Pigmentdefinition og kemi

Et pigment er et stof, der forekommer en bestemt farve, fordi det selektivt absorberer bølgelængde af lys. Mens mange materialer har denne egenskab, er pigmenter med praktiske anvendelser stabile ved normale temperaturer og har en høj farvestyrke, så kun en lille mængde er nødvendig for at se farven, når den bruges på genstande eller blandes med en bærer. Pigmenter, der enten falmer eller ellers sorte over tid eller med langvarig eksponering for lys kaldes flygtige pigmenter.

De tidligste pigmenter kom fra naturlige kilder, såsom kul og malede mineraler. Paleolitiske og neolitiske hulemalerier angiver kønrøg, rød oker (jernoxid, Fe₂O₃) og gul okker (hydreret jernoxid, Fe₂O₃· H₂O) var kendt for den forhistoriske mand. Syntetiske pigmenter kom i brug så tidligt som B.C.E. 2000. Hvidt bly blev fremstillet ved at blande bly og eddike i nærvær af kuldioxid. Egyptisk blåt (calciumkobbersilikat) kom fra glasfarvet ved hjælp af malachit eller en anden kobbermalm. Efterhånden som flere og flere pigmenter blev udviklet, blev det umuligt at holde styr på deres sammensætning.

I det 20. århundrede udviklede den internationale organisation for standardisering (ISO) standarder for egenskaber og test af pigmenter. Color Index International (CII) er et offentliggjort standardindeks, der identificerer hvert pigment i henhold til dets kemiske sammensætning. Over 27.000 pigmenter indekseres i CII-skemaet.

Et pigment er et stof, der er enten tørt eller andet uopløselig i sin flydende bærer. Et pigment i flydende former en suspension. I modsætning hertil er et farvestof enten et flydende farvestof eller andet opløses i en væske at danne en løsning. Nogle gange kan et opløseligt farvestof udfældes i et metalsaltpigment. Et pigment fremstillet af et farvestof på denne måde kaldes a søpigment (f.eks. aluminiumssø, indigosø).

Både pigmenter og farvestoffer absorberer lys for at se en bestemt farve. I modsætning hertil er luminescens en proces, hvorved et materiale udsender lys. eksempler på luminescens inkluderer morild, fluorescens, kemiluminescens og bioluminescens.

I biologi defineres udtrykket "pigment" noget anderledes, hvor et pigment henviser til ethvert farvet molekyle, der findes i en celle, uanset om det er opløseligt eller ej. Så selvom hæmoglobin, klorofyl, melanin og bilirubin (som eksempler) passer ikke til den snævre definition af pigment i videnskaben, de er biologiske pigmenter.

I dyre- og planteceller forekommer også strukturel farve. Et eksempel kan ses i sommerfuglvinger eller påfuglfjere. Pigmenter er den samme farve, uanset hvordan de ses, mens strukturelle farver afhænger af synsvinklen. Mens pigmenter farves ved selektiv absorption, er strukturelle farver resultatet af selektiv reflektion.

Pigmenter optager selektivt bølgelængder af lys. Når hvidt lys rammer et pigmentmolekyle, er der forskellige processer, der kan føre til absorption. Konjugerede systemer med dobbeltbindinger absorberer lys i nogle organiske pigmenter. Uorganiske pigmenter kan absorbere lys ved elektronoverførsel. F.eks. Absorberer vermilion lys og overfører en elektron fra svovlanionen (S^2-) til en metalkation (Hg²⁺). Opladningsoverførselskomplekserne fjerner de fleste farver af hvidt lys og reflekterer eller spreder resten tilbage for at fremstå som en bestemt farve. Pigmenter absorberer eller trækker bølgelængder og tilføjer dem ikke som selvlysende materialer.

Det spektrum af hændelseslyset påvirker udseendet af et pigment. Så for eksempel ser et pigment ikke helt den samme farve under sollys, som det ville være under lysstofrør, fordi et andet interval af bølgelængder overlades til at blive reflekteret eller spredt. Når farven på et pigment er repræsenteret, skal den laboratorielysfarve, der bruges til at måle, angives. Normalt er dette 6500 K (D65), hvilket svarer til sollysens farvetemperatur.

Nuance, mætning og andre egenskaber ved et pigment afhænger af andre forbindelser, der ledsager det i produkter, såsom bindemidler eller fyldstoffer. Hvis du f.eks. Køber en farve maling, vises den anderledes afhængigt af blandingens formulering. Et pigment vil se anderledes ud, afhængigt af om dens endelige overflade er blank, mat osv. Toksiciteten og stabiliteten af ​​et pigment påvirkes også af andre kemikalier i en pigmentsuspension. Dette er bekymringsfuldt for tatoveringsfarver og deres transportørerblandt andre applikationer. Mange pigmenter er meget giftige i deres egen ret (f.eks. blyhvidt, kromgrønt, molybdat orange, antimonhvid).

Pigmenter kan klassificeres afhængigt af om de er organiske eller uorganiske. Uorganiske pigmenter er muligvis ikke metalbaserede. Her er en liste over nogle nøglepigmenter:

• Kadmiumpigmenter: cadmium rød, cadmium gul, cadmium orange, cadmium grøn, cadmium sulfoselenid
• Krompigmenter: kromgul, viridian (kromgrøn)
• Koboltpigmenter: koboltblå, koboltfiolet, ceruleanblå, aureolin (koboltgul)
• Kobberpigmenter: azurit, egyptisk blå, malachit, Paris grøn, Han lilla, Han blå, verdigris, phthalocyanin grøn G, phthalocyanin blå BN
• Jernoxidpigmenter: rød okker, venetiansk rød, prøyssisk blå, sanguine, caput mortuum, oxid rød
• Blypigmenter: rød bly, blyhvid, cremnitz hvid, Napoli gul, bly-tin gul
• Manganpigment: manganfiolet
• Kvikksølvpigment: vermillion
• Titanpigmenter: titanium hvid, titanium sort, titanium gul, titanium beige
• Zinkpigmenter: zinkhvid, zinkferrit

• Carbon pigmenter: carbon black, elfenben sort
• Lerjord (jernoxider)
• Ultramarinpigmenter (lapis lazuli): ultramarin, ultramaringrøn

• Biologiske pigmenter: alizarin, alizarin crimson, gamboge, cochineal rød, rose madder, indigo, indisk gul, Tyrian purpur
• Ikke-biologiske organiske pigmenter: quinacridon, magenta, diarylid gul, phthalo blå, phthalo green, rød 170