Chromophores-grupper, funktioner och applikationer

4362
Jonah Lester
Chromophores-grupper, funktioner och applikationer

De kromoforer de är elementen i atomen i en molekyl som är ansvarig för färgen. I detta avseende är de bärare av olika elektroner som, när de en gång stimuleras av det synliga ljusets energi, återspeglar färgomfånget.

På kemisk nivå är kromoforen ansvarig för att upprätta den elektroniska övergången för ett ämnes absorptionsspektrum. Inom biokemi är de ansvariga för absorptionen av ljusenergi som är involverad i fotokemiska reaktioner.

Färger bakgrunden Färgrik färgbakgrund

Färgen som uppfattas genom det mänskliga ögat motsvarar de oabsorberade våglängderna. På detta sätt är färgen en följd av den överförda elektromagnetiska strålningen.

I detta sammanhang representerar kromoforen den del av molekylen som är ansvarig för att absorbera våglängder i det synliga området. Vad påverkar den reflekterade våglängden och därmed elementets färg.

Absorptionen av UV-strålning utförs baserat på den våglängd som mottas av variationen i elektronernas energinivå och mottagningstillståndet: exciterad eller basal. Faktum är att molekylen får en viss färg när den fångar eller överför vissa synliga våglängder.

Artikelindex

  • 1 kromoforgrupper
  • 2 Mekanism och funktion
    • 2.1 Auxochromes 
  • 3 Hur ändrar du färgen?
  • 4 Ansökan
  • 5 Referenser

Kromoforgrupper

Kromoforer är organiserade i funktionella grupper som är ansvariga för absorptionen av synligt ljus. Kromoforer består normalt av kol-kol dubbel- och trippelbindningar (-C = C-): såsom karbonylgrupp, tiokarbonylgrupp, etylengrupp (-C = C-), iminogrupp (C = N), nitrogrupp, nitrosogrupp (-N = O), azogrupp (-N = N-), diazogrupp (N = N), azoxigrupp (N = NO), azometengrupp, disulfidgrupp (-S = S-) och aromatiska ringar som parakinon och ortokinon.

De vanligaste kromoforgrupperna är:

  • Etylenkromoforer: Ar- (CH = CH) n-Ar; (n≥4)
  • Azokromoforer: -R-N = N-R
  • Aromatiska kromoforer:
    • Derivat av trifenylmetan: [Ar3CH]
    • Derivat av antrakinon
    • Ftalocyaniner
    • Hetero-aromatiska derivat

Kromoforgrupper presenterar elektroner som resonerar vid en viss frekvens som kontinuerligt fångar upp eller strålar ut ljus. När de väl är fästa vid en bensen-, naftalen- eller antracenring förbättrar de upptagningen av strålning.

Dessa ämnen kräver emellertid införlivande av molekyler i auxokroma grupper för att förstärka färgningen, fixera och intensifiera kromoforernas roll..

Mekanism och funktion

På atomnivå absorberas elektromagnetisk strålning när en elektronisk transformation sker mellan två orbitaler med olika energinivåer..

När de är i vila är elektronerna i en viss omloppsbana, när de absorberar energi går elektronerna till en högre omloppsbana och molekylen går till ett upphetsat tillstånd.

I denna process finns det en energidifferens mellan orbitalerna, som representerar de absorberade våglängderna. I själva verket frigörs den energi som absorberas under processen och elektronen passerar från ett upphetsat tillstånd till sin ursprungliga form i vila..

Som en följd frigörs denna energi på olika sätt, den vanligaste är i form av värme eller genom att frigöra energi genom diffusion av elektromagnetisk strålning..

Detta luminiscensfenomen är vanligt i fosforescens och fluorescens, där en molekyl tänds och förvärvar elektromagnetisk energi och går in i ett upphetsat tillstånd; när man återgår till ett basalt tillstånd frigörs energi genom utsläpp av fotoner, det vill säga utstrålande ljus.

Auxochromes 

Kromoforernas funktion är kopplad till auxokromer. Ett auxochromium utgör en grupp atomer som i kombination med en kromofor modifierar våglängden och absorptionsintensiteten, vilket påverkar sättet på vilket kromoforen absorberar ljus..

En auxochrom ensam kan inte producera färg, men fäst vid en kromofor har den förmågan att intensifiera sin färg. I naturen är de vanligaste auxokromerna hydroxylgrupper (-OH), aldehydgrupp (-CHO), aminogrupp (-NH2), metylmerkaptangrupp (-SCH3) och halogener (-F, -Cl, -Br, -I).

Den funktionella gruppen auxokromer har ett eller flera par tillgängliga elektroner som, när de förenas med en kromofor, modifierar absorptionen av våglängden.

När de funktionella grupperna är direkt konjugerade med kromoforens Pi-system intensifieras absorptionen när våglängden som fångar ljus ökar..

Hur ändrar du färgen?

En molekyl har en färg beroende på frekvensen hos den absorberade eller emitterade våglängden. Alla element har en karakteristisk frekvens som kallas den naturliga frekvensen. 

När våglängden har samma frekvens som den naturliga frekvensen för ett objekt, absorberas den lättare. I detta avseende är denna process känd som resonans.

Detta är fenomenet genom vilket en molekyl fångar strålning med en frekvens som liknar frekvensen för elektroners rörelse i sin egen molekyl..

I detta fall ingriper kromoforen, ett element som fångar energidifferensen mellan olika molekylära orbitaler som ligger inom ljusspektret, på ett sådant sätt är molekylen färgad eftersom den fångar vissa färger av synligt ljus..

Inblandningen av auxokromerna orsakar omvandlingen av den naturliga frekvensen för kromoforen, så färgen modifieras, i många fall intensifieras färgen.

Varje auxokrom ger vissa effekter på kromoforerna, vilket ändrar frekvensen för absorption av våglängder från olika delar av spektrumet..

App

På grund av sin förmåga att ge molekyler färg har kromoforer olika tillämpningar i produktionen av färgämnen för livsmedels- och textilindustrin.

Faktum är att färgämnena har en eller flera kromoforgrupper som bestämmer färgen. På samma sätt måste den ha auxochromes-grupper som tillåter potential och fixerar färgen på elementen som ska färgas..

Tillverkningsindustrin för färgämnen utvecklar specifika produkter på grundval av specifika specifikationer. En oändlighet av speciella industriella färgämnen har skapats för alla frågor. Motstår olika behandlingar, inklusive kontinuerlig exponering för solljus och långvarig tvätt eller hårda miljöförhållanden.

Således spelar tillverkare och industriister med kombinationen av kromoforer och auxokromer för att utforma kombinationer som ger ett färgämne med större intensitet och motstånd till låg kostnad..

Referenser

  1. Chromophore (2017) IUPAC Compendium of Chemical Terminology - Guldboken. Återställd på: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introduktion till organisk kemi. Universitat Jaume I. D.L. red. IV. Titel. V. Serie 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Färg- och pigmentindustrin. Industriell organisk kemi. Valladolid School of Industrial Engineering. Återställd på: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) Absorberande ljus med organiska molekyler. Kemi 104 Index. University of Illinois. Återställd på: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Inverkan av mjukning med fettsyrabaser på nyansbyte i 100% bomullstyger färgade med reaktiva färger med låg reaktivitet. Digital arkiv. North Technical University. (Avhandling).
  6. Reusch William (2013) Synlig och ultraviolett spektroskopi. IOCD International Organization for Chemical Sciences in Development. Återställd på: chemistry.msu.edu

Ingen har kommenterat den här artikeln än.