بررسی رنگ و حالت الکترونی مولکولها

تاریخچه – امروزه از رنگهای طبیعی به ندرت استفاده می گردد زیرا به کمک روشهای سنیتک رنگهای ایده آلی از نظر کمی و کیفی تولید میشوند و چون ساختمان اصلی آنها را آروماتیکها تشکیل میدهند بنابراین ازذغال سنگ و نفت به عنوان مهمترین منابع طبیعی و اولیه برای آنها محسوب میشوند بیش از یک قرن است که رنگهای آلی و مصنوعی برای بشر شناخته شده است

دسته بندی	هنر و گرافیک
بازدید ها	14
فرمت فایل	doc
حجم فایل	309 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	285

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

پتاسیم بی کربنات

تاریخچه – امروزه از رنگهای طبیعی به ندرت استفاده می گردد زیرا به کمک روشهای سنیتک رنگهای ایده آلی از نظر کمی و کیفی تولید میشوند و چون ساختمان اصلی آنها را آروماتیکها تشکیل میدهند بنابراین ازذغال سنگ و نفت به عنوان مهمترین منابع طبیعی و اولیه برای آنها محسوب میشوند . بیش از یک قرن است که رنگهای آلی و مصنوعی برای بشر شناخته شده است . در سال 1856 وقتی شیمیدان 18 ساله انگلیسی به نام ویلیام هندی پرکین سعی میکرد کینون راسنتز نماید به جای محصول سفید رنگی که او انتظار داشت یک ماده بد شکل سیاه رنگ تولید نمود که برایش قابل توجه و قابل مطالعه بود . از استخراج این ماده رنگ ارغوانی زیبایی به نام ماوین بدست آمد که بر حسب تصادف کهنه نخی که در کنار میز آزمایش او قرار داشت توسط آن رنگی گردید و این ماده تا آن زمان تنها ماده رنگی بود که از واکنش شیمیایی حاصل شده و جزو رنگهای گیاهی و ظبیعی نبود و بدین سان تحول بزرگی در تهیه مواد رنگی آلی شروع گردید واکنش تهیه رنگ مزبور بصورت زیر است :

سولفوریک اسید + آنیلین

این رنگ چنانچه بعدا خواهیم دید به دلیل وجود گروه آزین ( Azine ) جزو این نوع شیمیایی میباشد ولی در آن زمان به دلیل تهیه اش از آنیلین رنگ آنیلین نامش نهادند .

پرییکن رنگ بالا را در کارخانه ای نزدیک لندن از قطران ذغال سنگ در مقیاس صنعتی تهیه نمود البته قبل از آن در آزمایشگاه از اثر پتاسیم دی کرومات و سولفوریک اسید بر آنیلین ناخالص آنرا سنتز نموده بود از انجائیکه این رنگ در رنگرزی مزایای فراوانی نسبت به دیگر رنگهای طبیعی ، از نظر روشنی و ثبات داشت در اندک زمانی توجه رنگرزها را بخود جلب نمود . پریکن و دوستانش علاوه بر تهیه رنگ بالا فرایند ساده رنگرزی با تانیک اسید را نیز ابداع کردند و بالاخره بعد از مدتها تحقیق و بررسی اولین کارخانه رنگسازی توسط او تاسیس و به مرحله تولید رسید .

از انجا که در آغاز اغلب رنگهای مصنوعی اولیه از انیلین ساخته میشدند و انیلین در آن زمان فقط از منبع قطران ذغال سنگ تهیه میشد اینگونه رنگها به رنگهای آنیلین و رنگهای قطران ذغال سنگ معروف بودند هر چند که بعضی از این رنگها از آنیلین نیز مشتق نشده بودند . امروزه کلمه رنگهای مصنوعی با سینتیک ترجیح داده میشوند زیرا دیگر امروزه رنگها لزوما از منابع اولیه ذغال سنگ تهیه نمیشوند . بلکه منابع نفتی ( نفت خام و گاز طبیعی ) بجای آن جایگزین شده و این تعویض عمدتا در اثر جایگزینی گاز ذغال با گاز طبیعی در کشورهای صنعتی انجام گرفت .

در تهیه رنگها از نظر کلی فرایند عمومی زیر دنبال میشود :

نفت

مواد اولیه (هیدروکربنهای آروماتیک) منابع طبیعی

زغال سنگ

مواد حد واسط

رنگها

فصل 1

رنگ و حالت الکترونی مولکولها

1 – رنگ

رنگ نمودی از تاثیر متقابل نور مرئی و ماده است و ماده به این ترتیب رنگی به نظر میرسد . خود پدییده دید نیز نتیجه جذب نور توسط شبکیه چشم میباشد . جذب نور سبب میشود که ساختمان پروتوئینهای چشم در اثر یکسری واکنشهای شیمیایی تغییر یابد و یک ردیف پاسخهای شیمیایی داده شود و درنتیجه ، علامت دریافت شده بوسیله عصب نوری به مغز انتقال می یابد .

تابش نور سفید به ماده بر حسب ساختمان و حالت سطحی ماده با پدیده های زیر پاسخ داده میشود :

الف : تمامی پرتوهای تابیده شده بازتاب یا پخش میگردند بدین ترتیب ماده سفید به نظر میرسد .

ب : تمامی پرتوها جذب میشوند ، ماده سیاه به نظر میرسد .

ج : قسمتی از پرتو ها بطور انتخابی جذب میشوند ماده رنگی به نظر میرسد .

باید تصریح کرد که نور سفید منتشر شده توسط خورشید تابشهای الکترو مغناطیسی در ناحیه 400 تا 800 n m را در بر میگیرد . در دو سوی طیف مرئی نور از تابشهای غیر مرئی برای چشم انسان تشکیل یافته است طول موجهای بیشتر از 800 n m نور در ناحیه زیر قرمز (I R ) و طول موجهای کمتر از 400 n m در ناحیه فرا بنفش ( U V ) قرار دارد . بنابر این رنگ هر جسم یک حالت ویژه از پدیده ای بسیار عمومی ، یعنی پدیده جذب انتخابی است .

در داخل حوزه مرئی ، نوارهای خیلی باریک طول موجها به رنگهای کاملا معین مربوط میگردند . این رنگها نه تنها از ایجاد نوری با طول موج کاملا مشخص ناشی میشوند بلکه آنها از نور سفیدی که توسط جذب پرتوی که طول موج رنگ مورد نظر را در بر نداشته باشد نیز حاصل میگردند بدین ترتیب است که بر اثر جذب « رنگهای تکمیلی » ما رنگها یاجسامی که ما را احاطه کرده اند می بینیم جدول زیر رنگهای جذب شده و دریافت شده را نسبت به طوول موج نور جذب شده نشان میدهد .

رنگ جذب شده رنگ دریافت شده طول موج دریافت شده طول موج جذب شده به n m

بنفش زرد آبی n m 435 – 400

آبی زرد 480 – 435

سبز – آبی پرتقالی ( نارنجی ) 490 – 480

آبی – سبز قرمز 500 – 490

سبز ارغوانی 560- 500

زرد – سبز بنفش 580 – 560

زرد آبی 595 – 580

نارنجی سبز – آبی 605 – 595

قرمز آبی – سبز 750 – 605

فصل 2:شیمی رنگ

بررسی مواد رنگی از نظر شیمیایی ،. بخش جالبی از شیمی کاربردی را تشکیل میدهد به شیمی رنگ معروف است . در این قسمت انواع تقسیم بندی مواد رنگی ، مواد اولیه ( Primaries ) مواد حد واسط (‌ Intermediates ) بررسی میگردد .

1 – طبقه بندی مواد رنگی

علاوه بر تقسیم بندیهای قدیمی این مواد را به مصنوعی و طبیعی ، گیاهی و غیر گیاهی ، معدنی و آلی و غیره طبقه بندی میکردند در تقسیم بندی جدید که بر اساس کاربرد رنگها متکی است این مواد بطور کلی به دو بخش عمده زییر تقسسیم بندی شده است:

I - بیگمانها ( رنگدانه ها )‌ یا بیگمنت ها ( PIGMENTS )

II - رنگها ( DYES )

اغلب رنگها موارد استفاده شان در صنایع رنگرزی نساجی اهمیت دارند در صورتی که بیگمانها در موارد غیر رنگرزی نساجی کاربرد بیشتری دارند . هر چند که بعضی مواقع آنچنان مرز مشخص بین ایندو بخش رنگ نمیتوان تقسیم نمود .

بیگمانها ( Pigments )

بیگمانها مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار میروند . بیگمان مشتمل بر مواد سیاه ، سفید و رنگی بوده که موارد استعمال زیادی از جمله رویه زدن ، پوشش دادن ( Surface Coating ) ، رنگرزی انبوه ( Mass Coloration ) و دیسپرسیون در هوا میباشد . برای رویه زدن از محلواهای آبی حاوی مواد سفت کننده مثل چسب و سایر رزین ها ، روغنهای خشک کننده ( معمولا به همراه یک یا چند حلال آلی ) ترکیبات نرم کننده ( Plastici zers ) و غیره استفاده میشود . در رنگرزی انبوه مواد پلاستیکی گوناگون ، پلاستیکها و الیاف مصنوعی گوناگون را بکار میبرند .

از آنجا که بیگمانها به صورت دیسپرس مصرف میتواند از استکل و ابعاد ذرات آنها حائز اهمیت میباشند . اغلب بیگمانها بصورت پلی مرفیک ( یعنی برای ساختن و ظاهر کردن آنها باید از مراحل مختلف گذشت ) بوده و شرایط تهیه شان باید طوری انتخاب گردد که فرمهای کریستالی با اندازه ذرات ( Partical size ) کوچک حاصل شوند در غیر اینصورت اشکالاتی در فرایند رنگ زدن به وجود خواهد آمد .

بیگمانهای اولیه و قدیمی غالبا ترکیبات معدنی بوده که منشا طبیعی داشته اند ولی چون کیفیت و خواص جالبی از خود نشان نمیدادند لذا به مرور زمان جای خود را به بیگمانهای مصنوعی و آلی دادند . نمونه هایی از بیگمانهای عمده معدنی را بصورت زیر میتوان طبقه بندی کرد :

بیگمانهای سفید :

بیگمانهای قرمز : گل آخری () سرنج ، ( pdo ) ، شنگرف ( Hgs ) و کرئمات بازی سرب

بیگمانهای زرد و نارنجی :

بیگمانهای آبی : و اولترامارین ( لاجورد )

رنگحالت الکترونی مولکولهامنابع طبیعی