Transcript ΧΗΜΕΙΑ ΧΡΩΜΑΤΩΝ Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη ΧΡΩΜΑΤΑ Ανθρωπογενή (Συνθετικά) Φυσικά Ζωϊκά Ανόργανα Φυτικά Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΗ ΧΡΩΜΑΤΑ Ανόργανα Οργανικά Χημική Δομή π.χ Αζωχρώματα Βαφική Συμπεριφορά π.χ Χρώματα Αντιδράσεως. Δρ.

ΧΗΜΕΙΑ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
1
ΧΡΩΜΑΤΑ
Ανθρωπογενή (Συνθετικά)
Φυσικά
Ζωϊκά
Ανόργανα
Φυτικά
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
2
ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΗ ΧΡΩΜΑΤΑ
Ανόργανα
Οργανικά
Χημική Δομή
π.χ Αζωχρώματα
Βαφική Συμπεριφορά
π.χ Χρώματα Αντιδράσεως.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
3
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
4
ΧΡΩΜΑΤΑ
ΕΙΝΑΙ
ΕΓΧΡΩΜΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ
ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ
ΔΕΣΜΕΥΟΝΤΑΙ
ΜΕ ΤΟ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ ΠΟΥ ΒΑΦΟΥΝ.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
5
Η ΥΠΑΡΞΗ ΧΡΩΜΑΤΟΣ ΣΕ ΕΝΑ ΜΟΡΙΟ
ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ
ΧΡΩΜΟΦΟΡΩΝ
ΚΑΙ
ΑΥΞΟΧΡΩΜΩΝ
ΠΟΥ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΣΤΟ ΜΟΡΙΟ
ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ
ΑΠΟ ΤΗΝ ΥΠΑΡΞΗ ΣΥΖΥΓΙΑΣ.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
6
ΕΠΙΠΛΕΟΝ…
ΓΙΑ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΕΝΩΣΗ
ΧΡΩΜΑ
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
7
ΠΡΕΠΕΙ
ΝΑ ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΣΤΟ ΦΑΣΜΑ ΤΟΥ
ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ (400-700 nm).
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
8
ΧΡΩΜΑΤΑ
ΧΡΩΜΟΦΟΡΑ
Ακόρεστα συστήµατα όπως,
>C=C<, >C=O<, -NO2, -N=O,N=N,αρωματικός δακτύλιος,
οι οποίες προκαλούν βαθυχρωµία και άρα εµφάνιση χρώµατος -Witt, 1876-)
ΑΥΞΟΧΡΩΜΕΣ ΟΜΑΔΕΣ
Κορεσµένες οµάδες µε µονήρες ζεύγος ηλεκτρονίων
-OH, NH2, SH, αλκυλιοµένα παράγωγά τους, αλογόνα,
που σε συζυγιακή θέση µε χρωµοφόρα προκαλούν υπερχρωµία,
δηλαδή αύξηση της έντασης απορρόφησης)
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
9
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
10
ΤΑ ΣΠΟΥΔΑΙΟΤΕΡΑ ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΧΡΩΜΑΤΑ
Αλιζαρίνη: Από εκχύλιση
ξύλου Αφρικής
1869: Συνθετική παρασκευή
Φυσικό Χρώμα Φλαβόνη
από εκχύλιση Φυτών
Κίτρινο
Κόκκινο
Μπλε
1861: Συνθετική Παρασκευή
Κίτρινο Ανιλίνης
Υδατοδιαλυτή Λευκοένωση Ινδικού
Ινδικό: Το ακριβότερο φυσικό χρώμα
1887: πρώτη συνθετική παρασκευή (BASF)
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
11
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
WILLIAM PERKIN
Η ανάπτυξη της βιομηχανίας των συνθετικών χρωμάτων άρχισε το
1856, όταν ο Άγγλος William Perkin, που ήταν φοιτητής του
Hoffmann, ανακάλυψε τυχαία ένα
ΒΙΟΛΕ ΧΡΩΜΑ ΠΟΥ ΤΟ ΟΝΟΜΑΣΕ ΜΩΒΕΪΝΗ.
Ο Perkin κατόπιν άρχισε τη βιομηχανική παραγωγή της Μωβεϊνης
και τη διάθεσή της στο εμπόριο.
N
CH3
H3C
NH2
N
H2
NH
Cl
Μωβεϊνη Perkin
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
12
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Τα χρώματα που παράγονται την πρώτη χρονική περίοδο μετά από το1856,
ανήκουν στην κατηγορία των Βασικών ή Κατιονικών χρωμάτων ,γιατί το κατιόν του
άλατος είναι έγχρωμο και η χημική δομή τους τα κατατάσσει στα τριαρυλομεθανικά
χρώματα, όπως π.χ. το Πράσινο του Μαλαχίτη ( CI Basic Green 4 ) και το
Crystal Violet (CI Basic Violet 3 )
CI Basic Green 4
CI Basic Violet 3
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
13
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
JOHANN PETER GRIESS
1829 - 1888
Το 1858 ανακάλυψε την αντίδραση της διαζώτωσης και συνέθεσε
για πρώτη φορά ένα διαζωνιακό άλας.
Η σημαντικότερη ιδιότητα αυτών των ενώσεων είναι η δυνατότητα αντίδρασης
με αρωματικές αμίνες και φαινόλες προς παρασκευή αζωενώσεων οι οποίες
περιέχουν την χρωμοφόρο αζωομάδα (-Ν=Ν-).
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
14
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
KEKULE
1829 –1896
Η ιδιότητα των διαζωνιακών αλάτων να αντιδρούν
με αρωματικές αμίνες και φαινόλες ανακαλύφθηκε από τον
Kekule το 1870 και ονομάστηκε αντίδραση σύζευξης.
Τα προϊόντα που παράγονται από τη σύζευξη είναι έγχρωμες ενώσεις
οι οποίες στη συνέχεια είναι δυνατόν να μετατραπούν σε
άλατα σουλφονικών οξέων τα οποία είναι υδατοδιαλυτά χρώματα.
Τα χρώματα αυτά ανήκουν στην σπουδαιότερη κατηγορία συνθετικών χρωμάτων
τα οποία είναι γνωστά ως όξινα αζωχρώματα.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
15
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
FRANÇOIS-ZACHARIE ROUSSIN
1827-1894
Το 1877 ο Roussin παρασκεύασε το σουλφονικό άλας ενός αζωχρώματος και
δημιούργησε για πρώτη φορά Όξινο ή Ανιονικό χρώμα.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
16
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
PAUL BÖTTIGER
To 1884 παρασκευάζει το χρώμα Ερυθρό του Κονγκό ,
το οποίο σε υδατικό διάλυμα σε θερμοκρασία ζέσης,
βάφει απ' ευθείας τα βαμβακερά.
Έτσι εμφανίζεται μία νέα κατηγορία χρωμάτων
τα Απευθείας Βάφοντα Χρώματα (Direct dyes).
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
17
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Το 1873 ο Croissant ανακαλύπτει μέθοδο παραγωγής, καθώς και τεχνολογία
βαφής των βαμβακερών με τα χρώματα θείου.
Τα χρώματα αυτά είναι αδιάλυτα στο νερό.
Ανάγονται, οπότε μετατρέπονται σε υδατοδιαλυτά, τα οποία προσροφώνται
και στερεώνονται στο εσωτερικό της βαμβακερής ίνας.
Το 1890 είχε ανακαλυφθεί η δομή του φυσικού χρώματος ινδικού από τους
A Von Baeyer και K. Heumann και από τότε άρχισε η βιομηχανική παραγωγή του,
η οποία βρήκε την βέλτιστη κοστολογική μέθοδο παραγωγής το 1902 .
Την περίοδο από το 1900-1910 έχει κατανοηθεί, ότι οι κινόνες αποτελούν ένα
δυναμικό χρωμοφόρο, το οπoίο αποτελεί την βάση των χρωμάτων
Κάδου ( vat dyes) και παράγονται αρκετά νέα χρώματα αυτής της κατηγορίας,
όπως η ινδανθρόνη.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
18
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Το 1880 ανακαλύπτεται η κατηγορία των Αζωικών Χρωμάτων και η αντίστοιχη
τεχνολογία βαφής που συνίσταται στον εμποτισμό του υποστρώματος με αλκαλικό
διάλυμα φαινόλης ή ναφθόλης και κατόπιν στην εμβάπτιση του προκύπτοντος
υποστρώματος σε υδατικό διάλυμα αρωματικής αμίνης.
Το 1885 οι Meldola και Nietzki παρασκεύασαν αζωχρώματα και ανακάλυψαν
ότι αυτά μπορούσαν να βάψουν μάλλινα, τα οποία είχαν υποστεί κατεργασία
με άλατα του χρωμίου, με αρκετά καλές αντοχές στις υγρές κατεργασίες.
Η ανακάλυψη αυτή σηματοδότησε την εισαγωγή στη βαφική
των μεταλλωμένων συμπλόκων αζωχρωμάτων προστύψεως.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
19
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Το 1889 ανακαλύφθηκε ότι αζωχρώματα που έχουν την υδρόξυ ομάδα
σε όρθο θέση ως προς την αζωομάδα (-Ν=Ν-) μπορούν να βάψουν ζωικές ίνες
και κατόπιν να στερεωθούν με προσθήκη προστύμματος διχρωμικού νατρίου σε διάλυμα
βαφής σε θερμοκρασία βρασμού.
Αυτά τα χρώματα αποτελούν την κατηγορία των
after chrome acid dyes.
Το πρώτο χρώμα της κατηγορίας αυτής παρήγαγε το 1890 η BAYER με την
εμπορική ονομασία Diamond Black F.
Το 1900 η μέθοδος εξελίχθηκε και απλοποιήθηκε από την Berlin Aniline Co ,
με την παραγωγή των metachrome dyes.κατά την οποία το χρώμα και το
πρόστυμμα προσθέτονται μαζί στο διάλυμα βαφής.
Η μέθοδος εξελίχθηκε πιο πέρα με την ανακάλυψη των χρωμάτων Neolan.
Όλα τα παραπάνω χρώματα αποτελούν σήμερα μία κατηγορία χρωμάτων
τα οποία ονομάζονται χρώματα Μεταλλικών Συμπλόκων (metal complex dyes).
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
20
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Τo σημαντικότερo χρωμοφόρo του εικοστού αιώνα είναι το χρωμοφόρο της
φθαλοκυανίνης, η οποία είναι παράγωγο του μακροκυκλικού τετραπυρρολικού
δακτυλιοειδούς συστήματος που ονομάζεται πορφυρίνη.
Τα σύμπλοκα με μεταλλικά κατιόντα και κυρίως τα σύμπλοκα με τα δισθενή
κατιόντα χαλκού αποτελούν τα σημαντικότερα μπλε χρώματα.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
21
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Το 1921 εμφανίζεται για πρώτη φορά στη διεθνή αγορά η ίνα της οξικής κυτταρίνης.
Την περίοδο εκείνη δεν υπήρχε κατάλληλο χρώμα για τη βαφή της.
Ο Holland Ellis ανακαλύπτουν ότι μερικά αδιάλυτα αζωχρώματα μπορεί
να προσροφηθούν από την οξική κυτταρίνη παρουσία σουλφονομένων
λιπαρών αλκοολών ή άλλων επιφανειοδραστικών ενώσεων.
Τα χρώματα αυτά που βάφουν με αυτή τη διαδικασία ανήκουν στην κατηγορία
χρωμάτων Διασποράς (Disperse dyes)
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
22
ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
To 1953 oι Rattee και Stevens στα ερευνητικά εργαστήρια της ICI ανακάλυψαν ότι
χρώματα που περιέχουν τη διχλωροτριαζινύλο ομάδα διαλύονται στο νερό
και με την αύξηση του pH μπορούν να σχηματίσουν ομοιοπολικό δεσμό με την κυτταρίνη.
Οι ενώσεις αυτές ανήκουν στην κατηγορία των χρωμάτων αντιδράσεως (Reactive).
Αρχικά οι ενώσεις αυτές χρησιμοποιήθηκαν για το βαμβάκι.
Αργότερα με προσθήκες νέων δραστικών ομάδων η χρήση των χρωμάτων
επεκτάθηκε και σε πρωτεϊνικές ίνες.
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
23
ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΕΣ
ΣΗΜΕΡΑ
ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΧΡΩΜΑΤΩΝ
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
24
Δρ. Ιωάννα Γ.Καράλη
25