أزرق الإيتريوم الإنديوم و المنغنيز المعروف أيضا باسم YInMn Blue وأزرقولاية أوريغون أو أزرق ماس نسبة لمكتشفه، هو صباغ أزرق غير عضوي اكتشفه عن طريق الصدفة من قبل أستاذ جامعي إسمه ماس سوبرامانيان وطالب الدراسات العليا أندرو سميث، في جامعة ولاية أوريغون في عام 2009.[3][4] الصباغ جدير بالملاحظة بسبب لونهالأزرقالنابض بالحياة شبه المثالي وانعكاس NIR العالي بشكل غير إعتيادي.[5] يحتوي المركب الكيميائي على بنية بلورية فريدة مكونة من أيونات المنجنيز ثلاثية التكافؤ في التنسيق ثلاثي الهرمي ثلاثي الزوايا وهي مسؤولة عن اللون الأزرق الشديد. منذ الاكتشاف الأولي ، تم استكشاف المبادئ الأساسية لعلم الألوان على نطاق واسع من قبل فريق بحث سوبرامانيان ، مما أدى إلى مجموعة واسعة من الأصباغ الخضراء والبنفسجية والبرتقالية الجديدة. تم التوصل إلى هذه الصباغ الجديدة عن طريق الإضافة المتعمدة للكروموفور.[6][7]
أصباغ تاريخية
اكتشفت أول صبغة زرقاء اصطناعية معروفة وهي الأزرق المصري من قبل الفراعنةالمصريون الذين رعوا إنشاء أصباغ جديدة لاستخدامها في الفن.[8] جمعت الحضارات الأخرى المواد العضوية والمعدنية لتكوين أصباغ زرقاء تتراوح من الأزرق السماوي مثل أزرق المايا،[9] إلى أزرق هان التي طورتها أسرة هانالصينية وتم تعديل مكوناتها لإنتاج لون أزرق فاتح أو غامق.[10]
معظم الأصباغ المعروفة لها تأثيرات ضارة بالصحة والبيئة و / أو مشاكل في ثبات اللون. يسبب لون أزرق الكوبالت التسمم عند استنشاقه أو تناوله.[18] من المعروف أن اللون الأزرق البروسي يطلق سيانيد الهيدروجين في ظل ظروف حمضية معينة.[19] الالترامارين والأزوريت غير مستقرين خاصة في درجات الحرارة العالية والظروف الحمضية ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن إنتاج الترامارين انبعاث كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت السام. نوع الصباغ الأحدث Phthalocyanine Blue BN غير قابل للتحلل الحيوي وقد وجد أنه يسبب عيوبًا عصبية في تطوير أجنة الدجاج عند حقنها مباشرة في البيض خلال فترة الحضانة.[20][21]
الأصباغ زرقاء غير عضوية التي تحتوي على المنغنيز (في حالة الأكسدة الخماسية التكافؤ وفي تنسيق رباعي السطوح ) هو حامل الصبغالذي تم استخدامه منذ العصور الوسطى.[22][23] تم التخلص من البدائل الاصطناعية، مثل كبريتات منغنات الباريوم (أو أزرق المنغنيز ، الذي تم تطويره في عام 1907 وحصل على براءة اختراع في عام 1935) ، صناعيًا بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة العامة.[24][25]
أزرق الإيتريوم الإنديوم و المنغنيز هو صباغ غير عضوي ويشكل بديلا آمن بيئيًا للأصباغ الزرقاء المستخدمة تقليديًا، كما ويوفر لونًا أزرق كثيفًا وثابت.
اكتشاف الصباغ
في عام 2008، تلقى سوبرامانيان منحة من مؤسسة العلوم الوطنية لاستكشاف مواد جديدة لتطبيقات الإلكترونيات. في إطار هذا المشروع ، كان مهتمًا بشكل خاص بتوليف مواد متعددة الوظائف الحديدية من أكاسيد المنغنيز . قام بتوجيه أندرو سميث ، أول طالب دراسات عليا في مختبره، للبحث عن محلول أكسيد صلب . كان المركب الناتج الذي صنعه سميث بالصدفة مادة شديدة الزراق. أدرك سوبرامانيان الاستخدام المحتمل للمركب كصبغة زرقاء نظرًا لعمله السابق في شركة دوبونت.[26][27]
صباغ أزرق الإيتريوم الإنديوم و المنغنيز مستقر كيميائيًا ولا يتلاشى نع الوقت وهوغير سام. إنه أكثر ديمومة من الصبغات الزرقاء البديلة مثل اللازورد أو الأزرق البروسي، وهي يحافظ على لون نابض بالحياة في الزيت والمياه، وهو أكثر أمانا من الأزرق الكوبالت الذي يشتبه بتسبح بالسرطان وقد يسبب التسمم .
يعكس صباغ أزرق الإيتريوم الإنديوم و المنغنيز الأشعة تحت الحمراء بقوة مما يجعل هذا الصباغ مناسبًا للطلاء البارد الموفر للطاقة.[28] يمكن تحضيره عن طريق تسخين أكاسيد عناصر الإيتريوم والإنديوم والمنغنيز إلى درجة حرارة تقارب 1,200 °م (2,200 °ف).[29]
التسويق
بعد أن نشر سوبرامانيان وسميث وزملاؤهم الآخرون نتائجهم ، بدأت الشركات في الاستفسار عن الاستخدامات التجارية. فازت شركة Shepherd Color Company في النهاية بترخيص تسويق الصبغة في مايو 2015.[26][27][28][30]
ملاحظات
^The color coordinates were obtained from Smith et al. 2016 for the optimal blue pigment, which has the composition YIn0.8Mn0.2O3. The الفضاء اللوني إل آ بيه coordinates (L = 34.6, a = 9.6, b = −38.9 in table 1) were converted using an online tool. نسخة محفوظة 2020-11-12 على موقع واي باك مشين.
^Gmelin, C.G. (1828). "Ueber die künstliche Darstellung einer dem Ultramarin ähnlichen Farbe" [On the artificial preparation of a pigment similar to ultramarine]. Naturwissenschaftliche Abhandlungen. Herausgeben von Einer Gesellschaft in Würtemberg (Scientific Essays. Published by a Society in Würtemberg) (بالألمانية). 2: 191–224. Archived from the original on 2021-03-08.
^Tuorinsky, Shirley D; United States; Department of the Army; Office of the Surgeon General; Borden Institute (U.S.) (2008). Medical aspects of chemical warfare (بالإنجليزية). Falls Church, Va.; Washington, DC: Office of the Surgeon General, U.S. Army ; Borden Institute, Walter Reed Army Medical Center : For sale by the Supt. of Docs., U.S. G.P.O. ISBN:978-0-16-081532-4. OCLC:271597882. Archived from the original on 2021-03-08.
^Sandor، S؛ Prelipceanu، O؛ Checiu، I (1985). "Sulphonated phthalocyanine induced caudal malformative syndrome in the chick embryo". Morphol Embryol (Bucur). ج. 31 ع. 3: 173–81. PMID:2931590.
