Оптические отбеливатели: химические соединения, поглощающие УФ и излучающие синий свет для визуального осветления тканей и бумаги. Флуоресценция, стилбены.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Химические соединения, поглощающие и переизлучающие свет.
Chemical compounds that absorb and re emit light
Оптические отбеливатели, оптические отбеливающие агенты (OBA), флуоресцентные отбеливающие агенты (FBA) или флуоресцентные осветлители (FWA) – это химические соединения, которые поглощают свет в ультрафиолетовой и фиолетовой областях (обычно 340–370 нм) электромагнитного спектра и переизлучают свет в синей области (обычно 420–470 нм) посредством явления флуоресценции. Эти добавки часто используются для улучшения восприятия цвета ткани и бумаги, создавая эффект "белизны"; они делают материалы, имеющие изначально желтоватый/оранжевый оттенок, визуально менее выраженными, компенсируя недостаток синего и фиолетового света, отражаемого материалом, синим и фиолетовым оптическим излучением флюорофора.
Optical brighteners, optical brightening agents (OBAs), fluorescent brightening agents (FBAs), or fluorescent whitening agents (FWAs), are chemical compounds that absorb light in the ultraviolet and violet region (usually 340 370 nm) of the electromagnetic spectrum, and re emit light in the blue region (typically 420 470 nm) through the phenomenon of fluorescence. These additives are often used to enhance the appearance of color of fabric and paper, causing a "whitening" effect; they make intrinsically yellow/orange materials look less so, by compensating the deficit in blue and purple light reflected by the material, with the blue and purple optical emission of the fluorophore.
Свойства
Наиболее распространенными классами соединений, обладающих этим свойством, являются стильбены, например, 4,4′-диамино-2,2′-стильбенодисульфоновая кислота. К более старым, некоммерческим флуоресцентным соединениям относится умбеллиферон, который поглощает ультрафиолетовую часть спектра и переизлучает ее в синей части видимого спектра. Белая поверхность, обработанная оптическим отбеливателем, может излучать больше видимого света, чем на нее падает, что делает ее более яркой. Синий свет, излучаемый отбеливателем, компенсирует снижение синего компонента обработанного материала и смещает оттенок от желтого или коричневого к белому. В международной базе данных Colour Index зарегистрировано около 400 типов отбеливателей, но коммерчески производится менее 90 из них, и лишь небольшое их количество имеет существенное значение. Обозначения и номера компонентов Colour Index могут быть присвоены конкретному веществу. Однако некоторые из них дублируются, поскольку производители запрашивают индексный номер при начале производства. Мировое производство ОБА для бумаги, текстиля и моющих средств в основном сосредоточено на нескольких ди- и тетрасульфонированных триазольных стильбенах, а также на дисульфонированных стильбеновых бифенильных производных. Стильбеновые производные подвержены выцветанию при длительном воздействии УФ-излучения из-за образования оптически неактивных цис-стильбенов. Они также разлагаются под воздействием кислорода в воздухе, как и большинство красителей. Все отбеливатели характеризуются расширенной конъюгацией и/или ароматичностью, что обеспечивает подвижность электронов. Некоторые нестильбеновые отбеливатели используются в более долговечных областях применения, например, для отбеливания синтетических волокон. Эффективность отбеливателей можно повысить путем добавления определенных полиолов, таких как полиэтиленгликоль высокой молекулярной массы или поливиниловый спирт. Эти добавки значительно увеличивают интенсивность излучения видимого синего света. Отбеливатели также могут быть "гасителями". Избыток отбеливателя часто приводит к появлению зеленоватого оттенка, поскольку излучение начинает проявляться за пределами синей области видимого спектра.
The most common classes of compounds with this property are the stilbenes, e. g., 4,4′ diamino 2,2′ stilbenedisulfonic acid. Older, non commercial fluorescent compounds include umbelliferone, which absorbs in the UV portion of the spectrum and re emit it in the blue portion of the visible spectrum. A white surface treated with an optical brightener can emit more visible light than that which shines on it, making it appear brighter. The blue light emitted by the brightener compensates for the diminishing blue of the treated material and changes the hue away from yellow or brown and toward white. Approximately 400 brightener types are listed in the international Colour Index database, but fewer than 90 are produced commercially, and only a handful are commercially important. The Colour Index Generic Names and Constitution Numbers can be assigned to a specific substance. However, some are duplicated, since manufacturers apply for the index number when they produce it. The global OBA production for paper, textiles, and detergents is dominated by just a few di and tetra sulfonated triazole stilbenes and a di sulfonated stilbene biphenyl derivatives. The stilbene derivatives are subject to fading upon prolonged exposure to UV, due to the formation of optically inactive cis stilbenes. They are also degraded by oxygen in air, like most dye colorants. All brighteners have extended conjugation and/or aromaticity, allowing for electron movement. Some non stilbene brighteners are used in more permanent applications such as whitening synthetic fiber. Brighteners can be "boosted" by the addition of certain polyols, such as high molecular weight polyethylene glycol or polyvinyl alcohol. These additives increase the visible blue light emissions significantly. Brighteners can also be "quenched". Excess brightener will often cause a greening effect as emissions start to show above the blue region in the visible spectrum.
Неправильное использование
Примерно с 2002 по 2012 год многие китайские фермеры использовали оптические отбеливатели для улучшения товарного вида своих белых грибов. Это незаконное применение было в значительной степени искоренено Министерством сельского хозяйства Китая.
From around 2002 to 2012, chemical brighteners were used by many Chinese farmers to enhance the appearance of their white mushrooms. This illegal use was mostly eliminated by the Chinese Ministry of Agriculture.