Zaujímavý

Definícia a chémia pigmentov

Definícia a chémia pigmentov

Pigment je látka, ktorá má určitú farbu, pretože selektívne absorbuje vlnovú dĺžku svetla. Aj keď túto vlastnosť má mnoho materiálov, pigmenty s praktickými aplikáciami sú stabilné pri normálnych teplotách a majú vysokú tónovaciu pevnosť, takže pri použití na predmetoch alebo v zmesi s nosičom je potrebné vidieť len malé množstvo. Nazývajú sa pigmenty, ktoré v priebehu času alebo sčervenanie stmavnú alebo inak stmavnú fugitívne pigmenty.

Historické a praveké pigmenty

Najstaršie pigmenty pochádzajú z prírodných zdrojov, ako sú uhlie a mleté ​​nerasty. Paleolitické a neolitické jaskynné maľby označujú sadze, červený okr (oxid železa, Fe2O3) a žltý okr (hydratovaný oxid železa, Fe2O3· H2O) boli známe praveku. Syntetické pigmenty sa začali používať už v B.C.E. 2000. Biely olovo sa vyrobilo zmiešaním olova a octu v prítomnosti oxidu uhličitého. Egyptská modrá (kremičitan vápenatý meďnatý) pochádza zo skla sfarbeného pomocou malachitu alebo inej medenej rudy. Keď sa vyvíjalo stále viac a viac pigmentov, bolo nemožné sledovať ich zloženie.

V 20. storočí vypracovala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) normy pre vlastnosti a testovanie pigmentov. International Index International (CII) je publikovaný štandardný index, ktorý identifikuje každý pigment podľa jeho chemického zloženia. V schéme CII je indexovaných viac ako 27 000 pigmentov.

Farbenie a luminiscencia

Pigment je látka, ktorá je buď suchá alebo inak nerozpustná vo svojom kvapalnom nosiči. Pigment v tekutine tvorí suspenziu. Naopak, farbivo je buď tekuté farbivo, alebo sa rozpúšťa v kvapaline za vzniku roztoku. Rozpustné farbivo sa niekedy môže vyzrážať na pigment kovovej soli. Pigment vyrobený z farbiva týmto spôsobom sa nazýva a jazerný pigment (napr. hliníkové jazero, indigové jazero).

Pigmenty aj farbivá absorbujú svetlo, aby sa javili ako určité farby. Naproti tomu luminiscencia je proces, pri ktorom materiál vyžaruje svetlo. medzi príklady luminiscencie patrí fosforescencia, fluorescencia, chemiluminiscencia a bioluminiscencia.

Definícia pigmentu v biologických vedách

V biológii je pojem „pigment“ definovaný trochu inak, kde pigment označuje akúkoľvek farebnú molekulu nachádzajúcu sa v bunke, bez ohľadu na to, či je alebo nie je rozpustný. Takže hoci hemoglobín, chlorofyl, melanín a bilirubín (ako príklady) sa vo vede nezhodujú s úzkou definíciou pigmentu, ide o biologické pigmenty.

V živočíšnych a rastlinných bunkách sa tiež vyskytuje štruktúrna farba. Príkladom je motýľové krídla alebo pavie perie. Pigmenty majú rovnakú farbu bez ohľadu na to, ako sa prezerajú, zatiaľ čo štrukturálna farba závisí od uhla pohľadu. Kým sú pigmenty farbené selektívnou absorpciou, štruktúrna farba je výsledkom selektívnej reflexie.

Ako Pigmenty fungujú

Pigmenty selektívne absorbujú vlnové dĺžky svetla. Keď biele svetlo zasiahne molekulu pigmentu, existujú rôzne procesy, ktoré môžu viesť k absorpcii. Konjugované systémy dvojitých väzieb absorbujú svetlo v niektorých organických pigmentoch. Anorganické pigmenty môžu absorbovať svetlo prenosom elektrónov. Napríklad vermilion absorbuje svetlo a prenáša elektrón zo sírneho aniónu (S2-) na katión kovu (Hg2+). Komplexy prenosu náboja odstraňujú väčšinu farieb bieleho svetla a odrážajú alebo rozptyľujú zvyšok, aby sa javil ako určitá farba. Pigmenty absorbujú alebo odčítavajú vlnové dĺžky a nepridávajú sa k nim ako luminiscenčné materiály.

Spektrum dopadajúceho svetla ovplyvňuje vzhľad pigmentu. Napríklad pigment sa nebude javiť pri slnečnom svetle úplne rovnakej farby ako pri žiarivkovom osvetlení, pretože zostane odrazený alebo rozptýlený iný rozsah vlnových dĺžok. Ak je znázornená farba pigmentu, musí sa uviesť laboratórna svetlá farba použitá na meranie. Zvyčajne je to 6500 K (D65), čo zodpovedá farebnej teplote slnečného svetla.

Odtieň, nasýtenie a ďalšie vlastnosti pigmentu závisia od iných zlúčenín, ktoré ho sprevádzajú vo výrobkoch, ako sú spojivá alebo plnivá. Napríklad, ak si kúpite farbu farby, bude sa zdať odlišná v závislosti od zloženia zmesi. Pigment bude vyzerať inak v závislosti od toho, či je jeho konečný povrch lesklý, matný atď. Toxicitu a stabilitu pigmentu ovplyvňujú aj ďalšie chemikálie v pigmentovej suspenzii. Týka sa to okrem iného aj tetovacích farieb a ich nosičov. Mnohé pigmenty sú samy osebe vysoko toxické (napr. Olovnatá biela, chrómová zelená, molybdénová oranžová, antimónová biela).

Zoznam významných pigmentov

Pigmenty možno klasifikovať podľa toho, či sú organické alebo anorganické. Anorganické pigmenty môžu alebo nemusia byť na báze kovu. Tu je zoznam niektorých kľúčových pigmentov:

Kovové pigmenty

  • Pigmenty kadmia: červená kadmium, žltá kadmium, oranžová kadmium, zelená kadmium, sulfoselenid kadmia
  • Chrómové pigmenty: chrómová žltá, viridiánová (chrómovo zelená)
  • Kobaltové pigmenty: kobaltová modrá, kobaltová fialová, ceruleanová modrá, aureolín (kobaltová žltá)
  • Medené pigmenty: azurit, egyptská modrá, malachit, zelená Paríž, Han fialová, Han modrá, verdigris, ftalocyanínová zelená G, ftalocyanínová modrá BN
  • Pigmenty oxidu železa: červený oker, benátska červená, pruská modrá, sanguín, caput mortuum, oxidová červená
  • Olovené pigmenty: červený olovo, olovo biela, cremnitz biela, Neapol žltá, olovo-cín žltá
  • Mangánový pigment: mangánová fialová
  • Ortuťový pigment: vermillion
  • Titánové pigmenty: titánová biela, titánová čierna, titánová žltá, titánovo béžová
  • Zinkové pigmenty: biely zinok, ferit zinku

Ostatné anorganické pigmenty

  • Uhlíkové pigmenty: sadze, slonovinová čierna
  • Ílové hlinky (oxidy železa)
  • Ultramarínové pigmenty (lapis lazuli): ultramarín, ultramarínovo zelená

Organické pigmenty

  • Biologické pigmenty: alizarin, alizarin karmín, gamboge, cochineal red, šialený ruženec, indigo, indická žltá, Tyrian fialová
  • Nebiologické organické pigmenty: chinakridón, purpurová, diarylidová žltá, ftalo modrá, ftalo zelená, červená 170