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Experimentos > Química en contexto: Las fibras y los colorantes

Categorías: Enlace químico
Palabras clave: Reacciones


Autor/es

Sonia P�rez M�ndez
Filiación: Institut de l�Arbo� (L�Arbo�, Tarragona)


Qué se pretende demostrar

Se formulan preguntas para favorecer la indagación y aprender las interacciones que se establecen entre las moléculas de las fibras y las de los colorantes.

· ¿Todos los tejidos se tiñen con la misma facilidad?

· ¿Qué tejidos se tiñen con un colorante ácido? ¿Y con un colorante básico? ¿Y con uno directo? ¿Y con un colorante de dispersión? ¿Y con un colorante a la tina? ¿Y con un colorante reactivo?

· ¿Cómo cambia la intensidad del color en función de la temperatura del baño y del tiempo de exposición del tejido en el baño del colorante?

· ¿Cómo relacionamos los tejidos teñidos en función del colorante usado?



Dirigido a

  • Gran Público
  • Secundaria
  • Universidad


Materiales necesarios

  • Vasos de precipitados o vasos de plástico, espátulas o cucharas de plástico, baritas de vidrio, agua destilada, placa calefactora o un hervidor de agua, colorantes ácidos y colorantes a la tina (índigo), Congo Red, cristal violeta, colorantes reactivos (estos últimos se pueden conseguir en una droguería), ditionito sódico Na2S2O4, un colorante de dispersión (comprado en un taller de tintorería), el tejido multifibra (una pieza de ropa que contiene 13 tejidos simultáneos, que se puede conseguir por internet en https://www.teachersource.com)



Descripción

Los colorantes sintéticos se nombran según la nomenclatura Color Index, que clasifican a los colorantes según su uso en tintorería. Por ejemplo CI Acid Yellow 220, se trata de un colorante ácido que tiñe la ropa de color amarillo, el número se refiere a la tonalidad.

Los colorantes que aquí se han utilizado son colorantes:

· ácidos (CI Acid Yellow 220)

· directos (CI Direct Red 28 o Congo Red)

· básicos (CI Basic Violet 4 o Violeta cristal)

· de dispersión (CI Disperse Blue 321)

· a la tina (Índigo o CI 75780)

· reactivos (CI Reactive Red 123)

El experimento se basa en preparar 6 baños de colorantes, los cuales se preparan añadiendo una punta de espátula del colorante correspondiente en 200 mL de agua a 90ºC (excepto para el colorante reactivo que el agua debe estar a 30ºC)

A continuación, se sumerge el tejido multifibra en el baño y se mantiene sumergido durante 5 minutos.

Pasado este tiempo, se aclara el tejido en agua tibia (alrededor de 40 ºC y se deja secar la tira al aire).

El tejido multifibra contiene:

· Fibras naturales: algodón, lana y seda

· Fibras artificiales o semi-sintéticas: rayón acetato, rayón triacetato, rayón viscosa o viscosa.

· Fibras sintéticas: acrílicas, de poliéster, poliamida o nilón y polipropileno.

Las Conclusiones de los experimentos se muestran en forma de tabla:

Colorantes

Fibras más adecuadas

Interacción fibra-colorante

Ácidos

Lana, seda, poliamida

Enlace iónico

Directos

Algodón y viscosa

Puentes de hidrógeno

Básicos

Fibras acrílicas

Enlace iónico

Dispersión

Poliéster, rayón acetato y rayón triacetato

Puentes de hidrógeno o fuerzas de Van der Waals

A la tina

Lana, seda, poliamida, algodón y viscosa.

Enlace iónico y puentes de hidrógeno

Reactivos a 30 ºC

Algodón, seda y viscosa

Enlace covalente



Existe alg�n riesgo

No existen riesgos



Imágenes

 


Enlaces

· P. Martínez de las Marías, Química i Física de las fibras téxtiles. Alhambra, 1976, Madrid (Espanya).

· R. Enrich Gregori, S. Serra Rof, J.M Serracant Clermont, A. Vázquez Barrera, Tints i colorants a Sabadell. Una història que va de lluny, pàgs. 9-24. Ajuntament de Sabadell, 2013.



Para saber m�s

  • Se puede teñir el tejido multifibra en los tintes del Testfabric Stains≠1-Brown and ≠2-Black (se pueden comprar por internet en www.teachersource.com). Estos tintes son una mezcla de colorantes, el primero tiñe a las fibras naturales y artificiales, y el segundo también las sintéticas. Cada fibra queda teñida de un color diferente. Si a un alumno de secundaria le damos dos piezas iguales de una fibra desconocida (por ejemplo dos trozos de nilón 6,6), y las sumerge en los dos baños por separado, por comparación con los tejidos multifibras teñidos puede reconocer la fibra problema, ya que las piezas quedaran de color naranja y azul, respectivamente y el alumno podrá deducir que la fibra problema teñida es una fibra de poliamida.



Observaciones

Los alumnos deducen que:

· la poliamida a pesar de ser una fibra sintética, se tiñe fácilmente como la lana y la seda, ya que químicamente son similares.

· donde se tiñe el algodón, se observa la tinción de la viscosa, ya que la viscosa es celulosa regenerada.

· el polipropileno es una fibra apolar difícil de teñir.

· el tipo de interacción química que se establece entre la molécula del colorante y la de la fibra.