Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Acid red 88 - это кислотный краситель, используемый для производства красной шерстяной пряжи.

Кислотные красители являются анионными, растворимы в воде и наносятся в основном из кислотной ванны. Эти красители обладают кислотными группами, такими как SO3H и COOH, и наносятся на шерсть, шелк и нейлон, когда между протонированной группой –NH2 волокна и кислотной группой красителя устанавливается ионная связь. Общая стойкость к стирке низкая, хотя светостойкость довольно хорошая. Поскольку краситель и волокно имеют противоположную электрическую природу, скорость попадания и поглощение кислотного красителя этими волокнами происходит быстрее; электролит в более высокой концентрации добавляется, чтобы замедлить поглощение красителя и сформировать ровные оттенки. Кислота образует катионы на волокне, а температура помогает заменить отрицательную часть кислоты молекулами анионного красителя. [1]

Кислотный краситель представляет собой краситель , который обычно применяется к текстильной при низком значении рН. В основном они используются для окрашивания шерсти, а не хлопчатобумажных тканей. [2] Некоторые кислотные красители используются в качестве пищевых красителей [3] [4], а некоторые также могут использоваться для окрашивания органелл в медицине.

Описание [ править ]

Кислотные красители обычно делятся на три класса в зависимости от их требований к стойкости , способности к миграции и pH окрашивания. [5]

Кислотные красители прикрепляются к волокнам за счет водородной связи , сил Ван-дер-Ваальса [6] и ионной связи . Хотя некоторые кислотные красители работают в воде, многие предпочитают активировать красители в кислотных красильных ваннах. Согласно кислотно-основной теории Бренстеда – Лоури , кислота - это молекула или ион, способные отдавать протон, и это определяется константой диссоциации кислоты . По сравнению с большинством кислот, вода имеет гораздо более высокое значение pKa , что означает, что она диссоциирует с образованием H + с большим трудом. В этом контексте, если вместо воды используется кислота, то ион водорода (H +) легче диссоциирует, чтобы вступить в реакцию с анионом анилинового красителя, позволяя красителю раствориться.

Волокна животного белка и нейлон синтетического волокна содержат много катионных участков, связывающих анионный краситель. Сила (устойчивость) этой связи отражает силу этого ионного взаимодействия.

Использует [ редактировать ]

Волокна [ править ]

В лаборатории, дома или в художественной студии кислота, используемая в красильной ванне, часто представляет собой уксус ( уксусную кислоту ) или лимонную кислоту . Скорость поглощения красителя контролируется с помощью хлорида натрия. В текстильных изделиях кислотные красители эффективны для белковых волокон, то есть волокон шерсти животных, таких как шерсть , альпака и мохер . Они также эффективны для шелка . [7] Они эффективны при окрашивании синтетического волокна нейлона , но представляют минимальный интерес при окрашивании любых других синтетических волокон.

Окраска Ли используется в клетках желчного пузыря.
Окраска PTAH, используемая в клетках плоского эпителия человека.

Гистология [ править ]

При окрашивании во время микроскопического исследования для диагностики или исследования кислотные красители используются для окрашивания основных белков ткани. Напротив, основные красители используются для окрашивания ядер клеток и некоторых других кислотных компонентов тканей. [8] Что касается клеточных структур, кислотные красители будут окрашивать ацидофильные структуры, которые имеют чистый положительный заряд из-за того, что они имеют отрицательно заряженный хромофор . Ацидофильные структуры включают цитоплазму , коллаген и митохондрии . Эти двое близки друг к другу из-за противоречивых обвинений. [9] [10] Примеры кислотных красителей, используемых в медицине, включают: [11]

  • Пятно Ли (пятна красновато-розовые).
  • Окраска фосфорно-вольфрамовой кислоты гематоксилином (PTAH) (окрашивает синий цвет).
  • Пятно эозина (пятна розовато-оранжевые).

Пищевая промышленность [ править ]

Кислотные красители также могут использоваться в качестве пищевого красителя, помогая повысить привлекательность определенных продуктов и, таким образом, стать более привлекательными для покупателей. Некоторые примеры включают эритрозин , тартразин , желтый закат и красный аллура , и это лишь некоторые из них, многие из которых являются азокрасителями . [12] Эти красители можно использовать в глазури, печенье, хлебе, приправах или напитках. Чтобы предотвратить опасность для здоровья, краситель должен быть одобрен для употребления, прежде чем он будет отмечен как съедобный. Некоторые методы разделения, которые можно использовать для идентификации неутвержденных красителей, включают процесс твердофазной экстракции, процесс тонкослойной хроматографии под избыточным давлением и использованиеобращенно-фазовые пластины . [13]

Структуры [ править ]

Химический состав кислотных красителей сложен и разнообразен. Большинство кислотных красителей по своей основной структуре связаны со следующим:

  • Тип антрахинона : многие кислотные красители синтезируются из химических промежуточных продуктов, которые в конечном состоянии образуют антрахиноноподобные структуры. Многие синие красители имеют эту структуру в качестве основной формы. Структура преобладает в классе выравнивающих кислотных красителей.
  • Азокрасители : структура азокрасителей содержит азогруппу (RN = N − R. Большинство азокрасителей не являются кислотными красителями, но многие кислотные красители являются азокрасителями. Многие кислотные красители азотипа имеют красный цвет. [14])
  • Триарилметановый краситель : преобладают в классе красителей для измельчения. Есть много желтых и зеленых красителей, которые коммерчески наносятся на волокна, родственные трифенилметану.

  • CI кислотный черный 1

  • CI Кислотно-желтый 36

  • CI Acid Blue 117

  • CI Acid Orange 19

  • CI Acid Blue 25

  • CI кислотный апельсин 3

Классы кислотных красителей [ править ]

Кислотные красители можно классифицировать по их свойствам окрашивания. Это включает их влагостойкость, способность к миграции и pH окрашивания: [2]

  • Выравнивающие кислотные красители: эти красители имеют относительно низкую молекулярную массу. Следовательно, они легче мигрируют до фиксации и обладают низкой влагостойкостью. Обычно они не подходят для использования в качестве ткани для одежды. Для них требуется кислотная красильная ванна, часто с использованием смесей серной кислоты и сульфата натрия (pH2-4) [7] вместе с выравнивающими агентами, такими как этоксилированные жирные амины .
  • Красители для фрезерования: эти красители обладают высокой молекулярной массой, в результате чего они медленно мигрируют. Следовательно, они обладают влагостойкостью, что полезно для окрашивания шерстяных материалов. Кислотные красители для измельчения иногда называют «нейтральными кислотными красителями», поскольку они не требуют кислотной красильной ванны. Обычно их наносят с использованием уксусной кислоты (pH 4-7). [7]
  • Кислотные красители , содержащие комплексные соединения металлов : эти красители состоят из молекул кислотных красителей, образующих комплекс с ионом металла, который обычно представляет собой хром или кобальт. Красители на основе комплексных кислот с металлами обладают высокой молекулярной массой, что придает им низкую подвижность и высокую влагостойкость. По этой причине они обычно используются на нейлоновых и синтетических полиамидных волокнах. Кислотные красители на основе металлокомплексов экономичны, однако дают относительно тусклые оттенки. Кислотные красители на основе комплексов металлов принимают в красильной ванне более широкий диапазон pH (pH 2-7). [7]

Безопасность [ править ]

Некоторые красители являются мутагенными и канцерогенными, включая метиловый оранжевый , кислотный красный 26 и трипановый синий . [15] [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ А. К. Рой Чудхари, «Текстильная Подготовка и крашение», Science Publishers, США (2006)
  2. ^ a b Бут, Джеральд (2000). «Красители, общий обзор». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a09_073 . ISBN 3527306730.
  3. ^ Троубридж Филиппоне, Пегги. «Пищевые красители» . Проверено 8 сентября 2016 года .
  4. ^ Клаус Хунгер, изд. (2003), Промышленные красители: химия, свойства, применения (на немецком языке), Weinheim: WILEY-VCH Verlag, стр. 276ff, ISBN 978-3-662-01950-4
  5. ^ «Механизм окрашивания кислотными красителями» . Текстильщик . Мажарул Ислам Кирон . Проверено 8 января 2012 .
  6. ^ Кларк, Джим (2012). «Межмолекулярная связь - силы Ван-дер-Ваальса» . Chemguide.co.uk . Проверено 15 июня 2014 года .
  7. ^ a b c d "Как работает кислотный краситель" . Проверено 21 октября 2019 года .
  8. ^ Брукнер, Моника З. «Основное клеточное окрашивание» . Проверено 12 декабря 2013 года .
  9. ^ «Окрашивание и часто используемые пятна» . Система обучения гистологии . Бостонский университет . Проверено 5 ноября 2019 .
  10. ^ Gokhale, S (2008). Фармацевтическая биология . Махараштра, Индия: Pragati Books Pvt. ООО
  11. ^ «Окрашивание и часто используемые пятна» . Система обучения гистологии . Бостонский университет . Проверено 5 ноября 2019 .
  12. Перейти ↑ Frazier, RA (2007). КАПИЛЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОФОРЕЗ | Пищевые добавки . Elsevier Ltd.
  13. Перейти ↑ Vega, M (2000). Энциклопедия науки о разделении . Elsevier Ltd.
  14. ↑ Голод, Клаус; Мишке, Питер; Рипер, Вольфганг; Рауэ, Родерих; Кунде, Клаус; Энгель, Алоис (2005). «Азокрасители». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH . DOI : 10.1002 / 14356007.a03_245 . ISBN 3527306730.
  15. ^ Привал, MJ; Белл, SJ; Mitchell, VD; Peiperl, MD; Vaughan, VL (1984). «Мутагенность бензидиновых и родственных бензидин красителей и выбранных моноазокрасителей в модифицированном анализе сальмонеллы». Мутационные исследования . 136 (1): 33–47. DOI : 10.1016 / 0165-1218 (84) 90132-0 . PMID 6371512 . 
  16. ^ Бансал, Мегха; Ядав, Раджеш Кумар (2016). «ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ И ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ ПРОФЕССИОНАЛА СРЕДИ РАБОТНИКОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПОКРАШИВАНИЯ ТЕКСТИЛЯ В Джайпуре, Индия». Международный журнал окружающей среды, науки и технологий Университета Суреш Гьян Вихар . 2 (2): 30–38. S2CID 37596329 .