Pigmenta definīcija un ķīmija

Pigments ir viela, kurai ir noteikta krāsa, jo tā selektīvi iesūcas viļņa garums gaismas. Kaut arī daudziem materiāliem piemīt šī īpašība, pigmenti ar praktisku pielietojumu ir stabili normālā temperatūrā un tiem ir augsta tonēšanas izturība, tāpēc, lai redzētu krāsu, ja to lieto objektos vai sajauc ar nesēju, ir nepieciešams tikai neliels daudzums. Tiek saukti pigmenti, kas laika gaitā vai ilgstoši izbalē vai ilgstoši pakļauti gaismai difūzie pigmenti.

Agrākie pigmenti nāca no dabiskiem avotiem, piemēram, kokogles un zemes minerāliem. Paleolīta un neolīta alu gleznojumi norāda oglekli, sarkano okeru (dzelzs oksīdu, Fe₂O₃) un dzeltenā okera (hidratēts dzelzs oksīds, Fe₂O₃· H₂O) bija zināmi aizvēsturiskiem cilvēkiem. Sintētiskie pigmenti tika izmantoti jau kopš B.C.E. 2000. gads. Baltais svins tika iegūts, sajaucot svinu un etiķi oglekļa dioksīda klātbūtnē. Ēģiptes zils (kalcija vara silikāts) nāca no stikla, kas krāsots, izmantojot malahītu vai citu vara rūdu. Tā kā tika izstrādāts arvien vairāk pigmentu, kļuva neiespējami izsekot to sastāvam.

20. gadsimtā Starptautiskā standartizācijas organizācija (ISO) izstrādāja pigmentu raksturlielumu un testēšanas standartus. Krāsu indekss International (CII) ir publicēts standarta indekss, kas identificē katru pigmentu pēc tā ķīmiskā sastāva. CII shēmā ir indeksēti vairāk nekā 27 000 pigmentu.

Pigments ir viela, kas ir sausa vai citāda nešķīstošs šķidruma nesējā. Pigments šķidrā veidā balstiekārta. Turpretī krāsviela ir vai nu šķidra krāsviela, vai arī izšķīst šķidrumā lai izveidotu risinājumu. Dažreiz šķīstošu krāsu var nogulsnēt metāla sāls pigmentā. Pigmentu, kas šādā veidā izgatavots no krāsvielas, sauc par a ezera pigments (piemēram, alumīnija ezers, indigo ezers).

Gan pigmenti, gan krāsvielas absorbē gaismu, lai iegūtu noteiktu krāsu. Turpretī luminiscence ir process, kurā materiāls izstaro gaismu. luminiscences piemēri ietver fosforescencija, fluorescence, ķīmiski luminiscences un bioluminiscences.

Bioloģijā termins "pigments" tiek definēts nedaudz atšķirīgi, ja pigments attiecas uz jebkuru krāsainu molekulu, kas atrodas šūnā, neatkarīgi no tā, vai tas ir šķīstošs. Tātad, kaut arī hemoglobīns, hlorofils, melanīns un bilirubīns (kā piemēri) neatbilst šaurajai pigmenta definīcijai zinātnē, tie ir bioloģiski pigmenti.

Dzīvnieku un augu šūnās rodas arī struktūras krāsa. Kā piemēru var redzēt tauriņa spārnus vai pāva spalvas. Pigmenti ir vienā krāsā neatkarīgi no tā, kā tie tiek apskatīti, savukārt struktūras krāsa ir atkarīga no skata leņķa. Kamēr pigmenti tiek krāsoti ar selektīvu absorbciju, strukturālā krāsa rodas selektīvās atstarošanās rezultātā.

Pigmenti selektīvi absorbē gaismas viļņu garumus. Kad baltā gaisma sit pa pigmenta molekulu, notiek dažādi procesi, kas var izraisīt absorbciju. Divkāršo saišu konjugētās sistēmas absorbē gaismu dažos organiskos pigmentos. Neorganiski pigmenti var absorbēt gaismu, pārvietojot elektronus. Piemēram, vermilions absorbē gaismu, pārnesot elektronu no sēra anjona (S^2-) metāla katjonam (Hg²⁺). Uzlādes pārneses kompleksi noņem lielāko daļu baltas gaismas krāsu, atspoguļojot vai izkliedējot atlikušo daļu, lai parādītos kā noteikta krāsa. Pigmenti absorbē vai atņem viļņu garumus un nepievieno tos, kā to dara luminiscējošie materiāli.

krītošās gaismas spektrs ietekmē pigmenta izskatu. Tā, piemēram, pigments saules gaismā nešķitīs gluži tādā pašā krāsā kā fluorescējošā apgaismojumā, jo atstarošanai vai izkliedei ir atstāts atšķirīgs viļņu garumu diapazons. Ja attēlota pigmenta krāsa, jānorāda laboratorijas gaišā krāsa, ko izmantoja mērīšanai. Parasti tas ir 6500 K (D65), kas atbilst saules gaismas krāsas temperatūrai.

Pigmenta nokrāsa, piesātinājums un citas īpašības ir atkarīgas no citiem savienojumiem, kas tam pievienoti izstrādājumos, piemēram, saistvielām vai pildvielām. Piemēram, ja jūs iegādājaties krāsas krāsu, tā parādīsies atšķirīgi atkarībā no maisījuma sastāva. Pigments izskatīsies atšķirīgi atkarībā no tā, vai tā gala virsma ir spīdīga, matēta utt. Pigmenta toksicitāti un stabilitāti ietekmē arī citas pigmenta suspensijas ķīmiskās vielas. Tas satrauc tetovējumu tintes un to nesēji, starp citām lietojumprogrammām. Daudzi pigmenti ir ļoti toksiski atsevišķi (piemēram, svina balts, hroms zaļš, molibdēts oranžs, antimona balts).

Pigmentus var klasificēt atkarībā no tā, vai tie ir organiski vai neorganiski. Neorganiskie pigmenti var būt vai nebūt uz metāla bāzes. Šeit ir saraksts ar dažiem galvenajiem pigmentiem:

• Kadmija pigmenti: kadmija sarkans, kadmija dzeltens, kadmija apelsīns, kadmija zaļš, kadmija sulfoselenīds
• Hroma pigmenti: hroms dzeltens, viridiāns (hroms zaļš)
• Kobalta pigmenti: kobalta zils, kobalta violets, cerulas zils, aureolīns (kobalta dzeltens)
• Vara pigmenti: azurīts, Ēģiptes zils, malahīts, Parīzes zaļš, Han violeta, Han zila, verdigris, ftalocianīna zaļa G, ftalocianīna zila BN
• Dzelzs oksīda pigmenti: sarkans okers, Venēcijas sarkans, Prūsijas zils, sangvīns, caput mortuum, oksīda sarkans
• Svins pigmenti: sarkans svins, svina balts, kremincika balts, Neapoles dzeltens, svina-alvas dzeltens
• Mangāna pigments: mangāna violets
• Dzīvsudraba pigments: vermiljons
• Titāna pigmenti: titāna balts, titāna melns, titāna dzeltens, titāna smilškrāsas
• Cinka pigmenti: cinka balts, cinka ferīts

• Oglekļa pigmenti: melnā ogle, ziloņkaula melna
• Māla zemes (dzelzs oksīdi)
• Ultramarīna pigmenti (lapis lazuli): ultramarīns, zaļš ultramarīns

• Bioloģiskie pigmenti: alizarīns, alizarīna sārtiņš, gamboge, košinelijas sarkanais, rožu madderis, indigo, Indijas dzeltenais, Tirānijas purpursarkanais
• Nebioloģiski organiski pigmenti: hinakridons, fuksīns, dzeltens diarilīds, ftalozilais, ftalozaļais, sarkanais 170