Ultramarin (lat. ultramarinus für "überseeisch; über das Meer") ist eine Sammelbezeichnung für anorganische Pigmente unterschiedlicher Farbe, aber verwandter chemischer Struktur. Sie sind sehr lichtecht. Die Mineralien wurden früher „über das Meer“ nach Europa importiert, daher der Name. Besonders wichtig war das Pigment „Ultramarinblau“. Häufig wird der Begriff „Ultramarinblau“ (fälschlich) mit „Ultramarin“ gleichgesetzt. Abweichend handelt es sich bei Ultramarin yellow um einen anderen Namen für das gelbe Salz Bariumchromat, das auch als Pigment eingesetzt wird.
Die Farbvalenz ultramarinblau ist jenes Blau, das am kurzwelligen Ende des Farbspektrums zu sehen ist.
Das Pigment Ultramarinblau ist auch bekannt als: Universalblau, Königsblau, Lasurblau und Pfaublau.
Ultramarinblau war sehr wichtig und kostbar. In der Natur ist „flüchtiges“ Blau häufig zu sehen, etwa in Form des blauen Himmels oder des blau schimmernden Wassers. In der Malerei spielt es dadurch eine große Rolle, ein beständiges und werkstofftaugliches blaues Farbmittel ist in der Natur selten. Natürliche Substanzen mit reinem Blauton, die nicht lichtempfindlich sind wie der Farbstoff im Blaukraut oder der Heidelbeere und ohne Grünstich wie beim Grünspan, sind selten.
Im RAL-Farbsystem ist Ultramarinblau als Farbe RAL 5002 definiert. Heute ist es die Farbe des Technischen Hilfswerks und ganz allgemein die Signalfarbe für Hinweise und Schutzpflicht nach DIN 4844.
Natürliches Ultramarin ist ein Pigment, das aus dem Halbedelstein Lapislazuli gewonnen wird. Das Mineral Lasurit im Gestein Lapislazuli ist ein komplexes schwefelhaltiges Aluminiumsilikat, dieses besitzt die blaue Farbe. Das Gestein ist nur an einer einzigen Fundstelle im Norden Afghanistans in herausragender Qualität - also mit hohem Lasuritanteil - zu finden. Dieser überaus wertvolle Rohstoff kam über See nach Zentraleuropa, darauf geht die Bezeichnung für das aus gemahlenem Lapislazuli mit verschiedenen Reinigungsverfahren hergestellte, besonders lichtechte blaue Farbpigment zurück: ultramarinus (lat.) für „überseeisch“.
Die Herstellung von künstlichem Ultramarin-Pigment war lange ein sehr komplizierter, aber gewinnbringender Prozess. Ein französischer Ausschuss setzte im Jahre 1824 einen hohen Preis für denjenigen aus, der ein Verfahren zur künstlichen Herstellung von Ultramarinblau entwickeln könnte.
1828 gelang dem Franzosen Jean-Baptiste Guimet die künstliche Herstellung, sein Verfahren wurde jedoch nicht veröffentlicht.
Gleichzeitig mit Guimet entwickelte Professor Gmelin in Tübingen ein Verfahren, das er veröffentlichte.
Im Jahr 1828 erfand Friedrich August Köttig das Meißner Lasursteinblau, eine Variante des künstlichen Ultramarins. Dieses Herstellungsverfahren erlangte 1829 Fabrikationsreife.
1834 gründete Carl Leverkus die erste deutsche Fabrik zur Herstellung künstlichen Ultramarins. 1845 gelang Wilhelm Büchner die Entwicklung einer erheblich vereinfachten Produktionsweise, die zur Gründung seiner Ultramarinfabrik in Pfungstadt führte.
1836 begann Johannes Zeltner aus unternehmerischen Interesse, das von Thomas Leykauf und Friedrich Wilhelm Heyne (1804 – 1885) entwickelte Verfahren zur Erzeugung von Ultramarin[1] zu fördern. 1838 errichtete er an der heutigen Zeltnerstraße in Nürnberg die erste Ultramarinfabrik in Bayern, die Nürnberger Ultramarinfabrik. Zeltner meldete am 2. Juli 1877 sein Verfahren zur Herstellung einer rothen Ultramarinfarbe zum Patent an. Dies war überhaupt das erste Patent in Deutschland[2].
Folgende Rohmaterialien werden für die Herstellung von synthetischem, reinblauem Ultramarin eingesetzt:
erhält man durch die Vereinigung eines Gemisches aus weichem Ton, Glaubersalz (Natriumsulfat), Aktivkohle, Soda und Schwefel. Das Produkt ist zunächst weiß, die Farbe schlägt aber rasch nach grün um (Grünes Ultramarin), wenn es nach Zugabe des Schwefels erhitzt wird. Das Gemisch entzündet sich und nach dem Ausbrennen erhält man das gewünschte blaue Pigment.
erhält man im Allgemeinen durch das Erhitzen einer Mischung aus reinem Ton(mineral), sehr feinem weißem Sand, Schwefel und Aktivkohle in einem Muffelofen. Man erhält alsbald ein blaues Produkt, welches jedoch häufig auch einen rötlichen Farbton aufweist. Die verschiedenen Ultramarine – blau, grün, rot bzw. violett (Ultramarinviolett) – werden fein gemahlen und mit Wasser ausgewaschen.
Der Colour Index führt[3]
Synthetische und natürliche Ultramarine - unabhängig von ihrer Farbe - basieren auf der sehr ähnlichem chemischen Struktur des farblosen Sodalith-Minerals. Dieses Mineral gehört zu den Clathraten, die über ein System von sehr kleinen Hohlräumen (Käfigen) verfügen. Bei Sodalith sind die Hohlräume so klein, dass nur wenige Atome in diese Käfige passen. Die Gitterstruktur wird von Aluminium-, Silizium- und Sauerstoffatomen gebildet und enthält Natriumionen, die die Kanäle „verstopfen“.
Bei den Ultramarinen enthalten die Hohlräume einfach negativ geladene Polysulfidionen. Diese „eingesperrten“ Ionen verhalten sich anders als der normale, freie Schwefel. Sie absorbieren das Licht bestimmter Energie, dies entspricht einer bestimmten Wellenlänge. Sie bilden ein Farbzentrum. Fällt weißes Licht, wie etwa Sonnenlicht auf das Pigment, so fehlt nach der Reflexion durch das Pigment der absorbierte Anteil des Lichts. Der Mensch empfindet nun eine Farbe.
Der Farbton des Pigments hängt von der jeweiligen Struktur und Anzahl der „eingesperrten“ Polysulfidionen ab, im Einzelnen sind es Polysulfid-Radikalionen, das gelbgrüne S2-, das blaue S3- und das rote S4-).
Die Besonderheit dieser Ultramarinpigmente ist ihre hohe Farbstabilität. Die freien einfach negativen Polysulfide sind an sich nicht stabil, werden aber durch die „Sodalith-Käfige“ vor chemischem Angriff insbesondere durch Sauerstoff geschützt. Die „Farbzentren“ bleiben dadurch erhalten. Der physikalische Vorgang der Absorption beruht auf Elektronenvorgängen, die hier ohne Einfluss auf die anorganische Matrix sind.
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