воскресенье, 11 августа 2013 г.

Химия красителей. Анилиновые красители.

Открытый в 1863 г. Анилиновый черный относится к числу старейших органических красителей. Это популярный краситель хиноидного строения, имеющий брутто-формулу C48H34N8. В пробирке к 0,5 мл анилина прильем равный объем концентрированной соляной кислоты, смесь взболтаем и медленно добавим 7 мл воды. Затем прильем к смеси еще 4 мл концентрированного раствора бихромата калия и оставим реакционную массу на 5—10 минут. При этом появится черная окраска. Выльем раствор в химический стакан на 100 мл, нагреем его до кипения и будем кипятить 0,5—1 минуту, а потом охладим. Образовавшийся Анилиновый черный отфильтруем, краситель на фильтре промоем водой. Он не растворяется в воде и спирте. Темный фильтрат можно вылить.
Столь давно найденный Лайтфутом Анилиновый черный замечателен своим великолепным, «сочным» черным цветом, на фоне которого особенно ярко выглядят рисунки, нанесенные другими красителями. В этом отношении с ним и сейчас не может сравниться ни один из черных красителей других классов. Поэтому вопрос о его строении в течение многих лет привлекает к себе внимание химиков. Однако загадка оказалась весьма сложной и до сих пор не решена до конца. Существенный вклад в решение вопроса внесли Внльштеттер и Грин (через 50 лет после открытия красителя!), а также советский химик И. С. Иоффе.
 АНИЛИН (амидобензол, аминобензол, фе-ниламин), C6H6NH2, представляет собой сильно преломляющую свет, почти бесцветную маслянистую жидкость; при стоянии она, окисляясь, меняет постепенно свой цвет от желтого до коричневого. Уд. в. А. 1,036; точка замерзания—8°, точка кипе-ния+184°. А. добывается на анилин, заводах из нитробензола путем восстановления последнего при помощи водорода. В качестве редуцирующего вещества применяют железные опилки и разведенную НС1; в результате редукции получается амидосо-единение: C6H6N02+H6=2H20 + CeH5NH2.-Как и многие др. дериваты бензола, А. является серьезным промышленным ядом. А., как вещество летучее, проникает в организм в форме паров через легкие; помимо этого, А. всасывается также через неповрежденную кожу, растворяя кожное сало и проникая до содержащих сосуды слоев кожи, где кровь засасывает и захватывает частицы яда (Левин). Через поврежденную кожу и слизистые оболочки всасывание яда происходит быстрее. Проникание А. в организм через внешние покровы играет весьма важную роль в промышленных условиях: на хим. заводах заболевают, гл. обр., рабочие, не соблюдающие достаточной чистоты; обмывание рук раствором белильной извести, вызывающее повышенную потливость, усиливает опасность отравления.
Анилиновые производства. Опасность отравления А. большого числа рабочих имеется в химич. промышленности (анилиновые заводы), текстильной (крашение и печатание), фармацевтической (производство нёо-сальварсана) и резиновой (применение анилина в качестве растворителя). На благоустроенных анилиновых заводах весь процесс добывания А. от начала до конца механизирован, аппаратура герметически закрыта, и рабочим не приходится ни соприкасаться с сырыми продуктами, полуфабрикатами и готовыми продуктами, ни вдыхать испарения. Все же и здесь возможны'—и фактически имеют месте)—такие случаи (прорыв труб, порча аппаратуры и т. п.), при к-рых может получиться острое отравление рабочих. На неблагоустроенных же заводах существуют благоприятные условия как для острого, так и для хронического отравления рабочих. Гораздо большее значение А. как промышленный яд имеет  в текстильной промышленности, где он широко применяется для черно-анилинового крашения хлопчатобумажных и шелковых тканей. В виду того, что при черно-анилиновом крашении и печатании получаются весьма красивые и притом прочные окраски тканей, этот метод крашения и печатания находит широкое применение, и в нем занято значительное количество рабочих. Для получения на ткани черной окраски необходимо, чтобы в состав красителя вошли следующие три основные составные части: анилиновая соль (солянокислая), окислитель и катализатор. В качестве окислителя обычно применяется NaCl, в качестве катализатора—желтое синькали. Иногда применяют и другие вещества. Сплошное крашение черным анилином производится двумя способами: 1. Окислительный черный; этот способ применяется для крашения тяжелых бумажных тканей (одежный товар). Ткань пропитывается раствором красителя на плюсовке; последняя представляет собой ящик с роликами, по к-рым идет замачиваемый в ящике товар, и два или три вала, отжимающие из товара избыток поглощенного раствора. Затем товар идет в особые сушилки, т. н. аппараты Маттер - Платта (t° внутри камеры достигает 50—60°), где происходит окисление в «черный анилин». Окисление заканчивается хромированием—товар проходит через плюсовку, где пропитывается раствором хромпика. 2. Запарный черный; по этому способу краеятся легкие бумажные товары. Товар проходит через плюсовку с раствором красителя, затем через сушилку, где подвергается воздействию t° в 60—70й; после этого его проводят через окислительный аппарат (зрельник Маттер - Платта), где, при t° в 100—105°, в атмосфере, насыщенной водяными парами, он пребывает в течение 1—2 минут; здесь происходит окончательное окисление. Хромирование при этом способе не обязательно. Почти во всех составах, применяемых для запарного черного способа, имеется значительное количество свободного, не связанного с НС1, анилина. Черный А. в печати. Для нанесения узоров на товар на печатных машинах применяют загущенную массу, в состав к-рой также входит свободный А. Основные производственные процессы, при к-рых рабочим приходится иметь дело с черным анилином: 1) приготовление анилиновой соли; 2) составление черно-анилинового плюса (добавление окислителя и катализатора), составление краски для печати (то же+смешение с загусткой); 3) крашение на плюсовках; 4) печатание черно-анилиновой краской или по черному анилину; 5) сушка; 6) вызревание в зрельнике Прейбиша (при окислительном черном) или Маттер-Платта (при запарном черном, а также при печатании); 7) промывка содовым раствором (или хромирование). При всех перечисленных процессах имеет место выделение в воздух паров А.; кроме того, при нек-рых из них рабочие непосредственно соприкасаются с растворами, или последние загрязняют платье. Следует также принять во внимание, что в большей части помещений, где эти работы производятся, t°, а кое-где и влажность, значительно повышены (t° при сушилках в тех местах, где находятся работницы, а также около зрельников, летом достигает 40—42°; в заварном отделении, где производится промывка окрашенного товара щелочью, при t° 28—30°, относительная влажность достигает 70—75% и т. д.). На фабриках работы с анилином производятся не в изолированных помещениях. Благодаря этому, анилиновые пары приходится вдыхать большому количеству и тех рабочих, к-рые с анилином не работают. Так например, травление анилиновой соли и заготовка плюса, при к-рых работают обыкновенно 3—4 человека, производится в общем помещении красковарки, и при отсутствии надлежащей вентиляционной установки (что наблюдается на очень многих фабриках) анилиновые пары распространяются по всей красковарке. Плюсовки, на которых производится черно-анилиновое крашение, обыкновенно бывают размещены между печатными машинами, и потому пары А. загрязняют воздух всего печатного отделения. Печатание черным А. и по черному А. также производится в общем помещении. Сушилки, через которые проходит товар, окрашенный черным А. (или по к-рому печатали черным А.), также не изолированы—они располагаются рядом с сушилками остальных печатных машин; точно также не изолированы бывают зрельники. Барки, в к-рых товар проходит через содовый раствор, помещаются в общем промывном отделении. Т. о., на красильных и ситцепечатных фабриках действию А. подвергается очень большое количество рабочих. Наблюдения сан. инспекции показывают, что на наших красильных фабриках и отделениях случаи острого отравления А. имеют место довольно часто; особенно много сообщений стало получаться после введения обязательной регистрации случаев проф. отравлений (случаи эти в большинстве носят характер легких). Далее, исследования показали, что многие рабочие перечисленных выше отделений, несомненно, страдают хроническим отравлением анилином. Опасность отравления А. имеется еще в производстве неосальварсана, а именно в первой стадии производства, при приготовлении арсаниловой кислоты. Последняя получается путем сплавления мышьяковой кислоты с А.; к образующейся мышьяковой соли А. добавляют раствор едкого натра и затем осаждают соляной кислотой—выпадает свободная арсаниловая кислота. Избыток А. сливают и перегоняют в кубе для очищения от примесей, после чего он опять идет в дело. При этих работах выделяется значительное количество паров А.; несмотря на то, что первые процессы ведутся под колпаком, а куб для перегонки представляет замкнутую аппаратуру, избегнуть выделения в воздух паров А. оказывается невозможным.—Возможны также отравления А. в резиновом производстве, где А. иногда применяют в качестве растворителя,—такие случаи (хронические отравления) описаны в С.-А. С. Ш.—Ряд случаев острого отравления А. имел место на московских складах у грузчиков, работавших по переливанию анилинового масла. Предупредительные меры. 1.  Анилиновые заводы; наиболее радикальной мерой борьбы является полная механизация процесса с абсолютной герметизацией аппаратуры (при наличии хорошей вентиляционной приточно-вытяжной установки). 2.  Красильно-аппретурное и ситценабивное производства; для уменьшения опасности отравления А. необходимо: а) выделять помещения, где приготовляется плюс; б) производить анилиновую соль следует не на текстильных фабриках, а на анилиновых заводах, где имеется соответственная аппаратура; в) плюсовки, на к-рых производится черно-анилиновое крашение, сушилки для подсушки окрашенного этим способом товара и печатные машины, на к-рых печатают по резерву, должны быть выделены в особые помещения; г) во всех помещениях, в к-рых производится работа по черно-анилиновому крашению и печатанию, должны быть снабжены мощной приточно-вытяжной вентиляцией. — Весьма большое значение имеет уменьшение содержания А. в плюсе и печатной краске; особенно важно устранить избыточный свободный А. В этом направлении производились исследования инж. Н. Н. Вознесенским, к-рый предложил для печатных красок значительно уменьшенное против прежнего количество А., при чем избыточный А. он устранял целиком. В наст, время ряд фабрик работает по рецептуре, предложенной Вознесенским. Хим. анализы воздуха на Трехгор-ной мануфактуре показали, что при работе с новыми рецептами (по Вознесенскому) содержание паров анилина в воздухе печатного отделения, сушилок и других отделениях в сравнении с прежним уменьшается раза в два—три. В других производствах (арсани-ловой кислоты, резиновом и т. д.) необходима герметизация аппаратуры и установка мощной приточно-вытяншой вентиляции. 
H. Розенбаум. Анилиновые краски. В точном смысле слова анилиновые краски — одна из групп искусственных красок ароматического ряда или каменноугольных красок, а именно, производные трифенил- и дифенилметана, но нередко этим термином называют все искусственные краски. — С 50 — 60-х гг. XIX в. анилиновые краски стали применяться для подкрашивания вин и др. напитков и пищевых продуктов: раньше других был обнаружен фуксин в производстве красных вин. Скоро появились описания отравлений, вызванных подкрашенными винами и пищевыми продуктами. В результате во многих государствах (также и у нас) употребление А. красок для подкраски напитков и пищевых продуктов было воспрещено. Несмотря, однако, на запрещение, А. краски до сих пор часто применяются в пищевой промышленности, особенно в кондитерской, и для подкрашивания напитков. — Производство А. красок вызывает у рабочих различного рода диффузные заболевания кожи (экземы, эритемы, дерматиты) и ненормально повышенную потливость рук—hyperhyd-rosis manuum. Краски, вредно действующие на кожу рабочих, следующие: ауранция (Гнем), хризоидин (Блажко), малахитовая зелень (Блажко), коричневая Бисмарка (Блажко), масляная желть (Вейль); нитро-зодиметил-анилин (Эльсессер), флаванилин (Лаубенгеймер), пары и газы, развивающиеся при приготовлении анилиновой желти (Эльсессер), спиртовая и водная синь (Левин), желть Марциуса (Кобер), урзол D (Хлопин). Сверх того, подозрительны в этом отношении еще прочная синяя, прочная желтая, рубин и кислотная желть (Блажко). Перечисленные А. краски принадлежат к проф. кожным ядам. Относительно часто наблюдается среди рабочих анилиновых фабрик еще одно заболевание— рак мошонки, повидимому, вследствие повторных раздражений каменноугольной смолой и промежуточными продуктами фабрикации красок.
Производство анилиновых чернил является очень простым производством. На 1000 вес. ч. воды применяют от 5 до 10 вес. ч. красящего вещества и 10 вес. ч. гумми-арабика лучшего сорта. Красящее вещество замешивают в стеклянной или глиняной (но не металлической) посуде с 10-кратным количеством воды, и этот крепкий раствор разбавляют таким количеством очень жидкого, хорошо процеженного раствора гумми-арабика, какое потребно для консистенции чернил. 
При больших примесях анилиновых красок написанное легко принимает металлический блеск, мешающий чтению письма. Прибавление консервирующих средств при изготовлении анилиновых красок является излишним. В качестве красящих веществ применяют: для черных чернил: нигрозин, индулин, нафтиламиновую черную, диаминовую синевато-черную и т. д.; для фиолетовых чернил: метил-виолет, кислотную фиолетовую и т. д.; для синих чернил: анилиновую голубую, метиленовую синюю, голубую для хлопка, бензоловую синюю, индулин и т. д.; для красных чернил: фуксин, эозин, пунцовую кристаллическую, шарлах и т. д.; для желтых чернил: метаниловую желтую, аурамин, ауранция, кислотную желтую и т. д.; для оранжевых чернил: оранжевую щелочную, хризоидин и т. д.; для зеленых чернил: щелочную зеленую, малахитовую зеленую, ярко зеленую (бриллиантовую зелень), метиленовую зеленую и т. д.; для коричневых чернил: щелочную коричневую, коричневую бисмарка (везувин). Вместо полученных химическим путем анилиновых красок можно применять для изготовления цветных чернил также и разные естественные красители. Фиолетовые чернила . 15 г анилиновой фиолетовой растворяют при нагревании в 100 г винного спирта и затем прибавляют небольшими порциями раствор 35 г гумми-арабика в 900 г воды. Если же красящее вещество при этом отделяется в виде порошка, то нужно добавить еще некоторое количество винного спирта. 
Метилвиолета 10 г 
Декстрина 30 г 
Воды 700 г

Черные канцелярские чернила (ниже приводим следующие рецепты). 
Анилина черного 10 г 
Сандала 5 г 
Железного купороса 5 г 
Воды дистиллированной 1 л 
Нигрозина 30 г 
Воды 920 г 
Уксусной кислоты 50 г 

Анилина черного 10 г 
Гумми-арабика 2.5 г 
Воды дистиллированной 1 л 
Анилина черного 10 г 
Камеди 5 г 
Воды 1 л
Красные чернила 
Анилина красного 30 г 
Винного спирта 200 г 
Гумми-арабика 70 г 
Воды 1800 г
Красный анилин растворяют в спирту при нагревании на водяной бане до полного растворения. Одновременно растворяют гумми-арабик в воде, нагревают полученный раствор до кипения и приливают к нему тонкой струей раствор анилина при постоянном взбалтывании или помешивании. 
Эозина 40 г 
Горячей дистиллированной воды 2 л 
Нашатырного спирта 4 г 
Гумми-арабика 40 г (приготовляется способом, описанным в 1-м рецепте).
Черные чернила 
Черного анилина 30 г 
Гумми-арабика 15 г 
Карболовой кислоты 10 капель
Черный анилин растворяют в спирту при нагревании на водяной бане до полного растворения. Одновременно растворяют гумми-арабик в воде и нагревают полученный раствор до кипения. Смешивают оба раствора, после чего прибавляют 10 капель карболовой кислоты.Таким же образом можно приготовить синие и красные чернила, пользуясь вместо черного анилина синей или красной анилиновой краской.
Примулиновые кабинетные чернила
1-й раствор 
Примулина 10 г 
Воды теплой 100 см3
2-й раствор 
Азотнонатриевой соли 4 г 
Щавелевой кислоты 6 г 
Воды 200 см3
Сливают оба раствора и выставляют на свет на 1-2 часа. Из полученной смеси можно получить чернила разного цвета.
Красные чернила
В полученную смесь вливают раствор: 
Нафтола 6 г 
Едкого натра 8 г 
Воды 200 см3
Чернила черные
В полученную смесь вливают раствор: 
Эйконогена 10 г 
Воды 200 см3
Коричневые чернила
В полученную смесь вливают раствор: 
Пирогалловой кислоты 15 г 
Воды 200 см3


Источники:  
Ещё по теме ...

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...