الكبريتديات

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

أصباغ الكبريتهي الأصباغ الأكثر استخدامًا المصنعة للقطن من حيث الحجم. فهي غير مكلفة، وتتميز عمومًا بثبات جيد للغسيل-، كما أنها سهلة التطبيق. تكون أصباغ الكبريت في الغالب باللون الأسود، والبني، والأزرق الداكن.[1] أصباغ الكبريت الأحمر غير معروفة، على الرغم من توفر اللون القرمزي الوردي أو الفاتح.

الكيمياء العضوية

تعتبر روابط الكبريت جزءًا لا يتجزأ من الكروموفور في أصباغ الكبريت. وهي مركبات كبريتيدية عضوية تتكون من كبريتيد (–S–)، وثاني كبريتيد (–S–S–)، وبولي كبريتيد (–S_n-) روابط في حلقات دائرية غير متجانسة. وهي تحتوي على وحدات فرعية من الثيازول والثيازون والثيانثرين والفينوثيازونثيوانثرون. كونها غير أيونية، الأصباغ الكبريتية غير قابلة للذوبان في الماء.

عملية

تتضمن الصباغة عدة مراحل، أي. الاختزال والصباغة والغسيل والأكسدة والصابون والغسيل النهائي. يتم تطوير الأنيون على الاختزال والذوبان عند الغليان عندما يظهر تقاربًا للسليلوز. كبريتيد الصوديوم (Na₂S)، عامل الاختزال والذوبان، يقوم بكل من الاختزال والذوبان، مما ينتج الثيول ومن ثم إلى ملح الصوديوم من الثيول أو الثيولات، وهي قابلة للذوبان في الماء وأساسية تجاه السليلوز. أعلى معدل للإرهاق يحدث عند 90-95 درجة في وجود المنحل بالكهرباء. يُظهر السليولوز المصبوغ تأثيرًا رقيقًا على التخزين تحت الجو الرطب بسبب وجود فائض من الكبريت الحر. مطلوب المعالجة اللاحقة باستخدام خلات الصوديوم لقمع ذلك. ح₂S المتحرر أثناء الصباغة يشكل كبريتيد المعدن المسببة للتآكل. وهذا يقيد استخدام الأوعية المعدنية باستثناء تلك المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ:

الحديد + ح₂S → FeS + H₂

الإنتاج بين الماضي والحاضر

يُقال إن سلف الأصباغ الكبريتية هو "كاتشو دي لافال"، الذي اكتشفه جرواسان وبريتونير في عام 1873 ويتم تحضيره عن طريق معالجة المنتجات باستخدام اللجنين (مثل نشارة الخشب أو القش) مع مصادر الكبريتيد (مثل هيدروكسيد الصوديوم أو الكبريتيد الممزوج بالكبريت). بعد ذلك، اخترع هنري-ريموند فيدال ما يسمى -فيدال بلاك في عام 1893 من خلال تفاعلات مشتقات الأنيلين المختلفة مع الكبريت. أظهرت هذه التجارب أنه يمكن إنتاج المواد ذات الألوان العميقة بسهولة من خلال الجمع بين المركبات العطرية ومصادر الكبريت.

أهم عضو في هذه الفئة هو الكبريت الأسود 1. ويتم إنتاجه عن طريق تفاعل 2,4-دينيتروفينول وكبريتيد الصوديوم في الماء الساخن. مثل العديد من الأصباغ الكبريتية، فإن تفاصيل التفاعلات الكيميائية غير مفهومة جيدًا. من المقبول أن يقوم الكبريتيد باختزال مجموعات النيترو إلى مشتقات الأنيلين، والتي يُعتقد أنها تشكل إندوفينول - يحتوي على مواد وسيطة يتم ربطها بشكل أكبر عن طريق التفاعل مع الكبريت. والنتيجة هي أنواع غير قابلة للذوبان وذات وزن جزيئي مرتفع. الكبريت الأسود 1 غير مفهوم تمامًا، ومن المحتمل أن تكون المادة غير متجانسة. من المتوقع أن يكون بوليمر يتكون من وحدات فرعية من الثيانثرين والفينوثيازين. يتم إنتاج ما يسمى بأصباغ خبز الكبريت من مشتقات 1،4-ديامينوبنزين وثنائي أمينوتولوين. يُقترح أن تتكون هذه الأصباغ من بوليمرات مع وحدات فرعية من البنزوثيازول. أعضاء فئة الأصباغ الكبريتية هي الكبريت البرتقالي 1، والكبريت البني 21، والكبريت الأخضر 12.

طريقة التطبيق

أصباغ الكبريت غير قابلة للذوبان في الماء-. في ظل وجود عامل اختزال وعند درجة حموضة قلوية عند درجة حرارة مرتفعة تبلغ حوالي 80 درجة، تتفكك جزيئات الصبغة، والتي تصبح بعد ذلك قابلة للذوبان في الماء - وبالتالي يمكن امتصاصها بواسطة القماش. يعتبر كبريتيد الصوديوم أو هيدروكبريتيد الصوديوم من عوامل الاختزال المناسبة. الملح الشائع يسهل الامتصاص. بعد إزالة القماش من محلول الصبغة، يُترك للوقوف في الهواء حيث يتم تجديد الصبغة عن طريق الأكسدة. الصبغة الأم المجددة غير قابلة للذوبان في الماء. يمكن أيضًا إجراء الأكسدة في الهواء أو عن طريق بيروكسيد الهيدروجين أو برومات الصوديوم في محلول حمضي خفيف.

إن انخفاض قابلية الذوبان في الماء هو أساس ثبات الغسيل الجيد-لهذه الأقمشة المصبوغة. تتمتع هذه الأصباغ بثبات جيد للألوان في جميع أنحاء العالم باستثناء مبيضات الكلور. نظرًا لأن الصبغة غير قابلة للذوبان في الماء-، فإنها لن تنزف عند غسلها بالماء ولن تلطخ الملابس الأخرى. ومع ذلك، قد تكون الصبغة ذات ثبات ضعيف للفرك. يتم تبييض الأصباغ بواسطة مبيض هيبوكلوريت.

القضايا البيئية

نظرًا للطبيعة شديدة التلوث التي تتسم بها الصبغات السائلة-في الحمام، يتم التخلص التدريجي من أصباغ الكبريت في الغرب ولكن يتم استخدامها على نطاق واسع في الصين.[3] سمحت التطورات الحديثة في تقنيات الصباغة باستبدال عوامل اختزال الكبريتيد السامة. يتم الآن استخدام الجلوكوز في المحلول الأساسي ويتوفر كل من المنتجات منخفضة الكبريتيد - والصفر- الكبريتيد. إن التطورات المستقبلية في مجال تقليل مستويات الصبغة عن طريق العمليات الكهروكيميائية واعدة.