Kromizm
Kromizm belirli etkenlerle (sıcaklık, çözücü, pH vb.) renkte oluşan tersinir değişikliktir. İnorganik ve organik bileşikler, iletken polimerler ve farklı mekanizmadan kaynaklanan özellikler içeren birçok madde kromiktir. Bu olay maddelerin elektron yoğunluklarındaki değişime (özellikle π ve d elektron seviyelerindeki) veya maddelerin molekül yapısındaki değişimlere dayanmaktadır. Değişik faktörlerin etkisine bağlı olarak birçok kromizm mekanizması bulunmaktadır.
Halokromizm (İyonokromizm)
İyonokromizm, iyonik özellikleri olan materyal veya bileşiklerin etkileşimiyle ilişkilendirilmiş renk değişimine verilen isimdir. Ana iyonik türler çözünmüş hidrojen iyonu olup, bu durumda halokromik, asidokromik ya da pH hassasiyeti terimleri sıkça kullanılmaktadır.
Halokromik Boyarmaddelerin Kimyasal Yapısı
Ticari öneme sahip olan pH duyarlı temel boya sınıfları fitalidler, triarilmetanlar ve fluoranlardır (Şekil 2.1-2.4). Esasında, nötral azo boyaları, stiril boyaları ve indofenoller gibi birkaç kromofor protonlama ile iyi derecede renk değişimi sağlamaktadır. Temel pH-indikatör boyaları da göz ardı edilmemelidir. Literatürde hibisküs, kırmızılâhana, zerdeçal gibi bitkilerden elde edilen doğal boyaların da halokromik özellik gösterdiği belirtilmektedir.
Şekil 2.2. Triarilmetan yapısındaki bromkresol yeşili boyarmaddesinin molekül yapısı ve pH
etkisiyle renginin sarıdan maviye dönüşümü
Halokromik Boyarmaddelerin Kullanım Alanları
Halokromik tekstiller birçok alanda kullanılabilirler. Renk değişimi hızlı bir şekilde herkes tarafından görülebilir ve bu nedenle uyarı işlevi gerçekleşir. Renk değiştiren malzemelerle ilgili çalışmalar hâlâ başlangıç aşamasındadır. Bu boyaların tekstil materyallerine immobilizasyonu çalışmaları oldukça sınırlıdır, bundan dolayı immobilizasyondan sonra renk değişiminin devam edip etmediği bilinmemektedir. Boya ve lif arasındaki etkileşim, sıvı çözeltideki renk değişiminden sorumlu olan molekül değişikliğini engellediğinden kararlı ve değişmez renkler elde edilebilmekte ve boyanın renk değiştirme özelliği tekstil materyali üzerinde gözlenemeyebilmektedir.
Halokromik tekstiller ortamın pH değişimine karşı kolaylıkla görsel olarak gözlenebilen renk değişimi vererek sensör olarak geniş bir alanda kullanılabilirler. Örneğin, Osti (2008) yanığı olan hastaların deri pH değişimlerini incelemiştir. Yanmış derinin yandığı günden on ikinci güne kadar alkali pH değerinde olduğunu ve 4. gün alkali pH’ın pik yaptığını saptamıştır. Değerler on üçüncü günden itibaren yavaş yavaş normal (pH 5,5) değerlerine dönmüştür.
Tekstil yara sargıları, plasterleri ve bandajlarının tıbbi uygulamalarda yaygın bir kullanımı vardır. Genelde tekstil yara sargıları iyileşen yaraya yapışmakta tekstil sargısının kaldırılması sırasında yara tekrar açılmakta ve bu durum iyileşme sürecini kesintiye uğratmaktadır. Halokromik yara bandajı kullanarak yaraya zarar vermeden, yani gazlı bezi kaldırmak zorunda olmadan, bandajın renk değişimini takip ederek iyileşme sürecini izlemek mümkündür. İyileşme sürecinde herhangi bir komplikasyon gelişmediğinden emin olmak için yaralar düzenli olarak kontrol edilmelidir. Yaralar erken bir aşamada kontrol edilir. Eğer bir enfeksiyon oluşursa, malzeme rengini değiştirmekte ve sargı bezini değiştirmeden yaraların kontrolünü mümkün kılmaktadır.
Ek olarak halokromik tekstillerin gaz haldeki asit ve alkalinin tespiti için kullanılmasına yönelik çalışmalar ve asit yağmurları için sensör malzemesi olarak kullanılmasına yönelik çalışmalar mevcuttur.