Optiskt ljusmedel

Tvättmedel som fluorescerar under ultraviolett ljus

Optiska vitmedel , optiska vitmedel ( OBAs ), fluorescerande vitmedel ( FBA ) eller fluorescerande vitmedel ( FWA ), är kemiska föreningar som absorberar ljus i det ultravioletta och violetta området (vanligtvis 340-370 nm) av det elektromagnetiska spektrumet , och återutsänder ljus i det blå området (vanligtvis 420-470 nm) genom fenomenet fluorescens . Dessa tillsatser används ofta för att förbättra utseendet på färgen på tyg och papper , vilket orsakar en "vitande" effekt; de får i sig gula/orange material att se mindre ut, genom att kompensera underskottet i blått och lila ljus som reflekteras av materialet, med den blå och lila optiska emissionen från fluoroforen.

Egenskaper

De vanligaste klasserna av föreningar med denna egenskap är stilbener , t.ex. 4,4'-diamino-2,2'-stilbendisulfonsyra . Äldre, icke-kommersiella fluorescerande föreningar inkluderar umbelliferon , som absorberar i UV- delen av spektrumet och återutsänder det i den blå delen av det synliga spektrumet. En vit yta behandlad med ett optiskt ljusmedel kan avge mer synligt ljus än det som lyser på den, vilket gör att den ser ljusare ut. Det blå ljuset som sänds ut av ljusmedlet kompenserar för det avtagande blått av det behandlade materialet och ändrar nyansen bort från gult eller brunt och mot vitt.

4,4′-diamino-2,2′-stilbenedisulfonsyra är ett populärt optiskt vitmedel.

4,4'-bis(bensoxazolyl)-cis-stilben och 2,5-bis(bensoxazol-2-yl)tiofen (visas här) är också intensivt fluorescerande och används som optiska vitmedel, t.ex. i tvättmedel.

Ungefär 400 typer av vitmedel är listade i den internationella Color Index- databasen, men färre än 90 tillverkas kommersiellt, och endast en handfull är kommersiellt viktiga. Färgindexets allmänna namn och konstitutionsnummer kan tilldelas ett specifikt ämne. Vissa är dock duplicerade, eftersom tillverkare ansöker om indexnumret när de tillverkar det. Den globala OBA-produktionen för papper, textilier och tvättmedel domineras av bara några få di- och tetra-sulfonerade triazol-stilbener och ett di-sulfonerade stilben-bifenylderivat. Stilbenderivaten är föremål för blekning vid långvarig exponering för UV, på grund av bildandet av optiskt inaktiva cis-stilbener. De bryts också ned av syre i luften, som de flesta färgämnen. Alla vitmedel har utökad konjugation och/eller aromaticitet, vilket möjliggör elektronrörelser. Vissa blankmedel utan stilben används i mer permanenta applikationer som blekning av syntetfiber.

Brighteners kan "förstärkas" genom tillsats av vissa polyoler , såsom polyetylenglykol eller polyvinylalkohol med hög molekylvikt . Dessa tillsatser ökar utsläppen av synligt blått ljus avsevärt. Brighteners kan också "släckas". Överskott av vitmedel kommer ofta att orsaka en gröngörande effekt eftersom utsläppen börjar synas ovanför det blå området i det synliga spektrumet.

Vanliga användningsområden

Brighteners tillsätts vanligtvis till tvättmedel för att kläderna ska se renare ut. Normalt rengjord tvätt ser gulaktig ut, vilket konsumenterna inte gillar. Optiska vitmedel har ersatt blåning som tidigare användes för att producera samma effekt.

Brighteners används i många papper, särskilt papper med hög ljusstyrka, vilket resulterar i deras starkt fluorescerande utseende under UV-belysning. Pappers ljusstyrka mäts vanligtvis vid 457 nm, väl inom det fluorescerande aktivitetsintervallet för vitmedel. Papper som används för sedlar innehåller inte optiska vitmedel, så en vanlig metod för att upptäcka förfalskade sedlar är att kontrollera om det finns fluorescens.

Optiska vitmedel har också funnits i kosmetika . En tillämpning är formler för att tvätta och konditionera grått eller blont hår, där glansmedlet inte bara kan öka hårets luminans och gnistra, utan också kan korrigera matt, gulaktig missfärgning utan att göra håret mörkare. Vissa avancerade ansikts- och ögonpuder innehåller optiska ljusare mikrosfärer som lyser upp skuggade eller mörka områden på huden, till exempel "trötta ögon".

Slutanvändning av optiska vitmedel inkluderar:

Tvättmedelsblekningsmedel (istället för blåmedel)
Pappersljusning ( invändigt eller i en beläggning )
Fiberblekning (intern, tillsatt polymersmältor)
Textilblekning (extern, läggs till tygfinish )
Färgkorrigerande eller ljusgörande tillsats i avancerade kosmetiska formler ( schampon , balsam, ögonmakeup)

Missbruka

Från omkring 2002 till 2012 användes kemiska vitmedel av många kinesiska bönder för att förbättra utseendet på deras vita svampar. Denna illegala användning eliminerades till största delen av det kinesiska jordbruksministeriet.

Optiskt vitmedel (kemisk förening) vid Encyclopædia Britannica