Definición de pigmentos y química
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Un pigmento es una sustancia que aparece de cierto color porque absorbe selectivamente la longitud de onda de la luz. Si bien muchos materiales poseen esta propiedad, los pigmentos con aplicaciones prácticas son estables a temperaturas normales y tienen una alta resistencia al tinte, por lo que solo se necesita una pequeña cantidad para ver el color cuando se usa en objetos o se mezcla con un portador. Los pigmentos que se desvanecen o se ennegrecen con el tiempo o con una exposición prolongada a la luz se llaman pigmentos fugitivos.
Pigmentos históricos y prehistóricos
Los primeros pigmentos provienen de fuentes naturales, como el carbón y los minerales molidos. Las pinturas rupestres paleolíticas y neolíticas indican negro de carbón, ocre rojo (óxido de hierro, Fe2O3) y amarillo ocre (óxido de hierro hidratado, Fe2O3· H2O) eran conocidos por el hombre prehistórico. Los pigmentos sintéticos comenzaron a usarse ya en B.C.E. 2000. El plomo blanco se hizo mezclando plomo y vinagre en presencia de dióxido de carbono. El azul egipcio (silicato de cobre y calcio) provenía de vidrio coloreado con malaquita u otro mineral de cobre. A medida que se desarrollaron más y más pigmentos, se hizo imposible hacer un seguimiento de su composición..
En el siglo XX, la Organización Internacional de Normalización (ISO) desarrolló estándares para las características y pruebas de pigmentos. Color Index International (CII) es un índice estándar publicado que identifica cada pigmento de acuerdo con su composición química. Más de 27,000 pigmentos están indexados en el esquema CII.
Tinte y luminiscencia
Un pigmento es una sustancia seca o insoluble en su vehículo líquido. Un pigmento en líquido forma una suspensión. En contraste, un tinte es un colorante líquido o se disuelve en un líquido para formar una solución. A veces, un colorante soluble puede precipitarse en un pigmento de sal metálica. Un pigmento hecho de un tinte de esta manera se llama pigmento del lago (por ejemplo, lago de aluminio, lago índigo).
Tanto los pigmentos como los tintes absorben la luz para que aparezca un cierto color. En contraste, la luminiscencia es un proceso por el cual un material emite luz. ejemplos de luminiscencia incluyen fosforescencia, fluorescencia, quimioluminiscencia y bioluminiscencia.
Definición de pigmento en las ciencias de la vida
En biología, el término "pigmento" se define de manera algo diferente, donde un pigmento se refiere a cualquier molécula coloreada encontrada en una célula, independientemente de si es soluble o no. Entonces, aunque la hemoglobina, la clorofila, la melanina y la bilirrubina (como ejemplos) no se ajustan a la definición limitada de pigmento en la ciencia, son pigmentos biológicos.
En las células animales y vegetales, también se produce color estructural. Un ejemplo puede verse en alas de mariposa o plumas de pavo real. Los pigmentos son del mismo color sin importar cómo se vean, mientras que el color estructural depende del ángulo de visión. Mientras que los pigmentos se colorean por absorción selectiva, el color estructural resulta de la reflexión selectiva.
Cómo funcionan los pigmentos
Los pigmentos absorben selectivamente las longitudes de onda de la luz. Cuando la luz blanca golpea una molécula de pigmento, hay diferentes procesos que pueden conducir a la absorción. Los sistemas conjugados de dobles enlaces absorben la luz en algunos pigmentos orgánicos. Los pigmentos inorgánicos pueden absorber la luz por transferencia de electrones. Por ejemplo, el bermellón absorbe la luz, transfiriendo un electrón del anión azufre (S2-) a un catión metálico (Hg2+) Los complejos de transferencia de carga eliminan la mayoría de los colores de la luz blanca, reflejando o dispersando el resto para que aparezca como un color determinado. Los pigmentos absorben o restan longitudes de onda y no los agregan como lo hacen los materiales luminiscentes.
El espectro de la luz incidente afecta la apariencia de un pigmento. Entonces, por ejemplo, un pigmento no aparecerá exactamente del mismo color bajo la luz solar como lo haría bajo la iluminación fluorescente porque un rango diferente de longitudes de onda se deja reflejar o dispersar. Cuando se representa el color de un pigmento, debe indicarse el color de luz de laboratorio utilizado para tomar la medición. Por lo general, esto es 6500 K (D65), que corresponde a la temperatura de color de la luz solar.
El tono, la saturación y otras propiedades de un pigmento dependen de otros compuestos que lo acompañan en productos, como aglutinantes o rellenos. Por ejemplo, si compra un color de pintura, aparecerá diferente dependiendo de la formulación de la mezcla. Un pigmento se verá diferente dependiendo de si su superficie final es brillante, mate, etc. La toxicidad y la estabilidad de un pigmento también se ven afectadas por otros químicos en una suspensión de pigmento. Esto es preocupante para las tintas de tatuaje y sus portadores, entre otras aplicaciones. Muchos pigmentos son altamente tóxicos por derecho propio (por ejemplo, blanco de plomo, verde de cromo, naranja de molibdato, blanco de antimonio).
Lista de pigmentos significativos
Los pigmentos pueden clasificarse según sean orgánicos o inorgánicos. Los pigmentos inorgánicos pueden o no estar basados en metales. Aquí hay una lista de algunos pigmentos clave:
Pigmentos Metálicos
- Pigmentos de cadmio: rojo cadmio, amarillo cadmio, naranja cadmio, verde cadmio, sulfoselenuro de cadmio
- Pigmentos de cromo: amarillo cromo, viridian (verde cromo)
- Pigmentos de cobalto: azul cobalto, violeta cobalto, azul cerúleo, aureolina (amarillo cobalto)
- Pigmentos de cobre: azurita, azul egipcio, malaquita, verde parisino, púrpura Han, azul Han, verdigris, verde ftalocianina G, azul ftalocianina BN
- Pigmentos de óxido de hierro: rojo ocre, rojo veneciano, azul prusiano, sanguíneo, caput mortuum, rojo óxido
- Pigmentos de plomo: plomo rojo, blanco de plomo, blanco de cremnitz, amarillo de Nápoles, amarillo de plomo-estaño
- Pigmento de manganeso: violeta de manganeso
- Pigmento de mercurio: bermellón
- Pigmentos de titanio: blanco de titanio, negro de titanio, amarillo de titanio, beige de titanio
- Pigmentos de zinc: zinc blanco, ferrita de zinc
