Come funzionano i pigmenti coloranti

Un viaggio alla velocità della luce tra raggi mortali e arcobaleni

Ogni dipendente di questa azienda è stato protagonista di una conversazione circa di questo genere:

“Di che cosa si occupa la tua azienda?”

“Noi facciamo colori.”

“In che senso?”

Silenzio. Panico.

Una voce nella testa che urla: “E adesso come si fa a spiegare come funzionano sostanze e pigmenti coloranti?”

Benvenuti. Non siete soli. Iniziamo dal principio…

Per poter illustrare a cosa servono i pigmenti, dobbiamo innanzitutto capire che cosa è il colore. Alcuni lo potrebbero definire una sensazione, un’elaborazione mentale, un’espressione artistica. Il mio mentore, invece, lo ha sempre definito come un fenomeno fisico percepito dal cervello attraverso gli occhi, organi di senso. In effetti, il colore come caratteristica fisica di un oggetto è determinato da delle onde elettromagnetiche. Queste onde “compongono” la luce. Quando un raggio di luce colpisce una superficie, questa assorbe alcune lunghezze d’onda e ne lascia "scappare" altre, si dice che le “riflette”. Le onde non assorbite vengono rimbalzate via, trasmettendo il colore. Ad ogni lunghezza d’onda visibile corrisponde un colore.

Stelle e spettri

Ci sono onde elettromagnetiche ovunque. Ma sono innocue? Beh, a dir la verità non proprio. Dipende. Per fortuna, abbiamo un’atmosfera che ci difende, più o meno, dai raggi cosmici più dannosi provenienti dalle stelle. Le onde si caratterizzano per intensità e per frequenza o per lunghezza d’onda, misurata in nanometri (nm). Tale misura è inversamente proporzionale alla frequenza. Quindi, ad alte frequenze corrispondono basse lunghezze d’onda e viceversa. Radiazioni a bassa frequenza sono ad esempio i raggi infrarossi (quelli dei microonde) e le onde radio (esatto, proprio quelle della radio); radiazioni ad alta frequenza sono gli ultravioletti (quelli che ci fanno abbronzare), i raggi X (quelli del radiologo) e i raggi gamma (quelli mortali, provenienti dal decadimento radioattivo dei nuclei atomici stellari). Comprese tra questi due gruppi abbiamo le radiazioni che vanno da 380 nm a 720 nm, conosciute come luce visibile. La nostra capacità di vedere è dovuta proprio alle radiazioni di questa gamma di onde, detto spettro visibile (no, non stiamo parlando di fantasmi).

Pigmenti coloranti nelle tenebre

Le radiazioni di luce visibile provengono da una sorgente, chiamata fonte luminosa, e di quest’ultima ne esistono di svariato tipo. Il punto è che ciascuna fonte è in grado di trasmettere solo determinate radiazioni e, di conseguenza, determinati colori. La sorgente luminosa più famosa e completa nella gamma di onde da offrire la troviamo alzando gli occhi al cielo. Esatto, si tratta del Sole, che costantemente ci invia onde elettromagnetiche di luce visibile (e anche raggi uv e raggi gamma, ma non fateci caso). Altre fonti possono essere le lampadine elettriche, ma queste sono in grado di irradiare solo alcune lunghezze d’onda. Questo spiega perché di notte non riusciamo a distinguere bene i colori. Ad esempio, nel buio della sera, un’auto blu in un parcheggio illuminata unicamente da un lampione riceve solo onde della lunghezza del giallo e del rosso e non del viola o del blu. Non potendo riflettere ciò che non riceve, apparirà ai nostri occhi come se avesse la carrozzeria nera.

Colore o colorazione?

E finalmente possiamo tornare a ciò di cui si occupa un’azienda che utilizza nei suoi prodotti sostanze e pigmenti coloranti (per plastica, ad esempio): colorazione e colore sono due cose simili, ma non uguali. Come abbiamo letto, se il colore ha a che fare perlopiù con la fisica ondulatoria, la colorazione è una questione di chimica. Infatti, ogni materiale ha una sua colorazione propria, caratterizzata da una curva spettrofotometrica (ancora una volta, non stiamo parlando di fantasmi!). Questa curva indica la percentuale di energia luminosa riflessa per ogni lunghezza d’onda ricevuta. In pratica, permette di “leggere” quanti e quali colori vengono assorbiti e quali riflessi. Ad esempio, un pezzo di plastica contenente ossido di ferro rosso rifletterà un’alta percentuale di onde rosse e assorbirà le onde blu e verdi. Ciò significa che la sostanza colorante è quel composto chimico presente su una superficie che maggiormente interagisce con la luce.

Non è magia, è scienza!

Perciò finalmente si può rispondere alla domanda iniziale senza andare in panico: di che cosa ci occupiamo? Chi produce colori, come inchiostri, vernici o masterbatches ha il compito di formulare mix di sostanze e pigmenti coloranti. Questi, lavorati e uniti nel giusto modo, sono capaci di disperdersi o ricoprire la superficie del prodotto finale, permettendole di interagire con le radiazioni luminose nel migliore modo possibile. Siamo un po’ come degli alchimisti: studiamo gli elementi della natura, conosciamo la loro composizione e le loro reazioni in esposizione alle onde elettromagnetiche; facciamo esperimenti di chimica e fisica; impariamo a leggere la luce delle stelle e delle sorgenti elettriche. Il nostro sogno è arricchirci di conoscenza e di donare al mondo oggetti meravigliosamente colorati.

Cosa sono i masterbatch, la plastica e altre domande

Ancora dubbi? Scrivici, siamo qui per rispondere alle tue curiosità!