Tieto chromofory sú prvky atómu molekula zodpovedný za farbu. V tomto ohľade sú nosičmi rôznych elektrónov, ktoré po stimulácii energiou viditeľného svetla odrážajú škálu farieb.
Na chemickej úrovni je chromofor zodpovedný za vytvorenie elektronického prechodu pásma absorpčného spektra látky. V biochémii sú zodpovedné za absorpciu svetelnej energie obsiahnutej vo fotochemických reakciách.
Farby pozadia Farebné farebné tapety
Farba vnímaná ľudským okom zodpovedá neabsorbovaným vlnovým dĺžkam. Týmto spôsobom je farba dôsledkom prenášaného elektromagnetického žiarenia.
V tejto súvislosti predstavuje chromofor časť molekuly zodpovednú za absorpciu vlnových dĺžok vo viditeľnom rozsahu. Čo ovplyvňuje odrazenú vlnovú dĺžku a tým aj farbu prvku.
Absorpcia UV žiarenia sa uskutočňuje na základe vlnovej dĺžky prijatej zmenou energetickej úrovne elektrónov a prijímacieho stavu: excitovaného alebo bazálneho. Molekula získava určitú farbu, keď zachytáva alebo vysiela určité viditeľné vlnové dĺžky.
Chromofórové skupiny
Chromofóry sú usporiadané do funkčných skupín zodpovedných za absorpciu viditeľného svetla. Chromofóry sa zvyčajne skladajú z dvojitých a trojitých väzieb uhlík-uhlík (-C = C-): napríklad karbonylová skupina, tiokarbonylová skupina, etylénová skupina (-C = C-), iminoskupina (C = N), nitroskupina, nitroso skupina (-N = O), azo skupina (-N = N-), diazo skupina (N = N), azoxy skupina (N = NO), azometínová skupina, disulfidová skupina (-S = S-) a aromatické kruhy, ako je napríklad parachinón a ortochinón.
Najbežnejšie skupiny chromoforov sú:
- Etylénové chromofory: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
- Azo chromofory: -RN = NR
- Aromatické chromofóry:
- Deriváty trifenylmetánu:
- Deriváty antrachinónu
- ftalocyaniny
- Hetero-aromatické deriváty
Chromofórové skupiny predstavujú elektróny rezonujúce pri určitej frekvencii, ktoré nepretržite zachytávajú alebo vyžarujú svetlo. Po naviazaní na benzénový, naftalénový alebo antracénový kruh zvyšujú absorpciu žiarenia.
Tieto látky si však vyžadujú inkorporáciu molekúl auxochromných skupín, aby sa posilnilo zafarbenie, fixácia a zintenzívnenie úlohy chromoforov.
Mechanizmus a funkcia
Na atómovej úrovni sa elektromagnetické žiarenie absorbuje, keď dôjde k elektronickej transformácii medzi dvoma orbitálmi rôznych energetických úrovní.
Keď sú elektróny v pokoji, sú v určitom obežnom obehu, keď absorbujú energiu, elektróny prejdú na vyšší orbitál a molekula prejde do vzrušeného stavu.
V tomto procese existuje energetický rozdiel medzi orbitálmi, čo predstavuje absorbované vlnové dĺžky. V skutočnosti sa energia absorbovaná počas procesu uvoľňuje a elektrón v pokoji zostáva z excitovanej do pôvodnej formy.
V dôsledku toho sa táto energia uvoľňuje rôznymi spôsobmi, najbežnejšou bytosťou vo forme tepla alebo uvoľňovaním energie prostredníctvom difúzie elektromagnetického žiarenia.
Tento jav luminiscencie je bežný vo fosforescencii a fluorescencii, kde sa molekula rozsvieti a získa elektromagnetickú energiu a prejde do vzrušeného stavu; Pri návrate do bazálneho stavu sa energia uvoľňuje emisiou fotónov, to znamená žiarením svetla.
Auxochromes
Funkcia chromoforov je spojená s auxochrómami. Aferochróm predstavuje skupinu atómov, ktoré spolu s chromofórom modifikujú vlnovú dĺžku a intenzitu absorpcie, čo ovplyvňuje spôsob, ktorým chromofor absorbuje svetlo.
Samotný auxochróm nemôže vytvárať farbu, ale je pripojený k chromofóru a má schopnosť zafarbiť svoju farbu. V prírode sú najbežnejšie auxochrómy hydroxylové skupiny (-OH), aldehydová skupina (-CHO), aminoskupina (-NH2), metylmerkaptánová skupina (-SCH3) a halogény (-F, -Cl, -Br, -I).
Funkčná skupina auxochrómov má jeden alebo viac párov dostupných elektrónov, ktoré keď sú pripojené k chromoforu, modifikujú absorpciu vlnovej dĺžky.
Keď sú funkčné skupiny priamo konjugované so systémom Pi chromoforu, absorpcia sa zosilňuje, keď sa zvyšuje vlnová dĺžka, ktorá zachytáva svetlo.
Ako sa mení farba?
Molekula má farbu v závislosti od frekvencie absorbovanej alebo emitovanej vlnovej dĺžky. Všetky prvky majú charakteristickú frekvenciu nazývanú prirodzená frekvencia.
Ak je vlnová dĺžka frekvencie podobnej prirodzenej frekvencii objektu, ľahšie sa absorbuje. V tomto ohľade je tento proces známy ako rezonancia.
Toto je jav, prostredníctvom ktorého molekula zachytáva žiarenie s frekvenciou podobnou frekvencii pohybu elektrónov v jeho vlastnej molekule.
V tomto prípade chromofor zasahuje, prvok, ktorý zachytáva energetický rozdiel medzi rôznymi molekulárnymi orbitálmi, ktoré sú vo svetelnom spektre, molekula sa tak javí zafarbená, pretože zachytáva určité farby viditeľného svetla.
Zásah auxochrómov spôsobuje transformáciu prirodzenej frekvencie chromoforu, takže farba je modifikovaná, v mnohých prípadoch je farba intenzívnejšia.
Každé auxochróm vytvára určité účinky na chromofory, modifikuje frekvenciu absorpcie vlnových dĺžok z rôznych častí spektra.
prihláška
Vďaka svojej schopnosti dodávať molekulám farbu, majú chromofory rôzne aplikácie pri výrobe farbív pre potravinársky a textilný priemysel.
Farbivá majú skutočne jednu alebo viac chromoforických skupín, ktoré určujú farbu. Rovnako musí mať auxochromické skupiny, ktoré umožňujú potenciál a fixujú farbu na farebné prvky.
Spracovateľský priemysel farbív vyvíja konkrétne výrobky na základe špecifických špecifikácií. Pre každú záležitosť sa vytvorilo nekonečné množstvo špeciálnych priemyselných farbív. Odolné voči rôznym ošetreniam vrátane trvalého vystavenia slnečnému žiareniu a dlhodobému umývaniu alebo drsným podmienkam prostredia.
Výrobcovia a priemyselníci tak hrajú s kombináciou chromoforov a auxochrómov s cieľom navrhnúť kombinácie, ktoré poskytujú farbivo vyššej intenzity a odolnosti pri nízkych nákladoch.
Referencie
- Chromophore (2017) Kompendium chemickej terminológie IUPAC - Zlatá kniha. Získané na: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Úvod do organickej chémie. Universitat Jaume IDL ed. IV. Názov. V. séria 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Priemysel farbív a pigmentov. Priemyselná organická chémia. Valladolidská škola priemyselného inžinierstva. Získané na: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) absorbujúce svetlo s organickými molekulami. Chemistry 104 Index. University of Illinois. Získané na: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Vplyv zmäkčovania bázami mastných kyselín na zmenu odtieňa v 100% bavlnených tkaninách zafarbených reaktívnymi farbivami s nízkou reaktivitou. Digitálne úložisko. Severná technická univerzita. (Práca).
- Reusch William (2013) Visible and UltravioletSpectroscopy. Medzinárodná organizácia pre chemické vedy vo vývoji IOCD. Získané na: chemistry.msu.edu