Titel: | Fabrikation der Eosinfarbstoffe; von Dr. Otto Mühlhäuser. |
Autor: | Otto Mühlhäuser |
Fundstelle: | Band 263, Jahrgang 1887, S. 99 |
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Fabrikation der Eosinfarbstoffe; von Dr. Otto
Mühlhäuser.
(Schluſs der Abhandlung S. 49 d. Bd.)
Mühlhäuser, über Fabrikation der Eosinfarbstoffe.
B) Herstellung der
Farbstoffe.
2) Dibromfluoresceïn.
10k Fluoresceïn werden in 80k Weingeist von 96° vertheilt und mit 12k Brom, wie oben beschrieben, behandelt. Das
Fluoresceïn geht unter Bildung von Dibromid in Lösung. Nach dem Erkalten wird
das Dibromfluoresceïn mit etwa 100l Wasser
ausgefällt und der verdünnte Bromirungsalkohol abgehebert. Das als Harz
ausgeschiedene Dibromfluoresceïn wird nach dem Waschen mit Wasser im Holzfasse
in 200l Wasser und 20k Lauge von 36° B. gelöst und nach dem
Erkalten mit 40k Salzsäure ausgefällt. Man
erhält es dann als pulverigen Niederschlag, der entsäuert, filtrirt und
getrocknet wird. Die Ausbeute beträgt 15k,4.
Eosinorange: Eine im Laboratorium ausgeführte
Vorprobe ergibt die zum Löslichmachen nöthige Menge Lauge. Man setzt zu dem in
150l heiſsem destillirtem Wasser
vertheilten Dibromeosin die nach der Vorprobe berechnete Menge Lauge zu und
dampft zur teigigen Beschaffenheit ab. Die noch teigige grüne Schmelze trocknet
man vollständig in der Trockenkammer auf Blechen. Ausbeute = 17k,0.
Fluores-ceïn
96°Alkohol
Brom
Lauge36°
Salzsäure
Eosinsäure
Lauge36°
Eosin-orange
10
80
12
20
40
15,4
8,7
17
3) Aethyltetrabromfluoresceïn.
Bromirung: In einen mit Heizmantel versehenen
emaillirten Druckkessel bringt man 80k
Spiritus von 96° und dazu 20k Fluoresceïn
unter Umrühren. Der mit einem aufsteigenden Bleikühler in Verbindung gebrachte
Kessel, der ein mit Emailüberzug versehenes Rührwerk besitzt wird geschlossen
und erhitzt. Man läſst so lange Dampf in den äuſseren Mantel einströmen, bis der
Alkohol siedet. Das Sieden erfährt man dadurch, daſs man das Verbindungsstück
von Kühler und Kessel befühlt. Erweist sich dasselbe warm, so kocht der
Alkohol.
Inzwischen hat man in einer gläsernen Hahnflasche 13k Brom abgewogen und die Flasche auf das erhöhte Kühlfaſs gestellt.
Kocht der Alkohol, so öffnet man den Hahn der Glasflasche und läſst das Brom
durch eine nur wenig in den Alkohol eintauchende Glasröhre in den Apparat
einflieſsen, der nur durch die Bleischlange mit der Luft in Verbindung steht.
Man läſst nach einander 4 Flaschen von je 13k
Brom während 50 Minuten einlaufen. Hat man zu Ende bromirt, so verschlieſst man
den Kessel so schnell als möglich mittels zweier Hähne, von denen der eine
vorher der Bromleitungsröhre Eintritt gestattete, deren zweiter aber die im
Bleikühler verdichteten Alkoholdämpfe eintreten lieſs. Unter fortwährendem
Umrühren erhitzt man den Apparat auf etwa 1at,5 Ueberdruck, stellt nach Erreichung dieses Druckes den Dampf ab und
läſst nun die Reactionsmasse 3 Stunden lang unter diesem Drucke, indem man zu
diesem Behufe von Zeit zu Zeit Dampf in den Heizmantel einströmen läſst. Nach
vollkommenem Erkalten öffnet man den Kessel durch Heben des Deckels. Der
Bromirungsalkohol wird abgezogen und der am Boden sitzende Rückstand auf ein
Asbestfilter gebracht.
Das so erhaltene Eosin zeigt in diesem Zustande eine schwarze, grünschwarze oder
braune Farbe. Bei der heiſsen Bromirung erhält man ein zum gröſsten Theile aus
Aethyltetrabromfluoresceïn und wenig Tetrabromfluoresceïn bestehendes Gemenge.
Nebenproduct ist der Aethyl- und Vinylbromid enthaltende Bromirungsalkohol,
welcher auf Eosin B und 96°-Alkohol verarbeitet wird.
Wäsche: Die Eosinsäure wird nach dem Abtropfen auf
dem Asbestfilter gepreſst und in einem emaillirten Kessel mit 100k Spiritus gewaschen, d.h. mit einem
Holzrührer im Alkohol vertheilt, absitzen gelassen, filtrirt und gepreſst. Der Filterrückstand
wird nochmals mit etwa 100l Wasser gewaschen.
– Das nunmehr braun aussehende feuchte Eosinpulver wird filtrirt, gepreſst und
auf Rahmen in der Trockenstube getrocknet. Die Ausbeute beträgt 27k Eosinsäure; die Meist- und Mindestausbeute
im Betriebe ergibt sich aus folgender Tabelle:
Fluoresceïn
Alkohol
Brom
Ausbeute
20
80
52
27,0
20
80
52
29,2
20
80
52
31,0
Spriteosin: Um die Eosinsäure einerseits von ihrem
Begleiter zu trennen, andererseits alkohollöslich zu machen, wird sie aus
alkoholischer Kalilösung krystallisirt. Das wasserlösliche Eosin bleibt dann in
der Mutterlauge gelöst, das Spriteosin dagegen krystallisirt aus dem 36
procentigen Alkohol aus.
Vor Allem muſs im Laboratorium diejenige Menge Kalilauge ermittelt werden, welche
zur Neutralisation der Säure nöthig ist. Zu diesem Zwecke werden 50g Eosinsäure abgewogen, im Glaskolben in einem
Gemische von 125g Wasser und 75g Alkohol vertheilt und zum Kochen erhitzt.
Zur kochenden Masse setzt man so lange aus einem gewogenen Tropfglase Lauge zu,
bis alles rothe Pulver verschwunden ist und man am Boden des Kolbens nur noch
flimmernde grüne Kryställchen sieht. Aus der Anzahl der verbrauchten Gramm
Kalilauge (1 Th. KHO und 2 Th. H2O) berechnet
man die Menge Lauge, welche zur Neutralisation des ganzen Postens nöthig
ist.
Zur Ueberführung der Aethyleosinsäure in das Kalisalz bringt man in einen mit
Rückfluſskühler versehenen emaillirten Doppelkessel die 2,5 fache Menge Wasser
und die 1,5 fache Menge Alkohol, berechnet auf das Gewicht der in Verarbeitung
kommenden Eosinmenge.Im gegebenen Falle also: 27 × 2,5 = 67k,5 Wasser und 27 × 1,5 = 40k,5
Alkohol. Zu dem kalten 36procentigen Alkohol rührt man das
Eosin ein, schlieſst den Kessel und erhitzt zum Sieden. Zur kochenden Masse
läſst man in schwachem Strahle durch die Kühlschlange die berechnete, auf 80°
erwärmte Menge Kalilauge einflieſsen und zwar unter Umrühren, was man nach
Zusatz der Lauge noch 15 Minuten fortsetzt. Der erkaltete Apparat wird nach 3
Tagen geöffnet; man zieht die Mutterlauge von den Krystallen ab, bringt letztere
aufs Filter, preſst die Mutterlauge vollkommen aus, wäscht mit heiſsem Wasser
die Kuchen nochmals aus, filtrirt, preſst wieder und trocknet auf emaillirten
Trockenplatten. Ausbeute 25k,3 Spriteosin:
Aethyleosinsäure
Alkohol
Wasser
Kalilauge
Spriteosin
27,0
40,5
67,5
10,26
25,3
29,5
44,0
73,5
11,40
28,0
Aufarbeitung der Spriteosin-Rückstände: Der
Bromirungsalkohol wird in einen emaillirten Kessel gegeben und dort mit dem
gleichen Volumen kalten Wassers versetzt, das man in dünnem Strahle unter
Umrühren
Textabbildung Bd. 263, S. 102
Heiſse Bromirung; Eosinsäure;
Bromirungsalkohol; Waschalkohol; Spriteosin; Mutterlauge (destillirt);
Alkohol; Roheosinkalium; Mit HCl gefällt; Saurer Alkohol; Roheosin; Mit
Alkohol gewaschen; Mit alkoholischem NaOH krystallisirt; Roheosinnatrium;
Mit HCl gefällt u. mit alkoholischem NaOH krystallisirt; Mit HCl gefällt und
mit alkoholischem NaOH krystallisirt; Eosin B; Producte; Waschalkohol 90%;
Mutterlauge desgl. 85%; Mutterlaugenalkohol 85%
einlaufen läſst. Es scheidet sich Tetrabromfluoresceïn als
rothes Pulver ab. Man läſst absitzen, filtrirt, wäscht das Eosin mit Wasser
vollkommen aus, filtrirt, preſst und trocknet. Die weitere Verarbeitung
geschieht, wie bei den Eosin-A-Rückständen beschrieben wurde, durch Waschen mit
Alkohol und 2 maligem Umkrystallisiren des Natronsalzes aus Alkohol.
Die von den Krystallen getrennte Mutterlauge läſst man etwa 8 Tage stehen; es
scheiden sich dann noch ungefähr 2k Krystalle
ab, welche immer mit dem folgenden Posten verarbeitet werden. Die nun zum
zweiten Male abgezogene Mutterlauge wird im Destillationsapparate vom Alkohol
getrennt. Aus den im Apparate zurückbleibenden und in Wasser aufgelösten
Rückständen fällt man mit Salzsäure ziemlich reine freie Eosinsäure aus. Man
filtrirt, wäscht, preſst und trocknet die Kuchen, welche dann ebenso verarbeitet
werden wie die Eosin-A-Rückstände. Die Tabelle S. 102 gibt einen Ueberblick über
die Verarbeitung des Fluoresceïns zu Spriteosin und
über die Aufarbeitung der dabei erhaltenen
Rückstände.
Die Aufarbeitung der alkalisirten und sauren Alkohole
durch Destillation richtet sich danach, ob die Alkohole sauer oder
neutral reagiren. Die ersteren (Bromirungs- und Waschalkohol) werden im
ausgebleiten Druckkessel mit Kalkmilch neutralisirt, hierauf in den sogen.
Colonnenapparat gedrückt und rectificirt. Die alkalisch oder neutral reagirenden
Alkohole, also die Mutterlaugen- und die nur durch Wasser verdünnten Alkohole,
werden für sich rectificirt und in beiden Fällen auf 96 bis 97°-Sprit
verarbeitet. Der in der Blase zurückbleibende Rückstand, den man beim
Aufarbeiten der sauren Alkohole erhält, wird in einen Druckkessel abgelassen und
nach genügender Verdünnung mit Wasser durch eine Filterpresse gedrückt. Das
Filtrat wird auf Brom verarbeitet. Den Inhalt der
Filterpresse sowie die bei Aufarbeitung der alkalischen Alkohole erhaltenen
unreinen Farbbrühen gibt man verloren.
4) Dinitrodibromfluoresceïn.
Bromirung von Dinitrofluoresceïn in alkoholischer
Lösung (Nitrobromirung von Fluoresceïn in
Alkohol): In jeden der 5 emaillirten Kessel bringt man 60k Alkohol von 96° zu 7k feinem Fluoresceïn unter Umrühren. Zu dem
durch Rühren vertheilt gehaltenen Fluoresceïn gibt man allmählich 7k Salpetersäure von 40° B. und gleich darauf
7k,25 Brom, das man mittels eines Hebers
unmittelbar aus den Flaschen abzieht. Es scheidet sich das im Alkohol schwer
lösliche Dibromdinitrofluoresceïn ab. Die Kessel werden bis zum nächsten Tage
sich selbst überlassen. Man hebert dann die schwarze Brühe ab und wäscht den
Niederschlag einmal mit 30k Alkohol. Die aufs
Filter gebrachten Niederschläge werden nach dem Abtropfen in einer Holzbütte mit
Wasser aufgekocht, absitzen gelassen, decantirt und diese Behandlung so oft
wiederholt, bis das Kochwasser anfängt, sich schwach zu färben. Ist letzteres
der Fall, so ist alle Säure weggewaschen. Der feine Teig wird in dünner Schicht
auf dem Wasserbade
in emaillirten Schalen getrocknet. Ausbeute an gesiebter Waare 63k:
Fluoresceïn
Alkohol
Salpetersäure
Brom
Waschalkohol
Dibromdinitro-fluoresceïn
35
300
35
36,25
150
63,0
35
300
35
36,25
160
62,2
35
300
35
36,25
150
60,5
Nitrirung in Eisessig: In einen emaillirten, im
Wasserbade sitzenden Kessel bringt man 30k
Bromeosin, welches man, je nachdem man ein mehr oder weniger feines Product
erzielen will, einer alkoholisch bromirten oder einer wasserbromirten Sorte
entnimmt. Zum Bromeosin bringt man 25k
Eisessig und rührt nun das Ganze zu einem gleichförmigen Teige an, welchem man
durch tüchtiges Rühren 4k fein gemahlenen
Natronsalpeter einverleibt. Der Kessel wird. dann bedeckt und das Wasserbad
kochend gemacht. Die Reaction beginnt etwa bei 70 bis 80°, indem geringe Mengen
Salpetrigsäure und etwas Eisessig entweicht. Durch häufiges Umrühren hält man
eine gleichmäſsige Temperatur aufrecht. Nach etwa 6 bis 8 stündigem Erhitzen ist
die rothe Masse fleischfarben geworden und die Reaction beendet. Man verfolgt
den Gang der Arbeit durch Probeziehen und unterbricht denselben, wenn eine in
Ammoniak gelöste Probe, mit einer Probefarbe verglichen, auf einem Streifen
Filtrirpapier sofort blauen Farbton hervorbringt.
Die erkaltete Masse wird in einer Holzbütte mit 500l Wasser aufgekocht. Nach etwa 10 Minuten langem Kochen läſst man
absitzen und decantirt die Brühe. Den am Boden sitzenden Rückstand entsäuert man
in der oben beschriebenen Weise. Den fleischfarbenen feinen Schlamm streicht man
in dünner Schicht auf emaillirte Schalen und trocknet denselben. Ausbeute 29k,5:
Bromeosin
Eisessig
Natronsalpeter†
Ausbeute an freier Säure
30,0
25
4
29,5
29,5
25
4
29,0
29,0
25
4
28,0
† Die Salpetermenge macht man von dem zu
erzielenden Farbtone abhängig.
Nitrirung in wässeriger Lösung: 10k Fluoresceïn werden in 200l Wasser und 13k Lauge von 36° B. im Doppelkessel gelöst. In einem nebenstehenden
Doppelkessel löst man 12k Brom auf durch
Einlaufenlassen in eine Mischung von 20k Lauge
von 36° B. und 50k Wasser. Diese Salzlauge
wird zur Zersetzung von unterbromigsaurem Natron gekocht. Nach vollständigem
Erkalten läſst man die Fluoresceïnlösung und die Bromlösung in einen
emaillirten, in einem Wasserbade sitzenden Kessel ab und versetzt unter Umrühren
mit 60k Schwefelsäure von 40° B. Es scheidet
sich gelbes Bromeosin aus. Man läſst nun unter Umrühren aus einer Hahnflasche
30k Salpetersäure von 40° B. langsam
einlaufen. Die Eingabe der Säuren geschieht unter Kühlen; sobald aber alles
beisammen, erhitzt man das Wasserbad zum Kochen. Das Erhitzen der Masse dauert 5
bis 6 Stunden, indem man zeitweilig umrührt. Das rothgelbe Eosin geht
dann in das fleischfarbige Nitrobromeosin über. Das in einer Holzbütte
aufgewässerte und durch mehrmaliges Decantiren von Säure befreite Produkt wird
schlieſslich filtrirt und in dünner Schicht auf dem Wasserbade getrocknet. Die
Ausbeute beträgt 19k,5:
Fluoresceïn
Natron
Brom
Natron36° B.
Schwefels.40° B.
Salpeters.40° B.
Ausbeutean Eosin
10
13
12
20
60
30
19,5
10
13
12
20
60
30
20,0
10
13
12
20
60
30
19,0
Herstellung der Salze.
Das Löslichmachen des Dibromdinitrofluoresceïns geschieht entweder durch
Ueberleiten von gasförmigem Ammoniak über fein gesiebtes, trockenes
Dibromdinitrofluoresceïn, wie man es auf dem oben beschriebenen Wege erhält,
oder durch Zusatz von Natronlauge zu der in heiſsem Wasser vertheilten freien
Bromnitrosäure, oder aber durch Zugabe von Potaschelösung zu dem mit warmem
Wasser angerührten Eosinbrei. Erstere Methode führt zum Ammonsalze, die zweite
zum Natronsalze, die dritte endlich zum Kalisalze. Alle drei Verfahren haben
ihre kleinen Schwierigkeiten in der Ausführung.
Die Herstellung des Ammoniaksalzes des
Nitrobromfluoresceïns geschieht in derselben Weise wie diejenige des Ammonsalzes
des Tetrabromfluoresceïns, nämlich durch Ueberleiten von trockenem Ammoniak über
die freie Säure im Ammoniakkasten. In Verwendung kommen 30k Eosinsäure, wie solche nach einer der beiden
ersten oben beschriebenen Methoden erhalten wird. Die Ausbeute beträgt 31k,9:
Eosinsäure
Salmiak
Kalk
Ausbeute
30
15
30
31,9
30
15
30
31,8
Da durch die Bromirung in Alkohol oder mit Eisessig sehr reine Producte erzielt
werden, ist es empfehlenswerth, hier die Ammoniakmethode anzuwenden.
Herstellung des Natronsalzes: 30k der nach einem der drei Verfahren erhaltenen
Eosinsäure werden im emaillirten Doppelkessel in 200l Wasser vertheilt und auf etwa 90° erwärmt. Zu dieser durch Umrühren
gleichförmig gehaltenen Flüssigkeit setzt man nun Natronlauge, welche in dünnem
Strahle aus einem Hahngefäſse einläuft. Man hört mit dem Natronzusatze vor der
vollständigen Neutralisation auf. Diese ungenügende Absättigung bezweckt eine
Trennung des reinen Eosins von den sich bei der Nitrirung bildenden unreinen
Farbstoffen, die sich erst zuletzt in Natron unter Salzbildung auflösen würden,
also bei ungenügendem Natronzusatze ungelöst zurückbleiben.
Man beobachtet den Fortgang der Auflösung der freien Säuren mittels eines
Streifens Filtrirpapier und gibt schlieſslich so lange Natronlauge zu, bis eine
mit einem Glasstabe hervorgeholte Probe, auf einen schief gehaltenen Streifen
Filtrirpapier getropft, dort keinen reinen, gleichmäſsigen Flecken gibt,
sondern an der Auftropffläche eine geringe Menge festen, pulverigen Rückstand
sehen läſst, einen Schweif erzeugt. Von der Gröſse dieses Schweifes hängt die
Reinheit des Productes ab. Man kann übrigens mit der Absättigung ziemlich weit
gehen; doch erfordert die Probe immerhin einige Uebung in der Ausführung.
Die tief rothe, wenig Rückstand enthaltende Flüssigkeit wird in einer hohen
Holzbütte absitzen gelassen, nach etwa 2tägigem Stehen decantirt, filtrirt und
in einer Trockenpfanne abgedampft. Ausbeuten 29k,5 Scharlach.
Eosinsäure
Natronlauge 36° B.
Eosinscharlach
30
14,5
29,5
30
13,5
30,0
Die Herstellung des Kalisalzes erfolgt mit Kalilauge
genau wie eben beschrieben; gewöhnlich führt man jedoch die Eosinsäure mit
Potasche ins Kalisalz über. Hierbei muſs vorsichtig die Potasche zur heiſsen
Eosinflüssigkeit in kleinen Posten eingegeben werden. Die weitere Ausführung
sowie das Proben wird wie beim Natronsalz vorgenommen. Die Ausbeute beträgt
30k.
5) Tetrajodfluoresceïn.
Erythrosin B: Die Jodirung des Fluoresceïns geschieht in ähnlicher Weise wie die
Bromirung, nur mit dem Unterschiede, daſs man zur Einleitung der Reaction keine
Mineralsäure, sondern eine organische Säure, die Essigsäure, verwendet, welche
günstiger Jod abscheidend wirkt und, da sie dasselbe auflösen kann, auch in
feinerer Vertheilung zur Reaction bringt. In einem emaillirten Doppelkesselchen
von 100l Inhalt löst man auf: 6k Fluoresceïn in einer heiſsen Mischung von
8k Natronlauge von 36° B. und 60l Wasser. In einem zweiten gleich groſsen,
ebenfalls emaillirten Doppelkessel löst man: 24k unsublimirtes Jod in 27 bis 28k
Natronlauge von 36° B. und 60l Wasser. Die
erst braun, dann farblos werdende Flüssigkeit wird aufgekocht und dann in eine
tiefstehende Holzbütte von etwa 600l Inhalt
abgelassen, ebenso die Fluoresceïnlösung. Nach tüchtigem Durchrühren der
Mischung läſst man aus einem Steingutgefäſse 25k Eisessig in fingerdickem Strahle unter starkem Umrühren zur
alkalischen Mischung einlaufen. Fluoresceïn und Jod scheiden sich im Zustande
feinster Vertheilung ab und es findet Substitution statt. Ist aller Eisessig
eingelaufen, so kocht man auf und neutralisirt die braune Flüssigkeit mit 17k Lauge und fügt nun zur Lösung ein Gemisch
von 25l Wasser und 25k Salzsäure innerhalb 3 Minuten zu. Man füllt
dann das Faſs mit Wasser auf, kocht und läſst absitzen. Die heiſse Jodlösung
trennt man nach etwa 1 Stunde vom rothen Tetrajodfluoresceïn-Niederschlage durch
Decantiren in eine untergestellte Bütte. Den Rückstand bringt man auf ein
Asbestfilter, läſst dort abtropfen, gibt denselben ins Faſs zurück und kocht
darin nochmals mit etwa 300l Wasser und 10k Salzsäure. Dieses Decantiren und Umkochen wiederholt man
noch einmal, jedoch ohne Salzsäure. Man setzt nun die freie Jodeosinsäure auf
ein Filter, läſst vollkommen abtropfen, streicht den ziegelrothen Teig auf die
im Wasserbade sitzenden emaillirten Trockenschalen in dünner Schicht auf und
trocknet. Nach dem Trocknen siebt man das rothe Pulver. Man erzielt eine
Ausbeute von 15k:
Fluoresceïn
Lauge
Jod
Lauge
Essigsäure
Lauge
Salzsäure I
Salzsäure II
Ausbeute
6
8
24
28
25
17
25
10
15,0
6
8
24
28
25
17
25
15
14,8
6
8
24
28
25
17
25
12
14,5
Herstellung des Ammonsalzes: Das gesiebte Jodeosin
wird auf Hürden vertheilt und im Ammoniakkasten der Einwirkung des trockenen
Ammoniaks ausgesetzt. Wenn eine herausgenommene Probe vollständige Löslichkeit
zeigt, unterbricht man die Zuführung von Ammoniak. Man erhält als Ausbeute 15k,3 Erythrosin B:
Tetrajodfluoresceïn
Kalk
Salmiak
Ammonsalz
15,0
16
8
15,3
14,8
16
8
15,2
14,5
16
8
14,7
6) Bijodfluoresceïn.
Erythrosin G: Das weniger jodirte, hauptsächlich aus
Bijodfluoresceïn bestehende Product erhält man, wenn man statt 24k Jod nur 16k in Reaction bringt, sonst aber genau wie oben beschrieben
verfährt:
Fluo-resceïn
Lauge
Jod
Lauge
Essig-säure
Lauge
Salz-säure I
Salz-säure II
Aus-beute
Salmiak
CaO
Erythr. G.
6
8
16
20
20
17
25
10
12,9
8
16
13,2
6
8
16
20
20
17
25
10
12,5
8
16
12,9
Argenteuil bei Paris, Mai 1885.