bevatten de chromofoor —N = N— (azogroep) gebonden aan twee aromatische kernen of soms heterocyclische of acyclische systemen. Substituenten (NH2, OH, SO3H, NO2, Cl, enz.) kunnen de kleur, de oplosbaarheid, de echtheid t.o.v. licht, wassen, enz. in gunstige zin beïnvloeden.
Voorbeeld: azo-benzeen, is nog te zwak gekleurd om als kleurstof dienst te doen. Het amino-azo-benzeen is technisch bruikbaar, slecht oplosbaar in water, goed oplosbaar in vet en olie, werd eertijds gebruikt als boterkleurstof. Het amino-azo-benzeen-disulfozuur is oplosbaar in water, lichtechte, gele wolkleurstof. Handelsnaam: Echtgeel.
Om ongebeitste katoen direct te kunnen verven zijn gecompliceerder kleurstoffen nodig. Een der oudste is het Kongorood.
In de techniek verloopt de bereiding der azokleurstoffen bijna uitsluitend door een aromatisch amine met salpeterig zuur te diazoteren. De daardoor gevormde diazoverbinding wordt dan gekoppeld aan een aromatische amino- of hydroxyverbinding. Combinatie van meer azogroepen in geconjugeerd verband heeft vaak een sterk bathochroom effect. Zo kan men het echtgeel weer diazoteren en koppelen met beta-naftol, waarbij de vroeger veel gebruikte kleurstof: scharlaken van Biebrich (1878) ontstaat. Dit is een tamelijk was- en lichtechte wolkleurstof.
Al naar het aantal azogroepen onderscheidt men in mono-, dis-, tris- en poly-azo-kleurstoffen. Het bovengenoemde Kongorood is dus een disazo-kleurstof
De mono-azo-kleurstoffen zijn bijna uitsluitend geschikt voor het verven van wol, echte zijde, voorgebeitste katoen, levensmiddelen, papier enz. Onder de dis-, tris- en poly-azo-kleurstoffen zijn vele substantieve (directe) katoenkleurstoffen, die hun werking zonder beits doen. Hiertoe behoren de benzidine-kleurstoffen, I-zuurkleurstoffen, thiazol-, stilbeen- en poly-azo-kleurstoffen. Van technische betekenis zijn vooral de ortho-hydroxy- en de ortho-amino-azo-kleurstoffen, 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. Methyloranje, in alkalisch en neutraal milieu geel, neemt in zuur milieu een H-ion op en wordt dan rood. Hydroxy-azo-benzeen, in zuur milieu geel, verliest in alkalisch milieu een H-ion en wordt dan oranje.
De Farbstofftabelle van G. Schulz geeft ca 725 handelsmerken van verschillende azo-kleurstoffen welker samenstelling bekend is, tegen 640 andere soorten van organische synthetische kleurstoffen. De combinatiemogelijkheden voeren tot vele duizenden verschillende producten.
De plaatsruimte laat niet toe dat, zelfs indien we ons beperken tot de in technisch opzicht meest belangrijke, wij de formules en de configuratie dezer azo-kleurstoffen hier aangeven. Wie zich daarvoor interesseert, raadplege de onder dit artikel aangehaalde literatuur. We moeten volstaan met er een paar te noemen:
Mono-azo-kleurstoffen: Ponceau, Oranje II, Tartrazine, Diamantzwart PV.
Dis-azo-kleurstoffen: Kongorood, Chrysophenine, Diaminzwart B.H., Sulfoncyanine.
Tris-azo-kleurstoffen: Direct diepzwart E, belangrijkste azo-kleurstof. Jaarproductie 5 millioen kg.
Azo-kleurstoffen vinden een veelzijdige toepassing. Zij dienen voor het verven van katoen, wol, natuur- en kunstzijde, maar ook voor papier, leder, inkt, jute, stro, cocos, lakken, veren en levensmiddelen, zoals boter, limonade, jam, koek, suikerwerken, drop enz. waarvoor speciale niet giftige kleurstoffen zijn uitgezocht.
Wat de verfmethode betreft, behoren de azokleurstoffen tot verschillende groepen. Men heeft er die in zuur milieu en andere die in alkalisch milieu zich aan de vezels hechten. Voorts zijn er de beitskleurstoffen, die met behulp van een metaalbeits op de vezel worden bevestigd, waarbij het chroom een belangrijke rol speelt en ten slotte heeft men de ontwikkelings-azo-kleurstoffen, waartoe de ijskleurstoffen, de Parakleurstoffen en de diazokleurstoffen behoren.
De ijskleurstoffen 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 nu 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 alle gewenste kleuren verkrijgen. Vele combinaties kunnen met de beste natuurlijke kleurstoffen (alizarine, indigo, geelbessen-tin-lak) 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 (Rapidechtkleurstoffen). Nog later kwamen mengsels van amin 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 (Diamin-nitrazol-kleurstoffen).
De diazo-kleurstoffen (andere namen zijn: diaminogeen-, diazol-kleurstoffen) worden op katoen uitgeverfd, dan in een tweede bad gediazoteerd en in een derde bad, waarin een alkalische oplossing van een azo-component 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 er enige zijn.
Men maakt ook producten welke het chroom reeds als complexe component bevatten en daardoor direct op wol kunnen worden uitgeverfd. Deze zijn bekend onder de handelsnamen: Palatinecht-Inochroom-, Neolankleurstoffen.
Bij sommige katoenkleurstoffen kan de behandeling met koperzouten de lichtechtheid (bijv. bij Diaminreinblauw FF), bij andere nabehandeling met formaline de wasechtheid verhogen (Formylzwart).
Fabricage
Het oplossen der componenten, het diazoteren en koppelen geschiedt in houten, soms gemetselde, roerkuipen, met een inhoud tot 40 000 l. Na de koppeling wordt de kleurstof door verhitting en uitzouten met NaCl afgescheiden en onder druk door filterpersen gefiltreerd. De perskoeken worden in droogkasten met warme lucht gedroogd, gevoelige kleurstoffen in vacuum, bepaalde stapelproducten op walsdrogers. Nadat het product in kruisslagmolens is gemalen, wordt het op bepaalde sterkte gebracht door toevoeging van natriumsulfaat, soms natriumcarbonaat.
Theorie
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 categoriën der azo-kleurstoffen is verschil van mening. Het zou ons echter te ver in de organisch chemische theorie voeren om de controversen op dit gebied uiteen te zetten.
DR IR J. S. PETRUS BLUMBERGER
Lit.: R. Moehlau en H. T. Buchrer, Farbenchemisches Praktikum (1926); H. E. Fierz-David, Künstliche organische Farbstoffe (1926); Erg.
Bd (1935); G. Schulz, Farbstofftabellen, 1931; Erg. Bde (1934, 1939); F. Thorpe and R. P. Lindstead, The synthetic dyestuffs and the intermediate products (1933); F.
Mayer, Chemie der organischen Farbstoffe (1934); Patentliteratuur: P. Friedländer, Fortschritte der Teerfarbenfabrikation (1877-1921), voortgezet door H. E. Fierz-David.
