رنگدانه یک ترکیب شیمیایی است که رنگ ماده رنگ شده را تغییر می دهد. این اثر تغییر سایه مبتنی بر تغییر در ترکیب پایه است که در نتیجه آن طول موج موج نور منعکس شده از جسم رنگ شده تنظیم می شود. این فرآیند فیزیکی را نباید با فلورسانس، فسفرسانس، و سایر اشکال لومینسانس که در آن خود ماده نور ساطع می کند، اشتباه گرفت.
رنگدانه چیست و چگونه کار می کند؟
رنگدانه ها رنگ هستند. برخلاف رنگها، آنها از ذرات تشکیل شده‌اند و عملاً در محیطی که قرار است رنگ شوند، نامحلول هستند. محیطی که باید رنگ آمیزی شود، ماده ای است که رنگدانه به آن وارد می شود. در زیست شناسی، اصطلاح "رنگدانه" به تمام مواد رنگی موجود در یک موجود زنده اشاره دارد.
رنگدانه ها رنگ های خود را بازتولید می کنند زیرا به طور انتخابی امواج نور خاصی را منعکس و جذب می کنند. رنگ سفید تقریباً برابر با مخلوطی از کل قسمت مرئی طیف نور است. هنگامی که چنین موجی از نور با رنگدانه ای برخورد می کند، برخی از امواج توسط پیوندهای شیمیایی رنگدانه و جایگزین های آن جذب می شوند، در حالی که برخی دیگر منعکس می شوند. این طیف جدید نور منعکس شده ظاهری از رنگ ایجاد می کند. مثلا آبی تیرهرنگدانه نور آبی را منعکس می کند و رنگ های دیگر را جذب می کند.
کمی واضح‌تر شده است که رنگدانه چیست، اما باید درک کنیم که رنگدانه‌ها در مقایسه با مواد فلورسنت یا فسفرسنت، فقط می‌توانند امواج نوری را که دریافت می‌کنند جذب کنند، اما امواج جدید منتشر نمی‌کنند. سایر ویژگی های یک رنگ، مانند غلظت یا روشنایی آن، می تواند از سایر موادی که با رنگدانه ها تعامل دارند، ایجاد شود. رنگ خالص طول موج های بسیار کمی از نور سفید را منتقل می کند و رنگ غنی را ارائه می دهد.
تاریخ
رنگدانه های طبیعی مانند نیل، اخر، آلیزارین و اکسیدهای آهن از دوران ماقبل تاریخ به عنوان رنگ مورد استفاده قرار می گرفتند. باستان شناسان شواهدی یافته اند که نشان می دهد افراد بدوی از آنها برای اهداف زیبایی شناختی مانند تزئین بدن خود استفاده می کردند. بین 350000 تا 400000 رنگدانه و ابزار تولید آنها در غاری در رودخانه دوقلو، نزدیک لوزاکا در زامبیا پیدا شده است.
قبل از انقلاب صنعتی، انواع رنگدانه های موجود برای مصارف هنری و تزئینی دیگر محدود بود. بیشتر رنگ های مورد استفاده در آن زمان منشاء طبیعی داشتند. رنگدانه هایی از منابع غیر سنتی مانند مواد گیاهی، حشرات و صدف ها نیز تولید و معامله می شد. تهیه برخی رنگ ها با استفاده از سایه های موجود دشوار یا غیرممکن بود.
رنگدانه های رنگی کمیاب به طور کلی به سختی به دست می آمد و فناوریتولید آنها توسط مخترعان کاملاً مخفی نگه داشته شد. چنین محصولی گران بود و ساخت آن دشوار بود و اشیایی که با آن نقاشی می‌شد نمادی از قدرت و ثروت بود.
استفاده از رنگدانه
رنگ های مختلف برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته اند و مواد اصلی در هنرهای زیبا در طول تاریخ بوده اند. رنگدانه های طبیعی اصلی مورد استفاده منشا معدنی یا بیولوژیکی دارند. نیاز به رنگ‌های ارزان‌تر، با توجه به کمیاب بودن سایه‌های خاص، مانند آبی، منجر به پیدایش مواد مصنوعی شده است.
پیگمنت ها برای رنگ دادن به رنگ، جوهر، شیشه، پلاستیک، منسوجات، چوب، لوازم آرایشی، مواد غذایی و سایر محصولات استفاده می شود. بیشتر آنها که در صنعت و هنر مورد استفاده قرار می گیرند، رنگ های خشک به صورت پودرهای ریز تقسیم شده هستند. چنین ترکیبی به "حامل" یا "پایه" اضافه می شود - یک ماده خنثی و بی رنگ که به عنوان یک چسب عمل می کند. برای کاربردهای صنعتی و هنری، ماندگاری و پایداری ویژگی‌های مطلوبی هستند.
رنگدانه هایی که به دلیل برخی ویژگی های فیزیکی نمی توانند دائمی باشند، فرار نامیده می شوند. این نوع رنگ ها با گذشت زمان یا قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش محو می شوند، در حالی که بقیه در نهایت سیاه می شوند.
چگونه رنگدانه انتخاب کنیم؟
موارد زیر برخی از ویژگی های رنگ ها هستند که آنها را برای فرآیندها و کاربردهای تولیدی مناسب می کند:
- مسمومیت.
- قدرت رنگ.
- مقاومت در برابر نور.
- پراکندگی.
- مقاوم در برابر حرارت.
- شفافیت و شفافیت.
- مقاوم در برابر محیط های تهاجمی از جمله اسیدها و قلیاها.
- واکنش بین رنگدانه های مخلوط.
انتخاب رنگدانه برای یک کاربرد خاص با توجه به قیمت آن و همچنین خواص شیمیایی و خصوصیات فیزیکی خود ماده رنگی تعیین می شود. به عنوان مثال، رنگدانه ای که برای رنگ آمیزی شیشه استفاده می شود باید مقاومت حرارتی بسیار بالایی داشته باشد تا در فرآیند تولید مقاومت کند. از طرفی یک محصول شیشه ای باید بادوام باشد تا بتوان از آن مثلاً در صنعت حمل و نقل استفاده کرد. مقاومت شیشه در برابر مواد اسیدی یا قلیایی چندان مهم نیست.
در نقاشی هنری، مقاومت در برابر حرارت از اهمیت کمتری برخوردار است، در حالی که مقاومت در برابر نور و محیط های تهاجمی اساسی است. مثال دیگر رنگدانه ای است که برای کاشی های روسازی استفاده می شود. چنین عنصر رنگی باید در برابر محو شدن و تخریب تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش و بارش مقاوم باشد.
برخی انواع و نام رنگدانه ها
این به شما کمک می کند آن را بفهمید:
- رنگدانه های کربنی: کربن سیاه، عاج سیاه، تاک سیاه، دود سیاه. اینها رنگدانه هایی هستند که اغلب در لوازم آرایشی استفاده می شوند. آنها منبع عالی رنگ تیره هستند.
- رنگدانه های کادمیوم: سبز کادمیوم، قرمز کادمیوم، زرد کادمیوم، نارنجی. این رنگدانه هامقاومت خوبی در برابر اسیدها و دماهای بالا دارند.
- رنگدانه های اکسیدهای آهن: اکسید قرمز، اخرایی، اخرایی قرمز، قرمز ونیزی. رنگدانه های ضروری برای رنگ از جمله مواد معدنی.
- رنگدانه های کروم: سبز کروم، کروم زرد. چنین رنگدانه هایی به طور گسترده در نقاشی استفاده می شود. در ترکیب با اکریلیک به خوبی اثبات شده است.
- رنگدانه های کبالت: آبی لاجوردی کبالت، بنفش، زرد کبالت. چنین موادی بسیار بادوام هستند و کدورت بالایی دارند. با این حال، قیمت این نوع رنگدانه بالا است.
- رنگدانه های مس: سبز پاریسی، سرخابی، آبی مصری. این رنگدانه ها از زمان های بسیار قدیم در زمینه های نقاشی و هنری مورد استفاده قرار می گرفته است. اکنون به دلیل سمی بودن آنها تقریباً منسوخ شده اند.
- رنگدانه های بیولوژیکی: آلیزارین، آلیزارین-کارمین، نیل، کوچینئال، تیروپورپورا، فتالوسیانین. رنگدانه های جهانی که در همه جا استفاده می شود: در زندگی روزمره، در صنایع غذایی، و در هنرهای زیبا.
می توان گفت که رنگدانه ها در دنیای مدرن بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
