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關鍵詞: 什么是染料,染料分類的方法有哪些

什么是染料?染料分類的方法有哪些?

作者: admin    日期: 2024-11-27    點擊量:     文字大?。?nbsp;     
什么是染料?
染料是用于添加顏色或改變某物顏色的天然或合成物質,染料是為我們日常使用的商品著色的著色材料,染料無處不在,從兒童塑料玩具到您穿的織物,從食物到木材,幾乎沒有任何行業不將染料用于商業用途。

染料是一種有色物質,它對所施涂的基材具有親和力,它是一種離子化和芳香族有機化合物。染料通常以水溶液形式使用,可能需要媒染劑來提高染料在纖維上的牢度。染料適用于多種基材,例如紡織品、皮革、塑料、紙張、食品等,我們適用于其他化學品的規則同樣適用于染料,它們也完全或至少部分溶解在其中,例如某些種類的染料可能有毒、致癌或致突變,并且可能對健康有害。

染料的演變
早在公元前2600年,中國就發現了使用染料的最早文字記錄,染料的制備和應用是人類最古老的活動形式之一,這些證據是在出土古代織物的考古遺址中發現的,在圣經和其他古典古代著作中也提到過它。
 
染料歷史上真正的突破發生在1856年,當時一位正在家里的臨時實驗室進行實驗的少年發現了某種發現,該發現充當了現代化學工業的跳板。
 
18歲的學生威廉·珀金 (William Perkin) 正在研究天然產物的化學合成,在一個典型的意外事件中,年輕的威廉·珀金 (William Perkin) 在嘗試合成奎寧時偶然發現了他現在著名的“苯胺紫紅色”染料,奎寧是治療瘧疾的唯一方法。Perkin將他的顏色命名為Mauveine,取自由天然染料制成的非固色的法語名稱。所以“紫紅色”(一種基本染料)是第一種合成染料,淡紫色是煤焦油的衍生物,這是第一種大規模生產的染料,可以在市場上買到,并且誕生了在工廠生產顏色的想法,這確實是一場革命。
 
是什么讓染料有顏色?
染料基本上是電離和芳香化合物,它們中存在發色團,它們的結構有芳基環,芳基環具有離域電子系統,據說這些結構負責根據電子云的能量吸收具有不同波長的電磁輻射。
 
發色團使染料吸收輻射的能力非常強。發色團通過使染料的離域電子云的能量變化而起作用。這種變化總是導致化合物吸收可見顏色范圍內的輻射,而不是顏色范圍外的輻射。人類的眼睛檢測到這種吸收,并對顏色作出反應。
 
電子可能會導致顏色損失,它們的去除可能會導致其余電子恢復到局部軌道,一個很好的例子是希夫試劑,當亞硫酸與副玫瑰苯胺反應時,會發生一個磺酸基團將其自身連接到化合物的中心碳原子上,這阻礙了喹啉環的共軛雙鍵系統,并導致電子變得局部化,因此環不再是發色團,染料變成無色。
 
總而言之,發色團是具有離域電子的原子構型,通常它們表示為碳、氮、氧和硫。它們可以具有交替的單鍵和雙鍵。
 
染料的顏色如何改變?
染料的顏色由改性劑改變。甲基或乙基的顏色調節劑負責染料的任何變化;它們改變了離域電子的能量。通過添加特定的改性劑可以逐步改變顏色。例如:甲基紫系列。
 
下圖說明了添加改性劑后染料的顏色會發生什么變化。

染色步驟A:當沒有添加甲基時,原染料副玫瑰苯胺的顏色為紅色。
沒有添加甲基
 
步驟B:隨著四個甲基的加入,得到紅紫色染料甲基紫。
四個甲基
 
步驟 C:隨著更多基團的加入,得到紫藍色染料結晶紫,它有六個這樣的團體。
加入更多基團
 
步驟D:進一步添加第七個甲基,得到的染料稱為甲基綠。
加入七個甲基
 
是什么賦予了染料溶解度和凝聚力?
助色團是唯一負責為染料提供溶解性和粘合性的物質,助色團是附著在發色團上的一組原子,它改變了發色團吸收光的能力,實例包括羥基(-OH)、氨基(-NH 2 )和醛基(-CHO)。
 
色原分子中存在助色團對于制造染料是必不可少的。但是,如果助色團存在于發色團的元位置,它不會影響顏色。
 
助色團具有增強顏色的能力。它是一組附著在非電離化合物上但具有電離能力的原子。助色團有兩種類型,帶正電或帶負電。
 
染料分類的方法有哪些?
染料可以按多種方式分類,每一類都有非常獨特的化學、結構和特定的結合方式。一些染料可以與基材發生化學反應,在反應過程中形成強鍵,而另一些染料可以通過物理力保持。下面給出了一些突出的分類方法:
●天然/合成
●有機/無機
●按區域和應用方法
●化學分類 - 基于其各自發色團的性質。
●根據電子激發的性質(即能量轉移著色劑、吸收著??色劑和熒光著色劑)。
●根據染色方法
   ○陰離子(用于蛋白質纖維)
   ○直接(纖維素)
   ○分散(聚酰胺纖維)

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