Красители механизм выцветания

Тем не менее наши знания в области фотохимии красителей значительно возросли благодаря изучению их фотохимических превращений в растворе. Например, были получены важные данные о механизме выцветания окрашенных тканей, а также выявлена связь между строением красителей и их активностью в процессах фотодеструкции субстратов. [c.387]

Согласно исследованиям Вебера [47], некоторые восстанавливающие агенты (гидрохинон, пирогаллол, фенол, цианид, иодид) тормозят также и восстановительное выцветание многих красителей. Механизм этого парадоксального явления пока неясен. [c.511]

Зависимость механизма выцветания от строения красителя [c.447]

Лаборатория красителей Направление научных исследований механизм выцветания красителей [c.271]

Часто реакции, следующие за первичным фотохимическим актом, носят сложный характер, и квантовый выход фотохимической реакции может варьировать от миллиона (взрыв смеси водорода и хлора) до малой доли единицы (выцветание светостойких красителей). Задача фотохимика — понять как первичный процесс, так и последующие реакции. Подобная же задача возникает и при изучении механизма фотолюминесценции, но обычно она проще, поскольку испускание в общем случае происходит в двух из всех процессов, следующих за первичным актом поглощения света, а квантовая эффективность фотолюминесценции никогда не превыщает единицы. [c.15]

Прежде всего, увеличения светопрочности можно достигнуть путем изменения физического состояния красителей или волокон. Например, в соответствии с работой [525] немаловажную роль играет сведение доли частиц малого размера до минимума, так как именно эти частицы в первую, очередь подвергаются выцветанию, а скорость процесса определяется скоростью разложения красителя на первых стадиях. Кроме этого, замедлить выцветание можно с помощью образования агрегатов красителя. Для этого следует применять красители с низкой растворимостью в воде, волокна с достаточной и равномерной пористостью избегать веществ, являющихся донорами водорода, или катионоактивных соединений. Можно также использовать последующие обработки, например пропаривание и т. д. [526]. В связи с обсужденной выше зависимостью механизма выцветания от природы волокна, повышения светопрочности можно достигнуть путем введения следов окислителей в белковые волокна или восстановителей (например, формальдегида) в волокна небелкового происхождения. Высокую прочность имеют пигменты, особенно дающие светлые тона. Для увеличения светопрочности может быть использован фотохромный эффект (см. стр. 393) [527]. Более того, светопрочность заметно повышается при включении, красителей в полярную среду, например в бромистый калий, или в случае применения кислотных красителей для крашения анодированного алюминия [481]. Подобные результаты получены при осаждении некоторых основных красителей в виде комплексов с гетерополикислотами [528]. [c.448]

Механизм выцветания красителей [c.310]

Чтобы определить содержание красителя в волокне, пользуясь проходящим светом, краситель нужно перевести в подходящий растворитель, либо путем экстракции из волокна, либо полностью растворяя волокно и краситель. Широко используются оба эти метода, поскольку у обоих есть преимущества и недостатки. Выбор зависит от волокна, красителя и доступности соответствующих растворителей. Аналитические методы находят применение при оценке прочности красителей, исследовании механизмов миграции, выцветания и т. п. Например, при кинетическом исследовании светопрочности красителя его содержание в волокне измеряют в зависимости от времени экспозиции [2]. Поскольку молекулы красителя вблизи поверхности волокна выцветают раньше, чем молекулы внутри волокна, и возможны эффекты агрегации, количественно оценить долю разрушенного красителя на глаз или по спектрам отражения невозможно. По тем же причинам оценивать выцветание красителя в прозрачных пленках по проходящему свету неправильно содержание красителя следует определять либо экстрагируя краситель с волокна или пленки, либо полностью растворяя окрашенную пленку. [c.509]

Если учесть различие и многообразие типов химических соединений, к которым относятся синтетические красители, то становится ясным, что процесс выцветания всех красителей не может иметь простого однотипного механизма. Даже в случае простых органических молекул могут протекать различные фотохимические реакции. Выцветание красителей может явиться результатом трех фотохимических реакций окисления, восстановления и разложения (фотолиза). Кроме того, следует учитывать и фотосенсибилизацию (см. ниже). [c.1388]

Фотохимия органических веществ, т. е. исследование химических реакций, протекающих под действием света, является вполне самостоятельной областью химии (или, точнее говоря, физической химии), которая представляет большой интерес как для ряда важных в практическом отношении химических процессов, так и для теоретической химии [1 — П]. Действие света на органические вещества может приводить как к положительным, так и отрицательным эффектам. Так, под действием света могут осуществляться такие химические реакции, которые в темповых условиях либо вообще не протекают, либо идут весьма медленно. К числу таких полезных фотохимических процессов относятся биологический фотосинтез, реакции фото-изомеризации и фото-галоидирования, промышленные фотосинтетические процессы и некоторые другие. С другой стороны, действие света иногда приводит к частичному или полному разрушению органических материалов или к потере ими некоторых ценных свойств. Фотодеструкция полимеров и фотоокисление (выцветание) красителей как раз относятся к процессам такого рода. Перечисленные примеры позволяют понять то большое внимание, которое уделяют химики исследованию фотохимических процессов с целью выяснения их механизма и создания научно обоснованных путей управления ими. [c.210]

Кроме указанных исследований, необходимо упомянуть работы Хилсона и Райдила [298], которые изучали эффект Беккереля. Полученные данные свидетельствуют как о процессах окисления, так и восстановления азокрасителей. Точный механизм выцветания азокрасителей еще не установлен. Это можно видеть из исследований, посвященных процессам изменения цвета азосоединений под действием УФ-излучения [378]. Интересно также выявить зависимость скорости реакции от структурных факторов, что позволило бы повысить светопрочность красителей, применяемых, например, в фотографии [379]. [c.424]

Эта зависимость позволяет обсудить механизм выцветания трифенилметановых красителей, предложенный Паттерсоном и Пил-лингом [481], и влияние строения красителя на квантовый выход 0 Eph- В соответствии с этим механизмом эффективность захвата электронов и дырок, образующихся в процессе поглощения света, различна. Благодаря очень эффективному захвату дырок и их низкой подвижности квантовый выход фотопроводимости и значение Eph зависит от лабильности и концентрации электронов (проводимость п-типа), захват которых определяется локализацией поло- жительного заряда в молекуле красителя. С повышением локализация эффективность захвата возрастает, что сказывается на повышении значения энергии активации Eph и падении квантового выхода. Образующиеся короткоживущие монорадикалы диспро-порционируют в бирадикал и молекулу лейкокрасителя. Возможность этой реакции в твердом состоянии зависит от вероятности образования двух радикалов в непосредственной близости друг к другу, которая возрастает с ростом подвижности электронов в слое. [c.439]

Механизм выцветания зависит не только от природы субстрата, но и от структуры красителя. Поэтому красители, которые легко восстанавливаются, но трудно окисляются, могут быть восстановлены в процессе выцветания на небелковых волокнах. Изменение строения красителя может привести к его фотоокислению на белковом субстрате, как это имеет место в случае гематина. В связи с этим следует руководствоваться классификацией красителей и основных структур, приведенных на стр. 412. Она наглядно иллюстрирует связь между фотохимической активностью по отношению к окислителям и восстановителям и структурой красителей. Например, кубовые красители, низшее возбужденное состояние которых (га, л ), характеризуются очень сильной окислительной способностью карбонильных групп (т. е. активностью в процессах отрыва водорода) и могут фотовосстанавливаться на небелковых [c.447]

Механизм выцветания трифенилметановых красителей под действием солнечного света и воздуха исследовался Ивамото. Малахитовый зеленый и Кристаллический фиолетовый превращаются в п-диметиламинобензофенон и, соответственно, в кетон Михлера. При выставлении красителей на солнечный свет без доступа воздуха красители образуют только соответствующие лейкосоединения следовательно, в выцветании этих красителей процесс окисления играет важную роль. [c.812]

Легкость превращения триарилметановых красителей в слабоокрашенные соединения (и обратно), нестойкость красителей и их растворов к свету обусловили использование их в качестве объектов теоретических исследований по выяснению зависимости между цветом и строением и по исследованию механизма выцветания. В результате этих исследований установлены следующие закономерности [c.258]

Известно, что многие красители вьщветают значительно скорее в присутствии кислорода. Показано также на полипропилене, что многие красители, выцветающие вследствие реакции окисления, вьщветают за счет восстановления при отсутствии кислорода. Однако не всегда требуется отсутствие кислорода для протекания восстановительного выцветания. Этот вывод сделан на основании ряда работ, в которых было показано, что большое влияние на механизм реакции оказывает природа волокна. При этих исследованиях для определения механизма выцветания на график наносят логарифм скорости вьщветания в зависимости от констант Гаммета (а) для ряда заместителей в ароматических азосоединениях. Можно полагать, что более электроотрицательные, чем Н, группы должны уменьшать способность азосоединения окисляться и увеличивать скорость восстановления по сравнению с исходным азосоединением. Поэтому график должен иметь отрицательный наклон для окислительного механизма и положительный для восстановительного, что и было получено экспериментально (рис. 6.6). [c.311]

Этот механизм весьма вероятен для красителей, образуюш их бесцветные лейкооснования. Флуоресценция их легко тушится восстановителями (ионы Д", Ре+ и самоокисляемые органические ве-ш ества). Если эти красители смешиваются с восстановителями, окислительно-восстановительные потенциалы которых выше их собственных, они восстанавливаются и обесцвечиваются даже в темноте. На свету они могут восстанавливаться также восстановителями с окислительно-восстановительными потенциалами ниже их собственных. Так как такое выцветание обратимо в темноте при реокислении лейкокраски, то на свету устанавливается стационарное состояние, отличаюш,ееся от термодинамического равновесия. Краситель выцветает, пока система освещается. Наилучшим примером такого обратимого выцветания является реакция тионина с ионами закисного железа, описанная в главах IV и УП. [c.524]

Поиск путей предотвращения разрушающего воздействия света на красители и окрашенные субстраты требует полного понимания фотохимического поведения самих красителей. Со времени первых количественных исследований фотовыцветания окрашенных материалов, проведенных свыше 150 лет назад Бенкрофтом, получены новые данные, касающиеся условий выцветания и влияния на этот процесс природы субстрата, химической структуры красителя и т. д. [6, 85—90]. Однако следует учесть, что сложность процесса выцветания и многообразие переменных факторов, воздействующих на него, создают ряд трудностей при выявлении детального механизма фотохимических реакций красителей. Успешное изучение различных фотореакций возможно только при упрощении условий их проведения. В связи с этим большая часть наших знаний о фотохимическом поведении красителей и окрашенных материалов является результатом изучения фотореакций простых модельных систем. [c.386]

Хорошо известно, что скорость выцветания красителя зависит от природы субстрата (см. Бенкрофт, 1814 г. [84]), влажности воздуха [397—399], температуры [400—401] и спектральной характеристики источника света 402, 403]. Несмотря на многообразие различных факторов, воздействующих на реакцию выцветания, по-видимому, нет сомнения в том, что первичные фотохимические процессы в случае окрашенных материалов будут аналогичны процессам для модельных систем. Механизмы этих процессов изучены детально и с помощью их можно ясно продемонстрировать не только значение структуры красителя, но и влияние восстановителей, окц-слителей, кислорода и воды. [c.426]

H5)зN + (СбН5)з№ + е). В некоторых случаях последний тип диссоциации или фотоокисления дает семихиноны, идентичные полученным Михаэлисом при химическом окислении. Действие света на раствор смеси флуоресцирующего красителя и восстановителя может вызвать выцветание красителя или обратимое или необратимое окисление восстановителя. Для объяснения первичных химических реакций был предложен механизм переноса электронов. Фотохимическая активность некоторых сортов окиси цинка была связана с тем фактом, что окись цинка не обладает флуоресценцией в видимом свете при комнатной температуре после облучения ультрафиолетовым светом. Было высказано предположение, что богатая энергией часть солнечной радиации является источником фотохимической энергии, в то время как в тех сортах окиси цинка, которые обладают сильной желтой флуоресценцией, энергия рассеивается в виде излучения с более низким уровнем энергии. Между флуоресценцией и фотосенсибилизацией существует сложная зависимость поэтому интересно изучить флуоресценцию активных кубовых красителей в присутствии целлюлозы. [c.1428]

Окжлительное выцветание. Как говорилось выше, кислород заметно ускоряет вьщветание красителей на небелковых волокнах, и отсюда, естественно, можно прийти к заключению, что фотореакция включает стадию окисления. Предполагалось, что кислород участвует в превращении азогруппы в азоксигруппу. Однако эксперименты не подтверждают это в качестве общего механизма. Точно известен лишь один пример такой реакции [уравнение (6.14)]. [c.312]

По окислительному механизму протекает, по-видимому, и выцветание индигоидных красителей. Доказательством служит тот факт, что после облучения Индиго и Тетраброминдиго на хлопке были вьщелены [c.318]

Вообще кубовые красители из-за отсутствия функциональных групп обладают отличной устойчивостью к отбеливателям. Последние работы по изучению влияния отбеливания (например, гипохлоритом натрия) на азокрасители показали, что при отбеливании происходит окисление, в результате которого образуются соль диазония и хинон. Когда возможна азо-гидразонная таутомерия (разд. 3.3), гидразонная форма окисляется быстрее, чем азо-форма. Действующим окисляющим агентом является ион хлорония (С1 ) вероятный механизм реакции представлен на схеме 6.14. Продукты этой реакции сходны с продуктами, образующимися при окислительном выцветании азокрасителей (разд. 6.4.4). [c.328]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология