Das Themengebiet “Farbstoffe” ist ein typisches fachübergreifendes Themengebiet. Farbstoffe bzw. deren Funktionsprinzip lassen sich mit den Grundprinzipen aus Chemie, Optik, Atomphysik und anderer naturwissenschaftlichen Fächer. Die Gewinnung und Anwendung von natürlichen Farbstoffen lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen. Die Erklärung, wie Farbstoffe wirken, folgte erst im 19. Jhd. durch die Farbtheorie von Witt,
Heute sind Farbstoffe ein wichtiger industrieller Zweig. Organische natürliche und künstliche Farbstoffe werden heute weltweit im Tonnenmaßstab produziert und verarbeitet.
Farbstoffe sind kein Begriff oder Stoff aus der Neuzeit. Die Gewinnung und Anwendung von Farbstoffen lässt sich bis zur Zeit der Ägypter vor über 4.000 Jahren zurückverfolgen. Zu dieser Zeit war die Gewinnung und Anwendung von “Indigo” (=> Indigofärberei) bereits bekannt. Auch in Indien wird die Indigofärberei bereits seit Jahrtausenden angewandt. Ein weiterer in der Antike verwendete natürliche Farbstoff war das Alizarin (das bekannte Türkisch Rot), dass aus den Wurzeln der Krapp-Pflanze gewonnen wurde.
Etwa 2.000 Jahre v. Chr wurden die ersten (natürlichen) Farbstoffe gewonnen und verwendet, die tierischen Ursprungs sind. Der bekannteste dieser Farbstoffe ist das “Purpur”, dass aus Purpurschnecken gewonnen wird. Die Verwendung von Purpur findet sich auch im römischen Reich.
Im Mittelalter kam der Farbstoff “Indigo” auch nach Europa. Der Name “Indigo” verrät bereits die Herkunft dieses Stoffes bzw. deren Bekanntheit, nämlich durch Indien. Der Farbstoff wurde durch die Seefahrer von Indien nach Europa eingeführt. In den nächsten Jahrhunderten blieb Indigo der wichtigste Farbstoff.
Mit Beginn des 18. Jhds. und dem Einfluss der Kunst begann man mit der Erforschung und Gewinnung von Farbstoffen. Dies lag zum einen daran, dass die “Farbpalette” von natürlichen Farbstoffen nur begrenzt war. Zum anderen waren die (natürlichen) Farbstoffe aufgrund der natürlichen Ressourcen und deren Begrenztheit sehr teuer.
Erst im 19. Jhd. gelang der Gewinnung und Erforschung von Farbstoffen. So entdeckte bzw. synthetisierte man erfolgreich die Farbstoffe Mauvein und Fuchsin. Mitte des 19. Jhds. wurde das Prinzip das Diazotierung entdeckt, dass die Grundlage von Azofarbstoffen darstellt (der bis heute wichtigsten Klasse an künstlichen Farbstoffen).
Ende des 19. Jhds. beginnt der wirtschaftliche Aufschwung der Farbstoffe. Für die Synthese von künstlichen Farbstoffen entstanden zur dieser Zeit viele Firmen, die bekannteste ist die Badische Anilin- und Sodafabrik (BASF). Weitere Firmen sind die Farbenfabriken Bayer und die Farbwerke Hoechst. Dies zeigt bereits, dass mehrere heutige Chemiekonzerne als Firmen zur Herstellung von Farbstoffen gegründet wurden.
Die Gewinnung und Anwendung von natürlichen und künstlichen Farbstoffen war zu diesem Zeitpunkt bereits über 4.000 Jahre alt. Wie die Farbe der Farbstoffe entsteht, war aber bis zu diesem Zeitpunkt nicht bekannt. Erst die sogenannte Farbtheorie nach Witt konnte die “Farbigkeit” von Farbstoffen erklären. Diese Theorie war der Durchbruch in der Herstellung von künstlichen Farbstoffen, ermöglichte die systematische Herstellung von Farbstoffen,
Die ältesten bekannten Farbstoffe, die von antiken Zivilisationen verwendet wurden, sind Ocker und Hämatit, die bis zu 100.000 Jahre alt sind.
Die Ägypter sind bekannt für die Herstellung eines blauen Farbstoffs namens “Egyptian Blue”.
Der erste synthetische Farbstoff war Mauvein, hergestellt von Sir William Henry Perkin.
Die Zweite Industrielle Revolution die Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts stattfand, wird oft als das “Goldene Zeitalter der Farbstoffe” bezeichnet.
Die industrielle Produktion von Farbstoffen führte oft zur Wasserverschmutzung durch den Einsatz giftiger Chemikalien und Schwermetalle.
Ursprünglich wurden Farbstoffe aus natürlichen Quellen gewonnen, aber mit der Entwicklung der industriellen Chemie und dem Bedürfnis nach intensiveren und langlebigeren Farben entwickelten sich Farbstoffe zu synthetischen Produkten.
Die Farbstoffindustrie spielte eine entscheidende Rolle in der Entstehung der organischen Chemie, indem sie den Bedarf an fundierterem Wissen über die Natur und Herstellung von Farbstoffen weckte.
Indigo ist ein natürlicher Farbstoff, der aus den Blättern der Indigopflanze gewonnen wird, die eingeweicht, fermentiert und dann oxidiert werden müssen, um den Farbstoff zu extrahieren.
Synthetische Farbstoffe wurden im 19. Jahrhundert entwickelt, um einen höheren Bedarf an Farbstoffen für industrielle Zwecke zu decken, die natürlichen Ressourcen dafür aber begrenzt waren.
Die Entwicklung synthetischer Farbstoffe hat die Textilindustrie erheblich beeinflusst, indem sie eine größere Vielfalt an Farben und eine bessere Farbbeständigkeit ermöglichte, was zu einer Verbreitung und Vielfalt in der Textilproduktion führte.