Pigmento apibrėžimas ir chemija

Pigmentas yra medžiaga, turinti tam tikrą spalvą, nes ji selektyviai absorbuoja bangos ilgio šviesos. Nors daugelis medžiagų turi šią savybę, pigmentai, kurie yra praktiškai naudojami, yra stabilūs normalioje temperatūroje ir turi didelis tonavimo stiprumas, todėl norint pamatyti spalvą, kai ji naudojama ant daiktų arba sumaišoma su laikikliu, reikia tik nedidelio kiekio. Pigmentai, kurie išblunka arba juodėja laikui bėgant arba ilgą laiką veikiant šviesai, vadinami neorganiniai pigmentai.

Ankstyviausi pigmentai atsirado iš natūralių šaltinių, tokių kaip anglis ir žemės mineralai. Paleolitiniai ir neolitiniai urvų paveikslai rodo anglies juodumą, raudoną ochrą (geležies oksidas, Fe₂O₃) ir geltonoji ochra (hidratuotas geležies oksidas, Fe₂O₃· H₂O) buvo žinomi priešistoriniams žmonėms. Sintetiniai pigmentai buvo pradėti naudoti jau B.C.E. 2000 m. Baltasis švinas buvo pagamintas maišant šviną ir actą, esant anglies dioksidui. Egipto mėlyna spalva (kalcio vario silikatas) atsirado iš stiklo, dažyto naudojant malachitą ar kitą vario rūdą. Kuriant vis daugiau pigmentų, tapo neįmanoma atsekti jų sudėties.

XX amžiuje Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO) sukūrė pigmentų charakteristikų ir bandymo standartus. „Color Index International“ (CII) yra paskelbtas standartinis rodyklė, pagal kurią kiekvienas pigmentas identifikuojamas pagal jo cheminę sudėtį. CII schemoje indeksuota daugiau kaip 27 000 pigmentų.

Pigmentas yra sausa medžiaga netirpus jo skystame nešiklyje. Skysto pavidalo pigmentas pakaba. Priešingai, dažiklis yra skystas dažiklis arba ištirpsta skystyje sudaryti sprendimą. Kartais tirpus dažiklis gali būti nusodinamas į metalo druskos pigmentą. Tokiu būdu pagamintas pigmentas vadinamas a ežero pigmentas (pvz., aliuminio ežeras, indigo ežeras).

Tiek pigmentai, tiek dažai sugeria šviesą, kad būtų tam tikros spalvos. Priešingai, liuminescencija yra procesas, kurio metu medžiaga skleidžia šviesą. liuminescencijos pavyzdžiai apima fosforescencija, fluorescencija, chemoliuminescencija ir bioliuminescencija.

Biologijoje terminas „pigmentas“ yra apibrėžtas šiek tiek skirtingai, kai pigmentas reiškia bet kokią spalvotą molekulę, esančią ląstelėje, nepriklausomai nuo to, ar ji tirpi. Taigi, nors hemoglobinas, chlorofilo, melaninas ir bilirubinas (kaip pavyzdžiai) neatitinka siauro pigmento apibrėžimo moksle, jie yra biologiniai pigmentai.

Gyvūnų ir augalų ląstelėse taip pat atsiranda struktūrinė spalva. Tokį pavyzdį galima pamatyti drugelio sparnais ar povo plunksnomis. Pigmentai yra tos pačios spalvos, nesvarbu, kaip jie žiūrimi, o struktūrinė spalva priklauso nuo žiūrėjimo kampo. Nors pigmentai dažomi selektyviosios absorbcijos būdu, struktūrinė spalva atsiranda dėl selektyvaus atspindžio.

Pigmentai pasirinktinai sugeria šviesos bangos ilgį. Kai balta šviesa trenkia į pigmento molekulę, vyksta skirtingi procesai, kurie gali sukelti absorbciją. Konjuguotos dvigubų jungčių sistemos sugeria šviesą kai kuriuose organiniuose pigmentuose. Neorganiniai pigmentai gali absorbuoti šviesą, perduodant elektronus. Pavyzdžiui, vermilionas sugeria šviesą, pernešdamas elektroną iš sieros anijono (S^2-) į metalinį katijoną (Hg²⁺). Įkrovos perdavimo komplektai pašalina daugumą baltos šviesos spalvų, atspindėdami ar išsklaidydami likusią dalį, kad atrodytų kaip tam tikra spalva. Pigmentai sugeria arba atima bangos ilgį ir neprideda jų, kaip tai daro liuminescencinės medžiagos.

krintančios šviesos spektras paveikia pigmento išvaizdą. Taigi, pavyzdžiui, pigmentas saulės spinduliuose nebus visiškai tokios pačios spalvos kaip fluorescenciniame apšvietime, nes skirtingas bangų ilgis turi būti atspindėtas ar išsibarstęs. Kai pavaizduota pigmento spalva, turi būti nurodyta matavimui naudojama laboratorinės šviesos spalva. Paprastai tai yra 6500 K (D65), tai atitinka saulės šviesos spalvos temperatūrą.

Pigmento atspalvis, sodrumas ir kitos savybės priklauso nuo kitų junginių, kurie pridedami prie jo produktuose, pavyzdžiui, rišikliuose ar užpilduose. Pvz., Jei perkate dažų spalvą, ji bus skirtinga, atsižvelgiant į mišinio sudėtį. Pigmentas atrodys kitaip, atsižvelgiant į tai, ar jo galutinis paviršius yra blizgus, matinis ir tt Pigmento toksiškumui ir stabilumui įtakos turi ir kitos pigmento suspensijoje esančios cheminės medžiagos. Tai kelia susirūpinimą dėl tatuiruočių rašalo ir jų vežėjai, be kitų programų. Daug pigmentų yra labai toksiškos atskirai (pvz., švino balta, chromo žalia, molibdate oranžinė, stibio balta).

Pigmentai gali būti klasifikuojami pagal tai, ar jie yra organiniai, ar neorganiniai. Neorganiniai pigmentai gali būti metalo pagrindu arba be jo. Čia yra keletas pagrindinių pigmentų sąrašas:

• Kadmio pigmentai: kadmio raudona, geltona kadmio spalva, kadmio oranžinė spalva, kadmio žalia, kadmio sulfoselenidas
• Chromo pigmentai: chromo geltona, viridinė (chromo žalia)
• Kobalto pigmentai: kobalto mėlyna, kobalto violetinė, raudona mėlyna, aureolinas (kobalto geltonasis)
• Variniai pigmentai: azuritas, Egipto mėlyna, malachitas, Paryžiaus žalia, Han violetinė, Han mėlyna, Verdigris, Ftalocianino žalia G, Ftalocianino mėlyna BN
• Geležies oksido pigmentai: raudona ochra, Venecijos raudona, Prūsijos mėlyna, sanguine, caput mortuum, oksido raudona
• Švininiai pigmentai: raudonas švinas, baltas švinas, baltas kremincas, Neapolio geltona, geltona švino alavas
• Mangano pigmentas: violetinė mangano spalva
• Gyvsidabrio pigmentas: vermilijonas
• Titano pigmentai: titano baltasis, titano juodasis, titano geltonasis, titano smėlio spalvos
• Cinko pigmentai: cinko baltasis, cinko feritas

• Anglies pigmentai: suodžiai, dramblio kaulas
• Molio žemės (geležies oksidai)
• Ultramarino pigmentai (lapis lazuli): ultramarinas, ultramarinas žalias

• Biologiniai pigmentai: alizarinas, alizarino raudonis, gaboge, košenelės raudona, rožių madderis, indigo, Indijos geltonasis, Tyrijos violetinė
• Nebiologiniai organiniai pigmentai: chinakridonas, purpurinė, geltonasis diarilidas, ftalo mėlynasis, ftalo žalia, raudonas 170