De kromoforer er elementer i atomet et molekyl som er ansvarlig for fargen. I denne forbindelse er de bærere av forskjellige elektroner som en gang stimulert av energien fra synlig lys og gjenspeiler fargeområdet.
På det kjemiske nivået er kromoforen ansvarlig for å etablere den elektroniske overgangen til båndet til absorpsjonsspekteret til et stoff. I biokjemi er de ansvarlige for absorpsjonen av lysenergi involvert i fotokjemiske reaksjoner.
Farger Bakgrunnen Fargerike bakgrunnsbilder
Fargen som oppfattes gjennom det menneskelige øyet tilsvarer de uabsorberte bølgelengdene. På denne måten er farge en konsekvens av overført elektromagnetisk stråling.
I denne sammenhengen representerer kromoforen den delen av molekylet som er ansvarlig for absorpsjon av bølgelengder i det synlige området. Hva påvirker den reflekterte bølgelengden og dermed fargen på elementet.
Opptaket av UV-stråling utføres basert på bølgelengden mottatt av variasjonen av energinivået til elektronene og mottakstilstanden: eksitert eller basal. Faktisk får molekylet en viss farge når den fanger eller overfører visse synlige bølgelengder.
Chromophore grupper
Kromoforer er organisert i funksjonelle grupper som er ansvarlige for absorpsjon av synlig lys. Kromoforer består vanligvis av karbon-karbon dobbelt- og trippelbindinger (-C = C-): slik som karbonylgruppe, tiokarbonylgruppe, etylengruppe (-C = C-), iminogruppe (C = N), nitrogruppe, nitrosogruppe (-N = O), azogruppe (-N = N-), diazogruppe (N = N), azoksygruppe (N = NO), azometingruppe, disulfidgruppe (-S = S-) og aromatiske ringer som parakinon og ortokinon.
De vanligste kromoforegruppene er:
- Etylenkromoforer: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
- Azo-kromoforer: -RN = NR
- Aromatiske kromoforer:
- Derivater av trifenylmetan:
- Derivater av antrakinon
- ftalocyaniner
- Hetero-aromatiske derivater
Kromoforegrupper har elektroner som resonerer ved en viss frekvens, som kontinuerlig fanger opp eller utstråler lys. Når de er festet til en benzen-, naftalen- eller antracenring, øker de opptaket av stråling.
Imidlertid krever disse stoffene inkorporering av molekyler i auxokrom grupper, for å forsterke fargen, fikse og forsterke rollen til kromoforer.
Mekanisme og funksjon
På atomnivå absorberes elektromagnetisk stråling når en elektronisk transformasjon skjer mellom to orbitaler med forskjellige energinivåer.
Når de er i ro, er elektronene i en viss bane, når de tar opp energi, går elektronene til et høyere orbital og molekylet går i en spent tilstand.
I denne prosessen er det en energiforskjell mellom orbitalene, som representerer de absorberte bølgelengdene. Faktisk frigjøres energien som blir absorbert under prosessen, og elektronet går fra spent til sin opprinnelige form i ro.
Som en konsekvens frigjøres denne energien på forskjellige måter, den vanligste er i form av varme, eller ved å frigjøre energi gjennom diffusjon av elektromagnetisk stråling.
Dette luminescensfenomenet er vanlig i fosforesens og fluorescens, der et molekyl lyser opp og skaffer seg elektromagnetisk energi, og går i en spent tilstand; Når du går tilbake til en basal tilstand frigjøres energi gjennom utslipp av fotoner, det vil si utstrålende lys.
Auxochromes
Funksjonen til kromoforer er knyttet til auxochromes. En auxochrome utgjør en gruppe atomer som, kombinert med en kromofor, endrer bølgelengden og intensiteten av absorpsjonen, og påvirker måten kromoforen absorberer lys på.
En auxochrom alene kan ikke produsere farge, men festet til en kromofor har den evnen til å intensivere fargen. I naturen er de vanligste auxokromene hydroksylgruppene (-OH), aldehydgruppe (-CHO), aminogruppe (-NH2), metylmerkaptangruppe (-SCH3) og halogener (-F, -Cl, -Br, -JEG).
Den funksjonelle gruppen av auxochromes har ett eller flere par tilgjengelige elektroner som, når de er festet til en kromofor, endrer absorpsjonen av bølgelengden.
Når de funksjonelle gruppene er direkte konjugert med Pi-systemet i kromoforen, forsterkes absorpsjonen etter hvert som bølgelengden som fanger lys øker.
Hvordan endres fargen?
Et molekyl har en farge avhengig av frekvensen av den absorberte eller utsendte bølgelengden. Alle elementer har en karakteristisk frekvens som kalles den naturlige frekvensen.
Når bølgelengden har en frekvens som ligner den naturlige frekvensen til en gjenstand, blir den lettere absorbert. I denne forbindelse er denne prosessen kjent som resonans.
Dette er et fenomen som et molekyl fanger opp stråling med en frekvens som ligner på frekvensen av elektroneres bevegelse i sitt eget molekyl.
I dette tilfellet griper kromoforen inn, et element som fanger energiforskjellen mellom forskjellige molekylære orbitaler som er innenfor lysspekteret, på en slik måte blir molekylet farget fordi det fanger opp visse farger av synlig lys.
Inngrepet av auxochromes fører til transformasjon av den naturlige frekvensen av kromoforen, så fargen modifiseres, i mange tilfeller er fargen forsterket.
Hvert auxochromium gir visse effekter på kromoforene, og endrer frekvensen av absorpsjon av bølgelengder fra forskjellige deler av spekteret.
applikasjon
På grunn av deres evne til å formidle farger til molekyler, har kromoforer forskjellige bruksområder i produksjonen av fargestoffer til mat- og tekstilindustrien.
Faktisk har fargestoffer en eller flere kromoforiske grupper som bestemmer fargen. På samme måte må den ha auxochromic grupper som tillater potensial og fikser fargen på elementene som skal farges.
Produksjonsindustrien for fargeleggingsprodukter utvikler bestemte produkter på grunnlag av spesifikke spesifikasjoner. En uendelighet av spesielle industrielle fargestoffer er laget for enhver sak. Motstandsdyktig mot forskjellige behandlinger, inkludert kontinuerlig eksponering for sollys og langvarig vask eller tøffe miljøforhold.
Dermed leker produsenter og industriister med kombinasjonen av kromoforer og auxokromer for å designe kombinasjoner som gir et fargestoff med større intensitet og motstand til lave kostnader.
referanser
- Chromophore (2017) IUPAC Compendium of Chemical Terminology - the Gold Book. Gjenopprettet på: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introduksjon til organisk kjemi. Universitat Jaume IDL ed. IV. Tittel. V. serie 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Fargestoff- og pigmentindustrien. Industriell organisk kjemi. Valladolid School of Industrial Engineering. Gjenopprettet på: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Absorberende lys med organiske molekyler. Kjemi 104 Indeks. University of Illinois. Gjenopprettet på: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Påvirkning av mykgjøring med fettsyrebaser på endring av fargetone i 100% bomullsstoffer farget med reaktive lav-reaktivitetsfargestoffer. Digital depot. Nord teknisk universitet. (Avhandling).
- Reusch William (2013) Synlig og ultrafiolett spektroskopi. IOCD International Organization for Chemical Sciences in Development. Gjenopprettet på: chemistry.msu.edu