वर्णक परिभाषा और रसायन विज्ञान

वर्णक एक पदार्थ है जो एक निश्चित रंग दिखाई देता है क्योंकि यह चुनिंदा रूप से अवशोषित करता है तरंग दैर्ध्य प्रकाश का। जबकि कई सामग्रियों में यह संपत्ति होती है, व्यावहारिक अनुप्रयोगों के साथ वर्णक सामान्य तापमान पर स्थिर होते हैं और होते हैं उच्च टिंटिंग स्ट्रेंथ तो केवल रंग को देखने के लिए एक छोटी राशि की आवश्यकता होती है जब इसे वस्तुओं पर उपयोग किया जाता है या एक वाहक के साथ मिलाया जाता है। वर्णक जो समय के साथ फीके पड़ जाते हैं या फिर काले पड़ जाते हैं या प्रकाश के संपर्क में आने से फैल जाते हैं भगोड़े पिगमेंट.

सबसे पहले वर्णक प्राकृतिक स्रोतों से आए, जैसे कि चारकोल और जमीन खनिज। पैलियोलिथिक और नियोलिथिक गुफा चित्रों में कार्बन ब्लैक, लाल गेरू (आयरन ऑक्साइड, फे) का संकेत मिलता है₂हे₃), और पीला गेरू (हाइड्रेटेड आयरन ऑक्साइड, फे₂हे₃· एच₂O) प्रागैतिहासिक मनुष्य के लिए जाने जाते थे। सिंथेटिक पिगमेंट बी.सी.ई. 2000। कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति में सीसा और सिरका को मिलाकर सफेद सीसा बनाया जाता था। मिस्र का नीला (कैल्शियम कॉपर सिलिकेट) मैलाकाइट या किसी अन्य तांबे के अयस्क के उपयोग से कांच के रंग का होता है। जैसे-जैसे अधिक से अधिक रंजक विकसित होते गए, उनकी रचना पर नज़र रखना असंभव हो गया।

20 वीं सदी में, अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (आईएसओ) ने पिगमेंट की विशेषताओं और परीक्षण के लिए मानक विकसित किए। द कलर इंडेक्स इंटरनेशनल (CII) एक प्रकाशित मानक सूचकांक है जो प्रत्येक रासायनिक संरचना के अनुसार प्रत्येक वर्णक की पहचान करता है। CII स्कीमा में 27,000 से अधिक वर्णक अनुक्रमित हैं।

वर्णक एक ऐसा पदार्थ है जो या तो सूखा होता है या फिर अन्य अघुलनशील अपने तरल वाहक में। तरल रूपों में एक वर्णक एक निलंबन. इसके विपरीत, एक डाई या तो एक तरल colorant है या एक तरल में घुल जाता है एक समाधान बनाने के लिए. कभी-कभी एक घुलनशील डाई धातु नमक वर्णक में अवक्षेपित हो सकती है। इस तरह से डाई से बने रंगद्रव्य को कहा जाता है झील का रंगद्रव्य (जैसे, एल्यूमीनियम झील, इंडिगो झील)।

वर्णक और रंजक दोनों एक निश्चित रंग प्रकट करने के लिए प्रकाश को अवशोषित करते हैं। इसके विपरीत, luminescence एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक सामग्री प्रकाश का उत्सर्जन करती है। luminescence के उदाहरणों में शामिल हैं स्फुरदीप्ति, रोशनी, रसायन विज्ञान, और bioluminescence।

जीव विज्ञान में, "वर्णक" शब्द को कुछ अलग तरीके से परिभाषित किया गया है, जहां एक वर्णक सेल में पाए जाने वाले किसी भी रंग के अणु को संदर्भित करता है, चाहे वह घुलनशील हो या न हो। तो, हालांकि हीमोग्लोबिन, क्लोरोफिल, मेलेनिन, और बिलीरुबिन (उदाहरण के रूप में) विज्ञान में वर्णक की संकीर्ण परिभाषा में फिट नहीं होते हैं, वे जैविक वर्णक हैं।

पशु और पौधों की कोशिकाओं में, संरचनात्मक रंग भी होता है। एक उदाहरण तितली के पंख या मोर के पंख में देखा जा सकता है। वर्णक समान रंग हैं, चाहे वे कैसे भी देखें, जबकि संरचनात्मक रंग देखने के कोण पर निर्भर करता है। जबकि वर्णक चयनात्मक अवशोषण द्वारा रंगीन होते हैं, चयनात्मक प्रतिबिंब से संरचनात्मक रंग परिणाम होते हैं।

वर्णक प्रकाश के तरंग दैर्ध्य को चुनिंदा रूप से अवशोषित करते हैं। जब सफेद प्रकाश एक वर्णक अणु पर हमला करता है, तो विभिन्न प्रक्रियाएं होती हैं जो अवशोषण को जन्म दे सकती हैं। डबल बॉन्ड के संयुग्मित सिस्टम कुछ कार्बनिक पिगमेंट में प्रकाश को अवशोषित करते हैं। अकार्बनिक पिगमेंट इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण द्वारा प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, सिंदूर प्रकाश को अवशोषित करता है, सल्फर आयन (S) से एक इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करता है^2-) एक धातु कटियन (एचजी) के लिए²⁺). चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स सफेद प्रकाश के अधिकांश रंगों को हटा देते हैं, जो एक निश्चित रंग के रूप में प्रदर्शित होने के लिए शेष को प्रतिबिंबित या बिखरते हैं। वर्णक तरंगदैर्ध्य को अवशोषित या घटाते हैं और उन्हें जोड़ते नहीं हैं जैसे कि luminescent सामग्री करते हैं।

घटना प्रकाश का स्पेक्ट्रम एक वर्णक की उपस्थिति को प्रभावित करता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक वर्णक सूर्य के प्रकाश के तहत काफी समान रंग नहीं दिखाई देगा क्योंकि यह फ्लोरोसेंट प्रकाश व्यवस्था के तहत होगा क्योंकि तरंग दैर्ध्य की एक अलग श्रृंखला को प्रतिबिंबित या बिखरे हुए छोड़ दिया जाता है। जब वर्णक के रंग का प्रतिनिधित्व किया जाता है, तो माप लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले लैब लाइट रंग को बताया जाना चाहिए। आमतौर पर यह 6500 K (D65) है, जो सूर्य के प्रकाश के रंग तापमान से मेल खाता है।

रंग, संतृप्ति और वर्णक के अन्य गुण अन्य यौगिकों पर निर्भर करते हैं जो उत्पादों में इसके साथ होते हैं, जैसे बाँधने या भरने वाले। उदाहरण के लिए, यदि आप पेंट का रंग खरीदते हैं, तो यह मिश्रण के निर्माण के आधार पर अलग-अलग दिखाई देगा। एक वर्णक इस बात पर निर्भर करता है कि इसकी अंतिम सतह चमकदार, मैट आदि है। एक वर्णक निलंबन में विषाक्तता और स्थिरता भी एक रसायन से प्रभावित होती है। यह टैटू स्याही के लिए चिंता का विषय है और उनके वाहक, अन्य अनुप्रयोगों के बीच। बहुत सारे पिगमेंट अत्यधिक विषैले होते हैं अपने आप में (जैसे, सीसा सफेद, क्रोम हरा, मोलिब्डेट नारंगी, सुरमा सफेद)।

वर्णक का वर्गीकरण इस हिसाब से किया जा सकता है कि वे कार्बनिक या अकार्बनिक हैं। अकार्बनिक रंजक धातु-आधारित नहीं हो सकते हैं या हो सकते हैं। यहाँ कुछ प्रमुख रंजक की सूची दी गई है:

• कैडमियम वर्णक: कैडमियम लाल, कैडमियम पीला, कैडमियम नारंगी, कैडमियम ग्रीन, कैडमियम सल्फोसोनाइड
• क्रोमियम वर्णक: क्रोम पीला, विरिडियन (क्रोम ग्रीन)
• कोबाल्ट पिगमेंट: कोबाल्ट ब्लू, कोबाल्ट वायलेट, सेरुलियन ब्लू, ऑरोलिन (कोबाल्ट पीला)
• कॉपर पिगमेंट: एज़ुराइट, मिस्र का नीला, मैलाकाइट, पेरिस हरा, हान बैंगनी, हान ब्लू, वर्डीग्रिस, फ्थालोसायनिन ग्रीन जी, फ़्थालोसायनिन ब्लू बीएन
• आयरन ऑक्साइड रंजक: लाल गेरू, विनीशियन लाल, प्रशिया नीला, सांगुइन, कैपट मोर्टम, ऑक्साइड लाल
• लीड पिगमेंट: रेड लेड, लेड व्हाइट, क्रिमनिट्ज़ व्हाइट, नेपल्स येलो, लेड-टिन येलो
• मैंगनीज वर्णक: मैंगनीज वायलेट
• बुध वर्णक: सिंदूर
• टाइटेनियम पिगमेंट: टाइटेनियम सफेद, टाइटेनियम ब्लैक, टाइटेनियम पीला, टाइटेनियम बेज
• जस्ता वर्णक: जस्ता सफेद, जस्ता फेराइट

• कार्बन पिगमेंट: कार्बन ब्लैक, आइवरी ब्लैक
• मिट्टी पृथ्वी (लोहे के आक्साइड)
• अल्ट्रामरीन वर्णक (लैपिस लाजुली): अल्ट्रामरीन, अल्ट्रामरीन हरे

• जैविक पिगमेंट: एलिज़ारिन, एलिज़रीन क्रिमसन, गंबोगे, कोचीन लाल, गुलाब मैडर, इंडिगो, भारतीय पीला, टायरियन बैंगनी
• गैर-जैविक कार्बनिक पिगमेंट: क्विनाक्रिडोन, मैजेंटा, डायरिलाइड पीला, फथेलो ब्लू, फथलो ग्रीन, लाल 170