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chemie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Anwendung in der färbeindustrie


1. Atom
2. Erdöl



Azofarbstoffe bieten aufgrund ihrer schier unendlichen Molekülstrukturen ein breites Anwedungsspektrum im Bereich der Färbung. Bei der Haftung auf Materialien spielen vor allem Wasserstoffbrückenbindungen, ionogene Bindungen und kovalente Bindungen eine Rolle.
Bei der Färbung mit anionischen und kationischen Azofarbstoffen werden die Gewebe im sauren Milieu gefärbt, wobei anionische Azofarbstoffe negativ, und kationische Farbstoffe positiv geladene Substituenten besitzen.
Bei der Metallkomplex-Färbung wird das Gewebe vor dem Färben gebeizt, sodass sich positiv geladene Metallionen auf der Faser anlagern und somit eine ionische Bindung
zwischen Faser und Metall und anionischen Azofarbstoff gebildet wird.


5. Praktischer Teil

5.1 Benötigte Geräte und Chemikalien

Bechergläser, Heizplatte, Methylorange, Salzsäure, Baumwolle, Wolle

5.2 Versuchsbeschreibung

Herstellung des Färbebades:
Ein Becherglas wird mit 40ml Wasser gefüllt und eine Spatelspitze Methylorange in Puderform dazugegeben. Die orange gefärbte Lösung wird auf eine Heizplatte gestellt und bis 70°C erhitzt, wobei auch die letzten Feststoffreste des Farbstoffes in Lösung gehen. Dann wird HCl (1mol/l) dazugegeben, woraufhin sich die Lösung rot färbt
Herstellung der Beizlösung:
Eine unbestimmte Menge KAl(SO4)2 wird in 40ml Wasser gelöst und auch auf 70°C erhitzt.
Färben der Gewebe:
4 Färbeversuche werden durchgeführt, und zwar mit den folgenden Geweben:
Baumwolle ungebeizt, Wolle ungebeizt, Baumwolle gebeizt, Wolle gebeizt
Zum Färben werden die Gewebe in die Färbelösung,
zum beizen in die Alaun-Lösung eingetaucht.

5.3 Vermutung

Baumwolle besteht aus Cellulose, dessen Substituenten hauptsächlich OH-Gruppen sind, gibt man Baumwolle in Wasser wird teilweise H+ abgespalten und die O--Gruppen, die sich weiterhin auf der Faser befinden müssten die negativ geladene SO3- -Gruppe des Azofarbstoffes abweisen. Eine weitere Vermutung ist, dass es möglich ist durch beizen der Baumwolle, also durch anlagern von Al3+ an die Faser, die Haftung des Azofarbstoffes auf Baumwollfasern zu ermöglichen.
Die Substituenten der Wolle sind hauptsächlich NH2, diese Aminogruppen reagieren amphoter, sie sind also in der Lage H+ aufzunehmen oder abzuspalten, wobei sie dazu tendieren eher H+ aufzunehmen. Durch Färben im sauren Milieu sollte eine Haftung von Methylorange auf Wolle möglich sein, da die NH3+-Gruppen der Wolle ionische Bindungen mit der SO3- Gruppe von Methylorange bilden können, ob sich allerdings die Haftung durch beizen noch verbessern lässt, wobei sich NH- Gruppen an der Faser bilden müssten, wird sich zeigen.


5.4 Beobachtungen


Färbung des Gewebes Baumwolle Wolle
gebeizt schwach gelb intensiv gelb

ungebeizt schwach gelb intensiv orange


5.5 Auswertung

Durch Zugabe von Salzsäure zu der Lösung aus Methylorange lagert sich ein H+, wie in "Besondere Azofarbstoffe" beschrieben, an das Molekül an und ändert damit die Länge des reflektierten Wellenbereichs.
Wie erwartet tritt keine Färbung bei ungebeizter Baumwolle ein, die schwache Gelbfärbung ist auf das Haften von Flüssigkeit auf der Faser zurückzuführen. Ungebeizte Wolle lässt sich gut färben. Meine Vermutungen wurden bestätigt.
Gebeizte Wolle zeigt keine intensivere Färbung, als ungebeizte Wolle, jedoch unterscheidet sich die Farbe, was darauf zurückzuführen sein könnte, dass es durch die vorherige Beizung der Wolle und der daraus resultierenden Verdünnung der Färbelösung, zur Farbänderung aufgrund des pH-Wert Anstieges gekommen ist. Es ist jedoch auszuschließen, dass Al3+ einen Komplex zwischen Faser und Farbstoff gebildet hat.
Gebeizte ebenso wie ungebeizte Baumwolle färben sich nicht. Die Färbeergebnisse unterscheiden sich nicht. Meine Vermutung, dass sich Baumwolle nicht färben lässt kann aufrechterhalten werden, aber meine Vermutung, durch beizen könnte sich ein Metallkomplex zwischen Faser und Farbstoff bilden kann nicht aufrechterhalten werden, anscheinend ist es aufgrund der molekularen Struktur des Azofarbstoffes nicht möglich einen Metallkomplex zu bilden.

 
 




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