Blei(II)-chromat

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Strukturformel
Bleiion Chromation
Allgemeines
Name Blei(II)-chromat
Andere Namen
  • Bleichromat
  • Chromgelb
  • Parisergelb
  • Königsgelb
  • Leipziger Gelb
  • Zitronengelb
Summenformel PbCrO4
CAS-Nummer 7758-97-6
PubChem 24460
Kurzbeschreibung

gelber Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 323,18 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

6,3 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

844 °C[1]

Löslichkeit

fast unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 350​‐​360Df​‐​373​‐​410
P: 201​‐​273​‐​308+313 [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
R- und S-Sätze R: 45​‐​61​‐​33​‐​62​‐​50/53
S: 53​‐​45​‐​60​‐​61
Einstufung nach REACH

besonders besorgnis­erregend[5], zulassungs­pflichtig: krebs­erzeugend, fortpflanzungs­gefährdend (CMR)[6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Blei(II)-chromat, PbCrO4, (umgangssprachlich auch bekannt als Bleichromat, Chromgelb, Parisergelb oder Königsgelb) ist ein Bleisalz der Chromsäure. Blei(II)-chromat ist im Colour Index unter C.I. Pigment Yellow 34 gelistet.

Geschichte[Bearbeiten]

Blei(II)-chromat wurde 1797 von Vauquelin in Paris entdeckt und heißt deswegen Pariser Gelb. Ab 1818 wird es als Pigment hergestellt und wird aufgrund seiner außerordentlich hohen Chrominanz bald zur Modefarbe (Neugelb), insbesondere als Postgelb.

Seit der Entwicklung der ersten gelben Azopigmente (C.I. Pigment Yellow 1 und 3) 1909 durch Hoechst kam das giftige Pigment im Künstlerfarbenbereich schnell außer Gebrauch.[7] Für die Anwendung im Lackbereich sind diese Ersatzpigmente jedoch ungeeignet, da sie ein geringes Deckvermögen und eine sehr niedrige Wetterechtheit besitzen.

In der industriellen Anwendung hielt sich Blei(II)-chromat in Europa bis in die 1980er Jahre, gemeinsam mit den heute ebenfalls geächteten Pigmenten Cadmiumsulfid (C.I. Pigment Yellow 35 und 37) und Molybdatrot (C.I. Pigment Red 104). Diese zählten zu den Standardpigmenten in diesem Farbtonbereich, wurden dann aber aufgrund der toxikologischen Eigenschaften von der europäischen Lackindustrie geächtet. Dies begründete unter anderem die starke Umsatzzunahme bei Bismutvanadatpigmenten (C.I. Pigment Yellow 184) und die Entwicklung von modifizierten organischen Pigmenten mit höherem Deckvermögen. Heute ist Blei(II)-chromat aus der industriellen Anwendung in Europa nahezu verschwunden, wird aber in den anderen Erdteilen weiter verwendet.[8][9][10]

Häufig verwendete es zum Beispiel Vincent van Gogh, der sich die teuren Cadmiumgelbe nicht leisten konnte.[7]

Vorkommen[Bearbeiten]

In der Natur kommt Bleichromat als Mineral Krokoit, mit massiver monokliner Kristallstruktur, vor. Dieses Erz diente lange Zeit zur Chrom- und Bleigewinnung.

Gewinnung und Eigenschaften[Bearbeiten]

Blei(II)-chromat ist ein orangegelbes, in Wasser unlösliches Pulver, das sich aus einer Lösung einer wasserlöslichen Bleiverbindung (z. B. Bleiacetat oder Bleinitrat), die mit Kaliumchromat oder Ammoniumchromat versetzt wurde, abscheidet.

\mathrm{Pb^{2+} + K_2CrO_4 \longrightarrow PbCrO_4 + 2\ K^+}

Industriell wird die Darstellung aus Bleiacetat auf Natriumdichromat verwendet. Verwendet man zur Fällung der Bleisalzlösung nicht saure, sondern neutrale oder schwach alkalische Chromatlösungen, so entsteht basisches Bleichromat, Chromrot, als Mineral Phönikochroit.

In der Anwendung als Pigment für Lacke und Dispersionsfarben zeigt Blei(II)-chromat ein gutes Deckvermögen bei gleichzeitig hoher Wetterechtheit und hoher Chrominanz (Buntheit, auch Chroma).[8] Blei(II)-chromat wandelt sich aber dennoch langsam zu anderen Verbindungen um, wobei dreiwertiges Chrom entsteht. Dadurch ändert sich das Aussehen von Gelb zu mattem Braun. Dies führt dazu, das alte Gemälde (zum Beispiel von Vincent van Gogh) im Laufe der Zeit immer dunkler werden. Diese Reaktion wird vor allem durch ultraviolettes Licht und damit durch Sonnenstrahlung in Gang gesetzt. Selbst bei dem diffusem Licht in Museen lässt sich dieser Vorgang nicht völlig stoppen. Eine wichtige Rolle spielt dabei auch die verwendete Firnis, da dort Verbindungen enthalten sind, die die Elemente Barium und Schwefel enthalten und diese den Farbzerfall unterstützen.[11]

Blei(II)-chromat

Bleichromat kristallisiert in der Monazit-Struktur, also im monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe P21/n mit den Gitterparametern a = 712,7 pm, b = 743,8 pm, c = 679,9 pm und β = 102,43°. In der Elementarzelle befinden sich 4 Formeleinheiten.[12] Auch eine orthorhombische Modifikation (a = 867 pm, b = 559 pm, c = 713 pm) wurde beschrieben.[13][14]

Verwendung[Bearbeiten]

Blei(II)-chromat wurde im Künstlerfarbenbereich lange Zeit als Pigment verwendet, da es gleichermaßen günstig wie brillant und hochecht war. Auf Grund seiner Giftigkeit wurde es aber durch andere Substanzen wie Bismutvanadat ersetzt. In Europa besitzt die Verbindung in diesem Bereich nur noch Bedeutung als Pigment zur Restaurierung historischer Kunst- oder Bauwerke.

In der industriellen Anwendung als Pigment in Lacken und Dispersionsfarben wird Blei(II)-chromat nach wie vor in großen Mengen verwendet, allerdings nicht mehr in Europa. Es wird dabei auch als Mischkristall in Kombination mit Bleisulfat und/oder Bleimolybdat (z.B. von C.I. Pigment Red 104[15]) eingesetzt.[16] Die außergewöhnliche Kombination von niedrigem Preis, hoher Buntheit, gutem Deckvermögen und hoher Wetterechtheit (sie wurde deshalb häufig auch als Rostschutzfarbe verwendet) bedeutet, dass Blei(II)-chromat in Regionen mit weniger hohem Sicherheitsbewusstsein als in Europa weiterhin eingesetzt wird. In Europa ist der Ersatz von Blei(II)-chromat zwar weitgehend abgeschlossen, dies aber zu Lasten des Preises und / oder der koloristischen Eigenschaften.[8][9]

Andere anorganische Pigmente wie Eisenoxidgelb (C.I. Pigment Yellow 42) sind zwar preisgünstig, aber deutlich trüber im Farbton. Hochwertige anorganische Pigmente wie Bismutvanadat zeigen einen reinen Farbton und gute Wetterechtheit, sind aber deutlich teurer als Blei(II)-chromat. Organische Pigmente wie Brillantgelb (z.B. C.I. Pigment Yellow 74, 151) zeigen sehr reine Farbtöne, sind aber ebenfalls teurer und besitzen selbst in optimierten Varianten ein wesentlich schlechteres Deckvermögen. Bezüglich der Wetterechtheit gibt es abhängig von der chemischen Struktur Typen mit höherem und niedrigerem Niveau. Alle weisen jedoch ein schlechteres Niveau als das anorganische Blei(II)-chromat auf.[8][9]

Trivia[Bearbeiten]

  • Die Farbbezeichnung Chromgelb ist die frühere Bezeichnung des heute als Narzissengelb bezeichneten Farbtons RAL 1007 im RAL-Farbsystem.
  • Die oben beschriebene Reaktion mit Kaliumchromat dient unter anderem als Nachweis für Blei.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d Datenblatt Blei(II)-chromat bei Merck, abgerufen am 15. Dezember 2010.
  2. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 7758-97-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  3. Eintrag zu CAS-Nr. 7758-97-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 13. März 2011 (JavaScript erforderlich).
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. Eintrag zu CAS-Nr. 7758-97-6 in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 16. Juli 2014.
  6. Eintrag zu CAS-Nr. 7758-97-6 im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 16. Juli 2014.
  7. a b Kurt Wehlte: Werkstoffe und Techniken der Malerei. Otto Maier, Ravensburg 1967. ISBN 3-473-48359-1 (früher: ISBN 3-473-61157-3), S. 102–103.
  8. a b c d G. Buxbaum, G. Pfaff; Industrial inorganic pigments; Wiley VCH; 2006.
  9. a b c W. Herbst, K.Hunger; Industrielle organische Pigmente; 3. Auflage; Wiley VCH; 2004.
  10. Pigments for industrial paint mixing systems; Clariant; 2004.
  11. Wissenschaft aktuell: Vom Gelb zum Braun – Warum van Goghs Gemälde immer dunkler werden, abgerufen am 15. Februar 2011
  12. H. Effenberger, F. Pertlik: "Four monazite type structures: comparison of SrCrO4, SrSeO4, PbCrO4 (crocoite), and PbSe04" in Zeitschrift für Kristallographie 1986, 176, S. 75 - 83. Volltext (PDF-Datei; 718 kB)
  13. G. Collotti, L. Conti, M. Zocchi: "The structure of the orthorhombic modification of lead chromate PbCrO4" in Acta Cryst 1959, 12, S. 416. doi:10.1107/S0365110X59001220
  14. F. Quittner, J. Sapgir, N. Rassudowa: "Die rhombische Modifikation des Bleichromates" in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 1932, 204(3), S. 315–317. doi:10.1002/zaac.19322040309
  15. C.I. Pigment Red 104 in: Chemical Dictionary Online, abgerufen am 16. September 2012.
  16. Leitfaden zur Anwendung umweltverträglicher Stoffe (PDF-Datei; 82 kB)

Weblinks[Bearbeiten]