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外界因素对染料颜色的影响

外界因素对染料颜色的影响

2018-02-02
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外界因素如溶剂、温度、染料浓度、染液中加入的电解质、照射光线等都会使染料在溶液中,或在染色织物上的状态发生变化,导致染料的颜色改变。

一、溶剂和介质的影响

染料溶液的吸收波长随着溶剂极性的大小变化而改变。当染料溶于极性溶剂中,染料的极性随着溶剂极性的增加而增加,从而使激发能降低,吸收波长向长波方向移动,染料溶液颜色加深。 很多溶剂还可以和染料生成氢键及溶剂化物,这都会改变染料溶液的颜色。染料在纤维上的颜色(除光学上的因素,如散射和不同纤维的折射外)会因纤维极性的不同而不同。一般说,在极性高的纤维上呈现的颜色较深,在极性较低的纤维上则较浅。例如,分散染料在醋酯纤维上得色要浅于聚酰胺纤维;阳离子染料在聚酯纤维上得色较聚丙烯腈纤维为浅。 溶液的pH值不同,会改变染料分子共轭体系中吸电子基或供电子基的性质,使染料颜色发生变化。例如,碱性品绿在碱性溶液中会从原来的绿色变成白色沉淀,加入酸后又回到原来的绿色。 偶氮染料中的氨基或羟基在染料分子中所处的位置不同,当溶液pH值发生变化时,则对染料的颜色也会发生不同的影响。这一性质可以用来作酸、碱指示剂。例如直接染料中的刚果红,溶于水中呈红色,遇酸变蓝色,遇碱又变成红色。

二、浓度对颜色的影响

当染料浓度很小时,染料在溶液中以单分子状态存在,但是,如果染料浓度增加,染料分子会聚集成二聚体或多聚体。聚集分子的π电子的激发能高于单分子,因而染料吸收光谱向短波方向移动,颜色变浅。例如,结晶紫单分子状态的λmax为583nm,它的二聚体λmax为540nm。染料在纤维上聚集的程度也会影响织物的颜色,用不溶性偶氮染料和还原染料染色的织物,经皂煮后色光发生变化就是这个道理。

三、温度对颜色的影响

温度的改变会影响染料的聚集倾向,进而促使染料的颜色发生变化。当温度升高时,染料的聚集程度下降,吸收波长向长波方向移动,具有深色效应。部分有机化合物及染料的颜色会随温度产生可逆的变化,这一现象称为热变色性。

四、光对颜色的影响

部分偶氮、硫靛、菁类染料在一般常温下以稳定的反式结构存在,在光线照射下,染料的反式结构会变成顺式结构,当光源离开后,顺式结构又回复为反式结构。反式和顺式结构的染料吸收光谱不同,显示出的颜色也不同,这种现象称为光致变色性。

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