Красящие вещества

Содержание

Красящие вещества, пигменты, их виды, применение, свойства и характеристики

Вещества с определенными физическими, химическими и технологическими свойствами называются пигментами. Они не растворяются ни в воде, ни в органических веществах, ряд из них имеет способность передачи своего окраса. В совокупности все характеристики пигментов позволяют получать декоративные или защитные покрытия, причем независимо от назначения. В основном их применяют, изготавливая эмаль, краску, шпатлевку, грунтовку и иные пигментированные материалы.

Выделяют два вида этого вещества:

неорганические
органические

Рассмотрим подробнее особенности каждой группы.

Использование неорганических пигментов

Основное их применение – это лакокрасочная промышленность. Кроме указанной выше способности придания лакокрасочным материалам оптических и декоративных свойств, неорганические пигменты регулируют изоляционные, противокоррозионные и ряд других показателей.

С их помощью возможно получение различных специальных покрытий:

теплостойких,
противообрастающих,
электроизолирующих,
антифрикционных,
огнеупорных,
светящихся в темное время.

Все лакокрасочные материалы, использующие пигменты, непосредственно зависят от присутствия в них пигментированного вещества. Различия в структурах легко объясняются тем, как взаимодействуют между собой пигментные частицы и полимерная фаза лакокрасочных материалов. Введением пигментных частиц можно влиять на различные качества покрытий, к примеру:

скорость отверждения
упругость, износостойкость и прочность
водопоглощение
водопроницаемость

Для сведения – при использовании пигментов защитные свойства покрытия повышаются, так же происходит увеличение адгезионной прочности, а анодные процессы, напротив, уменьшаются.

Все это обусловлено различными характеристиками пигментов. Исходя из них, проведена классификация

по следующим показателям:

цвет
назначение
способ производства
химический состав.

Однако довольна распространена ситуация, когда одна группа содержит пигменты, обладающие разными характеристиками, поэтому следует учитывать, что деление весьма условное, и обычно разделяют данные вещества, исходя из следующих характеристик:

химический состав, в нем анализируется количество солей, элементов и оксидов.
цветовой окрас: существуют хроматические или цветные и ахроматические пигменты, только с серыми, белыми и черными оттенками.

Особенности пигментных веществ неорганического происхождения

В результате исследований выявлено, что основной характеристикой таких пигментов, влияющей на другие показатели, является ее структурная особенность. Кроме структуры пигменты отличаются следующими свойствами:

Химическими

Они непосредственно зависят от состава, который в свою очередь практически не является чистым и содержит, как правило, несколько элементов. К примеру, у свинцовых белил есть особенность быстро разрушаться, если даже на нее воздействовать довольно слабыми кислотами, а белый диоксид титана наоборот очень устойчив и для его разрушения потребуется сильноконцентрированная серная кислота. Для изменений различных характеристик и придания им специфики состав неорганических пигментов изменяют, добавляя разные примеси – это могут быть магний, кальций, кремний, а так же ряд других поверхностно-активных веществ.

Кристаллическими

Данные свойства обусловлены тем, что частички пигментов являются кристаллами, которые имеют свою геометрическую форму и характерные особенности. Например, анизотропные качества пигментов вызваны оптическими, магнитными, тепловыми и электрическими свойствами таких кристаллов, а также их прочностью и скоростью, с которой они растут. От кристаллического состояния зависит и изоморфизм и полиморфизм. При синтезе возможно добавление специальных веществ, обеспечивающих определенную кристаллизацию пигментных частиц.

Оптическими

Прямая зависимость от цветового окраса пигментного вещества, влияет на окрас и защитные свойства лакокрасочных материалов. К примеру, если у покрытия белый окрас, то оно не нагревается, отражая падающие лучи.

Показателями плотности

Напрямую зависят от кристаллизации частиц и могут иметь существенные различия. Так, у свинцового сурика, одного из «наитяжелейших» пигментов, она составляет 8 600кг/м3, а у «легкой» лазури -1 920кг/м3.
От плотности пигмента зависит массовая доля изготовляемого материала. Существует еще насыпная плотность, она показывает занимаемую массу пигмента, и насыпной объем, соответственно, характеризующий занимаемый объем.

Показателями твердости

При высоких показателях твердости требуется больше усилий для размельчения. Данное свойство влияет так же на физико-механические показатели лакокрасочных материалов. Так при применении железооксидного пигмента лакокрасочные материалы отличаются повышенной абразивностью.

Особенностями вида

Бывает кубическая, игольчатая, сферическая, зернистая, чешуйчатая, пластинчатая формы, смотря каким образом получен пигмент и какая проводилась обработка. Воздействует на характеристики атмосферостойкости, укрывистости и маслоемкости пигментных веществ. У чешуйчатых и игольчатых пигментов наиболее оптимальный набор характеристик.

Дисперсностью

Характеризует насколько раздроблены частицы, данное свойство растет пропорционально их измельчению, при этом увеличивается удельная поверхность. Существуют монодисперсные порошки, в которых частицы только одного размера, и полидисперсный вариант порошка – в нем присутствуют разные частицы. Дисперсность характеризует оптические и защитные свойства лакокрасочного покрытия. При максимальном измельчении, которое проводится обычно с применением струйных мельниц, пигмент называется микронизированный или микроизмельченный.

Органические пигментные вещества

Это менее распространенная группа, если сравнить с неорганическими пигментами, а объясняется их меньшее применение тем, что они обладают не столь высокими качествами. Зато органические пигменты имеют высокую интенсивность – эмаль или краска с ними более насыщены и ярко окрашены. Однако другие показатели не на высоте, к тому же на них могут воздействовать химические реагенты.

У пигментов органического происхождения нет ограничений в цвете, тогда как неорганические вещества, способные придать яркий окрас, практически недоступны либо имеют высокую стоимость.

Что касается химических свойств, то они такие же как и в органических красителях, разве только не растворяются в жидкости.

Лакокрасочная промышленность использует такие пигменты, чтобы придать цвет краскам и эмалям. Не редко практикуется и добавление органических пигментов к пигментам неорганического происхождения.

Разновидности органических пигментных веществ

По техническим характеристикам выделяется два вида пигментов органического происхождения:

пигментные лаки, которые в свою очередь делятся на те, которые получают из основных, протравных и кислотных красителей.
непосредственно сами пигменты.

Если рассматривать с химической стороны, то органические пигменты бывают:

арилметановыми
азо-соединениями
фталоцианиновыми
антрахиновыми
полициклическими
нитрозо-соединениями
нитро-соединениями

В процессе изготовления лакокрасочных материалов чаще всего пользуются следующими лаками:

антрахиноновыми.

Например, использование пигмента синего антрахинонового не ограничивается только лакокрасочной промышленностью, его применяют и в полиграфическом деле, а так же некоторых других областях.

фталоцианиновыми.

Самый популярный — фталоцианин меди обладает отличной светостойкостью, устойчивостью к щелочам и кислотам, а так же к воздействию высоких температур. У данного вещества могут варьироваться как свойства, так и цвет в зависимости от способов, которыми он был получен.

азопигментными.

Наиболее популярная группа, так как имеет большую цветовую гамму, отличную насыщенность и яркость. Широкий цветовой диапазон – от желтого до темно-фиолетового. Распространены не только в лакокрасочной промышленности, но и в других отраслях, например, при изготовлении карандашей.

пигментными.

Как было сказано выше, возможно три способа их получения. Практическое получение получили краплаки, основанные на ализарине – это оксиантрахиноновые красители. На их основе производят нитроэмали, масляные краски, используют их и в полиграфической отрасли.

Таблица. Основные технологические типы органических пигментов и способы их приготовления из природных красителей.

Тип пигмента	Характеристика способа приготовления
Тип 1	Характерен для красителей, химически инертных и не растворимых в связующих живописи, например индиго. Краситель извлекают из первичного красильного сырья** в нейтральной форме, очищают от примесей и высушивают. Сухой краситель без дополнительной модификации использовали в живописи как обычный пигмент, смешивая его со связующим.
Тип 2	Применяется для красителей, хорошо растворимых в жидких связующих. Гидрофобные красители, такие, как кроцетин из шафрана, биксин из орлеана, алканнин из алканны, шиконин из токиофиолета, растворяются в слабополярных и гидрофобных связующих (маслах, лаках, смолах), а красители содержащие много полярных групп -ОН и -СООН (карминовая кислота из кошенили, кер-месовая кислота из кермеса, орсеин из орсейля, бразилеин из красного дерева, гематеин из кампеша, таниды из галлов), хорошо растворяются в воде и водных растворах белковых и полисахарид-ных связующих. Иногда использовали смолы, окрашенные красителем в самом растении (гуммигут, драконова кровь, лаккаевые кислоты из гумми-лака.) Краситель извлекают из первичного или вторичного сырья в соответствующих растворителях. Раствор красителя со связующим равномерно перемешивается и в таком виде используется как цветной лак в живописи или прикладном искусстве. При высыхании лак дает прозрачную, однородную, равномерно окрашенную пленку. В таком лаке фактически нет пигмента, так как его окраска получается так же, как при крашении текстильных волокон прямым красителем, за счет межмолекулярных взаимодействий красителя со связующим. Лаки такого типа просты в приготовлении и сравнительно дешевы, но их окраска малоинтенсивна, а светостойкость довольно низкая.
Тип З	Пригоден только для красителей, содержащих много полярных групп -ОН и -СООН (см. табл. 3) и поэтому хорошо растворимых в воде. Краситель экстрагируют только из первичного красильного сырья в нейтральной форме в виде концентрированных растворов. В экстракт добавляют соли комплексообразующих катионов Аl 3+(обычно квасцы) или Sn²⁺ (обычно SnCl₂), а иногда также РЬ²⁺, Са²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺. В растворе при взаимодействии красителя и катиона образуются «лаки»*** — нерастворимые, интенсивно окрашенные и светопрочные комплексные соединения «краситель-катион металла». Осадок пигмента отделяют фильтрованием, тщательно промывают чистой водой, не содержащей катионов жесткости (Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺), способных изменить цвет лака, а затем сушат и используют как обычные пигменты. Данный технологический тип — наиболее дорогой, облагает наиболее интенсивной окраской и светостойкостью среди органических пигментов.
Тип 4	Пигменты этого типа в большинстве случаев — продукты утилизации малоконцентрированных водных растворов красителей — отходов красильного производства текстиля, остатков красильных растворов после получения пигментов по типу 3, а также экстрактов из вторичного сырья. В раствор красителя добавляют бесцветные, мелкодисперсные минералы, содержащие комплексообра-зующие катионы — мел, гипс, гиббсит, глинистые минералы (каолинит, галлуазит). Суспензию тщательно перемешивают и кипятят до полного осаждения красителя из раствора. При взаимодействии красителя с комплексообразующнми катионами на поверхности минеральных частиц осаждается тонкая, прочная и однородная пленка «лака» (как это описано для типа 3). После полного осаждения красителя суспензию пигмента промывают, осадок отделяют, высушивают и используют как обычный пигмент. Пигменты этого типа — прочные, светостойкие и дешевые, но малоинтенсивные.
Тип 5	Если первичное или вторичное сырье обрабатывать в горячем водном растворе слабых щелочей (соды или поташа), то все природные красители переходят в анионы за счет ионизации групп -ОН и -СООН. Такие анионы очень хорошо растворяются в воде, поэтому все красители, в том числе гидрофобные, обычно в воде не растворимые, легко экстрагируются из красильного сырья в водный раствор в присутствии щелочей. К такому экстракту добавляют раствор комплексообразующих солей. Красители дают с их катионами нерастворимые лаки, интенсивно окрашенные, которые по своей природе могут отличаться от лаков типа 3. Комплексообразующие катионы дают с щелочами нерастворимые гидрооксиды этих катионов: гиббсит Аl(ОН)₃ или Sn(OH)₂. В результате совместного и практически одновременного образования лаков и гидрооксидов на поверхности частиц гидрооксидов осаждается толстая, рыхлая, часто неоднородная пленка лака что отличает данный тип от типа 4. Осадок тщательно промывают чистой водой, не содержащей катионов жесткости (см. тип 3) до нейтральных рН, сушат и используют как обычный пигмент. Если в процессе экстракции краситель длительно контактирует с щелочью, а готовый пигмент недостаточно отмыт от нес, то красители могут разрушаться, и поэтому пигменты данного типа отличаются низкой устойчивостью и светопрочностью. Тем не менее этот способ наиболее часто упоминается в рецептуре, так как он довольно прост и позволяет получать интенсивно окрашенные пигменты из любых красителей — как из водорастворимых, так и из гидрофобных.
Тип 5а	Этот вариант отличается от предыдущего тем, что вначале краситель экстрагируется из первичного сырья в растворе солей Аl, а затем к экстракту добавляют вышеупомянутые щелочи. Этот способ, очевидно, годится только для красителей, дающих с Аl³⁺хорошо растворимые комплексы, например для ализарина из марены, карминовой кислоты из кошенили, кермесовой кислоты из кермеса, лаккаевых кислот из гумми-лака. При взаимодействии растворимых комплексов красителей, свободных красителей (экстрагированных из сырья наряду с комплексами красителей) и щелочей в растворе протекают приблизительно те же процессы и образуются те же продукты, что и для типа 5. Однако, возможно, что природа лака для типов 5 и 5а будет отличаться. Пигменты типа 5а более стойки, чем пигменты типа 5, так как в первом случае краситель не контактирует с щелочью в процессе экстракции, а в процессе осаждения щелочь взаимодействует не со свободным красителем, а с его более прочным алюминиевым комплексом.
Тип 6	Если в концентрированный водный раствор красителя после его экстракции из первичного сырья добавить белковое связующее (рыбий клей или желатину), а затем прибавить раствор соли комплексообразующих катионов Аl или Sn, то вместо нерастворимого двойного комплекса «краситель-катион», как и для типа 3, образуются интенсивно окрашенные и растворимые тройные комплексные соединения «краситель- комплексообразующий катион-связующее». В этом случае связующее окрашивается так же, как текстильные волокна при протравном крашении. Такой способ применим только для водорастворимых красителей, а в качестве протравного комплексообразующего катиона используется только Аl³⁺, так как только этот катион дает растворимые тройные комплексы с красителем и связующим. При точном соблюдении рецептуры практически не образуются нерастворимые продукты, поэтому данный технологический тип широко применялся для приготовления высококачественных, интенсивно окрашенных, химически стойких и светопрочных цветных лаков.
Тип 7	Если в процессе получения пигмента типа 5 к щелочному экстракту вместо водного раствора солей комплексообразующих катионов добавить водный раствор желатины или рыбьего клея с этими же солями, то при взаимодействии ионизированных красителей (А), щелочей (Б), комплексообразующих катионов (В) и связующего (Г) одновременно образуются несколько продуктов: 1. Лак красителя с комплексообразующими катионами, как для типа З или 5 (при избытке А и В) 2. Тройной комплекс «краситель-комплексообразующий катион-связующее» (при избытке А и Г). 3. Нерастворимые гидрооксиды комплексообразующих катионов (при избытке Б и В). 4. Нерастворимое денатурированное связующее (при избытке Б и Г). Окрашенные продукты 1, 2 и денатурированное связующее осаждаются на поверхности частиц гидрооксидов в виде рыхлых, толстых, неоднородных пленок с неопределенным составом. Осадок тщательно промывается чистой водой до нейтральных рН, высушивается и используется как обычный пигмент. Пигменты данного типа окрашены довольно интенсивно и сравнительно дешевы, но обладают низкой химической стойкостью и светопрочностью. Они часто использовались для фальсификации высококачественных органических пигментов типа 3.
Тип 7а	Если в процессе получения пигмента по типу 5а к экстракту красителя добавить желатину или рыбий клей, а затем раствор щелочи, то образуется приблизительно такой же набор продуктов, как и в предыдущем типе. Однако поскольку краситель в этом случае меньше контактирует с щелочью, то пигмент получается более стойким и светопрочным, чем для типа 7. Данный способ применим только для красителей, дающих с катионом Аl хорошо растворимые комплексы.

lkmprom.ru

Красящие вещества придают цвет пищевым продуктам.

Наибольшее распространение получили каратиноиды — пигменты, которые придают плодам, овощам желтую, оранжевую, красную окраску. К ним относятся каротин, ликопин, ксантофилл и др.

Каротин обусловливает оранжевую окраску (морковь, абрикосы и др.). Ликопин придает красный цвет (томаты, яблоки), ксантофилл — желтую окраску (апельсин, яичный желток).

Хлорофилл — зеленый пигмент, окрашивает листья растений, овощи, некоторые плоды; растворяется в жирах.

Антоцианы — пигменты различной окраски, содержатся в кожице сливы, винограда, мякоти черники, брусники, свеклы. У антоцианов обнаружены бактерицидные свойства.

Хромопротеиды — пигменты, обусловливающие красную окраску мяса и мышечной ткани животных.

Красящие вещества нестойкие, они разрушаются при варке, жарении, кипячении и при порче продуктов. Изменение цвета продуктов — это сигнал о потере качества.

В относительно больших количествах содержатся в растительных маслах. Животные жиры также имеют характерную для них окраску, но красящих веществ в них меньше, а некоторые, например бараний и свиной жир, совершенно не окрашены. При получении растительных масел красящие вещества переходят в них из семян и сообщают сырому маслу ту или иную окраску. Окраска масла зависит от нескольких одновременно присутствующих красящих веществ. Наиболее известные красящие вещества масел — каротиноиды, хлорофилл, госсипол и их производные. Кроме таких красящих веществ, называемых пигментами, в жировых клетках растительных и животных организмов содержатся еще почти неокрашенные или даже бесцветные вещества, которые при окислении кислородом воздуха или при воздействии других реагентов становятся интенсивно окрашенными. Эти вещества называют хромогенами. Красящие вещества довольно легко разрушаются окислителями, например хлором, озоном, кислородом воздуха и др. Разрушаются они также от действия света, солнечных лучей и при нагревании масла. Адсорбенты, например отбельные земли и активированный уголь, хорошо поглощают красящие вещества. Этим широко пользуются в технике для отбелки масла.

Каротиноиды — органические вещества, окрашивающие жир в цвета от желтого до красного с разными промежуточными оттенками. Каротиноиды принадлежат к группе многоненасыщенных углеводородов терпенового характера. Их отличительной особенностью является наличие большого числа сопряженных двойных связей, которые обусловливают окраску. Каротиноиды содержатся в зеленых и желтых частях растений и во многих масличных семенах. Группа каротиноидов включает около 100 пигментов. Растворимость их в жирах невелика.

Каротиноиды подразделяют на собственно углеводородные соединения — каротины и кислородсодержащие производные (спирты, альдегиды, кетоны и др.) — ксантофиллы.

Каротины — желто-красные кристаллы ромбической формы без запаха и вкуса. Различают три вида каротинов а-, (3- и у-каротины, несколько отличающиеся друг от друга по химической структуре. Все они — циклические углеводороды, но число колец и их структура у различных каротинов не одинаковы. Они хорошо растворяются во многих органических растворителях, но несколько хуже в петролейном эфире, в воде и спирте нерастворимы. При каталитической гидрогенизации двойные связи каротинов насыщаются водородом, при этом происходит обесцвечивание масла. При щелочной рафинации каротины не разрушаются, так как они довольно устойчивы по отношению к щелочам при невысоких температурах. От действия света каротины теряют свою окраску. На этом основано обесцвечивание масел при длительном хранении на свету. В экстракционных маслах каротинов всегда больше, чем в форпрессовых.

В организме человека и животных из а-, В- и у-каротинов образуется витамин А. Наиболее распространен в природе В-каротин — С₄₀Н₃₆, в молекуле которого два кольца р-ионона и они расположены у обоих концов молекулы. Молекула р-каротина симметрична и может быть расщеплена на две молекулы витамина А. Превращение В-каротинов в витамин А в организме происходит в основном в стенках тонких кишок под действием особых ферментов:

В молекулах а- и у-каротинов — по одному Р-иононовому кольцу. Поэтому из каждой молекулы а- и у-каротинов образуется только по одной молекуле витамина А.

Ксантофиллы — твердые вещества цвета от желтого до красного. Они плохо растворяются в органических растворителях, но, в противоположность каротинам, хорошо растворяются в метиловом и этиловом спиртах. Ксантофилл куриного яичного желтка называют лутеином. В растениях ксантофиллы находятся как в свободном состоянии, так и в виде сложных эфиров жирных кислот (главным образом пальмитиновой кислоты). Ксантофиллы в отличие от каротинов очень легко поглощаются адсорбентами.

Хлорофилл — пигмент зеленого цвета, содержится в зеленых частях растений, а также в некоторых масличных семенах. Он окрашивает в зеленый цвет с различными оттенками некоторые растительные масла — конопляное, оливковое, рапсовое, соевое и др. Хлорофилл принимает непосредственное участие в ассимиляции растениями углекислоты воздуха. В листьях растений его содержится 0,6-1,2% (на сухое вещество). Хлорофилл состоит из двух веществ — синезеленого хлорофилла «a» (C₅₅H₇₂O_sN₄Mg) с температурой плавления 117 °С и желто-зеленого хлорофилла «р» (C₅₅H₇₀O₆N₄Mg) с температурой плавления 120 °С, находящихся в соотношении 3 : 1. В растениях хлорофилл «р» образуется из хлорофилла «а». Хлорофилл представляет собой зеленое кристаллическое вещество, разбухающее в воде и дающее в ней коллоидные растворы. Температура плавления его выше 100 °С. Хлорофилл хорошо растворяется в растительных маслах, спирте, эфире, ацетоне и несколько хуже в петролейном эфире. В воде он нерастворим. Хлорофилл частично удаляется из масел при щелочной рафинации и почти полностью адсорбируется отбельными землями. Его содержание в жирах невелико и зависит от условий переработки семян. Зеленый цвет хлорофилла в маслах иногда маскируется окраской, вызываемой каротиноидами.

Госсипол — токсичное вещество, которое содержится в семенах хлопчатника, в его жмыхе и шроте, а также находится в листьях, в коре корней и стеблей. Сам по себе госсипол желтого цвета, имеет кристаллическое строение и плавится при температурах 184, 199 и 214 °С в зависимости от полиморфной модификации. Молекула госсипола содержит два нафталиновых ядра, соединенных друг с другом непосредственно или через углеводородную цепь, две альдегидные группы и шесть гидроксилов. Госсипол растворим в метиловом и этиловом спиртах, эфире, ацетоне, хлороформе и пиридине. Он плохо растворяется в глицерине, петролейном эфире и нерастворим в воде. С анилином госсипол образует дианилингоссипол, нерастворимый в органических растворителях, в том числе в пиридине. Эта реакция служит для количественного определения госсипола в жирах, жмыхах и шротах. Для качественного определения этого пигмента пользуются цветными реакциями. Например, при действии крепкой серной кислоты смесь окрашивается в ярко-красный цвет, с водным раствором хлорного железа окраска становится оливково-зеленого цвета, а с хлорным оловом — пурпурно-красная.

Содержание госсипола в промышленных сортах семян хлопчатника — 0,14-2,5% к массе сухого и обезжиренного ядра. Однако в специально выращенных сортах семян хлопчатника может содержаться госсипола 0,002%. Содержащийся в жмыхе и шроте госсипол ухудшает их кормовые свойства.

Госсипол, который извлекается из семян, жмыха и шрота этиловым эфиром или 70%-ным водным ацетоном, называется свободным госсиполом. Содержание его, равное 0,15-0,2%, может вызвать сильное отравление. В сыром хлопковом масле госсипола находится 0,08-2,0%. В масле после щелочной рафинации остаются лишь незначительные следы продуктов изменения госсипола.

Связанным называют тот госсипол, который не извлекается из объектов этиловым спиртом или водным ацетоном, но может быть выделен горячим анилином. Но его нельзя считать определенным веществом, так как это большая группа соединений госсипола с белками, аминокислотами, фосфатидами и другими веществами. Содержание связанного госсипола в семенах — 0,05-0,3%, а в жмыхе и шроте — 0,2-1,6% в зависимости от способов и технологических режимов извлечения масла. Именно этот красящий пигмент придает маслу из семян хлопчатника темную окраску.

При хранении и переработке хлопковых семян, а также при хранении сырых хлопковых масел госсипол способен взаимодействовать со многими веществами семян и масел. Изменения этого пигмента могут произойти и в результате действия тепла и кислорода воздуха с образованием множества новых продуктов. Чем выше температура, тем многообразнее продукты этой реакции. При этом окраска госсипола становится более интенсивной с понижением числа нейтрализации, а токсичность продуктов изменения госсипола будет значительно ниже токсичности исходного вещества.

Хромогенные вещества — бесцветные вещества, содержащиеся в клетках семян растений и обладающие способностью при окислении

кислородом воздуха или при взаимодействии с некоторыми реагентами становиться сильноокрашенными. Они распространены не во всех жирах и при том в очень небольших количествах. Некоторые хромогены имеют большое физиологическое значение для растений.

Свойство хромогенов окрашиваться от воздействия некоторых реагентов используется в аналитической практике для определения природы жира. Окраска, возникающая под действием специального реагента, характерна лишь для одного какого-либо жира.

Сезамин входит в состав кунжутного масла. Это твердое вещество с температурой плавления 122,5 °С. Наличие сезамина обусловливает цветную реакцию на кунжутное масло (реакция Бодуэна) — красное окрашивание, возникающее при воздействии на кунжутное масло фурфурола и дымящей соляной кислоты.

Хромогены хлопкового масла дают возможность распознать его при нагревании масла с серой в растворе сероуглерода. Появление красной окраски в масле может быть обнаружено даже при наличии 1% хлопкового масла в исследуемом жире (реакция Гальфена).

Хромоген, входящий в состав жиров морских животных, под действием брома образует розовую окраску, в течение 40-60 мин. переходящую в устойчивую зеленую (реакция Тортелли и Яфе).

Красящие вещества в пищевых продуктах

Красящие вещества (пигменты) обусловливают цвет пищевых продуктов, который является одним из показателей качества товара. Пигменты разделены на следующие группы: хлорофилл, каротиноиды, флавоны, антоцианы, хромопротеиды и др.

Хлорофилл — зеленый пигмент, находится в овощах, плодах-в виде хлорофилла а, обладающего темно-зеленым цветом, и хлорофилла б, дающего светло-зеленую окраску.

Хлорофилл растворяется в жирах, при нагревании в кислой среде превращается в феофитин — вещество бурой окраски (наблюдается при варке плодов и овощей).

Каротиноиды — группа ненасыщенных углеводородов терпенового ряда с 40 атомами углерода в молекуле, находятся во

многих растительных продуктах. Все природные каротиноиды являются производными каротиноида ликопина, который содержится в плодах томатов, а также в некоторых плодах и ягодах и придает им красную окраску.

Каротины— изомеры ликопина — обусловливают оранжевую окраску моркови, абрикосов, цитрусовых, яичного желтка, являются провитамином А.

Желтую окраску продуктам дают каротиноиды: ксантофилл (яблокам, томатам, жиру кур, яичному желтку), капсантин (красному перцу), цитроксантин (кожице цитрусовых), зеаксантин (находится в кукурузе, желтках яиц и зелени, обладает 57% активности.

Флавоновые пигменты по своей химической природе относятся к гликозидам. Молекулы их состоят из остатков сахаров (глюкозы, галактозы, рамнозы) и аглюкона — производных флавона или оксифлавона (флавонола). Пигменты этой группы находятся в сухих чешуях лука (кверцетин), чае и других растительных продуктах, окрашивая их в желтый и оранжевый цвета.

Антоцианы относятся к гликозидам, в которых аглюконом являются антоцианидины. Антоцианы амфотерны, окраска их зависит от реакции среды. Эти пигменты придают плодам и овощам окраску от красной до темно-синей. Некоторые антоцианы приобретают синеватый оттенок при взаимодействии с оловом, при длительном нагревании разрушаются.

Хорошо изучены антоцианы: энин (кожицы винограда), идеин (брусники), керацианин (вишни), бетанин (столовой свеклы).

Хромопротеиды — пигменты, обусловливающие красную окраску крови и мышечной ткани животных, голубую окраску крови ракообразных и головоногих моллюсков.

Кроме красящих веществ, естественно находящихся в пищевых продуктах, при переработке и хранении в них могут образовываться темноокрашенные соединения — меланины, флобафены, меланоиднны и продукты карамелизации сахаров.

Некоторые пищевые продукты (кондитерские изделия, фруктовые воды и др.) получают окраску за счет внесения в них красителей, не обладающих токсическими и канцерогенными свойствами.

Для подкрашивания продуктов используют красители из естественного сырья — энокраситель (красный) из виноградных выжимок, хлорофилл (зеленый) и каротин (оранжевый) из растений, куркуму (желтый) из травянистого тропического растения куркумы, орлеан (оранжевый) из оболочек семян орлеанского растения, кармин (красный) из насекомого кошенили, индигокармин (синий) из растения индигоноски и синтетические красители — индигокармин (синий) и тартразин (желтый).

Смотрите также:

Обработка рыбы на предприятиях-заготовочных

Органолептический (сенсорный) метод исследования пищевых продуктов

Ароматические вещества в пищевых продуктах

Фенольные соединения в пищевых продуктах

Кислоты пищевых продуктов

Обработка мяса, птицы и субпродуктов на предприятиях-доготовочных

chudoogorod.ru

Красящие вещества — это… Что такое Красящие вещества?

Красящие вещества: природные, вещества, образуемые живыми организмами или содержащиеся в минералах. Используются в текстильной, пищевой, парфюмерной промышленности, в ковровом производстве и др. Из К. в. животного происхождения наиболее известны: Кармин — красный краситель, получаемый из тела самок червеца кошенили, Пурпур — красновато-фиолетовое К. в., содержащееся в пурпуровых железах морских брюхоногих моллюсков семейства иглянок, Сепия — серо-коричневая краска, получаемая из выделений т. н. чернильной железы морских головоногих моллюсков рода каракатиц. О К. в. растительного происхождения смотри в ст. Красильные растения; о неорганических природных — Краски минеральные.

Красуха
Крат Владимир Алексеевич

Смотреть что такое «Красящие вещества» в других словарях:

ВЕЩЕСТВА КРАСЯЩИЕ — вещества, применяемые в гидрогеологии в качестве индикаторов: флюоресцеин, эозин, эритрозин, флюорантон, красная конго для щелочных и нейтральных вод; метиленовая синька, анилиновая синяя, понсо красная 2R для кислых вод. Они употребляются для… … Геологическая энциклопедия
Вещества красящие — Вещества красящие – вводят в композицию для придания изделию необходимого колера. В производстве пластмасс используют неорганические пигменты – охру, мумию, сурик, умбру, ультрамарин, оксид хрома и др. и органические – нигразин, хризоидин.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Специальные химические вещества — Специальные химические вещества химические вещества, предназначенные для использования в ходе оперативно розыскных мероприятий и снаряжения средств пассивной охраны (химловушек), а также для нанесения на предметы с целью отслеживания их… … Википедия
Пигмент — Красящие вещества на прилавке рынка в Гоа, Индия Пигмент (лат. pigmentum краска) компонент наполненных композиционных материало … Википедия
Пигмент (технология) — Красящие вещества на прилавке рынка в Гоа, Индия. Пигменты компоненты наполненных композиционных материалов, придающие материалам непрозрачность, цвет, противокоррозионные и другие свойства. Слово пигмент может иметь несколько оттенков значений.… … Википедия
Пигменты и технология пигментов — Красящие вещества на прилавке рынка в Гоа, Индия. Пигменты компоненты наполненных композиционных материалов, придающие материалам непрозрачность, цвет, противокоррозийные и другие свойства. Слово пигмент может иметь несколько оттенков… … Википедия
Пигменты (технология) — Красящие вещества на прилавке рынка в Гоа, Индия. Пигменты компоненты наполненных композиционных материалов, придающие материалам непрозрачность, цвет, противокоррозионные и другие свойства. Слово пигмент может иметь несколько оттенков значений.… … Википедия
Жёлчные пигменты — красящие вещества, входящие в состав жёлчи и в небольших количествах присутствующие в крови и тканях. Главные Ж. п., обнаруженные в жёлчи (См. Жёлчь) человека и плотоядных животных: зелёный Биливердин и красновато жёлтый Билирубин. В… … Большая советская энциклопедия
Краски органические естественные* — Красящие вещества весьма распространены в природе и многие естественные органические К. до сих пор употребляются в больших количествах в красильном и ситцепечатном деле. Наибольшее количество красящих веществ извлекается из растений; пигмент… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Краски органические естественные — Красящие вещества весьма распространены в природе и многие естественные органические К. до сих пор употребляются в больших количествах в красильном и ситцепечатном деле. Наибольшее количество красящих веществ извлекается из растений; пигмент… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

dic.academic.ru

КРАСЯЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Все химические соединения, обладающие цветом и способные окрашивать другие тела, называются красящими веществами. Красящие вещества делятся на красители и пигменты.

Красители — это красящие вещества, хорошо растворимые в воде или других обычных растворителях (масло, спирт, бензол и др.), красители широко используются для окраски тканей, стекол и прозрачной пластмассы.

Пигменты — красящие вещества, практически не растворимые в воде и других растворителях; они применяются при изготовлении печатных, художественных и малярных красок.

Пигменты и красители в зависимости от их происхождения могут быть природными и искусственными, от химического состава — неорганическими и органическими.

Для изготовления печатных красок используют искусственно полученные пигменты и красочные лаки, которые вырабатывают из органических красителей.

Пигменты должны иметь определенную цветовую характеристику и обладать способностью образовывать интенсивные краски при невысокой своей концентрации. Степень дисперсности (средний диаметр частиц) пигментов должна быть такой, чтобы краска была устойчивой и не расслаивалась (пигмент не должен оседать на дно тары).

Светостойкость пигментов, т. е. устойчивость их цвета к длительному воздействию света, должна быть высокой. В особенности это относится к пигментам для красок, которыми печатают плакаты, географические карты и другую продукцию, подвергающуюся воздействию света.

Неорганические пигменты

Неорганические пигменты — это цветные и белые водонерастворимые соли или окислы некоторых металлов, а также металлы в высокодисперсном состоянии.

Цветные неорганические пигменты обладают большой светопрочностью. термостойкостью, просты в получении и поэтому дешевы, но менее интенсивны, чем органические. Поэтому для изготовления печатных красок используют только несколько искусственно полученных неорганические пигментов белого цвета, синий пигмент милори, металлические.

Белые пигменты должны быть чисто белого цвета, иметь достаточно высокую степень дисперсности, быть химическиi нейтральными, светостойкими, не растворяться в воде и маслах, спирте и других обычных растворителях.

Ассортимент этих пигментов обеспечивает возможность получения белых красок от прозрачной до сильно кроющей. Белые пигменты в отдельнм случаях применяются в качестве наполнителей в цветных красках.

Наиболее часто используют следующие белые неорганические пигменты:

1. Гидрат окиси алюминия А1 (ОН)³ — белый мягкий порошок с высокой степенью дисперсности; со связующим образует прозрачные белила, которые обладают хорошими печатно-техническими свойствами.

2. Сернокислый барий (бланфикс) BaS04 — со связующими образует почти прозрачную краску; отличается высокой стойкостью к свету, кислотам, щелочам и другим реактивам.

3. Цинковые белила (окись цинка ZnO) — мягкий порошок чистого белого цвета. Окись цинка образует со связующими кроющую краску. С некоторыми пигментами цинковые белила вступают во взаимодействие и вызывают изменение цвета. Цинковые белила используют для разбеливания цветных красок, изготовления красок для печатания по цветному фону и др.

4. Титановые белила (двуокись титана Ti02) имеют чистый белый цвет. Отличаются высокой стойкостью к различным химическим реагентам. Со связующим этот пигмент образует сильно кроющую краску, которую применяют для печатания на переплетных крышках по цветному фону.

Цветные неорганические пигменты содержат металлы. Синий пигмент милори содержит железо.

Это мелкодисперсный легкий порошок; образует прозрачные и высокоинтенсивные краски. Пигмент нестоек к щелочам, поэтому красками, содержащими милори, нельзя печатать обертки для мыла, упаковки для стиральных порошков, этикетки для химических щелочных веществ и др.

Милори используют для приготовления синих красок и в качестве подцветок черных красок. Этот пигмент хороший катализатор, ускоряющий, химический процесс пленкообразования, поэтому краски, содержащие милори, быстро закрепляются на оттисках.

Металлические пигменты — порошки в виде чешуек, полученные механическим измельчением металлов или сплавов.

«Золотые» пигменты получают из сплава меди и цинка, «серебряные» — из алюминия. Со связующим они образуют кроющие краски с высоким блеском. Используются пигменты для приготовления красок, припудривания свежеотпечатанных оттисков и приготовления переплетной фольги для тиснения.

Получают пигменты путем измельчения металлической фольги в ступах с последующей полировкой и покрытием парафином.

Однако со временем металлические пигменты окисляются на воздухе, темнеют и теряют блеск, несмотря на тонкий парафиновый слой.

Органические пигменты и красочные лаки

Искусственные цветные неорганические пигменты обладают ярким цветом, большой свето- и термостойкостью. Они широко использовались в производстве печатных красок до конца прошлого XIX столетия. Однако многие из этих пигментов имеют высокую плотность, в результате чего забиваются печатные формы.

На смену неорганическим пигментам пришли органические пигменты и красочные лаки, котрые отличаются богатым ассортиментом различных цветов, высокой степенью дисперсности, большой интенсивностью, стойкостью к действию света, воды и др.

Тот или иной цвет органических красящих веществ является результатом избирательного поглощения световых лучей видимой части спектра.

В полиграфии используют красящие следующие вещества: азокрасящие, арилметановые, ксантеновые, фталоцианиновые и др.

Красящие вещества, применяемые в полиграфии, делятся на три группы:

1) пигменты;

2) красители кислотные;

3) красители основные.

Органические красители широко используют для изготовления печатных красок. Это, в основном, азопигменты (желтый, оранжевый, красный цвета) и фталоцианиновые (зеленые, голубые, синие).

Пигмент обладает хорошей стойкостью к свету, воде, щелочам и кислотам, придает краскам хорошие печатно-технические свойства.

При воздействии на кислотные и основные красители соответствующими осадителями, их переводят в нерастворимые соединения – красочные лаки, которые применяют для изготовления печатных красок.

Процесс получения красочного лака состоит из следующих операций:

1) растворение красителя в воде;

2) действие осадителем, в результате чего происходит обменная реакция с образованием нерастворимой в воде соли – красочного лака.

Наиболее часто для изготовления цветных красок используются красочные лаки: основной розовый, основной синий К, основной зеленый, основной ярко-зеленый, основной фиолетовый и др.

Для триадных красок при многокрасочной печати используют пигмент желтый прозрачный О, красочный лак рубиновый СК и пигмент голубой фталоцианиновый Б43У, так как они дают наиболее полный цветовой охват при печатании.

Флуоресцентные красочные лаки

Для изготовления красок, предназначенных для печатания рекламы, открыток, пригласительных билетов и т.д., используют дневные флуоресцентные красочные лаки. Яркость этих красок, по сравнению с обычными, значительно выше.

Черный пигмент — сажа

Пигментом для изготовления черных красок служит сажа, которая обладает интенсивным чёрным цвётом, исключитёльной свето- и химической стойкостью к различным реактивам и способностью образовывать со связуюшим кроюшие краски. Большое преимущество этого пигмента — химическая инертность и сравнительно низкая его стоимость.

Однако сажа имеет и некоторые отрицательные свойства. Тонкие слои, краски имеют коричневые или зеленоватые оттенки, для устранения которых в черные краски вводят подцветку – пигмент синего или фиолетового цвета.

Сажа состоит из углерода, содержание которого достигаает 88 — 90%, небольшого количества кислорода, водорода и других элементов.

Для изготовления полиграфических красок используется главным образом сажа, которая является продуктом неполного cгopания природных газов. В зависимости от способа получения она может быть канальной или печной.

При изготовлении красок в основном примеряется канальная сажа.

students-library.com

Красящее вещество Википедия

Пряжа, сохнущая после крашения

Краси́тели — химические соединения, обладающие способностью интенсивно поглощать и преобразовывать энергию электромагнитного излучения в видимой и в ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и применяемые для придания этой способности другим телам. Термин «краситель» своим происхождением обязан А. Е. Порай-Кошицу^[1]^[2] и было введено им в научную терминологию в 1908 году.

Отличительная особенность красителя — способность за счёт капиллярных и диффузионных процессов пропитывать окрашиваемый материал (например, текстиль, бумагу, мех, волосы, кожу, древесину, пищу — пищевые красители) — и давать цвет по всему его объёму, фиксируясь тем или иным способом на активных центрах.

Термины «краситель» и «пигмент», хотя часто и используются как равнозначные, обозначают чётко различающиеся понятия. Красители растворимы в красильной среде (растворителе), а пигменты нерастворимы. В процессе окрашивания красители проникают внутрь материала и образуют более или менее прочную связь с волокнами; при использовании пигментов связь с окрашиваемым материалом обеспечивает связующее, а не пигменты. В красках цветообразующие агенты (в данном случае — пигменты) находятся в связующем (олифе, нитроцеллюлозе и др.), и свойства краски (за исключением цвета) зависят больше от связующего, чем от пигмента. Красители обычно — органические вещества; пигменты большей частью — мелисперсные порошки неорганических веществ, часто, оксидных соединений.

ru-wiki.ru

Пигмент — Википедия

Красящие вещества на прилавке рынка в Гоа, Индия

Пигме́нт (лат. pigmentum — краска) — компонент наполненных композиционных материалов, придающий материалам непрозрачность, цвет, противокоррозионные и другие свойства. Частая ошибка — использовать его как синоним красителя. Хотя термины «краситель» и «пигмент», часто используются как равнозначные, понятия чётко различаются — красители растворимы в красильной среде (растворителе), а пигменты нерастворимы.Различают природные минеральные пигменты (неорганические компоненты красок) и биологические пигменты (биохромы — природные в составе живых организмов).

Классификация пигментов и их примеры приведены в ГОСТ 19487-74:

Неорганический пигмент (Ндп. Минеральный пигмент): Окрашенное дисперсное неорганическое вещество, нерастворимое в дисперсионных средах и способное образовывать с пленкообразующим защитное, декоративное или декоративно-защитное покрытие

Природный неорганический пигмент (Ндп. Земляной пигмент): Неорганический пигмент, полученный путём измельчения, обогащения, термической обработки горных пород и минералов.

Синтетический неорганический пигмент: Неорганический пигмент, полученный в результате химических реакций.

Органический пигмент. Пигмент, полученный в результате органического синтеза.

Металлический пигмент: Неорганический пигмент, представляющий собой порошок металла или сплава металлов.

Эффектный пигмент. Специальный пигмент, применяющийся для получения различных декоративных эффектов покрытия, например, перламутрового свечения, интерференции, «хамелеон».^[1]^[2]

Противокоррозионный неорганический пигмент: Неорганический пигмент, способствующий уменьшению или предотвращению коррозии.

Противообрастающий неорганический пигмент: Неорганический пигмент, предотвращающий обрастание в воде окрашенной поверхности морскими организмами.

В технологии лакокрасочных материалов пигментами называют высокодисперсные неорганические или органические, нерастворимые в дисперсионных средах вещества, способные образовывать с плёнкообразователями защитные, декоративные или декоративно-защитные покрытия.

Растворимые вещества, способные окрашивать другие материалы, называют красителями. В ГОСТ 28246-2006_ краситель для лакокрасочного материала: Природное или синтетическое вещество, придающее желаемый цвет лакокрасочному материалу, в котором оно растворено.

Белые: диоксид титана, оксид цинка, литопон, свинцовые белила. Последние практически вытеснены титановыми белилами, которые представляют собой диоксид титана в смеси с баритом или цинковыми белилами, а затем диоксидом титана. Цинковые белила имеют желтоватый оттенок и уступают титановым по стоимости.
Чёрные: технический углерод, (сажа), Представляет собой углерод (до 99%) кристаллической структуры, обладает высокой красящей способностью, высокой дисперсностью, химически инертен и имеет гидрофобный характер., чёрные железооксидные пигменты — природные или синтетические смешанные оксиды двух- и трёхвалентного железа — FeO-Fe₂O₃ имеют высокую красящую способность., черни — углерод аморфной структуры, получаемый прокаливанием без доступа воздуха различного органического сырья животного и растительного происхождения.
Цветные неорганические пигменты:
- жёлтые железооксидные пигменты, охра, сиена, представляют собой гидроксиды железа Fe³⁺ (FeO(OH)), содержащие до 20 % алюмосиликатных и других примесей.

Органические пигменты: азопигменты, фталоцианиновые пигменты, полициклические пигменты
Пигменты — металлические порошки: алюминиевая пудра, цинковая пыль, порошки меди и бронзы, порошки нержавеющих сталей, титана, никеля, хрома, дисульфид олова (муссивное золото), серебрянка

Пигменты являются твёрдыми компонентами композиционных лакокрасочных материалов — красок, эмалей, грунтовок, шпатлёвок и порошковых композиций.

Введение пигментов в лакокрасочные материалы является основным методом регулирования декоративных свойств покрытий — цвета и непрозрачности (укрывистости).

Пигмент придаёт укрывистость пигментированному материалу в том случае, если его показатель преломления выше показателя преломления плёнкообразователя. Чем больше разница в показателях преломления пигмента и плёнкообразователя, тем больше укрывистость такого пигментированного материала. Кроме того, важна форма частиц пигмента, например, пластинчатая форма частиц пигмента даёт большую укрывистость, чем игольчатая или сферическая.

Введение пигментов и наполнителей позволяет регулировать и другие важнейшие свойства композиционных материалов — деформационно-прочностные, изолирующие, противокоррозионные, адгезионную прочность, а также получать покрытия со специальными свойствами — электропроводящие, электроизолирующие, теплостойкие, огнезадерживающие и т.д Наряду с пигментами для наполнения полимерных покрытий применяют наполнители

Физические свойства: кристаллическая структура , показатель преломления , цвет, плотность, твёрдость, форма и размер частиц (дисперсность), удельная поверхность, насыпная плотность, растворимость.
Химические свойства: рН водной вытяжки, стойкость к воде и химическим реагентам, реакционная способность, кислотно-основные свойства поверхности.
Физико-химические свойства: смачиваемость (гидрофильность или олефильность), плотность и прочность упаковки частиц в агрегатах, адсорбционная способность поверхности, фотохимическая активность, светостойкость, фототропность, способность изменять электродный потенциал поверхности (пассивирующее действие).
Технологические свойства: укрывистость, красящая способность (интенсивность), маслоёмкость, диспергируемость, критическое объёмное содержание, структурирующая способность, атмосферостойкость, совместимость с другими компонентами системы.

↑ Толмачёв И.А., Петренко Н.А. Пигменты и их применение в красках. — Москва: Пэйнт-Медиа, 2012. — С. 56. — 104 с. — ISBN 978-5-902904-10-6.
↑ Каверинский В.С., Каверинский Д.В. Инновационные пути создания новых цветовых и оптических эффектов (рус.) // Лакокрасочные материалы и их применение : журнал. — 2017. — № 11. — С. 38-42. — ISSN 0130-9013.

Орлова О. В., Фомичева Т. Н. Технология лаков и красок. — Химия, 1990.
Яковлев А. Д. Химия и технология лакокрасочных материалов. — Химия, 1989.
Индейкин Е. А., Лейбзон Л. Н., Толмачев И. А. Пигментирование лакокрасочных материалов. — Химия, 1986.
Ермилов П. И., Индейкин Е. А., Толмачев И. А. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы. — Химия, 1987.
Беленький Е. Ф., Рискин И. В. Химия и технология пигментов. — Химия, 1974.

ru.wikipedia.org

Красящие вещества – Красящие вещества, пигменты, их виды, применение, свойства и характеристики