De kromoforer är delar av atomen en molekyl som ansvarar för färgen. I detta avseende är de bärare av olika elektroner som en gång stimuleras av synligt ljuss energi reflekterar färgintervallet.
På kemisk nivå är kromoforen ansvarig för att upprätta den elektroniska övergången till bandets absorptionsspektrum för ett ämne. Inom biokemi ansvarar de för absorption av ljusenergi involverad i fotokemiska reaktioner.
Färger Bakgrunden Färgglada färg tapeter
Färgen som uppfattas genom det mänskliga ögat motsvarar de oabsorberade våglängderna. På detta sätt är färg en konsekvens av överförd elektromagnetisk strålning.
I detta sammanhang representerar kromoforen den del av molekylen som är ansvarig för absorptionen av 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 energinivån för elektronerna och mottagningstillståndet: upphetsad eller basal. Faktum är att molekylen får en viss färg när den fångar eller överför vissa synliga våglängder.
Chromophore-grupper
Kromoforer är organiserade i funktionella grupper som ansvarar för absorptionen av synligt ljus. Kromoforer består normalt av kol-kol-dubbel- och trippelbindningar (-C = C-): såsom karbonylgrupp, tiokarbonylgrupp, etengrupp (-C = C-), iminogrupp (C = N), nitrogrupp, nitrosogrupp (-N = O), azogrupp (-N = N-), diazogrupp (N = N), azoxigrupp (N = NO), azometingrupp, disulfidgrupp (-S = S-) och aromatiska ringar såsom parakinon och ortokinon.
De vanligaste kromoforgrupperna är:
- Etylenkromoforer: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
- Azokromoforer: -RN = NR
- Aromatiska kromoforer:
- Derivat av trifenylmetan:
- Derivat av antrakinon
- ftalocyaniner
- Hetero-aromatiska derivat
Kromoforgrupper presenterar elektroner som resonerar vid en viss frekvens, som kontinuerligt fångar eller strålar ut ljus. När de är fästa vid en bensen-, naftalen- eller antracenring förbättrar de upptag av strålning.
Emellertid kräver dessa ämnen införlivandet av molekyler i auxokroma grupper för att förstärka färgningen, fixera och förstärka rollen hos kromoforer.
Mekanism och funktion
På atomnivå absorberas elektromagnetisk strålning när en elektronisk transformation sker mellan två orbitaler med olika energinivåer.
När de är i vila befinner sig 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 går från upphetsad 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 luminescensfenomen är vanligt vid fosforescens och fluorescens, där en molekyl tänds och erhåller elektromagnetisk energi och går i ett upphetsat tillstånd; När man återgår till ett basaltillstånd frigörs energi genom utsläpp av fotoner, det vill säga strålande ljus.
Auxochromes
Funktionen för kromoforer är kopplad till auxokromer. En auxochrome utgör en grupp atomer som, i kombination med en kromofor, modifierar våglängden och intensiteten hos absorptionen, vilket påverkar sättet på vilket nämnda kromofor absorberar ljus.
En auxochrom ensam kan inte producera färg, men kopplad till en kromofor har den förmågan att intensifiera sin färg. I naturen är de vanligaste auxokromerna hydroxylgrupperna (-OH), aldehydgrupp (-CHO), aminogrupp (-NH2), metylmerkaptangrupp (-SCH3) och halogener (-F, -Cl, -Br, -I).
Den funktionella gruppen auxochromes har ett eller flera par tillgängliga elektroner som, när de är fästa vid en kromofor, modifierar absorptionen av våglängden.
När de funktionella grupperna är direkt konjugerade med Pi-systemet i kromoforen förstärks absorptionen när våglängden som fångar ljus ökar.
Hur ändras färgen?
En molekyl har en färg beroende på frekvensen för den absorberade eller utsända våglängden. Alla element har en karakteristisk frekvens som kallas den naturliga frekvensen.
När våglängden har en frekvens som liknar den naturliga frekvensen för ett objekt, absorberas den lättare. I detta avseende är denna process känd som resonans.
Detta är ett fenomen genom vilket en molekyl fångar strålning med en frekvens som liknar frekvensen för elektronernas rörelse i sin egen molekyl.
I detta fall griper kromoforen in, ett element som fångar energidifferensen mellan olika molekylära orbitaler som finns inom ljusspektrumet, på så sätt verkar molekylen färgad eftersom den fångar vissa färger av synligt ljus.
Ingreppet av auxochromes orsakar transformationen av den naturliga frekvensen av kromoforen, så färgen modifieras, i många fall intensifieras färgen.
Varje auxochromium ger vissa effekter på kromoforerna och modifierar frekvensen för absorption av våglängder från olika delar av spektrumet.
Ansökan
På grund av deras förmåga att ge färg till molekyler har kromoforer olika tillämpningar i tillverkningen av färgämnen för livsmedels- och textilindustrin.
Faktiskt har färgämnen en eller flera kromoforiska grupper som bestämmer färgen. På samma sätt måste den ha auxokroma grupper som tillåter potential och fixar färgen på elementen som ska färgas.
Tillverkningsindustrin för färgprodukter utvecklar vissa produkter på grundval av specifika specifikationer. En oändlighet av speciella industriella färgämnen har skapats för alla saker. Resistent mot olika behandlingar, inklusive kontinuerlig exponering för solljus och långvarig tvätt eller svåra miljöförhållanden.
Således spelar tillverkare och industriister kombinationen av kromoforer och auxokromer för att utforma kombinationer som ger ett färgämne med högre intensitet och motstånd till låg kostnad.
referenser
- Chromophore (2017) IUPAC Compendium of Chemical Terminology - the Gold Book. Återställd på: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introduktion till organisk kemi. Universitat Jaume IDL ed. IV. Titel. V. Serie 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Färg- och pigmentindustrin. Industriell organisk kemi. Valladolid School of Industrial Engineering. Återställd på: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Absorberande ljus med organiska molekyler. Kemi 104 Index. University of Illinois. Återställd på: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Påverkan av mjukgöring med fettsyrabaser på förändringen av nyans i 100% bomullstyg färgade med reaktiva färger med låg reaktivitet. Digital förvar. Norra tekniska universitetet. (Avhandling).
- Reusch William (2013) Synlig och UltravioletSpectroscopy. IOCD International Organization for Chemical Sciences in Development. Återställd på: chemistry.msu.edu