رنگدانه: تفاوت میان نسخه‌ها

 

 

بسیاری از مواد انتخابی، طول موج‌های خاصی از نور را جذب خود می‌کنند. موادی همچون پیگمنت‌ها که بشر آن را جهت استفاده گزینش و گسترش داده است، معمولاً از ویژگی‌های خاصی برخوردار هستند که این ویژگی‌ها سبب شده که آنها برای رنگ کردن سایر مواد بهترین گزینه انتخابی باشند. یک پیگمنت باید نسبت به موادی که قرار است به آن رنگ دهد، از خاصیت رنگ دهی بالایی برخوردار باشد. پیگمنت بایستی در دمای محیط به شکل جامد باقی بماند.

دوام و ثبات رنگ از جمله ویژگی‌های مطلوب یک پیگمنت در زمینه کاربردهای صنعتی و هنری به شمار می‌رود. پیگمنت‌های بی دوام «پیگمنت فرار» نامیده می‌شوند. پیگمنت‌های فرار در مرور زمان ویا با در معرض نور قرار گرفتن، محو می‌شوند تا جایی که نهایتاً رنگ آنها رو به سیاهی می‌زند.

 

 

بین یک پیگمنت که در محمل خود نا محلول است (دراثریک تعلیق) ویک رزانه که خود به تنهایی مایع بوده و یا در محمل خود محلول می‌باشد (در اثر حل شدن) معمولاً تفاوتی وجود دارد. یک کلرانت بسته به محملی که با آن درگیر است، می‌تواند بعنوان یک رنگدانه و یا رزانه عمل نماید. در برخی موارد، رنگدانه می‌تواند از ته‌نشینی یک رزانه محلول با یک نمک فلزی حاصل شود. پیگمنت حاصل، «رنگدانه دریاچه» نامیده می‌شود. عبارت پیگمنت بیولوژیکی برای تمامی رنگدانه‌هایی بکار می‌رود که مواد رنگی آنها مستقل از قابلیت انحلال پذیری آنهاست.

در سال ۲۰۰۶، حدود ۷٫۴ میلیون تن پیگمنت آلی، معدنی و خاص روانه بازار جهانی شد. بیشترین نرخ آماری متعلق به قاره آسیا و پس از آن اروپا و آمریکای جنوبی بوده است. پیش بینی می‌شود در سال ۲۰۲۰ در آمد حاصل از این پیگمنت‌ها از رقم تخمینی ۲/۳۴ بیلیون دلار آمریکا تجاوز نماید. تقاضای جهانی برای پیگمنت در سال ۲۰۰۹ با افزایش ۵/۱ الی ۲ درصدی نسبت به سال گذشته، به رقم ۵/۲۰ بیلیون دلار آمریکا رسیده بود. افزایش نرخ رشد پایدار در سالهای آتی، از قبل پیش بینی شده بود. فروش این پیگمنت‌ها در سرتاسر جهان نشانگر افزایشی در حدود ۵/۲۴ بیلیون دلار آمریکا در سال ۲۰۱۵ بوده که تا سال ۲۰۱۸ این رقم به ۵/۲۷ بیلیون دلار آمریکا خواهد رسید.

 

 

پیگمنت‌ها رنگی را ایجاد می‌کنند که خودشان نیز به همان رنگ هستند چرا که آنها بصورت انتخابی طول موجهای معینی از نور مرئی را جذب و منعکس می‌نمایند. ترکیب طیف کامل نور مرئی با طول موجی متغیر از ۳۷۵ یا ۴۰۰ نانومتر الی ۷۶۰ یا ۷۸۰ نانومتر، با نور سفید تقریباً برابری می‌کند. وقتی که این نور با یک پیگمنت برخورد می‌کند، قسمت‌هایی از طیف توسط پیوندهای شیمیایی سیستم‌های کونژوگه و دیگر اجزای پیگمنت جذب می‌شود. برخی دیگر از طول موج‌ها یا قسمتهایی از طیف، منعکس و یا پخش می‌شود. بیشتر پیگمنت‌ها، کمپلکس انتقال بار محسوب می‌شوند. مثل کامپاندهای فلز واسطه با باند جذب وسیعی که بیشتر رنگ‌های نور سفید تابشی را کسر می‌کنند. طیف جدید منعکس شده ظاهر یک رنگ را بوجود می‌آورد. پیگمنت‌ها بر خلاف مواد فلورسنت یا فسفورسنت، می‌توانند فقط طول موجها را از نور منبع کسر نموده و هرگز مورد دیگری به آن اضافه نکنند.

 

 

فضاهای رنگی که برای نمایش رنگها از حیث عدد مورد استفاده قرار می‌گیرد باید منبع نوری خود را تعیین نمایند. درسنجش مدل رنگ ال ای بی، فرض بر این است که اندازه‌گیری‌ها زیر منبع نوری D65 یا ” روشنی روز ۶۵۰۰K” انجام شده است که تقریباً همان دمای رنگ نور خورشید می‌باشد، مگر آنکه خلاف آن قید شود.

 

دیگر ویژگی‌های یک رنگ همچون اشباع بودن یا سبکی آن، ممکن است توسط دیگر مواد همراه با پیگمنت، تخمین زده شود. رنگپایه و فیلرهایی که به مواد شیمیایی پیگمنت‌ها افزوده می‌شود نیز الگوهای بازتاب و جذب خاص خود را دارند که می‌توانند بر طیف نهایی تأثیر گذار باشند. به همین ترتیب، درمخلوطهای پیگمنت/رنگپایه، امکان برخورد مولکول‌های پیگمنت با اشعه‌های مجزای نوری وجود ندارد و ممکن است به همان صورت که وجود دارند، منعکس گردند. این اشعه‌های پراکنده نور منبع با یک رنگ کمتر اشباع شده، سهیم می‌شوند. پیگمنت خالص به نور سفید خیلی کوچک اجازه فرار را داده و بدین ترتیب یک رنگ بسیار اشباع شده تولید می‌کند. مقدار کمی از پیگمنت با مقدار زیادی از رنگپایه سفید مخلوط می‌شود، ولی به دلیل فرار مقدار زیادی نور سفید ،نتیجه حاصله، اشباع نشده و رنگ پریده می‌گردد.

 

در دوران ماقبل تاریخ، از پیگمنت‌هایی که به صورت طبیعی بوجود می‌آیند مثل اخرایی و اکسید آهن، بعنوان مواد رنگدار (کلرانت) استفاده می‌نمودند. باستان شناسان حقایقی را آشکار نموده‌اند که نشان می‌دهد انسانهای اولیه از رنگ برای اهداف زیبایی همچون نقاشی بدن استفاده می‌نمودند. وجود تجهیزات سایش رنگ و رنگدانه به ۳۵۰۰۰۰ الی ۴۰۰۰۰۰ سال قبل باز می‌گردد که شواهد آن در غاری در Twin Rivers حوالی لوساکا، زامبیا گزارش شده است.

 

قبل از انقلاب صنعتی، محدوده رنگی موجود برای هنر و مصارف تزئینی، از لحاظ فنی محدود بود. بیشتر رنگدانه‌های مورد استفاده، رنگدانه‌های زمینی و معدنی یا رنگدانه‌هایی با اصالت بیولوژیکی بوده است. رنگدانه‌های حاصل از منابع غیر معمول مثل مواد گیاهی، ضایعات حیوانی، حشرات و نرم تنان، در فواصل طولانی برداشت و تجارت می‌شد. هزینه استفاده بعضی از این رنگها گران بوده یا امکان مخلوط نمودن آنها با طیفی از رنگدانه‌های موجود امکان‌پذیر نبوده است. رنگ آبی و بنفش بخاطر هزینه‌هایی که داشت، مخصوص خانواده سلطنتی شد.

 

 

پیگمنت‌های معدنی در مسافت‌های طولانی نیز داد وستد می‌شد. تنها راه بدست آوردن رنگ آبی بسیارتیره و غنی از رنگ، استفاده از سنگ نیمه قیمتی لاجورد بود تا بتوان رنگدانه‌ای بنام سرمه‌ای بوجود آورد و بهترین منابع دستیابی به لاجورد دور از دسترس بود. ”یان وان آیک” نقاش فلاندری قرن ۱۵، معمولاً در آثار خود از رنگ آبی استفاده نمی‌کرد. اگر تصویر شخصی را با سرمه‌ای نقاشی و رنگ آمیزی می‌نمود، نشان از تجملات زیاد آن شخص بود و اگر یک مشتری از وی می‌خواست تا از رنگ آبی در تصویر خود استفاده کند، وی موظف به پرداخت پول بیشتری می‌شد. زمانیکه یان آیاک از لاجورد استفاده می‌نمود هیچگاه آن را با دیگر رنگها ترکیب نمی‌کرد. در عوض او لاجورد را به شکل خالص و تقریباً بعنوان لعاب تزئینی بکار می‌برد. قیمت گزاف لاجورد هنرمندان را مجبور به جستجوی رنگدانه جایگزین ارزانتر، هم معدنی (آزوریت، مینای لاجوردی) و هم بیولوژیکی (نیل پر طاووس)، نمود.

 

 

با فتح یک امپراطوری جدید توسط اسپانیا در قرن ۱۶، رنگدانه‌ها و رنگهای جدیدی به مردم هردو طرف اقیانوس اطلس معرفی شد. کارمین، یک رنگدانه و رزانه‌ای است که از یک حشره انگلی در آمریکای مرکزی و جنوبی بوجود می‌آید که در اروپا از ارزش و موقعیت ویژه‌ای برخوردار شد. کارمین، از برداشت، خشک نمودن و خردکردن حشره قرمزدانه مکزیکی بدست می‌آید. بدین سبب کارمین در رنگزنی پارچه، رنگ مواد غذایی، رنگ بدن، یا به فرم رنگدانه دریاچه‌ای، تقریباً در هر نوع از رنگ یا لوازم آرایشی، استفاده می‌شد و هنوز هم می‌شود.

 

بومیان پرو رزانه‌های حشره قرمزدانه را برای استفاده در منسوجات دستکم در سال ۷۰۰ (CE)، تولید می‌نمودند. اما اروپاییها تا قبل از آن چنین رنگی را ندیده بودند. زمانیکه اسپانیا به امپراطوری آزتک در سرزمینی که امروزه مکزیک نامیده می‌شود، یورش بردند، به بهره‌برداری ازفرصت‌های تجاری این رنگ سرعت عمل بخشیدند. بعد از نقره، کارمین تبدیل به دومین صادرات با ارزش منطقه شد. رنگدانه‌های تولید شده از حشره قرمزدانه مکزیکی برای کاردینال‌های کاتولیک رداهای چشم نواز و برای انگلیسی‌ها ی”کت قرمز”یونیفورم‌های ممتاز را به ارمغان آورد. این مسئله که منبع حقیقی رنگدانه یک حشره است، تا زمانیکه بیولوژیست‌ها در قرن ۱۸منبع آن را کشف کنند، بصورت راز باقی‌مانده بود.

 

درحالیکه کارمین در اروپا محبوب بود، رنگ آبی هنوز هم بعنوان یک رنگ منحصر بفرد و نشان قدرت و ثروت باقی ماند. استاد هلندی «یوهانس فرمیر» اغلب در نقاشی‌های چشمگیرخود از سنگ لاجورد بهمراه کارمین و زرد هندی به وفور استفاده می‌نمود.

 

 

 

 

{{شیمی-خرد}}