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Runge-Bilder – Bilder, die sich selber malen
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Runge-Bilder – Bilder, die sich selber malen

In diesem Experiment wird mit gelösten / gasförmigen Chemikalien auf Chromatographie-Papier "gemalt". Der Versuch wurde hier exemplarisch mit Lösungen von Kupfer(II)-sulfat und Kaliumhexacyanidoferrat(II) ("Gelbes Blutlaugensalz") durchgeführt.

Geräte:

Chromatographiepapier, 2 passende Leisten aus Balsaholz oder anderem weichen Holz, Heftzwecken, Probiergläser/Tropfpipetten oder Tropfflaschen

Chemikalien:

Kupfer(II)-sulfat-Lösung 5-10%ig (Xn)


Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Lösung 5-10%ig

Hinweis: Je nach verwendeten Chemikalien sind unterschiedliche Sicherheitshinweise und die allgemeinen Vorsichtsmaßnahmen zu beachten!

Durchführung:

Ein Bogen Chromatographiepapier wird auf die gewünschte Größe (Durchmesser ca. 15 cm empfohlen) zugeschnitten und auf zwei passende Holzleisten mit Heftzwecken gepinnt. Der Bogen sollte gerade liegen und unten sowie oben völlig frei sein.

Jetzt tropft man Tropfen für Tropfen Kupfersulfat-Lösung ziemlich genau in der Mitte des Bogens auf. Beim Tropfen sollte man die Bildung einer „Pfütze“ vermeiden; also erst den nächsten Tropfen darauf setzen, wenn der vorherige vollständig aufgesaugt wurde. Man beobachtet die Kapillarwirkung des Papiers und hört dann auf weitere Lösung zuzutropfen, wenn der gewünschte Umfang erreicht ist. Im Anschluss lässt man den Bogen trocknen.

Auf dem nun völlig trockenen Bogen erkannt man die blaugrüne Färbung des Kupfersulfats. Nun trägt man tropfenweise Kaliumhexacyanidoferrat(II) ebenfalls ziemlich genau in der Mitte des Papieres auf. Auch hierbei gilt es Pfützen zu vermeiden. Hierbei wird nun eine charakteristische rotbraune Färbung und die konzentrische Ausbreitung und Nuancen der Färbungen durch die Kapillarwirkung des Papieres beobachtet. Ist der gewünschte Umfang erreicht, lässt man das Chromatographie-Papier erneut trocknen. Die Formen variieren dabei je nach Art und Beschaffenheit des Papiers, Tropfgeschwindigkeit und den verwendeten Chemikalien. Damit hat man sein eigenes "Unikat" vollendet.

Bilder:

Das sind "meine" Unikate:


Schnell laufendes Papier


Langsam laufendes Papier

Erläuterung:

Der Chemiker Dr. Friedlieb Ferdinand Runge (1794 - 1867) probierte diese Art der Reaktionen erstmals aus und beschrieb diese in seinem Buch "Zur Farben-Chemie. Musterbilder für Freunde des Schönen“ 1852. Drei Jahre später erschien „Der Bildungstrieb der Stoffe“ als Fortsetzung, aus dem ich die Erklärung mit den von mir gewählten „bildenden Soffen“ zitiere:

„Die Auflösung des schwefelsauren Kupferoxyduls oder des Kupfervitriols hinterlässt auf Papier gebracht nach dem Trocknen eine blaugrüne Färbung, wie der äussere Rand des obigen Bildes zeigt. Gelbes Cyansalz verwandelt sie in eine rothbraune, in Folge einer Wechselzersetzung beider Salze. Es entsteht nämlich rothbraunes Cyaneisen-Cyankupfer einerseits und schwefelsaures Kali andererseits. Dies vertheilt sich gleichmässig auf dem Eirund indes das rothbraune Cyankupfer mehr nach dem Rande getrieben, sich anhäuft.“

Die drei erkennbaren Farben kommen also durch folgende Reaktion zustande:

2 CuSO4 + K4[Fe(CN)6] --> Cu2[Fe(CN)6]↓ + 2 K2SO4

Wobei das Cu2[Fe(CN)6] für die rötliche (und nach außen hin braun werdende) Färbung verantwortlich ist.

Hier einige Vorschläge für „bildende Stoffe“: Bleinitrat/Kaliumdichromat (farblos, gelb, orange), Kaliumpermanganat/Wasserstoffperoxid (violett, braun), Kupfersulfat/Soda (blau, hellblau), Iodtinktur/Stärkelösung (braun, blauschwarz) etc.

Phantastische Bilder erhält man oft, wenn man auf das Papier mehrere Tropfen verschiedener Chemikalien aufeinander wirken lässt. Auch Gase lassen sich mit Flüssigkeitstropfen zur Reaktion bringen. Legt man beispielsweise einen Filter mit einem Kupfersulfat-Tropfen auf die Öffnung einer offenen Flasche mit Ammoniaklösung, so färbt sich der Tropfen aufgrund der Ausbildung des Tetramminkupfer(II)-komplexes charakteristisch tiefblau.

Literatur:

Günther Harsch/Heinz H. Bussemas
„Bilder, die sich selber malen“
– Der Chemiker Runge und seine Meisterbilder für Freunde des Schönen -
DuMont 1985 – derzeit neu aufgelegt von Aulis

Römpp/Raaf
„Chemische Experimente die gelingen“
Kapitel „Tüpfelreaktionen und Papierchromatograhie“, Seite 144-146
Franckh´sche Verlagshandlung. 19. Auflage 1978

"Der Bildungstrieb der Stoffe" als PDF-Paper zum Download:
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"Der einfachste Versuch, den man selbst gemacht hat, ist besser als der schönste, den man nur sieht." (Michael Faraday 1791-1867)

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Gefällt mir sehr gut. Very Happy Bin heute noch in dem Analytikband von "Experimentelle Schulchemie" Bukatsch/Glöckner; Aulis Verlag 1969-1976 über ein ähnliches, chromatographisches Verfahren, zur qualitativen Trennung und Identifikation der Elemente der H2S- Gruppe gestolpert.
Man erkennt auf deinen Bildern auch schön die Anisotropie des Papiers, welche durch die Laufrichtung der Walzen bei der Herstellung verursacht wird die dazu führt, dass die Fasern sich z.T. parallel anordnen und somit die Papiere in Faserrichtung andere kapillare Eigenschaften haben als rechtwinklig dazu.
Hast Du denn Chromatographiepapier genommen oder Filterpapier?

Edit: Ausgabejahr des Buches geändert, Ausgabe von 1977.

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Lars,

ich hatte dieser Tage beim Aufräumen und Stöbern in "altem" Kram noch zwei Bogen Chromatgraphiepapier von Macherey-Nagel gefunden. Das schnelllaufende ist als Typ MN 260 spezifiziert; beim langsamen fehlt der Umschlag.

Ein Rundfilter tut´s auch, das musst Du halt einfach mal ausprobieren.. Ich habe die Bilder direkt mit dem Scanner eingescannt.

In „Bilder, die sich selber malen“ stehen auch "alternative Versuche" mit Lebensmittelfarben drin. Die Salz-Lösungen sind authentischer. Das Buch in der ersten Ausgabe von 1985 habe ich im Amazon-Marktplatz für´n kleines Taschengeld bekommen und ist wie neu. Es wurde von Aulis gerade wieder neu aufgelegt...

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Zitat:
zwei Bogen Chromatgraphiepapier von Macherey-Nagel gefunden. Das schnelllaufende ist als Typ MN 260 spezifiziert; beim langsamen fehlt der Umschlag.
Interessant, ist denn auf dem Umschlag eine Laufrichtung angegeben? Ich kann mir gut vorstellen, daß die Rf Werte bei einer PC je nach Richtung (mit der Faser/ gegen die Faser) voneinander abweichen.
Zitat:
Ein Rundfilter tut´s auch, das musst Du halt einfach mal ausprobieren..
Danke für den Tip, Jochen, aber das hab ich schon Wink war in meiner "Frühzeit" so mit zwölf (fu**! ist das schon so lange her? Wink ). Deshalb freut es mich umso mehr, diesen schönen Versuch mal dokumentiert zu sehen. Die Anleitung hatte ich damals, wenn ich mich richtig erinnere, aus einem alten Buch aus der Römpp/Raaf Reihe welches in der Schulbücherei stand. Damals bin ich übrigens auch über die oben erwähnte "Experimentelle Schulchemie" von Bukatsch/Glöckner gestolpert. Wer alle neun Bände zusammen bekommt ist ein Glückspilz! Kann ich nur jedem empfehlen!
p.s.:
Ein ähnlicher Effekt verursacht übrigens in der Geologie in Sedimentgesteinen die "liesegangschen Ringe" allerdings hat man sich das dann in 3-D vorzustellen. Z.B. vergammelt im anoxischen Millieu eines Sediments ein Wurm, die Bakterien die den abbauen setzen Schwefelwasserstoff frei und dieser fällt dann im Interstitium zwischen den Sedimentkörnern Sulfide von z.B. Fe. Je nach Bedingungen kann dies zu Konkretionen oder, insbes. in Sandsteinen, zu besagten Ringen führen, die letztlich nur konzentrische Schnitte durch die kugelförmige Ausbreitung der beteiligten Ionen und deren Konzentration darstellen.

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Dummerweise war es nicht die Original-Verpackung des Papiers.... Hab die letzten Bogen für dieses schöne Experiment verbraucht...

"Experimentelle Schulchemie" von Bukatsch/Glöckner (1969 -1976) gibt es als Nachdruck von Aulis.

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Zitat:
"Experimentelle Schulchemie" von Bukatsch/Glöckner (1969 -1976) gibt es als Nachdruck von Aulis.
Ich weiß Wink habe alle neun Bände der Studienausgabe mal bei E-Bay für € 3,65 geschossen. Wink War aber auch echt lange hinterher die komplett zu bekommen... Die Tips und Tricks die da zum teil drinstehen kennt kaum noch ein "frischer" Chemiker. (von "neuen" Chemie- Lehrämtlern "Zweifach Bachelor KiJu"ganz zu schweigen Wink ...will da niemanden beleidigen aber is´ so Wink Ausnahmen bestätigen bekanntlich die Regel, wer sich auf den Schlips getreten fühlt ist selbst schuld Wink oder hat keinen Sinn für Humor.
Bei letzterem Problem helfe ich gerne beim Suchen Wink )

Wie gesagt, eine Fundgrube für jeden Interessierten. Allerdings ist die Frage inwiefern bei dem Nachdruck die "Zensur" zugeschlagen hat. In meiner Ausgabe von ´77 ist jedenfalls noch nichts gestrichen... Wink

p.s.: war oben etwas missverständlich ausgedrückt. Ich habe die Ausgabe von 1977 die alle neun Bände von der Ausgabe von ´69 bis ´76 beinhaltet und ´77 unverändert neu aufgelegt wurde.
p.p.s.:
In den vorherigen und nachfolgenden Seiten des Buches sind noch weitere, z.T. sehr interessante, Papierchromatographische Verfahren beschrieben.
Quelle: " Experimentelle Schulchemie, Band 4"; Bukatsch/Glöckner 1969-1976; unveränderte Studienausgabe von 1977; Aulis Verlag 1977

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Lars,

ich habe gerade ein wenig gekramt und was sehe ich: Die Bände 4 - 6 und 9 habe ich ... Man weiß mitunter gar nicht, was man für Schätzchen in den Ecken der Wohnung hat.... Wink

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Very Happy Freut mich! Band 9 ist OC III und Band 4 Analytik mit allem Furz und Feuerstein (mein Prädikat: sehr wertvoll! Besonders der Teil zur Elektrolytischen Analytik ... Very Happy ) . Band 5 ist PCI (eher nicht mein Fall) , Band 6 (PCII) macht bei mir grade Urlaub in irgendeinem Bücherstapel Wink. In Band 9 sind übrigens auch ein paar sehr interessante Versuche zur PC, DC und CC, in Band 6 zu (Bio)Lumineszenz etc... Wie erwähnt, die Bücher sind ne Goldgrube! Damit wirst Du viel Freude haben! Wink Band 1-3 sind übrigens in präparativer Hinsicht super. Bei weitem nicht alles drin, aber so eine Art "Fähnlein Fieselschweif" Ausgabe des Brauer Wink . Schade, daß Du die nicht hast...

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Geil, wusste garnicht, dass es sowas gibt. Will ich auch haben Very Happy. Den BRAUER auch, ist für mich aber leider nicht erschwinglich.


MfG TC

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NI2
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[Verschoben]

Formatierung editiert, Hinweis auf Größe des Papieres, den Einflüssen auf die "Bildgebung", Reaktionsgleichung und Farben der anderen Beispiele hinzugefügt.

NI2

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But just because we live does not mean that we’re alive. [E. Autumn]

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