فهرست مطالب

مطالعات در دنیای رنگ - سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 42، پاییز 1400)

نشریه مطالعات در دنیای رنگ
سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 42، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/24
  • تعداد عناوین: 6
|
  • ذاکر بحرینی*، محمد عابدی، داود صادقی فاتح، علی حکمت ناظمی صفحات 1-10

    مصرف کنندگان خوراکی ها در سطح جهانی در جستجوی غذای دلپذیر و جذاب از لحاظ مزه و ظاهر می باشند. هم زمان بدنبال ایمنی و شفابخشی آن نیز هستند. رنگ غذا یک عامل اصلی و از جمله مهم ترین خواصی است که موجب پذیرش و انتخاب آن می شود. مواد رنگزا می توانند موجب افزایش و یا پوشش رنگ طبیعی غذا شده، به غذا هویت ببخشند و یا تزیین کنند. در زمان فرآوری غذاها مقدار قابل توجهی از رنگ اصلی آنها از دست می رود. با مصرف مواد رنگزای سنتزی و یا طبیعی خوراکی این نقص بر طرف می شود. با توجه به عوارض جانبی رنگ های سنتزی از قبیل مسمومیت زایی متعدد در کوتاه و دراز مدت، واکنش های حساسیت زایی، اثرات رفتاری و عصبی و همچنین آگاهی های مصرف کنندگان امروزه بسیاری از رنگ های خوراکی سنتزی با نوع طبیعی جایگزین شده اند. علاوه بر این رنگ های طبیعی دارای خواص ضد میکروبی، آنتی اکسیدانی و درمانی در برابر بیماری ها و اختلالات تندرستی نیز هستند. آنتوسیانین ها، کاروتنوییدها، ترکیبات فنلی، مشتقات حاصل از چغندر قرمز، آناتو، کلروفیلن ها و برخی کیورکیومینویید ها از جمله مواد رنگزای طبیعی پرمصرف می باشند که بر اساس قانونمندی در دسترس همگان قرار می گیرند. هدف از این گزارش فراهم آوردن رویکردی علمی در حوزه مواد رنگزای خوراکی سنتزی/  طبیعی مجاز و رایج است. همچنین فناوری های صنعتی و زیستی مورد استفاده در بهینه کردن جذابیت های غذایی، تاریخ مصرف، پایداری، تمایلات عمومی به آنها و چشم انداز آینده این صنعت شرح داده می شود.

    کلیدواژگان: مواد رنگزای خوراکی، رنگ های طبیعی، ایمنی و شفابخشی
  • مهدی رازانی*، محدثه السادات ناصر اهری صفحات 11-26

    مواد رنگی برحسب منشا و انحلال پذیری و پوشش دهی خود به دو دسته رنگدانه ها با ساختار معدنی و ماده رنگزا با ساختار آلی تقسیم می شوند. سولفات باریم از اواخر سده هجدهم میلادی به عنوان رنگدانه سفید، چه به صورت تنها و چه در ترکیب با رنگدانه های دیگر به کاربرده شده است. این مقاله با هدف بررسی ماهیت و کاربرد این رنگدانه نگارش شده است و در طی آن ضمن ارایه مختصری از تاریخچه رنگدانه ها به بررسی مهم ترین خواص فیزیکی و شیمیایی گونه های رنگدانه سفید پرداخته شده است. به علاوه سعی شده تمامی خواص ساختاری، فیزیکی، شیمیایی و چشمی رنگدانه باریم سولفات که موضوع اصلی این مقاله است به همراه طرز تهیه و روش های شناسایی و آسیب شناسی آن مورد بررسی قرار گیرد. نتایج مطالعات انجام شده حاکی از آن است که هرچند استفاده از رنگدانه مذکور به نسبت سایر رنگدانه های سفید، متاخرتر  بوده است لیکن تولید و سهولت استفاده، به واسطه خواص جالب توجه آن موجب وسعت کاربرد آن در هنر و صنعت گردیده است.

    کلیدواژگان: رنگ دانه، سفیدباریم، رنگ-سفید، میراث- فرهنگی
  • سارا خمسه*، الهه شریفی، محسن محمد رائی نایینی صفحات 27-43

    الماس در مقایسه با سایر مواد، دارای خواص فیزیکی بسیار ویژه ای می باشد. علیرغم این ویژگی ها، کاربردهای عملی آن در صنعت، به علت کمیابی و قیمت بالا، بسیار محدود است. با توجه به پیشرفت های اخیر فناوری، تهیه پوشش های نازک الماس مصنوعی بر سطح بسترهای مختلف امکان پذیر گشته است. به عنوان مثال، اعمال یک لایه الماس مصنوعی به روش رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار (CVD) بر سطح ابزارهای مورد استفاده در صنعت ماشین کاری، منجر به بهبود کارایی این ابزارها خواهد شد. در حال حاضر تقاضای استفاده صنعتی از پوشش های الماس مصنوعی، به دلیل خواصی چون مقاومت سایشی بالا، سختی فوق العاده و ضریب اصطکاک کم، به شدت افزایش یافته است و تحقیقات وسیعی جهت رفع عیوب، بهبود خواص و گسترش این دسته از پوشش ها در جریان می باشد. با این حال، یکی از مشکلات عمده پوشش های الماس مصنوعی این است که این پوشش ها تحت بارگذاری بالا از سطح قطعه جدا می شوند; به همین جهت تلاش محققان، بر افزایش چسبندگی این پوشش ها تمرکز یافته است. لازم به ذکر است که به منظور دستیابی به چسبندگی مناسب در این پوشش ها، می بایست بسیاری از خصوصیات سامانه پوشش- بستر، از قبیل ضخامت بهینه پوشش و به حداقل رساندن تنش حرارتی پسماند، در نظر گرفته شود. بنابراین، به منظور دستیابی به پوشش های الماس مصنوعی با خواص منحصر بفرد، لازم است که ریزساختار و معماری پوشش ها به دقت طراحی گردد. هدف از مقاله حاضر، بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه مشخصه ها و بهبود عملکرد این خانواده مهم از پوشش های محافظ، می باشد.

    کلیدواژگان: پوشش های الماس مصنوعی، رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار (CVD)، عملکرد سوده شناسی، چسبندگی، اصلاح سطحی
  • مژگان حسین نژاد* صفحات 45-54

    امروزه برای تولید انرژی از سوخت های فسیلی که منابع پایان پذیر هستند، استفاده می شود. با توجه به میزان مصرف انرژی و روند رو به رشد آن، معرفی منابع جدید تولید انرژی ضروری است. خورشید، به عنوان یک منبع تجدیدپذیر انرژی، که علاوه بر دوست دار محیط زیست بودن، به صورت نامحدود نیز دردسترس است، توجه جامعه جهانی را به خود جلب کرده است. انرژی خورشیدی، با استفاده از ابزارهای فوتوولتاییک، مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. سلول های خورشیدی حساس به مواد رنگزا، جایگزین ارزان و قابل قبول در مقابل ابزارهای فتوولتاییک مرسوم مانند سلول های خورشیدی معدنی، لایه نازک و یا هیبریدی هستند. عملکرد سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزا وابسته به مواد رنگزا، الکترولیت و نیمه هادی است. مواد رنگزای آلی-معدنی یک طبقه مهم از ترکیبات حساس به نور بوده که برای کاربرد در ساختار سلول خورشیدی مناسب هستند. این ترکیبات، عملکرد بسیار خوبی در سلول خورشیدی داشته و بازده 20% نیز برای آن ها گزارش شده است. مهم ترین فلز مورد استفاده در سنتز این ترکیبات، روتنیم بوده که بهترین بازده را نشان داده است. این مقاله مروری بر انواع کمپلکس های آلی-معدنی که به عنوان حساس کننده (مواد رنگزا) در سلول خورشیدی قابل استفاده هستند را ارایه می دهد.

    کلیدواژگان: سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزا، حساس کننده، کمپلکس فلزی، روتنیم، پورفیرین
  • علیرضا کوچکزایی*، شادپور ملک پور، حسین احمدی صفحات 55-71

    چرم های دارای دباغی گیاهی، به ویژه نمونه های دباغی شده با تانن های متراکم، به واسطه ماهیت تخریب پذیرشان، فرایند تولید و آلاینده های محیطی، شدیدا نسبت به شرایط اسیدی حساس هستند و دچار تخریبی تحت عنوان تخریب اسیدی می شوند. این تخریب، حجم گسترده ای از آثار تاریخی را در برمی گیرد که عدم مقابله با آن، از بین رفتن بخش قابل توجهی از اشیاء چرمی را در پی دارد و از این رو حفاظت از این آثار در راستای کنترل این تخریب، دارای سابقه مطالعاتی قابل توجهی است. با این حال همچنان به نظر می رسد کنترل این تخریب با توجه به عدم پاسخ گویی بسیاری از روش های درمانی، یکی از دغدغه های جدی در برخورد با آثار چرمی تاریخی است. به طور کلی مواد مورد استفاده در درمان تخریب اسیدی در قالب درمان های استحکام بخشی، پوشش های سطحی، تثبیت کننده ها و در برخی موارد، چرب کننده های چرم قابل بحث است که البته امروزه بسیاری از این مواد به واسطه عملکرد نامطلوبشان منسوخ شده اند. بر این اساس پژوهش حاضر به مرور ادبیات مرتبط با روش های درمانی تخریب اسیدی در چرم های تاریخی پرداخته است تا تلاش های صورت گرفته تا به امروز مشخص و به ترسیم مسیر مطالعات آتی کمک نماید.

    کلیدواژگان: تخریب اسیدی چرم، پوسیدگی قرمز، درمان چرم، استحکام بخشی، تثبیت کلاژن
  • نیما رهبری فرد، مهرناز قراگوزلو*، سعیدرضا الله کرم صفحات 73-93

    منیزیم و آلیاژهای آن به دلیل داشتن خواص ویژه از قبیل چگالی بسیار کم، استحکام ویژه بالا، ظرفیت میرایی فوق العاده، قابلیت ماشین کاری و کارپذیری عالی پتانسیل بالایی در کاربردهای صنعتی نظیر صنایع هوافضا، خودروسازی و تجهیزات مخابراتی دارند. با این حال، منیزیم به دلیل فعالیت شیمیایی ذاتی بالا یکی از واکنش پذیرترین عناصر فلزی است و اکسیدی که تشکیل می دهد برخلاف اکسیدهای آلومینیم و تیتانیم، محافظت کمی از زیرلایه دارد که باعث ایجاد محدودیت در استفاده گسترده آن شده است. یکی از روش های بهبود خواص سطحی این فلز و آلیاژهای آن پوشش دهی است. پوشش دهی اکسیدشدن الکترولیتی پلاسما (PEO) به عنوان یک فرآیند پوشش دهی جدید گزینه مناسب برای اعمال یک لایه سرامیکی مقاوم به خوردگی و سایش بر روی فلزاتی مانند منیزیم که تمایل زیادی برای ایجاد فیلم پسیو دارند، می باشد. این پوشش دارای عیوبی نظیر ترک ها و تخلخل هایی است که باعث نفوذ راحت عوامل خورنده به زیر لایه فلزی می شود. استفاده از نانوذرات در الکترولیت، با ایجاد پوشش های کامپوزیتی، موجب کاهش تخلخل های موجود می شود. در این حالت پوشش فشرده تر و نفوذ یون های خورنده بین لایه های پوشش سخت تر انجام می شود و نهایتا منجر به بهبود مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش این آلیاژ می شود. در این مطالعه تاثیر نانوذرات رنگدانه اکسید روی بر بهبود پوشش های PEO و سازوکارهای اختلاط آنها در الکترولیت بررسی می شود.

    کلیدواژگان: خوردگی، نانوذرات، رنگدانه اکسید روی، اکسیدشدن الکترولیتی پلاسما، آلیاژهای منیزیم
|
  • Zaker Bahreini *, Mohammad Abedi, Davood Sadeghi Fateh, Ali Hekmat Nazemi Pages 1-10

    Food consumers around the world are looking for pleasant and attractive food in terms of taste and appearance. At the same time, they seek its safety and healing. Food color is a major factor and one of the most important properties to its acceptance and selection. Dyes can enhance or mask the natural color of food, identify or decorate food. During the processing of foods, a significant amount of their original color is lost. This defect can be eliminated by using synthetic or natural food dyes. Due to the side effects of synthetic dyes such as multiple poisonings in the short and long term, allergenic reactions, behavioral and neurological effects, and consumer awareness, many synthetic food dyes have been replaced with natural ones today. In addition, natural dyes have antimicrobial, antioxidant, and therapeutic properties against diseases and health disorders. Anthocyanins, carotenoids, phenolic compounds, red beet derivatives, anato, chlorophylls, and some curcuminoids are some of the most widely used natural dyes that are legally available. This report aims to provide a scientific approach in the field of synthetic/natural food dyes. It also describes the industrial and biological technologies used to optimize food attractions, expiration dates, sustainability, public preferences, and prospects for the industry.

    Keywords: Food colorants, natural colorants, Safety of food additives
  • Mehdi Razani *, Mohaddeseh Sadat Naserahary Pages 11-26

    According to the origin and the solubility in the coating, Colored materials are divided into inorganic pigments and organic dyes. Since the late 18th century, Barium sulfate has been used as a white pigment in different supports, either unaccompanied or combined with other pigments. The present paper aims to review the Characteristics and application of barite. In addition to representing a brief history of this pigment, white pigments' most important physical and chemical properties have been studied. Also, all of the structural, physical, chemical, and visual properties of barium sulfate pigment, which is the main issue of this article, with the preparation, identification, and diagnosis methods, have been studied. Although this pigment was used later than the other white pigments, its production and convenience of application have expanded usage in art and industry due to its attractive properties.

    Keywords: pigment, White barite, White pigment, Cultural heritage
  • Sara Khamseh *, Elahe Sharifi, Mohsen Mohammad Raei Nayini Pages 27-43

    Diamond has unique properties compared to other materials. Despite these features, its application in the industry is minimal due to its scarcity and high price. Due to recent technological advances, it has become possible to deposit thin synthetic diamond coatings on the surface of various substrates such as metal and ceramics. For example, tungsten carbide–cobalt composites (WC-Co) are common materials in tribological applications and cutting tools that synthetic diamond coatings can be deposited on them. Reports in this field show that the deposition of synthetic diamond coatings by chemical vapor deposition (CVD) on the surface of carbide tools significantly improves their mechanical and tribological properties and leads to improved performance. The industrial use of synthetic diamond coatings has increased due to high wear resistance, excellent hardness, and low friction coefficient. For this reason, extensive research has been done to eliminate defects, improve the properties, and expand this category of coatings. However, one of the significant problems of synthetic diamond coatings is their low adhesion strength on the tool surfaces; Therefore, many researchers have focused on increasing the adhesion of these coatings. To achieve proper adhesion in these coatings, many characteristics of the coating-substrate system, such as the optimal thickness of the coating and minimizing the residual thermal stress, must be considered. Therefore, to attain synthetic diamond coatings with unique properties, it is necessary to design the microstructure and architecture of the coatings carefully. This article aims to review the researches conducted to improve the performance of diamond protective coatings.

    Keywords: Synthetic diamond coatings, Chemical vapor deposition (CVD), Tribological performance, Adhesion, Surface modification
  • Mozhgan Hosseinnezhad * Pages 45-54

    Nowadays, fossil fuels, which are limited sources, are used to produce energy. According to energy consumption and its growing trend, it is necessary to introduce new sources of energy production. As a renewable, eco-friendly and abundant energy source, the sun has attracted the attention of the world. Solar energy is directly converted into electric energy with the help of photovoltaic devices. Dye-sensitized solar cells deliver a cheaper and dependable alternative for numerous photovoltaic devices such as mineral, thin-film, and hybrid solar cells. The performance of dye-sensitized solar cells depended on photosensitizer (Dye), electrolyte, and the semiconductor. Organometallic complex dyes are an important group of photosensitizer compounds that are suitable for use in the solar cell structure. These compounds illustrate an excellent performance in DSSCs, and an efficiency of about 17% was reported. The most important metal used in the synthesis of these compounds is ruthenium, which has shown the best efficiency. This article provides an overview of the types of organic-mineral complexes as sensitizers (dyes) in dye-sensitized solar cells.

    Keywords: Dye-sensitized solar cells, Sensitizers, Metal-based complex, Ruthenium, Porphyrins
  • Alireza Koochakzaei *, Shadpour Mallakpour, Hossein Ahmadi Pages 55-71

    Vegetable-tanned leathers, especially tanned with condensed tannins, are susceptible to acidic conditions due to their degradable nature, leather-making process, and air pollutants. These factors lead to severe degradation of the leather called acid degradation or red rot. Leathers from historical times are subject to acidic degradation, and if left untreated, a large amount of them will be lost. Therefore, leather conservation has long been studied to control acidic degradation. However, due to the poor performance of many treatments, preventing this degradation remains a severe challenge of the conservation of historical leather artifacts. The materials used in the treatment of acid-degraded leathers can be classified into consolidants, coatings, stabilizers, and also, in some cases, dressings and lubricants. However, many of these materials are now obsolete due to their poor performance. Accordingly, the present study has reviewed the literature on the treatments of acid degradation in historical leathers. This paper aims to describe the studies done to date and contribute to future studies.

    Keywords: Acidic degradation of leather, Red rot, Leather treatment, Consolidation, Collagen stabilization
  • Nima Rahbari Fard, Mehrnaz Gharagozlou *, Saeed Reza Allahkaram Pages 73-93

    Magnesium and its alloys have unique properties, including low density, high specific strength, excellent damping capacity, and excellent workability. These qualities have made them extremely attractive for aerospace and automotive telecommunications equipment applications. Magnesium is highly reactive due to its high intrinsic chemical activity. However, the oxide it forms has little substrate protection, unlike aluminum titanium oxides, thus limiting its widespread use. One way to improve the surface properties of this metal and its alloys is coating. Plasma electrolytic oxidation (PEO) as a new coating process is a good option for applying a corrosion abrasion-resistant ceramic layer to metals like magnesium that strongly form a passive film. This coating has crack, porosity, and defects that allow corrosive agents to penetrate the metal layer easily. The use of nanoparticles in the electrolyte reduces existing porosity by creating composite coatings. In this case, more compact coating and diffusion of corrosive ions between the coating layers are harder, thus improving alloys' corrosion resistance and abrasion resistance. This study investigates the effect of zinc oxide pigment nanoparticles on improving PEO coatings and their mixing mechanisms in the electrolyte.

    Keywords: corrosion, Nanoparticles, Zinc oxide pigment, Plasma electrolytic oxidation, Magnesium alloys