Penemuan Ungu Anilin: Pewarna Sintetis Pertama di Dunia

Produk dari tar batubara

Pada tahun 1856, William Perkin yang berusia 18 tahun mencoba mensintesis kina dari tar batubara di laboratorium sederhana di rumahnya. Pada saat itu, kina adalah satu-satunya pengobatan untuk malaria, dan disiapkan dengan menggiling kulit pohon cinchona di daerah tropis (karena itu disebut krim cinchona), sehingga harganya sangat mahal. Namun, tar batubara murah. Tar batubara adalah produk sampingan dari pembakaran batubara, dan pada saat itu, kebanyakan orang membuang tar batubara yang tersisa dari pembakaran batubara ke sungai terdekat. Ahli kimia Jerman Von Hofmann dari Royal College of London mempelajari tar batubara secara mendalam, dan dia tahu bahwa tar batubara mengandung karbon, hidrogen, nitrogen, dan elemen lainnya, serta memiliki potensi besar dalam sintesis senyawa amino. Kina adalah amina dasar, yang mengandung gugus amino, sehingga von Hofmann berspekulasi bahwa kina dapat dibuat dari tar batubara.

Sebagai asisten von Hofmann, Perkin ingin mengesankan gurunya, dan dia ingin melihat apakah dia bisa mensintesis kina. Dia gagal.

Dalam upaya mensintesis kina, Perkin mengoksidasi anilin yang diekstraksi dari tar batubara dengan kalium dikromat, menghasilkan gumpalan hitam dalam labu. Dan kina seharusnya tidak berwarna. Perkin membersihkannya dengan alkohol dan menemukan larutan ungu yang indah dalam labu, yang dia sadari pasti merupakan reaksi kimia yang terjadi, tetapi dia bertujuan untuk kina dan tidak tertarik pada reaksi kimia di luar itu. Eksperimen selanjutnya menemukan bahwa larutan ungu tersebut mudah mewarnai pakaian dan tidak mudah dibersihkan, dan Perkin memperhatikan zat ungu tersebut, yang dia catat sebagai "tahan terhadap atmosfer, cahaya, dan sabun." Faktanya, komponen utama larutan ungu Perkin adalah anilin ungu, dan hasilnya berarti bahwa pewarna sintetis pertama di dunia telah lahir. Ini adalah penemuan yang tidak terduga, tidak hanya hasilnya bertentangan dengan harapan, tetapi dia kemudian menemukan bahwa anilin dalam bahan baku reaksi sebenarnya telah terkontaminasi oleh toluidin, dan kedua zat tersebut dioksidasi bersama untuk menghasilkan zat ungu. Perkin dengan cepat mengajukan paten, dan segera meminta ayahnya untuk mendanai pabrik bersama saudaranya untuk mengkomersialkan pewarna ungu tersebut. Bersamaan dengan produksi massal pewarna ungu, pakaian ungu menjadi tren di tahun 1850-an, dan wanita yang mencintai keindahan terobsesi dengan warna cantik ini. Munculnya tren mode ini berkat fitur utama anilin ungu - murah.

Namun, karya Perkin lebih penting. Penemuan anilin ungu meletakkan dasar bagi industri kimia organik. Meskipun ungu tidak lagi populer, teknologi pewarnaan tekstil telah mengalami kemajuan besar, yang juga mendorong perkembangan industri kimia organik. Untuk menghormati kontribusi Perkin, American Chemical Industry Society mulai memberikan Medali Perkin pada tahun 1906 (peringatan 50 tahun penemuan anilin ungu) kepada para ilmuwan "yang telah membuat inovasi dalam kimia terapan yang menghasilkan terobosan komersial." Ini masih merupakan penghargaan tertinggi dalam industri kimia.

Ungu, lahir mulia

Perlu disebutkan di sini mengapa ungu dikaitkan dengan kemuliaan dan kelimpahan.

Baik di dalam maupun luar negeri, ungu adalah warna kekaisaran dan kerajaan. Misalnya, Kota Terlarang di Beijing juga dikenal sebagai Kota Terlarang. Di Tiongkok kuno, juga ada "teras ungu" (kediaman kekaisaran) dan "dekrit ungu" (dekrit kekaisaran). Di Barat, penguasa Kekaisaran Bizantium menggunakan ungu sebagai warna kerajaan, dan keluarga kerajaan Inggris masih menggunakan ungu sebagai warna seremonial untuk acara-acara khusus.

Alasannya adalah pewarna ungu sangat langka. Pewarna ungu alami sulit ditemukan di Bumi. Penggunaan ungu paling awal mungkin dalam lukisan dinding, di mana para ilmuwan telah menemukan tanda-tanda ungu yang dibuat oleh manusia menggunakan mineral mangan di gua-gua zaman Neolitikum. Dari tahun 1500 SM hingga 1200 SM, orang Fenisia pertama kali menemukan pewarna alami merah keunguan, yang dikenal sebagai ungu Tirus atau ungu Fenisia, diekstraksi dan diproses dari siput tulang moluska. Filsuf alam dan naturalis Romawi kuno Pliny the Elder, dalam bukunya Natural History, menggambarkan proses pembuatan ungu Fenisia sebagai rumit dan berbau busuk. Selain itu, ungu Fenisia jelas tidak dapat diproduksi secara massal - beberapa sarjana telah menghitung bahwa 12.000 siput dapat menghasilkan 1,4 gram pewarna, cukup untuk menghias pakaian. "Barang langka itu berharga", dan ungu karenanya menjadi simbol status bangsawan.

Para sarjana modern telah menganalisis bahwa orang Fenisia menggunakan beberapa spesies siput tulang, semuanya berasal dari wilayah Mediterania, seperti siput tulang pewarna, siput tulang bercincin, mereka termasuk dalam gastropoda laut. Rahasia ungu berasal dari oksidasi sekresi lendir dari siput tulang yang menghasilkan 6,6 '-dibromoindigo, yang merupakan komponen yang menunjukkan warna ungu.

Kotoran burung mengubah dunia

Seiring waktu, orang di seluruh dunia menemukan berbagai bahan alami ungu, seperti lumut, cochineal, lumut, blackberry, dll., dan mengembangkan beberapa teknologi pewarna sintetis. Pada awal tahun 1850-an, meskipun tidak lagi begitu langka, ungu masih menjadi warna yang modis dan mulia.

Di Inggris pada saat itu, sumber pewarna ungu adalah amonium purpurat, yang dikenal sebagai murexide untuk menghormati siput tulang (nama Inggris murex), yang hampir punah di Barat setelah pembantaian besar-besaran. Amonium purpurat yang digunakan oleh Inggris diekstraksi dari kotoran burung, dan kotoran burung diimpor.

Pada awal abad ke-19, ilmuwan dan penjelajah Jerman Alexander von Humboldt menemukan bahwa guano kaya akan nitrogen, fosfor, kalium, dan elemen lainnya, serta memiliki nilai sebagai pupuk yang tinggi. Lingkungan alami yang kering membuat guano di sana menjadi pupuk alami terbaik. Dia membawa penemuan itu kembali ke Eropa, dan segera semua orang Eropa mengetahui tentang harta tersebut. Kemudian, para ilmuwan menemukan bahwa pewarna dapat diekstraksi dari kotoran burung.

Ketika guano diimpor ke Eropa, situasi di bidang pertanian, tekstil, mode, dan industri lainnya berubah. Produsen Prancis memimpin dalam menyiapkan pewarna ungu melalui guano, kemudian Inggris dan Jerman juga mulai menggunakan amonium purpurat dalam jumlah besar. Namun, promosi pewarna ini di London tidak berjalan baik, karena polusi udara London sangat serius, terdapat banyak polutan yang mengandung sulfur di udara, dan amonium purpurat mudah memudar setelah bereaksi dengan sulfur. Sebaliknya, penemuan anilin ungu oleh Perkin lebih baik dan lebih murah, sehingga dengan cepat mematahkan monopoli. Kemudian, eksplorasi pewarna memungkinkan orang menggunakan anilin merah, anilin biru, dll., dan von Hofmann juga mengembangkan Hoffman violet... Bersama-sama, mereka mendorong perkembangan industri kimia organik, yang telah mengubah setiap aspek dunia.