man
die siedend bereitete Lösung schnell ab, so erscheinen an der Oberfläche metallisch
glänzende, schmuzig-grüne Blättchen von Hämateïn, die beim Umrühren
untersinken und durch neue ersezt werden. Die bis auf ein kleines Volumen
abgedampfte Lösung liefert beim Erkalten krystallinische Körner von Hämateïn,
oder sie erstarrt zu einer gallertartigen Masse von rothbrauner Farbe, in der sich
beim Zerrühren in Wasser kleine glimmernde, krystallinische Blättchen wahrnehmen
lassen, die unter dem Mikroskope als durchsichtige abgerundete und
übereinandergehäufte Schuppen von röthlicher Farbe erscheinen. In Alkohol ist das
Hämateïn mit rothbrauner Farbe löslich, und zwar in der Wärme wenig mehr als
in der Kälte. In Aether löst es sich wenig mit bernsteingelber Farbe. Beim Glühen
gibt es eine voluminöse Kohle. In Kali löst sich das Hämateïn mit blauer, an
der Luft bald in Roth und Braun übergehender Farbe, in Ammoniak mit prächtig
purpurrother Farbe auf, die bei Luftzutritt sich bald in Braun verändert. Das
Hämateïn ist stikstoffhaltig.
In Salpetersäure löst es sich anfangs mit purpurrother Farbe, die aber bald in Gelb
übergeht. In Salzsäure und verdünnter Schwefelsäure löst es sich zu einer rothen
Flüssigkeit, die beim Verdünnen mit Wasser gelb wird. In concentrirter Schwefelsäure löst
es sich mit brauner Farbe; beim Verdünnen mit Wasser fällt der größte Theil wieder
als hellbraunes Pulver nieder. Essigsäure löst das Hämateïn weniger reichlich
auf als die Mineralsäuren.