Teñir

Un tinte es una sustancia coloreada que se une químicamente al sustrato al que se aplica. Esto distingue a los tintes de los pigmentos que no se unen químicamente al material que colorean. El tinte generalmente se aplica en una solución acuosa y puede requerir un mordiente para mejorar la solidez del tinte sobre la fibra.

Hay dos grandes categorías de tintes: naturales y sintéticos; Los tintes naturales son tintes extraídos de plantas, insectos o minerales. La mayoría de los tintes naturales son tintes vegetales derivados de fuentes vegetales como raíces, bayas, cortezas, hojas y madera, así como otras fuentes biológicas como hongos.

Los tintes sintéticos también se conocen como "tintes de alquitrán de hulla" porque se derivan de sustancias que, hasta hace poco, solo podían extraerse del alquitrán de hulla. Un tinte sintético consiste en un cromóforo y un auxocromo agregados a un derivado de benceno.

Tanto los tintes como los pigmentos son coloreados porque absorben solo algunas longitudes de onda de la luz visible. Los tintes suelen ser solubles en agua, mientras que los pigmentos son insolubles. Algunos tintes pueden volverse insolubles con la adición de sal para producir un pigmento de laca.

Historia

El teñido de textiles se remonta al Neolítico. A lo largo de la historia, las personas han teñido sus textiles con materiales comunes disponibles localmente. Los escasos colorantes que producían colores brillantes y permanentes, como los tintes naturales de invertebrados, el púrpura de Tiro y el kermes carmesí, eran artículos de lujo muy preciados en el mundo antiguo y medieval. Los tintes a base de plantas como el pastel, el índigo, el azafrán y la rubia eran bienes comerciales importantes en las economías de Asia y Europa. En Asia y África, las telas estampadas se producían utilizando técnicas de teñido resistente para controlar la absorción del color en la tela teñida en pieza. Los tintes del Nuevo Mundo, como la cochinilla y el campeche, fueron traídos a Europa por las flotas del tesoro españolas, y los colorantes de Europa fueron llevados por los colonos a América.

Se han encontrado fibras de lino teñidas en la República de Georgia en una cueva prehistórica que data del año 36 000 antes de Cristo. La evidencia arqueológica muestra que, particularmente en la India y Fenicia, el teñido se ha llevado a cabo ampliamente durante más de 5000 años. Los primeros tintes se obtenían de fuentes animales, vegetales o minerales, con poco o ningún procesamiento. Con mucho, la mayor fuente de tintes ha sido el reino vegetal, en particular las raíces, las bayas, la corteza, las hojas y la madera, de los cuales solo unos pocos se utilizan a escala comercial.

Natural y sintética

(feminine)

La mayoría de los tintes naturales se derivan de fuentes no animales: raíces, bayas, cortezas, hojas, madera, hongos y líquenes. En el siglo XXI, la mayoría de los tintes son sintéticos, es decir, están hechos por el hombre a partir de productos petroquímicos. El proceso fue iniciado por J. Pullar and Sons en Escocia. Además de la pigmentación, tienen una gama de aplicaciones que incluyen láseres de colorante orgánico, medios ópticos (CD-R) y sensores de cámara (matriz de filtros de color).

El primer tinte sintético, el malva, fue descubierto por casualidad por William Henry Perkin en 1856. El descubrimiento de la malva provocó un aumento en los tintes sintéticos y en la química orgánica en general. Siguieron otros tintes de anilina, como la fucsina, la safranina y la indulina. Desde entonces, se han preparado muchos miles de tintes sintéticos.

Tintes sintéticos

El descubrimiento de la malva también condujo a desarrollos dentro de la inmunología y la quimioterapia. En 1863 se formó el precursor de Bayer AG en lo que se convirtió en Wuppertal, Alemania. En 1891, Paul Ehrlich descubrió que ciertas células u organismos absorbían ciertos tintes de forma selectiva. Luego razonó que se podría inyectar una dosis suficientemente grande para matar los microorganismos patógenos, si el tinte no afectara a otras células. Ehrlich pasó a usar un compuesto para atacar la sífilis, la primera vez que se usó un químico para matar selectivamente las bacterias en el cuerpo. También usó azul de metileno para atacar el plasmodio responsable de la malaria.

Química

El color de un tinte depende de la capacidad de la sustancia para absorber la luz dentro de la región visible del espectro electromagnético (380-750 nm). Una teoría anterior conocida como teoría de Witt establecía que un tinte de color tenía dos componentes, un cromóforo que imparte color al absorber la luz en la región visible (algunos ejemplos son grupos nitro, azo, quinoide) y un auxocromo que sirve para profundizar el color. Esta teoría ha sido reemplazada por la teoría de la estructura electrónica moderna que establece que el color en los tintes se debe a la excitación de los electrones π de valencia por la luz visible.

Tipos

Los colorantes se clasifican según su solubilidad y propiedades químicas.

Los colorantes ácidos son colorantes aniónicos solubles en agua que se aplican a fibras como la seda, la lana, el nailon y las fibras acrílicas modificadas mediante baños de colorante neutros a ácidos. La unión a la fibra se atribuye, al menos en parte, a la formación de sales entre los grupos aniónicos de los colorantes y los grupos catiónicos de la fibra. Los colorantes ácidos no son sustantivos para las fibras celulósicas. La mayoría de los colorantes alimentarios sintéticos entran en esta categoría. Ejemplos de colorantes ácidos son Alizarine Pure Blue B, Acid red 88, etc.

Los tintes básicos son tintes catiónicos solubles en agua que se aplican principalmente a las fibras acrílicas, pero encuentran algún uso para la lana y la seda. Por lo general, se agrega ácido acético al baño de tinte para ayudar a la absorción del tinte en la fibra. Los tintes básicos también se utilizan en la coloración del papel.

El teñido directo o sustantivo normalmente se lleva a cabo en un baño de tinte neutro o ligeramente alcalino, en el punto de ebullición o cerca de él, con la adición de cloruro de sodio (NaCl) o sulfato de sodio (Na₂SO₄) o carbonato de sodio (Na₂CO₃). Los tintes directos se utilizan en algodón, papel, cuero, lana, seda y nailon. También se utilizan como indicadores de pH y como colorantes biológicos.

Los tintes mordientes requieren un mordiente, lo que mejora las solideces del tinte frente al agua, la luz y la transpiración. La elección del mordiente es muy importante ya que diferentes mordientes pueden cambiar significativamente el color final. La mayoría de los tintes naturales son tintes mordientes y, por lo tanto, existe una gran base de literatura que describe las técnicas de teñido. Los tintes mordientes más importantes son los tintes mordientes sintéticos, o tintes al cromo, utilizados para la lana; estos comprenden alrededor del 30% de los tintes utilizados para la lana y son especialmente útiles para los tonos negros y azul marino. El mordiente dicromato de potasio se aplica como tratamiento posterior. Es importante tener en cuenta que muchos mordientes, particularmente los de la categoría de metales pesados, pueden ser peligrosos para la salud y se debe tener mucho cuidado al usarlos.

Tintes a la tina son esencialmente insolubles en agua e incapaces de teñir las fibras directamente. Sin embargo, la reducción en licor alcalino produce la sal de metal alcalino soluble en agua del colorante. Esta forma suele ser incolora, en cuyo caso se denomina tinte Leuco y tiene afinidad por la fibra textil. La oxidación posterior reforma el colorante insoluble original. El color de la mezclilla se debe al índigo, el tinte de cuba original.

Tintes reactivos utilizan un cromóforo unido a un sustituyente que es capaz de reaccionar directamente con el sustrato de fibra. Los enlaces covalentes que unen el tinte reactivo a las fibras naturales las convierten en uno de los tintes más permanentes. "Frio" Los tintes reactivos, como Procion MX, Cibacron F y Drimarene K, son muy fáciles de usar porque el tinte se puede aplicar a temperatura ambiente. Los tintes reactivos son, con mucho, la mejor opción para teñir algodón y otras fibras de celulosa en casa o en el estudio de arte.

Los colorantes dispersos se desarrollaron originalmente para teñir acetato de celulosa y son insolubles en agua. Los tintes se muelen finamente en presencia de un agente dispersante y se venden como pasta, o se secan por aspersión y se venden como polvo. Su uso principal es para teñir poliéster, pero también se pueden usar para teñir nailon, triacetato de celulosa y fibras acrílicas. En algunos casos, se requiere una temperatura de teñido de 130 °C (266 °F) y se utiliza un baño de teñido presurizado. El tamaño de partícula muy fino proporciona una gran superficie que ayuda a la disolución para permitir la absorción por la fibra. La tasa de teñido puede verse significativamente influenciada por la elección del agente dispersante utilizado durante la molienda.

El teñido azoico es una técnica en la que se produce un colorante azoico insoluble directamente sobre o dentro de la fibra. Esto se logra tratando una fibra con componentes diazoicos y de acoplamiento. Con un ajuste adecuado de las condiciones del baño de tintura, los dos componentes reaccionan para producir el colorante azoico insoluble requerido. Esta técnica de teñido es única, ya que el color final se controla mediante la elección de los componentes diazoicos y de acoplamiento. Este método de teñir el algodón está perdiendo importancia debido a la naturaleza tóxica de los productos químicos utilizados.

Tintes de azufre son tintes económicos que se utilizan para teñir algodón con colores oscuros. El teñido se efectúa calentando el tejido en una solución de un compuesto orgánico, típicamente un derivado de nitrofenol y sulfuro o polisulfuro. El compuesto orgánico reacciona con la fuente de sulfuro para formar colores oscuros que se adhieren a la tela. Sulphur Black 1, el tinte más vendido por volumen, no tiene una estructura química bien definida.

Algunos colorantes comúnmente utilizados en Tinción:

Juguetes básicos	Acidic Dyes
Safranin	Eosin
Basic Fuchsin	Acid Fuchsin
violeta de cristal	Congo Rojo
Metileno azul

Colorantes alimentarios

Otra clase que describe la función de los colorantes, en lugar de su modo de uso, es el colorante alimentario. Debido a que los colorantes alimentarios se clasifican como aditivos alimentarios, se fabrican con un estándar más alto que algunos colorantes industriales. Los colorantes alimentarios pueden ser colorantes directos, mordientes y de cuba, y su uso está estrictamente controlado por la legislación. Muchos son colorantes azoicos, aunque los compuestos de antraquinona y trifenilmetano se utilizan para colores como el verde y el azul. También se utilizan algunos tintes naturales.

Otros colorantes importantes

También se han establecido otras clases, entre ellas:

• Bases de oxidación, principalmente para el cabello y la piel
• Tintes láser: rodamina 6G y disenos coumarin.
• Tintes de cuero, para cuero
• Limpiadores fluorescentes, para fibras textiles y papel
• Teñidos solventes, para manchar madera y producir lacas coloreadas, tintas solventes, aceites colorantes, ceras.
• Los tintes de contraste, inyectados para la imagen de resonancia magnética, son esencialmente los mismos que el tinte de ropa excepto que se unen a un agente que tiene propiedades paramagnéticas fuertes.
• Tinte de Mayhems, utilizado en el enfriamiento del agua para el aspecto, a menudo tinte RIT remarcado

Colorantes cromóforos

Por la naturaleza de su cromóforo, los colorantes se dividen en:

• Categoría: Dinas de acridina, derivados de la acridina
• Categoría: Teñidos de antraquinona, derivados de la antraquinona
• Arylmethane dyes
  • Categoría: Diarylmethane dyes, based on diphenyl methane
  • Categoría: Tintes Triarylmetano, derivados de triphenylmethane
• Categoría: Azo tintes, basados en la estructura -N=N- azo
• Teñidos de Phalocyanina, derivados de la fothalocyanina
• Dinas de Quinone-imine, derivados de quinone
  • Categoría: Tintes azín
    • Categoría:Eurhodin dyes
    • Categoría:Safranih
    • tintes, derivados de safranin
  • Indamins
  • Categoría: Dinas de indofenol, derivados del indofenol
  • Categoría:Oxazin dyes, derivados de oxazin
  • Oxazone dyes, derivados de oxazone
  • Categoría:Tiazine dyes
• Categoría: Tintes de tizón
• Categoría: tintes de satinina
• Xanthene dyes
  • Dinos fluorados, derivados del fluoreno
    • Tintes de pironina
  • Categoría: Dinos fluorados, basados en el flúor
    • Categoría: Dinas de Rhodamine, derivados de la rodamina

Contaminación

Los tintes producidos por las industrias textil, gráfica y papelera son una fuente de contaminación de ríos y cursos de agua. Se estima que se producen anualmente unas 700.000 toneladas de colorantes (datos de 1990). La eliminación de ese material ha recibido mucha atención, utilizando medios químicos y biológicos.

Colorantes clásicos y su uso en medicina y laboratorio

Según el diccionario Merriam-Webster, un tinte o colorante es aquel que es capaz de penetrar células o tejidos vivos sin causar cambios degenerativos visibles inmediatos; por lo tanto, también se le conoce como una mancha vital. La tinción supravital implica la eliminación de células vivas de un organismo, mientras que la tinción intravital implica la inyección (u otra administración) del tinte en el organismo. El término "mancha vital" ocasionalmente se usa indistintamente con una tinción intravital y, en algunos casos, con una tinción supravital, siendo el concepto subyacente que la célula que se examina todavía está viva. En un sentido más estricto, el término "tinción vital" significa el polo opuesto de "tinción supravital." Si las células vivas absorben la tinción durante la tinción supravital, la excluyen durante la "tinción vital"; por ejemplo, se tiñen negativamente mientras que solo las células muertas se tiñen positivamente y, por lo tanto, la viabilidad se puede determinar contando el porcentaje del total de células que se tiñen negativamente. Debido a que el colorante determina si la tinción es supravital o intravital, se puede utilizar una combinación de colorantes vitales y supravitales para clasificar con mayor precisión las células en varios grupos (p. ej., viables, muertas, moribundas).