Красители

Красители





Красители-цветные органические соединения, применяемые для окраски текстильных материалов, кожи, мехов, бумаги, пластмасс, резин, древесины и др. Отличительная особенность красителя — способность пропитывать окрашиваемый материал и давать цвет по всему его объёму.

Классификация красителей  

Природные красители Синтетические красители

Природные красители 

Природные красители- органические соединения, которые вырабатываются живыми организмами и окрашивают животные и растительные клетки. До 2-й пол.

XIX в. природные красители- единственные. вещества для покраски текстильных и парфюмерных изделий, кожи, бумаги, пищевых продуктов и др.

Синтетические красители 

Позже природные красители были вытеснены синтетическими. В 1869 синтезирован ализарин и другие синтетические красители, превосходящих по качеству природные. К началу XX в. синтетические красители почти полностью вытеснили натуральные. Синтез красителей стал возможным после открытия Н. Н. Зининым общего метода получения ароматических аминов.

Первые синтетические красители получены в 1856 независимо польским химиком Я. Натансоном (фуксин) и английским химиком У. Г. Перкином (мовеин), а в 1857 начато промышленное производство мовеина.

Реакция зинина •

•

•

•

Николай ́ Николаевич ́ Зинин ́ — выдающийся русский химик-органик, академик Петербургской академии наук, первый президент Русского химического общества. В 1842 Зинин открыл реакцию восстановления ароматических нитропроизводных в ароматические амины действием сернистого аммония. Этим путём Зинин синтезировал в 1842 анилин, который до этого был получен Ф. Фрицше из красителя индиго. В дальнейшем он показал общность своей реакции, получив тем же методом м-фенилендиамин (1844) и маминобензойную кислоту.

Реакция зинина 



Реакция Зинина -получение ароматических аминов восстановлением нитросоединений с помощью H2S, (NH4)2S или сульфидов щелочных металлов: ArNO2 + 3H2S = ArNH2 + 2H2O + 3S Процесс осуществляют нагреванием нитросоединений с восстановителем. Сульфиды используют в основном для получения аминов ряда антрахинона или для частичного восстановления ди- и полинитросоединений; при этом легче восстанавливается нитрогруппа, находящаяся в параположении к другим заместителям. Реакция была впервые применена для синтеза анилина, который до этого получали из индиго.

Получение красителей Основным сырьём для получения органических красителей являются ароматические углеводороды – бензол, толуол, нафталин, антрацен. Вспомогательное сырьё – органические и неорганические кислоты, основания, соли, альдегиды, спирты и т.д.  Разнообразные химические превращения, в результате которых исходные ароматические углеводороды превращаются в промежуточные продукты, а затем в красители, можно разделить на три группы: 1. реакции, связанные с введением заместителя в ароматическое ядро; 2. реакции, связанные с превращением введенного заместителя; 3. реакции, связанные с изменением углеродного скелета. 

Реакция азосочетания 

К этой группе относятся красители, молекула которых содержит в качестве хромофора азогруппу N2 .

Простейшее азосоединение-азобензод. Приобретает свойства красителя только после введения в молекулу аминогруппы. 

Азогруппа, как правило, связывает два ароматических ядра с различными заместителями – гидроксильными группами, амино- и сульфогруппами, карбоксильными группами, атомами галогена и др.

Реакция диазотирования 



Диазотированием называют взаимодействие первичного ароматического амина с азотистой кислотой в присутствии избытка минеральной кислоты. Азотистая кислота неустойчива и легко разлагается, поэтому при диазотировании применяют не свободную азотистую кислоту, а её соль – нитрит натрия. Эта соль при действии на неё минеральной кислоты образует азотистую кислоту, которая вступает в реакцию с амином.

Пищевые красители 



Пищевые красители — группа природных или синтетических красителей, пригодных для окрашивания пищевых продуктов. Традиционно в качестве пищевых красителей использовали окрашенные соки растений, сок плодов, измельчённые цветки и части цветков, экстракты и настои. В настоящее время большинство используемых красителей — синтетические.

крашение 

Крашение- придание материалам окраски, обладающей достаточной для практических целей устойчивостью к действию света, водным и мыльным обработкам, трению. В отличие от крашения, нанесение на специально подготовленную поверхность слоя жидкого лакокрасочного материала, образующего после высыхания сплошную твёрдую плёнку, называют окраской Крашение известно с глубокой древности, особенно широкое распространение получило в связи с развитием крупного мануфактурного производства.

Крашение прямыми красителями 



Прямые красители хорошо растворимы в воде, причём в растворах наряду с анионами красящих веществ присутствуют и их агрегаты большей или меньшей величины. К красителям этого типа относятся азокрасители. Их используют главным образом для крашения целлюлозных волокон, а также шёлка, шерсти и полиамидных волокон. В зависимости от желаемой интенсивности окраски расход красителей составляет 1—4% от массы волокна. В красильную ванну вводят до 20% от массы материала. Оптимальная температура в случае применения периодического крашения 70—90 °С.

Крашение активными красителями 

Активные красители используют для крашения целлюлозных, белковых и полиамидных волокон. Крашение состоит из двух стадий: пропитки волокнистого материала раствором красителя и фиксации его в щелочной среде. На этой последней стадии краситель реагирует с волокном и образует с ним новое окрашенное соединение.

Крашение кубовыми красителями 



Кубовые красители нерастворимы в воде и поэтому для крашения их предварительно восстанавливают в щелочной среде гидросульфитом натрия, в результате чего получаются растворимые натриевые соли лейкосоединений, поглощаемые целлюлозными волокнами из водных растворов. Окислением кислородом воздуха лейкосоединения переводят в исходные нерастворимые красители, которые прочно удерживаются в порах волокна. Помимо восстановительного способа крашения кубовыми красителями, широко применяется т. н. суспензионный метод. В этом случае волокнистый материал пропитывают высокодисперсной суспензией кубового красителя, высушивают, а затем обрабатывают щелочным гидросульфитным раствором. Нерастворимый краситель непосредственно на волокне переходит в растворимую натриевую соль лейкосоединения, которая сорбируется волокном и диффундирует внутрь его при последующем запаривании.

Крашение дисперсными красителями 

По химическому строению дисперсные красители относятся к азокрасителям. Обычно их применяют для крашения полиамидных, полиэфирных, полиакрилонитрильных и ацетатных волокон. Молекулы дисперсных красителей имеют малые размеры и легко проникают в плотные синтетические волокна. Кроме того, у них отсутствуют анионные группы, препятствующие взаимодействию красителя с волокном, имеющим в воде отрицательный заряд. Дисперсные красители плохо растворимы в горячей воде, поэтому их измельчают до размера частиц меньше 2 мкм.