Хімія змінює колір на холоді. Хімічна сутність кольору
Термохромна фарба – це сучасний матеріал, за допомогою якого утворюються незвичайні покриття, здатні змінювати колір під впливом різних температур. Завдяки такому ефекту склади, що мають термочутливість, знайшли широке застосування в різних галузях, починаючи з виробництва сувенірної продукції і закінчуючи фарбуванням автомобілів.
Властивості діючої речовини
Активний компонент у складі – термохромний пігмент. Саме він забезпечує реакцію покриття на нагрівання або охолодження, що супроводжується зміною фарбування. Амплітуда коливань температур – 15–70 °С.
Значення, у якому починається реакція, індивідуально кожному за конкретного складу.
KATO_Katosha - Волосся хамелеон (PRAVANA VIVIDS Mood Color)
PRAVANA VIVIDS Mood Color - перший у світі пігмент, який змінює колір вашого волосся в залежності від температури. ЦЕ...
Термохромні пігменти містяться в матеріалі у вигляді рідких кристалів, укладених у мікрокапсули, що дозволяє змішувати їх з різними розчинами, наприклад, фарбами на олійній, гумовій або акриловій основі. Діюча речовина зазвичай становить від 5 до 30% від загальної маси барвника засоби; ця цифра залежить від того, який потрібен результат.
Види термофарб
Термохромні склади поділяються на дві групи:
- поворотні,
- безповоротні.
До перших відносяться ті покриття, які дають оборотний візуальний ефект, тобто здатні змінити відтінок і повернутися до початкового стану, коли температура нормалізується. Повторюється цей “фокус” багато разів.
У другому випадку фарба змінює колір один раз і остаточно, більше покриття реагувати на тепло або холод не буде.
Області застосування
Термохромні фарби зворотного типу використовуються ширше, ніж їх “одноразові” аналоги. Високу популярність завоювали ці матеріали у автовласників, які бажають зробити свою машину оригінальною за зовнішнім дизайном.
Покриття для авто
Теплочутлива фарба – це знахідка для тих, хто любить експериментувати та підходити творчо до догляду за автомобілем. Створити новий цікавий імідж для свого залізного коня кожен зможе своїми руками, тому що працювати з фарбою, яка змінює колір, не складно. Її можна наносити навіть звичайним малярським пензлем або валиком, хоча оптимальний варіант для фарбування кузова авто - це, звичайно, фарборозпилювач.
Термохромний матеріал може бути не тільки особливістю декору, але й мати важливу практичну функцію: якщо при нагріванні покриття автомобіля стане набувати білого кольору або іншого світлого відтінку, то в жарку погоду кузов зможе відображати сонячні промені. поверхняавтомобіля буде менше перегріватись.
Для створення складного візуального ефекту можна скористатися наступним прийомом: пофарбувати машину в кілька шарів термофарби, використовуючи суміші з різними температурними порогами. Як очиститистіни від старої фарби в домашніх умовах? Додати "чари" допоможуть малюнки, зроблені за допомогою трафарету або нанесені від руки (якщо є задатки художника).
Фарби, які змінюють колір залежно від температури, ? Автомобіль, для дизайну якого майстерно використовувалися термочутливі фарби, просто не зможе залишитись непоміченим у потоці інших машин!
Радуючись можливості прикрасити свій засіб пересування, слід знати, що термохромна фарба має і деякі недоліки:
- низька світлостійкість: щоб захистити покриття кузова автомобіля від руйнівної дії ультрафіолету, доведеться нанести шар спеціального лаку та обладнати місце стоянки навісом (кращий варіант – гараж);
- у разі механічних пошкоджень знадобиться повне перефарбовування машини;
- складнощі при реєстрації авто, що не має постійного кольору;
- термочутлива фарба– дорогий матеріал.
Посуд, що змінює колір
Чайний або кавовий кухоль, на поверхні якого проступає кумедний напис або малюнок при попаданні в нього гарячого напою – гарний пам'ятний подарунок. Страва для закусок з візерунком, що з'являється - цікава деталь в сервіруванні столу. Фарба, яка змінює колір від температури для малювання?
А різноманітний дитячий посуд, що подає візуальний сигнал при надто гарячій каші або молоці – корисна річ у побуті молодих мам.
Важливо: термохромні фарби не містять токсичних речовин, і посуд, пофарбований з використанням цих матеріалів, є безпечним для здоров'я.
Одяг
У текстильній промисловості також застосовують склади, що змінюють колір, залежно від температури. Так, однотонна футболка, одягнена на тіло, може здивувати модним принтом, а на джинсах проступить стильний візерунок або лейбл.
Сувеніри та елементи декору
У цій галузі відкрито надзвичайно широкий простір для застосування термохромних матеріалів: ялинкові іграшки та гірлянди, інша святкова атрибутика, оригінальні світильники та свічники, брелоки для ключів, подарункові канцелярські речі та інше. Чудово те, що багато речей можна зробити і пофарбувати власноруч, наприклад, намалювати картину або створити панно з секретом.
Друкована продукція
Візитки, що "оживають" від дотику теплих рук, рекламні буклети або журнали, що просувають парфум (потріть сторінку!), дитячі книги з картинками, листівки - все це часто проводиться з використанням теплочутливих складів, благо їх кольорова палітра досить багата.
Загалом знайти оригінальне застосування цих незвичайних матеріалів у побуті кожен може і самостійно, проявивши фантазію та доклавши небагато зусиль.
Додаткова інформація:
Ще одна перевага, яку має термохромна фарба, – ціна. Вона дуже низька з урахуванням якостей цього матеріалу (1500 крб. за 25-грамову баночку, якої вистачає надовго). Подібні рішення залучають клієнтів та є відмінним рекламним ходом.
- Нижче + 20 градусів – для нанесення речовини на посуд, який використовуватиметься для прохолодних напоїв.
- + 29… + 31 градусів – підходить для поверхонь, які змінюватимуть свій колір при дії з температурою тіла (при дотику). Використання цього ефекту широко застосовується в рекламних цілях, футболках, журналах і буклетах.
- Вище + 43 градусів – матеріали, призначені для виробів, які взаємодіятиму з гарячою температурою (посуд для гарячих напоїв). В даному випадку ефект зміни кольору виконує не тільки декоративну, але й запобіжну функцію.
Для нанесення на кружки використовують термохромну фарбу з бар'єром нижче +20 градусів за цельсієм.
Зазвичай термохромні пігменти токсичні і застосовуються лише обмежено, проте розробникам The Unseen вдалося позбавитися цієї проблеми, знайшовши і синтезувавши аналогічні, але нешкідливі речовини. Як змінити колір фарби в домашніх умовах? Зміна температури змушує ці молекули приймати ту чи іншу просторову конформацію, змінюючи і спектр випромінювання, що поглинається.
Залежно від конкретної фарби в наборі це може відбуватися при різній температурі. Наприклад, “холодні” блакитний та білий переходять один у одного в районі 15 °C, а “гарячі” червоний та чорний – при 31 °С.
Бокер розробила кілька барвників, які змінюють своє забарвлення у різних температурних діапазонах. Точки переходу відповідають переходу між кімнатною та вуличною температурою, або ж відповідають температурі тіла людини. Серед розроблених складів є чорна фарба, що змінює свій колір на червоний під дією гарячого повітря, є фарби, що змінюються від чорного до білого, від сріблястого до блідо-блакитного, від синього до білого та від чорного до жовтого.
Для створення складного візуального ефекту можна скористатися наступним прийомом: пофарбувати машину в кілька шарів термофарби, використовуючи суміші з різними температурними порогами. Додати "чари" допоможуть малюнки, зроблені за допомогою трафарету або нанесені від руки (якщо є задатки художника). Автомобіль, для дизайну якого майстерно використовувалися термочутливі фарби, просто не зможе залишитись непоміченим у потоці інших машин!
Але і перші зразки в промороликах дозволяють уявити ефект від використання подібної фарби для волосся. Коли локони – під впливом температури з фена, що обдуває зачіску, змінюють відтінки від темного, майже чорного з легким рудуватим мерехтінням до яскраво-червоного і навіть світло-рудого.
Виглядає досить цікаво. До того ж творці фарби обіцяють максимальну її безпеку: що вона буде не шкідливішою за звичайні фарби для волосся, яке продається сьогодні.
Термохромні (термочутливі) фарби дуже популярні у харчовій промисловості. Зображення, покрите такою фарбою і поміщене на продукцію, інформує споживача про те, чи досягнув потрібного температурного режиму продукт, що знаходиться, наприклад, холодильнику або печі. Термохромна фарба застосовується також і виробниками пивної, лікеро-горілчаної продукції (пляшки, етикетки, наклейки і т.д.), де вона сигналізує про те, напій охолоджений, при виготовленні керамічного посуду (чашки, склянки, тарелки), а також використовується в різних видівпластику PP, PVC, ABS, силіконової гуми та інших прозорих або напівпрозорих пластикових матеріалах для лиття під тиском, екструзії, офсетного, трафаретного друку, шовкограф, флексографії.
Усі ми будь-яким фокуси. Багато хто з нас знає кілька простих фокусів, якими можна здивувати друзів під час вечірки або показати дітям і розсмішити їх. Сьогодні ми зробимо своєрідний хімічний експериментякий також може стати красивим фокусом.
Давайте насамперед подивимося відеоролик:
Отже, для того, щоб приготувати наше диво рідину, можливо доведеться сходити в аптеку, але запевняємо вас – справа того варте.
Нам знадобиться:
- дві склянки однакових розмірів;
- дві невеликі склянки (можна з пластику);
- ємність, в яку ми наллємо теплу воду;
- ложка, з якої ми перемішуватимемо;
- Картопляний або кукурудзяний крохмаль;
- один грам вітаміну C;
- настоянка йоду;
- перекис водню (3%);
- Шприци для точного дозування всіх компонентів.
Якщо вітамін C буде у вигляді таблеток, їх необхідно роздробити в порошок. Насамперед нам потрібно додати грам вітаміну в пластикову склянку і додати 60 мл теплої води.
Наступною справою слід приготувати рідкий крохмаль, змішавши одну чайну ложку крохмалю в 150 мл холодної води. Далі додаємо ще 150 мл гарячої води і добре розмішуємо.
Беремо дві однакові склянки та заливаємо в них по 60 мл теплої води.
У першу склянку додаємо 5 мл настоянки йоду та 10-12 мл рідини з вітаміном C. Після додавання рідини з вітаміном, йод повністю знебарвиться.
У другу склянку додаємо 15 мл перекису водню та 7 мл рідкого крохмалю.
Підготовчий етап закінчено, а це означає, що можна переходити до фокусу. Беремо склянки і переливаємо рідину з одного до іншого.
Після цього нам залишається поставити одну склянку на стіл і чекати. Рідина незабаром змінить колір на темний. У хімії цей експеримент відомий як йодний годинник. Якщо викласти суть експерименту максимально доступним чином, то можна сказати, що це своєрідне протистояння між крохмалем, який перетворює йод на темну рідину та вітаміном C, який не дає це зробити. Зрештою, вітамін повністю витрачається і рідина миттєво змінює свій колір. Магія вдалася. До речі, якщо додати в темну рідину ще трохи порошку вітаміну C, то рідина знову знебарвиться на деякий час.
Реальна зйомка зміни кольору фарби для волосся під дією гарячого повітря
The Unseen / Vimeo
Термохромні пігменти – речовини або суміші речовин, що змінюють свій колір залежно від температури. Така здатність має багато речовин, але як правило зміна забарвлення вимагає дуже великих температур і пов'язана з фазовими змінами або хімічними реакціями. Є кілька класів речовин, котрим термохромні властивості добре виражені і виявляються за невеликих температур. Саме завдяки їм у магазинах можна знайти гуртки, малюнок яких змінюється під дією гарячої води, термометрів і навіть тканин.
Часто в ролі термохромів використовують рідкі кристали - речовини, молекули яких упорядковуються в колони або листи, навіть незважаючи на рідкий агрегатний стан. Температурні зміни впливають розміри структур, наприклад, ширину листів. Це відбивається на оптичних властивостях матеріалів. Другий клас термохромів – органічні барвники, здатні оборотно змінювати своє забарвлення через хімічні перетворення. Прикладом таких сполук є спіропірани - в структурі молекул є два кільця з атомів, що з'єднуються в одному місці. При зміні температури або кислотності середовища кільця можуть розмикатися, сильно змінюючи властивості та фарбування речовини. Однак, зазвичай, такі барвники виявляються токсичними для шкіри, що обмежує їх застосування.
Автори розробки надихнулися сценоюз фільму «Чарівство», в якій героїні фільму за допомогою заклинання змінюють колір волосся однієї з них. Щоб зменшити токсичність фарби, розробники використовували полімерні сполучні. "Ми можемо запобігти шкідливим впливам цих хімічних сполук за допомогою процесу, що називається "полімерна стабілізація", в якому схожі на ланцюги молекули (полімери) обвивають подразник" - розповідає Лорен Бокер, засновниця компанії.
Бокер розробила кілька барвників, які змінюють своє забарвлення у різних температурних діапазонах. Точки переходу відповідають переходу між кімнатною та вуличною температурою, або ж відповідають температурі тіла людини. Серед розроблених складів є чорна фарба, що змінює свій колір на червоний під дією гарячого повітря, є фарби, що змінюються від чорного до білого, від сріблястого до блідо-блакитного, від синього до білого та від чорного до жовтого.
Існують інші типи пігментів, що змінюють забарвлення під впливом зовнішніх впливів. Наприклад, фотохроми змінюють колір під дією світла, механохроми – при деформації, електрохроми – під дією електричного струму. Крім використання цих речовин для оформлення, вчені також користуються перетвореннями сполук у фундаментальних цілях. Так, рік тому хіміки з Німеччини та Японії нанорозмірні «ножиці», здатні оборотно відкриватися та закриватися під дією світла. У їх основі лежала молекула ДНК, модифікована фотохромним азобензолом.
Володимир Корольов
Визначення факторів кольору.Що таке колір із погляду хімії? Розглядати хімічну суть кольору не можна без знань фізичних властивостейвидимого світла. Великому англійського фізикаІ. Ньютону ми завдячуємо тим, що він пояснив явище розкладання білого кольоруна сукупність променів колірного діапазону. Кожній довжині хвилі відповідає певна енергія, що несуть ці хвилі. Колір будь-якої речовини визначається довжиною хвилі, енергія якої переважає у цьому випромінюванні. Колір піднебіння залежить від того, яка частина сонячного світла доходить до наших очей. Промені з короткою довжиною хвилі (блакитні) відбиваються від молекул газів повітря і розсіюються. Наше око сприймає їх і визначає колір піднебіння – синій, блакитний (таблиця3.).
Те саме відбувається і у випадку пофарбованих речовин. Якщо речовина відбиває промені певної довжини хвилі, воно пофарбовано. Якщо однаково поглинається або відбивається енергія світлових хвиль всього спектра, речовина здається чорним або білим. Око людини містить оптичну систему: кришталик та склоподібне тіло. У сітківку ока входять світлочутливі елементи: колбочки та палички. Завдяки колбочкам ми розрізняємо кольори.
Таблиця 3. Колір речовин, що мають одну смугу поглинання у видимій частині спектра
Таким чином, те, що ми називаємо кольором – результат двох фізико-хімічних явищ: взаємодія світла з молекулами речовини та вплив хвиль, що йдуть від речовини, на сітківку очей. Отже, перший факторутворення кольору – світло.
Розглянемо приклади наступного, другого фактора- Структуру речовин.
Кристалічну структурумають метали, у них упорядкована будова атомів та електронів. Колір пов'язані з рухливістю електронів. При освітленні металів переважає відбиток, їх колір залежить від довжини хвилі, що вони відбивають. Білий блиск обумовлений рівномірним відображенням майже всього набору видимих променів. Такий колір має алюміній, цинк. Золото має червонувато-жовтий колір, тому що поглинає блакитні, сині та фіолетові промені. Мідь теж має червоний колір. Порошок магнію – чорний, отже, ця речовина поглинає весь спектр променів.
Наступний, третійфактор появи кольору - іонний стан речовин. Колір залежить від середовища навколо пофарбованих частинок. Катіони та аніони у розчині оточені оболонкою розчинника, який впливає на іони.
Чинники, що впливають на зміну забарвлення хімічних речовин. При проведенні простого досвіду з додаванням до розчину соку буряків (малиновий колір) наступних речовин: оцтової кислоти; розчину лугу або води, в результаті можна спостерігати зміну кольору бурякового розчину. У першому випадку кисле середовище призводить до зміни кольору бурякового розчину в пурпурний, у другому досвіді лужне середовище змінює колір розчину в блакитний, а додавання води ( нейтральне середовище) не викликає змін кольору.
Хімікам відомий індикатор визначення лужного середовища – фенолфталеїн. Він змінює колір розчинів лугів у малиновий. Зі зміною кольору заліза-іона при оточенні його роданідом калію в кривавий колір пов'язаний історичний факт. У 1720 р. політичні противники Петра I з духовенства організували в одному з петербурзьких соборів «чудо»-ікону Богоматері почала проливати сльози, що коментувалося як знак несхвалення петровським реформам. Петро ретельно оглянув ікону і помітив щось підозріле: в очах у образу він знайшов маленькі отвори. Знайшов він і джерело сліз: це була губка, просочена розчином роданіду заліза, що має криваво-червоний колір. Грузик поступово натискав на губку, видавлюючи краплі через дірочку в іконі. «Ось джерело чудових сліз», – сказав пан.
Хімічні речовини – частина тієї природи, що оточує нас з усіх боків. Кров тварин і зелень листя містять схожі структури, але у крові містяться іони заліза – Fe, а рослинах – Mg. Цим забезпечується колір: червоний та зелений. До речі, вислів « блакитна кров» Правильно для глибоководних тварин, у яких у крові замість заліза міститься ванадій. Також і водорості, які ростуть у місцях, де мало кисню, мають синій колір.
Рослини, що мають хлорофіл, здатні утворювати магнійорганічні речовини і використовують енергію світла. Колір фотосинтезуючих рослин зелений.
Гемоглобін крові, що містить залізо, служить для перенесення кисню в організмі. Гемоглобін з киснем забарвлює кров у яскраво-червоний колір, а без кисню надає крові темного кольору.
Необхідно зробити такі висновки щодо фізико-хімічної природи кольору:
Перший чинник утворення кольору – світло;
Другий фактор – хімічна структура речовин;
Третій чинник появи кольору – іонний стан хімічних речовин, колір залежить від середовища навколо фарбованих частинок.
4.2. Хімія барвників .
Гармонія кольору є однією з складових частинмистецтво дизайну. Найдавнішими фарбами служили вугілля, крейда, глина, кіновар та деякі солі, такі як ацетат міді (мідянка). Фарби та барвники використовуються художниками, декораторами та текстильниками.
Використання перших барвників - неорганічних пігментів - почалося ще в кам'яному столітті. Первісні люди використовували пофарбовані природні мінерали для розмальовки тіла, різних предметів побуту та одягу. До наших днів дійшли чудові малюнки в печерах, які пережили своїх творців на сотні століть. Саме пофарбовані мінерали разом із шляхетними металами завжди були символами влади та багатства людей. З розвитком людства потреба у барвниках лише зростала.
Ще Х в. до нашої ери, на дні Середземного моряпоблизу міста Тіра (давня Фінікія) ловили равликів-іглянок. Раби день у день пірнали за цими равликами в море. Інші раби видавлювали їх, розтирали з сіллю і піддавали подальшої переробки, що складалася з багатьох операцій. Добута речовина спочатку була білою або блідо-жовтою, але під дією повітря і сонячного світла поступово ставала лимонно-жовтою, потім зеленою і, нарешті, набувала чудового фіолетово-червоного забарвлення. Отриманий пурпурпротягом кількох століть був найціннішим із усіх барвників. Він був тоді символом влади – право носити пофарбовані пурпуром шати було привілеєм правителів та найближчих до них знатних осіб. Фарбування лише одного квадратного метра тканини барвником, здобутим у такий спосіб, коштувало дуже дорого. Адже для отримання одного грама пурпуру потрібно було обробити 10 000 равликів!
Виснажлива праця рабів Тира – не єдиний в історії приклад такого роду. За кілька сотень років індіго– фіолетово-синій барвник, що видобувається з рослини Indigofera tinctiria, став одним із великих джерел наживи для британської Ост-Індської компанії. Кораблі Ост-Індської компанії щорічно доставляли в усі частини світу від 6 до 9 мільйонів кілограмів цього цінного барвника. Раніше їм фарбували вітрила, тепер – джинси.
У наші дні виготовлення сучасних дешевих і водночас яскравих барвників усіх кольорів і відтінків не вимагає непосильної праці рабів чи населення колоній. Їх, у тому числі пурпур та індиго, виробляють на хімічних заводах. Втім, пурпур та індиго втратили свою колишню славу. Їх витіснили більш міцні синтетичні барвники, широким вибором яких ми сьогодні маємо в своєму розпорядженні.
Шлях до нинішніх успіхів було відкрито завдяки працею безлічі вчених-хіміків. У 1826, 1840 і 1841 Унфердорбен, Фріцше та Зінін незалежно один від одного отримали з індиго анілін. У 1834 р. Рунге виявив анілін у кам'яновугільній смолі, у тому року він відкрив фенол і трохи пізніше – перший барвник з кам'яновугільної смоли – розолову кислоту, що дає колір пурпуру.
У 1856 р. 18-річний хімік Перкін, працюючи під час канікул у своїй домашній лабораторії, при невдалій спробі синтезувати хінін несподівано отримав яскравий червонувато-фіолетовий барвник. мовеїн. Разом із батьком та братом Перкін заснував фірму і вже через рік організував виробництво мовеїну у заводському масштабі. Тим самим Перкін започаткував створення анілінофарбової промисловості.
У 1868 р. Гребі та Ліберман розкрили секрет алізаріна– червоного барвника, що видобувається з коріння марени. Потім були синтези еозинута інших фталеїнових барвників Байєром та Каро та розшифровка будови барвників антраценового ряду Е.Фішером та О.Фішером. До кінця ХІХ ст. ці досягнення увінчалися впровадженням у промисловість синтезу індиго за методом, розробленим Гейманом та іншими хіміками.
Велика заслуга німецьких хіміків у розвитку лакофарбової промисловості. Вже 1911 р. фірми Німеччини експортували 22 000 т синтетичного індиго. Випускаючи одночасно 1500 тонн дешевого синтетичного алізарину, вони майже повністю витіснили природний алізарин, що призвело до різкого скорочення розведення марени.
Чому висвітлювані білим світлом речовини набувають того чи іншого кольору? Справа в тому, що проходячи через барвник, світло поглинається його молекулами. Структура молекул барвників така, що світло поглинається вибірково. Молекула барвника «вибирає» характерні лише для неї складові біле світло промені – лінії спектру. Втрачаючи частину кольорів, падаючий промінь забарвлюється так званими додатковими кольорами (зелений – червоний, жовтий – фіолетовий, синій – помаранчевий). Наприклад, втрата червоного кольору призведе до фарбування в зелений.
Від чого залежить діапазон поглинання речовини? Перед нами формула барвника щодо простої будови: Його точне хімічна назва– n,n"-диметиламіноазобензолсульфонат натрію. Ця речовина застосовується як індикатор, то називали інакше – метиловим помаранчевим. Для фарбування цей барвник, щоправда, не годиться, тому що при додаванні кислоти жовте забарвлення переходить у червоне. Органічні барвники невипадково мають складну будову. Дослідження багатьох хіміків дозволили встановити зв'язок між забарвленням з'єднання та його будовою. Основу, чи ядро, молекули барвника, зазвичай, утворює кільцева структура. До неї мають бути приєднані носії кольору – хромофори. Це завжди ненасичені групи:
СН = СН - етиленова група;
С=О – карбонільна група (оксогрупа, кетогрупа);
N = N - азогрупа;
N = O - нітрозогрупа;
NO2 – нітрогрупа.
Ядро та хромофорні групи разом утворюють забарвлену систему – хромоген. Найчастіше наявність лише одного хромофора ще дає забарвлення. Наприклад, у молекулі помаранчевого b-каротину– барвника моркви – міститься 11 подвійних зв'язків. Крім того, колір залежить від того, як саме хромофори розташовані та пов'язані між собою. Для посилення кольору, поглиблення його відтінку і досягнення більшої стійкості фарбування до ядру з хромофором повинні бути приєднані додаткові групи – ауксохроми. До них відносяться, перш за все, гідроксильна група ВІН і аміногрупа NH2, які не тільки впливають на фарбування, але і внаслідок свого кислого або основного характеру підвищують спорідненість барвника до волокна. Сучасна електронна теорія кольоровості розглядає колір як результат взаємодії зі світлом електронної хмари молекули барвника. Саме його параметрів, які визначаються наявністю хромофорних і ауксохромофорних груп, залежить спектр поглинання молекули.
Люмінофори.Звичайні барвники розсіюють поглинене світло як невидимого людським оком інфрачервоного випромінювання. Однак існують молекули, здатні після їх збудження за рахунок зовнішньої енергії, повертаючись назад у незбуджений стан, випускати промені видимого кольору. Це люмінофори. Енергія необхідна для їх свічення може бути хімічною («фосфори»), механічною («триболюмінофори»), електричною («електролюмінофори») або світловою («фотолюмінофори»), а також під дією радіації.
Фосфоресційні люмінофори існують у природі. Світло може виникати завдяки повільному окисленню речовини на повітрі (наприклад, білий фосфор, люциферин у деяких комах, мікробах, грибах, рибах). Такі речовини без доступу окислювача (кисню повітря) не світяться. Деякі речовини можуть світитися від тертя або струшування (наприклад, кристалічний хелідонін, деякі сульфіди, активовані марганцем та ін.). Таке світіння називається триболюмінесценцією. Речовини, що світяться у присутності радіації або невидимих для ока променів рентгена, використовуються для виготовлення складів із постійним свіченням. В якості радіоактивної речовинивикористовуються, наприклад, парафін, у молекулах якого частина атомів звичайного водню (проти) замінена атомами надважкого радіоактивного водню (тритію). Через наявність радіоактивних елементів у складі такі джерела видимого світла є небезпечними для здоров'я. Електролюмінофори широко використовуються у світлотехніці.
Однак як люмінофорні барвники використовуються саме неорганічні або органічно фотолюмінофори. Залежно від часу збереження збудження їх молекул, люмінофори можуть світитися в темряві при часі збудження - кілька годин (продається багато таких іграшок, що світяться), або при малих часах люмінофори просто забарвлюються в характерний колір. Особливий інтерес представляють такі люмінофори, що активно поглинають УФ-випромінювання. Одяг, підфарбований такими люмінофорами, яскраво «горить» на сонці. Червоний одяг співробітників МНС видно за багато кілометрів навіть у тумані. Люмінофорні фарби застосовують для дорожніх покажчиків та реклам, рятувальних човнів. Але є й несподівані способи застосування таких люмінофорів.
Захист від ультрафіолету.У продажу є безліч засобів косметики, що оберігає людину від шкідливого УФ-випромінювання, наприклад, кремів від засмаги. Основними активними компонентами цих засобів є УФ-абсорбери - ті самі люмінофори, що поглинають шкідливе жорстке випромінювання.
Але захищати від ультрафіолету потрібно не тільки організм людини. УФ-абсорбери – світлостабілізатори – широко використовуються для захисту полімерів. Прикладом може бути Тинувін. У незбудженому стані між воднем гідроксильної групи та найближчим до нього атомом азоту утворюється стабільний водневий зв'язок. Її стабільність обумовлена формуванням стійкого шестикутника. Поглинання кванта УФ-випромінювання достатньо для руйнування цього кільця. При його відновленні випромінюється енергія, але це вже не шкідливий ультрафіолет, а безпечне інфрачервоне випромінювання. (Поверхня всіх металевих предметів під впливом довкілляруйнується. Найбільш ефективним є їх захист кольоровими пігментами: алюмінієва пудра, цинковий пил, свинцевий сурик, оксид хрому).
Оптичні відбілювачі.Мабуть, кожен із вас звернув увагу, що на дискотеці при включенні спеціально підсвічування починають яскраво світитися блакитним кольором білі сорочки і блузки людей. Лист білого паперу сяятиме ще яскравіше. Це означає, що у тканині вашого одягу та в папір додали спеціальні люмінофори – оптичні відбілювачі. Їхня дія схожа на дію звичайної «синьки», яку раніше додавали у воду при пранні, для відбілювання білизни. Сьогодні з метою відбілювання до складу пральних порошків вводять речовини, що надають тканини синювату флуоресценцію.
Додатковий до жовтого синій колір «вбиває» жовтизну тканини. Те ж саме робить люмінофор, що перетворює УФ-випромінювання на випромінювання. синього кольору. Одночасно він захищає матеріал від ультрафіолету.
Люмінофор для парникової плівки.Звичайна парникова поліетиленова плівка вже застаріла (до речі, «парниковий ефект» пов'язаний з тим, що УФ і видимі промені практично без втрат проходять через шар поліетилену, а для теплових інфрачервоних променів від поверхні ґрунту поліетилен прозорий). З'явилися нові фотоперетворюючі плівки, які світяться на сонці червоним кольором. Його випускає спеціальний люмінофор, синтезований на основі окисловевропія, що перетворює на червоний колір зелене, синє та УФ випромінювання. Звичайно, це дуже красиво, не в красі справа.
Рослини на початковій стадії розвитку для нарощування зеленої маси (листя) потрібна велика кількість червоного кольору. Саме цій меті є люмінофор. Він має складну структуру, яка забезпечує ступінчасте перетворення УФ-випромінювання на потрібний червоний колір. Тому кількість червоного кольору в світлі, що падає на листя рослин, збільшується в кілька разів, що призводить до зростання врожайності парникових культур. Щоправда, коли настає час дозрівання плодів, таку плівку слід замінити на синю. Вона, навпаки, поглинає червоне проміння. Листя перестає рости, вся енергія рослини прямує до зростання плодів.
Втрачена річка.Флуоресценція добре помітна навіть при розчиненні 1 г 6G радоміна в 100000 л води. Здатність люмінофорів надзвичайно легко виявлятися в мізерно малих концентраціях використовують для визначення напряму підземних водних течій. Прикладом може бути вирішення питання про «зникнення» Дунаю. В верхів'ї цієї річки, поблизу залізничної станції Іммедінген, більша частинаДунайська вода втрачається в пухких вапнякових породах. Щоб встановити напрямок руху води в 1877 році поблизу цієї станції в Дунай висипали 10 кг флуоресцеїну. Через 60 годин один із виставлених постів виявив у маленькій річечці виразну флуоресценцію. У наш час ця властивість люмінофор виявилася дуже корисною при екологічних перевірках витоків та стоків шкідливих виробництв. Не забудемо і про систему захисту люмінофорною печаткою документів і, нарешті, грошових знаків.
Квантові точки.Наночастинки люмінофорів (квантові точки), поглинені мікроорганізмами з живильними середовищами, дозволяють простежити їх переміщення та розвиток у живому організмі. Виборче поглинання таких частинок злоякісними клітинами вже зараз використовується для діагностики раку та інших захворювань на ранніх стадіях.
Крім описаних вище, існує безліч цікавих барвників. Наприклад, розроблені фотохромні барвники, що змінюють колір зі збільшенням дози УФ-випромінювання, підвищення температури, вплив електричного поля. Існують барвники, що по-різному забарвлюють плівки у відбитому і проходить світлі. Велику статтю можна написати про інтерференційне фарбування багатошаровими перламутровими пігментами, про голографічне фарбування, про використання рідкокристалічних структур, про цифровий друк та багато іншого.
Незважаючи на те, що основні правила створення хромофорних молекул відомі, відкриття нового барвника і в наш час іноді буває викликане щасливою випадковістю. Технологія барвників - це і хімія, і фізіологія, і мистецтво.
5. Основні закономірності сприйняття кольору:
Пантелєєв Павло Олександрович
У роботі даються пояснення виникнення кольору в різних сполуках, а також досліджуються властивості речовин-хамелеонів.
Завантажити:
Попередній перегляд:
Хімія кольорів. Речовини-хамелеони
Секція: природознавство
Виконав: Пантелєєв Павло Миколайович,
Учень 11 «А» класу
Середній загальноосвітньої школи №1148
ім. Ф. М. Достоєвського
Викладач: Кармацька Любов Олександрівна
1. Введення. стор.2
2. Природа кольору:
2.1. органічних речовин; стор.3
2.2. неорганічні речовини. стор.4
3. Вплив середовища на колір. стор.5
4. Речовини-хамелеони. стор.7
5. Експериментальна частина:
5.1. Перехід хромату в біхромат та назад; стор.8
5.2. Окисні властивості солей хрому (VI); стор.9
5.3. Окислення етанолу хромовою сумішшю. стор.10
6. Фотохромізм. стор.10
7. Висновки. Стр.13
8. Список використаних джерел. Стр.14
1. Введення.
На перший погляд, може здатися важким пояснити природу кольору. Чому речовини мають різні кольори? Яким чином колір взагалі виникає?
Цікаво, що у глибинах океану живуть істоти, у тілі яких тече кров блакитного кольору. Одні з таких представників – голотурії. При цьому кров риб, виловлених у морі, червона, подібно до крові багатьох інших великих істот.
Від чого залежить колір різних речовин?
Перш за все, колір залежить не тільки від того, як забарвлена речовина, а й від того, як вона освітлена. Адже у темряві все здається чорним. Колір також визначають хімічні структури, що переважають у речовині: наприклад, колір листя рослин буває не тільки зеленим, а й синім, фіолетовим та ін. Це пояснюється тим, що в таких рослинах крім хлорофілу, що надає зелене забарвлення, переважають інші сполуки.
Блакитна кров у голотурій пояснюється тим, що в пігменті, що забезпечує колір крові, замість заліза міститься ванадій. Саме його сполуки надають блакитного забарвлення рідини, що міститься в голотурії. У глибинах, де вони мешкають, вміст кисню у воді дуже мало і їм доводиться пристосовуватися до цих умов, тому в організмах виникли сполуки зовсім інші, ніж у мешканців повітряного оточення.
Але ми ще не відповіли на поставлені вище питання. У цьому роботі ми постараємося дати повні, розгорнуті відповіді них. Для цього слід провести низку досліджень.
Метою даної роботи буде дати пояснення виникнення кольору в різних сполук, а також дослідити властивості речовин-хамелеонів.
Відповідно до мети поставлені завдання
Взагалі колір є результатом взаємодії світла з молекулами речовини. Цей результат пояснюється кількома процесами:
* взаємодією магнітних коливань світлового променя з молекулами речовини;
* вибірковим поглинанням тих чи інших світлових хвиль молекулами з різними структурами;
* Вплив променів, відбитих або пройшли через речовину, на сітківку ока або на оптичний прилад.
Основою пояснення кольору є стан електронів у молекулі: їх рухливість, здатність переходити з одного енергетичного рівня в інший, переміщатися від одного атома до іншого.
Колір пов'язані з рухливістю електронів у молекулі речовини і з можливістю переходу електронів ще на вільні рівні при поглинанні енергії кванта світла (елементарна частка світлового випромінювання).
Колір виникає внаслідок взаємодії квантів світла з електронами в молекулах речовини. Однак, через те, що стан електронів в атомах металів і неметалів, органічних і неорганічних сполук різний, механізм появи кольору речовин також відрізняється .
2.1 Колір органічних сполук.
В органічних речовин, Що мають колір (а далеко не всі вони мають цю властивість), молекули схожі за своєю структурою: вони, як правило, великі, складаються з десятків атомів. p align="justify"> Для виникнення кольору в цьому випадку значення мають не електрони окремих атомів, а стан системи електронів всієї молекули .
Звичайний сонячне світло- Це потік електромагнітних хвиль. Світлова хвиля характеризується довжиною - відстанню між сусідніми максимумами або двома сусідніми западинами. Вона вимірюється у нанометрах (нм). Чим коротша хвиля, тим більша її енергія, і навпаки.
Забарвлення речовини залежить від цього, які хвилі (промені) видимого світла воно поглинає. Якщо сонячне світло речовиною зовсім не поглинається, а відбивається і розсіюється, то речовина здаватиметься білою (безбарвною). Якщо ж речовина поглинає всі промені, воно здається чорним.
Процес поглинання чи відображення певних променів світла пов'язані з особливостями будови молекули речовини. Поглинання світлового потоку завжди пов'язане із передачею енергії електронам молекули речовини. Якщо в молекулі містяться s-електрони (утворюють сферичну хмару), то для порушення їх і переведення на інший енергетичний рівень потрібна велика енергія. Тому з'єднання, що мають s-електрони, завжди здаються безбарвними. У той же час p-електрони (утворюють хмару у формі вісімки) Порушуються легко, так як зв'язок, що здійснюється ними менш міцна. Такі електрони містяться в молекулах, що мають сполучені подвійні зв'язки. Чим довше ланцюг сполучення, тим більше p-електронів і тим менше потрібно енергії для їхнього збудження. Якщо енергія хвиль видимого світла (довжини хвиль від 400 до 760 нм) буде достатньою для збудження електронів, з'являється забарвлення, яке ми бачимо. Промені, витрачені на збудження молекули, будуть поглинатися їй, а непоглинені будуть сприйматися нами як забарвлення речовини.
2.2 Колір неорганічних речовин.
У неорганічних речовинколір обумовлений електронними переходами та перенесенням заряду від атома одного елемента до атома іншого. Вирішальну роль грає зовнішня електронна оболонка елемента.
Як і в органічних речовинах, виникнення кольору тут пов'язане з поглинанням та віддзеркаленням світла.
Взагалі, забарвлення речовини складається із суми відбитих хвиль (чи пройшли через речовину без затримки). При цьому колір речовини означає, що з усього діапазону довжин хвиль видимого світла поглинаються певні кванти. У молекулах фарбованих речовин енергетичні рівні електронів розташовані близько один до одного. Наприклад, речовини: водень, фтор, азот – здаються нам безбарвними. Це відбувається через те, що кванти видимого світла не поглинаються ними, тому що не можуть перенести електрони більш високий рівень. Тобто через ці речовини проходять ультрафіолетові промені, які не сприймаються людським оком, тому й самі речовини для нас не мають кольору. У кольорових речовин, наприклад, хлору, брому, йоду, електронні рівні розташовані вже один до одного, тому кванти світла в них здатні перевести електрони з одного стану в інший.
Досвід. Вплив іона металу на фарбування з'єднань.
Прилади та реактиви: чотири пробірки, вода, солі заліза(II), кобальту(II), нікелю(II), міді(II).
Виконання досвіду. У пробірки наливаємо 20-30 мл води, вносимо по 0,2 г солей заліза, кобальту, нікелю та міді та перемішуємо до розчинення. Забарвлення розчину заліза стало жовтим, кобальту – рожевим, нікелю – зеленим, а міді – синім.
Висновок: Як відомо з хімії, структура цих сполук однакова, однак вони мають різне число d-електронів: залізо – 6, кобальт – 7, нікель – 8, мідь – 9. Це число впливає на забарвлення сполук. Тому і видно різницю в кольорі.
3. Вплив середовища на колір.
Іони у розчині оточені оболонкою розчинника. Шар таких молекул, що безпосередньо примикають до іону, називаютьсольватною оболонкою.
У розчинах іони можуть впливати не тільки один на одного, але і на навколишні молекули розчинника, а ті в свою чергу на іони. При розчиненні та в результаті сольватації виникає колір у іона раніше безбарвного. Заміна води на аміак поглиблює колір. Аміачні молекули деформуються легше та інтенсивність забарвлення посилюється.
Тепер порівняємо інтенсивність фарбування сполук міді.
Досвід №3.1. Порівняння інтенсивності фарбування сполук міді.
Прилади та реактиви: чотири пробірки, 1-відсотковий розчин CuSO 4, вода, НCl, розчин аміаку NH 3, 10-відсотковий розчин гексаціаноферату (ІІ) калію.
Виконання досвіду. В одну пробірку поміщаємо 4 мл CuSO 4 та 30 мл H 2 O, в інші дві – 3 мл CuSO 4 та 40 мл H 2 O. Додаємо в першу пробірку 15 мл концентрованої НCl – з'являється жовто-зелене забарвлення, у другу – 5 мл 25-відсоткового розчину аміаку – з'являється синє забарвлення, у третю – 2 мл 10-відсоткового розчину гексаціаноферату (II) калію бурий осад. В останню пробірку додаємо розчин CuSO 4 та залишаємо для контролю.
2+ + 4Cl - ⇌ 2- + 6H 2 O
2+ + 4NH 3 ⇌ 2+ + 6H 2 O
2 2 + 4- ⇌ Cu 2 + 12 H 2 O
Висновок: При зменшенні кількості реагенту (речовини, що бере участь у хімічної реакції ), необхідного для утворення з'єднання, відбувається збільшення інтенсивності фарбування. При утворенні нових з'єднань міді відбувається перенесення заряду та зміна кольору.
4. Речовини-хамелеони.
Поняття «хамелеон» відоме насамперед як біологічний, зоологічний термін, що позначаєплазун, що має здатність змінювати забарвлення свого шкірного покриву при подразненні, зміні кольору навколишнього середовища і т.п.
Однак "хамелеонів" можна зустріти і в хімії. Тож у чому ж зв'язок?
Звернемося до хімічного поняття:
Речовини-хамелеони - це речовини, що змінюють своє забарвлення в хімічних реакціях і свідчать про зміни в середовищі, що досліджується. Виділяємо загальне – зміна кольору (забарвлення). Саме це пов'язує дані поняття. Речовини-хамелеони відомі з давніх-давен. У старовинних посібниках з хімічного аналізурекомендується використовувати «розчин хамелеону» для визначення зразків невідомого складу вмісту сульфіту натрію Na 2 SO 3 , пероксиду водню Н 2 O 2 або щавлевої кислоти Н 2 З 2 O 4 . «Розчин хамелеону» – це розчин перманганату калію КМnO 4
що при хімічних реакціях, залежно від середовища, змінює своє забарвлення по-різному. Наприклад, у кислотному середовищі яскраво-фіолетовий розчин перманганату калію знебарвлюється через те, що перманганат-іона МnO 4
-
утворюється катіон, тобто.позитивно заряджений іонМn 2+ ; у сильнолужному середовищі з яскраво-фіолетового МnO 4
- Виходить зелений манганат-іон МnO 4
2-
. А в нейтральному, слабокислому або слаболужному середовищі кінцевим продуктом реакції буде нерозчинний чорно-бурий осад діоксиду марганцю МnO 2
.
Додамо, що завдяки своїм окисним властивостям,тобто. здатності віддавати електрони або забирати їх у атомів інших елементів,і наочної зміни забарвлення в хімічних реакціях калію перманганат знайшов широке застосування в хімічному аналізі.
Отже, у разі «розчин хамелеона» (перманганату калію) використовується як індикатора, тобто.речовини, що показує наявність хімічної реакції або зміни, що відбулися в середовищі, що досліджується.
Існують інші речовини, звані «хамелеонами». Ми розглянемо речовини, що містять елемент Cr хром.
Хромат калію - неорганічна сполука, сіль металукалію і хромової кислоти з формулою K 2 CrO 4 , жовті кристали, розчинні у воді
Біхромат калію (двохромовокислий калій, калієвий хромпік) - K 2 Cr 2 O 7 . Неорганічна сполука, оранжеві кристали, розчинні у воді Високотоксичний.
5. Експериментальна частина.
Досвід №5.1. Перехід хромату в біхромат та назад.
Прилади та реактиви: розчин хромату калію К 2 СrO 4 , розчин біхромату калію 2 Cr 2 O 7 , сірчана кислота, гідроксид натрію
Виконання досвіду. До розчину хромату калію додаємо сірчану кислоту, в результаті відбувається зміна забарвлення розчину жовтого в помаранчевий колір.
2К 2 CrO 4 + Н 2 SO 4 = К 2 Cr 2 O 7 + К 2 SO 4 + Н 2 О
До розчину біхромату калію додаю луг, в результаті відбувається зміна забарвлення розчину з помаранчевого жовтого.
До 2 Cr 2 O 7 + 4NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 2КOH + Н 2 О
Висновок: У кислому середовищі хромати нестійкі, іон жовтого кольоруперетворюється на іон Cr 2 O 7 2- оранжевого кольору, а в лужному середовищі реакція протікає у зворотному напрямку:
2 Cr 2 O 4 2- + 2Н + кисле середовище - лужне середовище Cr 2 O 7 2- + Н 2 О.
Окисні властивості солей хрому (VI).
Прилади та реактиви: розчин біхромату калію К 2 Cr 2 O 7 , розчин сульфіту натрію Na 2 SO 3 , сірчана кислота H 2 SO 4 .
Виконання досвіду. До розчину До 2 Cr 2 O 7 , підкисленому сірчаною кислотою, додаємо розчин Na 2 SO 3. Спостерігаємо зміну забарвлення: помаранчевий розчин став зелено-синім.
Висновок: У кислому середовищі хром відновлюється сульфітом натрію від хрому (VI) до хрому (III): 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 SO 4 = До 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3Na 2 SO 4 + 4H 2 O.
Досвід №5.4. Окислення етанолу хромовою сумішшю.
Прилади та реактиви: 5%-ний розчин біхромату калію 2 Cr 2 O 7 , 20%-ний розчин сірчаної кислоти H 2 SO 4 , етиловий спирт(Етанол).
Виконання досвіду: До 2 мл 5%-ного розчину біхромату калію приливаємо 1 мл 20%-ного розчину сірчаної кислоти та 0,5 мл етанолу. Спостерігаємо сильне потемніння розчину. Розбавляємо розчин водою, щоб краще побачити його відтінок. Отримуємо розчин жовто-зеленого кольору.
До 2 Cr 2 O 7 + 3C 2 H 5 OH+ H 2 SO 4 → 3CH 3 -CОН + Cr 2 Про 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
Висновок: У кислотному середовищі етиловий спирт окислюється біхроматом калію. При цьому утворюється альдегід. Цей досвід показує взаємодію хімічних хамелеонів із органічними речовинами.
Досвід 5.4. наочно ілюструє принцип, яким діють індикатори виявлення алкоголю в організмі. Принцип заснований на специфічному ферментативному окисленні етанолу, що супроводжується утворенням пероксиду водню (Н 2 Про 2 ), що викликає утворення забарвленого хромогену,тобто. органічної речовини, що містить хромофорну групу (хімічна група, що складається з атомів вуглецю, кисню, азоту).
Таким чином, ці індикатори візуально (за колірною шкалою) показують вміст алкоголю у слині людини. Вони застосовуються у медичних установах, при встановленні фактів вживання алкоголю та алкогольного сп'яніння. Область застосування індикаторів – будь-яка ситуація, коли необхідно встановити факт вживання алкоголю: проведення передрейсових оглядів водіїв транспортних засобів, виявлення нетверезих водіїв автодорогами автоінспекцією, використання при екстреній діагностиці, як засіб самоконтролю та ін.
6. Фотохромізм.
Познайомимося з цікавим явищем, де також відбувається зміна кольору речовин,фотохромізм.
Сьогодні окулярами зі склом-хамелеонами навряд чи когось здивуєш. Але історія відкриття незвичайних речовин, що змінюють свій колір, залежно від освітленості, дуже цікава. У 1881 році англійський хімік Фіпсон отримав від свого друга Томаса Гріффіта листа, в якому той описував свої незвичайні спостереження. Гріффіт писав, що вхідні двері пошти, розташовані навпроти його вікон, протягом дня змінюють свій колір - темніє, коли сонце в зеніті, і світлішає в сутінках. Зацікавившись повідомленням, Фіпсон досліджував літопон - фарбу, якою було пофарбовано двері пошти. Спостереження його друга підтвердилося. Фіпсон не зміг пояснити причини явища. Однак оборотною кольоровою реакцією не на жарт зацікавилися багато дослідників. І на початку ХХ століття їм удалося синтезувати кілька органічних речовин, названих "фотохромами", тобто "світлочутливими фарбами". З часів Фіпсона вчені багато чого дізналися про фотохроми –речовини, що змінюють забарвлення під дією світла.
Фотохромізм, або тенебресценція - явище оборотної зміни забарвлення речовини під впливом видимого світла, ультрафіолету.
Вплив світла викликає у фотохромній речовині, атомарні перебудови, зміна заселення електронних рівнів. Паралельно зі зміною кольору речовина може змінювати показник заломлення, розчинність, реакційну здатність, електропровідність та інші хіміко-фізичні характеристики. Фотохромізм притаманний обмеженому числу органічних та неорганічних, природних та синтетичних сполук.
Розрізняють хімічний та фізичний фотохромізм:
- хімічний фотохромізм: внутрішньомолекулярні та міжмолекулярні оборотні фотохімічні реакціями (таутомеризація (оборотна ізомерія), дисоціація (розщеплення), цис-транс-ізомеризація та ін.);
- фізичний фотохромізм: результат переходу атомів чи молекул у різні стани. Зміна забарвлення у разі обумовлено зміною заселеності електронних рівнів. Такий фотохромізм спостерігається під впливом на речовину лише потужних світлових потоків.
Фотохроми в природі:
- Мінерал тугтупить здатний змінювати колір від білого чи блідо-рожевого до яскраво-рожевого.
Фотохромні матеріали
Існують такі типи фотохромних матеріалів: рідкі розчини та полімерні плівки (високомолекулярні сполуки), що містять фотохромні органічні сполуки, скла з рівномірно розподіленими в їх обсязі мікрокристалами галогенідів срібла (сполуки срібла з галогенами), фотоліз ( розпад під впливом світла) яких зумовлює фотохромізм; кристали галогенідів лужних та лужноземельних металів, активовані різними добавками (наприклад, CaF 2 / La, Ce; SrTiO 3 / Ni, Mo).
Ці матеріали застосовуються як світлофільтри змінної оптичної щільності (тобто регулюють потік світла) в засобах захисту очей і приладів від світлового випромінювання, лазерної техніки і т.д.
Фотохромні лінзи
Фотохромна лінза на світлі, частково прикрита папером. Між світлою та темною частинами видно другий рівень кольору, оскільки фотохромні молекули розташовані на обох поверхнях лінзи.полікарбонату та інших пластмас . Фотохромні лінзи зазвичай темніють у присутності ультрафіолету і світліють за його відсутності менше ніж за хвилину, але повний перехід з одного стану до іншого відбувається від 5 до 15 хвилин.
Висновки.
Отже, колір різних сполук залежить:
*від взаємодії світла з молекулами речовини;
* У органічних речовин колір виникає в результаті збудження електронів елемента та їх переходу на інші рівні. Важливим є стан системи електронів всієї великої молекули;
* У неорганічних речовин колір обумовлений електронними переходами та перенесенням заряду від атома одного елемента до атома іншого. Велику роль відіграє зовнішня електронна оболонка елемента;
*на фарбування з'єднання впливає зовнішнє середовище;
*важливу рольграє число електронів у соединении.
Список використаних джерел
1. Артеменко А. І. «Органічна хімія та людина» ( теоретичні основи, Поглиблений курс). Москва, «Освіта», 2000.
2. Фадєєв Г. Н. «Хімія та колір» (книга для позакласного читання). Москва, «Освіта», 1977.