«Кот Шрёдингера»

Цвет импортозамещения — синий

За цветом самых обычных джинсов стоит долгая и драматическая история.


Говоря об истории, мы чаще всего вспоминаем войны — за территории, за влияние, за ресурсы. Когда речь заходит о последних, то мы скорее готовы представить, что государства враждовали из-за золотоносных копей, серебряных шахт или месторождений железных руд. Однако не менее жестокое противостояние возникало из-за желания контролировать ресурсы, как бы мы сейчас сказали, лёгкой химической промышленности — красители ткани. Долгое время одежда из окрашенной материи служила признаком достатка и принадлежности к высшим слоям общества, а вещества, применявшиеся для получения таких тканей, — предметом острых экономических разногласий, нередко перераставших в войны.

Сложно представить, но на протяжении многих веков калиевые квасцы — додекагидрат сульфата алюминия-калия — были стратегическим сырьём, причиной вооружённых конфликтов и даже угасания империй. Эту соль с древних времён использовали для крашения шерстяных и хлопчатобумажных тканей, дубления кож. По мере того как текстильное и кожевенное производство развивалось, квасцов требовалось всё больше, а доступ к их месторождению становился задачей такой важности, что злейшие враги могли договориться, а вчерашние союзники — напрочь рассориться.

Вопрос о принадлежности месторождений квасцов стал одной из причин падения Византии. Крупнейшие залежи этих солей были сосредоточены в Восточном Средиземноморье, в первую очередь на острове Хиос. В конце XIV — начале XV века турки предложили генуэзцам более выгодные условия концессии на добычу квасцов, чем византийцы. Это привело к тому, что большинство итальянских городов-республик вошли в союз с Османской империей в борьбе против Византии.

После падения Константинополя османы, естественно, все договоры разорвали, и жителям Апеннин пришлось искать квасцы в других местах. Новое месторождение было найдено в Тольфе (Папская область), но легче от этого не стало: вокруг него развернулась самая настоящая война, послужившая причиной угасания проигравшего рода Медичи. Можно сказать, что древние римляне, назвавшие квасцы alumen — «горькая соль», — были недалеки от истины.

Преданность, набожность, любовь к родине…


История индиго, он же краситель «индиговый синий», не менее увлекательна: с давних времён и до разработки технологии синтетических красителей этот синий пигмент играл огромную роль в экономике государств и формировании торговых маршрутов. В геральдике синий цвет символизирует преданность, верность, набожность, любовь к родине. Вот и в экономике цвет индиго был связан сначала с успешными попытками импортозамещения, а затем с протекционистскими мерами по защите собственной торговли.

Название «индиго» происходит от латинского слова indicum — «краска из Индии». Есть много свидетельств использования индиго в античные и более ранние времена: окрашенные ткани из египетских гробниц, датируемые примерно 2500 годом до н. э., персидские ковры, некоторые другие артефакты.

Чаще всего словами «индиговый синий» или «индиготин» обозначают целый ряд веществ, выделяемых из различных растений, но объединённых общим свойством — синим цветом. Так, например, за индиго часто принимают синиль — краситель, который широко применяли в Европе и получали из вайды красильной (Isatis tinctoria).

Вайда красильная — растение, из которого получали европейский заменитель индиго

Настоящий индиговый синий выделяют из бобовых растений рода индигофера (Indigofera), к которому относится несколько сотен биологических видов. Наибольшее промышленное значение для получения индиго имело произрастающее в Индии и Юго-Восточной Азии растение Indigofera tinctoria. Химическое строение красителя, получаемого из вайды и индигоферы, одинаково, но в вайде его содержание гораздо ниже.

Падение Римской империи привело к нарушению торговых связей со странами — поставщиками индиго, так что европейцам пришлось разработать технологию получения синего пигмента из вайды красильной. Но время шло — крестовые походы, Великий шёлковый путь и экспедиция Васко да Гамы снова сделали Индию ближе, и с XV века в Европе вновь появляется индиго, за который нужно было платить купцам полновесной золотой монетой. Импортный краситель не только способствовал оттоку золота из казны, но и чем дальше, тем больше грозил разорением местным производителям.

В Англии в поддержку отечественных красильщиков и политики импортозамещения сначала выступила церковь: индиго назвали «дьявольской краской» и запретили под страхом геенны огненной. Проповедники безжалостно клеймили индиго и тех, кто носил окрашенную им одежду. Однако проповеди убеждали не всех. Синиль из эндемичной для Европы вайды по насыщенности и стойкости уступала импортному аналогу, и церковный запрет то и дело нарушали ради обладания более качественным товаром ещё при жизни.

Смертная казнь за синюю краску


В ряде случаев временно решить проблему помогали протекционистские меры, принимаемые на высшем уровне. Французский король Генрих IV, первый в династии Бурбонов, человек в общем не жестокий и скорее любимый поданными — они продолжали величать его «славным королём Анри» даже после его убийства, — ввёл смертную казнь для красильщиков, использующих индиго (Andrea Feeser, Maureen Daly Goggin, Beth Fowkes The materiality of color: the production, circulation, and application of dyes and pigments, 1400−1800 Burlington: Ashgate, 2012. 390). Синий цвет был наиболее распространённым в геральдике Франции, сам флаг французских королей представлял тогда синее полотнище с тремя золотыми лилиями.

Генрих IV — лидер гугенотов, король Наварры с 1572 года, король Франции с 1589 года, основатель династии Бурбонов

Понять мотивы короля, получившего в нагрузку к Парижу обязанность посещать мессу, можно. Во-первых, правителю, пытавшемуся объединить всех христианских государей Европы, было, наверное, неуютно осознавать, что синий цвет его королевскому штандарту придаёт краска, изготовленная язычниками (современный политик, идущий на выборы под патриотическими лозунгами, тоже вряд ли обрадуется, увидев на сувенирах для избирателей маркировку Made in China).

Во-вторых, переход с синили на индиго был крайне невыгоден казне. Дело не только в том, что за индиго пришлось бы платить золотом, — неизбежное при переходе на привозной краситель разорение местных цехов снизило бы налоговые поступления.

Ну и, в-третьих, Генриху, как любому вменяемому правителю того времени, не хотелось просто так, без высшего умысла и государственной надобности, разорять подданных. Не то чтобы он заботился об их благополучии, просто люди, которые «не вписывались в рынок», обычно становились самозанятыми — работниками ножа, топора и мушкета. А рост разбойничьих шаек однозначно свидетельствовал о слабости королевской власти.

Конец войны между индигоферой и вайдой


В странах, где из-за особенностей местной геральдики синяя краска не была так востребована, обходилось без перегибов: собственную красильную промышленность старались сохранить не репрессиями, а убеждением с понуждением. В Пруссии медикусы разъясняли горожанам, что ткань, окрашенная индиго, опасна для здоровья, а окрашенная синилью из вайды — совершенно безопасна. В Нюрнберге красильщики должны были ежегодно клясться, что не используют в ремесле индиго.

Собственно говоря, эти приёмы защиты внутреннего рынка от импортных товаров применяются и в наше время, разве что опыт славного короля Анри, к счастью, забыт. Запреты, введённые на индиго в большинстве стран, оттягивали повсеместный переход на этот краситель, однако со временем, когда морские торговые пути прочно связали обитаемые части света, он таки вытеснил синиль по всей Европе.

В XVII веке индиго стал основным товаром Голландской и Ост-Индской торговых компаний. Потребность в красителе возрастала, а вместе с ней увеличивалась площадь плантаций индигоферы. Если в 1600-х её выращивали только в Гуджарате — западном регионе Индии, — то через сто лет плантации существовали уже и в Бихаре, и в Бенгалии. Но спрос продолжал расти, и европейцы стали разводить индигоферу в американских и африканских колониях.

Традиционный процесс изготовления красителя — ферментация растения индиго в глиняном горшочке

В зависимости от региона способы получения красителя могли различаться, но не намного. Вначале срезанные стебли растения примерно на сутки замачивали в чанах с тёплой водой. Так происходила экстракция индикана — прекурсора индиго, эту молекулу можно обнаружить во всех растениях, из которых получают синий краситель, в том числе в вайде. Под действием бактерий экстрагированный индикан превращался в индоксил.

Интересно, что и индикан, и индоксил — это бесцветные вещества. Получившуюся суспензию переносили в другой чан, в котором наёмные рабочие или рабы интенсивно перемешивали её с помощью палок. Одновременно в чан добавляли золу или другие вещества с основной реакцией, что позволяло отделить от суспензии тяжёлые и крупные частицы, осадив их. Перемешивание способствовало окислению индоксила и образованию окрашенного в синий цвет вещества индиготина, который чаще всего и подразумевается под словом «индиго». Надосадочную жидкость очищали фильтрованием, после чего концентрировали кипячением или отстаиванием в третьем чане.

Получение индиго из растительного сырья

Полученный в результате продукт формовали в брикеты или блины и высушивали, готовя к перевозке. Продавать краситель можно было как целыми кирпичиками, так и кусочками, растёртыми в порошок, — всё зависело от платёжеспособности покупателя. Получение синего пигмента из вайды проводили аналогично. В России её применяли ещё XIX веке, этот процесс описал Владимир Даль.

Товарная форма индиго была пригодна для транспортировки морем или по суше, но её невозможно было использовать для крашения: индиготин нерастворим в воде. Купив его, красильщик должен был проделать ещё несколько операций: обработать восстановителем и получить слабоокрашенную (в жёлтый цвет!) форму индиго — лейкоиндиго. Для этого порошок индиго замачивали в растворе извести, поташа, настое пшеничных отрубей или выдержанной моче.

На этапе окрашивания ткань или нити замачивали в светло-жёлтом растворе лейкоиндиго, которое связывалось с растительными или животными волокнами. При сушке ткани на воздухе лейкоиндиго окислялось обратно в индиготин, и ткань окрашивалась в естественный синий цвет, который не выгорал под действием света или воздуха, становясь лишь менее интенсивным в местах потёртостей (такой эффект можно наблюдать и сейчас: складки джинсов, как правило, светлее остальной ткани, в меньшей степени подвергающейся трению).

К концу XIX века противостояние индигоферы и вайды прекратилось само собой — революция в технологиях получения синтетических красителей затронула и этот пигмент. Первым синтезировал индиго немецкий химик Адольф фон Байер.

Чтобы синтезировать индиго, у Байера ушло 13 лет. Первый лабораторный образец он продемонстрировал в 1878-м, а ещё через четыре года определил химическое строение пигмента. В то время синтез индиготина имел для химиков такое же значение, как для наших современников полный синтез Робертом Вудвордом витамина В12.

Получение индиго по методу Карла Хоймана

Корпорации, ГМО и любители природы


Через два десятка лет производство индиго наладила компания Badische Anilin und Soda Fabrik (тогда вряд ли кто-то мог предположить, что Баденская фабрика по производству анилина и соды станет крупнейшим в мире химическим концерном). На BASF индиго получали из нафталина методом, разработанным Карлом Хойманом (1850−1894). К 1920-м годам краситель уже только синтезировали, так что на какое-то время необходимость в плантациях индигоферы и вайды отпала.

В настоящее время ежегодно производится около 18 000 тонн индиго. BASF до сих пор удерживает пальму первенства, выпуская около 40% всей продукции. Часть индиго получают уже не синтетически, а биосинтетически: генетически модифицированные бактерии Escherichia coli создают индиго из аминокислоты триптофана (Burt D Ensley Microbial production of indigo // patent WO1984001787A1).

В XXI веке — сюрприз! — стали снова выращивать вайду и индигоферу. Потребителями индиго, полученного таким образом, являются сторонники натуральных продуктов, не доверяющие химическому синтезу и тем паче генной инженерии. По-хорошему, сказав «А», нужно говорить и «Б», но любители традиционных рецептов игнорируют предупреждения лекарей и священников XV—XVI вв. об опасности красителя из индигоферы для тела и души.

Сегодня производные индиготина используются как индикаторы и пищевые красители. Но большая часть получаемого индиго тратится на окраску джинсовой ткани. И скорее всего, это замечательное вещество прямо сейчас находится где-то рядом с вами. Или прямо на вас.




Фото: inmorino/Pixabay

Опубликовано в специальном выпуске журнала «Кот Шрёдингера» (октябрь 2019 г.)
/ Сумма технологий #тренды