صبغ
A صبغ هو الملونة مادة سندات كيميائيا إلى الركيزة التي يجري تطبيقه. وهذا ما يميز الأصباغ عن الأصباغ التي لا ترتبط كيميائيًا بالمادة التي تلونها. يتم تطبيق الصبغة بشكل عام في محلول مائي ، وقد تتطلب مادة قوية لتحسين ثبات الصبغة على الألياف. [2]


يتم تلوين كل من الأصباغ والأصباغ ، لأنها تمتص فقط بعض الأطوال الموجية للضوء المرئي . عادة ما تكون الأصباغ قابلة للذوبان في الماء بينما الأصباغ غير قابلة للذوبان. يمكن جعل بعض الأصباغ غير قابلة للذوبان مع إضافة الملح لإنتاج صبغة البحيرة .
الأصباغ الطبيعية والاصطناعية

تُشتق غالبية الأصباغ الطبيعية من مصادر نباتية: الجذور ، والتوت ، واللحاء ، والأوراق ، والخشب ، والفطريات ، والأشنات . [3] في القرن الحادي والعشرين ، كانت معظم الأصباغ اصطناعية ، أي من صنع الإنسان من البتروكيماويات. [ بحاجة لمصدر ] هذه العملية كان رائدها جيه بولار وأولاده في اسكتلندا. [4] بخلاف الصبغ ، لديهم مجموعة من التطبيقات بما في ذلك ليزر الصبغة العضوية ، [5] الوسائط الضوئية ( CD-R ) ومستشعرات الكاميرا ( مصفوفة مرشح الألوان ).
تاريخ
يعود تاريخ صباغة المنسوجات إلى العصر الحجري الحديث . على مر التاريخ ، كان الناس يصبغون منسوجاتهم باستخدام مواد شائعة متاحة محليًا. الأصباغ النادرة التي تنتج الألوان الرائعة والدائمة مثل اللافقاريات الطبيعية الأصباغ الأرجواني أرجوان وقرمزية دودة القرمز كانت تحظى بتقدير كبير السلع الفاخرة في العالم القديم والعصور الوسطى. ذات الأصل النباتي الأصباغ مثل النيلج ، النيلي ، والزعفران ، و الفوة كانت البضائع التجارية الهامة في اقتصادات آسيا وأوروبا. في جميع أنحاء آسيا وأفريقيا ، تم إنتاج الأقمشة المنقوشة باستخدام تقنيات الصباغة المقاومة للتحكم في امتصاص اللون في القماش المصبوغ بالقطعة. الأصباغ من العالم الجديد مثل قرمزي و خشب البقم وتقديمهم إلى أوروبا من قبل الاسباني أساطيل الكنز، [6] ونفذت الأصباغ في أوروبا من قبل المستعمرين لأمريكا. [7]
تم العثور على ألياف الكتان المصبوغة في جمهورية جورجيا في كهف ما قبل التاريخ يعود تاريخه إلى 36000 سنة مضت . [8] [9] الأثرية تشير الأدلة إلى أن، لا سيما في الهند و فينيقيا ، الصباغة وقد تم تنفيذ على نطاق واسع خارج لأكثر من 5000 سنة. وقد تم الحصول على الأصباغ في وقت مبكر من الحيوان ، الخضار أو المعدنية المصادر، مع عدم وجود لمعالجة القليل جدا. كان المصدر الأكبر للأصباغ إلى حد بعيد من المملكة النباتية ، ولا سيما الجذور والتوت واللحاء والأوراق والخشب ، والتي لا يستخدم إلا القليل منها على نطاق تجاري.
تم اكتشاف أول صبغة اصطناعية ، البنفسجي ، بالصدفة من قبل ويليام هنري بيركين في عام 1856. [10] [11] أدى اكتشاف الموفين إلى زيادة كبيرة في الأصباغ الاصطناعية وفي الكيمياء العضوية بشكل عام. أخرى الأنيلين جاءت الأصباغ، مثل فوشين ، safranine ، و induline . ومنذ ذلك الحين تم تحضير عدة آلاف من الأصباغ الاصطناعية. [12] [13] [14]
أدى اكتشاف البنفسجي أيضا إلى التطورات في علم المناعة و العلاج الكيميائي . في عام 1863 سباقة إلى باير AG ، والتي نشأت الأسبرين تشكلت، في ما أصبح فوبرتال ، ألمانيا . في عام 1891 اكتشف بول إيرليش أن بعض الخلايا أو الكائنات الحية قد تناولت أصباغًا معينة بشكل انتقائي. ثم استنتج أنه يمكن حقن جرعة كبيرة بما يكفي لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، إذا لم تؤثر الصبغة على الخلايا الأخرى. استخدم إيرليش مركبًا لاستهداف مرض الزهري ، في المرة الأولى التي تم فيها استخدام مادة كيميائية لقتل البكتيريا في الجسم بشكل انتقائي ، استخدم أيضًا الميثيلين الأزرق لاستهداف البلازموديوم المسؤول عن الملاريا . [15]
كيمياء
يعتمد لون الصبغة على قدرة المادة على امتصاص الضوء داخل المنطقة المرئية من الطيف الكهرومغناطيسي (380-750 نانومتر). ذكرت نظرية السابقة المعروفة باسم نظرية ويت أن الصبغة الملونة زيارتها عنصرين، وهو حامل اللون الذي يضفي اللون عن طريق امتصاص الضوء في المنطقة المرئية (بعض الأمثلة نيترو ، آزو ، مجموعة كينويد) و مصباغ والذي يعمل على تعميق اللون. تم استبدال هذه النظرية بنظرية البنية الإلكترونية الحديثة التي تنص على أن اللون في الأصباغ يرجع إلى إثارة إلكترونات التكافؤ بالضوء المرئي. [16]
أنواع

تصنف الأصباغ حسب قابليتها للذوبان وخصائصها الكيميائية. [2]
الأصباغ الحمضية هي المياه - ذوبان أنيوني الأصباغ التي يتم تطبيقها على الألياف مثل الحرير ، الصوف ، النايلون وتعديل ألياف الاكريليك باستخدام محايدة لحمامات الصبغة الحمضية. يُعزى الارتباط بالألياف ، جزئيًا على الأقل ، إلى تكوين الملح بين المجموعات الأنيونية في الأصباغوالمجموعات الكاتيونية في الألياف. الأصباغ الحمضية ليست جوهريةللألياف السليلوزية . تقع معظم ألوان الطعام الاصطناعية في هذه الفئة. من أمثلة الصبغة الحمضية Alizarine Pure Blue B و Acid red 88 وما إلى ذلك.
الأصباغ الأساسية هي أصباغ كاتيونية قابلة للذوبان في الماء يتم تطبيقها بشكل أساسي على ألياف الأكريليك ، ولكنها تجد بعض الاستخدامات للصوف والحرير. عادة يضاف حمض الخليك إلى حمام الصبغة للمساعدة في امتصاص الصبغة على الألياف. تستخدم الأصباغ الأساسية أيضًا في تلوين الورق .
عادةً ما يتم إجراء الصباغة المباشرة أو الموضوعية في حمام صبغ محايد أو قلوي قليلاً ، عند نقطة الغليان أو بالقرب منها ، مع إضافة كلوريد الصوديوم (NaCl) أو كبريتات الصوديوم (Na 2 SO 4 ) أو كربونات الصوديوم (Na 2 CO 3) ). تستخدم الأصباغ المباشرة على القطن والورق والجلود والصوف والحرير والنايلون . وتستخدم أيضا على أنها مؤشرات الرقم الهيدروجيني وكما البقع البيولوجية .
الأصباغ لاذع تتطلب اذع ، مما يحسن من ثبات الصبغة ضد المياه، و الضوء و العرق . يعد اختيار mordant أمرًا مهمًا للغاية حيث يمكن أن تغير الموردات المختلفة اللون النهائي بشكل كبير. معظم الأصباغ الطبيعية هي أصباغ لاذعة وبالتالي هناك قاعدة أدبية كبيرة تصف تقنيات الصباغة. أهم الأصباغ اللاذعة هي الأصباغ الصناعية الحادة ، أو صبغات الكروم ، المستخدمة في الصوف ؛ هذه تشكل حوالي 30٪ من الأصباغ المستخدمة للصوف ، وهي مفيدة بشكل خاص للظلال السوداء والبحرية. ومرسخة ثاني كرومات البوتاسيوم يتم تطبيقها كعلاج بعد. من المهم أن نلاحظ أن العديد من الكلمات ، لا سيما تلك الموجودة في فئة المعادن الثقيلة ، يمكن أن تكون خطرة على الصحة ويجب توخي الحذر الشديد عند استخدامها.
أصباغ VAT غير قابلة للذوبان في الماء بشكل أساسي وغير قادرة على صبغ الألياف مباشرة. ومع ذلك ، فإن الاختزال في السائل القلوي ينتج الملح المعدني القلوي القابل للذوبان في الماءللصبغة. غالبًا ما يكون هذا الشكل عديم اللون ، وفي هذه الحالة يُشار إليه باسم صبغة Leuco ، وله صلة بألياف النسيج. تقوم الأكسدة اللاحقةبإصلاح الصبغة الأصلية غير القابلة للذوبان. لون الدنيم يرجع إلى النيلي ، صبغة ضريبة القيمة المضافة الأصلية.
رد الفعل الأصباغ الاستفادة من حامل اللون تعلق على المستبدلة التي هي قادرة على مباشرة التفاعل مع الركيزة الألياف. و التساهمية السندات التي تربط صبغ رد الفعل للألياف الطبيعية تجعلها من بين الأكثر دائمة من الأصباغ. الأصباغ التفاعلية "الباردة" ، مثل Procion MX و Cibacron F و Drimarene K ، سهلة الاستخدام للغاية لأن الصبغة يمكن وضعها في درجة حرارة الغرفة. تعتبر الأصباغ التفاعلية أفضل خيار لصبغ القطن وألياف السليلوز الأخرىفي المنزل أو في استوديو الفن.
تم تطوير الأصباغ المشتتة في الأصل لصباغة أسيتات السليلوز ، وهي غير قابلة للذوبان في الماء. يتم طحن الأصباغ جيدًا في وجود عامل تشتت وتباع على شكل عجينة أو تجفيفها بالرش وبيعها كمسحوق. استخدامها الرئيسي هو صبغ البوليستر ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا لصبغ النايلون ، ثلاثي أسيتات السليلوز ، وألياف الأكريليك. في بعض الحالات ، يلزم الحصول على درجة حرارة صباغة تبلغ 130 درجة مئوية (266 درجة فهرنهايت) ، ويتم استخدام حمام ديباث مضغوط. يعطي حجم الجسيمات الدقيق للغاية مساحة سطح كبيرة تساعد على الذوبان للسماح للألياف بامتصاصها. يمكن أن يتأثر معدل الصباغة بشكل كبير باختيار عامل التشتيت المستخدم أثناء الطحن.
صبغة Azoic هي تقنية يتم فيها إنتاج صبغة Azo غير القابلة للذوبان مباشرة على الألياف أو داخلها. يتم تحقيق ذلك من خلال معالجة الألياف بمكونات ديازوية ومكونات اقتران . مع الضبط المناسب لظروف dyebath ، يتفاعل المكونان لإنتاج صبغة azo غير القابلة للذوبان المطلوبة. تعتبر تقنية الصباغة هذه فريدة من نوعها ، حيث يتم التحكم في اللون النهائي عن طريق اختيار مكونات الديازويك والاقتران. تتراجع أهمية طريقة صباغة القطن هذه بسبب الطبيعة السامة للمواد الكيميائية المستخدمة.
أصباغ الكبريت هي أصباغ غير مكلفة تستخدم لصبغ القطن بألوان داكنة. تتم عملية الصباغة عن طريق تسخين القماش في محلول من مركب عضوي ، عادةً مشتق من النيتروفينول ، وكبريتيد أو عديد كبريتيد. يتفاعل المركب العضوي مع مصدر الكبريتيد لتشكيل ألوان داكنة تلتصق بالنسيج. صبغة الكبريت الأسود 1 ، أكبر صبغة مبيعًا من حيث الحجم ، لا تحتوي على بنية كيميائية محددة جيدًا.
بعض الأصباغ التي يشيع استخدامها في التلوين:
الأصباغ الأساسية | الأصباغ الحمضية |
---|---|
سفرانين | يوزين |
Fuchsin الأساسي | حمض فوشسين |
الكريستال البنفسجي | الكونغو الأحمر |
الميثيلين الأزرق |
أصباغ الطعام
إحدى الفئات الأخرى التي تصف دور الأصباغ ، بدلاً من طريقة استخدامها ، هي صبغة الطعام . نظرًا لتصنيف الأصباغ الغذائية كمضافات غذائية ، يتم تصنيعها وفقًا لمعايير أعلى من بعض الأصباغ الصناعية. يمكن أن تكون صبغات الطعام صبغات مباشرة ورائعة وذات قيمة مضافة ، ويخضع استخدامها لرقابة صارمة بموجب التشريعات . كثيرة هي الأصباغ والأصباغ، وعلى الرغم من أنثراكوينون و ثلاثي فينيل ميثان وتستخدم مركبات للألوان مثل الأخضر و الأزرق . كما تستخدم بعض الأصباغ الطبيعية.
أصباغ مهمة أخرى
كما تم إنشاء عدد من الفئات الأخرى ، بما في ذلك:
- قواعد الأكسدة خاصة بالشعر والفراء
- الأصباغ الليزر : رودامين 6G و الكومارين الأصباغ. [17]
- صبغات جلدية للجلود
- مبيضات الفلورسنت لألياف النسيج والورق
- الأصباغ المذيبة لتلوين الأخشاب وإنتاج اللك الملون وأحبار المذيبات وزيوت التلوين والشموع.
- الأصباغ المتباينة ، المحقونة للتصوير بالرنين المغناطيسي ، هي في الأساس نفس صبغة الملابس باستثناء أنها مقترنة بعامل له خصائص بارامغناطيسية قوية. [18]
- تستخدم صبغة Mayhems في تبريد المياه للمظهر ، وغالبًا ما يتم تغيير اسم صبغة RIT
الأصباغ الملونة
بحكم طبيعة لونها ، تنقسم الأصباغ إلى: [19]
- الفئة: أصباغ أكريدين ، مشتقات أكريدين
- الفئة: أصباغ أنثراكينون ، مشتقات أنثراكينون
- أصباغ أريلميثاني
- الفئة: أصباغ دياريلميثاني ، على أساس ميثان ثنائي الفينيل
- الفئة: أصباغ Triarylmethane ، مشتقات triphenylmethane
- الفئة: أصباغ Azo ، بناءً على هيكل N = N- azo
- أصباغ الفثالوسيانين ، مشتقات الفثالوسيانين
- أصباغ كينون إيمين ، مشتقات كينون
- التصنيف: أصباغ الأزين
- التصنيف: أصباغ Eurhodin
- التصنيف: سفرانيه
- الأصباغ ومشتقاته من الزعفران
- إندامينات
- الفئة: أصباغ الإندوفينول ، مشتقات الإندوفينول
- الفئة: أصباغ أوكسازين ، مشتقات الأوكسازين
- أصباغ أوكسازون ، مشتقات أوكسازون
- التصنيف: أصباغ ثيازين
- التصنيف: أصباغ الأزين
- التصنيف: أصباغ ثيازول
- التصنيف: أصباغ سافرانين
- أصباغ الزانثين
- الأصباغ Fluorene، مشتقات fluorene
- أصباغ بيرونين
- الفئة: أصباغ الفلورون ، على أساس الفلورون
- الفئة: الرودامين الأصباغ ، مشتقات رودامين
- الأصباغ Fluorene، مشتقات fluorene
التلوث
تعد الأصباغ التي تنتجها صناعات النسيج والطباعة والورق مصدرًا لتلوث الأنهار والمجاري المائية. [20] يتم إنتاج ما يقدر بنحو 700000 طن من الأصباغ سنويًا (بيانات عام 1990). لقد حظي التخلص من تلك المواد باهتمام كبير باستخدام الوسائل الكيميائية والبيولوجية. [21]
أنظر أيضا
- الصباغ البيولوجي ، أي مادة ملونة في الكائنات الحية
- مقياس الصوف الأزرق
- صبغ شعر
- تدهور الأصباغ الصناعية
- J- الركام
- مؤكسد
- تصوير
- صبغات الليزر
- قائمة الأصباغ
- الأصباغ الطبيعية
- أصباغ
- أصباغ غير عضوية
- أصباغ عضوية
- وصمة
مراجع
- ^ ستينغروبر ، إلمار (2004). "تلوينات النيلي والنيلي". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . واينهايم: وايلي- VCH. دوى : 10.1002 / 14356007.a14_149.pub2 . رقم ISBN 3527306730.
- ^ أ ب بوث ، جيرالد (2000). "الأصباغ ، المسح العام". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . ايلي- VCH. دوى : 10.1002 / 14356007.a09_073 . رقم ISBN 3527306730.
- ^ بيرجس ، ريبيكا (8 نوفمبر 2017). حصاد اللون: كيفية العثور على النباتات وصنع الأصباغ الطبيعية . كتب الحرفيين. رقم ISBN 9781579654252. تم الاسترجاع 8 نوفمبر 2017 - عبر كتب Google.
- ^ جون بولار (1803-1878) - The Courier & Advertiser ، 7 يونيو 2016
- ^ سيلفاست ، وليام ت. (21 يوليو 2008). أساسيات الليزر . صحافة جامعة كامبرج. رقم ISBN 9781139855570. تم الاسترجاع 8 نوفمبر 2017 - عبر كتب Google.
- ^ كاستيليجو ، مارتا ؛ بابلو مورينو وجة محمد ؛ وآخرون. (15 أغسطس 2008). الليزر في الحفاظ على الأعمال الفنية: وقائع المؤتمر الدولي لاكونا السابع ، مدريد ، إسبانيا ، 17-21 سبتمبر 2007 . اضغط CRC. رقم ISBN 9780203882085. تم الاسترجاع 8 نوفمبر 2017 - عبر كتب Google.
- ^ أدروسكو ، ريتا ج. (8 نوفمبر 1971). أصباغ طبيعية وصباغة منزلية (كان يُطلق عليها سابقًا: أصباغ طبيعية في الولايات المتحدة) . شركة البريد السريع. رقم ISBN 9780486226880. تم الاسترجاع 8 نوفمبر 2017 - عبر كتب Google.
- ^ بالتر ، م (2009). "الملابس تصنع الرجل (هو)". علم . 325 (5946): 1329. دوى : 10.1126 / العلوم .325_1329a . بميد 19745126 .
- ^ كفافادزي ، إي ؛ بار يوسف ، يا ؛ بيلفر كوهين ، أ ؛ وآخرون. (2009). "ألياف الكتان البرية عمرها 30000 عام" . علم . 325 (5946): 1359. بيب كود : 2009Sci ... 325.1359K . دوى : 10.1126 / العلوم .1175404 . بميد 19745144 . S2CID 206520793 . دعم المواد عبر الإنترنت
- ^ هوبنر ، ك. (2006). "التاريخ - 150 سنة من البنفسجي". Chemie في Unserer Zeit . 40 (4): 274–275. دوى : 10.1002 / ciuz.200690054 .
- ^ أنتوني س.ترافيس (1990). "بيركنز موف: سلف صناعة الكيماويات العضوية". التكنولوجيا والثقافة . 31 (1): 51-82. دوى : 10.2307 / 3105760 . جستور 3105760 .
- ^ الجوع ، ك. (2003). الأصباغ الصناعية. كيمياء ، خصائص ، تطبيقات. واينهايم: وايلي- VCH.
- ^ زولينجر ، هـ (2003). كيمياء اللون. توليف وخصائص وتطبيقات الأصباغ العضوية والأصباغ ، الطبعة الثالثة. واينهايم: وايلي- VCH.
- ^ زولينجر ، هاينريش (2003). توليفات وخصائص وتطبيقات الأصباغ العضوية والأصباغ . رقم ISBN 9783906390239.
- ^ الجحور ، أ. هولمان ، ياء ؛ بارسونز ، أ. بيلينغ ، جي ؛ برايس ، جي (2009). الكيمياء: إدخال الكيمياء غير العضوية والعضوية والفيزيائية . OUP أكسفورد. ص 1005 - 1006. رقم ISBN 978-0-19-927789-6. تم الاسترجاع 26 فبراير ، 2021 .
- ^ بافانا ، أميت ؛ ديفي ، سيفانيسان سارافانا ؛ تشاكرابارتي ، تابان (28 سبتمبر 2011). "أصباغ Azo: الماضي والحاضر والمستقبل". المراجعات البيئية . 19 (نسبة غير معلومة): 350-371. دوى : 10.1139 / a11-018 . ISSN 1181-8700 .
- ^ دوارتي ، ف . هيلمان ، إل دبليو ، محرران. (1990). مبادئ ليزر الصبغ . أكاديمي . نيويورك.
- ^ "براءات الاختراع . لنا" . Patentstorm.us . مؤرشفة من الأصلي في 12 يونيو 2011 . تم الاسترجاع 8 نوفمبر 2017 .
- ^ Llewellyn ، Bryan D. "Stainsfile - مؤشر الصبغ" . Stainsfile.info . مؤرشفة من الأصلي في 16 أبريل 2008 . تم الاسترجاع 8 نوفمبر 2017 .
- ^ برينديلي ، لويس (يوليو 2009). "حل جديد لتلوث مياه الصرف الصحي الصبغية" . عالم الكيمياء . تم الاسترجاع 2018/07/08 .
- ^ شو ، شيانغ رونغ ؛ لي ، هوا بن ؛ وانغ ون هوا ؛ جو ، جي دونغ (2004). "تحلل الأصباغ في المحاليل المائية بواسطة عملية فينتون" . الغلاف الكيميائي . 57 (7): 595-600. بيب كود : 2004Chmsp..57..595X . دوى : 10.1016 / j.chemosphere.2004.07.030 . بميد 15488921 .
قراءة متعمقة
- أبيلشوزر ، فيرنر. التاريخ الألماني والمشاريع العالمية: BASF: تاريخ الشركة (2004) يغطي 1865 إلى 2000
- بير ، جون ج.ظهور صناعة الصبغة الألمانية (1959)