Coloranţii

Generalitati

Coloranţii sunt substanţe organice naturale sau sintetice colorate, care absorb lumina in domeniul vizibil al spectrului si au proprietatea de a colora corpurile pe care sunt aplicate(fibre textile, piele, hârtie, etc.), rezista in timp la lumina, spălare, frecare.  Culoarea substanţelor se datorează prezentei in molecula a unor grupe de atomi, numite grupe cromofore sau cromofori, care absorb selective diferite radiaţii ale luminii, fiecărui cromofor corespunzându-i una sau mai multe benzi de absorbţie in spectrul vizibil.

Poziţia benzilor de absorbţie ale fiecărui cromofor este influenţata de existenta in molecula a altor cromofori, nuanţa culorii unei substanţe colorate depinzând de întreaga structura chimica a substanţei.
Cele mai importante grupe cromofore sunt:
a) grupa nitrozo             -N=O
b)grupa nitro                  -NO2
c)grupa azo                    -N=N-
d)grupa cetonica           -C=O
e)dubla legătura           >C=C<
Substanţele care conţin in molecula lor unul sau mai mulţi
cromofori si se numesc cromogene si sunt colorate. Pentru ca o substanţa sa devină si mai colorata, trebuie sa contina in molecula, pe lângă cromofori, si alte grupe, numite auxocrome.
Principalele grupe auxocrome sunt:
a)grupa amino              -NH2
b)grupa hidroxil fenolica ( si derivaţii ei alchilati)
Grupele auxocrome, pe lângă faptul ca imprima substanţei proprietatea de a colora, produc o închidere si o intensificare a culorii.

Clasificarea coloranţilor
Coloranţii se clasifica tinand cont de doua  criterii de clasificare:
structura lor chimica si după proprietatile lor tinctoriale( comportarea lor fata de fibre).
După structura lor chimica se deosebesc următoarele clase de coloranţi:
a)coloranţi azoici—conţin in molecula lor drept grupe cromofore  una sau mai multe grupe azo, -N=N- si sunt coloranţii cei mai raspanditi si cei mai uşor de preparat
b)coloranţi antrachinonici—care deriva de la antrachinona
c)coloranţi trifenilmetanici—din clasa trifenil-metanului
d)coloranţi indantrenici
e)coloranţi de indigo
f)coloranţi de sulf
După proprietatile lor tinctoriale(comportarea in vopsitorie) se
deosebesc următoarele tipuri de coloranţi:
a)coloranţi bazici—au un caracter bazic datorita grupelor amino –NH2 libere, pe care le conţin in molecula lor.
—ei vopsesc fibrele proteice(lâna si mătase) in soluţie neutra, fixarea lor pe fibra făcându-se prin combinare cu grupele acide –COOH ale acestora
—pot vopsi si fibre celulozice(bumbac) tratate in prealabil cu mordanţi(tanin)
— cei mai importanţi coloranţi bazici sunt coloranţii azoici, trifenil-metanici, etc.
b)coloranţi acizi—au in molecula lor grupe sulfonice –SO3H, hidroxil –OH sau carboxil –COOH libere,  care le dau proprietati acide
—ei vopsesc fibrele proteice (lâna si mătasea) in soluţie slab acida, fixându-se pe fibre prin combinare cu grupele –NH2, cu caracter bazic, ale acestora
—din punct de vedere structural, coloranţii acizi fac parte din clasa coloranţilor azoici, antrachinonici, etc.
c)coloranţi substantivi—au proprietatea de a vopsi direct fibrele proteice(lâna si mătasea) si mai ales cele celulozice(bumbacul) fara o tratare prealabila
—vopsirea cu coloranţi substantivi se face in baie neutra si se face mai bine daca in baie se introduc anumite cantitati de sare de bucătărie(NaCl).

Dintre aceşti coloranţi cei mai importanţi sunt cei din clasa coloranţilor azoici, tipul reprezentativ fiind rosul de Congo.

Coloranţii de mordant—se fixează pe fibre numai prin tratarea in prealabil a acestora cu un mordant(alaun de aluminiu, de fier, de crom); colorantul aplicat ulterior formează cu mordantul un lac insolubil si rezistent, care adera la fibre
—cei mai mulţi coloranţi de mordant sunt
coloranţii azoici, antrachinonici, etc., iar reprezentantul principal al acestor coloranţi este alizarina
Coloranţii de cada—sunt insolubili in apa si nu dau săruri solubile; pentru a fi folosiţi, ei sunt reduşi prin tratare cu agenţi reducători(ditionit de sodiu Na2S2O4*2H2O) si transformaţi intr-o substanţa incolora, solubila in apa
—fibrele sunt apoi introduse in aceste soluţii si apoi scoase si expuse la aer; oxigenul din aer oxidează colorantul redus, care trece in culoare insolubila
—din aceasta clasa fac parte indigoul si derivaţii săi, precum si coloranţii antrachinonici si cei de sulf
Coloranţii de developare—sunt insolubili in apa si se fixează direct pe fibra, in timpul vopsirii, prin combinarea unor produse solubile; astfel fibra se înmoaie in soluţia unui component de cuplare , apoi in cea a unei sari de diazoniu care da naştere la un colorant insolubil ce se fixează pe fibra
—din grupa coloranţilor de developare mai fac parte coloranţii care rezulta pe fibra prin oxidarea unor compuşi cu care fibra a fost in prealabil îmbibata—ex. negrul de anilina, care se obţine prin oxidarea anilinei pe fibra si ursolii, coloranţi pentru par si blanuri