Белизна — свойство и понятие¶
Белизна — это степень близости поверхности物体а к идеальному белому цвету, то есть способность материала отражать максимальную долю падающего на него света во всём видимом спектре. В бытовом значении слово «белизна» обозначает чистоту, белый цвет тканей, белья и других предметов. Понятие используется в физике, химии, промышленности, медицине и повседневной речи.
¶Оптическое понятие
В физике белизна определяется через коэффициент отражения — отношение потока отражённого света к потоку падающего. Идеальная белая поверхность отражает 100 % света всех длин волн видимого диапазона (примерно 380–780 нм). В природе таких поверхностей не существует: наиболее «белые» материалы, например снег, мел, оксид цинка и сульфид бария, отражают около 90–98 % света.
Существует ряд характеристик, которыми оценивается белизна:
- Абсолютная белизна — отношение отражательной способности материала к отражательной способности эталона (обычно магниевой окиси или баритового картона).
- Индекс белизны — числовая оценка, часто используемая в бумажной и текстильной промышленности; стандартная шкала устанавливает, что идеальная белая поверхность имеет значение 100.
- Яркость (brightness) — параметр, характеризующий отражение в синей части спектра; он важен, например, для бумаги, поскольку желтизна снижает воспринимаемую белизну.
Субъективное восприятие белизны зависит от освещения: при жёлтом свете ламп накаливания белые ткани выглядят желтоватыми, а при дневном свете — чисто белыми. Эффект называется метамеризмом.
¶Химия и отбеливание
В химии белизна связана с наличием в материале или на его поверхности веществ, поглощающих часть спектра (чаще всего синюю и фиолетовую), из-за чего материал приобретает желтоватый оттенок. Отбеливание — это процесс восстановления или повышения белизны путём окисления или восстановления пигментов.
Основные методы отбеливания:
- Хлорсодержащие отбеливатели — гипохлорит натрия (NaClO) и гипохлорит кальция. Реактивы дешёвы и эффективны, но агрессивны к тканям и опасны при смешивании с кислотами (выделяется токсичный газ хлор).
- Кислородсодержащие отбеливатели — перборат и перкарбонат натрия, перекись водорода (H₂O₂). Более щадящие, подходят для цветных и деликатных тканей.
- Оптические отбеливатели — флуоресцентные добавки (например, стилбены). Они не удаляют загрязнения, а поглощают ультрафиолет и переизлучают его в синей области, визуально компенсируя желтизну. Широко применяются в производстве стиральных порошков, бумаги и текстиля.
В промышленности бумаги белизну повышают минеральными наполнителями — каолином, тальком, карбонатом кальция, — а также введением синих пигментов-корректоров (ультрамарин, индиго) для нейтрализации остаточной желтизны.
¶Белизна в промышленности
¶Бумажная промышленность
Белизна бумаги измеряется в процентах относительно эталона. Газетная бумага имеет белизну около 55–60 %, офсетная — 80–90 %, бумага высшего сорта (для художественной печати) — до 95–98 %. Повышение белизны достигается отбеливанием целлюлозы, введением наполнителей и оптических отбеливателей.
¶Текстильная промышленность
Белые ткани получают отбеливанием сырья (хлопок, лён) или отбеливанием готового изделия. Стандарты ISO и ГОСТ устанавливают допустимые отклонения оттенка: например, ГОСТ 9733 устанавливает методы контроля светостойкости и белизны текстильных материалов.
¶Металлургия и материалы
Термин «белизна» применяется к сплавам и покрытиям — например, к «белому» золоту (сплав золота с никелем, палладием или серебром), «белому» чугуну (хрупкому, со сколом белого цвета) и «белому» железу (покрытие цинком, оцинковка).
¶Белизна в медицине
В медицинской диагностике белизна используется как признак патологий:
- Бледность (белёсость) кожи — признак анемии, шока, нарушений кровообращения.
- Белые кровяные тельца (лейкоциты) — названы по белому цвету в отличие от красных эритроцитов.
- Белёсые налёты на миндалинах при ангине, на языке при кандидозе.
¶Белизна в культуре и символике
В большинстве культур белый цвет и белизна ассоциируются с чистотой, невинностью, светом и началом. В православной традиции белый — цвет Пасхи и Преображения; в восточных культурах (Китай, Япония) белый связан с трауром. В русском языке выражения «белизна души», «белизна снегов» переносят физическое свойство в этическую и эстетическую плоскость.
¶Интересные факты
- Самый белый материал, созданный учёными, — покрытие на основе углеродных нанотрубок, отражающее до 99,8 % видимого света (разработано в Пурдюнском университете, 2014).
- Снег не является идеально белым: он поглощает около 10 % света, что важно для климатологии — таяние снега снижает альбедо и усиливает потепление.
- Слово «белизна» происходит от праславянского *bělъ («белый»), родственного немецкому «bleich» (бледный).
¶Источники
- Физическая энциклопедия. — М.: Большая российская энциклопедия.
- ГОСТ 9733.0–9733.5 — Методы контроля светостойкости текстильных материалов.
- Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
- Большая советская энциклопедия, статья «Белизна».