Kluczowa różnica między barwnikami kationowymi i anionowymi polega na tym, że barwniki kationowe są zasadowe, podczas gdy barwniki anionowe są kwasowe.
Barwniki to naturalne lub syntetyczne substancje, których możemy użyć do dodania koloru lub zmiany koloru obiektu. Istnieją różne formy barwników, takie jak barwniki kationowe i anionowe.
Czym są barwniki kationowe?
Barwniki kationowe to materiały barwiące zawierające składniki, które powodują ich dysocjację na dodatnio naładowane jony w roztworze wodnym. Innymi słowy, barwniki kationowe rozdzielają się na jony i tworzą kationy po dodaniu do wody. Co więcej, gdy te kationowe barwniki są dodawane do włókien, kationy mogą oddziaływać z ujemnie naładowanymi grupami na cząsteczkach włókien, tworząc sole. Sole te mogą być ponadto mocno przytwierdzone do włókien. Dlatego może poplamić włókno.
Zazwyczaj barwniki kationowe są wytwarzane na bazie barwników alkalicznych. Dlatego zasada łączenia barwników kationowych z włóknami polega na łączeniu kationów z grupami kwasowymi obecnymi we włóknie. Pierwotnie ten rodzaj barwników był przydatny do barwienia jedwabiu, skóry, papieru i bawełny. Ponadto barwniki te znajdują zastosowanie w produkcji tuszu oraz w papierach do kopiowania. Co więcej, zapotrzebowanie na ten barwnik w przemyśle tekstylnym wzrosło ze względu na wprowadzenie włókien syntetycznych.
Rysunek 01: Plama Lee użyta w komórkach pęcherzyka żółciowego
Rozważmy barwienie włókien syntetycznych barwnikami kationowymi. Po pierwsze, barwnik kationowy zostaje wchłonięty przez powierzchnię włókna i dyfunduje do wnętrza włókna w wysokich temperaturach. Tam barwnik wiąże się z aktywnymi grupami kwasowymi włókna. Jednak liczba cząsteczek barwnika, które mogą wiązać się z grupami kwasowymi, jest ograniczona, a liczbę tę można zwiększyć, dostosowując temperaturę i skład włókien. Możemy scharakteryzować zdolność barwienia barwników kationowych za pomocą powinowactwa i dyfuzji.
Czym są barwniki anionowe
Barwniki anionowe to barwniki zawierające składniki, które mogą spowodować dysocjację cząsteczki barwnika na ujemnie naładowane jony w roztworze wodnym. Innymi słowy, barwniki anionowe rozdzielają się na jony i tworzą aniony po dodaniu do wody. Zazwyczaj barwniki anionowe są barwnikami kwasowymi.
Rysunek 02: Struktura chemiczna barwnika Acid Red 88
Ten typ barwników zawiera grupy kwasowe, w tym grupy siarczanowe i grupy karboksylowe. Możemy użyć tego typu barwników do barwienia wełny, jedwabiu i nylonu poprzez ustanowienie wiązania jonowego między grupą kwasową barwnika a grupą aminową materiału włóknistego.
Zazwyczaj barwniki kwasowe lub barwniki anionowe są dodawane do włókien przy niskich wartościach pH, jeśli chodzi o przemysł tekstylny. Czasami te barwniki mogą być również używane jako barwniki spożywcze. Niektóre barwniki są również ważne dla barwienia organelli w medycynie.
Jaka jest różnica między barwnikami kationowymi i anionowymi?
Barwniki to substancje, których możemy używać do barwienia innych materiałów. Istnieją barwniki o różnych kolorach, które można stosować zgodnie z życzeniem. Barwniki kationowe to materiały barwnikowe zawierające składniki, które powodują ich dysocjację na dodatnio naładowane jony w roztworze wodnym, podczas gdy barwniki anionowe to materiały barwnikowe zawierające składniki, które mogą powodować dysocjację cząsteczki barwnika na ujemnie naładowane jony w roztworze wodnym. Kluczowa różnica między barwnikami kationowymi i anionowymi polega na tym, że barwniki kationowe są zasadowe, podczas gdy barwniki anionowe są kwasowe.
Poniższa infografika przedstawia różnice między barwnikami kationowymi i anionowymi w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Barwniki kationowe a anionowe
Istnieją dwa główne typy barwników, takie jak barwniki kationowe i barwniki anionowe. Te dwa typy różnią się od siebie zachowaniem chemicznym. Kluczowa różnica między barwnikami kationowymi i anionowymi polega na tym, że barwniki kationowe są zasadowe, podczas gdy barwniki anionowe są kwasowe.
