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什么是染料？染料分類(lèi)的方法有哪些？

作者： admin 日期： 2024-11-27 點(diǎn)擊量：文字大小：大中小

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(zhì)，染料是為我們?nèi)粘Ｊ褂玫纳唐分闹牧?，染料無(wú)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(méi)有任何行業(yè)不將染料用于商業(yè)用途。

染料是一種有色物質(zhì)，它對(duì)所施涂的基材具有親和力，它是一種離子化和芳香族有機(jī)化合物。染料通常以水溶液形式使用，可能需要媒染劑來(lái)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(xué)品的規(guī)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(lèi)的染料可能有毒、致癌或致突變，并且可能對(duì)健康有害。

染料的演變

早在公元前2600年，中國(guó)就發(fā)現(xiàn)了使用染料的最早文字記錄，染料的制備和應(yīng)用是人類(lèi)最古老的活動(dòng)形式之一，這些證據(jù)是在出土古代織物的考古遺址中發(fā)現(xiàn)的，在圣經(jīng)和其他古典古代著作中也提到過(guò)它。

染料歷史上真正的突破發(fā)生在1856年，當(dāng)時(shí)一位正在家里的臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的少年發(fā)現(xiàn)了某種發(fā)現(xiàn)，該發(fā)現(xiàn)充當(dāng)了現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的跳板。

18歲的學(xué)生威廉·珀金 (William Perkin) 正在研究天然產(chǎn)物的化學(xué)合成，在一個(gè)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(shí)偶然發(fā)現(xiàn)了他現(xiàn)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(yǔ)名稱(chēng)。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(guī)模生產(chǎn)的染料，可以在市場(chǎng)上買(mǎi)到，并且誕生了在工廠(chǎng)生產(chǎn)顏色的想法，這確實(shí)是一場(chǎng)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(fā)色團(tuán)，它們的結(jié)構(gòu)有芳基環(huán)，芳基環(huán)具有離域電子系統(tǒng)，據(jù)說(shuō)這些結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)根據(jù)電子云的能量吸收具有不同波長(zhǎng)的電磁輻射。

發(fā)色團(tuán)使染料吸收輻射的能力非常強(qiáng)。發(fā)色團(tuán)通過(guò)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(dǎo)致化合物吸收可見(jiàn)顏色范圍內(nèi)的輻射，而不是顏色范圍外的輻射。人類(lèi)的眼睛檢測(cè)到這種吸收，并對(duì)顏色作出反應(yīng)。

電子可能會(huì)導(dǎo)致顏色損失，它們的去除可能會(huì)導(dǎo)致其余電子恢復(fù)到局部軌道，一個(gè)很好的例子是希夫試劑，當(dāng)亞硫酸與副玫瑰苯胺反應(yīng)時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)磺酸基團(tuán)將其自身連接到化合物的中心碳原子上，這阻礙了喹啉環(huán)的共軛雙鍵系統(tǒng)，并導(dǎo)致電子變得局部化，因此環(huán)不再是發(fā)色團(tuán)，染料變成無(wú)色。

總而言之，發(fā)色團(tuán)是具有離域電子的原子構(gòu)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(diào)節(jié)劑負(fù)責(zé)染料的任何變化；它們改變了離域電子的能量。通過(guò)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(shuō)明了添加改性劑后染料的顏色會(huì)發(fā)生什么變化。

染色步驟A：當(dāng)沒(méi)有添加甲基時(shí)，原染料副玫瑰苯胺的顏色為紅色。

步驟B：隨著四個(gè)甲基的加入，得到紅紫色染料甲基紫。

步驟 C：隨著更多基團(tuán)的加入，得到紫藍(lán)色染料結(jié)晶紫，它有六個(gè)這樣的團(tuán)體。

步驟D：進(jìn)一步添加第七個(gè)甲基，得到的染料稱(chēng)為甲基綠。

是什么賦予了染料溶解度和凝聚力？

助色團(tuán)是唯一負(fù)責(zé)為染料提供溶解性和粘合性的物質(zhì)，助色團(tuán)是附著在發(fā)色團(tuán)上的一組原子，它改變了發(fā)色團(tuán)吸收光的能力，實(shí)例包括羥基(-OH)、氨基(-NH 2 )和醛基(-CHO)。

色原分子中存在助色團(tuán)對(duì)于制造染料是必不可少的。但是，如果助色團(tuán)存在于發(fā)色團(tuán)的元位置，它不會(huì)影響顏色。

助色團(tuán)具有增強(qiáng)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(tuán)有兩種類(lèi)型，帶正電或帶負(fù)電。

染料分類(lèi)的方法有哪些？

染料可以按多種方式分類(lèi)，每一類(lèi)都有非常獨(dú)特的化學(xué)、結(jié)構(gòu)和特定的結(jié)合方式。一些染料可以與基材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中形成強(qiáng)鍵，而另一些染料可以通過(guò)物理力保持。下面給出了一些突出的分類(lèi)方法：
●天然/合成

●有機(jī)/無(wú)機(jī)

●按區(qū)域和應(yīng)用方法

●化學(xué)分類(lèi) - 基于其各自發(fā)色團(tuán)的性質(zhì)。

●根據(jù)電子激發(fā)的性質(zhì)（即能量轉(zhuǎn)移著色劑、吸收著??色劑和熒光著色劑）。

●根據(jù)染色方法
○陰離子（用于蛋白質(zhì)纖維）

○直接（纖維素）

○分散（聚酰胺纖維）

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