Коричневый — это землистый, естественный цвет, который часто встречается в природе. Это цвет, который вызывает чувства тепла, комфорта и надежности. Но откуда взялся коричневый цвет и как он получается? Происхождение коричневого цвета имеет захватывающую историю и потребовало инноваций в химии и производстве для его синтетического получения.
В природе коричневый цвет встречается повсюду: от коры деревьев до медвежьей шерсти. Естественный цвет возникает из сочетания красного, желтого и небольшого количества черного или синего света. Он считается частью третичной цветовой палитры, то есть он создается путем объединения основных цветов: красного, синего и желтого.
Коричневый цвет получил свое название от древнеанглийского слова «brun», что означает темный и серовато-коричневый. Первое зарегистрированное использование «коричневого» в качестве цветового термина в английском языке было в 1000 году нашей эры. В природе коричневые цвета часто приглушенные, землистые и деревенские. Различные оттенки коричневого цвета происходят из органических соединений, минералов и почвы.
В течение тысяч лет люди получали коричневые цвета из натуральных пигментов из земли, которые были легко доступны. Глина, охра и оксиды железа создавали общие оттенки коричневого и желтовато-коричневого. Эти пигменты использовались в наскальных рисунках, датируемых 40 000 лет назад.
Древние египтяне и римляне продолжали использовать коричневые пигменты на основе минералов и глины. Сырая умбра, глина, содержащая оксид железа и оксид марганца, создавала натуральную темно-коричневую краску. Сиена содержала оксиды железа и глину, которые создавали теплый землистый коричневый оттенок.
Животные, растительные и минеральные источники также обеспечивали коричневые красители для текстиля и других целей. Скорлупа грецкого ореха, чай, кофе, хна и другие растения производили органические коричневые цвета. Древесный уголь добавлял черный к коричневым цветам, чтобы затемнить оттенок.
В 1856 году химик Уильям Генри Перкин создал первый синтетический коричневый краситель. Пытаясь синтезировать хинин для противомалярийного лекарства, Перкин случайно получил мутное коричневое вещество. Расплавленная смесь дала коричневатый краситель, превосходно подходящий для окрашивания тканей. Перкин запатентовал свое изобретение первого синтетического красителя — мовеина — что положило начало рождению промышленности синтетических красителей.
Это открытие показало, что синтетические коричневые красители можно получать из каменноугольной смолы, химического побочного продукта сжигания угля. В 1860-х годах немецкие химики Август Вильгельм фон Хофманн и Карл Гребе поняли, что они могут извлекать бензол из каменноугольной смолы вместе с толуолом и ксилолом. Эти ароматические углеводороды образуют базовые химикаты для производства синтетических красителей.
Другие химики обнаружили, что анилин на основе азота в сочетании с бензолом создает азосоединения, которые связываются с тканью, давая яркие оранжевые и коричневые цвета. В 1870-х годах немецкий химик Генрих Каро усовершенствовал синтез азокрасителей, что впервые позволило массово производить синтетические коричневые текстильные красители.
Сегодня коричневые красители производятся с использованием сложной органической химии, но по тем же основным принципам, которые были открыты 150 лет назад. Вот основные этапы синтетического производства коричневого красителя:
Изменяя конкретные используемые химикаты, время, температуру и многие другие реакции, компании могут производить множество разновидностей и интенсивностей коричневых красителей. Современные краски для волос, краски для тканей, краски и другие коричневые пигменты проходят через аналогичный процесс химического синтеза.
Хотя ранние коричневые красители окрашивали текстиль и другие материалы, пигменты все еще были необходимы для нанесения цвета, особенно на краски и покрытия. Черные пигменты, такие как сажа, обеспечивали темно-коричневый оттенок. Но более яркие, теплые коричневые оттенки было сложнее производить до 1900-х годов.
В 1935 году химики из DuPont запатентовали первый синтетический коричневый пигмент — сложную смесь оксида железа и гидроксида железа, называемую сырой умброй. Это была копия натуральных пигментов умбры, используемых с древних времен. В 1949 году компания CYM pigments разработала модифицированный пигмент умбры, который улучшил покрытие и прочность окрашивания по сравнению с натуральной умброй.
Появились другие коричневые пигменты оксида железа, включая сиену, марс коричневый и английский красный оксид. Используя передовые методы осаждения и прокаливания, химики смогли тщательно контролировать размер и форму частиц, чтобы оптимизировать основные свойства пигмента.
В настоящее время промышленным способом производится широкий спектр органических и неорганических коричневых пигментов. Вот некоторые из основных типов современных коричневых пигментов:
| Класс пигмента | Примеры |
|---|---|
| Оксиды железа | Умбра сырая, умбра жженая, оксид железа желтый, оксид железа красный |
| Гидроксиды железа | Оксид железа коричневый, гидроксид железа коричневый |
| Азо | Толуидин красновато-коричневый, AZO коричневый, ревниво-коричневый |
| Фталоцианин | Хинакридон жженый оранжевый, оксид железа прозрачный красный |
| Углерод | Углерод черный |
Основные свойства, такие как интенсивность цвета, непрозрачность, химическая стойкость и светостойкость, можно настраивать с помощью слоистых неорганических пигментов, легированных оксидов металлов и полимерно-инкапсулированных разновидностей.
Усовершенствованные цифровые инструменты и программное обеспечение для подбора цвета позволяют компаниям, производящим пигменты, производить постоянные оттенки коричневого цвета для клиентов и в различных областях применения: от печатных красок до автомобильных покрытий.
Хотя и красители, и пигменты добавляют цвет, между ними есть некоторые ключевые различия:
Например, коричневый текстильный краситель химически окрашивает ткань в коричневый цвет. Но коричневый пигмент краски только окрашивает саму краску в коричневый цвет. Пигментированное покрытие краски затем прилипает к стенам или другой поверхности.
Благодаря 150 годам инноваций в органической химии и производстве коричневые красители и пигменты сегодня встречаются повсеместно. Вот некоторые из наиболее распространенных современных применений коричневого цвета:
Коричневые красители и пигменты продолжают развиваться с использованием нанотехнологий, флуоресцентных пигментов, эффектов наложения слоев и других передовых средств для получения привлекательных, долговечных коричневых цветов.
Коричневый цвет прошел долгий путь от своего скромного происхождения в природе. Ранние ремесленники полагались на минералы, глины и органические красители для получения землистых коричневых оттенков. Сегодня химики синтезируют бесчисленные оттенки коричневых красителей и пигментов, которые окрашивают наш мир. История изобретения коричневого цвета отражает более широкую эволюцию химии и промышленности за последние два столетия. Заглядывая вперед, новаторы продолжат разрабатывать новые коричневые тона, мотивы и эффекты для дизайна и самовыражения.