2.2. Химические основы цветности

Цвет тела, возникающий в результате его взаимодействия с потоком видимого света, определяется химической природой составляющих его элементов – молекул и атомов, а также типом химических связей между ними.

2.2.1. Красители и пигменты

Вещества, придающие окраску или служащие для окрашивания материалов, называют колорантами; их подразделяют на красители и пигменты.

Красители — окрашенные химические соединения, растворимые в среде, в которую они помещены. Под окрашиванием понимают процесс нанесения красителя на объекты, при котором последние не только изменяют свой цвет, но и прочно удерживают краситель.

Пигменты — окрашенные химические соединения, диспергированные в виде тонко измельченных порошков в красках, лаках, бумаге, пластмассе и т.п. Классификация пигментов представлена в табл. 2.

Таблица 2

Классификация пигментов

ПИГМЕНТЫ

ПРИРОДНЫЕ		СИНТЕТИЧЕСКИЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ	ОРГАНИЧЕСКИЕ	НЕОРГАНИЧЕСКИЕ	ОРГАНИЧЕСКИЕ
-охра -мумия -умбра -сурик -киноварь -лазурь	-индиго -кармин -пурпур -ольха -крапива -грецкий орех	-зелень изумрудная (хромпик) -белила титановые (TiO2) -белила цинковые (ZnO) -лазурь берлинская	-азо-пигменты -полициклические

История использования пигментов начинается с наскальных картин, которые дают представление об использовании крови, охры, красно-коричневой железной руды и др. минеральных пигментов более 7000 лет назад.

Неорганические пигменты – киноварь, лазурь, малахит и ляпис лазурит –использовали уже в 3-м тысячелетии до н.э. в Китае и Египте.

Органические (природные) красители, добываемые из растений и животных, были известны уже в Индии и Египте более 4000 лет назад. Краситель синего цвета – индиго – добывали из тропического растения индигофера, а позже в Англии из местного растения вайда. Краситель алого цвета – кармин – добывали из высушенных телец самок кошенили – насекомых, обитающих в Алжире, Мексике и др. Красно-фиолетовый краситель – пурпур – добывали из моллюсков, обитающих в Средиземном море.

Органические красители и пигменты широко использовались в Античности не только для окрашивания тканей, но также, благодаря их способности адсорбироваться на минеральной основе (мел, глина) как водоусточивые покрытия для декоративных целей. Такие вещества впоследствии стали называть тонерами.

Первый неорганический пигмент – берлинская лазурь – был синтезирован в 1704 г. Байером.

В настоящее время наиболее распространены синтетические органические пигменты, подразделяющиеся на азо- и полициклические пигменты.

Азо-пигменты содержат азо-группу –N=N–. Синтез азо-пигментов является экологически перспективным, дает широкий набор цветов. Полициклические пигменты содержат ароматические и гетероциклические кольца. Они обладают хорошей световой и атмосферной стойкостью, хорошо растворимы в различных растворителях, однако, более дороги.

Краска представляет собою смесь красителя или пигмента со связующими веществами, которые удерживают колорант на поверхности окрашиваемого материала, и различными вспомогательными веществами: растворителями, загустителями и др.