染料化学1
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1.染料:有色的有机化合物,能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液,并能直接或经媒染剂作用使纤维着色,染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。
2.力份:是指染料厂选择某一浓度的染料为标准,而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言,用百分数表示。
即同种染料,在相同条件下用相同用量,染出颜色的浓淡程度比较。
3.染色牢度:是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中,在各种外界因素的作用下,能保持其原来色泽的能力。
4.颜料:是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。
颜料本身对纤维没有染着能力,使用时主要靠高分子粘合剂的作用,将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。
5.光敏脆损:某些色系如黄色、橙色、红色等的还原染料染色织物在穿着过程中,经日光照射后染料颜色并没有褪去,但织物却逐渐脆化损坏,这种现象称为光敏脆损。
6.中料:将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体,简称中料。
7.重氮化反应:芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。
因亚硝酸不稳定,通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸,使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。
8.顺式重氮化:重氮化时先将芳胺溶于稀酸中,然后在冷却条件下加入亚硝酸钠溶液。
9.反式:等相对分子质量的芳胺与亚硝酸钠混合,加入到盐酸或硫酸和冰的混合物中重氮化。
10.偶合反应:芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用,生成偶氮化合物的反应。
11.直接染料:绝大多数是含磺酸基的偶氮染料,能溶于水,分子结构中含水溶性基团(—SO3H),能在中性或弱碱性溶液中上染纤维素纤维;在弱酸及中性介质中上染蛋白质纤维。
染色方便,色谱齐全,价格便宜,但各项牢度较差,尤其是湿处理牢度。
较少用于棉织物染色,多用于粘胶、蚕丝及锦纶丝的染色。
12.活性染料:分子结构中带有反应性基团,染色时与纤维素纤维中的—OH和蛋白质纤维中的—NH2发生化学反应生成共价键,故又称反应性染料。
主要用于棉、麻、蚕丝等,也能用于羊毛、粘胶及聚酰胺纤维的染色,颜色鲜艳,色牢度好。
染料化学综合练习1《染料化学》第I次综合练习一、解释:(自选5题)(1)染料:染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
染料主要用于织物的染色和印花,它们大多可溶于水,或通过一定的化学处理在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的或化学的结合而染着在纤维上。
有的染料不溶于水而溶于醇,油,可用于油蜡,塑料等物质的染色。
(2)染料中间体:用以合成染料共轭结构的特定原料,其典型特征是含一系列不饱和键(pai电子系统,且在合成中不饱和键较为稳定,如苯,萘蒽杂环芳香族化合物及其衍生物。
(3)补色;将两束光线相加可成白光的颜色关系成为补色关系。
(4)染料力份是按照一定浓度的染料作为标准,标准染料强度为百分之100.若染料的强度比标准染料浓一倍,则其强度为百分之200,依次类推,所以染料强度通常是一个相对数字(5)染色牢度:在服用或加工处理过程中,纺织品上的染料经受各种因数的作用而在不容程度上能保持其原来色泽的性能叫做染色牢度。
(6)偶合反应:芳香族重氮盐与酚类和芳胺作用,生成偶氮化合物的反应称为偶合反应。
(7)发色团指那些能对波长为200到1000nm的电磁波发生吸收的基团(8)助色团:指那些接在pai共轭体系上的-NH2,-NHR,-NR2,-OH,-OR等供电子基。
(11)单色光:是波长间隔很小的光,严格的说由单一波长的光波组成的光(12)深色效应:人们把增加吸收波长的效应叫深色效应(13)浅色效应:降低吸收波长的效应叫浅色效应(14)浓色效应:增加吸收强度的效应是浓色效应。
(16)淡色效应:降低吸收强度的效应叫淡色效应。
简答题1,染料最大摩尔吸光度Emax指的是什么?它对染料有何实际意义?指1mol染料吸收的最大光子量。
决定了染料颜色的浓淡。
2染料与纤维的亲和力指的是什么?直接染料为何有亲核性染料的亲和力俗称直接性是染料向纤维迁移能力的总称,依染色理论化是指染料对纤维吸附,扩散渗透,结合能力的总和。
染料化学成分染料是一种广泛应用于纺织、印刷、染色等领域的化学物质。
它们能够给纺织品、纸张等物体赋予不同的颜色,使其具有吸引人的外观。
染料的化学成分决定了它们的颜色、稳定性和染色性能。
本文将介绍染料常见的化学成分。
1. 基团染料中最基本的化学成分是基团。
基团是染料分子中赋予其颜色的关键部分。
不同的基团决定了染料的颜色种类。
常见的染料基团包括芳香基团、酮基团、亚胺基团等。
芳香基团的染料通常呈现出鲜艳的颜色,如红色、黄色等;酮基团的染料常呈现出艳丽的蓝色和紫色;亚胺基团的染料则具有艳丽的红色和橙色。
2. 色团色团是染料分子中决定颜色的重要部分。
它们能够吸收特定波长的光线,使染料呈现出特定的颜色。
常见的色团包括苯胺类色团、吡啶类色团和酞菁类色团等。
苯胺类色团通常呈现出红色、黄色和橙色;吡啶类色团则呈现出蓝色和紫色;酞菁类色团则呈现出绿色。
3. 辅助基团辅助基团是染料分子中的非色团部分,它们对染料的颜色、溶解性和稳定性起着重要作用。
辅助基团包括酯基团、醚基团、硫醇基团等。
酯基团可以增加染料的溶解性和稳定性;醚基团则可以增加染料的色彩变化范围;硫醇基团则可以增加染料的抗光、抗洗和抗污染性能。
4. 催化剂染料的染色性能需要一定的催化剂来促进染料与纺织品之间的化学反应。
常见的染料催化剂包括金属盐、有机碱、酸等。
金属盐催化剂可以提高染料的亲和力和染色效果;有机碱催化剂则可以提高染料的染色速度和染色均匀性;酸催化剂则可以提高染料的耐光性和耐洗性。
5. 分散剂染料在染色过程中需要分散在染料浴中,以便与纺织品充分接触。
分散剂是一种能够使染料均匀分散的化学物质。
常见的分散剂包括磺化剂、醚胺类、聚乙烯醇等。
磺化剂可以增加染料在染料浴中的溶解度;醚胺类可以增加染料的分散性和渗透性;聚乙烯醇则可以增加染料的抗渗透性和抗泡性。
6. 稳定剂染料在染色、储存和使用过程中需要一定的稳定性,以保持其颜色和性能不受外界环境的影响。
稳定剂是一种能够保护染料分子的化学物质。
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。
《染料化学》习题第一章染料概述1名词解释:(1)染料(2)颜料(3)染料商品化(4)染色牢度(7)致癌染料。
2、构成染料的条件是什么?3、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料(应用分类名称)。
4、染料的名称由哪几部分组成?各表示什么?5、何谓染料商品化加工?染料的商品化加工有何作用?常用哪些助剂?6、评价染色牢度的指标有哪些?7、什么是《染料索引》?包含哪些内容?8、试指出下列染料的类属(结构分类,应用分类)(1)OHOHO OHOH2 20%H 2SO4-110~115 C-SO3HNH」OH O( 2)OHSO3HNa2S75~80 C SO3Na N02 OH OSO3NaCOONa^■■1_N= Nso3H》_NHCONH_《SO3Na(4)BrNHX Br XX COCOONa-J直接铜盐紫)3RL (C. I. 25355)(5)SO3NaOHN= NO OHO NH —CH 3NHCOBrNHc—C/(H3O2NBrNH2(5 )禁用染料(6)致敏染料第二章中间体及重要的单元反应1何谓染料中料,在合成中料中主要采用哪些单元反应?2、 试述卤化、磺化和硝化在染料中料合成中的作用,并以反应方程式表示引入这些取代基的方法。
3、 合成染料用的主要原料是什么?有哪些常用的中间体?写出从芳烃开始合成下列中料、染料的途径。
(7) ( 8)(9)( 10)4、 以氨基萘磺酸的合成为例,说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。
5、 以蒽醌中料的合成为例,说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。
6、 何谓重氮化反应?影响重氮化反应的因素有哪些?7、 何谓偶合反应?偶合剂主要有哪几类?影响偶合反应的因素有哪些? 8、 试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速率的影响。
9、 盐对偶合反应的速率有什么影响?10、以芳烃为原料,写出下列染料合成反应过程和基本反应条件。
第三章染料的颜色和结构1、名词解释: (1)发色团(2)助色团(3)深色效应(4)浓色效应(5)浅色效应(6)淡色效应 (7)互补色(8)单色光(9)积分吸收强度(10)吸收选律(11) Lambert-Beer 吸收定律2、从染料的吸收光谱曲线的性状上可得到哪些信息?(1) (2)(3)(4) SO s NaOH NH 2(5)O 2N NO 2NaO 3NH 2OHO OHO OHO NH 2NH 2 O O NH 2O(1)3、 试用量子概念、分子激化理论解释染料选择吸收光线的原因。
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。
第一次作业(第一章至第九章)
1.何谓染料以及构成染料的条件是什么?试述染料与颜料的异同点。
写出各类
纺织纤维染色适用的染料(按应用分类)。
答:染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件:(1)可溶于水,或者可在染色时转变成可溶状态,对纤维有一定的亲合力。
(2)能够使纤维着色,且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点:都可以用于纤维或基质的着色
不同点:染料主要用于纺织物的染色和印花,它们大多可溶于水,有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色,同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色,也可用于纺织物的染色及印花。
颜料本身对纤维没有染着能力,使用时是通过高分子粘合剂的作用,将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
按应用性能分为:直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂,此外,还有用于纺织品的氧化染料(如苯胺黑)、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
2.何谓染色牢度,主要有哪些指标来评价染料的染色牢度?
答:习惯上,将纺织物上的染料在服用或加工处理过程中经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能叫做染色牢度。
染料在纺织物上所受外界因素作用的性质不同,就有各种相应的染色牢度,例如日晒、皂洗、气候、氯漂、摩擦、汗渍、耐光、熨烫牢度以及毛织物上的耐缩绒和分散染料的升华牢度等。
3.按结构直接染料分为哪几类?并比较比较各类直接染料的染色性能。
答:直接染料可分为:直接染料可分为直接染料、直接耐晒染料、直接铜盐染料和直接重氮染料。
直接染料:指能直接溶解于水,对纤维素纤维有较高的直接性。
直接耐晒染料:直接耐晒染料的耐光牢度比一般直接染料好(大于4级)。
直接铜盐染料:这类染料含有能与金属离子络合的结构,但要在上染纤维后再用硫酸铜或醋酸处理,使染料与cu2+形成络合物,从而提高耐洗和耐光牢度。
直接重氮染料:直接重氮染料的分子中含有可重氮化的氨基,先按一般直接染料的染色方法上染纤维后,经重氮化处理,再用2--萘酚等偶合剂偶合,形成较深的颜色,并提高湿处理牢度。
4.简述直接染料对纤维素纤维具有直接性的原因,试从染料结构考虑提高染料
直接性的可能途径。
答:直接染料之所以具有直接性是因为:直接染料的分子是直线型的大分子,且分子的共面性较好,而纤维素分子也是线性大分子。
另外,直接染料分子中含有磺酸基等水溶性基团可直接溶解于水中,在无机盐(常用食盐与元明粉)和温度的作用下在纤维内部,染料与纤维以分子间力(氢键,范德华力)进行结合。
染料分子的线性,共面性越好,分子量越大,与纤维的直接性越好。
5.何谓不溶性偶氮染料?阐述其常规染色过程及涉及的化学反应。
答:不溶性偶氮染料由无水溶性基团的偶合组分和芳伯胺的重氮盐在纤维上偶合成不溶于水的偶氮染料,故名为不溶性偶氮染料。
一般染色过程是先用色酚打底,色酚与纤维借氢键和范德华力相结合,然后与色基的重氮盐显色。
涉及化学反应:
重氮化反应:
ArNH2+HX
NaX +
2+ NaNO2Ar N N X+2H2O
偶合反应:
+Ar-N=N-NH2+ HB
Ar-N=N NH2
6.试述还原染料的结构特征、分类。
(1)(2)
O
O NH
NH O
O
O
O
S C
N S
N
C
(3)
O O NHCO NHCO
答:按照化学结构和性质,还原染料原本分成蒽醌、靛族和稠环三类,加上后来出现的硫酸酯衍生物的可溶性类,共为四大类。
7.何谓酸性染料,按应用性能酸性染料可分为哪三类?
答:传统的酸性染料都是在酸性条件下染色,故通称酸性染料,含有大量磺酸基,少量有羧酸基,是一类水溶性染料,有色谱齐全、色泽鲜艳、结构简单等特点,其发色体结构中偶氮和蒽醌占有很大比重,主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维和锦纶的染色和印花。
按染料对羊毛的染色性能,酸性染料可分为强酸浴、弱酸浴和中性浴染色的三类酸性染料。
8.试述酸性染料结构与其应用性能的关系,举例说明提高皂洗牢度的可能途径。
答:(1)染料分子结构与耐光性能
母体结构、取代基的性质以及它们所处的相对位置对其耐光牢度有直接影响。
通常染料分子中氨基、羟基的存在不利于耐光性能,而卤素(Cl、Br)、硝基、磺酸基、氰基以及三氟甲基等有助于耐光坚牢度的提高。
分子中氨基酰化均能提高酸性染料在羊毛上的耐光坚牢度,但是,当脂肪链过长时,将导致耐光牢度的降低。
在染料分子中引入某些特殊基团,也能使染料分子结构的稳定性得到提高,
或者是影响染料分子在染色纤维中的物理状态,进而提高其耐光牢度。
由氨基蒽醌磺酸衍生的酸性及弱酸性染料染羊毛的耐光牢度均较好。
与氨基蒽醌分散染料相似,当在氨基的邻位引入磺酸基、甲基或其他取代基团,降低了蒽醌1-位的氨基对光氧化作用的活泼性,提高其耐光稳定性。
同时,如果在蒽醌类酸性染料分子中引入脂肪族碳链时,则以C8~C12为宜,否则耐光牢度也会降低。
(2)染料分子结构与湿处理牢度
染料分子结构决定了对染色纤维结合力的大小,该结合力越大,亲水性越弱,染着在纤维内部的染料分子保留在纤维之中,不易向外扩散,则湿处理牢度越高。
增加染料相对分子质量,使具有相同磺化程度,即含有相同磺酸基数的染料分子,其湿处理牢度将随着染料相对分子质量或分子体积的加大而得到改进。
同时,具有更好的分子共平面性更能改进染料的湿处理牢度。
可见,改变分子结构、增大相对分子质量有助于湿处理牢度的改进。
(3)染料分子结构与匀染性能
在染料分子中引入较多的水溶性基团,如磺酸基、羧酸基,以提高染料在水中的溶解度,加大染料分子的亲水性,降低染料对纤维的亲和力,可有效地增加染料的匀染性能。
对于酸性染料而言,增加相对分子质量,引入特殊的基团如脂肪族碳链等可以降低染料亲水性,增加染料对纤维的亲和力,提高其湿处理牢度,但会影响染料的匀染性。
其中尤以含长碳链的弱酸性染料更为明显。
因此,在相对分子质量增加到一定程度时,可用芳环或环烷烃代替脂肪链,同时引入极性较强的基团,如取代的磺酰氨基,酯基,以赋于染料一定的亲水性能,在增加与纤维结合能力的同时,还可以具有较好的匀染性。