צבעי גופרית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

צבעי גופריתהם הצבעים הנפוצים ביותר המיוצרים עבור כותנה מבחינת נפח. הם זולים, בדרך כלל יש להם יציבות -כביסה טובה וקלים ליישום. צבעי הגופרית הם בעיקר שחור, חום וכחול כהה.[1] צבעי גופרית אדומים אינם ידועים, אם כי זמין צבע ורוד או ארגמן בהיר יותר.

כימיה אורגנית

קישורי גופרית הם החלק האינטגרלי של כרומופור בצבעי גופרית. הם תרכובות אורגנית גופרית המורכבות מגופרית (–S–), דיסולפיד (–S–S–) ופוליסולפיד (–S)._n–) קישורים בטבעות הטרוסיקליות. הם כוללים תיאזולים, תיאזון, תיאנטרן ו-phenothiazonethioanthrone. בהיותם לא יוניים, צבעי הגופרית אינם מסיסים במים.

תַהֲלִיך

הצביעה כוללת כמה שלבים, כלומר. הפחתה, צביעה, כביסה, חמצון, סבון וכביסה סופית. האניון מפותח בהפחתה והמסה ברתיחה כאשר הוא מראה זיקה לתאית. נתרן גופרתי (Na₂S), הגורם המצמצם והממיס, מבצע הן הפחתה והן ממיסות, מייצר תיולים ולאחר מכן למלח נתרן של תיולים או תיולטים, המסיסים במים ומשמעותיים לתאית. שיעור גבוה יותר של תשישות מתרחש ב-90-95 מעלות בנוכחות אלקטרוליט. תאית צבועה מפגין אפקט עדין על אחסון באטמוספרה לחה בשל נוכחות של עודף גופרית חופשית. נדרש טיפול לאחר עם נתרן אצטט כדי לדכא את זה. ח₂S המשוחרר במהלך הצביעה יוצר גופרית מתכת קורוזיבית. זה מגביל את השימוש בכלי מתכת למעט אלו העשויים מפלדת אל חלד:

Fe + H₂S → FeS + H₂

הפקה, בעבר ובהווה

המבשר של צבעי הגופרית הוא "Cachou de Laval", שהתגלה על ידי Groissant ו-Bretonniere ב-1873 ומוכן על ידי טיפול במוצרים עם ליגנין (כמו נסורת או קש) עם מקורות גופרתיים (כמו נתרן הידרוקסיד או גופרית מעורבת עם גופרית). לאחר מכן, אנרי-ריימונד וידאל המציא את מה-שנקרא Vidal Blacks בשנת 1893 על ידי תגובות של נגזרות אנילין שונות עם גופרית. ניסויים אלה הוכיחו שניתן לייצר בקלות חומרים בעלי צבע עמוק על ידי שילוב של תרכובות ארומטיות ומקורות גופרית.

החבר החשוב ביותר בכיתה הוא Sulphur Black 1. הוא מיוצר על ידי תגובה של 2,4-dinitrophenol ונתרן גופרתי במים חמים. כמו צבעי גופרית רבים, פרטים על התגובות הכימיות אינם מובנים בצורה גרועה. מקובל שהסולפיד מפחית את קבוצות הניטרו לנגזרות אנילין, אשר נחשבות יוצרות אינדופנול-המכילות תוצרי ביניים המוצלבים עוד יותר על ידי תגובה עם גופרית. התוצאה היא מינים בלתי מסיסים בעלי משקל מולקולרי גבוה. Sulphur Black 1 אינו מובן בצורה מושלמת, והחומר כנראה הטרוגני. משערים שמדובר בפולימר המורכב מתת-יחידות תיאנטרן ופנותיאזין. מה שנקרא צבעי אפיית גופרית מיוצרים מנגזרות 1,4-דיאמינובנזן ודימינוטולואן. צבעים אלה מוצעים להיות מורכבים מפולימרים עם יחידות משנה בנזותיאזול. חברים בכיתה של צבעי אפיית גופרית הם גופרית כתום 1, גופרית חום 21 וגופרית ירוקה 12.

שיטת יישום

צבעי גופרית אינם מסיסים- במים. בנוכחות חומר מפחית וב-pH בסיסי בטמפרטורה מוגברת של בסביבות 80 מעלות, חלקיקי הצבע מתפרקים, שלאחר מכן הופכים למסיסים במים-ולכן יכולים להיספג בבד. נתרן גופרתי או סודיום הידרוסולפיד הם חומרי הפחתה מתאימים. מלח רגיל מקל על הספיגה. לאחר הוצאת הבד מתמיסת הצבע, נותנים לו לעמוד באוויר ואז הצבע מתחדש על ידי חמצון. צבע האב המתחדש אינו מסיס במים. חמצון יכול להתבצע גם באוויר או על ידי מי חמצן או נתרן ברומט בתמיסה חומצית קלה.

מסיסות המים הנמוכה היא הבסיס ליציבות הכביסה הטובה- של הבדים הצבועים הללו. לצבעים אלה יש יציבות צבע טובה בכל-הסביבות, פרט להלבנת כלור. מכיוון שהצבע אינו מסיס במים-, הוא לא ידמם בשטיפה במים ולא יכתים בגדים אחרים. עם זאת, לצבע עשוי להיות יציבות ירודה לשפשוף. הצבעים מולבנים על ידי אקונומיקה היפוכלוריט.

סוגיות סביבתיות

בשל האופי המזהם מאוד של קולחי האמבטיות-, צבעי הגופרית מתפוגגים לאט במערב, אך הם משמשים בקנה מידה גדול בסין.[3] ההתקדמות האחרונה בטכנולוגיות צביעה אפשרה החלפה של חומרים מפחיתי גופרית רעילים. כעת נעשה שימוש בגלוקוז בתמיסה בסיסית וזמינים גם מוצרי סולפיד נמוכים ב-ואפס-. התפתחויות עתידיות בתחום הפחתת רמות הצבע באמצעות תהליכים אלקטרוכימיים מבטיחות.