ΧΡΩΜΑ & XHMEΙΑ ΟΜΑΔΑ 2 ΠΟΥ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΤΟ ΧΡΩΜΑ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

Transcript

1 ΧΡΩΜΑ & XHMEΙΑ ΟΜΑΔΑ 2 ΠΟΥ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΤΟ ΧΡΩΜΑ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΓΧΡΩΜΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ είναι χημικές ενώσεις οι οποίες απορροφούν (αφαιρούν) ορισμένα τμήματα από το φάσμα τού ορατού (λευκού) φωτός. Το τμήμα τού φάσματος που δεν απορροφάται ελευθερώνεται δηλαδή ανακλάται ή περνάει μέσα από τη μάζα της έγχρωμης ένωσης. Αν απορροφηθεί ολόκληρο το φάσμα του λευκού φωτός το υλικό φαίνεται μαύρο. Αν δεν απορροφηθεί κανένα τμήμα του και ανακλαστεί ολόκληρο το ορατό φάσμα το υλικό φαίνεται λευκό. Το χρώμα μπορεί να οφείλεται στη δομή των χημικών ενώσεων στους δεσμούς που μπορεί να περιέχουν ή σε κάποιες ομάδες, χρωμοφόρες ή αυξόχρωμες.

3 ΧΡΩΣΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΣΥΖΥΓΙΑΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ Το χρώμα των ουσιών οφείλεται και σε μερικές χρωστικές των οποίων η σύνθεση αρκετών από αυτές έγινε κατά λάθος. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η μωβεΐνη η οποία προσδίδει το μοβ χρώμα σε ουσίες. Μια άλλη χρωστική είναι το ινδικό το φυτό παραγωγής της χρωστικής «ινδικόν» και μεταξωτό ύφασμα βαμμένο με τη χρωστική αυτή. Επίσης ακόμα μια χρωστική είναι οι φθαλοκυανίνες οι οποίες έχουν ένα χαρακτηριστικό κυανό χρώμα. Ακόμα το χρώμα μερικών ουσιών οφείλεται και στους συζυγιακούς δεσμούς που αυτές έχουν. Όπως τα καροτενοειδή α και β καροτένιο τα οποία είναι ισοπρενοειδή λιπίδια που οφείλουν το χρώμα τους στην παρουσία συζευγμένων διπλών δεσμών στη δομή τους και είναι υπεύθυνα για το πορτοκαλί χρώμα.

4 Ενώσεις υπεύθυνες για το χρώμα Το χρώμα μερικών ουσιών οφείλεται εκτός των χρωστικών και των συζυγιακών δεσμών και σε μερικές ενώσεις που περιέχονται στο μοριό τους. Μερικές από αυτές είναι οι γλυκοσινολικές ενώσεις ενώσεις που είναι υπεύθυνες για το πράσινο χρώμα στα λαχανικά μια άλλη ομάδα είναι Τα φλαβονοειδή ενώσεις υπεύθυνες για το πορτοκαλο-κίτρινο χρώμα και τέλος η λουτεΐνη και η ζεαξανθίνη στις οποίες οφείλεται το κιτρινο-πράσινο χρώμα

5 Άλλες ουσίες που είναι υπεύθυνες για το χρώμα Χρώμα Φυτοχημική ένωση Φρούτα και λαχανικά Πράσινο Γλυκοσινολικές ενώσεις Μπρόκολο, λάχανο Πορτοκαλί Άλφα και βήτα καροτένιο Κόκκινο Λυκοπένιο Ντομάτα Καρότο, μάνγκο, κολοκύθα Κόκκινο-βαθύ μοβ Πορτοκαλίκίτρινο Κιτρινοπράσινο Ανθοκυανίνες Φλαβονοειδή Λουτεΐνη και ζεαξανθίνη Σταφύλια, μούρα, φραμπουάζ, μύρτιλλα Πεπόνι, ροδάκινο, παπάγια, πορτοκάλι, μανταρίνι Σπανάκι, καλαμπόκι, αβοκάντο, πεπόνι

6 ΧΡΩΜΟΦΟΡΕΣ ΟΜΑΔΕΣ Είναι ομάδες ατόμων που <<φέρουν χρώμα>>, δηλαδή η ύπαρξη τους σε ένα μόριο του προσδίδει την ικανότητα να εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία, άρα η σχετική ένωση να γίνεται έγχρωμη. Οι χρωμοφόρες ομάδες είναι συχνά ενωμένες σε αρωματικά συστήματα.κυριότερες απ αυτές είναι : η αζωομάδα -Ν=Νκαι η νιτρονομάδα -ΝΟ2

7

8 . ΑΥΞΟΧΡΩΜΕΣ ΟΜΑΔΕΣ Αυξόχρωμες ομάδες Είναι ομάδες ατόμων με ελεύθερα ζεύγη ηλεκτρονίων που <<αυξάνουν το χρώμα>>, δηλαδή του δίνουν μεγαλύτερη ένταση και συχνά κάνουν δυνάτη τη συγκράτηση της χρωστικής πάνω στο προς βαφή υλικό. Κύριες αυξόχρωμες ομάδες είναι : οι ΝΗ2, - ΟΗ,-Ο-CH3,-NR2, όπου R αλκύλιο Πού οφείλεται το χρώμα των χρωστικών; Η χρωστική απορροφά ένα μέρος από το φώς που προσπίπτει σε αυτή και το υπόλοιπο το εκπέμπει και πάλι ( το ανακλά ή το αφήνει να περάσει ). Το εξερχόμενο φως παραλαμβάνεται από το όργανο αντίληψης των χρωμάτων τον οφθαλμό και τον εγκέφαλο- και δημιουργείται η εντύπωση χρώμα.

9

10 Αρωματικός βενζολικός δακτύλιος

11 Αρωματικοί δακτύλιοι

12 ΧΡΩΣΤΙΚΕΣ. ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΟΥΣΙΩΝ Είναι έγχρωμες ενώσεις οι οποίες έχουν όλες τις ιδιότητες, ώστε να παρασκευαστούν από αυτές χρώματα-βαφές ή είναι κατάλληλες να βάψουν. ΧΡΩΜΑΤΑ - ΒΑΦΕΣ Είναι παρασκευάσματα που περιέχουν χρωστικές ενώσεις και μπορούν να βάψουν ΒΑΦΗ Είναι η στερέωση της χρωστικής επί ή εντός του προς κατεργασία υλικού

13 Βιβλιογραφία Η φυσική και χημεία του χρώματος εκδόσεις κλειδάριθμος Eur-lex.europa.eu/lexuriserv.do?uri=ojl elpdf

14 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΑΠΟ: ΛΟΥΚΑΣ ΠΡΕΖΑΣ ΔΕΙΚΤΕΣ ΙΖΗΜΑΤΑ ΠΥΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

15 ΔΕΙΚΤΕΣ Δείκτες οξέων βάσεων ή ηλεκτρολυτικοί ή πρωτολυτικοί δείκτες, είναι ουσίες των οποίων το χρώμα αλλάζει ανάλογα με το ph του διαλύματος στο οποίο προστίθενται. Οι δείκτες αυτοί είναι συνήθως ασθενή οργανικά οξέα ή βάσεις των οποίων τα μόρια έχουν διαφορετικό χρώμα από τα αντίστοιχα ιόντα στα οποία έχουν ιοντιστεί.

16 H ΚΛΙΜΑΚΑ PH Το ph αποτελεί μέτρο οξύτητας ή αλκαλικότητας μιας χημικής ουσίας, εξ ου και αναφέρεται ως ενεργός οξύτητα. Οι βασικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να μετρηθεί το ph ενός διαλύματος είναι οι εξής: Με χρήση δεικτών Με τη χρήση πεχαμετρικού χαρτιού, το οποίο περιέχει δείκτες Με τη χρήση ενός πεχάμετρου

17 Στους 25 C, η κλίμακα ph κυμαίνεται από 0 έως 14 και χρησιμοποιείται ευρέως για τον προσδιορισμό της οξύτητας ενός διαλύματος. Διαλύματα για τα οποία η τιμή του ph είναι μικρότερη από 7 χαρακτηρίζονται ως όξινα, ενώ διαλύματα με ph μεγαλύτερο από 7 χαρακτηρίζονται αλκαλικά. Tέλος, τα διαλύματα με ph=7 ονομάζονται ουδέτερα.

18 Πώς τα διαλύματα των οξέων και των βάσεων μεταβάλλουν το χρώμα των δεικτών Οι πιο συνηθισμένοι από τους δείκτες που χρησιμοποιούνται στα χημικά εργαστήρια είναι το βάμμα του ηλιοτροπίου, η ηλιανθίνη, το μπλε της βρωμοθυμόλης και η φαινολοφθαλεΐνη. Δείκτες περιέχονται στο κόκκινο λάχανο, στο τσάι, στα πέταλα λουλουδιών, όπως τα κόκκινα τριαντάφυλλα, τα γεράνια, στις πετούνιες, στα «ιταλικά» ραδίκια και αλλού. Αν π.χ. προσθέσουμε λίγες σταγόνες του δείκτη μπλε της βρωμοθυμόλης στο διάλυμα οποιουδήποτε οξέος, το διάλυμα θα πάρει ίτρινο χρώμα.

19 Επίσης το χρώμα ενός βασικού διαλύματος στο οποίο προστίθεται ένας δείκτης είναι διαφορετικό από το χρώμα ενός όξινου, στο οποίο έχει προστεθεί ο ίδιος δείκτης. Για παράδειγμα, ένα αλκαλικό διάλυμα γίνεται μπλε αν προστεθούν σταγόνες του δείκτη μπλε της βρωμοθυμόλης, ενώ ένα όξινο γίνεται κίτρινο.

20 ΓΕΝΙΚΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ Γενικός δείκτης ή δείκτης universal (αγγλ. universal indicator) ονομάζεται διάλυμα πολλών ουσιών το οποίο λαμβάνει διαφορετικά χρώματα ανάλογα με το ph του περιβάλλοντος, επιτρέποντας έτσι τον προσεγγιστικό προσδιορισμό του ph. Ο γενικός δείκτης αντί να αλλάζει χρώμα όταν εκτεθεί σε περιβάλλον εντός κάποιων ορίων ενεργής οξύτητας, όπως συμβαίνει με τους κοινούς δείκτες, αλλάζει χρώμα ή απόχρωση σε ολόκληρο το εύρος τιμών του ph, λαμβάνοντας χρώμα που επιτρέπει τον προσδιορισμό της (κατά προσέγγιση) τιμής του, όπως δείχνει ο πίνακας : Εύρος ph Περιγραφή Χρώμα 0-3 Ισχυρά όξινο Ερυθρό 3-6 Όξινο Πορτοκαλοκίτρινο 7 Ουδέτερο Πράσινο 8-11 Βασικό Μπλε Ισχυρά βασικό Μωβ

21 Η επί τοις εκατό κατά βάρος (% w/w) σύσταση του διαλύματος του γενικού δείκτη είναι η εξής: Ισοπροπυλική αλκοόλη 37 Μεθυλική αλκοόλη 0,8 Φαινολοφθαλεΐνη 0,03 Κυανούν της βρωμοθυμόλης 0,03 Κυανούν της θυμόλης 0,03 Ερυθρό του μεθυλίου 0,02 Νερό 62,1

22 Ιζήματα Ίζημα ή υποστάθμη ονομάζεται το στερεό κατάλοιπο από αιώρημα σε υγρό. Είναι η αδιάλυτη ουσία που σχηματίζεται σε ένα μίγμα και που μπορεί να απομακρυνθεί από αυτό με τη μέθοδο της διήθησης. Διακρίνονται διάφορα είδη ιζημάτων όπως τα κρυσταλλικά, τα κοκκώδη, τα άμορφα, τα ζελατινοειδή, ή πηκτωματώδη που ο σχηματισμός τους εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Επίσης τα ιζήματα έχουν χαρακτηριστικά χρώματα τα οποία μας βοηθούν στη μελέτη τους Οι ιδιότητες αυτές είναι χαρακτηριστικές για κάθε ένωση και επιτρέπουν έτσι την ποιοτική αναγνώρισή της και μερικές φορές τη ποσοτική αναλογία της. Ίζημα σε μίγμα χαλκού

23 ΠΥΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ Η πυροχημική ανίχνευση μετάλλων είναι μια εργαστηριακή μέθοδος της χημείας. Μας παρουσιάζει ενδεικτικά την ύπαρξη συγκεκριμένων στοιχείων σε μία ένωση, ανάλογα με το χρώμα που έχει η φλόγα, όταν αυτή η ένωση θερμαίνεται. Για να παρατηρήσουμε ένα τέτοιο φαινόμενο χρειάζεται ένα σύρμα χρωμονικελίνης, ένα καμινέτο, διάλυμα υδροχλωρικού οξέος για το καθαρισμό του σύρματος και το άγνωστο άλας για ανίχνευση. Στο παρακάτω πείραμα φαίνεται η χαρακτηριστική φλόγα από τη θέρμανση κάποιων αλάτων, ώστε να προσδιοριστεί με βάση το χρώμα της φλόγας, ποιο μέταλλο περιέχουν.

24 Εδώ φαίνεται η χαρακτηριστική φλόγα του άλατος νατρίου και του άλατος ασβεστίου

25 Τέλος, εδώ προσδιορίζεται το άγνωστο άλας το οποίο είναι το χλωριούχο νάτριο

26 BIBΛΙΟΓΡΑΦΙΑ htthttps://sites.google.com/site/chemeiaglykeiou/g-lykeiou/ionike-isorropia/i-deiktes p://el.wikipedia.org/wiki/ph C102/362/2432,9303/ C102/362/2432,9304/

27 ΒΑΦΕΣ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ Όταν επισκεπτόμαστε σήμερα έναν αρχαίο ναό ή περιεργαζόμαστε μαρμάρινα αγάλματα σ' ένα Αρχαιολογικό Μουσείο μας δίνεται η λανθασμένη εντύπωση ότι η τέχνη στην αρχαία Ελλάδα ήταν άχρωμη. Αντιθέτως το χρώμα στην αρχαιότητα έπαιζε ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο και δεν περιοριζόταν μόνο στη ζωγραφική. Τα χρώματα που χρησιμοποιούσαν οι ζωγράφοι από την αρχαιότητα ανήκαν σε δυο κατηγορίες, στα φυσικά (χημικά στοιχεία, ορυκτά και φυτικά παράγωγα) και τα τεχνητά και χρησιμοποιούνταν σε μορφή σκόνης. Για τη μετατροπή τους σε σκόνη αναγκαία ήταν μια πλάκα από μάρμαρο ή αιγυπτιακό πορφυρίτη και μια μικρότερη πέτρα, όπως θαλασσινό βότσαλο ως τρίφτης. Τα χρώματα αναμιγνύονταν με το συνδετικό υλικό και φυλάσσονταν συνήθως μέσα σε όστρακα. Το συνδετικό υλικό, ανάλογα τη χρήση, μπορούσε να ήταν μια κόλλα ή κολλώδης οργανική ουσία όπως ζωική κόλλα ή ψαρόκολλα, ή ακόμα να προερχόταν από φυτικές εκκρίσεις όπως αραβική γόμμα. Άλλη πιθανή εκδοχή είναι μια δυνατή κολλώδης ουσία φτιαγμένη από γάλα ή ξινόγαλα, η λεγόμενη καζεΐνη. Εξαιρετικό συνδετικό υλικό είναι και ο κρόκος ή το ασπράδι του αυγού καθώς και το κερί μέλισσας.

28

29 ΚΡΟΚΟΣ Σύμφωνα με τη μυθική παράδοση, η ελληνική λέξη «κρόκος» προέκυψε όταν ο θεός Ερμής, παίζοντας στα λιβάδια με το φίλο του Κρόκο, τον τραυμάτισε θανάσιμα άθελά του στο κεφάλι. Πέφτοντας ο Κρόκος νεκρός, τρεις σταγόνες από το αίμα του έπεσαν στο κέντρο του λουλουδιού και προέκυψαν τρία νηματίδια στο χρώμα του αίματος. Έκτοτε το λουλούδι πήρε το όνομα κρόκος Βαφή είναι εύκολα υδατοδιαλυτή ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου. Πράγματι, αρκεί τα στίγματα να τεθούν σε νερό ή σε ασπράδι αυγού. Η κίτρινη βαφή διαχέεται άμεσα. Η βαφική ύλη είναι το υδατοδιαλυτό καροτενοειδές κροκίνη που υπάρχει στο στίγμα σαν ένας γλυκοζίτης, δηλαδή ένωση βαφής με σάκχαρο. Η κροκίνη εύκολα διαλύεται σε νερό και σε αλκοόλες και προκύπτει η κροκετίνη σαν βαφή, με τα εκχυλίσματα να δίνουν ένα λαμπερό έντονο κίτρινο χρώμα.το ιδιαίτερο, χαρακτηριστικό άρωμα του κρόκου, που του δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιείται και ως άρτυμα, είναι η σαφρανάλη, μία μονοτερπενική αλδεΰδη, που προέρχεται από υδρόλυση κατά τη διάρκεια της ξήρανσης των στιγμάτων.

30 Σύμφωνα με τη μυθική παράδοση, η ελληνική λέξη «κρόκος» προέκυψε όταν ο θεός Ερμής, παίζοντας στα λιβάδια με το φίλο του Κρόκο, τον τραυμάτισε θανάσιμα άθελά του στο κεφάλι. Πέφτοντας ο Κρόκος νεκρός, τρεις σταγόνες από το αίμα του έπεσαν στο κέντρο του λουλουδιού και προέκυψαν τρία νηματίδια στο χρώμα του αίματος. Έκτοτε το λουλούδι πήρε το όνομα κρόκος

31 Η Βαφή είναι εύκολα υδατοδιαλυτή ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου. Πράγματι, αρκεί τα στίγματα να τεθούν σε νερό ή σε ασπράδι αυγού. Η κίτρινη βαφή διαχέεται άμεσα. Η βαφική ύλη είναι το υδατοδιαλυτό καροτενοειδές κροκίνη που υπάρχει στο στίγμα σαν ένας γλυκοζίτης, δηλαδή ένωση βαφής με σάκχαρο. Η κροκίνη εύκολα διαλύεται σε νερό και σε αλκοόλες και προκύπτει η κροκετίνη σαν βαφή, με τα εκχυλίσματα να δίνουν ένα λαμπερό έντονο κίτρινο χρώμα.το ιδιαίτερο, χαρακτηριστικό άρωμα του κρόκου, που του δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιείται και ως άρτυμα, είναι η σαφρανάλη, μία μονοτερπενική αλδεΰδη, που προέρχεται από υδρόλυση κατά τη διάρκεια της ξήρανσης των στιγμάτων.

32 ΠΟΡΦΥΡΑ Σύμφωνα με την παράδοση, ο σκύλος του Ηρακλή έφαγε κοχύλια και το στόμα του βάφτηκε κόκκινο. Δεν είναι δύσκολο να υποθέσουμε ότι το ίδιο συνέβη με τους ανθρώπους, αφού τα κοχύλια αποτελούσαν τροφή. Η πορφύρα θεωρήθηκε από την αρχή ευγενές χρώμα και σύμβολο των θεών και των βασιλιάδων. Κατά τη μυθολογία, όταν ο Περσέας αναδύθηκε από το νερό, η θεϊκή του καταβολή αναγνωρίστηκε από τον Δία διότι φορούσε πορφυρό μανδύα. Ο Θησέας, πάλι, όταν προκλήθηκε από τον Μίνωα να αποδείξει τη θεία καταγωγή του, βυθίζεται στη θάλασσα και στη συνέχεια αναδυόμενος φοράει πορφυρό ένδυμα, που του έδωσε η Αμφιτρίτη. Ομοίως, ο Ιάσονας είχε πορφυρό χιτώνα που του έδωσε η Αθηνά. Πρέπει να τονιστεί ότι η βαφή δεν μπορούσε να βάψει απευθείας, αφού ήταν αδιάλυτη σε βρόχινο νερό. Έπρεπε πρώτα να μετατραπεί σε λευκοένωση η οποία ήταν διαλυτή σε νερό. Στην πραγματικότητα γίνεται μια ενδομοριακή «μετάλλαξη» προς λευκό-ινδικοτίνη και στη συνέχεια επαναφορά της στην αρχική μορφή με οξείδωση. Η λευκοένωση αυτή δημιουργούνταν σε δοχεία με αναγωγικές διαδικασίες, δηλαδή με τη βοήθεια αλκάλεως και παρουσία αμμωνίας.

33 ΚΙΝΝΑΒΑΡΗ Η κιννάβαρι είναι το κύριο μετάλλευμα του υδράργυρου (θειούχος υδράργυρος, HgS), με χρωματισμούς από έντονο κόκκινο μέχρι πορτοκαλοκόκκινο. Η λέξη κιννάβαρι είναι μάλλον Ινδικής προέλευσης και σημαίνει «το αίμα του δράκου» ή «κόκκινη ρητίνη». Ήταν γνωστή στους αρχαίους Έλληνες από τον 6ο αιώνα π.χ. αλλά κατά περίεργο τρόπο δεν έχει ανιχνευθεί η χρήση της στην αρχαία Αίγυπτο. Η κύρια πηγή για την προμήθεια κιννάβαρι σύμφωνα με το Θεόφραστο αλλά και τον Πλίνιο, ήταν κατά τους Ρωμαϊκούς χρόνους η Ισπανία. Η τιμή πώλησής του μάλιστα οριζόταν με νόμο ώστε να μην γίνει υπερβολικά υψηλή. Μικρά κομμάτια του μεταλλεύματος σύμφωνα με τον Βιτρούβιο κονιοποιούνταν σε πέτρινο γουδί και παραγόταν σκόνη, η οποία αποτελούσε και τη χρωστική ύλη.

34 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΨΩΦΙΟΣ