Определение на пигмента и химия

Пигментът е вещество, което се появява с определен цвят, защото избирателно абсорбира дължина на вълната от светлина. Докато много материали притежават това свойство, пигментите с практически приложения са стабилни при нормални температури и имат висока сила на тониране, така че е необходимо само малко количество, за да видите цвета, когато се използва върху предмети или смесено с носач. Извикват се пигменти, които или избледняват, или по друг начин почерняват с течение на времето или при продължително излагане на светлина беглец пигменти.

Най-ранните пигменти идват от природни източници, като въглен и смляни минерали. Палеолитни и неолитни пещерни рисунки показват сажди, червени охри (железен оксид, Fe₂О₃) и жълта охра (хидратиран железен оксид, Fe₂О₃· Н₂О) са били известни на праисторическия човек. Синтетичните пигменти влязоха в употреба още от B.C.E. 2000 година. Бялото олово се получава чрез смесване на олово и оцет в присъствието на въглероден диоксид. Египетското синьо (калциев меден силикат) идва от оцветено стъкло, използващо малахит или друга медна руда. С развитието на все повече пигменти стана невъзможно да се следи техният състав.

През 20 век Международната организация за стандартизация (ISO) разработва стандарти за характеристики и тестване на пигменти. Color Index International (CII) е публикуван стандартен индекс, който идентифицира всеки пигмент според неговия химичен състав. Над 27 000 пигмента са индексирани в схемата CII.

Пигментът е вещество, което е или сухо, или друго неразтворим в своя течен носител. Пигмент в течни форми суспензия. За разлика от това, багрилото е или течен оцветител, или пък се разтваря в течност да се образува решение. Понякога разтворимото багрило може да се утаи в пигмент от метална сол. Пигмент, получен от багрило по този начин, се нарича a езерен пигмент (например алуминиево езеро, езеро Индиго).

Както пигментите, така и багрилата поглъщат светлина, за да се появи определен цвят. За разлика от тях, луминесценцията е процес, при който материал излъчва светлина. примери за луминесценция включват фосфоресценция, флуоресценция, хемилуминесценция и биолуминесценция.

В биологията терминът "пигмент" се дефинира малко по-различно, където пигментът се отнася до всяка оцветена молекула, намираща се в клетка, независимо дали е разтворима или не. Така че, въпреки че хемоглобин, хлорофил, меланин и билирубин (като примери) не отговарят на тясната дефиниция на пигмента в науката, те са биологични пигменти.

В животинските и растителните клетки се среща и структурен цвят. Пример може да се види в пеперудни крила или паунови пера. Пигментите са един и същи цвят, независимо как се гледат, докато структурен цвят зависи от ъгъла на гледане. Докато пигментите се оцветяват чрез селективно усвояване, структурният цвят е резултат от селективно отражение.

Пигментите селективно поглъщат дължината на вълната на светлината. Когато бялата светлина удари пигментна молекула, има различни процеси, които могат да доведат до абсорбция. Свързаните системи с двойни връзки абсорбират светлина в някои органични пигменти. Неорганичните пигменти могат да абсорбират светлината чрез пренос на електрон. Например, вермилионът абсорбира светлина, прехвърляйки електрон от серен анион (S^2-) до метален катион (Hg²⁺). Комплексите за прехвърляне на зареждане премахват повечето цветове на бялата светлина, отразявайки или разсейвайки обратно остатъка, за да изглеждат като определен цвят. Пигментите абсорбират или изваждат дължините на вълната и не се добавят към тях, както правят луминесцентните материали.

Най- спектър на падащата светлина влияе върху появата на пигмент. Така, например, пигментът няма да изглежда съвсем същия цвят под слънчева светлина, както при флуоресцентно осветление, тъй като различен диапазон на дължината на вълната е оставен да бъде отразен или разпръснат. Когато е представен цветът на пигмента, светлинният цвят на лабораторията, използван за извършване на измерването, трябва да бъде посочен. Обикновено това е 6500 К (D65), което съответства на цветовата температура на слънчевата светлина.

Оттенъкът, насищането и другите свойства на пигмента зависят от други съединения, които го придружават в продукти, като свързващи вещества или пълнители. Например, ако закупите цвят боя, тя ще изглежда различна в зависимост от състава на сместа. Пигментът ще изглежда различно в зависимост от това дали крайната му повърхност е лъскава, матова и т.н. Токсичността и стабилността на пигмента също се влияят от други химикали в пигментна суспензия. Това притеснява мастилата за татуировки и техните носители, сред другите приложения. Много пигменти са силно токсични сами по себе си (например оловно бяло, хром зелено, молибдатен оранжев, антимон бяло).

Пигментите могат да бъдат класифицирани според това дали са органични или неорганични. Неорганичните пигменти могат или не могат да бъдат на метална основа. Ето списък на някои ключови пигменти:

• Кадмиеви пигменти: кадмиево червено, кадмиево жълто, кадмиево оранжево, кадмиево зелено, кадмиев сулфоселенид
• Хром пигменти: хром жълто, виридиан (хром зелен)
• Кобалтови пигменти: кобалтово синьо, кобалтово виолетово, церулово синьо, ауреолин (кобалтово жълто)
• Медни пигменти: азурит, египетско синьо, малахит, парижки зелен, хан лилав, хан син, вердигрис, фталоцианиново зелен G, фталоцианиново син BN
• Пигменти от железен оксид: червена охра, венецианско червено, пруско синьо, сангвин, капут мортуум, оксидно червено
• Оловни пигменти: червено олово, олово бяло, кремник бяло, Неапол жълто, оловно-калаено жълто
• Манганов пигмент: манганово виолетово
• Живачен пигмент: вермилион
• Титанови пигменти: титаново бяло, титаново черно, титаново жълто, титаниево бежово
• Цинкови пигменти: цинково бяло, цинков ферит

• Въглеродни пигменти: сажди, слонова кост
• Глинени земи (железни оксиди)
• Ултрамаринови пигменти (lapis lazuli): ултрамарин, ултрамариново зелено

• Биологични пигменти: ализарин, ализарин пурпурно, гамбодж, кохинеално червено, роза мадър, индиго, индийско жълто, тирийско лилаво
• Небиологични органични пигменти: хинакридон, магента, диарилидно жълто, фтало син, фтало зелен, червен 170