Warum haben fluorescein und uranin nicht die gleiche farbe

Zum dritten Mal seit Jahresbeginn ist Schmutz in den Andwiler Dorfbach gelangt. Nach Gülle und Milch handelte es sich dieses Mal um Farbstoff, der das Wasser kolorierte.

Warum haben fluorescein und uranin nicht die gleiche farbe

Auch wenn es nicht so aussieht: Die Farbe, die den Andwiler Dorfbach am Dienstag in grün tünchte, ist für Mensch und Tier unbedenklich. (Bild: Kapo SG)

Und plötzlich leuchtete der Andwiler Dorfbach grün, giftgrün um genau zu sein. Nein, das sollte nicht sein, waren sich Passanten am Dienstag einig und informierten den Brunnenmeister, der sofort die Grundwasserpumpen ausser Kraft setzte. Auch die Kantonspolizei und das Amt für Umwelt wurden zugeschaltet. Sie gaben Entwarnung: Die fluoreszierende Farbe ist zwar grün, aber keineswegs giftig.

Dennoch gehört sie nicht in den Dorfbach. Doch woher kam sie? Der Übeltäter war schnell ermittelt: Die Farbe mit dem klingenden Namen Fluorescein-Natrium wird eingesetzt, um Lecks zu orten, zum Beispiel an Gebäuden. So geschehen bei der Sanierung eines Flachdaches an der Dorfstrasse. Aus Unvorsichtigkeit gelangte das gefärbte Wasser anschliessend über die Entwässerung in den Dorfbach, wo es weiterhin das tat, wofür es ursprünglich vorgesehen war: Es setzte seine Alarmwirkung fort.

Weil Passanten und Brunnenmeister prompt reagierten, gelangte die Farbe nicht in die Grundwasserversorgung. «Und wenn», sagt Polizeisprecher Gian Andrea Rezzoli, «die Farbe ist absolut unbedenklich.» Dennoch: «Die Leute hätten ein mulmiges Gefühl, wenn plötzlich grünes Wasser aus dem Hahn käme», sagt Martin Zeller, Verwaltungsratspräsident der Wasserversorgung Andwil-Arnegg. Bis die Farbe vom Bach ins Grundwasser auf rund 20 Meter Tiefe gelangt, dauert es allerdings zwei bis vier Stunden. Zeller nimmt an, dass die Pumpen heute, nach zwei Tagen, wieder starten können. In der Zwischenzeit wurde Wasser über die regionale Versorgung zugekauft.

Der Zwischenfall kostet den Betrieb zwischen 1000 und 2000 Franken, welche laut Zeller dem Verursacher in Rechnung gestellt werden. Dieser kommt glimpflich davon: Weil kein Sachschaden entstand, wird laut Polizei von einer Anzeige abgesehen.

Braun, Blau oder doch Grün?

Es ist nicht das erste Mal, dass der Andwiler Dorfbach in diesem Jahr die Farbe änderte. Vor rund einem Monat wies er einen Blaustich auf und schäumte überdies. Damals war Milch von einem nahen Bauernhof in den Bach gelangt. Ein Tanker verlor beim Abholen Milch, diese rann über die Strasse in den Bach. Aus dem gleichen Betrieb floss im Februar Gülle aus einem Reservoir in den Dorfbach. Mehrere 100 Kubikmeter gelangten auf diese Weise ins Gewässer. Die Feuerwehr musste eine Sperre errichten.

Martin Zeller spricht von einer «zufälligen Häufung von Fällen». Dennoch befänden sich drei Grundwasserpumpen rund um den Andwiler Dorfbach auf «kritischem Gebiet». «Wir sind deshalb darauf angewiesen, dass die Bevölkerung im Falle einer Verschmutzung sofort Alarm schlägt», sagt er. Momentan ist der Dorfbach wieder klar, einem Gewitter dienstagnachts sei Dank. «Wir sind mit einem blauen Auge davongekommen», sagt Martin Zeller – oder mit einem grünen.

Grüner Helfer in Seenot

Lecks aufspüren, Schiffsbrüchige orten oder als Farbkulisse in Science-Fiction-Filmen: Der Farbstoff Fluorescein-Natrium oder auch Uranin ist im wahrsten Wortsinne eine wandelbare Substanz. Wenige Gramm davon reichen, um den unterirdischen Verlauf Gewässern nachzuweisen. Schiffsbrüchige nutzen den Stoff, um Suchtrupps im offenen Meer auf sich aufmerksam zu machen. 500 Gramm reichen aus, um eine Wasserfläche von 4000 Quadratmetern einzufärben. Auch zu Dekorationszwecken in Diskotheken wird die fluoriszierende Farbe eingesetzt, genauso als Zusatzstoff in Shampoos oder Schaumbäder. Mehr noch: Auch ganze Gewässer werden zur Dekoration eingefärbt. Bis vor Kurzem wurde der Stoff verwendet, um alljährlich an St. Patricks-Day, zu Ehren des irischen Schutzpatrons, den Chicago River in grüne Farbe zu tünchen. (nh)

Besondere Bemerkungen: Uranin ist im Gegensatz zum Uran nicht radioakativ und nach GHS nicht als Gefahrstoff eingestuft. Eine ökotoxische Wirkung ist nicht nachgewiesen. Leichte Haut- und Augenreizungen sind aber möglich, daher sind als Vorsichtsmaßnahme Schutzbrille und Schutzhandschuhe zu tragen, beim Freiwerden von Stäuben muss eine Feinstaubmaske aufgezogen werden.

Eigenschaften
Fluorescein-Natrium ist das wasserlösliche Dinatriumsalz des Xanthen-Farbstoffs Fluorescein. 
Die stabile chinoide Form kommt als rotoranges kristallines Pulver in den Handel. Daneben existiert auch noch eine instabile lactoide Form, die ein gelbes amorphes Pulver bildet. Der Stoff ist nicht entzündbar, er kann beim Erhitzen Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffmonooxid freisetzen. Fluorescein ist im Gegensatz zum Fluorescein-Natrium nur schlecht wasserlöslich.

Warum haben fluorescein und uranin nicht die gleiche farbe


Da die wässrige Lösung schon bei Tageslicht eine leuchtend grüne Fluoreszenz zeigt, ist das Dinatrium-Salz auch als Uranin bekannt. Bei hellem Hintergrund oder bei fehlender Fluoreszenz erscheint die Lösung leuchtend gelb. Die Lösung ist schwach alkalisch. Fluorescein-Natrium löst sich auch gut in Ethylalkohol und in Glycerin. Die grüne Fluoreszenz ist in einer wässrigen Lösung selbst bei einer Verdünnung von eins zu hundert Millionen im Sonnenlicht noch sichtbar. Im Jahr 1877 warf man bei Immendingen zehn Kilogramm Uranin in die Donau. Zweieinhalb Tage später konnte man in der Aach eine Fluoreszenz sehen. Auf diese Art und Weise war der Beweis der Donauversickerung im Donautal vor Tuttlingen erbracht.

Warum haben fluorescein und uranin nicht die gleiche farbe

Warum ist Fluorescein farbig?

Weiterhin ist Fluorescein ein Fluoreszenzfarbstoff, der bei Anregung mit blauem Licht (Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 496 nm, z.B. durch einen Argon-Ionen-Laser) grünes Licht (Wellenlänge ca. 520 bis 530 nm) abgibt.

Wie funktioniert Fluorescein?

Fluorescein (2) wird in der Regel durch Kondensation von einem Äquivalent Phthalsäureanhydrid (1) und zwei Äquivalenten Resorcin unter Abspaltung von Wasser an einem Katalysator dargestellt. Als Katalysator eignet sich entweder konzentrierte Schwefelsäure oder wasserfreies Zinkchlorid.

Wie entsteht Fluorescein?

Fluorescein entsteht unter Wasserabspaltung beim Erhitzen einer dickflüssigen Schmelze von Phthalsäureanhydrid mit Resorcin. Als Katalysator eignet sich konzentrierte Schwefelsäure oder wasserfreies Zinkchlorid. Mit Wasser oder Ammoniaklösung kann das Produkt gereinigt werden.

Ist Fluorescein Polar?

Wird das chinoide Fluorescein mit einer Base wie z. B. Natronlauge versetzt, so werden die Carbonsäure und die Alkoholgruppe deprotoniert. Die entstehende Spezies ist aufgrund der negativen Ladungen polar und damit gut in Wasser löslich.