وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
آشنایی با مولکول رنگ و دلیل ایجاد رنگ، آشنایی با طبقه بندی رنگ ها و مفهوم رنگ و رنگ دانه، کاربرد رنگ در عکاسی، شناسایی مواد شیمیایی، آتش بازی و...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

رنگ ها

رنگ ها

نوع پروژه: شیمی

سطح پروژه: ساده

هدف پروژه: آشنایی با مفهوم شیمیایی رنگ- سنتزرنگ

محتوای علمی آموزش داده شده:

آشنایی با مولکول رنگ و دلیل ایجاد رنگ، آشنایی با طبقه بندی رنگ ها و مفهوم رنگ و رنگ دانه، کاربرد رنگ در عکاسی، شناسایی مواد شیمیایی، آتش بازی و...

 

وسائل مورد نیاز: هیتر و همزن، بشر، ارلن مایر، ارلن با لوله جانبی، بالن، مبرد، قیف ساده، دما سنج، قیف دکانتور، قیف بوخنر، کاغذ PH ، هاون چینی

 

1- مقدمه:

آیا تا به حال به این موضوع فکر کرده اید که رنگ های مختلف میوه ها از کجا آمده اند؟ این همه گل های رنگارنگ چگونه رنگی شده اند؟ یکی از عوامل اصلی پدید آمدن این رنگ ها، دسته ای از مولکول ها می باشند که به آنتو سیانین ها معروف می باشند. ساده ترین مولکول این دسته سیانیدین است که ساختار آن به شکل زیر می باشد.

رنگ ها

این مولکول در سیب به وفور یافت می شود و با کمی تغییر در ساختار مولکولی، در کلم قرمز نیز موجود می باشد. رنگ توت فرنگی نیز به دلیل وجود این مولکول و یک مولکول دیگر با ساختار مشابه می باشد.

در شکل فوق اگر به جای OH قرمز رنگ اتم هیدروژن قرار گیرد، مولکول پلارگونیدین (Pelargonidin) به وجود خواهد آمد که شبیه سیانیدین بوده و در توت فرنگی نیز به وفور وجود دارد.

 

همچنین در صورتی که به جای H و OH قرمز رنگ در شکل فوق، گروه های دیگری مانند CH3- O قرار گیرد، با توجه به محل و نوع گروه قرار گرفته شده، رنگ های مختلفی به وجود خواهد آمد. این رنگ ها در محدوده رنگ میوه های سرخ آبی مانند کلم قرمز، زغال اخته، توت فرنگی یا انار خواهند بود.

در مولکول فوق در صورتی که جایگاه OH را R و جایگاه H را /R فرض کنیم، طبق جدول زیر ترکیبات مختلفی را خواهیم داشت که هر کدام رنگ خاصی دارند و در مواد مختلفی پیدا می شوند:

رنگ ها
 

2- چه چیز باعث رنگ می شود؟
آنچه باعث ایجاد رنگ می شود، جابجایی الکترون ها در تراز انرژی شان می باشد. همان طور که می دانید بنا بر مدل اتمی، الکترون ها در مدار هایی با انرژی مشخصی در اطراف هسته وجود دارند. هر الکترون با دریافت انرژی از محیط اطرافش می تواند بر انگیخته شود و به تراز بالا تر برود و با بر گشت به جای اولیه خود، انرژی نورانی آزاد می نماید. بسته به میزان این انرژی، رنگ های مختلفی می توانند تولید شوند.
رنگ ها

آن چه مسلم است این است که در مولکول هر ماده رنگی باید الکترون های متحرکی وجود داشته باشند تا بتوانند در اثر بر خورد نور بر انگیخته شوند تا در حین بازگشت به حالت پایدار، رنگ از خود نمایان کنند.

 

اکثر مواد رنگی ترکیبات آلی می باشند. وقتی روی دیوار با سوزن خط می کشید، رنگ خط سیاه می باشد، یعنی رنگی که در اثر گرمای اصطکاک قرار گرفته و سوخته، حاوی کربن بوده است، یعنی ماده آلی می باشد. در مواد آلی جابجایی الکترون در پیوند های دو گانه و یگانه باعث ایجاد رنگ می شود.

 

3- رنگ و رنگ رزی:

در گذشته رنگ ها را بر مبنا های مختلف طبقه بندی می کردند:

- طبیعی یا مصنوعی

- گیاهی یا غیر گیاهی

- معدنی یا آلی

 

ولی امروزه طبقه بندی جدیدی رایج می باشد که بر اساس آن رنگ ها به رنگ دانه ها (pigments) و رنگ رزی (Dyes) تقسیم می شوند. رنگ دانه یا ماده رنگی همراه ماده ای پلیمری بنام رزین در صنایع رنگ استفاده می شوند. ماده رنگ رزی بیشتر در صنایع نساجی کاربرد دارد.

 

4- رنگ در عکاسی:

به نظر شما برای ظاهر کردن یک عکس رنگی به چند نوع رنگ نیاز داریم؟ 2 نوع؟ 10 نوع؟ 1000 نوع؟

امروزه برای چاپ عکس ها از ترکیب چها رنگ استفاده می شود. این رنگ ها شامل رنگ قرمز- بنفش (magenta)، آبی تیره (cyan)، زرد (yellow) و سیاه (Black) می باشند که اصطلاحاً به آنها CMYK گفته می شود.

برای مثال در شکل زیر، در صورت ترکیب چهار عکس با هم، به عکس اصلی خواهیم رسید.

 

رنگ ها
 

5- رنگ ابزاری برای تشخیص:
همان گونه که گفته شد، مواد در اثر تحریک با انرژی از خود نور ساطع می کنند. برخی از مواد نور مرئی ساطع می کنند. عناصر مختلف در مجاورت شعله رنگ های منحصر به فردی تولید می کنند و به دلیل منحصر به فرد بودن این رنگ ها، می توان با بررسی آن ها به وجود عنصر تولید کننده رنگ پی برد. به این روش تست شعله یا (flame test) گفته می شود.

در آتش بازی ها هم با استفاده از نمک عناصر خاص، رنگ شعله های آتش را به صورت دلخواه تعیین می کنند.

 

معرف های اسید و باز نیز در حقیقت موادی می باشند که در مجاورت اسید و باز ساختار مولکولی آن ها کمی تغییر می نماید و رنگ آنها تغییر پیدا می نماید.

 

در این مرحله می توانید عملیات رنگ سازی را شروع نمایید. ابتدا رنگ هایی که می خواهید تولید کنید را بر حسب آلی یا معدنی شناسایی نمایید. برای این کار لازم است با رنگ های آلی و معدنی آشنا شوید. برای این کار با جستجو در کتب شیمی رنگ و جستجو در اینترنت، لیستی از رنگ های مختلف آلی و معدنی که بیش از همه مرسوم می باشند تهیه نمایید و مشخص کنید که هر کدام از آن ها رنگدانه (pigment) هستند یا رنگ (dye) و روشهای سنتز و مواد مورد نیاز برای تهیه هر کدام را نیز مشخص نمایید.

 

حال نوبت به انتخاب رنگ می رسد. دوست دارید کدام رنگ ها را سنتز نمایید؟

ابزاری که برای سنتز رنگ نیاز دارید در زیر لیست شده اند.

1- هیترو همزن

رنگ ها

2- بشر

4- ارلن با لوله جانبی

رنگ ها

5- بالون
رنگ ها
6- مبرد
رنگ ها

7- قیف معمولی

رنگ ها

رنگ ها

9- قیف دکانتور
رنگ ها

10- قیف بوخنر
رنگ ها

رنگ ها

12- هاون چینی
رنگ ها
 
تکلیف:
مراحل سنتز یک نوع رنگ آلی را گام به گام انجام داده و از هر مرحله عکس بگیرید و برای ما ارسال نمایید.

تحقیق کنید رنگدانه (pigment) و ماده رنگ رزی (Dye) چه تفاوتی با هم دارند و علت نامگذاری آن ها چیست؟

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تنظیم: اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

از چند رنگ می توان استفاده کرد؟

رنگ ها

رنگ

فهم رنگ ها

آشنایی با رنگ آمیزی گرم

ستارگان و رنگ آنها

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین