Выцветание красителей

Исключительно интересна гл. VII Фотохимия красителей , в которой впервые систематизированы и на современной научной основе рассмотрены процессы выцветания красителей, фотодеструкции волокон, сенсибилизирующее действие красителей в технике и в природе. Освещая эти вопросы, автор рекомендует пути повышения светопрочности красителей и намечает широкие перспективы новых областей их использования, например в качестве фотокатализаторов окислительных и восстановительных процессов, в солнечных батареях, в полупроводниковой и лазерной технике и т. д. Список литературы, насчитывающий более 800 ссылок, свидетельствует о том внимании, которое привлекают к себе эти совершенно новые сферы использования красителей. [c.13]

Известные в настоящее время фотокаталитические реакции представляют собой окислительно-восстановительные реакции окисление воды, разложение перекиси водорода, образование лейкоформ и выцветание красителей, образование перекисных соединений в связующих пленках красок (льняное масло и т.п.), окисление органических соединений и т. д. [c.245]

Состояние агрегации красителя и подложки. Участие полимерно подложки в реакциях выцветания красителей уже обсуждалось в связи с ее химическими свойствами. Изменения в физических свойствах как подложки, так и красителя также могут сильно влиять на устойчивость системы по отношению к свету. К сожалению, адекватно охарактеризовать эти свойства и решить, которые из них наиболее существенны, очень трудно. Несомненно, что точная обработка должна требовать статистического описания распределений физических свойств. Более того, для изучения физических свойств их нужно варьировать, существенно не затрагивая химического состава. [c.313]

И. В. Верещинский и соавторы [150] определили радиационно-химический выход необратимого выцветания красителя (0 0,4) при действии. рентгеновского излучения на насыщенные воздухом подкисленные водные растворы метиленового голубого. Они установили, что ряд веществ, например глюкоза, оказывают заметное защитное действие (рис. 59). В растворах,. соде ржащих 10 3 М защитного вещества, выцветание красителя уменьшалось на 90°/о- Продолжая эту работу, М. А. Проскурнин с сотр. [151] исследовали действие у-излучения на водные растворы метиленового голубого, содержащие глюкозу, но в отсутствие кислорода. В этих условиях д(—Метиленовый голубой) =1,5. Выцветание имело обратимый характер — при впуске воздуха восстанавливалась прежняя концентрация красителя (рис. 60). В инертной атмосфере молекулы глюкозы реагируют с радикалами ОН, в то время как атомы Н вступают в реакцию с молекулой красителя АН, образуя его лейкоформу АНг [c.222]

Хорошо известна неустойчивость многих органических соединений по отношению к действию света в присутствии кислорода. Выцветание красителей представляет собой практически важный пример фотохимического окисления. Многие процессы фотохимического окисления происходят с участием сенсибилизирующих агентов, и протекающие при этом реакции аналогичны реакциям, описанным в упражнении 28-42 для случая фотохимического окисления изопропилового спирта, где бензофенон выступает в роли сенсибилизатора. [c.475]

Общий порядок фотохимической реакции. Процесс выцветания красителя на окрашенных материалах приближенно описывается кинетическим уравнением первого или нулевого порядка [6, 7]. Однако часто реакция выцветания имеет и дробный порядок. Это можно объяснить следующим образом. Подставляя уравнение (VII. 16) в уравнение (VII. 22) и выражая интенсивность возбуждающего света в эйнштейн/(см -с), получаем [c.370]

Во многих случаях кислород ускоряет процесс выцветания красителей. Это впервые показал Лазарев на примере цианиновых красителей. Нет сомнений, что кислород участвует в процессе фотодеструкции окрашенных текстильных волокон [89, 494, 495]. Например, как указывалось на стр. 418, фотодеструкцию волокна под действием кубовых красителей можно рассматривать как процесс, сенсибилизируемый красителем, в котором восстановленная форма красителя превращается обратно в исходную под действием кислорода. Кроме этого, в присутствии воды возрастает возможность разрушения волокна перекисью водорода, а реакционная способность повышается при взаимодействии его с (я, п )-состояниями красителей класса I или III (см. стр. 412). В связи с этим следует упомянуть эксперименты Эгертона 350], в которых была отмечена деструкция волокон, отделенных от ксантенового или акридинового красителя на расстоянии нескольких миллиметров. Необходимость присутствия воды наводит на мысль о вероятности образования перекиси водорода, играющей роль окислителя. Однако Эгертон в соответствии с гипотезой [354] сделал предположение о том, что при низком давлении кислорода и коротких расстояниях окисляющим действием обладает возбужденная молекула кислорода или 02- [254]. [c.440]

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]

И другие волокна сами чувствительны к действию света. Краситель и волокно могут претерпевать изменение независимо друг от друга характер волокна и комбинация волокно — краситель могут влиять па выцветание краситель может ускорять фотохимическое разложение волокна, но может оказывать и защитное действие. Во время экспозиции на свету в нормальных условиях окрашенное волокно подвергается также действию влаги, кислорода и других составных частей атмосферы (например, окислов азота, двуокиси серы, сероводорода). [c.1385]

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]

Прямой зависимости между флуоресценцией и выцветанием красителей не установлено, тем не менее это родственные явления. Многие красители, обладающие низкой светопрочностью. [c.1389]

Анализ громадного экспериментального материала по фотоокислитель-ному выцветанию красителей (А. Н. Теренин) показал, что сам этот процесс очень сложен, зависит от множества факторов, однако во многих случаях он сопровождается образованием стабильных фотооксидов красителей (7.9). 268 [c.268]

Особенно многочисленны реакции присоединения кислорода к возбужденным молекулам ароматических соединений, в результате чего образуются как сравнительно нестойкие мольоксиды МОг, легко распадающиеся при откачке кислорода (на М + Ог), так и устойчивые продукты окисления альдегидов и кислот. Примером этих реакций могут служить реакции выцветания красителей. Согласно А. Н. Теренину [262], в реакциях присоединения кислорода, а также молекул других веществ важную роль играют метастабильные состояния бирадикала, т. е. состояния возбужденной молекулы, обладающей, наряду с запасом энергии электронного возбуждения, двумя валентными электронами. Поэтому способность молекул, находящихся в бирадикальном состоянии, присоединя1ь другие молекулы особенно велика. [c.354]

Участие кислорода и паров воды в выцветании красителей известно давно [154]. Гебхард [57] опубликовал серию статей, в которых показал, что выцветание красителя в растворе и на тканях включает процессы окисления и гидролиза. Шарвин и Пакшвер [138] обнаружили, что красители, адсорбированные на целлюлозе и неорганических основах, быстрее обесцвечиваются в присутствии кислорода, чем в присутствии азота. Эти исследователи нашли также случаи, когда реакция была обратимой в присутствий паров воды. [c.312]

Кинетические кривые выцветания красителей на пленках были интерпретированы Джилсом и сотрудниками следующим образом в качестве первого приближения было предположено, что все молекулы монослоя красителя могут с одинаковой вероятностью вступать в реакцию, причем только эти молекулы на поверхности агрегата и будут реагировать [12, 13]. Скорость выцветания мономолекулярного слоя должна подчиняться тогда кинетическому закону первого порядка, в то время как для больших агрегатов следует ожидать нулевого порядка реакции. В случае систем, представляющих смеси дисперсного и агрегированного красителя, кинетические кривые должны отражать сначала быстрое падение скорости по экспоненциальному закону с последующим переходом в область более медленной реакции, протекающей с постоянной скоростью. Сравнение теоретических уравнений с экспериментальными данными привело этих авторов к выводу, что во всех изученных системах, за исключением водорастворимых красителей на такой гидрофобной подложке, как коллодий, красители были агрегированы. Спектрофотометрические исследования красителей на пленках целлюлозы и желатины позволили получить данные, подтверждающие эту точку зрения [30]. [c.314]

При мшогих фотосенсибилизированных реакциях с участием кислорода одновременно происходит сильное выцветание красителя, применяемого в качестве сенсибилизатора, поэтому его следует непрерывно пополнять. С этой [c.387]

Причину меления ранее приписывали гидрофильности Т10г, плохой смачиваемости ее пленкообразующим, а также тому, что она не реагирует в пленке с пленкообразующим с образованием титановых мыл. Однако при улучшении смачивания пигмента путем введения различных добавок меление не уменьшается. По современным представлениям, меление и выцветание красителей обусловлено фотохимической активностью ТЮг, стимулирующей окисление поверхностного слоя пленки под действием света и влаги. [c.137]

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]

Метод оценки светопрочности, применяемый в практике, основан на облучении окрашенного образца вместе с эталонами до достижения заметного выцветания. Красители характеризуются. номером эталона, который проявляет ту же степень выцветания. Для точного определения светопрочности, вместо применения теста первое визуально наблюдаемое изменение цвета , рекомендовано использование стандартной серой шкалы [416—418], фиксирующей разницу между засвеченной и незасвеченной зонами. Стандартное отклонение при определении светопрочности окрашенного образца не должно превышать 0,5 балла [419, 420]. [c.428]

Каталитическая деструкция окрашенных волокон может приводить к разрушению ткани без заметного выцветания красителя [431, 432]. На практике это явление наблюдается прежде всего в случае некоторых как прочных, так и непрочных кубовых красителей. Можно, например, показать [433], что после четырехнедельного облучения дневным светом хлопка, окрашенного Кубовым желтым 2, Кубовым оранжевым 9 и другими кубовыми красителями, прочность волокна на-разрыв падает почти на 40%. [c.429]

Так как выцветание красителя не может служить критерием фотодеструктивной активности, необходимо проводить определение потери прочности волокна. Наиболее точные сведения о фотохимической деструкции можно получить путем измерения текучести медноаммиачных растворов или вязкости (величины, обратной текучести). Кроме этого, в качестве критерия можно принять увеличение медного или кислотного числа [434—436]. Однако получение точных данных затруднено из-за неоднородности деструкции волокна [437]. Во многих случаях внутренние участки волокна могут быть еще не деструктированы, несмотря на значительные изменения на поверхности облученных образцов. [c.429]

Такие процессы могут протекать при фотовосстановительном и фотоокислительном выцветании красителей на волокнах. Например, в присутствии волокон, содержащих группы, способные выступать в качестве восстановителей (протеиновые волокна), может иметь место фотовосстановление для других субстратов возможен процесс фотоокисления в присутствии воды и кислорода (см. стр. 445). [c.435]

В ряде работ [86, 396, 398, 399, 406, 426, 440, 500] было показано, что скорость выцветания возрастает в присутствии водяного пара. Например, прочность многих кубовых и азоидных красителей уменьшается с увеличением влажности [426]. В связи с этим интересно отметить, что для защиты от воздействия кислорода и вл ги уже в 1893 г. было предложено хранить картины в стеклянных камерах под вакуумом [87, 408] или в атмосфере инертного газа [408]. Выкраски на шерсти не так чувствительны к изменению влажности, как окрашенный хлопок. В связи с этим в качестве эталонов при измерении прочности предпочитают применять образцы щерсти [86, 89, 399, 430]. Объяснить влияние влажности не так просто [89]. Определенную роль в этом эффекте может играть образующаяся в присутствии кислорода перекись водорода. Однако фотохимические реакции, приводящие к выцветанию красителей и деструкции волокна, довольно сложны, и поэтому вода в различной степени может воздействовать на отдельные стадии процесса. Это предположение подтверждается экспериментальным путем [426, 437]. Кинетические данные показывают, что в случае контролируемого диффузией бимолекулярного процесса выцветания понижение влажности приводит к уменьшению диффузйи участвующих в реакции частиц и тем самым повышает вероятность рассеивания энергии [131]. Влажность может также влиять на процесс фотодимеризации в волокнистых материалах [501]. [c.441]

Физическое состояние красителя и условия среды играют большую роль при выцветании окрашенных материалов. Связь между выцветанием и распределением красителя на волокне была четко показана в ряде работ Гилеса [430, 439, 447, 450]. Вследствие влияния воды и кислорода на процесс выцветания красителя быстрее подвергаются превращению те молекулы, которые более подвержены воздействию кислорода и влаги. Важные закономерности выводятся из кривых скорости выцветания (см. стр. 430) и из влияния добавок на светопрочность красителей. [c.442]

В работах [89, 366, 441, 450] постулируется общее и важное правило, что выцветание красителей на небелковых субстратах, например целлюлозе, ацетате целлюлозы, полиэфирах, полиамиде (найлоне) протекает по пути окисления красителя, в то время как на белковых субстратах, например щерсти, шелке, желатине имеет место восстановительное выцветание красителей. [c.445]

Различия в прочности. Гилес [447] на примере большого числа красителей с помощью метода сравнения (см. стр. 434) обнаружил, что на белковых и небелковых субстратах наблюдается различная светопрочность. Сравнительные кривые прочности имеют отрицательные наклоны в соответствии с различием в химической природе выцветания красителей, зависящей от вида волокна. Это вытекает из противоположного характера реакций восстановления и окисления, приводящего к обращению ряда прочности красителей на белковых и небелковых волокнах. Так, если светопрочность красителей на белковых субстратах возрастает в порядке А —> Б — то в случае небелковых. она повышается в ряду В->Б->А (рис. VII. 16, см. также примеры в работах [447, 450]). Вследствие влияния физических факторов эта обратимость ряда может часто нарушаться. В соответствии с данными Гилеса [447] красители с высокой прочностью на небелковых волокнах обычно снижают свою светопрочность на один или два балла на волокнах белковой природы. Для красителей, имеющих ничкую прочность на небелковых субстратах, наблюдается повышение прочности на [c.445]

Красители получались из R-кислоты и диазотированного анилина или его производных, содержащих ОН, ОСНз, eHs, СНз,. С1, СООН, SO3H и НОз-группы в 0-, м- и п-положениях. Использовались красители высокой степени чистоты и их выцветание изучалось в водном растворе, на шерсти и в желатине. Было найдено, что в отличие от выцветания растворов выцветание окрашенной шерсти и желатины легко воспроизводится. Выцветание красителей в растворах в течение первого периода идет медленно, а затем очень быстро. Это указывает на индукционный период, делающий невозможным расчет скорости реакции. Графическое представление результатов выцветания окрашенной шерсти и желатины дало кривые, которые находились между кривыми реакций первого и второго порядка. Исходя из представления, что выцветание — это реакция первого порядка, были рассчитаны скорости реакций для шерсти и желатины. о-Положение к азогруппе оказалось самым чувствительным для эффекта заместителя. Наименьшая скорость реакции (прочность к свету) была найдена для о-карбоксикрасителей. Большая скорость реакции была найдена для о-хлор- и о-нитрокрасителей. [c.528]

Первый закон фотохимии (Гроттхусс, 1817) гласит, что фотохимической активностью обладает лишь поглощенный свет. Поэтому фотохимическую активность видимого света связывают с окраской веществ. В то время как фотохимические реакции могут возникать только при поглощении света, не вся поглощенная энергия обязательно участвует в химическом процессе. Согласно закону фотохимической эквивалентности Эйнштейна, каждая молекула, принимающая участие в фотохимической реакции, поглощает один квант лучистой энергии. При подчинении этих явлений закону Эйнштейна квантовый выход или эффективность ф (отношение количества изменившихся молекул к количеству поглощенных квантов) должен равняться единице однако квантовый выход меняется от малой дробной величины (в случае красителей) до миллионов (в случае некоторых цепных реакций). Закон применим лишь к первичным процессам светопоглощения низкий квантовый выход объясняется в таких случаях дезактивацией возбужденных молекул при столкновении или рекомбинации продуктов фотодиссоциации. Низкий квантовый выход процессов выцветания красителя, состоящего из [c.1387]

Выцветание красителей под действием света и воздуха обычно представляет собой окислительный процесс. Многие красители скорее всего выцветают в атмосфере кислорода, медленнее в атмосфере окислов азота и двуокиси углерода и практически не выцветают в атмосфере азота или водорода, хотя в среде водорода иногда происходят некоторые изменения в результате восстановления, После экспозиции на солнечном свету, в атмосфере кислорода или других газов-окислителей может быть обнаружена двуокись углерода, причем в значительно большем количестве при нанесении красителя на хлопок, чем при нанесении на пористую глину. В результате исследования ряда азокрасителеЙ на шерсти, а также прямых и основных красителей на хлопке Болис установил, что выцветание идет значительно быстрее на воздухе, чем в эвакуированных стеклянных трубках. 2 С другой стороны, водные растворы кислотных и основных трифенилметановых красителей так же. сильно выцветают в атмосфере азота, как на воздухе. Целлюлоза может вступать в реакцию с красителем под действием света это доказывается наблюдением, что при облучении целлюлозы ультрафиолетовыми лучами в атмосфере азота происходит заметное разрушение она переходит в нестабильное состояние, которое облегчает дальнейшее разложение при экспозиции на воздухе. [c.1388]

Образование перекисей при экспозиции на свету было отмечено для многих типов красителей — азоидных, основных, сернистых, антрахиноновых однако определенной зависимости между выцветанием и склонностью к образованию перекисей не установлено, Гебгард2 считает, что выцветание красителей вызывается образованием пергидрокспльных ионов (НО. ) при первичной реакции между кислородом и водой. Он предполагает, что в атмосфере [c.1388]

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]

Химия красителей (1981) -- [ c.97 ]

Химия красителей Издание 3 (1956) -- [ c.75 ]

Физические и химические основы цветной фотографии (1988) -- [ c.248 ]

Введение в химию и технологию органических красителей Изд 2 (1977) -- [ c.287 , c.378 ]

Физические и химические основы цветной фотографии Издание 2 (1990) -- [ c.248 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология