Tingir

Estrutura química de tinta índigo, a coloração azul de jeans azul. Embora uma vez extraído de plantas, tinta índigo é agora quase exclusivamente sintetizada industrialmente.

A secagem de fios depois de ser tingida na tradição americana primitiva, no museu da história viva de Conner Prairie.

Um corante é uma substância colorida que se liga quimicamente ao substrato ao qual está sendo aplicado. Isso distingue os corantes dos pigmentos que não se ligam quimicamente ao material que colorem. O corante é geralmente aplicado em uma solução aquosa e pode exigir um mordente para melhorar a firmeza do corante na fibra.

Existem duas grandes categorias de corantes: naturais e sintéticos; Os corantes naturais são corantes extraídos de plantas, insetos ou minerais. A maioria dos corantes naturais são corantes vegetais derivados de fontes vegetais, como raízes, bagas, cascas, folhas e madeira, bem como outras fontes biológicas, como fungos.

Corantes sintéticos também são chamados de "corantes de alcatrão de hulha" porque são derivados de substâncias que, até recentemente, só podiam ser extraídas do alcatrão de hulha. Um corante sintético consiste em um cromóforo e um auxocromo adicionados a um derivado de benzeno.

Tanto os corantes quanto os pigmentos são coloridos porque absorvem apenas alguns comprimentos de onda da luz visível. Os corantes são geralmente solúveis em água, enquanto os pigmentos são insolúveis. Alguns corantes podem se tornar insolúveis com a adição de sal para produzir um pigmento de laca.

História

Tecido de lã de centeio, 1482: de uma tradução francesa de Bartolomaeus Anglicus

O tingimento de têxteis remonta ao período Neolítico. Ao longo da história, as pessoas tingiram seus tecidos usando materiais comuns disponíveis localmente. Corantes escassos que produziam cores brilhantes e permanentes, como os corantes naturais de invertebrados Tyrian purple e carmesim kermes eram itens de luxo altamente valorizados no mundo antigo e medieval. Os corantes à base de plantas, como o pastel, o índigo, o açafrão e a garança, eram bens comerciais importantes nas economias da Ásia e da Europa. Na Ásia e na África, tecidos estampados foram produzidos usando técnicas de tingimento resistido para controlar a absorção de cor em tecidos tingidos. Corantes do Novo Mundo, como cochonilha e madeira de toras, foram trazidos para a Europa pelas frotas de tesouros espanhóis, e os corantes da Europa foram levados por colonos para a América.

Fibras de linho tingidas foram encontradas na República da Geórgia em uma caverna pré-histórica datada de 36.000 BP. Evidências arqueológicas mostram que, particularmente na Índia e na Fenícia, o tingimento tem sido amplamente realizado há mais de 5.000 anos. Os primeiros corantes foram obtidos de fontes animais, vegetais ou minerais, com nenhum ou muito pouco processamento. De longe, a maior fonte de corantes vem do reino vegetal, principalmente raízes, bagas, cascas, folhas e madeira, apenas alguns dos quais são usados em escala comercial.

Natural e sintético

A maioria dos corantes naturais são derivados de fontes não animais: raízes, bagas, cascas, folhas, madeira, fungos e líquenes. No século 21, a maioria dos corantes são sintéticos, ou seja, são feitos pelo homem a partir de produtos petroquímicos. O processo foi iniciado por J. Pullar and Sons na Escócia. Além da pigmentação, eles têm uma variedade de aplicações, incluindo lasers de corantes orgânicos, mídia óptica (CD-R) e sensores de câmera (matriz de filtro de cores).

O primeiro corante sintético, o malva, foi descoberto por acaso por William Henry Perkin em 1856. A descoberta da malveína deu início a um surto de corantes sintéticos e da química orgânica em geral. Outros corantes de anilina se seguiram, como fucsina, safranina e indulina. Muitos milhares de corantes sintéticos já foram preparados.

Corantes sintéticos

A descoberta da malva também levou a desenvolvimentos na imunologia e na quimioterapia. Em 1863, a precursora da Bayer AG foi formada no que se tornou Wuppertal, na Alemanha. Em 1891, Paul Ehrlich descobriu que certas células ou organismos pegavam certos corantes seletivamente. Ele então raciocinou que uma dose suficientemente grande poderia ser injetada para matar microorganismos patogênicos, se o corante não afetasse outras células. Ehrlich passou a usar um composto para atingir a sífilis, a primeira vez que um produto químico foi usado para matar seletivamente bactérias no corpo. Ele também usou azul de metileno para atingir o plasmódio responsável pela malária.

Coleção histórica de mais de 10.000 tinturas na Universidade Técnica de Dresden, Alemanha

Química

A cor de um corante depende da capacidade da substância de absorver a luz na região visível do espectro eletromagnético (380-750 nm). Uma teoria anterior conhecida como teoria de Witt afirmava que um corante colorido tinha dois componentes, um cromóforo que confere cor absorvendo a luz na região visível (alguns exemplos são os grupos nitro, azo, quinoide) e um auxocromo que serve para aprofundar a cor. Esta teoria foi substituída pela teoria da estrutura eletrônica moderna, que afirma que a cor nos corantes é devida à excitação dos elétrons π de valência pela luz visível.

Tipos

RIT marca corante de meados do século XX México, parte da coleção permanente do Museo del Objeto del Objeto

Uma mulher a pintar o cabelo.

Os corantes são classificados de acordo com sua solubilidade e propriedades químicas.

Corantes ácidos são corantes aniônicos solúveis em água que são aplicados a fibras como seda, lã, náilon e fibras acrílicas modificadas usando banhos de corantes neutros a ácidos. A ligação à fibra é atribuída, pelo menos em parte, à formação de sal entre grupos aniônicos nos corantes e grupos catiônicos na fibra. Os corantes ácidos não são substantivos para as fibras celulósicas. A maioria dos corantes alimentícios sintéticos se enquadra nessa categoria. Exemplos de corantes ácidos são Alizarine Pure Blue B, Acid red 88, etc.

Corantes básicos são corantes catiônicos solúveis em água que são aplicados principalmente em fibras acrílicas, mas encontram algum uso para lã e seda. Normalmente, o ácido acético é adicionado ao banho de corante para ajudar na absorção do corante na fibra. Corantes básicos também são usados na coloração do papel.

O tingimento direto ou substantivo é normalmente realizado em um banho de corante neutro ou ligeiramente alcalino, no ponto de ebulição ou próximo dele, com a adição de cloreto de sódio (NaCl) ou sulfato de sódio (Na₂SO₄) ou carbonato de sódio (Na₂CO₃). Corantes diretos são usados em algodão, papel, couro, lã, seda e nylon. Eles também são usados como indicadores de pH e como corantes biológicos.

Corantes mordentes requerem um mordente, o que melhora a solidez do corante contra água, luz e transpiração. A escolha do mordente é muito importante, pois diferentes mordentes podem alterar significativamente a cor final. A maioria dos corantes naturais são corantes mordentes e, portanto, existe uma grande literatura descrevendo as técnicas de tingimento. Os corantes mordentes mais importantes são os corantes mordentes sintéticos, ou corantes de cromo, usados para lã; estes compreendem cerca de 30% dos corantes usados para lã e são especialmente úteis para tons de preto e marinho. O mordente dicromato de potássio é aplicado como pós-tratamento. É importante observar que muitos mordentes, principalmente os da categoria de metais pesados, podem ser perigosos para a saúde e devem ser tomados extremos cuidados ao usá-los.

Corantes de cuba são essencialmente insolúveis em água e incapazes de tingir fibras diretamente. No entanto, a redução no licor alcalino produz o sal de metal alcalino solúvel em água do corante. Essa forma geralmente é incolor, caso em que é chamada de corante Leuco, e tem afinidade com a fibra têxtil. A oxidação subsequente reforma o corante insolúvel original. A cor do denim é devido ao índigo, o corante original.

Corantes reativos utilizam um cromóforo ligado a um substituinte que é capaz de reagir diretamente com o substrato da fibra. As ligações covalentes que ligam o corante reativo às fibras naturais os tornam os mais permanentes dos corantes. "Frio" corantes reativos, como Procion MX, Cibacron F e Drimarene K, são muito fáceis de usar porque o corante pode ser aplicado em temperatura ambiente. Os corantes reativos são de longe a melhor escolha para tingir algodão e outras fibras de celulose em casa ou no estúdio de arte.

Corantes dispersos foram originalmente desenvolvidos para o tingimento de acetato de celulose e são insolúveis em água. Os corantes são finamente moídos na presença de um agente dispersante e vendidos na forma de pasta, ou secos por pulverização e vendidos na forma de pó. Seu principal uso é tingir poliéster, mas também podem ser usados para tingir nylon, triacetato de celulose e fibras acrílicas. Em alguns casos, é necessária uma temperatura de tingimento de 130 °C (266 °F) e um banho de tingimento pressurizado é usado. O tamanho de partícula muito fino dá uma grande área de superfície que ajuda na dissolução para permitir a absorção pela fibra. A taxa de tingimento pode ser significativamente influenciada pela escolha do agente dispersante usado durante a moagem.

O tingimento azóico é uma técnica na qual um corante Azo insolúvel é produzido diretamente sobre ou dentro da fibra. Isso é obtido tratando uma fibra com componentes diazóicos e de acoplamento. Com ajuste adequado das condições do banho de tingimento, os dois componentes reagem para produzir o corante azo insolúvel necessário. Esta técnica de tingimento é única, pois a cor final é controlada pela escolha dos componentes diazóicos e de acoplamento. Este método de tingir o algodão está perdendo importância devido à natureza tóxica dos produtos químicos utilizados.

Corantes de enxofre são corantes baratos usados para tingir algodão com cores escuras. O tingimento é efetuado aquecendo o tecido em uma solução de um composto orgânico, tipicamente um derivado de nitrofenol e sulfeto ou polissulfeto. O composto orgânico reage com a fonte de sulfeto para formar cores escuras que aderem ao tecido. Sulphur Black 1, o corante mais vendido em volume, não possui uma estrutura química bem definida.

Alguns corantes comumente usados na coloração:

Corantes alimentares

Uma outra classe que descreve o papel dos corantes, em vez de seu modo de uso, é o corante alimentar. Como os corantes alimentares são classificados como aditivos alimentares, eles são fabricados com um padrão mais alto do que alguns corantes industriais. Os corantes alimentícios podem ser diretos, mordentes e de cuba, sendo seu uso rigorosamente controlado pela legislação. Muitos são corantes azo, embora compostos de antraquinona e trifenilmetano sejam usados para cores como verde e azul. Alguns corantes naturais também são usados.

Outros corantes importantes

Várias outras classes também foram estabelecidas, incluindo:

• Bases de oxidação, principalmente cabelo e pele
• Corantes a laser: tintas rhodamine 6G e coumarina.
• Corantes de couro, para couro
• Brilhantes fluorescentes, para fibras têxteis e papel
• Corantes solventes, para colorir madeira e produzir lacas coloridas, tintas de solvente, óleos de coloração, ceras.
• Corantes de contraste, injetados para ressonância magnética, são essencialmente os mesmos que o corante de vestuário, exceto eles são acoplados a um agente que tem fortes propriedades paramagnéticas.
• Corante de Mayhems, usado em resfriamento de água para looks, muitas vezes rebranded RIT tintura

Corantes cromóforos

Pela natureza de seu cromóforo, os corantes são divididos em:

• Categoria: Corantes de acridina, derivados de acridina
• Categoria: Corantes de antraquinona, derivados de antraquinona
• Corantes de arylmethane
  • Categoria: Corantes Diarylmethane, com base em metano diphenyl
  • Categoria: Corantes Triarylmethane, derivados de triphenylmethane
• Categoria: Corantes Azo, com base na estrutura -N=N- azo
• Corantes de ftalocianina, derivados da ftalocianina
• Corantes de quinona-imina, derivados de quinona
  • Categoria: Corantes de Azin
    • Categoria: Corantes Eurhodin
    • Categoria:Safranih
    • corantes, derivados de safranin
  • Indamins
  • Categoria: Corantes indofenol, derivados de indophenol
  • Categoria: Corantes de oxazin, derivados de oxazin
  • Corantes de oxazona, derivados de oxazona
  • Categoria:Corantes de tiazina
• Categoria: Corantes de Thiazole
• Categoria: Corantes de surranina
• Corantes de Xanthene
  • Corantes fluorenos, derivados do fluoreno
    • Corantes de pironina
  • Categoria: Corantes de fluorona, com base em fluorona
    • Categoria: Corantes de Rhodamine, derivados de rhodamine

Poluição

Os corantes produzidos pelas indústrias têxtil, gráfica e de papel são uma fonte de poluição de rios e cursos d'água. Estima-se que 700.000 toneladas de corantes são produzidas anualmente (dados de 1990). O descarte desse material tem recebido muita atenção, utilizando meios químicos e biológicos.

Corantes clássicos e seu uso em medicina e laboratório

De acordo com o dicionário Merriam-Webster, um corante ou mancha é aquele que é capaz de penetrar células vivas ou tecidos sem causar alterações degenerativas visíveis imediatas; assim, também é referido como uma mancha vital. A coloração supravital envolve a remoção de células vivas de um organismo, enquanto a coloração intravital envolve a injeção (ou outra administração) do corante no organismo. O termo "mancha vital" é ocasionalmente usado de forma intercambiável com uma coloração intravital e, em alguns casos, com uma coloração supravital, sendo o conceito subjacente que a célula sendo examinada ainda está viva. Num sentido mais estrito, o termo "coloração vital" significa o oposto polar de "coloração supravital." Se as células vivas absorvem o corante durante a coloração supravital, elas o excluem durante a "coloração vital"; por exemplo, eles colorem negativamente enquanto apenas as células mortas colorem positivamente e, portanto, a viabilidade pode ser determinada contando a porcentagem do total de células que coram negativamente. Como o corante determina se a coloração é supravital ou intravital, uma combinação de corantes supravital e vital pode ser usada para classificar com mais precisão as células em vários grupos (por exemplo, viáveis, mortas, moribundas).