染料的颜色与结构及功能染料简介
染料基础知识范文
染料基础知识范文染料是一种用于给物体着色的化学物质，它可以分散在其他物质中，如纤维、纸张、塑料等。
染料的着色作用是通过与物质接触而产生的吸收、反射或透射光的不同程度来实现的。
染料的颜色由其分子结构和所吸收、反射或透射的光谱决定。
染料分为天然染料和合成染料两种类型。
天然染料是从植物、动物或昆虫中提取的染色物质，如蓝靛、茜草、蓝靛蓝等。
合成染料是通过化学合成制得的，其主要成分是有机化合物，如甲基橙、亚硝基红等。
染料主要由色基和辅助基组成。
色基是决定染料颜色的主要成分，其分子结构包含有芳香环、扩展共轭体系和色团。
它们通过吸收光的特定波长来表现出具体的颜色。
辅助基是为了提高色牢度、拓宽应用范围和改善染料性质而引入的。
常见的辅助基有醇基、氨基、酮基和醛基等。
染料的着色机理主要有吸收着色、反射着色和透射着色三种。
吸收着色是染料通过吸收特定波长的光而显色，其他波长的光被染料分子所吸收，不被眼睛所察觉。
反射着色是染料通过反射特定波长的光而呈现出颜色，其他波长的光被染料分子所吸收。
透射着色是染料通过吸收特定波长的光而呈现出颜色，其他波长的光则透过物质。
染料在应用中需要满足一些特定的性能要求。
色牢度是指染料的颜色在不同条件下是否稳定，包括耐光、耐洗、耐摩擦等。
染料的溶解性是指染料容易与溶剂相溶，形成均匀的染液。
染料的温度特性是指染料在不同温度下的溶解度和染色性能。
染料的粘度和流动性是指染料在染液中的粘度和在纤维表面的扩散性。
染料的选择根据不同的应用需求和染色材料的性质来确定。
例如，对纺织品的染色通常需要选择具有良好色牢度和高温稳定性的染料。
对塑料的染色需要选择与塑料相容的染料，以提高色牢度和附着力。
为了提高染料的应用性能和环境友好性，染料的研发与改进一直在进行中。
目前，人们致力于开发环境友好型染料，如低毒、低过敏性和可降解的染料。
同时，利用纳米技术可以制备颜色更加鲜艳、稳定性更好的染料颜料。
总之，染料是一种用于给物体着色的化学物质，其着色机理主要有吸收着色、反射着色和透射着色。
染料主要成分
染料主要成分染料是一种用于染色的化学物质，被广泛应用于纺织、造纸、印刷等行业。
在这些行业中，染料主要通过吸附、渗透和化学反应等方式将颜色转移至纤维和纸张表面。
染料有很多种类，其中最常见的是有机染料和无机染料。
本文将重点介绍染料的主要成分及其应用。
一、有机染料有机染料是一类由碳、氢、氧、氮等元素组成的有机化合物。
这类染料的分子结构较为复杂，包括苯环、吡啶环、噻吩环等多个芳香环。
根据分子中的官能团，有机染料可以分为酸性染料、碱性染料和中性染料三类。
1. 酸性染料酸性染料是一类具有酸性官能团（如羧基、磺酸基等）的有机染料。
这类染料主要用于染棉、丝、毛等天然纤维，其染色效果较好，色牢度也较高。
酸性染料的染色过程中需要在弱酸性或中性条件下进行，通常需要添加一些酸性助剂才能达到最佳效果。
2. 碱性染料碱性染料是一类具有碱性官能团（如胺基、醇基等）的有机染料。
这类染料主要用于染纤维素纤维（如棉、麻等）和蛋白质纤维（如丝、毛等），其染色效果较好，色牢度也较高。
碱性染料的染色过程中需要在弱碱性或中性条件下进行，通常需要添加一些碱性助剂才能达到最佳效果。
3. 中性染料中性染料是一类不具有酸性或碱性官能团的有机染料。
这类染料主要用于染色纤维素纤维和蛋白质纤维，其染色效果与酸性染料和碱性染料相比略逊一筹。
中性染料的染色过程中通常需要添加一些中性助剂才能达到最佳效果。
二、无机染料无机染料是一类由金属离子或氧化物组成的化合物，其分子结构相对简单，不含有机官能团。
这类染料通常用于染色玻璃、陶瓷、金属等材料。
无机染料的染色过程通常需要在高温下进行，染色效果较为稳定，但色彩相对较少。
三、应用染料在纺织、造纸、印刷等领域有着广泛的应用。
在纺织行业中，染料主要用于染色纤维和织物，其染色效果和色牢度都是评判染料质量的重要指标。
在造纸行业中，染料主要用于染色纸张，提高纸张的美观度和装饰性。
在印刷行业中，染料主要用于油墨、印染等领域，提高印刷品的质量和视觉效果。
第03章 染料的颜色和结构
435nm
580nm
560nm 500nm
480nm 490nm
4
二、吸收定律
Lambert-Beer定律：
l
I0
入射光 C
Iλ 透射光
在稀溶液（理想溶液）中，若不计溶质分子之间 的和溶质与溶剂分子之间的相互作用，透射光强 Iλ与入射光强I0 之间成自然对数关系。 Iλ=I0 ℮ -k'c l (1)——这是光谱学的基本定律之一。
吸收能级ΔE——等于染料吸收带宽的曲线积分(激化度)。 吸收带的宽度和颜色的鲜艳度有关。谱带越宽，颜色越灰暗。
7
1、 A-λ曲线：
A
1.20
0.90 0.60 0.30
λmax=530nm
0.00 380
480
580
680
780 λ(nm)
活性红X-3B的吸光度曲线
（l=1cm，c=50mg∕L）
1、稠环数越多，颜色越深越浓； 2、芳烃的直向稠合比角向稠合易于产生深浓色效应。 3、交替键越长，颜色越深越浓；
二、判断取代基与颜色的关系
1、供电子基一般产生深色和浓色效应； 如-NH2、-NHR、-NH2、-OH、-OR等 2、吸电子基一般产生深色和浓色效应； 如-NO2、-X、-CN、>C=O、—SO3H等 3、供吸电子基的协同作用,使深浓色效应增强,形成氢键，则更强； 4、隔离基可构成混色效应。 如均三嗪基、酰胺基、间次苯基、亚甲基等。
分子轨道理论着眼于处理电子在整个分子中的运动状态和能量的关系， 根据量子力学原理，由薛定谔（Schrö dionger）方程式算出可能出现
的分子轨道，再由各分子轨道能级间隔来确定吸收的量子能级，从而 与λ形成定量关系。
染料化学知识点总结
染料化学知识点总结1. 染料的定义和分类染料是一类能够通过吸附或化学结合将颜色转移到纤维或其他材料上的化合物。
染料通常分为天然染料和合成染料两大类。
天然染料主要来自植物、动物或矿物，例如蓝莓、茜草和蓝靛。
合成染料则是人工合成的染料，具有丰富的颜色和稳定的性质。
2. 染料的结构和颜色原理染料的分子结构对其颜色具有决定性的影响。
染料分子通常包含芳香环结构，并且可以存在不同的共轭结构以增强吸收和发射光的能力。
染料颜色的形成与吸收和发射光的能力以及分子结构的共轭性有关，分子中的不同基团也会影响其颜色。
例如，共轭双键能够增加吸收光的范围，从而改变染料的颜色。
3. 染料的制备和合成合成染料通常是通过化学合成的方法制备的。
染料的合成过程可以从天然化合物出发，也可以从基础化学品出发，如苯乙烯和硝基苯。
在合成染料的过程中，化学家需要考虑反应的选择性、产物的纯度以及环保性等因素。
常用的染料合成方法包括偶氮化、重氮化、醚化和酯化等。
4. 染料的性质和应用染料具有丰富的颜色、良好的亲和性和稳定的耐洗性等优良性质。
染料广泛应用于纺织品、皮革、纸张、塑料、油漆和墨水等领域。
染料的性质包括温度、PH值、光照、洗涤等多种因素都会影响其在材料上的固着和稳定性。
5. 染料的环保和可持续发展随着环保意识的增强，染料化学领域也在不断地寻求更加环保和可持续的发展方式。
目前，染料的环保性主要包括降解性、可再生性和生物可降解性等方面。
化学家正在不断寻求新型绿色染料的合成方法，以及新型染料在纺织品的应用研究。
6. 染料的分析和检测染料的分析和检测是染料化学领域的重要内容。
分析染料需要使用化学分析方法、色谱法和光谱法等。
色谱法可以将染料分离，并对其结构和性质进行分析。
光谱法则可以通过吸收、发射、拉曼等光谱技术，快速准确地对染料进行鉴定和分析。
7. 染料的应用前景随着人们对生活品质的不断追求，染料的应用前景也在不断拓展。
未来，染料将在纺织品、食品、药品、化妆品等领域发挥更加广泛的作用。
染料与颜料概述范文
染料与颜料概述范文染料和颜料是我们日常生活中常见的化学材料，广泛应用于纺织、油漆、墨水、化妆品等各个领域。
本文将对染料和颜料进行概述，包括定义、分类、特性、应用领域等内容。
一、染料的概述染料是指能溶解在溶剂中并能与纤维或物质表面发生着色反应的有机化合物。
染料具有以下特点：1.色彩鲜艳：染料可以提供多种多样的颜色选择，能够满足不同的着色需求。
2.稳定性：染料在纤维或物质表面一旦发生着色反应后，具有较好的耐光、耐洗和耐摩擦等性能。
3.可溶性：染料具有良好的可溶性，能够在溶剂中均匀分散，便于与纤维或物质表面发生反应。
根据染料分子的化学结构和着色机理，染料可以分为以下几类：1.酸性染料：酸性染料是以酸性物质为基础，与大部分纤维物质发生离子键的着色剂。
酸性染料应用广泛，适用于各种纤维材料，如棉、麻、丝、毛等。
2.碱性染料：碱性染料是以碱性物质为基础，通过亲电性着色反应的染料。
碱性染料适用于动物蛋白纤维，如丝、毛等。
3.中性染料：中性染料是介于酸性染料和碱性染料之间的一类染料。
中性染料适用于广泛的纤维材料。
4.还原染料：还原染料是通过还原法发色的染料，主要应用于亲电性纤维材料，如棉、麻、丝。
5.直接染料：直接染料是一种适用于亲电性纤维材料的染料，直接染料具有简单的染色工艺和低染料浓度的特点。
6.活性染料：活性染料是一种适用于亲电性纤维材料的染料，具有较高的染色效果和耐光性能。
染料广泛应用于纺织行业，用于染色纤维制品，如服装、家纺等。
此外，染料还可用于制作彩色墨水、化妆品等。
二、颜料的概述颜料是指用于调制颜料和颜料制品的色素或颜色粉末，将其与发色基质混合后形成的一种制剂。
颜料具有以下特点：1.无溶解性：颜料无法溶解在溶剂中，通常以粉末或颗粒的形式存在。
2.颜色稳定性：颜料具有较好的色泽稳定性，不易退色。
3.遮盖性强：颜料能够覆盖物体的表面，使其改变颜色，具有良好的遮盖性。
1.天然颜料：天然颜料是从天然材料中提取的颜色物质，如矿石、矿泥、珍珠粉等。
染料化学知识点总结人教版
染料化学知识点总结人教版一、染料的定义及分类染料是一种具有色彩并能着色其他物质的化学物质。
它是一种化合物，通常是有机物质，并且具有一定的溶解性和亲和力。
根据其颜色、化学结构和应用领域的不同，染料可以分为许多种类：1. 酚类染料：这类染料通常是由芳香族化合物经过酚醛缩合反应制得。
酚类染料具有良好的耐光性和耐洗性，常用于棉、麻、丝绸、纤维素等植物纤维的染色。
2. 偶氮类染料：偶氮类染料是目前使用最广泛的一类染料，其分子中含有两个氮原子，具有良好的色牢度和着色力。
这类染料通常用于染色锦纶、丙纶、聚酯等合成纤维。
3. 酮醇类染料：这类染料通常是由芳香族化合物中酮醇基团自发形成配合物而得，具有优异的耐洗性和耐光性，常用于合成纤维和皮革的染色。
4. 分散染料：分散染料具有良好的分散性，能够在合成纤维表面均匀分散并着色，常用于染色涤纶和醋酸纤维等合成纤维。
5. 酸性染料：酸性染料呈带负电荷，易溶于水，通常用于染色动物纤维如蛋白纤维或含有羧基的纤维。
6. 碱性染料：碱性染料呈带阳电荷，通常由芳香族胺类化合物经过偶联反应得到，常用于染色酚醛纤维和丙烯纤维等合成纤维。
二、染料的合成原理染料的合成通常包括以下几个步骤：原料选择、合成反应、精制和染料性能测试。
原料选择的关键在于选取适合染料颜色和性能的化学物质作为起始原料，如偶氮化合物用于合成偶氮类染料，酚醛化合物用于合成酚类染料等。
合成反应中，通常采用偶联反应、酰化反应、缩合反应等有机合成反应来将起始原料转化为染料分子。
精制过程中，通常需要对合成产物进行结构表征、溶解性、分子量等性能测试，以保证染料的质量和稳定性。
合成染料的关键在于精制过程，需要充分控制化学合成反应的条件和材料的性质，以保证合成染料的颜色和性能的稳定性。
三、染料的应用染料是纺织、皮革、塑料等行业中的重要化学品，被广泛用于这些行业的染色工艺中。
染料的应用通常包括以下几个方面：1. 纤维染色：染料被广泛用于棉、麻、羊毛、丝绸等纤维的染色，可使纤维具有丰富多彩的颜色，满足各种时尚需求。
染料化学知识点总结中考
染料化学知识点总结中考一、染料的定义和分类染料是一种能够在物质表面吸附并产生色彩的化合物，它广泛应用于纺织、印染、油墨、颜料、化妆品等行业。
根据染料的来源和化学性质，可以将染料分为天然染料和合成染料两大类。
1. 天然染料天然染料是从天然的植物、动物和微生物中提取得到的染料，如蓝莓、番茄、茶叶、紫茉莉、靛蓝等。
这些染料具有绿色环保、无毒无害、光泽度高等特点，但也存在染色效果受天气、土壤等条件影响、染色后色彩不稳定等问题。
2. 合成染料合成染料是通过化学合成得到的染料，根据化学结构可分为酚酞染料、偶氮染料、酸性染料、直接染料等不同类别。
合成染料的特点是色彩鲜艳、染色效果好、稳定性高等，但也存在着对环境污染严重、毒性大等问题。
二、染料的结构和色彩染料的分子结构对其色彩起决定性作用，染料颜料的色彩主要取决于其分子结构中的共轭结构和取代基。
通常情况下，染料的共轭结构越大、取代基越多，其色彩越鲜艳、稳定性也更高。
此外，染料还通过吸收、散射、荧光等方式产生色彩，因此对染料的结构特点有深入了解，有助于我们更好地控制染料的色彩和性能。
三、染料的溶解和固着染料的固着是指染料在织物或其他物质表面的吸附和附着过程，这一过程既与染料分子结构有关，又与染料与基材表面之间的相互作用有关。
染料分子的极性、形状、大小，以及染料和基材之间的亲疏水性等因素都会影响染料的固着效果，因此在染色过程中要根据染料的特性和基材的性质进行合理选择和处理。
四、染料的应用染料广泛应用于纺织、印染、油墨、颜料、化妆品等行业，其应用领域具体包括以下几个方面：1. 纺织行业在纺织行业中，染料被用于对棉、麻、毛等纤维进行染色处理，以实现各种颜色的纺织品生产。
染料的选择和使用对纺织品的色彩、手感、牢度等性能都有着重要影响。
2. 印染行业在印染行业中，染料主要用于印花和绣花工艺中，通过不同的印染工艺和染料选择，实现各种花型和色彩的印花品或绣花品。
3. 油墨颜料行业在油墨颜料行业，染料作为颜料的重要组成部分，被广泛用于印刷油墨、涂料等产品中，赋予产品丰富的色彩。
染料的相关概念
染料的相关概念染料是指具有较高的着色力和亲水性的物质，常用于染色和印刷工艺中，给纺织品、皮革、纸张等赋予不同的颜色。
染料具有以下几个关键概念：1. 分类：染料可以根据其来源、结构、染色方式、亲合性等不同特点进行分类。
按照来源可以分为天然染料（如天然植物染料、动物染料）和合成染料（通过化学反应合成的染料）。
根据结构可以分为芳香族染料和杂环染料。
按照染色方式可以分为离子染料、双涉染料和分子染料等。
2. 结构：染料的结构包括色基和辅基两部分。
色基是染料分子的中心部分，负责吸收光线并赋予物质颜色。
辅基则是色基周围的辅助结构，通过改变辅基的结构可以调整染料的溶解性、亲和力和色相等性质。
3. 染色机理：染料与纺织品发生染色反应的机理可以分为物理吸附和化学反应两种。
物理吸附是染料分子通过静电作用、范德华力等吸附在纺织品表面形成颜色。
化学反应则是染料分子与纺织品上的官能团发生化学反应，形成共价键连接。
4. 亲和力与速度：染料的亲和力决定了染料分子与纺织品之间的相互作用强度，亲和力越大，染料越容易附着在纺织品上。
染料的速度则是染料分子进入纺织品内部的快慢程度，速度越快则染料扩散得越广，颜色更均匀。
5. 应用：染料广泛应用于纺织品、皮革、纸张、塑料等行业。
纺织品染料是最常见的染料类型，用于给衣物、家居纺织品、工业纺织品等着色。
皮革染料则用于给皮革制品上色，提高其美观度和质感。
在纸张行业，染料通常用于制作防伪标签、符号图案等。
染料还可用于制作彩墨水、颜料、油漆等。
6. 环境影响：染料生产和应用会对环境产生一定的影响。
染料生产过程中可能会产生废水和废气，其中可能含有对环境有害的物质。
同时，染料在纺织品洗涤过程中也容易脱落，进入水环境，对水生生物造成潜在威胁。
因此，研究环境友好型染料和染色工艺是当前染料领域的研究热点。
总之，染料作为赋予物质颜色的关键物质，其相关概念包括分类、结构、染色机理、亲和力与速度、应用和环境影响等。
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第1章染料的颜色与结构及功能染料简介学习目标:①以量子概念，，分子激发理论阐述染料对光的选择吸收的原因。
②掌握染料颜色与染料分子结构的关系以及外界因素的影响。
③理解功能染料的概念，并熟悉荧光染料、夜光染料及变色染料的颜色产生机理。
④了解荧光染料、夜光染料及变色染料在纺织染整方面的应用，思考染料发展方向。
导言：早在19世纪60年代W.H.Perkin发明合成染料以后，人们对染料的颜色和结构的关系进行了深入的研究，并提出了各种理论。
量子力学的发展使人们对物质的结构的认识有了一个新的突破，此后人们开始从量子力学的角度来对染料的颜色和结构的关系进行研究。
在早期的颜色理论中，发色团及助色团理论的影响很大。
染料的颜色除了与染料本身结构有关外，还受到外界条件的影响。
随着科技的发展，功能染料在当今的社会发展中起到了越来越重要的作用。
荧光染料、夜光染料及变色染料在纺织染整方面的应用也得到很重要的发展。
1.1光与色颜色是光线刺激了眼睛而在大脑中反映出来的一种主观感受。
它需要考虑到物理学和生理学两方面的因素。
光具有波粒二象性。
很早以前，麦克斯韦就提出了光具有电磁波的特性。
它由相互垂直的电场和磁场组成，其振幅以波动方式分别随时间和距离而变化。
1905年，普朗克和爱因斯坦建立了一种与电磁辐射模型显然不同的微粒子理论。
这种理论把光看成是一束不连续的能量微粒或光子流，但它按麦克斯韦波动理论的波阵面速度传播。
现在我们知道，光既是一种波又是一种微粒，它具有波粒二象性。
光是一种电磁波，波长不同的光会使光的性质不同，从而引起不同的色觉。
波长为400nm-800nm的光按适当比例的混合后，照射到眼睛的视网膜上呈现的是白色。
使一束这样的混合光通过一个适当的棱镜或光栅，我们会看到连续的有色光谱，其色调主要以此为红、橙、黄、绿、蓝和紫。
这些有色光的波长从红到紫以依次递减。
因此，低能量的光子产生红色的感觉，高能量的光子产生紫色的感觉。
1.1.1光的吸收与补色可见光谱可以分成不同颜色的波长的波谱。
如图1-1所示.若将波谱中的有色光以适当的比例混合可以得到白色。
白光可以由颜色环上任何两个对顶位置的单色光混合得到。
这一对颜色成为互为补色的光。
例如，蓝色（435nm-480nm）的补色是黄色（580nm-595nm），即蓝光和黄光混合得到的是白光。
绿色相对应非光色谱红紫色，实际上它们是互补的，因为红光与紫光混合得到红紫色光线，再和绿色光混合，结果就是白光。
用这种方式使光混合，随着光组分的增加，最后产生的有色光强度也呈现加和性，所以称之为“加法混合”。
颜色环上任何一种颜色都可由其相邻的两种颜色的光按适当的比例混合得到。
然而，我们身边的绝大多数颜色并不属于以上的类型，它们是通过“减法混合”得到的。
我们知道一对互为补色的光按适当的比例混合得到的是白色。
那么，当将其中的一种颜色的光去除，我们将看到的是剩余颜色的光。
例如，如果用滤波片滤去日光中的495nm波长的蓝绿光，视觉感觉到的是蓝绿光的补色--红光。
由此，我们知道，物体的颜色是它们对不同波长光的选择吸收所致，物体表现出的颜色是被吸收光的补色。
如果某物质让光全部透过，那么该物质为无色；如果某物质使光全部反射，那么该物质为白色；如果某物质把光全部吸收，那该物质就呈现黑色。
需要指出的是，我们通常所说的物质的颜色是指在日光下所呈现的颜色。
若在其他光源下所看到的颜色与日光下看到的颜色是有差别的。
如果把可见光的颜色按波长的大小排列成一个环，环中对角线的颜色均互为补色，这个环就称为色环或色盘。
图1-1 光谱的色及其补色从色环中，我们可以看出，红紫位置是一个空缺，称为非光色谱，作为该颜色的补色，纯粹的绿色难以通过一种单色光的吸收而得到。
绿色一般需要两种染料的拼色得到。
1.1.2光的吸收光谱曲线对染料稀溶液来说，对单色光的吸收强度与溶液浓度、液层厚度间的关系符合朗伯特-比尔定律，即：lg(I0I )=εcd 其中：I 0表示入射光的强度；I 表示光线透过溶液后的强度；ε表示摩尔吸光系数，L/(mol*cm)（对于固定的有色溶液，ε是一个常数，它随入射光的波长不同而改变）；C 表示溶液的浓度，mol/L ；d 表示液层的厚度，cm 。
一般有T=I/I 0，用lgT -1称为吸光度A ，又称为光密度D 。
即有：A=εcd我们知道染料对光的吸收具有选择性，所以染料的摩尔吸光系数随入射光波长的不同而有较大变化。
当我们以入射光波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，可以得到染料的吸收光谱曲线。
如图1-2所示。
图1-2 吸收光谱曲线 从图1-2中我们可以看出，随着入射光波长的变化，染料对光的吸收也呈现变化。
其中，在某一波段内有一个吸收带所对应的吸收度是最大的，此波长称为最大吸收波长λmax ，用相应的吸光度可以计算出摩尔吸光系数εmax 。
对于一种染料的颜色来讲，其颜色实际上就是λmax 的补色。
1.1.3 发色理论的量子化概念可见光是一种电磁波。
电磁波的波长很广，可见光是其狭窄的一段波段（380nm-780nm ）。
人的眼睛对不同波长的光有不同的感觉。
光是有无数具有不同能量的光子组成。
从原子结构理论可知，原子中的电子围绕原子核运动，具有一定的运动状态，原子核之λmaxA间有一定的相对振动状态，整个分子则具有一定的转动状态。
分子的运动状态具有不同的能量参数，分别为电子能量Ee ，振动能量Ev ，转动能量Er 。
分子运动状态的能量变化是阶梯式的，不是连续的。
能量的高低叫做能级。
能量最低的能级叫做基态，分子一般总是处于能量最低的基态。
当分子吸收了能量，就能进入更高的能级，此时的能级称作激发态。
这个过程叫做跃迁。
分子对吸收的能量具有选择性，这也是物体呈现出不同颜色的原因。
处于基态的能量为E 0，第一级能级的能量为E 1，能级间隔为ΔE ，则：ΔE= E 1- E 0若所吸收光子的波长为λ，频率为ν，则：ΔE= E 1- E 0=h ν=hc/λ由上式可知，能级间隔越大，所需吸收光子的能量就越大，波长越短。
相反，若能级间隔越小，所需吸收光子的能量就越小，波长就越长。
染料吸收380nm-780nm 波段内的可见光，使人视觉呈现不同颜色的感觉。
只有刚好满足能级差的光子才可能被分子吸收。
1.2 染料的结构与颜色的关系自合成染料问世以来，人们不断在探索染料发色的原因，从而提出了不同的发色理论，以从不同的角度解释染料发色的原因。
其中，影响力比较大的是发色团理论。
1876年德国人维特（O.N.Witt ）提出了发色团理论，他认为，染料之所以有颜色是因为双键的存在，因而这些双键称为发色团。
如：偶氮键（-N=N-）、碳碳双键（C=C ）、硝基（-NO 2）、羰基（C=O ）等不饱和基团。
维特还认为，染料不仅具有发色团，还有助色团，主要的助色团有氨基（-NH 2）,仲氨基（-NHR ）,叔氨基（-NR 2）,羟基（-OH ），烷氧基（-OR ），卤素（-Cl 、-I 、-Br ）等。
如图1-3所示。
但是，并非所有含有发色团和助色团的有机化合物都有颜色。
如，苯含有双键却是无色的。
而且，有些有机化合物没有发色团和助色团同样具有颜色，如碘仿（CH 3I ）虽无发色团及助色团，却是黄色的。
O O O O NH 2 OO OH OH浅黄色 红色 红色图1-3 不同助色团对染料颜色的影响 另外，赋予染料水溶性、酸性、提高与纤维亲和力的基团有：羧基（-COOH ），磺酸基（-SO 3H ），酰胺基（-CONH 2）等。
随着对染料化合物研究的深入，发色团学说的含义已经发生了变化，但由于历史的原因，发色团及助色团这两个名词沿用至今。
1.2.1 共轭双键系统与颜色的关系一般来说，染料的吸收波长在可见光波谱范围内，其吸收强度εmax通常为104-105。
我们知道，染料对可见光的吸收特性主要是其分子中π电子运动状态决定的。
一般发色体系的存在是发生π电子跃迁的前提。
而共轭双键系统及供电子共轭基系统的助色团为π→π*跃迁的发生提供了可能。
但也有例外，有许多的染料在拥有发色团的同时，还有很多的吸电子基，也有少许的染料是没有所谓的助色团的。
一般，我们将增加吸收波长λ的效应称作深色效应，增加吸收强度εmax的效应称作浓色效应；相反，降低吸收波长λ的效应称作浅色效应，而降低吸收εmax强度的效应称作淡色效应。
共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量降低，选择吸收的可见光波长越长，产生不同的深色效应和浓色效应。
如表1-1所示。
表1-1几种芳香碳氢化合物的最大吸收波长和消光系数染料的共轭双键系统多为偶氮基连接芳香环构成。
偶氮基构成的共轭系统的数目不同，染料的深色效应及浓色效应也不同，染料的颜色也各不相同。
1.2.2供电子基及吸电子基和颜色的关系染料分子中绝大多数都含有吸电子基和供电子基，如氨基（-NH2），羟基（-OH），烷氧基（-OR）等。
这些供电子基及吸电子基构成了染料分子的助色基团，使染料分子激发能的降低，产生浓色效应和深色效应。
如表2-2所示。
表1-2供电子基和吸电子基与染料λmax及εmax的关系从表1-2可以看出，供电子基和吸电子基的引入可以增加化合物对可见光的吸收波长λmax，产生深色效应，同时提高摩尔吸光系数εmax，产生浓色效应。
1.2.3 染料内金属络合物对颜色的影响在染料中，有一部分的染料分子是与金属络合物结合而形成稳定性比较高的染料金属络合物而存在的。
若配位键是由参与共轭的孤对电子构成，会使它们的吸电性增加，影响共轭体系电子云的流动性，通常会使染料的颜色加深。
与金属络合物的结合会使染料呈现出不同的颜色。
不同的金属离子对染料分子中的共轭体系中π电子云的影响不同，所以同一种染料与不同的金属离子络合物会有不同的颜色。
如表2-3所示。
表1-3同一染料与不同金属离子络合颜色对照表1.2.4 分子的吸收各向异性和空间位阻在光子的能量和吸收物质分子的激发能级间隔一致的条件下，实现电子跃迁的概率大小随该物质的分子受电磁波作用时产生的瞬间偶极矩的大小而不同。
这种瞬间偶极矩叫做跃迁偶极矩，简称跃迁矩。
物质分子对光的吸收强度与其跃迁矩的平方成正比。
跃迁矩是一个有方向，有大小的矢量。
因此，物质分子对光的吸收是有方向性的。
比较米契勒蓝和孔雀绿对光的吸收情况可以加以说明。
如图1-4所示。
CH (H 3C)2N N(CH 3)2 C(H 3C)2N N(CH 3)2米契勒蓝 孔雀绿图1-4 米契勒蓝及孔雀绿化学结构式米契勒蓝的共轭体系是向一个方向展开的。
在可见光范围内，它的吸收带λmax 为603nm 。
而孔雀绿的共轭体系有两个朝不同方向的共轭轴。
共轭体系向同一个方向展开的染料分子能够取向的吸附在纤维上（如偶氮直接染料上染麻纤维），以适当波长的偏振光照射，便会出现显著的二色性。