Farbstoff

Ein Farbmittel oder Farbzusatz ist eine Substanz, die hinzugefügt oder aufgetragen wird, um die Farbe eines Materials oder einer Oberfläche zu ändern. Farbmittel können für viele Zwecke verwendet werden, einschließlich Drucken, Malen und zum Färben von vielen Arten von Materialien, wie beispielsweise Lebensmitteln und Kunststoffen. Farbmittel absorbieren unterschiedliche Lichtmengen bei verschiedenen Wellenlängen (oder Frequenzen) ihres Spektrums, übertragen (wenn sie durchscheinend sind) oder reflektieren das verbleibende Licht in geraden Linien oder gestreut.

Die meisten Farbstoffe können als Farbstoffe oder Pigmente klassifiziert werden oder eine Kombination davon enthalten. Typische Farbstoffe sind weitgehend durchscheinend, während Pigmente aus festen Teilchen bestehen und teilweise oder ganz undurchsichtig sind. Diese Eigenschaften können sich ändern, wenn andere übliche Bestandteile wie Bindemittel und Füllstoffe hinzugefügt werden, beispielsweise in Farben und Tinten. Darüber hinaus verleihen einige Farbstoffe Farbe durch Reaktionen mit anderen Substanzen.

Farbmittel oder ihre Bestandteile können chemisch als anorganisch (oft aus einer Mineralquelle) und organisch (oft aus einer biologischen Quelle) klassifiziert werden.

Ursprung der Färbung einer Substanz
Die Färbung einer Substanz beruht auf Absorption oder Reflexion von Lichtstrahlung bestimmter Wellenlängen. Auf molekularer Ebene führt die Absorption von Lichtenergie in Form des Lichtquantums, des Photons, zu elektronischen Übergängen. Das angeregte Elektron geht auf ein Energieniveau, das höher ist als das des Grundzustands, und auf den elektronischen Übergang folgt die Emission von transmittiertem Licht, das durch Subtraktion der Strahlung bestimmter Wellenlängen farbig erscheint. Im Allgemeinen wird die absorbierte Energie in Form von Wärme gespeichert, diffundiert allmählich in benachbarte Materialien und dissipiert in Infrarotstrahlung. In organischen Farbstoffen ist eine bestimmte strukturelle Konfiguration des Moleküls notwendig, um Farbe zu erhalten.

Für die Färbung sind mehr oder weniger komplexe Gruppen von Atomen mit vielen Doppelbindungen verantwortlich: sie sind Chromophore. Die wichtigsten sind die Nitrogruppe (-NO2), die an einen aromatischen Ring gebunden ist, die Azogruppe (RN = NR ‚), die an zwei aromatische Ringe gebunden ist, die Stilbengruppe (C6H5-CH = CH-C6H5), das Triarylmethan, Acridin, Chinolin, Anthrachinon, Indigo usw.

Pigmente und Farbstoffe
Die Definitionen der Wörter Farbstoff, Pigment oder Farbstoff unterscheiden sich je nach den Anwendungsgebieten.

Auf dem Gebiet des Färbens sind Pigmente und Farbstoffe besondere Farbstoffe:

die Pigmente sind unlöslich und ohne Affinität für den Träger, können sie den Träger auf der Oberfläche färben, wenn ein Bindemittel (Harz usw.) zugegeben wird;
Farbstoffe sind lösliche Farbstoffe, die vom Träger absorbiert werden und oft ein Fixiermittel benötigen.
In der Biologie ist ein Pigment ein organisches Molekül, das seine Farbe verschiedenen Geweben und Körperflüssigkeiten (Chlorophyll, Hämoglobin usw.) übermittelt.

In Chemie :

ein Pigment ist eine unlösliche Substanz, die eine Oberfläche anfärben kann, wenn sie mit einem Bindemittel gemischt wird;
Ein Farbstoff ist eine lösliche Substanz, die der Lösung Farbe verleiht.

Verordnung
In dem UNS Die Food and Drug Administration (FDA) reguliert Farbstoffe für Lebensmittelsicherheit und genaue Kennzeichnung.