To‘qimachilik va qog‘ozni bo‘yashda metilen ko‘ki: bo‘yash sexidagi Basic Blue 9

Metilen ko‘ki biror bemorga berilishidan oldin o‘n besh yil tijoriy bo‘yoq sifatida ishlatilgan. Heinrich Caro uni 1876-yilda BASFda to‘qimachilik bo‘yog‘i sifatida sintez qilgan; BASFning o‘z tarixi ham, Amerika kimyo jamiyati ham uni paxta uchun yaratilgan bo‘yoq deb ta’riflaydi. Kochning tibbiy namunalarni bo‘yash ishlari taxminan 1880-yilda, bezgakni davolashda qo‘llanishi esa undan ham keyin, 1891-yilda boshlangan. Bu birikmaning keyingi barcha vazifalari — laboratoriya bo‘yog‘i, indikator, dori — bo‘yoqlar katalogidagi yozuvdan boshlangan.

Sanoat sharoitida bu moddani tushunish uchun o‘sha yozuv hanuz eng to‘g‘ri asosdir. Bo‘yash sexi tilida u metiltioniniy xlorid emas. U Basic Blue 9.

Bitta birikma, ikkita raqamlash tizimi

Colour Index har bir tijoriy bo‘yoqni ikki yo‘l bilan belgilaydi. Umumiy nom qo‘llanish sohasi va usulini, tuzilish raqami esa kimyoviy tuzilishni ifodalaydi. Metilen ko‘kining umumiy nomi C.I. Basic Blue 9, tuzilish raqami esa C.I. 52015 bo‘lib, bu uni 52000 dan 52999 gacha bo‘lgan raqamlarni egallagan tiazinlar sinfiga kiritadi. Buni metilen ko‘kini amaliy misol sifatida olgan Colour Index haqidagi yaqindagi sharh ham tasdiqlaydi.

Bu raqamlar ortidagi kimyo — xlorid bilan juftlashgan fenotiazin kationidir: suvsiz shaklining formulasi C16H18ClN3S, molyar massasi taxminan 319.9 g/mol va CAS raqami 61-73-4; keng tarqalgan tijoriy trigidratning molyar massasi esa taxminan 373.9 g/mol va CAS raqami 7220-79-3. Tijoriy tuz bronza yaltiroqligiga ega to‘q yashil kristallar hosil qiladi; ular eriganda to‘q ko‘k eritma beradi. PubChem va molekulyar xossalar haqidagi yaqindagi sharhga ko‘ra, trigidratning 1 foizli eritmasi pH 3 dan 4.5 gacha bo‘ladi. Bochkada xarid qilayotgan har kim yorliqda qaysi CAS raqami ko‘rsatilganini tekshirishi kerak, chunki bir kilogramm trigidratda bir kilogramm suvsiz tuzga qaraganda taxminan 15 foiz kam xromofor mavjud. Har qanday bo‘yash hisob-kitobidan oldin aynan nima tortilayotganini aniqlab olish lozim.

Bog‘lanish tamoyili: anionlarni izlayotgan kation

Asosli bo‘yoqlar kationli bo‘yoqlardir. Eritmada rang beruvchi zarracha musbat zaryadga ega, shu sababli u anion markazlari mavjud tolalarga eng oson bog‘lanadi. Shu bitta fakt deyarli barcha qo‘llanish yo‘nalishlarini oldindan tushuntirib beradi.

Akril tola — darsliklardagi namunaviy substrat. Odatda unda karboksilat yoki sulfonat guruhlari bo‘ladi; bu markazlar bilan bo‘yoq kationi orasidagi ionli tortishish bo‘yoqning tolaga yuqori moyilligini ta’minlaydi. Bu akrilni odatiy kationli bo‘yash va akril tolalar kimyosi haqidagi tadqiqotlarda tasvirlangan. Jun va ipak ham asosli bo‘yoqlarni manfiy zaryadli markazlarda bevosita yutib, yorqin tuslar hosil qiladi. Biroq to‘qimachilikka oid manbalar eski asosli bo‘yoqlarning bu tolalarda odatda yorug‘likka chidamliligi past ekanini ta’kidlaydi; bu jihat to‘qimachilik materiallarini bo‘yash bo‘yicha ochiq darslikda ham umumlashtirilgan.

Paxta muhim istisnodir. Ishlov berilmagan sellulozaning an’anaviy asosli bo‘yoqlarga moyilligi past; aynan shuning uchun Caroning «paxta uchun bo‘yog‘i» qo‘shimcha yordamga muhtoj edi. Tarixiy amaliyotda paxta tanin kislotasi bilan mordantlangan, u odatda qustiruvchi tosh — surma-kaliy tartrat yordamida mustahkamlangan. Natijada tolada erimaydigan tanin-bo‘yoq kompleksi hosil bo‘lgan. O‘sha davrga oid paxtani bo‘yash qo‘llanmasi «Paxta gazlamalarini bo‘yash» asarida uch amalni — tanin bilan ishlov berish, mustahkamlash va keyin bo‘yashni — bayon qiladi. Oddiy neylon uchun ham shunga o‘xshash izoh zarur: u asosan kislotali bo‘yoqlar uchun substratdir. Faqat sulfonat guruhlari bilan ataylab modifikatsiya qilingan, kationli bo‘yoqlar bilan bo‘yaladigan neylon sifatida sotiladigan va US6312805B1 kabi ishlarda tasvirlangan neylon asosli bo‘yoqlarni kuchli yutadi.

Demak, tolalar bo‘yicha xulosa qisqa: tarixiy sabablarga ko‘ra paxta taninli mordant bilan; jun va ipak bevosita, ammo rangi tez o‘chadigan holda; akril kimyoviy jihatdan tabiiy zamonaviy substrat sifatida; oddiy neylon esa, asosan, mos emas.

Yorqin, ammo tez o‘chadigan

Zaif nuqta hech qachon rangni hosil qilish bo‘lmagan. Muammo uni saqlab qolishda edi. Paxta, ipak va junni metilen ko‘ki trigidrati bilan bevosita bo‘yagan 2019-yilgi tadqiqot ISO 105-B02 bo‘yicha uchala tolada ham yorug‘likka chidamlilikni shkalaning eng past bahosi — 1 deb qayd etgan. Rang saqlanishi faqat smektit bilan keyingi ishlovdan so‘ng yaxshilangan; bu RSC Advances jurnalida bayon qilingan. Eski adabiyotlar ham davrga xos tilda ayni fikrni bildiradi: ko‘plab asosli bo‘yoqlarning rangi yorug‘likda tez o‘chadi, deb yozilgan 1911-yilgi Encyclopaedia Britannica ensiklopediyasining bo‘yash haqidagi maqolasida.

Bo‘yash vannasining kimyoviy muhiti yana bir ehtiyot chorasi talab qiladi. Asosli bo‘yoqlar odatda neytral yoki kuchsiz kislotali sharoitda qo‘llanadi, kuchli ishqor esa metilen ko‘ki uchun ayniqsa nomaqbul: ishqorning metilen ko‘kiga ta’siri haqidagi tadqiqotga ko‘ra, 0.1 M suvli ishqor eritmasida u o‘zgarmay qolish o‘rniga, asosan, kuchli rangli lipofil mahsulot — Bernthsenning metilen binafshasiga gidrolizlanadi. Shuning uchun materialda qolgan ishqorli tozalash qoldig‘i yoki keyingi ishqorli ishlov rang tusini fiksatsiyaga aloqasi bo‘lmagan kimyoviy sabablarga ko‘ra o‘zgartirishi mumkin. Rang o‘zgarishlari ortidagi oksidlanish-qaytarilish sikllari alohida mavzu, ammo amaliy qoida oddiy: bo‘yash vannasida kuchli ishqoriy muhitga yo‘l qo‘ymang.

Qog‘oz, siyoh va nusxa olish

Qog‘ozni bo‘yash hozirgi tijoriy qo‘llanishlardan biri sifatida hujjatlashtirilgan. Basic Blue 9 yetkazib beruvchisi o‘zining mahsulotni qo‘llash varaqasida qog‘ozni ipak, kanop, yog‘och va bambukni bo‘yash, shuningdek, siyoh hamda lak pigmentlari ishlab chiqarish bilan bir qatorda sanab o‘tadi. Siyoh bo‘yicha hujjatli dalillar yanada ko‘proq: Hindistonda ilgari siyoh sanoati uchun metilen ko‘ki bo‘yog‘iga bag‘ishlangan IS 2230:1962 standarti amal qilgan. Hozir u bekor qilingan, ammo BISning 1962 dan 1963 gacha bo‘lgan yillik hisobotida qayd etilgan va katalogda bekor qilingan deb ko‘rsatilgan.

Nusxa ko‘chirish qog‘ozi ham hujjatlarda qayd etilgan. Nusxa ko‘chirish qog‘ozi qoplamalariga oid 1933-yilgi AQSh patenti US1925235A metilen ko‘ki kabi anilin bo‘yoqlarini o‘z ichiga olgan moyli va mumli siyohlarni tasvirlaydi. Tarixiy ko‘k nusxa ko‘chirish qalamlariga oid 2024-yilgi madaniy meros tadqiqotida esa metilen ko‘ki eng ko‘p uchraydigan rang beruvchi moddalar qatorida topilgan. npj Heritage Science jurnalida chop etilgan bu ish bo‘yash sexi mutaxassislari kutadigan xususiyatlarni ham aniq hujjatlashtirgan: yorug‘likka juda kuchli sezgirlik va namlanganda rangning yoyilish moyilligi. Yorqin nusxa berib, quyoshda rangi o‘chgan qalam bilan yorqin bo‘yalib, deraza yonida rangi o‘chgan paxtaning kimyosi bir xil.

Uchta nav, uchta spetsifikatsiya tizimi

Eng muhim taqqoslash shu, chunki bir xil nom o‘zaro mos kelmaydigan spetsifikatsiyalar bo‘yicha ishlab chiqarilgan materiallarni qamrab oladi. To‘qimachilik navi, biologik bo‘yash uchun bo‘yoq va farmatsevtik nav bitta tozalik pog‘onasining bosqichlari emas. Ular turli savollarga javobdir.

Jadvaldagi ikkita chalkashlikni alohida ta’kidlash kerak. Birinchidan, «100 foizli» to‘qimachilik bo‘yog‘i 100 foiz toza xromofor degani emas; ISO 105-Z10 kuchni etalon bo‘yoqqa nisbatan belgilaydi. Ikkinchidan, bo‘yoq miqdori 82 foiz bo‘lgan sertifikatlangan laboratoriya bo‘yog‘i farmatsevtik sinovdan o‘ta olmagan mahsulot emas; u boshqa sinovdan o‘tgan. Farmatsevtik tomonni jarayonni ishlab chiqish haqidagi hisobot ko‘rsatadi: unda umumiy metallar 20 ppm dan, Azure B 2 foizdan va boshqa aralashmalar 0.5 foizdan past ushlab turilgan. Chop etilgan Proveblue tadqiqotidagi bu ko‘rsatkichlar universal to‘qimachilik spetsifikatsiyasini emas, aynan o‘sha jarayonni tavsiflaydi. Azure B uchun alohida etalon standart ajratilishining sababi esa uning ham asosiy demetillanish aralashmasi, ham o‘zicha farmakologik faol metabolit ekanidir; bu masala Azure B haqidagi tadqiqotlarda yoritilgan.

Bo‘yash sexida kiruvchi materialni amaliy tekshirish chap ustundan kelib chiqadi: standartga nisbatan tus, nisbiy kuch, eruvchanlik va erimaydigan moddalar, namlik hamda partiyalararo bir xillik. Bu ro‘yxatdagi hech bir ko‘rsatkich bochkadagi materialni laboratoriyada ishlatishga, undan ham ko‘ra iste’mol qilishga yaroqli deb tasdiqlamaydi.

Basic Blue 9 ma’lumot varaqasini qanday o‘qish kerak

Odatdagi texnik ma’lumot varaqasida to‘rtta son keltiriladi va har biri boshqa savolga javob beradi. Yetkazib beruvchining etalon partiyasiga nisbatan foizda ifodalangan kuch bo‘yoqchiga ko‘zlangan rang to‘qligiga erishish uchun qancha bo‘yoq tortish kerakligini bildiradi; kuchi 105 foiz bo‘lgan partiyadan standartga nisbatan taxminan 5 foiz kam massa kerak bo‘ladi. Bo‘yoq miqdori, agar ko‘rsatilgan bo‘lsa, haqiqiy xromoforning kimyoviy ulushidir va u doimo kuch ko‘rsatkichi anglatgandek tuyulgan qiymatdan past bo‘ladi, chunki tijoriy kukunda namlik va suyultiruvchi moddalar ham bor. Miqdori, masalan, 1.5 foiz bilan cheklangan suvda erimaydigan moddalar tusni emas, mayda dog‘lar va filtrning tiqilib qolishini bashorat qiladi. Namlik umumiy tasavvurni to‘ldiradi va gidrat masalasi bilan bog‘liq: trigidrat uchta kristallanish suvi molekulasini tutadi, shu sababli uning bir kilogrammida bir kilogramm suvsiz tuzdagi xromoforning taxminan yettidan olti qismi bo‘ladi. Bir gidrat uchun yozilgan retsept bo‘yicha boshqa gidrat tortilsa, material hali vannaga tushmasidan rang to‘qligi shu ulushga farq qiladi.

Oqova suvlar haqida izoh

Metilen ko‘ki juda kuchli rangga ega va uni spektrofotometriya bilan kuzatish oson. Adsorbsiya tadqiqotlari odatda uning ko‘rinadigan sohadagi yorug‘lik yutilishini taxminan 663 dan 665 nm gacha kuzatadi; bunga biosorbsiya tadqiqoti va gidrogelda adsorbsiya tadqiqoti misol bo‘ladi. Shu qulaylik uni oqova suvlar tadqiqotidagi model kationli bo‘yoqqa aylantirgan: Journal of Hazardous Materials jurnalidagi yirik sharh uning arzon materiallarda adsorbsiya orqali chiqarib tashlanishini ko‘rib chiqadi va to‘qimachilik, qog‘oz hamda bosmaxona oqova suvlarini qamrab oladi.

Model maqomining ikki tomoni bor. Adsorbsiyaga oid maqolalar ko‘pligi metilen ko‘kining o‘zi zamonaviy to‘qimachilikdagi asosiy ifloslantiruvchilardan biri ekanini isbotlamaydi; bu birikma umuman kationli bo‘yoqlar o‘rnida foydalanish uchun qulay model ekanini ko‘rsatadi. Oqova suvlarga oid fikrlarni o‘qiganda shu farqni yodda tuting.

Nomning o‘zi ogohlantirishdir

Basic Blue 9, C.I. 52015, metiltioniniy xlorid: kamida uchta spetsifikatsiya tizimi asosida sotiladigan bitta xromoforning uchta nomi. Caro paxta uchun yaratgan to‘qimachilik materialidan hech qachon ichishga yaroqlilik talab qilinmagan va tus hamda kuch uchun yozilgan hech bir sertifikat uni bunday qila olmaydi. Bir xil nom laboratoriya javonida paydo bo‘lsa, qo‘lingizda nima borligini rang emas, spetsifikatsiya bildiradi.