Pigment
À propos de ce écoles sélection Wikipedia
Cette sélection écoles a été choisi par SOS Enfants pour les écoles dans le monde en développement ne ont pas accès à Internet. Il est disponible en téléchargement intranet. Pour comparer les organismes de bienfaisance de parrainage ce est le meilleur lien de parrainage .
Un pigment est un matériau qui modifie la couleur réfléchie ou transmise de la lumière à la suite de longueur d'onde d'absorption sélective. Ce processus physique diffère de fluorescence, phosphorescence, et d'autres formes de luminescence, dans lequel un matériau émettant de la lumière.
De nombreux matériaux absorbent sélectivement certaines longueurs d'onde de la lumière. Matériaux que les humains ont choisies et développées pour une utilisation en tant que pigments ont généralement des propriétés spéciales qui les rendent idéales pour la coloration d'autres matériaux. Un pigment doit avoir une haute force relative aux matériaux, il couleurs de teinture. Elle doit être stable sous forme solide aux températures ambiantes.
Pour les applications industrielles, ainsi que dans les arts, la permanence et la stabilité sont des propriétés souhaitables. Pigments qui ne sont pas permanents sont appelés fugitif. Pigments fugitives se estompent au fil du temps, ou l'exposition à la lumière, tandis que certains éventuellement noircir.
Les pigments sont utilisés pour la coloration peinture, encre, plastique , tissu , les cosmétiques, la nourriture et autres matériaux. La plupart des pigments utilisés dans la fabrication et les arts visuels sont secs colorants, rez généralement en une amende poudre. Cette poudre est ajouté à un véhicule (ou liant), en un matériau relativement neutre ou incolore que suspend le pigment et donne la peinture son adhésion.
Le marché mondial des pigments minéraux, organiques et spéciaux eu un volume total d'environ 7,4 millions de tonnes en 2006. L'Asie a le taux le plus élevé sur une base de la quantité suivie par l'Europe et l'Amérique du Nord. En 2006, un chiffre d'affaires de 17,6 milliards de dollars US (€ 13000000000) a été atteint principalement en Europe, suivie par l'Amérique du Nord et en Asie. La demande mondiale de pigments était d'environ 20,5 milliards de dollars en 2009, autour de 1,5 à 2% plus que l'année précédente. Il est prévu d'augmenter dans un taux de croissance stable dans les prochaines années. Les ventes mondiales sont dits augmenter jusqu'à 24,5 milliards de dollars en 2015, et d'atteindre 27,5 milliards de dollars en 2018.
Une distinction est faite entre habituellement un pigment, qui est insoluble dans le véhicule (résultant en une suspension), et un un colorant, qui est soit elle-même un liquide ou est soluble dans son véhicule (résultant en une solution). Le terme pigment biologique est utilisé pour toutes les substances de couleur indépendantes de leur solubilité. Un colorant peut être à la fois un pigment et un colorant en fonction du véhicule est utilisé. Dans certains cas, un pigment peut être fabriqué à partir d'un colorant par précipitation d'un colorant soluble avec un sel métallique. Le pigment résultant est appelé un pigment lac.
Base physique
Pigments apparaissent les couleurs qu'ils sont parce qu'ils reflètent de manière sélective et absorbent certaines longueurs d'onde de la lumière visible . La lumière blanche est un mélange à peu près égale de l'ensemble du spectre de la lumière visible avec une longueur d'onde dans une plage d'environ 375 ou 400 nanomètres à environ 760 ou 780 nm. Lorsque cette lumière rencontre un pigment, parties du spectre sont absorbé par les liaisons chimiques de systèmes conjugués et d'autres composants du pigment. D'autres longueurs d'ondes ou régions du spectre sont réfléchis ou dispersés. La plupart des pigments sont complexes de transfert de charge, comme des composés de métaux de transition , avec une large des bandes d'absorption qui soustraient la plupart des couleurs de la lumière blanche incidente. Le nouveau spectre lumière réfléchie crée l'apparence d'une couleur . Ultramarine reflète la lumière bleue, et absorbe d'autres couleurs. Pigments, contrairement ou fluorescent substances phosphorescentes, ne peut soustraire des longueurs d'onde de la lumière de la source, ne jamais ajouter de nouveaux.
L'apparition de pigments est intimement liée à la couleur de la lumière source. La lumière du soleil a une haute température de couleur, et un spectre assez uniforme, et est considéré comme une norme pour la lumière blanche. Sources de lumière artificielle ont tendance à avoir de grands pics dans certaines parties de leur spectre, et des vallées profondes dans d'autres. Vu dans ces conditions, pigments apparaîtront différentes couleurs.
espaces de couleurs utilisées pour représenter les couleurs numériquement doivent préciser leur source de lumière. mesures de couleur de laboratoire, sauf indication contraire, supposent que la mesure a été prise sous une source de lumière D65, ou "Daylight 6500 K", qui est à peu près la température de couleur de la lumière du soleil.
D'autres propriétés de couleur, telles que la saturation et la luminosité, peuvent être déterminées par les substances qui accompagnent d'autres pigments. Liants et des charges ajoutés aux produits chimiques de pigments purs ont aussi leurs propres modèles de réflexion et d'absorption, ce qui peut affecter le spectre final. De même, dans de pigment / liant mélanges, les rayons de lumière individuels peuvent ne pas rencontrer molécules de pigment, et peuvent être réfléchi comme ce est. Ces rayons parasites de lumière source contribuent à une couleur légèrement moins saturée. Pigment pur permet très peu de lumière blanche se échapper, produisant une couleur très saturée. Une petite quantité de pigment mélangé avec beaucoup de liant blanc, cependant, apparaît désaturé et pâle, en raison de la grande quantité d'échapper à la lumière blanche.
Histoire
Pigments d'origine naturelle tels que ocres et oxydes de fer ont été utilisés comme colorants depuis la préhistoire. Les archéologues ont découvert des preuves que les premiers humains utilisés peindre à des fins esthétiques comme la décoration du corps. Pigments et peinture matériel de broyage cru être âgé entre 350000 et 400000 années ont été signalés dans une grotte à Twin Rivers, près de Lusaka, en Zambie .
Avant la révolution industrielle , la gamme de couleurs disponibles pour l'art et décoratifs utilisations était techniquement limité. La plupart des pigments utilisés étaient la terre et minéraux , pigments ou des pigments d'origine biologique. Pigments provenant de sources inhabituelles comme les matériaux botaniques, déchets animaux, les insectes , et mollusques ont été récoltés et commercialisés sur de longues distances. Certaines couleurs sont coûteux ou impossible de mélanger avec la gamme de pigments qui étaient disponibles. Bleu et violet est venu à être associé à Libre en raison de leur charge.
Pigments biologiques sont souvent difficiles à acquérir, et les détails de leur production ont été tenus secrets par les fabricants. Tyrian pourpre est un pigment fabriqué à partir de la mucus de l'un de plusieurs espèces de Escargot Murex. Production de pourpre de Tyr pour une utilisation comme tissu colorant a commencé dès 1200 par la BCE Phéniciens, et a été poursuivie par le Grecs et Romains jusqu'à 1453 CE, avec la chute de Constantinople. Le pigment était coûteux et complexe à produire, et les éléments de couleur avec elle se est associée avec le pouvoir et la richesse. Historien grec Théopompe, écrivant dans le 4e siècle avant notre ère, a indiqué que "violet pour colorants sont allés chercher son poids en argent au Colophon [en Asie Mineure] ".
Les pigments minéraux ont également été négociés sur de longues distances. La seule façon de parvenir à un bleu profond et riche était en utilisant une pierre semi-précieuse, lapis-lazuli, pour produire un pigment appelé outremer, et les meilleures sources de lapis étaient à distance. Peintre flamand Jan Van Eyck, travaillant dans le 15ème siècle, ne comprend pas habituellement bleu dans ses peintures. Pour avoir son portrait commandé et peint avec le bleu outremer a été considéré comme un grand luxe. Si un patron voulait bleu, ils ont été forcés de payer un supplément. Lorsque Van Eyck utilisé lapis, il n'a jamais mélangé avec d'autres couleurs. Au lieu de cela il l'a appliqué à l'état pur, presque comme un glacis décoratif. Le prix prohibitif de lapis-lazuli forcés artistes à chercher des pigments de remplacement moins coûteux, à la fois minérale ( azurite, smalt) et biologique ( indigo).
La conquête de l'Espagne d'un empire du Nouveau Monde dans le 16ème siècle a introduit de nouveaux pigments et couleurs pour les peuples des deux côtés de l'Atlantique. Carmine, un colorant et un pigment dérivé d'un insecte parasite trouvé dans Central et Amérique du Sud , atteint le statut de grande valeur et en Europe. Produit à partir récoltées, séchées, broyées et cochenilles , carmin pourrait être, et est toujours, utilisé en tissu, un colorant alimentaire, peinture de corps, ou dans sa solide forme lac, presque ne importe quel type de peinture ou cosmétique.
Originaires de Pérou avaient été cochenille produire des colorants pour les textiles depuis au moins 700 CE, mais les Européens ne avaient jamais vu la couleur avant. Quand les Espagnols ont envahi le empire aztèque dans ce qui est maintenant le Mexique , ils étaient prompts à exploiter la couleur de nouvelles opportunités commerciales. Carmine est devenu l'exportation secondes plus précieux de la région à côté de l'argent. Pigments produits de la cochenille ont donné le Cardinaux catholiques de leurs robes vibrantes et les "Redcoats" leurs uniformes distinctifs anglais. La véritable source du pigment, un insecte, a été gardé secret jusqu'à ce que le 18ème siècle, quand les biologistes ont découvert la source.
Alors que Carmine était populaire en Europe, bleu est resté une couleur exclusive, associée à la richesse et le statut. Le maître hollandais du 17ème siècle Johannes Vermeer souvent fait usage de somptueux lapis-lazuli, avec Carmine et Jaune indien, dans ses peintures éclatantes.
Développement de pigments synthétiques
Les premiers étaient connus pigments minéraux naturels. Oxydes de fer naturels donnent une gamme de couleurs et se retrouvent dans de nombreux Paléolithique et Peintures rupestres néolithiques. Deux exemples comprennent Red Ochre, anhydre Fe 2 O 3, et l'ocre jaune hydraté (Fe 2 O 3. H 2 O). Charbon de bois, ou de noir de carbone, a également été utilisé comme un pigment noir depuis les temps préhistoriques.
Deux des premiers pigments synthétiques étaient céruse (carbonate de plomb basique, (PbCO 3) 2 Pb (OH) 2) et fritte bleue ( Bleu égyptien). La céruse est faite en combinant plomb avec du vinaigre ( acide acétique , CH 3 COOH) en présence de CO 2. Bleu fritte est du silicate de calcium et de cuivre a été fabriqué à partir de verre coloré avec un minerai de cuivre, tel que malachite. Ces pigments ont été utilisés dès le deuxième millénaire avant notre ère
Le industrielle et Révolutions scientifiques ont apporté une énorme expansion de la gamme de pigments synthétiques, des pigments qui sont fabriqués ou affinés à partir de matériaux naturels, disponibles à la fois pour la fabrication et l'expression artistique. En raison des coûts de Lapis Lazuli, beaucoup d'efforts ont été en vue de trouver un pigment bleu moins coûteux.
Bleu de Prusse était le premier pigment synthétique moderne, découvert par accident en 1704. Au début du 19ème siècle, les pigments bleus synthétiques et métalliques avaient été ajoutés à la gamme de bleus, y compris Outremer français, une forme synthétique de lapis-lazuli, et les diverses formes de Cobalt et Bleu céruléen. Au début du 20e siècle, la chimie organique ajouté Bleu de phtalocyanine, un synthétique, pigment organométallique avec le pouvoir colorant écrasante.
Découvertes dans la science des couleurs créé de nouvelles industries et ont conduit des changements dans la mode et le goût. La découverte en 1856 de mauvéine, la première colorant aniline, était un précurseur pour le développement de centaines de colorants et pigments synthétiques comme azo et les composés diazoïques qui sont la source d'une large gamme de couleurs. Mauvéine a été découvert par un 18-year-old chimiste nommé William Henry Perkin, qui a continué à exploiter sa découverte dans l'industrie et devenir riche. Son succès a attiré une génération d'adeptes, les jeunes scientifiques sont allés dans la chimie organique de poursuivre richesses. En quelques années, les chimistes ont synthétisé un substitut pour garance dans la production de Alizarine Crimson. Par les décennies de clôture du 19ème siècle, les textiles , les peintures et autres produits de base en couleurs telles que rouge, pourpre, bleu, pourpre était devenu abordable.
Développement de pigments et de teintures chimiques a contribué à faire une nouvelle prospérité industrielle de l'Allemagne et d'autres pays en Europe du Nord, mais il a la dissolution et le déclin ailleurs. Dans l'ex-empire du Nouveau Monde de l'Espagne, la production de couleurs de cochenille employé des milliers de travailleurs à bas salaire. Le monopole espagnol sur la production de cochenille avait valu une fortune jusqu'à ce que le début du 19e siècle, lorsque le Guerre d'indépendance du Mexique et d'autres changements du marché perturbé la production. La chimie organique a porté le coup final pour l'industrie de la couleur cochenille. Lorsque les chimistes ont créé des substituts bon marché pour le carmin, une industrie et un mode de vie ont un fort déclin.
Normes de fabrication et industriels
Avant le développement des pigments synthétiques, et le raffinement des techniques d'extraction des pigments minéraux, des lots de couleur sont souvent incompatibles. Avec le développement d'une industrie de couleurs modernes, les fabricants et les professionnels ont coopéré pour créer des normes internationales pour identifier, produire, mesurer et tester couleurs.
D'abord publié en 1905, le Système de couleur Munsell est devenu le fondement d'une série de modèles de couleurs, fournissant des méthodes objectives pour la mesure de la couleur. Le système Munsell décrit une couleur en trois dimensions, teinte, valeur (luminosité), et chroma (pureté de la couleur), où chroma est la différence du gris à une teinte et la valeur donnée.
Par les années du milieu du 20e siècle, des méthodes normalisées de chimie des pigments étaient disponibles, une partie d'un mouvement international pour créer de telles normes dans l'industrie. Le Organisation internationale de normalisation (ISO) élabore des normes techniques pour la fabrication de pigments et de colorants. Les normes ISO définissent diverses propriétés industrielles et chimiques, et comment tester pour eux. Les normes ISO principaux qui se rapportent à tous les pigments sont les suivantes:
- ISO-787 Méthodes générales d'essai des pigments et des diluants.
- ISO-8780 Méthodes de dispersion pour l'évaluation des caractéristiques de dispersion.
D'autres normes ISO se rapportent à des classes ou catégories de pigments particuliers, en fonction de leur composition chimique, tel que pigments outremer, le dioxyde de titane, des pigments d'oxyde de fer, et ainsi de suite.
De nombreux fabricants de peintures, encres, textiles, plastiques, et les couleurs ont volontairement adopté la Colour Index International (CII) en tant que norme pour identifier les pigments qu'ils utilisent dans la fabrication de couleurs particulières. D'abord publié en 1925, et maintenant publié conjointement sur le web par le Society of Dyers et coloristes ( Royaume-Uni ) et le Association américaine des chimistes et coloristes textiles (USA), cet indice est reconnu internationalement comme la référence faisant autorité sur les colorants. Il regroupe plus de 27 000 produits sous plus de 13 000 noms d'index de couleur génériques.
Dans le schéma de CII, chaque pigment a un indice générique qui identifie chimiquement, indépendamment de noms de marque déposée et historiques. Par exemple, Bleu de phtalocyanine a été connue par une variété de noms génériques et propriétaires depuis sa découverte dans les années 1930. Dans une grande partie de l'Europe, le bleu de phtalocyanine est mieux connu sous le nom de Blue Helio, ou par un nom de marque tels que Bleu Winsor. Un fabricant de peinture américaine, Grumbacher, a enregistré une autre orthographe (Thalo Bleu) en tant que marque. Colour Index International résout tous ces noms historiques, génériques et propriétaires contradictoires afin que les fabricants et les consommateurs peuvent identifier le pigment (ou colorant) utilisée dans un produit de couleur particulière. Dans le CII, tous les Pigments bleu de phtalocyanine sont désignés par un numéro d'index de couleur générique soit PB15 ou pB16, court pour le pigment bleu 15 et de pigments bleus 16. (Les deux formes de bleu de phtalocyanine, PB15 et pB16, refléter de légères variations dans la structure moléculaire qui produisent un peu plus bleu verdâtre ou rougeâtre.)
Questions scientifiques et techniques
La sélection d'un pigment pour une application particulière est déterminée par le coût, et par les propriétés physiques et les caractéristiques du pigment lui-même. Par exemple, un pigment qui est utilisé pour colorer le verre doit avoir une stabilité très élevée à la chaleur afin de survivre au processus de fabrication; mais, en suspension dans le véhicule de verre, sa résistance à la alcalins ou acides matériaux ne est pas un problème. Dans la peinture artistique, stabilité à la chaleur est moins importante, tandis que résistance à la lumière et toxicité sont des préoccupations plus importantes.
Voici quelques-uns des attributs de pigments qui déterminent leur aptitude pour des procédés de fabrication et les applications:
- Résistance à la lumière et de la sensibilité pour les dommages causés par la lumière ultraviolette
- Stabilité à la chaleur
- Toxicité
- pouvoir colorant
- Tachant
- Dispersion
- Opacité ou transparence
- Résistance aux alcalis et acides
- Réactions et les interactions entre pigments
Nuancier
Pigments purs réfléchissent la lumière d'une manière très spécifique qui ne peut pas être reproduite avec précision par les émetteurs de lumière discrets dans un affichage de l'ordinateur. Cependant, en faisant des mesures précises de pigments, à proximité des approximations peuvent être faites. Le Système de couleur Munsell fournit une bonne explication conceptuelle de ce qui manque. Munsell a conçu un système qui fournit une mesure objective de la couleur en trois dimensions: la teinte, valeur (ou luminosité) et de chrominance. Ecrans d'ordinateurs en général sont incapables de montrer le vrai chroma de nombreux pigments, mais la teinte et la luminosité peuvent être reproduites avec précision relative. Toutefois, lorsque le gamma d'un écran d'ordinateur se écarte de la valeur de référence, la teinte est également systématiquement sollicitée.
Les approximations suivantes supposent un dispositif d'affichage à gamma 2,2, en utilisant la espace couleur sRGB. Le outre un dispositif d'affichage se écarte de ces normes, les moins précises ces échantillons seront. Nuancier sont basées sur les mesures moyennes de plusieurs lots de peintures unique pigment aquarelle, convertis à partir de Lab espace couleur à espace colorimétrique sRGB pour l'affichage sur un écran d'ordinateur. Différentes marques et lots de la même pigment peuvent varier en couleur. En outre, les pigments ont intrinsèquement complexes spectres de réflectance qui rendra leur apparence de couleur très différente en fonction du spectre de la illumination de la source; une propriété appelée métamérisme. Mesures moyennées d'échantillons de pigments ne donneront approximations de leur véritable apparence sous une source spécifique de l'éclairage. systèmes d'affichage de l'ordinateur utilisent une technique appelée adaptation chromatique transforme pour émuler le température de couleur corrélée de sources d'éclairage, et ne peuvent pas reproduire parfaitement les combinaisons spectrales complexes à l'origine vu. Dans de nombreux cas, la couleur perçue d'un pigment se situe en dehors de la la gamme des écrans d'ordinateur et une méthode appelée cartographie gamme est utilisée pour calculer le véritable apparence. cartographie Gamut métiers hors quelconque des Légèreté, Hue ou Saturation précision pour rendre la couleur à l'écran, en fonction de la priorité retenue dans la conversion de CPI intention de rendu.
# 990024 Tyrian rouge | PR106 - # E34234 Vermilion (véritable) | # FFB02E Jaune indien |
|---|
PB29 - # 003BAF Le bleu outremer | PB27 - # 0B3E66 Bleu de Prusse |
|---|
Pigments biologiques
En biologie , un pigment est tout coloré matériau de cellules végétales ou animales. De nombreuses structures biologiques, telles que la peau, les yeux , fourrure et cheveux contiennent des pigments (tels que mélanine). coloration de la peau des animaux est souvent réalisé avec des cellules spécialisées appelées chromatophores , qui chez les animaux comme le poulpes et caméléon peut être commandé pour faire varier la couleur de l'animal. Beaucoup de conditions affectent les niveaux ou la nature des pigments dans les plantes, d'animaux, certains protistes, ou champignon cellules. Par exemple, albinisme est un trouble affectant le niveau de la production de mélanine chez les animaux.
Pigmentation est utilisé dans les organismes à de nombreuses fins, y compris biologiques Camouflage, Mimétisme, Aposematism (avertissement), La sélection sexuelle et d'autres formes de Signalisation, photosynthèse (des plantes), ainsi que des fins physiques de base tels que la protection de Les coups de soleil.
Pigment de couleur diffère de la couleur structurel en ce qu'il est le même pour tous les angles de vision, tandis que la couleur de structure est le résultat d'une réflexion sélective ou iridescence, généralement en raison de structures multicouches. Par exemple, ailes de papillon contiennent généralement de couleur structurel, bien que de nombreux papillons ont des cellules qui contiennent des pigments ainsi.
Pigments de la composition chimique
Métallisé et carbone
- Cadmium pigments: le jaune de cadmium, le rouge de cadmium, vert de cadmium, orange de cadmium
- Carbone pigments: noir de carbone (y compris blac vigne, noir de fumée), noir d'ivoire (os char)
- Chrome pigments: le jaune de chrome et vert de chrome
- Cobalt pigments: le violet de cobalt, bleu de cobalt, bleu céruléen, aureolin (de jaune de cobalt)
- Cuivre pigments: Azurite, Violet Han, Han bleu, Bleu égyptien, Malachite, Vert de Paris, BN bleu de phtalocyanine, Phtalocyanine vert G, vert de gris, Viridian
- Fer pigments d'oxyde: sanguine, Brun momie, rouge d'oxyde, ocre rouge, Rouge vénitien, Bleu de Prusse
- Clay pigments de terre (oxydes de fer): ocre jaune, Terre de Sienne, Terre de Sienne brûlée, terre d'ombre naturelle, terre d'ombre brûlée.
- Lead pigments: céruse, Cremnitz blanc, Jaune de Naples, fil rouge
- Mercury pigments: vermillon
- Titane pigments: jaune de titane, beige de titane, blanc de titane, titane noir
- Pigments outremer: outremer, ombre verte outremer
- Zinc pigments: le blanc de zinc, la ferrite de zinc
Biologique et organique
- Origines biologiques: alizarine (synthétisé), Alizarine Cramoisie (synthétisée), gamboge, rouge cochenille, garance rose, indigo, Jaune indien, Pourpre de Tyr
- Non biologique organique : quinacridone, magenta, PHTHALO vert, bleu de phtalocyanine, Pigment Red 170
