Məktəblilər üçün

Zamanla rəngini dəyişən maddələr. "Ağıllı" boyalar və piqmentlər və onların yeni məqsəd üçün istifadəsi: xrom - rəngi geri qaytarmaq qabiliyyəti. Rəngini dəyişən qablar

Termokromik boya müasir bir materialdır, onun köməyi ilə müxtəlif temperaturların təsiri altında rəngini dəyişə bilən qeyri-adi örtüklər yaradılır. Bu təsirə görə istilik həssaslığına malik birləşmələr suvenirlərin istehsalından tutmuş avtomobillərin rənglənməsinə qədər müxtəlif sənaye sahələrində geniş tətbiq tapmışdır.

Aktiv maddənin xüsusiyyətləri

Tərkibindəki aktiv maddə termoxrom piqmentdir. Rəng dəyişikliyi ilə müşayiət olunan örtükün istiləşmə və ya soyumağa reaksiyasını təmin edən odur. Temperatur dalğalanmalarının amplitudası 15-70 ° C-dir.

Reaksiyanın başladığı dəyər hər bir xüsusi kompozisiya üçün fərdi.

KATO_Katosha - Buqələmun Saçları (PRAVANA VIVIDS Əhval Rəngi)

PRAVANA VIVIDS Mood Color, temperaturdan asılı olaraq saçınızın rəngini dəyişən dünyada ilk piqmentdir. BU...

Termokromik piqmentlər materialda mikrokapsüllərə qapalı maye kristallar şəklində olur ki, bu da onları müxtəlif məhlullarla, məsələn, yağ, rezin və ya akril əsaslı boyalarla qarışdırmağa imkan verir. Aktiv maddə ümumiyyətlə rəngləmənin ümumi kütləsinin 5-30% -ni təşkil edir vəsait; bu rəqəm istənilən nəticədən asılıdır.

Termal boyaların növləri

Termokromik birləşmələr iki qrupa bölünür:

qaytarıla bilən,
dönməz.

Birincisi, geri çevrilən vizual effekt verən örtükləri əhatə edir, yəni temperatur normallaşdıqda kölgəni dəyişdirə və orijinal vəziyyətinə qayıda bilər. Bu "hiylə" dəfələrlə təkrarlanır.

İkinci halda, boya bir dəfə rəngini dəyişir və nəhayət, örtük artıq istiyə və ya soyuğa reaksiya verməyəcəkdir.

İstifadə sahələri

Təkrarlanan termoxrom mürəkkəblər "birdəfəlik" həmkarlarından daha geniş istifadə olunur. Bu materiallar avtomobillərini xarici dizaynda orijinal etmək istəyən avtomobil sahibləri arasında yüksək populyarlıq qazanmışdır.

Avtomobil örtüyü

İstiliyə həssas boya eksperimentləri sevənlər və avtomobil baxımı ilə yaradıcılıqla məşğul olanlar üçün bir lütfdür. Hər kəs öz dəmir atına öz əlləri ilə yeni maraqlı obraz yarada bilər, çünki rəngini dəyişən boya ilə işləmək çətin deyil. Hətta adi bir boya fırçası və ya rulonla tətbiq oluna bilər, baxmayaraq ki, avtomobil gövdəsini rəngləmək üçün ən yaxşı seçim, əlbəttə ki, bir boya çiləyicisidir.

Termoxrom material yalnız dekorasiyanın vurğulanması ola bilməz, həm də mühüm praktik funksiyaya malikdir: əgər qızdırıldıqda avtomobilin örtüyü ağ və ya başqa bir işıq kölgəsi alırsa, isti havada bədən günəş şüalarını əks etdirə və günəş işığını əks etdirə bilər. səthi maşın daha az qızdıracaq.

Mürəkkəb vizual effekt yaratmaq üçün aşağıdakı texnikadan istifadə edə bilərsiniz: müxtəlif temperatur hədləri olan birləşmələrdən istifadə edərək, avtomobili bir neçə qat termal boya ilə rəngləyin. Necə təmizləmək evdə köhnə boyadan divar? Bir trafaret ilə hazırlanmış və ya əl ilə çəkilmiş rəsmlər (rəssamın əsərləri varsa) "sehrli" əlavə etməyə kömək edəcəkdir.

Temperaturdan asılı olaraq rəng dəyişən boyalar,? Dizaynı üçün termohəssas boyalardan məharətlə istifadə edilən bir avtomobil, sadəcə olaraq, digər avtomobillərin axınında diqqətdən kənarda qala bilməz!

Avtomobilinizi bəzəmək fürsətindən zövq alarkən, hələ də bilməlisiniz ki, termokromik boya da bəzi çatışmazlıqlara malikdir:

aşağı işıq müqaviməti: avtomobil gövdəsinin örtüyünü ultrabənövşəyi radiasiyanın dağıdıcı təsirlərindən qorumaq üçün xüsusi bir lak təbəqəsi tətbiq etməli və dayanacağı çardaqla təchiz etməli olacaqsınız (ən yaxşı seçim qarajdır);
mexaniki zədələnmə halında maşının tamamilə yenidən rənglənməsi tələb olunacaq;
daimi rəngə malik olmayan avtomobilin qeydiyyatında çətinliklər;
termohəssas boya- bahalı material.

Rəngini dəyişən qablar

Çay və ya qəhvə fincanı, isti içki içərisinə girəndə məzəli bir yazı və ya rəsm görünən yaxşı bir yaddaqalan hədiyyədir. Yaranan naxışlı qəlyanaltı boşqab masa tərtibatında maraqlı bir detaldır. Rəngini temperaturdan boyaya dəyişən boya?

Sıyıq və ya süd çox isti olduqda vizual siqnal verən müxtəlif uşaq yeməkləri gənc anaların gündəlik həyatında faydalı bir şeydir.

Əhəmiyyətli: termokromik boyalarda zəhərli maddələr yoxdur və bu materiallarla boyanmış qablar sağlamlıq üçün təhlükəsizdir.

geyim

Toxuculuq sənayesində temperaturdan asılı olaraq rəngini dəyişən birləşmələrdən də istifadə olunur. Beləliklə, bədənə geyilən düz bir köynək görünən moda çapı ilə təəccübləndirə bilər və cins şalvarlarda qəşəng bir naxış və ya etiket görünəcəkdir.

Suvenirlər və dekor elementləri

Bu sənayedə termoxrom materialların istifadəsi üçün qeyri-adi geniş imkanlar açılır: Milad ağacı bəzəkləri və çələnglər, digər bayram əşyaları, orijinal lampalar və şamdanlar, açar üzüklər, hədiyyə dəftərxana ləvazimatı və s. Ən yaxşısı odur ki, bir çox şeyi öz əllərinizlə edə və rəngləyə bilərsiniz, məsələn, bir şəkil çəkmək və ya "sirr" ilə bir panel yaratmaq.

Çap məhsulları

Vizit kartları isti əllərin toxunmasından, reklam broşuralarından və ya ətirləri təbliğ edən jurnallardan (səhifəni ovuşdurur!), Uşaq şəkilli kitablardan, açıqcalardan "canlanır" - bütün bunlar çox vaxt istiliyə həssas birləşmələrdən istifadə etməklə hazırlanır, çünki onların rəng palitrası kifayət qədərdir. zəngin.

Ümumiyyətlə, hər kəs gündəlik həyatda bu qeyri-adi materialların orijinal istifadəsini təkbaşına tapa bilər, təxəyyül nümayiş etdirərək bir az səy göstərə bilər.

Əlavə informasiya:

Termokromik boyanın başqa bir üstünlüyü qiymətdir. Bu materialın xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq olduqca aşağıdır (uzun müddət davam edən 25 qramlıq bir banka üçün 1500 rubl). Bu cür həllər müştəriləri cəlb edir və əla reklam hiyləsidir.

+ 20 dərəcədən aşağı - maddəni sərinləşdirici içkilər üçün istifadə ediləcək qablara tətbiq etmək üçün.
+ 29 ... + 31 dərəcə - bədən istiliyinə məruz qaldıqda (toxunduqda) rəngini dəyişəcək səthlər üçün uyğundur. Bu effektin istifadəsi reklamda, köynəklərdə, jurnallarda və broşürlərdə geniş istifadə olunur.
+ 43 dərəcədən yuxarı - isti temperaturla qarşılıqlı təsir göstərəcək məhsullar üçün nəzərdə tutulmuş materiallar (isti içkilər üçün qablar). Bu vəziyyətdə rəng dəyişikliyinin təsiri yalnız dekorativ deyil, həm də xəbərdarlıq funksiyasını yerinə yetirir.

Kupalar üzərində rəsm çəkmək üçün +20 dərəcədən aşağı bir maneə ilə termoxrom boya istifadə edin.

Adətən termoxrom piqmentlər zəhərlidir və yalnız məhdud dərəcədə istifadə olunur, lakin The Unseen-in tərtibatçıları oxşar, lakin zərərsiz maddələr tapıb sintez etməklə bu problemdən xilas ola biliblər. Evdə boya rəngini necə dəyişdirmək olar? Temperaturun dəyişməsi bu molekulları udulmuş radiasiyanın spektrini dəyişdirərək bu və ya digər fəza uyğunluğu almağa məcbur edir.

Kitdəki xüsusi boyadan asılı olaraq, bu, müxtəlif temperaturlarda baş verə bilər. Məsələn, "soyuq" mavi və ağ 15 ° C ətrafında, "isti" qırmızı və qara - 31 ° C-də bir-birinə çevrilir.

Bocker müxtəlif temperatur diapazonlarında rəngini dəyişən bir neçə rəngləndirici hazırlamışdır. Keçid nöqtələri otaq və açıq hava temperaturu arasındakı keçidə uyğundur və ya insan bədəninin istiliyinə uyğundur. Hazırlanmış formulalar arasında isti havanın təsiri ilə rəngini qırmızıya dəyişən qara boya, qaradan ağa, gümüşdən solğun maviyə, mavidən ağa və qaradan sarıya dəyişən rənglər var.

Mürəkkəb vizual effekt yaratmaq üçün aşağıdakı texnikadan istifadə edə bilərsiniz: müxtəlif temperatur hədləri olan birləşmələrdən istifadə edərək, avtomobili bir neçə qat termal boya ilə rəngləyin. Bir trafaret ilə hazırlanmış və ya əl ilə çəkilmiş rəsmlər (rəssamın əsərləri varsa) "sehrli" əlavə etməyə kömək edəcəkdir. Dizaynı üçün termohəssas boyalardan məharətlə istifadə edilən bir avtomobil, sadəcə olaraq, digər avtomobillərin axınında diqqətdən kənarda qala bilməz!

Ancaq hətta promo videolardakı ilk nümunələr belə bir saç boyasından istifadənin təsirini təsəvvür etməyə imkan verir. Qıvrımlar - saç qurutma maşınının temperaturunun təsiri altında saçları üfürən zaman kölgələri qaranlıq, demək olar ki, qaradan bir az qırmızımtıl parıltı ilə parlaq qırmızıya və hətta açıq qırmızıya dəyişdirin.
Kifayət qədər maraqlı görünür. Bundan əlavə, boyanın yaradıcıları onun maksimum təhlükəsizliyini vəd edirlər: bu gün satılan adi saç boyalarından daha zərərli olmayacaq.

Qida sənayesində termoxrom (termosensitiv) boyalar çox populyardır. Belə bir boya ilə örtülmüş və məhsulun üzərinə qoyulmuş şəkil istehlakçıya məhsulun istənilən temperatur diapazonuna, məsələn, soyuducuda və ya sobada olub-olmaması barədə məlumat verir. Termokromik boya pivə, spirtli içkilər (şüşə, etiket, stiker və s.) istehsalçıları tərəfindən də istifadə olunur, burada içkinin soyudulduğunu bildirir, keramika qabların (stəkanlar, stəkanlar, boşqablar) istehsalında istifadə olunur. müxtəlif növ plastik PP, PVC, ABS, silikon kauçuk və enjeksiyon qəlibləri, ekstruziya, ofset, ekran çapı, ipək ekran çapı, fleksoqrafiya üçün digər şəffaf və ya şəffaf plastik materiallarda.

Rəng amillərinin təyini. Kimya baxımından rəng nədir? Rəngin kimyəvi mahiyyətini bilik olmadan nəzərdən keçirmək mümkün deyil. fiziki xassələri görünən işıq. Biz böyük ingilis fiziki İ.Nyutona borcluyuq ki, o, ağın parçalanması hadisəsini rəng spektrinin şüaları toplusuna izah etmişdir. Hər dalğa uzunluğu bu dalğaların daşıdığı müəyyən enerjiyə uyğundur. Hər hansı bir maddənin rəngi verilmiş şüalanmada enerjisi üstünlük təşkil edən dalğa uzunluğu ilə müəyyən edilir. Göyün rəngi günəş işığının gözlərimizə nə qədər çatmasından asılıdır. Qısa dalğa uzunluğunun şüaları (mavi) hava qazlarının molekullarından əks olunur və səpələnir. Gözümüz onları qəbul edir və səmanın rəngini müəyyən edir - mavi, açıq mavi (cədvəl 3.).

Eyni şey rəngli maddələrə də aiddir. Bir maddə müəyyən dalğa uzunluğunun şüalarını əks etdirirsə, o zaman rənglidir. Bütün spektrin işıq dalğalarının enerjisi bərabər şəkildə udulursa və ya əks olunursa, maddə qara və ya ağ görünür. İnsan gözündə optik sistem var: lens və şüşə bədən. Gözün tor qişasına işığa həssas elementlər daxildir: konuslar və çubuqlar. Konuslar sayəsində rəngləri ayırd edirik.

Cədvəl 3. Spektrin görünən hissəsində bir udma zolağına malik maddələrin rəngi

Beləliklə, rəng dediyimiz iki fiziki-kimyəvi hadisənin nəticəsidir: işığın maddənin molekulları ilə qarşılıqlı təsiri və maddədən gələn dalğaların gözün tor qişasına təsiri. Belə ki, birinci amil rəng formalaşması - işıq.

Aşağıdakı nümunələri nəzərdən keçirin, ikinci amil- maddələrin quruluşu.

Metallar kristal quruluşa malikdir, atomların və elektronların nizamlı bir quruluşuna malikdirlər. Rəng elektronların hərəkətliliyi ilə bağlıdır. Metalları işıqlandırarkən əksetmə üstünlük təşkil edir, rəngləri əks etdirdikləri dalğa uzunluğundan asılıdır. Ağ parıltı demək olar ki, bütün görünən şüaların vahid əks olunması ilə bağlıdır. Bu alüminium və sinkin rəngidir. Qızıl açıq mavi, mavi və bənövşəyi şüaları udduğu üçün qırmızımtıl sarı rəngdədir. Mis də qırmızımtıl rəngə malikdir. Maqnezium tozu qaradır, yəni bu maddə şüaların bütün spektrini udur.

Sonrakı, üçüncü rəng görünüş faktoru maddələrin ion vəziyyətidir. Rəng də rəngli hissəciklərin ətrafındakı mühitdən asılıdır. Məhluldakı kationlar və anionlar ionlara təsir edən bir həlledicinin qabığı ilə əhatə olunmuşdur.

Rəngsizləşməyə təsir edən amillər kimyəvi maddələr. Çuğundur suyu məhluluna (moruq rəngi) aşağıdakı maddələrin əlavə edilməsi ilə sadə təcrübə apararkən: sirkə turşusu; qələvi məhlulu və ya su, nəticədə çuğundur məhlulunun rənginin dəyişməsini müşahidə edə bilərsiniz. Birinci halda turş mühit çuğundur məhlulunun rəngini bənövşəyi rəngə çevirir, ikinci təcrübədə qələvi mühit məhlulun rəngini göyə dəyişir, suyun (neytral mühit) əlavə edilməsi isə rəng dəyişikliyinə səbəb olmur.

Kimyaçılar qələvi mühitin - fenolftaleinin təyini üçün göstəricini bilirlər. Qələvi məhlulların rəngini qırmızıya dəyişir. Tarixi bir fakt, dəmir ionunun kalium tiosiyanat ilə əhatə olunduğu zaman onun rənginin qanlı rəngə çevrilməsi ilə əlaqələndirilir. 1720-ci ildə I Pyotrun siyasi əleyhdarları Sankt-Peterburq kafedrallarından birində "möcüzə" təşkil etdilər - Tanrı Anasının ikonu göz yaşları tökməyə başladı və bu, Pyotrun məzhəbini bəyənməməsinin əlaməti olaraq şərh edildi. islahatlar. I Pyotr nişanı diqqətlə araşdırdı və şübhəli bir şey gördü: ikonanın gözündə kiçik dəliklər tapdı. O, göz yaşlarının mənbəyini də tapıb: bu, qan-qırmızı rəngə malik olan dəmir tiosiyanat məhlulu ilə isladılmış süngər idi. Çəki süngərə bərabər şəkildə basılır, damcıları işarədəki deşikdən sıxır. "Bu, gözəl göz yaşlarının mənbəyidir" dedi imperator.

Kimyəvi maddələr bizi hər tərəfdən əhatə edən təbiətin bir hissəsidir. Heyvanların və yaşıl yarpaqların qanı oxşar strukturları ehtiva edir, lakin qanda dəmir ionları - Fe və bitkilər - Mg var. Bu rəng təmin edir: qırmızı və yaşıl. Yeri gəlmişkən, "mavi qan" deyimi dərin dəniz heyvanları üçün doğrudur, onların qanında dəmir əvəzinə vanadium var. Eyni şəkildə, oksigenin az olduğu yerlərdə böyüyən yosunlar da mavi rəngdədir.

Xlorofilli bitkilər orqanomaqnezium maddələri əmələ gətirə və işığın enerjisindən istifadə edə bilirlər. Fotosintetik bitkilərin rəngi yaşıldır.

Tərkibində dəmir olan qan hemoglobini bədəndə oksigeni daşımaq üçün istifadə olunur. Oksigenli hemoglobin qanı parlaq qırmızı edir, oksigensiz isə qanı qaraldır.

Rəngin fiziki-kimyəvi təbiəti ilə bağlı aşağıdakı nəticələr çıxarmaq lazımdır:

Rəngin formalaşmasında ilk amil işıqdır;

İkinci amil maddələrin kimyəvi quruluşudur;

Rəngin görünüşündə üçüncü amil kimyəvi maddələrin ion vəziyyətidir, rəng rəngli hissəciklərin ətrafındakı mühitdən asılıdır.

4.2. Boya kimyası .

Rəngin harmoniyası dizayn sənətinin tərkib hissələrindən biridir. Ən qədim boyalar kömür, təbaşir, gil, cinnabar və mis asetat (mis başlıq) kimi bəzi duzlar idi. Boyalar və boyalar rəssamlar, dekorativlər və tekstil işçiləri tərəfindən istifadə olunur.

İlk boyaların - qeyri-üzvi piqmentlərin istifadəsi daş dövrünə təsadüf edir. İbtidai insanlar bədəni, müxtəlif məişət əşyalarını və paltarları rəngləmək üçün boyalı təbii minerallardan istifadə edirdilər. Mağaralardakı gözəl rəsmlər yüzlərlə əsrlər boyu yaradıcılarından sağ qalaraq bu günə qədər sağ qalmışdır. Həmişə insanların gücünün və sərvətinin simvolu olan nəcib metallarla birlikdə rəngli minerallardır. Bəşəriyyətin inkişafı ilə boyalara ehtiyac daha da artdı.

X əsrdə. Eramızdan əvvəl, Aralıq dənizinin dibində Tire (qədim Finikiya) şəhəri yaxınlığında iynə ilbizləri tutdular. Qullar günbəgün bu ilbizlər üçün dənizə dalırdılar. Digər qullar onları sıxaraq, duzla ovuşdurdular və bir çox əməliyyatdan ibarət olan əlavə emallara məruz qaldılar. Çıxarılan maddə əvvəlcə ağ və ya solğun sarı idi, lakin havanın və günəş işığının təsiri altında tədricən limon sarısına, sonra yaşıllaşdı və nəhayət, möhtəşəm bənövşəyi-qırmızı rəng aldı. Qəbul edildi bənövşəyi bir neçə əsr boyu bütün boyalar arasında ən qiymətlisi idi. O, o zaman güc simvolu idi - bənövşəyi rəngə boyanmış paltar geymək hüququ hökmdarların və onlara ən yaxın olan zadəganların imtiyazı idi. Yalnız bir rəngləmə kvadrat metr bu yolla əldə edilən parça boyası çox baha idi. Həqiqətən, bir qram bənövşəyi əldə etmək üçün 10.000 ilbiz emal etmək lazım idi!

Tir qullarının yorucu əməyi tarixdə bu cür yeganə nümunə deyil. Bir neçə yüz ildən sonra indiqo- Indigofera tinctiria bitkisindən əldə edilən bənövşəyi-mavi boya əsas mənbələr Britaniya Şərqi Hindistan Şirkəti üçün mənfəət. Şərqi Hindistan şirkətinin gəmiləri hər il 6 milyon kiloqramdan 9 milyon kiloqrama qədər bu qiymətli boyanı dünyanın hər yerinə çatdırırdı. Əvvəllər yelkənləri rəngləyirdilər, indi - jeans.

İndiki vaxtda bütün rəng və çalarlarda müasir ucuz və eyni zamanda parlaq boyaların istehsalı artıq nə qulların, nə də müstəmləkə əhalisinin zəhmətini tələb etmir. Onlar, o cümlədən bənövşəyi və indiqo, kimya zavodlarında istehsal olunur. Bununla belə, bənövşəyi və indiqo əvvəlki şöhrətini itirib. Onlar daha çox işığa davamlı sintetik boyalarla əvəz olundu, onların geniş seçimi indi bizdə var.

İndiki uğura gedən yol bir çox kimyaçı alimlərin əməyi sayəsində açıldı. 1826, 1840 və 1841-ci illərdə Unferdorben, Fritzsche və Zinin indiqodan müstəqil olaraq anilin əldə etdilər. 1834-cü ildə Runge kömür qatranında anilin, eyni ildə fenol və bir az sonra kömür qatranından ilk rəngləndirici kəşf etdi. rozolik turşu bənövşəyi rəng verir.

1856-cı ildə 18 yaşlı kimyaçı Perkin, ev laboratoriyasında tətil zamanı işləyərkən, xinin sintez etmək üçün uğursuz cəhddən sonra gözlənilmədən parlaq qırmızı-bənövşəyi boya aldı - hərəkət edir... Perkin atası və qardaşı ilə birlikdə şirkət qurdu və bir il sonra fabrik miqyasında bənövşəyi ağacların istehsalını təşkil etdi. Beləliklə, Perkin anilin boya sənayesinin yaradılmasının əsasını qoydu.

1868-ci ildə Grebe və Libermann sirri açdılar alizarin- kök kökündən çıxarılan qırmızı boya. Sonra sintezlər izlədi eozin və Bayer və Caro tərəfindən digər ftaleik boyalar və E. Fişer və O. Fişer tərəfindən antrasen boyalarının strukturunun deşifr edilməsi. XIX əsrin sonlarında. bu nailiyyətlər Gaimann və digər kimyaçılar tərəfindən işlənib hazırlanmış üsula uyğun olaraq indiqonun sintezinin sənayeyə daxil edilməsi ilə taclandı.

Boya və lak sənayesinin inkişafında alman kimyaçılarının böyük xidmətləri. Artıq 1911-ci ildə alman firmaları 22.000 ton sintetik indiqo ixrac edirdi. Onlar eyni vaxtda 1500 ton ucuz sintetik alizarin buraxmaqla yanaşı, təbii alizarini demək olar ki, tamamilə əvəz etdilər, bu da kök ağacı yetişdirilməsinin kəskin azalmasına səbəb oldu.

Ağ işıqla işıqlandırılan maddələr niyə bu və ya digər rəng alır? Fakt budur ki, boyadan keçərkən işıq onun molekulları tərəfindən udulur. Boyaların molekulyar quruluşu elədir ki, işıq seçici şəkildə udulur. Boya molekulu yalnız ona xas olan və ağ işığı təşkil edən şüaları - spektr xətlərini "seçir". Rənglərin bəzilərini itirərək, hadisə şüası tamamlayıcı rənglər adlanan rənglərlə rənglənir (yaşıl - qırmızı, sarı - bənövşəyi, mavi - narıncı) Məsələn, qırmızının itirilməsi yaşıl rəngə boyanmağa səbəb olacaqdır.

Maddənin udulma spektri nədən asılıdır? Qarşımızda boya ilə bağlı formula var sadə quruluş: Dəqiqdir kimyəvi adı- n, n "-dimetilaminoazobenzensulfonat natrium. Bu maddə bir göstərici kimi istifadə olunur, sonra başqa adlanırdı - metil narıncı... Lakin bu boya boyama üçün uyğun deyil, çünki turşunun əlavə edilməsi sarı rəngi qırmızıya çevirir. Təsadüfi deyil ki, üzvi boyalar mürəkkəb quruluşa malikdir. Bir çox kimyaçıların araşdırmaları birləşmənin rəngi ilə quruluşu arasında əlaqə yaratmağa imkan verdi. Boya molekulunun əsası və ya nüvəsi, bir qayda olaraq, halqa quruluşunu təşkil edir. Rəng daşıyıcıları - xromoforlar - ona əlavə edilməlidir. Bunlar həmişə doymamış qruplardır:

CH = CH - etilen qrupu;

C = O - karbonil qrupu (okso qrupu, keto qrupu);

N = N - azo qrupu;

N = O - nitrozo qrupu;

NO2 nitro qrupudur.

Nüvə və xromofor qrupları birlikdə rəngli bir sistem - bir xromogen təşkil edir. Əksər hallarda yalnız bir xromoforun olması hələ rəng vermir. Məsələn, narıncı molekulda b-karotin- kök boyası - 11 qoşa bağ ehtiva edir. Bundan əlavə, rəng xromoforların tam olaraq necə yerləşdiyindən və bir-birinə bağlı olduğundan asılıdır. Rəngi artırmaq, kölgəsini dərinləşdirmək və boyanmanın daha sabitliyinə nail olmaq üçün nüvəyə xromoforla əlavə qruplar, aukoxromlar əlavə edilməlidir. Bunlara, ilk növbədə, hidroksil qrupu OH və amin qrupu NH2 daxildir ki, bunlar təkcə rəngə təsir etmir, həm də turşu və ya əsas təbiətinə görə boyanın lifə yaxınlığını artırır. Müasir elektron xromatiklik nəzəriyyəsi rəngi boya molekulunun elektron buludunun işığı ilə qarşılıqlı təsirinin nəticəsi hesab edir. Molekulun udma spektri onun xromofor və auksokromofor qruplarının olması ilə təyin olunan parametrlərindən asılıdır.

Fosforlar. Adi boyalar udulmuş işığı insan gözünə görünməyən infraqırmızı şüa kimi səpələyir. Bununla belə, xarici enerji hesabına həyəcanlandıqdan sonra yenidən həyəcanlanmamış vəziyyətə qayıdaraq görünən rəngli şüalar buraxa bilən molekullar var. Bunlar fosforlardır. Onların parıltısı üçün tələb olunan enerji kimyəvi ("fosforlar"), mexaniki ("triboluminoforlar"), elektrik ("elektrolüminoforlar") və ya işıq ("fotolüminoforlar"), həmçinin radiasiyanın təsiri altında ola bilər.

Təbiətdə fosforlu fosforlar mövcuddur. Luminescence havada bir maddənin yavaş oksidləşməsi səbəbindən baş verə bilər (məsələn, ağ fosfor, bəzi həşəratlarda, mikroblarda, göbələklərdə, balıqlarda lusiferin). Bu cür maddələr oksidləşdirici maddə (atmosfer oksigeni) olmadan parılmır. Bəzi maddələr sürtünmə və ya silkələnmə nəticəsində parlaya bilər (məsələn, kristal xelidonin, manqanla aktivləşdirilmiş bəzi sulfidlər və s.). Bu parıltı tribolüminesans adlanır. Radiasiya və ya gözə görünməyən rentgen şüalarının iştirakı ilə parlayan maddələr daimi parıltı ilə formulalar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Radioaktiv bir maddə olaraq parafin, məsələn, molekullarında adi hidrogen atomlarının bir hissəsi (protium) çox ağır radioaktiv hidrogen (tritium) atomları ilə əvəz olunur. Tərkibində radioaktiv elementlərin olması səbəbindən belə görünən işıq mənbələri sağlamlıq üçün təhlükəlidir. Elektroluminoforlar işıqlandırma mühəndisliyində geniş istifadə olunur.

Bununla belə, fosfor boyaları kimi istifadə olunan qeyri-üzvi və ya üzvi fotolüminoforlardır. Molekullarının həyəcanının saxlanma vaxtından asılı olaraq, fosforlar qaranlıqda bir neçə saatlıq bir həyəcan vaxtında parlaya bilər (bir çox belə parlaq oyuncaqlar satılır) və ya qısa müddətdə fosforlar sadəcə xarakterik rəngə çevrilir. UV radiasiyasını aktiv şəkildə udan belə fosforlar xüsusi maraq doğurur. Belə fosforlarla rənglənmiş paltarlar günəşdə parlaq şəkildə "yanır". Fövqəladə Hallar Nazirliyinin əməkdaşlarının qırmızı paltarları hətta dumanda belə kilometrlərlə uzaqdan görünür. Parlaq boyalar yol nişanları və reklamlarda, xilasedici qayıqlarda istifadə olunur. Ancaq bu cür fosforlar üçün gözlənilməz istifadələr də var.

UV qorunması. Bazarda insanları zərərli ultrabənövşəyi şüalardan qoruyan çoxlu kosmetik vasitələr var, məsələn, günəşdən qoruyan kremlər. Bu məhsulların əsas aktiv komponentləri ultrabənövşəyi uduculardır - zərərli sərt radiasiyanı udan eyni fosforlardır.

Ancaq ultrabənövşəyi şüalardan qorunmaq üçün təkcə insan orqanizmi deyil. UV absorberləri - işıq stabilizatorları - polimerləri qorumaq üçün geniş istifadə olunur. Məsələn, Tinuvin. Həyəcansız vəziyyətdə hidroksil qrupunun hidrogeni ilə ona ən yaxın olan azot atomu arasında sabit hidrogen rabitəsi yaranır. Onun sabitliyi sabit altıbucaqlının əmələ gəlməsi ilə bağlıdır. UV radiasiyasının bir kvantının udulması bu halqanın məhv edilməsi üçün kifayətdir. Bərpa edildikdə, enerji yayılır, lakin bu, artıq zərərli ultrabənövşəyi deyil, təhlükəsiz infraqırmızı radiasiyadır. (Təsir altında olan bütün metal əşyaların səthi mühitçökür. Onların qorunması rəngli piqmentlərlə ən təsirli olur: alüminium tozu, sink tozu, qırmızı qurğuşun, xrom oksidi).

Optik işıqlandırıcılar. Hər biriniz diqqət yetirmisiniz ki, diskotekada xüsusi işıq yandırıldıqda insanların ağ köynəkləri və koftaları mavi rəngdə parlamağa başlayır. Bir vərəq ağ kağız daha da parlaq olacaq. Bu o deməkdir ki, paltarınızın parçasına və kağıza xüsusi fosforlar - optik işıqlandırıcılar əlavə edilib. Onların hərəkəti paltarları ağartmaq üçün əvvəllər yuyulma zamanı suya əlavə edilən adi "mavi"nin hərəkətinə bənzəyir. Bu gün ağartma məqsədi ilə yuyucu tozların tərkibinə parçalara mavi floresan verən maddələr daxil edilir.

Sarıya tamamlayıcı, mavi toxumanın sarılığını "öldürür". Eyni şeyi UV radiasiyasını mavi radiasiyaya çevirən bir fosfor edir. Eyni zamanda, materialı ultrabənövşəyi radiasiyadan qoruyur.

İstixana filmləri üçün fosfor. Adi istixana plastik filmi artıq köhnəlib (yeri gəlmişkən, "istixana effekti" UB və görünən şüaların polietilen təbəqəsindən praktiki olaraq itkisiz keçməsi və polietilenin torpaq səthindən istilik infraqırmızı şüaları üçün şəffaf olmaması ilə əlaqələndirilir) . Günəşdə qırmızı rəngdə parlayan yeni fotokonversiya filmləri var. O, yaşıl, mavi və ultrabənövşəyi radiasiyanı qırmızıya çevirən Avropa oksidləri əsasında sintez edilmiş xüsusi fosfor yayır. Təbii ki, bu çox gözəldir, söhbət gözəllikdən getmir.

İnkişafın ilkin mərhələsindəki bir bitki yaşıl kütlə (yarpaqlar) yaratmaq üçün çox miqdarda qırmızı tələb edir. Fosfor məhz bu məqsədlə xidmət edir. UV radiasiyasının istənilən qırmızı rəngə mərhələli çevrilməsini təmin edən kompleks bir quruluşa malikdir. Buna görə də, bitkilərin yarpaqlarına düşən işıqda qırmızının miqdarı bir neçə dəfə artır ki, bu da istixana bitkilərinin məhsuldarlığının artmasına səbəb olur. Doğrudur, meyvələrin yetişmə vaxtı gəldikdə, belə bir film mavi ilə əvəz edilməlidir. Əksinə, qırmızı şüaları udur. Yarpaqlar böyüməyi dayandırır, bitkinin bütün enerjisi meyvənin böyüməsinə yönəlir.

İtirilmiş çay. 1 q Radomin 6G 100.000 L suda həll edildikdə belə flüoresan aydın görünür. Yeraltı su axınlarının istiqamətini müəyyən etmək üçün fosforların əhəmiyyətsiz konsentrasiyalarda aşkarlanması qeyri-adi dərəcədə asan olması qabiliyyətindən istifadə olunur. Məsələn, Dunay “yoxa çıxması” probleminin həlli nümunəsidir. Bu çayın yuxarı axarında, İmmedingen dəmir yolu stansiyası yaxınlığında Dunay suyunun çox hissəsi boş əhəngdaşı qayalarında itir. 1877-ci ildə suyun hərəkət istiqamətini müəyyən etmək üçün bu stansiyanın yaxınlığından Dunay çayına 10 kq flüoresan tökdülər. 60 saatdan sonra, yerləşdirilən yazılardan biri kiçik bir çayda fərqli bir flüoresan aşkar etdi. Hal-hazırda, fosforların bu xüsusiyyəti təhlükəli sənayelərin sızması və tullantılarının ekoloji yoxlamalarında çox faydalı olduğunu sübut etdi. Sənədlərin və nəhayət, əskinasların fosfor çapının mühafizə sistemi haqqında da unutmayaq.

Kvant nöqtələri. Mikroorqanizmlər tərəfindən udulan fosfor nanohissəcikləri (kvant nöqtələri). qida mühiti, canlı orqanizmdə onların hərəkətini və inkişafını izləməyə imkan verir. Belə hissəciklərin bədxassəli hüceyrələr tərəfindən selektiv şəkildə mənimsənilməsi artıq erkən mərhələdə xərçəng və digər xəstəliklərin diaqnostikasında istifadə olunur.

Yuxarıda təsvir edilənlərə əlavə olaraq, bir çox maraqlı boyalar var. Məsələn, ultrabənövşəyi şüalanmanın dozasının artması, temperaturun artması və elektrik sahəsinin təsiri ilə rəngini dəyişən fotoxrom boyalar işlənib hazırlanmışdır. Yansıtılan və ötürülən işıqda filmləri fərqli rəngləndirən boyalar var. Çox qatlı mirvari piqmentlərlə müdaxilə rənglənməsi, holoqrafik rəngləmə, maye kristal strukturların istifadəsi, rəqəmsal çap və daha çox şey haqqında uzun məqalə yazmaq olar.

Xromofor molekullarının yaradılması üçün əsas qaydaların məlum olmasına baxmayaraq, yeni boyanın kəşfi hətta indiki vaxtda bəzən təsadüf nəticəsində baş verir. Boyaların texnologiyası kimya, fiziologiya və incəsənətdir.

5. Rəng qavrayışının əsas nümunələri:

Müxtəlif dizaynlardakı nasazlıqlardan yaranan zərəri minimuma endirməyin yeni yolu, kritik hala gəlməmişdən əvvəl zədələri aşkar etmək üçün təkmilləşdirilmiş metodların işlənib hazırlanmasıdır. Və zədələndikdə rəngini dəyişən materiallar bu işdə köməyə gələ bilər.

Şəffaf polimer qatranına xüsusi nanohissəciklərin əlavə edilməsi zədələndikdə və ya vəziyyəti məhv olmağa yaxın olduqda rəngini dəyişən “ağıllı” material yaradır. Belə materiallar "dəyişkən xarakterli materiallar" adlanır (ing. "əhval halqası materialları Vanderbilt Universitetində Etibarlılıq Sistemləri Laboratoriyasının (LASIR) doktorantı Cole Brubaker, "insanın hərarəti ilə rəngini dəyişən əhval-ruhiyyə halqası üçün hərfi mənada materiallar" izah etdi.

Material mexaniki stresə cavab olaraq rəngini dəyişir.

Ağıllı monitorinq texnologiyaları hazırda mülki, mexaniki və aerokosmik mühəndislikdə ən çox öyrənilən məsələlər sırasındadır. Bu məsələlər əsasən maraq strukturlarına qoşulan fiziki sensor şəbəkələrinin inkişafı ilə həll edilir. Lakin bu yanaşmanın avadanlığın yüksək qiyməti və əldə edilən məlumatların kompleks emalı şəklində çatışmazlıqları var.
LASIR tədqiqatçıları fərqli bir yol tutdular və optik xüsusiyyətlərini dəyişdirərək mexaniki stresə reaksiya verən luminescent nanohissəcikləri materialın özünə daxil etdilər. Bu yanaşma səmərəli və qənaətcil olan yeni növ monitorinq sisteminin yaradılmasına imkan verir.

"Hazırda körpülərdən tutmuş təyyarələrə qədər bütün infrastruktur obyektlərini təhlükəsiz saxlamağın iki yolu var" dedi tədqiqatçılar. - "Onlardan biri də insanların davamlı olaraq tikililərə birbaşa baxış keçirməsidir. Bunun problemi odur ki, bu üsul zəhmətlidir və insanlar çox kiçik çatları görə bilmirlər. Quruluşun vəziyyəti və kiçik çatları axtarıb çox böyüyəndən əvvəl aşkar edirlər. və strukturun təhlükəsizliyinə təsir etməyə başlayır. Problem ondadır ki, belə şəbəkələr çox bahadır və təyyarələr üçün çoxlu çəki əlavə edir. Buna görə də bizə bir az lazımdır. Sonra bu kiçik çatları aşkar etmək üçün istifadə etdiyimiz materialları dəyişdirin ".

Komandanın ilkin tədqiqatı göstərdi ki, optik şəffaf polimer matrisinə xüsusi nanohissəciklərin kiçik konsentrasiyalarının (çəki ilə 1-5 faiz) əlavə edilməsi geniş diapazonda sıxılma və dartılmaya məruz qaldıqda materialın optik xassələrində xarakterik dəyişikliyə səbəb olur. Yüklər.

Vanderbilt Universitetinin bir qrup tədqiqatçısı “ağıllı” materiallar yaratmaq üçün nanohissəciklərdən istifadə edən tək deyil, lakin onların üstünlüyü var. Onlar ağ işıq kvant nöqtəsi adlanan xüsusi növ nanohissəcikdən istifadə edirlər. Bu kvant nöqtələri, digər kvant nöqtələrinin yalnız müəyyən dalğa uzunluqlarında işıq yaydığı ağ işıq yaymaları ilə unikaldır.

Bu xüsusi kvant nöqtələri 2005-ci ildə Vanderbilt Universitetində kadmium selenid əsasında kvant nöqtələrini öyrənərkən təsadüfən aşkar edilmişdir.

Ağ işığın kvant nöqtələri digər nanohissəciklərlə müqayisədə unikal optik xüsusiyyətlərə malikdir, çünki ağ işığın parıltısı səth hadisəsidir. Bu nanohissəciklər materialın içinə yerləşdirildikdə, ətraflarında baş verənlərə reaksiya verirlər.

İlkin sınaqlarda fiberglas və alüminium zolaqlar ağ işıq kvant nöqtələri olan polimer örtüklə örtülmüş və müxtəlif intensivlikdə xarici yüklərə məruz qalmışdır. Onlar müəyyən ediblər ki, yük artdıqca kvant nöqtələrinin buraxdığı şüalanma spektrinin intensivliyi azalır.

Qrafik göstərir ki, alüminium zolaqlardakı epoksidə kvant nöqtələrinin ağ işıq spektri, zolaqda çəkilmə yükü artdıqca azalır.

(LASIR Laboratoriyası / Vanderbilt)

"Fenomenin mexanizmi ilə bağlı hələ də çox qeyri-müəyyənlik var, lakin biz göstərdik ki, bu kvant nöqtələrini metal səthlərdəki ultra nazik polimer örtüklərə əlavə etmək, əsas metal hər hansı bir şəkildə zədələndikdə erkən xəbərdarlıq edə bilər" dedi tədqiqatçılar. dedi.

Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, kvant nöqtələri geniş spektrdə işıq saçır, çünki atomların 80 faizindən çoxu səthdə yerləşir. Onlar həmçinin bilirlər ki, səth atomları və onların ətrafındakı molekullar arasındakı əlaqə kritikdir.

Beləliklə, tədqiqatçılar materialın onun üzərində mexaniki gərginliyi daim qeyd edən yeni növ gərginlikölçən kimi çıxış edə biləcəyini təsdiqləyiblər.

Tədqiqatçılar da bir sıra problemlərlə üzləşdilər. Məsələn, bir sıra sınaqlarda epoksi silindrlər sıxılma altında çəllək şəklində deformasiyaya uğradı və radiasiya spektri əslində azalmaq əvəzinə artdı. Tədqiqatçılar bunun deformasiyanın nanohissəcikləri bir-birinə sıxması və deformasiya bölgəsində konsentrasiyasının artması səbəbindən baş verdiyini irəli sürürlər.

Bundan əlavə, funksional nasazlıq aşkarlama sistemi yaratmaq üçün həll etməli olduqları başqa bir problem var. Kvant nöqtələri parıltıdan əziyyət çəkir. Yəni işığa məruz qaldıqda, zamanla parıltılarını tədricən azaldırlar. Nəticədə, belə material xarici işıqdan qorunmalıdır.

Tədqiqatçılar deyirlər ki, "real dünya tətbiqləri üçün hazır olan ağıllı material yaratmazdan əvvəl həll edilməli olan bir çox problem var, lakin tendensiya müsbətdir".

Saç boyasının rəngini dəyişən isti havanın real çəkilişi

Qeyb / Vimeo

Termoxrom piqmentlər temperaturdan asılı olaraq rəngini dəyişən maddələr və ya maddələrin qarışıqlarıdır. Bir çox maddələr bu qabiliyyətə malikdir, lakin, bir qayda olaraq, rəng dəyişikliyi çox yüksək temperatur tələb edir və faza dəyişiklikləri və ya kimyəvi reaksiyalarla əlaqələndirilir. Termoxrom xüsusiyyətləri yaxşı ifadə olunan və aşağı temperaturda görünən bir neçə sinif maddələr var. Onların sayəsində mağazalarda naxışları isti suyun, termometrlərin və hətta parçaların təsiri altında dəyişən kupalar tapa bilərsiniz.

Tez-tez termoxromların rolunda maye kristallar istifadə olunur - molekulları maye birləşmə vəziyyətinə baxmayaraq, sütunlara və ya təbəqələrə yerləşdirilən maddələr. Temperatur dəyişiklikləri strukturların ölçülərinə, məsələn, təbəqələrin eninə təsir göstərir. Bu, materialların optik xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. Termoxromların ikinci sinfi kimyəvi çevrilmələr nəticəsində öz rənglərini tərsinə dəyişə bilən üzvi boyalardır. Belə birləşmələrə misal olaraq spiropiranları göstərmək olar - onların molekullarının strukturunda bir yerdə birləşən iki atom halqası var. Mühitin temperaturu və ya turşuluğu dəyişdikdə, halqalar aça bilər, maddənin xüsusiyyətlərini və rəngini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirir. Lakin, bir qayda olaraq, bu cür boyalar dəri üçün zəhərlidir, bu da onların istifadəsini məhdudlaşdırır.

İnkişafın müəllifləri ilham aldılar mərhələ filmin qəhrəmanlarının onlardan birinin saçının rəngini dəyişdirmək üçün sehrdən istifadə etdiyi "Cadugərlik" filmindən. Boyanın toksikliyini azaltmaq üçün tərtibatçılar polimer bağlayıcılardan istifadə etdilər. Şirkətin qurucusu Lauren Bocker deyir: "Biz bu kimyəvi maddələrin zərərli təsirlərinin qarşısını zəncirvari molekulların (polimerlərin) bir qıcıqlandırıcının ətrafına sardığı polimer sabitləşməsi adlanan proses vasitəsilə ala bilərik".

Xarici təsirlərin təsiri altında rəngini dəyişən başqa növ piqmentlər də var. Məsələn, fotoxromlar işığın, mexanoxromlar - deformasiya zamanı, elektroxromlar - elektrik cərəyanının təsiri altında rəngini dəyişirlər. Alimlər bu maddələrdən bəzək üçün istifadə etməklə yanaşı, əsas məqsədlər üçün birləşmələrin çevrilməsindən də istifadə edirlər. Belə ki, bir il əvvəl Almaniya və Yaponiyadan olan kimyaçılar işığın təsiri altında tərsinə açılıb-bağlana bilən nano ölçülü “qayçı”lar. Onlar fotoxrom azobenzol ilə dəyişdirilmiş DNT molekuluna əsaslanırdılar.

Vladimir Korolev

Hamımız hər hansı bir sehrbazıq. Çoxumuz bir neçəsini bilirik sadə diqqət, onunla qonaqlıq zamanı dostlarınızı təəccübləndirə və ya uşaqlara göstərib güldürə bilərsiniz. Bu gün biz bir növ kimyəvi təcrübə edəcəyik, bu da gözəl bir hiylə ola bilər.

Əvvəlcə videoya baxaq:

Beləliklə, möcüzə mayemizi hazırlamaq üçün aptekə getməli ola bilərsiniz, amma sizi əmin edirik - buna dəyər.

Ehtiyacımız var:
- Eyni ölçülü iki stəkan;
- İki kiçik şüşə (plastikdən hazırlana bilər);
- İsti su tökəcəyimiz bir qab;
- Qarışdıracağımız bir qaşıq;
- kartof və ya qarğıdalı nişastası;
- bir qram C vitamini;
- yod tincture;
- hidrogen peroksid (3%);
- Bütün komponentlərin daha dəqiq dozalanması üçün şprislər.

Əgər C vitamini tablet şəklindədirsə, onda onlar toz halına salınmalıdır. Etməli olduğumuz ilk şey plastik bir qaba bir qram vitamin əlavə etmək və 60 ml ilıq su əlavə etməkdir.

Növbəti addım 150 ml soyuq suda bir çay qaşığı nişastanı qarışdıraraq maye nişasta hazırlamaqdır. Sonra başqa 150 ml qaynar su əlavə edin və yaxşıca qarışdırın.

İki eyni stəkan götürürük və içərisinə 60 ml ilıq su tökürük.

Birinci stəkana 5 ml yod tincture və 10-12 ml C vitamini ilə maye əlavə edin.C vitamini ilə maye əlavə edildikdən sonra yod tamamilə rəngsizləşir.

İkinci stəkana 15 ml hidrogen peroksid və 7 ml maye nişasta əlavə edin.

Hazırlıq mərhələsi bitdi, yəni diqqətin özünə keçə bilərsiniz. Gözlükləri götürürük və mayeni birindən digərinə tökürük.

Bundan sonra sadəcə bir stəkanı masaya qoyub gözləmək qalır. Maye tezliklə tünd rəngə çevriləcək. Kimyada bu təcrübə yod saatı kimi tanınır. Təcrübənin mahiyyətini ən əlçatan şəkildə təqdim etsək, o zaman deyə bilərik ki, bu, yodu tünd mayeyə çevirən nişasta ilə buna mane olan C vitamini arasında bir növ qarşıdurmadır. Sonda vitamin tamamilə istehlak edilir və maye dərhal rəngini dəyişir. Sehrli işlədi. Yeri gəlmişkən, tünd mayeyə bir az da C vitamini tozu əlavə etsəniz, maye bir müddət yenidən rəngini itirəcək.