Los colorantes ácidos son aniónicos, solubles en agua y se aplican esencialmente a partir de un baño ácido. Estos tintes poseen grupos ácidos, como SO3H y COOH y se aplican sobre lana, seda y nailon cuando se establece un enlace iónico entre el grupo protonado –NH2 de la fibra y el grupo ácido del tinte. La solidez general al lavado es mala aunque la solidez a la luz es bastante buena. Como el tinte y la fibra contienen una naturaleza eléctrica opuesta, la velocidad de impacto y la absorción del tinte ácido en estas fibras es más rápida; se agrega electrolito a una concentración más alta para retardar la absorción del tinte y para formar tonos nivelados. El ácido genera catión en la fibra y la temperatura ayuda a sustituir la parte negativa del ácido con moléculas de colorante aniónico. [1]
Un tinte ácido es un tinte que se aplica típicamente a un textil a pH bajo. Se utilizan principalmente para teñir lana, no tejidos de algodón. [2] Algunos tintes ácidos se utilizan como colorantes alimentarios, [3] [4] y algunos también se pueden utilizar para teñir orgánulos en el campo médico.
Descripción
Los colorantes ácidos generalmente se dividen en tres clases según sus requisitos de solidez , capacidad de migración y pH de teñido. [5]
Los tintes ácidos se fijan a las fibras mediante enlaces de hidrógeno , fuerzas de Van der Waals [6] y enlaces iónicos . Si bien algunos tintes ácidos funcionan en agua, muchos eligen activar los tintes en baños de tintes ácidos. Según la teoría ácido-base de Brønsted-Lowry , un ácido es una molécula o ión capaz de donar un protón, y esto está determinado por la constante de disociación del ácido . En comparación con la mayoría de los ácidos, el agua tiene un valor de pKa mucho más alto , lo que significa que se disocia para dar H + con más dificultad. En este contexto, si se usa un ácido en lugar de agua, entonces el ión de hidrógeno (H + ) puede disociarse más fácilmente para reaccionar con el anión del tinte de anilina, permitiendo que el tinte se disuelva.
Las fibras de proteína animal y el nailon de fibra sintética contienen muchos sitios catiónicos que se unen al tinte aniónico. La fuerza (solidez) de este enlace refleja la fuerza de esta interacción iónica.
Usos
Fibras
En el laboratorio, el hogar o el estudio de arte, el ácido que se usa en el baño de tinte es a menudo vinagre ( ácido acético ) o ácido cítrico . La tasa de absorción del tinte se controla con el uso de cloruro de sodio. En los textiles , los tintes ácidos son eficaces sobre las fibras proteicas , es decir, las fibras de pelo de animales como la lana , la alpaca y el mohair . También son eficaces sobre la seda . [7] Son eficaces para teñir la fibra sintética de nailon , pero tienen un interés mínimo para teñir cualquier otra fibra sintética .
Histología
En la tinción durante el examen microscópico para el diagnóstico o la investigación, se utilizan tintes ácidos para colorear las proteínas de los tejidos básicos. Por el contrario, los tintes básicos se utilizan para teñir los núcleos de las células y algunos otros componentes ácidos de los tejidos. [8] Con respecto a las estructuras celulares, los colorantes ácidos tiñerán las estructuras acidófilas que tienen una carga neta positiva debido al hecho de que tienen un cromóforo cargado negativamente . Las estructuras acidófilas incluyen el citoplasma , el colágeno y las mitocondrias . Los dos tienen afinidad entre sí debido a los cargos en conflicto. [9] [10] Ejemplos de tintes ácidos utilizados en medicina incluyen: [11]
- Mancha de Lee (manchas de color rosa rojizo).
- Tinción de ácido fosfotúngstico con hematoxilina (PTAH) (tinción azul).
- Tinción de eosina (tinciones rosa anaranjado).
Industria de alimentos
Los tintes ácidos también se pueden usar como colorantes alimentarios, lo que ayuda a aumentar el atractivo de ciertos alimentos y, por lo tanto, se vuelve más atractivo para los clientes. Algunos ejemplos incluyen eritrosina , tartrazina , amarillo ocaso y rojo allura , por nombrar algunos, muchos de los cuales son colorantes azoicos . [12] Estos tintes se pueden utilizar en glaseados, galletas, pan, condimentos o bebidas. Para prevenir riesgos para la salud, un tinte debe aprobarse para su consumo antes de que pueda marcarse como comestible. Algunos métodos de separación que se pueden usar para identificar tintes no aprobados incluyen el proceso de extracción en fase sólida , el proceso de cromatografía de capa fina sobrepresionada y el uso de placas de fase reversa . [13]
Estructuras
La química de los tintes ácidos es compleja y diversa. La mayoría de los tintes ácidos están relacionados en estructura básica con lo siguiente:
- Tipo de antraquinona : muchos colorantes ácidos se sintetizan a partir de productos químicos intermedios que forman estructuras similares a la antraquinona en su estado final. Muchos tintes azules tienen esta estructura como forma básica. La estructura predomina en la clase de nivelación de colorante ácido.
- Tintes azo : La estructura de los tintes azo contiene el grupo azo (RN = N-R. La mayoría de los tintes azo no son tintes ácidos, pero muchos tintes ácidos son tintes azo. Muchos tintes ácidos del tipo azo son de color rojo. [14]
- Tinte de triarilmetano : Estos predominan en la clase de tinte de molienda. Hay muchos tintes amarillos y verdes que se aplican comercialmente a las fibras que están relacionadas con el trifenilmetano.
CI ácido negro 1
CI amarillo ácido 36
CI Azul ácido 117
CI Naranja ácida 19
CI Azul ácido 25
CI Naranja ácida 3
Clases de tintes ácidos
Los colorantes ácidos pueden clasificarse según su comportamiento colorante. Esto incluye su solidez en húmedo, capacidad de migración y pH de teñido: [2]
- Colorantes ácidos niveladores: estos colorantes tienen pesos moleculares relativamente bajos. En consecuencia, migran más fácilmente antes de la fijación y exhiben baja solidez en húmedo. Normalmente no son adecuados para su uso como tejido de prendas de vestir. Requieren un baño de colorante ácido, a menudo utilizando mezclas de ácido sulfúrico y sulfato de sodio (pH 2-4), [7] junto con agentes niveladores como las aminas grasas etoxiladas .
- Colorantes de molienda: Estos colorantes son de alto peso molecular, con el resultado de que migra lentamente. En consecuencia, exhiben solidez en húmedo, lo que es útil para teñir materiales de lana. Los tintes ácidos de molienda a veces se denominan 'tintes ácidos neutros' ya que no requieren un baño de tinte ácido. Se aplican comúnmente con ácido acético (pH 4-7). [7]
- Colorantes ácidos de complejos metálicos: estos colorantes están compuestos de moléculas de colorante ácido complejadas con un ión metálico, que generalmente será cromo o cobalto. Los colorantes ácidos de complejos metálicos tienen pesos moleculares elevados, lo que les confiere una baja movilidad y una alta solidez en húmedo. Debido a esto, se utilizan comúnmente en nailon y fibras sintéticas de poliamida. Los colorantes ácidos de complejos metálicos son económicos. Sin embargo, producen tonos relativamente apagados. Los tintes ácidos de complejos metálicos toman un rango más amplio de pH en el baño de tinte (pH 2-7). [7]
Seguridad
Algunos tintes son mutagénicos y cancerígenos, como el naranja de metilo , el rojo ácido 26 y el azul tripán . [15] [16]
Referencias
- ^ AK Roy Choudhary, "Preparación y teñido de textiles", Science Publishers, Estados Unidos (2006)
- ↑ a b Booth, Gerald (2000). "Tintes, Estudio general". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a09_073 . ISBN 3527306730.
- ^ Trowbridge Filippone, Peggy. "Aditivos colorantes alimentarios" . Consultado el 8 de septiembre de 2016 .
- ^ Klaus Hunger, ed. (2003), Tintes industriales: química, propiedades, aplicaciones (en alemán), Weinheim: WILEY-VCH Verlag, págs. 276 y siguientes, ISBN 978-3-662-01950-4
- ^ "Mecanismo de teñido con tintes ácidos" . Aprendiz textil . Mazharul Islam Kiron . Consultado el 8 de enero de 2012 .
- ^ Clark, Jim (2012). "Enlace intermolecular - fuerzas de van der Waals" . chemguide.co.uk . Consultado el 15 de junio de 2014 .
- ^ a b c d "Cómo funciona el tinte ácido" . Consultado el 21 de octubre de 2019 .
- ^ Bruckner, Monica Z. "Tinción celular básica" . Consultado el 12 de diciembre de 2013 .
- ^ "Tinción y manchas de uso común" . Sistema de aprendizaje de histología . Universidad de Boston . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .
- ^ Gokhale, S (2008). Biología farmacéutica . Maharashtra, India: Pragati Books Pvt. Limitado.
- ^ "Tinción y manchas de uso común" . Sistema de aprendizaje de histología . Universidad de Boston . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .
- ^ Frazier, RA (2007). ELECTROFORESIS CAPILAR | Aditivos alimentarios . Elsevier Ltd.
- ^ Vega, M (2000). Enciclopedia de la ciencia de la separación . Elsevier Ltd.
- ^ Hambre, Klaus; Mischke, Peter; Rieper, Wolfgang; Raue, Roderich; Kunde, Klaus; Engel, Aloys (2005). "Tintes Azo". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH . doi : 10.1002 / 14356007.a03_245 . ISBN 3527306730.
- ^ Prival, MJ; Bell, SJ; Mitchell, VD; Peiperl, MD; Vaughan, VL (1984). "Mutagenicidad de colorantes de bencidina y bencidina-congéneres y colorantes monoazo seleccionados en un ensayo de Salmonella modificado". Investigación de mutaciones . 136 (1): 33–47. doi : 10.1016 / 0165-1218 (84) 90132-0 . PMID 6371512 .
- ^ Bansal, Megha; Yadav, Rajesh Kumar (2016). "PELIGROS PARA LA SALUD OCUPACIONAL Y CONOCIMIENTO DE LA SEGURIDAD OCUPACIONAL ENTRE LOS TRABAJADORES DE LAS INDUSTRIAS DE TINTURA TEXTIL EN JAIPUR, INDIA". Revista internacional de medio ambiente, ciencia y tecnología de la Universidad Suresh Gyan Vihar . 2 (2): 30–38. S2CID 37596329 .