נוסח השאלה המלא: מדוע הכתמת בגד באקונומיקה או חומצה/בסיס אחרים איננה הפיכה, מה קורה לצבע? אריאל
ראשית, הסבר קצר על צבעים בבגדים – בכדי לצבוע בגדים משתמשים בדרך-כלל בתרכובות אורגניות צבעוניות, (ולא, למשל במלחים צבעוניים של מתכות).
חומר בעל צבע בעצם 'בולע' פוטונים בעלי אנרגיה/ באורך-גל /צבע מסויימים. כאשר אלומה של אור נראה שמכילה תערובת של כל אורכי הגל / הצבעים (כמו אור ממנורה, או אור השמש) פוגעת בחומר צבעוני מוחזרים אלינו חזרה קרני האור בצבע שהחומר לא בלע, והחומר נראה לנו כבעל צבע. לדוגמא – חומר בצבע אדום בעצם בולע את הצבעים הכחולים והירוקים, ומחזיר חזרה את אורכי הגל האדומים.
בכדי שחומר אורגני יהיה מסוגל לבלוע פוטונים, עליו להכיל שרשרת של "קשרים כפולים מצומדים" כלומר שרשרת של אטומי פחמן, אשר הקשרים ביניהם הינם קשר יחיד וקשר כפול לסירוגין. אחד המנגנונים הנפוצים לבליעת אור הוא שבקצה האחד של השרשרת ישנה קבוצה עשירה באלקטרונים (כגון –NH) ובקצה השני – קבוצה ענייה באלקטרונים (כגון COO) בליעת פוטון מתרחשת כאשר אור פוגע בקבוצה העשירה באלקטונים ומצליח לדחוף אלקטרון, דרך שרשרת הקשרים הכפולים המצומדים עד הקבוצה הענייה באלקטרונים כפי שרואים בדוגמא:
החצים על המולקולה העליונה מציינים את כיוון תנועת האלקטרונים בזמן בליעת האור.
אורך הגל הספציפי של הפוטון שנבלע נקבע עלי ידי אורך השרשרת וסוג הקבוצות דוחפות או מושכות האלקטרונים. לדוגמא: המולקולה המקנה לג'ינס כחול את צבעו האופייני - אינדיגו כחול:
אינדיגו כחול, המולקולה עשירה בקשרים כפולים מצומדים (התמונה נלקחה מויקיפדיה)
או מולקולות שתוכננו כך שיבלעו דווקא קרינת UV (אולטרא-סגולית) ומשמשות כמרכיבים של קרמים להגנה מפני השמש, כפי שניתן לקרוא בתשובה לשאלה 'כיצד עובד קרם הגנה נגד שיזוף'.
אקונומיקה גורמת להלבנה, כלומר לאובדן הצבע, כלומר לאובדן יכולת בליעת האלקטרונים של החומר-צבע.
היון -ClO שנמצא באקונומיקה הוא מחמצן חזק, ומחמצן בקלות את הקשרים הכפולים במולקולות הצבע, ובכך שובר את הצימוד ביניהם ואת יכולת העברת האלקטרונים בין קצוות המולקולה (ואת בליעת הפוטון). היון גם יכול להתפרק ולשחרר חמצן אטומרי (אטום חמצן) שהוא מחמצן מאוד מאוד חזק, לפי התגובה הכימית:
OCl- -> Cl- + O
חומצות ובסיסים – יכולים או להגיב עם הקבוצות דוחפות או מושכות האלקטרונים, למשל חומצה עם חלק אמיני:
+R-NH2 + H+ -> R-NH3
(כאשר R מיצר את יתר המולקולה האורגנית), אולם תגובה זו היא פשוט תגובת חומצה בסיס, והיא תגובה הפיכה, ובמקרה כזה הוספת בסיס יחזיר לצבע את צבעו המקורי (זה עיקרון הפעולה של 'אינדיקטורים' המשנים את צבעם בנוכחות חומצה או בסיס).
כמו-כן, חומצה ובסיס מזרזים תגובות פירוק של קשרים אורגניים חשובים כמו קשר אסטרי -COOC-, או קשר אמידי –CONH-. במקרה כזה – מתפרקת מולקולת הצבע, והשינוי אינו הפיך.
מאת:ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
