Skupiny, funkce a aplikace chromoforů

3341
Anthony Golden
Skupiny, funkce a aplikace chromoforů

The chromofory jsou to prvky atomu molekuly odpovědné za barvu. V tomto ohledu jsou nositeli různých elektronů, které, jakmile jsou stimulovány energií viditelného světla, odrážejí rozsah barev.

Na chemické úrovni je chromofor zodpovědný za stanovení elektronického přechodu pásma absorpčního spektra látky. V biochemii jsou odpovědné za absorpci světelné energie zapojené do fotochemických reakcí.

Barvy Pozadí Barevné barevné tapety

Barva, která je vnímána lidským okem, odpovídá neabsorbovaným vlnovým délkám. Tímto způsobem je barva důsledkem přenášeného elektromagnetického záření.

V této souvislosti představuje chromofor část molekuly odpovědnou za absorpci vlnových délek ve viditelném rozsahu. Co ovlivňuje odraženou vlnovou délku a tím i barvu prvku.

Absorpce UV záření se provádí na základě vlnové délky přijímané změnami energetické úrovně elektronů a stavu příjmu: excitovaného nebo bazálního. Molekula ve skutečnosti získává určitou barvu, když zachycuje nebo přenáší určité viditelné vlnové délky.

Rejstřík článků

  • 1 skupiny chromoforů
  • 2 Mechanismus a funkce
    • 2.1 Auxochromy 
  • 3 Jak změníte barvu?
  • 4 Aplikace
  • 5 Reference

Chromoforové skupiny

Chromofory jsou uspořádány do funkčních skupin odpovědných za absorpci viditelného světla. Chromofory jsou obvykle tvořeny dvojnými a trojnými vazbami uhlík-uhlík (-C = C-): jako je karbonylová skupina, thiokarbonylová skupina, ethylenová skupina (-C = C-), iminoskupina (C = N), nitroskupina, nitroso skupina (-N = O), azoskupina (-N = N-), diazo skupina (N = N), azoxy skupina (N = NO), azomethinová skupina, disulfidová skupina (-S = S-) a aromatické kruhy, jako je paraquinon a orthochinon.

Nejběžnější chromoforové skupiny jsou:

  • Ethylenové chromofory: Ar- (CH = CH) n-Ar; (n≥4)
  • Azo chromofory: -R-N = N-R
  • Aromatické chromofory:
    • Deriváty trifenylmethanu: [Ar3CH]
    • Deriváty antrachinonu
    • Ftalocyaniny
    • Hetero-aromatické deriváty

Skupiny chromoforů představují elektrony rezonující na určité frekvenci, které nepřetržitě zachycují nebo vyzařují světlo. Jakmile jsou připojeny k benzenovému, naftalenovému nebo anthracenovému kruhu, zvyšují absorpci záření.

Tyto látky však vyžadují zabudování molekul auxochromních skupin, aby se posílilo zbarvení, fixace a zesílení role chromoforů..

Mechanismus a funkce

Na atomové úrovni je elektromagnetické záření absorbováno, když dojde k elektronické transformaci mezi dvěma orbitaly různých energetických úrovní..

Když jsou elektrony v klidu, jsou v určité oběžné dráze, když absorbují energii, elektrony jdou na vyšší oběžnou dráhu a molekula přejde do vzrušeného stavu.

V tomto procesu existuje energetický rozdíl mezi orbitaly, který představuje absorbované vlnové délky. Ve skutečnosti se energie absorbovaná během procesu uvolňuje a elektron přechází z excitovaného stavu do své původní formy v klidu..

V důsledku toho se tato energie uvolňuje různými způsoby, z nichž nejčastější je ve formě tepla nebo uvolňováním energie difúzí elektromagnetického záření..

Tento luminiscenční jev je běžný ve fosforescenci a fluorescenci, kdy se molekula rozsvítí a získává elektromagnetickou energii a přechází do vzrušeného stavu; při návratu do bazálního stavu se energie uvolňuje prostřednictvím emise fotonů, tj. vyzařujícího světla.

Auxochromy 

Funkce chromoforů je spojena s auxochromy. Auxochromium tvoří skupinu atomů, které ve spojení s chromoforem upravují vlnovou délku a intenzitu absorpce, což ovlivňuje způsob, kterým uvedený chromofor absorbuje světlo..

Samotný auxochrom nemůže produkovat barvu, ale připojený k chromoforu má schopnost zesílit svou barvu. V přírodě jsou nejběžnějšími auxochromy hydroxylové skupiny (-OH), aldehydové skupiny (-CHO), aminoskupiny (-NH2), methylmerkaptanové skupiny (-SCH3) a halogeny (-F, -Cl, -Br, -I).

Funkční skupina auxochromů má jeden nebo více párů dostupných elektronů, které po připojení k chromoforu upravují absorpci vlnové délky.

Když jsou funkční skupiny přímo konjugovány se systémem Pi chromoforu, absorpce se zesiluje, jak se zvyšuje vlnová délka, která zachycuje světlo..

Jak změníte barvu?

Molekula má barvu v závislosti na frekvenci absorbované nebo emitované vlnové délky. Všechny prvky mají charakteristickou frekvenci zvanou přirozená frekvence. 

Když je vlnová délka podobná frekvenci s přirozenou frekvencí objektu, je snadněji absorbována. V tomto ohledu je tento proces známý jako rezonance.

Toto je jev, jehož prostřednictvím molekula zachycuje záření o frekvenci podobné frekvenci pohybu elektronů ve své vlastní molekule..

V tomto případě zasahuje chromofor, prvek, který zachycuje energetický rozdíl mezi různými molekulárními orbitaly, které jsou ve světelném spektru, a tak je molekula zbarvena, protože zachycuje určité barvy viditelného světla..

Intervence auxochromů způsobí transformaci přirozené frekvence chromoforu, takže barva se upraví, v mnoha případech se barva zesílí.

Každý auxochrom produkuje určité účinky na chromofory a mění frekvenci absorpce vlnových délek z různých částí spektra..

Aplikace

Díky své schopnosti propůjčit molekulám barvu mají chromofory různá použití při výrobě barviv pro potravinářský a textilní průmysl.

Ve skutečnosti mají barviva jednu nebo více chromoforových skupin, které určují barvu. Stejně tak musí mít skupiny auxochromů, které umožňují obarvení potenciálu a fixaci barvy na prvcích..

Průmysl výroby barevných produktů vyvíjí konkrétní produkty na základě specifických specifikací. Pro každou hmotu bylo vytvořeno nekonečno speciálních průmyslových barviv. Odolný vůči různým úpravám, včetně nepřetržitého vystavení slunečnímu záření a dlouhodobému praní nebo drsným podmínkám prostředí.

Výrobci a průmyslníci tak hrají s kombinací chromoforů a auxochromů, aby navrhli kombinace, které poskytnou barvivo větší intenzity a odolnosti za nízkou cenu..

Reference

  1. Chromophore (2017) IUPAC Kompendium chemické terminologie - zlatá kniha. Obnoveno na: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Úvod do organické chemie. Universitat Jaume I. D.L. vyd. IV. Titul. V. řada 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Průmysl barviv a pigmentů. Průmyslová organická chemie. Valladolid School of Industrial Engineering. Obnoveno na: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) absorbující světlo s organickými molekulami. Chemistry 104 Index. University of Illinois. Obnoveno na: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Vliv změkčení bázemi mastných kyselin na změnu odstínu u 100% bavlněných tkanin barvených reaktivními barvivy s nízkou reaktivitou. Digitální úložiště. Severní technická univerzita. (Teze).
  6. Reusch William (2013) Viditelná a ultrafialová spektroskopie. IOCD Mezinárodní organizace pro chemické vědy ve vývoji. Obnoveno na: chemistry.msu.edu

Zatím žádné komentáře