Lab 10
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COLORANTES AZOICOS, NATURALES Y CINÉTICOS DEL PROCESOS DE TEÑIDO EN DIFERENTES FIBRAS OBJETIVOS: Estudiar las formas oxidadas y reducidas de algunos colorantes azoicos. Conocer experimentalmente el proceso de teñido de fibras naturales y sintéticos utilizando diferentes mordientes. Estudiar la cinética del proceso FUNDAMENTO TEORICO: COLORANTES AZOICOS: los colorantes azoicos forman parte de una familia de sustancias químicas orgánicas características por la presencia de un grupo peculiar que contiene nitrógeno, unido a anillos aromáticos. Los colorantes azoicos constituyen el grupo más extenso de todos los colorantes orgánicos disponibles en el mercado. La estructura química de este tipo de colorante, se caracteriza por la presencia del grupo azo- N=N- como cromófero asociado a grupos auxocromos de tipo anillo o hidroxilo. CINETICA DEL TEÑIDO DE FIBRAS: el fenómeno de tintura involucra Difusibidad interna y externa y velocidades de adsorción y reacción. Hasta llegar a la superficie de la fibra , a esta etapa se le denomina Difusibidad interna, las moléculas de colorante deben pasar del baño de tintura a la interface formada por el baño y la fibra , etapa conocida como Difusibidad externa ,enseguida el colorante debe atravesar la interface hasta llegar a la superficie de la fibra a esta etapa se le denomina Difusibidad interna; una vez ah comienza el procesos de adsorción de las moléculas por las fibras. El proceso se produce en tres etapas: ADSORCION MECANICA, ADSORCION FISICA Y REACCION DE FIBRAS. EQUIPOS MATERIALES Y REACTIVOS: Fibras de lana, seda y algodón Matraz Bagueta Recipiente resistente al fuego y un palo de madera. NaCl, limón, acido acético, alumbre, zinc en polvo, azul de metilo, anaranjado de metilo, violeta cristal, reactivo sudan III, aceite, alcohol, Beterraga.
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practica de lab de procesos unitarios, colorantes azoicos
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COLORANTES AZOICOS, NATURALES Y CINÉTICOS DEL PROCESOS DE TEÑIDO
EN DIFERENTES FIBRAS
OBJETIVOS:
Estudiar las formas oxidadas y reducidas de algunos colorantes azoicos.
Conocer experimentalmente el proceso de teñido de fibras naturales y sintéticos
utilizando diferentes mordientes.
Estudiar la cinética del proceso
FUNDAMENTO TEORICO:
COLORANTES AZOICOS: los colorantes azoicos forman parte de una familia de sustancias
químicas orgánicas características por la presencia de un grupo peculiar que contiene nitrógeno,
unido a anillos aromáticos. Los colorantes azoicos constituyen el grupo más extenso de todos los
colorantes orgánicos disponibles en el mercado.
La estructura química de este tipo de colorante, se caracteriza por la presencia del grupo azo-
N=N- como cromófero asociado a grupos auxocromos de tipo anillo o hidroxilo.
CINETICA DEL TEÑIDO DE FIBRAS: el fenómeno de tintura involucra Difusibidad interna y
externa y velocidades de adsorción y reacción. Hasta llegar a la superficie de la fibra , a esta
etapa se le denomina Difusibidad interna, las moléculas de colorante deben pasar del baño de
tintura a la interface formada por el baño y la fibra , etapa conocida como Difusibidad externa
,enseguida el colorante debe atravesar la interface hasta llegar a la superficie de la fibra a esta
etapa se le denomina Difusibidad interna; una vez ah comienza el procesos de adsorción de las
moléculas por las fibras. El proceso se produce en tres etapas: ADSORCION MECANICA,
ADSORCION FISICA Y REACCION DE FIBRAS.
EQUIPOS MATERIALES Y REACTIVOS:
Fibras de lana, seda y algodón
Matraz
Bagueta
Recipiente resistente al fuego y un palo de madera.
NaCl, limón, acido acético, alumbre, zinc en polvo, azul de metilo, anaranjado de metilo,
violeta cristal, reactivo sudan III, aceite, alcohol, Beterraga.
PROCEDMIENTO EXPERIMENTAL
Colorantes hidrofóbicos e hidrófilos:
En un tubo de ensayo colocar 2 ml de agua destilada y 2ml de aceite. Enseguida añadir al tubo
de 3ª 4 gotas de azul de metileno. Observar entonces lo que ocurre en la fase acuosa.
Inmediatamente después agregar 3 gotas del reactivo sudan III. observar la coloración de la
fase liquida interpretar los resultados.
Oxidación y reducción de colorantes azoicos.
Anaranjado de metilo:
Añadir 30 ml de agua, 5ml de acido acético glacial y 3 gr de zinc en polvo a 0.1 gramos de
anaranjado de metilo, contenidos en un pequeño matraz Erlenmeyer. Mantenga así la solución
durante algunos minutos y observe la pérdida gradual de color
Azul de metilo
Poner en un pequeño matraz 4gr de glucosa, 4 gr de NaOH y 200 ml de agua agitar la solución y
agregar 10 gotas de azul de metileno .observar
Dejar reposar la solución durante aproximadamente un minuto. Anotar los cambios en la
coloración, volver a agitar la solución. Observe y explique el fenómeno producido
Teñido de fibras:
Se va a utilizar tres tipos de fibras para el teñido: lana, algodón y seda. Cortar para cada fibra
trozos de aproximadamente 10cmx 10 cm.
En un recipiente resistente al calor preparar baños de tintura para los siguientes colorantes:
Violeta cristal:
Disolver 0.25 gr de violeta de cristal en 500 ml de agua
Mordiente a usar: aparte en otro recipiente disuelva 1 gr de alumbre en 200ml de agua.
Introduzca la pieza y sumérjala, prénsela con la ayuda de una varilla. En otro beaker diluya 0.2
g de crémor tártaro en 200 ml de agua. Pasar la pieza sumergida anteriormente a esta nueva
solución, prénsela también. Finalmente lleve la pieza al baño de tintura y caliente hasta casi
ebullición. Medir la temperatura ¿se fijó el color?, en q fibra hubo mayor tinción?
Anilina:
Baño de tintura: disuelva la anilina (6gr) n 500 ml de agua.
Mordiente: 10 gr de NaCl y 5 ml de ácido acético glacial.
Sumergir las fibras primero en la solución y luego en el acido, llevarlas enseguida al baño de
tintura. Hervir hasta fijar color
Beterragas:
baño de tintura: cortar en cuadrados cuatro beterragas y extraer el colorante betanina
utilizando como disolvente alcohol por 30 min. A esta disolución agregar agua mas acido aceito
mas sal.
RESULTADOS
Colorantes hidrofóbicos e hidrófilos
Oxidación y reducción de colorantes azoicos.
Azul de metileno; Colorea el
agua, mientras tanto el aceite
no se colorea.
Sudan III ; Se colorea el
aceite, mientras tanto el agua
no
En el azul de
metileno; forma
oxidada color azul,
mientras que la
forma reducida es
transparente.
Teñido de fibras:
Colorante [ ] de la
solución Temperatura Mordiente Fibra
Violeta cristal Alumbre
Anilina NaCl+ ácido
acético
Beterragas Ácido acético
CUESTIONARIO:
1. Escriba las formas oxidadas y reducida del anaranjado de metilo y azul de metileno.
Azul de Metileno
Anaranjado de metilo
2. Escriba las formulación química del reactivo sudan III y como se usa en el proceso de
tinción.
La técnica del sudán III es un método utilizado generalmente para demostrar la presencia
mediante tinción de triglicéridos, aunque también tiñe otros lípidos.
Pertenece al grupo de colorantes indiferentes, que son aquellos que no tienen afinidad por
estructuras ácidas o básicas. Son insolubles en el agua y tiñen aquellas sustancias que tienen un
poder de disolución superior al del líquido empleado para preparar la solución colorante.
Los colorantes para grasas son más solubles en las propias grasas que en el medio en el que van
disueltos. Así, al bañar la grasa con la solución del colorante, éste tiende a disolverse en la grasa
que se va cargando del colorante. Por regla general estos colorantes siempre van en solución
alcohólica o bien en una mezcla de alcohol/acetona o alcohol/agua.
3. ¿Qué son los mordientes y para Que sirven?
El mordiente es una sustancia empleada en tintorería que sirve para fijar los colores en los
productos textiles. La función del mordiente es favorecer la fijación del colorante en las fibras.
Este término es usado principalmente en la industria textil para designar a aquellas sales
metálicas (de aluminio, hierro, plomo ...), ácidos (el ácido tánico, usado para fijar colores
básicos), sustancias orgánicas (caseína, gluten, albúmina, ...), etc., que sirven para fijar los
colores de estampados en los textiles.
4. Explique cómo es la cinética de reacción para los procesos de tinción anteriores.
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.
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.
Adsorción de las moléculas de colorante de la interfase a la superficie de la fibra.
Difusión de las moléculas de colorante a la microestructura de la celulosa.
Reacción entre las moléculas de colorante y los grupos hidroxilo de la celulosa en medio
alcalino.
Reacción entre las moléculas del colorante y el agua en medio alcalino.
Adsorción de los colorantes hidrolizados de la solución
Hidrólisis de las moléculas de colorante en la superficie de la celulosa.
La adsorción del colorante de la fase acuosa depende de:
El estado de las moléculas de colorante en la solución,
La naturaleza de la interfase entre la celulosa y el baño de tintura y
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.
5. Grafique en forma general las isotermas de adsorción de nerst para los procesos
anteriores.
