Sunday, January 20, 2013

Redox de corantes


Uma das vantagens de trabalhar com pesquisa é que você é literalmente pago para gastar tempo numa enciclopédia mais bizarra que a wikipedia. A minha mais recente pesquisa, que começou com uma busca ingênua para entender um pouco sobre o anil, atingiu o ápice nesse artigo ($) descrevendo a bactéria Clostridium isatidis e como ela contribuiu para a indústria têxtil.

O anil, um dos corantes mais antigos utilizados pela humanidade, pode ser encontrado em várias fontes vegetais. As fontes mais abundante eram as plantas de anil (Indigofera sp). Mas antes da navegações essa planta tropical não era facilmente encontrada na Europa e a alternativa mais popular era a fermentação de folhas de pastel (Isatis tinctoria). Mesmo o acesso ao anil asiático não destruiu a economia pré-existente; apesar de quimicamente idênticas, havia uma crença cultural de que o anil do pastel era mais nobre. E, após ler alguns artigos, inclusive o artigo acima, eu passei a acreditar que a nobreza do anil europeu se devia a uma bactéria.

Para entender o por quê, é importante entender o tingimento de tecidos com anil. Esse processo se dá em duas fases. Na primeira, o tecido é tratado com uma solução de anil branco. Na segunda fase, o tecido tratado é exposto ao ar e adquire a cor azul.


anil


Pra entender o por quê das duas fases, vamos olhar para a molécula de anil e compará-la com a estrutura do anil branco. O anil, mostrado acima, é uma molécula achatada cuja estrutura é estabilizada pelas pontes de hidrogênio entre o oxigênio e o hidrogênio e pela ligação dupla entre os dois grupos simétricos. Essa estrutura achatada apresenta coloração azul e é a forma final que se encontra na sua calça jeans. Acontece que essa forma é insolúvel em água o que impede o seu uso direto na no tingimento de tecidos. É aí que entra a forma solúvel da molécula: o anil branco (leuco indigo).

anil branco

A diferença entre o anil branco e o anil azul é no nível de oxidação da molécula; o anil branco vem da redução do oxigênio no anil azul. A exposição do tecido tratado com anil branco ao oxigênio atmosférico permite a oxidação da molécula e leva à transformação do anil branco em anil azul.

A obtenção do anil branco a partir do anil azul derivado das plantas de indigo era mais complicada. A forma tradicional era o tratamento com urina, uma vez que a uréia é capaz de reduzir o anil azul, ou zinco. Uma outra forma tradicional utilizada no Japão era o tratamento do tecido em caldeirões com o anil azul em altas temperaturas. Mas a razão pela qual a alta temperatura era eficaz no tingimento era a presença de bactérias anaeróbicas termofílicas que aumentavam a acidez no caldeirão e facilitando a redução espontânea da molécula.

O artigo citado lá em cima trata de uma dessas bactérias. Mas a C. isatidis é fascinante porque além de ser capaz de reduzir o anil, ela também é comensal da planta de pastel! Por conta disso, o pastel além de fornecer o anil, fornece também um agente capaz de transformar o anil em anil branco. Imagino que isso pode ter sido responsável pela percepção de nobreza do anil europeu. Enquanto que o anil asiático precisava de urina para solubilização, para o anil europeu bastava fermentação das folhas em alta temperatura!

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