Şînê metîlenê di boyaxkirina tekstîl û kaxezê de: Basic Blue 9 di boyaxxaneyê de

Şînê metîlenê panzdeh salan wek boyaxeke bazirganî hat bikaranîn, berî ku kesek wê bide nexweşekî. Heinrich Caro di 1876 de li BASF wê wek madeyeke boyaxkirina tekstîlê sentez kir, û hem dîroka BASF bi xwe hem jî American Chemical Society wê wek boyaxeke ku ji bo pembû hatiye çêkirin vedibêjin. Xebata Koch a boyaxkirina nimûneyên bijîşkî li dora 1880 dest pê kir, û dermankirinên malaryayê yên 1891 hîn jî paşê hatin. Her tiştê din ku ev pêkhate bû — boyaxa nimûneyan, nîşanker, derman — ji tomarekê di kataloga boyaxan de dest pê kir.

Ev tomar hîn jî awayê rast e ji bo têgihiştina vê madeyê di çarçoveyeke pîşesazî de. Di zimanê boyaxxaneyê de ew ne klorîda metîltiyonînyûmê ye. Ew Basic Blue 9 e.

Yek pêkhate, du pergalên jimarekirinê

Colour Index her boyaxa bazirganî bi du awayan nas dike. Navê Giştî sepan û karanînê vedibêje; Jimareya Avahiyê avahiya kîmyewî vedibêje. Şînê metîlenê Navê Giştî C.I. Basic Blue 9 û Jimareya Avahiyê C.I. 52015 digire. Ev wê dixe çîna tiyazînê ku jimareyên 52000 heta 52999 digire, wek ku vegotineke nû ya Colour Index bi şînê metîlenê wek nimûneya şîrovekirî piştrast dike.

Kîmya li pişt van jimareyan katyona fenotiyazînê ya bi klorîdê re ye: formula bêav C16H18ClN3S bi giraniya molî ya nêzî 319.9 g/mol û CAS 61-73-4, û trîhîdrata bazirganî ya berbelav bi nêzî 373.9 g/mol û CAS 7220-79-3. Xwêya bazirganî krîstalên keskê tarî bi biriqîneke bronzî çêdike ku dihelin û dibin çareseriyeke şînê kûr. Li gorî PubChem û nirxandineke nû ya taybetmendiyên molekulî, çareseriya trîhîdratê ya 1 ji sed pH-ya 3 heta 4.5 heye. Her kesê ku bi bermîlan dikire divê kontrol bike ka kîjan jimareya CAS li ser etîketê ye, ji ber ku kîlogramek trîhîdrat nêzî 15 ji sed kêmtir kromofor ji kîlogramek xwêya bêav dihewîne. Berî her hesabkirina boyaxkirinê, hêja ye were zelalkirin ka bi rastî çi tê kişandin.

Têgeha girêdanê: katyonek li anîyonan digere

Boyaxên bazî boyaxên katyonî ne. Di çareseriyê de cureya rengîn barekî erênî hildigire, ji ber vê yekê bi awayê herî xwezayî bi têlên ku cihên anîyonî pêşkêş dikin ve girê dibe. Ev rastiya yekane dikare hema hema tevahiya şêwaza karanînê pêşbînî bike.

Têla akrîlîk substrateya nimûneyî ya pirtûkên dersê ye. Bi gelemperî komên karboksîlat an sulfonat hildigire, û kişandina îyonî di navbera wan cihan û katyona boyaxê de meyleke xurt a girêdanê bi têlê re çêdike, wek ku di lêkolînên li ser boyaxkirina katyonî ya kevneşopî ya akrîlîkê û kîmyaya têlên akrîlîk de tê vegotin. Hirî û hevrîşim jî boyaxên bazî rasterast li cihên bi barê neyînî digirin û rengên geş didin, her çend çavkaniyên tekstîlê hişyar dikin ku boyaxên bazî yên kevintir li ser van têlan bi gelemperî li hember ronahiyê berxwedaneke lawaz nîşan didin. Ev xal di pirtûkeke dersê ya vekirî ya rengkirina tekstîlê de hatiye kurtkirin.

Pembû îstîsnaya girîng e. Seluloza ku nehatiye pêvajokirin meyleke kêm a girêdanê bi boyaxên bazî yên kevneşopî heye; her ji ber vê yekê jî «boyaxa ji bo pembû» ya Caro hewceyê alîkariyê bû. Di pratîka dîrokî de pembû bi asîda tanîk dihat mordantkirin, ku bi gelemperî bi tartar emetic (tartrata potasyûmê ya antîmonê) dihat sabîtkirin, û li ser têlê kompleksa boyax-tanînê ya nehelbar çêdikir. Rêbernameyeke boyaxkirina pembû ya wê serdemê sê karan — tanînkirin, sabîtkirin, paşê boyaxkirin — di Boyaxkirina Qumaşên Pembû de rêz dike. Di derbarê naylona asayî de jî şertekî bi vî rengî heye: ew di bingehê xwe de substrateya boyaxên asîdî ye, û tenê naylona ku bi mebest bi komên sulfonat hatiye guhertin boyaxên bazî bi xurtî digire. Ev wek naylona ku bi boyaxên katyonî tê boyaxkirin tê firotin û di xebatên wek US6312805B1 de tê vegotin.

Ji ber vê yekê kurteya têlan kurt e. Pembû bi mordanta tanînê ji ber sedemên dîrokî; hirî û hevrîşim rasterast, lê bi rengên ku zû diçin; akrîlîk wek substrateya nûjen a ji aliyê kîmyewî ve xwezayî; naylona asayî jî bi piranî ne guncaw e.

Geş, lê zû rengê xwe winda dike

Xala lawaz qet ne danîna rengê li ser têlê bû. Pirsgirêk ragirtina wî li wir bû. Lêkolîneke 2019 ku pembû, hevrîşim û hirî rasterast bi trîhîdrata şînê metîlenê boyax kir, li gorî ISO 105-B02 li ser her sê têlan asta berxwedana li hember ronahiyê 1, asta herî nizm a pîvanê, pîva. Reng tenê piştî pêvajokirina dawîn bi smektîtê baştir ma, wek ku di RSC Advances de hatiye ragihandin. Edebiyata kevintir bi zimanê wê serdemê heman tiştî dibêje: gelek rengên bazî li ber ronahiyê zû diçin, wek ku gotara boyaxkirinê ya Encyclopaedia Britannica ya 1911 tomar dike.

Kîmyaya hemama boyaxê hişyariyeke duyemîn lê zêde dike. Boyaxên bazî bi gelemperî di şertên bêalî heta hinekî asîdî de tên sepandin, û alkalîya xurt bi taybetî ji bo şînê metîlenê xirab e: li gorî lêkolînekê li ser bandora alkalîyê li ser şînê metîlenê, di alkalîya avî ya 0.1 M de, li şûna ku bêguhertin bimîne, bi hîdrolîzê bi piranî vediguhere binefşê metîlenê yê Bernthsen, hilbereke lîpofîlîk a bi rengê xurt. Ji ber vê yekê madeya şûştina alkalî ya ku di qumaşê de maye, an pêvajokirineke dawîn a alkalî, dikare tonê rengê biguherîne ji ber sedemên kîmyewî ku tu têkiliya wan bi sabîtkirinê re tune ye. Çerxa redoksê ya li pişt guhertinên rengê mijareke cuda ye, lê qaîdeya pratîk hêsan e: alkalîya xurt ji hemama boyaxê dûr bigire.

Kaxez, hibr û kopiyên karbonê

Boyaxkirina kaxezê wek karanîneke bazirganî ya heyî hatiye belgekirin. Di pelê sepana hilberê de, dabînkerekî Basic Blue 9 kaxezê li gel rengkirina hevrîşim, kendir, dar û bambûyê, her wiha çêkirina hibr û pigmentên lake, rêz dike. Hibr piştgiriyeke belgeyî ya xurtir heye: Hindistanê carekê standardeke taybet, IS 2230:1962, ji bo boyaxa şînê metîlenê ya pîşesaziya hibrê hebû. Ew niha hatiye vekişandin, lê di rapora salane ya BIS ya 1962 heta 1963 de hatiye tomarkirin û di katalogê de wek vekişandî hatiye nîşandan.

Kaxeza karbonê jî hatiye tomarkirin. Patenteke Dewletên Yekbûyî ya 1933 ji bo rûpûşên kaxeza karbonê, di US1925235A de hibrên rûn û mûmê yên ku boyaxên anîlînê, di nav de şînê metîlenê, dihewînin vedibêje. Her wiha lêkolîneke 2024 ya zanista mîrasê li ser pênûsên kopîkirinê yên şîn ên dîrokî, şînê metîlenê di nav madeyên rengdanê yên herî berbelav de dît. Ev lêkolîn, ku di npj Heritage Science de hat weşandin, tam ew tevger belge kir ku boyaxxaneyek dê pêşbînî bikira: hesasiyeta pir zêde li hember ronahiyê û meyla belavbûna rengê dema şil dibe. Pênûsa ku kopiyên geş çêdikir û li ber tava rojê rengê xwe winda dikir heman kîmyaya pembûyê ku geş dihat boyaxkirin û li ber pencereyê rengê xwe winda dikir heye.

Sê pile, sê pergalên taybetmendiyên diyarkirî

Berawirdkirina herî girîng ev e, ji ber ku heman nav materyalên ku li gorî taybetmendiyên bi hev re neguncaw hatine çêkirin dihewîne. Pileya tekstîlê, boyaxa biyolojîk û pileya dermanî ne gavên li ser yek derenceya paqijiyê ne. Ew bersivên pirsên cuda ne.

Du tevliheviyên di tabloyê de hêjayî tekezîkirinê ne. Ya yekem, boyaxa tekstîlê ya «100 ji sed» ne kromofora 100 ji sed paqij e; ISO 105-Z10 hêzê li gorî boyaxeke referansê pênase dike. Ya duyemîn, boyaxa nimûneyan a bi sertîfîka ku 82 ji sed boyax dihewîne ne hilbereke dermanî ya ku di ceribandinê de têk çûye ye; wê ceribandineke cuda derbas kiriye. Aliyê dermanî bi raporeke pêşxistina pêvajoyê tê ronîkirin ku metalên giştî di bin 20 ppm de, Azure B di bin 2 ji sed de û nepaqijiyên din di bin 0.5 ji sed de hişt. Ev nirx di lêkolîna weşandî ya Proveblue de wê pêvajoyê vedibêjin, ne taybetmendiyeke gerdûnî ya tekstîlê. Sedema ku Azure B standarda referansê ya xwe heye ew e ku ew hem nepaqijiya sereke ya demetîlasyonê ye, hem jî bi serê xwe metabolîteke ji aliyê farmakolojîk ve çalak e; ev mijar di lêkolîna li ser Azure B de tê vegotin.

Ji bo boyaxxaneyekê, kontrolên pratîk ên madeya ku tê wergirtin ji stûna çepê derdikevin: tona rengê li gorî standardê, hêza rêjeyî, helbarî û madeya nehelbar, şilî, û yekrengiya di navbera partiyên hilberînê de. Tu tişt di vê lîsteyê de bermîlê ji bo laboratuwarê guncaw nake, çi ma ji bo xwarinê.

Çawa peleke daneyên Basic Blue 9 bixwînin

Peleke daneyên teknîkî ya asayî çar jimareyan rêz dike, û her yek bersiva pirseke cuda dide. Hêz, ku wek rêjeyeke ji sed li gorî partiya referansê ya dabînkerê tê nîşandan, ji boyaxkerê re dibêje ji bo kûrahiya rengê ya armancê çiqas boyaxê bikişîne; partiyeke bi hêza 105 ji sed nêzî 5 ji sed kêmtir giraniyê ji standardê hewce dike. Rêjeya boyaxê, dema tê diyarkirin, beşa kîmyewî ya kromofora rastîn e, û her dem ji ya ku jimareya hêzê pêşniyar dike kêmtir e, ji ber ku toza bazirganî şilî û madeyên kêmkirina tîrbûnê dihewîne. Madeya di avê de nehelbar, ku sînorê wê bi astên wek 1.5 ji sed tê diyarkirin, ji tona rengê zêdetir xalên biçûk ên boyaxê û girtina fîlterê pêşbînî dike. Şilî wêneyê temam dike û bi pirsa hîdratê re têkildar e: trîhîdrat sê molekulên ava krîstalbûnê hildigire, lewma kîloyek ji wê nêzî şeş ji heftan a kromofora kîloyek xwêya bêav dihewîne. Formûleke boyaxkirinê ku ji bo hîdratekê hatiye nivîsandin lê bi ya din tê kişandin, dê bi qasî wê rêjeyê ji kûrahiya rengê ya armancê dûr bikeve, berî ku qumaş bikeve hemama boyaxê.

Têbîniyek li ser ava bermayî

Şînê metîlenê rengekî pir xurt heye û bi spektrofotometrî bi hêsanî tê şopandin. Lêkolînên adsorpsiyonê bi gelemperî absorbansa wê ya di beşa dîtbar de li dora 663 heta 665 nm dişopînin, wek di lêkolîneke bîyosorpsiyonê û lêkolîneke adsorpsiyonê bi hîdrogelê de. Ev hêsanî ew kir boyaxa katyonî ya model di lêkolîna avên bermayî de: nirxandineke mezin di Journal of Hazardous Materials de rakirina wê bi adsorpsiyonê li ser materyalên kêm-mesref vedikole û avên bermayî yên tekstîlê, kaxezê û çapê digire nav xwe.

Rola modelê du aliyan heye. Pirbûna gotarên adsorpsiyonê îspat nake ku şînê metîlenê bi xwe yek ji qirêjkerên sereke yên tekstîlê yên nûjen e; ew îspat dike ku ev pêkhate ji bo temsîlkirina boyaxên katyonî bi giştî guncaw e. Dema îdiayên li ser avên bermayî dixwînin, vê cudahiyê di bîra xwe de bigirin.

Nav bi xwe hişyarî ye

Basic Blue 9, C.I. 52015, klorîda metîltiyonînyûmê: sê nav ji bo yek kromoforê ku di bin herî kêm sê pergalên taybetmendiyên diyarkirî de tê firotin. Ji madeya tekstîlê ya ku Caro ji bo pembû çêkiribû qet nehat xwestin ku ji bo daqurtandinê guncaw be, û tu sertîfîkaya ku ji bo ton û hêza rengê hatiye nivîsandin nikare wê wisa bike. Dema heman navê li ser bermîlê li ser refeke laboratuwarê xuya dibe, ew taybetmendiyên diyarkirî ne, ne reng, ku ji we re dibêjin çi di destê we de ye.