colorante naranja

OBTENCION DEL COLORANTE (NARANJA II)

I. INTRODUCCION

Los colorantes han sido ampliamente utilizados en la preparación de alimentos y bebidas y

continúan haciendo a nivel mundial una contribución significantes en la preparación y

procesamiento del mismo. Asimismo, antes del desarrollo de la industria de colorantes de

síntesis, el teñido de las fibras se hacía con plantas conteniendo colorantes naturales, las

que eran cultivadas a gran escala constituyendo una importante fuente de ingresos para los

países productores.

A pesar de su importancia económica, a pesar del “boom” actual de la “vuelta a lo natural”,

la industria de los colorantes naturales no ha alcanzado aun en nuestro país el desarrollo

que debía esperarse de un país poseedor de una gran biodiversidad

La importancia de los colorantes naturales en la industria textil desapareció con el uso

ahora ya extendido de los colorantes sintéticos empleados en distintas fibras, pero durante

los últimos 10 años, el uso de los colorantes naturales en el ámbito mundial se ha

incrementado en forma casi explosiva, debido a la exigencia de su uso en las industrias

alimenticias, farmacéuticas y cosméticas establecidas por las legislaciones de los diferentes

países; recientemente al encontrarnos en la era ecológica, el uso de colorantes naturales en

las industrias de cuero y textil ha iniciado ya su aplicación.

El creciente uso de estos colorantes, ha dado como resultado el incremento de la demanda

generando en algunos casos problemas de abastecimiento en el mercado mundial. Los

colorantes naturales han tenido mucho auge debido a su biodegradablilidad y a su baja

toxicidad, dichos colorantes se emplean tanto para el teñido de fibras naturales o sintéticas,

especialmente en Latinoamérica en las artesanías de los pueblos indígenas y también en la

industria de alimentos.

Uno de los objetivos es estudiar los colorantes naturales empleados por los artesanos

mexicanos para que éstos se puedan mejorar sus métodos de aplicación, su solidez y ser

presentados como opción para solucionar problemas de salud de aquellas personas alérgicas

a los materiales y colorantes sintéticos.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

II COLORANTES:

2.1 Definición:

Se denominan colorantes a las sustancias que aplicadas a un determinado

substrato, se fijan a él y le dan color, o sea presentan la propiedad de absorber

selectivamente una parte de la radiación recibida reflejando por consiguiente la

complementaria.

2.2 Clasificación:

Además de clasificarlos generalmente como colorantes naturales y sintéticos, se

puede clasificar por su estructura química, y su uso.

2.2.1. Por Su Estructura Química:

Esta clasificación se basa en las teorías clásicas del color y en el concepto de

grupos cromóforos, modificados en algunos casos por el tipo de sistemas de

anillos orgánicos, existentes en la molécula. Entre los principales grupos de

colorantes se tiene los siguientes: colorantes nitrosados, colorantes nitrados,

colorantes azoicos, colorantes azometino, colorantes sulfurados, colorantes

de hidroxicetona, colorantes de antraquinona y afines.

2.2.2. Por Su Uso:

Según esta clasificación tenemos los siguientes:

a) Colorantes para textiles y fibras en general, entre estos se

encuentran los colorantes naturales y sintéticos, directos, a la tina, para

mordiente, etc.

b) Colorantes para alimentos, medicamentos y cosméticos, estos

pueden ser materias colorantes orgánicas sintéticas, naturales (origen vegetal

o animal), colorantes inorgánicos (origen mineral o sintético).

c) Colorantes para cerámicas y vidrio, deben ser resistentes a

elevadas temperaturas que intervienen en la fabricación del vidrio y objetos

de cerámica. Solo existen algunos que cumplen con estos requerimientos y

que además son los suficientemente estables, baratos y no volátiles para

poder usarlos como colorantes, de ellos algunos óxidos, sulfuros, silicatos,

fosfatos y aluminiatos cumple las exigencias.


COLORANTES NATURALES:

Son todas aquellas materias colorantes que se extraen directamente de la naturaleza, ya sea

de minerales, animales o vegetales, estos últimos en mayor cantidad. Las materias

colorantes naturales, excepto unas cuantas (por ejemplo, el índigo, curcumina, la berberina,

la croceína y al purpura) son combinaciones que solo contienen carbono, hidrogeno y

oxigeno.

1. Colorantes de Origen Animal, se tiene: cochinilla, kermes, amarillo índigo, sepia,

púrpura.

2. Colorantes vegetales; estos colorantes están contenidos en las distintas partes de los

vegetales: Raíces, ramos, hojas, flores, frutos.

III MATERIAS PRIMAS

- Anilina sustituida (acido sulfonilico)

Reactivos:

- Β-Naftol en NaOH

-NaOH

-NaNO

-ác.sulfonílico

-HCl

-NaCl

IV PROPIEDADES QUIMICAS Y FISICAS

Aspecto: sólido naranja

Olor característico

Punto de fusión: 164°C

PM: 350.33g/mol

Concentrac iones :

C=54 .85%, H=3 .16%, N=8%, Na=6 .56%, O=18 .27%,

S =4.15%


pH = Ambar a naranja=7.4 – 8.6

Naranja a rojo = 10.2 – 11.8

V MÉTODOS O TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN

Proceso De Diazoación O Nitratación.

Proceso De Copulación O Acoplamiento.

Proceso De Cromatoplaca

VI MODELOS Y ECUACIONES TERMOQUÍMICAS


VII CINÉTICA DE REACCIÓN

El fenómeno de tintura involucra difusividad interna y externa y velocidades de adsorción y

reacción como se muestra en la siguiente figura. Las moléculas de colorante deben pasar

del baño de tintura a la interfase formada por el baño y la fibra, etapa conocida como

difusividad externa, enseguida, el colorante debe atravesar la interfase hasta llegar a la

superficie de la fibra, a esta etapa se le denomina difusividad interna, una vez ahí comienza

el proceso de adsorción de las moléculas por la fibra, la rapidez con que se adsorbe se

conoce como velocidad de adsorción, una vez adsorbidas las moléculas de colorante

comienza la interacción del colorante con los sitios activos de la fibra mejor conocida como

la etapa de reacción dicha rapidez se interpreta como la velocidad de reacción. Todos estos

procesos consumen un tiempo determinado, y el proceso que más tarde se le considera

como el paso controlante del proceso de difusión o del proceso de reacción.

Los químicos y coloristas textiles saben que existen tres formas o métodos de cómo los

colorantes pueden ser retenidos por las fibras:

1. Adsorción Física: Las mismas fuerzas con las cuales se atraen los colorantes a la fibra,

inicialmente son suficientemente fuertes para retener las moléculas y resistir los

tratamientos subsecuentes de lavado.

2. Adsorción Mecánica: Consiste en la formación de materiales y pigmentos insolubles

libres de la solubilidad química con que fueron difundidos en la fibra.

3. Reacción en Fibra: Aquí las moléculas o iones de colorante no pierden todos sus grupos

funcionales solubles después de ser difundidos dentro de las fibras, pero en las condiciones

correctas reaccionan y se enganchan así mismo por enlaces químicos covalentes a las

moléculas largas de la fibra formando nuevas derivaciones de color en las fibras. El número

pequeño de grupos funcionales solubles es totalmente inadecuado y causa que las nuevas

moléculas grandes se disuelvan en agua.

En el teñido de fibras de celulosa pueden ser considerados los siguientes pasos por orden de

aparición.. Difusión de las moléculas de colorante de la fase acuosa (solución) a la interfase

celulosa-solución.

2. Adsorción de las moléculas de colorante de la interfase a la superficie de la fibra.

3. Difusión de las moléculas de colorante a la microestructura de la celulosa.


4. Reacción entre las moléculas de colorante y los grupos hidroxilo de la celulosa en medio

alcalino.

5. Reacción entre las moléculas del colorante y el agua en medio alcalino.

6. Adsorción de los colorantes hidrolizados de la solución

7. Hidrólisis de las moléculas de colorante en la superficie de la celulosa.

La adsorción del colorante de la fase acuosa depende de:

1. El estado de las moléculas de colorante en la solución,

2. La naturaleza de la interfase entre la celulosa y el baño de tintura y

3. El potencial de resistencia a transferir el colorante de la fase acuosa a la fibra.

Los modelos más comunes usados en ingeniería textil como Vickerstaff, Cegarra-Puente o

McGregor se describen a continuación.


VIII DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO

R1: éste líquido contiene apreciables cantidades de producto, por lo cual debe

evaporarse y guardarse el sólido para su uso posterior o su incineración.

R2: absorba el líquido con carbón activado, después de lo cual podrá desecharse por el

drenaje. El carbón activado se manda a incinerar

Diazoacion:

Se transforma primero el ácido sulfanílico en su sal de sodio, al hacerlo reaccionar con

NaOH al 10%, así mismo esta sal se transforma en la sal de diazonio.


Copulación:

Las reacciones de copulación entre las sales de diazonio y los fenoles se llevan a cabo con

mucha rapidez en solución ligeramente alcalina. Bajo estas condiciones gran parte del fenol

presente se encuentra con ion fenoxido ArO- y los iones fenoxidos son todavía mas

reactivos en las sustancias electrofilicas que los fenoles mismos. Sin embargo, si la

solución es demasiado alcalina (PH mayor que 10) la sal de diazonio misma reacción con el

ion hidróxido formando un diazohidroxido o ion diazotato no reactivo.

La reacción de copulación de las aminas se lleva a cabo con mayor rapidez en soluciones

ligeramente acidas (PH 5-7). Bajo estas condiciones las concentración de la sal de diazonio

es máxima; al mismo tiempo no es grande la cantidad de amina que se ha convertido en una

sal de amina no reactiva.

IX APLICACIONES DE LOS PRODUCTOS Y DERIVADOS.

Colorantes directos o sustantivos: Son los que tiñen directamente el tejido, sin

necesidad de alguna ayuda posterior

Colorantes indirectos o adjetivos: No pueden ser empleados directamente sino que

requieren la ayuda de ciertos compuestos denominados mordientes.

Colorantes Ácidos: Son sales sódicas de ácidos sulfonicos y nitrofenoles. tiñen

directamente las fibras animales, pero no las vegetales.

Colorantes Básicos: llevan auxocromos básicos. Tiñen directamente las fibras

animales y a las vegetales

Colorantes sobre Mordiente: si el colorante es ácido se requiere mordiente básico.

Colorantes a la tinta: no se fijan directamente a la fibra para obviar esto se reducen, y

con el compuesto formado, que es soluble, se tiñe la fibra


Colorantes desarrollados: Los colorantes a la tinta vienen a ser un tipo especial de los

denominados colorantes desarrollados, en los cuales la última etapa de la síntesis del

colorante se realiza sobre la fibra.

Colorantes azoicos: Constituyen la clase más numerosa de los tintes.

X IMPACTO AMBIENTAL Y TRATAMIENTO

Como ya se ha mencionado los colorantes son compuestos recalcitrantes, xenobioticos,

de los cuales un gran porcentaje son de origen sintético, debido a la gran complejidad

estructural que presentan, los sistemas de tratamiento tienen bajos porcentajes de

remoción, por lo cual en algunas ocasiones son vertidos sin ser tratados.

Adicionalmente a lo anterior se ha reportado, que muchos colorantes, sobre todo los

utilizados en la industria de alimentos, pueden contener sustancias que inducen alergias

y algunos de estos productos pueden se carcínogenos.

En efecto, los tintes naturales son mejores productos, simplemente porque no contienen

componentes químicos perjudiciales para la salud. En esa medida son productos sanos

y más confiables que los colorantes de síntesis química.

Las plantas colorantes se usan por siglos en las altas culturas de la humanidad, prueba

de gran afinidad con el hombre. Muchas de ellas son utilizadas como plantas

medicinales como el índigo, el molle o la ratania. Por el contrario hay colorantes

sintéticos muy peligrosos para la salud tanto que son prohibidos en los paises con

legislación ambiental y de salud pública más avanzados como la Comunidad Europea.

Si hablamos de estética, los colores naturales transmiten belleza, no sólo llaman la

atención de la vista por su brillo. La natural armonía de sus combinaciones los hace de

un alto valor para el consumidor. Los colores naturales siempre ofrecen matices de

contraste y gamas de tonalidades imposibles de lograr con colorantes artificiales


Los colorantes vegetales representan una fuente sustentable respecto a su contraparte

sintética, pues son un recurso renovable; los colorantes sintéticos no, ellos provienen

del petróleo.

Eco-tintes no emplea mordientes tóxicos como cromo, estaño ni cobre; además utiliza

auxiliares naturales o de bajo/nulo impacto.


colorante naranja

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