Vorlesung Anorganische Pigmente Vorlage 4
2. Farbigkeit und Elektronenstruktur
2.1. Absorption und Streuung: Allgemeines
Weißpigment Buntpigment Schwarzpigment
Optische Wirkung von Farbpigmenten
~d3
~d−1
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Teilchendurchmesser d [ m]
1.0
Absorption
Streuung
n=2.0 n=2.8
µ
Intensität
(Rayleigh) (Mie)
(Fresnel)
Streuung/Absorption (nichtselektiv, nach Teilchengr¨oße)
IRUV
400 26 000
24 000 22 000 20 000 18 000 16 000 14 000 12 000 cm−1
3.0 2.5 2.0 1.5 eV
150
200
250
300 kJ/mol
450 500 600 700 800 nm
blau grün gelb rot
violett
HOMO LUMO Leitungsband
Valenzband
Bande
100
0 200 300 400 500 600 700 800
sichtbares LichtUV−StrahlungVakuum−UVXUV λ
12.0
8
6.0 4.0 3.0 2.4 2.0 1.7 1.5 E[eV]
[nm]
Farbeindruck
1
Absorption
0
Absorption
0 Bande
Wellenlänge [nm]
Wellenlänge [nm]
520
520
Bandkante UV−Vis−Spektrum
Bande Bandkante
1
Bandkante
Farben, Energien, Einheiten; Banden- und Bandkanten-Farbigkeit
400 500 600 700
0
100 Weißpigment
Schwarzpigment
Wellenlänge [nm]
Remission [%]
Buntpigment
Buntpigment
Absorptions-Kanten/-Banden
400 500 600 700
Ni−Rutil−Gelb CdS
0 1
Wellenlänge [nm]
Remission
Absorptionskanten und Farbreinheit
Pigment n Pigment n λ[nm]
Rutil TiO2 2.80 Eskolait α-Cr2O3 2.5 671 Anatas TiO2 2.55 Bismutvanadate BiVO4 2.45 670 Zinkblende ZnS 2.37 Crocoit PbCrO4 2.31 671 Zinkit ZnO 2.01 Mennige Pb3O4 2.42 671
Thenard-Blau CoAl2O4 1.74 Magnetit Fe3O4 2.42 589 H¨amatit α-Fe2O3 2.98 686
Ultramarine 1.50
Brechnungsindizes von Weiß- (links) und Buntpigmenten (rechts)
