Индиго

Индиго — это группа органических красителей и пигментов, а также цветовой тон, занимающий положение в спектре между синим и фиолетовым. В узком смысле термин «индиго» обозначает тёмно-синий краситель, получаемый из растений рода Indigofera (индигофера), а в современной промышленности — синтетический аналог того же химического состава. В колористике индиго рассматривается как один из семи основных цветов радуги, хотя в физике его часто относят к оттенкам синего.

История

Древнее происхождение

Использование индиго в качестве красителя восходит к глубокой древности. Наиболее ранние свидетельства окрашивания тканей индиго обнаружены в долине Инда (современный Пакистан) и датируются примерно 2500 годом до н. э. В Древнем Египте индиго применяли для окрашивания льняных бинтов, использовавшихся при мумификации, а также для декоративных целей. В античном мире индиго ценился наравне с пурпуром и был предметом международной торговли.

Индиго в Европе

В Европу индиго попал из Индии через торговые пути, контролируемые арабами. В Средние века он был известен как «индийский краситель» и считался роскошью. Однако европейские красильщики долгое время предпочитали местный краситель — вайду (из растения Isatis tinctoria), который давал менее яркий, но более стойкий синий цвет. В XVI—XVII веках, с развитием морской торговли, индиго из Индии и Южной Америки начал вытеснять вайду, что вызвало протекционистские меры со стороны европейских государств. Например, во Франции в 1598 году был издан указ, запрещавший использование индиго под угрозой смертной казни, так как он подрывал местное производство вайды.

Синтез индиго

Ключевым событием в истории индиго стало его искусственное получение. В 1880 году немецкий химик Адольф фон Байер впервые осуществил полный синтез индиго из орто-нитробензальдегида. Однако промышленно выгодный способ был разработан лишь в 1897 году компанией BASF (Германия). Синтетический индиго оказался дешевле и чище натурального, что привело к быстрому упадку плантаций индиго в колониях, особенно в Индии. К началу XX века натуральное индиго практически исчезло с рынка.

Химические и физические свойства

Химическая структура

Индиго (химическая формула C₁₆H₁₀N₂O₂) относится к классу индигоидных красителей. Его молекула представляет собой плоскую структуру с двумя индольными кольцами, соединёнными двойной углерод-углеродной связью. В твёрдом состоянии индиго — тёмно-синий порошок с металлическим блеском. Он нерастворим в воде, но растворим в органических растворителях (диметилсульфоксид, хлороформ, концентрированная серная кислота).

Цвет и спектр

Цвет индиго обусловлен поглощением света в жёлто-зелёной области спектра (длина волны около 590—620 нм). В цветовом круге индиго находится между синим и фиолетовым, однако в современной колориметрии его часто рассматривают как оттенок синего. В системе RGB индиго соответствует коду #4B0082 (тёмно-синий с фиолетовым оттенком). В радуге индиго традиционно выделяют как седьмой цвет, хотя Исаак Ньютон первоначально включил его в спектр для того, чтобы число цветов соответствовало числу нот в музыкальной гамме.

Применение

Текстильная промышленность

Основное применение индиго — окрашивание хлопчатобумажных тканей. Наиболее известный продукт, окрашиваемый индиго, — деним (джинсовая ткань). Процесс окрашивания включает несколько этапов: сначала ткань погружают в восстановленный раствор индиго (лейко-индиго), который бесцветен, а затем, при контакте с кислородом воздуха, происходит окисление, и на волокне образуется нерастворимый синий пигмент. Повторяя циклы, добиваются нужной интенсивности цвета. Современные технологии позволяют получать различные оттенки — от светло-голубого до почти чёрного.

Пищевая промышленность

Индиго в виде пищевой добавки E132 (индиготин) используется как краситель для окрашивания кондитерских изделий, напитков, молочных продуктов и лекарственных средств. В России и странах ЕС E132 разрешён к применению, однако существуют ограничения по максимальной концентрации.

Медицина и биология

В медицине индиго применяется ограниченно. Его производные, например, индиго-кармин, используются в качестве диагностического красителя при цистоскопии и колоноскопии для оценки функции почек и проходимости мочевыводящих путей. В биологии индиго служит индикатором окислительно-восстановительных процессов.

Культура и символика

Цвет индиго ассоциируется с глубиной, тайной, духовностью. В индуизме индиго — цвет чакры Аджна (третий глаз), отвечающей за интуицию и ясновидение. В западной культуре индиго часто связывают с мистицизмом и эзотерикой, а также с понятием «дети индиго» — псевдонаучной концепцией, описывающей детей с особыми способностями. В геральдике индиго используется редко, чаще заменяясь лазурью или синим.

Интересные факты

• В Древнем Риме индиго называли «индикум» (лат. indicum), что означает «индийский».
• Для получения 1 кг натурального индиго требовалось около 100 кг листьев индигоферы.
• Первые джинсы, сшитые Леви Страуссом в 1873 году, были окрашены именно индиго.
• В 2009 году учёные из Университета Калифорнии в Беркли разработали метод получения индиго из бактерий Escherichia coli путём генной модификации.
• Индиго входит в список важнейших исторических красителей наряду с пурпуром, кермесом и шафраном.

Критика и экологические аспекты

Производство синтетического индиго связано с использованием токсичных химических веществ, таких как анилин, формальдегид и цианиды. Сточные воды красильных производств могут загрязнять водоёмы, если не применяются современные системы очистки. В последние десятилетия разрабатываются «зелёные» методы синтеза индиго, включая ферментативные процессы, которые позволяют снизить экологический ущерб. Натуральное индиго, хотя и считается более экологичным, требует больших площадей земли и воды, что также вызывает критику со стороны экологов.

Источники

• Бейли, К. К. «Химия красителей». — М.: Химия, 1985.
• Григорьев, А. П. «Красители и пигменты в текстильной промышленности». — СПб.: Профессия, 2003.
• Петров, В. В. «История текстильного производства». — М.: Наука, 1998.
• Encyclopaedia Britannica (статья «Indigo»).
• Green, J. «The Chemistry of Indigo». — Journal of Chemical Education, 2002.