Pendidikan Sains Aplikatif, Matematika Menarik dan Karya Ilmiah

Aplikasi Kimia : Pewarna

Daya tarik besar tekstil terletak pada warna dan cara warna digunakan untuk menciptakan efek bermotif. Warnadibuat  dengan proses pencelupan, yang dalam bentuknya yang paling sederhana melibatkan pencelupan kain dalam larutan zat warna dalam air. Efek berpola diperoleh dengan menerapkan pewarna selektif pada kain, misalnya dengan pencetakan rol. Jumlah zat warna yang dibutuhkan sangat kecil, namun produksi dan aplikasinya memerlukan keahlian yang cukup. Perubahan cara menghasilkan pewarna pada abad kesembilan belas memperjanjikan industri kimia berbasis sains modern.


 Pewarna alami
Pewarna yang diperoleh dari produk alami, seperti tanaman dan serangga yang telah digunakan untuk efek dekoratif dan sebagai simbol status selama ribuan tahun. Warna ungu yang berasal dari moluska, 6,6'-dibromoindigo, yang juga disebut Tyrian ungu, sangat luar biasa karena tahan luntur terhadap cahaya dan pencucian; Ini juga merupakan tanda penting perbedaan sosial. Biru biblikal yang terkait memiliki makna religius yang besar di antara orang Yahudi yang taat. Di Cina, kaisar dan permaisuri mengenakan warna kuning, wanita kekaisaran violet, dan biru adalah bangsawan kelas satu. Penjelajah Amerika menemukan banyak pewarna alami, terutama kayu bakar, yang sebelumnya tidak dikenal di Eropa. Penduduk asli Amerika, seperti Navajo dan Hopi, adalah pencandu yang sangat terampil. Di Eropa biru yang diekstraksi dari pabrik woad digunakan untuk hiasan, melalui pewarnaan kulit dan kemudian pencelupan tekstil.

Pada abad keenam belas pewarna memainkan peran utama dalam sejarah politik dan ekonomi karena negara-negara Eropa bersaing untuk mendapatkan sumber warna baru dan rahasia penerapan warna alami. Indigo tinctoria yang menghasilkan nila biru lebih terang dari pada bunga woad tiba di Eropa dari India dan Timur. Indigo dan merah yang dikenal sebagai madder, diperoleh dari akar tanaman madder, adalah zat warna alami yang paling penting. Indigo digunakan dalam pewarnaan kimono  di Jepang. Madder adalah basis dari merah Turki yang berapi-api. Raja Inggris George II memilih nila untuk warna seragam angkatan laut Inggris (karena itu disebut "Angkatan laut biru tua" ).

Nila adalah pewarna tong, yang berarti bahwa warna itu pernah diterapkan di tong khusus. Nila dan pewarna tong lainnya tidak larut dalam air. Dalam pencelupan, nila diubah, atau dikurangi, menjadi bentuk putih, yang larut. Benang atau kain kemudian dicelupkan ke dalam tong berisi zat warna yang yang telah berkurang, yang pada saat meninggalkan tong itu teroksidasi di udara kembali menjadi biru. Warna ungu kekuning-kuningan dan biru bibel juga pewarna tong. 

Pewarna, Industri, dan Ilmu Pengetahuan
Zat pewarna merupakan pusat Revolusi Industri pertama, dari akhir abad kedelapan belas, berdasarkan produksi dan perdagangan tekstil.
akar kimia didorong untuk menyelidiki komposisi pewarna alami. Mereka mengekstrak pewarna itu dengan merah dan memberinya nama ilmiah alizarin. Pewarna juga memainkan peran penting dalam Revolusi Industri kedua, dimulai sekitar tahun 1870, ketika pencarian pewarna sintetis mengarah pada pengembangan industri berbasis sains.
 
Tempat warna di industri tekstil
Pewarna sintetis modern pertama ditemukan di London pada tahun 1856 oleh ahli kimia William Henry Perkin saat ia masih remaja. Produknya pertama kali dijual sebagai ungu Tyrian, tapi dari tahun 1859 di atasnya dikenal sebagai ungu muda, dari kata Prancis untuk bunga mallow. Itu terbuat dari tar batubara, produk limbah dari proses gasifikasi batubara. Produk benzene telah dikonversi dalam tiga tahap menjadi pewarna. Guru Perkin adalah ahli kimia Jerman August Wilhelm Hofmann, yang memulai penelitian untuk mengidentifikasi unsur-unsur kimia dari pewarna batubara-tar atau "anilin" yang baru. Kimiawan di Jerman sangat berkembang saat ini, dan banyak orang Jerman pergi ke Inggris untuk bekerja di industri pewarna sintetis yang baru. Dimulai pada pertengahan 1860-an, mereka kembali ke rumah, dipersenjatai dengan sains dan teknologi terbaru. Industri ini segera pindah ke Jerman dan Swiss. 
Yang significant adalah produksi alizarin merah buatan (tahun 1869), terutama di Jerman, dan nila (1897), hanya di Jerman. Produk sintetis ini menghancurkan monopoli perdagangan dengan pewarna alami dengan menggeser budidaya madder dan indigo skala besar. Pewarna baru lainnya tidak memiliki analog di alam. Pada tahun 1875 zat kimia pewarna Otto N. Witt mengajukan teori warna dan konstitusi yang masih digunakan untuk menjelaskan bagaimana pengaturan atom tertentu, yang disebut kromofor, menimbulkan warna. Kelompok lain yang disebut auxochromes memungkinkan ikatan serat dan memodifikasi warnanya.

Perkembangan industri pewarna sintetis menyebabkan munculnya kimia organik klasik. Aplikasinya di industri sangat pesat. Dari akhir abad kesembilan belas zat antara yang digunakan dalam pembuatan pewarna sintetis digunakan untuk membuat produk farmasi seperti aspirin. Beberapa pewarna sintetis menunjukkan sifat bakterisida; Mereka disebut pewarna obat. Sulfonamida, obat-obatan yang diperkenalkan pada tahun 1930an, didasarkan pada penelitian terhadap zat warna dan zat antaranya. Pewarna kurang cepat membuat fotografi berwarna menjadi mungkin. Indigo tidak cepat menyala dan mencuci, dan segera memberi efek pudar. Sejak tahun 1960-an properti itu telah digunakan untuk keuntungan dalam pakaian denim. Industri kimia A.S. yang modern muncul pada tahun 1915, saat persediaan zat warna terputus oleh Jerman, yang mewajibkan pewarna dan zat antara untuk keperluan militer, termasuk pembuatan bahan peledak, dan juga oleh blokade Inggris untuk pengiriman Jerman. Dari tahun 1970an industri turunan kemudian menurun di Eropa dan Amerika Serikat, sebagian karena kesulitan lingkungan menghadapi produsen pewarna, seperti pencemaran air permukaan.


Pembuatan Warna TerakhirWarna tahan luntur penting dalam tekstil. Ini adalah ukuran seberapa baik pewarna menempel pada kain (substrat). Pada awal 1900-an kelas baru pewarna timah-batubara, yang dikenal sebagai indanthrenes, ditemukan. Beberapa indanthrenes biru mengesampingkan nila, karena mereka lebih cepat bercahaya dan mencuci, dan lebih cerah. Yang paling penting dari pewarna ini, yang dikenal sebagai pewarna vat, adalah vat giok hijau.
Pewarna mordan adalah zat yang hanya bisa dioleskan dengan zat penguat, atau mordan. Agen pengatur sering merupakan senyawa logam, terutama kation yang membentuk kompleks koordinasi. Alizarin adalah pewarna mordan, dan dengan berbagai senyawa logam, ini memberi berbagai warna. Pewarna sintetis pertama yang menempel pada kain tanpa kebutuhan untuk mordant adalah pewarna benzidine, ditemukan pada tahun 1880-an. Namun, di awal abad ke-20 beberapa dari mereka ditemukan menyebabkan kanker kandung kemih. Pembuatannya dihentikan pada awal tahun 1970an. Pada tahun 1956 ahli kimia di Imperial Chemical Industries (ICI) di Inggris mengumumkan zat warna pertama yang terikat secara kimiawi dengan kain; Pewarna serat-reaktif ini memastikan tahan luntur yang besar.
 
Pewarna biasaPewarna fluoresen, atau agen pemutih, mengubah tampilan abu-abu atau kuning kusam dari kain putih yang telah dicuci berkali-kali. Mereka melakukan ini dengan menyerap sinar ultraviolet (UV) dan menyalakan kembali energi yang diserap sebagai fluoresensi di wilayah biru spektrum. Ini "blueing" membuat kain terlihat lebih putih dan lebih cerah. Pewarna fluoresen juga digunakan sebagai pelacak untuk mengikuti limbah dan sumber air yang terkontaminasi, dan penting dalam deteksi kimia untuk pengembangan obat.
Berbagai pewarna alami dan sintetis digunakan untuk mewarnai bahan makanan. Jeruk Florida, seringkali warna hijau alami saat matang, kadang-kadang dicelup oranye dengan pewarna sintetis. Karena beberapa pewarna sintetis menyebabkan penyakit, penggunaannya dibatasi, atau dikecualikan, bahkan dalam pewarnaan tekstil. Di Amerika Serikat, Obat Murni, Obat-obatan, dan Kosmetik memungkinkan Food and Drug Administration (FDA) mengendalikan zat warna dalam makanan. Inilah sebabnya mengapa pewarna ini diberi nama dengan awalan FD & C atau External D & C.
Pewarna rambut terdiri dari dua jenis: permanen dan semipermanen. Pewarnaan permanen dibuat dengan pewarna sintetis, diaplikasikan dengan hidrogen peroksida yang pertama memutihkan pigmen melanin alami. Pewarna semipermanen umumnya dibuat dengan ekstrak nabati, seperti henna, mantel yang menembus batang rambut. Ada sejumlah pertanyaan tentang keamanan pewarna rambut sintetis, karena beberapa produk yang dikandungnya menyebabkan kanker.
Pewarna telur Paskah adalah pewarna alami yang bisa ditemukan di sekitar rumah. Mereka termasuk biru dari daun kubis atau blueberry, jeruk dari kulit kuning, merah dari cranberry atau raspberry, hijau pucat dari daun bayam, dan kuning muda dari kulit jeruk atau lemon. Pewarna sering memiliki warna yang berbeda dalam larutan asam dan basa. Hal ini memungkinkan mereka untuk digunakan sebagai indikator asam-basa. Banyak pewarna digunakan sebagai noda biologis.
 

No comments:

Post a Comment