28 Barwniki

Barwniki – związki chemiczne wybiórczo absorbujące promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie widzialnym warunkujące barwę organizmów roślinnych i zwierzęcych albo nadające barwę przedmiotom użytkowym; służą do barwienia m.in. włókien naturalnych i chemicznych, tworzyw sztucznych, skóry, papieru, żywności. Według współczesnej, tzw. elektronowej, teorii barwności barwa związku organicznego jest spowodowana obecnością w jego cząsteczce sprzężonych układów elektronów π, które bardzo łatwo ulegają wzbudzeniu, absorbując promieniowanie o określonej długości fali w widzialnej części widma; nie pochłonięte składniki (obszary) widma zostają odbite dając wrażenie barwy. W teorii klasycznej barwa związku zależy od obecności w jego cząsteczce ugrupowania atomów, zwanych chromoforem; związek barwny staje się barwnikiem dopiero po wprowadzeniu do jego cząsteczki ugrupowania atomów, zwanych auksochromem. W farbiarstwie włókienniczym zastosowanie praktyczne mają jedynie barwniki odznaczające się trwałością otrzymanych wybarwień, tzn. ich odpornością na działanie światła, potu, chloru, tarcie w stanie suchym i wilgotnym oraz pranie w ciepłym roztworze mydła, prasowanie, oraz te barwniki, które nie działają szkodliwie na organizm człowieka.

Substancje barwiące – substancje nadające barwę innej substancji pozbawionej barwy lub też zmieniające barwę substancji posiadającej już jakąś barwę. Można je podzielić na pigmenty, laki i barwniki. Pigmenty są nierozpuszczalnymi kryształami wymagającymi procesu dyspersji w celu ich użycia do barwienia substancji. Barwniki są substancjami rozpuszczalnymi, są łatwe w użyciu, jednak ich odporności są mniejsze od pigmentów. Barwniki są przezroczyste, pigmenty zaś różne – część jest kryjąca, część przezroczysta.Pigment – kryjąca substancja barwiąca. Drobno zmielona substancja stała, nierozpuszczalna i najczęściej nieprzezroczysta, zabarwiająca sobą powierzchnię pokrywanej substancji. Zazwyczaj są to rozdrobnione minerały. W farbach dla oszczędności stosuje się pigmenty razem z wypełniaczami. Ziarna wypełniacza są wielokrotnie większe od ziaren pigmentów, które wypełniacz pokrywają, tworząc w ten sposób większą powierzchnię kryjącą. Pigmenty można podzielić na pigmenty absorpcyjne, pigmenty metaliczne, pigmenty perłowe. W farbie mogą występować pigmenty z różnych grup jednocześnie, np. jeśli w farbie metalicznej znajdą się dodatkowo pigmenty absorpcyjne, wówczas dzięki takiej farbie można uzyskać barwę z połyskiem metalicznym. Farbę z pigmentami metalicznymi można też wzbogacić pigmentami perłowymi, otrzymując dodatkowo efekty właściwe pigmentom perłowym.Lak – barwnik wytrącony z roztworu do postaci stałej, który tym sposobem uzyskuje właściwości pigmentu. Laki są terminem stosowanym m.in. w przemyśle farbiarskim, a pośrednio również tam, gdzie są wykorzystywane, czyli w przemysłach: gumowym i tworzyw sztucznych, papierniczym, włókienniczym, poligraficznym itp.Barwnik – jest substancją przepuszczającą światło i zabarwiającą sobą ośrodek, w którym jest rozpuszczona lub stopiona. Może również reagować z tym ośrodkiem. W odróżnieniu od pigmentów, wśród barwników występuje również wiele substancji organicznych. W przemyśle chemii organicznej barwnikami są substancje wchodzące w reakcję chemiczną z włóknem naturalnym, sztucznym lub skórą. Rozpowszechnione naturalne barwniki to np. hemoglobina – czerwony barwnik krwi, chlorofile – zielone barwniki roślinne.

Alkanina, anchusina – naturalny, czerwony barwnik, otrzymywany z korzeni alkanny barwierskiej oraz farbownika lekarskiego. Pochodna naftochinonu. Alkaniny używano jako barwnik zaprawowy, natomiast obecnie wykorzystuje się go w przemyśle kosmetycznym, w mikroskopii oraz w analizie chemicznej.

Bistr, bister – przezroczysty pigment wytwarzany z rozpuszczonej w wodzie i kleju smolistej sadzy, uzyskiwanej przy spalaniu różnych gatunków drewna, głównie bukowego.

Czerwień teksańska – organiczny związek chemiczny, czerwony barwnik fluorescencyjny używany w histologii, zwykle po sprzęgnięciu z odpowiednimi przeciwciałami, do barwienia preparatów tkankowych. Czerwień teksańska jest pochodną sulforodaminy 101. Używa się jej w technice FACS, ilościowej reakcji łańcuchowej polimerazy, mikroskopii fluorescencyjnej i immunohistochemii.

Rodopsyna – organiczny związek chemiczny, światłoczuły barwnik występujący w narządzie wzroku głowonogów, stawonogów i kręgowców. Składa się z białka – opsyny, które wiązaniem kowalencyjnym łączy się z kofaktorem 11-cis-retinalem (retinenem), pełniącym funkcję chromoforu. Wiązanie łączy ε-aminową grupę lizyny w pozycji 296 łańcucha białkowego z grupą aldehydową retinalu. Żaden inny stereoizomer retinalu, z wyjątkiem 9-cis, nie wykazuje takiej właściwości łączenia się z opsyną.

Dibezwodnik kwasu peryleno-3,4,9,10-tetrakarboksylowego, PTCDA – heterocykliczny, organiczny związek chemiczny z grupy bezwodników kwasowych, pochodna perylenu.

Dibromoindygo (6,6′-dibromoindygo) – organiczny związek chemiczny, główny składnik barwnika purpury tyryjskiej. Jest to pochodna indyga zawierająca dwa atomy bromu przyłączone do pierścieni indolowych w pozycjach 6, co zmienia barwę z niebieskiej na purpurową.

Fitochrom jest fotoreceptorem, barwnikiem używanym przez rośliny w reakcjach na światło lub jego brak. Maksimum absorpcji barwnika przypada na długości fal odpowiadające światłu czerwonemu i dalekiej czerwieni. Wiele roślin wykorzystuje fitochrom do określenia czasu odpowiedniego na kwitnięcie poprzez określenie dnia i nocy. Zmiany w zawartości poszczególnych form fitochromu pozwalają regulować reakcje związane z cyklem dobowym. Fitochrom reguluje również kiełkowanie nasion, wzrost wydłużeniowy siewek, wielkość i kształt liści, syntezę chlorofilu oraz prostowanie się hipokotyli lub epikotyli siewek roślin dwuliściennych. Cząsteczka fitochromu jest chromoproteiną, składa się z części białkowej połączonej z barwnikiem.

Ftalocyjanina – organiczny związek chemiczny o budowie zbliżonej do występującej w przyrodzie porfiryny. Jej pochodne, szczególnie jej kompleksy z kobaltem, niklem i miedzią, są stosowane jako barwniki o barwach od czerwonej po granatową. Szacuje się, że ok. 25% przemysłowo stosowanych barwników to różne pochodne ftalocyjaniny.

Henna – barwnik roślinny produkowany z liści i pędów rośliny zwanej lawsonią bezbronną.

Indygoidyna – organiczny związek chemiczny, niebieski barwnik z grupy azochinonów wydzielany do podłoża przez bakterie Vogesella indigofera, Corynebacterium insidiosum, Arthrobacter atrocyaneus i Arthrobacter polychromogenes. Indygoidyna jest nierozpuszczalna w wodzie.

Juglon – organiczny związek chemiczny z grupy barwników chinonowych. Wykazuje właściwości allelopatyczne. Występuje w liściach, korzeniach i łupinach orzechów. W orzechu włoskim juglon występuje w liściach świeżych, a w trakcie ich usychania zanika w wyniku polimeryzacji.

Lapachol – organiczny związek chemiczny, pochodna naftochinonu.

Lipofuscyny – zbiorcza nazwa barwników, odkładanych wewnątrzlizosomalnie w komórkach postmitotycznych. Są one wewnątrzkomórkowym markerem starzenia się. Ziarna lipofuscyny obecne są w komórkach nerek, serca, nadnerczy i tkanki nerwowej. Tzw. "plamy wątrobowe" na skórze są złogami lipofuscyny w komórkach skóry.

Mureksyd – organiczny związek chemiczny, sól amonowa kwasu purpurowego, wykorzystywany w chemii analitycznej jako wskaźnik w miareczkowaniu kompleksometrycznym i fotometrycznym do oznaczania jonów wapnia i innych metali.

Prodigiozyna – heterocykliczny, organiczny związek chemiczny, zawierający w swojej strukturze trzy pierścienie pirolowe. Jest czerwonym barwnikiem występującym m.in. w bakteriach z gatunku Serratia marcescens.

Psittacina (psitakofulwina) – zbiorcza nazwa grupy barwników nadających kolor piórom papug (Psittaciformes). Występuje wyłącznie u przedstawicieli tego rzędu – u pozostałych za wspomniane barwy odpowiadają karotenoidy. Jest widoczny w świetle ultrafioletowym.

Purpura – naturalny barwnik o zakresie barw od intensywnie czerwonego do fioletu, także w głębokich odcieniach zbliżonych do barwy śliwki czy do koloru granatowego. Uzyskiwany był z żyjących w Morzu Śródziemnym mięczaków z gatunków (łac.) Purpura haemastoma oraz Murex trunculus. Jeden z najstarszych wymienianych w źródłach historycznych barwników. Także określenie barw odpowiadających tym, które można uzyskać z zastosowaniem tego barwnika. Potocznie w polszczyźnie purpurę kojarzy się z czerwienią, chociaż wiele jej odmian daleko odbiega od czystej czerwieni.

Purpura Ruhemanna (ketohydrindylidenodiketohydrindaminian) – barwny, niebieskofioletowy związek chemiczny powstający w wyniku reakcji ninhydryny z aminokwasami. Stężenie purpury Ruhemanna jest proporcjonalne do ilości wolnych grup aminowych w badanej próbie aminokwasów lub białek, więc reakcja ninhydrynowa służyć może zarówno jakościowemu, jak i ilościowemu oznaczaniu aminokwasów.

Rodopsyna – organiczny związek chemiczny, światłoczuły barwnik występujący w narządzie wzroku głowonogów, stawonogów i kręgowców. Składa się z białka – opsyny, które wiązaniem kowalencyjnym łączy się z kofaktorem 11-cis-retinalem (retinenem), pełniącym funkcję chromoforu. Wiązanie łączy ε-aminową grupę lizyny w pozycji 296 łańcucha białkowego z grupą aldehydową retinalu. Żaden inny stereoizomer retinalu, z wyjątkiem 9-cis, nie wykazuje takiej właściwości łączenia się z opsyną.

Purpuryna, 1,2,4-trihydroksyantrachinon – organiczny związek chemiczny, trójhydroksylowa pochodna antrachinonu, barwnik stosowany w farbach imitujących złoto. Używana była od średniowiecza w iluminatorstwie i technikach pozłotniczych. Otrzymywano ją z tzw. soli ormiańskiej, siarki i rtęci.

Rodopsyna – organiczny związek chemiczny, światłoczuły barwnik występujący w narządzie wzroku głowonogów, stawonogów i kręgowców. Składa się z białka – opsyny, które wiązaniem kowalencyjnym łączy się z kofaktorem 11-cis-retinalem (retinenem), pełniącym funkcję chromoforu. Wiązanie łączy ε-aminową grupę lizyny w pozycji 296 łańcucha białkowego z grupą aldehydową retinalu. Żaden inny stereoizomer retinalu, z wyjątkiem 9-cis, nie wykazuje takiej właściwości łączenia się z opsyną.

Smalta, szkło kobaltowe, błękit królewski – substancja barwiąca koloru ciemnoniebieskiego, o bardzo ładnej czystej barwie, stosowana jako barwnik do barwienia szkła, oraz do emalii stosowanych na szkło lub porcelanę. Znana była już w starożytnym Egipcie. Zwyczajowo smaltą nazywany był także pewien rodzaj szkła barwnego produkowanego w Wenecji. Smalta była niegdyś powszechnie stosowana również jako pigment do farb artystycznych, pomimo niezbyt intensywnego koloru i słabego krycia. Wyparta została dopiero po odkryciu metod produkcji syntetycznej ultramaryny.

Stains-all – nazwa zwyczajowa barwnika służącego do wizualizacji kwasów nukleinowych i białek po procesie elektroforezy żelowej (PAGE).

Turacyna – unikatowy czerwony barwnik organiczny z rodzaju porfiryn występujący naturalnie wyłącznie w piórach niektórych przedstawicieli ptaków z rodziny turakowatych. Ten zawierający miedź związek jest odpowiedzialny za czerwonofioletowy kolor upierzenia turaków. Pod wpływem wilgoci zmienia kolor na granatowy. Inne gatunki ptaków podobne barwy zawdzięczają głównie pochodzącym z roślin karotenoidom.

Turakowerdyna – zielony barwnik organiczny występujący naturalnie w piórach niektórych gatunków ptaków z rodziny turakowatych. Jest jednym z bardzo nielicznych zielonych barwników występujących w ptasich piórach – barwnik o bardzo podobnych właściwościach odkryto również u niektórych kuraków i długoszponów. Pióra większości innych gatunków przybierają kolor zielony dzięki załamywaniu się światła na strukturze piór.

Wiolaceina – organiczny związek chemiczny, pochodna indolu, produkt utleniania tryptofanu, naturalny pigment produkowany przez bakterię Chromobacterium violaceum i nadający jej charakterystyczne fioletowo-purpurowe zabarwienie.