Phẩm nhuộm

Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến MỤC LỤC I. Lí do chọn đề tài .Trang 2 II. Nội dung .Trang 2 A. Quá trình hình thành Lòch sử phẩm nhuộm từ 2600 BC đến thế kỉ XX .Trang 2 William Henry Perkin – ông tổ ngành nhuộm Trang 6 Khám phá bí mật của thuốc nhuộm màu hoa cà .Trang 10 B. Danh pháp và phân loại Danh pháp thuốc nhuộm .Trang 12 Phân loại theo cấu trúc hoá học .Trang 13 Phân loại theo lớp kó thuật Trang 20 C. Một số phẩm nhuộm phổ biến Phẩm nhuộm xanh chàm .Trang 30 Phẩm nhuộm alizarin .Trang 35 Phẩm nhuộm đỏ tía Trang 38 Phẩm nhuộm azo Trang 43 Phẩm nhuộm hematein .Trang 45 Bảng 1 .Trang 47 Bảng 2 .Trang 50 D. Kết luận .Trang 51 E. Tài liệu tham khảo Trang 51 5/2008 Trang 1 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sắc màu làm cho cuộc sống thêm sinh động, phong phú. Từ xa xưa con người đã biết sử dụng các loại thực vật, đòa y, oxit kim loại, dòch từ các loài tảo biển, động vật (ốc sên) để tạo ra những chiếc áo choàng, những tấm thảm với màu sắc tuyệt đẹp vừa đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ vừa mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Trong quá trình tìm hiểu về sự ra đời của phẩm nhuộm, em thấy hoá học gắn bó mật thiết với thiên nhiên và cuộc sống của con người. Trong hoá học, các phát minh lớn luôn ra đời một cách tình cờ , thú vò mà ngay cả nhà khoa học cũng không nghó tới như Perkin (ông tổ của ngành nhuộm) đã tạo ra phẩm nhuộm tổng hợp đầu tiên khi điều chế thuốc chữa bệnh sốt rét. Thông qua việc tìm hiểu đề tài giúp em bổ sung vào kiến thức của mình một câu chuyện lí thú, làm tư liệu cho việc giảng dạy về các ứng dụng của hoá học ở phổ thông sau này. II. NỘI DUNG A. Quá trình hình thành LỊCH SỬ PHẨM NHUỘM TỪ NĂM 2600 BC ĐẾN THẾ KỈ XX 2600 BC: thuốc nhuộm được sử dụng ở Trung Quốc. 715 BC: nghề thủ công nhuộm lông cừu được biết đến ở Rome. 331 BC: Alexander đại đế tìm thấy những chiếc áo choàng đỏ tía 190 năm tuổi khi chiếm Susa, thủ đô của Ba Tư. Chúng được tìm thấy trong kho bạc hoàng gia. 327 BC: Alexander đề cập đến “những tấm vải nhuộm đẹp” ở n Độ. 236 BC: nghề nhuộm phát triển mạnh ở Ai Cập. 5/2008 Trang 2 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 55 BC: người La Mã dùng màu từ thân cây Đại Thanh (có thành phần hoá học như màu của cây chàm) để vẽ lên người. Thế kỉ 2 và 3 sau công nguyên: người LaMã dùng màu từ cây thiên thảo Rubia và cây chàm để nhuộm vải thay cho màu tía. 273 sau công nguyên: vải tơ tằm nhuộm màu đỏ tía. 400 sau công nguyên: thuốc nhuộm chiết xuất từ ốc sên tía Murex Brandaris. 925: ngành nhuộm lông cừu phát triển ở Đức. 1188: ngành nhuộm phát triển ở Luân Đôn. 1321: cây Brazilwood được chiết xuất làm thuốc nhuộm, có nguồn gốc ở Trung đông và n Độ. Nước Brazil được đặt tên theo cây này. 1429: Mariegola Dell'Arte de Tentori quyển sách đầu tiên về công nghệ nhuộm được xuất bản ở Ý. 1630 Drebbel, nhà hoá học Hà Lan sản xuất ra 1 loại phẩm nhuộm màu đỏ sáng chiết xuất từ 1 loài côn trung ở Mexico kết hợp với thiếc. 1774 , Scheele, nhà hoá học Thụy Điển khám phá Clo phá huỷ màu thực vật qua quan sát 1 cái nút bần của lọ axit Clohiđric. Từ đó con người biết đến một số chất cầm màu trong chế tạo thuốc nhuộm. 1774, màu xanh phổ (xanh Pruss) được sử dụng. Đây là màu xanh khi cho muối sắt (III) tác dụng với phức kali feroxianua (K 4 [Fe(CN)] 6 ). Đây được xem như là màu hoá học được biết đến sớm nhất. 1823 Mercer khám phá ra crom trong thành phần của cây chàm. 1834 Runge, nhà hoá học Đức, khi chưng cất hắc ín than đá để điều chế anilin phát hiện ra 1 màu xanh sáng. Đây là cơ sở cho 22 năm sau khi người ta biết đến anilin là thành phần cơ bản của thuốc nhuộm. 5/2008 Trang 3 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 1856 William Henry Perkin tổng hợp được thuốc nhuộm"Mauve" có màu tím hoa cà (thành phần chính là aniline) trong quá trình điều chế thuốc trò bệnh sốt rét. ng được xem là ông tổ của ngành nhuộm. 1858 Griess tìm ra phẩm nhuộm diazo. 1858-59 màu tím thẫm được tìm ra bởi Verguin, đây là phẩm nhuộm cơ bản thứ 2 được sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn phẩm nhuộm màu tím hoa cà. 1861 Methyl tím phẩm nhuộm mới được tìm ra bởi Lauth. 1862 tím Hofmann , Hofmann là 1 nhà hoá học lớn về phẩm nhuộm. 1862 nâu Bismarck được tìm ra bởi Martius and Lightfoot, đây là phẩm nhuộm azo hoà tan đầu tiên. 1863 đen Aniline, được tìm ra bởi Lightfoot, màu đen là sản phẩm của sự oxi hoá anilin trên xơ bông. 1868 Graebe and Liebermann , 2 nhà hoá học Đức sản xuất ra màu đỏ Alizarin (tổng hợp từ cây Rubia). Đây được xem là thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên thay thế cho thuốc nhuộm thực vật . W.H.Perkin cũng độc lập tổng hợp được thuốc nhuộm này trong cùng thời gian. 1872 Methyl xanh được tổng hợp bởi Lauth and Baubigny, đến nay vẫn còn được sử dụng. 1873 Cachou de Laval, 1 loại thuốc nhuộm có thành phần lưu huỳnh, màu nâu, được tổng hợp bởi Groissant and Bretonniere (Pháp). 1875-76 Caro and Witt điều chế ra Chrysoidine, một thành phần quan trọng trong lớp phẩm nhuộm azo. 1876 Caro, một nhà hóa học về nhuộm, tìm ra Methyl xanh dương. 1877 lục Malachite , một phẩm nhuộm quan trọng được tìm ra bởi Dobner and Fisher. 5/2008 Trang 4 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 1878 Von Baeyer tổng hợp được màu xanh chàm tổng hợp thay thế cho màu xanh chàm tự nhiên. 1880 Thomas and Holliday (Anh), tổng hợp được phẩm nhuộm azo tổng hợp. 1884 đỏ Congo được tìm ra bởi Bottiger. 1887 tổng hợp Alizarin vàng GG. 1887 Rhodamine B (sự phối màu đỏ - tím). 1890 màu đen tổng hợp đầu tiên. 1891 Xanh lục Diamine B, phẩm azo xanh đầu tiên. 1891 phẩm nhuộm xanh da trời FF, phẩm nhuộm xanh quan trọng trong nhiều năm. 1893 phẩm nhuộm lưu huỳnh thứ 2, Vidal Black. 1898 Phẩm nhuộm đen E, phẩm nhuộm đen quan trọng. 1901 nhà hoá học Đức Rene Bohn được cấp bằng sáng chế do tìm ra phẩm nhuộm xanh Indanthrene RS, phẩm nhuộm anthraquinone đầu tiên. Có tính bền màu với ánh sáng và ít bò rửa trôi. 1901 Bohn phát hiện ra phẩm nhuộm Flanthrene vàng. 1905 đỏ chàm Thio-indigo được tìn ra bởi Freidlander. 1908 xanh Hydron , “đòch thủ” của xanh chàm, do Cassella tìm ra. 1915 phẩm nhuộm Neolan. 5/2008 Trang 5 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến William Henry Perkin (1838 – 1907) W.H. Perkin sinh năm 1938 tại Luân Đôn (Anh), là con trai út của George Fowler Perkin một người thợ xây dựng. Năm 1850, ông bắt đầu đi học tại trường City of London, dưới sự giảng dạy của giáo sư Thomas Hall. Năm 1853, được sự cho phép của cha ông theo học hoá học tại trường Cao Đẳng Hoàng Gia hóa học Luân Đôn mặc dù cha ông muốn ông theo nghề kiến trúc. Năm 1855, Perkin được làm trợ lý cho Johann Hofmann. Năm 1856, Hofmann nói với Perkin ước muốn sản xuất ra Quinine (Ký ninh) bằng phương pháp tổng hợp. Vì thế trong suốt lễ Phục Sinh năm ấy ông lập 1 phòng thí nghiệm tại nhà và làm việc xuyên suốt để tổng hợp ra Quinine. Ý tưởng của Perkin là tổng hợp Quinine bằng cách biến đổi allytoluidine (amin) từ hắc ín than đá. Nổ lực đầu tiên ông sử dụng muối sunfat của allytoluidine và kali đicromat từ phản ứng này ông thu được một chất bùn đặc hơi nâu đỏ. Trong lần thứ 2 ông dùng muối của anilin sau đó oxi hoá ngưng tự, ông thu 1 chất bùn đặc màu đen. 5/2008 Trang 6 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến Vào thế kỉ XIX, các nhà hoá hữu cơ thường chỉ quan tâm đến các sản phẩm có màu sắc tươi sáng, họ vứt bỏ các chất có màu tối thu được trong các phản ứng hoá học. Nhưng khi Perkin kiểm tra lại khối chất bùn màu đen mà ông vừa vứt vào ethanol thì ông phát hiện một màu sắc tím. ng đã tổng hợp ra 1 trong các phẩm nhuộm đầu tiên và ông gọi tên nó là “mauvine”. Perkin được cấp bằng sáng chế quy trình công nghệ và ông rời khỏi trường Cao Đẳng hoá học Hoàng Gia. Thất bại trong việc tổng hợp kí ninh nhưng ông lại tìm ra phẩm nhuộm màu tím hoa cà. Trước khi Perkin phát hiện ra thuốc nhuộm màu đỏ tía vào năm 1856, hầu hết các thuốc nhuộm thương mại đều là các sản phẩm thiên nhiên. Chúng đều rất đắt tiền, nhất là những loại chiết xuất từ động vật. Ví dụ, thuốc nhuộm đỏ Tyrian được chiết xuất từ một lồi sò ở Địa Trung Hải. Việc đánh bắt những con sò này rất khó khăn, trong khi đó người ta phải cần tới hàng nghìn con sò thì mới sản xuất được 1 gam thuốc nhuộm. Khi Perkin phát hiện ra cách điều chế thuốc nhuộm màu tía thì thuốc nhuộm này trở nên rẻ và hợp thời thượng. Trước đó, màu đỏ tía thường chỉ được giới q tộc dùng, vì q đắt. Nhờ phát hiện này mà Perkin đã trở nên giàu có. Tháng 6 – 1857: nhờ tiền tiết kiệm của cha, ông xây dựng nhà máy Perkins & Sons ở Greenford Green gần Harrow để sản xuất thuốc nhuộm này. Về sau, nhà máy này còn sản xuất các thuốc nhuộm tổng hợp khác như thuốc nhuộm alizarin đỏ, cũng có xuất xứ từ nhựa than. Năm 1874: vào cuối năm 35 tuổi ông cho bán nhà máy và dành toàn bộ cuộc sống của mình cho nghiên cứu hoá học hữu cơ . Chẳng hạn, ơng đã nghiên cứu khả năng của các hợp chất hữu cơ xoay mặt phẳng phân cực. Ơng cũng phát triển phương pháp chung để tổng hợp các axit thơm tức là phương pháp tổng hợp Perkin. Phương pháp tổng hợp các axit khơng no của Perkin đánh dấu bước đầu tiên trong q trình phát triển hương liệu tổng hợp. Vài năm sau, nhà hóa học Đức Adolf von Bayer đã áp dụng dạng cải biến của phương pháp này để điều chế ngun liệu cho phản ứng tổng hợp một loại thuốc nhuộm quan trọng khác - thuốc nhuộm inđigo. Có thể nói rằng, phát hiện tình cờ của Perkin về tổng hợp thuốc nhuộm màu đỏ tía đã dẫn đến "sự sản xuất đại trà loại thuốc nhuộm này và đã góp phần làm thay đổi thế giới' vì từ đó đã sinh ra ngành sản xuất thuốc nhuộm tổng hợp, các cuộc cách mạng về thời trang và khơi dậy mối quan tâm rất lớn của xã hội đối với những khả năng ứng dụng thương mại của hóa học hữu cơ. Trước đó, ngành sản xuất hóa chất hữu cơ chỉ tập trung chủ yếu vào việc sản xuất xà phòng từ mỡ và dầu. Ngồi ra, Perkin đã gián tiếp ảnh hưởng rất lớn đến các tiến bộ trong sản xuất dược phẩm (như quinin chống sốt rét), mỹ phẩm, thực phẩm, chất nổ và các hóa chất phục vụ ngành phim ảnh. Sau phát hiện của Perkin, người ta đã tách được từ nhựa than nhiều hóa chất có 5/2008 Trang 7 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến ích khác - những hóa chất này đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất nói trên. Năm 1906: ông tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các phẩm nhuộm tổng hợp mới. Ngày 14 – 7 – 1907: Perkin mất, con trai ông (trùng tên với ông) tiếp tục nghiên cứu trong lónh vực hoá học. August Wilhelm Hofmann, first director of the Royal College of Chemistry, London. Perkin năm 14 tuổi Perkin năm 22 tuổi 5/2008 Trang 8 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến Nhà máy Perkins & Sons ở Greenford Green gần Harrow Phân xưởng và thiết bò sản xuất phẩm nhuộm Alizarin tổng hợp của Perkin 5/2008 Trang 9 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến Mẫu thuốc nhuộm Mauvine và tấm vải màu tím hoa cà Khám phá bí mật của thuốc nhuộm màu hoa cà 5/2008 Trang 10 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 [...]... Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 14 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 15 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 16 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008... K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 18 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 19 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến PHÂN LOẠI THEO LỚP KĨ THUẬT Những lớp thuốc nhuộm chính theo phân lớp kó thuật gồm: 1 Thuốc nhuộm trực tiếp 2 Thuốc nhuộm. .. Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến PHẨM NHUỘM ALIZARIN Tên hoá học: 1,2 - dihroxiantraquinon 5/2008 Trang 35 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến Mẫu vải nhuộm màu đỏ do Perkin tổng hợp từ Alizarin năm 1869 NGUỒN GỐC Cây Thiên thảo Rubia được trồng để chiết xuất ra phẩm nhuộm alizarin từ 1500 trước... Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 28 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 5/2008 Trang 29 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến 9 Thuốc nhuộm Pigment : Thuốc nhuộm pigment bao gồm những phân tử màu khơng tan trong nước, nhưng tan... gồm: 1 Thuốc nhuộm trực tiếp 2 Thuốc nhuộm axit 3 Thuốc nhuộm hoạt tính 4 Thuốc nhuộm bazơ – cation 5 Thuốc nhuộm hoàn nguyên tan và không tan 6 Thuốc nhuộm lưu huỳnh 7 Thuốc nhuộm azo không tan 8 Thuốc nhuộm phân tán 9 Thuốc nhuộm pigment Tính chất đặc trưng của nhóm thuốc nhuộm 1 Thuốc nhuộm trực tiếp : Thuốc nhuộm trực tiếp hay còn gọi là thuốc nhuộm tự bắt màu là những hợp chất màu hòa tan trong nước,... nhuộm của thuốc nhuộm phụ 5/2008 Trang 24 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến thuộc vào kích thước của các phân nhuộm, đặc tính của xơ, nồng độ thuốc nhuộm, nhiệt độ … ngồi ra còn phụ thuộc vào độ pH của xơ Khác với thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm axít thường thêm chất điện ly vào dung dịch để làm chậm tốc độ nhuộm, làm cho thuốc nhuộm liên kết... Tuy nhiên, đối với sản phẩm giấy nào cần độ bền rất cao, người ta cũng dùng thuốc nhuộm pigment để nhuộm Nhưng thuốc nhuộm pigment này phải được gia cơng đặc biệt để khi hòa tan vào nước nóng, nó phải phân bố đều như một “dung dịch”thuốc nhuộm thật sự, và nó bắt màu lên xơ sợi theo lực hấp thụ vật lý C Một số phẩm nhuộm phổ biến PHẨM NHUỘM XANH CHÀM NGUỒN GỐC VÀ ỨNG DỤNG Thuốc nhuộm màu chàm hay bột... thuốc nhuộm để chiếm lấy những trung tâm trên vật liệu nhuộm, nên phái chú ý cả nước dùng để nhuộm, nếu nước cứng thì xuất hiện gốc muối khơng 5/2008 Trang 26 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến hòa tan, làm màu nhạt, nếu có gia nhiệt trong mơi trường kiềm thì thuốc nhuộm bị phá hủy mất màu 5/2008 Trang 27 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm. .. thuốc nhuộm này dễ tạo kết tủa với phèn nên phải gia thuốc nhuộm trước khi gia phèn thì màu sắc mới đều 2 Thuốc nhuộm axít : Đa số loại này là những hợp chất sunfonic hóa chứa một hoặc nhiều nhóm SO 3H và một vài dẫn xuất cacboxyl hóa chứa nhóm COOH dễ tan trong nước 5/2008 Trang 22 Lê Thò Trung Hậu – Hóa K05 Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến Chúng được sử dụng để nhuộm. .. thuốc nhuộm Còn trong mơi trường trung tính và kiềm xơ tích điện âm nên thuốc nhuộm khó đi vào xơ Màu của thuốc nhuộm axít được giữ trên xơ là do chúng tạo thành liên kết ion với xơ Thuốc nhuộm axít dễ bị phân hủy dưới tác dụng của kiềm, khả năng bắt màu kém so với thuộc nhuộm bazơ, độ bảo lưu thấp, thất thốt theo nước thải nhiều, pH thích hợp trong q trình tử thuốc nhuộm màu là 4,5 - 5,5 Tốc độ nhuộm . 1898 Phẩm nhuộm đen E, phẩm nhuộm đen quan trọng. 1901 nhà hoá học Đức Rene Bohn được cấp bằng sáng chế do tìm ra phẩm nhuộm xanh Indanthrene RS, phẩm nhuộm. Xanh lục Diamine B, phẩm azo xanh đầu tiên. 1891 phẩm nhuộm xanh da trời FF, phẩm nhuộm xanh quan trọng trong nhiều năm. 1893 phẩm nhuộm lưu huỳnh thứ