Интересен

Определение на пигмента и химия

Определение на пигмента и химия

Пигментът е вещество, което изглежда с определен цвят, защото избирателно абсорбира дължината на вълната на светлината. Докато много материали притежават това свойство, пигментите с практически приложения са стабилни при нормални температури и имат висока якост на тониране, така че е необходимо само малко количество, за да видите цвета, когато се използва върху предмети или смесени с носител. Извикват се пигменти, които или избледняват, или по друг начин почерняват с течение на времето или при продължително излагане на светлина беглец пигменти.

Исторически и праисторически пигменти

Най-ранните пигменти идват от природни източници, като дървени въглища и смлени минерали. Палеолитни и неолитни пещерни рисунки показват сажди, червени охри (железен оксид, Fe2О3) и жълта охра (хидратиран железен оксид, Fe2О3· Н2О) са били известни на праисторическия човек. Синтетичните пигменти влязоха в употреба още от B.C.E. 2000. Бялото олово се получава чрез смесване на олово и оцет в присъствието на въглероден диоксид. Египетското синьо (калциев меден силикат) идва от оцветено стъкло с помощта на малахит или друга медна руда. С развитието на все повече пигменти стана невъзможно да се следи техният състав.

През 20 век Международната организация за стандартизация (ISO) разработва стандарти за характеристики и тестване на пигменти. Color Index International (CII) е публикуван стандартен индекс, който идентифицира всеки пигмент според неговия химичен състав. Над 27 000 пигмента са индексирани в схемата CII.

Боядисване и луминесценция

Пигментът е вещество, което е или сухо, или неразтворимо в течния си носител. Пигмент в течност образува суспензия. За разлика от това, багрилото е или течен оцветител или се разтваря в течност, за да образува разтвор. Понякога разтворимото багрило може да се утаи в пигмент от метална сол. Пигмент, получен от багрило по този начин, се нарича a езерен пигмент (напр. алуминиево езеро, езеро Индиго).

Както пигментите, така и багрилата поглъщат светлина, за да се появи определен цвят. За разлика от тях, луминесценцията е процес, при който материал излъчва светлина. примери за луминесценция включват фосфоресценция, флуоресценция, хемилуминесценция и биолуминесценция.

Определение на пигмента в науките за живота

В биологията терминът "пигмент" се определя малко по-различно, където пигментът се отнася до всяка цветна молекула, намираща се в клетка, независимо дали е разтворима или не. Така че, въпреки че хемоглобинът, хлорофилът, меланинът и билирубинът (като примери) не отговарят на тясната дефиниция на пигмента в науката, те са биологични пигменти.

В животинските и растителните клетки се среща и структурен цвят. Пример може да се види в пеперудни крила или паунови пера. Пигментите са един и същи цвят, независимо как се гледат, докато структурният цвят зависи от ъгъла на видимост. Докато пигментите се оцветяват чрез селективно абсорбиране, структурният цвят е резултат от селективно отражение.

Как работят пигментите

Пигментите селективно поглъщат дължината на вълната на светлината. Когато бялата светлина удари пигментна молекула, има различни процеси, които могат да доведат до абсорбция. Свързаните системи с двойни връзки абсорбират светлина в някои органични пигменти. Неорганичните пигменти могат да абсорбират светлината чрез пренос на електрон. Например, вермилионът абсорбира светлина, прехвърляйки електрон от серен анион (S2-) до метален катион (Hg2+). Комплексите за прехвърляне на зареждане премахват повечето цветове на бялата светлина, отразявайки или разсейвайки обратно остатъка, за да изглеждат като определен цвят. Пигментите абсорбират или изваждат дължините на вълната и не се добавят към тях, както правят луминесцентните материали.

Спектърът на падащата светлина влияе върху появата на пигмент. Така, например, пигментът няма да изглежда съвсем същия цвят под слънчева светлина, както при флуоресцентно осветление, тъй като различен диапазон на дължината на вълната е оставен да бъде отразен или разпръснат. Когато е представен цветът на пигмента, светлинният цвят на лабораторията, използван за извършване на измерването, трябва да бъде посочен. Обикновено това е 6500 К (D65), което съответства на цветовата температура на слънчевата светлина.

Оттенъкът, насищането и други свойства на пигмента зависят от други съединения, които го придружават в продукти, като свързващи вещества или пълнители. Например, ако закупите цвят боя, той ще изглежда различен в зависимост от състава на сместа. Пигментът ще изглежда различно в зависимост от това дали крайната му повърхност е лъскава, матова и др. Токсичността и стабилността на пигмента също се влияят от други химикали в пигментната суспензия. Това касае мастилата за татуировки и техните носители, наред с други приложения. Много пигменти сами по себе си са силно токсични (например оловно бяло, хром зелено, молибдатно оранжево, антимон бяло).

Списък на значимите пигменти

Пигментите могат да бъдат класифицирани според това дали са органични или неорганични. Неорганичните пигменти могат или не могат да бъдат на метална основа. Ето списък на някои ключови пигменти:

Метални пигменти

  • Кадмиеви пигменти: кадмиево червено, кадмиево жълто, кадмиево оранжево, кадмиево зелено, кадмиев сулфоселенид
  • Хром пигменти: хром жълто, виридиан (хром зелен)
  • Кобалтови пигменти: кобалтово синьо, кобалтово виолетово, церулово синьо, ауреолин (кобалтово жълто)
  • Медни пигменти: азурит, египетско синьо, малахит, парижки зелен, хан лилав, хан син, вердигрис, фталоцианиново зелен G, фталоцианиново син BN
  • Пигменти от железен оксид: червена охра, венецианско червено, пруско синьо, сангвин, капут мортуум, оксидно червено
  • Оловни пигменти: червено олово, оловно бяло, бяло кремоне, неаполианско жълто, оловно-калаено жълто
  • Манганов пигмент: манганово виолетово
  • Живачен пигмент: вермилион
  • Титанови пигменти: титаново бяло, титаново черно, титаново жълто, титаниево бежово
  • Цинкови пигменти: цинково бяло, цинков ферит

Други неорганични пигменти

  • Въглеродни пигменти: сажди, слонова кост
  • Глинени земи (железни оксиди)
  • Ултрамаринови пигменти (lapis lazuli): ултрамарин, ултрамариново зелено

Органични пигменти

  • Биологични пигменти: ализарин, мализар ализарин, гамбодж, кохинеално червено, роза мадър, индиго, индийско жълто, тириански лилаво
  • Небиологични органични пигменти: хинакридон, магента, диарилидно жълто, фтало син, фтало зелен, червен 170