ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткие сведения по теории цветности из "Материаловедение химикатов, красителей и моющих средств" Теория цветности органических соединений рассматривает связь между строением молекулы вещества и его цветом. Она возникла около ста лет назад почти одновременно с появлением первых синтетических красителей. [c.257] Исторический очерк. В 1868 г. Гребе и Либерман впервые заметили, что окрашенные органические вещества обесцвечиваются при гидрировании (присоединении водорода). На основании этого они пришли к выводу, что цвет является следствием ненасыщенности молекул. [c.257] В 1876 г. О. Витт выдвинул хромофорно-ауксохромную теорию, которая была первой попыткой связать явление цветности со строением молекул. [c.257] По этой теории все окрашенные органические вещества содержат хромофорные группы, вызывающие появление цвета. [c.257] Хиноидная теория позволила наиболее строго классифицировать красящие вещества и дать рациональное объяснение многочисленным наблюдениям в области химии красителей. [c.258] Ограниченность хиноидной теории заключается в том, что она не объясняет причин возникновения цвета у многих красителей, которые не могут быть представлены в хиноидной форме. [c.258] Основные положения современной теории цветности. Ощущение цвета возникает при воздействии на окончания зрительных нервов электромагнитных излучений с длинами волн 400— 760 нм . Электромагнитные излучения этого интервала составляют видимую часть спектра, излучения с длиной волны более 760 нм называют инфракрасными, а с длиной волны менее 400 нм — ультрафиолетовыми. [c.258] Если пропустить солнечный луч через стеклянную трехгранную призму, то он разлагается на ряд цветных лучей. Разложение (дисперсия) белого света объясняется тем, что лучи различных цветов, составляющие белый свет, при прохождении через призму отклоняются под различными углами при выходе из призмы получается расходящийся пучок цветных лучей, который при проектировании на экран образует чередующиеся окрашенные полосы, составляющие солнечный спектр. [c.259] Основные цвета солнечного спектра располагаются в следующем порядке красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Совместное действие лучей этих цветов вызывает ощущение белого света. [c.259] Тело кажется белым, если оно полностью отражает все лучи видимой части спектра, черным —когда полностью их поглощает. Если же тело избирательно поглощает некоторые лучи видимой части спектра, то оно кажется окрашенным. [c.259] Тело при этом принимает цвет непоглощенных (отраженных) лучей, которые и воспринимаются глазом. Поглощенные и непоглощенные лучи являются поэтому дополнительными. Вещество окрашено в цвет, дополнительный к тому, который поглощается. [c.259] Краситель, поглощающий красные лучи, обладает зеленым цветом, поглощение желтых лучей дает ощущение синего цвета. В учении о цветности изменение цвета от желтого через красный и синий к зеленому называется углублением цвета (или бато-хромным эффектом). Обратный переход называется повышением цвета (или гипсохромным эффектом). [c.259] В табл. 8 приведены длины волн видимого света, соответствующие цвета спектра и цвета, дополнительные к ним. [c.259] Длина волны, при которой имеет место наибольшее поглощение, обозначается Ямакс и характеризует цвет. На рис. 8 Ямакс — 500 нм. Из этого следует, что вещество наиболее интенсивно поглощает свет в сине-зелеаой части спектра и окрашено в красный цвет( дополнительный к сине-зеленому). Максимум на оси ординат (емакс) характеризует интенсивность окраски. [c.260] Таким образом, чем больше длина волны светового потока, тем меньше энергия кванта. [c.261] Поэтому по мере перехода от фиолетового к красному цвету спектра энергия кванта уменьшается, а длина волн светового потока увеличивается. [c.261] Различные вещества способны поглощать лишь фотоны со строго определенной энергией и их окрашивание в соответ-ствующ,ий цвет будет зависеть от энергии фотонов, поглощаемых данным веществом из светового потока белого света. [c.261] При действии света на молекулу красителя кванты лучистой энергии поглощаются электронами, которые при этом переходят на более высокие энергетические уровни. Энергия, необходимая для такого перехода, называется энергией возбуждения. Энергия возбуждения, соответствующая поглощению света в начальной части видимого спектра (400 нм), равна 298 кдж/моль, в конце видимого спектра (760 нм)—около 147 кдж/моль. [c.261] Следовательно, величина энергии возбуждения электронов молекул веществ, поглощающих свет в видимой части спектра (и, значит, окрашенных) должна находиться в пределах от 147 до 298 кдж/моль. С уменьшением энергии возбуждения максимум поглощения (Хмакс ) смещается в длинноволновую часть спектра. При эгом окраска изменяется от желтой к оранжевой, красной и т. д. Таким образом, цвет вещества зависит от величины энергии возбуждения. Уменьшение энергии возбуждения (соответствующее углублению окраски) связано с увеличением подвижности электронов. [c.261] В органических соединениях различают два типа химической связи а-связь, осуществляемую а-электронами и я-связь, в образовании которой принимают участие я-электроны. [c.261] Вернуться к основной статье