酸性染料
編輯酸性染料是陰離子性的,可溶于水,基本上是從酸性浴中施加的。這些染料具有酸性基團,例如SO3H和COOH,當在纖維的質子化-NH2基團和染料的酸性基團之間建立離子鍵時,它們可應用于羊毛、絲綢和尼龍。盡管耐曬牢度相當好,但總體耐洗牢度卻很差。由于染料和纖維具有相反的電特性,因此擊打速度和酸性染料在這些纖維上的吸收速度更快;加入較高濃度的電解質可延緩染料的吸收并形成均勻的陰影。酸會在纖維上產生陽離子,而溫度有助于用陰離子染料分子取代酸的負部分。
酸性染料是染料,其通常適用于紡織品在低pH。它們主要用于染羊毛,而不是棉織物。一些酸性染料被用作食品著色劑,另一些還可以用于在醫療領域對細胞器進行染色。
酸性染料的描述
酸性染料通常根據其牢度要求,遷移能力和染色pH值分為三類。
酸性染料通過氫鍵、范德華力和離子鍵固定在纖維上。雖然某些酸性染料可以在水中工作,但許多酸性染料卻選擇在酸性染料浴中活化染料。根據布朗斯臺德·洛里(Br?nsted–Lowry)酸堿理論,酸是一種能夠提供質子的分子或離子,這取決于酸的解離常數。相比于大多數酸,水具有更高的pKa值,這意味著它離解形成H +與更多的困難。在這種情況下,如果使用酸代替水,則氫離子(H?+)更易于解離,以便與苯胺染料陰離子反應,使染料溶解。
動物蛋白纖維和合成纖維尼龍包含許多與陰離子染料結合的陽離子位點。該鍵的強度反映了這種離子相互作用的強度。
酸性染料的使用
編輯酸性染料纖維
在實驗室、家庭或藝術工作室中,染浴中使用的酸通常是醋或檸檬酸。染料的吸收速率通過使用氯化鈉來控制。在紡織品中,酸性染料對蛋白質纖維有效,例如動物毛纖維,如羊毛、羊駝毛和馬海毛。它們對絲綢也有效。它們對染色合成纖維 尼龍很有效,但對染色任何其他合成纖維的興趣卻最小。
組織學
在用于診斷或研究的顯微鏡檢查過程中進行染色時,酸性染料可用于對基本組織蛋白進行著色。相反,堿性染料用于染色細胞核和組織的某些其他酸性成分。關于細胞結構,由于酸性染料具有帶負電的發色團,因此酸性染料會染色具有凈正電荷的嗜酸結構。嗜酸結構包括細胞質,膠原蛋白和線粒體。由于收費沖突,兩者之間具有親和力。用于醫學的酸性染料的例子包括:
食品工業
酸性染料也可以用作食用色素,有助于增加某些食品的吸引力,從而對客戶更具吸引力。僅舉幾個例子,包括赤蘚紅、酒石黃、夕陽黃和誘惑紅,其中許多是偶氮染料。這些染料可用于糖霜、餅干、面包、調味品或飲料中。為了防止危害健康,必須先批準染料的消費,然后才能將其標記為可食用。可以用于鑒定未經批準的染料的某些分離方法包括固相萃取法,超壓薄層色譜法和使用反相板。
酸性染料的結構
編輯酸性染料的化學復雜而多樣。大多數酸性染料的基本結構與以下各項有關:
- 蒽醌類型:許多酸性染料是由化學中間體合成的,這些中間體形成蒽醌樣結構作為最終狀態。許多藍色染料具有這種結構作為其基本形狀。該結構在酸性染料的流平類別中占主導地位。
- 偶氮染料:偶氮染料的結構包含一個偶氮基團(RN = NR。大多數偶氮染料不是酸性染料,但許多酸性染料是偶氮染料。許多偶氮類型的酸性染料是紅色的。
- 三芳基甲烷染料:這些在磨粉類染料中占主導。商業上有許多黃色和綠色染料用于與三苯甲烷有關的纖維。
酸性染料的種類
編輯酸性染料可根據其染色行為進行分類。這包括它們的耐濕牢度、遷移能力和染色pH值:
- 流平酸性染料:這些染料具有相對較低的分子量。因此,它們在固定之前更容易移出并且顯示出低的濕牢度。它們通常不適合用作服裝面料。他們需要酸性染浴,通常使用硫酸和硫酸鈉的混合物(pH2-4)以及流平劑,例如乙氧基化脂肪胺。
- 研磨染料:這些染料分子量高,因此遷移緩慢。因此,它們顯示出耐濕牢度,這對染羊毛材料很有用。研磨酸性染料有時被稱為“中性酸性染料”,因為它們不需要酸性染浴。它們通常使用醋酸(pH4-7)來施加。
- 金屬絡合酸性染料:這些染料由與金屬離子絡合的酸性染料分子組成,金屬離子通常為鉻或鈷。金屬絡合物酸性染料具有高分子量,因此它們的遷移率低且耐濕牢度高。因此,它們通常用于尼龍和合成聚酰胺纖維。金屬絡合酸性染料是經濟的,但是它們會產生相對暗淡的色調。金屬絡合酸性染料在染浴中具有較大的pH范圍(pH2-7)。
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