Đề tài Phẩm nhuộm – Quá trình hình thành và một số phẩm nhuộm phổ biến

MỤC LỤC I. Lí do chọn đề tài Trang 2 II. Nội dung Trang 2 Quá trình hình thành Lịch sử phẩm nhuộm từ 2600 BC đến thế kỉ XX Trang 2 William Henry Perkin – ông tổ ngành nhuộm Trang 6 Khám phá bí mật của thuốc nhuộm màu hoa cà Trang 10 Danh pháp và phân loại Danh pháp thuốc nhuộm Trang 12 Phân loại theo cấu trúc hoá học Trang 13 Phân loại theo lớp kĩ thuật Trang 20 Một số phẩm nhuộm phổ biến Phẩm nhuộm xanh chàm Trang 30 Phẩm nhuộm alizarin Trang 35 Phẩm nhuộm đỏ tía Trang 38 Phẩm nhuộm azo Trang 43 Phẩm nhuộm hematein Trang 45 Bảng 1 Trang 47 Bảng 2 Trang 50 D. Kết luận Trang 51 E. Tài liệu tham khảo Trang 51 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sắc màu làm cho cuộc sống thêm sinh động, phong phú. Từ xa xưa con người đã biết sử dụng các loại thực vật, địa y, oxit kim loại, dịch từ các loài tảo biển, động vật (ốc sên) để tạo ra những chiếc áo choàng, những tấm thảm với màu sắc tuyệt đẹp vừa đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ vừa mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Trong quá trình tìm hiểu về sự ra đời của phẩm nhuộm, em thấy hoá học gắn bó mật thiết với thiên nhiên và cuộc sống của con người. Trong hoá học, các phát minh lớn luôn ra đời một cách tình cờ , thú vị mà ngay cả nhà khoa học cũng không nghĩ tới như Perkin (ông tổ của ngành nhuộm) đã tạo ra phẩm nhuộm tổng hợp đầu tiên khi điều chế thuốc chữa bệnh sốt rét. Thông qua việc tìm hiểu đề tài giúp em bổ sung vào kiến thức của mình một câu chuyện lí thú, làm tư liệu cho việc giảng dạy về các ứng dụng của hoá học ở phổ thông sau này. NỘI DUNG A. Quá trình hình thành LỊCH SỬ PHẨM NHUỘM TỪ NĂM 2600 BC ĐẾN THẾ KỈ XX 2600 BC: thuốc nhuộm được sử dụng ở Trung Quốc. 715 BC: nghề thủ công nhuộm lông cừu được biết đến ở Rome. 331 BC: Alexander đại đế tìm thấy những chiếc áo choàng đỏ tía 190 năm tuổi khi chiếm Susa, thủ đô của Ba Tư. Chúng được tìm thấy trong kho bạc hoàng gia. 327 BC: Alexander đề cập đến “những tấm vải nhuộm đẹp” ở Aán Độ. 236 BC: nghề nhuộm phát triển mạnh ở Ai Cập. 55 BC: người La Mã dùng màu từ thân cây Đại Thanh (có thành phần hoá học như màu của cây chàm) để vẽ lên người. Thế kỉ 2 và 3 sau công nguyên: người LaMã dùng màu từ cây thiên thảo Rubia và cây chàm để nhuộm vải thay cho màu tía. 273 sau công nguyên: vải tơ tằm nhuộm màu đỏ tía. 400 sau công nguyên: thuốc nhuộm chiết xuất từ ốc sên tía Murex Brandaris. 925: ngành nhuộm lông cừu phát triển ở Đức. 1188: ngành nhuộm phát triển ở Luân Đôn. 1321: cây Brazilwood được chiết xuất làm thuốc nhuộm, có nguồn gốc ở Trung đông và Aán Độ. Nước Brazil được đặt tên theo cây này. 1429: Mariegola Dell'Arte de Tentori quyển sách đầu tiên về công nghệ nhuộm được xuất bản ở Ý. 1630 Drebbel, nhà hoá học Hà Lan sản xuất ra 1 loại phẩm nhuộm màu đỏ sáng chiết xuất từ 1 loài côn trung ở Mexico kết hợp với thiếc. 1774 , Scheele, nhà hoá học Thụy Điển khám phá Clo phá huỷ màu thực vật qua quan sát 1 cái nút bần của lọ axit Clohiđric. Từ đó con người biết đến một số chất cầm màu trong chế tạo thuốc nhuộm. 1774, màu xanh phổ (xanh Pruss) được sử dụng. Đây là màu xanh khi cho muối sắt (III) tác dụng với phức kali feroxianua (K4[Fe(CN)]6). Đây được xem như là màu hoá học được biết đến sớm nhất. 1823 Mercer khám phá ra crom trong thành phần của cây chàm. 1834 Runge, nhà hoá học Đức, khi chưng cất hắc ín than đá để điều chế anilin phát hiện ra 1 màu xanh sáng. Đây là cơ sở cho 22 năm sau khi người ta biết đến anilin là thành phần cơ bản của thuốc nhuộm. 1856 William Henry Perkin tổng hợp được thuốc nhuộm"Mauve" có màu tím hoa cà (thành phần chính là aniline) trong quá trình điều chế thuốc trị bệnh sốt rét. Oâng được xem là ông tổ của ngành nhuộm. 1858 Griess tìm ra phẩm nhuộm diazo. 1858-59 màu tím thẫm được tìm ra bởi Verguin, đây là phẩm nhuộm cơ bản thứ 2 được sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn phẩm nhuộm màu tím hoa cà. 1861 Methyl tím phẩm nhuộm mới được tìm ra bởi Lauth. 1862 tím Hofmann , Hofmann là 1 nhà hoá học lớn về phẩm nhuộm. 1862 nâu Bismarck được tìm ra bởi Martius and Lightfoot, đây là phẩm nhuộm azo hoà tan đầu tiên. 1863 đen Aniline, được tìm ra bởi Lightfoot, màu đen là sản phẩm của sự oxi hoá anilin trên xơ bông. 1868 Graebe and Liebermann, 2 nhà hoá học Đức sản xuất ra màu đỏ Alizarin (tổng hợp từ cây Rubia). Đây được xem là thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên thay thế cho thuốc nhuộm thực vật . W.H.Perkin cũng độc lập tổng hợp được thuốc nhuộm này trong cùng thời gian. 1872 Methyl xanh được tổng hợp bởi Lauth and Baubigny, đến nay vẫn còn được sử dụng. 1873 Cachou de Laval, 1 loại thuốc nhuộm có thành phần lưu huỳnh, màu nâu, được tổng hợp bởi Groissant and Bretonniere (Pháp). 1875-76 Caro and Witt điều chế ra Chrysoidine, một thành phần quan trọng trong lớp phẩm nhuộm azo. 1876 Caro, một nhà hóa học về nhuộm, tìm ra Methyl xanh dương. 1877 lục Malachite , một phẩm nhuộm quan trọng được tìm ra bởi Dobner and Fisher. 1878 Von Baeyer tổng hợp được màu xanh chàm tổng hợp thay thế cho màu xanh chàm tự nhiên. 1880 Thomas and Holliday (Anh), tổng hợp được phẩm nhuộm azo tổng hợp. 1884 đỏ Congo được tìm ra bởi Bottiger. 1887 tổng hợp Alizarin vàng GG. 1887 Rhodamine B (sự phối màu đỏ - tím). 1890 màu đen tổng hợp đầu tiên. 1891 Xanh lục Diamine B, phẩm azo xanh đầu tiên. 1891 phẩm nhuộm xanh da trời FF, phẩm nhuộm xanh quan trọng trong nhiều năm. 1893 phẩm nhuộm lưu huỳnh thứ 2, Vidal Black. 1898 Phẩm nhuộm đen E, phẩm nhuộm đen quan trọng. 1901 nhà hoá học Đức Rene Bohn được cấp bằng sáng chế do tìm ra phẩm nhuộm xanh Indanthrene RS, phẩm nhuộm anthraquinone đầu tiên. Có tính bền màu với ánh sáng và ít bị rửa trôi. 1901 Bohn phát hiện ra phẩm nhuộm Flanthrene vàng. 1905 đỏ chàm Thio-indigo được tìn ra bởi Freidlander. 1908 xanh Hydron , “địch thủ” của xanh chàm, do Cassella tìm ra. 1915 phẩm nhuộm Neolan. William Henry Perkin (1838 – 1907) W.H. Perkin sinh năm 1938 tại Luân Đôn (Anh), là con trai út của George Fowler Perkin một người thợ xây dựng. Năm 1850, ông bắt đầu đi học tại trường City of London, dưới sự giảng dạy của giáo sư Thomas Hall. Năm 1853, được sự cho phép của cha ông theo học hoá học tại trường Cao Đẳng Hoàng Gia hóa học Luân Đôn mặc dù cha ông muốn ông theo nghề kiến trúc. Năm 1855, Perkin được làm trợ lý cho Johann Hofmann. Năm 1856, Hofmann nói với Perkin ước muốn sản xuất ra Quinine (Ký ninh) bằng phương pháp tổng hợp. Vì thế trong suốt lễ Phục Sinh năm ấy ông lập 1 phòng thí nghiệm tại nhà và làm việc xuyên suốt để tổng hợp ra Quinine. Ý tưởng của Perkin là tổng hợp Quinine bằng cách biến đổi allytoluidine (amin) từ hắc ín than đá. Nổ lực đầu tiên ông sử dụng muối sunfat của allytoluidine và kali đicromat từ phản ứng này ông thu được một chất bùn đặc hơi nâu đỏ. Trong lần thứ 2 ông dùng muối của anilin sau đó oxi hoá ngưng tự, ông thu 1 chất bùn đặc màu đen. Vào thế kỉ XIX, các nhà hoá hữu cơ thường chỉ quan tâm đến các sản phẩm có màu sắc tươi sáng, họ vứt bỏ các chất có màu tối thu được trong các phản ứng hoá học. Nhưng khi Perkin kiểm tra lại khối chất bùn màu đen mà ông vừa vứt vào ethanol thì ông phát hiện một màu sắc tím. Oâng đã tổng hợp ra 1 trong các phẩm nhuộm đầu tiên và ông gọi tên nó là “mauvine”. Perkin được cấp bằng sáng chế quy trình công nghệ và ông rời khỏi trường Cao Đẳng hoá học Hoàng Gia. Thất bại trong việc tổng hợp kí ninh nhưng ông lại tìm ra phẩm nhuộm màu tím hoa cà. Trước khi Perkin phát hiện ra thuốc nhuộm màu đỏ tía vào năm 1856, hầu hết các thuốc nhuộm thương mại đều là các sản phẩm thiên nhiên. Chúng đều rất đắt tiền, nhất là những loại chiết xuất từ động vật. Ví dụ, thuốc nhuộm đỏ Tyrian được chiết xuất từ một lồi sị ở Địa Trung Hải. Việc đánh bắt những con sị này rất khĩ khăn, trong khi đĩ người ta phải cần tới hàng nghìn con sị thì mới sản xuất được 1 gam thuốc nhuộm. Khi Perkin phát hiện ra cách điều chế thuốc nhuộm màu tía thì thuốc nhuộm này trở nên rẻ và hợp thời thượng. Trước đĩ, màu đỏ tía thường chỉ được giới quý tộc dùng, vì quá đắt. Nhờ phát hiện này mà Perkin đã trở nên giàu cĩ. Tháng 6 – 1857: nhờ tiền tiết kiệm của cha, ông xây dựng nhà máy Perkins & Sons ở Greenford Green gần Harrow để sản xuất thuốc nhuộm này. Về sau, nhà máy này cịn sản xuất các thuốc nhuộm tổng hợp khác như thuốc nhuộm alizarin đỏ, cũng cĩ xuất xứ từ nhựa than. Năm 1874: vào cuối năm 35 tuổi ông cho bán nhà máy và dành toàn bộ cuộc sống của mình cho nghiên cứu hoá học hữu cơ . Chẳng hạn, ơng đã nghiên cứu khả năng của các hợp chất hữu cơ xoay mặt phẳng phân cực. Ơng cũng phát triển phương pháp chung để tổng hợp các axit thơm tức là phương pháp tổng hợp Perkin. Phương pháp tổng hợp các axit khơng no của Perkin đánh dấu bước đầu tiên trong quá trình phát triển hương liệu tổng hợp. Vài năm sau, nhà hĩa học Đức Adolf von Bayer đã áp dụng dạng cải biến của phương pháp này để điều chế nguyên liệu cho phản ứng tổng hợp một loại thuốc nhuộm quan trọng khác - thuốc nhuộm inđigo. Cĩ thể nĩi rằng, phát hiện tình cờ của Perkin về tổng hợp thuốc nhuộm màu đỏ tía đã dẫn đến "sự sản xuất đại trà loại thuốc nhuộm này và đã gĩp phần làm thay đổi thế giới' vì từ đĩ đã sinh ra ngành sản xuất thuốc nhuộm tổng hợp, các cuộc cách mạng về thời trang và khơi dậy mối quan tâm rất lớn của xã hội đối với những khả năng ứng dụng thương mại của hĩa học hữu cơ. Trước đĩ, ngành sản xuất hĩa chất hữu cơ chỉ tập trung chủ yếu vào việc sản xuất xà phịng từ mỡ và dầu. Ngồi ra, Perkin đã gián tiếp ảnh hưởng rất lớn đến các tiến bộ trong sản xuất dược phẩm (như quinin chống sốt rét), mỹ phẩm, thực phẩm, chất nổ và các hĩa chất phục vụ ngành phim ảnh. Sau phát hiện của Perkin, người ta đã tách được từ nhựa than nhiều hĩa chất cĩ ích khác - những hĩa chất này đĩng vai trị quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất nĩi trên. Năm 1906: ông tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các phẩm nhuộm tổng hợp mới. Ngày 14 – 7 – 1907: Perkin mất, con trai ông (trùng tên với ông) tiếp tục nghiên cứu trong lĩnh vực hoá học. August Wilhelm Hofmann, first director of the Royal College of Chemistry, London. Perkin năm 14 tuổi Perkin năm 22 tuổi Nhà máy Perkins & Sons ở Greenford Green gần Harrow Phân xưởng và thiết bị sản xuất phẩm nhuộm Alizarin tổng hợp của Perkin Mẫu thuốc nhuộm Mauvine và tấm vải màu tím hoa cà Khám phá bí mật của thuốc nhuộm màu hoa cà Hai hợp chất mới đã được tìm thấy trong mẫu nhuộm nguyên thủy của William Perkin cách đây hơn 150 năm. Mauveine cĩ màu tím hoa cà là phân tử chất nhuộm tổng hợp đầu tiên đánh dấu sự mở đầu của ngành cơng nghiệp hĩa hữu cơ. Một nhĩm các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Jỗo Seixas de Melo thuộc đại học Coimbra và Maria Jỗo Melo thuộc đại học Líbon, Bồ Đào Nha, vừa khám phá ra hai hợp chất mới trong quá trình phân tích một mẫu thuốc nhuộm cổ từ bảo tàng khoa học Luân Đơn. Thuốc nhuộm Mauveine đã được biết đến cĩ chứa mauveine A (với 2 nhĩm chức methyl) và mauveine B (với 3 nhĩm chức methyl). Những thành phần được phát hiện bởi Seixas de Melo và các cộng sự là mauveine B2, một cấu trúc đồng phân của mauveine, và một các trúc với 4 nhĩm methyl gọi là mauveine C. Tony Travis, một chuyên gia về lịch sử hĩa học và cơng nghệ thuộc đại học Hebrew, Israel, rất hoan nghênh phát hiện mới này. Ơng phát biểu "Perkin đã từng nghĩ rằng thuốc nhuộm mauveine bao gồm nhiều thành phần. Khám phá mới cho thấy mặc dù Perkin khơng thể tổng hợp ra những cấu trúc mới này nhưng ơng đã đúng". Sử dụng cùng những thành phần và cơng đoạn của Perkin, nhĩm của Seixas de Melo đã tạo ra mẫu mauveine và so sánh cấu tạo của nĩ với mẫu nhuộm cũ. Những phân tử khác nhau được tách bằng dung dịch hiển thị màu sắc. Những sắc phổ thu được cho thấy sự hiện diện của mauveine B2 và mauveine C trong cả 2 mẫu thử. Seixas de Melo tin rằng cho đến ngày hơm nay các thành phần mauveine mới được khám phá là nhờ sự tiến bộ trong kỹ thuật sắc ký. "Perkin hẳn rất hài lịng. Ơng đã trải qua khoảng thời gian rất dài để cố gắng phân tích các thành phần trong chất nhuộm mauveine và bởi vì ơng tin rằng những dẫn xuất mới sẽ được tìm ra ", Travis phát biểu. "Những cấu trúc mới cĩ giá trị này giải thích vì sao Perkin đã thất bại khi tạo ra một dãy các dẫn xuất như trong trường hợp aniline đỏ". Seixas de Melo hy vọng cĩ thể mở rộng nghiên cứu cho các mẫu thuốc nhuộm xưa bao gồm thuốc nhuộm màu chàm và dracoflavylium, phần tử chủ yếu từ nhựa cây được biết đến như "máu rồng". Danh pháp và phân Loại DANH PHÁP THUỐC NHUỘM 2 cách gọi tên: Tên thương mại (Commercial name) Tên theo Color Index (C. I Name) Tên thương mại thường gồm 3 phần: Phần thứ nhất: thường chỉ tên lớp thuốc nhuộm theo phân lớp kĩ thuật (Reactive, Dispesr, Direct…) hoặc có thể là tên riêng do hãng sản xuất quy định để chỉ lớp thuốc nhuộm đó (Procion, Cibacron, Terasil…) Phần thứ hai: chỉ màu của thuốc nhuộm, có thể là một từ hoặc tính từ (Red, Navy Blue, Brilliant Yellow..) Phần thứ ba: có thể là chữ cái hoặc chữ số miêu tả thêm về ánh màu và cường độ màu của thuốc nhuộm hoặc có thể cho biết một số đặc tính quan trọng của thuốc nhuộm thường do nhà sản xuất quy định. PHÂN LOẠI THEO LỚP KĨ THUẬT Những lớp thuốc nhuộm chính theo phân lớp kĩ thuật gồm: Thuốc nhuộm trực tiếp Thuốc nhuộm axit Thuốc nhuộm hoạt tính Thuốc nhuộm bazơ – cation Thuốc nhuộm hoàn nguyên tan và không tan Thuốc nhuộm lưu huỳnh Thuốc nhuộm azo không tan Thuốc nhuộm phân tán Thuốc nhuộm pigment Tính chất đặc trưng của nhĩm thuốc nhuộm 1. Thuốc nhuộm trực tiếp : Thuốc nhuộm trực tiếp hay cịn gọi là thuốc nhuộm tự bắt màu là những hợp chất màu hịa tan trong nước, cĩ khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như : các xơ cellulose, giấy … nhờ các lực hấp phụ trong mơi trường trung tính hoặc kiềm.  Khả năng tự bắt màu của thuốc nhuộm trực tiếp phụ thuốc ba yếu tố dưới đây : Phân tử thuốc nhuộm chứa một hệ thống mối liên kết nối đơi cách khơng dưới 8 kể từ đầu nhĩm trợ màu này đến đầu nhĩm trợ màu kia, như vậy phân tử thuốc nhuộm sẽ luơn ở trong trạng thái chưa bão hịa hĩa trị và cĩ khả năng thực hiện các liên kết Van der Waals và liên kết hydro với vật liệu. Phân tử thuốc nhuộm thẳng, vì xơ cellulose cĩ cấu tạo phân tử mạch thẳng, vì thế phân tử thuốc nhuộm mới dễ dàng tiếp cận với vật liệu và thực hiện các liên kết; Phân tử thuốc nhuộm cĩ cấu tạo phẳng, các nhân thơm hoặc các nhĩm chức của thuốc nhuộm phải nằm trên cùng một mặt phẳng để nĩ cĩ thể tiếp cận cao nhất với mặt phẳng của phân tử vật liệu, cũng là yếu tố quan trọng cho việc phát sinh và duy trì các lực liên kết của nĩ với vật liệu. Phân tử thuốc nhuộm chứa một số nhĩm chức nhất định, chủ yếu là nhĩm hydroxyl và nhĩm amin (– OH , – NH2), những nhĩm này vừa làm nhiệm vụ trợ màu vừa tạo cho thuốc nhuộm thực hiện liên kết hydro với vật liệu. Thuốc nhuộm trực tiếp là loại thuốc nhuộm mà các ion mang màu của thuốc nhuộm liên kết với xenlulơ bằng lực liên kết hĩa học và các phân tử thuốc nhuộm xen kẻ với xơ sợi bằng lực liên kết Vander Waals … Chúng tan trong mơi trường trung tính, mơi trường tốt để nhuộm là pH = 7, mơi trường kiềm yếu. Nhiệt độ tối ưu của quá trình nhuộm từ 50 - 60oC. Thuốc nhuộm trực tiếp cĩ cấu tạo là muối sunfonat của hợp chất hữu cơ, thường là muối diazo cĩ gốc S hoặc SO3Na … Đặc điểm chung là trong phân tử cĩ một hệ thống nối đơi liên hợp thẳng và phẳng, các nhĩm SO3Na xếp đều và thẳng gĩc với phân tử thuốc nhuộm thẳng hàng nên cĩ ái lực mạnh với sợi xenlulơ. Cơng thức chung và đơn giản nhất của loại này là chứa 8 nối đơi liên hợp thường là nhiều nhân thơm và tối thiểu cĩ các nhĩm ưa nước SO3Na.   Tất cả thuốc nhuộm trực tiếp đều hịa tan trong nước do trong phân tử cĩ chứa nhĩm ưa nước SO3Na và khi hịa tan, thuốc nhuộm phân ly thành ion âm mang màu và ion dương khơng mang màu.  Đa số thuốc nhuộm trực tiếp dễ tạo thành kết tủa với muối canxi và Mg …, nên phải làm mềm nước, đơi khi phải pha trong nước nĩng ở 50-80oC, xơ sợi hấp thụ thuốc nhuộm trong dung dịch lỗng tương đối nhiều hơn trong dung dịch cĩ nồng độ đặc. Với thuốc nhuộm trực tiếp, sợi cellulose trong nước, ion mang màu của thuốc nhuộm (R)SO3-+ và cellulose đều tích điện âm, nên cần phải đưa thêm chất điện ly vào để làm tăng nồng độ ion Na trong hồ nhuộm để làm giảm điện tích ion của cả thuốc nhuộm và cả xơ sợi, làm cho lực đẩy tĩnh điện giữa xơ sợi và thuốc nhuộm giảm đi, để lượng thuốc nhuộm giảm đi, để lượng thuốc nhuộm hấp thụ trên xơ sợi tăng lên, cho nên đơi khi ta thấy muốn tạo nhiều phân tử thuốc nhuộm trung hịa người ta cho thêm muối để tăng ion đồng loại, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía phân tử khơng phân ly. Đối với bột giấy khơng cần thêm chất điện ly vì sau đĩ cĩ gia phèn tạo được các trung tâm Al3+ trên xơ sợi sẽ giúp cho các ion mang màu kết hợp lên xơ sợi dễ dàng hơn. Tuy nhiên, thuốc nhuộm này dễ tạo kết tủa với phèn nên phải gia thuốc nhuộm trước khi gia phèn thì màu sắc mới đều. 2. Thuốc nhuộm axít : Đa số loại này là những hợp chất sunfonic hĩa chứa một hoặc nhiều nhĩm SO3H và một vài dẫn xuất cacboxyl hĩa chứa nhĩm COOH dễ tan trong nước. Chúng được sử dụng để nhuộm trực tiếp các loại sợi động vật, tức là các loại xơ sợi cĩ chứa nhĩm bazơ như len, tơ tằm, sợi tổng hợp polyamit trong mơi trường axít và cũng cĩ thể nhuộm xơ sợi xenluloz với sự cĩ mặt của urê.  Cơ chế nhuộm màu :   Như vậy trong mơi trường axít thuốc nhuộm được hấp thụ nhiều hơn trong mơi trường trung tính và kiềm và tan tốt trong nước nĩng cho dung dịch phân tử. Trong mơi trường axít xơ tích điện dương nên dễ dàng tác dụng với ion âm mang màu của thuốc nhuộm. Cịn trong mơi trường trung tính và kiềm xơ tích điện âm nên thuốc nhuộm khĩ đi vào xơ. Màu của thuốc nhuộm axít được giữ trên xơ là do chúng tạo thành liên kết ion với xơ. Thuốc nhuộm axít dễ bị phân hủy dưới tác dụng của kiềm, khả năng bắt màu kém so với thuộc nhuộm bazơ, độ bảo lưu thấp, thất thốt theo nước thải nhiều, pH thích hợp trong quá trình tử thuốc nhuộm màu là 4,5 - 5,5. Tốc độ nhuộm của thuốc nhuộm phụ thuộc vào kích thước của các phân nhuộm, đặc tính của xơ, nồng độ thuốc nhuộm, nhiệt độ … ngồi ra cịn phụ thuộc vào độ pH của xơ. Khác với thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm axít thường thêm chất điện ly vào dung dịch để làm chậm tốc độ nhuộm, làm cho thuốc nhuộm liên kết với xơ từ từ, nên màu sẽ đều hơn. Để axít hĩa thuốc nhuộm người ta thường dùng các axít như : H2SO4, CH3COOH hoặc muối của axít yếu CH3COONH4. 4. Thuốc nhuộm Bazờ(basic) : Thuốc nhuộm bazơ là những hợp chất màu cĩ cấu tạo khác nhau, hầu hết chúng là các muối clorua, oxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ. Cấu tạo trong phân tử thuốc nhuộm bazơ cĩ nhĩm mang màu thường là nhĩm azo-N=N- và nhĩm trợ màu thường là nhĩm NH2, NR2 … ngồi ra cịn cĩ gốc NH4+, Cl-, SO42- … vì vậy chúng dễ tan trong nước. Khi tan trong nước dễ bị kết tủa dưới tác dụng của bicacbonat, nhưng trong nước mềm (ít ion Ca2+ và Mg2+) hoặc khi cĩ mặt của axít axetic hoặc các axít khác thì thuốc nhuộm bị hịa tan tạo thành dung dịch đa phân tử khơng bị thủy phân. Muối hịa tan đến nồng độ tối đa cĩ thể đun nĩng tới 60 - 75oC. Loại này được dùng rộng rãi trong cơng nghệ giấy vì nĩ cĩ thể kết hợp với nhĩm axít trong xơ sợi xenluloz để tạo thành liên kết muối gắn trên xơ sợi. Nghĩa là thuốc nhuộm được proton hĩa hoặc cĩ nhĩm dương điện như amonium, chẳng hạn dễ kết hợp với điện âm trong xơ. Bởi vậy, người ta thường nhuộm chất cầm màu axít để tăng khả năng hịa tan của thuốc nhuộm trong nước, ví dụ hịa tan trong dung dịch axít axêtic 1% và đun nĩng. Điển hình của loại này như nâu Bitmac G : Vì thế, thêm axít vào dung dịch thuốc nhuộm để kết tủa thuốc nhuộm lên xơ sợi, tức là giảm khả năng phân ly của thuốc nhuộm, giảm tốc độ nhuộm và làm màu sắc được đều hơn, nhưng nếu axít mạnh quá, ngược lại xơ sợi cĩ thể khơng nhuộm màu được, các anion cũng làm chậm tốc độ nhuộm, do chúng tác dụng với thuốc nhuộm tạo thành các phức chất khơng cĩ ái lực với xơ sợi, phức chất bị phân hủy chậm ngay cả ở nhiệt độ cao. Khi thêm các cation vào dung dịch, tốc độ nhuộm chậm lại vì các cation này cạnh tranh với những cation của thuốc nhuộm để chiếm lấy những trung tâm trên vật liệu nhuộm, nên phái chú ý cả nước dùng để nhuộm, nếu nước cứng thì xuất hiện gốc muối khơng hịa tan, làm màu nhạt, nếu cĩ gia nhiệt trong mơi trường kiềm thì thuốc nhuộm bị phá hủy mất màu. 9. Thuốc nhuộm Pigment : Thuốc nhuộm pigment bao gồm những phân tử màu khơng tan trong nước, nhưng tan trong các dung mơi hữu cơ, nên nĩ được dùng trong các ngành sơn, gơm lắc màu, mực in, vecni. Tuy nhiên, đối với sản phẩm giấy nào cần độ bền rất cao, người ta cũng dùng thuốc nhuộm pigment để nhuộm. Nhưng thuốc nhuộm pigment này phải được gia cơng đặc biệt để khi hịa tan vào nước nĩng, nĩ phải phân bố đều như một “dung dịch”thuốc nhuộm thật sự, và nĩ bắt màu lên xơ sợi theo lực hấp thụ vật lý. Một số phẩm nhuộm phổ biến PHẨM NHUỘM XANH CHÀM NGUỒN GỐC VÀ ỨNG DỤNG Thuốc nhuộm màu chàm hay bột chàm có thành phần hoá học là Indigotin. Người cổ đại chiết lấy màu chàm tự nhiên từ một số loài thực vật cũng như trong hai loài ốc biển (Hexaplex trunculus hay Haustellum brandaris) nổi tiếng của người Phoenicia, đến nay phần lớn màu chàm đều được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp. Một số lồi thực vật, như tùng lam (Isatis tinctoria), đã từng là nguồn cung cấp thuốc nhuộm chàm trong lịch sử, nhưng phần lớn thuốc nhuộm màu chàm tự nhiên là thu được từ các lồi trong chi chàm (Indigofera), cĩ nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới. Trong các khu vực cĩ khí hậu ơn đới thuốc màu chàm cũng cĩ thể thu được từ tùng lam (Isatis tinctoria) và nghể chàm (Polygonum tinctorum), mặc dù từ các lồi trong chi Indigofera thì sản lượng thuốc nhuộm là cao hơn. Lồi chàm cĩ giá trị thương mại chủ yếu tại châu Á là cây chàm (Indigofera tinctoria). Tại Trung Mỹ và Nam Mỹ thì hai lồi Indigofera suffruticosa (chàm anil) và Indigofera arrecta (chàm Natal) là quan trọng nhất. Bột màu chàm tự nhiên là nguồn thuốc nhuộm duy nhất cho tới năm 1900. Tuy nhiên, chỉ trong một khoảng thời gian ngắn thì bột màu chàm tổng hợp đã gần như thay thế hồn tồn cho bột màu chàm tự nhiên. Một cục thuốc nhuộm chàm Màu xanh chàm Trang phục của người Dao đỏ nhuộm màu xanh chàm Tại Hoa Kỳ, cơng dụng chủ yếu của thuốc nhuộm màu chàm là trong sản xuất vải bơng chéo để may quần áo bị, thuốc màu chàm cũng được dùng để sản xuất len màu xanh nước biển sẫm. Thuốc màu chàm cũng được sử dụng để tạo màu thực phẩm thành phần chính là muối indigotindisulfonat natri. Indigotinesulfonat natri cũng được sử dụng như là thuốc nhuộm màu trong thử nghiệm chức năng thận, như là thuốc thử để phát hiện các nitrat và clorat cũng như trong thử nghiệm sữa. LỊCH SỬ Thuốc nhuộm màu chàm là một trong các loại thuốc nhuộm cổ nhất được dùng để nhuộm màu trong dệt vải và in ấn. Nhiều quốc gia ở châu Á như Aán Độ, Nhật Bản, Trung Quốc… đã sử dụng thuốc nhuộm màu chàm trong nhiều thế kỉ. Thuốc nhuộm này cũng được các nền văn minh cổ đại khác ở Mesopotamia, Ai Cập cổ đại, Hy Lạp cổ đại, La Mã cổ đại, Anh tiền sử, Mesoamerica, Peru, Iran và châu Phi biết tới. Aán Độ là trung tâm cổ nhất trong ngành thủ công nghiệp nhuộm màu chàm của Cựu thế giới. Đây cũng là nơi cung cấp đầu tiên thuốc nhuộm màu chàm cho châu âu và thời đại Hy-La. Sự gắn liền của màu chàm với Ấn Độ được phản ánh trong các từ trong tiếng Hy Lạp để chỉ loại thuốc nhuộm và vùng đ