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Ingo Klöckl
i.kloeckl@2k-software.de

Hinweis: die im Folgenden gegebenen Rezepte stellen nur Anhaltspunkte dar; keinesfalls kann für sie Gewähr übernommen oder für Schäden, die durch deren Anwendung evt. entstehen, gehaftet werden!

In der allgemeinsten Ansicht kann man den Begriff Pigment etwa wie folgt definieren:

Pigment = Farbmittel, das sich aufgrund seines Körpers zum Auftrag auf einen Malgrund eignet und diesen anfärbt, indem es Pigmentspuren auf ihm hinterläßt

Ein Beispiel für ein solches Pigment ist ein Stück Ockergestein, mit dem man durch Reiben an einer rauhen Oberfläche wie einem weiteren Stück Felsgestein Farbteilchen abreiben kann. Eine Weiterentwicklung dieser Technik führt zu den heutigen Pastellkreiden, mit denen man Pigmente ebenfalls trocken auf einen Untergrund aufträgt.

In einem engeren Sinne sind Pigmente Farbmittel, die in einem bestimmten Malmittel unlöslich sind. Das Malmittel stellt kein Lösungsmittel dar, wie beispielsweise vom Terpentin in der Ölmalerei gerne angenommen wird, sondern nur ein Aufschlämmungsmittel, um die Pigmentmasse in eine auftrags- oder streichfähige Form zu bringen, ohne jedoch die Farbteilchen an sich in eine echte Lösung zu überführen. Mit Hilfe verschiedener Malmittel kann man Pasten bestimmter Viskosität und Streichfähigkeit herstellen, die sich besonders gut für den Auftrag mit dem Pinsel eignen.

Pigment = in einem gegebenen Malmittel unlösliches Farbmittel

Malmittel = Flüssigkeit, um aus einem Pigment zum besseren Auftrag eine Malpaste oder -flüssigkeit zu bilden zu können

Man darf annehmen, daß das erste benutzte Malmittel Wasser oder eine wäßrige Lösung gewesen ist, in welchem viele der natürlich aufgefundenen Farbmittel (Erd- und Mineralfarben) unlöslich sind und natürliche Pigmente darstellen. Die Malerei mit Pigmenten ist daher sicherlich eines der natürlichsten und einfachsten Färbeverfahren.

Malerei = Färben mit Pigmenten

Aus dieser einfachsten Art, ein im Malmittel aufgeschlämmtes Farbmittel zu verwenden, heraus sind einige Techniken entstanden, die das Pigment darüberhinaus in einBindemittel einbetten. Der Vorteil des Bindemittels ist eine erhöhte Haftung der Pigmentteilchen auf dem Maluntergrund und untereinander, da das Bindemittel beim Eintrocknen eine zähe Masse bildet, die die Pigmentteilchen umhüllt. Das Ergebnis ist eine Malerfarbe im eigentlichen Sinne.

Malerfarbe = Pigment + Malmittel + Bindemittel + Zusatzstoffe

Je nachdem, welches Medium man als Mal- und Bindemittel verwendet, entstehen verschiedene Maltechniken: solche auf Basis wäßriger Bindemittel sind die Aquarell-, Kasein-, Fresko- und Gouachemalerei, solche auf öliger Basis die Ölmalerei.

Anforderungen an ein Pigment

Allen Techniken, die auf Pigmenten aufbauen, gemeinsam sind einige Eigenschaften, die die Pigmente hinsichtlich ihrer Verwendungfähigkeit als Malerfarbmittel kennzeichnen und die nun betrachtet werden sollen.

Körper eines Pigments

Der Körper ist die Eigenschaft, die einen Farbstoff zum Pigment macht, indem er dem Farbmittel Substanz verleiht. Ein Farbstoff löst sich in seinem Malmittel vollkommen auf und bildet dann eine z.B. wäßrige Lösung (Tinte), mit der man schreiben und aquarellieren, also lasieren, kann. Es ist jedoch nicht möglich, den Farbstoff so anzuteigen, daß er als dicke Paste ölmalartig vermalt werden kann (oder doch nur unter Einsatz übergroßer Mengen des Farbstoffs). Ein Pigment, also ein körperhaftes Farbmittel wie etwa durchgefärbte Ockererde, besitzt von sich aus Substanz und kann pastos vermalen werden. Vielen Farbstoffen kann Körper verliehen werden, indem sie auf feste Partikel aufgezogen werden, indem man etwa weiße Füllstoffe mit der Farbstofflösung tränkt. Farbstoffe können auch mit Metallsalzen zu Komplexverbindungen reagieren und dann unlösliche, körperhafte Fällungen bilden. Diesen Vorgang nennt man dann Verlackung, er führt beispielsweise von den Krapp-Farbstoffen zum Pigment Krapplack.

TO DO

Färbevermögen eines Pigments

Farbstoffe weisen im allgemeinen ein hohes Färbevermögen auf, Pigmente ein eher niedriges, obwohl es große Abweichungen gibt (z.B. ist Preußischblau ein sehr intensiv färbendes Pigment).

TO DO

Unlöslichkeit im Bindemittel

Wenn das Pigment mit einem Bindemittel zu einer Malerfarbe verarbeitet werden soll, muß es vor allem im Bindemittel unlöslich sein. Dies kann erreicht werden durch eine geeignete Kombination aus Farb- und Lösungsmittel. Nicht alle Pigmente, die in der Ölmalerei eingesetzt werden, können aufgrund ihrer Löslichkeitseigenschaften auch in wasserbasierenden Techniken (Aquarell, Gouache) verwendet werden. TO DO: welche lösen sich worin

Viele anorganische farbige Metallsalze sind von Natur aus in den gängigen Lösungsmitteln unlöslich und können direkt als Pigment eingesetzt werden. Organische Farbmittel dagegen stellen sehr oft zunächst Farbstoffe dar, die in Wasser oder Öl oder beidem mehr oder weniger gut bis sehr gut löslich sind. Diese Farbmittel sind für die Malerei daher ungeeignet, können aber in einigen Fällen in eine unlösliche Form überführt werden. Bei den roten Farbstoffen Karmin und Krapplack wird dies zum Beispiel erreicht durch Ausfällen des Pigmentes (Farblack) aus der Farbstofflösung mit Aluminiumsalzen (verlacken). Der entstandene Aluminiumkomplex ist unlöslich. Dieses Verfahren wird beim Färben mit Beizenfarbstoffen angewandt und dort näher erläutert.

Inertes Verhalten gegenüber dem Bindemittel

Weiterhin muß das Farbmittel chemisch inert gegenüber dem Trägermittel sein. Besonders die Freskomalerei stellt in diesem Zusammenhang vollkommen andere Ansprüche als Öl- oder Aquarellmalerei, da die Farbmittel in einer stark basischen Kalkbrühe (Calciumhydroxid Ca(OH)2) angerührt werden. TO DO: Unterschiede, welche Ansprüche, empfindliche Pigmente

Die bislang angerissenen Punkte sollen im folgenden bei einer Vorstellung einzelner Maltechniken näher betrachtet werden:

Die Ölmalerei

Ölfarben bestehen aus Pigmenten, die in einem trocknenden Öl, in der Regel Leinöl, eingebettet sind. Ein Rezept zum Selber-Anreiben von Ölfarben zeigt die grundsätzliche Zusammensetzung:

1 Teil Leinöl
1-3 Pigment
eventuell Füllstoffe, Siccativ

Das Öl wird langsam in das Pigment eingerührt und sorgsam mit diesem vermischt. Hierzu nimmt man am besten einen gläsernen Anreiber und verreibt das Pigment und das Öl auf einer Glasplatte. Wichtig ist vor allem eine innige Vermischung des Pigments mit dem Öl.

Nach meiner (sehr geringen) Erfahrung ist das Anreiben von Ölfarbe kein einfacher Vorgang. Oftmals erhält man eine nach richtiger Ölfarbe ausschauende Masse, die sich auch mit dem Pinsel aufnehmen läßt, aber - oh Schreck - beim Auftragen auf die Leinwand sofort abbröselt und zerstäubt.

Neben dem Pigment kann noch ein Füllstoff zugesetzt werden, falls ein teures oder stark färbendes Pigment eingesetzt wird. Man verwendet hier zum Beispiel Weißpigmente oder billige Calciumcarbonate zur Aufhellung des Tones oder zur Streckung des Pigmentes. Siccative dienen dazu, das Trocknen des Öls zu beschleunigen (wie weiter unten dargelegt wird, stellen einige anorganische Malerfarben aufgrund ihrer Zusammensetzung gleichzeitig Siccative dar.)

Das Trocknen des Öls, Siccative

Nicht jedes Öl kann für die Ölmalerei verwendet werden. Es muß sich um ein trocknendes fettes Öl handeln, das aufgrund seines ungesättigten Charakter bei Sauerstoffzufuhr unter Vernetzung der Ölmoleküle trocknet und eine zähe Masse bildet. Der chemische Vorgang dabei wird hier dargestellt.

Siccative unterstützen und beschleunigen den Trocknungsvorgang, indem sie katalytisch wirksam werden. Entsprechend handelt es sich bei den Siccativen um Verbindungen mit einem Metall als aktivem Bestandteil, zum Beispiel Cobalt oder Zink. Einige Pigmente, die in der Ölmalerei eingesetzt werden, bestehen aus Verbindungen dieser Elemente, sodaß sie neben ihrer Farbwirkung gleichzeitig auch trocknungsbeschleunigend wirken. Dies erklärt das rasche Trocknen von Farben wie Kobaltblau. Der Wirkungsmechanismus der Siccative wird hier erklärt.

Die Aquarellmalerei

Aquarellfarben bestehen aus sehr fein gemahlenen Pigmenten, die in Wasser aufgeschlämmt und in dieser Form auf Papier als Malgrund aufgetragen werden. Die Farbsuspension dringt in die Fasern des Papiers ein, wo sich die Pigmentteilchen zwischen den Fasern ablagern und mehr oder minder gut haften. Eine verbesserte Haftung der Pigmentteilchen erreicht man durch Zusatz eines verklebenden Stoffes wie Zucker oder Pflanzengummi. Den grundsätzlichen Aufbau zeigt das folgende Rezept zum Bereiten einer Aquarelllfarben:

Aquarellfarbe
2 Teile Wasser
1 Teil Gummi arabicum
Pigment

Das Wasser erhitzen und Gummi arabicum hinzufügen. Nach ein bis zwei Tagen ist das Gummi arabicum vollständig gelöst. Nun das Pigment einrühren, bis ein dicker Brei entsteht. Diesen zur Aufbewahrung in kleine Dosen oder Schachteln füllen und bei Bedarf wieder mit Wasser anrühren.

Vom chemischen Standpunkt aus sind Aquarellfarben also recht einfach aufgebaut, da hier keine trocknenden Öle oder ähnliches eingesetzt werden und sich die Chemie im wesentlichen auf die Pigmente beschränkt. Die verwendeten Bindemittel sind im wesentlichen ebenfalls die bereits von altersher bekannten Pflanzengummis. Interessant sind dabei vor allem Gummi arabicum, das ein Pflanzenharz darstellt, das beim Anritzen der Pflanze aus dem Stamm austritt und eintrocknet.

TO DO: was ist Gummi arab. genau

Folgt man dem vorgestellten Rezept, erhält man recht schnell eine brauchbare Aquarellfarbe. Man kann dabei jedoch feststellen, daß die genaue Zusammensetzung sich stark auf die Handhabbarkeit auswirkt, so sorgt ein zu hoher Anteil an Gummi arabicum schnell dafür, daß die Farbe nicht gut anlösbar ist und somit dem Vermalen widersetzt. Sehr wichtig ist auch die Korngröße der Pigmente, da zu grobe Teilchen sich schnell schwer in die Fasern des Papiers fallen lassen und eng begrenzte, dichte Farbflächen bilden, eine rechte Lasurwirkung will nicht aufkommen.

Das Grundrezept kann noch modifiziert werden, indem neben dem Gummi arabicum noch andere Saccaride wie Dextrin eingesetzt und daneben noch Feuchthaltemittel wie Glycerin zugegeben werden. Etwas problematisch kann die Lagerung sein; einige Versuchsansätze, die allerdings als feuchte Farbpaste gelagert waren, zeigten nach 8 Monaten Schimmelbildung. Gut getrocknete Ansätze fielen bislang nicht negativ auf. Offenbar ist die Zugabe eines Konservierungsmittels zu empfehlen, wenn man anstelle der klassischen trockenen Aquarellfarbe eine teigig-feuchte, tubenartige Masse herstellen möchte.

Kaseinfarbe

Eine Variante der Aquarellfarbe verwendet kein Pflanzengummi als Bindemittel, sondern den Leim, der sich ergibt, wenn Topfen oder Quark mit Alkalien aufgeschlossen wird. Dieses Bindemittel ist ausserordentlich klebrig und trocknet mit hoher Spannung auf, es kann die Pigmente sehr gut festhalten.

Vor unserer Zeit des besinnungslosen Einsatzes von Chemiefarben wurden Kaseinfarben häufig zum Ausmalen von Innenräumen eingesetzt, da sie eine hohe Atmungsaktivität besitzen und die Wände im Gegensatz zu den Dispersionsfarben nicht versiegeln. In der Regel werden sie mit warmen, natürlichen Pigmenten abgetönt, sodaß auch ein hochwertiger Farbeindruck entsteht, der so manchen Urlaub im Süden ersetzen kann und kaum noch ökologischer sein kann. Das folgende Rezept zeigt den grundsätzlichen Aufbau:

Borax-Kasein-Farbe für 200 ml Farbe, ca. 1 m2
12,5 g Kasein in 80 ml Wasser
4,13 g Natriumtetraborat (Borax) in 20 ml heißem Wasser
40 g Kreide in x ml Wasser
12,5 g Pigment in 10 ml Wasser
60-x ml Wasser zusätzlich

Das Kasein über Nacht im Wasser quellen lassen. Die Kreide und das Pigment jeweils über Nacht im Wasser einsumpfen. Am nächsten Tag das Natriumtetraborat in heißem Wasser auflösen und zum Kasein geben. Es entsteht eine dicker, klebriger Brei. Nach einer halben Stunde die Kreidemasse und das gesumpfte Pigment zugeben, je nach gewünschter Konsistenz noch das zusätzliche Wasser.

Die Menge des zusätzlichen Wassers kann je nach gewünschter Konsistenz variiert werden. Für Lasuren wird die Kreide fortgelassen, die Farbe reicht dann bei nicht zu saugendem Untergrund erheblich länger. Saugt der Untergrund stark, kann ein Voranstrich mit stark verdünnter Farbe oder reiner Kasein-Borax-Lösung erfolgen.

Schöne Lasurfarben, die Innenräumen ein südländisches Flair geben, sind zum Beispiel mit folgenden Kremer-Pigmenten herstellbar:

  • warmes mittleres Gelb: JTCLES 8,3 g,
  • warmes mittleres Orange: Havanne orange 5,5 g; für einen helleren Ton (Decke) 4,1 g,
  • warmes intensives Rot: RTFLES 12 g; für einen helleren Ton (Decke) 6 g.

Mit der hier vorgestellten Kaseinfarbe kann man prima aquarellieren; da ihre Herstellungskosten sehr niedrig liegen, ist sie auch zum Gebrauchs-Malen geeignet, zum Beispiel zum Bemalen von Vliestapeten zur Herstellung von künstlichem Marmor: der Seitenhintergrund ist z.B. ein "Marmor" aus den Kremer-Pigmenten Havanne orange und Ultramarinrot.

Die Freskomalerei

TO DO

Eigene Herstellung von Pigmenten

Natürlich reizt es mich als malenden Chemiker, zumindest einige Pigmente selber herzustellen. Leider habe ich, seit ich in der EDV tätig bin, kein richtiges Labor mehr zur Verfügung, sodaß zunächst einmal die einfachst herzustellenden Pigmente an die Reihe kommen werden.

Zunächst einmal eine Aufnahme der bislang hergestellten Pigmente:

Von links: Grünspan, Malachit, Barytgelb, Kupfer-tetraphenyl-porphyrin

Das Kupfer-tetraphenylporphyrin stellt dabei kein technisch verwendetes Pigment dar, aufgrund seiner Struktur (Ähnlichkeit mit Porphin- und Chlorinringen, siehe auch Phthalocyaninpigmente) besitzt es jedoch eine außerordentlich hohe Farbstärke und neigt zu starkem Oberflächenglanz, so daß man verleitet wird, es als Glanzpigment zu betrachten (zumindest in Schmuckfläschchen gefüllt erfüllt es diesen Zweck prima, die maltechnischen Eigenschaften wären noch zu untersuchen :-) )

TO DO: Rezepturen et cetera