Tải bản đầy đủ (.doc) (51 trang)

Phẩm nhuộm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.28 MB, 51 trang )

Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
MỤC LỤC
I. Lí do chọn đề tài...........................................................................Trang 2
II. Nội dung.......................................................................................Trang 2
A. Quá trình hình thành
Lòch sử phẩm nhuộm từ 2600 BC đến thế kỉ XX.................Trang 2
William Henry Perkin – ông tổ ngành nhuộm....................Trang 6
Khám phá bí mật của thuốc nhuộm màu hoa cà.................Trang 10
B. Danh pháp và phân loại
Danh pháp thuốc nhuộm.......................................................Trang 12
Phân loại theo cấu trúc hoá học...........................................Trang 13
Phân loại theo lớp kó thuật....................................................Trang 20
C. Một số phẩm nhuộm phổ biến
Phẩm nhuộm xanh chàm.......................................................Trang 30
Phẩm nhuộm alizarin.............................................................Trang 35
Phẩm nhuộm đỏ tía................................................................Trang 38
Phẩm nhuộm azo....................................................................Trang 43
Phẩm nhuộm hematein.........................................................Trang 45
Bảng 1.....................................................................................Trang 47
Bảng 2.....................................................................................Trang 50
D. Kết luận...................................................................................Trang 51
E. Tài liệu tham khảo..................................................................Trang 51
5/2008 Trang 1 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Sắc màu làm cho cuộc sống thêm sinh động, phong phú. Từ xa xưa con người đã
biết sử dụng các loại thực vật, đòa y, oxit kim loại, dòch từ các loài tảo biển, động
vật (ốc sên) để tạo ra những chiếc áo choàng, những tấm thảm với màu sắc tuyệt
đẹp vừa đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ vừa mang lại nhiều lợi ích kinh tế.
Trong quá trình tìm hiểu về sự ra đời của phẩm nhuộm, em thấy hoá học gắn bó
mật thiết với thiên nhiên và cuộc sống của con người.


Trong hoá học, các phát minh lớn luôn ra đời một cách tình cờ , thú vò mà ngay cả
nhà khoa học cũng không nghó tới như Perkin (ông tổ của ngành nhuộm) đã tạo ra
phẩm nhuộm tổng hợp đầu tiên khi điều chế thuốc chữa bệnh sốt rét.
Thông qua việc tìm hiểu đề tài giúp em bổ sung vào kiến thức của mình một câu
chuyện lí thú, làm tư liệu cho việc giảng dạy về các ứng dụng của hoá học ở phổ
thông sau này.
II. NỘI DUNG
A. Quá trình hình thành
LỊCH SỬ PHẨM NHUỘM TỪ NĂM 2600 BC ĐẾN THẾ KỈ XX
2600 BC: thuốc nhuộm được sử dụng ở Trung Quốc.
715 BC: nghề thủ công nhuộm lông cừu được biết đến ở Rome.
331 BC: Alexander đại đế tìm thấy những chiếc áo choàng đỏ tía 190 năm tuổi khi
chiếm Susa, thủ đô của Ba Tư. Chúng được tìm thấy trong kho bạc hoàng gia.
327 BC: Alexander đề cập đến “những tấm vải nhuộm đẹp” ở n Độ.
236 BC: nghề nhuộm phát triển mạnh ở Ai Cập.
5/2008 Trang 2 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
55 BC: người La Mã dùng màu từ thân cây Đại Thanh (có thành phần hoá học như
màu của cây chàm) để vẽ lên người.
Thế kỉ 2 và 3 sau công nguyên: người LaMã dùng màu từ cây thiên thảo Rubia và cây
chàm để nhuộm vải thay cho màu tía.
273 sau công nguyên: vải tơ tằm nhuộm màu đỏ tía.
400 sau công nguyên: thuốc nhuộm chiết xuất từ ốc sên tía Murex Brandaris.
925: ngành nhuộm lông cừu phát triển ở Đức.
1188: ngành nhuộm phát triển ở Luân Đôn.
1321: cây Brazilwood được chiết xuất làm thuốc nhuộm, có nguồn gốc ở Trung đông
và n Độ. Nước Brazil được đặt tên theo cây này.
1429: Mariegola Dell'Arte de Tentori quyển sách đầu tiên về công nghệ nhuộm
được xuất bản ở Ý.
1630 Drebbel, nhà hoá học Hà Lan sản xuất ra 1 loại phẩm nhuộm màu đỏ sáng chiết

xuất từ 1 loài côn trung ở Mexico kết hợp với thiếc.
1774 , Scheele, nhà hoá học Thụy Điển khám phá Clo phá huỷ màu thực vật qua quan
sát 1 cái nút bần của lọ axit Clohiđric. Từ đó con người biết đến một số chất cầm màu
trong chế tạo thuốc nhuộm.
1774, màu xanh phổ (xanh Pruss) được sử dụng. Đây là màu xanh khi cho muối sắt
(III) tác dụng với phức kali feroxianua (K
4
[Fe(CN)]
6
). Đây được xem như là màu hoá
học được biết đến sớm nhất.
1823 Mercer khám phá ra crom trong thành phần của cây chàm.
1834 Runge, nhà hoá học Đức, khi chưng cất hắc ín than đá để điều chế anilin phát
hiện ra 1 màu xanh sáng. Đây là cơ sở cho 22 năm sau khi người ta biết đến anilin là
thành phần cơ bản của thuốc nhuộm.
5/2008 Trang 3 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
1856 William Henry Perkin tổng hợp được thuốc nhuộm"Mauve" có màu tím hoa cà
(thành phần chính là aniline) trong quá trình điều chế thuốc trò bệnh sốt rét. ng được
xem là ông tổ của ngành nhuộm.
1858 Griess tìm ra phẩm nhuộm diazo.
1858-59 màu tím thẫm được tìm ra bởi Verguin, đây là phẩm nhuộm cơ bản thứ 2 được
sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn phẩm nhuộm màu tím hoa cà.
1861 Methyl tím phẩm nhuộm mới được tìm ra bởi Lauth.
1862 tím Hofmann , Hofmann là 1 nhà hoá học lớn về phẩm nhuộm.
1862 nâu Bismarck được tìm ra bởi Martius and Lightfoot, đây là phẩm nhuộm azo
hoà tan đầu tiên.
1863 đen Aniline, được tìm ra bởi Lightfoot, màu đen là sản phẩm của sự oxi hoá
anilin trên xơ bông.
1868 Graebe and Liebermann , 2 nhà hoá học Đức sản xuất ra màu đỏ Alizarin (tổng

hợp từ cây Rubia). Đây được xem là thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên thay thế cho
thuốc nhuộm thực vật . W.H.Perkin cũng độc lập tổng hợp được thuốc nhuộm này
trong cùng thời gian.
1872 Methyl xanh được tổng hợp bởi Lauth and Baubigny, đến nay vẫn còn được sử
dụng.
1873 Cachou de Laval, 1 loại thuốc nhuộm có thành phần lưu huỳnh, màu nâu, được
tổng hợp bởi Groissant and Bretonniere (Pháp).
1875-76 Caro and Witt điều chế ra Chrysoidine, một thành phần quan trọng trong lớp
phẩm nhuộm azo.
1876 Caro, một nhà hóa học về nhuộm, tìm ra Methyl xanh dương.
1877 lục Malachite , một phẩm nhuộm quan trọng được tìm ra bởi Dobner and Fisher.
5/2008 Trang 4 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
1878 Von Baeyer tổng hợp được màu xanh chàm tổng hợp thay thế cho màu xanh
chàm tự nhiên.
1880 Thomas and Holliday (Anh), tổng hợp được phẩm nhuộm azo tổng hợp.
1884 đỏ Congo được tìm ra bởi Bottiger.
1887 tổng hợp Alizarin vàng GG.
1887 Rhodamine B (sự phối màu đỏ - tím).
1890 màu đen tổng hợp đầu tiên.
1891 Xanh lục Diamine B, phẩm azo xanh đầu tiên.
1891 phẩm nhuộm xanh da trời FF, phẩm nhuộm xanh quan trọng trong nhiều năm.
1893 phẩm nhuộm lưu huỳnh thứ 2, Vidal Black.
1898 Phẩm nhuộm đen E, phẩm nhuộm đen quan trọng.
1901 nhà hoá học Đức Rene Bohn được cấp bằng sáng chế do tìm ra phẩm nhuộm
xanh Indanthrene RS, phẩm nhuộm anthraquinone đầu tiên. Có tính bền màu với ánh
sáng và ít bò rửa trôi.
1901 Bohn phát hiện ra phẩm nhuộm Flanthrene vàng.
1905 đỏ chàm Thio-indigo được tìn ra bởi Freidlander.
1908 xanh Hydron , “đòch thủ” của xanh chàm, do Cassella tìm ra.

1915 phẩm nhuộm Neolan.
5/2008 Trang 5 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
William Henry Perkin (1838 – 1907)
W.H. Perkin sinh năm 1938 tại Luân Đôn (Anh), là con trai út của George Fowler
Perkin một người thợ xây dựng.
Năm 1850, ông bắt đầu đi học tại trường City of London, dưới sự giảng dạy của giáo
sư Thomas Hall.
Năm 1853, được sự cho phép của cha ông theo học hoá học tại trường Cao Đẳng
Hoàng Gia hóa học Luân Đôn mặc dù cha ông muốn ông theo nghề kiến trúc.
Năm 1855, Perkin được làm trợ lý cho Johann Hofmann.
Năm 1856, Hofmann nói với Perkin ước muốn sản xuất ra Quinine (Ký ninh) bằng
phương pháp tổng hợp. Vì thế trong suốt lễ Phục Sinh năm ấy ông lập 1 phòng thí
nghiệm tại nhà và làm việc xuyên suốt để tổng hợp ra Quinine.
Ý tưởng của Perkin là tổng hợp Quinine bằng cách biến đổi allytoluidine (amin) từ
hắc ín than đá. Nổ lực đầu tiên ông sử dụng muối sunfat của allytoluidine và kali
đicromat từ phản ứng này ông thu được một chất bùn đặc hơi nâu đỏ. Trong lần thứ 2
ông dùng muối của anilin sau đó oxi hoá ngưng tự, ông thu 1 chất bùn đặc màu đen.
5/2008 Trang 6 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
Vào thế kỉ XIX, các nhà hoá hữu cơ thường chỉ quan tâm đến các sản phẩm có màu
sắc tươi sáng, họ vứt bỏ các chất có màu tối thu được trong các phản ứng hoá học.
Nhưng khi Perkin kiểm tra lại khối chất bùn màu đen mà ông vừa vứt vào ethanol thì
ông phát hiện một màu sắc tím. ng đã tổng hợp ra 1 trong các phẩm nhuộm đầu tiên
và ông gọi tên nó là “mauvine”. Perkin được cấp bằng sáng chế quy trình công nghệ
và ông rời khỏi trường Cao Đẳng hoá học Hoàng Gia. Thất bại trong việc tổng hợp kí
ninh nhưng ông lại tìm ra phẩm nhuộm màu tím hoa cà.
Trước khi Perkin phát hiện ra thuốc nhuộm màu đỏ tía vào năm 1856, hầu hết các thuốc
nhuộm thương mại đều là các sản phẩm thiên nhiên. Chúng đều rất đắt tiền, nhất là
những loại chiết xuất từ động vật. Ví dụ, thuốc nhuộm đỏ Tyrian được chiết xuất từ một

lồi sò ở Địa Trung Hải. Việc đánh bắt những con sò này rất khó khăn, trong khi đó
người ta phải cần tới hàng nghìn con sò thì mới sản xuất được 1 gam thuốc nhuộm. Khi
Perkin phát hiện ra cách điều chế thuốc nhuộm màu tía thì thuốc nhuộm này trở nên rẻ và
hợp thời thượng. Trước đó, màu đỏ tía thường chỉ được giới q tộc dùng, vì q đắt.
Nhờ phát hiện này mà Perkin đã trở nên giàu có.
Tháng 6 – 1857: nhờ tiền tiết kiệm của cha, ông xây dựng nhà máy Perkins & Sons ở
Greenford Green gần Harrow để sản xuất thuốc nhuộm này. Về sau, nhà máy này còn
sản xuất các thuốc nhuộm tổng hợp khác như thuốc nhuộm alizarin đỏ, cũng có xuất xứ
từ nhựa than.
Năm 1874: vào cuối năm 35 tuổi ông cho bán nhà máy và dành toàn bộ cuộc sống
của mình cho nghiên cứu hoá học hữu cơ . Chẳng hạn, ơng đã nghiên cứu khả năng của
các hợp chất hữu cơ xoay mặt phẳng phân cực. Ơng cũng phát triển phương pháp chung
để tổng hợp các axit thơm tức là phương pháp tổng hợp Perkin.
Phương pháp tổng hợp các axit khơng no của Perkin đánh dấu bước đầu tiên trong q
trình phát triển hương liệu tổng hợp. Vài năm sau, nhà hóa học Đức Adolf von Bayer đã
áp dụng dạng cải biến của phương pháp này để điều chế ngun liệu cho phản ứng tổng
hợp một loại thuốc nhuộm quan trọng khác - thuốc nhuộm inđigo.
Có thể nói rằng, phát hiện tình cờ của Perkin về tổng hợp thuốc nhuộm màu đỏ tía đã dẫn
đến "sự sản xuất đại trà loại thuốc nhuộm này và đã góp phần làm thay đổi thế giới' vì từ
đó đã sinh ra ngành sản xuất thuốc nhuộm tổng hợp, các cuộc cách mạng về thời trang và
khơi dậy mối quan tâm rất lớn của xã hội đối với những khả năng ứng dụng thương mại
của hóa học hữu cơ.
Trước đó, ngành sản xuất hóa chất hữu cơ chỉ tập trung chủ yếu vào việc sản xuất xà
phòng từ mỡ và dầu.
Ngồi ra, Perkin đã gián tiếp ảnh hưởng rất lớn đến các tiến bộ trong sản xuất dược phẩm
(như quinin chống sốt rét), mỹ phẩm, thực phẩm, chất nổ và các hóa chất phục vụ ngành
phim ảnh. Sau phát hiện của Perkin, người ta đã tách được từ nhựa than nhiều hóa chất có
5/2008 Trang 7 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
ích khác - những hóa chất này đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất nói

trên.
Năm 1906: ông tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các phẩm nhuộm tổng hợp mới.
Ngày 14 – 7 – 1907: Perkin mất, con trai ông (trùng tên với ông) tiếp tục nghiên cứu
trong lónh vực hoá học.
August Wilhelm Hofmann, first director of the Royal College of Chemistry, London.

Perkin năm 14 tuổi Perkin năm 22 tuổi
5/2008 Trang 8 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến

Nhà máy Perkins & Sons ở Greenford Green gần Harrow
Phân xưởng và thiết bò sản xuất phẩm nhuộm Alizarin tổng hợp của Perkin
5/2008 Trang 9 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
Mẫu thuốc nhuộm Mauvine và tấm vải màu tím hoa cà
Khám phá bí mật của thuốc nhuộm màu hoa cà
5/2008 Trang 10 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
Hai hợp chất mới đã được tìm thấy trong mẫu nhuộm ngun thủy của William
Perkin cách đây hơn 150 năm. Mauveine có màu tím hoa cà là phân tử chất nhuộm tổng
hợp đầu tiên đánh dấu sự mở đầu của ngành cơng nghiệp hóa hữu cơ. Một nhóm các nhà
nghiên cứu, dẫn đầu bởi Jỗo Seixas de Melo thuộc đại học Coimbra và Maria Jỗo Melo
thuộc đại học Líbon, Bồ Đào Nha, vừa khám phá ra hai hợp chất mới trong q trình phân
tích một mẫu thuốc nhuộm cổ từ bảo tàng khoa học Ln Đơn.
Thuốc nhuộm Mauveine đã được biết đến có chứa mauveine A (với 2 nhóm chức methyl)
và mauveine B (với 3 nhóm chức methyl). Những thành phần được phát hiện bởi Seixas de
Melo và các cộng sự là mauveine B2, một cấu trúc đồng phân của mauveine, và một các
trúc với 4 nhóm methyl gọi là mauveine C.
Tony Travis, một chun gia về lịch sử hóa học và cơng nghệ thuộc đại học Hebrew,
Israel, rất hoan nghênh phát hiện mới này. Ơng phát biểu "Perkin đã từng nghĩ rằng thuốc

nhuộm mauveine bao gồm nhiều thành phần. Khám phá mới cho thấy mặc dù Perkin
khơng thể tổng hợp ra những cấu trúc mới này nhưng ơng đã đúng". Sử dụng cùng những
thành phần và cơng đoạn của Perkin, nhóm của Seixas de Melo đã tạo ra mẫu mauveine và
so sánh cấu tạo của nó với mẫu nhuộm cũ. Những phân tử khác nhau được tách bằng dung
dịch hiển thị màu sắc. Những sắc phổ thu được cho thấy sự hiện diện của mauveine B2 và
mauveine C trong cả 2 mẫu thử.
Seixas de Melo tin rằng cho đến ngày hơm nay các thành phần mauveine mới được khám
phá là nhờ sự tiến bộ trong kỹ thuật sắc ký. "Perkin hẳn rất hài lòng. Ơng đã trải qua
khoảng thời gian rất dài để cố gắng phân tích các thành phần trong chất nhuộm mauveine
và bởi vì ơng tin rằng những dẫn xuất mới sẽ được tìm ra ", Travis phát biểu. "Những cấu
trúc mới có giá trị này giải thích vì sao Perkin đã thất bại khi tạo ra một dãy các dẫn xuất
như trong trường hợp aniline đỏ". Seixas de Melo hy vọng có thể mở rộng nghiên cứu cho
các mẫu thuốc nhuộm xưa bao gồm thuốc nhuộm màu chàm và dracoflavylium, phần tử
chủ yếu từ nhựa cây được biết đến như "máu rồng".
5/2008 Trang 11 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
D. Danh pháp và phân Loại
DANH PHÁP THUỐC NHUỘM
2 cách gọi tên:
 Tên thương mại (Commercial name)
 Tên theo Color Index (C. I Name)
Tên thương mại thường gồm 3 phần:
 Phần thứ nhất: thường chỉ tên lớp thuốc nhuộm theo phân lớp kó thuật (Reactive,
Dispesr, Direct…) hoặc có thể là tên riêng do hãng sản xuất quy đònh để chỉ lớp
thuốc nhuộm đó (Procion, Cibacron, Terasil…)
 Phần thứ hai: chỉ màu của thuốc nhuộm, có thể là một từ hoặc tính từ (Red,
Navy Blue, Brilliant Yellow..)
 Phần thứ ba: có thể là chữ cái hoặc chữ số miêu tả thêm về ánh màu và cường
độ màu của thuốc nhuộm hoặc có thể cho biết một số đặc tính quan trọng của
thuốc nhuộm thường do nhà sản xuất quy đònh.

5/2008 Trang 12 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
5/2008 Trang 13 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
5/2008 Trang 14 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
5/2008 Trang 15 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến

5/2008 Trang 16 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
5/2008 Trang 17 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
5/2008 Trang 18 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
5/2008 Trang 19 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
PHÂN LOẠI THEO LỚP KĨ THUẬT
Những lớp thuốc nhuộm chính theo phân lớp kó thuật gồm:
1.Thuốc nhuộm trực tiếp
2.Thuốc nhuộm axit
3.Thuốc nhuộm hoạt tính
4.Thuốc nhuộm bazơ – cation
5.Thuốc nhuộm hoàn nguyên tan và không tan
6.Thuốc nhuộm lưu huỳnh
7.Thuốc nhuộm azo không tan
8.Thuốc nhuộm phân tán
9.Thuốc nhuộm pigment
Tính chất đặc trưng của nhóm thuốc nhuộm
1. Thuốc nhuộm trực tiếp :

Thuốc nhuộm trực tiếp hay còn gọi là thuốc nhuộm tự bắt màu là những hợp chất màu
hòa tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như : các xơ cellulose,
giấy … nhờ các lực hấp phụ trong mơi trường trung tính hoặc kiềm.
Khả năng tự bắt màu của thuốc nhuộm trực tiếp phụ thuốc ba yếu tố dưới đây :
5/2008 Trang 20 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
o Phân tử thuốc nhuộm chứa một hệ thống mối liên kết nối đơi cách khơng dưới
8 kể từ đầu nhóm trợ màu này đến đầu nhóm trợ màu kia, như vậy phân tử
thuốc nhuộm sẽ ln ở trong trạng thái chưa bão hòa hóa trị và có khả năng
thực hiện các liên kết Van der Waals và liên kết hydro với vật liệu.
o Phân tử thuốc nhuộm thẳng, vì xơ cellulose có cấu tạo phân tử mạch thẳng, vì
thế phân tử thuốc nhuộm mới dễ dàng tiếp cận với vật liệu và thực hiện các
liên kết; Phân tử thuốc nhuộm có cấu tạo phẳng, các nhân thơm hoặc các
nhóm chức của thuốc nhuộm phải nằm trên cùng một mặt phẳng để nó có thể
tiếp cận cao nhất với mặt phẳng của phân tử vật liệu, cũng là yếu tố quan
trọng cho việc phát sinh và duy trì các lực liên kết của nó với vật liệu.
o Phân tử thuốc nhuộm chứa một số nhóm chức nhất định, chủ yếu là nhóm
hydroxyl và nhóm amin (– OH , – NH
2
), những nhóm này vừa làm nhiệm vụ
trợ màu vừa tạo cho thuốc nhuộm thực hiện liên kết hydro với vật liệu.
Thuốc nhuộm trực tiếp là loại thuốc nhuộm mà các ion mang màu của thuốc nhuộm liên
kết với xenlulơ bằng lực liên kết hóa học và các phân tử thuốc nhuộm xen kẻ với xơ
sợi bằng lực liên kết Vander Waals …
Chúng tan trong mơi trường trung tính, mơi trường tốt để nhuộm là pH = 7, mơi trường
kiềm yếu. Nhiệt độ tối ưu của q trình nhuộm từ 50 - 60
o
C.
Thuốc nhuộm trực tiếp có cấu tạo là muối sunfonat của hợp chất hữu cơ, thường là
muối diazo có gốc S hoặc SO

3
Na …
Đặc điểm chung là trong phân tử có một hệ thống nối đơi liên hợp thẳng và phẳng, các
nhóm SO
3
Na xếp đều và thẳng góc với phân tử thuốc nhuộm thẳng hàng nên có ái lực
mạnh với sợi xenlulơ.
Cơng thức chung và đơn giản nhất của loại này là chứa 8 nối đơi liên hợp thường là
nhiều nhân thơm và tối thiểu có các nhóm ưa nước SO
3
Na.
5/2008 Trang 21 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến

Tất cả thuốc nhuộm trực tiếp đều hòa tan trong nước do trong phân tử có chứa nhóm ưa
nước SO
3
Na và khi hòa tan, thuốc nhuộm phân ly thành ion âm mang màu và ion dương
khơng mang màu.
Đa số thuốc nhuộm trực tiếp dễ tạo thành kết tủa với muối canxi và Mg …, nên phải
làm mềm nước, đơi khi phải pha trong nước nóng ở 50-80
o
C, xơ sợi hấp thụ thuốc
nhuộm trong dung dịch lỗng tương đối nhiều hơn trong dung dịch có nồng độ đặc.
Với thuốc nhuộm trực tiếp, sợi cellulose trong nước, ion mang màu của thuốc nhuộm
(R)SO
3
-+
và cellulose đều tích điện âm, nên cần phải đưa thêm chất điện ly vào để làm
tăng nồng độ ion Na trong hồ nhuộm để làm giảm điện tích ion của cả thuốc nhuộm và

cả xơ sợi, làm cho lực đẩy tĩnh điện giữa xơ sợi và thuốc nhuộm giảm đi, để lượng
thuốc nhuộm giảm đi, để lượng thuốc nhuộm hấp thụ trên xơ sợi tăng lên, cho nên đơi
khi ta thấy muốn tạo nhiều phân tử thuốc nhuộm trung hòa người ta cho thêm muối để
tăng ion đồng loại, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía phân tử khơng phân ly.
Đối với bột giấy khơng cần thêm chất điện ly vì sau đó có gia phèn tạo được các trung
tâm Al
3+
trên xơ sợi sẽ giúp cho các ion mang màu kết hợp lên xơ sợi dễ dàng hơn. Tuy
nhiên, thuốc nhuộm này dễ tạo kết tủa với phèn nên phải gia thuốc nhuộm trước khi gia
phèn thì màu sắc mới đều.
2. Thuốc nhuộm axít :
Đa số loại này là những hợp chất sunfonic hóa chứa một hoặc nhiều nhóm SO
3
H và một
vài dẫn xuất cacboxyl hóa chứa nhóm COOH dễ tan trong nước.
5/2008 Trang 22 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
Chúng được sử dụng để nhuộm trực tiếp các loại sợi động vật, tức là các loại xơ sợi có
chứa nhóm bazơ như len, tơ tằm, sợi tổng hợp polyamit trong mơi trường axít và cũng
có thể nhuộm xơ sợi xenluloz với sự có mặt của urê.
5/2008 Trang 23 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
Cơ chế nhuộm màu :

Như vậy trong mơi trường axít thuốc nhuộm được hấp thụ nhiều hơn trong mơi trường
trung tính và kiềm và tan tốt trong nước nóng cho dung dịch phân tử.
Trong mơi trường axít xơ tích điện dương nên dễ dàng tác dụng với ion âm mang màu
của thuốc nhuộm. Còn trong mơi trường trung tính và kiềm xơ tích điện âm nên thuốc
nhuộm khó đi vào xơ. Màu của thuốc nhuộm axít được giữ trên xơ là do chúng tạo
thành liên kết ion với xơ.

Thuốc nhuộm axít dễ bị phân hủy dưới tác dụng của kiềm, khả năng bắt màu kém so
với thuộc nhuộm bazơ, độ bảo lưu thấp, thất thốt theo nước thải nhiều, pH thích hợp
trong q trình tử thuốc nhuộm màu là 4,5 - 5,5. Tốc độ nhuộm của thuốc nhuộm phụ
5/2008 Trang 24 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05
Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến
thuộc vào kích thước của các phân nhuộm, đặc tính của xơ, nồng độ thuốc nhuộm, nhiệt
độ … ngồi ra còn phụ thuộc vào độ pH của xơ.
Khác với thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm axít thường thêm chất điện ly vào dung
dịch để làm chậm tốc độ nhuộm, làm cho thuốc nhuộm liên kết với xơ từ từ, nên màu sẽ
đều hơn. Để axít hóa thuốc nhuộm người ta thường dùng các axít như : H
2
SO
4
,
CH
3
COOH hoặc muối của axít yếu CH
3
COONH
4
.
4. Thuốc nhuộm Bazờ(basic) :
Thuốc nhuộm bazơ là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết chúng là các
muối clorua, oxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ.
Cấu tạo trong phân tử thuốc nhuộm bazơ có nhóm mang màu thường là nhóm azo-
N=N- và nhóm trợ màu thường là nhóm NH
2
, NR
2
… ngồi ra còn có gốc NH

4
+
, Cl
-
,
SO
4
2-
… vì vậy chúng dễ tan trong nước.
5/2008 Trang 25 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×