Это сейчас для того, кто увлекается батиком, выбор огромен. И импортные, и отечественного производства, и акриловые, и на водяной основе. А ведь в былые времена художникам было не просто. Речь, конечно, не о тех веках, когда человечество использовало натуральные красители, придуманные самой природой — индиго, пурпура, марены, кошенили.
А о более позднем изобретении учеными анилиново-красочной промышленности. Чаще всего тогда использовались анилиновые красители для тканей .
Подобные краски продавались в виде порошка. Советские хозяйки активно использовали их для бытовых целей, как то: преобразить старую одежку (например, потертые джинсы) в новую — методом окрашивания изделия в другой, насыщенный цвет. Был только один недостаток у такого креатива: обновленные вещи быстро теряли цвет — выцветали на солнце, теряли колор при стирке. Зато можно было вовсю экспериментировать с узелковой техникой
покраски изделий! И не нужна была .
Купить их можно и сегодня — как в порошке, так уже и в растворенном виде, жидкими. Современная промышленность делает анилин более устойчивым к свету и воде. Такая продукция есть в специальных отделах хозяйственных магазинов, лавках товаров для творчества. Также купить анилиновые красители для тканей можно в интернет-магазине , достаточно лишь ввести заветные слова в окошко поиска.
Опытные художники советуют работать с такой краской мягкими кистями — колонковыми, беличьими или хорьковыми.
У анилина отличная способность сильно растекаться, что позволяет автору легко и быстро сделать беспредметный рисунок, чтобы получить всевозможные переходы и слияния цветов. Обычно в этом случае к краске ничего не прибавляют. Почти как при нанесении .
Для тех, кто не желает такого растекания рисунка, придуман способ — использование трагантового клея.
Терминология:
Трагант — застывший сок кустарника типа каучуконосных. Имеет вид маленьких лепестков. Их растворяют в обыкновенной холодной воде, причем на один стакан воды нужно положить 10-15 листков траганта и дать постоять сутки. Если через сутки не все растворится, то эту клейкую жидкость пропускают сквозь редкую тряпочку и нераспустившиеся частицы опять заливают водой.
Такой клей необходимо добавить к жидкой анилиновой краске для ткани, в соотношении 1:3.
Поэксперементируйте с красителями, смешивайте цвета, получайте свои оригинальные оттенки, которые можно смело использовать для
Если кратко, то на один литр горячей воды надо взять 2-3 г. желатина. После его полного растворения необходимо вымочить в полученном растворе ткань. Поле чего высушить, разгладить и натянуть ткань на раму. Теперь смело работайте — грунтовка спасет от подтекания краски. Причем рисовать вы можете теперь даже гуашью, акварелью и маслом.
Сегодня для окрашивания тканей, кожи и разных изделий используют натуральные и искусственные вещества. Из-за технологической сложности и экологической опасности промышленность отказывается изготавливать натуральные краски, отдавая предпочтение дешевым и безопасным синтетическим пигментам. К этой группе относятся анилиновые краски. Где они применяются и насколько безопасны для здоровья - описано в этой статье.
Что являют собой анилиновые красители
Красители для ткани
Эти красители придают тканям насыщенные яркие оттенки. Но, к сожалению, они чувствительны к солнцу и довольно быстро выгорают. Также рисунки, сделанные анилиновыми красками, очень портятся от воды. Современные производители красок для тканей постоянно работают над этими недостатками и начали выпускать более качественные красители. Но все же некоторая степень чувствительности к воде и солнечным лучам осталась.
Анилиновые красители для тканей можно свободно найти в продаже. Их производят многие химзаводы России и Украины. Самые известные производители этих красок - Центр Давыдова и московское предприятие «Гамма». Они выпускают анилиновые краски в виде концентрированного раствора, который практически готов к непосредственному нанесению на ткань. Также некоторые предприятия производят анилиновые краски в виде порошков. Такой тип красителя требует предварительной подготовки и запаривания.
Работать анилиновыми красителями на ткани очень удобно. Дело в том, что они долго высыхают, поэтому художник имеет возможность подправить рисунок, разбавить слишком насыщенный цвет или убрать не получившиеся детали. Для этого достаточно нанести немного воды и размыть окрашенное место. Переносить анилиновый раствор на ткань рекомендуется мягкими кистями.
Анилин быстро растекается, создавая абстрактные рисунки без четких контуров. По желанию художника к красящей жидкости можно добавить трагантовый клей в соотношении 1:3. В качестве альтернативы можно загрунтовать ткань желатиновым раствором. После такой предварительной обработки рабочей поверхности анилиновые краски растекаться уже не будут.
Анилиновые краски для кожаных изделий
Для окраски кожи также существует большой выбор анилиновых красителей разной цветовой гаммы. Если кожа целостная и не имеет дефектов, ее можно окрашивать в любой цвет. Перед окраской поверхность кожи ничем не обрабатывают, так как после пигментации могут появиться пятна. Плохую кожу с заметными пятнами лучше красить в черный цвет.
Анилиновые красители для кожи делятся на основные и кислотные. Для обработки изделия можно использовать только один тип. Смешивать основные и кислотные краски нельзя.
Красители для пряжи и шерстяных изделий
Анилиновые красители для шерсти пользуются большой популярностью как для покраски тканей, так и для декорирования готовых изделий. Окрашивание проводят согласно инструкции, используя эмалированную посуду. В готовый раствор добавляют немного уксусной эссенции, а в некоторых случаях и поваренную соль.
Шерсть перед покраской следует тщательно почистить. Если есть загрязнения, изделие нужно постирать и хорошо прополоскать.
Нередко анилиновые краски покупают для восстановления цвета шерстяной пряжи. Для этого из нити связывают не очень плотные мотки и нанизывают на один шнур, за который можно будет переворачивать и вынимать обрабатываемую пряжу.
Сразу после завершения всех этапов окраски шерстяное изделие надо осторожно отжать и расстелить на горизонтальной поверхности.
Бывают случаи, когда шерсть окрашивается неравномерно. Чтобы исправить этот дефект, можно приготовить раствор нашатырного спирта, нагреть его до 50 ºС и поместить туда окрашенную вещь на полчаса.
Безопасность для здоровья
Изделия, окрашенные анилиновыми красителями, безопасны для человеческого здоровья. Но работа с концентратом или порошками требует особой внимательности и аккуратности, поскольку они содержат ядовитые вещества.
Так, во время работы с анилиновыми красками следует придерживаться таких мер безопасности:
- Емкости с красителями должны быть плотно закрытыми.
- Во время работы с красками всегда нужно надевать резиновые перчатки.
- При использовании порошковых красителей работать в респираторе.
Посуду и другие предметы, которые использовались в процессе окраски, лучше выбросить.
Название это сложилось исторически так как первые синтетические красители были получены из анилина. Анилиновые красители это органические соединения образующиеся при окислении анилина или его солей обладают бактерицидным а некоторые канцерогенным действием.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
ВВЕДЕНИЕ 3
- Историческая справка 5
- Классификация красителей, получаемых из анилина 6
- Важные представители анилиновых красителей 8
- Анилиновый черный. Пигмент глубоко-черный 8
- Бриллиантовый зеленый 10
- Метиленовый синий 12
- Фуксин 14
- Применение 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 18
ВВЕДЕНИЕ
Области применения органических красителей очень многочисленны и разнообразны. Их применяют для окрашивания пряжи и ткани самого различного вида: льняных, шерстяных, хлопчатобумажных, шёлковых, из искусственных и синтетических волокон. Органическими красителями окрашивают кожу, мех, дерево, бумагу, различные виды пластмасс, резину, пищевые продукты и т.д. Они используются для получения лакокрасочных материалов, художественных красок, цветных карандашей, типографских красок и чернил. Для окрашивания разных материалов нужны различные по свойствам органические красители. В настоящее время известно около 10.000 видов синтетических красителей, и число их непрерывно растёт. Каждый год появляется большое число новых все более прочных, ярких и удобных в применении красителей, которые заменяют устаревшие. Отрасль химической промышленности, производящая органические красители и промежуточные продукты, необходимые для их производства, называется анилинокрасочной промышленностью. Название это сложилось исторически, так как первые синтетические красители были получены из анилина.
Анилиновые красители это органические соединения, образующиеся при окислении анилина или его солей, обладают бактерицидным, а некоторые канцерогенным 1 действием.
Актуальность моей темы обусловлена тем, что изучение истории, строения и свойств известных анилиновых и других красителей способствует образованию новых тенденций в анилинокрасочной промышленности, медицине и других сферах деятельности человека, где красители занимают не последнее место.
Таким образом, целью моей курсовой работы является подробное изучение такого понятия в органической химии как анилиновые красители. Вследствие чего передо мной возникают такие задачи:
- Изучить историю возникновения анилиновых красителей;
- Рассмотреть одну из классификаций анилиновых красителей и их производных;
- Проанализировать строение, химические и физические свойства некоторых важнейших представителей анилиновых красителей;
- Ознакомиться с применением красителей в различных сферах деятельности человека.
- ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Открытие Зининым реакции получения анилина из нитробензола явилось основой развития анилинокрасочной промышленности. Более 60 лет анилин использовался практически полностью для нужд анилинокрасочной промышленности. Синтетические красители даже получили общее название анилиновых.
Анилин (фениламин) органическое соединение с формулой C 6 H 5 N H 2 , простейший ароматический амин . Представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом, немного тяжелее воды и плохо в ней растворим, хорошо растворяется в органических растворителях. На воздухе быстро окисляется и приобретает красно-бурую окраску. Ядовит. Название «анилин» происходит от названия одного из растений, содержащих индиго Indigofera anil. Оказалось, что на его основе можно получать органические соединения , обладающие яркой и разнообразной окраской , и пригодные для окрашивания.
В конце XIX века, следуя запросам промышленности, стремительно развивалась органическая химия, были созданы анилиновый чёрный , голубой, жёлтый, оранжевый и другие красители . Анилинокрасочная промышленность позволила отказаться от дефицитного и дорогого природного сырья (индиго , марена , кошениль , пурпур ).
В настоящее время в международном справочнике « Color Index » содержится 163 красителя, получаемых из анилина, и еще больше из производных анилина. В последние годы для нужд промышленности синтетических красителей используется ~3% производимого анилина.
Мировое производство синтетических красителей в настоящее время составляет порядка 1 млн. тонн в год.
- Классификация красителей, получаемых из анилина
Красители, получаемые с использованием анилина, можно условно разделить на три группы:
- красители, получаемые из анилина
- красители, в состав которых, кроме анилина, входят другие соединения
- красители на основе промежуточных продуктов, полученных из анилина.
Красители, получаемые из анилина
Рисунок 1. Красители, получаемые из анилина
Полидиазиновые красители анилиновый черный и пигмент глубоко-черный.
Индулины красители синего цвета, которые получают взаимодействием n -аминоазобензола с анилином и его гидрохлоридом при 150-200 °С. В зависимости от условий получаются красители различных оттенков: от красновато-синего до зеленовато-синего.
Нигрозины (красители черного цвета) получают нагреванием анилина, гидрохлорида анилина и нитробензола с чугунной стружкой при 170-180 °С. Химизм такого получения сложен и до конца не изучен.
Красители, получаемые на основе анилина и других соединений
Это красители, в состав которых, кроме анилина, входят и другие полупродукты, часто имеющие достаточно сложное строение. Ниже показано, к каким техническим классам относятся подобные красители.
Рисунок 2. Органические красители на основе анилина и других полупродуктов
Красители на основе промежуточных продуктов, полученных из анилина
На рисунке 3. представлены промежуточные продукты, которые получаются на основе анилина и используются в дальнейшем для синтеза красителей. [ 3]
Рисунок 3. Промежуточные продукты на основе анилина
- Важные представители анилиновых красителей
- Анилиновый черный. Пигмент глубоко-черный
Описание
Анилиновый чёрный - с ложный диазиновый краситель , получаемый окислением анилина непосредственно на волокне. Этот популярный краситель хиноидного строения имеет брутто-формулу C 43 H 34 N 8 и молярную массу 662 г/моль.
Пигмент глубоко черный - краситель тот же по сути, но уже используемый в виде пигмента . Открыт в 1860-м году и, предположительно, является старейшим из известных синтетических пигментов. Данный пигмент характеризуется высокой окрашивающей способностью и слабо рассеивает свет, но ограничивается в использовании в случаях, когда строги требования к физиологической безопасности.
Получение
Окислительное крашение, то есть получение анилинового чёрного, заключается во взаимодействии анилина в кислой среде с бихроматом или хлоратом натрия. Обычно в присутствии катализаторов: соединений меди , железа , ванадия или других.
Окисление чрезвычайно облегчается добавкой п-фенилендиамина, который легко окисляется в соответствующий хинондиимин, восстанавливающийся обратно в диамин за счёт энергичного окисления анилина.
Образование анилинового чёрного (пигмента глубоко-чёрного) проходит через ряд стадий: образование индамина из двух молекул анилина, дальнейшее «удвоение» в четырёхъядерный индамин и соединение двух молекул последнего в восьмиядерный индамин с одним хиноидным ядром (фиолетовый протоэмеральдин).
Окислением ещё одного ядра в хиноидное получается синий эмеральдин, окислением третьего ядра тёмно-синий нигранилин, четвёртого - зеленеющий чёрный пернигранилин.
Последний этап присоединение трёх молекул анилина с образованием не зеленеющего красителя, в молекуле которого имеется три остатка N-фенилфеназония.
В зависимости от условий проведения процесса могут получиться и продукты дальнейшего окисления, в которых последнее ядро имеет хиноидное строение, причём место концевой иминогруппы может занять атом кислорода. Все стадии изменения окраски хорошо прослеживаются в ходе окисления.
Рисунок 4. Схема химических превращений в ходе образования анилинового чёрного (пигмента глубоко-чёрного)
- Бриллиантовый зеленый
Описание и свойства
Бриллиантовый зелёный (тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана оксалат) синтетический анилиновый краситель трифенилметанового ряда. Впервые был получен в 1879 году в Германии .
Брутто-формула - C ₂₇ H ₃₄ N ₂ O ₄ S. Молярная масса - 475,6 г/моль.
Зеленовато-золотистые комочки или золотисто-зелёный порошок. Трудно растворим в воде (1:50) и этаноле , растворим в хлороформе . Растворы в воде и этаноле имеют интенсивный зелёный цвет .
При прибавлении к 0,2 % раствору бриллиантового зелёного концентрированной соляной кислоты появляется оранжевое окрашивание, а при добавлении раствора NaOH выпадает бледно-зелёный осадок основания (эти реакции используются для установления подлинности). Несовместим с дезинфицирующими лекарственными средствами, содержащими активный иод , хлор , щёлочи (в том числе раствор аммиака ). [ 4]
Получение
Бриллиантовый зелёный получают только синтетическим путём. Синтез сводится к конденсации диэтиланилина с бензальдегидом ; образующийся при этом 4,4-бис-диэтиламинотрифенилметан окисляют оксидом свинца(IV) или марганца(VII) ; полученное таким образом карбинольное основание при взаимодействии со щавелевой кислотой образует бриллиантовый зелёный. [ 1]
Рисунок 5. Схема химических превращений в ходе образования бриллиантового зеленого
- Метиленовый синий
Описание и свойства
Метиленовый синий (N,N,N",N"-тетраметилтионина хлорид тригидрат, 3,7-бисдиметиламинофенотиоцианит хлорид, метиловая синь, метиленовый голубой). Представляют собой тёмно зеленые кристаллы с бронзовым блеском. Впервые был синтезирован Генрихом Каро в 1876 году.
Брутто-формула - C 16 H 18 CIN 3 S или в виде кристаллогидрата C 16 H 18 CIN 3 S·H 2 O. Молекулярная масса 319,86 г/моль.
Мало растворим в воде, этаноле, практически не растворим в диэтиловом эфире и хлороформе.
Получение
Исходным соединением является 4-амино- N , N -диметиланилин, который готовят нитронизированием N , N -диметиланилина с последующим восстановлением нитрозосоединения. При добавлении бихромата и тиосульфата натрия к раствору сульфата 4-амино- N , N -диметиланилина (1) соединение окисляется в хинондиимин (2), который, присоединяя SSO 3 H , превращается в 2-амино-5-диметиламинофенилтиосульфат (3). При добавлении новых порций N , N -диметиланилина и Na 2 Cr 2 O 7 происходит совместное окисление смеси аминов и образуется хинониминовый краситель (4) производное Зеленого Биндшедлера. При быстром нагревании реакционной смеси до кипения замыкается тиазиновый цикл и образовавшееся лейкосоединение (5) окисляется в краситель (6), который осаждают соляной кислотой.
Рисунок 6. Схема химических превращений в ходе образования метиленового синего
- . Фуксин
Описание и свойства
Фуксин (солянокислый розанилин) - зеленые кристаллы с металлическим блеском, водные растворы пурпурно-красного цвета. Краситель трифенилметанового ряда, на свету малостоек. Один из первых синтетических красителей (получен в 1856 Я. Натансоном ). Назван фуксином из-за сходства цвета с окраской цветов фуксии .
Брутто-формула C 20 H 20 N 3 Cl и молярная масса 337,5 г/моль.
Плохо растворим в воде, хорошо в спирте. Ядовит, канцероген.
Получение
Смесь равных частей анилина, n -толуидина и о-толуидина (эта смесь носит название «анилин для красного») окисляют нитробензолом. [ 6]
Рисунок 7. Получение фуксина
- Применение
В качестве красителя
Анилиновый черный замечателен очень глубоким, сочным черным цветом, на фоне которого особенно ярко выглядят расцветки другими красителями. Ни один из черных красителей других классов не может сравниться с ним в этом отношении. Окраски отличаются высокой устойчивостью к свету и стирке, но недостаточно устойчивы к глажению; кроме того, в процессе окислительного крашения происходит ослабление волокна. Процесс крашения весьма неприятен из-за высокой токсичности анилина. Широко применяется в крашении хлопчатобумажной ткани и в ситцепечатании, а также для окраски мехов; несколько меньшее применение он имеет в крашении шелка и полушелка.
Бриллиантовый зелёный используется как краситель для хлопка и шёлка, бумаги, древесины (окраски малоустойчивы к действию света и мокрым обработкам) .
Метиленовый синий применяют для окраски хлопка, шерсти, шелка в ярко-голубой цвет, однако окраска слабоустойчива на свету.
В современной текстильной промышленности фуксин не применяют из-за малой светопрочности. Некоторые производные фуксина, например основной фиолетовый, используют при изготовлении карандашей, чернил, копировальной бумаги, паст для шариковых ручек.
В медицине
На территории бывшего СССР раствор бриллиантового зелёного используется в качестве антисептического лекарственного средства (в США и Европейском союзе в качестве антисептика разрешён, но не применяется).
Метиленовый синий используется в качестве антисептика, антидота при отравлении цианидами, угарным газом и сероводородом. Имеются сообщения о высокой эффективности этого соединения при лечении болезни Альцгеймера.
Основной фуксин является противогрибковым веществом, используется также для уничтожения других болезнетворных микроорганизмов.
Остальные области применения
В бактериологии бриллиантовый зеленый используется для окрашивания клеточных сред. Также используется для приготовления агаровой питательной среды, предназначенной для пересева культур и идентификации бактерий. Еще применяется в сельском хозяйстве и аналитической химии.
Метиленовый синий в аналитической химии применяется для определения хлоратов, перхлоратов, катионов ртути, олова, магния, кальция, кобальта, кадмия. В аквариумистике применяется довольно часто во время инкубирования икры в качестве антисептика. В водоочистке применяется при тестировании активированных углей.
Фуксин в водном растворе присоединяет диоксид серы, образуя бесцветную фуксинсернистую кислоту (реактив Шиффа), которая при взаимодействии с альдегидами образует пурпурно-фиолетовый краситель. Реакция используется для качественного обнаружения альдегидов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Большую роль в синтезе органических красителей играет анилин и его производные - анилиновые красители.
Сейчас естественные красители полностью вытеснены синтетическими. Преимущество синтетических красителей - дешевизна, удобство в обращении, разнообразие оттенков, возможность создавать широкий ассортимент красителей с нужными свойствами. Раньше единственным потребителем органических красителей была текстильная промышленность. Сегодня органические красители применяют для крашения многих видов синтетических волокон и различных материалов. Также их широко применяют в полиграфической, лакокрасочной, пищевой промышленности, в медицине и других отраслях.
Примерно за 150 лет были изучены свойства красителей, отработаны различные способы их получения, предложены интересные теории, объясняющие способность красителя нести и передавать свою неповторимую окраску.
На тему синтетических красителей, в том числе и анилиновых, сегодня имеется масса научной литературы, где можно найти всё: от истории развития до поставленных методик получения, причём объём той литературы постоянно пополняется.
Масса предприятий занимается выпуском красителей и крашением текстильных и других материалов, создавая столь необходимые на сегодняшний день рабочие места для наших современников и для нас.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
- Степанов Б. И. «Введение в химию и технологию органических красителей», изд. 3-е, перераб. и доп., М., «Химия», 1984.
- Новый справочник химика и технолога. Общие сведения. Строение вещества и т.д. / Е.Е. Бибик [и др.] СПб.: НПО «Профессионал», 2006. 1464 с., ил.
- Технология органических красителей и промежуточных продуктов. / М.А. Чекалин [и др.], Учебное пособие для техникумов. 3-е изд. перераб. - СПб.: Химия, 2013. - 472 c.
- Андросов В. Ф., Петрова И. Н. Синтетические красители в легкой промышленности. Справочник; Легкая промышленность и бытовое обслуживание - Москва, 1989. - 368 c.
- ХиМиК.ру [электронный ресурс]: информационный сайт о химии. Режим доступа к сайту: http://www.xumuk.ru/
- Гроссе Э. Химия для любознательных / Гроссе Э., Вайсмантель X. - 2-е русское изд. - Л.: Химия, 1985 - Лейпциг, 1974.
1 Канцероге́н химические вещества , физическое излучение или онкогенные вирусы, воздействие которых на организм человека или животного повышает вероятность возникновения злокачественных новообразований (опухолей).
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| . | 732 KB | ||