Goldpurpur

Goldpurpur ist ein aus feinverteiltem Gold bestehendes purpurfarbiges Farbpigment. Goldpurpur wurde und wird zur Herstellung von rubinrotem Glas, dem Goldrubinglas, verwendet.

Goldpurpur wird bevorzugt in wässriger Lösung durch die Reaktion von Gold(III)-chlorid mit Zinn(II)-chlorid hergestellt. Die entstehende Lösung enthält kolloidales Gold, gebunden an kolloidales Zinndioxid als Trägermaterial. Dieses Verfahren zur Herstellung mit Zinn(II)-Salz wurde vom deutschen Arzt Andreas Cassius entwickelt, weshalb das Zinndioxid-haltige Produkt nach ihm Cassius'scher Goldpurpur, Cassius-Gold oder Cassius'scher Purpur genannt wird. Es ist sehr hitzebeständig und erscheint auch in größerer Schichtdicke nicht schwarz. Goldpurpur an sich und auch die Verwendung von metallischem Zinn als Reduktionsmittel waren aber schon vor Cassius bekannt.

Neben der Nutzung von Goldpurpur zur Herstellung von Goldrubinglas nutzt man es in der Porzellanmalerei, bei Glasuren und zur Färbung von Emaille. Heute wird Goldrubinglas weitgehend durch ein preiswerteres selenhaltiges Produkt ersetzt.

Die Reaktion der Goldpurpurbildung dient als vergleichsweise empfindlicher Nachweis für Goldsalze durch die Reduktion mit Zinnchlorid, mit einer Nachweisgrenze von 10 ppb.^[1]

Beim Cassius'schen Goldpurpur handelt sich um ein Kolloid vom Typ Feststoff in kolloidaler Suspension, also um ein Sol. Die Goldteilchen sind nur 4 nm groß.^[2] Sie absorbieren grünes und blaues Licht, lassen aber rotes Licht hindurch, so dass bei Beleuchtung mit weißem Licht die rote Farbe entsteht.^[2] Die Goldteilchen sind durch Anionenadsorption negativ geladen,^[2] wodurch sie sich abstoßen, so dass die Koagulation verhindert wird.^[3] Größere Goldteilchen geben eine andere Farbe, bei 40 nm entsteht eine blaue Farbe,^[2] siehe kolloidales Gold. Werden die Teilchen noch größer, fällt das Gold aus.^[2]

Goldrubinglas, das wohl aus elementarem Gold erhalten wurde, war schon im Altertum bekannt. Die sehr viel effektivere Herstellungsmethode von Goldpurpur durch die Reduktion von Goldsalzen wurde von Johann Rudolph Glauber entdeckt.^[4] Insbesondere entdeckte er, dass sich Zinn besonders gut als Reduktionsmittel für Goldsalze eignet.^[4] Er schrieb 1659:^[4] „lege in diese Solution deß Golds ein Stücklein rein und fein Zinn, welches mit keinem Bley vermischt seyn soll“.^[5] Er erhielt dann das Gold „in Gestalt eines purpurfarbenen Pulvers“.^[5] Johann Christian Orschall veröffentlichte 1684 seine Ergebnisse bei der Herstellung von Goldpurpur,^[4][6] damit erschien sein Werk vor Cassius' Buch von 1685^[7]. Cassius Entdeckung wurde auf 1663^[8] bzw. „vor 1676“^[9] datiert. Johannes Kunckel perfektionierte das Verfahren der Herstellung von Goldrubinglas, so dass er es mit konstant guter Qualität und in größeren Mengen herstellen konnte, insbesondere schon um 1679 in einer Glashütte bei Potsdam.^[4] Kunckel nennt Andreas Cassius als Erfinder des Herstellungsverfahrens von Goldpurpur, indem er schreibt: „Es war ein Doctor Medicinae, mit Namen Cassius, der erfand die Praecipitationem“.^[10]

Richard Zsigmondy, der für seine Beiträge zur Kolloidchemie 1925 den Nobelpreis für Chemie erhielt, studierte auch den Goldpurpur. Da das Gold und das Zinndioxid im Cassius'schen Goldpurpur nicht getrennt werden können, hatte Jöns Jakob Berzelius fälschlicherweise vermutet, dass es sich um eine Goldverbindung handle.^[3] Zsigmondy stellte daher zinnfreien Goldpurpur her, indem er Goldsalzlösungen mit Formaldehyd oder Phosphor reduzierte.^[3]

Das gelöste dreiwertige Gold wird reduziert, das zweiwertige Zinn zum Zinndioxid oxidiert. Die Gesamtreaktion ist:^[8]

${\displaystyle \mathrm {2\ Au^{3+}+3\ Sn^{2+}+6\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Au\downarrow +3\ SnO_{2}\downarrow +12\ H^{+}} }$.

Die Reduktionsreaktion lautet:

${\displaystyle \mathrm {Au^{3+}+3\ e^{-}\longrightarrow Au\downarrow } }$ .

Die Gleichung der Oxidation des Zinnsalzes ist:

${\displaystyle \mathrm {Sn^{2+}+2\ H_{2}O\longrightarrow SnO_{2}\downarrow +4\ H^{+}+2\ e^{-}} }$.

• Andreas Cassius: De Extremo Illo Et Perfectissimo Naturae Opificio Ac Principe Terraenorum Sidere Auro. Wolffus, Hamburg 1685. Digitalisathttp://vorlage_digitalisat.test/1%3D%7B%7B%7B1%7D%7D%7D~GB%3D~IA%3D~MDZ%3D%0A10310328~SZ%3D~doppelseitig%3D~LT%3D~PUR%3D.
• Franz Maria Feldhaus: Die Technik der Vorzeit, der geschichtlichen Zeit und der Naturvölker. Engelmann, Leipzig und Berlin 1914. S. 480 f, Digitalisathttp://vorlage_digitalisat.test/1%3D%7B%7B%7B1%7D%7D%7D~GB%3D~IA%3Ddietechnikdervo01feldgoog~MDZ%3D%0A~SZ%3Dn261~doppelseitig%3D~LT%3D~PUR%3D.
• Leslie Bernard Hunt: The True Story of Purple of Cassius. In: Gold Bulletin. 9. Jahrgang, Nr. 4, 1976, S. 134–139, doi:10.1007/bf03215423 (goldbulletin.org [PDF]). 

Wiktionary: Goldpurpur – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Video: Geschichte, Experiment und Erklärung

1. ↑ James B. Calvert: Copper, Silver and Gold. In: Personal Web Sites, University of Denver, Dr James B. Calvert, Physics > Chemistry. 7. März 2004, abgerufen am 19. April 2020. 
2. ↑ ^{a b c d e} James B. Calvert: Colloids. In: Personal Web Sites, University of Denver, Dr James B. Calvert, Physics > Mechanics and Thermodynamics. 9. Dezember 2002, abgerufen am 19. April 2020. 
3. ↑ ^{a b c} Richard A. Zsigmondy: Properties of colloids. Nobel Lecture, December 11, 1926. In: The Nobel Prize > Nobel Prizes and Laureates > Nobel Prize in Chemistry > 1925. The Nobel Foundation, Nobel Media AB, abgerufen am 18. April 2020 (englisch). 
4. ↑ ^{a b c d e} Leslie Bernard Hunt: The true story of Purple of Cassius: The birth of gold-based glass and enamel colours. In: Gold Bulletin. Band 9, Nr. 4. Springer Dezember 1976, S. 134–139, doi:10.1007/BF03215423. 
5. ↑ ^{a b} Johann Rudolph Glauber: Deß Teutschlandts Wolfahrt. Darinnen viel herrliche und nutzliche Dinge dem Vatterland zum besten. 4. Teil (Vierdther Theil). Prag, Confectio Alkermes Mineralis, S. 519–521 (Nachdruck von 1704 online bei der Bayerischen StaatsBibliothek BSB). 
6. ↑ Johann Christian Orschall: Sol Sine Veste. Oder Dreyßig Experimenta Dem Gold seinen Purpur auszuziehen : Welches theils Die Destructionem Auri vorstellet, Mit angehängtem Unterricht, den schon längst verlangten Rubin-Fluß Oder Rothe Glaß In höchster Perfection zubereiten. Cassel (Nachdruck von 1742 online bei der Bayerischen StaatsBibliothek BSB, Münchener DigitalisierungsZentrum MDZ). 
7. ↑ Andreas Cassius: Andreae Cassii D. Hamburgensis De Extremo Illo et Perfectissimo Naturae Opificio Ac Principe Terraenorum Sidere Auro : De admiranda ejus natura, generatione, affectionibus, effectis, atque ad operationes artis habitudine ; Cogitata Nobilioribus experimentis illustrata. Hamburg, X. De Operationibus Circa Aurum Chymics, S. 105 ([1] bei der Bayerischen StaatsBibliothek BSB, Münchener DigitalisierungsZentrum MDZ). 
8. ↑ ^{a b} A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1469.
9. ↑ Franz Maria Feldhaus: Die Technik der Vorzeit: Der geschichtlichen Zeit und der Naturvölker; ein Handbuch Für Archäologen… Wilhelm Engelmann, Leipzig und Berlin 1914, Sp. 480–481 (online im Internet Archive). 
10. ↑ Johannes Kunckel: Collegium Physico-Chymicum Experimentale, Oder Laboratorium Chymicum. In welchem deutlich und gründlich Von den wahren Principiis in der Natur und denen gewürckten Dingen […] gehandelt wird. Hamburg, Historia, was in diesem Seculo rares in der Chymie erfunden worden., S. 649–656 (online bei der Bayerischen StaatsBibliothek BSB, Münchener DigitalisierungsZentrum MDZ).