精细化学品课件染料和颜料(化工精细方向)
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《染料与颜料》课件
竞争格局
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。
精细化工实验技术课件第八章
理 氧化铁红的收率可按下式计算：
收率=
实际产量 理论产量
×100%
理论产量可按下式计算：
理论产量= M 1wm 克
2M 2
式中：M1——氧化铁的摩尔质量，g/mol，可取157.7； w——绿矾的有效含量，工业绿矾可取0.95；
M2——绿矾的摩尔质量，g/mol，可取277.8；
理论产量
颜料
理论产量可按下式计算：
理论产量= M 1wm 克
M2
式中：M1——苯基偶氮-2-羟基-3-萘甲酰苯胺的摩尔质量，
g/mol，可取367.0；
w——苯胺的有效含量，分析纯可取0.990～0.995； M2——苯胺的摩尔质量，g/mol，可取93.0； m——原料苯胺的质量，g。
七、安全与环保 苯胺有一定的毒性，实验时应保持室内通风。含有苯胺 的废液应集中处理，不能随意丢弃。
颜料
三、实验原理 本实验以绿矾（FeSO4·7H2O）为原料，以水作为溶剂和 洗涤剂制备氧化铁红。首先绿矾被加热脱去结晶水，再经氧 化还原反应生成氧化铁，最后经水洗、过滤、烘干、粉碎得 到产品。有关化学反应方程式如下：
FeSO4·7H2O FeSO4 + 7H2O
2FeSO4 焙烧 Fe2O3 + SO2+ SO3
颜料
一、颜料及其类型 颜料（pigment）属于重要的精细化工产品，广义地说， 凡是不溶于水、油等介质、但能够分散在其中的有色小颗粒 状物质。 颜料的颜色是由于颜料对白光选择性吸收的结果。颜料 选择吸收某种色光，就呈现其互补色光的颜色。颜色有色相 （色调）、明度（亮度）、纯度（饱和度）三要素，颜色三 要素决定颜色的特征。颜料的质量由色光、遮盖力、着色力、 吸油量、分散度、耐光性、酸碱度、水渗性、石蜡渗性、耐 酸性、耐碱性、耐有机溶剂性、含水量、水溶盐含量、纯度、 相对密度等指标衡量。
收率=
实际产量 理论产量
×100%
理论产量可按下式计算：
理论产量= M 1wm 克
2M 2
式中：M1——氧化铁的摩尔质量，g/mol，可取157.7； w——绿矾的有效含量，工业绿矾可取0.95；
M2——绿矾的摩尔质量，g/mol，可取277.8；
理论产量
颜料
理论产量可按下式计算：
理论产量= M 1wm 克
M2
式中：M1——苯基偶氮-2-羟基-3-萘甲酰苯胺的摩尔质量，
g/mol，可取367.0；
w——苯胺的有效含量，分析纯可取0.990～0.995； M2——苯胺的摩尔质量，g/mol，可取93.0； m——原料苯胺的质量，g。
七、安全与环保 苯胺有一定的毒性，实验时应保持室内通风。含有苯胺 的废液应集中处理，不能随意丢弃。
颜料
三、实验原理 本实验以绿矾（FeSO4·7H2O）为原料，以水作为溶剂和 洗涤剂制备氧化铁红。首先绿矾被加热脱去结晶水，再经氧 化还原反应生成氧化铁，最后经水洗、过滤、烘干、粉碎得 到产品。有关化学反应方程式如下：
FeSO4·7H2O FeSO4 + 7H2O
2FeSO4 焙烧 Fe2O3 + SO2+ SO3
颜料
一、颜料及其类型 颜料（pigment）属于重要的精细化工产品，广义地说， 凡是不溶于水、油等介质、但能够分散在其中的有色小颗粒 状物质。 颜料的颜色是由于颜料对白光选择性吸收的结果。颜料 选择吸收某种色光，就呈现其互补色光的颜色。颜色有色相 （色调）、明度（亮度）、纯度（饱和度）三要素，颜色三 要素决定颜色的特征。颜料的质量由色光、遮盖力、着色力、 吸油量、分散度、耐光性、酸碱度、水渗性、石蜡渗性、耐 酸性、耐碱性、耐有机溶剂性、含水量、水溶盐含量、纯度、 相对密度等指标衡量。
精细化工第6章 染料和颜料(补充) (1)
4.2光和色 染料的颜色和染料分子本身结构有关，也和照射在染料上的光线性质省关，
因此要正确了解颜色与染料结构之间的关系，首先要了解光的物理性质。 4.2.1光的性质
可见光、γ线、紫外线、红外线、x线等都是波长不同的电磁被。在整个电
磁辐射波谱中只有很窄的一部分射线照射到眼睛中才能引起视觉。可见 光范围的界限大约为400一760纳米
2·3.2近代发色理论
从而物质呈现出吸收光谱色的补色。总之，物质 的颜色，主要是由于物质分子中的电子在可见 光作用下，发生了π→ π*或 n→n* 跃迁的结 果。
有机染料和颜料都应该满足如下要求：
能使基质着色； 色泽鲜艳； 牢度优良； 使用方便； 具有无毒性。
（1） 发色团学说
德国人维特（O.N.Witt）的发色团和助色团学说认为：有机化合
不同的颜色。在共轭双键体系中，随着共轭双键数目 的增加，使HOMO和LUMO间的能级差减小，ΔE减 小，则λ红移，产生深色效应。
2、 结构和颜色的关系
（1）共轭双键长度与颜色的关系
共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光 的波长移向长波方向，产生不同程度的深色效应。分子结构中 萘环代替苯环或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键系统愈 长颜色愈深。芳环越多，共轭系统也越长；电子叠合轨道越多， 越易激发；激化能降低，颜色加深。
染料主要应用于各种纤维的染色．同时也广泛应用于塑料、橡 胶、油墨、皮革、食品、造纸、感光材料等方面。
7.1.3 染料的分类和命名
7.1.3.1 染料的分类
染料的分类方法有两种：其一是按照染料的应用方法;
二是根据染料的化学结构。
1)按染料的应用分类
根据染料应用对象、应用方法及应用性能可将染料分为
因此要正确了解颜色与染料结构之间的关系，首先要了解光的物理性质。 4.2.1光的性质
可见光、γ线、紫外线、红外线、x线等都是波长不同的电磁被。在整个电
磁辐射波谱中只有很窄的一部分射线照射到眼睛中才能引起视觉。可见 光范围的界限大约为400一760纳米
2·3.2近代发色理论
从而物质呈现出吸收光谱色的补色。总之，物质 的颜色，主要是由于物质分子中的电子在可见 光作用下，发生了π→ π*或 n→n* 跃迁的结 果。
有机染料和颜料都应该满足如下要求：
能使基质着色； 色泽鲜艳； 牢度优良； 使用方便； 具有无毒性。
（1） 发色团学说
德国人维特（O.N.Witt）的发色团和助色团学说认为：有机化合
不同的颜色。在共轭双键体系中，随着共轭双键数目 的增加，使HOMO和LUMO间的能级差减小，ΔE减 小，则λ红移，产生深色效应。
2、 结构和颜色的关系
（1）共轭双键长度与颜色的关系
共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光 的波长移向长波方向，产生不同程度的深色效应。分子结构中 萘环代替苯环或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键系统愈 长颜色愈深。芳环越多，共轭系统也越长；电子叠合轨道越多， 越易激发；激化能降低，颜色加深。
染料主要应用于各种纤维的染色．同时也广泛应用于塑料、橡 胶、油墨、皮革、食品、造纸、感光材料等方面。
7.1.3 染料的分类和命名
7.1.3.1 染料的分类
染料的分类方法有两种：其一是按照染料的应用方法;
二是根据染料的化学结构。
1)按染料的应用分类
根据染料应用对象、应用方法及应用性能可将染料分为
《染料与颜料》PPT课件
• 第三段是尾称(字尾)，以英文字母结合阿拉伯数 字补充说明染料的色光、形态、强度、特殊性能 及用途等。
中国染料命名用词
1 冠称 2 色称 3 色光 4 色光品质 5 性质与用途
活性艳红X-3B 活性黑KN-B 分散深蓝H2-GL
各国染料冠称基本上相同，色称和词尾有些不同， 也常因厂商不同而异。中国根据需要，拟采取统一的命 名法。
3. 阳离子染料 分子结构中具有季铵盐阳离子基团，是聚丙 烯腈纤维的专用染料
4. 活性染料 染料分子中含有能与纤维分子中羟基、氨基等 发生反应的基团，在染色时和纤维形成共价键结合，用于 棉、麻、毛等纤维素纤维的染色和印花。
5. 直接染料 是一类可溶于水的阴离子染料。染料分子对纤 维素纤维具有较强的亲和力，它们不必通过其它媒介物质 （媒染剂）而直接对纤维素纤维（棉、麻、粘胶纤维等） 染色，它们也用于蚕丝、羊毛、纸张和皮革的染色。
已发展成为一个独立的精细化工行业。
二、概念
染料：是能使其它物质获得鲜明、均匀、坚牢色泽 的有色有机化合物。
染料可溶于水或有机溶剂，有的可在染色时转变成可溶状态。 有机染料主要应用于各种纤维的染色和印花，如棉、麻、毛、 丝、毛皮和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、 粘胶等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨、墨水、 印刷、纸张、食品、医药等方面。
在纸张、洗衣粉和织物添加荧 光增白剂的增白原理？
❖ 当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时有 一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。
❖ 将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生不同强 度的吸收。
❖ 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。 ❖ 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波， ❖ 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。 ❖ 如果把上述各染料吸收的光波和透过的光分别叠加在一起，便又得到白
中国染料命名用词
1 冠称 2 色称 3 色光 4 色光品质 5 性质与用途
活性艳红X-3B 活性黑KN-B 分散深蓝H2-GL
各国染料冠称基本上相同，色称和词尾有些不同， 也常因厂商不同而异。中国根据需要，拟采取统一的命 名法。
3. 阳离子染料 分子结构中具有季铵盐阳离子基团，是聚丙 烯腈纤维的专用染料
4. 活性染料 染料分子中含有能与纤维分子中羟基、氨基等 发生反应的基团，在染色时和纤维形成共价键结合，用于 棉、麻、毛等纤维素纤维的染色和印花。
5. 直接染料 是一类可溶于水的阴离子染料。染料分子对纤 维素纤维具有较强的亲和力，它们不必通过其它媒介物质 （媒染剂）而直接对纤维素纤维（棉、麻、粘胶纤维等） 染色，它们也用于蚕丝、羊毛、纸张和皮革的染色。
已发展成为一个独立的精细化工行业。
二、概念
染料：是能使其它物质获得鲜明、均匀、坚牢色泽 的有色有机化合物。
染料可溶于水或有机溶剂，有的可在染色时转变成可溶状态。 有机染料主要应用于各种纤维的染色和印花，如棉、麻、毛、 丝、毛皮和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、 粘胶等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨、墨水、 印刷、纸张、食品、医药等方面。
在纸张、洗衣粉和织物添加荧 光增白剂的增白原理？
❖ 当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时有 一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。
❖ 将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生不同强 度的吸收。
❖ 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。 ❖ 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波， ❖ 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。 ❖ 如果把上述各染料吸收的光波和透过的光分别叠加在一起，便又得到白
染料与颜料-精细化学品化学
CH3 H3CHN
C Cl- NH+
CH3 NHCH3
金胺G
• 菁系染料(次甲基染料)
结构特征：含有一个或多个—CH=
CH3 C C N CH3
CH3
阳离子橙R
•酞菁染料
结构特征:酞菁金属络合物
C N
C
CN C
N N
Me
N
N
CNC
C N
C
酞菁 络合物
•杂环化合物
结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
• 分子轨道理论认为，染料分子的m个原子轨道线性 组合，得到m个分子轨道，其中有成键、非键和反 键轨道。价电子按鲍利原理和能量最低原理在分子 轨道上由低向高排列，价电子已占有的能量最高成 键轨道称为HOMO轨道，价电子未占有的最低能量 空轨道称为LUMO轨道。染料吸收光量子后，电子 由HOMO跃迁到LUMO上，由于选择吸收不同波长 的光，而呈现不同的颜色。在共轭双键体系中，随 着共轭双键数目的增加，使HOMO和LUMO间的能 级差减小，ΔE减小，则λ红移，产生深色效应。
能量，包括电子能量(Ｅe)、振动能量(Ｅv)和转动能量(Ｅr)。
它们的变化都是量子化的、阶梯式的、不连续的。这种能 量的高低叫能级。通常分子总处在最低能量状态，这种能 量状态叫基态。分子吸收一定波长的光后，激发至较高的 能态，叫激发态。激发态与基态的能级差为ΔE，与吸收光 的波长之间的关系为：
E h h C
3.9×1014~4.7×1014 4.7×1014~5.2×1014 5.2×1014~6.1×1014 6.1×1014~6.7×1014 6.7×1014~7.5×1014
（二）光和色的关系
• 当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时 有一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。
精细化学品课件染料和颜料(化工精细方向)PPT课件
I0
• 称为朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律。 • 最色调大就吸改收变波。长一λm般ax的黄增、长橙或、减红短称，浅染色；料绿的、
青、蓝称深色。所以染料最大吸收波长增 大，色调就加深；反之染料最大吸收波长 减短，色调就变浅。
（三）染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述
染料的颜色和染料分子结构有关。
Eh hC
当吸收光的能量与ΔE相等时，有机分子才会显示出颜色。ΔE 越大，所需吸收光的波长越短；反之，ΔE越小，所需吸收光 的波长越长。作为染料，它们的主要吸收波长应在400~760 nm 波段的可见光范围内。
★2、 结构和颜色的关系
（1）共轭双键长度与颜色的关系
• 共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光的波长 移向长波方向，产生不同程度的深色效应。分子结构中萘环代替苯环 或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键系统愈长颜色愈深。芳环越 多，共轭系统也越长；电子叠合轨道越多，越易激发；激化能降低， 颜色加深。
（2） 醌构理论
• 醌构理论是英国人阿姆斯特朗（Armstrong） 于1888年提出的，认为分子中由于醌构的 存在而产生颜色。如对苯醌是有色的，在 解释芳甲烷染料和醌亚胺染料的颜色时， 得到应用。
（3） 发色理论的量子化概念
• 根据量子力学，可以准确计算出物质分子中电 子云分布情况，定量地研究分子结构与发色的 关系，认为染料分子的颜色是基于染料分子吸 收光能后，分子内能发生变化而引起价电子跃 迁的结果。1927年提出了染料发色的价键理论 和分子轨道理论。
NaO3S
NN
OH
酸性橙
•蒽醌染料
结构特征：含有 O
O 基团或多环酮 。
茜素
• 称为朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律。 • 最色调大就吸改收变波。长一λm般ax的黄增、长橙或、减红短称，浅染色；料绿的、
青、蓝称深色。所以染料最大吸收波长增 大，色调就加深；反之染料最大吸收波长 减短，色调就变浅。
（三）染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述
染料的颜色和染料分子结构有关。
Eh hC
当吸收光的能量与ΔE相等时，有机分子才会显示出颜色。ΔE 越大，所需吸收光的波长越短；反之，ΔE越小，所需吸收光 的波长越长。作为染料，它们的主要吸收波长应在400~760 nm 波段的可见光范围内。
★2、 结构和颜色的关系
（1）共轭双键长度与颜色的关系
• 共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光的波长 移向长波方向，产生不同程度的深色效应。分子结构中萘环代替苯环 或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键系统愈长颜色愈深。芳环越 多，共轭系统也越长；电子叠合轨道越多，越易激发；激化能降低， 颜色加深。
（2） 醌构理论
• 醌构理论是英国人阿姆斯特朗（Armstrong） 于1888年提出的，认为分子中由于醌构的 存在而产生颜色。如对苯醌是有色的，在 解释芳甲烷染料和醌亚胺染料的颜色时， 得到应用。
（3） 发色理论的量子化概念
• 根据量子力学，可以准确计算出物质分子中电 子云分布情况，定量地研究分子结构与发色的 关系，认为染料分子的颜色是基于染料分子吸 收光能后，分子内能发生变化而引起价电子跃 迁的结果。1927年提出了染料发色的价键理论 和分子轨道理论。
NaO3S
NN
OH
酸性橙
•蒽醌染料
结构特征：含有 O
O 基团或多环酮 。
茜素
精细化学品课件染料和颜料(化工精细方向)
• 当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时 有一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。
• 将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生不同 强度的吸收。
• 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。
• 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波，
• 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。
黄色酸性染料
a
Foil 16
•靛族染料
结构特征：含有
O ( C C C C)
共轭基团
O
O
C C
N H
H N C C
O
靛蓝
a
Foil 17
• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构或多硫结构
H2N
S
OO
S
NH3
H3C
N
S
O
N
CH3
硫化蓝BN
a
Foil 18
•芳甲烷类染料 结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
能量，包括电子能量(Ｅe)、振动能量(Ｅv)和转动能量(Ｅr)。
它们的变化都是量子化的、阶梯式的、不连续的。这种能 量的高低叫能级。通常分子总处在最低能量状态，这种能 量状态叫基态。分子吸收一定波长的光后，激发至较高的 能态，叫激发态。激发态与基态的能级差为ΔE，与吸收光 的波长之间的关系为：
E h h C
N N 黄 色
N H 2 O 2 N
O HO H NN
H 3 C N
N a O 3 S 红 色
H 3 C S O 3 N a
a
N N 红 色
N H 2
O HO H NN
N a O 3 S
S O 3 N a
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染料与颜料
本章教学目标： 1.掌握染料结构与颜色间的构效关系； 2. 掌握偶氮反应的影响因素。
3.熟悉染料的结构分类；
4.熟悉常用染料的结构及用途； 5.了解有机颜料的分类及与染料的区别 本章教学重难点： 1.染料结构与颜色间的构效关系。 2. 偶氮染料的偶氮反应影响因素 3.常见染料的特性及用途。
•菁系染料 •酞菁染料 •杂环类染料
•硝基和亚硝基染料
•靛族染料
•硫化染料
•偶氮染料 结构特征：含有 —N=N— 基团
NaO3S
N
N
OH
酸性橙
•蒽醌染料
结构特征：含有
O O
基团或多环酮 。
茜素
•硝基和亚硝基染料
结构特征：含有硝基或亚硝基
ONa NO2 NaO3S NO2
黄色酸性染料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ •靛族染料
金胺G
• 菁系染料(次甲基染料)
结构特征：含有一个或多个—CH=
CH3 C C N CH3 CH3 H C H C C C N CH3
阳离子橙R
•酞菁染料
结构特征:酞菁金属络合物
C N C N N Me N C N N C C
C N C
C N
酞菁 络合物
•杂环化合物
结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
结构特征：含有
O (C C C C) O
共轭基团
O C N H C C
H N C O
靛蓝
• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构或多硫结构
H2N
S
OO S O
S
NH3
H3 C
N
N
CH3
硫化蓝BN
•芳甲烷类染料
结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
CH3 H3CHN C Cl- NH+
CH3 NHCH3
（1） 发色团学说
• 德国人维特（O.N.Witt）的发色团和助色团学说认为： 有机化合物的颜色是双键引起的，这些双键基团称作 发色团，含发色团的分子称发色体。发色团 如： CH CH 、 、 N O 、 N O 、N N
二、染料的命名与分类
1.染料的命名:
冠称 + 色称 + 词尾
• 第一段为冠称，表示染料根据应用方法或性质而 分类的名称； • 第二段为色称，表示染料色泽的名称； • 第三段为词尾，以拉丁字母表示染料的色光、形 态及特殊性能和用途等。
三、染料的分类
(1).按染料的结构分类
•偶氮染料
•蒽醌染料
•芳甲烷类染料
• 染料的理想溶液对单色光的吸收强度和溶液浓 度、液层厚度间的关系服从朗伯特-比尔 （Lambert-Beer）定律。光的吸收一般用透光 率来表示，记作Ｔ，定义为入射光强度I0与出 射光强度I之比：
I T I0
如果溶液的浓度为c (mol/L)，光线通过溶液时通道
长度为l (cm)，则有：
I lg T lg lc I0
在光化学反应中，光是以光量子为单位被吸收的。一 个光量子的能量表示为：
E h h
C
式中，h为普朗克（Planck）常数（6.62×10-34 J· s）。
由上式可以计算出各种不同频率光波的能量。
可见光不同光谱区域的波长和频率
光 谱 区 域 波 长/ nm
770~640 640~580 580~495 495~440 440~400
(2).根据染料的应用分类 •酸性染料
•中性染料
•分散染料
•活性染料 •冰染染料 •硫化染料
•阳离子染料等
•直接染料
•还原染料
四、染料的发色
（一） 光的性质
• 光是一种电磁波。在一定波长（400~760 nm）和频率范 围内，它能引起人们的视觉，这部分光称为可见光。当 一束白光穿过狭缝，射到一个玻璃棱镜上，光发生折射 ，色散成按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列的光 谱带。太阳光线中，除了可见光外，还包括人的眼睛看 不见的、波长不同的一系列光线，靠近红色光线的部分 称为红外线，靠近紫色光线的部分称为紫外线。
中国古代色彩技术
中国传统染料植物种类繁多
栀子
茜草
蓝草
红花
紫草
柞树
各种矿物颜料
雄黄
朱砂
石青
赤铁矿
石绿
传统染色技术和色彩文化的主体 在先秦时期就已经形成。
西藏布画
蜡染
6.1 染料概述
一、基本概念
1. 染料的概念：能使其他物质获得鲜明而牢固色 泽的一类物质。
有颜色且可以在纤维上染色。
2.颜色的概念：人们对物体物理性质的一种感觉， 这种感觉的产生是由于物体选择反射可见光， 被反射的各单色光以不同比例和不同强度射入 眼，刺激了感色细胞，其分光刺激强度以脉冲 信号传送给大脑所产生的一种综合反映。
• 光具有波粒二相性。光的微粒性是指光有量 子化的能量，这种能量是不连续的。不同频 率或波长的光有其最小的能量微粒，这种微 粒称为光量子，或称光子。光的波动性是指 光线有干涉、绕射、衍射和偏振等现象，具 有波长和频率。 • 光的波长λ和频率ν之间有如下关系式：
C
式中：ν为频率；λ为波长；C为光在真空中的传播速 度（2.998×108 m/s）。
• 称为朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律。 • 最大吸收波长 λmax 的增长或减短，染料的 色调就改变。一般黄、橙、红称浅色；绿、 青、蓝称深色。所以染料最大吸收波长增 大，色调就加深；反之染料最大吸收波长 减短，色调就变浅。
（三）染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述
染料的颜色和染料分子结构有关。 染料发色理论主要有：发色团和助色团学 说，醌构理论，染料发色的价键理论和分 子轨道理论。
频 率/ s-1
3.9×1014~4.7×1014 4.7×1014~5.2×1014 5.2×1014~6.1×1014 6.1×1014~6.7×1014 6.7×1014~7.5×1014
红 橙、黄 绿 青、蓝 紫
（二）光和色的关系
• 当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时 有一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。 • 将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生不同 强度的吸收。 • 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。 • 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波， • 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。 • 如果把上述各染料吸收的光波和透过的光分别叠加在一起，便又得到 白光。 • 这种将两束光线相加可成白光的颜色关系称为补色关系。 • 黄色和蓝色、紫红色和绿色、青（蓝－绿）色和红色等各互为补色。
本章教学目标： 1.掌握染料结构与颜色间的构效关系； 2. 掌握偶氮反应的影响因素。
3.熟悉染料的结构分类；
4.熟悉常用染料的结构及用途； 5.了解有机颜料的分类及与染料的区别 本章教学重难点： 1.染料结构与颜色间的构效关系。 2. 偶氮染料的偶氮反应影响因素 3.常见染料的特性及用途。
•菁系染料 •酞菁染料 •杂环类染料
•硝基和亚硝基染料
•靛族染料
•硫化染料
•偶氮染料 结构特征：含有 —N=N— 基团
NaO3S
N
N
OH
酸性橙
•蒽醌染料
结构特征：含有
O O
基团或多环酮 。
茜素
•硝基和亚硝基染料
结构特征：含有硝基或亚硝基
ONa NO2 NaO3S NO2
黄色酸性染料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ •靛族染料
金胺G
• 菁系染料(次甲基染料)
结构特征：含有一个或多个—CH=
CH3 C C N CH3 CH3 H C H C C C N CH3
阳离子橙R
•酞菁染料
结构特征:酞菁金属络合物
C N C N N Me N C N N C C
C N C
C N
酞菁 络合物
•杂环化合物
结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
结构特征：含有
O (C C C C) O
共轭基团
O C N H C C
H N C O
靛蓝
• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构或多硫结构
H2N
S
OO S O
S
NH3
H3 C
N
N
CH3
硫化蓝BN
•芳甲烷类染料
结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
CH3 H3CHN C Cl- NH+
CH3 NHCH3
（1） 发色团学说
• 德国人维特（O.N.Witt）的发色团和助色团学说认为： 有机化合物的颜色是双键引起的，这些双键基团称作 发色团，含发色团的分子称发色体。发色团 如： CH CH 、 、 N O 、 N O 、N N
二、染料的命名与分类
1.染料的命名:
冠称 + 色称 + 词尾
• 第一段为冠称，表示染料根据应用方法或性质而 分类的名称； • 第二段为色称，表示染料色泽的名称； • 第三段为词尾，以拉丁字母表示染料的色光、形 态及特殊性能和用途等。
三、染料的分类
(1).按染料的结构分类
•偶氮染料
•蒽醌染料
•芳甲烷类染料
• 染料的理想溶液对单色光的吸收强度和溶液浓 度、液层厚度间的关系服从朗伯特-比尔 （Lambert-Beer）定律。光的吸收一般用透光 率来表示，记作Ｔ，定义为入射光强度I0与出 射光强度I之比：
I T I0
如果溶液的浓度为c (mol/L)，光线通过溶液时通道
长度为l (cm)，则有：
I lg T lg lc I0
在光化学反应中，光是以光量子为单位被吸收的。一 个光量子的能量表示为：
E h h
C
式中，h为普朗克（Planck）常数（6.62×10-34 J· s）。
由上式可以计算出各种不同频率光波的能量。
可见光不同光谱区域的波长和频率
光 谱 区 域 波 长/ nm
770~640 640~580 580~495 495~440 440~400
(2).根据染料的应用分类 •酸性染料
•中性染料
•分散染料
•活性染料 •冰染染料 •硫化染料
•阳离子染料等
•直接染料
•还原染料
四、染料的发色
（一） 光的性质
• 光是一种电磁波。在一定波长（400~760 nm）和频率范 围内，它能引起人们的视觉，这部分光称为可见光。当 一束白光穿过狭缝，射到一个玻璃棱镜上，光发生折射 ，色散成按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序排列的光 谱带。太阳光线中，除了可见光外，还包括人的眼睛看 不见的、波长不同的一系列光线，靠近红色光线的部分 称为红外线，靠近紫色光线的部分称为紫外线。
中国古代色彩技术
中国传统染料植物种类繁多
栀子
茜草
蓝草
红花
紫草
柞树
各种矿物颜料
雄黄
朱砂
石青
赤铁矿
石绿
传统染色技术和色彩文化的主体 在先秦时期就已经形成。
西藏布画
蜡染
6.1 染料概述
一、基本概念
1. 染料的概念：能使其他物质获得鲜明而牢固色 泽的一类物质。
有颜色且可以在纤维上染色。
2.颜色的概念：人们对物体物理性质的一种感觉， 这种感觉的产生是由于物体选择反射可见光， 被反射的各单色光以不同比例和不同强度射入 眼，刺激了感色细胞，其分光刺激强度以脉冲 信号传送给大脑所产生的一种综合反映。
• 光具有波粒二相性。光的微粒性是指光有量 子化的能量，这种能量是不连续的。不同频 率或波长的光有其最小的能量微粒，这种微 粒称为光量子，或称光子。光的波动性是指 光线有干涉、绕射、衍射和偏振等现象，具 有波长和频率。 • 光的波长λ和频率ν之间有如下关系式：
C
式中：ν为频率；λ为波长；C为光在真空中的传播速 度（2.998×108 m/s）。
• 称为朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律。 • 最大吸收波长 λmax 的增长或减短，染料的 色调就改变。一般黄、橙、红称浅色；绿、 青、蓝称深色。所以染料最大吸收波长增 大，色调就加深；反之染料最大吸收波长 减短，色调就变浅。
（三）染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述
染料的颜色和染料分子结构有关。 染料发色理论主要有：发色团和助色团学 说，醌构理论，染料发色的价键理论和分 子轨道理论。
频 率/ s-1
3.9×1014~4.7×1014 4.7×1014~5.2×1014 5.2×1014~6.1×1014 6.1×1014~6.7×1014 6.7×1014~7.5×1014
红 橙、黄 绿 青、蓝 紫
（二）光和色的关系
• 当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时 有一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。 • 将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生不同 强度的吸收。 • 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。 • 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波， • 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。 • 如果把上述各染料吸收的光波和透过的光分别叠加在一起，便又得到 白光。 • 这种将两束光线相加可成白光的颜色关系称为补色关系。 • 黄色和蓝色、紫红色和绿色、青（蓝－绿）色和红色等各互为补色。