Investigation of dyestuff aggregation via static and dynamic light scattering and ultraviolet spectroscopy
Creators: name: Doostdar Kejdehi, Mahnaz
Publisher: name: Universität Paderborn
Year: 2022

description: Aggregationen der Säurefarbstoffe Gelb, Blau und Rot werden mit time-resolved static unddynamic Lichtstreuung (TR-SLS/DLS) in Kombination mit UV/Vis-Spektroskopie untersucht.Die Experimente werden in Reinstwasser mit 5% Ammoniak bei 25 C und in Gegenwartverschiedener Salze durchgeführt, wobei versucht wird, den pH-Wert der endgültigen Lösungüber 10 zu halten. Zwei Lösungsmittel, nämlich PL1Cl mit 1% NHCl und PL2P mit 1%NaHPO werden als Referenzlösungsmittel zum Auflösen der Farbstoffe betrachtet. ImGegensatz zum gelben Farbstoff zeigen blaue und rote Lösungen ein metastabiles Verhalten inPL1Cl, obwohl keine von ihnen Metastabilität in PL2P zeigt. Die UV/Vis-Spektroskopie imWellenlängenbereich 300 nm 800 nm zeigt, dass alle drei Farbstoffe in PL2P besserlöslich sind als in PL1Cl. In den Absorptionsspektren der roten und blauen Farbstoffe wird eineblau verschobene Absorptionsspitze beobachtet, die die Bildung von H-Aggregaten in blauenund roten Lösungen gezeigt werden kann.Die Referenzlösungsmittel werden auf zwei Arten modifiziert: In der ersten Betrachtungwerden den Referenzlösungsmitteln jeweils Benzylalkohol, Isopropanol und Guanidinsulfatzugesetzt, was unterschiedliche Löslichkeitspotentiale für die Farbstoffe aufzeigt. Die zweiteArt der Modifizierung erfolgt durch das Einbringen verschiedener Salze der Hofmeister-Reihein die Referenzlösungsmittel, da sie die Löslichkeit von Farbstoffen erheblich verändernkönnen.Mit den Ergebnissen aus UV-vis-spektroskopischen Messungen sind wir in der Lage, aus denverschiedenen untersuchten Salzen das geeignete Agens auszuwählen, um denAggregationsprozess einzuleiten. Nach dieser Annahme ist CaCl der geeignete Kandidat, umdie Aggregation von Farbstoffen auszulösen.
description: Aggregation of acidic dyestuffs yellow, blue and red is investigated via time-resolvedstatic and dynamic light scattering in combination with UV-vis spectrometry. Experimentsare carried out at 25XC in pure water and 5% ammonia and in the presence ofdifferent salts trying to keep the pH of final solution above 10. Two solvents as PL1Clwith 1% NH4Cl and PL2P with 1% Na2HPO4 are considered as reference solventsto dissolve the dyestuffs. Unlike the yellow dyestuff, blue and red solutions exhibit ameta-stable behavior in PL1Cl although none of them show meta-stability in PL2P.The UV-vis spectroscopy in the wavelength range of 300nm B B 800nm reveals thesolubility of all three dyestuffs in PL2P is better than PL1Cl. A blue shifted absorptionpeak is observed in the absorbance spectra of red and blue dyestuffs may declare theformation of H-aggregates in blue and red solutions.Modification of the reference solvents is performed in two ways. In the first consideration,benzyl alcohol, isopropanol and guanidine sulphate are added to the referencesolvents reveals different potentials of solubility for dyestuffs. Benzyl alcohol andisopropanol enhance the solubility of dyestuffs while guanidine sulphate reduces thesolubility drastically. The second form of modification is done by introducing thedifferent salts from Hofmeister series in the reference solvents as they can change thesolubility of dyestuffs significantly.With the results from UV-vis spectroscopy measurements we are able to select theappropriate agent among the different investigated salts in order to initiate the aggregationprocess. According to this assumption, CaCl2 is the suitable candidate to triggerthe aggregation of dyestuffs. Since the solubility of dyestuff in solution is stronglydependent on the pH values, the hydrochloric acid is considered as the second agent tostart the aggregation.