Par hromoforu ir elementi atoma molekula, kas atbildīgas par krāsu. Šajā sakarā tie ir dažādu elektronu nesēji, kurus pēc redzamās gaismas enerģijas stimulēšanas atspoguļo krāsu diapazons.
Ķīmiskajā līmenī hromofors ir atbildīgs par vielas absorbcijas spektra joslas elektroniskās pārejas noteikšanu. Bioķīmijā viņi ir atbildīgi par fotoķīmiskās reakcijās iesaistītās gaismas enerģijas absorbciju.
Krāsas fona krāsainu fonu
Krāsa, ko uztver caur cilvēka aci, neatbilst neuztvertiem viļņu garumiem. Tādā veidā krāsa ir pārraidītā elektromagnētiskā starojuma sekas.
Šajā kontekstā hromofors attēlo to molekulas daļu, kas ir atbildīga par viļņu garumu absorbciju redzamā diapazonā. Kas ietekmē atspoguļoto viļņa garumu un tādējādi arī elementa krāsu.
UV starojuma absorbcija tiek veikta, pamatojoties uz viļņa garumu, ko saņem, mainoties elektronu enerģijas līmenim, un uztveršanas stāvokli: ierosinātu vai bazālu. Patiešām, molekula iegūst noteiktu krāsu, kad tā uztver vai pārraida noteiktus redzamus viļņu garumus.
Hromoforu grupas
Hromofori ir sadalīti funkcionālās grupās, kas atbild par redzamās gaismas absorbciju. Hromoforus parasti veido oglekļa-oglekļa divkāršās un trīskāršās saites (-C = C-): piemēram, karbonilgrupa, tiokarbonilgrupa, etilēna grupa (-C = C-), imino grupa (C = N), nitro grupa, nitrozogrupa (-N = O), azo grupa (-N = N-), diazo grupa (N = N), azoksi grupa (N = NO), azometīna grupa, disulfīdu grupa (-S = S-) un aromātiski gredzeni, piemēram, parahinons un ortokinons.
Visizplatītākās hromoforu grupas ir:
- Etilēniskie hromofori: Ar- (CH = CH) n-Ar; (n≥4)
- Azo hromofori: -RN = NR
- Aromātiskie hromofori:
- Trifenilmetāna atvasinājumi:
- Anthinhinona atvasinājumi
- Ftalocianīni
- Heteroaromātiskie atvasinājumi
Hromoforu grupas satur noteiktā frekvencē rezonējošus elektronus, kas nepārtraukti uztver vai izstaro gaismu. Kad tie ir pievienoti benzola, naftalīna vai antracēna gredzenam, tie pastiprina starojuma uzņemšanu.
Tomēr šīm vielām ir nepieciešams iestrādāt auhohromu grupu molekulas, lai pastiprinātu hromoforu krāsu, nostiprinātu un pastiprinātu to lomu.
Mehānisms un funkcija
Atomu līmenī elektromagnētiskais starojums tiek absorbēts, kad notiek elektroniska transformācija starp diviem dažādu enerģijas līmeņu orbitāļiem.
Atrodoties mieram, elektroni atrodas noteiktā orbitālajā stāvoklī, kad tie absorbē enerģiju, elektroni nonāk augstākā orbitālajā stāvoklī un molekula nonāk uzbudināmā stāvoklī.
Šajā procesā starp orbitāles ir enerģijas diferenciālis, kas attēlo absorbētos viļņu garumus. Faktiski procesa laikā absorbētā enerģija tiek atbrīvota, un miera stāvoklī elektrons no ierosmes pāriet sākotnējā formā.
Rezultātā šī enerģija tiek atbrīvota dažādos veidos, visbiežāk siltumenerģijas veidā vai atbrīvojot enerģiju elektromagnētiskā starojuma difūzijas rezultātā.
Šī luminiscences parādība ir izplatīta fosforescencē un fluorescencē, kad molekula iedegas un iegūst elektromagnētisko enerģiju, nonākot ierosinātā stāvoklī; Atgriežoties pie bazālā stāvokļa, enerģija tiek atbrīvota caur fotonu emisiju, tas ir, izstarojot gaismu.
Auuksohromi
Hromoforu funkcija ir saistīta ar auhohromiem. Auksohroms veido atomu grupu, kas kopā ar hromoforu maina absorbcijas viļņa garumu un intensitāti, ietekmējot veidu, kādā minētais hromofors absorbē gaismu.
Auksohroms vien nevar radīt krāsu, bet, kas piestiprināts pie hromofora, tam ir spēja pastiprināt krāsu. Dabā visbiežāk sastopamie auksohromi ir hidroksilgrupas (-OH), aldehīdu grupa (-CHO), aminogrupa (-NH2), metilmerkaptāna grupa (-SCH3) un halogēni (-F, -Cl, -Br, -I).
Auksohromu funkcionālajā grupā ir viens vai vairāki pieejamo elektronu pāri, kas, piestiprināti pie hromofora, maina viļņa garuma absorbciju.
Kad funkcionālās grupas ir tieši konjugētas ar hromofora Pi sistēmu, absorbcija tiek pastiprināta, jo palielinās viļņa garums, kas uztver gaismu.
Kā tiek mainīta krāsa?
Molekulai ir krāsa atkarībā no absorbētā vai izstarotā viļņa garuma frekvences. Visiem elementiem ir raksturīga frekvence, ko sauc par dabisko frekvenci.
Kad viļņa garums ir līdzīgs objekta dabiskajai frekvencei, tas ir vieglāk absorbējams. Šajā sakarā šis process ir pazīstams kā rezonanse.
Šī ir parādība, caur kuru molekula uztver radiāciju ar tādu frekvenci, kas līdzīga elektronu kustības frekvencei savā molekulā.
Šajā gadījumā iejaucas hromofors - elements, kas uztver enerģijas diferenciāli starp dažādiem molekulāriem orbitāļiem, kas atrodas gaismas spektrā, tādā veidā molekula ir iekrāsota, jo tā uztver noteiktas redzamās gaismas krāsas.
Auksohromu iejaukšanās izraisa hrofora dabiskā frekvences pārveidi, tāpēc krāsa tiek modificēta, daudzos gadījumos krāsa tiek pastiprināta.
Katrs auksohroms rada noteiktu ietekmi uz hromoforiem, mainot viļņu garumu absorbcijas biežumu no dažādām spektra daļām.
Pieteikums
Sakarā ar to spēju piešķirt molekulām krāsu, hromofori ir dažādi pielietojami krāsvielu ražošanā pārtikas un tekstilrūpniecībai.
Krāsvielām patiešām ir viena vai vairākas hromoforiskas grupas, kas nosaka krāsu. Tāpat tai jābūt auohromiskām grupām, kas ļauj potenciālam un fiksē krāsu uz elementiem, kuri tiek krāsoti.
Krāsvielu izstrādājumu ražošanas nozare izstrādā konkrētus produktus, pamatojoties uz īpašām specifikācijām. Jebkurai lietai ir radīta bezgalīga speciālu rūpniecisko krāsvielu izmantošana. Izturīgs pret dažādām procedūrām, ieskaitot nepārtrauktu saules staru iedarbību un ilgstošu mazgāšanu vai skarbus vides apstākļus.
Tātad, ražotāji un rūpnieki spēlē ar hromoforu un auhohromu kombināciju, lai izstrādātu kombinācijas, kas nodrošina krāsvielu ar lielāku intensitāti un izturību par zemām izmaksām.
Atsauces
- Chromophore (2017) IUPAC ķīmiskās terminoloģijas apkopojums - zelta grāmata. Atgūts vietnē: goldbook.iupac.org
- Santjago V. Luiss Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Ievads organiskajā ķīmijā. Universitat Jaume IDL ed. IV. Nosaukums. V. Sērija 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Krāsvielu un pigmentu rūpniecība. Rūpnieciskā organiskā ķīmija. Valladolidas rūpniecības inženierzinātņu skola. Atgūts vietnē: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Gaismas absorbēšana ar organiskām molekulām. Ķīmija 104 indekss. Ilinoisas Universitāte. Atgūts vietnē: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Mīkstināšanas ar taukskābju bāzēm ietekme uz nokrāsas maiņu 100% kokvilnas audumos, kas krāsoti ar zemu reaģējošu krāsu. Digitālā krātuve. Ziemeļu tehniskā universitāte. (Tēze).
- Reusch William (2013) Redzamā un ultravioletā spektroskopija. SOKD Starptautiskā attīstības ķīmijas zinātnes organizācija. Atgūts vietnē: chemics.msu.edu