Biru metilena ing pewarnaan tekstil lan kertas: Basic Blue 9 ing papan pewarnaan

Biru metilena wis digunakake limalas taun minangka pewarna komersial sadurunge ana sing menehi marang pasien. Heinrich Caro nyintesis bahan iki ing BASF ing 1876 minangka zat pewarna tekstil, lan sejarah BASF dhewe uga American Chemical Society nerangake manawa bahan iki digawe kanggo marna katun. Pakaryan Koch babagan pewarnaan preparat medis diwiwiti watara 1880, dene pangobatan malaria ing 1891 luwih mengko maneh. Kabeh panggunaan senyawa iki sabanjure, minangka pewarna preparat, indikator, lan obat, diwiwiti saka siji entri ing katalog pewarna.

Entri kuwi isih dadi cara sing trep kanggo mangerteni zat iki ing lingkungan industri. Ing istilah papan pewarnaan, jenenge dudu metiltioninium klorida. Jenenge Basic Blue 9.

Siji senyawa, rong sistem penomoran

Colour Index ngenali saben pewarna komersial kanthi rong cara. Jeneng Generik nerangake penerapan lan panggunaane; Nomer Konstitusi nerangake struktur kimiane. Biru metilena nduweni Jeneng Generik C.I. Basic Blue 9 lan Nomer Konstitusi C.I. 52015, sing mapanake ing kelas tiazina kanthi nomer 52000 nganti 52999, kaya sing ditegesake ing andharan Colour Index paling anyar kanthi biru metilena minangka conto jlentrehan.

Kimia ing mburi nomer kasebut yaiku kation fenotiazina sing dipasangake karo klorida: rumus anhidrat C16H18ClN3S kanthi massa molar watara 319.9 g/mol lan CAS 61-73-4, dene trihidrat komersial sing umum nduweni massa molar watara 373.9 g/mol lan CAS 7220-79-3. Uyah komersial iki mbentuk kristal ijo peteng kanthi kilap perunggu, sing larut dadi larutan biru tuwa. Larutan trihidrat 1 persen nduweni pH 3 nganti 4.5 miturut PubChem lan tinjauan sipat molekuler paling anyar. Sapa wae sing tuku saben drum kudu mriksa nomer CAS ing label, amarga sakilogram trihidrat ngemot kromofor watara 15 persen luwih sithik tinimbang sakilogram uyah anhidrat. Bab bahan apa persise sing ditimbang kudu dipesthekake sadurunge ngitung kabutuhan pewarnaan.

Konsep pangiketan: kation sing nggoleki anion

Pewarna basa yaiku pewarna kationik. Ing larutan, spesies sing nduweni warna nggawa muatan positif, mula paling gampang ngiket serat sing nyedhiyakake situs anionik. Kasunyatan siji iki bisa kanggo ngira meh kabeh pola penerapane.

Serat akrilik minangka substrat sing lumrah dicontoake ing buku ajar. Serat iki biasane nduweni gugus karboksilat utawa sulfonat, lan tarikan ionik antarane situs kasebut lan kation pewarna ngasilake daya nempel sing kuwat, kaya sing diterangake ing panaliten babagan pewarnaan kationik konvensional ing akrilik lan kimia serat akrilik. Wol lan sutra uga langsung nyerep pewarna basa ing situs sing muatane negatif lan ngasilake warna padhang, sanajan referensi tekstil ngelingake yen pewarna basa lawas ing serat iki umume ora tahan cahya. Bab iki diringkes ing buku ajar pewarnaan tekstil akses terbuka.

Katun minangka pangecualian sing penting. Selulosa tanpa pangolahan nduweni afinitas sithik marang pewarna basa tradisional, lan iki persis sebabe “pewarna kanggo katun” gaweyane Caro mbutuhake pitulungan. Praktik biyen menehi mordan asam tanat marang katun, sing biasane difiksasi nganggo tartar emetik (antimon kalium tartrat), kanggo ngasilake kompleks tanin-pewarna sing ora larut ing serat. Buku pandhuan pewarnaan katun saka jaman kuwi njlentrehake telung operasi, yaiku pangolahan nganggo tanin, fiksasi, banjur pewarnaan, ing The Dyeing of Cotton Fabrics. Nilon biasa uga mbutuhake katrangan tambahan sing padha: utamane nilon minangka substrat kanggo pewarna asam, lan mung nilon sing sengaja dimodifikasi nganggo gugus sulfonat, didol minangka nilon sing bisa diwarnai nganggo pewarna kationik lan diterangake ing karya kayata US6312805B1, sing bisa ngiket pewarna basa kanthi kuwat.

Mula ringkesan kanggo serat cukup cekak. Katun nganggo mordan tanin amarga alasan sejarah; wol lan sutra bisa langsung diwarnai nanging gampang luntur; akrilik minangka substrat modern sing sacara kimia paling cocog; nilon biasa umume ora cocog.

Padhang, nanging gampang luntur

Titik ringkihe dudu carane menehi warna. Masalahe yaiku njaga warna supaya tetep ana. Panaliten taun 2019 sing langsung marna katun, sutra, lan wol nganggo biru metilena trihidrat ngukur nilai ketahanan cahya 1, nilai paling ngisor ing skala, ing kabeh telung serat miturut ISO 105-B02. Ketahanan warna mung mundhak sawise pangolahan lanjut nganggo smektit, kaya sing dilaporake ing RSC Advances. Literatur lawas ngandharake bab sing padha nganggo basa jamane: akeh warna saka pewarna basa gampang luntur kena cahya, kaya sing kacathet ing artikel pewarnaan Encyclopaedia Britannica taun 1911.

Kimia bak pewarnaan nambah pepeling kapindho. Pewarna basa biasane ditrapake ing kondisi netral nganti rada asam, lan alkali kuwat mligi ora becik kanggo biru metilena: ing larutan alkali 0.1 M, bahan iki utamane ngalami hidrolisis dadi violet metilena Bernthsen, produk lipofilik kanthi warna kuwat, tinimbang tetep tanpa owah-owahan, miturut panaliten babagan pengaruh alkali marang biru metilena. Mula, sisa alkali saka proses reresik ing bahan, utawa pangolahan lanjut nganggo alkali, bisa ngowahi rona amarga alasan kimia sing ora ana gandhengane karo fiksasi. Siklus redoks sing ndasari owah-owahan warna iku topik kapisah, nanging aturan praktise prasaja: aja nganti bak pewarnaan kena alkali kuwat.

Kertas, tinta, lan salinan karbon

Pewarnaan kertas kacathet minangka penerapan komersial sing isih ditindakake saiki. Salah siji panyedhiya Basic Blue 9 nyathet kertas bebarengan karo pewarnaan sutra, hemp, kayu, lan pring, uga produksi tinta lan pigmen lake, ing lembar penerapan produke. Tinta nduweni rekam dokumentasi sing luwih kuwat: India biyen nduweni standar khusus, IS 2230:1962 kanggo pewarna biru metilena tumrap industri tinta. Standar iki saiki wis ditarik, nanging kacathet ing laporan taunan BIS taun 1962 nganti 1963 lan didhaptar minangka standar sing wis ditarik.

Kertas karbon uga ana ing cathetan. Paten AS taun 1933 kanggo lapisan kertas karbon nerangake tinta adhedhasar lenga lan lilin sing ngemot pewarna anilina, kalebu biru metilena, ing US1925235A. Lan panaliten ilmu warisan budaya taun 2024 babagan potlot salin biru lawas nemokake biru metilena minangka salah siji zat pewarna sing paling umum, uga nyathet persis prilaku sing bakal dikira ing papan pewarnaan: sensitif banget marang cahya lan gampang mblobor nalika teles, sing diterbitake ing npj Heritage Science. Potlot sing ngasilake salinan padhang nanging luntur kena srengenge iku nduweni kimia sing padha karo katun sing diwarnai kanthi padhang nanging luntur ing cedhak jendhela.

Telung mutu, telung sistem spesifikasi

Iki perbandingan sing paling penting, amarga jeneng sing padha bisa nyakup bahan sing digawe manut spesifikasi sing ora bisa diganti siji lan sijine. Mutu tekstil, pewarna preparat biologis, lan mutu farmasi dudu undhak-undhakan ing siji tangga kemurnian. Kabeh iku minangka jawaban kanggo pitakon sing beda.

Rong salah pangerten ing tabel iki kudu ditegesake. Kapisan, pewarna tekstil “100 persen” dudu kromofor murni 100 persen; ISO 105-Z10 nemtokake kekuwatan minangka ukuran relatif marang pewarna acuan. Kapindho, pewarna preparat sing disertifikasi kanthi kandhungan pewarna 82 persen dudu bahan farmasi sing gagal; bahan kasebut lulus tes sing beda. Sisih farmasi dicontoake dening laporan pangembangan proses sing njaga total logam ing ngisor 20 ppm, Azure B ing ngisor 2 persen, lan impuritas liyane ing ngisor 0.5 persen. Angka iki njlentrehake proses kasebut ing panaliten Proveblue sing diterbitake, dudu spesifikasi tekstil sing universal. Dene alesane Azure B nduweni standar acuan dhewe yaiku amarga bahan iki minangka impuritas demetilasi utama lan uga metabolit sing aktif sacara farmakologis, sawijining bab sing dirembug ing panaliten babagan Azure B.

Kanggo papan pewarnaan, pamriksaan praktis nalika bahan teka manut kolom kiwa: rona dibandhingake karo standar, kekuwatan relatif, kelarutan lan bahan sing ora larut, kadar lembab, lan konsistensi antarane lot. Ora ana siji wae ing dhaptar iki sing ndadekake isi drum layak kanggo laboratorium, apa maneh kanggo dikonsumsi.

Cara maca lembar data Basic Blue 9

Lembar data teknis sing umum nyathet patang angka, lan saben angka njawab pitakon sing beda. Kekuwatan, sing ditulis minangka persentase dibandhingake karo lot acuan panyedhiya, ngandhani juru pewarna sepira akehe pewarna sing kudu ditimbang kanggo nggayuh tingkat ketuwanan warna sing dikarepake; lot kanthi kekuwatan 105 persen mbutuhake bobot watara 5 persen luwih sithik tinimbang standar. Kandhungan pewarna, yen dicantumake, yaiku fraksi kimia saka kromofor sejati, lan mesthi luwih cilik tinimbang sing katon saka angka kekuwatan amarga bubuk komersial ngemot lembab lan bahan pangencer. Bahan sing ora larut ing banyu, sing diwatesi ing tingkat kayata 1.5 persen, nuduhake risiko bintik lan saringan mampet, dudu rona. Kadar lembab nglengkapi gambaran iki, lan ana gandhengane karo bab hidrat: trihidrat nggawa telung molekul banyu kristalisasi, mula sakilogram bahan iki ngemot kromofor watara enem prapitu saka sing ana ing sakilogram uyah anhidrat. Resep sing ditulis kanggo siji hidrat nanging ditimbang nganggo hidrat liyane bakal luput saka tingkat ketuwanan warna sing dikarepake kanthi proporsi kasebut, malah sadurunge bahan mlebu bak pewarnaan.

Cathetan babagan limbah cair

Biru metilena nduweni warna sing kuwat lan gampang dilacak kanthi spektrofotometri. Panaliten adsorpsi biasane nglacak absorbansi ing spektrum katon watara 663 nganti 665 nm, kaya ing panaliten biosorpsi lan panaliten adsorpsi hidrogel. Gampange pangukuran iki ndadekake bahan kasebut minangka pewarna kationik model ing panaliten banyu limbah: tinjauan utama ing Journal of Hazardous Materials ngrembug pangilangan bahan iki liwat adsorpsi ing bahan murah, sing nyakup limbah cair tekstil, kertas, lan percetakan.

Status minangka bahan model nduweni rong sisih. Akehe makalah adsorpsi ora mbuktekake manawa biru metilena dhewe minangka polutan tekstil modern sing utama; iku mbuktekake yen senyawa iki trep minangka wakil pewarna kationik umume. Wacanen pratelan babagan limbah cair kanthi ngelingi bedane iki.

Jenenge minangka pepeling

Basic Blue 9, C.I. 52015, metiltioninium klorida: telung jeneng kanggo siji kromofor, sing didol manut paling ora telung sistem spesifikasi. Bahan tekstil sing digawe Caro kanggo katun ora tau dituntut supaya bisa diuntal, lan ora ana sertifikat kanggo rona lan kekuwatan sing bisa ndadekake bahan kasebut layak diuntal. Nalika jeneng sing padha karo ing drum katon ing rak laboratorium, spesifikasi, dudu warnane, sing nuduhake bahan apa sing dicekel.