Els cromòfors són els elements de l'àtom d'una molècula responsables de la color. A l'respecte, són portadors de diversos electrons que, un cop estimulats per l'energia de la llum visible reflecteixen la gamma de colors.
A nivell químic, el cromòfor es encarregada d'establir la transició electrònica de la banda de l'espectre d'absorció d'una substància. En bioquímica, és responsables de l'absorció d'energia lumínica que participen en les reaccions fotoquímiques.
Colors The Background Colorful Color Wallpaper
El color que es percep a través d'l'ull humà correspon amb les longituds d'ona no absorbides. D'aquesta manera, el color és conseqüència de la radiació electromagnètica transmesa.
En aquest context, el cromòfor representa la part de la molècula encarregada de l'absorció de longituds d'ona de la franja visible. El que influeix en la longitud d'ona reflectida i d'aquesta manera en el color de l'element.
L'absorció de la radiació UV es realitza sobre la base de la longitud d'ona rebuda per la variació de nivell energètic dels electrons i l'estat de recepció: excitat o basal. En efecte, la molècula adquireix un color determinat quan capta o transmet certes longituds d'ona visible.
grups cromòfors
Els cromòfors estan organitzats en grups funcionals responsables de l'absorció de la llum visible. Els cromòfors normalment estan formats per dobles i triples enllaços Carboni-Carboni (-C = C-): com el grup carbonil, grup tiocarbonil, grup etilè (-C = C-), grup imino (C = N), grup nitro, grup nitrós (-N = O), grup azo (-N = N-), grup diazo (N = N), grup azoxi (N = NO), grup azometino, grup disulfur (-S = S-), i els anells aromàtics com la paraquinona i el ortoquinona.
Els grups cromòfors més comuns són:
- Cromòfors etilénicos: Ar- (CH = CH) n -Ar; (N≥4)
- Cromòfors azo: -RN = NR
- Cromòfors aromàtics:
- Derivats de l'trifenilmetà:
- Derivats de l'antraquinona
- ftalocianines
- Derivats Hetero-Aromàtics
Els grups cromòfors presenten electrons ressonant a certa freqüència, que capten o irradien llum contínuament. Un cop units a un anell benzènic, naftalè o antracè, reforcen la captació de la radiació.
No obstant això, aquestes substàncies requereixen la incorporació de molècules de grups auxocroms, amb l'objecte de reforçar la coloració, fixant i intensificant el paper dels cromòfors.
Mecanisme i funció
A nivell atòmic, la radiació electromagnètica és absorbida quan ocorre una transformació electrònica entre dos orbitals de diferent nivell energètic.
A l'trobés en repòs, els electrons estan en certa orbital, quan absorbeixen energia, els electrons passen a un orbital superior i la molècula passa a un estat excitat.
En aquest procés es presenta un diferencial d'energia entre els orbitals, el que representa les longituds d'ona absorbides. En efecte, l'energia absorbida durant el procés és alliberada i l'electró passa d'estat excitat a la seva forma original en repòs.
Com a conseqüència aquesta energia és alliberada de diverses formes, sent la més comuna en forma de calor, o mitjançant l'alliberament d'energia a través de la difusió de radiació electromagnètica.
Aquest fenomen de luminescència és comú en la fosforescència i la fluorescència, on una molècula s'il·lumina i adquireix energia electromagnètica passant a un estat excitat; a l'revertir a un estat basal s'allibera l'energia a través de l'emissió de fotons, és a dir, irradiant llum.
auxocroms
La funció dels cromòfors està lligada als auxocroms. Un auxocrom constitueix un grup d'àtoms que, acoblats amb un cromòfor, modifiquen la longitud d'ona i la intensitat d'absorció, influint en la forma en què aquest cromòfor absorbir la llum.
Un auxocrom sol no pot produir color, però unit a un cromòfor té la capacitat d'intensificar el seu color. A la natura els auxocroms més comuns són els grups hidroxil (-OH), grup aldehid (-CHO), grup amino (-NH2), grup metil mercaptà (-SCH3) i els halògens (F, -Cl, -Br, -I).
El grup funcional dels auxocroms presenta un o més parells d'electrons disponibles que, a l'unir-se a un cromòfor, modifiquen l'absorció de la longitud d'ona.
Quan els grups funcionals es conjuguen en forma directa amb el sistema Pi de l'cromòfor, s'intensifica l'absorció ja que s'incrementa la longitud d'ona que capta la llum.
Com es modifica el color?
Una molècula presenta un color depenent de la freqüència de la longitud d'ona absorbida o emesa. Tots els elements tenen una freqüència característica anomenada freqüència natural.
Quan la longitud d'ona és de freqüència similar a la freqüència natural d'un objecte, aquesta s'absorbeix més fàcilment. A l'respecte, aquest procés és conegut com ressonància.
Aquest és fenomen a través del qual una molècula capta radiació d'una freqüència similar a la freqüència de el moviment dels electrons de la seva pròpia molècula.
En aquest cas intervé el cromòfor, element que capta el diferencial d'energia entre diferents orbitals moleculars que estan dins de l'espectre de llum, de tal forma, la molècula es mostra acolorida pel fet que capta determinats colors de llum visible.
La intervenció dels auxocroms ocasiona la transformació de la freqüència natural de l'cromòfor, per la qual es modifica el color, en molts casos el color s'intensifica.
Cada auxocrom produeix determinats efectes sobre els cromòfors, modificant la freqüència de l'absorció de longituds d'ona de diferents parts de l'espectre.
aplicació
A causa de la seva capacitat d'impartir color a les molècules, els cromòfors tenen diverses aplicacions en l'elaboració de colorants per a la indústria alimentària i tèxtil.
En efecte, els colorants presenten un o més grups cromòfors que determinen el color. Igualment, ha de tenir grups auxocroms que permetin potencial i fixar el color sobre els elements que es van a pintar.
La indústria d'elaboració de productes colorants desenvolupa productes particulars en bases a especificacions determines. S'ha creat una infinitat de colorants industrials especials per a qualsevol matèria. Resistents a diversos tractaments, inclosos l'exposició contínua a la llum solar i als el rentat prolongat o condicions ambientals adverses.
De manera que, els fabricants i industrials juguen amb la combinació de cromòfors i auxocroms per tal de dissenyar combinacions que proporcionin un colorant de major intensitat i resistència a baix cost.
referències
- Chromophore (2017) IUPAC Compendium of Chemical Terminology - the Gold Book. Recuperat a: goldbook.iupac.org
- Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introducció a la Química Orgànica. Universitat Jaume IDL ed. IV. Títol. V. Sèrie 547. ISBN 84-8021-160-1
- Sanz Teixidor Ascensió (2015) La indústria dels colorants i pigments. Química Orgànica Industrial. Escola d'Enginyeries Industrials Valladolid. Recuperat a: eii.uva.es
- Shapley Patricia (2012) Absorbing Light with Organic Molecules. Chemistry 104 Index. University of Illinois. Recuperadoen: chem.uiuc.edu
- Peñafiel Sandra (2011) Influència de l'suavitzat amb bases d'àcids grassos en el canvi de matís en teixits cotó 100% tinturados amb colorants reactius de baixa reactivitat. Repositori Digital. Universitat Tècnica de el Nord. (Tesi de Grau).
- Reusch William (2013) Visible and UltravioletSpectroscopy. IOCD International Organization for Chemical Sciences in Development. Recuperat a: chemistry.msu.edu