발색단 색상의 분자 담당하는 원자의 요소이다. 이와 관련하여 이들은 가시광 선의 에너지에 의해 자극을 받으면 색의 범위를 반영하는 다양한 전자의 운반체입니다.
화학적 수준에서 발색단은 물질의 흡수 스펙트럼 대역의 전자 전이를 설정하는 역할을합니다. 생화학에서 그들은 광화학 반응에 관련된 빛 에너지의 흡수를 담당합니다.
색상 배경 화려한 색상 바탕 화면
사람의 눈을 통해 감지되는 색상은 흡수되지 않은 파장에 해당합니다. 이런 식으로 색상은 투과 된 전자기 복사의 결과입니다.
이 맥락에서 발색단은 가시 범위에서 파장의 흡수를 담당하는 분자의 일부를 나타냅니다. 반사 된 파장과 그에 따른 요소의 색상에 영향을 미치는 요소.
UV 복사의 흡수는 전자의 에너지 준위와 수신 상태 (여기 또는 기저)의 변화에 의해 수신 된 파장을 기준으로 수행됩니다. 실제로 분자는 특정 가시 파장을 포착하거나 전송할 때 특정 색상을 얻습니다.
발색단 그룹
발색단은 가시 광선 흡수를 담당하는 기능 그룹으로 구성됩니다. 발색단은 일반적으로 탄소-탄소 이중 및 삼중 결합 (-C = C-)으로 구성됩니다 : 예를 들어 카르보닐기, 티오 카르보닐기, 에틸렌 기 (-C = C-), 이미 노기 (C = N), 니트로 기, 니트로 소기 (-N = O), 아조기 (-N = N-), 디아 조기 (N = N), 아족시기 (N = NO), 아조 메틴 기, 디설파이드 기 (-S = S-), 파라 퀴논 및 오르토 퀴 논과 같은 방향족 고리.
가장 일반적인 발색단 그룹은 다음과 같습니다.
- 에틸렌 발색단 : Ar- (CH = CH) n -Ar; (n≥4)
- 아조 발색단 : -RN = NR
- 방향족 발색단 :
- Triphenylmethane의 유도체 :
- 안트라 퀴 논의 유도체
- 프탈로시아닌
- 이종 방향족 유도체
발색단 그룹은 특정 주파수에서 공명하는 전자를 제공하여 지속적으로 빛을 포착하거나 방출합니다. 벤젠, 나프탈렌 또는 안트라센 고리에 부착되면 방사선 흡수를 향상시킵니다.
그러나, 이러한 물질은 착색을 강화하고 발색단의 역할을 고정하고 강화하기 위해 색 변색 성 그룹 분자의 통합을 필요로합니다.
메커니즘 및 기능
원자 수준에서 전자기 복사는 에너지 수준이 다른 두 궤도 사이에서 전자 변환이 발생할 때 흡수됩니다.
휴지 상태에서 전자는 특정 궤도에 있고, 에너지를 흡수하면 전자는 더 높은 궤도로 이동하고 분자는 여기 상태가됩니다.
이 과정에서 흡수 된 파장을 나타내는 궤도 사이에 에너지 차이가 있습니다. 실제로, 그 과정에서 흡수 된 에너지가 방출되고 전자는 여기에서 정지 상태의 원래 형태로 이동합니다.
결과적으로이 에너지는 다양한 방식으로 방출되며, 가장 일반적인 것은 열의 형태이거나 전자기 복사의 확산을 통해 에너지를 방출합니다.
이 발광 현상은 분자가 빛을 발하고 전자기 에너지를 획득하여 여기 상태로 들어가는 인광 및 형광에서 일반적입니다. 기본 상태로 되 돌리면 광자의 방출 즉, 빛을 방출하여 에너지가 방출됩니다.
옥소 크롬
발색단의 기능은 조 색체와 연결되어 있습니다. auxochrome은 발색단과 결합하여 파장과 흡수 강도를 수정하여 상기 발색단이 빛을 흡수하는 방식에 영향을 미치는 원자 그룹을 구성합니다.
auxochrom만으로는 색상을 생성 할 수 없지만 발색단에 부착되어 색상을 강화할 수 있습니다. 자연에서 가장 일반적인 보조 크롬은 하이드 록실 그룹 (-OH), 알데하이드 그룹 (-CHO), 아미노 그룹 (-NH2), 메틸 메르 캅탄 그룹 (-SCH3) 및 할로겐 (-F, -Cl, -Br, -나는).
보조 크롬의 작용기는 발색단에 부착되었을 때 파장의 흡수를 수정하는 하나 이상의 사용 가능한 전자 쌍을 가지고 있습니다.
관능기가 발색단의 Pi 시스템과 직접 결합되면 빛을 포착하는 파장이 증가함에 따라 흡수가 강화됩니다.
색상은 어떻게 변경됩니까?
분자는 흡수되거나 방출되는 파장의 주파수에 따라 색상이 있습니다. 모든 요소에는 고유 주파수라는 특성 주파수가 있습니다.
파장이 물체의 고유 주파수와 유사한 주파수 일 때 더 쉽게 흡수됩니다. 이와 관련하여이 과정을 공명이라고합니다.
이것은 분자가 자신의 분자에서 전자의 이동 주파수와 유사한 주파수의 방사선을 포착하는 현상입니다.
이 경우 빛 스펙트럼 내에있는 서로 다른 분자 궤도 사이의 에너지 차이를 포착하는 요소 인 발색단이 개입하여 분자가 특정 색상의 가시 광선을 포착하기 때문에 색상이 나타납니다.
auxochromes의 개입은 발색단의 고유 주파수의 변형을 유발하므로 색상이 수정되며 많은 경우 색상이 강화됩니다.
각 auxochrome은 발색단에 특정 효과를 생성하여 스펙트럼의 다른 부분에서 파장의 흡수 빈도를 수정합니다.
신청
분자에 색상을 부여하는 능력으로 인해 발색단은 식품 및 섬유 산업을위한 착색제 생산에 다양한 용도로 사용됩니다.
실제로 착색제는 색상을 결정하는 하나 이상의 발색 그룹을 가지고 있습니다. 마찬가지로, 잠재 성을 허용하고 착색 할 요소의 색상을 고정하는 조색 성 그룹이 있어야합니다.
착색 제품 제조 산업은 특정 사양을 기반으로 특정 제품을 개발합니다. 모든 문제에 대해 무한한 특수 산업용 착색제가 만들어졌습니다. 햇빛에 대한 지속적인 노출 및 장기간의 세탁 또는 열악한 환경 조건을 포함한 다양한 처리에 대한 내성.
따라서 제조업체와 기업가들은 낮은 비용으로 더 높은 강도와 저항성을 제공하는 조합을 설계하기 위해 발색단과 보조 크롬의 조합을 사용합니다.
참고 문헌
- Chromophore (2017) IUPAC 화학 용어 개요-골드 북. 회수 : goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) 유기 화학 입문. Universitat Jaume IDL ed. IV. 표제. V. 시리즈 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) 염료 및 안료 산업. 공업 유기 화학. 바야돌리드 산업 공학 학교. 복구 위치 : eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Absorbing Light with Organic Molecules. 화학 104 색인. 일리노이 대학교. 회수 : chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) 낮은 반응성의 반응성 염료로 염색 한면 100 % 직물의 색조 변화에 대한 지방산 염기의 연화 영향. 디지털 저장소. North Technical University. (명제).
- Reusch William (2013) Visible and UltravioletSpectroscopy. 개발중인 화학 과학을위한 IOCD 국제기구. 회수 : chemistry.msu.edu