Titel: | Anwendung des Spectroskops zu technischen Untersuchungen und zur Entdeckung von Fälschungen; von H. C. Sorby. |
Autor: | H. C. Sorby |
Fundstelle: | Band 198, Jahrgang 1870, Nr. LXXXII., S. 334 |
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LXXXII.
Anwendung des Spectroskops zu technischen
Untersuchungen und zur Entdeckung von Fälschungen; von H. C. Sorby.
(Schluß von S. 254 des vorhergehenden
Heftes.)
Sorby, über Anwendung des Spectroskops zu technischen
Untersuchungen und zur Entdeckung von Fälschungen.
5) Anwendung des Spectroskops auf die
Chemie des Bieres.
Beim Studium der Färbstoffe des Bieres ist es zuerst wünschenswerth diejenigen zu
kennen, welche bei den verschiedenen zum Brauen gebrauchten Substanzen gefunden
werden; es ist aber nicht nöthig, solche Farben in Betracht zu ziehen, die im Wasser
unlöslich sind.
Wenn „Malz“ in heißem Wasser digerirt wird, so wird ein
orangegelber Farbstoff ausgezogen; aber die Lösung enthält so viel Zucker und Gummi,
daß die nöthigen Experimente dadurch gehindert werden. Es muß also bis zur Dichtigkeit von Syrup
abgedampft, Alkohol nach und nach zugegeben und der ausgeschiedene Gummi und Zucker
gut verrührt werden, so daß so viel als möglich Farbstoff vom Alkohol gelöst wird.
Nachdem diese Lösung gestanden hat, bis sie ganz klar wird, gibt sie bei dem
Abdampfen einen blaß orangegelben Syrup, welcher, in Wasser oder Alkohol gelöst, ein
Spectrum ohne sehr bestimmten Charakter gibt. Ammoniak macht es zu einem tieferen
und glänzenderen Gelb, und die gleiche Aenderung entsteht, wenn Schwefelsäure
zugesetzt wird. (Bei allen diesen Prüfungen muß man eine Mischung von gleichen
Mengen der concentrirten Säure und Wasser anwenden, denn wenn die Säure zu stark
ist, verkohlt sie vegetablische Substanzen, und wenn zu schwach, so wirkt sie nicht
genug.)
Die Farbe von „Malz“ wird viel dunkler durch Zufügen von
Salpetersäure oder Kalium-Chlorat; aber zu viel von letzterem macht, daß es
schnell zu Blaßgelb verblaßt, währenddem Natrium-Hypochlorit in geringer
Menge es etwas mehr orange macht; Zusatz größerer Menge ändert es in sehr blasses
Gelb um. Die charakteristische Probe ist Natrium-Hypochlorit (unterchlorigsaures Natron, Eau de Javelle) zu einer wässerigen oder alkoholischen
Lösung gegeben, in welcher ein wenig Citronensäure aufgelöst ist. Die Zugabe einer
passenden Menge Hypochlorit macht die wässerige Lösung zu einer Fleischfarbe (pink), die tiefer wird; aber sie ist nicht klar, und
wenn sie steht, so läßt sie reichlichen fleischfarbenen flockigen Satz fallen. Am
vortheilhaftesten gesehen ist das Spectrum 4 – – 8 .. 10 –
– – –, ohne bestimmte enge Absorptionsbänder. Wenn aber die
Farbe in Alkohol gelöst war, bleibt die Lösung klar; es ist ein wohl markirtes Band
am gelben Ende des Grün, welches zuerst in 4 3/4 sich befindet, und wenn die Farbe
tiefer wird, deutlicher erscheint und auf 5 steigt. Der fleischfarbene Bodensatz von
der Lösung im Wasser wird durch Alkohol leicht aufgelöst und gibt das gleiche
Spectrum. Diese Thatsachen sind so einzig, daß der Farbstoff
des „Malzes“ in complicirten Mischungen leicht erkannt
werden kann.
Er kommt allerdings bei „Gerste“ nicht vor, und muß deßhalb im
Proceß des Malzens gebildet werden. – Wasser zieht aus der Gerste eine
braune, in Alkohol unlösliche Farbe, welche genau der Farbe von Lakritzen (Succus Glycyrrhizae) entspricht; auch eine gelbe, im
Spiritus lösliche Farbe, welche der vom „Hopfen“ erhaltenen zwar nicht ganz genau entspricht, aber doch
so wenig von ihr verschieden ist, daß es wahrscheinlich die gleiche Farbe in einem
weniger reinen Zustande seyn dürfte.
Wenn „Hopfen“ in Wasser gekocht wird,
die Lösung verdampft und Gummi u.s.w. durch Alkohol entfernt wird, so erhält man
eine orangegelbe Farbe, die im allgemeinen Aussehen und in ihrem Verhalten zu den
meisten Reagentien der Farbe vom Malz sehr ähnlich ist.
Sie kann jedoch mittelst Natrium-Hypochlorit leicht
unterschieden werden; denn wenn letztere zu einer zuerst mit etwas
Citronensäure behandelten wässerigen Lösung gegeben wird, so wird die Farbe nur zu
einem sehr blassen Gelb, ohne eine Schattirung von Fleischfarbe. Diese Farbe oder
wenigstens die Farben welche ich nicht von derselben unterscheiden konnte, wird bei
verschiedenen Arten von verwelkten Blättern, Stengeln und
Wurzeln gefunden und scheint sehr allgemein verbreitet zu seyn.
Wenn man das theilweise verkohlte Malz, welches zum Brauen von Porter und ähnlicher schwarzer Biere gebraucht wird, in Wasser digerirt,
so erhält man eine dunkle Lösung, und beim Verdampfen zu kleinem Umfang und
Behandlung mit Alkohol wird beinahe diese ganze dunkle Farbe mit dem Gummi
niedergeschlagen. Um sie reiner zu erhalten, kann man sie ein- oder zweimal
in etwas Wasser wieder lösen und durch Alkohol präcipitiren. In Wasser gelöst gibt
sie eine orangebraune Lösung, mit einem Spectrum ... 4 .. 5 – – 6
––––, welches durch Ammoniak etwas dunkler wird; in
Schwefelsäure gelöst, sind Farbe und Spectrum beinahe gleich. – Oxydirende
Reagentien machen sie in keiner Auflösung dunkler, sondern nur zu einem blassen
Gelb.
Außer dieser dunklen Farbe enthält sehr getrocknetes „Malz“ ein Orangegelb, welches sowohl in starkem Alkohol als
in Wasser löslich ist. Es unterscheidet sich von der, die man von blassem Malz
erhält, dadurch, daß es durch die Wirkung des Natrium-Hypochlorits gar nicht
fleischfarben wird, und unterscheidet sich von dem Farbstoff von Hopfen oder Bier,
mit deren allgemeiner Farbe es übereinstimmt, dadurch, daß es durchaus nicht dunkler
wird durch Hinzuthun von oxydirenden Reagentien zu der Lösung in Schwefelsäure, als
wäre sie schon in einem oxydirenden Zustande.
„Lakritze“ wird hauptsächlich durch
eine braune Substanz gefärbt, welche der bei dunkelm Malz vorkommenden sehr ähnlich
ist. Wenn Alkohol zu der starken wässerigen Lösung gegeben wird, so wird sie in der
gleichen Art präcipitirt; in Wasser gelöst, ist die Farbe im Allgemeinen sehr
ähnlich, obgleich etwas mehr orange. Sie können jedoch leicht durch die Wirkung von
oxydirenden Reagentien unterschieden werden. Wenn zu Lösungen in Schwefelsäure von
gleicher Farbentiefe gleiche Mengen von Kalium-Chlorat (chlorsaures Kali,
– Kali muriaticum
oxygenatum) nach und nach gethan werden, so wird das
Malz zuerst viel blasser orange und dann blaß gelb, während Lakritze orange wird,
welche Farbe nicht blaß wird, bis viel mehr Chlorat dazu gethan wird, als genügen
würde, um das Malz sehr blaß zu machen. – Obgleich sie also sehr leicht von einander unterschieden werden können, so
ist es doch, wenn sie vermischt werden (wie bei Porter),
schwer, entschiedene Resultate zu bekommen. Die Veränderung der Farbe ist sehr ähnlich in der Art und unterscheidet sich nur im Maaße, so daß das Hinzuthun von zu viel Chlorat die
Lakritze so blaß orange machen kann wie das Malz, und wenn nicht viel Lakritze mit
Malz vermischt ist, so ist es sehr schwer, sie zu erkennen. Doch kann ihr
Vorhandenseyn in gewöhnlichem Porter oder Braunbier mit Sorgfalt leicht entdeckt
werden.
Derjenige Farbstoff des Porters, welcher in starkem Alkohol löslich ist, gibt die
gleiche Reaction, wie eine Mischung derjenigen von Bier und dunkelm Malz.
Natrium-Hypochlorit macht die Lösung in Schwefelsäure zu einer rothen, aber
nicht so tiefen Schattirung wie bei Bier.
Die beim Brauen erhaltene Bierwürze (in England
„süßes Kraut“, sweet wort
genannt) enthält die schon beschriebene Malzfarbe, und
nach dem Sieden mit Hopfen die Hopfenfarbe; aber nach der Gährung findet man, daß eine Aenderung
stattgefunden hat, welche noch weiter geht, wenn das Bier im Fasse aufbewahrt wird.
Diese Veränderung wird am besten gezeigt durch Hinzuthun von
Natrium-Hypochlorit zu der Lösung des Farbstoffes in Schwefelsäure; Gummi
u.s.w. muß durch Alkohol entfernt werden, wie beim Malz erwähnt. Man nimmt zwei
Beobachtungsrohre, löst in einem die Farbe der ungegohrenen Würze und in dem anderen
ein gleiches Quantum der Bierfarbe, von Bier, das einige Monate im Fasse war; die
allgemeine Färbung zeigt sich sehr ähnlich. Da die Lösungen oft trübe sind, so ist
es gut, die Röhren zu 3/4 mit in gleicher Menge Wasser gelöster Schwefelsäure zu
füllen, und dann Alkohol nachzufüllen, worauf der gefärbte Syrup auf einem
Platindraht zugegeben und durch Rühren gelöst werden kann. Wenn man nach und nach
Natrium-Hypochlorit zu einer solchen Lösung der nicht gegohrenen Bierwürze
gibt, so wird sie zuerst etwas mehr orange und dann blaß gelb; wogegen bei Bier,
welches im Fasse war, die Farbe nach und nach dunkel fleischfarben wird, welche,
wenn sie stark ist, 3 . – 4 –––– gibt, und am
vortheilhaftesten gesehen 5 – – 7 1/2 ... 9 1/2 – – 10
––––, und deßhalb ein breites Absorptionsband bei 6 1/4
hat. Wird mehr Hypochlorit hinzugethan, so wird es mehr orange und schließlich orangegelb. Die
gegohrene Würze gibt die Reaction unmittelbar, weßhalb es scheint, daß die Aenderung
während der Gährung beginnt und fortfährt, wenn das Bier im Fasse gehalten wird.
Dennoch scheint sie nicht nur von der Gährung abhängig zu seyn, da keine solche
Aenderung eintritt, wenn die Gährung in kleinem Maaße geschieht; deßhalb mag sie
vielleicht der Desoxydation zuzuschreiben seyn, welche in einer großen Quantität,
die der Luft weniger ausgesetzt ist, eher stattfinden wird.
Wenn es in irgend einem Falle wünschenswerth wäre zu ermitteln: ob eine gemischte Flüssigkeit Bier enthält oder nicht, so möchten uns die
verschiedenen Reactionen mit den schon erwähnten Reagentien in den Stand setzen,
eine sehr bestimmte Antwort zu
geben, wenn andere Proben mißlingen; aber es würde so viel von den Umständen des
einzelnen Falles abhängen, daß man eine allgemeine Regel nicht geben kann.
6) Ueber einige Fälschungen von
Malzgetränken.
Ich habe viele Experimente gemacht, um zu finden, wie die Spectralanalyse zur
Entdeckung von Fälschungen des Bieres benutzt werden
kann. Viele von den Stoffen im Biere werden in so kleinen Quantitäten zugethan und
geben so wenig Farbe, daß es unmöglich scheint, sie durch die Spectra zu entdecken.
Ich habe besonders denen meine Aufmerksamkeit geschenkt, welche als Ersatz für
Hopfen gebraucht werden, wie Pikrinsäure, Enzianwurzel,
Columbowurzel und die ganze Pflanze der Ophelia chirata, gewöhnlich bekannt unter dem einfachen Namen
„Chiretta“. Ich habe keinen Unterschied zwischen dem
Farbstoffe von Enzian, Chiretta und Hopfen finden können. Sie geben alle die
gleichen Reactionen und Spectra mit den verschiedenen Reagentien, oder wenigstens so
sehr ähnliche, daß es unmöglich erscheint, sie in Gegenwart des Farbstoffes von
Würze oder Bier zu entdecken; Columbowurzel dagegen enthält zwei Farben, deren eine
ganz verschieden ist von irgend einer bei ächten Malzgetränken zu findenden. Der
äußere Theil der Wurzel ist gelb und Wasser zieht daraus eine glänzende gelbe Farbe.
Der innere Theil ist brauner und enthält dieses Gelb nicht, sondern eine braunere
Farbe, welche auch bis zu einem gewissen Grade in der äußeren Schicht vorkommt. Wenn
man die wässerige Lösung zu kleiner Masse verdunstet und wieder in Alkohol auflöst,
so wird diese braune Farbe ungelöst bleiben; aber die glänzende gelbe Farbe bleibt
im Alkohol in einem sonderbaren trüben Zustande. Die braune Farbe scheint mit der
bei Lakritze gefundenen identisch zu seyn und kann durch keine Reaction entdeckt werden; aber die
gelbe Farbe kann man erkennen, wenn Bier durch ein geringes Quantum von
Columbowurzel gefälscht ist.
Beim Untersuchen von verdächtigem Bier sollte dasselbe, neben einem gleichen Quantum
von achtem Bier, in besonderen Schüsseln abgedunstet werden, so daß die Resultate
genauer verglichen werden können. Das Vorhandenseyn von Columbowurzel wird zuerst
dadurch verrathen, daß das Harz, welches sich bei dem Verdunsten trennt,
außergewöhnlich gelb ist, und wenn der Syrup in Alkohol gelöst und die Lösung bis
zum Trocknen abgedunstet wird, so ist die gereinigte Farbe entschieden glänzender
gelb als sie seyn sollte. Wenn man nun zwei Beobachtungsrohre nimmt, so sollte so
viel von der Farbe des ächten Bieres in dem einen gelöst werden – mit
Schwefelsäure – daß es ein entschiedenes Orangegelb gibt, mit einem Spectrum
5 .. 6 – – 7 ––––, und in dem anderen so
viel von dem verdächtigen Material, daß man eine Farbe von ungefähr der gleichen
Schattirung bekommt. In beiden Fällen sollte ein Viertel der Menge der Flüssigkeit
Alkohol seyn, um die Bildung eines Niederschlages zu verhindern, dann muß
Natrium-Hypochlorit sehr langsam zugegeben werden, und in gleicher Menge zu
beiden; hierdurch werden zuerst beide roth, mit einer mehr fleischfarbenen Nüance im
ächten Bier. Nachdem so viel hinzugethan ist, daß beide so dunkel werden als sie
werden können, so wird das ächte durch ein wenig mehr blaßgelb werden und ein
Spectrum geben 7 .. 8 – – 9 ––––, während
das Columbowurzel enthaltende Bier schön rothorange bleiben wird mit Spectrum 3 1/2
.. 4 1/2 – – 5 ––––. Wenn eine zu große
Menge Hypochlorit dazu kommt, so wird die Farbe der Columbowurzel viel blasser gelb
werden, so daß sie sich kaum von ächtem Bier unterscheidet, und muß man es daher
nach und nach und in kleinen Quantitäten hinzuthun. Durch dieses Mittel kann die Verfälschung von Bier durch zwei Unzen Columbowurzel
per Gallon sicher entdeckt werden; viel weniger als besagtes Quantum würde
kaum zuverlässige Resultate geben, wenn es nicht möglich wäre, die noch nicht
gegohrene Würze zu untersuchen. Das Hinzuthun von Hypochlorit zu ächter Würze macht
diese gar nicht roth, sondern nur blaßgelb; ist Columbo vorhanden, wird sie
entschieden roth.
„Pikrinsäure“ kann schon entdeckt
werden, wenn sie in nicht größerem Quantum als 1 Gran auf den
Gallon vorhanden ist. In Wasser gelöst, ist sie von glänzend gelber Farbe
und schneidet das blaue Ende des Spectrums in genügend bestimmter Art, mit Spectrum
8 1/2 ... Sie wird durch Ammoniak oder Citronensäure nicht verändert, auch wird sie nicht blaß durch
Natrium-Hypochlorit, wenn zu einer sauren Lösung gegeben. Die auffallendste
ist die durch Hinzuthun von Schwefelsäure bewirkte Aenderung, bei welcher die Farbe
so viel blasser wird, daß ein paar Tropfen zu der wässerigen Lösung in einer der
kleinen Röhren hinzugethan, die Flüssigkeit beinahe farblos machen. – Um sie
bei Bier zu entdecken, muß man etwa eine Unze bis zum
Trockenwerden abdunsten, dann wieder lösen in nicht mehr Wasser, als die Lösung so
weit genügend flüssig macht, daß Blasen leicht aufsteigen können. Es muß in eine
Probirröhre gebracht und mit Aether geschüttelt werden, welcher den größten Theil
der Pikrinsäure löst, aber kaum die Farbe aus ächtem Bier zieht. Da es sehr wichtig
ist, die Verunreinigung mit irgend einem in Aether nicht löslichen Material zu
vermeiden, so ist es gut, in dem ersten Falle etwas mehr als die Masse des
concentrirten Bieres zu brauchen und es in eine andere vollkommen trockene Versuchsröhre überzugießen, dann mit einer frischen
Quantität Aether zu schütteln und zu dem ersten zu geben, indem man es so
einrichtet, daß die Totalmasse Aether eine halbzöllige Versuchsröhre zur Höhe von
etwa zwei Zoll füllen kann. Nachdem es gekorkt ist, muß man es stehen lassen, bis es
ganz klar ist und bis solche Partikeln, die im Aether nicht lösbar sind, sich an den
Seiten der Röhre festgesetzt haben. Die klare Lösung muß dann in eine andere Röhre
gegossen werden, Wasser dazu bis zu der Höhe von etwa 1/2 Zoll und mit dem Aether
gut geschüttelt. Nachdem es sich am Boden gesammelt hat, muß der Aether durch eine
Pipette entfernt, die wässerige Lösung mit etwas frischem Aether gewaschen und dann
bis zum Trocknen abgedampft werden. Beim ächten Bier zieht der Aether kaum Farbe
heraus und der größte Theil davon und des harzigen Stoffes bleiben dann im Aether,
so daß bei dem Abdampfen der wässerigen Lösung, welche kaum eine Farbe hat, nur eine
geringe Spur von Gelb sich ergibt, so frei von Harz, daß wir, wenn in Wasser gelöst
und ein bis zwei Tropfen Alkohol dazu, eine klare, sehr blaß gelbe Lösung erhalten,
so blaß daß, wenn eine Unze Bier gebraucht war, das Spectrum ungefähr 10 .. 11 .
–––– ist und durch Schwefelsäure zu 9 .. 10 –
– 11 –––– wird. Wenn dagegen Pikrinsäure vorhanden ist, so ist die Lösung in Aether
entschieden klar, glänzend gelb. Der größte Theil der Farbe wird durch das Wasser
herausgezogen und beim Abdampfen bis zum Trocknen wird mehr oder weniger klar
glänzendes Gelb erlangt. Wenn nicht mehr als ein Gran per Gallon vorhanden wäre, mit einem Tropfen Alkohol in Wasser gelöst, so
würde eine klare, glänzend helle Lösung sich ergeben, mit dem Spectrum 8..., das
viel blasser würde durch Hinzufügen von Schwefelsäure, welche die Pikrinsäure entfärbt und nur die
Farbe des Bieres selbst zeigt, welche, falls eine Unze gebraucht und das ganze
Ergebniß in die Beobachtungsröhre gebracht wäre, nicht tiefer wäre als 9 .. 10
– – 11 ––––, oder entschieden blasser als
vor dem Hinzufügen von Schwefelsäure gesehen, sogar wenn
weniger Pikrinsäure als ein Gran per Gallon in dem
Biere vorhanden wäre.
Ich konnte keinen wesentlichen Unterschied zwischen dem Farbstoff von „Cocculus Indicus“ und Lakritze finden, und obgleich es schwer wäre es positiv
zu beweisen, so halte ich es doch für sehr wahrscheinlich, daß eine kleine Quantität
dieses Farbstoffes die Ursache der braunen Farbe von „Chiretta“
ist und von der leicht braunen Schattirung bei Hopfen. Es wäre also unmöglich,
„Cocculus Indicus“ im
Porter durch Hülfe seines Farbstoffes zu entdecken, selbst wenn er in viel größerer
Menge vorhanden wäre, als je der Fall seyn kann.
Obgleich die Entdeckung von „Gelbwurz“ (Turmeric) in Bier nicht
nothwendiger Weise von dem Spectrum-Mikroskop abhängt, so ist doch die
gebrauchte Methode so eng mit diesem Gegenstande verwandt, daß ich sie wohl
beschreiben kann. Die beste Probe für ihr Vorhandenseyn ist der sehr stark
fluorescente Charakter der Lösung in Benzol. Die alkoholische Lösung ist viel
weniger fluorescent. Um die Fluorescenz zu entdecken und das Spectrum des
zerstreuten Lichtes zu untersuchen, habe ich es sehr angemessen gefunden, Gefäße zu
benutzen, ungefähr 3/4 Zoll hoch, aus mäßig dicker Barometerröhre gemacht, mit einem
inneren Durchmesser von etwa 1/6 Zoll, an einem Ende gerade geschnitten und polirt
und am anderen, welches durch schwarzen Lack in einen kleinen Messingfuß gesetzt
wird, zugeschmolzen. Wenn man eine klare Lösung hineinbringt, sie mit einem kleinen
Stück dünnem Glas zudeckt, die Röhre auf der Seite durch starkes Tageslicht erhellt
und die Achse hinuntersieht, so erscheint die Flüssigkeit ganz schwarz, wenn sie gar nicht fluorescent ist, denn kein Licht wird
zurückgeworfen weder von dem Apparat noch von der Flüssigkeit; währenddem, wenn sie
fluorescent ist, sie mehr oder weniger undurchsichtig (opaque) aussieht und von einer von der Natur der Substanz abhängenden
Farbe. Solche Röhren können leicht auf das Gestell (stage) des Mikroskops gestellt werden, um das Spectrum zu beobachten,
welches in manchen Fällen merkwürdig ist, indem es eines oder mehrere schmale
glänzende Bänder zeigt.
Bei „Gelbwurz“ gibt ein sehr geringes Quantum in Benzol gelöst
eine prächtige mehr oder weniger blaugrüne Fluorescenz, mit keinen besonders dunkeln
oder glänzenden Bändern. Eine halbe Unze des verdächtigen Bieres muß zu einer so
kleinen Masse abgedunstet werden, daß es nur ungefähr einen halben Zoll Höhe in einem Proberohr
von 1/2 Zoll Durchmesser einnimmt, dazu gibt man eine gleiche Menge Benzol, mit dem
gleichen Quantum Alkohol; denn ohne letzteren sammeln sich die Tröpfchen von Benzol
sehr langsam. Nachdem das Ganze wohl gerührt ist, muß die Röhre bei Seite gesetzt
werden, bis das Benzol sich oben als klare Lösung gesammelt hat, die dann in eines
der eben beschriebenen Gefäße gebracht wird. Bei reinem Bier ist diese Lösung von
schwach gelber Farbe, aber beinahe nicht fluorescent. Wenn nicht mehr als ein Gran
„Gelbwurz“
zu einem Gallon Bier gethan ist, ist die Fluorescenz so
stark, daß sie nicht vortheilhafter gesehen werden könnte, und sogar 1/10, Gran per Gallon kann mit Sicherheit entdeckt werden. – Man sieht also,
daß die Spectralmethode uns in Stand setzt, das Vorhandenseyn einiger Fälschungen zu
entdecken; zu gleicher Zeit aber wäre es immer nöthig zu bedenken, daß es möglich
ist, daß einige der von mir beschriebenen Farbstoffe selbst sich verändern können,
wenn sie lange Zeit in Lösung gehalten werden.
Fälschungen bei Droguen-Waaren.
7) Senf.
„Gelbwurz“ kann leicht bei beinahe
allen Sorten von gemahlenem „Senf,“ die in Läden verkauft werden,
entdeckt werden, und soweit ich von der Intensität der Fluorescenz urtheilen kann,
variirt die Quantität von ungefähr 1/3 bis 1/2 Proc.
Die natürlichen Senfsamen enthalten eine gelbe, im Wasser lösliche Farbe, wie
diejenige welche man bei vielen gelben Blättern findet; ferner eine gelbe Farbe, im
Wasser unlöslich, aber in Alkohol löslich, welche dem Xanthophyll von gelben
Blättern entspricht; oft ist auch bei nicht ganz reifen Samen ein kleines Quantum
Chlorophyll vorhanden. – Gepulverter Senf soll in Alkohol digerirt werden,
ungefähr ein gleiches Quantum Wasser dazu gethan und die Lösung filtrirt werden. Mit
Benzol gerührt kommt dieses hinauf, mit der Farbe von Gelbwurz, welche durch ihre
stark grüne Fluorescenz leicht entdeckt werden kann. Wenn Chlorophyll vorhanden
wäre, würde es eine rothe Fluorescenz geben, und mit transmittirtem Licht ein
Spectrum mit gut markirten Absorptionsbändern.
8) Rhabarber.
Das gleiche Verfahren kann mit Erfolg bei Rhabarber
angewendet werden, und sogar 1/10 Proc. Gelbwurz kann bei nicht mehr als 2 1/2 Gran
Rhabarber entdeckt werden. Es ist durchaus nicht schwer, auf diese Art geringe blasse
Rhabarber zu unterscheiden, welche durch „Turmeric“ so gefärbt
ist, daß sie demjenigen von bester Qualität ähnlich ist.
Die Entdeckung von kleinen Quantitäten „Camboja-Gummi“,
welches hinzugethan wird, um die purgirende Wirkung von solchen geringeren Sorten zu
erhöhen, ist nicht so leicht und erfordert einige Sorgfalt, besonders wenn
„Gelbwurz“ vorhanden ist. Das verdächtige Pulver wird auf
ein kleines Filter gebracht und so wenig Alkohol dazu gethan, daß man einige Tropfen
einer klaren Lösung erhält, welche eine verhältnißmäßig große Menge sehr löslicher
„Camboja“ enthalten würde, und nur wenig von der weniger
löslichen Farbe von Rhabarber selbst. Diese alkoholische Lösung muß dann mit
Schwefelkohlenstoff (Bisulphide of carbon) geschüttelt
werden; dann wird die oben schwimmende alkoholische Lösung mittelst einer Pipette
und Löschpapier entfernt und die Lösung in Schwefelkohlenstoff bis zum Trocknen
abgedampft. Diese würde eine verschiedenen Sorten von
„Rhabarber“ (vielleicht auch Turmeric und Camboja) eigene
Farbe enthalten. Wenn eine kleine in Benzol gelöste Menge die grüne fluorescente
Lösung gibt, ist „Gelbwurz“ vorhanden, und um
„Camboja“ zu entdecken, wäre es dann nöthig, wieder in
Alkohol zu lösen und etwas Citronensäure hinzuzuthun, welche die Farbe von Gelbwurz
so ändert, daß sie nicht mehr entfernt wird durch Schütteln mit Schwefelkohlenstoff,
während Camboja unverändert bleibt und durch denselben von der alkoholischen Lösung
entfernt wird. Nachdem diese getrennt, der Schwefelkohlenstoff bis zur Trockne
abgedampft und in Alkohol wieder gelöst ist, muß ein kleines Quantum einer
alkoholischen Lösung von Jod dazu gethan werden, sodann Ammoniak im Ueberschuß,
etwas unterschwefligsaures Natron und ein Tropfen Wasser, um es zu lösen; dieses
entfernt vollständig das freie Jod, welches nach Hinzuthun von Ammoniak bleiben
könnte.
Bei reiner
„Rhabarber“ hat diese Lösung, wenn
stark genug, aber nicht zu stark, eine entschiedene Fleischfarbe, ohne ein wohl
markirtes Absorptionsband in irgend einem Theile des Spectrums; aber die blauen
Strahlen sind bedeutend besser als die grünen für Licht durchlässig, während, falls
Camboja bis zu 2 Proc. und mehr vorhanden ist, die von ihr kommende blaue Farbe das
blaue Licht abschneidet und die Lösung orangefarbig erscheint. Die Spectra sind wie
folgt:
Reine Rhabarber
4 ... 8 9
.. 10 – – 11 –––––
Rhabarber mit 2 Proc. Camboja
4 ... 9 – – 10
„
„ 4
„
„
4 ... 9 – – 9
Camboja allein
7 .. 8 – – 9
In vielen anderen Fällen ist Schwefelkohlenstoff ein höchst werthvolles Reagens, um
verschiedene Farben zu trennen. Reichlich zugefügt muß er mit der alkoholischen
Lösung gerührt werden; er nimmt einige Farben ganz auf und läßt den Alkohol farblos
übrig. Andere Farben werden nur theilweise entfernt, während wieder andere nicht im
geringsten verändert werden. Letztere sind gewöhnlich, aber nicht immer, die im
Wasser löslichen, während die leicht zu entfernenden gewöhnlich wenn nicht immer, in
Wasser unlöslich sind.
Die Röhren zur Untersuchung der Spectra von Lösungen in Schwefelkohlenstoff, Aether,
Chloroform oder Benzol müssen auf die Glasplatte befestigt werden durch eine
Mischung von Leim und Honig, die ganz steif ist, aber doch schmilzt, wenn sie
erwärmt wird. (So verkittete Röhren müssen mit den oben genannten Flüssigkeiten
ausgewaschen werden und niemals mit Wasser oder wässerigem Alkohol.) Die Spectra der
in Schwefelkohlenstoff gelösten Farben sind viel mehr charakteristisch, als wenn sie
in irgend einer anderen Flüssigkeit gelöst sind. Bis jetzt habe ich zwei oder drei
Dutzend verschiedene vegetabilische Farben gefunden, welche in diesem Reagens lösbar
sind. Die Absorptionsbänder sind viel weiter entfernt von dem blauen Ende, wenn sie
in jenem Theile vorkommen, so daß sie viel deutlicher sind, und ihre Lage ist keinen
Aenderungen unterworfen durch irgend einen Wechsel der Verdunstung, wie es bei
gewöhnlichem Alkohol der Fall ist, welcher sie schwächer machen und den Bändern eine
ganz andere Lage geben kann.
Im Ganzen sind die Spectra so charakteristisch und gleichförmig, daß verschiedene
Farben, in Schwefelkohlenstoff löslich, gewöhnlich auf sehr befriedigende Art erkannt werden können schon allein
durch das Spectrum jener Lösung; dieß ist von um so höherem Werthe, weil
solche Farben selten durch ihr chemisches Verhalten
unterschieden werden können. – Die „getrocknete“ Farbe
muß in frischem Schwefelkohlenstoff gelöst werden; denn wenn sie sich von Alkohol
trennt, so enthält sie etwas von jener Flüssigkeit in Lösung, welche die Lage der
Bänder ändert. Zur Erklärung davon einige Beispiele:
9) Käse.
Käse von Orangefarbe wurde in Schwefelkohlenstoff digerirt, die Lösung mit Alkohol
gewaschen und bis zum Trocknen abgedunstet. Bei Wiederlösung in Alkohol,
Flüssigmachen mit etwas Wasser wurde ein bedeutendes Quantum öligen Stoffes
getrennt, und nachdem die klare Lösung bis zum Trocknen abgedampft und in
Schwefelkohlenstoff wieder gelöst war, gab es das Spectrum 5 3/8
7 1/8, welches genau
demjenigen von Orleans (Annatto
– Bixa Orleana) entspricht.
Bei allen solchen Untersuchungen ist es nöthig, hohe Untersuchungsbehältnisse zu
gebrauchen (ich brauche eines 2 1/2 Zoll hoch), so daß die Schwefelkohlenstoffmenge
im Vergleich zu der Menge von Oelen groß seyn kann; denn das Vorhandenseyn von viel
Oel macht, daß die Bänder näher am blauen Ende sind, und stört die Entstehung des
charakteristischen Spectrums.
10) Butter.
Indem ich gelbe Butter in ungefähr gleicher Art
behandelte, erhielt ich das Spectrum . Dieses ist ganz verschieden von dem
bei Käse und entspricht dem Spectrum der Farbe der äußeren Orangetheile von Rüben; aber ich bin nicht ganz sicher, ob dieß nicht von
den zum Futter für die Kühe verwendeten Rüben herstammte, obgleich ich eher glaube,
daß es künstlich zugesetzt wurde, um die Farbe der Butter zu erhöhen.
Der Unterschied zwischen den Spectren der oben genannten Farben und verschiedenen
anderen, die mit ihnen nahe verwandt sind, wird aus folgender Tabelle besser zu
verstehen seyn. In allen Fällen sind sie die von Lösungen in reinem
Schwefelkohlenstoff.
Roth Annatto (Orleans)
5³/₈
7¹/₈
Aeußere Schicht der Rüben und Schalen
von verschiedenen Früchten
Xanthophyll von vielen gelben Blättern und
Blumen und aus dem Inneren der
Rüben
Farbe der Blumenblätter von Brassica und vieler anderen
gelben Blumen
6³/₄
8³/₈
Orangegelbe Farbe von Runkelrübenwurzeln
und den Blumen von Eryssiumum Perofskianum
Man sieht also, daß diese Spectra so deutlich von einander verschieden sind, daß man
daraus zu erkennen vermag, von welchen verschiedenen Materialien sie herrühren; oft
können die Farben noch weiter unterschieden werden durch ihr verschiedenes Verhalten
zu Schwefelkohlenstoff und Alkohol, indem einige heinahe ganz, andere nur sehr
theilweise von der alkoholischen Lösung durch dieses Reagens entfernt werden, so daß
sie getrennt werden können, wenn zwei vermischt vorkommen, wie es bei einigen
Blättern und Blumen nicht ungewöhnlich ist. Wenn man zuerst die alkoholische Lösung
mit etwas Schwefelkohlenstoff schüttelt und diesen mit Alkohol wäscht, so kann man eine
Farbe beinahe rein erhalten und dann, wenn man mit einem zweiten kleinen Quantum
Schwefelkohlenstoff schüttelt und denselben wieder wegnimmt, so kann die andere
Farbe beinahe rein erhalten werden, indem man die alkoholische Lösung bis zum
Trocknen abdunstet und den Rückstand in Schwefelkohlenstoff löst, wodurch die
zahlreichen im Wasser löslichen Farben, die so oft bei Blättern, Blumen und Früchten
vorkommen, unlöslich werden. Es sind nun beinahe zwei Jahre, daß ich das
Vorhandenseyn einer großen Anzahl von verschiedenen Substanzen ermittelt habe, von
welchen wenigstens acht letzthin durch Dr. Thudichum
Procedings of the Royal Society, vol. XVII p. 253, Januar 1869. unter dem
allgemeinen Namen Leuteïne beschrieben worden
sind. Ich glaube, dieser neue Namen kann als dem alten Namen Xanthophyll entsprechend betrachtet werden, der bisher ungenau für eine
ganze Reihe gelber Farben gebraucht wurde, von denen einige den unter Leuteïne vorkommenden entsprechen. Wenn es
wünschenswerth wäre, einen allgemeinen Namen zu haben, so könnte allerdings der
Ausdruck Leuteïne gebraucht werden; aber ich muß
Verwahrung dagegen einlegen, daß Stoffe, wie die von Dr.
Thudichum beschriebenen, einen einzigen Farbestoff
ausmachen. Einige ihrer Eigenschaften sind in der That ähnlich; aber das ist oft der
Fall bei den Substanzen, welche genau verwandte Spectra geben, auch wenn andere
Umstände zeigen, daß sie ganz von einander verschieden sind. Denn es scheint eine
Art Zusammenhang zwischen optischen Charakteren und chemischen Reactionen zu bestehen. Das ist aber kein
Grund Stoffe zu vermengen und mit gemeinsamen Namen zu bezeichnen, welche
Absorptionsbänder an deutlich verschiedenen Stellen des Spectrums aus einander
ähnlichen Lösungen geben.
11) Saffran.
Die Verfälschung von Saffran mit den zerschnittenen Blüthenblättern von gelbem
„Crocus“ könnte leicht entdeckt werden (sogar aus einer
Lösung beider) durch das merkwürdige Spectrum des letzteren, wenn die Wirkung des
Broms durch Schwefelkohlenstoff oder schwefligsaures
Natron desoxydirt worden. Zu der alkoholischen Lösung der in Wasser löslichen Farben
muß eine wässerige Lösung von Brom sehr langsam gegeben werden, bis sie, nachdem sie
ganz blaß geworden ist, durch Zufügen von mehr Brom leicht gelb geworden. Ueberschuß
von Ammoniak und ein wenig schwefligsaures Natron muß dann zugegeben werden. Bei reinem
„Saffran“ bleibt die Flüssigkeit
beinahe oder ganz
farblos, während Ammoniak den Farbstoff von Crocus zuerst
roth macht, dann bald gelb, und dann ändert ihn schwefligsaures Natron zu einem
merkwürdig schönen Roth, welches sehr fluorescent in Roth-Orange-Farbe
ist; das Spectrum zeigt ein glänzendes schmales Band bei ungefähr 3 1/4. Dasjenige
des transmittirten Lichtes ist sehr charakteristisch und zeigt ein ausgezeichnetes
Absorptionsband bei 4 5/8. Wenn man Citronensäure hinzuthut, so wird die Farbe roth fleischfarben;
sie ist noch sehr fluorescent, aber von einer mehr gelben Nüance als zuvor, das
glänzende Band steigt zu ungefähr 4, und das Absorptionsband in dem Spectrum des
transmittirten Lichtes steigt zu 5 1/8; aber das Hinzuthun von Chlorwasserstoffsäure
zerstört sowohl die Fluorescenz als das Absorptionsband. Die einzige Farbe, welche
ich gefunden habe, die dieser analog ist, ist eine welche bei den gelben Blumen
verschiedener mit der gemeinen Waldblume (Cherianthus
Cheiri) verwandten Pflanzen vorkommt, aber die Bänder sind an deutlich
verschiedenen Stellen. Die Fluorescenz entsteht wahrscheinlich in beiden Fällen
durch Desoxydation; denn sogar schwefelsaures Eisenoxydul hat die gleiche Wirkung
wie unterschwefligsaure Salze oder schwefligsaures Natron. Wenn zu viel Brom dazu gethan wird, so tritt diese Aenderung nicht
ein; aber mit etwas Sorgfalt kann eine kleine Menge der Blumenblätter des gelben
Crocus in einer großen Quantität Saffran entdeckt werden.
Das Vorhandenseyn von „Safflor“ kann
durch ein gleiches Verfahren erkannt werden, aber nicht so bestimmt. Nachdem man Brom und Ammoniak dazu gethan, bleibt der Farbstoff
deutlich gelb, gibt aber kein Absorptionsband, während reiner Saffran dadurch ganz
entfärbt wird.
12) Aloe.
Ich habe eine Anzahl Versuche angestellt, um zu ermitteln ob es möglich wäre, die
Verfälschung des eingedickten Aloesaftes an dem
„Leberkraut“ zu entdecken;
aber es ist mir noch nicht gelungen, eine befriedigende Methode aufzufinden. Es
scheint, daß beide den gleichen allgemein färbenden Stoff enthalten, aber die Aloe
noch einen zweiten. Wenn Ammoniak zur alkoholischen Lösung gethan wird, so gibt Aloe
eine mehr orange Farbe als Leberkraut, und der grüne Theil des Spectrums wird mehr
absorbirt, so daß die Spectra, wenn neben einander verglichen, sind:
Aloe
4 .. 6 1/2 – –
Leberkraut
6 3/4 –
–
13) Fälschungen durch Cochenille und
Magenta.
Cochenille kann am besten in Rosentinctur entdeckt werden
durch Hinzufügen von Ammoniak und schwefligsaurem Natron zur wässerigen Lösung. Dieß
verändert die Farbe von reiner Tinctur zu einem sehr
blassen Gelb, dagegen die mit Cochenille gefälschte zu lichtem Roth. Die Spectra
sind ungefähr so:
Reine Tinctur
8 .. 9 – –
10 –––––
Mit Cochenille gefälscht
3 1/4 .. 7 – – 9
–––––
Das Vorhandenseyn von Magenta kann durch das Spectrum der
Lösung in ihrem natürlichem Zustande erkannt werden. Die reine Tinctur zeigt ein
schmales Absorptionsband im Grünen, wogegen Magenta ein sehr deutliches gibt,
welches bei 5 meiner Scala liegt. Bei Damascener Pflaumensyrup und ähnlichen
Früchten kann Magenta entdeckt werden, wenn in sehr kleinem Quantum vorhanden, indem
man eine alkoholische Lösung mit Chloroform schüttelt. Wenn dann so viel Alkohol
dazu gethan wird, um das Chloroform nur theilweise zu lösen, so bleibt kaum eine
Spur Magenta in der alkoholischen Lösung, und das charakteristische Spectrum kann
leicht gesehen werden durch Untersuchung des Chloroforms, welches kaum eine andere
Farbe auszieht. Ammoniak bringt keine Aenderung hervor in einer Lösung von Magenta
in Alkohol; aber das Absorptionsband wird sofort entfernt durch eine bloße Spur von
schwefligsaurem Natron.
Ohne Zweifel wird Jeder, der sich mit technischen Untersuchungen befaßt, noch manche
andere Anwendungen von Methoden finden, die den beschriebenen ähnlich sind. Ich
mache durchaus nicht den Anspruch, den Gegenstand erschöpft zu haben. Ich habe bloß
verschiedene Fragen untersucht, um zu ermitteln, welche Methoden mit Vortheil
befolgt werden können und glaube, daß die oben beschriebenen Fälle jedenfalls die
Anwendung dieser Art von Analyse auf praktische Fragen erleichtern werden, denn ich
habe Viele getroffen, die solche gern in Anwendung brachten, aber nicht genug Zeit
hatten, um die vorbereitenden Experimente zu machen, die bei allen solchen
Untersuchungen so nöthig sind.