صبغة حمضية

قد تكون هناك حاجة إلى إعادة كتابة القسم الرئيسي للمقالة . يُرجى المساعدة في تحسين القسم الرئيسي وقراءة دليل تخطيط القسم الرئيسي . ( فبراير 2023 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

الصبغة الحمضية هي صبغة يتم تطبيقها عادة على المنسوجات ذات درجة الحموضة المنخفضة. وهي تستخدم بشكل أساسي لصبغ الصوف، وليس الأقمشة القطنية. ^[1] تُستخدم بعض الأصباغ الحمضية كملونات غذائية، ^{[2] [3]} ويمكن أيضًا استخدام بعضها لصبغ العضيات في المجال الطبي.

الأصباغ الحمضية هي أنيونية، قابلة للذوبان في الماء ويتم تطبيقها بشكل أساسي من حمام حمضي. تمتلك هذه الأصباغ مجموعات حمضية، مثل SO3H وCOOH ويتم تطبيقها على الصوف والحرير والنايلون عندما يتم إنشاء رابطة أيونية بين مجموعة NH2 المؤكسدة من الألياف والمجموعة الحمضية للصبغة. ثبات الغسيل الكلي ضعيف على الرغم من أن ثبات الضوء جيد جدًا. نظرًا لأن الصبغة والألياف تحتويان على طبيعة كهربائية معاكسة، فإن معدل الضرب وامتصاص الصبغة الحمضية على هذه الألياف يكون أسرع؛ يضاف الإلكتروليت بتركيز أعلى لإبطاء امتصاص الصبغة وتكوين ظلال مستوية. يولد الحمض كاتيونًا على الألياف وتساعد درجة الحرارة على استبدال الجزء السالب من الحمض بجزيئات الصبغة الأنيونية. ^[4]

تنقسم الأصباغ الحمضية عمومًا إلى ثلاث فئات وفقًا لمتطلبات ثباتها وقدرتها على الهجرة ودرجة حموضة الصباغة. ^[5]

تلتصق الأصباغ الحمضية بالألياف عن طريق الرابطة الهيدروجينية وقوى فان دير فالس ^[6] والرابطة الأيونية . بينما تعمل بعض الأصباغ الحمضية في الماء، يختار الكثيرون تنشيط الأصباغ في حمامات الصبغة الحمضية بدلاً من ذلك. وفقًا لنظرية برونستد-لوري للحمض والقاعدة ، فإن الحمض هو جزيء أو أيون قادر على التبرع بالبروتون، ويتم تحديد ذلك من خلال ثابت تفكك الحمض . بالمقارنة مع معظم الأحماض، فإن الماء له قيمة pKa أعلى بكثير ، مما يعني أنه يتفكك لإعطاء H ⁺ بصعوبة أكبر. في هذا السياق، إذا تم استخدام حمض بدلاً من الماء، فسيكون أيون الهيدروجين (H ⁺ ) قادرًا على التفكك بسهولة أكبر من أجل التفاعل مع أنيون الصبغة الأنيلينية، مما يسمح للصبغة بالذوبان.

تحتوي ألياف البروتين الحيواني وألياف النايلون الصناعية على العديد من المواقع الكاتيونية التي تربط الصبغة الأنيونية. تعكس قوة (ثبات) هذه الرابطة قوة هذا التفاعل الأيوني.

في المختبر أو المنزل أو الاستوديو الفني، غالبًا ما يكون الحمض المستخدم في حمام الصبغة هو الخل ( حمض الأسيتيك ) أو حمض الستريك . يتم التحكم في معدل امتصاص الصبغة باستخدام كلوريد الصوديوم. في المنسوجات ، تكون الأصباغ الحمضية فعالة على الألياف البروتينية ، أي ألياف شعر الحيوانات مثل الصوف والألبيكا والموهير . كما أنها فعالة على الحرير . ^[7] وهي فعالة في صبغ ألياف النايلون الصناعية ، ولكنها ذات أهمية ضئيلة في صبغ أي ألياف صناعية أخرى.

في التلوين أثناء الفحص المجهري للتشخيص أو البحث، تُستخدم الصبغات الحمضية لتلوين بروتينات الأنسجة الأساسية. وعلى النقيض من ذلك، تُستخدم الصبغات الأساسية لتلوين نوى الخلايا وبعض المكونات الحمضية الأخرى للأنسجة. ^[8] فيما يتعلق بالهياكل الخلوية، ستصبغ الصبغات الحمضية الهياكل المحبة للحمض التي لها شحنة موجبة صافية نظرًا لحقيقة أنها تحتوي على كروموفور مشحون سلبًا . تشمل الهياكل المحبة للحمض السيتوبلازم والكولاجين والميتوكوندريا . الاثنان لهما تقارب مع بعضهما البعض بسبب الشحنات المتضاربة. ^{[9] [10] تشمل أمثلة الصبغات الحمضية المستخدمة في الطب} ما يلي: ^[11]

• بقع لي (بقع حمراء وردية اللون).
• صبغة حمض الفوسفوتنجستيك الهيماتوكسيلين (PTAH) (بقع زرقاء).
• صبغة الإيوزين (بقع وردية برتقالية).

يمكن أيضًا استخدام الأصباغ الحمضية كملونات غذائية، مما يساعد على زيادة جاذبية بعض الأطعمة، وبالتالي تصبح أكثر جاذبية للعملاء. تشمل بعض الأمثلة إريثروزين ، تارترازين ، أصفر غروب الشمس وأحمر ألورا ، على سبيل المثال لا الحصر، وكثير منها أصباغ آزو . ^[12] يمكن استخدام هذه الأصباغ في التزيين أو البسكويت أو الخبز أو التوابل أو المشروبات. من أجل منع المخاطر الصحية، يجب الموافقة على الصبغة للاستهلاك قبل أن يمكن وضع علامة عليها على أنها صالحة للأكل. تتضمن بعض طرق الفصل التي يمكن استخدامها لتحديد الأصباغ غير المعتمدة عملية الاستخلاص في الطور الصلب ، وعملية كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة تحت الضغط الزائد ، واستخدام ألواح الطور العكسي . ^[13]

إن كيمياء الأصباغ الحمضية معقدة ومتنوعة. وترتبط معظم الأصباغ الحمضية في بنيتها الأساسية بما يلي:

• نوع الأنثراكينون : يتم تصنيع العديد من الأصباغ الحمضية من وسيطات كيميائية تشكل هياكل شبيهة بالأنثراكينون كحالتها النهائية. العديد من الأصباغ الزرقاء لها هذا الهيكل كشكل أساسي لها. تهيمن هذه البنية في فئة التسوية للصبغة الحمضية.
• الأصباغ الآزوية : تحتوي بنية الأصباغ الآزوية على المجموعة الآزوية (RN=N−R). معظم الأصباغ الآزوية ليست أصباغًا حمضية، ولكن العديد من الأصباغ الحمضية هي أصباغ آزوية. العديد من الأصباغ الحمضية من النوع الآزوي تكون حمراء اللون. ^[14]
• صبغة ثلاثي أريل الميثان : تسود هذه الصبغة في فئة الطحن من الصبغات. هناك العديد من الصبغات الصفراء والخضراء المستخدمة تجاريًا في الألياف والتي ترتبط بالثلاثي فينيل الميثان.

• 
  حمض سي آي الأسود 1
• 
  CI حمض الأصفر 36
• 
  سي آي حمض الأزرق 117
• 
  CI حمض البرتقالي 19
• 
  سي آي حمض الأزرق 25
• 
  CI حمض البرتقالي 3

يمكن تصنيف الأصباغ الحمضية وفقًا لسلوكها في الصباغة. ويشمل ذلك ثباتها في الرطوبة وقدرتها على الهجرة ودرجة حموضة الصباغة: ^[1]

• الأصباغ الحمضية المستوية: تتمتع هذه الأصباغ بأوزان جزيئية منخفضة نسبيًا. وبالتالي، فإنها تهاجر بسهولة أكبر قبل التثبيت وتظهر ثباتًا منخفضًا للرطوبة. وهي غير مناسبة عادةً للاستخدام كأقمشة للملابس. فهي تتطلب حمام صبغ حمضي، غالبًا باستخدام حمض الكبريتيك وخليط كبريتات الصوديوم (درجة الحموضة 2-4)، ^[7] جنبًا إلى جنب مع عوامل التسوية مثل الأمينات الدهنية الإيثوكسيلية .

• أصباغ الطحن: تتميز هذه الأصباغ بوزن جزيئي مرتفع، ونتيجة لذلك تنتقل ببطء. وبالتالي، فإنها تظهر ثباتًا للرطوبة، وهو أمر مفيد في صباغة مواد الصوف. تسمى أصباغ الطحن الحمضية أحيانًا "أصباغ حمضية محايدة" لأنها لا تتطلب حمام صبغة حمضي. يتم تطبيقها عادةً باستخدام حمض الأسيتيك (pH4-7). ^[7]

• الأصباغ الحمضية المعقدة المعدنية: تتكون هذه الأصباغ من جزيئات صبغة حمضية معقدة مع أيون معدني، والذي عادة ما يكون الكروم أو الكوبالت. تتميز الأصباغ الحمضية المعقدة المعدنية بأوزان جزيئية عالية، مما يمنحها قدرة منخفضة على الحركة وثباتًا عاليًا في الرطوبة. ونتيجة لهذا، تُستخدم عادةً على ألياف النايلون والبولي أميد الاصطناعية. الأصباغ الحمضية المعقدة المعدنية اقتصادية. ومع ذلك، فإنها تنتج ظلال باهتة نسبيًا. تأخذ الأصباغ الحمضية المعقدة المعدنية نطاقًا أكبر من الرقم الهيدروجيني في حمام الصبغة (الرقم الهيدروجيني 2-7). ^[7]

بعض الأصباغ مسببة للطفرات ومسببة للسرطان، بما في ذلك البرتقالي الميثيلي ، والأحمر الحمضي 26، والأزرق التريباني . ^{[15] [16]}