Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

YInMn Синий
 
YInMn Blue - cropped.jpg
YInMn Синий порошковый пигмент
    Цветовые координаты
Шестнадцатеричный триплет# 2E5090
HSV       ( ч , с , в )(219,06 °, 68,07%, 56,28%)
sRGB B   ( r ,  g ,  b )(45,82, 79,92, 143,51)
Источник[1] [2] [а]
Дескриптор ISCC – NBSТемно-синий
B : нормализовано до [0–255] (байт)
H : нормализовано до [0–100] (сто)
YInMn Синий
YMnO3 P63mmc Wiki Image.png
Кристаллическая структура YInMn Blue
Идентификация
ФормулаИнь
1-хMn
ИксО
3
Кристаллическая системаШестиугольный
Кристаллическая симметрияP6 3 см
Ячейкаа = 6,24 Å; c = 12,05 Å
ЦветОт светлого до темно-синего

YInMn Blue (для иттрия , индия , марганца ), также известный как Oregon Blue или Mas Blue , представляет собой неорганический синий пигмент, который был случайно обнаружен профессором Масом Субраманианом и его (тогда) аспирантом Эндрю Смитом в Государственном университете Орегона. в 2009 году. [3] [4] Пигмент примечателен своим ярким, почти идеальным синим цветом и необычно высоким коэффициентом отражения в ближнем ИК-диапазоне . [5] Химическое соединение имеет уникальную кристаллическую структуру, в которой трехвалентныйИоны марганца в тригонально-бипирамидной координации ответственны за наблюдаемый интенсивный синий цвет. С момента первоначального открытия фундаментальные принципы науки о цвете были тщательно изучены группой исследователей Субраманиана в Университете штата Орегон, в результате чего был разработан широкий спектр рационально разработанных новых зеленых, пурпурных и оранжевых пигментов, все благодаря преднамеренному добавлению хромофора в тригонально-бипирамидная координационная среда. [6] [7]

Исторические пигменты [ править ]

Открытие первого известного синтетического синего пигмента, египетского синего ( CaCuSi
4О
10) продвигали египетские фараоны , спонсировавшие создание новых пигментов для использования в искусстве. [8] Другие цивилизации объединили органические и минеральные материалы для создания синих пигментов от лазурно-синего, такого как синий майя , [9] до ханьского синего ( BaCuSi
4О
10), который был разработан китайской династией Хань и использовался для получения светлого или темно-синего цвета. [10]

В настоящее время для придания синего цвета используется ряд пигментов. Кобальтовый синий ( CoAl
2О
4) впервые был описан в 1777 г .; он чрезвычайно стабилен и традиционно используется в качестве красителя в керамике. [11] [12] [13] [1] Ультрамарин ( Na
7Al
6Si
6О
24S
3) был получен путем измельчения непомерно дорогого лазурита в порошок, пока в 1826 году французским промышленником Жаном Батистом Гиме и в 1828 году немецким химиком Кристианом Гмелином не была изобретена более дешевая синтетическая форма . [14] берлинская лазурь ( Fe
4[Fe (CN)
6]
3) Был впервые описан в немецком эрудите Иоганн Леонард Фриш и президентом Прусской академии наук , Лейбниц в 1708. [15] [16] азурит ( Cu
3(CO
3)
2(ОЙ)
2) представляет собой мягкий минерал меди темно-синего цвета, полученный в результате выветривания месторождений медной руды; он использовался с древних времен и впервые был записан римским писателем I века Плинием Старшим . [17] Фталоцианиновый синий BN был впервые получен в 1927 году и имеет широкий спектр применения.

Большинство известных пигментов имеют пагубное воздействие на здоровье и окружающую среду и / или проблемы со стойкостью. Кобальтовый синий вызывает отравление кобальтом при вдыхании или проглатывании. [18] берлинская лазурь выделяет цианистый водород в определенных кислых условиях. [19] Ультрамарин и азурит нестабильны, особенно в высокотемпературных и кислых условиях; Кроме того, производство ультрамарина связано с выбросом большого количества токсичного диоксида серы . [1] Новый фталоцианиновый синий BN не поддается биологическому разложению и, как было установлено, вызывает нейроанатомические дефекты в развивающихся куриных эмбрионах при введении непосредственно в инкубационные яйца. [20] [21]

Неорганические синие пигменты, в которых марганец (в пятивалентной степени окисления и в тетраэдрической координации) является хромофором, использовались со времен средневековья (например, ископаемый костный одонтолит , изоструктурный структуре апатита ). [22] [23] Синтетические альтернативы, такие как сульфат манганата бария (или марганцевый синий, разработанный в 1907 году и запатентованный в 1935 году), были прекращены в промышленном масштабе из-за проблем безопасности и нормативных требований, [24] [25] поэтому YInMn Blue заполняет представляет собой нишу неорганической, экологически безопасной альтернативы традиционно используемым синим пигментам и обеспечивает стойкий насыщенный синий цвет. [1]

Открытие [ править ]

В 2008 году Субраманиан получил грант Национального научного фонда на исследование новых материалов для приложений электроники. В рамках этого проекта его особенно интересовал синтез мультиферроиков на основе оксидов марганца . Он направил Эндрю Смита, первого аспиранта в его лаборатории, на исследование твердого оксидного раствора между YInO
3(сегнетоэлектрический материал) и YMnO
3(антиферромагнитный материал) при 1093 ° C (2000 ° F). По совпадению, полученное соединение, синтезированное Смитом, представляло собой ярко-синий материал. Благодаря опыту Субраманиана в DuPont , он осознал потенциальное использование этого соединения в качестве синего пигмента, и вместе они подали патентное раскрытие, охватывающее изобретение. После публикации результатов компания Shepherd Color Company успешно связалась с Субраманианом для возможного сотрудничества в усилиях по коммерциализации. В 2010 году Смит успешно защитил докторскую диссертацию и был нанят Shepherd Color Company для разработки новых материалов и продолжения работы по коммерциализации YInMn Blue [26] [27].

Пигмент примечателен своим ярким, почти идеальным синим цветом и необычно высоким коэффициентом отражения в ближнем ИК-диапазоне . [1] [2] Цвет можно регулировать, изменяя соотношение In / Mn в основной формуле пигмента YIn.
1− хMn
ИксО
3, но самый голубой пигмент Инь
0,8Mn
0,2О
3, имеет цвет, сопоставимый со стандартным кобальтовым CoAl.
2О
4пигменты. [2]

Свойства и подготовка [ править ]

YInMn Blue химически стабилен, не выгорает и не токсичен. Он более долговечен, чем альтернативные синие пигменты, такие как ультрамарин или берлинская лазурь , сохраняет свой яркий цвет в масле и воде и безопаснее, чем синий кобальт , который считается канцерогеном и может вызвать отравление кобальтом .

Инфракрасное излучение сильно отражается YInMn Blue, что делает этот пигмент подходящим для энергосберегающих прохладных покрытий. [28] Его можно получить, нагревая оксиды элементов иттрия, индия и марганца до температуры примерно 1200 ° C (2200 ° F). [29]

Коммерциализация и популярная культура [ править ]

После того, как Субраманиан, Смит и другие коллеги опубликовали свои результаты, компании начали интересоваться коммерческим использованием. Компания Shepherd Color Company в конечном итоге выиграла лицензию на коммерческое использование пигмента в мае 2015 года. [30] [28] [26] [27]

В июне 2016 года австралийская компания Derivan опубликовала эксперименты с использованием YInMn в своем ассортименте художников (акриловые краски Matisse) [31], а затем выпустила пигмент для покупки. [30]

В июле 2016 года AMD объявила, что пигмент будет использоваться в новых профессиональных графических процессорах Radeon Pro WX и Pro SSG для повышения энергоэффективности, обусловленной его отражающей способностью в ближней инфракрасной области. [32] [33]

Американская компания по производству художественных принадлежностей Crayola объявила в мае 2017 года, что планирует заменить устаревший цвет Одуванчика (желтый) на новый цвет, "вдохновленный" YInMn, но не содержащий YInMn. [30] Crayola провела конкурс на идеи более произносимых названий и объявила о новом названии цвета «Блютифул» 14 сентября 2017 года. [34] [35] [36] Новый цвет карандаша доступен с конца 2017 года.

См. Также [ править ]

  • Международный Кляйн Блю
  • Список неорганических пигментов

Заметки [ править ]

  1. ^ Координаты цвета были получены от Smith et al. 2016 для оптимального синего пигмента, который имеет состав Инь
    0,8    Mn
    0,2    О
    3    . В CIELAB координаты ( L = 34,6, = 9,6, б = -38,9 в таблице 1) были преобразованы с использованием онлайн - инструмент .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Смит, Эндрю Э .; и другие. (2 декабря 2009 г.). « Mn 3+ в тригональной бипирамидной координации: новый синий хромофор». Журнал Американского химического общества . 131 (47): 17084–17086. DOI : 10.1021 / ja9080666 . ISSN  0002-7863 . PMID  19899792 .
  2. ^ a b c Смит, Эндрю Э .; и другие. (Октябрь 2016 г.). «Спектральные свойства синего пигмента, поглощающего УФ и ближнюю ИК-область спектра , YIn1-хMnИксО3" . Красители и пигменты . 133 : 214-221. DOI : 10.1016 / j.dyepig.2016.05.029 .
  3. ^ Смит, Эндрю Э .; Мидзогути, Хироши; Делани, Крис; Spaldin, Nicola A .; Sleight, Артур В .; Субраманиан, Массачусетс (2 декабря 2009 г.). «Mn 3+ в тригональной бипирамидной координации: новый синий хромофор» . Журнал Американского химического общества . 131 (47): 17084–17086. DOI : 10.1021 / ja9080666 . ISSN 0002-7863 . PMID 19899792 .  
  4. ^ Касконе, Сара (20 июня 2016). «Химик, открывший новейший в мире синий цвет, объясняет его чудесные свойства» . Новости Artnet. Архивировано из оригинала 4 апреля 2020 года.
  5. ^ Смит, Эндрю Э .; Комсток, Мэтью С .; Субраманиан, Массачусетс (октябрь 2016 г.). «Спектральные свойства синего пигмента YIn1-xMnxO3, поглощающего УФ и ближнюю ИК-область спектра» . Красители и пигменты . 133 : 214–221. DOI : 10.1016 / j.dyepig.2016.05.029 .
  6. ^ Ли, июнь; Субраманиан, Массачусетс (апрель 2019 г.). «Неорганические пигменты с хромофорами переходных металлов при тригонально-бипирамидной координации: Y (In, Mn) O3 синий и не только» . Журнал химии твердого тела . 272 : 9–20. DOI : 10.1016 / j.jssc.2019.01.019 .
  7. ^ Ли, июнь; и другие. (13 сентября 2016 г.). «От интуиции к рациональному дизайну: настройка синего тригонального бипирамидального хромофора Mn 3+ на фиолетовый и пурпурный путем применения химического давления» . Неорганическая химия . 55 (19): 9798–9804. DOI : 10.1021 / acs.inorgchem.6b01639 . PMID 27622607 . 
  8. ^ Jaksch, H .; Seipel, W .; Weiner, KL; Горесы, А. Эль (1 ноября 1983 г.). «Египетский синий - купроривайте окно в древнеегипетские технологии» . Naturwissenschaften . 70 (11): 525–535. DOI : 10.1007 / BF00376668 . ISSN 1432-1904 . S2CID 2457936 .  
  9. ^ Смит, Эндрю Э .; и другие. (2 декабря 2009 г.). « Mn 3+ в тригональной бипирамидной координации: новый синий хромофор». Журнал Американского химического общества . 131 (47): 17084–17086. DOI : 10.1021 / ja9080666 . ISSN 0002-7863 . PMID 19899792 .  
  10. ^ Берке, Хайнц (2007). «Изобретение синих и пурпурных пигментов в древности» . ХимИнформ . 38 (19). DOI : 10.1002 / chin.200719227 .
  11. ^ Пармели, Каллен Уорнер; Харман, Кэмерон Джеральд (1973). Керамические глазури . Книги Каннерса. п. 491. ISBN. 9780843606096.
  12. ^ Нидхэм, Джозеф; Керр, Роуз; Вуд, Найджел (2004). Наука и цивилизация в Китае . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 659. ISBN. 9780521838337.
  13. ^ Мерц, А; Пол, М. Ри (1930). Словарь цветов . Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co., OCLC 1150631 . 
  14. Перейти ↑ Gmelin, CG (1828). "Ueber die künstliche Darstellung einer dem Ultramarin ähnlichen Farbe" [Об искусственном приготовлении пигмента, подобного ультрамарину]. Naturwissenschaftliche Abhandlungen. Herausgeben von Einer Gesellschaft в Вюртемберге (Научные очерки. Изданы обществом в Вюртемберге) (на немецком языке). 2 : 191–224.
  15. ^ Вудворд, Джон (1724). "IV. Præparatio cærulei prussiaci ex germaniâ missa ad Johannem Woodward, MD Prof. Med. Gresh. RS S" . Философские труды Лондонского королевского общества . 33 (381): 15–17. DOI : 10,1098 / rstl.1724.0005 .
  16. ^ Фриш, Иоганн Леонард; Лейбниц, Готфрид Вильгельм; Фишер, Л. Х (1976). Briefwechsel mit Gottfried Wilhelm Leibniz [ Переписка с Готфридом Вильгельмом Лейбницем ] (на немецком языке). Хильдесхайм; Нью-Йорк: Г. Олмс. ISBN 978-3-487-06071-2. OCLC  3303263 .
  17. ^ Zigan, F .; Шустер, HD (1972). "Verfeinerung der Struktur von Azurit, Cu3(ОН) 2 (СО3)2, durch Neutronenbeugung » [Уточнение структуры азурита Cu
    3    (ОН) 2 (СО
    3    )
    2    методом нейтронографии]. Zeitschrift für Kristallographie (на немецком языке). 135 (5–6): 416–436. DOI : 10.1524 / zkri.1972.135.5-6.416 . ISSN  0044-2968 .
  18. ^ Прескотт, Ева; Неттерстрём, Бо; Фабер, Йенс; Хегедюс, Ласло; Суадикани, Пол; Кристенсен, Джитт М. (1992). «Влияние профессионального воздействия кобальтовым синим красителем на объем щитовидной железы и функцию маляров-женщин» . Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 18 (2): 101–104. DOI : 10.5271 / sjweh.1605 . ISSN 0355-3140 . JSTOR 40965976 . PMID 1604269 .   
  19. ^ Туоринский, Ширли Д; Соединенные Штаты; Департамент армии; Офис главного хирурга; Институт Бордена (США) (2008 г.). Медицинские аспекты химического оружия . Фоллс-Черч, Вирджиния .; Вашингтон, округ Колумбия: Офис главного хирурга армии США; Институт Бордена, Армейский медицинский центр Уолтера Рида: продается компанией Supt. документов, ISBN USGPO 978-0-16-081532-4. OCLC  271597882 .
  20. ^ Сандор, S; Prelipceanu, O; Checiu, I (1985). «Сульфированный фталоцианин индуцировал синдром каудальной мальформации у куриного эмбриона». Морфол-эмбриол (Bucur) . 31 (3): 173–81. PMID 2931590 . 
  21. ^ МЕДНЫЙ ФТАЛОЦИАНИН, № CAS: 147-14-8. Архивировано 16 мая 2017 г. на Wayback Machine inchem.org.
  22. ^ «От окаменелой слоновой кости мастодонта до драгоценного камня» . www.esrf.eu . Проверено 14 февраля 2021 года .
  23. ^ Райхе, Ина; Винно, Колетт; Шампаньон, Бернар; Панцер, Жерар; Броудер, Кристиан; Морен, Гийом; Соле, Висенте Армандо; Шарле, Лоран; Меню, Мишель (ноябрь 2001 г.). «От слоновой кости мастодонта до драгоценного камня: происхождение бирюзового цвета в одонтолите» . Американский минералог . 86 (11–12): 1519–1524. DOI : 10,2138 / ч 2001-11-1221 . ISSN 0003-004X . S2CID 55240370 .  
  24. ^ Геттенс, Резерфорд Дж. (Резерфорд Джон) (1966). Живописные материалы: краткая энциклопедия . Стаут, Джордж Л. (Джордж Лесли). Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-21597-0. OCLC  518445 .
  25. ^ "В центре внимания марганцево-синий | Винзор и Ньютон" . Winsor & Newton - Северная Америка . Проверено 28 января 2021 года .
  26. ^ а б «История YInMn Blue» . Государственный университет Орегона . Проверено 28 мая 2018 .
  27. ^ a b «Достигнуто лицензионное соглашение на новый блестящий синий пигмент, обнаруженный случайно» . Государственный университет Орегона. 27 мая 2015. Архивировано 3 июля 2016 года . Дата обращения 2 июля 2016 .
  28. ^ a b Schonbrun, Зак (18 апреля 2018 г.). «В поисках нового цвета на миллиард долларов» . Блумберг . Проверено 20 апреля 2018 года .
  29. ^ "YInMn blue" . ColourLex. Архивировано 5 ноября 2017 года.
  30. ^ a b c Касконе, Сара (19 июня 2017 г.). «Дикий голубой вондер: как случайное открытие сногсшибательного нового цвета изменило жизнь химика» . Artnet . Дата обращения 15 мая 2019 .
  31. ^ "Профиль продукта: Инь Минь Синий" . YouTube . Дериван. 12 июля 2016. Архивировано 5 ноября 2017 года.
  32. ^ Carbotte, Kevin (25 июля 2016). «Team Red Goes Blue: AMD анонсирует серию Radeon Pro WX» . Оборудование Тома . Дата обращения 15 мая 2019 .
  33. ^ «Radeon Pro WX Series и YInMn Blue» . YouTube . AMD . 15 августа 2016. Архивировано 11 июня 2017 года . Проверено 22 августа +2016 .
  34. ^ Bowerman, Мэри (5 мая 2017). «Новейший цвет карандашей Crayola - это только что обнаруженный оттенок синего» . USA Today . Архивировано 6 мая 2017 года . Дата обращения 5 мая 2017 .
  35. ↑ Во, Роб (16 мая 2017 г.). «Химик по ошибке находит новый оттенок синего (и Crayola теперь делает из него мелки)» . Метро . Архивировано 17 мая 2017 года.
  36. ^ "Crayola называет новый синий мелок" Блютифул "после того, как удалил желтый" Одуванчик " " . ABC News . 14 сентября 2017. Архивировано 14 сентября 2017 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Патент США 8282728 : «Материалы с тригонально-бипирамидальной координацией и способы их изготовления».
  • Страница YInMn компании Shepherd Color : «Источник коммерческих количеств материалов YinMn Blue и Artist Colors, содержащих YInMn Blue»