Iónochromizmus je termín, používaný na označenie farebnej zmeny, ktorá priamo súvisí s interakciou zlúčenín alebo materiálov s iónmi. Týmito iónmi sú solvatované ióny vodíka, ióny kovov, katióny ako je tetraamóniový katión a ióny fosforu. Zvyčajne reverzibilná zmena farby, ku ktorej pri iónochromizme dochádza, môže byť z bezfarebnej na farebnú, alebo z jednej farby na inú.

Iónochromy

Organické štruktúry, ktoré podliehajú farebnej zmene v dôsledku interakcie s iónmi sa nazývajú iónochromy alebo iónofory.

Triedy iónochromných zlúčenín

Hlavné triedy komerčne významných zlúčenín citlivých na pH prostredia sú:

Ftalidy

Ftalidy sú farebné indikátory pre pH, ktoré majú ftalidovú štruktúru. Delia na dva typy, a to na ftaleíny a sulfoftaleíny.

Ionizačné reakcie fenolftaleínu

Ionizačná reakcia ftaleínov, ktorá vedie ku zmene farby pri zmene pH, je najlepšie viditeľná u dihydroxyderivátu s triviálnym názvom fenolftaleín (1). Bezfarebný laktón (1) prechádza v alkalickom prostredí najprv na mono, potom na difenolový ión (2). Preusporiadaním a otvorením kruhu laktónu sa vytvorí rovinný dianion (3), ktorý je červený. Proces je reverzibilný a poskytuje ľahko viditeľnú metódu na meranie a stanovenie zmeny pH v rozpätí 8,5-9,0.

Triarylmetány

Iónochromizmus leukotriaarylmetánov

Leukotriaarylmetány zmenia farbu odštiepením hydroxyskupiny, chemicky, alebo fotooxidáciou a v niektorých prípadoch aj pôsobením kyseliny. Jednou z tried leukotriaarylmetánov citlivých na pH, ktoré majú využitie pri tmavomodrých farebných vyvíjačoch sú zlúčeniny (1).

Fluorany

Iónochromizmus fluoranov

Fluorany je triviálne pomenovanie pre triedu zlúčenín odvodených od spiro--3-ónu (1) Reakciu, pri ktorej dochádza k farebnej zmene, predstavuje otvorenie laktónového kruhu kyselinou, za vzniku farebnej chinónovej formy. Spätnú reakciu môžeme docieliť pridaním bázy. Veľkou výhodou fluoranov ako vyvíjačov farieb je, že poskytujú široké pole variácií farieb^[1].

Aplikácie iónochromizmu

Farbivá citlivé na zmenu pH sa najviac využívajú ako reverzibilné indikátory v analytickej chémii, v niektorých oblastiach komplexometrických metód a na určovanie a stanovovanie koncentrácií kovových iónov.

Ionochromické materiály majú svoje využitie aj v kopírovacích papieroch (napr. bezuhlíkový kopírovací papier) či digitálnych formách zobrazovania.

Referencie

Chemický portál