ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Что такое краситель из "Палитра химии" Этот термин был введен в начале нашего века. Красителями называют интенсивно окрашенные органические вещества, способные растворяться и придавать окраску различным материалам. Красители применяются для окраски волокнистых материалов (хлопка, шерсти, шелка, льна, химических волокон), кол и, резины, пластических масс, мыла, в производстве лакокрасочных материалов, фотоматериалов, чернил и т. д. Краситель может быть индивидуальным химическим соединением или смесью нескольких ярко окрашенных соединений. Непременным свойством красителя является его способность малым количеством окрашивать большие количества материала. Растворы красителя, даже пазбавлен-ные, всегда интересно окрашены. Одной-двумя каплями чернил, например, можно заметно окрасить целое ведро воды. [c.26] Краска никогда не является индивидуальным веществом. Краской называется смесь органического или минерального окрашенного вещества с различными связующими, такими, как олифа, лаки, различные клеи. Из таких смесей широко известны масляные краски, эмалевые, цветные лаки, употребляемые для покрытия металла, дерева, бумаги. Сюда же относятся художественные краски, а также краски для печатания на бумаге или ткани. [c.26] Изготовлением лаков и красок на основе органических и минеральных пигментов занимается лакокрасочная промышленность. Минеральные пигменты иногда даются человеку природой в виде их месторождений, а если и изготовляются на заводах, то обычно по давно известным образцам. Продукты анилинокрасочной промышленности — органические синтетические красители и пигменты— лишь на начальной стадии развития этой про-vIышлeннo ти копировали природные образцы. В наше время они проектируются химиками и синтезируются по чертежам так же, как проектируются и строятся новые здания или машины. [c.27] Первейшее требование, предъявляемое всякому красителю, заключается. в том, чтобы он имел определенный цвет, и тут возникает интересный вопрос. [c.27] Этот вопрос можно было бы отнести вообще к любому окрашенному предмету, но тут нужно учесть, что окраска предмета, будь то красная роза, зеленая трава или пестрое крыло бабочки, определяется наличием какого-то красящего вещества. [c.27] Существует поговорка ночью все кошки серы. Она основана на том факте, что в темноте окраска предмета никак не проявляется окраска существует только тогда, когда предмет освещен, и она изменяется в зависимости ог окраски падающего света. Все знают, что ткань или платье могут выглядеть по-разному при естественном солнечном свете, освещении электрическими лампочками накаливания или так называемыми лампами дневного света. Давайте условимся рассматривать окраску предмета при обычном, почти белом (чуть-чуть с желтинкой) солнечном свете. [c.27] Давайте вспомним немного физику, которая дает нам возможность количественно, определенным числом охарактеризовать каждый цвет и ответить иа поставленный в заголовке вопрос. [c.28] Фиолетовый. Синий. . . Голубой. . . Зеленый. . Желто-зеленый Желтый. . . Оранжевый. Красный. . [c.29] Видимая человеческим глазом часть спектра охватывает длины волн примерно от 400 до 800 ммк. Лучи с длиной волны 60—400 ммк, т. е. короче, чем у фиолетовых, называются ультрафиолетовыми, а имеющие длину волны от 800 до 3000 ммк, т. е. больше, чем у красных,— инфракрасными. При дальнейшем уменьшении длины волны мы попадаем в область рентгеновых лучей, а при дальнейшем увеличении — в область радиоволн. [c.29] Если белый свет, падая на тело, полностью ям отражается и рассеивается, т. е. возвращается обратно, мы это тело видим белым. Наоборот, если все лучи видимой части спектра поглощаются телом, мы видим это тело черным. И, наконец, если тело поглощает какую-либо часть лучей видимого спектра, а остальные лучи отражает и рассеивает, мы видим такое тело окрашенным, причем цвет его — это цвет тех лучей, которые тело отражает. Например, тело поглощает все лучи, кроме красных следовательно, красные лучи будут отражены и мы. увидим это тело красным. В обратном случае, когда тело поглотило только красную часть спектра, все остальные лучи, вместе отразившись от тела, создадут впечатление сине-зеленого цвета. [c.29] Цвет тела связан, таким образом, со способностью этого тела поглощать из всей видимой части спектра только некоторые лучи с определенными длинами волн. Удобнее всего наблюдать поглощение света, именно пропуская его через окрашенные прозрачные тела. [c.30] Если длина волны поглощаемого света увеличивается, Т0 видимая окраска тела переходит от желтой к оранжевой, красной и так далее до зеленой. Такой переход (на рисунке сверху вниз) носит название углубления цвета. Обратный переход (снизу вверх) называют повышением цвета красителя. [c.31] что тела, поглощающие только инфракрасные или ультрафиолетовые лучи, не затрагивая видимой области спектра, будут бесцветными. [c.31] Таким образом, мы дали ответ на поставленный вопрос, но при этом ограничились чисто физической стороной явления. Где же здесь химия Химия начнет появляться тогда, когда мы захотим выяснить причины, по которым тело поглощает спет с определенной длиной волны. [c.31] Чтобы рассмотреть взаимодействие между падающим светом и молекулой красителя, обратимся прежде всего к строению того и другого. [c.32] Световой луч является потоком энергии. Эта энергия не распределена в пространстве непрерывно, а существует в виде отдельных порций — фотонов. У лучей с различной длиной волны энергия фотона различна, она обратно пропорциональна длине волны, иначе говоря прямо пропорциональна частоте излучения. Если обратиться к солнечному спектру, то очевидно, что наибольшей энергией обладают фотоны ультрафиолетовых лучей. [c.32] Энергию фотонов выражают в электронвольтах (эв) или в килокалориях на моль ккал моль) последняя величина представляет собой суммарную энергию 6,02 10 3 фотонов. Значения энергии фотонов, соответствующих различной длине волны светового луча, или, что то же самое, различным цветам спектра, приведены в табл. 1. [c.33] Молекула включает в себя ядра атомов и электроны. Разные электроны обладаюг различным запасом энергии, или, как говорят, расположены на различных энергетических уровнях. Эти уровни различаются между собой строго определенными количествами энергии. Если какому-либо из электронов сообщить дополнительную энергию, он может подняться на -более высокий энергетический уровень, но это произойдет только в том случае, если приданное электрону количество энергии в точности соответствует разности энергии между тем энергетическим уровнем, на котором он находился, и одним из более высоких уровней. Когда это условие не соблюдается, переход электрона на более высокий уровень не может произойти. Подобно этому воробей, сидящий на проводе, может, употребив определенное количество энергии, вспорхнуть на расположенный выше провод, но если употребленное количество энергии будет больше или меньше необходимого для этого перелета, то воробей или не долетит до верхнего провода, или окажется выше него. Сесть воробью будет некуда, и задержаться иа достигнутом уровне он не сможет. Существенная разница между электроном и воробьем заключается здесь в том, что воробей может подняться выше верхнего провода и потом опуститься на него, электрон же такой возможности не имеет я должен точно выходить на возможный для него энергетический уровень. [c.33] Таким образом, молекулы красителя способны поглощать фотоны только с определенной величиной энергии, иными словами, поглощать свет с определенной длиной волны. Лучи с другими длинами волн будут прозрачными телами пропускаться, а непрозрачными — отражаться и рассеиваться, определяя собой цвет вещества. [c.34] Вернуться к основной статье