Пигмент – это химическое соединение, которое изменяет цвет окрашиваемого вещества. Такой эффект перемены оттенка основан на изменении состава основы, вследствие чего корректируется длина световой волны, отражаемой от окрашенного предмета. Этот физический процесс не стоит путать с флуоресценцией, фосфоресценцией и другими формами свечения, при которых сам материал излучает свет.
Что такое пигмент и как он работает?
Пигменты являются красящими веществами. В отличие от красителей, они состоят из частиц и практически нерастворимы в окрашиваемой среде. Окрашиваемая среда - это вещество, в которое введен пигмент. В биологии термин "пигмент" относится ко всем красящим веществам в живом организме.
Пигменты воспроизводят свои цвета, потому что они избирательно отражают и поглощают определенные световые волны. Белый цвет примерно равен смеси из всей видимой части спектра света. Когда такая волна света встречается с пигментом, некоторые волны поглощаются химическими связями и заместителями пигмента, а другие отражаются. Этот новый спектр отраженного света создает некую видимость цвета. Например, темно-синий пигмент отражает синий свет и поглощает другие цвета.
Стало немного понятнее, что такое пигмент, однако нужно уяснить, что пигменты, в сравнении с флуоресцентными или фосфоресцентными веществами, могут только поглощать волны получаемого ими света, но не излучать новые. Другие характеристики цвета, такие как его концентрация или яркость, могут быть сформированы из других веществ, которые взаимодействуют с пигментами. Чистый краситель пропускает очень мало волн белого света, обеспечивая насыщенный цвет.
История
Встречающиеся в окружающей природе пигменты, такие как индиго, охра, ализарин и оксиды железа, применялись в качестве красителей с доисторической эры. Археологи нашли подтверждения тому, что первобытные люди использовали их в эстетических целях, например, для украшения своих тел. В пещере в Твин-Риверс, недалеко от Лусаки в Замбии, были найдены пигменты и инструменты для их производства, возраст которых составляет от 350 до 400 тысяч лет.
До промышленной революции разнообразие пигментов, доступных для художественного и другого декоративного применения, было невелико. Большинство применяемых тогда красителей были природного происхождения. Пигменты из нетрадиционных источников, таких как растительные вещества, насекомые и моллюски, также производились и продавались. Некоторые цвета было трудно или невозможно приготовить с использованием доступных оттенков.
Пигменты редких цветов, как правило, было трудно приобрести, и технологии их производства держались изобретателями в строгом секрете. Такой товар был дорог и сложен в изготовлении, а окрашенные им предметы были символом власти и богатства.
Использование пигментов
Разные колеры использовались издавна и были основными материалами в изобразительном искусстве на протяжении всей истории. Основные используемые природные пигменты имеют минеральное или биологическое происхождение. Необходимость получать менее дорогие цвета с учетом дефицита некоторых оттенков, например, синего, привела к появлению синтетически созданных веществ.
Пигменты применяются для придания цвета краске, чернилам, стеклу, пластмассам, текстилю, дереву, косметике, продуктам питания и другим изделиям. Большинство из них, используемых в промышленности и в художественном искусстве, представляют собой сухие красители в форме мелкоизмельченных порошков. Такой состав добавляют в «носитель» или «основу» - материал нейтральный и бесцветный, который действует как клей. Для производственного и художественного применения неизменность и устойчивость являются желаемыми свойствами.
Пигменты, которые по некоторым физическим характеристикам не могут быть постоянными, именуются летучими. Такие типы красителей исчезают со временем или под влиянием ультрафиолета, в то время как другие, в конце концов, чернеют.
Как выбрать пигмент?
Ниже приведены некоторые характеристики красителей, которые обуславливают их пригодность для определенных производственных процессов и применений:
- Токсичность.
- Красящая сила.
- Стойкость к воздействию света.
- Дисперсия.
- Термостойкость.
- Непрозрачность и прозрачность.
- Стойкость к агрессивной среде, в том числе - кислотам и щелочам.
- Реакции между смешиваемыми пигментами.
Выбор пигмента для конкретного применения определяется его ценой, а также химическими свойствами и физическими характеристиками самого цветного вещества. К примеру, пигмент, используемый для окрашивания стекла, должен иметь очень высокую термостойкость, чтобы выдержать производственный процесс. С другой стороны, изделие из стекла должно быть прочным, чтобы оно могло быть использовано, например, в транспортной промышленности. Устойчивость же стекла к кислотным или щелочным материалам не так важна.
В художественной живописи термостойкость менее важна, в то время как устойчивость к воздействию света и агрессивной среде является основополагающей. Еще одним примером может служить пигмент для плитки, которой мостят тротуары. Такой цветовой элемент должен быть устойчив к выцветанию и разрушению под действием ультрафиолета и атмосферных осадков.
Некоторые виды и названия пигментов
Это поможет вам разобраться:
- Углеродные пигменты: технический углерод, черная слоновая кость, черная лоза, черный дым. Это пигменты, часто используемые в косметике. Являются отличным источником темного оттенка.
- Пигменты кадмиевые: зеленый кадмий, красный кадмий, кадмий желтый, оранжевый. Эти пигменты отличаются хорошей устойчивостью к кислотам и высоким температурам.
- Пигменты оксидов железа: красная окись, охра, красная охра, венецианская красная. Незаменимые пигменты для красок. В том числе, минеральных.
- Пигменты хрома: хром зеленый, хром желтый. Такие пигменты нашли широкое применение в живописи. Очень хорошо зарекомендовали себя в сочетании с акрилом.
- Пигменты кобальта: кобальт лазурный синий, фиолетовый, кобальт желтый. Такие вещества очень долговечные и обладают высокой непрозрачностью. Однако цена на данный вид пигментов высока.
- Медные пигменты: Парижская зелень, ярь-медянка, египетский синий. Эти пигменты применяются с незапамятных времен в малярном и художественном направлениях. На данный момент почти вышли из употребления из-за их ядовитости.
- Биологические пигменты: ализарин, ализарин-кармин, индиго, кошениль, тиропурпура, фталоцианин. Универсальные пигменты, которые используются повсюду: и в быту, и в пищевой промышленности, и в изобразительном искусстве.
Можно сказать, что пигменты широко используются в современном мире.
