টেক্সটাইল ও কাগজ রঞ্জনে মিথিলিন ব্লু: ডাইহাউসে বেসিক ব্লু ৯

মিথিলিন ব্লু কোনো রোগীকে দেওয়ার আগে পনেরো বছর ধরে একটি বাণিজ্যিক রং হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছিল। Heinrich Caro ১৮৭৬ সালে BASF-এ এটিকে একটি টেক্সটাইল ডাইস্টাফ হিসেবে সংশ্লেষণ করেন, এবং BASF-এর নিজস্ব ইতিহাস ও American Chemical Society উভয়েই এটিকে তুলার জন্য তৈরি রং হিসেবে বর্ণনা করে। Koch-এর মেডিক্যাল স্টেইনিং কাজ আসে প্রায় ১৮৮০ সালে, এবং ১৮৯১ সালের ম্যালেরিয়া চিকিৎসা আরও পরে। যৌগটি পরে যা কিছু হয়েছে—স্টেইন, ইন্ডিকেটর, ওষুধ—সবকিছুর শুরু হয়েছিল একটি ডাই ক্যাটালগের এন্ট্রি থেকে।

শিল্পক্ষেত্রে পদার্থটিকে বোঝার সঠিক উপায় এখনও সেই এন্ট্রিই। ডাইহাউসের ভাষায় এটি methylthioninium chloride নয়। এটি Basic Blue 9।

একটি যৌগ, দুটি নাম্বারিং সিস্টেম

Colour Index প্রতিটি বাণিজ্যিক রংকে দুইভাবে শনাক্ত করে। Generic Name প্রয়োগ ও ব্যবহারের বর্ণনা দেয়; Constitution Number রাসায়নিক গঠন বর্ণনা করে। মিথিলিন ব্লুর Generic Name হলো C.I. Basic Blue 9 এবং Constitution Number হলো C.I. 52015, যা এটিকে thiazine শ্রেণিতে স্থাপন করে, যেখানে 52000 থেকে 52999 পর্যন্ত সংখ্যা রয়েছে, যেমন সাম্প্রতিক Colour Index বিবরণ-এ মিথিলিন ব্লুকে উদাহরণ হিসেবে দেখানো হয়েছে।

সংখ্যাগুলোর পেছনের রসায়ন হলো chloride-এর সঙ্গে যুক্ত phenothiazine cation: anhydrous সূত্র C16H18ClN3S, প্রায় 319.9 g/mol এবং CAS 61-73-4, আর প্রচলিত বাণিজ্যিক trihydrate-এর ওজন প্রায় 373.9 g/mol এবং CAS 7220-79-3। বাণিজ্যিক লবণের রূপ গাঢ় সবুজ স্ফটিক, যার ব্রোঞ্জ আভা থাকে এবং যা গলে গভীর নীল দ্রবণ তৈরি করে, আর trihydrate-এর ১ শতাংশ দ্রবণের pH ৩ থেকে ৪.৫-এর মধ্যে থাকে PubChem এবং সাম্প্রতিক molecular properties review অনুযায়ী। যারা ড্রাম হিসেবে কিনছেন, তাদের লেবেলে কোন CAS নম্বর রয়েছে তা পরীক্ষা করা উচিত, কারণ trihydrate-এর এক কিলোগ্রামে anhydrous salt-এর তুলনায় প্রায় ১৫ শতাংশ কম chromophore থাকে। আসলে কী ওজন করা হচ্ছে, তা নির্ধারণ করা যেকোনো রঞ্জন হিসাবের আগে গুরুত্বপূর্ণ।

বন্ধনের ধারণা: anion খোঁজা একটি cation

Basic dye হলো cationic dye। দ্রবণে রঙিন প্রজাতিটি ধনাত্মক চার্জ বহন করে, তাই এটি স্বাভাবিকভাবে সেই তন্তুর সঙ্গে যুক্ত হয় যেখানে anionic site রয়েছে। এই একটি তথ্যই প্রায় পুরো প্রয়োগের ধরন অনুমান করতে পারে।

Acrylic fibre হলো আদর্শ substrate। এতে সাধারণত carboxylate বা sulfonate group থাকে, এবং সেই স্থানগুলো ও dye cation-এর মধ্যে ionic আকর্ষণ শক্ত substantivity দেয়, যেমন conventional cationic dyeing of acrylic এবং acrylic fibres-এর chemistry গবেষণায় বর্ণিত হয়েছে। Wool এবং silk-ও ঋণাত্মক চার্জযুক্ত স্থানে basic dye সরাসরি গ্রহণ করে এবং উজ্জ্বল শেড দেয়, যদিও টেক্সটাইল সূত্রগুলো সতর্ক করে যে এই তন্তুগুলোর পুরোনো basic dye সাধারণত কম light fastness দেখায়, যা open textile colouration textbook-এ সংক্ষেপে দেওয়া হয়েছে।

Cotton হলো গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রম। অপরিশোধিত cellulose-এর প্রচলিত basic dye-এর প্রতি খুব কম আকর্ষণ রয়েছে, যা ব্যাখ্যা করে কেন Caro-এর "dye for cotton"-এর সহায়তা প্রয়োজন ছিল। ঐতিহাসিক পদ্ধতিতে cotton-কে tannic acid দিয়ে mordant করা হতো, যা সাধারণত tartar emetic (antimony potassium tartrate) দিয়ে স্থির করা হতো এবং তন্তুর ওপর একটি অদ্রবণীয় tannin dye complex তৈরি করত। একটি পুরোনো cotton dyeing handbook The Dyeing of Cotton Fabrics-এ tanning, fixing এবং dyeing—এই তিনটি ধাপ ব্যাখ্যা করেছে। সাধারণ nylon-এর ক্ষেত্রেও একই ধরনের সতর্কতা প্রয়োজন: এটি মূলত acid dye substrate, এবং শুধু sulfonate group দিয়ে পরিবর্তিত nylon, যাকে cationic dyeable nylon হিসেবে বিক্রি করা হয় এবং US6312805B1-এর মতো গবেষণায় বর্ণিত হয়েছে, basic dye শক্তভাবে গ্রহণ করে।

তাই তন্তুর সারাংশ সংক্ষিপ্ত। ঐতিহাসিক কারণে tannin mordant-সহ cotton; wool ও silk সরাসরি কিন্তু অস্থায়ী; acrylic হলো রাসায়নিকভাবে স্বাভাবিক আধুনিক substrate; সাধারণ nylon মূলত উপযুক্ত নয়।

উজ্জ্বল, কিন্তু অস্থায়ী

রঙ পাওয়াই কখনো মূল সমস্যা ছিল না। সমস্যা ছিল সেটিকে ধরে রাখা। ২০১৯ সালের একটি গবেষণায় methylene blue trihydrate দিয়ে cotton, silk এবং wool সরাসরি রঞ্জিত করে দেখা যায় যে ISO 105-B02 অনুযায়ী তিনটি তন্তুতেই lightfastness rating ছিল ১, যা স্কেলের সর্বনিম্ন স্তর, এবং smectite post-treatment-এর পরেই স্থায়িত্ব উন্নত হয়, যেমন RSC Advances-এ প্রকাশিত হয়েছে। পুরোনো সাহিত্যও একই কথা বলে: অনেক basic colour আলোতে অস্থায়ী, যেমন 1911 Encyclopaedia Britannica dyeing article-এ উল্লেখ করা হয়েছে।

Bath chemistry দ্বিতীয় সতর্কতা যোগ করে। Basic dye সাধারণত neutral থেকে হালকা acidic অবস্থায় প্রয়োগ করা হয়, এবং শক্তিশালী alkali মিথিলিন ব্লুর জন্য বিশেষভাবে ক্ষতিকর: 0.1 M aqueous alkali-তে এটি প্রধানত Bernthsen's methylene violet-এ hydrolyse হয়, যা একটি শক্তিশালী রঙিন lipophilic product, অপরিবর্তিত অবস্থায় টিকে থাকার বদলে, যেমন effect of alkali on methylene blue গবেষণায় বলা হয়েছে। পণ্যে থেকে যাওয়া alkaline scour বা alkaline aftertreatment তাই রাসায়নিক কারণে শেড পরিবর্তন করতে পারে, fixation-এর কারণে নয়। রঙ পরিবর্তনের পেছনের redox cycling আলাদা বিষয়, তবে ব্যবহারিক নিয়ম সহজ: bath-কে শক্তিশালী alkali থেকে দূরে রাখুন।

কাগজ, কালি এবং carbon copy

Paper dyeing বর্তমান বাণিজ্যিক প্রয়োগ হিসেবে নথিভুক্ত। একটি Basic Blue 9 সরবরাহকারী তার product application sheet-এ paper-এর পাশাপাশি silk, hemp, wood এবং bamboo coloration এবং ink ও colour lake manufacture উল্লেখ করেছে। Ink-এর ক্ষেত্রে আরও শক্তিশালী নথি রয়েছে: ভারত একসময় ink industry-এর জন্য methylene blue dye-এর একটি নির্দিষ্ট standard, IS 2230:1962, বজায় রেখেছিল, যা এখন প্রত্যাহৃত হলেও BIS annual report of 1962 to 1963-এ নথিভুক্ত এবং withdrawn হিসেবে catalogued।

Carbon paper-ও নথিভুক্ত। ১৯৩৩ সালের একটি US patent carbon paper coating-এর জন্য oil এবং wax ink বর্ণনা করে, যেখানে methylene blue-সহ aniline dye ব্যবহার করা হতো, US1925235A-এ। এবং ২০২৪ সালের একটি heritage science গবেষণায় ঐতিহাসিক blue copying pencil-এর colorant হিসেবে methylene blue-কে সবচেয়ে সাধারণ রঙগুলোর একটি হিসেবে পাওয়া যায়, যেখানে ঠিক সেই আচরণ নথিভুক্ত করা হয়েছে যা একটি dyehouse অনুমান করবে: তীব্র light sensitivity এবং ভেজালে bleed করার প্রবণতা, npj Heritage Science-এ প্রকাশিত। যে pencil উজ্জ্বলভাবে copy করত এবং সূর্যালোকে ফিকে হয়ে যেত, সেটিই একই chemistry যা cotton-কে উজ্জ্বল রঙ দিত এবং জানালার পাশে ফিকে হয়ে যেত।

তিনটি গ্রেড, তিনটি specification regime

এখানেই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তুলনা, কারণ একই নাম এমন উপাদানকে বোঝায় যেগুলো অসামঞ্জস্যপূর্ণ specification অনুযায়ী তৈরি। Textile grade, biological stain এবং pharmaceutical grade কোনো একটি purity ladder-এর ধাপ নয়। এগুলো ভিন্ন প্রশ্নের উত্তর।

টেবিলের দুটি বিভ্রান্তি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। প্রথমত, "100 percent" textile dye মানে 100 percent pure chromophore নয়; ISO 105-Z10 strength-কে reference dye-এর তুলনায় সংজ্ঞায়িত করে। দ্বিতীয়ত, 82 percent dye content-সহ একটি certified stain ব্যর্থ pharmaceutical নয়; এটি ভিন্ন পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছে। Pharmaceutical দিকটি একটি process development report দ্বারা উদাহরণ দেওয়া যায় যেখানে total metals 20 ppm-এর নিচে, Azure B 2 percent-এর নিচে এবং অন্যান্য impurities 0.5 percent-এর নিচে রাখা হয়েছিল, যা published Proveblue study-তে সেই প্রক্রিয়ার বর্ণনা, কোনো universal textile specification নয়। এবং Azure B-এর নিজস্ব reference standard থাকার কারণ হলো এটি প্রধান demethylation impurity এবং নিজস্বভাবে pharmacologically active metabolite, যা Azure B গবেষণায় আলোচিত হয়েছে।

একটি dyehouse-এর জন্য ব্যবহারিক incoming checks বাম কলাম থেকেই আসে: standard-এর সঙ্গে shade, relative strength, solubility এবং insoluble matter, moisture, এবং lot-এর মধ্যে consistency। এই তালিকার কোনো কিছুই drum-কে laboratory-এর জন্য উপযুক্ত করে না, consumption-এর জন্য তো নয়ই।

Basic Blue 9 data sheet কীভাবে পড়বেন

একটি সাধারণ technical data sheet চারটি সংখ্যা দেয়, এবং প্রতিটি ভিন্ন প্রশ্নের উত্তর দেয়। Strength, supplier-এর reference lot-এর তুলনায় percentage হিসেবে প্রকাশিত, dyer-কে লক্ষ্য depth-এর জন্য কত dye ওজন করতে হবে তা জানায়; 105 percent strength-এর lot standard-এর তুলনায় প্রায় 5 percent কম ওজন প্রয়োজন। Dye content, যখন দেওয়া হয়, actual chromophore-এর রাসায়নিক অংশ, এবং এটি সবসময় strength figure-এর চেয়ে কম হয় কারণ commercial powder-এ moisture এবং diluent থাকে। Water insoluble matter, 1.5 percent-এর মতো সীমায় রাখা, shade-এর বদলে speck এবং filter clogging অনুমান করে। Moisture ছবিটি সম্পূর্ণ করে, এবং এটি hydrate প্রশ্নের সঙ্গে সম্পর্কিত: trihydrate-এ তিনটি crystallisation water থাকে, তাই এক কিলোগ্রাম এতে এক কিলোগ্রাম anhydrous salt-এর প্রায় ছয় সপ্তমাংশ chromophore থাকে। একটি hydrate-এর জন্য লেখা recipe অন্য hydrate দিয়ে ওজন করলে bath-এ পণ্য প্রবেশের আগেই depth সেই অনুপাতে ভুল হবে।

Effluent সম্পর্কে একটি নোট

Methylene blue তীব্র রঙিন এবং spectrophotometrically সহজে অনুসরণযোগ্য, যেখানে adsorption studies সাধারণত 663 থেকে 665 nm-এর কাছাকাছি visible absorbance অনুসরণ করে, যেমন biosorption study এবং hydrogel adsorption study-এ। এই সুবিধা এটিকে wastewater গবেষণার model cationic dye বানিয়েছে: Journal of Hazardous Materials-এর একটি বড় review low cost materials-এ adsorption দ্বারা removal নিয়ে আলোচনা করেছে, যেখানে textile, paper এবং printing effluent অন্তর্ভুক্ত।

Model status দুই দিকেই কাজ করে। Adsorption paper-এর বিপুল পরিমাণ প্রমাণ করে না যে methylene blue নিজেই আধুনিক textile pollutant-এর প্রধান উদাহরণ; এটি প্রমাণ করে যে যৌগটি সাধারণ cationic dye-এর সুবিধাজনক প্রতিনিধি। Effluent সম্পর্কিত দাবি পড়ার সময় এই পার্থক্য মনে রাখুন।

নামটিই সতর্কবার্তা

Basic Blue 9, C.I. 52015, methylthioninium chloride: একই chromophore-এর তিনটি নাম, যা অন্তত তিনটি specification regime-এর অধীনে বিক্রি হয়। Caro যে textile material cotton-এর জন্য তৈরি করেছিলেন, সেটিকে কখনো swallowable হওয়ার জন্য পরীক্ষা করা হয়নি, এবং shade ও strength-এর জন্য লেখা কোনো certificate সেটিকে তেমন করে তুলতে পারে না। যখন একই drum name laboratory shelf-এ দেখা যায়, তখন colour নয়, specification-ই বলে দেয় আপনি কী ধরে আছেন।