Kromoforlar renk için bir molekül sorumlu atomu öğeleridir. Bu bağlamda, görünür ışığın enerjisiyle uyarıldıktan sonra renk aralığını yansıtan çeşitli elektronların taşıyıcılarıdırlar.
Kimyasal düzeyde, kromofor, bir maddenin absorpsiyon spektrumunun bandının elektronik geçişini oluşturmaktan sorumludur. Biyokimyada, fotokimyasal reaksiyonlarda yer alan ışık enerjisinin emilmesinden sorumludurlar.
Renkler Arka Plan Renkli Renkli Duvar Kağıdı
İnsan gözüyle algılanan renk, absorbe edilmemiş dalga boylarına karşılık gelir. Bu şekilde renk, iletilen elektromanyetik radyasyonun bir sonucudur.
Bu bağlamda, kromofor, molekülün görünür aralıktaki dalga boylarının emilmesinden sorumlu olan kısmını temsil eder. Yansıyan dalga boyunu ve dolayısıyla elementin rengini etkileyen şey.
UV radyasyonunun absorpsiyonu, elektronların enerji seviyesinin değişimi ve alım durumu ile alınan dalga boyuna göre gerçekleştirilir: uyarılmış veya bazal. Aslında molekül, belirli görünür dalga boylarını yakaladığında veya ilettiğinde belirli bir renk alır.
Kromofor grupları
Kromoforlar, görünür ışığın emilmesinden sorumlu fonksiyonel gruplar halinde düzenlenmiştir. Kromoforlar normalde karbon-karbon çift ve üçlü bağlardan (-C = C-) oluşur: örneğin karbonil grubu, tiokarbonil grubu, etilen grubu (-C = C-), imino grubu (C = N), nitro grubu, nitroso grubu (-N = O), azo grubu (-N = N-), diazo grubu (N = N), azoksi grubu (N = NO), azometin grubu, disülfür grubu (-S = S-) ve paraquinone ve orthoquinone gibi aromatik halkalar.
En yaygın kromofor grupları şunlardır:
- Etilenik kromoforlar: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
- Azo kromoforlar: -RN = NR
- Aromatik kromoforlar:
- Trifenilmetan Türevleri:
- Antrakinon Türevleri
- ftalosiyaninler
- Hetero-Aromatik Türevler
Kromofor grupları, sürekli olarak ışığı yakalayan veya yayan, belirli bir frekansta rezonansa giren elektronlar sunar. Bir benzen, naftalin veya antrasen halkasına bağlandıktan sonra, radyasyon alımını arttırırlar.
Bununla birlikte, bu maddeler, kromoforların rolünü renklendirmek, sabitlemek ve yoğunlaştırmak için okzokromik grupların moleküllerinin dahil edilmesini gerektirir.
Mekanizma ve işlev
Atomik seviyede, farklı enerji seviyelerine sahip iki yörünge arasında elektronik bir dönüşüm meydana geldiğinde elektromanyetik radyasyon emilir.
Dinlenme halindeyken elektronlar belirli bir yörüngede bulunur, enerjiyi emdiklerinde elektronlar daha yüksek bir yörüngeye gider ve molekül uyarılmış bir duruma geçer.
Bu süreçte orbitaller arasında soğurulan dalga boylarını temsil eden bir enerji farkı vardır. Gerçekte, işlem sırasında emilen enerji serbest bırakılır ve elektron hareketsiz haldeyken uyarılmış halden orijinal biçimine geçer.
Sonuç olarak, bu enerji çeşitli şekillerde salınır; en yaygın olanı ısı şeklinde veya elektromanyetik radyasyonun difüzyonu yoluyla enerji açığa çıkararak.
Bu ışıldama fenomeni, bir molekülün yandığı ve elektromanyetik enerji kazandığı, uyarılmış bir duruma geçtiği fosforesan ve floresanda yaygındır; Bazal duruma geri dönüldüğünde, enerji, fotonların yayılması, yani ışık yayılması yoluyla salınır.
Auxochromes
Kromoforların işlevi, okzokromlarla bağlantılıdır. Bir yardımcı renk, bir kromofor ile birleştiğinde, dalga boyunu ve soğurma yoğunluğunu değiştiren ve söz konusu kromoforun ışığı soğurma şeklini etkileyen bir atom grubunu oluşturur.
Bir oksokrom tek başına renk üretemez, ancak bir kromofora bağlanarak rengini yoğunlaştırma yeteneğine sahiptir. Doğada en yaygın oksokromlar hidroksil grupları (-OH), aldehit grubu (-CHO), amino grubu (-NH2), metil merkaptan grubu (-SCH3) ve halojenlerdir (-F, -Cl, -Br, -BEN).
Fonksiyonel oksokrom grubu, bir kromofora bağlandığında dalga boyunun emilimini değiştiren bir veya daha fazla kullanılabilir elektron çiftine sahiptir.
Fonksiyonel gruplar, kromoforun Pi sistemi ile doğrudan birleştiğinde, ışığı yakalayan dalga boyu arttıkça absorpsiyon yoğunlaşır.
Renk nasıl değiştirilir?
Bir molekül emilen veya yayılan dalga boyunun frekansına bağlı olarak bir renge sahiptir. Tüm elementlerin doğal frekans adı verilen karakteristik bir frekansı vardır.
Dalgaboyu, bir nesnenin doğal frekansına benzer bir frekansta olduğunda, daha kolay emilir. Bu bakımdan bu süreç rezonans olarak bilinir.
Bu, bir molekülün kendi molekülündeki elektronların hareketinin frekansına benzer bir frekansta radyasyon yakaladığı bir olgudur.
Bu durumda, ışık spektrumundaki farklı moleküler orbitaller arasındaki enerji farkını yakalayan bir element olan kromofor müdahale eder, bu şekilde molekül, görünür ışığın belirli renklerini yakaladığı için renklendirilir.
Oksokromların müdahalesi, kromoforun doğal frekansının dönüşümüne neden olur, bu nedenle renk değiştirilir, çoğu durumda renk yoğunlaşır.
Her bir oksokrom, spektrumun farklı bölümlerinden dalga boylarının emilim frekansını değiştirerek kromoforlar üzerinde belirli etkiler üretir.
Uygulama
Moleküllere renk verme kabiliyetleri nedeniyle, kromoforlar gıda ve tekstil endüstrisi için renklendirici üretiminde çeşitli uygulamalara sahiptir.
Aslında renklendiriciler, rengi belirleyen bir veya daha fazla kromoforik gruba sahiptir. Aynı şekilde, renklendirilecek elementler üzerindeki potansiyele izin veren ve rengi sabitleyen oksokromik gruplara sahip olmalıdır.
Renklendirici ürün imalat endüstrisi, belirli spesifikasyonlar temelinde belirli ürünler geliştirir. Herhangi bir konu için sonsuz sayıda özel endüstriyel renklendirici yaratılmıştır. Sürekli güneş ışığına maruz kalma ve uzun süreli yıkama veya sert çevre koşulları dahil olmak üzere çeşitli işlemlere dayanıklıdır.
Bu nedenle, üreticiler ve sanayiciler, düşük maliyetle daha yüksek yoğunluklu ve dirençli bir renklendirici sağlayan kombinasyonlar tasarlamak için kromoforlar ve oksokromların kombinasyonuyla oynarlar.
Referanslar
- Chromophore (2017) IUPAC Kimyasal Terminoloji Özeti - Altın Kitap. Goldbook.iupac.org adresinde kurtarıldı
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Organik Kimyaya Giriş. Universitat Jaume IDL ed. IV. Başlık. V. Seri 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Boya ve pigment endüstrisi. Endüstriyel Organik Kimya. Valladolid Endüstri Mühendisliği Okulu. Kurtarıldı: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Organik Moleküllerle Işığı Emmek. Kimya 104 Endeksi. Illinois Üniversitesi. Kurtarıldı: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Reaktif düşük reaktiviteli boyalarla boyanmış% 100 pamuklu kumaşlarda renk tonunun değişmesine yağ asidi bazlarıyla yumuşamanın etkisi. Dijital Depo. Kuzey Teknik Üniversitesi. (Tez).
- Reusch William (2013) Görünür ve Ultraviyole Spektroskopi. IOCD International Organization for Chemical Sciences in Development. Kurtarıldığı yer: chemistry.msu.edu