文档介绍：肃第3章染料颜色和结构(ColorandConstitutionofDyes)蒇薇本章分4个小节进行介绍:芃§§***§§,要掌握以下内容:羇1、侧重掌握染料发色的价键理论,即共振理论。它可以定性地解释发色团与助色团在染料结构中与颜色的关系,即描述它们是如何产生深色效应、浓色效应、浅色效应、淡色效应的,以及这些效应和最大吸收浓长λmax和最大摩尔吸光系数εmax之间的关系。蒆2、了解染料发色的分子轨道理论。它试图定量描述染料发色机制,由于染料发色本质的复杂性和多元性,尚难以通过理论计算求出染料的λmax,但是它对进一步解释结构与颜色的关系提供了强大的理论基础。螄3、掌握染料颜色与介质性质的关系。一般来说,当激化态染料分子为极性共振结构时,极性溶剂将产生深色效应;当基态染料分子显极性结构时,非极性溶剂将产生深色效应。上述结论,反之亦然。莁4、尝试由染料结构与颜色的关系解释一些官能团,如吸电子基团、供电子基团、隔离基团在染料结构设计中的运用,判断染料结构与其颜色的关系,比较不同结构的染料其颜色的深浅和浓淡取向等。蚈5、物质的吸收特性和吸光曲线,由染料的吸光曲线分析染料。薇§、概念述语螀光——可产生色感的电磁波****惯上称产生色感的电磁波谓之可见“光”,如红光、紫光等,不可见的电磁波谓之辐射“线”,如红外线IR、紫外线UV等。蒈色——视觉对可见光的感受。物质对光的选择吸收便显现了物质的颜色。芄发色团——结构中能吸收可见光波的吸电子基团。它以提升染料的λmax为主导。芅助色团——接在π共轭体系上的供电子基团。它以提升染料的εmax为主导。腿全色——连续光谱依自然比例混合后的颜色。可见光波全波段(380-780nm)的光按自然比例混合后可以得到白色(指人类视野),反过来,白色光通过色散可以得到一段连续光谱(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)。膈莆500nm莃490nm袃560nm罿580nm蒇595nm蒁605nm节700nm虿480nm芄435nm袄400nm螂红紫莀紫芆羂红膁绿膀青莇橙莅黄绿薀蓝绿袀蓝膅黄补色——可见光波被选择吸收后所剩余的光波。也可以理解为剩色和残色,吸收的光波和剩余的光波互为补色。蒃补***——P51,T3-1,一种人为的将补色羀关系列成对角线关系的色谱图。莇——通常,人们利用染料的稀溶液,膆如50mg∕L,对于分子量为500的染料,薁其摩尔浓度为1×10-4mol∕L,来研究染料葿的吸光特性。***二、吸收定律芇吸收定律(Lambert-Beer定律)羄膃I0袇入射光肅Iλ肂透射光薂薈肆C=50mg/L蒅l羁莈***薃莁在稀溶液中,若不计溶质分子之间的和溶质与溶剂分子之间的相互作用,透射光强Iλ与入射光强I0之间成自然对数关系,这是Lambert和Beer通过大量实验和理论归纳与计算而得出的研究结果。即:聿Iλ=I0℮-k’cl………………………………………………………………(1)羅式中:Iλ——透射光强;I0——入射光强;k’——线性常数;羅c——溶液浓度mg∕L;l——光程长cm。袀将(1)式化成常用对数形式,则:Iλ∕I0=10-k’cl∕,人们定义:透光率T=Iλ∕I0,吸光系数k=k’/,则:肆T=10-kcl——→-lgT=kcl——→lgT-1=kcl…………………(2)肄再定义:吸光度A=lgT-1,则:艿A=kcl………………………………………………………………(3)蕿(3)式中浓度c是以mg∕L计量的,若以摩尔浓度mol∕L来计量之,则:肈A=εcl——→ε=A∕cl……………………………………(4)膂在(4)式中,ε称为摩尔吸光系数。实际研究中,通过对透射光强的测定,由(3)和(4)两个式子可以分别作出染料的吸光度曲线(A-λ曲线)和摩尔吸光曲线(ε-ṽ曲线),它们被称为染料的吸收光谱曲线。羃三、吸收光谱曲线莀染料之所以显现出颜色,是因为它对可见光波是选择吸收的缘故。其所显现出的颜色,是通过染料吸收后的补色。在可见光的不同波段,染料会有不同的吸收强度。由上述(3)(4)两式,在可见光区,于380-780nm范围内分别测定其吸光度A,同时可算出其对应的摩尔吸光度ε,以波长λ或波数ṽ为横坐标,吸光度A或摩尔吸光系数ε为纵坐标分别作图,即得到该染料的吸收光谱曲线。可以对该染料的吸收光谱特性进行分析。袅下面以大家熟悉的活性红X-3B为例,作出其吸收光谱曲线:薄莂εmax=×103肀Δṽ=2×103羆15蚃25袁活性红X-3B的摩尔吸光曲线薆(c=1×10-4mol∕L)(×103).