Chromophores กลุ่มฟังก์ชันและแอปพลิเคชัน



chromophores มันเป็นองค์ประกอบของอะตอมของโมเลกุลที่รับผิดชอบต่อสี ในเรื่องนี้พวกเขาเป็นพาหะของอิเล็กตรอนที่แตกต่างกันซึ่งเมื่อถูกกระตุ้นด้วยพลังงานของแสงที่มองเห็นสะท้อนให้เห็นถึงช่วงของสี.

ในระดับเคมี chromophore มีหน้าที่สร้างการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ของแถบสเปกตรัมการดูดซึมของสาร ในชีวเคมีนั้นมีหน้าที่ในการดูดซับพลังงานแสงที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาโฟโตเคมี.

สีที่รับรู้ผ่านสายตามนุษย์นั้นสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่ไม่ดูดซับ ด้วยวิธีนี้สีเป็นผลมาจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่ง.

ในบริบทนี้ chromophore เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลที่รับผิดชอบในการดูดซับความยาวคลื่นของช่วงที่มองเห็นได้ สิ่งที่มีอิทธิพลต่อความยาวคลื่นที่สะท้อนและทำให้สีขององค์ประกอบ.

การดูดซับรังสี UV ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นที่ได้รับจากการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนและสถานะการรับ: ตื่นเต้นหรือเป็นฐาน ผลก็คือโมเลกุลจะได้สีที่ชัดเจนเมื่อจับหรือส่งความยาวคลื่นที่มองเห็นได้.

ดัชนี

  • 1 กลุ่ม Chromophoric
  • 2 กลไกและฟังก์ชั่น
    • 2.1 Auxchromes 
  • 3 วิธีแก้ไขสี?
  • 4 การใช้งาน
  • 5 อ้างอิง

กลุ่ม Chromophores

โครโมโซมถูกจัดเป็นกลุ่มการทำงานที่รับผิดชอบในการดูดซับแสงที่มองเห็น โครโมโซมจะเกิดขึ้นโดยพันธะคู่คาร์บอน - คาร์บอนและพันธะสามตัว (-C = C-): เมื่อกลุ่มคาร์บอนิลกลุ่ม thiocarbonyl กลุ่มเอธิลีน (-C = C-) กลุ่ม imino (C = N) กลุ่มไนโตร กลุ่มไนตรัส (-N = O), กลุ่ม azo (-N = N-), กลุ่มไดโซ (N = N), กลุ่มอะซีซี (N = NO), กลุ่มอะโซเมทรีน, กลุ่มซัลไฟด์ (-S = S-) และ วงแหวนอะโรมาติกเช่นพาราควิโนนและออร์โทควิโนน.

กลุ่ม chromophore ที่พบมากที่สุดคือ:

  • Ethylenic chromophores: Ar- (CH = CH) n -Ar; (N≥4)
  • Azo Chromophores: -R-N = N-R
  • chromophores หอม:
    • อนุพันธ์ของ Trifenilmethane: [Ar3CH]
    • อนุพันธ์ของแอนทราควิโนน
    • phthalocyanines
    • อนุพันธ์แบบเฮเทโร - อะโรเมติกส์

กลุ่ม chromophoric นำเสนออิเล็กตรอนสะท้อนที่ความถี่ที่แน่นอนซึ่งจับหรือฉายแสงอย่างต่อเนื่อง เมื่อติดอยู่กับแหวนเบนซีน, แนพทาลีนหรือแอนทราซีนพวกเขาเสริมสร้างการดูดซึมของรังสี.

อย่างไรก็ตามสารเหล่านี้ต้องการการรวมตัวกันของโมเลกุลของกลุ่ม auxocromos เพื่อเสริมสร้างสีการแก้ไขและทวีความรุนแรงมากขึ้นบทบาทของ chromophores.

กลไกและฟังก์ชั่น

ในระดับอะตอมจะมีการดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อมีการเปลี่ยนรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างสองวงโคจรของระดับพลังงานที่แตกต่างกัน.

เมื่อพบที่เหลืออิเล็กตรอนจะอยู่ในวงโคจรที่แน่นอนเมื่อพวกมันดูดซับพลังงานอิเล็กตรอนจะผ่านไปสู่วงโคจรที่สูงขึ้นและโมเลกุลจะเข้าสู่สถานะที่ตื่นเต้น.

ในกระบวนการนี้จะนำเสนอพลังงานที่แตกต่างระหว่างวงโคจรซึ่งแสดงถึงความยาวคลื่นที่ถูกดูดกลืน ผลที่ได้คือพลังงานที่ถูกดูดซับในระหว่างกระบวนการถูกปล่อยออกมาและอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนจากสถานะที่ตื่นเต้นไปเป็นรูปแบบเดิม.

ดังนั้นพลังงานนี้จะถูกปล่อยออกมาในรูปแบบต่าง ๆ ซึ่งเป็นพลังงานที่พบได้บ่อยที่สุดในรูปของความร้อนหรือโดยการปลดปล่อยพลังงานผ่านการแพร่กระจายของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า.

ปรากฏการณ์ของการเรืองแสงนี้เป็นเรื่องปกติในเรืองแสงและเรืองแสงที่โมเลกุลสว่างและได้รับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าย้ายไปอยู่ในสถานะที่ตื่นเต้น; โดยการย้อนกลับสู่สถานะพื้นฐานพลังงานจะถูกปล่อยออกมาจากการปล่อยโฟตอนนั่นคือการแผ่รังสีของแสง.

auxochrome 

หน้าที่ของ chromophores เชื่อมโยงกับ auxocromos auxocromo ประกอบด้วยกลุ่มของอะตอมที่ประกอบกับโครโมโซมปรับความยาวคลื่นและความเข้มของการดูดซับซึ่งมีอิทธิพลต่อวิธีที่ chromophore ดูดซับแสง.

auxchrome เพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างสีได้ แต่ติดกับ chromophore มีความสามารถในการทำให้สีเข้มขึ้น ตามธรรมชาติแล้วพบมากที่สุดคือกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) กลุ่มอัลดีไฮด์ (-CHO) กลุ่มอะมิโน (-NH2) กลุ่มเมธิลเมอร์แคปแทน (-SCH3) และฮาโลเจน (-F, -Cl, -Br, -I).

กลุ่มการทำงานของ auxocromes แสดงอิเล็กตรอนที่มีอยู่อย่างน้อยหนึ่งคู่ซึ่งเมื่อพวกเขาเข้าร่วม chromophore ให้ปรับการดูดกลืนของความยาวคลื่น.

เมื่อกลุ่มการทำงานถูกรวมเข้ากับระบบ Pi ของ chromophore โดยตรงการดูดซับจะทวีความรุนแรงขึ้นเนื่องจากความยาวคลื่นที่จับแสงได้เพิ่มขึ้น.

วิธีแก้ไขสี?

โมเลกุลแสดงสีขึ้นอยู่กับความถี่ของความยาวคลื่นที่ดูดซับหรือปล่อยออกมา องค์ประกอบทั้งหมดมีความถี่ลักษณะที่เรียกว่าความถี่ธรรมชาติ. 

เมื่อความยาวคลื่นมีความถี่คล้ายกับความถี่ธรรมชาติของวัตถุมันจะถูกดูดกลืนได้ง่ายขึ้น ในเรื่องนี้กระบวนการนี้เรียกว่าเสียงสะท้อน.

นี่เป็นปรากฏการณ์ที่โมเลกุลจับรังสีของความถี่คล้ายกับความถี่ของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนของโมเลกุลของมัน.

ในกรณีนี้ chromophore จะเข้าไปแทรกแซงส่วนที่จับส่วนต่างของพลังงานระหว่างออร์บิทัลของโมเลกุลต่าง ๆ ที่อยู่ในสเปกตรัมของแสงเช่นนั้นโมเลกุลจะถูกระบายสีเพราะมันจับสีบางอย่างของแสงที่มองเห็น.

การแทรกแซงของ auxocromos ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติของ chromophore ดังนั้นสีจึงถูกปรับเปลี่ยนในหลาย ๆ กรณีที่สีมีความเข้มขึ้น.

แต่ละ auxocromo ก่อให้เกิดผลกระทบบางอย่างกับ chromophores ปรับเปลี่ยนความถี่ของการดูดกลืนความยาวคลื่นของส่วนต่าง ๆ ของสเปกตรัม.

ใบสมัคร

เนื่องจากความสามารถในการบอกสีถึงโมเลกุลทำให้โครโมโซมมีการใช้งานที่หลากหลายในการผลิตสีย้อมสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและสิ่งทอ.

ในผลสีย้อมมีกลุ่ม chromophore หนึ่งกลุ่มขึ้นไปที่กำหนดสี นอกจากนี้คุณต้องมีกลุ่ม auxocromos ที่อนุญาตให้มีศักยภาพและแก้ไขสีบนองค์ประกอบที่กำลังจะมีสี.

อุตสาหกรรมการทำสีของผลิตภัณฑ์สีได้พัฒนาผลิตภัณฑ์โดยเฉพาะตามฐานของข้อกำหนดเฉพาะ อินฟินิตี้ของสีย้อมอุตสาหกรรมพิเศษได้ถูกสร้างขึ้นสำหรับวัสดุใด ๆ ทนต่อการรักษาต่าง ๆ รวมถึงการสัมผัสกับแสงแดดอย่างต่อเนื่องและการล้างเป็นเวลานานหรือสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้อ.

ดังนั้นผู้ผลิตและนักอุตสาหกรรมเล่นกับการรวมกันของ chromophores และ auxchromes เพื่อออกแบบชุดที่ให้สีเข้มและความต้านทานที่มากขึ้นในราคาต่ำ.

การอ้างอิง

  1. Chromophore (2017) IUPAC บทสรุปของคำศัพท์ทางเคมี - หนังสือทอง สืบค้นจาก: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเคมีอินทรีย์ Universitat Jaume I. D.L. เอ็ด IV Titol V. Série 547. ไอ 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) อุตสาหกรรมสีย้อมและเม็ดสี เคมีอินทรีย์อินทรีย์ คณะวิชาวิศวกรรมอุตสาหการวาลลาโดลิด กู้คืนใน: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) ดูดซับแสงด้วยโมเลกุลอินทรีย์ เคมี 104 ดัชนี มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Recoveredin: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) อิทธิพลของการทำให้อ่อนลงด้วยฐานของกรดไขมันในการเปลี่ยนสีในผ้าฝ้าย 100% ย้อมด้วยสีย้อมปฏิกิริยาของปฏิกิริยาต่ำ พื้นที่เก็บข้อมูลดิจิตอล มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งภาคเหนือ วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาตรี.
  6. Reusch William (2013) Visible and UltravioletSpectroscopy องค์การระหว่างประเทศ IOCD สำหรับวิทยาศาสตร์เคมีในการพัฒนา สืบค้นที่: เคมี.msu.edu