UNIVERSITATEA “ POLITEHNICA” TIMISOARAFACULTATEA DE CHIMIE INDUSTRIALA SI INGINERIA MEDIULUIDOMENIUL:CHIMIE INDUSTRIALA

PROIECT COMUNICARE

STUDENT:CISMARU CRISTINA EMILIA

COLORANTI ORGANICI

CUPRINS

GeneralitatiClasificarea colorantilorEtapele colorariiMetoda de obtinere a

coloratiei optimeRezultatul colorarii si

culoarea colorantuluiConditii pe care trebuie

sa le indeplineasca un colorant

Concluzii

Colorantii sunt substante organice naturale sau sintetice colorate care absorb lumina in domeniul vizibil al spectrului si au proprietatea de-a conferi culoare altor substante sau materiale. Materialele pe care s-au aplicat,se aplica si se vor aplica colorantii ,cu scopul de a le conferi culoare ,sunt foarte diverse si vor fi numite in continuare substraturi de colorat.Ele au fost si sunt: pielea,textilele,blanurile, lemnul, parul uman, constructiile,alimentele,hartia,cosmeticele,masele plastice,medicamentele,cauciucul,practic toate obiectele utiliate de om.

In timp s-a constatat insa ca nu toate obiectele colorate isi pastreaa culoarea conferita de coloranti pe durata dorita de utilizator,de aceea s-a impus o definitie mai completa a colorantilor. Conform acesteia un colorant este o substanta colorata capabila sa colorezeze suficient de rezistent un substrat de culorat.

GENERALITATI

CULOAREA

Culoarea este proprietatea substanţelor de a absorbi şi a reflecta selectiv cele şapte culori fundamentale ale luminii albe.

Culoarea substanţelor se datorează prezenţei în moleculă a unor grupe de atomi, numite grupe cromofore sau cromofori, care absorb selectiv diferite radiaţii ale luminii, fiecărui cromofor corespunzându-i una sau mai multe benzi de absorbţie în spectrul vizibil.

Cromoforii sunt grupari de atomi nesaturate –N=N-, -NO2, -N=O, C=O. Substanta ce contine cromofori,fiind deci colorata este numita cromogen.Pentru ca un cromogen ,adica o substanta colorata,sa fie colorant ,el trebuie sa contina si o alta categorie de grupari de atomi,de felul grupelor -OH, -NH2,numite auxocromi.Auxocromii intervin in legarea cromogenului de substratul ce se dorea a fi colorat.

Pentru a asigura solubilitatea unor coloranţi în apă, se introduc în molecula lor grupe solubilizante, precum grupa sulfonică (-SO3H).

6

Clasificarea colorantilor

A. Dupa natura lor intalnim:

A 1 Coloranti naturali:

- de origine vegetala: hematoxilina( este colorantul extras din arborele Haematoxylum campechianum .Prin oxidare se transformă în hemateină , un compus cu o colorație albastru-violet intens.Aceasta este utilizată împreună cu un mordant (de regula saruri de Fe(III) sau Al(III)))pentru colorarea nucleelor celulelor.

turnesolul este un amestec chimic solubil în apă, având în

compoziție vopsele extrase din licheni. Este deseori absorbit pe hârtie de filtru, devenind un indicator pH (unul din cei mai vechi indicatori cunoscuți), folosit pentru a determina caracterul acid sau bazic al diverselor substanțe. Hârtia albastră de turnesol devine roșie în contact cu acizi și hârtia roșie de turnesol devine albastră în contact cu baze (substanțe alcaline), schimbarea de culoare având loc între 4.5 și 8.3 pH(la temperatura normală de 25 °C). Culoarea neutră a hârtiei de turnesol este violetul

HEMATOXILINA

TURNESOL

- de origine animala: carminul (este un pigment al unui colorant roșu-deschis obținut din sarea de aluminiu a acidului carminic, care este produs  la scară largă,  prin zdrobirea femelei insectei cum ar fi coșenila rosie si cosenila poloneza.  Carminul este folosit în produsele alimentare , cum ar fi iaurtul și anumite mărci de sucuri, în special cele colorate rubin-roșii. Se mai utilizează la fabricarea florilor artificiale, vopselelor, cerneală și alte produse cosmetice).

ALTE EXEMPLE DE COLORANTI NATURALI…

Antocianinele şi antocianidinele reprezintă o grupă largă de coloranţi naturali.Pigmenti naturali care apar în multe flori, frunze sau fructe şi au culoare roşie, violetă sau albastră.Sunt solubili în apă, dau săruri solubile cu acizii şi îşi schimbă culoarea în funcţie dereacţia mediului.Antocianinele întotdeuna conţin o grupare carbohidrat.

Antocianii sunt: E163a cianidina : roşu E163b delfinidina : albastru E163c malvidina : mov E164d pelargonidina : oranj E164e peonidina : roşu-brun E165f petunidina : roşu închis Sursele industriale sunt: pieliţa strugurilor şi tescovina,varza roşie şi sfecla roşie afinele,

coacăzele negre, cireşele, vişinele, zmeura

Doza maxima zilnică pentru E163 este de 2.5 mg/kg corp Utilizari: Se folosesc la colorarea băuturilor alcoolice şi nealcoolice,

a sucurilor de fructe şi aîngheţatei (limitat din cauza pH-ului).

CARAMEL

•Se prezintă sub formă lichidă sau solidă, de culoare brun-închis,

solubil în apă.Se obţine prin acţiunea controlată a căldurii asupra zaharurilor, în prezenţa unor agenţi promotori de caramelizare: carbonat de Na (clasa I, culoare brună), sulfit de sodiu (clasaII, culoare galben-oranj), NH3 (clasa III, culoare brună), sulfit de amoniu (clasa IV,culoare brun-gri).Pentru obţinerea unor nuanţe de caramel diferite, se practică diluarea cu apa.Utilizările celor 4 clase de coloranţi caramel : Clasa I, E150a, Caramel alcalin : extracte de cafea Clasa II, E150b, Alcali-sulfit caramel : lichior, rom, cognac, aperitive pe bază de vin Clasa III, E150c, Caramel amoniu : sosuri, bere, oţet Clasa IV, E150d, Caramel sulfit-amoniu : produse de patiserie, snack-suri, băuturicarbonatate.• Efecte secundare: Efectele secundare manifestate în cazul utilizării E150c şi E150d, aufost probleme intestinale• Doza zilnică: Până la 200 mg/kg corp pentru E150c şi E150d 

A 2 Coloranti sintetici : albastru de metil(are o acţiune antiseptică şi analgezică asupra diferitelor ţesuturi lezate (plăgi, arsuri, rosături, degerături, etc), favorizând cicatrizarea).

…alte exemple de coloranti sintetici

• Este un colorant folosit inițial pentru bumbac, abandonat în prezent datorită toxicității sale. Este un indicator acido bazic, având utilizări și în domeniul medicinii, pentru colorarea citoplasmei celulare și a eritrocitelor

ROSU CONGO

Galben de metil

galbenul de metil este un indicator folosit pentru determinarea pH-ului dar și drept colorant alimentar.

Sub pH 2.9 Peste pH 4.0

↔

Sunset yellow

Colorant solubil în apă. Testele efectuate pe animale au evidenţiat apariția tumorilor renale. Doza admisă este de 0-5 mg/kg corp. Efecte secundare: prezintă risc de reacţii alergice, congestie nazală, bronhoconstricţie, tumori renale, reacţii anafilactice, senzaţii de vomă, dureri abdominale, pierderea gustului, hiperactivitate. Este interzis in Norvegia

Tartazina

•pulbere de culoare galben-oranj, solubil în apă

•Doza zilnică admisă este de 0-7,5 mg/kg corp

Efecte secundare: prezintă risc de reacţii alergice, migrene, tulburări vizuale; suspect de producerea de tumori tiroidiene, modificări cromozomiale şi determină deficienţe în vitamina B6 şi zinc.

B DUPA CARACTERELE CHIMICE AVEM:B1 Acizi – sunt de obicei săruri de acizi

organici , gruparea auxocromă principală fiind încărcată electric negativ.

- se ataşează pe un substrat morfologic încărcat electric pozitiv

B2 Bazici – gruparea auxocroma principală încărcată electric pozitiv , deci se va ataşa pe un substrat încărcat negativ

  

B3 Coloranti Neutri – grupări auxocrome principale încărcate electric pozitiv şi negativ, fiind soluţii apoase de coloranţi bazici şi acizi într-o anumită proporţie

Etapele colorarii1. Deparafinarea2. Hidratarea3. Mordansarea ( la nevoie)4. Colorarea propriu-zisă5. Spălarea6. Deshidratarea7. Clarificarea

Metoda de obtinere a coloratiei optime - progresive – prin adăugări succesive

pâna se ajunge la momentul optim de colorare

- regresive - prin acţiunea prelungită a colorantului până la obţinerea unei supracolorări , apoi se acţionează cu un agent chimic decolorant (diferenţiator) (ex. Coloratia Nissl).

Rezultatul colorarii si culoarea colorantului

 Ortocromatică – substratul se colorează în aceeaşi culoare ca şi cea a colorantului

-  Metacromatică - substratul se colorează în altă culoare ca cea a colorantului

Conditii pe care trebuie sa le indeplineasca un colorant 

să nu fie toxic şi să nu fie cancerigen la diferite niveluri de utilizare;

să nu conţină impurităţi toxice;

să aibă solubilitate adaptata la încorporarea sa în faza apoasă şi/sau în fazalipidică din produsul alimentar;

să nu imprime gust şi miros particular produsului alimentar în care se introduce;

să fie stabil la lumină atunci când este introdus în produs;

să nu fie afectat de temperaturile la care se face tratamentul termic (pasteurizare,fierbere, sterilizare);

să fie stabil în timpul depozitării produsului alimentar în care s-a introdus;

să nu reacţioneze cu urmele de metale şi nici cu agenţii oxidanţi sau reducători;

să poată fi pus în evidenţă în produsul alimentar prin tehnici analitice adecvate;

Concluzii

Azocoloranților le revine peste 50% din producția mondială de coloranți organici, deși până în prezent nu s–a găsit nici un azoderivat în natură. Azocoloranții acoperă întreg spectrul de culori din vizibil și satisfac necesitățiile de colorare al oricărui substrat.Coloranții organici servesc pentru multe scopuri: colorarea pielii tăbăcite, a hârtiei, a alimentelor, a cernelurilor de tipar, a cauciucului, a benzinei și a uleiurilor minerale (coloranți fluorescenți). Mai sunt apoi utilizați în fotografie (ca sensibilizatori ai bromurii de argint pentru lumina roșie si infraroșie), în fotografia și cinematografia în culori, în biologie (pentru colorarea preparatelor microscopice) și în medicină. Unii coloranți insolubili sau complecșii metalici insolubili ai unor coloranți, asa numitele “lacuri metalice”, servesc ca pigmenți, în locul coloranților minerali, la fabricarea de vopsele pe baza de ulei de in sau de nitrat de celuloză. Principala aplicație

Stiati ca…Cel mai vechi colorant natural este purpura antică, de

culoare roşie, extras din anumite specii de melci marini. Este singurul colorant ce conţine brom. Pentru 1g de colorant erau necesari 10.000 de melci.

Indigoul folosit din antichitate, este extras din plante (Indigofera tinctoria). Pentru 2.5 kg de colorant sunt necesare 1000 de kg de plantă verde.

Numele de “pieile roţii” dat de europeni amerindienilor, se datora faptului că triburile războinice îşi colorau chipul şi trupul cu vopsea roşie, obţinută din seminţele copacului Bixaoseilana.

Albastru de anilină este un colorant bazic solubil în alcool, folosit la colorarea alcoolului sanitar. Vopseşte rezistent lâna şi mătasea.

Albastru de metilen este un colorant bazic. Se foloseşte în medicină la antiseptic şi ca agent de colorare a germenilor patogeni. În 1882 R. Koch a descoperit cu ajutorul lui bacilul tuberculozei.

MULTUMESC!