رنگدانه یا پیگمنت ( پیگمنت چیست )؛ بررسی خواص و دسته بندی

رنگدانه یا پیگمنت

 

پیگمنت چیست

معمولا مواد رنگی را به دو دسته پیگمانها ( رنگدانه‌ها ) و رنگها طبقه ‌بندی می‌کنند. رنگدانه با رنگ متفاوت می‌باشد. تفاوت آنها در این است که رنگ بایستی توسط ماده مورد رنگرزی جذب شود در حالیکه رنگدانه فقط سطح جسم را رنگی می‌کند. رنگدانه‌ها در آب نامحلول هستند.

رنگدانه‌ها یا پیگمانها ، مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه‌های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار می‌روند و مشتمل بر مواد سیاه – سفید و رنگی بوده ، موارد استفاده زیادی در رویه زدن ، رنگرزی انبوه و دیسپرسیون در هوا دارند.

انواع رنگدانه‌ها

معمولاً رنگدانه‌ها را براساس انواع  شیمیایی به رنگدانه‌های معدنی یا آلی طبقه‌بندی می‌کنند، اما این رنگدانه‌های آلی یا معدنی می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند.

رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی

رنگدانه‌های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج می‌شوند، خرد شده ، شسته شده ، از لحاظ اندازه درجه‌بندی می‌شوند. غالباً برای این رنگدانه‌های طبیعی ، معادل مصنوعی هم وجود دارد، یعنی رنگدانه از اجزاء دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی ساخته می‌شود. ظاهراً از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است، ولی اغلب خواص متفاوتی دارد و معمولاً به خاطر شکل بلوری مطلوبتر ، خلوص بیشتر و دانه‌بندی مطلوبتر ، مرغوبتر از نوع طبیعی می باشد.

رنگدانه‌های آلی

امروزه رنگدانه‌های آلی به مراتب بیشتر از رنگدانه‌های معدنی می‌باشند. بعضی از جدیدترین رنگدانه‌ها ساختمان آلی فلزی دارند. بیشتر رنگدانه‌های آلی ، مواد شیمیایی آلی هستند که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده‌اند. از مهمترین رنگدانه‌های آلی می‌توان به گروه فتالوسیانین‌ها اشاره کرد که طیف رنگهای آبی و سبز را در بر می‌گیرند و فتالوسیانین مس ، رنگدانه آبی می‌باشد که به علت خواص مقاومتی خوب در برابر عوامل مختلف ، یک رنگدانه با ارزش به شمار می‌رود.

کاربرد عمده پیگمانها

موارد استعمال عمده پیگمانها در لاکها ، رنگهای روغنی ، ورنی‌ها ، رنگهای سلولزی ، رنگهای پلاستیکی ، مرکبهای چاپ و رنگرزی کاغذ و تاسیسات آهنی می‌باشد. صنایع پوششی عمده‌ ترین موارد استعمال پیگمانها می‌باشد. امروزه پوشش سطح وسایل فلزی و چوبی بناها ، وسایل نقلیه و … اهمیت فراوانی دارد زیرا این وسایل توسط رنگ از عوامل مختلف مثل هوا ،رطوبت و ترکیبات شیمیایی محافظت می‌شوند. در رنگ زدن اشیا به زیباتر شدن آنها کمک می‌کند.

 

ويژگي هاي پيگمنت

1.  طبيعت شيميايي

2.  ساختار کريستالی

3.  شکل ذرات                                                                                                                                

4.ابعاد ذرات و توزيع

5.ضريب شکست

6.  مشخصات پخش شدگي

7.رنگ بندي و ساير مشخصات فيلم رنگ

8.مقاومت دربرابر شرايط مختلف جوي و نوري

9.  مقاومت در برابر اسيدها و بازها

10.مقاومت در برابر حرارت

و ساير فاکتورهاي مهمي که در بخش ماندگاري و مقاومتي مد نظر هستند.

اندازه ذرات يك رنگدانه به نوع رنگدانه بستگي دارد. اندازه ذرات يك رنگدانه تأثير زيادي در ويژگيهاي رنگ مانند قدرت پوشش، جلوگيري از ته نشين شدن، درخشندگي و براقيت رنگ دارد. رنگدانه ها نه تنها در اندازه ذراتشان بلكه در شكل ذرات هم متفاوتند. اين اشكال ممكن است مكعبي، كروي، گره گره، سوزني يا ورقه اي باشد.

به عنوان مثال ذرات رنگدانه كربن كروي شكل هستند. رنگدانه آلومينيوم و ميكا ورقه اي هستند. پاره اي از رنگدانه يارها شكل تيغ هاي يا سوزني دارند. استفاده از اين رنگدانه يارها براي لايه هاي زيرين رنگ مفيد است زيرا به قدرت چسبندگي لايه هاي بعدي كمك مي كند. وزن مخصوص رنگدانه نیز مهم است، وقتي يك رنگ را فرموله ميكنيم از ميان رنگدانه هایي كه در اختيار داريم بايد رنگدانه اي را انتخاب كنيم كه وزن مخصوص كمتري دارد زيرا اين رنگدانه حجم بيشتري را اشغال مي كند و رنگ ساخته شده از نظر قيمت اقتصادي تر خواهد بود.

در روش پراش‌ پرتو ایکس ، پهن شدن پیک یک ماده به کاهش اندازه ذرات آن وابسته بوده که به رابطه شرر معروف است. بنابراین می‌ توان اندازه ذرات یک ماده را با این روش مشخص کرد.

 

 

9

مقالات آنالیز XRD

  • آماده سازی نمونه XRD برای کانی های رسی صبا آنالیز

    کانی های رسی   شناسایی کانی ها یکی از راههای شناخت بهتر خصوصیات خاک میباشد. بسیاری از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تحت تاثیر نوع و مقدار کانی ها، خصوصا کانی های رسی است. تعیین نوع کانی های رسی با استفاده ازXRD  به آسانی امکان پذیر است و برآورد هریک از آنها با استفاده از دیفراکتوگرام های XRD،به دلیل فاکتور های مهم و موثر در شدت پیک های حاصل از کانی ها نسبتا پیچیده است.تعداد زیادی از کانی های رسی با درصد بالایی وجود دارند که اینگونه کانی ها  به دلیل جذب بالای مقدار آب، مشکلات زیادی در حفاری و بخصوص برای محاسبات پتروفیزیکی ایجاد مینمایند و همچنین رس ها بعنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده مهم در اکثر خاک ها در پوسته زمین، به عنوان مصالح مورد نیاز در پروژه های عمرانی حضور دارد که در این حالت شناسایی آن ها به دلیل رفتار متفاوتشان، حائز اهمیت است زیرا حضور یا عدم حضور آنها می تواند در عملکرد پروژه نقش داشته باشد. یکی از روش های مهم برای شناسایی کانی ها استفاده از روش پراش پرتو ایکس میباشد.

    ادامه مطلب...

  • پراش اشعه ایکس XRD؛ خدمات آنالیز مواد حسگر مواد صبا

      برای فهم بهتر اصول بنیادی و واژه‌های تخصصی پراش پرتو ایکس یا X-Ray Diffraction اجازه دهید تا نگاه مختصری در مورد تئوری که در پس این تکنیک نهفته است،بیاندازیم. یک ماده جامد می‌تواند به یکی از صورت های زیر باشد:   1-    آمورف: اتم های تشکیل دهنده به صورت تصادفی در کنار یک دیگر قرار می گیرند، شبیه چیزی که در مایعات مشاهده می شود و نظم ندارند(دامنه نظم آنها بسیار کوتاه است) 2-    کریستال: اتم های تشکیل دهنده در یک الگوی منظم قرار گرفته اند. این الگو در سه جهت فضایی، تکرار می شود. کریستال یا بلور را می توان به دیوار آجری تشبیه کرد که هر آجر، یک واحد کوچک از اتم های منظم تشکیل یافته است. هر رج از دیوار، به عنوان یک صفحه تعریف می شود. هر واحد از نظم شکل گرفته ( یا همان آجر دیوار آجری) Unit Cell نام دارد. ابعاد Unit Cell توسط سه محور a، b و c تعریف می شود و زوایه های بین آنها آلفا، بتا و گاما نام دارد.

    ادامه مطلب...

  • تعیین فازهای سیمان با استفاده از XRD ( مقاله درباره سیمان )

    استفاده از روش های مدرن آنالیز، همانند پراش پرتو ایکس و Rietveld امکان تشخیص سریع و کنترل مناسب تغییرات در ترکیب کلینگر(دانه‌های حرارت دیده‌ای است، که معمولا ۳-۲۵ میلی متر(قطر) دارند و از حرارت دادن به سنگ آهک و آلومینیوم سیلیکات (خاک رس) در طی مرحله کوره سیمان بوجود می‌آیند) سیمان را فراهم میکند. این روش به ما اطمینان میدهد که میتوان سیمانی با کیفیت یکنواخت علی رغم تغییر در شرایط تولید به مشتری تحویل دهیم.استفاده از تکنیک آنالیز XRD که یک ابزار تکمیلی در تعیین خصوصيات كمي وكيفي مواد مورد استفاده در توليد سيمان (شامل مواد خام، سوخت كوره، كلينگر، سيمان، غبار كوره،افزودنی هائی مانند پوزولان - سرباره - گچ - سنگ آهن و عيب زدايي از عمليات توليد سيمان) را با دقت قابل قبول فراهم میسازد. در واقع آنالیز XRD  یا همان پراش اشعه ایکس روشی غیرمخرب برای تعیین ترکیب و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد کریستالین در صنعت سیمان و بسیاری از صنایع دیگر می باشد. 

    ادامه مطلب...

  • تفرق پرتوی ایکس

    تفرق پرتوی ایکس اجسام اطراف خود را ما میتوانیم ببینیم زیرا نور توسط اجسام متفرق  می گردد و به چشم ما وارد می شود. بطور مشابه, پرتوهای ایکس تفرق یافته توسط اتمها سبب میشود که ما آرایش اتم ها در جامدات بدانیم. درسال 1912 دانشمندی بنام وان لاوه فرض کرد که اگر پرتوهای ایکس بصورت امواج باشند و فواصل بین اتم ها در جامدات قابل مقایسه با طول موج پرتو ایکس باشد , پس این امواج باید توسط اتم ها در جامدات متفرق شوند. یک اصل مهم تداخل پرتوهای تفرق یافته است اگر پرتوهای تفرق یافته همفاز یا ناهمفاز  باشد ,فراوانی آنها با هم جمع میشوند و یا اثر یکدیگر را از بین میبرند حتی اگر هیچ رابطه فازی بین اتم ها وجود نداشته باشد شدت ها بسادگی با هم جمع میشوند . بعنوان مثال یک مجموعه ای از N  اتم گازی را در یک ظرف بسته در نظر بگیرید این مجموعه بدلیل حرکت پیوسته گاز هیچ آرایش منظمی ندارد. شدت پراکنده شده توسط یک اتم متناسب با مربع بزرگی پرتوهاست. اگر A بزرگی پرتوهای برخوردی باشد , پس شدت پراکندگی توسط هر پرتو A 2  خواهد بود. از طرف دیگر اگر رابطه ای بین فازهای N  اتم , که هریک موجی به بزرگی A  را پراکنده می کند, وجود داشته باشد , پس بزرگیها با هم جمع خواهند شد تا بزرگی کل NA  را بدهند. شدت توسط N2A2  بدست می آید. لاوه و همکارانش در سال 1912  در مقابل یک تک بلور cuso4  یک صفحه عکاسی قرار دادند و اجازه دادند پرتوهایی از اشعه ایکس از داخل بلور عبور کند و لکه های پراش بروی صفحه عکاسی قابل مشاهده شد از طرف دیگر براگ و پسرش نیز ساختار تعدادی از بلورهای NaCl, KCl, KBr  را مطالعه کردند .این روش ها همچنان برای مطالعه بلورها مورد استفاده قرار میگیرد. توضیح قانون تفرق براگ براگ فرض کرد که پرتوهای موازی از اشعه X  روی صفحه های بلور در نقاط برخوردی θ میتابد در واقع زمانیکه منبع به فاصله بسیار دوری در مقایسه با فاصله بین پرتوهای تداخل کننده برده می شود میتوان تصور کرد که اشعه ها بصورت اشعه های موازی خواهند بود . همانطور که در شکل مشاهده میکنید اشعه های موازی ایکس شامل پرتوهای AO , BP  میباشد و به ترتیب به اتم های  O ,P  برخورد میکنند و زاویه θ را تشکیل میدهند و سپس بصورت OA`  و PB`  متفرق میشوند .فاصله بین O, P فاصله بین صفحات متوالی میباشد که با d  نشان میدهند. اختلاف مسیر =MP+PN=2OP sinθ =2d sinθ توضیح هندسی تفرق توسط اشغه ایکس اگر λ یا چند λ اختلاف فاصله بین پرتوهای AOA` و  BPB`  باشد میتواند تقویت شود و یا با هم تداخل کنند.بنابراین N= 1,2 ,3 …..            nλ=2dsinθ N مرتبه تفرق است حالا پرتوهای موازی  AO  و Al   را که روی اولین ردیف از اتمها در زاویه برخوردی θ    می تابند و پرتوهای متفرق شده OA`  و La`  در شکل مشخص است را درنظر بگیرید .پرتوهای  OA`  و La`  نیز با یکدیگر موازی هستند و میتوانند یکدیگر را تقویت کنند .بنابراین تمام اتم های سطح که  تابش را با زاویه θ دریافت میکنند بصورت سازنده تداخل میکنند. اختلاف مسیر =ML-ON =OL cos θ –OL cos θ =0   نمای تفرق از اتم ها حال پرتوهای AOA` , CQC`  را در نظر بگیرید که از اولین و سومین صفحه متفرق میشوند. = MQ`+QN`=2dsin θ+2d sinθ= 4d sinθ                                                     اختلاف مسیر        برای اینکه اشعه ها بطور سازنده تقویت شوند آنها باید مضرب هایی از طول موج باشند و اگر اختلاف مسیر 2λ باشد پس میتوان گفت         2λ= 4d sinθ                     λ=2dsinθ برای اینکه اشعه هایAOA` ,DRD`  در یک جهت تداخل کنند باید اختلاف مسیرشان λ3 باشد و به همین ترتیب ادامه میابد.بنابراین پرتوهای تفرق یافته در یک جهت توسط اشعه هایی که در صفحات مختلف هستند همگی تقویت میشوند تا تداخل سازنده ای را ایجاد کنند.   اشعه های پراکنده شده از صفحات مختلف در یک جهت تداخل سازنده

    ادامه مطلب...

  • درصد بلورینگی و اندازه ذرات الیاف سلولزی توسط XRD ( سلولز )

    سلولز سلولز با فرمول شیمیایی C6H10O5)n( و با چگالی 1.5 گرم بر سانتیمتر مکعب یکی از مهم ترین پلیمرهای طبیعی است و به عنوان یک ماده خام پایان ناپذیر، مادهای زیست سازگار و در مقیاس صنعتی است.  این ماده سال هاست که در قالب چوب و الیاف گیاهی به عنوان یک منبع انرژی، مصالح ساختمانی و پوشاک به کار برده می شود. الیاف سلولزی دسته جاتی از میکروفیبریل ها هستند که در آنها ملکول های سلولز همیشه به صورت فیبریل های در اندازه نانو توسط گیاه تولید می شوند. بالغ بر 100 زنجیره گلوکان به یکدیگر ملحق می شوند تا به صورت یک فیبریل مقدماتی در آیند، و فیبریل ها نیز به یکدیگر ملحق شده و به صورت میکروفیبریل های سلولزی در اندازه نانو و یا نانوفیبر در می آیند .

    ادامه مطلب...

  • رنگدانه یا پیگمنت ( پیگمنت چیست )؛ بررسی خواص و دسته بندی

      پیگمنت چیست معمولا مواد رنگی را به دو دسته پیگمانها ( رنگدانه‌ها ) و رنگها طبقه ‌بندی می‌کنند. رنگدانه با رنگ متفاوت می‌باشد. تفاوت آنها در این است که رنگ بایستی توسط ماده مورد رنگرزی جذب شود در حالیکه رنگدانه فقط سطح جسم را رنگی می‌کند. رنگدانه‌ها در آب نامحلول هستند. رنگدانه‌ها یا پیگمانها ، مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه‌های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار می‌روند و مشتمل بر مواد سیاه – سفید و رنگی بوده ، موارد استفاده زیادی در رویه زدن ، رنگرزی انبوه و دیسپرسیون در هوا دارند. انواع رنگدانه‌ها معمولاً رنگدانه‌ها را براساس انواع  شیمیایی به رنگدانه‌های معدنی یا آلی طبقه‌بندی می‌کنند، اما این رنگدانه‌های آلی یا معدنی می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند. رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی رنگدانه‌های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج می‌شوند، خرد شده ، شسته شده ، از لحاظ اندازه درجه‌بندی می‌شوند. غالباً برای این رنگدانه‌های طبیعی ، معادل مصنوعی هم وجود دارد، یعنی رنگدانه از اجزاء دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی ساخته می‌شود. ظاهراً از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است، ولی اغلب خواص متفاوتی دارد و معمولاً به خاطر شکل بلوری مطلوبتر ، خلوص بیشتر و دانه‌بندی مطلوبتر ، مرغوبتر از نوع طبیعی می باشد.

    ادامه مطلب...

  • زئولیت ها تعیین کریستالیته با استفاده از XRD صبا آنالیز

    زئولیت‌ها بلورهای آلومینوسیلیکاتی هستند که به دلیل داشتن خاصیت کاتالیستی، تعویض یونی و غربال مولکولی کاربرد گسترده‌ای در صنایع شیمیایی دارند. در سال‌های اخیر سنتز زئولیت با اندازه‌ی بلوری کوچکتر به دلیل بهبود خواص اشاره شده، اهمیت زیادی پیدا کرده است. کلمه زئولیت(zeolite) مشتق از دو کلمه یونانی است که با هم به معنای سنگ جوشان می باشد (ریشه یونایی "زین " به معنای جوشیدن و "لیتوس" به معنای سنگ است )و این نام مبتنی بر این واقعیت است که در هنگام حرارت دادن زئولیت ، مقدار زیادی آب، به صورت بخار خارج می شود. زئولیت ها جامدات بلورین با منافذ ریزند، پیوند مولکولهای آب در شبکه این کانی ها ضعیف است و در اثر دما بدون آنکه ساختمان شبکه فرو ریزد، آب خود را از دست می دهند و این عمل به صورت برگشت پذیر انجام می شود. زئولیت ها به صورت شبکه کریستالی شامل اکسیژن و آلومینیوم یا سیلیس هستند که به صورت ساختمانی سه بعدی درآمده اند. زئوليت‌ها در اصل مواد آلومينوسيليکاتي هستند که با فرمول کلي زير مشخص مي‌ گردند: [(M+, M2+0.5) AlO2] x. [SiO2] y. [H2O] z M+ کاتيون‌هاي فلز قليايي M+2 کاتيون‌هاي قليايي خاکي زئولیت ها متشکل از عناصر گروه اول و دوم مانند سدیم، کلسیم، تاسیم، منیزیم و... و از لحاظ ساختاری مانند پلیمرهای غیر آلی، کریستالی و بسیار پیچیده هستند. دو پارامتر سینتیکی که اندازه ی ذرات و زمان تبلور را تحت تأثیر قرار می ‌دهد، نرخ هسته‌زایی و نرخ رشد بلور می‌باشند.

    ادامه مطلب...

  • طیف ایکس آر دی در آزمایشگاه تحقیقاتی حسگر مواد صبا

    طیف سنجی پرتو x، یکی از انواع روش های آنالیز مواد می باشد که در زیر، یک نمونه تحلیل دستگاه XRD را با جزئیات کامل آورده ایم.لازم به ذکر است که تصویر دوم مقایسه طیف به دست آمده در این آزمایشگاه و طیف موجود در لایبراری می باشد

    ادامه مطلب...

  • فرق XRD و XRF ؛ آزمایشگاه تحقیقاتی حسگر مواد صبا

    آنالیز xrd یا X-Ray Diffraction یا همان پراش پرتو ایکس، روشی برای تعیین فازها و ساختار کریستالی مواد است. از این روش برای مطالعات و شناسایی فازها، کانی شناسی و کریستالوگرافی استفاده می شود.           اما آنالیز xrf یا X-Ray Fluorescence یا همان طیف سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس، یکی از روشهای آنالیز عنصری است. این دو دستگاه، هر دو از پرتو ایکس برای شناسایی استفاده میکنند؛ ولی تفاوت xrd و xrf در این است که xrd، جهت شناسایی فازها به کار میرود و میتواند تعیین کند که هر عنصر در ماده، در چه ترکیبی وجود دارد؛ در حالی که xrf آنالیز عنصری انجام میدهد و تنها میتواند تشخیص دهد چه درصدی از عناصر در ماده موجود است.

    ادامه مطلب...

  • کاربردهای xrd و مقالات دیگر؛ آزمایشگاه آنالیز صبا

    طیف ­سنجی پراش پرتو ایکس، یک تکنیک سریع آنالیزی است که برای تشخیص نوع مواد و همچنین فاز و خصوصیات کریستالی آن به کار می رود. برای انجام این آنالیز، مواد باید به خوبی پودر و همگن شده باشند یا فیلمی یکنواخت از آنها تهیه شده باشد. آنالیز XRD درشناخت مواد در زمینه­ های مختلف، مانند زمین­ شناسی، محیط زیست، علم مواد، مهندسی و زیست شناسی کاربرد شایانی دارد. کاربردهای دقیق­تر این روش عبارت است از:

    ادامه مطلب...

  • کانی آزبست و خطرات آن؛ آزبست چيست؛ کاربرد آزبست؛ صبا آنالیز

    طبقه بندی آزبست ها آزبست نام گروهی از ترکیب‌های معدنی منیزیم و سیلیسیوم است که اغلب در طبیعت به صورت الیاف معدنی و سنگ یافت می‌شود. این مواد به خاطر مقاومت زیادی که در برابر گرما و آتش دارند به عنوان مواد نسوز بکار می‌روند.نخستین بار در ۳۰۰ سال قبل از میلاد، تئوفراستوس که از شاگردان ارسطو بود در کتاب خود به نام “درباره سنگ‌ها” به ماده بدون نامی، شبیه چوب پوسیده که در اثر اختلاط با نفت می‌سوزد، بدون آنکه آسیبی ببیند اشاره کرده‌است که بعدها این ماده آزبست نام گرفت. در ساختمان آزبست، پنبه کوهی یا پنبه نسوز، عناصری مانند سیلیس، منیزیم و آهن وجود دارد. آزبست در طبیعت به رنگهای سفید، قهوه‌ای و آبی به چشم می‌خورد.

    ادامه مطلب...

آدرس تهران:

              طرشت، میدان شهید تیموری، خیابان لطفعلی خانی

              انتهای خیابان پارس، خیابان ذوقی، پلاک 22، واحد 2

  کد پستی:

              1459873176

تلفن تماس:

              021-66519666

              0930-9146009