الكيمياء

دور “الأصباغ” في تغيير ألوان المواد

2011 تجارب علمية استخدام المواد

غريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

ألوان المواد الأصباغ دور الأصباغ في تغيير ألوان المواد الكيمياء

تعتمد أكثر الأساليب الشائعة في تغيير لون تلك المواد.

وقد اتبع الإنسان هذه الطريقة منذ آلاف السنين. وتعدّ الصباغة من بين أكثر الطرائق الشائعة في تغير لون المواد.

كانت بعض الأصباغ الأولى التي استخدمها الإنسان تصنع من النباتات، فماء نبات الملفوف، على سبيل المثال، يعطي اللون الأخضر، بينما كانت قشور البصل تستخدم لإكساب الأقمشة لوناً أسمر ضارباً إلى الصفرة. 

 

كما لجأ بعض الأشخاص في بريطانيا أيام الرومان القدماء إلى تلوين جلودهم باللون الأزرق بواسطة صباغ مستخرج من أوراق نبات «الوَسْمَة».

وأضاف الرسامون إلى ألوانهم معادن ومكوّنات مجففة على هيئة أصبغة باتت معروفة باسم «الخُضُب».

وبحلول القرن الثامن عشر أصبحت مجموعة واسعة من الألوان الطبيعية متوافرة لهؤلاء الفنانين وغيرهم أيضاً.

 

وبعض الأصبغة (الخُضُب) المجففة مستمدة من مصادر غريبة، فالأصبغة السوداء كانت تستخرج من السُخام أو من المومياوات الفرعونية المطحونة. 

في حين استخراج اللون الأحمر من أجسام حشرات صغيرة تعيش على التين الشوكي (الصبّار). أم اللون الأبيض فكان يستخرج من مسحوق الرصاص، والأصفر من بول البقر المجفف.

كان العديد من تلك الاصبغة باهظ الثمن، فالحجر الكريم والنادر المعروف باسم «اللازورد» كان يُسحَن (يُطحَن) إلى أن يتحول إلى مسحوق لصنع لون أزرق فاقع جميل للغاية، لذلك كانت التماثيل أو اللوحات التي احتوت على هذا الصباغ باهظة الثمن

 

الاصباغ الاصطناعية

ابتكر العالم البريطاني (ويليام هنري بيركن) في العام 1856 أول صباغ اصطناعي عندما كان يحاول استحداث شكل جديد من عقار ”الكينين“ (مادة شبه قلوية شديدة المرارة) المستخدم في معالجة الملاريا.

وبدلاً من إنتاج الدواء المطلوب تسبب هذا العالم بإنتاج مزيج دَبِق غير نظيف أسود اللون.

وعندما حاول (بيركن) تنظيف هذه الفوضى بواسطة الكحول حصل على لون أرجواني فاتح جميل جداً فوضع بعضاً من تلك المادة الكيميائية الأرجوانية على قطعة قماش فاكتشف أن القماش امتص اللون.

 

أطلق (بيركن) على الصباغ الذي اكتشفه اسم «موفين» (البنفسجي)، واكتسب هذا اللون البنفسجي الناتج عن الصباغ رواجاً واسعاً بين الناس وأصبح اللون السائد للأزياء على امتداد السنوات العشر التالية لاكتشاف ذلك الصباغ.

إن الكثير من الأصباغ التي نستخدمها اليوم هي مواد كيميائية اصطناعية تظهر في أماكن لابدّ أن تثير دهشتك، فلحم الخنزير، على سبيل المثال، رمادي اللون بطبيعته لكن تجار اللحوم يضيفون ملوناً غذائياً ليكتسب هذا اللحم اللون الزهري.

كما أن السمن النباتي وبعض أنواع الزبدة ستبدو بيضاء لولا إضافة الملون الغذائي الأصفر.

 

أما الأصباغ التي نستخدمها لتولين الملابس والأقمشة فتعمل بطرائق مختلفة، حيث يُستخدم بعضها مع الأقمشة الطبيعية فقط، مثل القطن والصوف. 

في حين يُستخدم بعضها الآخر مع الأنسجة الاصطناعية، مثل النايلون، كما أن الكثير من الأصباغ تحتاج إلى مادة  كيميائية إضافية تسمى «المثبّت» من أجل ترسيخ الصباغ على القماش، وإلا فإن لون الصباغ سيزول لدى تبلل القماش بالماء.

 

أما أصبغة الأحواض أو ”الراقود“ (وهو حوض ضخم للسوائل كان يُصنع من الخشب ويُستخدم للصباغة أو الدباغة) فهي أصباغ لا لون لها وتصبح ملونة فقط عندما تتعرض الأقمشة المصبوغة لملامسة الهواء.

وقماش الجينز مثلاً يكتسب لونه الأزرق من صباغ ”راقود“ يسمى صباغ النيلة، الذي يعطي اللون النيلي.

 

عملية الصباغة

يقوم الناس في بعض أنحاء العالم بصناعة أقمشة مزينة بالنقوش والرسومات عن طريق تطبيق الأصباغ على الأقمشة يدوياً وبمنتهى الدقة والعناية، لكن معظم الأقمشة والثياب التي نلبسها يجري تلوينها بطريقة مختلفة، فبدلاً من صباغة الأقمشة بعد حياكتها، تلجأ مصانع الملابس إلى صباغة الخيوط التي تُصنع منها الملابس

ثم تقوم آلات الغزل والحياكة بجمع الخيوط مع بعضها لإنتاج أقمشة مزينة بنقوش ورسومات ملونة. تُصبغ معظم الخيوط على حزام ناقل يعمل على صباغة كميات كبيرة جداً من هذه الخيوط بصورة مستمرة.

ويمكن استخدام العملية المبينة أدناه من أجل صباغة جميع أنواع الأقمشة، بدءاً من الخيوط الطبيعية، كالحرير والقطن، ووصولاً إلى الأقمشة الاصطناعية، مثل البوليستر والنايلون.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪العناكب تفكّر بشباكها، متحدّية مفاهيمنا عن الذكاء
قلم:    ديفيد روبسون
ترجمة: آية علي
هناك ذكاء غريب يعيش بيننا. تمتلك هذه المخلوقات نوعًا استثنائيا من الوعي يشمل عقولًا تتجاوز حجم أجسادها. ومع ذلك، وبفضل جهلنا وغرورنا، يكون دافعنا الفوري قتلها.
هذا ليس خيالا. فهذه الأدمغة الغريبة تختبئ بالفعل في ظلال منازلنا وحدائقنا: العناكب. لطالما افترضنا أنها، مثلها مثل العديد من اللافقاريات Invertebrates، تكاد تكون آليّة Automata، وتفتقر إلى حياة داخلية. ولكننا نكتشف الآن أن بعض العناكب ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪لماذا لا تصاب النباتات بحروق الشمس؟
ولو باركر، لندن Lulu Parker, London
قبل نحو 700 مليون سنة، بدأت النباتات بالظهور على الأرض. كان أحد التعديلات الرئيسية اللازمة لهذا الانتقال وسيلة للحماية من أشعة الشمس فوق البنفسجية؛ فالنباتات البحرية لا تزال تحميها مياه البحر. وقد عرف العلماء منذ عام 2011 أن الخلايا النباتية تحتوي على بروتين يسمى UVR8 يمكنه اكتشاف أشعة UVB ذات الطول الموجي الأقصر، وهو نوع الأشعة فوق البنفسجية الذي يتحمل المسؤولية الأكبر عن حروق الشمس. ويشير هذا البروتين ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل يمكننا إنقاذ الحشرات؟
ارني تشيسترتون Marnie Chesterton هي مقدّمة برنامج هل يمكنني إنقاذ الحشرات؟ يمكن متابعة الحلقة من برنامج CrowdScience على bbcworldservice.com/crowdscience
انضممنا للعاملين في برنامج كراود ساينس CrowdScience علم التعهيد الجماعي في قناة BBC الإذاعية للإجابة عن أسئلتكم في موضوع واحد. يمكنكم الاستماع لبرنامج كراود ساينس مساء كل جمعة على قناة BBC الإذاعية، أو الاستماع عبر الانترنت على الرابط bbcworldservice.com/crowdscience
هل يمكن للحشرات ... (قراءة المقال)