Fachwissenschaft: Chemie der Farben
Aufgabe 1
In folgender interaktiven Visualisierung wird eine farbige Flüssigkeit, die hinter dem Vorhang steht, mit farbigen Photonen beschossen. Die Wellenlänge dieser kann links eingestellt werden. Rechts wird angezeigt, welcher Anteil der Photonen es durch die Flüssigkeit hindurch geschafft hat, ohne absorbiert zu werden.
Zeichnen Sie ein Diagramm, in dem nach rechts die Wellenlänge und nach oben der relative Rest der Photonen abgetragen wird. Zeichnen Sie für mindestens zehn verschiedene Wellenlängen die zugehörigen Punkte in das Diagramm ein. Versuchen Sie anhand davon anschließend zu erraten, welche Farbe die verstecke Flüssigkeit hat. Überprüfen Sie Ihre Vermutung, indem Sie auf den “Auflösen”-Knopf klicken.
Anleitung: Mit dem Schieberegler links die Wellenlänge des einfallenden Lichts wählen.
Da die Flüssigkeit aus einer kleinen Auswahl zufällig ausgewählt wird, soll die Aufgabe hier an einem dieser Beispiele gelöst werden. Der Lösungsweg überträgt sich analog auf die anderen.
Betrachtet man etwa die folgende Messreihe (zum Vergrößern bitte anklicken)...
... sieht das zugehörige Wellenlängen-Intensitäts-Diagramm wie folgt aus:
Man erkennt, dass Licht im orangen, gelben und grünen Bereich stark absorbiert und violettes, blaues und rotes Licht weitgehend durchgelassen wird. Das stimmt auch mit den Photonenströmen überein, die man auf den Screenshots oben sehen kann. Mit dieser Mischung sollte die Flüssigkeit lila sein. Und das passt auch zur Auflösung:
Der Farbstoff Acid Violet (für den es keine übliche deutsche Bezeichnung gibt) wird in der Textilindustrie und Medizin verwendet.
Aufgabe 2
Erläutern Sie die folgenden Fachbegriffe:
(a) Lichtabsorption und Lichtemission
(b) Subtraktive und additive Farbmischung
Aufgabe 3
Erläutern Sie unter Verwendung von Fachbegriffen den Zusammenhang und Farbigkeit und Struktur am Beispiel des gelben Farbstoffs Buttergelb.
Aufgabe 4
Lycopin, der Farbstoff der Tomate besitzt konjugierte Doppelbindungen. Bei Zugabe von Brom zu Tomatensaft verändert sich die Farbe. Erklären Sie diese Beobachtung.