Kromofooride rühmad, funktsioonid ja rakendused



The kromofoorid need on värvi eest vastutava molekuli aatomi elemendid. Sellega seoses on nad erinevate elektronide kandjad, mis pärast nähtava valguse energia stimuleerimist peegeldavad värvide valikut.

Keemilisel tasandil vastutab kromofoor aine absorbeerimisspektri riba elektroonilise ülemineku eest. Biokeemias vastutab see fotokeemilistes reaktsioonides osaleva valgusenergia imendumise eest.

Inimese silma kaudu tajutav värv vastab neeldumata lainepikkustele. Sel moel on värv edastatava elektromagnetilise kiirguse tagajärg.

Selles kontekstis esindab kromofoor molekuli osa, mis vastutab nähtava vahemiku lainepikkuste neeldumise eest. Mis mõjutab peegeldunud lainepikkust ja seega elemendi värvi.

UV-kiirguse neeldumine põhineb lainepikkusel, mis on saadud elektronide energiataseme muutumisest ja vastuvõtuolekust: põnevil või basaalsel. Tegelikult omandab molekul teatud nähtavate lainepikkuste salvestamisel või edastamisel teatud värvi.

Indeks

  • 1 Kromofoorsed rühmad
  • 2 Mehhanism ja funktsioon
    • 2.1 
  • 3 Kuidas värvi muudetakse?
  • 4 Rakendus
  • 5 Viited

Kromofooride rühmad

Kromofoorid on organiseeritud funktsionaalsetesse rühmadesse, mis vastutavad nähtava valguse neeldumise eest. Kromofoorid moodustavad tavaliselt süsinik-süsinik kaksiksidemed ja kolmiksidemed (-C = C-): karbonüülrühmana, tiokarbonüülrühm, etüleenrühm (-C = C-), imino-rühm (C = N), nitro-rühm, lämmastikurühm (-N = O), asorühm (-N = N), diaso rühm (N = N), asoksürühm (N = NO), asometiinrühm, disulfiidrühm (-S = S-) ja aromaatsed tsüklid nagu parakinoon ja ortokinoon.

Kõige tavalisemad kromofoorirühmad on:

  • Etüleenkromofoorid: Ar- (CH = CH) n-Ar; (n, 4)
  • Azo-kromofoorid: -R-N = N-R
  • Aromaatsed kromofoorid:
    • Trifenilmetaani derivaadid: [Ar3CH]
    • Antrakinooni derivaadid
    • Ftalotsüaniinid
    • Heteroaromaatsed derivaadid

Kromofoorsed rühmad esitavad teatud sagedusel resoneerivaid elektrone, mis võtavad või kiirgavad pidevalt valgust. Kui nad on kinnitunud benseenitsüklile, naftaleenile või antratseenile, tugevdavad nad kiirgust.

Kuid need ained nõuavad auksokromos rühmade molekulide lisamist, et tugevdada kromofooride värvimist, tugevdamist ja tugevdamist..

Mehhanism ja funktsioon

Aatomitasemel imendub elektromagnetiline kiirgus, kui kahe erineva energia taseme orbiidi vahel toimub elektrooniline muundumine.

Kui leitakse, et elektronid on teatud orbitaalis, kui nad neelavad energiat, liiguvad elektronid kõrgemale orbiidile ja molekul läheb põnevasse olekusse.

Selles protsessis on esitatud energia diferentsiaal orbitaalide vahel, mis esindab neeldunud lainepikkusi. Tegelikult vabaneb protsessi käigus neeldunud energia ja elektron läheb aktiveeritud olekust algsele puhkevormile.

Selle tagajärjel vabaneb see energia mitmel viisil, olles kõige levinum soojuse või elektromagnetilise kiirguse levitamise kaudu energia eraldamise teel..

See luminestsentsi nähtus on levinud fosforestsentsis ja fluorestsentsis, kus molekul on valgustatud ja omandab elektromagnetilise energia, mis liigub ergutatud olekusse; Baasolekusse naasmisel vabastatakse energia fotonide emissiooni kaudu, so kiirgava valguse kaudu.

Aksükoomid 

Kromofooride funktsioon on seotud auksokroomidega. Auksokrom moodustab aatomite rühma, mis koos kromofooriga muudab lainepikkust ja absorptsiooni intensiivsust, mõjutades viisi, kuidas nimetatud kromofoor neelab valgust.

Auxchrome üksi ei suuda toota värvi, kuid kromofoori külge on võimeline oma värvi intensiivistama. Looduses on kõige tavalisemad auksikroomid hüdroksüülrühmad (-OH), aldehüüdi rühm (-CHO), aminorühm (-NH2), metüül merkaptaanrühm (-SCH3) ja halogeenid (-F, -Cl, -Br, -I).

Auksokroomide funktsionaalne rühm esitleb ühte või mitut olemasolevate elektronide paari, mis, kui nad liituvad kromofooriga, muudavad lainepikkuse neeldumist..

Kui funktsionaalsed rühmad on konjugeeritud kromofoori Pi-süsteemiga, siis intensiivistub absorptsioon, kuna valgust koguv lainepikkus suureneb.

Kuidas värvi muudetakse?

Molekul annab värvi sõltuvalt neelduva või eralduva lainepikkuse sagedusest. Kõigil elementidel on iseloomulik sagedus, mida nimetatakse looduslikuks sageduseks. 

Kui lainepikkus on objektiivi loomuliku sagedusega sarnane sagedus, imendub see kergemini. Sellega seoses on see protsess tuntud kui resonants.

See on nähtus, mille kaudu molekul salvestab kiiruse, mis on sarnane oma molekuli elektronide liikumise sagedusega..

Sel juhul sekkub kromofoor, element, mis salvestab valguse spektri piires olevate erinevate molekulaarsete orbitaalide vahelise energiaerinevuse sellisel viisil, kuna molekul on värvitud, sest see tabab teatud nähtava valguse värve.

Auksokroomide sekkumine põhjustab kromofoori loomuliku sageduse transformatsiooni, nii et värvi muudetakse, paljudel juhtudel muutub värv tugevamaks.

Iga auxocromo tekitab teatud mõjusid kromofooridele, muutes spektri erinevate osade lainepikkuste neeldumise sagedust..

Rakendus

Tänu oma võimele anda molekulidele värvi, on kromofooridel erinevaid värvaineid toidu- ja tekstiilitööstuses..

Tegelikult on värvidel üks või mitu kromofoorrühma, mis määravad värvi. Samuti peab teil olema auksokromos rühmad, mis võimaldavad potentsiaali ja määravad värvi värvidele.

Värvainete valmistamise tööstus arendab konkreetseid tooteid spetsiifiliste spetsifikatsioonide alusel. Mis tahes materjali jaoks on loodud lõputu tööstuslikud värvained. Vastupidavad erinevatele töötlustele, sealhulgas pidev päikesevalguse ja pikaajalise pesemise või ebasoodsate keskkonnatingimuste korral.

Niisiis mängivad tootjad ja tööstustöötajad kromofooride ja aukskroomide kombinatsiooniga, et kujundada kombinatsioone, mis annavad väiksema hinnaga suurema intensiivsusega ja vastupidavama värvi..

Viited

  1. Chromophore (2017) IUPACi keemilise terminoloogia kokkuvõte - kuldraamat. Välja otsitud andmebaasist: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Sissejuhatus orgaanilisse keemiasse. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Värvide ja pigmentide tööstus. Orgaaniline orgaaniline keemia. Tööstustehnoloogia kool Valladolid. Taastatud: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) neelab valgust orgaaniliste molekulidega. Keemia 104 indeks. Illinoisi ülikool. Taastatakse: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Pehmendamise mõju rasvhapete alusega 100% puuvillasest riidest, mis on värvitud madala reaktiivsusega reaktiivsete värvainetega. Digitaalne hoidla Põhja Tehniline Ülikool. (Kraadiõpe).
  6. Reusch William (2013) Nähtav ja UltravioletSpektroskoopia. IOCD Rahvusvaheline Keemiateaduste Organisatsioon arengus. Välja otsitud aadressil: chemistry.msu.edu