(Fr.: colorants azoïques; Du.: Azofarbstoffe; Eng.: azo dyes), kleurstoffen die de groep ─ N = N ─ (azogroep) bevatten, gebonden aan aromatische kernen (soms ook aan heterocyclische of acyclische groepen). De azogroep is een chromofore groep, doch azobenzeen C6H5 ─ N = N ─ C6H5 is nog te zwak gekleurd om als kleurstof te dienen. Daartoe moeten auxochrome groepen (bijv. ─ NH2 en ─ OH) worden ingevoerd.
Vele andere sustituenten (─ SO3H, ─ NO2, ─ Cl, enz.) hebben als speciale functie het verbeteren van bepaalde eigenschappen.
Combinatie van meer azogroepen in geconjugeerd verband heeft vaak een kleurverdiepend (bathochroom) effect. Naar gelang het aantal azogroepen onderscheidt men mono-, dis-, tris- en poly-azokleurstoffen. De Farbstofftabelle van G. Schultz geeft ca. 725 merknamen van azokleurstoffen (tegen 640 andere synthetische organische kleurstoffen). Combinaties voeren tot vele duizenden produkten. Hier kunnen slechts enkele voorbeelden genoemd worden.
Mono-azokleurstoffen zijn bijv. echt geel, ponceau, oranje II, tartrazine en diamantzwart PV. Bekende disazokleurstoffen zijn congorood, chrysofenine, diaminzwart BH en sulfoncyanine. De belangrijkste van alle azokleurstoffen (jaarproduktie 5000 ton) is een tris-azokleurstof: direct diepzwart E.
De mono-azokleurstoffen zijn bijna uitsluitend geschikt voor het verven van wol, zijde, voorgebeitste katoen, levensmiddelen, papier enz. De dis-, tris- en poly-azokleurstoffen verven katoen zonder beits. Hiertoe behoren de benzidinekleurstoffen, I-zuurkleurstoffen, thiazol- en stilbeenkleurstoffen. Van technische betekenis zijn vooral de ortho-hydroxy- en de ortho-amino-azokleurstoffen, wegens haar hogere zuur- en alkali-echtheid.
Zuurgevoeligheid berust op additie van een H-ion aan een azogroep; alkaligevoeligheid berust op afsplitsen van een H-ion. Hydroxy-azobenzeen, in zuur milieu geel, verliest in alkalisch milieu een H-ion en wordt dan oranje.
Azokleurstoffen dienen voor het kleuren van katoen, wol, zijde, rayon, papier, leder, inkt, jute, stro, kokos, lakken, veren en levensmiddelen, waarvoor uiteraard speciale niet-giftige soorten worden gekozen.
Wat de verfmethode betreft, behoren de azokleurstoffen tot verschillende groepen. Sommige hechten zich in zuur, andere in alkalisch milieu aan de vezels. Voorts zijn er de beitskleurstoffen, die met behulp van een metaalbeits op de vezel worden bevestigd, waarbij chroom een belangrijke rol speelt. Tenslotte heeft men de ontwikkelings-azokleurstoffen, waartoe de ijs-, de para- en de diazokleurstoffen behoren. Eerstgenoemde ontstaan op de vezel doordat het textielmateriaal eerst doordrenkt wordt met een alkalische naftoloplossing, voor speciale tinten met een aceetazijnzuurarylide of hydroxycarbazol. Na uitwringen en drogen is de stof dan nog ongekleurd. Men dompelt haar dan in een ijskoude oplossing van een diazoniumverbinding, waardoor de kleurstof op de vezel ontstaat. Door van verschillende naftolen en diazoverbindingen uit te gaan, kan men vele gewenste kleuren verkrijgen. Vele combinaties kunnen met de beste natuurlijke kleurstoffen minstens op één lijn worden gesteld.
Ook worden mengsels van naftolen en houdbare diazoverbindingen met een zuurbindend middel in de handel gebracht, waarmee de stof bedrukt of doordrenkt wordt, zonder dat deze wordt gekleurd. Door eenvoudig stomen wordt de kleurstof dan op de vezel ontwikkeld (rapid-echt-kleurstoffen). Nog later kwamen mengsels van amine met naftol en natriumnitriet in de handel, die op de vezel door stomen in zuur milieu worden ontwikkeld (rapidogeenkleurstoffen).
Bij het gebruik van parakleurstoffen wordt katoen voorgeverfd met een daartoe geschikte kleurstof en daarna door een oplossing van een diazoverbinding gevoerd (nitrazol C), die zich koppelt aan de reeds gefixeerde kleurstof, waardoor de wasechtheid zeer wordt vergroot. Bismarckbruin wordt op deze wijze tot een zeer wasecht bruin ontwikkeld (diaminnitrazolkleurstoffen).
De diazokleurstoffen worden op katoen uitgeverfd, dan in een tweede bad gediazoteerd en in een derde bad, waarin een alkalische oplossing van een azocomponent aanwezig is, ontwikkeld, waarbij men door variatie der azocomponenten verschillende kleuren kan krijgen.
Bij wolkleurstoffen wordt een toeneming der was- en lichtechtheid dikwijls verkregen door een behandeling met chroomzouten, waarvoor kleurstoffen met salicyl- of kresotinezuurrest geschikt zijn. Er zijn vele chromeerbare kleurstoffen in de handel, waarvan palatin-, chroom-, eriochroom-, metachroom-, monochroom-, chromafolkleurstoffen enige voorbeelden zijn.
Men maakt ook produkten die het chroom reeds als complexe component bevatten en daardoor direct op wol kunnen worden uitgeverfd. Deze chroomcomplexkleurstoffen (sommige bevatten kobalt in plaats van chroom) kan men in twee klassen onderbrengen.
a. 1:1-complexen (één kleurstofmolecule per atoom Cr). De verfmethode die hierbij noodzakelijk is (sterk zuur), is schadelijk voor de wolvezel.
b. 1:2-complexen (twee moleculen kleurstof per atoom Cr). Deze verbindingen kunnen in neutraal of zwak zuur milieu uitgeverfd worden (wol, polyamiden). Voor een goede oplosbaarheid en goed egaliseervermogen is de aanwezigheid van een sulfonzuurgroep in het molecule nodig noch wenselijk. De oplosbaarheid van deze 1:2-complexen wordt bereikt door één of verscheidene malen de groepen ─ SO2NH2 (al dan niet gesubstitueerd) of ─ SO2CH3 in te voeren.
Bij sommige katoenkleurstoffen kan een nabehandeling met koperzouten (vorming van een kopercomplex) de lichtechtheid zeer aanzienlijk verhogen. Ook kan men nabehandelen met een mengsel van koperacetaat en een pré-condensaat van een methanalkunsthars. Door deze nabehandeling worden tegelijkertijd de natechtheden aanzienlijk verbeterd.
De chemie der azokleurstoffen heeft de laatste jaren een sterke stimulans gekregen van de ontwikkeling in een geheel nieuwe richting, nl. door de toepassing van zeer reactieve substituenten (─ SO2 ─ CH = CH2 en ook bijv. ─ SO2 ─ (CH2)2 ─ OSO3Na) in het kleurstofmolecule, die in staat zijn een chemische binding aan te gaan met zowel dierlijke als plantaardige vezels. Bij verscheidene kleurstoffen voor katoen kan een eenvoudige nabehandeling met methanal reeds een voldoende verbetering van de natechtheden geven.
Fabricage.
De technische bereiding van azokleurstoffen geschiedt met eenvoudige apparatuur. Het oplossen der componenten, het diazoteren (vrijwel steeds van een aromatisch amine met salpeterigzuur), en het koppelen geschiedt in houten, soms bemetselde kuipen of geëmailleerde ketels (tot 40.000 liter); geleidelijk gaat men over op continu-fabricage. Na de koppeling wordt de kleurstof door verhitten en uitzouten met NaCl afgescheiden en onder druk door filterpersen afgeperst. De perskoeken worden in droogkasten met warme lucht gedroogd, gevoelige kleurstoffen in vacuüm, bepaalde stapelprodukten op walsdrogers. Nadat het produkt in kruisslagmolens is vermalen, wordt het op bepaalde sterkte gebracht door toevoeging van natriumsulfaat, soms natriumcarbonaat. Het mechanisme der koppelingsreactie is nog niet geheel en voor alle gevallen bevredigend opgelost. Evenmin is men zeker van de vorm waarin de diazoverbinding bij de koppeling reageert. Ook over de chemische configuratie der verschillende typen azokleurstoffen is verschil van mening.