Un colorante o additivo colorante è una sostanza che viene aggiunta o applicata per cambiare il colore di un materiale o di una superficie. I coloranti possono essere utilizzati per molti scopi, tra cui la stampa, la pittura e la colorazione di molti tipi di materiali come alimenti e materie plastiche. I coloranti funzionano assorbendo quantità variabili di luce a diverse lunghezze d’onda (o frequenze) del suo spettro, trasmettendo (se traslucido) o riflettendo la luce rimanente in linee rette o disperse.

La maggior parte dei coloranti possono essere classificati come coloranti o pigmenti o contenenti una combinazione di questi. I coloranti tipici sono in gran parte traslucidi, mentre i pigmenti sono costituiti da particelle solide e sono parzialmente o interamente opachi. Queste proprietà possono cambiare quando vengono aggiunti altri ingredienti comuni come leganti e riempitivi, ad esempio nelle vernici e negli inchiostri. Inoltre, alcuni coloranti conferiscono colore attraverso reazioni con altre sostanze.

I coloranti, oi loro costituenti, possono essere classificati chimicamente come inorganici (spesso da una fonte minerale) e organici (spesso da una fonte biologica).

Origine della colorazione di una sostanza
La colorazione di una sostanza è dovuta all’assorbimento o alla riflessione di una radiazione luminosa di specifiche lunghezze d’onda. A livello molecolare, l’assorbimento dell’energia luminosa nella forma del quanto di luce, il fotone, si traduce in transizioni elettroniche. L’elettrone eccitato raggiunge un livello di energia superiore a quello dello stato fondamentale, e la transizione elettronica è seguita dall’emissione della luce trasmessa, che appare colorata dalla sottrazione della radiazione di determinate lunghezze d’onda. In generale, l’energia assorbita è immagazzinata sotto forma di calore, si diffonde gradualmente nei materiali vicini e si dissipa nella radiazione infrarossa. Nei coloranti organici, è necessaria una certa configurazione strutturale della molecola per ottenere il colore.

Gruppi di atomi, più o meno complessi, con molti doppi legami, sono responsabili della colorazione: sono cromofori. I più importanti sono il gruppo nitro (-NO2), legato ad un anello aromatico, il gruppo azo (RN = NR ‘), legato a due anelli aromatici, il gruppo stilbene (C6H5-CH = CH-C6H5), il triarilmetano, acridina, chinolina, antrachinone, indaco, ecc.

Pigmenti e coloranti
Le definizioni delle parole colorante, pigmento o colorante differiscono in base ai campi di applicazione.

Nel campo della tintura, i pigmenti e i coloranti sono coloranti particolari:

i pigmenti sono insolubili e senza affinità per il supporto, possono colorare il supporto sulla superficie se viene aggiunto un legante (resina, ecc.);
i coloranti sono coloranti solubili assorbiti dal supporto, che spesso richiedono un fissativo.
In biologia, un pigmento è una molecola organica che comunica il suo colore a vari tessuti e fluidi corporei (clorofilla, emoglobina, ecc.).

In chimica:

un pigmento è una sostanza insolubile che può macchiare una superficie quando viene miscelata con un legante;
una tintura è una sostanza solubile che dà colore alla soluzione.

Regolamento
Negli Stati Uniti, la Food and Drug Administration (FDA) regola i coloranti per la sicurezza alimentare e un’etichettatura accurata.