[工学]第二章 染料的颜色与结构.ppt

第二章染料的颜色与结构
§1 颜色基本概念
一、颜色与光
电磁波光谱:
可见光谱范围很少
1pm 1nm 1um 1mm 1m 1km 1Mm 1Gm
Wavelength
Kosmic
radiation
radiation
Gamma
X-Rays
Ultraviolet
radiation
visible
radiation
Infrared
radiation
Radar, TV
Radio
Audio
Frequencies
Energy
distribution
380nm
730nm
光的波长和颜色(色环图)
二、光的选择性吸收和补色
当日光照射到物体上时,
若光线全部透过物体,则该物体为无色;
若光线全部被物体反射,则该物体为白色;
若光线全部被物体吸收,则该物体为黑色;
若各波段的光仅部分而且按比例被物体吸收,则物体为灰色;
若物体选择性地吸收某一部分的光,则物体显出彩色。
物体对光没有选择性吸收时,物体的颜色为非彩色。故黑、白、灰色为非彩色,又称为中性色。
颜色是彩色和非彩色的总称。
补色:
在可见光范围内,若两种不同颜色的光混合在一起成为白光,则这两种颜色互为补色。在色环图中,对角的颜色互为补色。
波长范围
(nm)
760~647
647~585
585~565
565~492
492~455
455~424
424~400
光谱色
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
补色
蓝绿
青
蓝
紫红
橙
黄
黄绿
染料的颜色是被吸收光颜色的补色。
荧光现象:有些物质在吸收紫外光后,可将光线放射出来,所放射出来的光线的波长较长,处在可见光范围内,呈现闪亮的光,称为荧光现象。
当光源移去后,荧光现象消失。
能呈现荧光的物质称为荧光物质。
利用荧光现象,可制备荧光增白剂、荧光染料等。
三、光的吸收
在稀溶液状态中,溶液对光的吸收符合朗伯—比尔(Lambert-Beer)定律:
A = lg I0/I = cd
A: 吸光度,也称为光密度
I0 :入射光强度
I:透射光强度
:溶液吸光度或摩尔吸光系数
c :溶液浓度
d :液层厚度
lg~ 曲线
染料的颜色用最大吸收波长max表示。
深色效应:染料最大吸收波长移向长波的一端,称为向红位移(bathochromic shift) ,其颜色变深,故又称深色效应。反之,称为向紫位移或浅色效应。
浓色效应:染料对某一波长的光吸收强度增加,则称浓色效应(hyperchromic effect)。反之,称为淡色效应。
最高吸收峰越窄、越高,表示染料颜色越纯、越浓艳。
在染料化学中,黄橙红称为浅色,绿青蓝称为深色,即染料的max越大,颜色越深。
§2. 发色理论
一、Witt发色理论(发色团和助色团论)
,才能显出颜色,这些基团称为发色团,如:
—CH=CH—、
—N = O、
—N = N—、
等
、
、
、
只有当这些发色团连在足够长的共轭体系中或同时有多个发色团连在一起时,才能显出颜色。
含有发色团的分子称为发色体。

助色团:对发色体系起深色效应,并增加染料染着性的基团。如:
(1)—OH、—NH2、—NHR、—NR2、— OR、—Cl、—Br等,起深色效应。
(2)—SO3Na、—COONa等,对颜色无显著影响,使染料可溶,提高染料对某些纤维的染着性。