The chromophores adalah unsur-unsur atom molekul bertanggungjawab untuk warna. Dalam hal ini, mereka adalah pembawa pelbagai elektron yang, setelah dirangsang oleh tenaga cahaya yang dapat dilihat, memantulkan rentang warna.
Pada tahap kimia, kromofor bertanggungjawab untuk menentukan peralihan elektronik jalur spektrum penyerapan suatu bahan. Dalam biokimia, mereka bertanggungjawab untuk penyerapan tenaga cahaya yang terlibat dalam reaksi fotokimia.
Warna Latar Belakang Latar Belakang Warna Warni
Warna yang dirasakan melalui mata manusia sesuai dengan panjang gelombang yang tidak diserap. Dengan cara ini, warna adalah akibat sinaran elektromagnetik yang dihantar.
Dalam konteks ini, kromofor mewakili bahagian molekul yang bertanggungjawab untuk penyerapan panjang gelombang dalam julat yang dapat dilihat. Apa yang mempengaruhi panjang gelombang yang dipantulkan dan dengan demikian warna elemen.
Penyerapan sinaran UV dilakukan berdasarkan panjang gelombang yang diterima oleh variasi tahap tenaga elektron dan keadaan penerimaan: teruja atau basal. Sesungguhnya, molekul memperoleh warna tertentu ketika menangkap atau menghantar panjang gelombang tertentu yang dapat dilihat.
Kumpulan kromofor
Kromofor disusun ke dalam kumpulan berfungsi yang bertanggungjawab untuk penyerapan cahaya yang dapat dilihat. Kromofor biasanya terdiri daripada ikatan ganda dan tiga Karbon-Karbon (-C = C-): seperti kumpulan karbonil, kumpulan thiocarbonyl, kumpulan etilena (-C = C-), kumpulan imino (C = N), kumpulan nitro, kumpulan nitroso (-N = O), kumpulan azo (-N = N-), kumpulan diazo (N = N), kumpulan azoksi (N = NO), kumpulan azomethine, kumpulan disulfida (-S = S-), dan cincin aromatik seperti paraquinone dan orthoquinone.
Kumpulan kromofor yang paling biasa adalah:
- Kromofor etilenik: Ar- (CH = CH) n -Ar; (n≥4)
- Kromofor Azo: -RN = NR
- Kromofor aromatik:
- Derivatif Triphenylmethane:
- Derivatif Anthraquinone
- Phthalocyanines
- Derivatif Hetero-Aromatik
Kumpulan kromofor menghadirkan elektron yang bergema pada frekuensi tertentu, yang terus menerus menangkap atau memancarkan cahaya. Setelah dilekatkan pada cincin benzena, naftalena atau antrasena, mereka meningkatkan penyerapan sinaran.
Walau bagaimanapun, bahan-bahan ini memerlukan penggabungan molekul kumpulan auxokromik, untuk memperkuat pewarnaan, memperbaiki dan memperhebatkan peranan kromofor.
Mekanisme dan fungsi
Pada peringkat atom, sinaran elektromagnetik diserap apabila transformasi elektronik berlaku di antara dua orbital dengan tahap tenaga yang berbeza.
Ketika berehat, elektron berada dalam orbit tertentu, ketika mereka menyerap tenaga, elektron menuju ke orbital yang lebih tinggi dan molekul menuju ke keadaan teruja.
Dalam proses ini terdapat perbezaan tenaga antara orbital, yang mewakili panjang gelombang yang diserap. Akibatnya, tenaga yang diserap semasa proses dibebaskan dan elektron bergerak dari teruja ke bentuk asalnya semasa rehat.
Akibatnya, tenaga ini dibebaskan dengan pelbagai cara, yang paling umum adalah dalam bentuk haba, atau dengan melepaskan tenaga melalui penyebaran sinaran elektromagnetik.
Fenomena pencahayaan ini biasa terjadi pada fosforensi dan pendarfluor, di mana molekul menyala dan memperoleh tenaga elektromagnetik, menuju ke keadaan teruja; Ketika kembali ke keadaan basal, tenaga dibebaskan melalui pelepasan foton, yaitu memancarkan cahaya.
Auxochromes
Fungsi kromofor dihubungkan dengan auxokrom. Auxokrom merupakan sekumpulan atom yang, ditambah dengan kromofor, mengubah panjang gelombang dan intensiti penyerapan, mempengaruhi cara kromofor tersebut menyerap cahaya.
Sebuah auxochrom sahaja tidak dapat menghasilkan warna, tetapi melekat pada kromofor ia memiliki kemampuan untuk memperhebatkan warnanya. Secara semula jadi auxokrom yang paling biasa adalah kumpulan hidroksil (-OH), kumpulan aldehid (-CHO), kumpulan amino (-NH2), kumpulan metil merkaptan (-SCH3) dan halogen (-F, -Cl, -Br, -Saya).
Kumpulan fungsional auxokrom mempunyai satu atau lebih pasang elektron yang tersedia yang, apabila dilekatkan pada kromofor, mengubah penyerapan panjang gelombang.
Apabila kumpulan fungsional secara langsung dihubungkan dengan sistem kromofor Pi, penyerapan dipergiatkan ketika panjang gelombang yang menangkap cahaya meningkat.
Bagaimana warnanya berubah?
Molekul mempunyai warna bergantung pada kekerapan panjang gelombang yang diserap atau dipancarkan. Semua elemen mempunyai frekuensi ciri yang disebut frekuensi semula jadi.
Apabila panjang gelombang adalah frekuensi yang serupa dengan frekuensi semula jadi objek, ia lebih mudah diserap. Sehubungan itu, proses ini dikenali sebagai resonans.
Ini adalah fenomena di mana molekul menangkap radiasi frekuensi yang serupa dengan frekuensi pergerakan elektron dalam molekulnya sendiri.
Dalam kes ini, kromofor campur tangan, elemen yang menangkap perbezaan tenaga antara orbital molekul berbeza yang berada dalam spektrum cahaya, sedemikian rupa, molekul itu kelihatan berwarna kerana menangkap warna cahaya tertentu yang dapat dilihat.
Campur tangan auxochromes menyebabkan transformasi frekuensi semula jadi kromofor, sehingga warnanya diubah, dalam banyak kes warnanya dipergiat.
Setiap auxochromium menghasilkan kesan tertentu pada kromofor, mengubah frekuensi penyerapan panjang gelombang dari pelbagai bahagian spektrum.
Permohonan
Oleh kerana kemampuannya memberikan warna pada molekul, kromofor mempunyai berbagai aplikasi dalam penghasilan pewarna untuk industri makanan dan tekstil.
Memang, pewarna mempunyai satu atau lebih kumpulan kromoforik yang menentukan warnanya. Begitu juga, ia mesti mempunyai kumpulan auokokromik yang memungkinkan berpotensi dan menetapkan warna pada elemen yang akan diwarnai.
Industri pembuatan produk pewarna mengembangkan produk tertentu berdasarkan spesifikasi tertentu. Sejumlah besar pewarna industri khas telah dibuat untuk apa jua perkara. Tahan terhadap pelbagai rawatan, termasuk pendedahan cahaya matahari yang berterusan dan pencucian yang berpanjangan atau keadaan persekitaran yang teruk.
Oleh itu, pengeluar dan perindustrian bermain dengan kombinasi kromofor dan auxokrom untuk merancang kombinasi yang memberikan pewarna intensiti dan ketahanan yang lebih tinggi dengan kos rendah.
Rujukan
- Chromophore (2017) IUPAC Compendium of Chemical Terminology - Buku Emas. Dipulihkan di: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Pengantar Kimia Organik. Universitat Jaume IDL ed. IV. Tajuk. V. Siri 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Tejedor Ascensión (2015) Industri pewarna dan pigmen. Kimia Organik Industri. Sekolah Kejuruteraan Industri Valladolid. Dipulihkan di: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Menyerap Cahaya dengan Molekul Organik. Indeks 104 Kimia. Universiti Illinois. Dipulihkan di: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Pengaruh pelembutan dengan asas asid lemak pada perubahan rona pada kain kapas 100% yang dicelup dengan pewarna reaktif yang rendah. Repositori Digital. Universiti Teknikal Utara. (Tesis).
- Reusch William (2013) Spectroscopy Terlihat dan Ultraviolet. Pertubuhan Antarabangsa IOCD untuk Sains Kimia dalam Pembangunan. Dipulihkan di: chemistry.msu.edu