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Blanqueador óptico

Detergente para ropa que emite fluorescencia bajo luz ultravioleta

Los abrillantadores ópticos , agentes abrillantadores ópticos ( OBAs ), agentes abrillantadores fluorescentes ( FBAs ) o agentes blanqueadores fluorescentes ( FWAs ), son compuestos químicos que absorben luz en la región ultravioleta y violeta (normalmente 340-370 nm) del espectro electromagnético , y reemiten luz en la región azul (normalmente 420-470 nm) a través del fenómeno de la fluorescencia . Estos aditivos se utilizan a menudo para mejorar la apariencia del color de la tela y el papel , causando un efecto "blanqueador"; hacen que los materiales intrínsecamente amarillos/anaranjados parezcan menos así, al compensar el déficit de luz azul y violeta reflejada por el material, con la emisión óptica azul y violeta del fluoróforo. [1]

Propiedades

Las clases más comunes de compuestos con esta propiedad son los estilbenos , por ejemplo, el ácido 4,4′-diamino-2,2′-estilbenodisulfónico . Los compuestos fluorescentes más antiguos, no comerciales, incluyen la umbeliferona , que absorbe en la porción UV del espectro y la reemite en la porción azul del espectro visible. Una superficie blanca tratada con un abrillantador óptico puede emitir más luz visible que la que brilla sobre ella, lo que la hace parecer más brillante. La luz azul emitida por el abrillantador compensa la disminución del azul del material tratado y cambia el tono del amarillo o marrón al blanco. [2]

El ácido 4,4′-diamino-2,2′-estilbenodisulfónico es un abrillantador óptico popular.
El 4,4'-bis(benzoxazolil)-cis-estilbeno y el 2,5-bis(benzoxazol-2-il)tiofeno (mostrados aquí) también son intensamente fluorescentes y se utilizan como abrillantadores ópticos, por ejemplo, en detergentes para ropa. [3]

En la base de datos internacional del Índice de Color se enumeran aproximadamente 400 tipos de abrillantadores , [4] pero menos de 90 se producen comercialmente y solo un puñado son comercialmente importantes. Los nombres genéricos y los números de constitución del Índice de Color se pueden asignar a una sustancia específica. Sin embargo, algunos se duplican, ya que los fabricantes solicitan el número de índice cuando lo producen. La producción mundial de OBA para papel, textiles y detergentes está dominada por solo unos pocos triazol-estilbenos di- y tetra-sulfonados y derivados de estilbeno-bifenilo disulfonados. Los derivados de estilbeno están sujetos a decoloración tras una exposición prolongada a los rayos UV, debido a la formación de cis-estilbenos ópticamente inactivos. También se degradan por el oxígeno del aire, como la mayoría de los colorantes. Todos los abrillantadores tienen una conjugación y/o aromaticidad extendida, lo que permite el movimiento de electrones. Algunos abrillantadores sin estilbeno se utilizan en aplicaciones más permanentes, como el blanqueamiento de fibras sintéticas.

Los abrillantadores se pueden "potenciar" mediante la adición de ciertos polioles , como polietilenglicol de alto peso molecular o alcohol polivinílico . Estos aditivos aumentan significativamente las emisiones de luz azul visible. Los abrillantadores también se pueden "extinguir". El exceso de abrillantador suele provocar un efecto de reverdecimiento, ya que las emisiones comienzan a aparecer por encima de la región azul en el espectro visible.

Usos comunes

Los abrillantadores se añaden habitualmente a los detergentes para ropa para que la ropa parezca más limpia. La ropa lavada normalmente tiene un aspecto amarillento, algo que no gusta a los consumidores. [2] Los abrillantadores ópticos han sustituido al azulado que se utilizaba anteriormente para producir el mismo efecto.

Los abrillantadores se utilizan en muchos papeles, especialmente en los de alto brillo, lo que les confiere un aspecto muy fluorescente bajo la luz ultravioleta. El brillo del papel se mide normalmente a 457 nm, dentro del rango de actividad fluorescente de los abrillantadores. [5] El papel utilizado para los billetes no contiene abrillantadores ópticos, por lo que un método habitual para detectar billetes falsos es comprobar la fluorescencia.

Los abrillantadores ópticos también se han utilizado en la cosmética . Una de sus aplicaciones es en fórmulas para lavar y acondicionar el cabello gris o rubio, donde el abrillantador no solo puede aumentar la luminosidad y el brillo del cabello, sino que también puede corregir la decoloración amarillenta y opaca sin oscurecer el cabello. Algunos polvos avanzados para el rostro y los ojos contienen microesferas de abrillantador óptico que iluminan las zonas oscuras o ensombrecidas de la piel, como los "ojos cansados".

Los usos finales de los abrillantadores ópticos incluyen:

  1. Detergente blanqueador (en lugar de agentes azulantes)
  2. Blanqueamiento de papel ( interno o en un recubrimiento )
  3. Blanqueamiento de fibras (interno, añadido a polímeros fundidos)
  4. Blanqueamiento textil (externo, añadido a los acabados de los tejidos )
  5. Aditivo corrector o iluminador del color en fórmulas cosméticas avanzadas ( champús , acondicionadores, maquillaje de ojos)

Mal uso

Entre 2002 y 2012, muchos agricultores chinos utilizaron abrillantadores químicos para mejorar el aspecto de sus hongos blancos. El Ministerio de Agricultura chino eliminó en gran medida este uso ilegal. [6]

Referencias

  1. ^ Smulders, Eduard; Rybinski, Wolfgang; Cantado, Eric; Rähse, Wilfried; Steber, Josef; Wiebel, Frederike; Nordskog, Anette (2002). "Detergentes para la ropa". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a08_315.pub2. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ ab Smulders, Eduard; Sung, Eric. "Detergentes para ropa, 2. Ingredientes y productos". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.o15_013. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ M. Amine Fourati, Thierry Maris, WG Skene, C. Géraldine Bazuin y Robert E. Prud'homme "Investigaciones fotofísicas, electroquímicas y cristalográficas del fluoróforo 2,5-bis(5-terc-butil-benzoxazol-2-il)tiofeno" J. Phys. Chem. B, 2011, volumen 115, 12362–12369. doi :10.1021/jp207136k
  4. ^ "Bienvenido al Índice de colores". Índice de colores . Sociedad de tintoreros y coloristas y Asociación estadounidense de químicos y coloristas textiles . Consultado el 3 de septiembre de 2021 .
  5. ^ Servicio técnico de impresoras. "Cómo entender el brillo del papel" (PDF) . sappi/etc . Consultado el 5 de noviembre de 2018 .
  6. ^ Hoorfar, J.; Xing, Z.; Zhao, X. (2014). Seguridad global de productos frescos: un manual de mejores prácticas, soluciones comerciales innovadoras y estudios de casos. Serie de publicaciones Woodhead en ciencia, tecnología y nutrición de los alimentos. Elsevier Science. pág. 401. ISBN 978-1-78242-027-9. Consultado el 27 de enero de 2020 .