colorant

m
Química

Colorants alimentaris

©

Substància acolorida que, en ésser absorbida per altres materials en què es dispersa o en reaccionar-hi, els proporciona un grau determinat de coloració.

La majoria dels colorants moderns són productes orgànics de síntesi acolorits molt intensament, que donen una coloració d’una determinada permanència i solidesa, d’acord amb les exigències imposades per l’ús final a què és destinat el material que hom acoloreix. L’aplicació primordial dels colorants radica en la tintura dels tèxtils; també són emprats en l’acoloriment del paper, del cuir, dels plàstics, dels productes del petroli, dels aliments. A causa de la varietat dels materials a tenyir, de la diversitat de les esmentades exigències i de la dels matisos de color, en el comerç hi ha molts centenars de colorants diferents, que hom classifica des de dos punts de vista principals: segons el mètode de llur aplicació i segons llur constitució química, i aquesta doble classificació és reflectida àdhuc en les obres de referència més serioses, com el Colour Index. Un colorant comercial és definit per dos grups de propietats: l’un, integrat per les propietats que es refereixen al procés d’aplicació (solubilitat, afinitat, velocitat de tintura, etc), i l’altre, per les que tenen relació amb l’ús final del producte tenyit (matís, intensitat del color, solidesa enfront d’influències degradants tals com la llum, el rentatge, els agents de blanqueig, el temps, els posttractaments que han de sofrir els materials, etc). Del punt de vista de mètode d’aplicació, els colorants es classifiquen en àcids, que es fixen als tèxtils gràcies a la presència en llur molècula de grups àcids, generalment grups sulfònics, i serveixen per a tenyir fibres amb grups bàsics, com la llana, la seda i les poliamides; al crom o, en general, metal·litzables, grup de colorants àcids principalment per a llana, que poden ésser convertits en complexos cròmics o d’altres metalls, sobre la pròpia fibra, la qual cosa incrementa llur solidesa en el rentatge; bàsics, que s’uneixen als tèxtils per formació d’enllaços salins amb els grups àcids de les fibres proteíniques o acríliques, o del cotó mordentat; directes o substantius, que són absorbits fortament sobre la cel·lulosa, constituïts per molècules grosses, planes i lineals que s’orienten paral·lelament a les regions cristal·lines d’aquella; exigeixen en general posttractaments amb resines i fixadors, car, en conjunt, són de poca solidesa; al sofre, de baix preu, insolubles, que reduïts amb sulfur de sodi esdevenen solubles i presenten afinitat amb la cel·lulosa; per oxidació a l’aire reconstitueixen a l’interior de la fibra el colorant insoluble, de gran solidesa; de tina, insolubles, reduïbles amb ditionit de sodi tot donant leucoderivats solubles, d’afinitat amb la cel·lulosa; per oxidació regeneren el colorant inicial; són molt sòlids al rentatge, a la llum i als agents de blanqueig; en el comerç n'hi ha derivats solubles d’aplicació més fàcil que, per hidròlisi posterior a la tintura, donen la forma insoluble del colorant; reactius, recent, capaços de formar enllaços covalents amb les fibres que posseeixen grups amino o grups hidroxil; són extremadament sòlids i de gran lluminositat; dispersos o, millor, dispersables, de poca solubilitat en aigua, capaços de dispersar-se en determinades fibres tèxtils, com l’acetat de cel·lulosa, els polièsters, les poliamides i altres; al mordent, que exigeixen un pretractament de la fibra amb un mordent (com l’hidròxid d’alumini), destinat a fixar-los per formació d’un complex insoluble anomenat laca; azoics insolubles o al glaç, que es formen directament a l’interior de la fibra, en general de cotó, impregnada d’una sal de diazoni i d’un component copulable; són emprats també com a pigments i en alguns casos per a l’acoloriment dels dissolvents i la tintura de fibres sintètiques; d’oxidació, produïts en les pròpies fibres tèxtils per oxidació d’un compost incolor soluble ( negre d’anilina); i ingrain, també formats a l’interior de les fibres, com els precursors ftalògens solubles que engendren en les fibres de cotó el blau de ftalocianina. Del punt de vista de la constitució química, o de llur procés de fabricació, els colorants són classificats segons la natura de llurs grups cromòfors, entre d’altres, en colorants nitrats i nitrosats, azoics, del difenilmetà i del trifenilmetà, del xantè, de l’acridina, indamines, azines, oxazines, tiazines, ftalocianines, colorants de l’indi, indigoides i tioindigoides, cianines i colorants polimetínics, colorants antraquinònics. Els colorants deuen llur color a la capacitat d’absorbir llum en la regió visible de l’espectre. L’absorció és deguda a les transicions dels electrons en les molècules, i només té lloc en la regió visible si els electrons són prou mòbils. La mobilitat electrònica és exaltada per la no-saturació i la ressonància. Els grups atòmics d’aquestes propietats, anomenats grups cromòfors (grups nitro, nitroso, azo, etc) converteixen la molècula que els conté en crom o gen, que pot ésser acolorit o no, i que ho és si el grup cromòfor està associat a un altre grup que potencia el color, el grup auxocrom (grups amino, hidroxil, carboxil, sulfònic, etc) i que sovint desplaça la banda d’absorció a longituds d’ona més llargues.

Principals colorants

©

La molècula d’un colorant cal que contingui ambdues classes de grups i els auxocroms són els responsables de la fixació a les fibres tèxtils. En general, per a un tipus donat de colorant, una ampliació del sistema no saturat i de les possibilitats de ressonància desplaça l’absorció vers les longituds d’ona més llargues (efecte batocròmic) i fa augmentar el coeficient d’absorció molar (efecte hipercròmic). El color que percep l’ull humà és el reflectit o el dispersat pel colorant, o sia, el complementari del que correspon a la banda d’absorció. La indústria de fabricació dels colorants és una de les indústries químiques més evolucionades i de més importància econòmica.