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Küpenfärbung mit Indigo

Geräte/Chemikalien:

Indigo , Natriumdithionit , Ethanol , Natronlauge , weißes Baumwolltextil , Becherglas 50ml , Becherglas 600ml Thermometer , Messzylinder 50ml, Glasstab, Pipette

Versuchsaufbau:

Der Versuchsaufbau ist den Fotos weiter unten zu entnehmen.

Versuchsdurchführung:

300mg Indigo werden zuerst in ein 50 ml Becherglas gegeben und mit 3ml Ethanol verrührt. Dies wird anschließend mit 10ml Natronlauge versetzt . Jetzt wird die Mischung in das 600 ml Becherglas gegeben und mit 100ml Wasser das vorher auf 70 Grad Celsius erhitzt wurde vermischt. Danach gibt man 2g Natriumdithionit in die Lösung. Sobald die Lösung Gelb wird, gibt man die Baumwolle in die Lösung hinein. Die Baumwolle wird 20 min lang in der Lösung gerührt.

Versuchsbeobachtung:

Bei der Zugabe von 3 ml Ethanol und 10 ml NaOH und färbte sich die Lösung fast schwarz.
Nachdem das erhitzte Wasser zur Lösung gegeben worden ist, färbte sie sich blau. Nach einer Weile färbte sich die Lösung grünlich-gelb.
Bei der Zugabe von Wasser trat ein strenger Geruch ein.

Außerdem bildete sich an der Oberfläche sowie an den Seiten ein blauer Feststoff.



Schließlich wurde das Baumwolltextil aus der Lösung genommen und ist zuerst noch grün aber nach dem Auspressen wurde das Baumwolltextil blau.

Versuchserklärung:

Das Indigo ist leider nicht in Wasser löslich, deshalb kann man nicht einfach ein Färbebad damit erzeugen, sondern man reduziert es mithilfe von Natriumdithionit zur wasserlöslichen Leukoform. Diese kann dann im Färbebad die Textilfasern benetzen und in sie eindringen. Anschließend wird die am Textil anhaftende Leukoform an der Luft durch den Sauerstoff wieder zum Indigo oxidiert. Diese Form des Färbens wird Küpenfärbung genannt.

Natriumdithionit ist ein sehr gutes Reduktionsmittel, weil das Dithionit-Ion sehr leicht unter Elektronenabgabe zu Schwefeldioxid oxidiert wird:

$$S_2{O}_4^{\text{-}}\to 2{\mathit{SO}}_2+2e^{\text{-}}$$

In alkalischer Umgebung ist die reduzierende Wirkung noch stärker, dort entsteht das Sulfition, das mit Wasser zu schwefliger Säure reagiert:

$$S_2{O}_4^{\text{-}}+4{\mathit{OH}}^{\text{-}}\to 2{\mathit{SO}}_3^{\text{2-}}+2H_{2}O+2e^{\text{-}}$$

Die entstandenen Elektronen reduzieren dann das Indigo zur Leukoform:

Wird die Baumwolle nach dem Auswaschen an die Luft gehängt, so wird die Leukoform durch den Sauerstoff der Luft wieder zum blauen Indigo zurück oxidiert.

Erstellt von Ezekiel und Farid mit kleinen Ergänzungen durch Herrn Ecker 7.3.17.