Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Boya, uygulandığı yüzeyde film tabakası oluşturarak fiziksel ve kimyasal etkilere karşı koruyan, aynı zamanda dekoratif bir görüntü sağlayan kimyasal bileşenlerdir. Pigmentlerin, boyaya yapışkanlık, parlaklık, dayanıklılık, esneklik gibi özellikler kazandıran doğal ya da sentetik bağlayıcılar karıştırılmasıyla üretilir.

Pigment, tüm nesnelerin renklerini oluşturan moleküllerdir. Pigmentler çoğunlukla suda çözünmez ve ince toz haline getirildikten sonra kullanım amacına uygun bir sıvı ile karıştırılarak uygulanır. Pigment molekülleri, belli bir enerji ile harekete geçer. Renklerin oluşmasındaki tüm aşamalarda ışığın etkisi vardır. Bir pigment, dalga boyunun seçici absorpsiyonu (emme) sonucu yansıyan veya iletilen ışığın rengini değiştiren bir maddedir.

Pigmentler, kendilerine ulaşan ışığın renk enerjisini elektrik sinyaline çevirirler. Pigmentlerin en önemli eylemi budur. Başka bir ifadeyle; insanın gözünde renk olarak gördüğü her şey aslında gözdeki özel pigment moleküllerinin bir tepkimesidir. Pigment molekülleri, kendilerine gelen ışığın dalga boyunu elektrik sinyaline çevirerek beyne iletir. Beyin de bu sinyallerin renk olarak algılar.

Pigmentler

1. Organik Pigmentler: Yapılarında karbonun yanı sıra hidrojen, azot ve oksijen atomu olan pigmentlerdir. Hayvanlardan ve bitkilerden elde edilir. Örneğin koşnil (cochineal) böceğinden elde edilen kırmızı boya pigmenti gıdaları, kozmetik ürünleri ve kumaşları renklendirmek amacıyla sıkça kullanılıyor.
2. İnorganik Pigmentler: Mineral bileşiklerinden oluşan doğal inorganik pigmentler toprakta ve kayaçlarda bulunuyor ve binlerce yıldır boyar madde olarak kullanılıyor. Parlak, koyu mavi renkte olan ve lapus lazuli taşının öğütülmesi sonucu elde edilen ultramarin mavi, Rönesans döneminde nadir bulunan ve değeri altından daha yüksek bir pigmenttir.

 Boyalar ve Pigmentler Arasındaki Farklar

Pigment Tarihi: İlk Pigmentler Olarak Ne Kullanılmıştır?

Bilinen en eski pigmentler doğal minerallerdir. İlk çağlarda okra (ochre – bir çeşit oksitli toprak) ve demir oksit gibi doğal pigmentler kullanılmış. Odun kömürü ya da karbon siyahı, tarih öncesi çağlardan beri kullanılan siyah pigmenttir.

Sanat Devrimi’nde sanat ve dekoratif amaçlı renk aralığı sınırlıydı. Bu dönemde kullanılan pigmentlerin çoğu, toprak ve mineral kaynaklı veya biyolojik kökenli pigmentlerdi. Hatta hayvansal atıklar, böcekler, yumuşakçalar gibi olağandışı botanik kaynaklardan da pigmentler üretildi.

Sur moru (tyrian mor), bir salyangoz türünden elde edilmiştir. Kumaş boyası olarak kullanılan zambak moru (tyrian purple) ise, M.Ö. 1200’lü yıllarda Fenikeliler tarafından üretildi.

İlk sentetik modern pigment, 1704 yılında “yanlışlıkla” üretilen Prusya mavisidir. 19. yüzyıla kadar sentetik ve metalik mavi pigment olarak Fransız grandramin (lacivert), sentetik bir lapis lazuli formu ve çeşitli şekillerde kobalt ve Sarımen mavisi “mavi renk aralıkları” olarak kullanılmıştır. 20. yüzyıl başlarında organik kimya ürünü orgonometalik pigment olan “Ftalosiyanin mavisi” (Phthalo Blues) adı verilen sentetik pigment üretildi. 1856 yılında “mauveine” (Perkin leblebi) adı verilen anilin moru, keşfedilen ilk sentetik organik kimyasal boyadır. Bu boya, aynı zamanda ilk kimyasal boyadır. Mauveine, 18 yaşındaki kimyager William Henry Perkin tarafından keşfedilmiştir. 20. yüzyıldan itibaren de pigmentlerin doğal ve yapay formları genişledi ve günümüzdeki yaygın renk aralıkları elde edildi.

Bunları Biliyor Musunuz?

• Hint sarısı pigmenti, ilk olarak mango yaprakları ve sığır idrarından üretildi.
• Siyahî derili insanların ciltlerinde, melanin, yani siyah rengi veren pigment vardır.
• Melanin pigmenti sentezlenemediği takdirde albino adı verilen cilt hastalığı ortaya çıkar.
• Bir canlının görme merkezindeki pigment molekülünün olmaması veya gereğinden az olması sonucu renkleri ayırt edemez ve “renk körlüğü” adı verilen rahatsızlık ortaya çıkar.
• Kaktüslerin üzerinde asalak olarak yaşayan “cochineal” adlı böcek; kola, sosis, ruj ve alık gibi birçok kozmetik ve gıda ürüne kırmızı rengi veren pigmentin kaynağıdır. Bu böceğin kilosu 500 avro civarındadır.
• 17. yüzyılın ünlü ressamlarından Hollandalı Johannes Vermeer, 1665 yılında resmettiği “İnci Küpeli Kız” adlı tabloda cochineal böceğinden elde edilen carmine, lapis lazuli taşından elde edilen mavi ve Hint sarısı pigmentlerini kullandı.
• Civa sülfür olarak bilinen cinnabar (vermillion), tüm dünyadaki magmatik çökellerde bulunan oldukça toksik doğal bir mineraldir. Cinnabarın ilk belgelendirilmiş kullanımı, Konya Çatalhöyük’teki Neolitik Çağ’a ait köydeki mezarlarda olmuştur.
• Pigmentler; genel olarak boya, mürekkep, plastik, seramik, kumaş, kozmetik ve gıda maddelerini renklendirmek için kullanılır. Üretilen pigmentlerin çoğu görsel sanat alanında kullanılan ince toz halindeki kuru pigmentlerdir.
• Hayvanlardaki pigmentlerin en önemlileri, melanin (siyah), rodopsin (mor), hemoglobin (kırmızı) ve hemosiyanindir (mavi). Bitkilerde ise en önemli pigment molekülleri klorofilde (yeşil) bulunur.

 Pigment Çeşitleri

Demir oksit pigmentler; Venedik kırmızı, oksit kırmızı, kırmızı küre, Prusya mavisi, sanguine

Kurşun pigmentler; kurşun beyaz, cremnits beyaz, Napoli sarısı, kırmızı kurşun, kurşun-kalay sarısı

Bakır pigmentler; azurit, Ham moru, Han mavisi, Mısır mavisi, malakit, Paris yeşili, Ftalosiyanin mavi, ftalosiyanin yeşil

Kadmiyum pigmentler; kadmiyum sarısı, kadmiyum kırmızısı, kadmiyum yeşili, kadmiyum turuncusu

Manganez pigmentleri; manganlı menekşe

Cıva pigmentleri; parlak kırmızı (vermilion)

Çinko pigmentleri; çinko beyaz, çinko ferrit, çinko sarısı

Krom pigmentleri; krom yeşili, krom sarısı

Kobalt pigmentler; kobalt mavisi, kobalt moru, kobalt sarısı, gök mavisi

Titanyum pigmentleri; titanyum sarısı, titanyum beji, titanyum beyazı, titanyum siyahı

Karbon pigmentleri; karbon siyahı, fildişi siyahı

Kil toprağı pigmentleri; sarı kurt, koyu kahverengi, yanmış kahverengi, ham amber, yanmış amber

Ultramarine pigmentler; lacivert, yeşil gölge

Biyolojik pigmentler; alizarin, alizarin kırmızı, gamboge, cochineal kırmızı, gül çiçeği, indigo, Hint sarısı, Tyrian mor

Biyolojik olmayan organik pigmentler; kinakridon, macenta, diarilid sarı, ftalo mavi, fitalo yeşil, kırmızı

 Kaynaklar:

• Erkmen Jülide. Analysis of the Effects of the Pigments Size in Solvent Based Construction Paints in the Long Term. Dergipark makale. Cilt3 Sayı 1. 2016
• Sarıgül Tuba. Boyalar Nasıl Yapılıyor, Renk Veren Pigmentler Nasıl Elde Ediliyor?. Tübitak Bilim Genç. 2017
• Eskier Uğur. Pigment Nedir? (Tarihi, Tanımı, Özellikleri). 2017
• İrem Bayram/ Oksijen Dergi