XXIV. Ueber die chemischen Eigenschaften des Catechu's und seine Anwendung in der Faͤrberei. Aus dem Bulletin de la Société industrielle de Mulhausen, No. 64. Ueber die chemischen Eigenschaften des Catechu's und seine Anwendung in der Faͤrberei. Die Société industrielle in Mülhausen schrieb im Jahre 1838 eine Preisaufgabe über das Catechu aus, worin eine Analyse dieses Färbematerials mit Angabe der Rolle, welche beim Färben damit jede der in ihm enthaltenen Substanzen spielt, verlangt wurde; eine ihr über diesen Gegenstand eingeschikte Abhandlung löste die Frage keineswegs, gab aber zu einem Bericht des Hrn. Gustav Schwartz Polytechn. Journal Bd. LXXVI. S. 206. Veranlassung, welcher wegen der darin enthaltenen schäzbaren praktischen Beobachtungen wichtig ist. Ich glaube, daß durch meine im Folgenden mitgetheilten Versuche diese Frage vollkommen aufgeklärt und jeder noch bestehende Zweifel über die Natur des Catechu's gehoben seyn dürfte. Ich benuzte zu meinen Versuchen ein Catechu in zolldiken Würfeln von hellbrauner Farbe, weil mir das dunklere Catechu, welches im Handel die Benennung Catechu-Extract führt, beim Färben niemals so gute Resultate lieferte, was ich der größeren Oxydation dieses lezteren zuschreibe, welches nicht mehr aus Catechusäure, sondern vielmehr aus Japonsäure besteht. Eine quantitative Analyse des Catechu's anzustellen, schien mir unnöthig, und ich verweise deßhalb auf die von Svanberg erhaltenen und in Berzelius' Lehrbuch der Chemie angegebenen Resultate.Poggendorff's Annalen der Physik u. Chemie Bd. XXXIX. S. 167. Das helle Catechu besteht 1) aus Catechugerbstoff; 2) Catechusäure, welche die größere Menge bildet; 3) Japonsäure und 4) Kiesel- und Thonerde. Der färbende Bestandtheil ist bloß die Catechusäure, welche darin mit Gerbstoff und Japonsäure verbunden ist; leztere ist selbst nur (eine durch den Einfluß feuchter Luft) höher oxydirte Catechusäure. Um sich von der oxydirenden Wirkung der Luft auf das Catechu zu überzeugen, braucht man bloß ein Stük Baumwollzeug mit einem wässerigen Absud von Catechu zu tränken, und man sieht dann, daß die Farbe, welche anfangs unmittelbar nach dem Troknen bräunlichgelb ist, nach einigen Tagen rothbraun wird. So lange die Oxydation nicht stattgefunden hat, kann die Farbe von dem Zeug abgewaschen werden, während sie nach der Verwandlung der Catechusäure in Japonsäure haltbar ist. Hieraus geht hervor, daß nicht die Catechusäure die Baumwolle färbt, sondern daß sie sich nur in Folge ihrer Eigenschaft in Japonsäure übergehen zu können, zum Färben benuzen läßt. Die Catechusäure löst sich vollkommen im Wasser auf, während die Japonsäure darin unauflöslich ist. Beide sind in Aezkali und Aeznatron auflöslich und können aus dieser Auflösung durch eine stärkere Säure gefällt werden. Versezt man die alkalische Flüssigkeit mit Essigsäure in Ueberschuß, so bleibt Catechusäure nebst Japonsäure in der Auflösung zurük. Ein mit Wasser bereiteter, gesättigter Catechuabsud sezt nach und nach ein wenig Catechusäure ab, welche sich bei Zusaz von Wasser wieder auflöst; wird dieser Niederschlag der feuchten Luft ausgesezt, so bildet sich Japonsäure, die man in Aezkali oder Aeznatron auflösen kann. Sezt man mit Wasser bereiteten Catechuabsud der Luft aus, so läßt er Japonsäure fallen; ein Absud von Catechu mit Essigsäure trübt sich viel langsamer. Die Catechusäure kann auch mittelst Kupferoxyd oder doppeltchromsauren Kali's in Japonsäure verwandest werden, Tränkt man z.B. ein Stükchen Baumwollzeug mit einem wässerigen Catechuabsud und nimmt es dann durch eine heiße Auflösung von rothem chromsaurem Kali, die man vorher mit ein wenig Salzsäure versezte (um Chromsäure frei zu machen), so färbt es sich sehr schnell, indem ein Theil Chromsäure in Chromoxyd übergeht. Die Kupfersalze wirken analog; sie geben Sauerstoff an die Catechusäure ab und verwandeln diese in Japonsäure. Mit Wasser verdünnte Schwefelsäure wirkt ebenso. Man kann daher nicht sagen, daß das Catechu einen Farbstoff enthält wie der Krapp oder die Farbhölzer, indem es bloß dadurch färbt, daß sich die Catechusäure in Japonsäure verwandelt. Würde man die Catechusäure durch doppeltchromsaures Kali oder ein Kupfersalz in Japonsäure umändern, ehe man den Baumwollzeug damit imprägnirt, so erhielte man auf lezterem keine solide Farbe mehr, weil die schon im Voraus gebildete Japonsäure sich nicht mit ihm verbinden würde. Sezt man einen Baumwollzeug, der mit wässerigem Catechuabsud getränkt wurde, der Luft aus und nimmt ihn dann durch eine Kalkmilch, so wird die Japonsäure ebenfalls darauf befestigt und liefert ein Hellbraun. Dasselbe Resultat erhält man, wenn man anstatt Kalk Aezkali oder Aeznatron von einer gewissen Concentration anwendet. Sehr dunkle Nüancen kann man auch erhalten, wenn man Baumwolle mit japonsauren Alkalien imprägnirt und sie dann mit Kalkmilch behandelt. Wenn man mit Catechudecoct bedrukte Zeuge dämpft, verwandelt sich die Catechusäure ebenfalls in Japonsäure, aber viel unvollständiger als durch doppeltchromsaures Kali oder Kupfersalze, so daß man, um die Farbe satt genug zu erhalten, eine Behandlung mit diesen Substanzen nicht umgehen kann. Befestigt man das Catechu auf Baumwolle mit Beihülfe von Thonerde- und Eisenbeizen, so ist es ebenfalls nöthig, die an gefhen oxydirenden Substanzen noch anzuwenden; um das gewöhnliche Catechubraun zu erhalten, ist übrigens keines jener Beizmittel nöthig. Der Catechugerbstoff ist ohne Einfluß auf die Erzeugung der Catechufarben; um sich davon zu überzeugen, filtrire man einen Catechuabsud (um die Japonsäure abzusondern), behandle die klare hellbraune Flüssigkeit mit einer Leimauflösung und filtrire neuerdings. Mit dieser Flüssigkeit wird man dann ganz dieselben Farben erhalten wie mit der Auflösung, welche noch ihren Gerbstoff enthält. Der Niederschlag, welchen die Leimauflösung hervorbrachte, wird beim Troknen eben so hart wie derjenige, welchen der Gerbstoff der Galläpfel liefert. Ich will noch bemerken, daß mehrere, Pflanzenfarben nur durch Oxydation oder Behandlung mit chromsaurem Kali dunkel und haltbar werden, besonders solche, welche die Farbhölzer liefern. Aus der hier entwikelten Theorie lassen sich leicht die zwekmäßigsten Verfahrungsarten zur Benuzung des Catechu's in der Färberei und Drukerei ableiten. Bericht der HHrn. Ed. Schwartz und Eh. Risler über vorstehende Abhandlung. Der frühere Bericht über das Catechu von Gustav Schwartz hat offenbar dem Concurrenten seine Arbeit sehr erleichtert. Hr. Schwartz hatte bemerkt, daß das Catechu einen Körper enthält, welcher in die Classe der Farbstoffe gehört, weil er mit essigsaurer Thonerde gebeizte Baumwolle gelb färbt; er sezt aber hinzu, daß diese gelbe Farbe durch Oxydation oder durch die Einwirkung von doppeltchromsaurem Kali in eine dunkelbraune übergeht, und er erwähnt die technisch anwendbaren Verbindungen, welche dieser Bestandtheil mit den salzfähigen Basen bildet; er citirt auch die Abhandlung von Svanberg, welcher in dem Catechu einen farblosen krystallisirbaren Körper fand, den er Catechusäure nannte und welcher analoge Eigenschaften besizt wie der in seinem Bericht erwähnte Farbstoff; endlich äußert er die Meinung, daß diese beiden Körper wohl identisch seyn könnten. Der Verfasser vorstehender Abhandlung glaubt die Preisfrage gelöst zu haben; nach ihm besteht das Catechu aus Gerbstoff, aus Catechusäure, welche die Hauptrolle spielt, und aus Japonsäure nebst erdigem Rükstand: er bemerkt sodann, daß die Catechusäure kein eigentlicher Farbstoff ist, und daß man bloß wegen ihrer Verwandlung in Japonsäure durch Oxydation das Catechu zum Färben benuzen kann; ohne neue Thatsachen anzuführen, erklärt er dann nach dieser Theorie die Angaben von Gustav Schwartz; endlich bemerkt er noch, daß der im Catechu enthaltene Gerbstoff auf die Farben, welche dasselbe liefert, keinen Einfluß hat. Da er nun die Versuche, woraus er schloß, daß das Catechu nur Catechusäure und Gerbstoff, aber keinen gelben Farbstoff enthält, nicht mittheilt, da ferner Hr. Gustav Schwartz keinen analytischen Versuch in dieser Hinsicht angestellt hat, so mußten wir vor Allem diesen Theil der Frage durch eigene Versuche aufzuklären suchen, indem wir einerseits Svanberg's Versuche über die Catechusäure wiederholten und deren Färbevermögen prüften, andererseits aber den Gerbstoff isolirten, um zu sehen, welche Farben er sowohl für sich als in Verbindung mit Catechusäure liefert. Das Catechu wurde also zuerst mit kaltem Wasser ausgewaschen (um den Catechugerbstoff abzusondern), dann mit Wasser ausgekocht, filtrirt, worauf man den gefärbten Theil aus der Auflösung mit essigsaurem Blei niederschlug und heiß filtrirte; die klare Flüssigkeit wurde nach dem Erkalten dann mit Schwefelwasserstoff behandelt, um das überschüssige Bleioxyd daraus abzusondern. Durch Filtriren erhielt man eine farblose Flüssigkeit, welche nach hinreichendem Abdampfen ein weißes krystallinisches Pulver, nämlich Svanberg's Catechusäure, absezte. Wir versuchten nun, welche Farbe diese Säure durch ihre Oxydation auf Baumwolle hervorbringt, wozu wir einen Theil davon in schwacher Essigsäure auflösten. Die Auflösung wurde in verdiktem Zustande auf ein Stük Baumwollzeug aufgedrukt; man konnte die bedrukten Stellen kaum erkennen, bei der Behandlung des Zeuges in kochendem chromsaurem Kali entstand aber eine Farbe, welche dem gewöhnlichen Catechubraun sehr ähnlich, nur weniger gelblich war. Eine Auflösung von Catechusäure, die entweder in Berührung mit der Luft oder durch chromsaures Kali oxydirt worden war, lieferte Flüssigkeiten von ähnlicher Farbe, wie man sie durch Aufdruken erhielt. Um zu erfahren, ob die braune Farbe, welche der Catechuabsud liefert, noch durch eine andere Substanz, als die Japonsäure, erzeugt wird, färbte man mit essigsaurer Thonerde gebeizten Baumwollzeug nicht nur in einer Auflösung von Catechusäure, sondern auch in Catechuabsud; im ersten Fall entstand gar keine Farbe, als man jedoch den farblosen Zeug in kochendes chromsaures Kali brachte, wurde er braun; im zweiten Falle hingegen färbte sich der Zeug gelb und diese Farbe wurde durch Behandlung mit chromsaurem Kali ebenfalls braun, aber mit einem mehr gelben Stich als beim anderen Muster. Das Catechu enthält also offenbar einen Bestandtheil, welcher gelb färbt und die braune Farbe modificirt, was auch folgender Versuch beweist: wenn man Catechu mehrmals nach einander auswascht und in jedem Waschwasser gebeizte Zeugstükchen färbt, erhält man eine Reihe Farben, die vom Gelb zum Schmuzigroth übergehen oder nach dem Oxydiren vom Gelblichbraun zum Röthlichbraun. Dieser gelbe Farbstoff ist weder Gerbstoff noch Japonsäure, noch ein Gemenge von Gerbstoff und Catechusäure. Wir haben nämlich den Gerbstoff isolirt, indem wir das erste Auswaschwasser des Catechu's heiß mit essigsaurem Blei fällten, den Niederschlag auf einem Filter sammelten, mit vielem Wasser aussüßten und dann mit Schwefelwasserstoff zersezten; die gefärbte Flüssigkeit, welche wir dabei erhielten, war eine Gerbstofflösung, die weder für sich allein, noch mit Catechusäure vermischt die Zeugstüke gelb färbte, sondern hellbraun, welches durch Oxydation dunkler wurde. Ein anderer Beweis, daß der Gerbstoff zur Bildung dieser gelben Farbe nicht beiträgt, ist der Umstand, daß eine Catechuauflösung, aus welcher der Gerbstoff in der Kälte durch überschüssigen Leim niedergeschlagen wurde, nicht aufhört gelb zu färben, obgleich etwas heller. Diese Thatsachen scheinen uns hinreichend zu beweisen, daß der gelbe Farbstoff weder Japonsäure noch Gerbstoff ist. Sollte er vielleicht eine salzartige Verbindung der Catechusäure oder eine Modification dieser Säure seyn? Nachdem wir viele fruchtlose Versuche zur Lösung dieser Frage angestellt hatten, fanden wir, daß wenn man eine Auflösung von Catechusäure einige Zeit mit Aezammoniak stehen läßt, die Flüssigkeit sich merklich bräunt und beim Färben eine gelbe Farbe liefert, welche in kochendem chromsaurem Kali braun wird. Das Gelb, welches das catechusaure Ammoniak erzeugt, ist jedoch keineswegs identisch mit dem Catechugelb, denn es hält sich nicht an der Luft und wird bald braun; hienach scheint es aber, daß der gelbe Farbstoff des Catechu's wohl eine Modification der Catechusäure oder eine Verbindung derselben mit einer Pflanzenbasis seyn könnte. Endlich haben wir noch einen wichtigen Umstand anzuführen, welcher bei Behandlung der mit Catechu gedrukten Baumwollzeuge in chromsaurem Kali stattfindet; daß nämlich dabei nicht nur Chromsäure auf Chromoxyd reducirt wird, sondern sich auch auf der Baumwolle eine Verbindung von Japonsäure und Chromoxyd bildet, welche zur Intensität der Farbe beiträgt, wovon sich Hr. Heinrich Schlumberger durch eine directe Analyse überzeugt hat.