Синтетические красители

В этот ничем не примечательный день 1856 г., 18-летний студент-первокурсник принялся смело экспериментировать в сочетаниях химических элементов, выходя далеко за пределы программы университетского курса химии. Юношу звали Уильям Генри Перкин (1838-1907), а опыты он ставил в тыльной комнате собственного дома, расположенного среди буйной растительности далёкого пригорода Херроу, на северо-западе Лондона. Пытливый студент стремился создать синтетическую форму хинина — лекарства против малярии. Его цель не была достигнута, но в результате окисления сульфата анилина бихроматом калия образовался побочный продукт — совершенно новый осадок, первый в мире искусственный краситель. 

Высушив его и создав на основе полученного осадка спиртовую вытяжку, Перкин увидел яркий, насыщенный, невиданный доселе цвет. Он придумал для него броское название — Tyrian purple или тирский пурпур, которое французские химики переиначили потом на mauve (мовеин), по названию цветка мальвы.

История цвета:

[Канал на youtube — Little Art Talks]

Спустя два года, когда Перкин уже забросил учёбу и разбогател на промышленном производстве вовремя запатентованного мовеина, ещё один экспериментатор из Королевского химического колледжа — Иоганн Петер Грисс (1829-1888, в будущем великий немецкий химик-органик) — вновь и вновь повторял и анализировал реакцию, которая дала такие поразительные результаты. Он выяснил, что первичные ароматические амины, как например, анилин, образуются в результате обработки раствором соляной кислоты и нитрита натрия. В результате своих опытов Грисс открыл миру диазосоединения, а в 1858 г. провёл реакцию диазотирования, впервые получив азокрасители. 

Опуская ненужные научные подробности отметим, что главной особенностью этих диазосоединений, как и прочих синтетических красителей является наличие в молекуле т.н. хромофоров или групп атомов, которые поглощают свет лишь с определённой длиной волны, создавая неповторимые расцветки и окраски.

Не успели утихнуть восторженные "ахи" да "охи" в адрес мовеина, как вслед за ним начали щедро появляться другие насыщенно-кислотные цвета: в 1860 г. — фуксин и имперский фиалковый, в 1862 — берлинская лазурь, 1863 — анилиновый чёрный и анилиновый жёлтый, 1864 — розовый георгин, перкинова зелень, манчестерский бурый...

Цвет составляет одно из фундаментальных свойств материи, отсюда происходят такие человеческие реакции. В Европе жёлтый цвет символизирует трусость, красный связан с агрессией и буйством стихии, чёрный — с печалью и трауром. Зелёный и коричневый якобы успокаивают и умиротворяют, а алый и голубой — взвинчивают, возбуждают. Скандинавы и народы, населяющие север Европы отдают предпочтение спокойным, нежным, приглушенным оттенкам, а южане Средиземноморья предпочитают яркие, первозданные и насыщенные цвета.

То обстоятельство, что цвет отныне может быть любым, повлекло за собой глубочайшие перемены в привычный уклад жизни и хозяйствования. До изобретения мовеина все красители и пигменты были натуральными и, как следствие, природного происхождения. Корень марены (rubia tinctorum) был традиционным источником получения красной краски. Сотни тысяч тонн этого растения приходилось транспортировать в каждый крупный центр текстильного производства. Индиго, который римляне научились добывать из измельчённых раковин определённых видов моллюсков, обитающих в глубинах Средиземного и других морей, омывающих Апеннинский полуостров, очень долгое время был главным (и единственным) источником синего цвета, доводя цену на это сырьё до космических высот. Фустик (порода древесины) и бикса орельяна (кустарник, размером с небольшое дерево) служили основным источником жёлтых цветов. Некоторых сложных оттенков и насыщенного зелёного цвета можно было достичь лишь при двойном или тройном окрашивании. Полусинтетический, искусственно-красный пигмент ещё в середине XIX века во Франции получали путём обработки птичьего помёта азотной кислотой.

В промышленности и строительстве на нашей территории (б. СССР) широко используются железоокисные пигменты, в основном, охра и сурик, в силу того, что они сравнительно недорогие и часто встречаются в природе. Это минеральные красители жёлто-красной цветовой гаммы, образующие спектр жёлтых, оранжевых, всех оттенков красного и коричневых тонов. 

Охра (от др.-греч. ὠχρός — изжелта-бледный, бледно-жёлтый) — природный пигмент, состоящий из гидрата окиси железа с примесью глины. 

Свинцовый сурик — это твёрдое и химически стойкое вещество. По своему химическому составу свинцовый сурик представляет собой ортоплюмбат свинца Pb₃O₄, имеющий насыщенный красно-оранжевый цвет и высокую плотность. 

После опытов с мовеином производство всяческих диковинных оттенков было уже не остановить. Современная химическая промышленность предлагает более 4 тысяч синтетических красителей, которые находят применение повсеместно: печать и полиграфия, индустрия моды и производство аксессуаров, ткани, покрытия, обои, кино, цветные фотографии и цветное телевидение. Повсюду кричащие краски и пёстрые узоры раскрашивают нашу постиндустриальную действительность в стиле фэнтези, который вызвал бы у доисторического человека приступ паники и благоговения. 

Недолгое лидерство Англии в компоненте производства синтетических красителей быстро перехватили немцы. Наиболее успешным предпринимателем в этой области оказался Фридрих Байер (1825-1880), основавший первую в Европе фабрику по производству анилиновых красителей в прачечной городка Вуперталь-Бармен в 1863 г. Производство оказалось таким успешным и востребованным, что его основатели Байер и Гехст быстро превратили Германию в столицу и мирового лидера химической промышленности, а их фирма BASF (Badische Anilin und Soda Fabric, Баденская анилиново-содовая фабрика) заняла ведущие позиции в отрасли, превратившись со временем в диверсифицированный концерн. 

Искусственные красители дали толчок к многочисленным открытиям в области полусинтетиков. Вскоре появился первый частично искусственный материал — парксеин или целлулоид (1862) и полуискусственное волокно — вискоза (1891). За ними последовали лекарства-полусинтетики — аспирин (1899), сальварсан (1910) и химическое выделение таких гормонов, как инсулин (1921) и тироксин (1926), а затем и создание первого синтетического антибиотика — хлорамфеникола (1950).

Химия стала не только наукой, но и искусством. Её изобретения произвели переворот в производстве строительных материалов, отделке, быту. Бакелит Бекеланда (1907), аминопластик Рашига (1909) и многие другие синтетики и композиты навсегда изменили представления о материальном мире, доказав, что нет ничего невозможного и поставив под сомнение божий промысел.

Фото: 1, 2, 3, 4