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