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初めまして。
色々、自分で調べてみたんですが
自分が文系だったせいか
全くわからなかったので質問させて下さいm(_ _)m

木綿・羊毛・絹・アクリル・ナイロンを
70~80℃で、オレンジIIで染色しました。

1つは、各繊維(木綿・羊毛・絹・アクリル・ナイロン)
の化学構造を調べよ。どのような原子団(官能基)があるか。
という問題なんですが、わかりませんでした・・・。

2つ目は、繊維によってオレンジII染着の程度に
差が出る理由にはその化学構造が大きく関係している。
オレンジIIには-SO3Naというイオン性官能基があることから
その水溶液になった状態を考え、染着する要因について推察せよ・・・
っとのことなんですが、これもわかりませんでした・・・。

どなたか、わかる方 教えて下さい。
本当にわからなくて、困っています・・・。
よろしくお願いしますm(_ _)m

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A 回答 (2件)

No1です。


「オレンジIIには-SO3Naというイオン性官能基がある」
水溶液中では -SO3- と Na+との2つのイオンに分離します。
Na+の+も上に小さく書くものでNaイオンのことです。これはおわかりになりますか? -SO3-の3の次の-は上に小さく書くもので-イオンになるということです。ちなみに3は下に小さく書きます。Sの左の線はそちらがわにオレンジIIの残りの部分があるのです。つまりオレンジIIの分子構造のある部分、飛び出ている所にSO3Naというものがありまして、そういう特徴的な部分のことを官能基といいます。さしずめ人間にたとえれば、目とか、鼻、耳、手の指とか、足の指とか性器とかですね。それぞれが外のものにくっついたりしていろいろな働きをするのと同様、このSO3Naならこういう働き、CHOならこういう働きをしていきます。
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この回答へのお礼

引き続き回答ありがとうございます!

そういうものを官能基と言うんですね。
とても、わかりやすく説明していただいて
ありがとうございます。

この課題も含めて、もっと化学の基本から
勉強したいと思います。
またわからないことがあったら、
お願いしますm(_ _)m

お礼日時:2007/06/15 23:36

各繊維の化学構造はご自分で調べなさい。

調べる方法はインターネットでなく、百科事典など、大学の図書館で十分調べられるはずです。

「オレンジIIには-SO3Naというイオン性官能基があることから
その水溶液になった状態を考え、染着する要因について推察せよ・・・」
ここまでヒントがあれば考えられそうなものですが。大学生の学力低下はここまで来ているんでしょうか。
オレンジIIの合成の実験は化学科か、工学部だと思いますが、これくらいがわからなくてはこの後どうしようもないと思いますよ。
「オレンジIIには-SO3Naというイオン性官能基があることから
その水溶液になった状態を考え、」とまで親切に課題にあるので考えやすいはずです。水溶液中ではイオンになるわけですから、そのイオンと1で調べた化学構造との反応性を考えるのですから。
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この回答へのお礼

返信ありがとうございます。

>繊維によってオレンジII染着の程度に
>差が出る理由にはその化学構造が大きく関係している。

までは、意味がわかるんですが
イオン性官能基って何なのか?
水溶液の状態になったからといって、どうなのか?
問題の意味自体よくわからなくて・・・

問題1を調べれば、自然と問題2もわかる
ということなんでしょうか??
大学の図書館で調べてみることにしますm(_ _)m

ちなみに、私は生活環境学部です。

お礼日時:2007/06/15 22:14

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QオレンジIIの合成

酸性染料はアルカリ液に溶け、染色は酸性条件下で行われる理由を教えてください。
また、オレンジIIでどのような繊維を染めることができますか?
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

> 酸性染料はアルカリ液に溶け、染色は酸性条件下で行われる理由を教えてください。

「染料」は水溶性の着色剤ですが、染色後も水に溶けやすいままでは、色落ちして
しまいます。
そのため、染める前はアルカリ性にして染料を溶かしておき、繊維と触れた状態で
酸性にすることで、染料の溶解度を落として、より多くの染料を繊維上に吸着させる、
ということだったと思います。
(言ってみれば、繊維上に色素を「沈殿」させているようなもの;
 もちろん、このときに繊維と結合できないと、はがれ落ちることになってしまいますが)


> オレンジIIでどのような繊維を染めることができますか?

オレンジIIも酸性染料なので、酸性基と結合する相手となる塩基性基(アミノ基など)を
持つ繊維、例えば羊毛や絹、ナイロンなどを染めるのに向いています;
http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q45.html
(1,2番目、及び最後のQ&Aが参考になるかと)


染色対象の具体的な適不適は、以下のサイトの表が参考になると思います(最下方);
http://www.ecosci.jp/color/dye.html

> 酸性染料はアルカリ液に溶け、染色は酸性条件下で行われる理由を教えてください。

「染料」は水溶性の着色剤ですが、染色後も水に溶けやすいままでは、色落ちして
しまいます。
そのため、染める前はアルカリ性にして染料を溶かしておき、繊維と触れた状態で
酸性にすることで、染料の溶解度を落として、より多くの染料を繊維上に吸着させる、
ということだったと思います。
(言ってみれば、繊維上に色素を「沈殿」させているようなもの;
 もちろん、このときに繊維と結合できないと、はがれ落ちるこ...続きを読む

Q染色機構について

「木綿(植物繊維)と羊毛(動物系繊維)を、染料オイルオレンジとオレンジ(2)で染色するときの染色機構について述べよ。」という質問で、染色機構とはどういうことですか?

Aベストアンサー

>その反応機構を教えてください。
回答不能です。理由は
1.染料オイルオレンジとオレンジ(2)の構造式を覚えていない。
2.化学反応式を記載できない(言葉だけで表現できない)。
3.染色するときの条件を知らない(温度と溶媒がわかけば.どの部分が活性化して...なんてわかりますが.条件が分からないのでどの基が反応中心となるのか.見当がつかない)。
です。

言葉で表現できる範囲では.
植物系はOHが作用して水素結合(立体を含めて考える)か.エステル結合でしょう。重金属を使って固定する場合には.キレート結合が関係します。
動物系は.アミノ結合での水素結合かキレート結合.SSきを使った水素結合を含めた錯生成でしょうか。重金属を使って固定する場合には.キレート結合が有ります。
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どなたか回答お願いします。

Aベストアンサー

塩析しているんでしょう。
平たく言えば、食塩を加えることによって、目的物の溶解度を落としているんです。

QオレンジIIの合成

実験でオレンジIIの合成を行いました。
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その際2-ナフトールを水酸化ナトリウムにまず溶かしてから反応させたのですが、それは何のためなのかがわかりません。溶かすものは水酸化ナトリウムでないといけないのでしょうか。
どなたか回答お願いします。

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これ、
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ということで、57%くらいは妥当な数字かと思います。

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Aベストアンサー

まず、ジアゾ化の反応について説明します。
典型的な例として、アニリンと亜硝酸(HONO)から塩化ベンゼンジアゾニウムができる反応を説明します。

これは、亜硝酸を酸存在下で、まず活性なニトロソニウムイオン(NO+)にします。こうして生じたニトロソニウムイオンを、アニリンが攻撃して、ニトロサミンが生じます。(以下)
ArN-N=O
 |
 H
このニトロサミンへプロトン化が起き、引き続く脱水反応によりジアゾニウムができます。すなわち、この反応では、ニトロソニウムイオンを発生させるためにも必要なのだと思います。

次に、ジアゾカップリングについて説明します。
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この反応は、芳香族の求電子置換反応であり、フェノールが解離して生じたフェノキシドイオン(PhO-)がジアゾニウムイオンを攻撃して起こります。(PhはC6H5の略。)

ナフトールの場合も同様に、塩基条件下でナフトールのOHのHを引き抜きNpO-(Np=ナフチル基)にして、これがジアゾニウムイオンを攻撃します。塩基が必要なのはそのためであると思います。




        

まず、ジアゾ化の反応について説明します。
典型的な例として、アニリンと亜硝酸(HONO)から塩化ベンゼンジアゾニウムができる反応を説明します。

これは、亜硝酸を酸存在下で、まず活性なニトロソニウムイオン(NO+)にします。こうして生じたニトロソニウムイオンを、アニリンが攻撃して、ニトロサミンが生じます。(以下)
ArN-N=O
 |
 H
このニトロサミンへプロトン化が起き、引き続く脱水反応によりジアゾニウムができます。すなわち、この反応では、ニトロソニウムイオンを発生させるためにも必要な...続きを読む

Q染色における塩酸の役割について

オレンジIIで木綿,羊毛,絹,アクリル,ナイロン
の布を染色しました。
70~80℃に保った水の中に2モルの塩酸を加えた方と、
何も加えない(同温度の水のみ)方の二つに分けて染色を行いました。
アクリルはどちらもほぼ染まらなかったのですが、あとの4種類の布は
塩酸を加えて染色したものの方が少し濃く染まりました。

塩酸が、布がよく染まるのを助ける役割をしていることは分かったのですがそれはなぜでしょうか。どなたか知っていましたら教えてください。

Aベストアンサー

> 70~80℃に保った水の中に2モルの塩酸を加えた

アルカリ性の状態で加温したオレンジIIの溶液に浸した後に、塩酸を
加えたということでよろしいでしょうか。

そうでしたら、以前こちらで回答した通りではないかと思います;
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2498781.html


つまり、酸性染料であるオレンジIIを一旦アルカリ塩にして溶かして
繊維に浸透させた後、酸性にしてオレンジIIの溶解度を落とすことで
繊維内に吸着させることができるため、より染色された、ということです。

Qメチルオレンジ(アゾ染料)の合成について

メチルオレンジの合成において、
ジアゾ化に   スルファニル酸,亜硝酸ナトリウム,塩酸,炭酸ナトリウム

カップリングに ジメチルアニリン,氷酢酸,ジアゾ化で生成したジアゾニウム塩 
        (P-ジアゾベンゼンスルフォン酸かな?),水酸化ナトリウム

を用いたのですが、ジアゾ化の炭酸ナトリウムとカップリングの氷酢酸の役割がどうしても分からないので教えて下さい。
できれば、ジアゾ化とカップリングの反応式が有ると分かり易くて有りがたいです。
お願い致します。

Aベストアンサー

 
ANo.#1 で補足要求した rei00 です。

【ジアゾ化の炭酸ナトリウム】
 ume_pyon さんの回答にある様に,「水に溶けにくいスルファニル酸の-SO3Hを-SO3Naにして、水に可溶にするため」です。
 「The Merck Index Tenth Edition」によると,スルファニル酸は難溶で,40 ℃でも 1.94 w/w% しか水に溶けません。また,他の有機溶媒でも適当なものがありません。

【カップリングの氷酢酸】
 この場合もジアゾ化の生成物(p-ジアゾベンゼンスルフォン酸)が冷水には難溶で,温水や塩基,酸には溶けます(上記の「The Merck Index Tenth Edition」より)。しかし,水が共存するとフェノ-ルの副生が伴います。したがって,非水溶性の酸である酢酸を溶媒として使用しているのでしょう。


> 一度-SO3Hから-SO3Naになって、また-SO3Hに戻ったのでしょうか???

 その通りです。最初炭酸ナトリウムで溶解した時点では,ナトリウム塩になっています。反応に際して塩酸を加えますね。この時点で反応液は酸性になり,ナトリウム塩が酸型になります。

 

 
ANo.#1 で補足要求した rei00 です。

【ジアゾ化の炭酸ナトリウム】
 ume_pyon さんの回答にある様に,「水に溶けにくいスルファニル酸の-SO3Hを-SO3Naにして、水に可溶にするため」です。
 「The Merck Index Tenth Edition」によると,スルファニル酸は難溶で,40 ℃でも 1.94 w/w% しか水に溶けません。また,他の有機溶媒でも適当なものがありません。

【カップリングの氷酢酸】
 この場合もジアゾ化の生成物(p-ジアゾベンゼンスルフォン酸)が冷水には難溶で,温水や塩基,酸には溶けます...続きを読む

Qポリエステルのことなんですが

高3なんですけど、ポリエステルはエステル結合がたくさんつながっている結合だと思うんですがいまいち確信が持てません。誰か教えてくれませんか??
あとできれば構造式(示性式でもいいです)もお願いします。

Aベストアンサー

ポリエステルは,主鎖にエステル結合をもつポリマーの総称です.
ジカルボン酸とジオールの縮合(エステル化反応)によって重合する
タイプの高分子のことです.
…-CO-O-R1-O-CO-R2-CO-O-R1-…のような構造を持ちます.
PET(ポリエチレンテレフタレート)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)
が代表例です.

ただし,注意する点が2つあります.
1)例えば,ポリメタクリル酸メチル(PMMA,すなわちアクリルですね)の
ように,側鎖にエステル結合を持つ化合物は,ポリエステルとは呼びません.

2)ポリエステルは一般的に熱可塑性樹脂ですが,熱硬化性樹脂の一種に
「不飽和ポリエステル」というものがあります.これは,上記のポリエステル
とは,ちょっと違った構造をしています.
熱可塑性樹脂は分子が線状であるのに対し,熱硬化性樹脂は分子が
立体網目状(ジャングルジムみたい)になっています.
不飽和ポリエステルは,分子内に2重結合をもつポリエステルと
スチレンを反応させてポリエステル鎖とポリスチレン鎖によって
立体網目を作り出すシステムになっています.
ガラス繊維強化プラスチック(FRP)用の樹脂として最も一般的なのが
この不飽和ポリエステルですね.
英語でUnsaturated Polyesterなので,略してUPとも呼ばれます.

とりあえずそんなところで.

ポリエステルは,主鎖にエステル結合をもつポリマーの総称です.
ジカルボン酸とジオールの縮合(エステル化反応)によって重合する
タイプの高分子のことです.
…-CO-O-R1-O-CO-R2-CO-O-R1-…のような構造を持ちます.
PET(ポリエチレンテレフタレート)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)
が代表例です.

ただし,注意する点が2つあります.
1)例えば,ポリメタクリル酸メチル(PMMA,すなわちアクリルですね)の
ように,側鎖にエステル結合を持つ化合物は,ポリエステルとは呼びません.

2...続きを読む


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