YInMn Синий
| YInmn Синий | |
|---|---|
 YInMn Синий порошкообразный пигмент | |
 Цветовые координаты | |
| Шестнадцатеричный тройник | #306AC0 |
| sRGB Б ( р , г , б ) | (48, 106, 192) |
| ВПГ ( ч , с , v | (216°, 75%, 75%) |
| CIELCh уф ( L , C , h ) | (45, 80, 255°) |
| Источник | [1] [2] [а] |
| Дескриптор ISCC – NBS | Темно-синий |
| B : Нормализовано до [0–255] (байт). | |
 Кристаллическая структура YInMn Blue | |
| Идентификация | |
|---|---|
| Формула | YIn 1−x Mn x O 3 |
| Кристаллическая система | Шестиугольный |
| Кристаллическая симметрия | Р6 3 см |
| Элементарная ячейка | а = 6,24 Å; с = 12,05 Å |
| Цвет | От светлого до темно-синего |
YInMn Blue (/jɪnmɪn/; химические символы Y для иттрия , In для индия и Mn для марганца ), также известный как Oregon Blue или Mas Blue , представляет собой неорганический синий пигмент , который был обнаружен Масом Субраманианом и его (тогда) аспирант Эндрю Смит в Университете штата Орегон в 2009 году. [1] [3] Пигмент примечателен своим ярким, почти идеальным синим цветом и необычайно высоким коэффициентом отражения в ближнем ИК-диапазоне . [2] Химическое соединение имеет уникальную кристаллическую структуру , в которой трехвалентные ионы марганца в тригонально-бипирамидальной координации ответственны за наблюдаемый интенсивный синий цвет. С момента первого открытия фундаментальные принципы науки о цвете тщательно исследовались исследовательской группой Субраманиана из Университета штата Орегон, в результате чего был создан широкий спектр рационально разработанных новых зеленых, фиолетовых и оранжевых пигментов, и все это благодаря преднамеренному добавлению хромофора в тригонально-бипирамидальная координационная среда. [4] [5]
Исторические пигменты
[ редактировать ]Открытие первого известного синтетического синего пигмента — египетского синего ( CaCuSi 4 O 10 ) продвигали египетские фараоны , спонсировавшие создание новых пигментов для использования в искусстве. [6] Другие цивилизации комбинировали органические и минеральные материалы для создания синих пигментов от лазурно-синего до синего цвета майя. [1] Ханьскому синему ( BaCuSi 4 O 10 ), который был разработан китайской династией Хань и использовался для получения светлого или темно-синего цвета. [7]
Для придания синего цвета используется ряд пигментов. Кобальтовый синий ( CoAl 2 O 4 ) впервые был описан в 1777 году; он чрезвычайно стабилен и традиционно используется в качестве красителя в керамике. [1] [8] [9] [10] Ультрамарин ( Na 7 Al 6 Si 6 O 24 S 3 ) изготавливался путем измельчения в порошок непомерно дорогого ляпис-лазури до тех пор, пока в 1826 году французским промышленником Жаном Батистом Гиме и в 1828 году немецким химиком Кристианом Гмеленом не была изобретена более дешевая синтетическая форма . [11] берлинская лазурь ( Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 ) впервые был описан немецким эрудитом Иоганном Леонардом Фришем и президентом Прусской академии наук Готфридом Вильгельмом Лейбницем в 1708 году. [12] [13] Азурит ( Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ) — мягкий медный минерал темно-синего цвета, образующийся в результате выветривания месторождений медных руд; оно использовалось с древних времен и впервые было записано римским писателем первого века Плинием Старшим . [14] Фталоцианин синий BN был впервые получен в 1927 году и имеет широкий спектр применения.
Большинство известных пигментов оказывают вредное воздействие на здоровье и окружающую среду или имеют проблемы с долговечностью. Кобальтовый синий вызывает отравление кобальтом при вдыхании или проглатывании. [15] Известно, что берлинская лазурь выделяет цианистый водород в определенных кислых условиях. [16] Ультрамарин и азурит нестабильны, особенно в высокотемпературных и кислых условиях; кроме того, производство ультрамарина связано с выбросами большого количества токсичного диоксида серы . [1] Новый фталоцианиновый синий BN не поддается биологическому разложению и, как было обнаружено, вызывает нейроанатомические дефекты в развивающихся куриных эмбрионах при введении непосредственно в инкубируемые яйца. [17] [18]
Неорганические синие пигменты, в которых марганец (в пятивалентной степени окисления и в тетраэдрической координации) является хромофором, применяются со средних веков (например, ископаемый костный одонтолит , изоструктурный структуре апатита ). [19] [20] Синтетические альтернативы, такие как сульфат манганата бария (или марганцевый синий, разработанный в 1907 году и запатентованный в 1935 году), были постепенно выведены из производства из соображений безопасности и нормативных требований. [21] [22] Таким образом, YInMn Blue заполняет нишу неорганической, экологически безопасной альтернативы традиционно используемым синим пигментам и предлагает стойкий интенсивный синий цвет. [1]
Открытие
[ редактировать ]В 2008 году Мас Субраманиан получил грант Национального научного фонда на исследование новых материалов для применения в электронике. В рамках этого проекта его особенно интересовал синтез мультиферроиков на основе оксидов марганца . Он помог Эндрю Э. Смиту, первому аспиранту в своей лаборатории, исследовать твердый раствор оксида между YInO 3 (сегнетоэлектрик) и YMnO 3 (антиферромагнитный материал) при 1093 °C (2000 °F). Полученное соединение, синтезированное Смитом, по совпадению оказалось ярко-синим материалом. Благодаря опыту Субраманиана в DuPont , он осознал потенциальное использование этого соединения в качестве синего пигмента, и вместе они подали патентную заявку на изобретение. После публикации результатов компания Shepherd Color успешно связалась с Субраманианом для возможного сотрудничества в усилиях по коммерциализации. [23] [24] За выдающийся вклад в химию неорганических цветных пигментов Субраманиан был награжден медалью Перкина от Общества красильщиков и колористов в 2019 году. [25]
Пигмент примечателен своим ярким, почти идеальным синим цветом и необычайно высоким коэффициентом отражения в ближнем ИК-диапазоне . [1] [2] Цвет можно регулировать, изменяя соотношение In/Mn в базовой формуле пигмента. YIn 1− x Mn x O 3 , но самый синий пигмент, YIn 0,8 Mn 0,2 O 3 , имеет цвет, сравнимый со стандартным кобальтовым синим. Пигменты CoAl 2 O 4 . [2]
Свойства и подготовка
[ редактировать ]YInMn Blue химически стабилен, не выцветает 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, как предполагается, является канцерогеном и может вызвать отравление кобальтом . [26]
Пигмент устойчив к кислотам, таким как азотная кислота , и трудно горит. Когда YInMn Blue воспламеняется, он горит фиолетовым цветом, приписываемым атомам индия. [27]
Инфракрасное излучение сильно отражается YInMn Blue, что делает этот пигмент подходящим для энергосберегающих холодных покрытий. [28] Его можно получить путем нагревания оксидов элементов иттрия, индия и марганца до температуры примерно 1200 °C (2200 °F). [29]
Коммерциализация
[ редактировать ]В популярной культуре
[ редактировать ]После того, как Субраманиан, Смит и другие коллеги опубликовали свои результаты, компании начали интересоваться коммерческим использованием. Компания Shepherd Color в конечном итоге выиграла лицензию на коммерциализацию пигмента в мае 2015 года. [23] [24] [28] [30] Многие компании, такие как AMD и Crayola, поспешили использовать новое название пигмента в анонсах продуктов и пресс-релизах. Неясно, когда первое коммерческое применение синего YInMn достигло потребительского рынка.
В июле 2016 года AMD объявила, что этот пигмент будет использоваться в новых Radeon Pro WX и Pro SSG профессиональных графических процессорах из-за его энергоэффективности, обусловленной его способностью отражать ближний инфракрасный диапазон. [31] [32]
Американская компания по производству предметов искусства Crayola объявила в мае 2017 года, что планирует заменить устаревший цвет Dandelion (желтый) на новый цвет, «вдохновленный» YInMn. Новый цвет не содержит YInMn. [30] Crayola провела конкурс на более произносимые идеи названий и объявила новое название цвета — Bluetiful . 14 сентября 2017 года [33] [34] [35] Новый цвет карандаша стал доступен в конце 2017 года.
В пигментах художников
[ редактировать ]В июне 2016 года австралийская компания Derivan опубликовала эксперименты с использованием YInMn в своем творческом диапазоне (акрил Матисса). [36] и впоследствии выпустила пигмент для покупки. [30]
По состоянию на апрель 2021 года Golden Paints приобрела коммерческую лицензию на пигмент у Shepherd Color Company. По словам Голдена, запасы необработанного пигмента крайне ограничены. [37] Компания Shephard Color получила необходимые разрешения по охране окружающей среды и безопасности для продажи пигмента в США в 2020 году. [38]
В ноябре 2020 года Gamblin Artists Colors выпустила первую партию YInMn Blue ограниченным тиражом. [39]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Цветовые координаты были получены от Smith et al. 2016 г. за оптимальный синий пигмент, имеющий состав YIn 0,8 Mn 0,2 O 3 . Координаты CIELAB ( L = 34,6, a = 9,6, b = -38,9 в таблице 1) были преобразованы с помощью онлайн-инструмента .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Смит, Эндрю Э.; и др. (2 декабря 2009 г.). "Мн 3+ в Тригонально-бипирамидальной координации: новый синий хромофор». Журнал Американского химического общества . 131 (47): 17084–17086. doi : 10.1021/ja9080666 . ISSN 0002-7863 . PMID 19899792 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Смит, Эндрю Э.; и др. (октябрь 2016 г.). «Спектральные свойства синего пигмента, поглощающего УФ-излучение и отражающего ближний ИК-диапазон YIn 1−x Mn x O 3 » . Красители и пигменты . 133 : 214–221. дои : 10.1016/j.dyepig.2016.05.029 .
- ^ Касконе, Сара (20 июня 2016 г.). «Химик, открывший новейший в мире синий цвет, объясняет его чудесные свойства» . Новости Артнета. Архивировано из оригинала 4 апреля 2020 года.
- ^ Ли, Джун и Субраманиан, Массачусетс (апрель 2019 г.). «Неорганические пигменты с хромофорами переходных металлов в тригонально-бипирамидальной координации: Y(In,Mn)O 3 синий и далее» . Журнал химии твердого тела . 272 : 9–20. Бибкод : 2019JSSCh.272....9L . дои : 10.1016/j.jssc.2019.01.019 . S2CID 104373418 .
- ^ Ли, Цзюнь; и др. (13 сентября 2016 г.). «От интуиции к рациональному дизайну: настройка синей тригональной бипирамиды Mn». 3+ Хромофор в фиолетовый и фиолетовый посредством применения химического давления» . Неорганическая химия . 55 (19): 9798–9804. doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b01639 . PMID 27622607 .
- ^ Якш, Х.; и др. (ноябрь 1983 г.). «Египетский синий — Купрориваите окно в древнеегипетские технологии». Naturwissenschaften . 70 (11): 525–535. Бибкод : 1983NW.....70..525J . дои : 10.1007/BF00376668 . ISSN 1432-1904 . S2CID 2457936 .
- ^ Берке, Хайнц (18 апреля 2007 г.). «Изобретение синего и фиолетового пигментов в древние времена». ХимИнформ . 38 (19). дои : 10.1002/chin.200719227 .
- ^ Пармели, Каллен Уорнер и Харман, Кэмерон Джеральд (1973). Керамические глазури . Книги Канера. п. 491. ИСБН 978-0-8436-0609-6 .
- ^ Нидэм, Джозеф; и др. (2004). Наука и цивилизация в Китае . Издательство Кембриджского университета. п. 659. ИСБН 978-0-521-83833-7 .
- ^ Мерц, А. и Пол, М. Ри (1930). Словарь цвета . Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co. OCLC 1150631 .
- ^ Гмелин, К.Г. (1828). «Об искусственном получении пигмента, подобного ультрамарину». Научные трактаты. Под редакцией Eine Gesellschaft в Вюртемберге (Научные очерки. Опубликовано обществом в Вюртемберге) (на немецком языке). 2 (10): 191–224. Бибкод : 1828АнП....90..363. . дои : 10.1002/andp.18280901022 .
- ^ Вудворд, Джон (1724). «IV. Præparatio cærulei prussiaci ex germania Missa ad Йоханнем Вудворд, доктор медицинских наук, профессор Мед. Греш. RSS» Философские труды Лондонского королевского общества . 33 (381): 15–17. дои : 10.1098/rstl.1724.0005 .
- ^ Фриш, Иоганн Леонард; и др. (1976) [1896]. Переписка с Готфридом Вильгельмом Лейбницем на ( немецком языке). Хильдесхайм: Г. Олмс. ISBN 978-3-487-06071-2 . ОСЛК 3303263 .
- ^ Зиган Ф. и Шустер HD (1972). 3 ( ) 2 CO 3 ) 2 » азурита OH ( « Уточнение структуры Cu методом нейтронографии . Журнал кристаллографии (на немецком языке). 135 (5–6): 416–436. Бибкод : 1972ZK....135..416Z . дои : 10.1524/zkri.1972.135.5-6.416 . ISSN 0044-2968 . S2CID 95738208 .
- ^ Прескотт, Ева; Неттерстрем, Бо; Фабер, Йенс; Хегедюс, Ласло; Суадикани, Пол; Кристенсен, Джитте М. (апрель 1992 г.). «Влияние профессионального воздействия красителей синего кобальта на объем и функцию щитовидной железы у женщин-художниц» . Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 18 (2): 101–104. дои : 10.5271/sjweh.1605 . ISSN 0355-3140 . JSTOR 40965976 . ПМИД 1604269 .
- ^ Туоринский, Ширли Д., изд. (2008). Медицинские аспекты химической войны . Учебник военной медицины . Вашингтон, округ Колумбия: Офис главного хирурга Института Бордена. ISBN 978-0-16-081532-4 . OCLC 271597882 .
- ^ Шандор, С.; и др. (июль – сентябрь 1985 г.). «Сульфонированный фталоцианин вызвал синдром каудального порока развития у куриного эмбриона». Румынский журнал морфологии и эмбриологии . 31 (3): 173–181. ПМИД 2931590 .
- ^ «Фталоцианин меди» . Набор данных скрининговой информации . Организация экономического сотрудничества и развития . Август 2002 г., стр. 124–152. Кас № 147-14-8.
- ^ «От окаменелой слоновой кости мастодонта к драгоценному камню» . Европейская установка синхротронного излучения. 2001 . Проверено 14 февраля 2021 г.
- ^ Райхе, Ина; и др. (ноябрь 2001 г.). «От слоновой кости мастодонта к драгоценному камню: происхождение бирюзового цвета одонтолита». Американский минералог . 86 (11–12): 1519–1524. Бибкод : 2001AmMin..86.1519R . дои : 10.2138/am-2001-11-1221 . ISSN 0003-004X . S2CID 55240370 .
- ^ Геттенс, Резерфорд Джон и Стаут, Джордж Лесли (1966). Материалы для рисования: Краткая энциклопедия . Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-21597-0 . OCLC 518445 .
- ^ «В центре внимания: марганцевый синий» . Уинзор и Ньютон . Проверено 28 января 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «История YInMn Blue» . Университет штата Орегон . Проверено 28 мая 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Достигнуто лицензионное соглашение на новый блестящий синий пигмент, обнаруженный по счастливой случайности» . Государственный университет Орегона. 27 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 3 июля 2016 года . Проверено 2 июля 2016 г.
- ^ «SDC вручает престижную медаль Перкина» . 14 июня 2019 г. Проверено 19 ноября 2021 г.
- ^ Ли, Цзюнь; Лоргер, Саймон; Сталик, Джудит К.; Слейт, Артур В.; Субраманиан, Массачусетс (3 октября 2016 г.). «От интуиции к рациональному дизайну: настройка синего тригонально-бипирамидального хромофора Mn 3+ на фиолетовый и фиолетовый посредством применения химического давления» . Неорганическая химия . 55 (19): 9798–9804. doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b01639 . ISSN 0020-1669 . ПМИД 27622607 .
- ^ Иттрий (новый) — Периодическая таблица периодов . Ютуб . Периодические видео . 19 мая 2022 г. Проверено 24 августа 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Шенбрун, Зак (18 апреля 2018 г.). «В поисках следующего цвета на миллиард долларов» . Блумберг . Проверено 20 апреля 2018 г.
- ^ «YInMn синий» . КолорЛекс. Архивировано из оригинала 5 ноября 2017 года.
- ^ Перейти обратно: а б с Касконе, Сара (19 июня 2017 г.). «Дикая голубая глубина: как случайное открытие потрясающего нового цвета изменило жизнь химика» . Артнет . Проверено 15 мая 2019 г.
- ^ Карботт, Кевин (25 июля 2016 г.). «Команда Red Goes Blue: AMD анонсирует серию Radeon Pro WX» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 15 мая 2019 г.
- ^ «Серия Radeon Pro WX и YInMn Blue» . Ютуб . АМД . 15 августа 2016 года. Архивировано из оригинала 11 июня 2017 года . Проверено 22 августа 2016 г.
- ^ Бауэрман, Мэри (5 мая 2017 г.). «Новый цвет карандашей Crayola — это только что открытый оттенок синего» . США сегодня . Архивировано из оригинала 6 мая 2017 года . Проверено 5 мая 2017 г.
- ^ Во, Роб (16 мая 2017 г.). «Химик по ошибке нашел новый оттенок синего (и теперь Крайола делает из него мелок)» . Метро . Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года.
- ^ «Crayola называет новый синий цвет «Bluetiful» после отказа от желтого «Dandelion » . Новости АВС . 14 сентября 2017 г. Архивировано из оригинала 14 сентября 2017 г.
- ^ «Профиль продукта: Синий Инь Мин» . Ютуб . Дериван. 12 июля 2016 г. Архивировано из оригинала 5 ноября 2017 г.
- ^ «Обновление YInMn Blue из пользовательской лаборатории GOLDEN» . 23 апреля 2021 г. Проверено 18 августа 2021 г.
- ^ «ИНМН = БРИЛЛИАНТОВЫЙ СИНИЙ» .
- ^ «Гамблин ЙИнМн Блю» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Патент США 8282728 : «Материалы с тригонально-бипирамидальной координацией и способы их изготовления».
- YInMn Blue в Shepherd Color Company
- Медаль за YInMnBlue Подробнее Субраманиан
Цветовые темы |
|---|
