Colorantes usados en textiles artesanales e industriales. Análisis mediante Espectroscopia Raman de anilinas sintéticas

Abstract

Los colorantes naturales, extraídos de hojas y raíces de plantas como el extracto de Henna, han sido utilizados desde la antigüedad para otorgar color a todo tipo de indumentarias textiles. El desarrollo de colorantes sintéticos, como las anilinas y los azocompuestos, favoreció el crecimiento de la industria textil moderna, por la gran variedad de colores que se pueden obtener y por el bajo costo de preparación. Estos colorantes podrían presentar problemas relativos a su toxicidad en humanos y animales. Los colorantes sintéticos son de difícil tratamiento, en lo referente a sus posibles efectos tóxicos para el medio ambiente, presentando gran variedad de compuestos de degradación, muchas veces de mayor toxicidad. Por esta razón es necesario analizar los colorantes sintéticos y/o los compuestos de degradación obtenidos en los residuos líquidos industriales. Una de las técnicas que permite la identificación de los colorantes sintéticos es la espectroscopía Raman, la que adquiere un carácter de herramienta analítica si el colorante analizado se encuentra interactuando con superficies metálicas nanoestructuradas. Esto da origen a la espectroscopía Raman amplificada por superficie (SERS), permitiendo así acceder a información vibracional para analitos que se encuentran en bajas concentraciones (trazas). El objetivo principal de este seminario de título es la identificación vibracional mediante espectroscopia Raman, de anilinas comerciales utilizadas en la industria textil. Los resultados permiten proyectar la detección de anilinas comerciales en desechos industriales líquidos, si se considera una mejora en las condiciones de análisis que permitan una interacción óptima entre la superficie metálica y el analito.

Anilines and azo compounds are the most commonly used type of dye since their development in mid-19th century. They are used as direct dyeing agents in art, textile and cosmetic industries, as well as in other forms of production. Low manufacturing costs and the availability of extensive color palettes have favored their development and growth. One problem with these dyeing agents is that they have been suspected of causing harmful effects to both humans and the environment, particularly as carcinogenic and mutagenic agents. Waste treatment and environmental impact assessment for azo dyes is complex, since the large variety of azo structures available in the market, and their possible degradation products, can represent varying degrees of risk. Therefore an analysis of the azo compounds used locally and their possible byproducts in wastewater is necessary. Raman Spectroscopy is a technique that allows for identification of synthetic dyes, becoming an analytical tool when coupled with nanostructured metallic surfaces. Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) allows for the identification of trace amounts of a substance by giving information on the vibrational modes of the molecule. The main goal of this seminar is the identification of commercially available azo anilines using Raman Spectroscopy. The results allow for future work on the identification of these compounds in wastewater given that the conditions of the analysis improve the interaction between the metallic nanostructure and the azo dye. These new conditions should allow for a better identification of both the presence and the identity of the dyes in use.