UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CÁTEDRA : INDUSTRIAS QUIMICAS
CATEDRÁTICO : DR.SC. ABRAHAM PALACIOS VELÁSQUEZ.
ALUMNO : CHEVALIER SANTIVAÑEZ, MARCEL FERNANDO
SEMESTRE : VII
HUANCAYO – PERÚ
2011
INFORME FINAL DE LABORATORIOS
QUIMICA Y COLOR: COLORANTES
INTRODUCCION
Muchos de los tintes orgánicos que se dan en la naturaleza, en plantas o animales. El
tinte rojo cochinilla se extrae de un insecto. Un brillante tinte anaranjado se consigue de
los estigmas (órganos recolectores del polen) del crocus asafran. El tinte azul índigo
derivado de algunos compuestos llamados leucoantidanjdinas, que aparecen en las
plantas del género irridigofera. El rojo alezarin procede de la raíz de una planta llamada
rubia.
El color es una de las características más frecuentes de los objetos y como tal nos
permite diferenciarlos entre sí. Lo primero que mencionamos cuando se nos pide una
descripción es el color. Esta propiedad de los materiales ha sido parte de la historia del
ser humano y es por ello que la encontramos en el arte, en las vestimentas, en las
paredes de las viviendas... Incluso se habla de que es posible curar a través del color,
mediante la cromoterapia.
El color es la propiedad que tienen los objetos de absorber y reflejar la luz visible. La
radiación que constituye la luz visible puede incidir totalmente sobre un objeto y, a la vez,
reflejarse parcialmente. Al ser reflejada, la radiación es captada por el ojo humano. La
radiación, en una escala de energía cuantificada mediante valores de longitud de onda,
puede ser discriminada por el ojo humano asignando a cada valor de longitud de onda un
color. Los valores de longitud de onda perceptibles por el ojo humano están en la región
del espectro electromagnético denominado visible y corresponden a aquellos que están
entre los 400 y 700 nm.
LABORATORIO N° 01.
I. TEÑIDO CON COCHINILLA (SIN MORDIENTE)
I.1. OBJETIVO
Teñir lana de carnero usando la cochinilla fresca sin mordiente.
I.2. MARCO TEÓRICO
I.2.1. COCHINILLA:
Pencas de cochinilla.
FUENTE: http://ciencia.elortegui.org/datos/TecLab/guiones/63%20Extracci%F3n%20de
%20colorantes.pdf.
NOMBRE Y CLASIFICACIÓN
Clase: Insectos
Orden: Hemípteros
Sub-Orden: Homópteros
Familia: Dactylopidae
Género: Dactylopius
Especie: Dactylopius cocus
Nombre vulgar: Cochinilla
DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS
La cochinilla es un insecto (Dactylopius cocus costa) que se instala, como
parásito, en las hojas de la tuna (Opuntia picus cactil), de cuya savia se nutre
a través de un estilete bucal. Su reproducción se realiza en la misma tuna,
donde se aloja formando colonias. El colorante natural que se extrae de la
cochinilla, contiene dos sustancias: el carmín y el ácido carmínico, que son
inocuos al hombre, por lo que se recomienda como colorante natural.
USOS
La cochinilla es empleada tradicionalmente en el Perú desde las civilizaciones
preincaicas en estado acuoso utilizando alumbre como mordiente, para teñir
pelos de alpaca y algodón.
Actualmente, el uso principal de la cochinilla es en la modalidad de carmín, el
cual es un producto versátil de gran valor para muchas industrias.
• INDUSTRIA FARMACEUTICA
Carmín en polvo o solución empleada en preparación de grageas y tabletas.
En solución alcalina se emplea en pastas dentífricas, enjuagues bucales, etc.
• INDUSTRIA COSMÉTICA
Se emplea en lápices, polvos faciales, lápices para los ojos, etc. Desde el
punto de vista de calidad, la industria cosmética es la más exigente, sólo
acepta el carmín de alta pureza que coincida en tonalidad con sus patrones de
calidad y color. Además, es el único colorante aprobado por la Food and Drug
Administration (FDA) para su uso en la zona de los ojos.
• INDUSTRIA ALIMENTARIA
El consumidor de embutidos está acostumbrado a utilizar productos de cierta
tonalidad de rojo. El fabricante emplea carmín para colorear sus embutidos
cuando utiliza carne de cerdo y así poder teñir las tripas. Cuando el embutido
es hervido por el consumidor se utiliza carmín en polvo. En Francia se le
agrega en forma de sal colorante.
Con Carmín se colorean las bebidas alcohólicas (tipo Campari), bebidas no
alcohólicas, jaleas, mermeladas, helados, yogurt, cerezas, sopas en polvo,
etc. En general, cualquier producto que deba tener una tonalidad rojo fresa.
DERIVADO DE LA COCHINILLA
El carmín de cochinilla (SIN 120) en combinación con aluminio y calcio forma
la laca alumínico cálcica al 52% generalmente insoluble en agua, y
únicamente soluble en medios alcalinos, excepto a pH superior a 9.0. Tiene su
principal uso en la industria láctea como la del yogurt y los helados. El ácido
carmínico es el agente colorante casi puro. de 90% a 95%. Su demanda es
muy limitada. Se utiliza en algunos alimentos especialmente en Japón para
colorear el sustituto de carne de cangrejo (surimi). Otra presentación es el
carmín hidrosoluble, solubilizado en pH alcalino y secado en spray en forma
de un polvo muy fino que es un tinte. no un pigmento, es decir, solamente
entrega su verdadera tonalidad en contacto con la humedad. Se usa en la
industria cárnica principalmente en la de cerdo para darle a la carne de éste
animal un color rojo rosáceo y a las hamburguesas una tonalidad anaranjada.
Ácido carmínico
FUENTE: http://ciencia.elortegui.org/datos/TecLab/guiones/63%20Extracci
%F3n%20de%20colorantes.pdf
El camín permite teñir desde el escarlata hasta el púrpura.
FUENTE: http://ciencia.elortegui.org/datos/TecLab/guiones/63%20Extracci
%F3n%20de%20colorantes.pdf
I.2.2. EL TEÑIDO CON COCHINILLA (SIN MORDIENTE)
Para el proceso de preparación del tinte para el teñido depende de la cantidad de
grana cochinilla para preparar el tinte dependerá del peso de la fibra que se va a
teñir. Por lo general, se utiliza 35% de cochinilla con respecto al peso de la fibra. (Portillo y Vigueras, 1995).
I.3. PARTE EXPERIMENTAL
I.3.1. MATERIALES Y REACTIVOS:
100gr de lana (seca).
10gr de cochinilla seca o 40gr de cochinilla fresca.
Acido acetico
Vasos de precipitado
2 Matraces de 100 ml
2 Embudos de vidrio
Varilla
Cocinilla eléctrica
El proceso de tinte se realizo directamente, es por ello que no es necesario
mordiente.
El color que se desea obtener será de color rosa.
I.3.2. LAVADO Y BLANQUEADO DE LA LANA
I.3.2.1. PROCEDIMIENTO
Se procedió a lavar la lana haciendo hervir con jabón de lavar ropa y unos
400 ml de Peróxido de Hidrógeno hasta obtener un color blanco eliminando
la suciedad presente en la lana cruda, removiéndola constantemente con
un cucharón de madera, posteriormente se centrifugó para acelerar el
proceso de secado.
I.3.3. TEÑIDO DE LA LANA
I.3.3.1. PROCEDIMIENTO DE TEÑIDO
a. La cochinilla se dejo en remojo (en agua) desde la noche anterior.
b. Se hizo hervir en un poco de agua durante 30 minutos.
c. Se aparta del fuego y se exprime bien en un colador, pasándolo a
continuación al agua de la olla, que está preparada ya para el tinte. Se
considera que la olla debe ser de esmalte o cinc (nunca de aluminio, pues
daría un color oscuro al tinte).
d. Se introdujo la lana humedecida, sin mordiente, y se lleva al punto de
ebullición, manteniéndola durante una hora; aquí se cuido de que no hierva a
borbotones, sino suavemente (para no apagar el rosa intenso).
e. Se dejo enfriar en el tinte y se escurre (esta agua puede usarse en sucesivas
tintadas, siguiendo el mismo proceso de hervido) hasta consumir el colorante.
f. Se enjuago bien varias veces, añadiendo en el último agua de aclarado una
cucharadita de vinagre (ácido acético diluido) que suaviza la lana e intensifica
el tono.
FILTRADO
TEÑIDO
RESULTADO
LABORATORIO N° 02.
II. TEÑIDO CON COCHINILLA (CON MORDIENTE)
II.1. OBJETIVO
Teñir lana de carnero usando la cochinilla fresca con mordiente.
II.2. MARCO TEORICO
II.2.1. TÉCNICAS DE MORDENTADO
La mayoría de los tintes naturales requieren de ciertos fijadores o asistentes
para poder teñir, estas substancias son denominadas mordientes, mismas que
pueden ser de origen natural o químico, las cuales facilitan la fijación del tinte
a la fibra, además funcionan como elementos de uniformidad y brillo de color.
El mordentado puede realizarse antes o después del teñido e implica
generalmente agregar el mordiente en agua caliente junto con la fibra que
puede estar o no teñida. Para lo cual se tienen tres procesos:
Método directo. Utilizado desde la antigüedad y consiste en introducir la fibra
directamente al tinte.
Premordentado. Se introduce la fibra sin teñir en agua tibia que contenga un
mordiente en suficiente cantidad para que cubra la fibra. Se deja calentar a un
punto de ebullición por un lapso de 30 minutos a una hora agitando
constantemente.
Postmordentado. Se coloca la fibra previamente teñida y/o premordentada en
agua tibia que contenga un mordiente. Este procedimiento tiene por objeto
cambiar la tonalidad del baño o reforzar la solidez al lavado.
II.2.2. TIPOS DE MORDIENTES
El término mordiente es aplicado a cualquier substancia de origen natural o
sintético que sirve para fijar el colorante en la fibra. Antiguamente se emplean
productos naturales como: cenizas, hojas de aguacate, corteza de nogal,
guamuchil, etcétera. Hoy en día el empleo de mordientes son de origen
químico, la mayoría son sales metálicas como: aluminio, cobre y estaño, las
cuales se disuelven en agua caliente separando el metal de la sal para
posteriormente unirse a la fibra para fijar el tinte.
Antes de proceder a la preparación del baño de mordentado, se examina la
cantidad de fibra y producto químico con que se cuenta. La forma más fácil es
empezar con 100 g (lana, algodón, ixtle, etcétera). Antes de mordentar es
necesario humedecer la fibra completamente Los mordientes se utilizarán en
relación al peso de la fibra y se le agregara el porcentaje de acuerdo al cuadro
2.
Finalmente a manera de recomendación, es necesario que las fibras esten
mojadas por completo antes de teñirse; asimismo, que las ollas donde se
mordente o tiña deberán ser de peltre o material no reactivo preferentemente.
Mordentado de algodón, ixtle y yute. Se sigue el mismo procedimiento que
el anterior sólo que para el premordentado de estas fibras se requiere de más
tiempo de 1 a 3 días.
II.2.3. ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL MORDENTADO Y TEÑIDO.
Las fibras que se van a teñir deberán estar limpias de impurezas para que
pueda retener mejor el colorante, pues elementos como la grasa impiden la
retención del mismo. Se recomienda lavarlas con agua tibia y jabón en
cantidades suficientes para un lavado normal. Para que la lana no se enrede y
tome una coloración uniforme al momento de teñirla, es necesario elaborar
pequeñas madejas sujetándolas con hilos de algodón (hilaza) en forma de
"ochos" sin apretar demasiado, esto con la finalidad de facilitar su manejo.
Sulfato alumínico potásico, un mordiente no tóxico y excelente para el teñido
artesanal.
FUENTE: http://www.reocities.com/cucba/tincionartesanal.html
Ollas no reactantes usadas para el teñido.
Equipo de Laboratorio usado
II.3. PARTE EXPERIMENTAL
II.3.1. MATERIALES Y REACTIVOS:
100 gr. de lana (seca)
25gr de cochinilla fresca
25gr de alumbre
6gr de cremor tártaro
3gr ácido cítrico o un chorrito de limón
El color que se obtiene será de rosa-bermellón.
Considerar cantidades necesarias de: para 100 gramos de lana (seca), hay que
emplear 25 gramos de cochinilla fresca.
II.3.2. PROCEDIMIENTO:
a. Se siguió el mismo procedimiento de maceración y cocimiento de la
cochinilla que en la receta anterior.
b. Al final del teñido, se le añadió el entonador (ácido cítrico o limón).
c. Se vuelve a introducir la lana, calentándola durante 20 minutos. Cuando se
enfríe, se aclara con abundante agua.
II.3.3. RESULTADO:
REACTIVOS:
Crémor Tártaro
Alumbre
CUESTIONARIO
1. DEFINA QUE ES UN COLORANTE, PIGMENTO Y ANILINA.
Pigmentos
Materia colorante que se encuentra en el protoplasma de muchas células animales y
vegetales.
Colorantes
Son las substancias coloreadas que pueden teñir las fibras animales y vegetales.
Anilinas
Amina aromática líquida de p.e.=184,4°C y cuya fórmula es C6H5·NH2, que es el
aminobenceno o la fenilamina. Al principio se obtuvo por destilación del índigo o añil,
de cuya palabra castellana (de origen árabe) deriva su nombre: Anilina o Anilina. Se
sintetiza por reducción del nitrobenceno en fase de vapor con hidrógeno en presencia
de un catalizador de cobre, quitando dos átomos de oxígeno del nitrobenceno para
formar anilina y agua; o actualmente, por reacción de cloro-benceno con amoníaco a
presión y temperatura elevadas.
La anilina es la materia prima para la obtención de centenares de productos
intermedios empleados en la industria de los colorantes. El primer colorante sintético,
la Mauve o Mauveína o Violeta de Perkins, se obtuvo por casualidad en 1856. Bajo
la acción del ioduro de metilo la anilina forma la Metil y la Dimetilanilina, productos
intermedios importantes en la obtención de colorantes.
1.1. COLORANTES
Los colorantes son sustancias de origen natural o artificial que se usan para
aumentar el color de los alimentos, ya sea por que el alimento a perdido color en
su tratamiento industrial o bien para hacerlo más agradable a la vista y más
apetecible al consumidor.
Los colorantes de síntesis deben reunir una serie de características, para
asegurar su buen uso. Los requisitos exigidos son:
a. Ser inocuo.
b. Constituir una especie química definida y pura.
c. Tener gran poder tintorial, con objeto de utilizar la mínima cantidad posible y
ser fácilmente incorporables al producto.
d. Ser lo más estable posible a la luz y al calor.
e. Poseer compatibilidad con los productos que deben teñir.
f. No poseer olor ni sabor desagradables.
g. Ser indiferente PH, agentes oxidantes y reductores.
h. Ser lo más económico posible.
También hay que resaltar el hecho de que no todos los colorantes son estables a
todos los valores de PH. Algunos fenómenos están relacionados con este agente,
como puede ser la vida media, los cambios de solubilidad y la pérdida del poder
tintorial del colorante.
1.2. PIGMENTO
Un pigmento es un material que cambia el color de la luz que refleja como
resultado de la absorción selectiva del color. Este proceso físico es diferente a la
fluorescencia, la fosforescencia y otras formas de luminiscencia, en las cuales el
propio material emite luz.
Los pigmentos son utilizados para teñir pintura, tinta, plástico, textiles,
cosméticos, alimentos y otros productos. La mayoría de los pigmentos utilizados
en la manufactura y en las artes visuales son colorantes secos, usualmente en
forma de polvo fino. Este polvo es añadido a un vehículo o matriz, un material
relativamente neutro o incoloro que actúa como adhesivo.
Generalmente se hace distinción entre un pigmento, el cual es insoluble en el
vehículo (formando una suspensión), y un tinte, el cual o es un líquido o es
soluble en el vehículo (resultando en una solución). Un colorante puede ser un
pigmento o un tinte dependiendo del vehículo en el que se usa. En algunos
casos, un pigmento puede ser fabricado a partir de un tinte precipitando un tinte
soluble con una sal metálica.
1.3. ANILINA
La anilina, fenilamina o aminobenceno es un compuesto orgánico, líquido entre
incoloro y ligeramente amarillo de olor característico. No se evapora fácilmente a
temperatura ambiente. La anilina es levemente soluble en agua y se disuelve
fácilmente en la mayoría de los solventes orgánicos.
La anilina es usada para fabricar una amplia variedad de productos como por
ejemplo la espuma de poliuretano, productos químicos agrícolas, pinturas
sintéticas, antioxidantes, estabilizadores para la industria del caucho, herbicidas,
barnices y explosivos.
2. REALICE LA CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE LOS COLORANTES
3. CLASIFIQUE LOS COLORANTES DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SU
APLICACIÓN A LAS FIBRAS.
ClaseSustratos
principalesMétodo de aplicación Tipos químicos
Acido Nylon, lana, seda. Por lo general en baños
de colorantes que son
desde neutros hasta
ácidos.
Azo, incluyendo colorantes
metalizados previamente
antraquinona, trifenilmetano,
acina, xanteno, nitro y nitroso.
Componente
s y
composicion
es azoica.
Algodón, rayón,
acetato de
celulosa y
poliéster.
Impregnación de fibras
con componentes de
acoplamiento y tratadas
con una solución de sal
de diacono estabilizada.
Aso.
Básicos Nylon y poliéster
modificados.
Aplicados en baños de
colorantes ácidos.
Merina, difenilmetano,
triarilmetano,azo,
acina,xanteno, tiazol, acridina,
oxacina y antraquinona.
Directos Algodón, rayón y
nylon.
Se aplica en baños
neutros o levemente
alcalinos que contienen
un electrolito adicional.
Azo, ftalocianina, estilbeno,
oxacina y tiazol.
Dispersos Poliéster . Dispersiones acuosas
finas que se aplican a
menudo mediante
métodos en altas
temperaturas y
presiones o a través de
vehículos a mejor
temperatura; el
colorante puede
impregnarse en la tela y
Azo, antraquinona, nitro y
metina.
hornearse y termofijarse.
Mordientes Lana. Se aplican en
conjunción con sales de
Cr quelantes
Azo y antraquinona.
Natural Se aplica como
mordiente, como
colorante a la tina, de
disolventes o directos y
ácidos
Antraquinona, polimetina,
cetona, imina, flavones,
indigoides, quinonas,
clorofilas, etc.
Bases de
oxidación
Algodón Aminas aromáticas y
fenoles oxidados en el
sustrato
Negro de anilina y estructuras
indeterminadas.
Reactivos Algodón, rayón,
lana, seda y nylon
El sitio reactivo del
colorante reacciona con
el grupo funcional de la
fibra para unir
covalentemente al
colorante bajo la
influencia del calor y del
pH.
Azo, antraquinona y
ftalocianina.
azufre Algodón y rayón. Sustratos aromáticos en
baño con sulfuro de
sodio y oxidados
nuevamente en
productos que contienen
azufre insoluble en la
fibra
Estructuras indeterminadas.
A la tina Algodón, rayón y
lana.
Los colorantes
insolubles en agua se
solubilizan al reducirlos
con hidrosulfito de sodio,
luego son consumidos
por la fibra y se oxidan
Antraquinona (incluyendo las
quinonas policíclicas) e
indigoides.
nuevamente.
4. ¿CÓMO SE CLASIFICAN LOS PIGMENTOS NATURALES?
BIBLIOGRAFIA
TEÑIDO CON COCHINILLA:
http://www.lajoyaeximport.com/cochinilla.html
PIGMENTOS COLORANTES Y ANILINA:
http://www.publicorb.es/webrecursosutil/tinta/
tintaanilinascolorantespigmentos.html