Chromoforok csoportok, funkciók és alkalmazások



az chromophores ezek a színekért felelős molekula atomjának elemei. Ebben a tekintetben különböző elektronok hordozói, amelyek a látható fény energiája által stimulált színeket tükrözik.

Kémiai szinten a kromofor felelős az anyag abszorpciós spektrumának sávjának elektronikus átmenetének megállapításáért. A biokémiában a fotokémiai reakciókban részt vevő fényenergia felszívódásáért felelős.

Az emberi szem által érzékelt szín megfelel a nem felszívódó hullámhosszoknak. Ily módon a szín a továbbított elektromágneses sugárzás következménye.

Ebben az összefüggésben a kromofor a molekula azon részét képezi, amely felelős a látható tartomány hullámhosszainak abszorpciójáért. Mi befolyásolja a visszavert hullámhosszat, és ezáltal az elem színét.

Az UV-sugárzás abszorpciója az elektronok energiaszintjének változásából és a vételi állapotból származó hullámhosszon alapul: izgatott vagy bazális. Valójában a molekula bizonyos színt kap, ha bizonyos látható hullámhosszokat rögzít vagy továbbít.

index

  • 1 Kromofór csoportok
  • 2 Mechanizmus és működés
    • 2.1 Auxchromok 
  • 3 A szín módosítása?
  • 4 Alkalmazás
  • 5 Referenciák

Kromofór csoportok

A kromoforok funkcionális csoportokba szerveznek, amelyek felelősek a látható fény felszívódásáért. A kromoforokat rendszerint szén-szén kettős kötések és hármas kötések képezik (-C = C-): karbonilcsoportként, tiokarbonilcsoport, etiléncsoport (-C = C-), imino-csoport (C = N), nitro-csoport, nitrogéncsoport (-N = O), azo-csoport (-N = N-), diazo-csoport (N = N), azoxicsoport (N = NO), azometin-csoport, diszulfidcsoport (-S = S-), és aromás gyűrűk, például parakinon és ortoquinone.

A leggyakoribb kromofórcsoportok a következők:

  • Etilén kromoforok: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
  • Azo-kromoforok: -R-N = N-R
  • Aromás kromoforok:
    • Trifenilmetán származékai: [Ar3CH]
    • Antrakinon származékai
    • ftalocianinokat
    • Heteroaromás származékok

A kromofór csoportok bizonyos frekvencián rezonáló elektronokat tartalmaznak, amelyek folyamatosan megvilágítják vagy sugározzák a fényt. Amint benzolgyűrűhöz, naftalinhoz vagy antracénhez kapcsolódnak, erősítik a sugárzás felvételét.

Ezek az anyagok azonban szükségessé teszik az auxocromos csoportok molekuláinak beépítését annak érdekében, hogy megerősítsék a kromoforok színezését, rögzítését és fokozását..

Mechanizmus és működés

Atom szinten az elektromágneses sugárzás abszorbeálódik, amikor az elektronikus transzformáció két különböző energiaszintű orbita között zajlik.

Pihenéskor az elektronok bizonyos orbitális helyzetben vannak, amikor elnyelik az energiát, az elektronok egy magasabb orbitához jutnak, és a molekula izgatott állapotba kerül.

Ebben a folyamatban az orbitálisok közötti energiakülönbséget mutatjuk be, amely az elnyelt hullámhosszakat jelenti. Valójában a folyamat során felszívódó energia felszabadul, és az elektron a gerjesztett állapotból az eredeti nyugalmi formába megy.

Ennek következtében ez az energia különféle módon szabadul fel, a leggyakoribb hő, vagy az elektromágneses sugárzás diffúziójával történő energiaszabadítás révén..

Ez a lumineszcencia jelenség gyakori a foszforeszcenciában és a fluoreszcenciában, ahol egy molekula megvilágosodik, és elektromágneses energiát vesz fel, amely gerjesztett állapotba kerül; az alapállapotba való visszatéréssel az energiát a fotonok kibocsátásával szabadítják fel, azaz sugárzó fényt.

auxokróm 

A kromoforok funkciója az auxocromoshoz kapcsolódik. Az auxocromo olyan atomok csoportját alkotja, amelyek egy kromofórral összekapcsolva módosítják az abszorpció hullámhosszát és intenzitását, befolyásolva azt, ahogyan a kromofór elnyeli a fényt.

Egy egyedülálló króm nem képes színt előállítani, de egy kromofóra csatlakoztatva képes fokozni a színét. A természetben a leggyakoribb aukschomok a hidroxilcsoportok (-OH), aldehid-csoport (-CHO), aminocsoport (-NH2), metil-merkaptán-csoport (-SCH3) és halogének (-F, -Cl, -Br, -I).

Az auxokrómok funkcionális csoportja egy vagy több rendelkezésre álló elektronpárot mutat be, amelyek egy kromofórhoz való csatlakozáskor módosítják a hullámhossz abszorpcióját..

Ha a funkcionális csoportokat közvetlenül a kromofor Pi rendszerjével konjugáljuk, az abszorpció fokozódik, mivel a fényt rögzítő hullámhossz nő.

A szín módosítása?

A molekula a felszívott vagy kibocsátott hullámhossz frekvenciájától függően színt mutat. Minden elemnek jellegzetes frekvenciája, a természetes frekvencia. 

Amikor a hullámhossz egy objektum természetes frekvenciájához hasonló frekvencia, könnyebben felszívódik. Ebben a tekintetben ezt a folyamatot rezonanciának nevezik.

Ez egy olyan jelenség, amelyen keresztül a molekula a saját molekulájának elektronjainak mozgási gyakoriságához hasonló frekvenciát rögzít..

Ebben az esetben a kromofor beavatkozik, amely a fényspektrumon belüli különböző molekuláris orbiták közötti energiakülönbséget rögzíti, így a molekula színes, mert a látható fény bizonyos színeit rögzíti.

Az auxocromos beavatkozása a kromofór természetes frekvenciájának átalakulását okozza, így a szín módosul, sok esetben a szín fokozódik.

Minden auxocromo bizonyos hatást fejt ki a kromoforokra, módosítva a spektrum különböző részei hullámhosszainak abszorpciójának gyakoriságát..

kérelem

Mivel a kromoforok képesek színt adni a molekuláknak, az élelmiszer- és textiliparban különböző festékanyagok előállítására alkalmazhatók..

A színezékek tulajdonképpen egy vagy több kromofórcsoportot tartalmaznak, amelyek meghatározzák a színt. Szintén rendelkeznie kell auxocromos csoportokkal, amelyek lehetővé teszik a potenciált, és rögzítik a színt a színezendő elemeken.

A színezőanyagok kidolgozásának iparága speciális termékeket épít speciális specifikációk alapján. Minden anyaghoz speciális ipari színezékek végtelenítettek. Ellenáll a különböző kezeléseknek, beleértve a napfény és a hosszan tartó mosás vagy a kedvezőtlen környezeti feltételek fennállását.

Tehát a gyártók és az ipari szakemberek a kromoforok és auxchromák kombinációjával játszanak, hogy olyan kombinációkat tervezzenek, amelyek alacsonyabb áron nagyobb intenzitással és ellenállással rendelkeznek..

referenciák

  1. Chromophore (2017) IUPAC Kémiai Terminológia Összeállítása - az Arany Könyv. A lap eredeti címe: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Altava Belén Benito (1997) Bevezetés a szerves kémiaba. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol. V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) A színezékek és pigmentek ipara. Szerves szerves kémia. Ipari mérnöki iskola Valladolid. Helyreállítva: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) Szerves molekulákkal szívja fel a fényt. Chemistry 104 Index. Illinois Egyetem. Visszanyert: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) A lágyítás hatása a zsírsavak bázisaival 100% pamutszövetben, alacsony reaktivitású reaktív színezékkel festve. Digitális tároló Az Északi Műszaki Egyetem. (Diplomamunka).
  6. Reusch William (2013) Látható és UltravioletSpektroszkópia. IOCD Nemzetközi Kémiai Tudományos Szervezet a fejlesztésben. A lap eredeti címe: chemistry.msu.edu