Кабуди метилен дар рангкунии нассоҷӣ ва коғаз: Basic Blue 9 дар коргоҳи рангкунӣ

Кабуди метилен понздаҳ сол ҳамчун рангкунандаи тиҷоратӣ истифода мешуд, пеш аз он ки касе онро ба бемор диҳад. Ҳайнрих Каро онро соли 1876 дар BASF ҳамчун рангкунандаи нассоҷӣ синтез кард ва ҳам таърихномаи худи BASF ва ҳам Ҷамъияти кимиёии Амрико онро ҳамчун рангкунандае тавсиф мекунанд, ки барои пахта сохта шуда буд. Кори Кох оид ба рангкунии тиббӣ тақрибан соли 1880 оғоз шуд ва табобатҳои вараҷа дар соли 1891 боз ҳам дертар буданд. Ҳамаи нақшҳои дигари ин пайвастагӣ — рангкунандаи биологӣ, индикатор, дору — аз як сабт дар феҳристи рангкунандаҳо сарчашма гирифтанд.

Он сабт ҳанӯз ҳам роҳи дурусти шинохти ин модда дар муҳити саноатӣ аст. Дар забони коргоҳи рангкунӣ он хлориди метилтиониний нест. Он Basic Blue 9 аст.

Як пайвастагӣ, ду низоми рақамгузорӣ

Colour Index ҳар рангкунандаи тиҷоратиро бо ду шиноса муайян мекунад. Номи умумӣ тарзи татбиқ ва истифодаро тавсиф мекунад; рақами сохторӣ сохтори кимиёиро нишон медиҳад. Кабуди метилен номи умумии C.I. Basic Blue 9 ва рақами сохтории C.I. 52015 дорад. Ин онро ба синфи тиазинҳо дохил мекунад, ки рақамҳои аз 52000 то 52999-ро фаро мегирад. Баррасии ахири Colour Index инро бо истифода аз кабуди метилен ҳамчун мисоли муфассал тасдиқ мекунад.

Аз нигоҳи кимиёӣ, дар паси ин рақамҳо катиони фенотиазин бо хлорид қарор дорад: шакли беоб бо формулаи C16H18ClN3S, массаи молярии тақрибан 319.9 g/mol ва CAS 61-73-4, инчунин тригидрати маъмули тиҷоратӣ бо массаи молярии тақрибан 373.9 g/mol ва CAS 7220-79-3. Намаки тиҷоратӣ кристаллҳои сабзи тира бо ҷилои биринҷӣ ҳосил мекунад, ки ҳангоми ҳал шудан маҳлули кабуди тира медиҳанд. Мувофиқи PubChem ва баррасии ахири хосиятҳои молекулавӣ, маҳлули 1 фоизаи тригидрат pH-и аз 3 то 4.5 дорад. Ҳар касе, ки ин моддаро бо бочка мехарад, бояд рақами CAS-и рӯйи тамғаро тафтиш кунад, зеро як килограмм тригидрат нисбат ба як килограмм намаки беоб тақрибан 15 фоиз камтар хромофор дорад. Пеш аз ҳар гуна ҳисоби рангкунӣ бояд равшан кард, ки маҳз чӣ чиз баркашида мешавад.

Моҳияти пайвастшавӣ: катионе дар ҷустуҷӯи анионҳо

Рангкунандаҳои асосӣ рангкунандаҳои катионӣ мебошанд. Дар маҳлул зарраи ранга заряди мусбат дорад, бинобар ин табиатан бештар ба нахҳое пайваст мешавад, ки ҷойҳои анионӣ доранд. Ҳамин як далел қариб тамоми доираи истифодаи онро пешгӯӣ мекунад.

Нахи акрилӣ намунаи классикии чунин субстрат аст. Он одатан гурӯҳҳои карбоксилат ё сулфонат дорад ва ҷозибаи ионӣ байни ин ҷойҳо ва катиони рангкунанда қобилияти баланди ҷаббидан ва нигоҳ доштани рангро таъмин мекунад. Ин дар таҳқиқоти рангкунии маъмули катионии акрил ва кимиёи нахҳои акрилӣ тавсиф шудааст. Пашм ва абрешим низ рангкунандаҳои асосиро бевосита дар ҷойҳои дорои заряди манфӣ ҷаббида, тобишҳои дурахшон медиҳанд. Аммо манбаъҳои нассоҷӣ ҳушдор медиҳанд, ки рангкунандаҳои асосии кӯҳна дар ин нахҳо одатан ба рӯшноӣ устувории паст доранд; ин нукта дар китоби дарсии дастраси озод оид ба рангкунии нассоҷӣ ҷамъбаст шудааст.

Пахта истиснои муҳим аст. Селлюлозаи коркарднашуда ба рангкунандаҳои асосии анъанавӣ майли кам дорад ва маҳз аз ҳамин сабаб «рангкунандаи пахта»-и Каро ба ёрӣ ниёз дошт. Дар таҷрибаи таърихӣ пахтаро бо кислотаи таннин дандона мекарданд ва одатан онро бо тартрати калий ва сурма мустаҳкам менамуданд. Дар натиҷа дар нах комплекси ҳалнашавандаи таннин ва рангкунанда ҳосил мешуд. Дастури рангкунии пахтаи он давра дар «Рангкунии матоъҳои пахтагӣ» се амалро шарҳ медиҳад: коркард бо таннин, мустаҳкамкунӣ ва сипас рангкунӣ. Дар мавриди нейлони маъмулӣ низ чунин тавзеҳ лозим аст: он пеш аз ҳама субстрат барои рангкунандаҳои кислотагӣ мебошад. Танҳо нейлоне, ки махсус бо гурӯҳҳои сулфонат тағйир дода шудааст, рангкунандаҳои асосиро ба таври қавӣ ҷаббида мегирад. Он ҳамчун нейлони рангшаванда бо рангкунандаҳои катионӣ фурӯхта мешавад ва дар корҳое чун US6312805B1 тавсиф шудааст.

Пас, хулосаи нахҳо кӯтоҳ аст. Пахта — бо дандонаи таннинӣ бо сабабҳои таърихӣ; пашм ва абрешим — бевосита, вале бо ранги зудпаранда; акрил — ҳамчун субстрати муосири аз нигоҳи кимиёӣ мувофиқ; нейлони маъмулӣ — асосан номувофиқ.

Дурахшон, вале зудпаранда

Нуқтаи заиф ҳеҷ гоҳ гузоштани ранг набуд. Мушкил нигоҳ доштани он буд. Таҳқиқоти соли 2019, ки пахта, абрешим ва пашмро бевосита бо тригидрати кабуди метилен ранг кард, тибқи ISO 105-B02 дар ҳар се нах баҳои устуворӣ ба рӯшноии 1 — пасттарин баҳо дар ҷадвал — ба даст овард. Нигоҳдории ранг танҳо пас аз коркарди баъдӣ бо смектит беҳтар шуд, чунон ки дар RSC Advances гузориш шудааст. Адабиёти кӯҳна низ ҳаминро бо забони замони худ мегӯяд: бисёр рангҳои асосӣ дар рӯшноӣ мепаранд, тавре ки мақолаи рангкунии Encyclopaedia Britannica-и соли 1911 қайд мекунад.

Кимиёи ҳаммоми рангкунӣ як огоҳии дигар илова мекунад. Рангкунандаҳои асосӣ одатан дар шароити бетараф то каме кислотагӣ истифода мешаванд ва ишқори қавӣ махсусан барои кабуди метилен номусоид аст: дар маҳлули обии ишқории 0.1 M он ба ҷойи бетағйир мондан асосан ба бунафши метилении Бернтсен — маҳсулоти липофилии дорои ранги қавӣ — гидролиз мешавад. Ин дар таҳқиқоти таъсири ишқор ба кабуди метилен нишон дода шудааст. Бинобар ин, бақияи маҳлули тозакунии ишқорӣ дар мавод ё коркарди баъдии ишқорӣ метавонад тобишро бо сабабҳои кимиёие тағйир диҳад, ки ба мустаҳкамшавии ранг ҳеҷ рабт надоранд. Давраҳои оксидшавию барқароршавӣ, ки дар паси тағйироти ранг қарор доранд, мавзӯи ҷудогонаанд, аммо қоидаи амалӣ содда аст: аз муҳити сахт ишқорӣ дар ҳаммоми рангкунӣ худдорӣ кунед.

Коғаз, сиёҳӣ ва нусхаҳои коғази карбонӣ

Рангкунии коғаз ҳамчун истифодаи ҷории тиҷоратӣ сабт шудааст. Як таъминкунандаи Basic Blue 9 дар варақаи истифодаи маҳсулоти худ коғазро дар баробари рангкунии абрешим, бангдона, чӯб ва бамбук, инчунин истеҳсоли сиёҳӣ ва пигментҳои лакӣ номбар мекунад. Истифода дар сиёҳӣ ҳуҷҷатгузории қавитар дорад: Ҳиндустон замоне стандарти махсуси IS 2230:1962-ро барои рангкунандаи кабуди метилен дар саноати сиёҳӣ дошт. Ҳоло он бекор шудааст, аммо дар ҳисоботи солонаи BIS барои солҳои 1962 то 1963 сабт гардидааст ва дар феҳрист ҳамчун бекоршуда зикр мешавад.

Коғази карбонӣ низ дар ҳуҷҷатҳо сабт шудааст. Патенти амрикоии соли 1933 барои рӯйпӯшҳои коғази карбонӣ сиёҳиҳои равғанӣ ва мумиро тавсиф мекунад, ки рангкунандаҳои анилинӣ, аз ҷумла кабуди метилен доранд: US1925235A. Таҳқиқоти соли 2024 дар соҳаи илми мероси фарҳангӣ оид ба қаламҳои таърихии кабуди нусхабардорӣ кабуди метиленро дар байни рангкунандаҳои маъмултарин ёфт. Ҳамзамон он маҳз рафтореро ҳуҷҷатгузорӣ кард, ки коргоҳи рангкунӣ пешгӯӣ мекард: ҳассосияти шадид ба рӯшноӣ ва майл ба паҳн шудани ранг ҳангоми таршавӣ. Ин таҳқиқот дар npj Heritage Science нашр шудааст. Қаламе, ки нусхаи дурахшон медод ва дар нури офтоб мепарид, ҳамон кимиёро дорад, ки пахтаи дурахшон рангшуда ва дар назди тиреза рангпарида дорад.

Се навъ, се низоми мушаххасот

Ин муқоиса аз ҳама муҳим аст, зеро як ном маводеро фаро мегирад, ки тибқи мушаххасоти ба ҳам номувофиқ истеҳсол шудаанд. Навъи нассоҷӣ, рангкунандаи биологӣ ва навъи дорусозӣ зинаҳои як нардбони покӣ нестанд. Онҳо ба саволҳои гуногун ҷавоб медиҳанд.

Ду иштибоҳи эҳтимолӣ дар ҷадвал сазовори таъкиданд. Аввал, рангкунандаи нассоҷии «100 фоиза» маънои хромофори 100 фоиз покро надорад; ISO 105-Z10 қувваро нисбат ба рангкунандаи эталонӣ муайян мекунад. Дуюм, рангкунандаи биологии сертификатдор бо миқдори рангкунандаи 82 фоиз маҳсулоти дорусозии аз санҷиш нагузашта нест; он аз санҷиши дигар гузаштааст. Ҷанбаи дорусозӣ дар як гузориши таҳияи раванд нишон дода шудааст, ки миқдори умумии металлҳоро зери 20 ppm, Azure B-ро зери 2 фоиз ва дигар наҷосатҳоро зери 0.5 фоиз нигоҳ дошт. Ин рақамҳо ҳамон равандро дар таҳқиқоти нашршудаи Proveblue тавсиф мекунанд, на мушаххасоти умумии нассоҷиро. Сабаби доштани стандарти эталонии алоҳида барои Azure B он аст, ки он ҳам наҷосати асосии деметилшавӣ ва ҳам худ метаболити аз ҷиҳати фармакологӣ фаъол мебошад; ин мавзӯъ дар таҳқиқот оид ба Azure B баррасӣ мешавад.

Барои коргоҳи рангкунӣ санҷишҳои амалии қабули мавод аз сутуни чап бармеоянд: тобиш дар муқоиса бо стандарт, қувваи нисбӣ, ҳалшавӣ ва моддаҳои ҳалнашаванда, намӣ ва якхелагӣ байни партияҳо. Ҳеҷ чиз дар ин рӯйхат маводи бочкаро барои истифодаи озмоишгоҳӣ, чӣ расад барои истеъмол, мувофиқ намегардонад.

Варақаи маълумоти Basic Blue 9-ро чӣ гуна бояд хонд

Варақаи маъмулии маълумоти техникӣ чор рақамро меорад ва ҳар кадом ба саволи дигар ҷавоб медиҳад. Қувва, ки ҳамчун фоиз нисбат ба партияи эталонии таъминкунанда ифода мешавад, ба рангкунанда нишон медиҳад, ки барои шиддати дилхоҳи ранг чӣ қадар модда баркашидан лозим аст; барои партияе бо қувваи 105 фоиз нисбат ба стандарт тақрибан 5 фоиз вазни камтар лозим мешавад. Миқдори рангкунанда, агар нишон дода шавад, ҳиссаи кимиёии хромофори воқеӣ аст ва он ҳамеша аз он чизе, ки рақами қувва ба назар мерасонад, камтар аст, зеро хокаи тиҷоратӣ намӣ ва моддаҳои тунуккунанда дорад. Моддаҳои дар об ҳалнашаванда, ки ҳаддашон масалан 1.5 фоиз аст, пайдоиши доғчаҳо ва басташавии филтрро пешгӯӣ мекунанд, на тобишро. Намӣ ин тасвирро пурра мекунад ва бо масъалаи гидрат алоқаманд аст: тригидрат се молекулаи оби кристаллӣ дорад, бинобар ин як килои он тақрибан шаш ҳафт ҳиссаи хромофори як килои намаки беобро дар бар мегирад. Дастури рангкунӣ, ки барои як гидрат навишта шудаасту бо дигараш баркашида мешавад, ҳанӯз пеш аз ворид шудани мавод ба ҳаммом аз шиддати пешбинишудаи ранг ба ҳамин ҳисса дур хоҳад шуд.

Як нукта дар бораи обҳои партов

Кабуди метилен ранги хеле қавӣ дорад ва онро бо спектрофотометрия ба осонӣ пайгирӣ кардан мумкин аст. Таҳқиқоти адсорбсия одатан ҷаббиши онро дар минтақаи намоёни спектр, тақрибан аз 663 то 665 nm, назорат мекунанд, чунон ки дар таҳқиқоти биосорбсия ва таҳқиқоти адсорбсия бо гидрогел дида мешавад. Ҳамин осонии кор онро ба рангкунандаи катионии моделӣ барои таҳқиқоти обҳои партов табдил дод: як баррасии васеъ дар Journal of Hazardous Materials бартарафсозии онро тавассути адсорбсия дар маводи арзон бо фарогирии обҳои партови нассоҷӣ, коғазсозӣ ва чоп таҳлил мекунад.

Мақоми моделӣ ду паҳлу дорад. Шумораи зиёди мақолаҳои адсорбсия исбот намекунад, ки худи кабуди метилен яке аз ифлоскунандаҳои асосии нассоҷии муосир аст; он нишон медиҳад, ки ин пайвастагӣ намунаи қулай барои рангкунандаҳои катионӣ дар маҷмӯъ мебошад. Ҳангоми хондани иддаоҳо дар бораи обҳои партов ин фарқро дар назар дошта бошед.

Худи ном ҳушдор медиҳад

Basic Blue 9, C.I. 52015, хлориди метилтиониний: се ном барои як хромофор, ки ҳадди ақал тибқи се низоми мушаххасот фурӯхта мешавад. Аз маводи нассоҷие, ки Каро барои пахта сохт, ҳеҷ гоҳ талаб нашуда буд, ки барои фурӯ бурдан мувофиқ бошад ва ҳеҷ сертификате, ки барои тобиш ва қувваи ранг навишта шудааст, онро чунин карда наметавонад. Вақте ҳамон номи рӯйи бочка дар рафи озмоишгоҳ пайдо мешавад, маҳз мушаххасот, на ранг, ба шумо мегӯяд, ки чӣ чиз дар даст доред.