Indigoblaues Färbemittel ist eine organische Zusammensetzung mit einer kennzeichnenden blauen Farbe (sieh Indigo). Historisch war Indigo ein natürliches Färbemittel, das aus Werken herausgezogen ist, und dieser Prozess war wirtschaftlich wichtig, weil blaue Färbemittel einmal selten waren. Fast das ganze indigoblaue Färbemittel erzeugt heute — mehrere tausend Tonnen jedes Jahr — ist synthetisch. Es ist die blaue von der blauen Jeans.

Gebrauch

Der primäre Gebrauch für den Indigo ist als ein Färbemittel für das Baumwollgarn, das hauptsächlich für die Produktion von Köper-Stoff für die blaue Jeans ist. Durchschnittlich verlangt ein Paar von blauen jean Hosen 3 - 12 g des Indigos. Kleine Beträge werden verwendet, um Wolle und Seide zu färben.

Indigoblaues Karminrot, oder indigotine, ist eine indigoblaue Ableitung, die auch als ein Farbstoff verwendet wird. Ungefähr 20M werden Kilogramme jährlich wieder hauptsächlich für die blaue Jeans erzeugt. Es wird auch als ein Nahrungsmittelfarbstoff verwendet, und wird in den USA als FD&C Blauer Nr. 2, und in der Europäischen Union als E Nummer E132 verzeichnet.

Natürlicher Indigo

Pflanzenquellen

Eine Vielfalt von Werken hat Indigo überall in der Geschichte zur Verfügung gestellt, aber natürlichster Indigo wurde bei denjenigen in der Klasse Indigofera erhalten, die zu den Wendekreisen geboren sind. Die primäre kommerzielle indigoblaue Art in Asien war wahrer Indigo (Indigofera tinctoria, auch bekannt als Indigofera sumatrana). Eine allgemeine Alternative, die in den relativ kälteren subtropischen Positionen wie Japans Ryukyu Inseln und Taiwan verwendet ist, ist Strobilanthes cusia (Japanisch:. Chinesisch:  / ). In Mittelamerika und Südamerika waren die zwei Arten Indigofera suffruticosa (Añil) und Indigofera arrecta (Geburtsindigo) am wichtigsten. In gemäßigten Klimas kann Indigo auch beim Waid (Isatis tinctoria) und der knotweed des Färbers (Polygonum tinctorum) erhalten werden, obwohl die Arten Indigofera mehr Färbemittel nachgeben.

Förderung

Der Vorgänger zum Indigo ist indican, eine farblose, wasserlösliche Ableitung der Aminosäure tryptophan. Indican sogleich hydrolyzes, um β-D-glucose und indoxyl zu veröffentlichen. Die Oxydation durch die Aussetzung von Luft wandelt indoxyl zum Indigo um. Indican wurde bei der Verarbeitung der Blätter des Werks erhalten, die nicht weniger als 0.2 - 0.8 % dieser Zusammensetzung enthalten. Die Blätter wurden Wasser eingesaugt und sind gegoren, um den glycoside indican Gegenwart im Werk zum blauen Färbemittel indigotin umzuwandeln. Das jäh hinabstürzende von der in Gärung gebrachten Blatt-Lösung wurde mit einer starken Basis wie Lauge gemischt, die in Kuchen gedrückt ist, ausgetrocknet und bestäubt. Das Puder wurde dann mit verschiedenen anderen Substanzen gemischt, um verschiedene Schatten des Blaus und Purpurrots zu erzeugen.

Kultivierung

Die Nachfrage nach dem Indigo wird im 19. Jahrhundert durch die Tatsache angezeigt, dass 1897 7000 Quadratkilometer der Kultivierung gewidmet wurden, Werke hauptsächlich in Indien zu indican-erzeugen. Vergleichsweise besteht das Land Luxemburg aus 2,586 Quadratkilometern.

In der Literatur das Spiel basiert Nildarpan durch Dinabandhu Mitra auf der indigoblauen Sklaverei und kräftigen Kultivierung des Indigos in Indien. Es hat eine wesentliche Rolle in der bengalischen indigoblauen Revolte von 1858 genannt Nilbidraha gespielt.

Geschichte des natürlichen Indigos

Indigo wurde in Indien verwendet, das auch das frühste Hauptzentrum für seine Produktion und Verarbeitung war. Die Vielfalt von Indigofera tinctoria des Indigos wurde in Indien domestiziert. Indigo, der als ein Färbemittel verwendet ist, hat seinen Weg zu den Griechen und den Römern gemacht, wo er als ein Luxusprodukt geschätzt wurde.

Indigo ist unter den ältesten Färbemitteln, die für die Textileinfärbung und den Druck zu verwenden sind. Viele asiatische Länder, wie Indien, China, Japan und asiatische Südostnationen haben Indigo als ein Färbemittel (besonders Seidenfärbemittel) seit Jahrhunderten verwendet. Das Färbemittel war auch alten Zivilisationen in Mesopotamia, Ägypten, Griechenland, Rom, Großbritannien, Mesoamerica, Peru, dem Iran und Afrika bekannt.

glaubt, ist Indien das älteste Zentrum des Indigos, der sich in der Alten Welt färbt. Es war ein primärer Lieferant des Indigos nach Europa schon im Greco-römischen Zeitalter. Die Vereinigung Indiens mit dem Indigo wird im griechischen Wort für das Färbemittel, indikón (, Inder) widerspiegelt. Die Römer haben den Begriff zu indicum latinisiert, der in den italienischen Dialekt und schließlich ins Englisch als der Wortindigo gegangen ist.

In Mesopotamia gibt ein neo babylonischer keilförmiger Block des 7. Jahrhunderts v. Chr. ein Rezept für die Einfärbung von Wolle, wo Lasurstein-farbige Wolle (uqnatu) durch die wiederholte Immersion und Lüftung des Stoffs erzeugt wird. Indigo wurde am wahrscheinlichsten von Indien importiert. Die Römer haben Indigo als ein Pigment für die Malerei und zu medizinischen und kosmetischen Zwecken verwendet. Es war ein Luxusartikel, der nach Mittelmeer von Indien durch arabische Großhändler importiert ist.

Indigo ist eine seltene Ware in Europa im Laufe des Mittleren Alters geblieben. Waid, ein chemisch identisches Färbemittel ist auf das Werk Isatis tinctoria (Brassicaceae) zurückzuführen gewesen, wurde stattdessen verwendet. Gegen Ende des 15. Jahrhunderts hat der portugiesische Forscher Vasco da Gama einen Seeweg nach Indien entdeckt. Das hat zur Errichtung des direkten Handels mit Indien, den Gewürz-Inseln, China und Japan geführt. Einfuhrhändler konnten jetzt die schweren Aufgaben vermeiden, die vom Perser, Levantine, und den griechischen Zwischenhändlern und den langen und gefährlichen Landwegen auferlegt sind, die vorher verwendet worden waren. Folglich haben sich die Einfuhr und der Gebrauch des Indigos in Europa bedeutsam erhoben. Viel europäischer Indigo von Asien ist durch Häfen in Portugal, die Niederlande und England angekommen. Spanien hat das Färbemittel von seinen Kolonien in Südamerika importiert. Viele indigoblaue Plantagen wurden durch europäische Mächte in tropischen Klimas gegründet; es war ein Hauptgetreide in Jamaika und South Carolina, mit viel oder die ganze Arbeit, die von versklavten Afrikanern und Afroamerikanern durchgeführt ist. Indigoblaue Plantagen sind auch in den Reinen Inseln gediehen. Jedoch färben Frankreich und Deutschland verjährter importierter Indigo im 16. Jahrhundert, um den lokalen Waid zu schützen, Industrie.

Indigo war das Fundament von jahrhundertealten Textiltraditionen überall im Westlichen Afrika. Von den Nomaden von Tuareg der Sahara nach Kamerun hat sich Kleidung mit dem bedeuteten Reichtum des Indigos gefärbt. Frauen haben den Stoff in den meisten Gebieten, mit Yoruba Nigerias und Mandinka von für ihr Gutachten besonders weithin bekanntem Mali gefärbt. Unter den Mann-Färbern von Hausa, an Kommunalfärbemittel-Gruben arbeitend, war die Basis des Reichtums der alten Stadt Kano, und sie können noch gesehen werden, mit ihrem Handel heute an denselben Gruben hantierend.

In Japan ist Indigo besonders wichtig in der Periode von Edo geworden, als es verboten wurde, Seide zu verwenden, so haben die Japaner begonnen, Baumwolle zu importieren und zu pflanzen. Es war schwierig, die Baumwollfaser außer mit dem Indigo zu färben. Sogar heute wird Indigo sehr als eine Farbe für den Sommerkimono Yukata geschätzt, weil diese traditionelle Kleidung Natur und das blaue Meer zurückruft. Im kolonialen Nordamerika gab es drei gewerblich wichtige Arten: der Eingeborene Indigofera caroliniana, und der vorgestellte Indigofera tinctoria und Indigofera suffruticosa.

Newton hat "Indigo" verwendet, um eine der zwei neuen primären Farben zu beschreiben, die er zu den fünf hinzugefügt hat, die er in seiner revidierten Rechnung des Regenbogens in Lectiones Opticae von 1675 ursprünglich genannt hatte.

Wegen seines hohen Werts als eine Handelsware ist Indigo häufig Blaues Gold genannt geworden.

Zeitalter des synthetischen Indigos

1897 wurden 19,000 Tonnen des Indigos von Pflanzenquellen erzeugt. Größtenteils wegen Fortschritte in der organischen Chemie ist die Produktion durch natürliche Quellen auf 1000 Tonnen vor 1914 gefallen und hat fortgesetzt sich zusammenzuziehen. Diese Fortschritte können bis 1865 verfolgt werden, als der deutsche Chemiker Adolf von Baeyer begonnen hat, an der Synthese des Indigos zu arbeiten. Er hat seine erste Synthese des Indigos 1878 (von isatin) und eine zweite Synthese 1880 (vom 2-nitrobenzaldehyde) beschrieben. Die Synthese des Indigos ist unpraktisch geblieben, so hat die Suche nach alternativen Ausgangsmaterialien an BASF und Hoechst weitergegangen. Die Synthese von N-(2-carboxyphenyl) glycine vom leichten, um Anilin zu erhalten, hat einen neuen und wirtschaftlich attraktiven Weg zur Verfügung gestellt. BASF hat ein gewerblich ausführbares Fertigungsverfahren entwickelt, das im Gebrauch vor 1897 war. 2002 wurden 17,000 Tonnen des synthetischen Indigos weltweit erzeugt.

Entwicklungen in der sich färbenden Technologie

Indigoblaues Weiß

Indigo ist ein schwieriges Färbemittel, weil es in Wasser nicht auflösbar ist. Um aufgelöst zu werden, muss es eine chemische Änderung (die Verminderung) erleben. Die Verminderung wandelt Indigo in den "weißen Indigo" (Leuco-Indigo) um. Wenn ein untergetauchter Stoff vom dyebath entfernt wird, verbindet sich der weiße Indigo schnell mit Sauerstoff in der Luft und kehrt zum unlöslichen, höchst gefärbten Indigo zurück. Als es zuerst weit verfügbar in Europa im 16. Jahrhundert geworden ist, haben europäische Färber und Drucker mit dem Indigo wegen dieses kennzeichnenden Eigentums gekämpft. Es hat auch mehrere chemische Manipulationen, einige einschließende toxische Materialien verlangt, und hatte viele Gelegenheiten, Arbeiter zu verletzen. Im 19. Jahrhundert hat englischer Dichter William Wordsworth auf die Notlage von indigoblauen Färbemittel-Arbeitern seiner Heimatstadt von Cockermouth in seinem autobiografischen Gedicht "Die Einleitung" verwiesen. Von ihren schrecklichen Arbeitsbedingungen und der Empathie sprechend, die er für sie fühlt, hat er, geschrieben

Ein Vorindustrieprozess für die Produktion des indigoblauen Weißes, das in Europa verwendet ist, sollte den Indigo im alten Urin auflösen. Ein günstigeres reduktives Reagenz ist Zink. Eine andere Vorindustriemethode, die in Japan verwendet ist, sollte den Indigo in einem erhitzten Fass auflösen, in dem eine Kultur von thermophilic, anaerobic Bakterien aufrechterhalten wurde. Einige Arten solcher Bakterien erzeugen Wasserstoff als ein metabolisches Produkt, die unlöslichen Indigo ins auflösbare indigoblaue Weiß umwandeln. In solch einem Fass gefärbter Stoff wurde mit den Techniken von shibori (Band-Färbemittel), kasuri, katazome, und tsutsugaki geschmückt. Beispiele der Kleidung und mit diesen Techniken gefärbten Schlagzeilen können in den Arbeiten von Hokusai und anderen Künstlern gesehen werden.

Direkter Druck

Zwei verschiedene Methoden für die direkte Anwendung des Indigos wurden in England im 18. Jahrhundert entwickelt und sind im Gebrauch gut ins 19. Jahrhundert geblieben. Die erste Methode, die als blauer Bleistift bekannt ist, weil es meistenteils durch den Bleistift oder die Bürste angewandt wurde, konnte verwendet werden, um dunkle Farbtöne zu erreichen. Arsen trisulfide und ein Bindemittel wurden zum indigoblauen Fass hinzugefügt. Die arsenhaltige Zusammensetzung hat die Oxydation des Indigos lange genug verzögert, um das Färbemittel auf Stoffe zu malen.

Die zweite Methode war als Porzellan blau wegen seiner Ähnlichkeit mit dem chinesischen blauen-und-weißen Porzellan bekannt. Anstatt eine indigoblaue Lösung direkt zu verwenden, ist der Prozess mit Druck der unlöslichen Form des Indigos auf den Stoff verbunden gewesen. Der Indigo wurde dann in einer Folge von Bädern von Eisen (II) Sulfat mit der Luftoxydation zwischen jeder Immersion reduziert. Porzellans blauer Prozess konnte scharfe Designs machen, aber er konnte die dunklen Farbtöne nicht erzeugen, die mit dem Bleistift blaue Methode möglich sind.

1880 wurde der Traubenzucker-Prozess entwickelt. Es hat schließlich den direkten Druck des Indigos auf Stoff ermöglicht und konnte billige dunkle indigoblaue Drucke erzeugen, die mit Porzellan blaue Methode unerreichbar sind.

Seit 2004 ist gefriergetrockneter Indigo oder sofortiger Indigo, verfügbar geworden. In dieser Methode ist der Indigo bereits reduziert, und dann in einen Kristall gefriergetrocknet worden. Die Kristalle werden zu warmem Wasser hinzugefügt, um den Färbemittel-Topf zu schaffen. Als in einem indigoblauen Standardfärbemittel-Topf muss Sorge genommen werden, um zu vermeiden, sich in Sauerstoff zu vermischen. Gefriergetrockneter Indigo ist einfach zu verwenden, und die Kristalle können unbestimmt versorgt werden, so lange sie zur Feuchtigkeit nicht ausgestellt werden.

Chemische Eigenschaften

Indigo ist ein dunkelblaues kristallenes Puder dass Subkalke an 390-392 °C. Es ist in Wasser, Alkohol oder Äther unlöslich, aber in DMSO, Chloroform, nitrobenzene, und konzentrierter Schwefelsäure auflösbar. Die chemische Formel des Indigos ist CHNO.

Das Molekül absorbiert Licht im Orangenteil des Spektrums (λ = 613 nm). Die Zusammensetzung schuldet seine tiefe Farbe zur Konjugation der Doppelbindungen, d. h. die Doppelbindungen innerhalb des Moleküls sind angrenzend, und das Molekül ist planar. Im indigoblauen Weiß wird die Konjugation unterbrochen, weil das Molekül nichtplanar ist.

Chemische Synthese

In Anbetracht seiner Wirtschaftswichtigkeit ist Indigo durch viele Methoden bereit gewesen. Die Indigo-Synthese von Baeyer-Drewson geht bis 1882 zurück, aber war unpraktisch. Der erste praktische Weg wird Pfleger 1901 kreditiert. In diesem Prozess wird N-phenylglycine mit einer geschmolzenen Mischung von Natriumshydroxyd, Ätzkali und sodamide behandelt. Das hoch empfindlich schmilzt erzeugt indoxyl, der nachher in Luft oxidiert wird, um Indigo zu bilden. Schwankungen dieser Methode sind noch im Gebrauch heute. Eine Alternative und auch lebensfähiger Weg zum Indigo werden Heumann 1897 kreditiert. Es schließt Heizung N-(2-carboxyphenyl) glycine zu 200 °C in einer trägen Atmosphäre mit Natriumshydroxyd ein. Der Prozess ist leichter als die Methode von Pfleger, aber die Vorgänger sind teurer. Indoxyl-2-Carboxylic-Säure wird erzeugt. Dieses Material sogleich decarboxylates, um indoxyl zu geben, der in Luft oxidiert, um Indigo zu bilden. Die Vorbereitung des indigoblauen Färbemittels wird in Universitätslaborklassen geübt.

Indigoblaue Ableitungen

Die Benzol-Ringe im Indigo können modifiziert werden, um eine Vielfalt von zusammenhängenden Färbemitteln zu geben. Thioindigo, wo die zwei NH Gruppen durch S Atome ersetzt werden, ist tiefrot. Purpurroter Tyrian ist ein dummes purpurrotes Färbemittel, das von einer allgemeinen Schnecke von Mittelmeer verborgen wird. Es wurde in der Altertümlichkeit hoch geschätzt. 1909, wie man zeigte, war seine Struktur 6,6 '-dibromoindigo. Es ist auf einer kommerziellen Basis nie erzeugt worden. Verwandter Ciba blau (5,7,5 , 7 -tetrabromoindigo) ist jedoch des kommerziellen Werts.

Die Behandlung mit Schwefelsäure wandelt Indigo in eine blau-grüne Ableitung genannt indigoblaues Karminrot (sulfonated Indigo) um. Es ist verfügbar Mitte des 18. Jahrhunderts geworden. Es wird als ein Farbstoff für das Essen, die Arzneimittel und die Kosmetik verwendet.

Sicherheit und die Umgebung

Indigo hat eine niedrige mündliche Giftigkeit, mit von 5000 Mg/Kg in Säugetieren. 2009 waren große Stürze von blauen Färbemitteln stromabwärts eines blauen Jeans-Herstellers in Lesotho berichtet worden.

Siehe auch

• Indigo (Farbe)

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• Pflanzenkulturen: Botanik, Geschichte und Gebrauch des Indigos
• Seite von Pubchem für indigotine
• FD&C Regulierung auf indigotine