Coloranți
Culoarea este o proprietate a materialelor. Noțiunea de colorant este indispensabil legatã de culoare.
Un colorant este o substanțã organicã sinteticã sau naturalã, care are culoare proprie, și care are proprietatea de a colora substraturile pe care este aplicatã (textile, ceramicã, piele, hârtie etc.). Pentru ca o moleculã organicã sã posede o culoare proprie
bine definitã , ea trebuie sã includã în structurã grupe de atomi, numite grupe cromofore sau cromofori.
În general existența culorii este legatã de prezența dublelor legãturi conjugate într-o moleculã . Substanțele care conțin în molecula lor unul sau mai mulți cromofori se numesc cromogene și sunt colorate. Pentru ca o substanțã coloratã sã devinã și colorantã (sã poatã colora la rândul ei), trebuie sã conținã în moleculã , pe lângã cromofori și alte grupe, numite auxocrome. Grupele auxocrome imprimã substanței proprietatea de a colora, produce totodatã o intensificare a culorii și dau o nuanțã mai închisã culorii existente în absența lor.
Coloranții organici pot fi clasificați dupã proveniența lor în: coloranți naturali și coloranți de sintezã .
Coloranți organici naturali
Primii coloranți organici utilizați , au fost produse naturale de origine vegetalã și numai în micã mãsurã de origine animalã .
Colorantii de origine vegetalã provin din anumite plante, ca de exemplu: garanța (roiba) obținutã din rãdãcinile plantelor din familia Rubiaceelor, indigoul (extras din plante din familia Indigofera), colorantul albastru extras din lemnul de bãcan. Garanța și extractele de lemn de bãcan vopsesc materialele textile numai în prezența unor substanțe numite mordanți (oxizi și hidroxizi de aluminiu, fier, crom, etc). Dintre coloranții de origine animalã este cunoscutã din antichitate, purpura, extrasã din unele varietãți de melci rãspândiți pe coastele Mãrii Mediterane și carminul (extras dintr-un gândac parazit care se dezvoltã pe diverse specii de stejar pitic rãspândit în Asia și sudul Europei).
Numãrul compuși lor naturali utilizați în decursul timpului drept coloranți a fost foarte mare, însã numai puțini dintre aceștia sunt valoroși din punct de vedere al rezistenței culorii pe suportul pe care se aplicã.
Coloranți organici de sinteză
Marea majoritate a coloranților folsiți în prezent în practica vopsirii sunt compuși de sintezã. Aceștia sunt performanți, atât sub aspectul paletei coloristice cât și al rezistențelor la agenții exteriori: lumină , umiditate, gaze industriale, spălare etc.
Primul colorant sintetic, moveina a fost sintetizat în 1856 în Anglia de WH. Perkin.
Coloranţii organici de sinteză , pot fi grupaţi în câteva categorii, în funcţie de modul general de fixarea lor pe suport textil:
– coloranţi uşor solubili În apă: au caracter ionic (cationic sau anionic) şi sunt adsorbiţi ca atare din soluţia apoasă pe materialul textil sau pe piele. În această categorie sunt cuprinşi coloranţii acizi (vopsesc fibre poliamide), direcţi sau substantivi (vopsesc fibrele celulozice) şi bazici sau cationici (care vopsesc fibrele PNA);
– coloranţi greu solubili în apă (neionici): sunt adsorbiţi pe materialul textil din suspensii apoase fin dispersate. Din această categorie fac parte coloranţii de dispersie, folosiţi pentru fibrele de tip acetat şi triacetat de celuloză şi pentru fibrele sintetice din care se extrage un colorant. (poliesterice, poliamidice şi în mai mică măsură , pentru cele poliacrilonitrilice). Astfel de fibre acţionează ca un solvent hidrofob care extrage colorantul greu solubil în apă ;
– coloranţi insolubili în apă (neionici) care nu pot fi preluaţi ca atare de către materialul textil. Ei trebuie transformaţi provizoriu
într-o formă solubilă în apă , care este absorbită de către materialul textil. Ulterior se reface colorantul iniţial printr-un tratament
potrivit, el rămânând fixat în suport. Din această categorie fac parte coloranţii de cadă şi coloranţii de sulf. Majoritatea acestor
coloranţi se utilizează pentru vopsirea fibrelor celulozice şi numai o parte pentru vopsirea lânii;
– coloranţi insolubili în apă şi solvenţi, numiţi pigmenţi . Aceştia se folosesc sub formă de amestecuri de particule mici dispersate în lichide peliculogene şi se numesc vopsele.
Vopselele sunt folosite pentru colorarea superficială, opacă a diverselor obiecte. Lichidele peliculogene pot fi uleiuri sicative (de exemplu ulei de in) sau substanţe macromoleculare dizolvate în solvenţi volatili. După evaporarea solventului aceste lichide lasă pe suprafaţa vopsită , pelicula solidă în care este înglobat colorantul.
O altă posibilitate de utilizare a pigmenţilor este colorarea în masă a unor materiale plastice, fibre şi a cauciucului. Operaţia are loc într-un malaxor în care se află materialul care trebuie colorat.
Coloranți alimentari
Coloranții alimentari sunt substanțe care redau sau intensificã culoarea produselor alimentare. Ei pot fi constituenți naturali ai produselor alimentare și / sau alți compuși naturali, care în mod normal nu sunt consumați ca alimente și nu sunt utilizați ca ingrediente caracteristice în alimentație. Coloranții alimentari sunt folosiți în scop comercial, deoarece prin culoare se dã impresia unei calitãți mai bune și se stimuleazã apetitul. Sunt utilizați în: dulciuri, îngheþate, limonade, margarinã , brânzã și în diverse produse din carne.
Coloranții alimentari pot fi clasificați dupã urmãtoarele criterii:
– în funcție de proveniența lor, se împart în: coloranți naturali și sintetici;
– în funcþie de culoarea pe care o prezintã și o imprimã produselor, pot fi de culoare: galben, oranj, roșu, albastru, verde, brun etc;
Unii coloranþi pot fi introduși în produsele alimentare, alții sunt folosiți pentru colorarea unor textile, mase plastice, vopsele etc.
Coloranți alimentari naturali
Coloranţii alimentari naturali sunt substanţe complexe obţinute prin extracţie din planta întreagă sau din diferite părţi ale acesteia.
Produşii obţinuţi au proprietăţi tinctoriale bune, fiind solubili în apă sau grăsimi. Coloranţii naturali au însă dezavantajul că nu sunt rezistenţi la tratament termic şi , ca atare, utilizarea lor este limitată.
În cazul clorofilei şi a colorantului din sfeclă sau varză (suc de sfeclă sau varză) , se poate imprima produsului alimentar şi gust caracteristic colorantului, dacă adaosul este suficient de mare. Clorofila este colorantul verde din plante şi este folosit şi drept colorant alimentar verde smarald de mare intensitate. Clorofila este un complex de magneziu cu un ligand heterociclic. Dacă la
prepararea produselor alimentare verzi (murături , dulceaţă de caise verzi, nuci verzi etc.) se adaugă un cristal de CuSO4 acesta
induce o culoare verde strălucitoare, datorată formării complexului de cupru cu clorofila.
β- carotenul, tinde să fie tot mai mult perceput ca un nutritiv esenţial, care În plus are şi proprietăţi colorante. Este unul dintre cei mai folosiţi coloranţi în produsele alimentare. Există în mod natural în fructe şi legume. Odată consumată , substanţa este convertită în vitamina A şi are calităţi antioxidante.
β-carotenul se adaugă în laptele folosit pentru obţinerea brânzei. În funcţie de culoarea dorită, se adaugă o cantitate de 6-30 g pentru 1000 kg de brânză . În pastele făinoase se recomandă o doză de β-caroten de 25-100 mg/kg de făină. Prin utilizarea
cantităţi lor diferite de β-caroten se obţine o gamă de culori de la galben la portocaliu.
β-carotenul a fost obţinut şi prin sinteză , având compoziţie chimică similară celui extras din fructe şi legume. Şofranul este o plantă cu florile albastre-violacee. Din şofran se extrag uleiuri eterice şi alte substanţe care sunt folosite drept condiment şi colorant alimentar. El este folosit şi în cosmetică la obţinerea unor rujuri. Practic, şofranul este mirodenia cea mai scumpă din lume: din 200 de flori uscate se obţine de-abia un gram de şofran (staminele florii).
Colorați alimentari sintetici
Marea majoritate a coloranþilor alimentari folosiți în industria alimentarã sunt coloranți sintetici.
Un exemplu de colorant alimentar sintetic este caramelul obținut din porumb, trestie de zahãr sau prin simpla topire a zahãrului și a altor zaharuri în condiții speciale.
E-urile reprezintã codificarea unor aditivi alimentari, inclusiv coloranți alimentari, a cãror utilizare este permisã și autorizatã din punct de vedere al siguranței alimentare în țãrile Uniunii Europene. Acest mod de simbolizare sprijinã consumatorii în recunoașterea aditivilor în alimente, indiferent de limba în care este redactatã eticheta, garantând astfel cã aceștia fac parte din lista celor autorizați.
chemistrywork 