موضوع مقاله: رنگدانه | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # رنگدانه | مقدمه: رنگ‌دانه ماده‌ای است که با استفاده از جذب طول موج انتخابی می‌تواند رنگ نوری انعکاسی یا انتقالی را تغییر دهد. | ## بخش 1: رنگدانه | این فرایند فیزیکی با فرآیندهایی دیگری همچون فلورسنس، فسفورسانس و دیگر اشکال لومینسانس (تابناکی) که در آن‌ها یک ماده از خود نور ساطع می‌کند، متفاوت است. موادی همچون رنگدانه‌ها که بشر آن را جهت استفاده گزینش و گسترش داده است، معمولاً از ویژگی‌های خاصی برخوردار هستند که این ویژگی‌ها سبب شده که آن‌ها برای رنگ کردن سایر مواد بهترین گزینه انتخابی باشند. یک رنگدانه باید نسبت به موادی که قرار است به آن رنگ دهد، از خاصیت رنگ دهی بالایی برخوردار باشد. دوام و ثبات رنگ از جمله ویژگی‌های مطلوب یک رنگدانه در زمینه کاربردهای صنعتی و هنری به‌شمار می‌رود. رنگدانه‌های فرار در مرور زمان و یا با در معرض نور قرار گرفتن، محو می‌شوند تا جایی که نهایتاً رنگ آن‌ها رو به سیاهی می‌زند. رنگ‌دانه‌ها برای رنگی بخشیدن رنگ، جوهر، پلاستیک، پارچه، لوازم آرایشی، مواد غذایی و دیگر مواد بکار می‌روند. بیشتر رنگ‌دانه‌هایی که در صنایع تولیدی و هنرهای تجسمی مورد استفاده قرار می‌گیرند رنگزاهایی هستند که معمولاً به شکل پودر ریز در می‌آیند. این پودر به ماده نسبتاً خنثی یا بی‌رنگ همچون رنگپایه (یا محمل) افزوده شده که رنگدانه را در خود به حالت تعلیق نگه داشته و چسبندگی خود را به رنگ می‌دهد. بین یک رنگ‌دانه که در محمل خود نامحلول است (در اثر یک تعلیق) و یک رزانه که خود به تنهایی مایع بوده یا در محمل خود محلول می‌باشد (در اثر حل شدن) معمولاً تفاوتی وجود دارد. یک رنگزا بسته به محملی که با آن درگیر است، می‌تواند به عنوان یک رنگدانه یا رزانه عمل نماید. در برخی موارد، رنگدانه می‌تواند از ته‌نشینی یک رزانه محلول با یک نمک فلزی حاصل شود. عبارت رنگدانه بیولوژیکی برای تمامی رنگ‌دانه‌هایی بکار می‌رود که مواد رنگی آن‌ها مستقل از قابلیت انحلال‌پذیری آنهاست. پیش‌بینی می‌شود در سال ۲۰۲۰ درآمد حاصل از این رنگدانه‌ها از رقم تخمینی ۲/۳۴ بیلیون دلار آمریکا تجاوز نماید. تقاضای جهانی برای رنگدانه در سال ۲۰۰۹ با افزایش ۵/۱ الی ۲ درصدی نسبت به سال گذشته، به رقم ۵/۲۰ بیلیون دلار آمریکا رسیده بود. فروش این رنگدانه‌ها در سرتاسر جهان نشانگر افزایشی در حدود ۵/۲۴ بیلیون دلار آمریکا در سال ۲۰۱۵ بوده که تا سال ۲۰۱۸ این رقم به ۵/۲۷ بیلیون دلار آمریکا خواهد رسید. این رنگدانه نور قرمز و سبز را به خود جذب کرده ولی نور آبی را منعکس می‌کند و سبب ایجاد رنگ آبی می‌شود. رنگدانه‌ها رنگی را ایجاد می‌کنند که خودشان نیز به همان رنگ هستند چرا که آن‌ها به صورت انتخابی طول موج‌های معینی از نور مرئی را جذب و منعکس می‌نمایند. ترکیب طیف کامل نور مرئی با طول موجی متغیر از ۳۷۵ یا ۴۰۰ نانومتر الی ۷۶۰ یا ۷۸۰ نانومتر، با نور سفید تقریباً برابری می‌کند. | ## بخش 2: رنگدانه | وقتی که این نور با یک رنگدانه برخورد می‌کند، قسمت‌هایی از طیف توسط پیوندهای شیمیایی سیستم‌های کونژوگه و دیگر اجزای رنگدانه جذب می‌شود. مثل کامپاندهای فلز واسطه با باند جذب وسیعی که بیشتر رنگ‌های نور سفید تابشی را کسر می‌کنند. رنگدانه‌ها بر خلاف مواد فلورسنت یا فسفورسنت، می‌توانند فقط طول موج‌ها را از نور منبع کسر نموده و هرگز مورد دیگری به آن اضافه نکنند. نور خورشید از دمای رنگ بالا و یک طیف نسبتاً یکدستی برخوردار بوده و معیار استانداردی برای نور سفید محسوب می‌شود. فضاهای رنگی که برای نمایش رنگ‌ها از حیث عدد مورد استفاده قرار می‌گیرد باید منبع نوری خود را تعیین نمایند. در سنجش مدل رنگ ال‌ای‌بی، فرض بر این است که اندازه‌گیری‌ها زیر منبع نوری D65 یا ” روشنی روز ۶۵۰۰K” انجام شده‌است که تقریباً همان دمای رنگ نور خورشید می‌باشد، مگر آنکه خلاف آن قید شود. محصول طیف منبع و طیف بازتاب رنگدانه، نهایتاً به طیف نهایی و ظاهر آبی منجر می‌شود. دیگر ویژگی‌های یک رنگ همچون اشباع بودن یا سبکی آن، ممکن است توسط دیگر مواد همراه با رنگدانه، تخمین زده شود. رنگپایه و فیلرهایی که به مواد شیمیایی رنگدانه‌ها افزوده می‌شود نیز الگوهای بازتاب و جذب خاص خود را دارند که می‌توانند بر طیف نهایی تأثیرگذار باشند. به همین ترتیب، درمخلوطهای رنگدانه/رنگپایه، امکان برخورد مولکول‌های رنگدانه با اشعه‌های مجزای نوری وجود ندارد و ممکن است به همان صورت که وجود دارند، منعکس گردند. رنگدانه خالص به نور سفید خیلی کوچک اجازه فرار را داده و بدین ترتیب یک رنگ بسیار اشباع شده تولید می‌کند. مقدار کمی از رنگدانه با مقدار زیادی از رنگپایه سفید مخلوط می‌شود، ولی به دلیل فرار مقدار زیادی نور سفید، نتیجه حاصله، اشباع نشده و رنگ پریده می‌گردد. تاریخچه در دوران ماقبل تاریخ، از رنگدانه‌هایی که به صورت طبیعی به وجود می‌آیند مثل اخرایی و اکسید آهن، به عنوان مواد رنگدار (کلرانت) استفاده می‌نمودند. باستان شناسان حقایقی را آشکار نموده‌اند که نشان می‌دهد انسان‌های اولیه از رنگ برای اهداف زیبایی همچون نقاشی بدن استفاده می‌نمودند. وجود تجهیزات سایش رنگ و رنگدانه به ۳۵۰۰۰۰ الی ۴۰۰۰۰۰ سال قبل بازمی‌گردد که شواهد آن در غاری در Twin Rivers حوالی لوساکا، زامبیا گزارش شده‌است. قبل از انقلاب صنعتی، محدوده رنگی موجود برای هنر و مصارف تزئینی، از لحاظ فنی محدود بود. بیشتر رنگدانه‌های مورد استفاده، رنگدانه‌های زمینی و معدنی یا رنگدانه‌هایی با اصالت بیولوژیکی بوده‌است. هزینه استفاده بعضی از این رنگ‌ها گران بوده یا امکان مخلوط نمودن آن‌ها با طیفی از رنگدانه‌های موجود امکان‌پذیر نبوده‌است. | ## بخش 3: رنگدانه | معمولاً بدست آوردن رنگدانه‌های بیولوژیکی کاری دشوار بوده و جزئیات ساخت آن نزد سازندگانش محرمانه باقی می‌ماند. «ارغوانی صوری» رنگدانه‌ای است که از مخاط یکی از انواع گونه‌های «صدف فرفری نواری» بدست می‌آید. تولید ارغوانی صوری برای استفاده در رنگزنی پارچه از اوایل سال ۱۲۰۰ (BCE) توسط فینیقی‌ها آغاز و پس از آن توسط یونانی‌ها و رومی‌ها تا سال ۱۴۵۳ (CE)، با سقوط قسطنطنیه ادامه یافت. تولید این رنگدانه پیچیده و گران بوده و استفاده از مواردی که با آن‌ها رنگ می‌شد نماد قدرت و ثروت بوده‌است. تاریخ‌شناس یونانی «تئوپمپ» که در قرن ۴ (BCE)می‌نگاشته، گزارش نموده است که «در شهر کولوفون (در آسیای میانه) رنگ بنفش برای رنگزنی، با نقره معامله می‌شد.» رنگدانه‌های معدنی در مسافت‌های طولانی نیز داد و ستد می‌شد. ”یان وان آیک” نقاش فلاندری قرن ۱۵، معمولاً در آثار خود از رنگ آبی استفاده نمی‌کرد. اگر تصویر شخصی را با سرمه‌ای نقاشی و رنگ آمیزی می‌نمود، نشان از تجملات زیاد آن شخص بود و اگر یک مشتری از وی می‌خواست تا از رنگ آبی در تصویر خود استفاده کند، وی موظف به پرداخت پول بیشتری می‌شد. زمانی که یان آیاک از لاجورد استفاده می‌نمود هیچگاه آن را با دیگر رنگ‌ها ترکیب نمی‌کرد. قیمت گزاف لاجورد هنرمندان را مجبور به جستجوی رنگدانه جایگزین ارزانتر، هم معدنی (آزوریت، مینای لاجوردی) و هم بیولوژیکی (نیل پر طاووس) نمود. پسر یک استاد رنگرز، تینتورتو برای رسیدن به اثربخشی رنگ دراماتیک از رنگدانه دریاچه قرمز کارمین، مشتق از حشره قرمزدانه مکزیکی استفاده نموده‌است. با فتح یک امپراطوری جدید توسط اسپانیا در قرن ۱۶، رنگدانه‌ها و رنگ‌های جدیدی به مردم هر دو طرف اقیانوس اطلس معرفی شد. کارمین، یک رنگدانه و رزانه‌ای است که از یک حشره انگلی در آمریکای مرکزی و جنوبی به وجود می‌آید که در اروپا از ارزش و موقعیت ویژه‌ای برخوردار شد. بدین سبب کارمین در رنگزنی پارچه، رنگ مواد غذایی، رنگ بدن، یا به فرم رنگدانه دریاچه‌ای، تقریباً در هر نوع از رنگ یا لوازم آرایشی، استفاده می‌شد و هنوز هم می‌شود. بومیان پرو رزانه‌های حشره قرمزدانه را برای استفاده در منسوجات دستکم در سال ۷۰۰ (CE)، تولید می‌نمودند. زمانی که اسپانیا به امپراطوری آزتک در سرزمینی که امروزه مکزیک نامیده می‌شود، یورش بردند، به بهره‌برداری ازفرصت‌های تجاری این رنگ سرعت عمل بخشیدند. رنگدانه‌های تولید شده از حشره قرمزدانه مکزیکی برای کاردینال‌های کاتولیک رداهای چشم‌نواز و برای انگلیسی‌ها «کت قرمز» یونیفورم‌های ممتاز را به ارمغان آورد. این مسئله که منبع حقیقی رنگدانه یک حشره است، تا زمانی‌که بیولوژیست‌ها در قرن ۱۸ منبع آن را کشف کنند، به صورت راز باقی‌مانده بود. | ## جمع‌بندی | استاد هلندی «یوهانس فرمیر» اغلب در نقاشی‌های چشمگیر خود از سنگ لاجورد به همراه کارمین و زرد هندی به وفور استفاده می‌نمود.