صبغة

الصبغة هي مركب كيميائي يُضفي لونًا على مادة أو كائن حي ، أو يستخدمه الإنسان لإضافة لون أو تغييره أو تعديل مظهره. تكون الصبغات غير قابلة للذوبان تقريبًا أو كليًا ، وغير متفاعلة كيميائيًا في الماء أو أي وسط آخر؛ في المقابل، الأصباغ مواد ملونة قابلة للذوبان أو تتحول إلى محلول في مرحلة ما من مراحل استخدامها. ^{[ 1 ] [ 2 ]} غالبًا ما تكون الأصباغ مركبات عضوية ، بينما تكون الصبغات غير عضوية . من بين الصبغات ذات القيمة التاريخية وما قبل التاريخية: المغرة ، والفحم ، واللازورد . أما الصبغات البيولوجية فهي مركبات تنتجها الكائنات الحية وتُضفي اللون.

في عام 2006، تم تسويق حوالي 7.4  مليون طن من الأصباغ غير العضوية والعضوية والخاصة على مستوى العالم. ^{[ 3 ]} ووفقًا لتقرير صادر عن بلومبيرغ بيزنس ويك في أبريل 2018 ، تُقدّر القيمة السوقية لصناعة الأصباغ عالميًا بنحو 30 مليار دولار. وبلغت قيمة ثاني أكسيد التيتانيوم - المستخدم لتعزيز بياض العديد من المنتجات - 13.2 مليار دولار سنويًا، بينما تُقدّر قيمة اللون الأحمر الفيراري بنحو 300 مليون دولار سنويًا. ^{[ 4 ]} أما بالنسبة للأصباغ العضوية، فيُعدّ استخدامها الرئيسي في أحبار الطباعة، يليها الدهانات وتلوين البلاستيك والمنسوجات. ^{[ 5 ]}

كما هو الحال مع جميع المواد، ينشأ لون الأصباغ من امتصاصها لأطوال موجية محددة فقط من الضوء المرئي . وتحدد خصائص الترابط في المادة طول الموجة وكفاءة امتصاص الضوء. ^{[ 6 ]} أما الضوء ذو الأطوال الموجية الأخرى فينعكس أو يتشتت. ويحدد طيف الضوء المنعكس اللون الذي نراه.

يتأثر مظهر الأصباغ بنوع الضوء الذي تُصدره. يتميز ضوء الشمس بدرجة حرارة لونية عالية وطيف متجانس إلى حد كبير، ويُعتبر معيارًا للضوء الأبيض. أما مصادر الضوء الاصطناعية فهي أقل تجانسًا.

يجب أن تحدد مساحات الألوان المستخدمة لتمثيل الألوان رقميًا مصدر الضوء الخاص بها. تفترض قياسات الألوان في المختبر ، ما لم يُذكر خلاف ذلك، أن القياس قد تم تسجيله تحت مصدر ضوء D65، أو "ضوء النهار 6500 كلفن"، وهي تقريبًا درجة حرارة لون ضوء الشمس.

قد تتحدد خصائص أخرى للون، مثل درجة تشبعه أو سطوعه، بالمواد الأخرى المصاحبة للأصباغ. ويمكن أن تؤثر المواد الرابطة والحشو على اللون.

استُخدمت المعادن كمُلوِّنات منذ عصور ما قبل التاريخ. ^{[ 7 ]} استخدم الإنسان القديم الطلاء لأغراض جمالية، مثل تزيين الجسم. وقد عُثر على أصباغ وأدوات طحن طلاء يُعتقد أن عمرها يتراوح بين 350,000 و400,000 عام في كهف في توين ريفرز، بالقرب من لوساكا ، زامبيا . وكان المغرة ، وهو أكسيد الحديد، أول لون استُخدم في الطلاء. ^{[ 8 ]} وكان أحد الأصباغ الزرقاء المفضلة يُستخرج من اللازورد . غالبًا ما تحمل الأصباغ المصنوعة من المعادن والطين اسم المدينة أو المنطقة التي استُخرجت منها في الأصل. فكانت السيينا الخام والسيينا المحروقة تأتيان من سيينا ، إيطاليا ، بينما كان الأومبر الخام والأومبر المحروق يأتيان من أومبريا . وكانت هذه الأصباغ من بين أسهل الأصباغ في التركيب، وقد ابتكر الكيميائيون ألوانًا حديثة بناءً على الألوان الأصلية. وكانت هذه الألوان أكثر اتساقًا من الألوان المستخرجة من رواسب الخام الأصلية، ولكن أسماء الأماكن بقيت. كما وُجدت في العديد من رسومات الكهوف ^{التي تعود إلى العصر} الحجري القديم والحديث ، المغرة الحمراء، وأكسيد الحديد اللامائي (Fe₂O₃ ) ، _{والمغرة} الصفراء المائية (Fe₂O₃.H₂O _{) .} [ _{9 ]} وقد ^{استُخدم الفحم -} أو أسود الكربون - كصبغة سوداء منذ عصور ما قبل التاريخ. ^{[ 9 ]}

كان أول صبغ صناعي معروف هو الأزرق المصري ، والذي وُثِّق لأول مرة على وعاء من المرمر في مصر يعود تاريخه إلى نقادة الثالثة ( حوالي 3250 قبل الميلاد). ^{[ 10 ] [ 11 ]} الأزرق المصري (الزجاج الأزرق) هو سيليكات الكالسيوم والنحاس CaCuSi₄O₁₀ _{، ويُصنع} بتسخين خليط من رمل الكوارتز والجير ومادة صهر ومصدر للنحاس ، مثل الملاكيت . ^{[ 12 ]} وقد اختُرع بالفعل في فترة ما قبل الأسرات في مصر ، وانتشر استخدامه على نطاق واسع بحلول الأسرة الرابعة . ^{[ 13 ]} كان الصبغ الأزرق بامتياز في العصور الرومانية القديمة ؛ اختفت آثاره الفنية والتقنية خلال العصور الوسطى حتى أُعيد اكتشافه في سياق الحملة المصرية والحفريات في بومبي وهيركولانيوم . ^{[ 14 ]} تشمل الأصباغ الاصطناعية التي ظهرت لاحقًا في العصور ما قبل الحديثة الرصاص الأبيض (كربونات الرصاص القاعدية، (PbCO3 ₎ 2Pb ₍ OH) ₂ )، ^{[ 15 ]} والزنجفر ، والزنجار ، والأصفر الرصاصي القصديري . كان الزنجفر، وهو كبريتيد الزئبق ، يُصنع في الأصل عن طريق طحن مسحوق الزنجفر الطبيعي . ومنذ القرن السابع عشر، أصبح يُصنع أيضًا من العناصر. ^{[ 16 ]} وقد فضّله كبار الفنانين القدامى مثل تيتيان . أما الأصفر الهندي، فكان يُنتج سابقًا عن طريق جمع بول الماشية التي كانت تتغذى على أوراق المانجو فقط . ^{[ 17 ]} وقد فضّله الرسامون الهولنديون والفلمنكيون في القرنين السابع عشر والثامن عشر لخصائصه المضيئة ، وكثيرًا ما استخدموه لتمثيل ضوء الشمس . ولأن أوراق المانجو غير كافية من الناحية الغذائية للماشية، فقد أُعلن في النهاية أن ممارسة حصاد الأصفر الهندي غير إنسانية. ^{[ 17 ]} تُصنع درجات اللون الأصفر الهندي الحديثة من أصباغ صناعية. وقد استُبدل اللون القرمزي جزئيًا باللون الأحمر الكادميوم.

Because of the cost of lapis lazuli, substitutes were often used. Prussian blue, the oldest modern synthetic pigment, was discovered by accident in 1704.^[18] By the early 19th century, synthetic and metallic blue pigments included French ultramarine, a synthetic form of lapis lazuli. Ultramarine was manufactured by treating aluminium silicate with sulfur. Various forms of cobalt blue and Cerulean blue were also introduced. In the early 20th century, Phthalo Blue, a synthetic metallo-organic pigment was prepared. At the same time, Royal Blue, another name once given to tints produced from lapis lazuli, has evolved to signify a much lighter and brighter color, and is usually mixed from Phthalo Blue and titanium dioxide, or from inexpensive synthetic blue dyes.

The discovery in 1856 of mauveine, the first aniline dyes, was a forerunner for the development of hundreds of synthetic dyes and pigments like azo and diazo compounds. These dyes ushered in the flourishing of organic chemistry, including systematic designs of colorants. The development of organic chemistry diminished the dependence on inorganic pigments.^[19]

• Paintings illustrating advances in pigments
• 
  The Milkmaid by Johannes Vermeer (c.1658). Vermeer was lavish in his choice of expensive pigments, including lead-tin yellow, natural ultramarine, and madder lake, as shown in the vibrant painting.^[20]
• 
  Titian used the historic pigment vermilion to create the reds in the oil painting of Assunta, completed c.1518.
• 
  Miracle of the Slave by Tintoretto (c.1548). The son of a master dyer, Tintoretto used Carmine Red Lake pigment, derived from the cochineal insect, to achieve dramatic color effects.
• 
  Self Portrait by Paul Cézanne. Working in the late 19th century, Cézanne had a much broader palette of colors than his predecessors.

قبل تطوير الأصباغ الاصطناعية وتحسين تقنيات استخلاص الأصباغ المعدنية، كانت دفعات الألوان غالباً ما تفتقر إلى التناسق. ومع تطور صناعة الألوان الحديثة، تعاون المصنّعون والمتخصصون لوضع معايير دولية لتحديد الألوان وإنتاجها وقياسها واختبارها.

أصبح نظام ألوان مونسل، الذي نُشر لأول مرة عام 1905، أساسًا لسلسلة من نماذج الألوان، موفرًا أساليب موضوعية لقياس اللون. يصف نظام مونسل اللون بثلاثة أبعاد: الصبغة ، والقيمة (السطوع)، والتشبع (نقاء اللون)، حيث يمثل التشبع الفرق بين اللون الرمادي والصبغة عند قيمة وصبغة محددتين.

بحلول منتصف القرن العشرين، أصبحت الطرق المعيارية لكيمياء الأصباغ متاحة، وذلك ضمن حركة دولية لوضع معايير مماثلة في الصناعة. وتتولى المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) وضع المعايير الفنية لتصنيع الأصباغ والملونات. وتحدد معايير ISO خصائص صناعية وكيميائية متنوعة، وكيفية اختبارها. وفيما يلي أهم معايير ISO المتعلقة بجميع الأصباغ:

• ISO-787 الطرق العامة لاختبار الأصباغ والمواد المالئة.
• ISO-8780 طرق التشتت لتقييم خصائص التشتت.

تتعلق معايير ISO الأخرى بفئات أو أنواع معينة من الأصباغ، بناءً على تركيبها الكيميائي، مثل أصباغ اللازورد ، وثاني أكسيد التيتانيوم ، وأصباغ أكسيد الحديد، وما إلى ذلك.

اعتمد العديد من مصنعي الدهانات والأحبار والمنسوجات والبلاستيك والألوان، طواعيةً، فهرس الألوان الدولي (CII) كمعيار لتحديد الأصباغ المستخدمة في تصنيع ألوان معينة. نُشر هذا الفهرس لأول مرة عام ١٩٢٥، ويُنشر الآن إلكترونيًا بشكل مشترك من قِبل جمعية الصباغين والملونين ( المملكة المتحدة ) والرابطة الأمريكية لكيميائيي وملوني المنسوجات (الولايات المتحدة الأمريكية). ويُعتبر هذا الفهرس مرجعًا دوليًا موثوقًا به في مجال الملونات، إذ يضم أكثر من ٢٧٠٠٠ منتج تحت أكثر من ١٣٠٠٠ اسمًا عامًا لفهرس الألوان.

في نظام CII، يحمل كل صبغ رقم ​​فهرس عام يُحدد تركيبه الكيميائي، بغض النظر عن الأسماء التجارية والتاريخية. على سبيل المثال، عُرف صبغ الفثالوسيانين الأزرق BN بأسماء عامة وتجارية متنوعة منذ اكتشافه في ثلاثينيات القرن العشرين. في معظم أنحاء أوروبا، يُعرف صبغ الفثالوسيانين الأزرق باسم هيليو الأزرق، أو باسم تجاري مثل وينسور الأزرق. وقد سجلت شركة غرومباخر الأمريكية لتصنيع الدهانات تهجئة بديلة (ثانوس الأزرق) كعلامة تجارية. يعمل نظام فهرس الألوان الدولي (CII) على توحيد جميع هذه الأسماء التاريخية والعامة والتجارية المتضاربة، بحيث يتمكن المصنعون والمستهلكون من تحديد الصبغ المستخدم في منتج لوني معين. في نظام CII، يُرمز لجميع أصباغ الفثالوسيانين الأزرق برقم فهرس لوني عام إما PB15 أو PB16، اختصارًا لصبغة زرقاء 15 وصبغة زرقاء 16. يعكس هذان الرقمان اختلافات طفيفة في التركيب الجزيئي، مما ينتج عنه لون أزرق مخضر أو ​​محمر قليلاً.

فيما يلي بعض خصائص الأصباغ التي تحدد مدى ملاءمتها لعمليات التصنيع والتطبيقات المحددة:

• مقاومة الضوء والحساسية للتلف الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية
• ثبات حراري
• سمية
• قوة التلوين
• تلطيخ
• التشتت (الذي يمكن قياسه باستخدام مقياس هيغمان )
• العتمة أو الشفافية
• مقاومة للقلويات والأحماض
• التفاعلات والتداخلات بين الأصباغ

تُستخدم عينات الألوان لنقل الألوان بدقة. وتُحدد أنواع هذه العينات بحسب الوسائط المستخدمة، كالطباعة، والحواسيب، والبلاستيك، والمنسوجات. وعمومًا، يُستخدم الوسيط الذي يوفر أوسع نطاق من درجات الألوان على نطاق واسع في مختلف الوسائط.

حظي استخدام الأصباغ مع البوليمرات باهتمام كبير في تطبيقات متنوعة، مثل إضفاء ألوان مختلفة على البلاستيك لأغراض المظهر والتسويق والاستخدام العملي . ^{[ 24 ]} وتشمل التحديات الرئيسية عند اختيار لون مناسب للبلاستيك قضايا مثل المشكلات البيئية الناجمة عن الإنتاج، والسلامة أثناء الإنتاج والتداول، وسمية المنتج النهائي وتأثيره البيئي ، ووجود آثار مواد كيميائية ضارة في المنتج، ومصير المنتج البيئي عند التخلص منه، واستخدام المعادن الثقيلة وثنائي كلورو بنزيدين في الصبغة، وتشوه الصبغة، والتخلص منها، وإمكانية إعادة تدويرها . ^{[ 24 ]} لذا، فإن متطلبات الملونات المستخدمة في البلاستيك هي سهولة الاستخدام، والخمول الفيزيائي والكيميائي ، والتوافق مع الإضافات، والأداء المرضي للاستخدام المقصود، وعدم السمية ، والأثر البيئي . ^{[ 24 ]}

تُصنّف الأصباغ، على الأقل للاستخدام التجاري، عادةً إلى أصباغ غير عضوية وأصباغ عضوية. الأصباغ التقليدية غير عضوية، وغالبًا ما تكون أكاسيد وكبريتيدات للمعادن الانتقالية. ^{[ 2 ]} وهي غير قابلة للذوبان بطبيعتها نظرًا لبنيتها البوليمرية التي تتميز بروابط MOM وMSM.

أصباغ غير عضوية

أما بالنسبة للأصباغ غير العضوية التي تحتوي على أيونات معدنية، فغالباً ما يتم تصنيف هذه المواد وفقاً لذلك المعدن.

• الباريوم : أبيض الباريوم ( ليثوبون )
• أصباغ الكادميوم : أصفر الكادميوم ، أحمر الكادميوم ، أخضر الكادميوم ، برتقالي الكادميوم ، سلفوسيلينيد الكادميوم
• أصباغ الكربون : أسود الكربون (بما في ذلك أسود الكرمة، وأسود المصباح)، أسود العاج (فحم العظام)
• أصباغ الكروم : الأصفر الكرومي والأخضر الكرومي (فيريديان)
• أصباغ الكوبالت : البنفسجي الكوبالتي ، الأزرق الكوبالتي ، الأزرق السماوي ، الأصفر الكوبالتي ( الأوريولين )
• أصباغ النحاس : أرجواني هان ، أزرق هان ، أخضر باريس
• أصباغ أكسيد الحديد : الأحمر الأكسيدي ، الأحمر الفينيسي ، الأزرق البروسي ، السيينا الخام ، السيينا المحروقة ، الأومبر الخام ، الأومبر المحروق
• أصباغ الرصاص : أبيض الرصاص ، أصفر نابولي ، رصاص أحمر ، أصفر الرصاص والقصدير
• أصباغ المنغنيز : بنفسجي المنغنيز ، أزرق YInMn ، أكسيد المنغنيز البني أو الأسود ^{[ 25 ]}
• أصباغ الزئبق : الزنجفر
• أصباغ الكبريت : أزرق بحري ، درجة اللون الأخضر الأزرق البحري ، اللازورد
• أصباغ التيتانيوم : أصفر التيتانيوم ، أبيض التيتانيوم ، أسود التيتانيوم
• أصباغ الزنك : أبيض الزنك ، فيريت الزنك ، أصفر الزنك

يُعتبر مسحوق الألومنيوم أحيانًا صبغة، مما يضفي لمعانًا معدنيًا. ^{[ 26 ]}

بعض الأصباغ التقليدية لا قيمة لها في الوقت الحاضر، فمثلاً، مواد أكسيد/هيدروكسيد النحاس مثل الملاكيت والزنجار والأزوريت غير مستقرة. أما صبغة رأس الموتى (Caput mortuum) فهي غير معروفة. ويُستخدم السانغوين ، وهو طباشير أحمر يحتوي على أكسيد الحديد، في الأعمال الفنية. أما المغرة الحمراء والمغرة الصفراء ، وهما أيضاً من المواد القائمة على الحديد، فليس لهما قيمة تجارية. وقد استُخدم اللون الأزرق المصري خلال العصر الروماني.

التصنيف إلى أصباغ طبيعية وأصباغ مصنعة صناعياً

تُصنّف الأصباغ غير العضوية حسب مصدرها: طبيعية أو صناعية. تشمل المجموعة الأولى الأصباغ الترابية والمعادن ( الألوان الترابية ، والمعادن البيضاء ) التي تتطلب معالجة بسيطة أو ميكانيكية بحتة، مثل التجفيف والطحن. أما المجموعة الثانية فتتكون من الأصباغ غير العضوية الصناعية، مثل أصباغ التأثير المعدني ، والكربون الأسود ، والأصباغ البيضاء ، وأصباغ أكسيد الحديد ، وسيليكات الزركونيوم ، وهي نتاج عمليات تصنيع صناعية متنوعة. وتُفضّل الأصباغ غير العضوية الصناعية في الصناعة نظرًا لنقائها الفائق وجودتها الثابتة. ^{[ 27 ]}

ليس من الضروري دائمًا تصنيف المواد أو تحديد أصلها بشكل قاطع، سواء كان طبيعيًا أم صناعيًا. فعلى سبيل المثال، تُطبق هذه التقسيمات الفرعية على طبقات أكسيد الحديد في الرسومات التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ. ومع ذلك، فإن تحديد مادة ما على أنها زنجفر (اللون الأحمر لكبريتيد الزئبق ) لا يُؤكد بالضرورة أصلها الطبيعي. علاوة على ذلك، في العصور القديمة، كان يُستخدم مصطلح "الزنجفر" غالبًا كمرادف لأي صبغة حمراء، وكان يُستخدم في كثير من الأحيان كمرادف للمعدن . ولم يظهر التقسيم الرسمي للأصباغ غير العضوية إلى فئتين، طبيعية وصناعية، إلا في أربعينيات القرن العشرين، وهو لا يعكس التركيب الكيميائي.

التصنيف وفقًا للفئات الكيميائية

من الناحية الكيميائية، تنقسم أهم الأصباغ الصناعية إلى ثماني فئات من المواد: ثاني أكسيد التيتانيوم ، والكربون الأسود ، وفانادات البزموت ، وأكاسيد وهيدروكسيدات المعادن ، والأزرق البرليني ، والأزرق البحري ، وأصباغ الكادميوم ، والكرومات . ^{[ 27 ]}

تُصنَّف مجموعة الأكاسيد والهيدروكسيدات إلى أصباغ أكسيد الحديد ، وأكاسيد الكروم ، وأصباغ الأكاسيد المختلطة مثل الأخضر رينمان (وتشمل الأخيرة مجموعات فرعية مثل أصباغ الإسبينيل ، وأصباغ الهيماتيت ، وأصباغ الإسبينيل المعكوس، ومشتقات الروتيل ). أما مجموعة أصباغ الكرومات فتُقسَّم إلى كرومات الرصاص ، والأخضر الكرومي ، والموليبدات . ^{[ 27 ]}

يحتل الكربون الأسود مكانة فريدة؛ فبينما هو غير عضوي كيميائياً بحكم التعريف، فإنه غالباً ما يصنف كصبغة عضوية عملياً نظراً لصغر حجم جزيئاته وخصائص التطبيق الناتجة. ^{[ 27 ]}

ملكيات

تتميز معظم الأصباغ غير العضوية بخمولها الكيميائي تجاه الأكسجين الجوي، مما يجعلها مقاومة للتقادم بشكل استثنائي. فهي تحتفظ بلونها إلى أجل غير مسمى، على الرغم من أن مظهرها قد يتأثر بتحلل المواد العضوية الرابطة، مثل الزيت، بمرور الوقت.

تُعدّ هذه الأصباغ ضروريةً للغاية في طلاء الخزف بفضل ثباتها الحراري العالي ، إذ لا تتحمّل الأصباغ العضوية درجات الحرارة المرتفعة لعملية الحرق. وفي التطبيقات الصناعية، تُعدّ هذه المقاومة للحرارة أساسيةً لتلوين البلاستيك ، وطلاء المساحيق ، وطلاء الملفات ، مع العلم أنه يُمكن استخدام الأصباغ العضوية المقاومة للحرارة في العمليات التي تتطلب درجات حرارة أقل.

نادراً ما تُستخدم بعض الأصباغ التقليدية، مثل كبريتيد الكادميوم وكرومات الرصاص والأحمر الموليبدات ، في السياقات الحديثة (خاصة في أوروبا) بسبب المخاطر الصحية المرتبطة بمحتواها من المعادن الثقيلة .

غالبًا ما تُوصف ألوان الأصباغ غير العضوية بأنها باهتة أو "غائمة" مقارنةً بنظيراتها العضوية. وبينما ينطبق هذا الوصف عمومًا على أصباغ مثل أصباغ أكسيد الحديد أو أكسيد الكروم الأخضر، فإن بعض الأصباغ غير العضوية تُظهر ألوانًا نقية زاهية. ومن الأمثلة ذات الأهمية الصناعية فانادات البزموت ، بالإضافة إلى الأصباغ المحدودة الاستخدام مثل كبريتيد الكادميوم، وكرومات الرصاص، وأحمر الموليبدات، والتي تُضفي بريقًا عاليًا وقدرة تغطية ممتازة. ومن الأمثلة البارزة الأخرى الزعفر والأزرق البحري . ^{[ 28 ]}

الاستخدام الصناعي

تحتل الأصباغ البيضاء مكانة فريدة نظراً لحجمها الصناعي الهائل وانتشارها الواسع. ففي صناعة الورق الأوروبية وحدها، يُستهلك أكثر من 10 ملايين طن سنوياً، وتمثل المعادن البيضاء - وخاصة كربونات الكالسيوم - الحصة الأكبر منها.

في قطاع الطلاء، يُعدّ اللون الأبيض ذا أهمية بالغة. ففي دهانات المستحلب ، يُستخدم كلون أساسي لأنظمة التلوين ، ولا يزال اللون الأكثر شيوعًا. ومن حيث القيمة وحجم الإنتاج، يُعتبر ثاني أكسيد التيتانيوم الصبغة المهيمنة، إذ يُمثّل حوالي 60% من إجمالي السوق. وبلغ الاستهلاك العالمي لثاني أكسيد التيتانيوم ما يقارب 4.5 مليون طن في عام 2006. وقد برز اللون الأبيض التيتانيوم في ستينيات القرن الماضي، ليحلّ محلّ اللون الأبيض الرصاصي نظرًا لخصائصه المتينة في الثبات، فضلًا عن الزيادة العامة في الطلب عليه في الدول الصناعية. ^{[ 29 ]} وتحتل أصباغ أكسيد الحديد المتوفرة تجاريًا المرتبة الثانية في الإنتاج العالمي، بنسبة 22% من حيث الحجم و8% من حيث القيمة، تليها أسود الكربون بنسبة 4% من حيث الحجم و9% من حيث القيمة. أما الأصباغ غير العضوية والعضوية المتبقية، فتُمثّل النسبة المتبقية من حيث الحجم، إلا أن أسعارها المرتفعة نسبيًا تجعلها تُمثّل ما يقارب 30% من السوق من حيث القيمة. ^{[ 27 ]}

من بين الأصباغ غير العضوية الأخرى، يُعد أكسيد الكروم الثلاثي ، والأزرق البحري ، وفانادات البزموت ، وسيليكات الزركونيوم ، وأصباغ الأكاسيد المختلطة ذات أهمية خاصة. ونظرًا لمعامل انكساره، يُستخدم كربونات الكالسيوم بشكل أساسي في صناعة الطلاء كمادة مالئة وليس كصبغة. ^{[ 27 ]}

أصباغ عضوية

تُستخلص الأصباغ العضوية عادةً من مشتقات البتروكيماويات . وتتميز بروابط مزدوجة مترافقة ممتدة ، غالباً ما تكون حلقات عطرية. ويعود انخفاض ذوبانها إلى قوى التجاذب بين الجزيئات، مثل الروابط الهيدروجينية وتفاعلات باي-باي . تُعد الفثالوسيانينات ، مثل الفثالوسيانين الأزرق ، أهم الأصباغ العضوية من الناحية الاقتصادية ، إلا أن الأصباغ القائمة على الآزو هي الأكثر انتشاراً. ^{[ 5 ]}

• كويناكردون
• أزرق الفثالوسيانين BN ، أخضر الفثالوسيانين G ،
• ثنائي أريليد
• أصباغ الآزو
• الأنثراكينونات
• النيلي

أصباغ عضوية طبيعية

توجد الأصباغ العضوية بشكل طبيعي كملونات مشتقة من الحيوانات أو النباتات. بعض هذه الأصباغ سهل الإنتاج؛ على سبيل المثال، يتكون السواد الكرمي من خشب الكرمة المتفحم جزئيًا. فقدت العديد من الأصباغ ذات الأهمية التاريخية، مثل الأصفر الهندي الزاهي المستخرج من بول الأبقار، مكانتها البارزة بسبب التنوع الكبير للأصباغ الاصطناعية المتاحة. يتحول الشكل القابل للذوبان، شبه عديم اللون، من النيلي (النيلي الأبيض) إلى صبغة النيلي غير القابلة للذوبان من خلال الأكسدة بواسطة أكسجين الهواء.

أصباغ عضوية اصطناعية

تُصنّف الأصباغ العضوية الاصطناعية وفقًا لتركيبها الكيميائي. وتضم المجموعة الأكثر تنوعًا وانتشارًا أصباغ الآزو ، التي تمثل أكثر من 50% من الأصباغ العضوية المباعة. أما المجموعة المتبقية فتُصنّف على أنها أصباغ متعددة الحلقات ، أو ما يُعرف بالعامية بالأصباغ غير الآزوية . ^{[ 28 ]}

أصباغ الآزو

أصباغ الآزو هي مركبات تستمد خصائصها كصبغات لونية أساسًا من عدم تمركز الإلكترونات المنبعثة من مجموعة الآزو (-N=N-). ونتيجة لذلك، تحتوي جميع أصباغ الآزو على مجموعة آزو واحدة على الأقل. تُصنف هذه الأصباغ إلى فئات، حيث يوفر تركيبها الكيميائي مؤشرًا عامًا على ثبات اللون . ويُحدد الثبات الفعلي للون من خلال البدائل المحددة وحجم الجسيمات. ويُفرّق بين أصباغ الآزو الأحادية والثنائية بناءً على عدد روابط الآزو الموجودة، مع تصنيف إضافي يعتمد على بدائلها. ^{[ 28 ]}

تشمل أصباغ أحادي الآزو أنواعًا بسيطة مثل أصباغ بيتا-نفثول، وأصباغ نفثول AS ، وأصباغ الآزو المُحَوَّلة. تضم هذه المجموعة بعضًا من أكثر الأصباغ العضوية استخدامًا، وتمثل أقدم فئة متوفرة صناعيًا. ومن الأمثلة على ذلك أصباغ الأريليد الصفراء CI Pigment Yellow 1 و3 و74، وCI Pigment Orange 5 ، وCI Pigment Red 112. ^{[ 28 ]}

تُعدّ أصباغ البنزيميدازولون فئة فرعية بارزة . وهي أصباغ أحادية الآزو تحتوي على بدائل متعددة الحلقات ، مما يمنحها ثباتًا استثنائيًا في مواجهة العوامل الجوية، ويُمكّنها من تحقيق أعلى مستويات الثبات ضمن فئة أصباغ الآزو. ومن أمثلتها صبغة CI الصفراء 154 وصبغة CI البرتقالية 36. ^{[ 28 ]} أما أصباغ ثنائية الآزو فتشمل أصباغ ثنائي أريل الصفراء ( صبغة CI الصفراء 83 )، وأصباغ تكثيف ثنائية الآزو (صبغة CI الصفراء 128)، وأصباغ أنيليد حمض الأسيتوأسيتيك (صبغة CI الصفراء 155). ^{[ 28 ]} وتُمثّل أصباغ معقدات الآزو المعدنية حالة خاصة، إذ لا تحتوي بالضرورة على مجموعة آزو حقيقية. ^{[ 28 ]}

تُستخدم الأصباغ المُحَوَّلة - وهي في الأصل أصباغ قابلة للذوبان تُحوَّل إلى أملاح غير قابلة للذوبان مع المعادن - في صباغة المنسوجات. ويشير مصطلح "التحوير" إلى العملية التي يتم من خلالها تثبيت الأصباغ القابلة للذوبان على الألياف كعوامل تلوين عن طريق التفاعل مع أملاح المعادن أو التانينات.

أصباغ متعددة الحلقات

الأصباغ متعددة الحلقات هي مركبات يتم فيها توليد خاصية الكروموفور عن طريق عدم تمركز الإلكترون عبر نظام حلقي ممتد.

تُشكّل أصباغ فثالوسيانين النحاس ما يقارب نصف جميع الأصباغ متعددة الحلقات، وتُمثّل الجزء الأكبر من هذه الفئة. تشمل أبرزها أنواعًا مختلفة من فثالوسيانين الأزرق ومشتقاته المهلجنة، مثل فثالوسيانين الأخضر . ومن فئات الأصباغ متعددة الحلقات المهمة الأخرى: الكويناكردونات ، وأصباغ ثنائي كيتوبيرولوبيرول ، وملونات الديوكسازين ، والبيريلينات ، والإيزوإندولينات ، والإينثانثرونات . ^{[ 28 ]}

مجموعات أخرى

إضافةً إلى المجموعتين الرئيسيتين، توجد أصباغ عضوية متنوعة ذات تركيبات فريدة، تُصمَّم غالبًا لتطبيقات متخصصة. ونظرًا لعوامل اقتصادية أو متطلبات ثبات لون محددة، غالبًا ما يكون مركب كيميائي واحد فقط ضمن بنية معينة مناسبًا للاستخدام كصبغة. ^{[ 28 ]} تشمل هذه المجموعة الأصباغ المُحَوَّلة، التي فقدت ذوبانها كأملاح للمعادن الثقيلة، وبالتالي تعمل كأصباغ.

ملكيات

تختلف الأصباغ العضوية عمومًا عن الأصباغ غير العضوية في أنها تتميز بقوة لونية أعلى، وقدرة تغطية أقل ، وتشبع لوني أعلى ، ومقاومة أقل للعوامل الجوية. علاوة على ذلك، عادةً ما تكون الأصباغ العضوية أغلى ثمنًا. وغالبًا ما تخضع لمعالجة لاحقة لتحسين خصائص تطبيق محددة، مثل قابلية التشتت أو قدرة التغطية. كما تُسهّل هذه المعالجة اللاحقة ضبط حجم الجسيمات، وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد مستوى الثبات، وقوة اللون، والضبط الدقيق للتلوين .

علم السموم

فيما يتعلق بسمية الأصباغ العضوية، تُعتبر عمومًا خاملة فيزيولوجيًا نظرًا لانخفاض ذوبانها. وترتبط المخاوف الصحية في المقام الأول بوضعها كجسيمات دقيقة . وتُعتبر الأصباغ العضوية غير قابلة للتحلل الحيوي بشكل أساسي. ولأن الأصباغ تُدمج في المنتجات الوسيطة أو النهائية إلى جانب المشتتات والمواد الرابطة والمذيبات، فقد يتطلب الأمر أيضًا تقييم الآثار السمية لهذه المواد المساعدة. ^{[ 28 ] [ 30 ] [ 31 ]}

قد تُشكل نواتج التحلل الناتجة عن التشعيع بالليزر، كما هو الحال أثناء إزالة أصباغ الوشم، مخاطر سمية. فعلى سبيل المثال، ثبت أن التحلل الناتج عن الليزر لصبغة الوشم CI Pigment Red 22 (رقم CAS: 6448-95-9 Q27269269 ) يُنتج مركب 2-ميثيل-5-نيتروأنيلين السام والمسرطن . ^{[ 32 ]} وبالمثل، يُمكن أن يُؤدي تشعيع فثالوسيانين النحاس إلى توليد حمض الهيدروسيانيك . ^{[ 33 ]}

أصباغ لؤلؤية

تُصنف هذه المواد ضمن أصباغ التداخل . وهي تتكون من ركائز حاملة على شكل صفائح ذات معامل انكسار منخفض - عادةً ما تكون من الميكا الطبيعية أو ثاني أكسيد السيليكون أو صفائح زجاجية رقيقة - مطلية بطبقة أو أكثر من طبقات الأكسيد الرقيقة والمتجانسة ذات معامل انكسار عالٍ. تشمل مواد الطلاء المفضلة ثاني أكسيد التيتانيوم ، وأكسيد الحديد الثلاثي ، وثاني أكسيد الزركونيوم ، بالإضافة إلى أكاسيدها المختلطة . تشمل طرق الطلاء الأساسية عملية سول-جل ، والترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، والترسيب الفيزيائي للبخار (PVD). يبلغ سمك الطبقة الناتجة حوالي 100  نانومتر. يُعد التحكم الدقيق في سمك الطلاء (في حدود ±3  نانومتر) وتجانسه أمرًا بالغ الأهمية أثناء الإنتاج.

باختيار معايير طلاء محددة، أهمها معامل الانكسار ، وسُمك الطبقة، وتسلسل الطبقات، يُمكن الحصول على أي لون أو درجة لونية تقريبًا من خلال تأثير تداخل الألوان . وفي ظل ظروف معينة، يُمكن إنتاج تأثيرات "انعكاس اللون" التي تعتمد على زاوية الرؤية، حيث يتغير لون الطبقة تبعًا لزاوية نظر المُشاهد.

بعض الأصباغ اللؤلؤية (مثل أكسيد كلوريد البزموت ) غير سامة ^{[ 38 ]} وقد وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء في الولايات المتحدة لاستخدامها في تلوين الطعام. ^{[ 39 ]}

• أصباغ زرقاء
• صبغة البحيرة
• قائمة فنون العصر الحجري
• أصباغ حمراء
• فن الصخور
• اللون الطرحي
• ملونات البلاستيك

• بول، فيليب (2002). الأرض المشرقة: الفن واختراع اللون . فارار، ستراوس وجيرو. ISBN 0-374-11679-2.
• دورنر، ماكس (1984). مواد الفنان واستخدامها في الرسم: مع ملاحظات حول تقنيات الفنانين القدامى، طبعة منقحة . هاركورت. ISBN 0-15-657716-X.
• فينلي، فيكتوريا (2003). اللون: تاريخ طبيعي للوحة الألوان . دار راندوم هاوس. رقم ISBN 0-8129-7142-6.
• غيج، جون (1999). اللون والثقافة: الممارسة والمعنى من العصور القديمة إلى التجريد . مطبعة جامعة كاليفورنيا . ISBN 0-520-22225-3.
• ماير، رالف (1991). دليل الفنان للمواد والتقنيات، الطبعة الخامسة . فايكنغ. ISBN 0-670-83701-6.
• فيلر، آر إل، محرر. (1986). أصباغ الفنانين. دليل تاريخها وخصائصها، المجلد 1. لندن: مطبعة جامعة كامبريدج.
• روي، أ.، محرر. (1993). أصباغ الفنانين. دليل تاريخها وخصائصها، المجلد 2. مطبعة جامعة أكسفورد.
• فيتزهيو، إي دبليو، محرر. (1997). أصباغ الفنانين. دليل تاريخها وخصائصها، المجلد 3. مطبعة جامعة أكسفورد.
• بيري، ب.، محرر. (2007). أصباغ الفنانين. دليل تاريخها وخصائصها، المجلد 4. كتب أركيتايب.

• الأصباغ عبر العصور
• قاموس أصباغ كولورليكس
• سارة لونغارد، ابتكار اللون في أوروبا في القرن الثامن عشر ، مطبعة جامعة كولومبيا، 2006
• قوس قزح الخيمياء: علم الأصباغ وفن الحفظ، علىيوتيوب،مؤسسة التراث الكيميائي
• السموم والأصباغ: حوار مع مؤرخة الفن إليزابيث بيري دراغو علىيوتيوب،مؤسسة التراث الكيميائي
• البحث عن اللون التالي الذي سيحقق مليار دولار