発色団は、色の分子責任原子の要素です。これに関して、それらは、可視光のエネルギーによって刺激されると、色の範囲を反映するさまざまな電子のキャリアです。
化学レベルでは、発色団は、物質の吸収スペクトルのバンドの電子遷移を確立する責任があります。生化学では、それらは光化学反応に関与する光エネルギーの吸収に責任があります。
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人間の目を通して知覚される色は、吸収されない波長に対応します。このように、色は透過した電磁放射の結果です。
この文脈では、発色団は、可視範囲の波長の吸収に関与する分子の一部を表します。反射波長に影響を与える要素、つまり要素の色。
UV放射の吸収は、電子のエネルギーレベルの変化によって受信される波長と受信状態(励起状態または基底状態)に基づいて実行されます。実際、分子は、特定の可視波長を捕捉または透過すると、特定の色を取得します。
発色団
発色団は、可視光の吸収に関与する官能基に編成されています。発色団は通常、炭素-炭素の二重結合と三重結合(-C = C-)で構成されています:カルボニル基、チオカルボニル基、エチレン基(-C = C-)、イミノ基(C = N)、ニトロ基など。ニトロソ基(-N = O)、アゾ基(-N = N-)、ジアゾ基(N = N)、アゾキシ基(N = NO)、アゾメチン基、ジスルフィド基(-S = S-)、およびパラキノンやオルトキノンなどの芳香環。
最も一般的な発色団は次のとおりです。
- エチレン性発色団:Ar-(CH = CH)n -Ar; (n≥4)
- アゾ発色団:-RN = NR
- 芳香族発色団:
- トリフェニルメタンの誘導体:
- アントラキノンの誘導体
- フタロシアニン
- ヘテロ芳香族誘導体
発色団は、特定の周波数で共鳴する電子を提示し、連続的に光を捕獲または放射します。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環に結合すると、放射線の取り込みを高めます。
しかしながら、これらの物質は、発色団の役割を着色、固定および強化するために、発色団グループ分子の組み込みを必要とします。
メカニズムと機能
原子レベルでは、異なるエネルギーレベルの2つの軌道間で電子変換が発生すると、電磁放射が吸収されます。
静止しているとき、電子は特定の軌道にあり、エネルギーを吸収すると、電子はより高い軌道に移動し、分子は励起状態になります。
このプロセスでは、軌道間にエネルギー差があり、吸収された波長を表します。実際には、プロセス中に吸収されたエネルギーが解放され、電子は励起状態から静止状態の元の形に移行します。
結果として、このエネルギーはさまざまな方法で放出されますが、最も一般的なものは熱の形、または電磁放射の拡散を通じてエネルギーを放出することです。
このルミネセンス現象は、分子が光り、電磁エネルギーを取得して励起状態になるリン光および蛍光で一般的です。基底状態に戻ると、光子の放出、つまり光を放射することによってエネルギーが放出されます。
オークソクロム
発色団の機能は助色団と関連しています。助色団は、発色団と結合して、吸収の波長と強度を変更する原子のグループを構成し、前記発色団が光を吸収する方法に影響を与えます。
助色団だけでは色を生成することはできませんが、発色団に接続すると、色を強めることができます。自然界で最も一般的な助色団は、ヒドロキシル基(-OH)、アルデヒド基(-CHO)、アミノ基(-NH2)、メチルメルカプタン基(-SCH3)およびハロゲン(-F、-Cl、-Br、 -私)。
助色団の官能基には、発色団に接続されたときに波長の吸収を変更する、利用可能な電子のペアが1つ以上あります。
官能基が発色団のPiシステムと直接共役しているとき、光を捕獲する波長が増加するにつれて吸収が強化されます。
色はどのように変わりますか?
分子は、吸収または放出された波長の周波数に応じて色を持ちます。すべての要素には固有振動数と呼ばれる固有振動数があります。
波長が物体の固有周波数に近い周波数であると、吸収されやすくなります。この点で、このプロセスは共振と呼ばれます。
これは、分子が自身の分子内の電子の移動の周波数と同様の周波数の放射を捕捉する現象です。
この場合、発色団が介入します。これは、光スペクトル内にある異なる分子軌道間のエネルギー差を捕捉する要素です。このようにして、可視光の特定の色を捕捉するため、分子は着色されます。
助色団の介入により、発色団の固有振動数が変化するため、色が変更され、多くの場合、色が強調されます。
各助色クロムは発色団に特定の効果をもたらし、スペクトルの異なる部分からの波長の吸収の周波数を変更します。
応用
発色団は分子に色を付ける能力があるため、食品および繊維産業向けの着色剤の製造にさまざまな用途があります。
実際、着色剤は、色を決定する1つ以上の発色団を持っています。同様に、要素に色を付ける可能性と固定を可能にするauxochromicグループが必要です。
着色製品製造業は、特定の仕様に基づいて特定の製品を開発しています。特別な産業用着色料が無限に作成されています。日光への継続的な露出や長時間の洗浄や過酷な環境条件など、さまざまな処理に対する耐性。
したがって、製造業者および産業家は、発色団と助色団の組み合わせを試して、低コストで強度と耐性の高い着色剤を提供する組み合わせを設計します。
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