stringtranslate.com

YInMn آبی

YInMn آبی (/jɪnmɪn/؛ برای نمادهای شیمیایی Y برای ایتریم ، In برای ایندیم ، و منگنز برای منگنز )، همچنین به عنوان آبی اورگان یا Mas Blue شناخته می شود ، یک رنگدانه آبی معدنی است که توسط ماس سوبرامانیان و او (در آن زمان) کشف شد . دانشجوی فارغ التحصیل، اندرو اسمیت، در دانشگاه ایالتی اورگان در سال 2009. [1] [3] این رنگدانه به دلیل رنگ آبی پر جنب و جوش و تقریباً عالی و بازتاب NIR بسیار بالا قابل توجه است . [2] این ترکیب شیمیایی ساختار کریستالی منحصر به فردی دارد که در آن یون های منگنز سه ظرفیتی در هماهنگی دو هرمی مثلثی مسئول رنگ آبی شدید مشاهده شده هستند. از زمان کشف اولیه، اصول بنیادی علم رنگ به طور گسترده توسط تیم تحقیقاتی سوبرامانی در دانشگاه ایالتی اورگان مورد بررسی قرار گرفته است، که منجر به ایجاد طیف گسترده ای از رنگدانه های جدید سبز، بنفش و نارنجی با طراحی منطقی شد که همگی از طریق افزودن عمدی یک کروموفور در محیط هماهنگی دو هرمی مثلثی [4] [5]

رنگدانه های تاریخی

کشف اولین رنگدانه آبی مصنوعی شناخته شده، آبی مصری ( CaCuSi 4 O 10 ) توسط فراعنه مصری ترویج شد که از ایجاد رنگدانه های جدید برای استفاده در هنر حمایت کردند. [6] تمدن های دیگر مواد آلی و معدنی را برای ایجاد رنگدانه های آبی از آبی لاجوردی مانند آبی مایا [1] تا آبی هان ( BaCuSi 4 O 10 ) ترکیب کردند، که توسط سلسله هان چینی توسعه یافت و برای تولید رنگدانه دستکاری شد. رنگ آبی روشن یا تیره. [7]

از تعدادی رنگدانه برای ایجاد رنگ آبی استفاده می شود. آبی کبالت ( CoAl 2 O 4 ) اولین بار در سال 1777 توصیف شد. بسیار پایدار است و به طور سنتی به عنوان عامل رنگ آمیزی در سرامیک ها استفاده می شود. [1] [8] [9] [10] اولترامارین ( Na 7 Al 6 Si 6 O 24 S 3 ) از آسیاب کردن لاجورد بسیار گران قیمت به پودر ساخته می شد تا اینکه در سال 1826 توسط صنعتگر فرانسوی شکل مصنوعی ارزان تری اختراع شد. ژان باپتیست گیمه و در سال 1828 توسط شیمیدان آلمانی کریستین گملین . [11] آبی پروس ( Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 ) برای اولین بار توسط یوهان لئونهارد فریش، شاعر آلمانی و رئیس آکادمی علوم پروس ، گوتفرید ویلهلم لایبنیتس ، در سال 1708 توصیف شد. [12] [13] آزوریت ( Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ) یک کانی مسی نرم و آبی تیره است که از هوازدگی ذخایر سنگ مس تولید می شود. از زمان های قدیم استفاده می شد و اولین بار توسط نویسنده رومی قرن اول پلینی بزرگ ثبت شد . [14] Phthalocyanine Blue BN برای اولین بار در سال 1927 تهیه شد و طیف وسیعی از کاربردها را دارد.

بیشتر رنگدانه های شناخته شده اثرات مضر سلامتی و محیطی یا مشکلات دوام دارند. کبالت آبی در صورت استنشاق یا بلعیدن باعث مسمومیت با کبالت می شود . [15] آبی پروس به عنوان آزادسازی سیانید هیدروژن در شرایط اسیدی خاص شناخته شده است. [16] اولترامارین و آزوریت به ویژه در شرایط دمای بالا و اسیدی پایدار نیستند. علاوه بر این، تولید اولترامارین شامل انتشار مقدار زیادی از دی اکسید گوگرد سمی است . [1] فتالوسیانین بلو BN جدیدتر غیر قابل تجزیه است و مشخص شده است که وقتی مستقیماً به تخم مرغ در حال جوجه کشی تزریق می شود، باعث ایجاد نقص عصبی آناتومیکی در رشد جنین مرغ می شود. [17] [18]

رنگدانه های آبی غیر آلی که در آنها منگنز (در حالت اکسیداسیون پنج ظرفیتی و در هماهنگی چهار وجهی ) کروموفور است، از قرون وسطی به کار گرفته شده اند (به عنوان مثال، استخوان فسیلی ادنتولیت ، که هم ساختاری با ساختار آپاتیت است ). [19] [20] جایگزین های مصنوعی، مانند سولفات باریم منگنات (یا آبی منگنز، توسعه یافته در سال 1907 و ثبت اختراع در سال 1935)، به دلیل نگرانی های ایمنی و نظارتی به تدریج از بین رفته اند، [21] [22] از این رو YInMn Blue پر می شود. طاقچه یک جایگزین غیر آلی و بی خطر برای محیط زیست برای رنگدانه های آبی که به طور سنتی استفاده می شود و رنگ آبی تند بادوام را ارائه می دهد. [1]

کشف

در سال 2008، ماس سوبرامانیان کمک مالی بنیاد ملی علوم را برای کشف مواد جدید برای کاربردهای الکترونیک دریافت کرد . تحت این پروژه، او به طور خاص علاقه مند به سنتز چند فرویک بر اساس اکسیدهای منگنز بود . او اندرو ای. اسمیت، اولین دانشجوی کارشناسی ارشد آزمایشگاه خود را راهنمایی کرد تا محلول جامد اکسیدی را بین YInO 3 (یک ماده فروالکتریک) و YMnO 3 (یک ماده ضد فرومغناطیسی) در دمای 1093 درجه سانتیگراد (2000 درجه فارنهایت) تحقیق کند. ترکیب حاصل که اسمیت سنتز کرد به طور تصادفی یک ماده آبی پر جنب و جوش بود. به دلیل تجربه سوبرامانیان در DuPont ، او استفاده بالقوه این ترکیب را به عنوان یک رنگدانه آبی تشخیص داد و آنها با هم یک حق اختراع را در مورد اختراع ثبت کردند. پس از انتشار نتایج، شرکت Shepherd Color با موفقیت برای همکاری احتمالی در تلاش‌های تجاری‌سازی با Subramanian تماس گرفت. [23] [24] برای کمک های برجسته خود در شیمی رنگدانه های غیر آلی، سوبرامانیان مدال پرکین را از انجمن رنگرزان و رنگرزان در سال 2019 دریافت کرد. [25]

این رنگدانه به دلیل رنگ آبی پر جنب و جوش و تقریباً عالی و بازتاب NIR فوق العاده بالا قابل توجه است . [1] [2] رنگ ممکن است با تغییر نسبت In/Mn در فرمول پایه رنگدانه YIn 1− x Mn x O 3 تنظیم شود ، اما آبی‌ترین رنگدانه، YIn 0.8 Mn 0.2 O 3 ، رنگی قابل مقایسه با رنگدانه دارد. رنگدانه های استاندارد آبی کبالت CoAl 2 O 4 . [2]

خواص و آماده سازی

YInMn Blue از نظر شیمیایی پایدار است، محو نمی شود و غیر سمی است. دوام بیشتری نسبت به رنگدانه های آبی جایگزین مانند اولترامارین یا آبی پروس دارد و رنگ پر جنب و جوش خود را در روغن و آب حفظ می کند و از آبی کبالت که مشکوک به سرطان است و ممکن است باعث مسمومیت با کبالت شود ایمن تر است . [26]

این رنگدانه در برابر اسیدهایی مانند اسید نیتریک مقاوم است و به سختی قابل احتراق است. هنگامی که YInMn Blue مشتعل می شود، رنگ بنفش منتسب به اتم های ایندیم را می سوزاند. [27]

تابش مادون قرمز به شدت توسط YInMn Blue منعکس می شود که این رنگدانه را برای پوشش های خنک و کم مصرف مناسب می کند. [28] می توان آن را با حرارت دادن اکسیدهای عناصر ایتریوم، ایندیم و منگنز تا دمای تقریباً 1200 درجه سانتی گراد (2200 درجه فارنهایت) تهیه کرد. [29]

تجاری سازی

در فرهنگ عامه

پس از اینکه سوبرامانیان، اسمیت و سایر همکاران نتایج خود را منتشر کردند، شرکت ها شروع به پرس و جو در مورد کاربردهای تجاری کردند. شرکت Shepherd Color در نهایت مجوز تجاری سازی رنگدانه را در می 2015 دریافت کرد. [23] [24] [28] [30] بسیاری از شرکت‌ها مانند AMD و Crayola عجله کردند تا از نام رنگدانه جدید در اطلاعیه‌های محصول و بیانیه‌های مطبوعاتی استفاده کنند. مشخص نیست اولین کاربرد تجاری YInMn آبی چه زمانی به بازار مصرف رسید.

AMD در جولای 2016 اعلام کرد که این رنگدانه در پردازنده‌های گرافیکی حرفه‌ای جدید Radeon Pro WX و Pro SSG برای بهره‌وری انرژی که از خاصیت انعکاس مادون قرمز نزدیک آن ناشی می‌شود، استفاده خواهد شد . [31] [32]

شرکت آمریکایی لوازم هنری Crayola در ماه می 2017 اعلام کرد که قصد دارد رنگ قاصدک بازنشسته خود (زرد) را با رنگ جدیدی "الهام گرفته از" YInMn جایگزین کند. رنگ جدید حاوی YInMn نیست. [30] کرایولا مسابقه‌ای برای ایده‌های نامی قابل تلفظ برگزار کرد و نام رنگ جدید، " Blutiful " را در 14 سپتامبر 2017 اعلام کرد. [33] [34] [35] رنگ مداد رنگی جدید در اواخر سال 2017 در دسترس قرار گرفت.

در رنگدانه های هنرمندان

در ژوئن 2016، یک شرکت استرالیایی، Derivan، آزمایش‌هایی را با استفاده از YInMn در محدوده هنرمندان خود (ماتیس اکریلیک) منتشر کرد [36] و متعاقباً رنگدانه را برای خرید منتشر کرد. [30]

از آوریل 2021، Golden Paints مجوز تجاری و منبع رنگدانه را از شرکت Shepherd Color دریافت کرده است. به گفته گلدن، عرضه رنگدانه خام بسیار محدود است. [37] شرکت رنگ شفارد مجوزهای زیست محیطی و ایمنی مورد نیاز را برای فروش رنگدانه در ایالات متحده در سال 2020 دریافت کرد. [38]

Gamblin Artists Colors اولین دسته نسخه محدود YInMn Blue را در نوامبر 2020 ساخت. [39]

همچنین ببینید

یادداشت ها

  1. ^ مختصات رنگ از اسمیت و همکاران به دست آمد. 2016 برای رنگدانه آبی بهینه، که دارای ترکیب YIn 0.8 Mn 0.2 O 3 است . مختصات CIELAB ( L = 34.6، a = 9.6، b = 38.9 در جدول 1) با استفاده از یک ابزار آنلاین تبدیل شدند.

مراجع

  1. ^ abcdefg اسمیت، اندرو ای. و همکاران (2 دسامبر 2009). "Mn 3+ در هماهنگی دو هرمی مثلثی: کروموفور آبی جدید". مجله انجمن شیمی آمریکا . 131 (47): 17084–17086. doi : 10.1021/ja9080666. ISSN  0002-7863. PMID  19899792.
  2. ^ abcd اسمیت، اندرو ای. و همکاران (اکتبر 2016). "خواص طیفی رنگدانه آبی جذب کننده اشعه ماوراء بنفش و نزدیک به IR منعکس کننده، YIn1-xMnxO3". رنگ ها و رنگدانه ها . 133 : 214-221. doi : 10.1016/j.dyepig.2016.05.029 .
  3. ↑ کاسکون، سارا (۲۰ ژوئن ۲۰۱۶). شیمیدانی که جدیدترین رنگ آبی جهان را کشف کرد، خواص معجزه آسای آن را توضیح می دهد. آرت نت نیوز. بایگانی شده از نسخه اصلی در 4 آوریل 2020.
  4. ↑ لی، جون و سوبرامانیان، MA (آوریل 2019). "رنگدانه های غیر آلی با کروموفورهای فلزی واسطه در هماهنگی دو هرمی مثلثی: بلوز Y(In،Mn)O3 و فراتر از آن". مجله شیمی حالت جامد . 272 : 9-20. Bibcode :2019JSSCh.272....9L. doi : 10.1016/j.jssc.2019.01.019 . S2CID  104373418.
  5. ^ لی، جون؛ و همکاران (13 سپتامبر 2016). "از سرندیپیتی تا طراحی منطقی: تنظیم کروموفور دو هرمی سه ضلعی آبی Mn3+ به بنفش و بنفش از طریق اعمال فشار شیمیایی". شیمی معدنی . 55 (19): 9798-9804. doi :10.1021/acs.inorgchem.6b01639. PMID  27622607.
  6. ^ جاکش، اچ. و همکاران (نوامبر 1983). "آبی مصری - پنجره ای به فن آوری مصر باستان". Naturwissenschaften . 70 (11): 525-535. Bibcode :1983NW.....70..525J. doi :10.1007/BF00376668. ISSN  1432-1904. S2CID  2457936.
  7. ↑ برک، هاینز (18 آوریل 2007). "اختراع رنگدانه های آبی و بنفش در دوران باستان". ChemInform . 38 (19). doi :10.1002/chin.200719227.
  8. ↑ پارملی، کالن وارنر و هارمن، کامرون جرالد (1973). لعاب سرامیکی. کتاب های کانرز ص 491. شابک 978-0-8436-0609-6.
  9. ^ نیدهام، جوزف؛ و همکاران (2004). علم و تمدن در چین انتشارات دانشگاه کمبریج ص 659. شابک 978-0-521-83833-7.
  10. ↑ Maerz, A. & Paul, M. Rea (1930). فرهنگ لغت رنگ نیویورک: McGraw-Hill Book Co. OCLC  1150631.
  11. ↑ Gmelin، CG (1828). "Ueber die künstliche Darstellung einer dem Ultramarin ähnlichen Farbe" [درباره تهیه مصنوعی رنگدانه مشابه اولترامارین]. Naturwissenschaftliche Abhandlungen. Herausgeben von Einer Gesellschaft در وورتمبرگ (مقالات علمی. منتشر شده توسط انجمنی در وورتمبرگ) (به آلمانی). 2 (10): 191-224. Bibcode :1828AnP....90..363.. doi :10.1002/andp.18280901022.
  12. ↑ وودوارد، جان (1724). "IV. Præparatio cærulei prussiaci ex germaniâ missa ad Johannem Woodward, MD Prof. Med. Gresh. RSS" معاملات فلسفی انجمن سلطنتی لندن . 33 (381): 15-17. doi : 10.1098/rstl.1724.0005 .
  13. ↑ فریش، یوهان لئونارد؛ و همکاران (1976) [1896]. Der Briefwechsel mit Gottfried Wilhelm Leibniz [ مکاتبه با گوتفرید ویلهلم لایبنیتز ] (به آلمانی). هیلدهایم: جی اولمز. شابک 978-3-487-06071-2. OCLC  3303263.
  14. ↑ Zigan, F. & Schuster, HD (1972). "Verfeinerung der Struktur von Azurit, Cu 3 (OH) 2 (CO 3 ) 2 , durch Neutronenbeugung" [تصفیه ساختار آزوریت Cu 3 (OH) 2 (CO 3 ) 2 توسط پراش نوترون]. Zeitschrift für Kristallographie (به آلمانی). 135 (5-6): 416-436. Bibcode :1972ZK....135..416Z. doi :10.1524/zkri.1972.135.5-6.416. ISSN  0044-2968. S2CID  95738208.
  15. ↑ پرسکات، ایوا؛ نترستروم، بو؛ فابر، ینس؛ هگدوس، لازلو؛ Suadicani, Poul; کریستنسن، جیت ام. (آوریل 1992). "تأثیر مواجهه شغلی با رنگهای آبی کبالت بر حجم و عملکرد تیروئید بانوان نقاش صفحه". مجله اسکاندیناوی کار، محیط زیست و سلامت . 18 (2): 101-104. doi : 10.5271/sjweh.1605 . ISSN  0355-3140. JSTOR  40965976. PMID  1604269.
  16. ↑ تورینسکی، شرلی دی.، ویرایش. (2008). جنبه های پزشکی جنگ شیمیایی. کتاب درسی طب نظامی . واشنگتن دی سی: دفتر جراح عمومی، موسسه بوردن. شابک 978-0-16-081532-4. OCLC  271597882.
  17. ^ سندور، اس. و همکاران (ژوئیه–سپتامبر 1985). "سندرم ناهنجار دمی ناشی از فتالوسیانین سولفونه در جنین جوجه". مجله مورفولوژی و جنین شناسی رومانیایی . 31 (3): 173-181. PMID  2931590.
  18. ↑ «فتالوسیانین مس». مجموعه داده های اطلاعات غربالگری سازمان همکاری و توسعه اقتصادی . آگوست 2002. صص 124–152. Cas No. 147-14-8.
  19. ↑ «از عاج فسیل شده ماستودون تا سنگ قیمتی». تاسیسات تابش سنکروترون اروپا 2001 . بازبینی شده در 14 فوریه 2021 .
  20. ^ رایش، اینا؛ و همکاران (نوامبر 2001). "از عاج ماستودون تا سنگ قیمتی: منشا رنگ فیروزه ای در ادونتولیت". کانی شناس آمریکایی . 86 (11-12): 1519-1524. Bibcode :2001AmMin..86.1519R. doi :10.2138/am-2001-11-1221. ISSN  0003-004X. S2CID  55240370.
  21. ↑ گتنز، رادرفورد جان و استات، جورج لزلی (1966). مواد نقاشی: یک دایره المعارف کوتاه . نیویورک: انتشارات دوور. شابک 0-486-21597-0. OCLC  518445.
  22. ↑ «نور توجه: آبی منگنزی». وینزور و نیوتن بازیابی شده در 28 ژانویه 2021 .
  23. ^ ab "داستان YInMn Blue". دانشگاه ایالتی اورگان بازبینی شده در 28 مه 2018 .
  24. ↑ ab "موافقتنامه مجوز بر روی رنگدانه آبی درخشان جدید که بر اثر تصادف خوشحال کشف شده است به دست آمد". دانشگاه ایالتی اورگان 27 مه 2015. بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 جولای 2016 . بازبینی شده در 2 جولای 2016 .
  25. ↑ «SDC مدال معتبر پرکین را اعطا می کند». 14 ژوئن 2019 . بازبینی شده در 19 نوامبر 2021 .
  26. ^ لی، جون؛ لورگر، سیمون؛ استالیک، جودیت ک. اسلایت، آرتور دبلیو. سوبرامانیان، MA (3 اکتبر 2016). "از سرندیپیتی تا طراحی منطقی: تنظیم کروموفور دو هرمی سه ضلعی آبی Mn 3+ به بنفش و بنفش از طریق اعمال فشار شیمیایی". شیمی معدنی . 55 (19): 9798-9804. doi :10.1021/acs.inorgchem.6b01639. ISSN  0020-1669. PMID  27622607.
  27. ^ ایتریوم (جدید) - جدول تناوبی ویدیوها. یوتیوب . فیلم های دوره ای . 19 مه 2022 . بازبینی شده در 24 اوت 2022 .
  28. ↑ ab Schonbrun، Zach (18 آوریل 2018). "جستجو برای رنگ بعدی میلیارد دلاری". بلومبرگ ​بازبینی شده در 20 آوریل 2018 .
  29. ↑ «YInMn آبی». ColorLex. بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 نوامبر 2017.
  30. ↑ abc Cascone, Sarah (19 ژوئن 2017). «آبی وحشی در اطراف: چگونه کشف تصادفی یک رنگ جدید چشم نواز زندگی یک شیمیدان را تغییر داد». آرت نت . بازبینی شده در 15 مه 2019 .
  31. ↑ Carbotte, Kevin (25 ژوئیه 2016). "تیم قرمز آبی می شود: AMD سری Radeon Pro WX را معرفی می کند". سخت افزار تام . بازبینی شده در 15 مه 2019 .
  32. ↑ «Radeon Pro WX Series and YInMn Blue». یوتیوب . AMD . 15 آگوست 2016. بایگانی شده از نسخه اصلی در 11 ژوئن 2017 . بازبینی شده در 22 اوت 2016 .
  33. ↑ باورمن، مری (5 مه 2017). "جدیدترین رنگ مداد رنگی کرایولا سایه ای از آبی است که به تازگی کشف شده است." USA Today . بایگانی شده از نسخه اصلی در 6 مه 2017 . بازبینی شده در 5 مه 2017 .
  34. ↑ واو، راب (16 مه 2017). "شیمیدان به اشتباه سایه جدیدی از آبی پیدا می کند (و کرایولا اکنون در حال ساخت مداد رنگی از آن است)". مترو . بایگانی شده از نسخه اصلی در 17 مه 2017.
  35. ↑ «کرایولا پس از بازنشستگی «قاصدک» زرد رنگ، مداد رنگی آبی جدید را «Bluetiful» نامید». ABC News . 14 سپتامبر 2017. بایگانی شده از نسخه اصلی در 14 سپتامبر 2017.
  36. ↑ «نمایه محصول: یین مین آبی». یوتیوب . دریوان. 12 جولای 2016. بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 نوامبر 2017.
  37. ↑ «به‌روزرسانی در YInMn Blue از آزمایشگاه سفارشی GOLDEN». 23 آوریل 2021 . بازبینی شده در 18 اوت 2021 .
  38. ↑ "YINMN = آبی درخشان".
  39. ↑ «Gamblin YInMn Blue».

لینک های خارجی