Η χρωστική είναι μια χημική ένωση που αλλάζει το χρώμα της βαμμένης ουσίας. Αυτή η επίδραση της αλλαγής της απόχρωσης βασίζεται σε μια αλλαγή στη σύνθεση της βάσης, ως αποτέλεσμα της οποίας ρυθμίζεται το μήκος κύματος του κύματος φωτός που ανακλάται από το βαμμένο αντικείμενο. Αυτή η φυσική διαδικασία δεν πρέπει να συγχέεται με τον φθορισμό, τον φωσφορισμό και άλλες μορφές φωταύγειας στις οποίες το ίδιο το υλικό εκπέμπει φως.
Τι είναι η χρωστική ουσία και πώς λειτουργεί;
Οι χρωστικές είναι βαφές. Σε αντίθεση με τις χρωστικές, αποτελούνται από σωματίδια και είναι πρακτικά αδιάλυτες στο μέσο που πρόκειται να χρωματιστεί. Το μέσο που πρέπει να χρωματιστεί είναι η ουσία στην οποία εισάγεται η χρωστική. Στη βιολογία, ο όρος "χρωστική ουσία" αναφέρεται σε όλες τις χρωστικές ουσίες σε έναν ζωντανό οργανισμό.
Οι χρωστικές αναπαράγουν τα χρώματά τους επειδή αντανακλούν και απορροφούν επιλεκτικά ορισμένα κύματα φωτός. Το λευκό χρώμα είναι περίπου ίσο με ένα μείγμα ολόκληρου του ορατού τμήματος του φάσματος φωτός. Όταν ένα τέτοιο κύμα φωτός συναντά μια χρωστική ουσία, μερικά από τα κύματα απορροφώνται από τους χημικούς δεσμούς και τα υποκατάστατα της χρωστικής, ενώ άλλα ανακλώνται. Αυτό το νέο φάσμα ανακλώμενου φωτός δημιουργεί μια εμφάνιση χρώματος. Για παράδειγμα, σκούρο μπλεη χρωστική ουσία αντανακλά το μπλε φως και απορροφά άλλα χρώματα.
Έχει γίνει λίγο πιο ξεκάθαρο τι είναι η χρωστική ουσία, αλλά πρέπει να καταλάβουμε ότι οι χρωστικές, σε σύγκριση με φθορίζουσες ή φωσφορίζουσες ουσίες, μπορούν να απορροφήσουν μόνο τα κύματα φωτός που λαμβάνουν, αλλά όχι να εκπέμπουν νέα. Άλλα χαρακτηριστικά ενός χρώματος, όπως η συγκέντρωση ή η φωτεινότητά του, μπορούν να σχηματιστούν από άλλες ουσίες που αλληλεπιδρούν με χρωστικές ουσίες. Η καθαρή βαφή εκπέμπει πολύ λίγα μήκη κύματος λευκού φωτός, παρέχοντας πλούσιο χρώμα.
Ιστορία
Οι φυσικές χρωστικές όπως το λουλακί, η ώχρα, η αλιζαρίνη και τα οξείδια του σιδήρου χρησιμοποιούνται ως χρωστικές ουσίες από την προϊστορική εποχή. Οι αρχαιολόγοι βρήκαν στοιχεία ότι οι πρωτόγονοι άνθρωποι τα χρησιμοποιούσαν για αισθητικούς σκοπούς, όπως για τη διακόσμηση του σώματός τους. Βρέθηκαν χρωστικές ουσίες ηλικίας 350.000 έως 400.000 ετών και εργαλεία για την παραγωγή τους σε μια σπηλιά στο Twin Rivers, κοντά στη Λουσάκα στη Ζάμπια.
Πριν από τη Βιομηχανική Επανάσταση, η ποικιλία των χρωστικών που διατίθενται για καλλιτεχνικές και άλλες διακοσμητικές χρήσεις ήταν περιορισμένη. Οι περισσότερες από τις βαφές που χρησιμοποιήθηκαν τότε ήταν φυσικής προέλευσης. Επίσης παράγονταν και εμπορεύονταν χρωστικές από μη παραδοσιακές πηγές, όπως φυτικές ύλες, έντομα και οστρακοειδή. Ορισμένα χρώματα ήταν δύσκολο ή αδύνατο να προετοιμαστούν χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες αποχρώσεις.
Οι σπάνιες χρωματικές χρωστικές ήταν γενικά δύσκολο να αποκτηθούν και η τεχνολογίαΗ παραγωγή τους κρατήθηκε αυστηρά μυστική από τους εφευρέτες. Ένα τέτοιο προϊόν ήταν ακριβό και δύσκολο να κατασκευαστεί και τα αντικείμενα που βάφτηκαν με αυτό ήταν σύμβολο δύναμης και πλούτου.
Χρήση χρωστικών
Διαφορετικά χρώματα χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό και αποτελούν τα κύρια υλικά στις καλές τέχνες σε όλη την ιστορία. Οι κύριες φυσικές χρωστικές που χρησιμοποιούνται είναι ορυκτής ή βιολογικής προέλευσης. Η ανάγκη απόκτησης λιγότερο ακριβών χρωμάτων, δεδομένης της σπανιότητας ορισμένων αποχρώσεων, όπως το μπλε, έχει οδηγήσει στην εμφάνιση συνθετικών ουσιών.
Οι χρωστικές χρησιμοποιούνται για να δώσουν χρώμα σε χρώματα, μελάνι, γυαλί, πλαστικά, υφάσματα, ξύλο, καλλυντικά, τρόφιμα και άλλα προϊόντα. Τα περισσότερα από αυτά που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και στις τέχνες είναι ξηρές βαφές με τη μορφή λεπτώς διαιρεμένων σκονών. Μια τέτοια σύνθεση προστίθεται στον "φορέα" ή "βάση" - ένα ουδέτερο και άχρωμο υλικό που λειτουργεί ως κόλλα. Για βιομηχανικές και καλλιτεχνικές εφαρμογές, η μονιμότητα και η σταθερότητα είναι επιθυμητές ιδιότητες.
Χρωστικές ουσίες που, λόγω ορισμένων φυσικών χαρακτηριστικών, δεν μπορούν να είναι μόνιμες, ονομάζονται πτητικές. Αυτοί οι τύποι βαφών ξεθωριάζουν με το χρόνο ή την έκθεση στο υπεριώδες φως, ενώ άλλοι τελικά μαυρίζουν.
Πώς να επιλέξετε μια χρωστική ουσία;
Τα παρακάτω είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά των βαφών που τις καθιστούν κατάλληλες για ορισμένες διαδικασίες και εφαρμογές παραγωγής:
- Τοξικότητα.
- Χρωματική δύναμη.
- Αντίσταση στο φως.
- Dispersion.
- Ανθεκτικό στη θερμότητα.
- Αδιαφάνεια και διαφάνεια.
- Ανθεκτικό σε επιθετικά περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένων οξέων και αλκαλίων.
- Αντιδράσεις μεταξύ μικτών χρωστικών.
Η επιλογή της χρωστικής για μια συγκεκριμένη εφαρμογή καθορίζεται από την τιμή της, καθώς και από τις χημικές ιδιότητες και τα φυσικά χαρακτηριστικά της ίδιας της χρωστικής ουσίας. Για παράδειγμα, μια χρωστική ουσία που χρησιμοποιείται για το χρωματισμό του γυαλιού πρέπει να έχει πολύ υψηλή αντοχή στη θερμότητα για να αντέχει στη διαδικασία κατασκευής. Από την άλλη πλευρά, ένα προϊόν από γυαλί πρέπει να είναι ανθεκτικό ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, στη βιομηχανία μεταφορών. Η αντοχή του γυαλιού σε όξινα ή αλκαλικά υλικά δεν είναι τόσο σημαντική.
Στην καλλιτεχνική ζωγραφική, η αντίσταση στη θερμότητα είναι λιγότερο σημαντική, ενώ η αντίσταση στο φως και τα επιθετικά περιβάλλοντα είναι θεμελιώδης. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η χρωστική ουσία που χρησιμοποιείται για πλακάκια πεζοδρομίου. Ένα τέτοιο στοιχείο χρώματος πρέπει να είναι ανθεκτικό στο ξεθώριασμα και την καταστροφή υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας και της κατακρήμνισης.
Μερικοί τύποι και ονόματα χρωστικών
Αυτό θα σας βοηθήσει να το καταλάβετε:
- Carbon pigments: carbon black, black ivory, black vine, black smoke. Αυτές είναι χρωστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται συχνά στα καλλυντικά. Αποτελούν εξαιρετική πηγή σκούρας απόχρωσης.
- Χρωστικές ουσίες καδμίου: πράσινο κάδμιο, κόκκινο κάδμιο, κίτρινο κάδμιο, πορτοκαλί. Αυτές οι χρωστικέςέχουν καλή αντοχή στα οξέα και τις υψηλές θερμοκρασίες.
- Χρωστικές ουσίες οξειδίων του σιδήρου: κόκκινο οξείδιο, ώχρα, κόκκινη ώχρα, βενετσιάνικο κόκκινο. Απαραίτητες χρωστικές για χρώματα. Συμπεριλαμβανομένου ορυκτού.
- Χρωματικές χρωστικές: πράσινο χρώμιο, κίτρινο χρώμιο. Τέτοιες χρωστικές χρησιμοποιούνται ευρέως στη ζωγραφική. Πολύ καλά αποδεδειγμένο σε συνδυασμό με ακρυλικό.
- Χρωστικές ουσίες κοβαλτίου: μπλε του κοβαλτίου, ιώδες, κίτρινο κοβαλτίου. Τέτοιες ουσίες είναι πολύ ανθεκτικές και έχουν υψηλή αδιαφάνεια. Ωστόσο, η τιμή αυτού του τύπου χρωστικής είναι υψηλή.
- Χρωστικές ουσίες χαλκού: Παριζιάνικο πράσινο, βερντίγκρι, αιγυπτιακό μπλε. Αυτές οι χρωστικές έχουν χρησιμοποιηθεί από αμνημονεύτων χρόνων στη ζωγραφική και στον καλλιτεχνικό τομέα. Σχεδόν απαρχαιωμένα πλέον λόγω της τοξικότητάς τους.
- Βιολογικές χρωστικές: αλιζαρίνη, αλιζαρίνη-καρμίνη, λουλακί, κοχινεάλη, τιροπορφύρα, φθαλοκυανίνη. Καθολικές χρωστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται παντού: στην καθημερινή ζωή, στη βιομηχανία τροφίμων και στις καλές τέχνες.
Μπορεί να ειπωθεί ότι οι χρωστικές χρησιμοποιούνται ευρέως στον σύγχρονο κόσμο.
