Tyto chromofory jsou prvky atomu molekula odpovědný za barvu. V tomto ohledu jsou nosiči různých elektronů, které, jakmile jsou stimulovány energií viditelného světla, odrážejí škálu barev.
Na chemické úrovni je chromofor zodpovědný za vytvoření elektronického přechodu pásma absorpčního spektra látky. V biochemii jsou zodpovědné za absorpci světelné energie zapojené do fotochemických reakcí.
Barvy pozadí Barevné barevné tapety
Barva vnímaná lidským okem odpovídá neabsorbovaným vlnovým délkám. Tímto způsobem je barva důsledkem přenášeného elektromagnetického záření.
V této souvislosti představuje chromofor část molekuly zodpovědnou za absorpci vlnových délek ve viditelném rozsahu. Co ovlivňuje odrazenou vlnovou délku a tím i barvu prvku.
Absorpce UV záření se provádí na základě vlnové délky přijaté změnou energetické úrovně elektronů a přijímacího stavu: excitované nebo bazální. Molekula skutečně získá určitou barvu, když zachytí nebo vysílá určité viditelné vlnové délky.
Chromoforové skupiny
Chromofóry jsou organizovány do funkčních skupin zodpovědných za absorpci viditelného světla. Chromofóry se obvykle skládají z dvojných a trojných vazeb uhlík-uhlík (-C = C-): jako je karbonylová skupina, thiokarbonylová skupina, ethylenová skupina (-C = C-), iminoskupina (C = N), nitroskupina, nitroso skupina (-N = O), azo skupina (-N = N-), diazo skupina (N = N), azoxy skupina (N = NO), azomethinová skupina, disulfidová skupina (-S = S-) a aromatické kruhy, jako je paraquinon a orthoquinon.
Nejběžnější skupiny chromoforů jsou:
- Ethylenové chromofory: Ar- (CH = CH) n -Ar; (n≥4)
- Azo chromofory: -RN = NR
- Aromatické chromofory:
- Deriváty trifenylmethanu:
- 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 inkorporaci 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 v klidu, elektrony jsou v určitém orbitálu, když absorbují energii, elektrony přejdou na vyšší orbitál a molekula přejde do vzrušeného stavu.
V tomto procesu existuje energetický rozdíl mezi orbitaly, což představuje absorbované vlnové délky. Ve skutečnosti je energie absorbovaná během procesu uvolňována a elektron přechází v klidovém stavu do své původní formy.
V důsledku toho je tato energie uvolňována různými způsoby, nejčastěji ve formě tepla nebo uvolňováním energie prostřednictvím difúze elektromagnetického záření.
Tento fenomén luminiscence je běžný u fosforescence a fluorescence, kde se molekula rozsvítí a nabývá elektromagnetickou energii a přechází do vzrušeného stavu; Při návratu do bazálního stavu je energie uvolňována emisemi fotonů, tj. Vyzařujícím světlem.
Auxochromes
Funkce chromoforů je spojena s auxochromy. Auxochrom tvoří skupinu atomů, které ve spojení s chromoforem modifikují vlnovou délku a intenzitu absorpce, což ovlivňuje způsob, jakým uvedený chromofor absorbuje světlo.
Samotný auxochrom nemůže produkovat barvu, ale připojen k chromoforu má schopnost zesílit jeho barvu. V přírodě jsou nejčastějšími auxochromy hydroxylové skupiny (-OH), aldehydová skupina (-CHO), aminoskupina (-NH2), methylmerkaptanová skupina (-SCH3) a halogeny (-F, -Cl, -Br, -I).
Funkční skupina auxochromů má jeden nebo více párů dostupných elektronů, které, když jsou připojeny k chromoforu, modifikují absorpci vlnové délky.
Když jsou funkční skupiny přímo konjugovány s Pi systémem chromoforu, absorpce se zintenzivňuje s rostoucí vlnovou délkou, která zachycuje světlo.
Jak se mění barva?
Molekula má barvu v závislosti na frekvenci absorbované nebo emitované vlnové délky. Všechny prvky mají charakteristickou frekvenci nazývanou přirozená frekvence.
Když je vlnová délka na frekvenci podobné přirozené frekvenci objektu, snáze se absorbuje. V tomto ohledu je tento proces známý jako rezonance.
Toto jev, kterým molekula zachycuje záření s frekvencí podobnou frekvenci pohybu elektronů ve své vlastní molekule.
V tomto případě chromofor zasahuje, což je prvek, který zachycuje energetický rozdíl mezi různými molekulárními orbitaly, které jsou uvnitř světelného spektra, tak je molekula zbarvena, protože zachycuje určité barvy viditelného světla.
Zásah auxochromů způsobuje transformaci přirozené frekvence chromoforu, takže se barva mění, v mnoha případech se barva zesiluje.
Každé auxochromium vytváří určité účinky na chromofory, mění frekvenci absorpce vlnových délek z různých částí spektra.
aplikace
Díky své schopnosti propůjčit molekulám barvu, mají chromofory různé využití při výrobě barviv pro potravinářský a textilní průmysl.
Barviva mají jednu nebo více chromoforických skupin, které určují barvu. Stejně tak musí mít auxochromní skupiny, které umožňují potenciál a fixují barvu na elementech, které mají být obarveny.
Zpracovatelský průmysl pro barvicí výrobky vyvíjí konkrétní produkty na základě specifických specifikací. Pro každou záležitost bylo vytvořeno nekonečno speciálních průmyslových barviv. Odolné vůči různým ošetřením, včetně trvalého vystavení slunečnímu světlu a dlouhodobému mytí nebo drsným podmínkám prostředí.
Výrobci a průmyslníci tedy hrají s kombinací chromoforů a auxochromů, aby navrhli kombinace, které poskytují barvivo větší intenzity a odolnosti při nízkých nákladech.
Reference
- Chromophore (2017) Kompendium chemické terminologie IUPAC - Zlatá kniha. Obnoveno na: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Úvod do organické chemie. Universitat Jaume IDL ed. IV. Titul. V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Průmysl barviv a pigmentů. Průmyslová organická chemie. Valladolid škola průmyslového inženýrství. Obnoveno na: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) absorbující světlo s organickými molekulami. Chemistry 104 Index. University of Illinois. Obnoveno na: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Vliv změkčení pomocí báze mastných kyselin na změnu odstínu ve 100% bavlněných tkaninách barvených reaktivními barvivy s nízkou reaktivitou. Digitální repozitář. Severní technická univerzita. (Teze).
- Reusch William (2013) Visible and UltravioletSpectroscopy. Mezinárodní organizace pro chemické vědy ve vývoji IOCD. Obnoveno na: chemistry.msu.edu