The latest in the Colourful Chemist

The latest in the Colourful Chemistry series looks at the inorganic compounds that give many paints their colours. This shows a limited selection of the most common compounds, and there are many others; there are also a large range of organic based pigments, which aren’t discussed here (although could possibly be the topic for a future graphic).

Generally, paints are composed of a binder, a solvent, and a pigment. The binder is a polymer, either dissolved in the paint or suspended in it by emulsifiers, the role of which is to hold the pigment to the surface. For emulsion paints, the solvent used is just water, whilst for others organic compounds such as turpentine are utilised.

The pigment can be organic or inorganic. Organic pigments are actually preferred, as they tend to be brighter and more stable; however, inorganic pigments are cheaper, and are heat and light stable. Also, it isn’t possible to obtain jet black or brilliant white pigments.

Typically, inorganic pigments are crystals of metal compounds (often oxides). Transition metals have their bonding electrons in d orbitals – when the metal is bonded to groups of atoms, this can cause the d orbitals to ‘split’ into two levels of energy. The electrons in these orbitals can then absorb energy to move between the two levels – the energy gap between the levels determines the wavelength of light absorbed. As not all of the light hitting the compound is reflected, this means we perceive them to be coloured.

Due to the presence of toxic heavy metals in some of the inorganic compounds used as pigments, a number of them have limited or entirely prohibited use. For example, chromate pigments are rarely used, due to environmental problems associated with chromium; similarly, cadmium compounds have been mostly phased out to their high toxicity. Clearly, this rules out a number of the pigments featured in the graphic for use – hence the utility of organic pigments!

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ล่าสุดในชุดเคมีสีสันดูในสารประกอบอนินทรีย์ที่ให้สีหลายสี นี้แสดงการเลือกที่จำกัดของสารทั่วไป และยังมีอื่น ๆ อีกมากมาย มีช่วงใหญ่ของเม็ดสีตามอินทรีย์ ซึ่งไม่ได้กล่าวถึงที่นี่ (แม้ว่าอาจจะเป็นหัวข้อสำหรับกราฟิกในอนาคต)โดยทั่วไป สีมีองค์ประกอบของสารยึดเกาะ ตัวทำละลาย และเม็ดสี คลิบที่เป็นลิเมอร์ ละลายในสี หรือระงับมัน โดย emulsifiers บทบาทซึ่งจะช่วยให้เม็ดสีผิว สีอิมัลชัน ตัวทำละลายที่ใช้มีเพียงน้ำ ในขณะที่คนอื่น ๆ มีใช้สารประกอบอินทรีย์เช่นน้ำมันสนเม็ดสีจะอินทรีย์ หรืออนินทรีย์ เม็ดสีอินทรีย์เป็นโต ๆ พวกเขามักจะสว่างขึ้น และมี เสถียรภาพมาก อย่างไรก็ตาม สีอนินทรีย์ถูกกว่า และ ความร้อนและแสงเสถียร ยัง ยังไม่ได้รับ jet สดใสสีดำ หรือสีขาวโดยทั่วไป สีอนินทรีย์คือ ผลึกของสารประกอบโลหะ (มักออกไซด์) โลหะทรานซิชันมีอิเล็กตรอนของพันธะใน d orbitals – เมื่อโลหะเป็นพันธะกับกลุ่มของอะตอม ทำ orbitals d แบ่งเป็น 2 ระดับของพลังงาน อิเล็กตรอนใน orbitals เหล่านี้สามารถดูดซับพลังงานเพื่อย้ายระหว่างสองระดับ – กำหนดช่องว่างระหว่างระดับพลังงานความยาวคลื่นของแสงแล้วถูกดูดซึมได้ เป็นแสงตีสารประกอบไม่ทั้งหมดที่ยอด ซึ่งหมายความว่า เรารับรู้นั้นเป็นสีนี้เนื่องจากตัวสารพิษโลหะหนักในสารประกอบอนินทรีย์ที่ใช้เป็นเม็ดสี จำนวนของพวกเขามีจำกัด หรือข้อห้ามทั้งหมด เช่น สีโครจะไม่ค่อยใช้ เนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับโครเมียม ในทำนองเดียวกัน สารประกอบแคดเมียมมีการส่วนใหญ่ยุติการให้ความเป็นพิษสูง อย่างชัดเจน กฎนี้จำนวนของเม็ดสีที่สำคัญในกราฟิกสำหรับใช้ – ดังนั้นอรรถประโยชน์ของเม็ดสีอินทรีย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ล่าสุดในชุดสีสันเคมีลักษณะที่สารอนินทรีที่ให้สีหลายสีของพวกเขา นี้แสดงให้เห็นถึงการเลือกของสารประกอบที่พบมากที่สุดที่ จำกัด และมีคนอื่น ๆ ; นอกจากนี้ยังมีช่วงใหญ่ของเม็ดสีตามอินทรีย์ซึ่งจะไม่กล่าวถึงที่นี่ (แม้ว่าอาจจะเป็นหัวข้อสำหรับกราฟิกในอนาคต).

โดยทั่วไปสีที่มีองค์ประกอบของสารยึดเกาะตัวทำละลายและเม็ดสี เครื่องผูกเป็นพอลิเมอละลายอย่างใดอย่างหนึ่งในสีหรือถูกระงับในนั้นโดย emulsifiers บทบาทในการที่จะถือสีกับพื้นผิว สีอิมัลชันตัวทำละลายที่ใช้เป็นเพียงน้ำในขณะที่สารอินทรีย์อื่น ๆ เช่นน้ำมันสนถูกนำมาใช้.

เม็ดสีสามารถอินทรีย์หรืออนินทรี สีอินทรีย์เป็นที่ต้องการจริงเช่นที่พวกเขามีแนวโน้มที่จะสดใสและมีเสถียรภาพมากขึ้น; แต่เม็ดสีอนินทรีมีราคาถูกกว่าและมีความร้อนและแสงที่มีเสถียรภาพ นอกจากนี้ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับเจ็ทสีดำหรือสีขาวเม็ดสีสดใส.

โดยปกติเม็ดสีอนินทรีเป็นผลึกของสารประกอบโลหะ (มักออกไซด์) เปลี่ยนแปลงของธาตุโลหะมีอิเล็กตรอนพันธะของพวกเขาใน d orbitals - เมื่อโลหะจะผูกมัดกับกลุ่มของอะตอมนี้สามารถทำให้ d orbitals เป็น 'แยก' เป็นสองระดับของพลังงาน อิเล็กตรอนในออร์บิทัเหล่านี้แล้วสามารถดูดซับพลังงานที่จะย้ายระหว่างสองระดับ - ช่องว่างระหว่างระดับพลังงานกำหนดความยาวคลื่นของแสงที่ดูดซับ ในฐานะที่เป็นไม่ได้ทั้งหมดของแสงตีสารประกอบจะสะท้อนให้เห็นนี้หมายถึงการที่เรารับรู้ให้พวกเขาจะมีสี.

เพราะการปรากฏตัวของโลหะหนักที่เป็นพิษในบางส่วนของสารอนินทรีที่ใช้เป็นสี, จำนวนของพวกเขาได้รับการ จำกัด หรือห้ามการใช้งานทั้งหมด ยกตัวอย่างเช่นสีโครจะไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับโครเมียม; ในทำนองเดียวกันสารแคดเมียมจะค่อย ๆ ได้รับส่วนใหญ่ออกเป็นพิษสูงของพวกเขา เห็นได้ชัดว่ากฎนี้ออกมาเป็นจำนวนของเม็ดสีที่โดดเด่นในกราฟิกสำหรับการใช้งาน - เพราะฉะนั้นยูทิลิตี้ของเม็ดสีอินทรีย์!

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ล่าสุดในชุดเคมีสีสันดูอนินทรีย์สารประกอบที่ให้วาดสีที่ของพวกเขา นี้แสดงให้เห็นการ จำกัด ของสารประกอบที่พบมากที่สุดและมีคนอื่น ๆนอกจากนี้มีช่วงขนาดใหญ่ของฐานอินทรีย์ pigments ซึ่งไม่ได้กล่าวถึงที่นี่ ( แม้ว่าอาจจะเป็นเรื่องอนาคตกราฟิก )โดยทั่วไปสีประกอบด้วยวัสดุประสาน , ตัวทำละลาย , และสี เครื่องผูกเป็นพอลิเมอร์ ให้ละลายหรือแขวนลอยอยู่ในสีโดย emulsifiers , บทบาทของซึ่งเก็บเม็ดสีบนผิว สำหรับสีอิมัลชัน , ตัวทำละลายที่ใช้น้ำ ในขณะที่ผู้อื่นอินทรียสาร เช่น น้ำมันสน จะใช้ .เม็ดสามารถอินทรีย์หรืออนินทรีย์ ผงสีอินทรีย์ต้องการจริงเช่นที่พวกเขามีแนวโน้มที่จะสว่างขึ้นและมีเสถียรภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตาม สีนินทรีย์จะถูกกว่า และมีความร้อนและแสงเสถียร นอกจากนี้ เป็นไปได้เพื่อให้ได้สีดำหรือ brilliant สีขาวโดยปกติสีนินทรีย์เป็นผลึกของสารประกอบโลหะออกไซด์บ่อย ) การเปลี่ยนโลหะมีอิเล็กตรอนในออร์บิทัลเชิงพันธะ D –เมื่อโลหะถูกผูกมัดให้กลุ่มของอะตอม ซึ่งอาจทำให้เกิด D " แยก " วงโคจรออกเป็นสองระดับของพลังงาน อิเล็กตรอนในออร์บิทัลเชิงเหล่านี้สามารถดูดซับพลังงานเพื่อย้ายไปมาระหว่างสองระดับ–พลังงานช่องว่างระหว่างระดับกำหนดความยาวคลื่นของแสงจะดูดซึม ไม่ทั้งหมดของแสงตีผสมสะท้อน นี้หมายความว่า ที่เรารับรู้พวกเขาเป็นสีเนื่องจากการแสดงตนของโลหะหนักที่เป็นพิษในบางส่วนของอนินทรีย์สารประกอบที่ใช้เป็นเม็ดสี หมายเลขของพวกเขามี จำกัด หรือทั้งหมด ห้ามใช้ ตัวอย่างเช่นสีโครเมตไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับโครเมียม ; ในทำนองเดียวกันสารประกอบแคดเมียมได้รับส่วนใหญ่แบ่งออกเพื่อความเป็นพิษสูง ชัดเจน กฎนี้ออกหมายเลขของสีที่อยู่ในกราฟิกสำหรับใช้ – ดังนั้นประโยชน์ของผงสีอินทรีย์