научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ЛИЛОВЫЙ, ЗОЛОТОЙ, БАГРЯНЫЙ...

Мовеин

Если бы английский химик Уильям Перкин жил на несколько десятилетий позже, он бы даже и не пытался получить противомалярийный препарат хинин из анилина. В 1856 году органическая химия как наука была еще слишком слабо развита, чтобы ученый мог понять нереальность своей затеи. Он упорно проводил опыт за опытом, получая вместо хинина густую черную массу, очень похожую на деготь. Каково же было его удивление, когда из этой смолы удалось выделить вещество красивого лилового цвета. Без особой надежды на успех этим веществом попробовали покрасить шелк - и с тех пор имя ученого навсегда вошло в историю химии.

ОН ОТКРЫЛ ОДИН ИЗ ПЕРВЫХ ИСКУССТВЕННЫХ КРАСИТЕЛЕЙ - МОВЕИН. Несмотря на юный возраст - в момент открытия ему было всего 18 лет, - Перкин был человеком решительным, предприимчивым. В течение двух лет он организовал завод по производству мовеина. С этого времени берет свое начало эра искусственных (или, как их называют, синтетических) красителей.

До тех пор люди применяли только природные красящие вещества. Добывать их научились еще в Древнем Египте. Кампешевое дерево и корни марены, сок акации и ягоды черники, цветы шафрана и резеды - вот что было источником красителей. Из высушенных тел насекомых кошенили получали красивый алый краситель кармин. Знаменитый красный краситель древности - античный пурпур добывали из особых морских моллюсков - багрянок. Доставался он очень высокой ценой. Чтобы получить всего один грамм красителя, надо было достать из морских глубин несколько десятков тысяч раковин. Зато и ценился пурпур буквально на вес золота. Знаменитый оратор и политический деятель Цицерон, занимавший должность первого консула, носил дважды окрашенные пурпуром одежды в честь признания его выдающихся заслуг. А легендарная египетская царица Клеопатра, огромные богатства которой давали ей право на самые безрассудные поступки, в один прекрасный день приказала выкрасить пурпуром паруса своих кораблей. Один такой парус стоил увесистого золотого слитка.

История красителей хранит много интересных фактов, порой курьезных, а порой - драматических. В средние века в Европе даже разразилась настоящая война из-за нескольких десятков килограммов красителя шафрана.

Богата событиями история индиго - "короля" красителей. С древних пор его добывали из стеблей и листьев растения индигоферы, произрастающего в тропических странах Азии. В Европу индиго в VIII веке завезли арабские купцы, но против него дружно восстали европейские красильщики. Они красили ткани в синий цвет соком растения вайды, часто встречавшегося по берегам рек, и заморский краситель был им не нужен. В германских городах индиго при поддержке церкви объявили "новоизобретенной мошеннической едкой и разрушительной краской, называемой также дьявольской". Кое-где красильщики вынуждены были ежегодно давать обет не применять индиго под угрозой смертной казни. Но, несмотря на препятствия, король красителей со временем занял подобающее ему место. А в конце ХIХ века вокруг индиго вновь разгорелись страсти. Немецкий химик Адольф Байер после упорных пятнадцатилетних исследований установил строение индиго и в 1882 году получил его искусственным путем. Поначалу синтетический индиго был дорогим, позднее искусственный краситель стал почти в три раза дешевле натурального. Индиго производится в больших количествах по сей день. Особенно высоким спросом он пользуется как лучший краситель для джинсовых тканей.

Мыло своими рукамиВ ОТНОСИТЕЛЬНО КОРОТКОЕ ВРЕМЯ СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ практически полностью вытеснили натуральные. Число их росло очень быстро и сейчас значительно превышает 10 тысяч. По своим свойствам они превосходят природные, стоят значительно дешевле, да и получать их гораздо проще. Основным сырьем для производства красителей служат продукты переработки нефти и коксования каменного угля. Исторически первые синтетические красители были получены из анилина, и со временем за ними так и осталось название анилиновых.

Все, что надето на вас, вплоть до пуговиц и шнурков ботинок, окрашено синтетическими красителями. А что окружает вас в квартире? Мебель, шторы и обои, изделия из пластмасс, кожаные и резиновые вещи, детские игрушки - цвет всем этим разным предметам дают синтетические красители. Благодаря им мы смотрим цветные кинофильмы, читаем книги и журналы с яркими иллюстрациями, используем шариковые ручки и фломастеры всех цветов.

Окрашиваются разные по своим свойствам материалы и каждый требует своих методов крашения. Чтобы покрасить кожу, нужна сложная предварительная обработка. Сначала кожу выдерживают в растворе извести в смеси с сернистым натрием для удаления волосяного покрова. Потом специальным составом ее смягчают, затем дубят, чтобы она стала прочной и пластичной, приобрела водоотталкивающие и противогнилостные свойства, и лишь после этого красят.

Интересен процесс крашения изделий из анодированного алюминия. Сначала собирают электрическую цепь, в которой окрашиваемая алюминиевая пластинка служит анодом. Анод и катод опускают в разбавленную серную кислоту и пропускают определенной силы электрический ток. На поверхности алюминия образуется окисная пленка, легко окрашиваемая красителями. После крашения проводят процесс электрохимической полировки, в результате пленка затягивается и не подвергается внешним воздействиям.

Большинство производимых красителей идет в текстильную промышленность. Для различных тканей нужны разные красители: одними красят шерсть, другими - хлопчатобумажные ткани, третьими - синтетические волокна. Но главные требования ко всем красителям - краска должна быть красивой и прочной, не должна выгорать на солнце и портиться при глажении, линять и оставлять следы на белой ткани. Значит, краситель должен быть прочно связан с тканью. Большинство красителей удерживается на ткани за счет сил притяжения между их молекулами и волокнами ткани. Если эти силы окажутся недостаточно прочными, краска будет линять при стирке или во время дождя. Гораздо более прочную окраску дают недавно открытые активные красители. В их молекулах есть активная группа, которая при крашении отщепляется. При этом между красителем и волокном ткани возникает прочная химическая связь.

Искусственные красителиДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТКАНЕЙ С РИСУНКОМ ПРИМЕНЯЮТ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПЕЧАТНЫЕ МАШИНЫ. Способ нанесения рисунка зависит от его особенностей. Допустим, на белом поле должны быть разбросаны синие цветы. Окраску получают при помощи прямой печати, нанося рисунок на белую ткань. А если необходима обратная картина - белые цветы на синем фоне? Тогда берут окрашенную однотонную синюю ткань и специальным составом вытравляют на ней рисунок. Вытравной состав может содержать краситель другого цвета, например, желтый. Тогда мы получим синюю ткань с желтыми цветами. Для получения сложных узоров применяют резервную печать. Определенные участки на ткани предварительно покрывают резервирующим веществом, и при нанесении красителя они уже не окрашиваются. Появился еще один интересный способ получения сложного узора на ткани - переводная печать. Рисунок получают почти так же, как на детских переводных картинках. Сначала он наносится на бумагу, потом в определенных условиях бумагу совмещают с тканью и краситель переходит на ткань. Так можно получить многоцветный и тонкий рисунок, не уступающий книжным иллюстрациям.

Крашение тканей относится к древнейшим ремеслам. Крашение производилось в открытых чанах и неприятный запах разносился на десятки метров от красилен. Во многих городах красильщиков вообще изгоняли подальше от жилья. Современные текстильные фабрики оснащены технологическим оборудованием, применяются автоматизированные методы непрерывного крашения и печатания тканей.

До сих пор речь шла только о цветных красителях. Но ведь наряду с цветными нужны и белые ткани, белая бумага. Для придания белым материалам еще большей белизны применяются оптические отбеливатели, или белофоры. Зачем они понадобились? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, что такое белый цвет. Любое тело кажется белым, когда оно не поглощает лучей видимой части света, а только отражает их. Если же тело поглощает хотя бы какие-нибудь видимые лучи, оно кажется окрашенным и цвет его зависит от того, какие именно лучи оно поглощает. Известно, что белая бумага, долго находившаяся на солнце, приобретает желтоватый оттенок, потому что под действием солнечного света в структуре бумаги происходят изменения и она частично начинает поглощать видимые синие лучи. То же самое происходит и с белым бельем после стирки. Вот тут-то и приходят на помощь белофоры! По своему строению это обычные красители. Но их молекулы обладают очень интересным свойством - поглощают невидимые ультрафиолетовые лучи и преобразуют их в лучи видимые, в такие, поглощение которых вызывает пожелтение белой ткани или бумаги. Так обработка белого материала оптическим отбеливателем предотвращает появление неприятного желтого оттенка, а сам материал после такой обработки выглядит белее, чем он есть на самом деле.

В НАРОДНОЙ МЕДИЦИНЕ С ДАВНИХ ПОР МНОГИЕ ПРИРОДНЫЕ КРАСИТЕЛИ ПРИМЕНЯЛИ КАК ЛЕКАРСТВА. Красной червленью лечили коклюш и заболевания почек. Другие красители помогали при головной боли, болезнях сердца, бессоннице. Вскоре после того, как были открыты синтетические красители, оказалось, что многие из них тоже обладают лекарственным действием. Сегодня красители применяются для лечения малярии и кожных заболеваний, для остановки кровотечений и дезинфекции. Вспомним зеленку!

Сегодня химики ищут красители, которые одновременно сочетают лекарственные или другие полезные свойства с красящей способностью. Несколько таких красителей уже получено.

Шерстяные и хлопчатобумажные ткани, оказывается, имеют злейших врагов. Это различные микроорганизмы, плесневые грибки и бактерии. При попадании на ткань они быстро размножаются и приходит в негодность, теряют прочность. Этот процесс, схожий с коррозией металлов, называется биологической коррозией. Особенно страдают от нее ткани в тропических условиях - при высокой температуре и влажности воздуха. Для защиты от биологической коррозии ткани пропитывают антимикробными препаратами. Но такая пропитка часто связана с неудобствами. Выгоднее и удобнее применять красители, обладающие биозащитными свойствами. Два процесса - крашение и антимикробная пропитка - совмещаются в один. Биозащитные красители для шерстяных тканей уже производятся. Не за горами и выпуск красителей для хлопчатобумажных тканей, более подверженных биологической коррозии.

Красители скоро придут на помощь и пожарным, когда время возгорания тканей значительно увеличится. Получены красители и с другими интересными свойствами. Например, в некоторых оптических приборах применяются красители, изменяющие цвет в зависимости от освещенности. Другие красители-хамелеоны очень чувствительны к изменению температуры. Их используют в технике там, где нужно постоянно контролировать температуру, а термометр установить невозможно. Красители находят применение в лазерной и копировально-множительной технике и даже при океанологических исследованиях. Так, загадка теплого атлантического течения Гольфстрим была решена во многом благодаря яркому красителю флуоресцину.

А что же стало с природными красителями? Сейчас о них мало кто вспоминает. Правда, природные красители применяются в пищевой промышленности. Так как они абсолютно безвредны для человека, ими подкрашивают оболочки для сыров, кондитерские изделия, ликеры и фруктовые воды.

В.МЕЙЕРОВ, http://lib.ru

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 79 раз
Оцените материал
(0 голосов)

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх