Επιστήμη Υλικών ΙΙ (Ε)

Το χρώμα των οργανικών ενώσεων και των υλικών στα οποία αυτές απαντώνται οφείλεται στην απορρόφηση τμήματος της ορατής περιοχής της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Όταν απορροφά μόνο στο υπεριώδες (UV) ή υπέρυθρο (IR), τότε η ένωση εμφανίζεται άχρωμη (αν το υλικό είναι διαφανές) ή λευκή (αν το υλικό είναι αδιαφανές). Η συστηματική μελέτη του χρώματος των διαφόρων υλικών γίνεται με την καταγραφή-αποτύπωση και μελέτη των φασμάτων απορρόφησης στο υπεριώδες και το ορατό (UV-vis).

Οι οργανικές βαφές οι οποίες από τα αρχαιότατα χρόνια είχαν χρησιμοποιηθεί στην βαφή των υφασμάτων είναι χημικές ενώσεις που απορροφούν την ορατή ακτινοβολία σε περιοχές αντίστοιχες με το χρώμα που κατέχουν.

Στην ινδιγοτίνη, έγχρωμη οργανική ένωση-συστατικό του indigo (ινδικού), υπάρχουν διπλοί δεσμοί C=C και C=O (οι οποίοι μάλιστα βρίσκονται σε συζυγία) οι οποίοι αποτελούν χρωμοφόρες ομάδες, και  αμινομάδες (-ΝΗ-) οι οποίες αποτελούν αυξόχρωμες ομάδες. Σε αυτές οφείλεται το χρώμα της συγκεκριμένης κατηγορίας οργανικών ενώσεων.  

Στο εργαστήριο επιχειρείται η εκχύλιση της ινδιγοτίνης από αντίστοιχα βαμμένο ύφασμα και εκτίμηση του χρώματος μέσω του φάσματος απορρόφησης στο UV-ορατό.

Στόχοι Ενότητας

Στο τέλος της ενότητας, οι σπουδαστές θα πρέπει να είναι σε θέση να εκτιμούν τα γενικά γνωρίσματα των έγχρωμων οργανικών μορίων. Να αξιολογούν την παρουσία συγκεκριμένων οργανικών χαρακτηριστικών ομάδων ως χρωμοφόρων και ως αυξόχρωμων και να εκτιμούν την επίδρασή τους στην διαλυτότητα των ενώσεων που τις περιέχουν σε συγκεκριμένους διαλύτες. Θα πρέπει τέλος, να μπορούν να χρησιμοποιούν απλές τεχνικές εκχύλισης με σκοπό την απομόνωση της ινδιγοτίνης, και αντιστοίχων τεχνικών για τη βαφή υφασμάτων.

Λέξεις Κλειδιά

Εκχύλιση, διαλυτική ικανότητα, χρωστική, χρωμοφόρες ομάδες, αυξόχρωμες ομάδες, φασματοφωτομετρία απορρόφησης uv-ορατού, φάσμα απορρόφησης, ινδιγοειδή, ινδιγοτίνη.