Способы получения и свойства красителей и оптических отбеливателей
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Введение
Красители синтетические - органические соединения, используемые для крашения различных (преимущественно волокнистых) материалов и изделий. Представляют собой главным образом окрашенные соединения, некоторые беiветные соединения, например отбеливатели оптические, а также соединения, из которых красители образуются после нанесения на окрашиваемый материал, например азогены, фталоцианогены, кубогены, исходные вещества для окислительного крашения. Цвет красителя обусловлен наличием в его молекуле хромофорной системы - достаточно развитой открытой или замкнутой системы сопряженных кратных связей и связанных с ней электронодонорных и (или) электроноакцепторных заместителей. Кроме того, в молекулах красителей могут содержаться заместители, придающие им различные свойства, например: способность растворяться в водных (SO3H, COOH, аммониевые или др. ониевые группы) или неводных (додецил, тpeт-бутил или др. алкил) средах; образовывать внутрикомплексные соединения с металлами (напр., группы ОН и СООН в opтo-положении друг к другу); химически связываться с окрашиваемым материалом (остаток моно- или дихлортриазина, группа SO2CH2CH2OSO3H и др.). Красители синтетические должны образовывать окраски, устойчивые к различным физико-химическим воздействиям в процессах последующей переработки окрашенных материалов и при их эксплуатации, например к обработке горячей водой (заварка) и насыщенным паром (декатировка), к действию активного хлора, высоких температур (в расплавах полимеров), света, морской воды, к погодным условиям, стирке, глажению, поту, трению в сухом и мокром состояниях. Эти свойства оцениваются по пятибалльной шкале, только прочность к свету - по восьмибалльной. Набор требований, предъявляемых к красителю, определяется назначением и способом производства окрашенного материала. Помимо устойчивости к различным воздействиям, красители синтетические характеризуют также по окраске, чистоте их оттенка.
Целью проекта является собрать и проанализировать литературный материал по красителям, оптическим отбеливателям, способам их получения, свойства.
Общие сведения
В течение многих веков для крашения тканей, изготовления косметических препаратов, а позднее и художеств, красок применяли красители природные-ализарин, индиго, кармин и др. (всего ок. 30). В 1771 действием HNO3 на индиго получен первый краситель синтетический - пикриновая кислота; в 1843 ее получили из более доступного сырья - фенола, что позволило в 1849 начать производство кислоты для крашения шелка. Возникновение промышленности синтетических красителей стало возможным лишь после открытия Н.Н. Зининым (1842) универсального метода получения анилина и других ароматических аминов (см. Зинина реакция). В 1855 Я. Натансон получил из анилина красный синтетический краситель, вторично открытый в 1859 Э. Вергеном и названный фуксином (цвет фуксии). В 1856 У. Перкин старший синтезировал розоватолиловый мовсин (цвет мальвы). Огромная заслуга Перкина в том, что он оценил практическое значение своего открытия и уже через год начал промышленного производство мовсина, а также нитробензола и анилина, необходимых для его производства. Год 1856 считается датой возникновения промышленности синтетических красителей, названной анилинокрасочной. В 1858 П. Грисс открыл реакцию диазотирования, а в 1864 - азосочетания, что привело к синтезу азокрасителей. В 1869 К. Гребе и К. Либерман осуществили синтез ализарина, с которого началось производство антрахиноновых синтетических красителей; в развитии его большую роль сыграл каталитический способ получения 1-антрахинонсульфокислоты, открытый М.А. Ильинским. В 1880 А. Байер синтезировал индиго, промышленное производство которого началось в 1896, после чего последовал синтез других индигоидных красителей. В 1873 открыты сернистые красители, а с 1893 организовано их промышленное получение. В 1901 получен первый синтетический кубовый краситель индантрон, в 1903 налажено производство полиметиновых красителей, в 1936 - фталоцианиновых, начало 20 в. Синтетические красители почти полностью вытеснили природные. Крупнейшие достижения после 2-й мировой войны - выпуск активных и дисперсных красителей. Общее число известных К. составляет св. 6500, а производимых в мире - около 1500. До 1914 монополистом в области производства была Германия, на долю которой (вместе с филиалами ее фирм за рубежом) приходилось около 90% мирового прoизводства, равного 150,3 тыс. т/год. В СССР анилинокрасочная промышленность создана в годы первой пятилетки при активном участии видных ученых - Н.Н. Ворожцова-старшего, В.М. Родионова, М.А. Ильинского, А.Е. Порай-Кошица, В.А. Измаильского, Р.К. Эйхмана и др. К 1937 крупные пром. производства красителей. организованы в 18 странах, и потребление красителей достигло 235 тыс. т/год. В 80-х гг. 20 в. производство К. составило 770-860 тыс. т/год, причем 70% этого количества приходится на долю США, ФРГ, СССР, Японии, Англии, Швейцарии и Франции. Термин "краситель" введен в 1908 А.Е. Порай-Кошицем.
Номенклатура
Красители выпускают в продажу обычно под торговыми названиями. За рубежом - это фирменные названия, защищенные патентами. Поэтому часто одинаковые по химическому строению красители разные фирмы выпускают под различными названиями. Перечень выпущенных на рынок красителей с указанием фирмы-изготовителя, свойств и, если известно, строения приводятся в справочнике Colour Index. В основе отечеств, номенклатуры лежит техническая классиф