Kumpulan, fungsi dan aplikasi Chromophores



The chromophores mereka adalah unsur-unsur atom molekul yang bertanggungjawab untuk warna. Dalam hal ini, mereka adalah pembawa elektron yang berbeza yang, sekali dirangsang oleh tenaga cahaya yang dapat dilihat, mencerminkan pelbagai warna.

Di peringkat kimia, kromofor bertanggungjawab untuk menubuhkan peralihan elektronik bagi kumpulan spektrum penyerapan bahan. Dalam biokimia, ia bertanggungjawab untuk penyerapan tenaga cahaya yang terlibat dalam tindak balas fotokimia.

Warna yang dilihat melalui mata manusia sepadan dengan panjang gelombang yang tidak diserap. Dengan cara ini, warna adalah akibat radiasi elektromagnet yang dihantar.

Dalam konteks ini, kromofor mewakili bahagian molekul yang bertanggungjawab untuk penyerapan panjang gelombang julat yang kelihatan. Apa yang mempengaruhi panjang gelombang yang dicerminkan dan dengan itu warna unsur tersebut.

Penyerapan sinaran UV adalah berdasarkan panjang gelombang yang diterima oleh perubahan tahap tenaga elektron dan keadaan penerimaan: teruja atau basal. Sebenarnya, molekul itu memperoleh warna tertentu apabila ia menangkap atau menghantar panjang gelombang tertentu yang kelihatan.

Indeks

  • 1 kumpulan kromoforik
  • 2 Mekanisme dan fungsi
    • 2.1 Auxchromes 
  • 3 Bagaimana warna diubah suai?
  • 4 Permohonan
  • 5 Rujukan

Kumpulan kromofor

The chromophores dianjurkan bertanggungjawab untuk penyerapan kumpulan berfungsi cahaya yang boleh dilihat. chromophore ini biasanya dibentuk oleh ikatan double dan triple, karbon-karbon (-C = C-) dan kumpulan karbonil, Kumpulan thiocarbonyl, Kumpulan etilena (-C = C-) imino (C = N), kumpulan nitro, nitroso (-N = O), kumpulan azo (-N = N-), kumpulan diazo (N = N), kumpulan azoxy (N = NO), kumpulan azomethine, kumpulan disulfida (-S = S), dan cincin aromatik seperti paraquinone dan orthoquinone.

Kumpulan kromofor yang paling biasa adalah:

  • Kromofor etilenik: Ar- (CH = CH) n -Ar; (n≥4)
  • Azo Chromophores: -R-N = N-R
  • Kromofor aromatik:
    • Derivatif Trifenilmethane: [Ar3CH]
    • Derivatif Anthraquinone
    • Phthalocyanines
    • Derivatif Hetero-Aromatik

Kumpulan kromoforik kini mempunyai elektron yang resonasikan pada kekerapan tertentu, yang menangkap atau memancarkan cahaya secara berterusan. Setelah dilekatkan pada cincin benzena, naphthalene atau anthracene, mereka menguatkan pengambilan radiasi.

Walau bagaimanapun, bahan-bahan ini memerlukan penggabungan molekul kumpulan auxocromos, untuk memperkuat pewarnaan, memperbaiki dan menguatkan peranan kromofor.

Mekanisme dan fungsi

Di peringkat atom, radiasi elektromagnet diserap apabila transformasi elektronik berlaku di antara dua orbital tahap tenaga yang berlainan.

Apabila ditemui pada rehat, elektron berada dalam orbit tertentu, apabila mereka menyerap tenaga, elektron melalu ke orbital yang lebih tinggi dan molekul masuk ke dalam keadaan teruja.

Dalam proses ini, perbezaan tenaga di antara orbital dibentangkan, yang mewakili panjang gelombang yang diserap. Sebenarnya, tenaga yang diserap semasa proses dikeluarkan dan elektron pergi dari keadaan teruja ke bentuk rest semula asalnya.

Akibatnya, tenaga ini dilepaskan dalam pelbagai cara, sebagai yang paling biasa dalam bentuk haba, atau dengan melepaskan tenaga melalui penyebaran radiasi elektromagnetik.

Fenomena pendaraban ini adalah biasa dalam pendarfluor dan pendarfluor, di mana sebuah molekul diterangi dan memperoleh tenaga elektromagnetik bergerak ke keadaan teruja; dengan membalikkan kepada keadaan basal, tenaga dilepaskan melalui pembebasan foton, iaitu, memancarkan cahaya.

Auxchromes 

Fungsi chromophore yang dikaitkan dengan Auksokrom itu. An Auksokrom adalah kumpulan atom itu, ditambah pula dengan chromophore yang, mengubah suai panjang gelombang dan keamatan penyerapan, mempengaruhi cahaya bagaimana berkata chromophore menyerap.

A Auksokrom sahaja tidak boleh menghasilkan warna, tetapi melekat pada chromophore yang mempunyai keupayaan untuk meningkatkan warnanya. Secara semula jadi Auksokrom yang paling biasa adalah hidroksil (-OH), kumpulan aldehid (-CHO), kumpulan amino (-NH2), kumpulan methyl mercaptan (-SCH3) dan halogen (-F, -Cl, -Br, -I).

Kumpulan fungsional auxocromes menyajikan satu atau lebih pasang elektron yang tersedia yang, apabila mereka menyertai chromophore, mengubah suai penyerapan panjang gelombang.

Apabila kumpulan berfungsi konjugasi secara langsung dengan sistem Pi kromofor, penyerapan dipergiatkan kerana panjang gelombang yang menangkap cahaya meningkat.

Bagaimana warna dimodifikasi?

Molekul membentangkan warna bergantung kepada kekerapan panjang gelombang yang diserap atau dipancarkan. Semua elemen mempunyai kekerapan ciri yang dipanggil kekerapan semula jadi. 

Apabila panjang gelombang adalah frekuensi yang serupa dengan frekuensi semulajadi objek, ia lebih mudah diserap. Dalam hal ini, proses ini dikenali sebagai resonans.

Ini adalah fenomena yang mana molekul menangkap radiasi frekuensi yang serupa dengan kekerapan pergerakan elektron molekulnya sendiri.

Di sini campur tangan elemen chromophore yang menangkap pengkamiran tenaga antara orbital molekul yang berbeza yang berada dalam spektrum terang itu, supaya molekul ditunjukkan berwarna kerana ia menangkap warna-warna tertentu cahaya yang boleh dilihat.

Campurtangan auxocromos menyebabkan perubahan kekerapan semulajadi kromofor, sehingga warna diubahsuai, dalam banyak keadaan warna semakin bertambah.

Setiap auxocromo menghasilkan kesan tertentu pada chromophores, mengubah kekerapan penyerapan panjang gelombang spektrum yang berlainan.

Permohonan

Kerana keupayaannya untuk memberikan warna kepada molekul, chromophores mempunyai pelbagai aplikasi dalam penyediaan pewarna bagi industri tekstil dan makanan.

Sebenarnya, pewarna mempunyai satu atau lebih kumpulan kromofor yang menentukan warna. Juga, anda mesti mempunyai kumpulan auxocromos yang membolehkan potensi dan menetapkan warna pada elemen yang akan berwarna.

Industri penghuraian produk pewarna mengembangkan produk tertentu dalam pangkalan kepada spesifikasi khusus. Tak terhingga pewarna perindustrian khas telah dibuat untuk apa-apa bahan. Tahan kepada pelbagai rawatan, termasuk pendedahan yang berterusan kepada cahaya matahari dan pencucian yang berpanjangan atau keadaan alam sekitar yang buruk.

Oleh itu, pengeluar dan pengusaha bermain dengan gabungan chromophores dan auxchromes untuk merangka kombinasi yang memberikan warna intensiti dan rintangan yang lebih besar pada kos rendah.

Rujukan

  1. Chromophore (2017) Compendium IUPAC Terminologi Kimia - Buku Emas. Diperolehi daripada: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, Maria Isabel Burguete Azcarate, Bethlehem Altava Benito (1997) Pengenalan kepada kimia organik. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol. ISBN 84-8021-160-1 Série 547. V.
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Industri pewarna dan pigmen. Kimia Organik Organik. Sekolah Kejuruteraan Industri Valladolid. Dipulihkan dalam: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) Menyerap Cahaya dengan Molekul Organik. Indeks Kimia 104. Universiti Illinois. Recoveredin: chem.uiuc.edu
  5. Penafiel Sandra (2011) Pengaruh lembut asid pangkalan lemak dalam perubahan teduh dalam tisu 100% kapas dicelup dengan pewarna reaktif kereaktifan yang rendah. Repositori Digital Universiti Teknikal Utara. (Tesis Ijazah).
  6. Reusch William (2013) Visible and UltravioletSpectroscopy. Pertubuhan Antarabangsa IOCD untuk Sains Kimia dalam Pembangunan. Diperolehi di: chemistry.msu.edu