Pigmentdefinition och kemi

Ett pigment är ett ämne som förefaller en viss färg eftersom det selektivt absorberar våglängd av ljus. Även om många material har denna egenskap är pigment med praktiska tillämpningar stabila vid normala temperaturer och har en hög färgstyrka så att endast en liten mängd behövs för att se färgen när den används på föremål eller blandas med en bärare. Pigment som antingen bleknar eller annars svärtar med tiden eller med lång exponering för ljus kallas flyktiga pigment.

De tidigaste pigmenten kom från naturliga källor, som kol och malta mineraler. Paleolitiska och neolitiska grottmålningar indikerar kolsvart, röd ockra (järnoxid, Fe₂O₃) och gul ockra (hydratiserad järnoxid, Fe₂O₃· H₂O) var kända för förhistorisk man. Syntetiska pigment togs i bruk så tidigt som B.C.E. 2000. Vit bly tillverkades genom att blanda bly och vinäger i närvaro av koldioxid. Egyptiskt blått (kalciumkopparsilikat) kom från glasfärgat med malakit eller annan kopparmalm. När allt fler pigment utvecklades blev det omöjligt att hålla reda på deras sammansättning.

Under 1900-talet utvecklade International Organization for Standardization (ISO) standarder för egenskaper och testning av pigment. Color Index International (CII) är ett publicerat standardindex som identifierar varje pigment enligt dess kemiska sammansättning. Över 27 000 pigment indexeras i CII-schemat.

Ett pigment är ett ämne som är antingen torrt eller annat olöslig i sin flytande bärare. Ett pigment i flytande former en upphängning. Däremot är ett färgämne antingen ett flytande färgämne eller annars löses det upp i en vätska för att bilda en lösning. Ibland kan ett lösligt färgämne fällas ut i ett metallsaltpigment. Ett pigment tillverkat av ett färgämne på detta sätt kallas a sjöpigment (t.ex. aluminiumsjö, indigosjö).

Både pigment och färgämnen absorberar ljus för att se en viss färg. Däremot är luminescens en process genom vilken ett material avger ljus. exempel på luminescens inkluderar fosforescens, fluorescens, kemiluminescens och bioluminescens.

I biologi definieras termen "pigment" något annorlunda, där ett pigment avser vilken färgad molekyl som finns i en cell, oavsett om den är löslig eller inte. Så även om hemoglobin, klorofyll, melanin och bilirubin (som exempel) passar inte den smala definitionen av pigment i vetenskapen, de är biologiska pigment.

I djur- och växtceller förekommer också strukturell färg. Ett exempel kan ses i fjärilsvingar eller påfågelfjädrar. Pigment är samma färg oavsett hur de ses, medan strukturella färger beror på betraktningsvinkeln. Medan pigment färgas genom selektiv absorption, resulterar strukturella färger från selektiv reflektion.

Pigment absorberar selektivt ljusets våglängder. När vitt ljus träffar en pigmentmolekyl finns det olika processer som kan leda till absorption. Konjugerade system av dubbelbindningar absorberar ljus i vissa organiska pigment. Oorganiska pigment kan absorbera ljus genom elektronöverföring. Exempelvis absorberar vermilion ljus och överför en elektron från svavelanjonen (S^2-) till en metallkation (Hg²⁺). Laddningsöverföringskomplexen tar bort de flesta färger av vitt ljus och reflekterar eller sprider tillbaka resten för att visas som en viss färg. Pigment absorberar eller subtraherar våglängder och lägger inte till dem som självlysande material gör.

De spektrumet av händelseljuset påverkar uppkomsten av ett pigment. Så till exempel kommer ett pigment inte att se riktigt samma färg under solljus som det skulle under lysrörsljus eftersom ett annat våglängdsintervall lämnas för att reflekteras eller spridas. När färgen på ett pigment representeras måste den lilla laboratoriefärgen som används för att mäta mätas. Vanligtvis är detta 6500 K (D65), vilket motsvarar solljusets färgtemperatur.

Färgen, mättnaden och andra egenskaper hos ett pigment beror på andra föreningar som följer med det i produkter, såsom bindemedel eller fyllmedel. Om du till exempel köper en färg på färg kommer den att se annorlunda ut beroende på blandningens formulering. Ett pigment kommer att se annorlunda ut beroende på om dess slutliga yta är glansig, matt etc. Toxiciteten och stabiliteten hos ett pigment påverkas också av andra kemikalier i en pigmentsuspension. Detta är oroande för tatueringsfärger och deras transportörerbland andra applikationer. Många pigment är mycket giftiga i sin egen rätt (t.ex. blyvit, kromgrön, molybdatorange, antimonvit).

Pigment kan klassificeras beroende på om de är organiska eller oorganiska. Oorganiska pigment kan vara metallbaserade eller inte. Här är en lista över några nyckelpigment:

• Kadmiumpigment: kadmiumrött, kadmiumgult, kadmiumorange, kadmiumgrönt, kadmiumsulfoselenid
• Krompigment: kromgul, viridian (kromgrön)
• Koboltpigment: koboltblått, koboltfiolett, ceruleanblått, aureolin (koboltgult)
• Kopparpigment: azurit, egyptisk blå, malakit, parisgrön, hanlila, hanblå, verdigris, ftalocyaningrön G, ftalocyaninblå BN
• Järnoxidpigment: röd ockra, venetiansk röd, preussisk blå, sanguine, caput mortuum, oxid röd
• Blypigment: röd bly, blyvit, cremnitz vit, Neapels gul, bly-tenn gul
• Manganpigment: manganfiolett
• Kvicksilverpigment: vermillion
• Titanpigment: titanvit, titan svart, titan gul, titan beige
• Zinkpigment: zinkvitt, zinkferrit

• Kolpigment: kimrök, elfenbenssvart
• Lerjord (järnoxider)
• Ultramarinpigment (lapis lazuli): ultramarin, ultramaringrönt

• Biologiska pigment: alizarin, alizarin crimson, gamboge, cochineal röd, ros madder, indigo, indisk gul, Tyrian purpur
• Icke-biologiska organiska pigment: kinakridon, magenta, diarylidgult, ftaloblått, ftalogrönt, rött 170