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着色剂

着色剂(colorant)或颜色添加剂(color additive)是为了改变材料或表面的颜色而添加或施加的物质。 着色剂可用于许多目的,包括印刷,涂漆和着色许多类型的材料,如食品和塑料。 通过吸收光谱的不同波长(或频率)的不同量的光,透射(如果半透明)或将剩余的光以直线或散射的方式反射,着色剂起作用。

大多数着色剂可以被分类为染料或颜料,或者包含这些的一些组合。 典型的染料主要是半透明的,而颜料是由固体颗粒组成,并且是部分或完全不透明的。 当添加其他常见成分(如粘合剂和填充剂)时,这些特性可能会发生变化,例如在油漆和油墨中。 另外,一些着色剂通过与其他物质的反应赋予颜色。

着色剂或其组成化合物可以化学分类为无机(通常来自矿物来源)和有机物(通常来自生物来源)。

物质着色的起源
物质的着色是由于其吸收或反射特定波长的光辐射。 在分子水平上,以光量子光子形式吸收光能导致电子跃迁。 被激发的电子达到高于基态的能级,并且电子跃迁之后是发射的透射光,其通过减去某些波长的辐射而显现。 一般来说,吸收的能量以热量的形式储存,逐渐扩散到相邻的材料中,并消散成红外辐射。 在有机染料中,分子的某种结构配置对于获得颜色是必需的。

原子组或多或少复杂,具有许多双键,它们是着色的原因:它们是发色团。 最重要的是与芳香环连接的硝基(-NO2),与两个芳环连接的偶氮基(RN = NR’),s基(C6H5-CH = CH-C6H5),三芳基甲烷,吖啶,喹啉,蒽醌,靛蓝等。

颜料和染料
根据应用领域,染料,颜料或染料这些词的定义有所不同。

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在染色领域,颜料和染料是特殊的染料:

颜料是不溶的并且对载体没有亲和性,如果加入粘合剂(树脂等),它们可以将载体着色在表面上;
染料是由支持物吸收的可溶性染料,其通常需要固定剂。
在生物学中,色素是一种将颜色传递到各种组织和体液(叶绿素,血红蛋白等)的有机分子。

化学中:

颜料是当它与粘合剂混合时会弄脏表面的不溶物质;
染料是使溶液变色的可溶性物质。

规定
在美国,美国食品和药物管理局(FDA)规定了着色剂的食品安全性和准确标签。

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