Der Hauptunterschied zwischen kationischen und anionischen Farbstoffen besteht darin, dass kationische Farbstoffe basisch sind, während anionische Farbstoffe sauer sind.
Farbstoffe sind natürliche oder synthetische Substanzen, mit denen wir Farbe hinzufügen oder die Farbe eines Objekts verändern können. Es gibt verschiedene Formen von Farbstoffen, wie z. B. kationische und anionische Farbstoffe.
Was sind kationische Farbstoffe?
Kationische Farbstoffe sind Farbstoffe mit Komponenten, die sie in einer wässrigen Lösung in positiv geladene Ionen dissoziieren lassen. Mit anderen Worten, kationische Farbstoffe zerfallen in Ionen und bilden Kationen, wenn sie Wasser zugesetzt werden. Wenn diese kationischen Farbstoffe Fasern zugesetzt werden, können die Kationen außerdem mit den negativ geladenen Gruppen an Fasermolekülen in Wechselwirkung treten und Salze bilden. Diese Salze können ferner fest an die Fasern gebunden werden. Daher kann es die Faser verfärben.
Typischerweise werden kationische Farbstoffe basierend auf alkalischen Farbstoffen hergestellt. Daher besteht das Prinzip der Kombination von kationischen Farbstoffen mit Fasern in der Kombination von Kationen mit den in der Faser vorhandenen Säuregruppen. Ursprünglich war diese Art von Farbstoffen zum Färben von Seide, Leder, Papier und Baumwolle nützlich. Außerdem finden diese Farbstoffe Anwendung in der Tintenherstellung und in Kopierpapieren. Darüber hinaus ist die Nachfrage nach diesem Farbstoff in der Textilindustrie durch die Einführung synthetischer Fasern gestiegen.
Abbildung 01: Lee-Färbung in Gallenblasenzellen verwendet
Betrachten wir das Färben von synthetischen Fasern mit kationischen Farbstoffen. Zunächst wird der kationische Farbstoff von der Faseroberfläche absorbiert und diffundiert bei hohen Temperaturen in das Faserinnere. Dort bindet der Farbstoff an die aktiven Säuregruppen der Faser. Die Zahl der Farbstoffmoleküle, die mit den Säuregruppen binden können, ist jedoch begrenzt und kann durch Anpassung der Temperatur und Faserzusammensetzung erhöht werden. Wir können die Färbefähigkeit kationischer Farbstoffe anhand von Affinität und Diffusionsfähigkeit charakterisieren.
Was sind anionische Farbstoffe
Anionische Farbstoffe sind Farbstoffe mit Komponenten, die das Farbstoffmolekül in einer wässrigen Lösung in negativ geladene Ionen dissoziieren lassen. Mit anderen Worten zerfallen anionische Farbstoffe in Ionen und bilden Anionen, wenn sie Wasser zugesetzt werden. Normalerweise sind anionische Farbstoffe saure Farbstoffe.
Abbildung 02: Die chemische Struktur des Farbstoffs Acid Red 88
Diese Art von Farbstoffen enthält Säuregruppen, einschließlich Sulfatgruppen und Carboxylgruppen. Wir können diese Art von Farbstoffen verwenden, um Wolle, Seide und Nylon zu färben, indem eine ionische Bindung zwischen der Säuregruppe des Farbstoffs und der Amingruppe des Fasermaterials hergestellt wird.
Typischerweise werden in der Textilindustrie Säurefarbstoffe oder anionische Farbstoffe den Fasern bei niedrigen pH-Werten zugesetzt. Manchmal können diese Farbstoffe auch als Lebensmittelfarbstoffe verwendet werden. Einige Farbstoffe sind auch wichtig, um Organellen im medizinischen Bereich anzufärben.
Was ist der Unterschied zwischen kationischen und anionischen Farbstoffen?
Farbstoffe sind Substanzen, mit denen wir andere Materialien färben können. Es gibt Farbstoffe mit verschiedenen Farben, die nach Belieben verwendet werden können. Kationische Farbstoffe sind Farbstoffmaterialien mit Komponenten, die sie in einer wässrigen Lösung in positiv geladene Ionen dissoziieren lassen, während anionische Farbstoffe Farbstoffmaterialien mit Komponenten sind, die bewirken können, dass das Farbstoffmolekül in einer wässrigen Lösung in negativ geladene Ionen dissoziiert. Der Hauptunterschied zwischen kationischen und anionischen Farbstoffen besteht darin, dass kationische Farbstoffe basisch sind, während anionische Farbstoffe sauer sind.
Die folgende Infografik stellt die Unterschiede zwischen kationischen und anionischen Farbstoffen tabellarisch dar.
Zusammenfassung – Kationische vs. anionische Farbstoffe
Es gibt zwei Haupttypen von Farbstoffen: kationische Farbstoffe und anionische Farbstoffe. Diese beiden Typen unterscheiden sich in ihrem chemischen Verh alten voneinander. Der Hauptunterschied zwischen kationischen und anionischen Farbstoffen besteht darin, dass kationische Farbstoffe basisch sind, während anionische Farbstoffe sauer sind.
