색소에 대하여[색상 2편]

[천연색소]

카로티노이드 안료, 퀴논 안료, 인디고 안료, 피리미딘 유도체.

폴리 피란 색소, 안토시아닌 색소, 플라본 색소 등



[안토시아닌 색소]

안토시아닌 색소는 꽃잎에 작용하는 안토시아닌, 팬지입니다.

꽃에서 특히 파랑이나 빨강, 보라색은 안토시아닌 계열 색소인 경우가 많습니다.

이 색소들은 pH로 색을 구별할 수 있습니다.

예를 들어 산성은 빨강, 중성은 보라, 알칼리성은 파란색입니다.

하지만 세포 내 pH가 3.5~5.5 범위이기 때문에 알칼리성이 없어 시험관과 동일한 변화를 볼 수 없습니다.



[플라본 안료]

식물에 많이 존재하는 안료입니다.

노란색 색소로 크림 장미나 다른 여러 꽃이나 산딸기류, 채소에도 포함이 되어 있습니다.

당이 결합한 그리 콕 시드 혹은 타닌산 에스터의 형태로 존재합니다.



[카테고리 로이드 색소]

당근이나 토마토 같은 붉은 색소. 긴 - 불포화 결합을 가진 분자입니다.

정자의 성분인 테르펜이나 비타민A와 흡사한 구조를 가졌습니다.

카로티노이드의 일종인 카로텐은 동물의 체내에서 비타민A로 변화합니다.

카로틴의 일종인 베타카로틴은 산화하면 제비꽃 냄새가 난다고 알려져 있습니다.

식물이 생산하는 유사한 구조는 물질의 향기, 색상, 비타민 성분 등 다양한 역할을 하고 있습니다.

모든 천연 색소는 분자 내에서 불포화 결합을 가지며 색상의 원자와 잘 일치하게 됩니다.



색과 빛은 기본적으로 전파나 TV 전파, X선, 감마선과 같은 전자파의 일종인 것 알고 계셨나요?

인간의 색시각은 넓은 스펙트럼을 가진 전자파의 특정 광 영역에 대해 검출이 가능합니다.

이것을 우리는 가시광이라고 부릅니다.

각각의 파장 범위에 따라 빨강, 노랑, 파랑 등으로 불리는 색의 자극으로 감소합니다.



망막의 산 세포나 송곳에 통해 눈이 색을 느끼는데요. 눈 속에 다른 빛에 더 잘 반응하는 3종류의 원추세포가 있습니다.

황색과 녹색과 청색 파장에 가장 잘 반응하며 원추세포는 단백질의 일종인 옵신을 분비해 시신경을 자극합니다.

이는 색의 특징인 삼원색의 생리학적 기본 원리 지식입니다.



[전자파의 에너지와 물질]

 파장이 짧을수록 전자파의 에너지는 커지게 됩니다.

 상대적으로 파장이 긴 적외선은 에너지 크기가 분자 전체의 운동에너지부터 분자의 일부인 원자나 원자단이 진동하는 에너지까지 다양하게 속하게 됩니다.

적외선을 물질에 투여하면 분자는 그 이동을 가속하며 원자와 원자를 연결하는 결합에 의해 흡수시키기도 합니다.

8000 이하 자외선 영역의 에너지는 원자핵을 둘러싼 전자의 에너지 상태와 전자가 안정 상태에서 이행되었을 때 에너지의 차이에 대응하게 됩니다. 

이 영역에서 전자파를 수신하게 되면 전자가 에너지를 흡수합니다.

반대로 안정된 상태에서 정지하면 여분의 에너지가 전자파 형태로 방출됩니다.

단파장인 x선과 알파선은 에너지가 높으며 감마선은 원자핵 자체를 파괴할 정도로 에너지가 높습니다.



[착색 물질과 무색 물질의 차이]

전자파의 에너지는 많은 장소에서 분자에 흡수됩니다.

그중 가시광선을 흡수하는 물질은 색이 묻어 있는 듯 보입니다. 그러나 빛 파장의 어느 부분이 흡수되는가는 분자 내 전자 상태에 달려 있습니다. 강한 결합을 가진 전자를 여기기 위해서는 자외선처럼 파장이 짧은 빛의 에너지가 필요하다는 것입니다. 분자 내에서 전자가 활성화되기 쉽다는 사실도 가시관 파장의 에너지에 의한 것입니다. 탄화수소나 탄수화물 같은 유기물의 대부분은 전자를 결합하는 강력한 힘을 가지고 있습니다. 그 때문에 전자는 4000, 미만의 자외선 영역에서만 존재합니다.

저에너지 가시광은 모두 투과되거나 반사될 뿐입니다. 

반면 다른 색소는 분자가 가시광으로부터 빛을 흡수하기 쉬운 전자 상태를 가집니다.



[변색의 원인]

페놀프탈레인 분자. 

흡수된 빛의 파장이 전자 상태로 바뀌는 것은 모두 잘 알려져 아는 바일 것입니다. 

이 원리의 응용은 화학 실험에 사용되는 산 알칼리 인디케이터입니다.

표시기의 색 변화를 예로써 색이 묻어있는 물체의 출현 원인을 설명해 줍니다.

남미산 리트머스이끼에서 얻을 수 있는 색소나 페놀프탈레인 등의 지표가 있는데요!

페놀프탈레인 분자는 무수 프탈산과 페놀을 합성합니다.

그 자체는 무색하지만, 약알칼리성이 되었을 때 빨갛게 변색합니다. 이때 OH기의 한쪽은 알칼리와 반응하여 ONA가 되고 다른 쪽은 =O가 됩니다. 중심에 탄소와 산소로 결합한 카복실기를 -COONa 와 소금으로 분리합니다.

알칼리 용액에서 페놀프탈레인 분자의 전자 상태와 산성 용액 혹은 중성 용액에서 전자 상태를 비교해 본다면 알 수 있을 것입니다.



[삼원색]

삼원색은 가산혼합과 감산혼합에서 기본이 되는 색입니다.

빛의 결합은 가산혼합. 색의 결합은 감산혼합이 됩니다.

가산 혼합 시 흰빛이 나오고 감산 혼합 시 검은색이 나옵니다.



색 물리학. 색채지각. 색 심리학. 색 공간. 색 계획. 색 이론. 

색기고 : 팬톤, 컬러 마케팅 그룹, 미국 컬러협회, ICA 국제조명 위원회 CIE 국제컬러 협회 국채 색채학회.



색상은 HSV 색 공간에서 색상 HUE 채도 SATURATION 명도BRITHNESS, VALUE. 와 함께 색을 지정하여 좌표를 이루는 것입니다.



색상은 노랑, 빨강과 같은 색이름으로 구분 지어져 불립니다. 흔히 밝은 노랑이나 어두운 빨강과 같이 명도 및 채도를 허용하는 낱말과 같이 표현됩니다. 고유한 색의 이름도 색상의 기준에 따라 다르게 불리게 됩니다.