Красители. 
Исследование процесса изотермической адсорбции из водных растворов метиленового фиолетового на исходном и модифицированном образцах микрокристаллической целлюлозы

Если цитировать Д. И Менделеева, то красители — это химические соединения, обладающие способностью интенсивно поглощать и преобразовывать энергию электромагнитного излучения в видимой и в ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и применяемые для придания этой способности другим телам.

Отличительная особенность красителя — способность пропитывать окрашиваемый материал (например текстиль, бумагу, мех, волосы, кожу, древесину, пищу — пищевые красители) — процессы диффузии и давать цвет по всему его объёму, фиксируясь тем или иным способом на активных центрах — процессы сорбции.

Применение веществ, способных придавать тот или иной цвет предметам, в том числе волокнам, тканям, поверхности тела, известно с незапамятных времен. Для этого использовались цветные глины, минеральные пигменты, вытяжки из растений и животных. Ремесленники окрашивали ткани в синий цвет, используя индиго, который добывали из листьев растения индигоферы, произрастающего в Индии и Индонезии. Для получения 3 кг красителя нужно было переработать 100 кг листьев растения. В красный цвет красили ализарином, извлекая его из корней растения марены. Для получения красителей использовали также крушину, чернику, резеду, кору дуба, ольхи. Некоторые из красителей, например, пурпур древних, или тирийский пурпур, были дороже золота. Его добывали из улитки багрянки, обитающей в Средиземном море. Сама улитка не окрашена, но одежда, пропитанная соком багрянки, при окислении кислородом воздуха окрашивалась в пурпур. Из десяти тысяч улиток можно было получить всего около 1 г красителя; не удивительно, что он так высоко ценился. Только в XVIII веке стали предприниматься попытки создания дешевых синтетических красителей. К этому, безусловно, химиков подтолкнуло бурное развитие текстильной промышленности и переход к машинному производству. Первый синтетический краситель был получен в 1855 г. профессором Варшавского университета Я. Натансоном. Нагреванием анилина с дихлорэтаном в запаянной трубке он получил соединение красного цвета, окрашивавшее шерсть и шелк в красивый красный цвет. Тремя годами позже, во Франции, Верген получил этот же краситель другим способом и назвал фуксином за сходство окраски с цветком фуксии. Под этим названием он известен и сейчас. В том же 1858 г. П. Грисс открыл реакцию диазотирования, положившую начало синтезу азокрасителей — самого многочисленного класса красителей, и позднее ставшую основой многих гистохимических методик.

Начиная с изобретения Леонардо да Винчи микроскопа, начали проявлять все возрастающий интерес к красителям и биологи. Большинство живых объектов, попадающих в поле зрения микроскопа, практически не окрашены, да и клеточные органеллы едва различимы в цитоплазме. Поэтому с возникновением микроскопа появляются и два 3 пути преодоления бесцветности биологических объектов: первый — попытка решить проблему техническими средствами — разработка новых способов освещения (косое освещение, люминесценция), контрастирования (метод фазового контраста, микроскопия в темном поле, в окрашенном темном поле и т. п.); второй — придать объекту окраску с помощью красителя. За последние 300 лет оба пути доказали свое право на существование. Без окраски сегодня невозможно представить ни современную гистологию, ни цитологию, ни многие другие разделы биологии, где используется микроскоп. Первой классической работой по использованию красителей в микроскопии принято считать статью П. Эрлиха где описывалась избирательное окрашивание метиленовым синим нейронов в препаратах головного мозга. Количество красителей, появившихся за последние 100 лет в арсенале микроскопистов, очень велико. Начинающему, да и уже опытному врачу и биологу нередко очень трудно ориентироваться в них. Только во 21 м издании Сolor Index перечислено более 3500 красителей.

Классификация красителей.

Можно классифицировать на «краситель» и «пигмент», хотя их часто используют как равнозначные, обозначают четко различающиеся функции при окрашивании материалов. Красители растворимы в красильной среде (растворителе). В процессе окрашивания они проникают внутрь материала и образуют более или менее прочную связь с волокнами. Пигменты нерастворимы. В краске они находятся в связующем (олифе, нитроцеллюлозе и др.) и свойства краски зависят больше от связующего, чем от пигмента. Связь с окрашиваемым материалом обеспечивает связующее. Красители обычно — органические вещества. Пигменты большей частью — мелкая дисперсия минералов.

Технологи, занимающиеся крашением классифицируют по способу применения. Специалисты-химики, занимающиеся синтезом красителей и изучающие взаимосвязи между структурой и свойствами веществ, классифицируют красители по химической структуре.

Классификация по применению. В текстильной промышленности обычно используют красители восьми основных классов. Первые пять классов красителей (прямые, сернистые, азоидные, реактивные и кубовые) используются в основном для крашения целлюлозных волокон, например хлопковых и вискозных. Последние три класса красителей (кислотные, основные и дисперсные) применяются для крашения других натуральных синтетических волокон.

Классификация по химической структуре. В молекулах красителей присутствуют разнообразные структурные группы. Однако свыше половины всех красителей можно классифицировать как азокрасители или антрахиновые красители.

• § Азокрасители. Азогруппы т. е два атома азота, соединенные двойной связью, обуславливают цвет свыше половины всех промышленно производных красителей. АзогруппыN=Nявляется сильным хромогеном (источник цвета), и поэтому азокрасители обычно обладают высокой красящей способностью.
• § Антрохтновые красители. По своему практическому значению антрохиновые красители уступают только азокрасителям. Хотя антрахиновые красители имеют более яркий цвет, чем азокрасители, они дороже их и слабее по красящей способности.

Трифенилметановые красители. Фуксин и другие трифенилметановые красители были одним из первых синтетических красителей. До сих пор это многочисленная группа красителей сохраняет свое значение. Образование Фуксина было впервые описано независимо друг от друга Натонсоном в 1856 г. И Гофманам в 1858 г. Вергэн первым осуществил промышленный синтез Фукснина нагреванием технического анилина с хлорным оловом. Позже применялись и другие окислители, в частности нитробензол (Купье, 1868), который используются и в настоящее время. В течение последующих несколько лет были найдены новые методы получение трифенилметановых красителей, которые вытеснили старые методы за исключением метода получение самого Фуксина. Примерами могут служить получение Кристаллического фиолетового с помощью фосгена (Керн, 1883).