De kromoforer er de elementer af atomets et molekyle, der er ansvarlige for farven. I denne henseende er de bærere af forskellige elektroner, der, når de er stimuleret af energien i synligt lys, afspejler farveområdet.
På det kemiske niveau er kromoforen ansvarlig for at etablere den elektroniske overgang af båndet for et stofs absorptionsspektrum. I biokemi er de ansvarlige for absorptionen af lysenergi involveret i fotokemiske reaktioner.
Farver Baggrundens farverige farvebaggrund
Den farve, der opfattes gennem det menneskelige øje, svarer til de uabsorberede bølgelængder. På denne måde er farve en konsekvens af transmitteret elektromagnetisk stråling.
I denne sammenhæng repræsenterer kromoforen den del af molekylet, der er ansvarligt for absorptionen af bølgelængder i det synlige interval. Hvad påvirker den reflekterede bølgelængde og dermed elementets farve.
Absorptionen af UV-stråling udføres på baggrund af den bølgelængde, der modtages af variationen i elektronernes energiniveau og modtagelsestilstand: ophidset eller basalt. Faktisk får molekylet en bestemt farve, når det fanger eller transmitterer visse synlige bølgelængder.
Chromophore grupper
Chromophores er organiseret i funktionelle grupper, der er ansvarlige for absorptionen af synligt lys. Kromoforer består normalt af carbon-carbon-dobbelt- og triplebindinger (-C = C-): såsom carbonylgruppe, thiocarbonylgruppe, ethylengruppe (-C = C-), iminogruppe (C = N), nitrogruppe, nitrosogruppe (-N = O), azogruppe (-N = N-), diazogruppe (N = N), azoxygruppe (N = NO), azomethingruppe, disulfidgruppe (-S = S-) og aromatiske ringe såsom paraquinon og orthoquinon.
De mest almindelige kromoforegrupper er:
- Ethylenkromoforer: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
- Azo-kromoforer: -RN = NR
- Aromatiske kromoforer:
- Derivater af triphenylmethan:
- Derivater af Anthraquinon
- phthalocyaniner
- Hetero-aromatiske derivater
Chromophore-grupper præsenterer elektroner, der resonerer ved en bestemt frekvens, som kontinuerligt fanger eller udstråler lys. Når de først er knyttet til en benzen-, naphthalen- eller anthracenring, forbedrer de optagelsen af stråling.
Disse stoffer kræver imidlertid inkorporering af molekyler i auxochromiske grupper for at forstærke farvningen, fastgøre og intensivere kromoforernes rolle.
Mekanisme og funktion
På atomniveau absorberes elektromagnetisk stråling, når der sker en elektronisk transformation mellem to orbitaler med forskellige energiniveauer.
Når de er i ro, er elektronerne i en bestemt orbital, når de absorberer energi, elektronerne går til en højere orbital, og molekylet går i en ophidset tilstand.
I denne proces er der en energiforskel mellem orbitaler, der repræsenterer de absorberede bølgelængder. Faktisk frigøres den energi, der absorberes under processen, og elektronet går fra ophidset til sin oprindelige form i hvile.
Som en konsekvens frigøres denne energi på forskellige måder, hvor den mest almindelige er i form af varme, eller ved at frigive energi gennem diffusion af elektromagnetisk stråling.
Dette luminescensfænomen er almindeligt ved phosphorescens og fluorescens, hvor et molekyle lyser op og får elektromagnetisk energi og går i en ophidset tilstand; Når man vender tilbage til en basaltilstand, frigives energi gennem emissionen af fotoner, det vil sige udstrålende lys.
Auxochromes
Chromofhores funktion er knyttet til auxochromes. En auxochrome udgør en gruppe atomer, der sammen med en kromofor ændrer bølgelængden og intensiteten af absorptionen, hvilket påvirker den måde, hvorpå nævnte kromofor absorberer lys.
En auxochrom alene kan ikke producere farve, men bundet til en kromofor har den evnen til at intensivere sin farve. I naturen er de mest almindelige auxochromer hydroxylgrupper (-OH), aldehydgruppe (-CHO), aminogruppe (-NH2), methylmercaptangruppe (-SCH3) og halogener (-F, -Cl, -Br, -JEG).
Den funktionelle gruppe af auxochromes har et eller flere par tilgængelige elektroner, der, når de er knyttet til en kromofor, ændrer absorptionen af bølgelængden.
Når de funktionelle grupper er konjugeret direkte med Pi-systemet i kromoforen, intensiveres absorptionen, når den bølgelængde, der fanger lys, øges.
Hvordan ændres farven?
Et molekyle har en farve afhængigt af hyppigheden af den absorberede eller udsendte bølgelængde. Alle elementer har en karakteristisk frekvens kaldet den naturlige frekvens.
Når bølgelængden har en frekvens, der ligner en genstands naturlige frekvens, optages den lettere. I denne forbindelse kaldes denne proces som resonans.
Dette er et fænomen, hvorigennem et molekyle fanger stråling med en frekvens, der ligner frekvensen af bevægelse af elektroner i sit eget molekyle.
I dette tilfælde intervenerer kromoforen, et element, der fanger energiforskellen mellem forskellige molekylære orbitaler, der er inden i lysspektret, på en sådan måde farves molekylet, fordi det fanger visse farver af synligt lys.
Interventionen af auxochromes forårsager transformationen af den naturlige frekvens af kromoforen, så farven ændres, i mange tilfælde intensiveres farven.
Hvert auxochromium giver visse effekter på kromoforerne og ændrer hyppigheden af absorptionen af bølgelængder fra forskellige dele af spektret.
Ansøgning
På grund af deres evne til at bibringe molekyler farve har kromoforer forskellige anvendelser i produktionen af farvestoffer til fødevare- og tekstilindustrien.
Faktisk har farvestoffer en eller flere kromoforiske grupper, der bestemmer farven. Ligeledes skal det have auxochromic grupper, der tillader potentiale og fastsætte farven på elementerne, der skal farves.
Fremstillingsindustrien for farveprodukter udvikler bestemte produkter på grundlag af specifikke specifikationer. En uendelighed med specielle industrielle farvestoffer er skabt til enhver sag. Modstandsdygtig over for forskellige behandlinger, herunder kontinuerlig eksponering for sollys og langvarig vask eller barske miljøforhold.
Således leger producenter og industrialister med kombinationen af kromoforer og auxochromes for at designe kombinationer, der giver et farvestof med større intensitet og modstand til lave omkostninger.
Referencer
- Chromophore (2017) IUPAC-kompendium for kemisk terminologi - Guldbogen. Gendannes på: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introduktion til organisk kemi. Universitat Jaume IDL ed. IV. Titel. V. serie 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Farvestof- og pigmentindustrien. Industriel organisk kemi. Valladolid School for Industrial Engineering. Gendannes på: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Absorberende lys med organiske molekyler. Kemi 104 Indeks. University of Illinois. Gendannes på: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Indflydelse af blødgøring med fedtsyrebaser på ændringen af farvetone i 100% bomuldstoffer farvet med reaktive farvestoffer med lav reaktivitet. Digital depot. Det nordlige tekniske universitet. (Afhandling).
- Reusch William (2013) Synlig og ultraviolet spektroskopi. IOCD International Organisation for Chemical Sciences in Development. Gendannes på: chemistry.msu.edu