Эти хромофоры являются элементами атома молекулы , ответственные за цвет. В этом отношении они являются переносчиками различных электронов, которые, будучи стимулированными энергией видимого света, отражают весь диапазон цветов.
На химическом уровне хромофор отвечает за установление электронного перехода полосы спектра поглощения вещества. В биохимии они отвечают за поглощение световой энергии, участвующей в фотохимических реакциях.
Цвета Фон Colorful Color Wallpaper
Цвет, воспринимаемый человеческим глазом, соответствует длинам непоглощенных волн. Таким образом, цвет является следствием передаваемого электромагнитного излучения.
В этом контексте хромофор представляет собой часть молекулы, отвечающую за поглощение длин волн в видимом диапазоне. Что влияет на длину отраженной волны и, следовательно, на цвет элемента.
Поглощение УФ-излучения осуществляется на основе длины волны, полученной путем изменения уровня энергии электронов и состояния приема: возбужденного или базального. Действительно, молекула приобретает определенный цвет, когда она захватывает или передает определенные длины волн видимого диапазона.
Хромофорные группы
Хромофоры организованы в функциональные группы, отвечающие за поглощение видимого света. Хромофоры обычно состоят из двойных и тройных связей углерод-углерод (-C = C-): таких как карбонильная группа, тиокарбонильная группа, этиленовая группа (-C = C-), иминогруппа (C = N), нитрогруппа, нитрозогруппа (-N = O), азогруппа (-N = N-), диазогруппа (N = N), азоксигруппа (N = NO), азометиновая группа, дисульфидная группа (-S = S-) и ароматические кольца, такие как парахинон и ортохинон.
Наиболее распространенные группы хромофоров:
- Этиленовые хромофоры: Ar- (CH = CH) n -Ar; (N≥4)
- Азо-хромофоры: -RN = NR
- Ароматические хромофоры:
- Производные трифенилметана:
- Производные антрахинона
- Фталоцианины
- Гетероароматические производные
Хромофорные группы представляют собой электроны, резонирующие на определенной частоте, которые непрерывно захватывают или излучают свет. Будучи присоединенными к бензольному, нафталиновому или антраценовому кольцу, они усиливают поглощение излучения.
Однако эти вещества требуют включения молекул ауксохромных групп, чтобы усилить окраску, закрепить и усилить роль хромофоров.
Механизм и функция
На атомном уровне электромагнитное излучение поглощается, когда происходит электронное преобразование между двумя орбиталями с разными уровнями энергии.
В состоянии покоя электроны находятся на определенной орбитали, когда они поглощают энергию, электроны переходят на более высокую орбиталь, а молекула переходит в возбужденное состояние.
В этом процессе существует разность энергий между орбиталями, которая представляет собой поглощенные длины волн. Фактически, энергия, поглощенная во время процесса, высвобождается, и электрон переходит из возбужденного состояния в свою первоначальную форму в состоянии покоя.
Как следствие, эта энергия высвобождается различными способами, наиболее распространенными из которых является тепло или высвобождение энергии посредством диффузии электромагнитного излучения.
Это явление люминесценции является общим для фосфоресценции и флуоресценции, когда молекула загорается и приобретает электромагнитную энергию, переходя в возбужденное состояние; При возврате в базальное состояние энергия высвобождается за счет излучения фотонов, то есть излучения света.
Auxochromes
Функция хромофоров связана с ауксохромами. Ауксохром представляет собой группу атомов, которые вместе с хромофором изменяют длину волны и интенсивность поглощения, влияя на способ, которым хромофор поглощает свет.
Сам по себе ауксохром не может производить цвет, но, прикрепленный к хромофору, он может усиливать его цвет. В природе наиболее распространенными ауксохромами являются гидроксильные группы (-OH), альдегидная группа (-CHO), аминогруппа (-NH2), метилмеркаптановая группа (-SCH3) и галогены (-F, -Cl, -Br, -Я).
Функциональная группа ауксохромов имеет одну или несколько пар доступных электронов, которые, будучи прикрепленными к хромофору, изменяют поглощение длины волны.
Когда функциональные группы непосредственно сопряжены с системой Pi хромофора, поглощение усиливается по мере увеличения длины волны, которая захватывает свет.
Как меняют цвет?
Цвет молекулы зависит от частоты поглощенной или испускаемой длины волны. Все элементы имеют характеристическую частоту, называемую собственной частотой.
Когда длина волны имеет частоту, аналогичную собственной частоте объекта, она легче поглощается. В связи с этим этот процесс известен как резонанс.
Это явление, при котором молекула улавливает излучение с частотой, аналогичной частоте движения электронов в ее собственной молекуле.
В этом случае вмешивается хромофор, элемент, который улавливает разницу энергий между различными молекулярными орбиталями, которые находятся в пределах светового спектра, таким образом, молекула окрашивается, потому что она захватывает определенные цвета видимого света.
Вмешательство ауксохромов вызывает трансформацию собственной частоты хромофора, поэтому цвет изменяется, во многих случаях цвет становится более интенсивным.
Каждый ауксохром оказывает определенное воздействие на хромофоры, изменяя частоту поглощения длин волн из разных частей спектра.
заявка
Благодаря своей способности окрашивать молекулы, хромофоры находят различное применение в производстве красителей для пищевой и текстильной промышленности.
Действительно, красители имеют одну или несколько хромофорных групп, определяющих цвет. Точно так же в нем должны быть ауксохромные группы, которые позволяют закрепить цвет на окрашиваемых элементах.
Промышленность по производству красителей разрабатывает конкретные продукты на основе конкретных спецификаций. Создано бесчисленное множество специальных промышленных красителей для любых задач. Устойчив к различным воздействиям, включая постоянное воздействие солнечных лучей, длительную стирку или суровые условия окружающей среды.
Таким образом, производители и промышленники играют с комбинацией хромофоров и ауксохромов, чтобы разработать комбинации, которые обеспечивают краситель большей интенсивности и устойчивости при низкой стоимости.
Ссылки
- Хромофор (2017) Сборник химической терминологии ИЮПАК - Золотая книга. Получено с: goldbook.iupac.org
- Сантьяго В. Луис Лафуэнте, Мария Исабель Бургете Азкарат, Белен Альтава Бенито (1997) Введение в органическую химию. Universitat Jaume IDL ed. Внутривенно Заглавие. V. Серия 547. ISBN 84-8021-160-1
- Санс Техедор Ascensión (2015) Красильная и пигментная промышленность. Промышленная органическая химия. Школа промышленной инженерии Вальядолида. Получено на: eii.uva.es
- Шепли Патрисия (2012) Поглощение света с помощью органических молекул. Химия 104 Указатель. Университет Иллинойса. Получено по адресу: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Влияние смягчения жирными кислотными основаниями на изменение оттенка 100% хлопчатобумажных тканей, окрашенных реактивными красителями с низкой реакционной способностью. Цифровой репозиторий. Северный технический университет. (Тезис).
- Ройш Уильям (2013) Видимая и ультрафиолетовая спектроскопия. IOCD Международная организация химических наук в разработке. Получено на: chemistry.msu.edu