Vilken är den sällsynta färgen som förekommer i naturen?

Bästa svaret

Det är svårt att säga eftersom våra ögon använder celler som är känsliga för rött, blått och grönt ljus . Violett ligger utanför färgområdet som sträcker sig från rött till blått, så det observeras för människor genom gemensam reaktion på alla de färgkänsliga cellerna. Det som inte ofta förstås är att enskilda konceller reagerar på alla ljusfärger, bara inte i samma grad. Dessutom kommer en blandning av rött ljus och blått ljus att utlösa ett liknande svar. Så människor har svårt att skilja mellan lila och violett ljus.

Jag har inte kunnat upptäcka listor över färgämnen som är sanna violetta i färg, och jag har inte heller hittat listor över växter, djur eller naturliga ämnen som är sant violetta i färg. Ironiskt nog dokumenteras närvaron av ultraviolettfärgade föremål (exempelvis mönster på vissa spindlar). Men i beskrivningar av blommafärger etc., de platser jag har kunnat hitta alla listar violetta och lila instanser tillsammans i en enda kategori.

Såvitt jag vet är det enda som definitivt har visats vara violett i färg som de som fjärilsvingar där färgen inte beror på ett färgämne utan på interferenseffekter liknar de färgade ringarna som kan uppstå när två glasglas sätts ihop med en tunn sak (fotografisk film till exempel) som håller dem isär mot mitten.

Så jag tror att om du skulle gå runt i en botanisk trädgård på sommaren skulle du hitta många röda, eller ange, gula och gröna saker. Det skulle också finnas blå himmel. Det skulle finnas några blå fjärilar, men deras färg skulle sannolikt bero på störningseffekter. Det skulle finnas lila blommor och kanske lila i kläder, tecken osv. Men är violer violetta eller lila i färg? För att vara säker måste man undersöka dem med ett spektroskop. Är denna fjäril lila eller violett? Är indigo ett lila ämne? Om du ser en regnbåge kommer ett band att vara violett och inte lila, det är jag säker på.

Jag borde se om jag kan hitta ett handspektroskop. Men med tanke på det lilla antalet lila eller violetta saker i naturen, skulle jag gissa att violett är det som sällan upplevs i naturen.

Svar

Blå är sällsynt till sin natur eftersom föreningar som absorberar inom det erforderliga området elektromagnetiska spektrum är extremt sällsynta och svåra att producera biologiskt.

De flesta kemikalier i naturen absorberar i ultraviolett -området, vilket består av de våglängder som är kortare än synligt ljus men längre än ungefär en nanometer. (Kortare än en nanometer elektromagnetisk strålning är röntgenstrålar, som är mycket kortare än någon kemikalie absorberar).

För att få kemikalier än att absorbera i det synliga och därmed är färgat, behöver vi antingen:

  1. konjugat π-bindningar (uttalas ”pi-bindningar”) mellan kol, syre och kväve i tillräcklig utsträckning för att avlokalisera dessa π elektroner för att absorbera inom det synliga området eller
  2. införliva övergångsmetaller vars föreningar absorberas naturligt i det synliga på grund av magnetfältssplittring av koordinatbindningar med elektronegativa element. Övergångsmetaller kan också förvränga de elektriska fälten på icke-övergångsämnen föreningar för att skapa färgade ädelstenar

Alternativ (2) är mycket svårt, eftersom de flesta av de senare övergångsmetallerna är unikt sällsynta i jordskorpan och mantel eftersom de är geokemiskt siderophile . Siderofila element har nästan ingen affinitet för syre – i det mest extrema fallet är guldoxider termodynamiskt instabila med avseende på guld och syre – och förekommer därför i naturen i form av metallbindningar med järn. Följaktligen sker nästan hela jordbudgeten för siderofila element inom den oåtkomliga kärnan. De tidigare övergångsmetallerna är mycket rikliga i jordskorpan eftersom de bildar kraftfulla bindningar med syre och därför är litofil . Dessa överflödiga övergångselement använder emellertid i allmänhet alla deras s och d elektroner i dessa bindningar, producerar färglösa föreningar utom när de modifieras genom samordning. Dessutom är de flesta föreningar av dessa element mycket olösliga i vatten. Vissa delar av de tidiga övergångsgrupperna är också giftiga.

Alternativ (1), även om det är lättare, är också svårt. Eftersom de flesta föreningar absorberas i ultraviolett, är de enklaste delarna av det synliga spektrumet för att uppnå en absorption de som är närmast ultraviolett – violett, indigo och blått. Att absorbera ljus av en viss färg betyder dock att föreningen kommer att visas som kompletterande färg .

För att uppnå en blå förening behöver vi en förening som absorberar orange ljus, orange som komplement till blått.Emellertid har orange ljus relativt långa våglängder, och av denna anledning krävs extremt stora nätverk av konjugerade multipla bindningar mellan kol, syre och kväve för att uppnå en blå färg i föreningar utan övergångselement. Antalet par av konjugerade kol-kol-dubbel- och enkelbindningar som krävs för att producera en blå färg i enkla polyener är inte känt men är säkert tjugo eller mer. Konjugering med andra funktionella grupper kräver fortfarande omfattande nätverk för att producera en blå färg, även om denna metod står mycket mer praktiskt både inom biologi och i industriell syntes. Därför är föreningar som absorberar i det orange området svåra att syntetisera för växter eller djur och därmed mycket sällsynta. Detta gäller särskilt med tanke på att det inte finns något speciellt biologiskt incitament att syntetisera dem för att locka pollinatorer eller att avvisa växtätare eller rovdjur.

Konsekvensen är att nästan inga djur och bara ett litet antal blommor är färgade blå. Faktum är att alla utom en av de många arter av fåglar och fjärilar som verkar blåa för det mänskliga ögat verkar blått inte på grund av blå pigment utan på grund av Rayleigh-spridning av vad som kan förväntas ha en svart färg.

Frånvaron av blå objekt har inneburit att ord för den färg vi känner som ”blå” saknas från alla dokumenterade forntida språk utom de i Egypten, där lapis lazuli gruvades och användes som en sten för att utsmyckade faraos gravar. Under senare år symboliserade färgen blått kungligheter (men inte i samma utsträckning som lila) och det gudomliga. Detta förändrades först när organisk kemi upptäckte metoder för att producera syntetiska blå antrakinon- och azofärger och att syntetisera de få naturliga blå färgämnena som indigo.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *