Zinkkaliumchromat

Zinkkaliumchromat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der anorganischen Chromate. Als Pigment ist es unter dem Namen Zinkgelb bekannt.

Strukturformel
Keine Zeichnung vorhanden
Allgemeines
Name Zinkkaliumchromat
Andere Namen
  • Kaliumhydroxyoctaoxodizincatdichromat
  • Zinkgelb
Summenformel KZn2(CrO2)2(H2O)(OH)[1]
Kurzbeschreibung

grünlich-gelber, geruchsloser Feststoff[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 11103-86-9
EG-Nummer 234-329-8
ECHA-InfoCard 100.031.196
PubChem 25466
Wikidata Q62086578
Eigenschaften
Molare Masse 418,85 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[2]

Löslichkeit

< 1 mg/ml in Wasser bei 20 °C[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[4]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 302​‐​317​‐​350​‐​410
P: ?
Zulassungs­verfahren unter REACH

besonders besorgnis­erregend: krebs­erzeugend (CMR)[5]; zulassungs­pflichtig[6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Die Summenformel des Pigments wurde als KZn2(CrO2)2(H2O)(OH) bestimmt,[1] also als ein Hydroxid-Hydrat des Zinkkaliumchromats, es wird aber auch die Kristallwasser-freie Form KZn2(CrO4)2(OH)[7] angegeben. Das Pigment ist seit Anfang des 19. Jahrhunderts bekannt.[8]

Teilweise werden die weiteren Chromate des Zinks auch als Zinkgelb bezeichnet, nämlich Zinkchromat mit der Formel ZnCrO4,[9] basisches Zinkkaliumchromat mit der Formel K2Zn4(CrO4)4(OH)2[10] und Tetrahydroxozinkchromat bzw. Zinkchromathydroxid mit der Formel Zn5(CrO4)(OH)8,[11] da sie eine ähnliche Farbe und chemische Eigenschaften aufweisen.

Eigenschaften

Zinkkaliumchromat kristallisiert in der gleichen Kristallstruktur wie Natrochalcit. In dem monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12)Vorlage:Raumgruppe/12 finden sich zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Dabei sind die Zinkionen oktaedrisch von Sauerstoffionen koordiniert und bilden eckenverknüpfte Ketten. Diese sind wiederum von tetraedrischen Chromatgruppen zu Schichten verknüpft, in denen auch die Kaliumionen liegen. Zwischen den Schichten liegen Wasser- und Hydroxidmoleküle, die diese Schichten durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammenhalten. Da zwischen H2O und OH− eine starke Wasserstoffbrückenbindung vorliegt und die Moleküle sich sehr nahekommen, wurden sie zusammen (wie beim Natrochalcit auch) als H3O2−-Einheit beschrieben.[1]

Das Pigment Zinkgelb unterliegt einer Alterung, wodurch sich seine Farbe ändert. Ein berühmtes Beispiel ist das Werk Ein Sonntagnachmittag auf der Insel La Grande Jatte von Georges Seurat, wo der Künstler das recht neue Pigment verwendete. Bereits nach weniger als fünf Jahren nach Vollendung des Werks wurden deutliche Farbänderungen ins Braune beobachtet.[12] Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass Lichteinfluss und Luftfeuchtigkeit zu einer Änderung der Oxidationsstufe von Chrom(VI) zu Cr(III),[13] aber auch der Bildung von Dichromat[12] und damit jeweils zu einer Verfärbung führen kann. Aufgrund der Beliebtheit des Werks wurden auch Anstrengungen unternommen, die ursprüngliche Farbkraft des Bildes durch Computersimulation nachzustellen.[14][15]

Sicherheitshinweise und gesetzliche Regelungen

Zinkkaliumchromat wurde im Dezember 2011 aufgrund seiner Einstufung als krebserzeugend (Carc. 1B) in die Kandidatenliste der besonders besorgniserregenden Stoffe (Substance of very high concern, SVHC) aufgenommen.[5] Im August 2014 wurde Zinkkaliumchromat danach in das Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe mit dem Ablauftermin für die Verwendung in der EU zum 22. Juni 2019 aufgenommen.[6][16] Als Chrom(VI)-Verbindung unterliegt Zinkkaliumchromat außerdem den Beschränkungen im Anhang XVII, Nummer 47 und 72 der REACH-Verordnung (in Deutschland umgesetzt durch die Chemikalien-Verbotsverordnung).[17]

Einzelnachweise
  1. Kim Pilkjær Simonsen, Marie Bitsch Christiansen, Morten Gotthold Vinum, Jana Sanyova, Jesper Bendix: Single crystal X-ray structure of the artists' pigment zinc yellow. In: Journal of Molecular Structure. 1141, 2017, S. 322, doi:10.1016/j.molstruc.2017.03.108.
  2. ZINC POTASSIUM CHROMATE. In: CAMEO Chemicals | NOAA. Abgerufen am 28. März 2023.
  3. Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag zinc chromates including zinc potassium chromate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 11. Juni 2019. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Vorlage:CL Inventory/harmonisiertHarmonisierte Einstufung und Kennzeichnung von zinc chromates including zinc potassium chromate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 11. Juni 2019.
  5. Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 5. März 2019.
  6. Eintrag im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 5. März 2019.
  7. Eintrag zu Kaliumhydroxyoctaoxodizincatdichromat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 7. Juni 2019. (JavaScript erforderlich)
  8. Vanessa Otero, Marta F. Campos, Joana V. Pinto, Márcia Vilarigues, Leslie Carlyle, Maria João Melo: Barium, zinc and strontium yellows in late 19th–early 20th century oil paintings. In: Heritage Science. 5, 2017, doi:10.1186/s40494-017-0160-3.
  9. Eintrag zu Zinkchromat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 7. Juni 2019. (JavaScript erforderlich)
  10. Eintrag zu Zinkkaliumchromat, basisch in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 7. Juni 2019. (JavaScript erforderlich)
  11. Eintrag zu Zinkchromathydroxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 7. Juni 2019. (JavaScript erforderlich)
  12. F. Casadio, S. Xie, S. C. Rukes, B. Myers, K. A. Gray, R. Warta, I. Fiedler: Electron energy loss spectroscopy elucidates the elusive darkening of zinc potassium chromate in Georges Seurat’s A Sunday on La Grande Jatte—1884. In: Analytical and Bioanalytical Chemistry. 399, 2011, S. 2909, doi:10.1007/s00216-010-4264-9.
  13. Luciana Zanella, Francesca Casadio, Kimberly A. Gray, Richard Warta, Qing Ma, Jean-François Gaillard: The darkening of zinc yellow: XANES speciation of chromium in artist's paints after light and chemical exposures. In: Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 26, 2011, S. 1090, doi:10.1039/C0JA00151A.
  14. Roy S. Berns, Siobhan Byrns, Francesca Casadio, Inge Fiedler, Christopher Gallagher, Francisco H. Imai, Alan Newman, Lawrence A. Taplin: Rejuvenating the color palette of Georges Seurat'sA Sunday on La Grande Jatte—1884: A simulation. In: Color Research & Application. 31, 2006, S. 278, doi:10.1002/col.20223.
  15. Berns, R.S. Rejuvenating Seurat’s Palette Using Color and Imaging Science: A Simulation, Website of R.S. Berns at Rochester Institute of Technology
  16. Verordnung (EU) Nr. 895/2014
  17. ECHA: Liste der beschränkten Stoffe – Anhang XVII der REACH-Verordnung, abgerufen am 5. September 2020.
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