Opredelitev pigmenta in kemija

Pigment je snov, ki ima določeno barvo, ker selektivno absorbira valovna dolžina svetlobe. Čeprav ima to lastnost veliko materialov, so pigmenti s praktičnimi aplikacijami stabilni pri normalnih temperaturah in jih imajo visoka trdnost niansiranja, zato je za prikaz barve, ki se uporablja na predmetih ali pomešana z nosilcem, potrebna le majhna količina. Pigmenti, ki sčasoma ali zbledijo ali podaljšajo svetlobo, se imenujejo ubežni pigmenti.

Najzgodnejši pigmenti so prihajali iz naravnih virov, kot so oglje in mleti minerali. Paleolitske in neolitske jamske slike označujejo saje, rdeče okerje (železov oksid, Fe₂O₃), in rumena oker (hidriran železov oksid, Fe₂O₃· H₂O) so bili znani prazgodovini. Sintetični pigmenti so začeli uporabljati že B.C.E. 2000 Beli svinec je bil narejen z mešanjem svinca in kisa v prisotnosti ogljikovega dioksida. Egipčansko modro (kalcijev bakreni silikat) je nastalo iz stekla, obarvanega z malahitom ali drugo bakrovo rudo. Ko se je razvijalo vedno več pigmentov, je bilo nemogoče slediti njihovi sestavi.

V 20. stoletju je Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) razvila standarde za značilnosti in testiranje pigmentov. Barvni indeks International (CII) je objavljen standardni indeks, ki identificira vsak pigment glede na njegovo kemijsko sestavo. V shemi CII je indeksiranih več kot 27.000 pigmentov.

Pigment je snov, ki je bodisi suha bodisi drugačna nerešljiv v svojem tekočem nosilcu. Pigment v tekočih oblikah suspenzija. Nasprotno pa je barvilo bodisi tekoče barvilo bodisi se raztopi v tekočini da nastane rešitev. Včasih lahko topni barvilo oborimo v kovinski solni pigment. Pigment, narejen iz barvila na ta način, se imenuje a jezerski pigment (npr. aluminijasto jezero, indigo jezero).

Tako pigmenti kot barvila absorbirajo svetlobo, da pojavijo določeno barvo. V nasprotju s tem je luminiscenca postopek, s katerim material oddaja svetlobo. primeri luminescence vključujejo fosforescenca, fluorescenca, kemiluminiscenco in bioluminiscenco.

V biologiji je izraz "pigment" opredeljen nekoliko drugače, kjer se pigment nanaša na katero koli barvno molekulo, ki jo najdemo v celici, ne glede na to, ali je topen ali ne. Čeprav je hemoglobin, klorofil, melanin in bilirubin (kot primeri) ne ustrezajo ozki definiciji pigmenta v znanosti, gre za biološke pigmente.

V živalskih in rastlinskih celicah se pojavlja tudi strukturna barva. Primer je lahko videti v krilih metulja ali pavljih perja. Pigmenti so iste barve, ne glede na njihov pogled, medtem ko je strukturna barva odvisna od kota gledanja. Medtem ko se pigmenti obarvajo s selektivno absorpcijo, strukturna barva izhaja iz selektivne refleksije.

Pigmenti selektivno absorbirajo valovne dolžine svetlobe. Ko bela svetloba udari v molekulo pigmenta, obstajajo različni procesi, ki lahko privedejo do absorpcije. Konjugirani sistemi dvojnih vezi absorbirajo svetlobo v nekaterih organskih pigmentih. Anorganski pigmenti lahko absorbirajo svetlobo s prenosom elektronov. Na primer, vermilion absorbira svetlobo, prenašajo elektron iz žveplovega aniona (S^2-) v kovinski kation (Hg²⁺). Kompleksi za prenos polnjenja odstranijo večino barv bele svetlobe, ki odsevajo ali razpršijo preostanek, da se pojavijo kot določena barva. Pigmenti absorbirajo ali odštevajo valovne dolžine in jih ne dodajajo, kot to počnejo luminiscenčni materiali.

The spekter vpadne svetlobe vpliva na pojav pigmenta. Tako na primer pigment pod sončno svetlobo ne bo videti popolnoma enake barve kot pri fluorescenčni osvetlitvi, ker se lahko odsevajo ali razpršijo različni razponi valovnih dolžin. Kadar je barva pigmenta zastopana, mora biti navedena barva laboratorijev, ki se uporablja za merjenje. Običajno je to 6500 K (D65), kar ustreza barvni temperaturi sončne svetlobe.

Odtenek, nasičenost in druge lastnosti pigmenta so odvisne od drugih spojin, ki ga spremljajo v izdelkih, kot so veziva ali polnila. Na primer, če kupite barvo barve, bo videti drugače, odvisno od sestave mešanice. Pigment bo videti drugače, odvisno od tega, ali je njegova končna površina sijajna, mat itd. Na strupenost in stabilnost pigmenta vplivajo tudi druge kemikalije v pigmentni suspenziji. To skrbi za tatoo črnila in njihovi nosilci, med drugimi aplikacijami. Veliko pigmentov so zelo strupeni samo po sebi (npr. svinčeno bela, kromirana zelena, molibdat oranžna, antimonova bela).

Pigmenti so lahko razvrščeni glede na to, ali so organski ali anorganski. Anorganski pigmenti so lahko na osnovi kovine ali ne. Tukaj je seznam nekaterih ključnih pigmentov:

• Kadmijevi pigmenti: kadmij rdeč, kadmij rumen, kadmij oranžen, kadmij zelen, kadmijev sulfozelenid
• Kromirani pigmenti: krom rumeno, viridijan (krom zeleno)
• Kobaltni pigmenti: kobaltno modra, kobaltno vijolična, ceruleansko modra, aureolin (kobaltno rumena)
• Bakreni pigmenti: azurit, egipčansko modra, malahit, pariška zelena, Han vijolična, han modra, verdigris, ftalocijaninsko zelena G, ftalocijaninsko modra BN
• Pigmenti železovega oksida: rdeča oker, beneška rdeča, pruska modra, sanguine, kaputa mortuum, oksidno rdeča
• Svinčeni pigmenti: rdeči svinec, svinčeno bel, cremnitz bel, neapeljski rumen, svinčeno-kositren rumen
• Manganski pigment: manganova vijolična
• Živosrebrni pigment: vermillion
• Titanovi pigmenti: titanovo bela, titanijeva črna, titanovo rumena, titanovo bež
• Cink pigmenti: cink bela, cinkov ferit

• Ogljikovi pigmenti: saja, slonovina
• Glinene zemlje (železovi oksidi)
• Ultramarinski pigmenti (lapis lazuli): ultramarin, ultramarinsko zelen

• Biološki pigmenti: alizarin, alizarin grimizna, gamboge, kohineal rdeča, rožnata madder, indigo, indijsko rumena, tirijsko vijolična
• Nebiološki organski pigmenti: kinakridon, magenta, diaaridno rumena, ftalo modra, ftalo zelena, rdeča 170