Thuốc nhuộm màu tím đã thay đổi thế giới như thế nào?

Nếu các nhà khoa học có thể chế tạo một cỗ máy thời gian có thể quay trở lại nước Anh thế kỷ 16, bạn sẽ cố gắng không mặc đồ màu tím càng nhiều càng tốt, điều này sẽ khiến bạn gặp rất nhiều rắc rối dưới thời trị vì của Nữ hoàng Elizabeth I. Tại sao lại như vậy? Bởi hàng trăm năm trước, màu tím được coi là màu của hoàng gia Anh, chỉ có hoàng gia và những người có tôn giáo cao cấp mới được mặc quần áo màu tím. Năm 1856, một sinh viên hóa học 18 tuổi tình cờ phát hiện ra thuốc nhuộm màu hoa cà và làm thay đổi hoàn toàn thế giới. Màu tím có gì đặc biệt? Việc phát hiện ra màu tím đã thay đổi thế giới như thế nào?

Cư dân của thành phố ven biển Tyre của người Phoenician sản xuất ra một loại thuốc nhuộm màu tím gọi là Tyre từ động vật thân mềm biển nghiền nát, ốc xà cừ có tuyến nội tiết tiết ra chất nhầy màu tím.

Khoảng năm 1600 trước Công nguyên, việc sản xuất thuốc nhuộm màu tím là một công việc 'bốc mùi và vất vả', và có một nền văn minh cổ xưa ở phía đông Địa Trung Hải mà người Hy Lạp gọi là 'Phoenicia (Vùng đất màu tím)', vùng đất đã khai sinh ra vùng đất phát minh vĩ đại. Nền văn minh Phoenician đã phát hiện ra pha lê, đặt nền móng cho việc phổ biến thủy tinh. Nó cũng phát minh ra hệ thống bảng chữ cái Phoenician, và dần dần tạo ra bảng chữ cái tiếng Do Thái, bảng chữ cái Ả Rập, bảng chữ cái Hy Lạp, bảng chữ cái Latinh, v.v. Đồng thời, người Phoenicia cũng tạo ra thuốc nhuộm màu tím, tồn tại trong tự nhiên và lần đầu tiên được người Phoenicia biến thành thuốc nhuộm.

Cư dân của thành phố ven biển Tyre của người Phoenician sử dụng nhuyễn thể biển nghiền nát để tạo ra thuốc nhuộm màu tím gọi là 'Tyre'. Tuyến nội tiết của loài nhuyễn thể này tiết ra chất nhầy màu tím. Quá trình sản xuất kéo dài và tẻ nhạt. Trước hết, người sản xuất thuốc nhuộm Shang phải thu thập hàng chục nghìn con nhuyễn thể mà chỉ chiết được 1 gam thuốc nhuộm màu tím, vỏ nhuyễn thể thu được phải được nghiền nát, loại bỏ các tuyến của nhuyễn thể và cho vào bể chì chứa đầy môi trường nước muối, sau đó đun nhỏ lửa trong 10 ngày.

Sau quá trình xử lý kéo dài, chiếc nồi để lại một chất nhờn có mùi khó chịu phải được sấy khô và xay để làm thuốc nhuộm, và bất kỳ loại vải nào sử dụng thuốc nhuộm màu tím này đều đắt tiền và đôi khi thậm chí không thể mua được đối với các thành viên hoàng gia. . Hoàng đế La Mã Aurelian được cho là đã ngăn cản Hoàng hậu mua một chiếc khăn choàng màu tím của Tyre, tương đương với giá của cùng một trọng lượng vàng.

Mối quan hệ sinh học màu sắc đáng thèm muốn không dừng lại ở đó. Ở Trung Mỹ, người Inca thu được thuốc nhuộm màu tím bằng cách sấy khô và nghiền nát một loại côn trùng có tên là cochineal, loài côn trùng cochineal cái thường sinh sống trong xương rồng tạo ra axit nopalic. , đây là chất màu đỏ tươi, có thể dùng để nhuộm vải với các gam màu đỏ, hồng, tím khác nhau, thuốc nhuộm cochineal rất nhạy cảm với sự thay đổi pH nên khi thêm chất có tính axit như nước chanh vào sẽ tạo ra màu cam, thuốc nhuộm màu đỏ chuyển sang màu tím khi thêm sắt.

Vào thế kỷ 16, Tây Ban Nha đã phát hiện ra quy trình sản xuất thuốc nhuộm màu tím này khi đặt chân lên lục địa châu Mỹ và bắt đầu buôn bán thuốc nhuộm màu cánh kiến ​​với cư dân địa phương. Sau này, họ cũng bắt đầu nhân giống cây cánh kiến ​​và bán thuốc nhuộm màu tím khắp châu Âu, tạo nên hiệu ứng giật gân nhất định. Mặc dù quá trình này dễ dàng hơn so với việc chiết xuất thuốc nhuộm màu tím của Thiel, nhưng nó vẫn là một hoạt động sử dụng nhiều lao động và tài nguyên, do đó, thuốc nhuộm màu tím vẫn đắt tiền và là biểu tượng địa vị cho đến giữa thế kỷ 19.

Trong quá trình mở rộng toàn cầu của nước Anh vào thế kỷ 19, nhiều người Anh mắc bệnh sốt rét do tiếp xúc với muỗi ở vùng nhiệt đới. Vào thời điểm đó, phương pháp điều trị bệnh sốt rét hiệu quả duy nhất là cinchonaline, được chiết xuất từ ​​cây cinchona ở Nam Mỹ, do các nhà khoa học Anh chịu trách nhiệm tổng hợp. Chất cinchonaine nhân tạo này.

Năm 1856, một nhà hóa học tên là August Hoffmann đã nảy ra một ý tưởng táo bạo là biết liệu cinchona có thể được chiết xuất từ ​​nhựa than đá, một chất thải phổ biến trong Cách mạng Công nghiệp, khi ông mới 18 tuổi. Perkin, người tham gia nhóm nghiên cứu của Hoffman, biết rằng công thức phân tử của cinchonaine là C20H24N2O2, và ông đã cố gắng tổng hợp nó trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng phương pháp 'cộng và trừ hóa học' đơn giản.

Một sơ đồ phản ứng do Hoffman đề xuất là sử dụng kali dicromat để oxy hóa anilin (C6H5NH2) và các dẫn xuất sunfat của nó. Phản ứng này dự kiến ​​​​sẽ tạo ra bazơ cinchona và nước, nhưng kết quả cuối cùng là chất dính màu đen. Khi giặt chất dính, anh phát hiện ra rằng việc sử dụng rượu có thể làm cho chất dính chuyển sang màu tím, và một số chất bắn vào quần áo của anh, nó sẽ nhuộm màu tím, sau đó anh cố giặt quần áo bằng xà phòng và phơi khô dưới ánh nắng mặt trời, nhưng màu tím vẫn không phai.

Perkin ngay lập tức nhận ra niềm hạnh phúc mà vụ tai nạn có thể mang lại và dưới sự chỉ đạo của Hoffman, ông đã hoàn thiện quá trình chuẩn bị trong vòng vài ngày và được cấp bằng sáng chế cho công nghệ thuốc nhuộm của mình, trở thành người đầu tiên tổng hợp Nhà phát minh để thương mại hóa thuốc nhuộm. Vì mức độ phổ biến cao của nó, cơn sốt hoa oải hương đã lan rộng như cháy rừng và lần đầu tiên sau nhiều thế kỷ, người dân bình thường có thể mua được hàng dệt may màu tím. Thuốc nhuộm màu tím do Perkin phát triển được đặt tên là 'mauvine'.

Lấy cảm hứng từ sự phát triển thành công của thuốc nhuộm anilin tím, nhiều nhà hóa học bắt đầu phát triển thuốc nhuộm tổng hợp từ các phân tử hữu cơ, và việc phát hiện ra thuốc nhuộm không chỉ thay đổi ngành thời trang mà còn góp phần vào sự phát triển nhanh chóng của ngành hóa chất hữu cơ. Thuốc nhuộm cuối cùng đã đặt nền móng cho các loại thuốc mới và chất tạo màu y tế. Thuốc nhuộm nhân tạo làm cho các mẫu sinh học như nhiễm sắc thể và vi khuẩn gây bệnh có thể nhìn thấy rõ dưới kính hiển vi. Phát minh của Perkin cũng đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu hóa trị.

Hãy tưởng tượng cuộc sống sẽ tẻ nhạt biết bao nếu không có những màu sắc sặc sỡ này xung quanh chúng ta và tất cả quần áo của chúng ta có thể vẫn có màu trắng nhạt hoặc nâu nếu Perkin không tình cờ tìm thấy thuốc nhuộm màu tím.