khimie.ru

Природные красители. Еще около ста лет назад применялись естественные красители, которые добывали из соков различных растений, из тел насекомых, желез моллюсков, обитающих на дне моря, — багрянок. Так, например, знаменитый античный пурпур, который применялся для окраски тог римских патрициев и императоров, имел грязновато-сиреневый оттенок. Его изготавливали из желез моллюсков. Чтобы добыть 1 кг этой краски, надо было выловить со дна моря 8000 моллюсков багрянки.

Красную краску кармин изготавливали из высушенных самок кошенили — насекомых, живущих на кактусах в Америке, а также из дерева — красного сандала.

Синюю краску индиго добывали из растения индигоноскы, а коричневую — из сока тропических акаций и мимоз. Желтую краску добывали из дерева — желтого сандала.

Все эти краски привозили в Россию из-за рубежа. Культуры этих растений занимали большие площади, а окраска требовало больших затрат времени и большого мастерства.

Синтетические красители. С открытием русским химиком Н. Н. Зининым в 1846 г. простого и доступного способа добывания из бензола анилина — исходного продукта для извлечения анилиновых красителей открылась новая эра в их производстве. Природные красители были вытеснены синтетическими. Благодаря этому открытию имя Зинина золотыми буквами вписано в историю химии.

Синтез индикатора фенолфталеина и его применения. Чтобы продемонстрировать опыт, смешиваем в пробирке небольшие порции фталевого ангидрида и фенола, добавляем несколько капель серной кислоты и немного подогреваем на спиртовке течение 1-2 мин. Добытое вещество выливаем в колбу с раствором щелочи и размешиваем палочкой. Луг окрашивается в малиновый цвет.

Синтез красителя флуоресцеина и его применения. Флуоресцеин образуется в результате взаимодействия фталевого ангидрида с резорцином. Флуоресцеин в щелочной среде имеет желтый цвет с зеленым флуоресценцией. Применяется он для исследования путей подземных вод, поскольку окраска его и флуоресценция заметны даже при разведении 1:40000. Например, часть воды из Дуная в Швабской Юри проходит через пористое дно. В этом месте впустили раствор флуоресцеина. Флуоресцеин был обнаружен на расстоянии 11 км от этого места в реке, что выходит из-под земли и впадает в Боденское озеро. Так было доказано, что эта река питается дунайской водой.

С помощью флуоресцеина, несколько тонн которого пустили в теплое течение Гольфстрим, берущий начало в Центральной Америке, исследовали движение этого течения, причем оказалось, что она, омывая Англию, Скандинавию, через Баренцево море выходит в Ледовитый океан.

Демонстрации синтеза флуоресцеина. Берем в пробирку небольшие порции фталевого ангидрида и резорцина. Добавляем немного безводного хлорида цинка. Нагреваем в течение нескольких минут на спиртовке и выливаем образовавшуюся массу в бокал с раствором аммиака; перемешиваем палочкой и достаем раствор флуоресцеина.

Черный анилин. Образования красителей из анилина основывается на его большой реакционной способности. Анилин окисляется окислителями и в результате этого меняет окраску. Так, например, с известью он дает фиолетовую окраску, а в результате взаимодействия с двохромовокислым калием образует стойкий краситель — черный анилин, который используется для окрашивания тканей.

Добыча черного анилина. К 1-2 мл анилина в пробирке добавляем 2-3 мл концентрированной серной кислоты, чтобы получить сернокислый анилин. Затем приливают 1-2 мл раствора двохромовокислого калия. При этом наблюдаем постепенный переход окраски бесцветного анилина сначала в зеленый, затем в синий и, наконец, в черный цвет.

На производстве, чтобы покрасить ткань в черный цвет, на нее наносят анилиновую соль. После этого ткань обрабатывают раствором, в котором есть двохромовокислий калий, серная кислота и другие вещества. Наконец, ее подвергают специальной обработке водяным паром (так называемое запаривания), после чего ткань приобретает черную окраску.