染料的结构与颜色
体,但有颜色的化合物(碘仿CHI3,黄色)。至今该理 论还有一些使用 。
(CH3)2N
H
N(CH3)2
C
孔雀绿隐色体(无色)
2019年9月18日
二、量子理论 1、光的量子理论 光是电磁波,具有波动性和微粒性(波粒两象性)。 光是由无数个具有不同能量的光量子组成的,光量子的
一、发色团和助色团理论 1、发色团 有色物质有颜色的原因是其分子结构中带有一些不饱和
基团。这些基团称为发色团。如:-N=N-、>C=C<、 -N=O、-NO2、>C=O等。 有机物质要有颜色,发色团必须连在足够长的共轭体系 上,或者有几个发色团连成共轭体系。
含有发色团的分子共轭体系称为发色体。
λ max
λ
2019年9月18日
吸 收 带 : 有 机 有 ε
色 物 质 对 光 的 吸 εmax
收有一宽的区域,
形成一个吸收峰,
称为吸收谱带,
简称吸收带。
λmax
λ
第一吸收带:波长最长的吸收带。
2019年9月18日
最大吸收波长:每一吸收 ε 带都有一个与最高摩尔吸 εmax
光度ε对应的波长,称为
浓
淡
2019年9月18λ日
Logε
3、颜色的鲜艳度: 在吸收光谱上,吸收峰既高又窄,说明物质分子对可见
光吸收的选择性很强,较完全地吸收了某一种波长的光, 而对其他光涉及不多,其补色显得非常明亮、纯正,鲜 艳度比较高。
logε
鲜艳
半高宽
h
不鲜艳
1/2h
λ
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§2 有机化合物的发色理论
2019年9月18日
605nm
700 nm
物体的颜色就是物
400nm 体吸收光的补色。
红紫
红
紫 435 nm
橙
595 nm
黄
蓝
480 nm
绿光蓝
580nm 黄光绿 绿 蓝光绿 490nm
560nm
500nm
颜色环
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二、吸收光谱 1、Lambert-Beer定律
D log I0 cl
方向位移的现象,又称深色效应。
向紫位移:物体的吸收光波长向短波方向位移的现象,
又称浅色效应。
向紫位移
向红位移
Logε
λ
2019年9月18日
2、颜色的浓淡 颜色的浓淡是对同一波长光的吸收强度而言的。 颜色的浓淡是在吸收光谱图中,该波长下吸收峰的高低,
ε值的大小。吸收强度或ε值越大,颜色越浓。 浓色效应:引起某一波带吸收强度(ε)增加的效应。 淡色效应:引起某一波带吸收强度(ε)减小的效应。
I
D:光密度;I0:入射光强度;I:透射光强度; c:溶液浓度;l:光程;ε:摩尔吸光度。
ε与有色物质的结构、光的λ有关。
2019年9月18日
2、吸收光谱
以ε和可见光的波长λ作图,得到的光谱图,称为吸收 光谱。横坐标:λ(nm);纵坐标:ε或logε。
从ε-λ图中可以 ε
得到一定结构物质 logε 与吸收光谱的关系。 可以代表某一化学 物质的结构特性。
中,刺激人的眼神经,而引起的一种生理现象。
红色光的波长最长:605~750nm;紫色光的波长最短: 400~435nm。
太阳光(白光):是由一个包含所有波长范围的混合光组 成的光。
2019年9月18日
2、物体的颜色 当太阳光或其他白光照射在物体上,可以看到几种情况: 无色透明——光线全部透过物体; 物体呈白色——光线全部被物体反射; 物体呈黑色——照射到物体上的光线全部被吸收; 物体呈灰色——各波段的光部分成比例地被物体吸收; 物体呈现一定的颜色——白光中的某一段或某几段光有
选择地被物体吸收。 结论:物体的颜色是物体对可见光中某一波长的光选择
性吸收的结果。
2019年9月18日
3、补色 两种不同颜色的光混合起来成为白光,这两种光的颜色
称为补色。 一种色的补色可以是单色光,也可以是除去这个颜色光
后白光剩余的颜色。 在颜色盘(环)上能很清楚地看到光谱色的补色就是它
的对角所表示的颜色。即物体的颜色实际上就是物体吸 收光的补色。
发色团与助色团
HOΒιβλιοθήκη NaO3SNN酸性橙Ⅱ (CI酸性橙7,15510)
偶氮结构母体为发色体; -SO3Na、-OH为助色团。
O
O
还原深蓝BO (CI还原蓝20,59800)
只有发色体,不含助色团
2019年9月18日
发色团助色团理论缺点:
不能完全解释有色物质的发色机理,有例外。有含有发 色体、发色团、助色团但没有颜色的化合物;有无发色
2019年9月18日
光
700 nm 400nm
颜
波 波 长
605nm
红紫
红
紫 435 nm
色 深 浅
顺
橙
序 595 nm
红 橙
黄
蓝
顺 序
绿光蓝 480 nm
绿
蓝绿
黄 绿
580nm
蓝
绿
490nm
紫
青
红
蓝
560nm
500nm
橙
紫
黄
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向红位移:由于某些原因引起物体吸收光的波长向长波
2019年9月18日
2、助色团 物体要有颜色,分子中除了发色团外,往往还要有一些
助色团。一些供电子基团,常含有未共用的电子对。如 -NH2,-OH,-NHR等。 助色团作用: 加强发色团的发色作用,产生深色效应,提高吸收强度。 提高染料的染色性能。 如:-SO3Na可增加染料水溶性。
2019年9月18日
λmax; 与λmax相对应的 ε为εmax。
λmax
λ
积分吸收强度:整个吸收带的吸收采用积分吸收强度 表示。
积分吸收强度 d 1/ 称为波数
2019年9月18日
K/S
16 14 12 10 8 6 4 2 0
400
450
500
550
600
波长
几种不同颜色染料的吸收光谱图
650
700
2019年9月18日
三、颜色的深浅、浓淡和鲜艳度 1、颜色的深浅 颜色的深浅是对吸收光波长而言的。λmax光的补色代表
了吸收带的基本颜色。 吸收光的波长越长,颜色越深;吸收光的波长越短,颜
色越浅。红光波长最长(750nm),其补色(蓝光绿)颜 色最深;紫光波长最短(400nm),其补色(黄色)最浅。
染料的结构与颜色
主要内容 1 光与色 2 有机化合物的发色理论 3 染料分子发色体系结构与颜色的关系 4 外界条件对吸收光谱的影响
2019年9月18日
§1 光与色
一、光与色的物理概念
1、光的颜色
光是一种电磁波,频率与波长的关系为υ=c/λ 光的颜色和光的波长是相互对应的。可见光的波长范围
在400~800nm。 人们感觉到的光的颜色是不同波长的可见光照射到人眼