荧光增白剂的增白原理和作用(必读理论)
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荧光增白剂的增白原理
荧光增白剂是一类被广泛应用于纸张、塑料及洗涤剂等工业领域的化学物质,它可以使物体表面看起来更白、更亮。
荧光增白剂的增白原理主要是利用荧光效应。
荧光增白剂分子中含有苯并三唑和双咪唑等芳香环结构,这些结构中的π-电子能吸收紫外光,并在经历激发后迅速释放出
蓝光。
这种蓝光可以被人眼所感知,并与原来的物体表面发出的黄光相混合,从而使物体整体呈现出一种更白、更亮的外观。
具体而言,荧光增白剂吸收紫外光后激发到高能级电子态,随即通过非辐射跃迁、内部转换等过程回到低能级电子态,释放出蓝光。
而物体表面的黄光在相同波长范围内也被荧光增白剂吸收,然后重新辐射出更白、更亮的蓝白光。
这样,人眼就会感知到物体表面更白的效果。
荧光增白剂在增白过程中并不改变物体本身的颜色,而是利用光的特性来改善物体的视觉效果。
荧光增白剂有很好的增白效果且具有较高的稳定性,因此被广泛应用于纺织品、造纸、塑料、洗涤剂等不同领域。
荧光增白剂检测标准荧光增白剂是一种常见的化学添加剂,被广泛应用于纺织、造纸、洗涤剂等行业,用于增加产品的白度和亮度。
然而,荧光增白剂的使用也存在一定的风险,因此需要建立相应的检测标准,以确保产品质量和安全性。
一、荧光增白剂的基本原理。
荧光增白剂是一类能够吸收紫外光并发射蓝色荧光的化合物,通过这种荧光效应来增加产品的白度和亮度。
其主要作用是在可见光下,荧光增白剂吸收紫外光,然后再以蓝色光的形式发射出来,使产品看起来更加白皙和明亮。
二、荧光增白剂的检测方法。
1. 紫外光检测法,利用荧光增白剂在紫外光下发出蓝色荧光的特性,通过紫外灯的照射来观察样品是否含有荧光增白剂。
2. 高效液相色谱法,通过高效液相色谱仪对样品进行分析,确定其中是否含有荧光增白剂,并对其含量进行定量分析。
3. 红外光谱法,利用红外光谱仪对样品进行扫描,通过不同波长下的吸收峰来判断样品中是否存在荧光增白剂。
三、荧光增白剂的检测标准。
1. 含量标准,对不同行业中使用的荧光增白剂,制定相应的含量标准,以确保产品的安全性和稳定性。
2. 检测方法标准,针对不同的荧光增白剂检测方法,建立相应的标准操作程序,确保检测结果的准确性和可靠性。
3. 安全标准,制定荧光增白剂的使用安全标准,包括对其使用量、使用范围等方面的规定,以降低潜在的风险。
四、荧光增白剂检测标准的意义。
1. 保障产品质量,建立荧光增白剂检测标准,可以有效监控产品中荧光增白剂的含量,保障产品的质量和稳定性。
2. 保护消费者权益,严格执行荧光增白剂检测标准,可以有效减少产品中荧光增白剂残留对消费者健康的影响,保护消费者的权益。
3. 促进行业健康发展,建立统一的荧光增白剂检测标准,有利于整个行业的规范化和健康发展,提升行业整体形象和竞争力。
五、结论。
荧光增白剂作为一种常见的化学添加剂,其检测标准的建立对于产品质量、消费者健康和行业发展具有重要意义。
需要不断完善和严格执行相关的检测标准,以确保荧光增白剂的安全使用和产品质量的稳定性。
荧光增白剂的增白原理
助剂在洗涤剂、塑料、印染等行业的应用非常广泛,其中在印染助剂中荧光增白剂也是值得一提的。
荧光增白剂本身就是一种近乎无色的染料,它能够把光线中对人体有害的紫外线吸收掉,一部分转化成了自己的振动能,而另一部分则转化成了可以看得见的蓝色光线。
这样,衣物看起来更白、更鲜艳。
实际上,它利用的是一种视觉效应。
在荧光增白剂之前,抵消黄色的其中一种方法是使用蓝色染料。
然而添加蓝色会减少可见光光谱中的长波长部分的反射。
其结果是,纺织品能够呈现出中和的白色,但同时也损失了一部分亮度,使材料看起来变得灰暗。
另一种方法是使用化学漂白,通过氧化纺织品表面的色素使其褪色,但同时对材料本身有着相当的破坏作用。
荧光增白剂出现后基本解决了上述的问题,在阳光下,荧光增白剂可以抵消纺织品上不需要的黄色。
更美妙的是,由于人眼不可见的紫外线被转换成了可见光,材料的亮度而被提高成为一种绚丽的白色。
荧光增白剂的增白机理的名词解释荧光增白剂是一类广泛应用于各个行业的化学物质,其主要作用是能够吸收紫外线,并在可见光范围内发出蓝紫色的荧光,从而提高物体的白度。
荧光增白剂是一种有机化合物,其增白机理主要涉及分子结构和光物理性质两个方面。
下面将从这两个方面进行详细解释。
分子结构方面:荧光增白剂通常是一种芳香族化合物,其分子结构中含有苯环、噻吩环等。
这些环结构能够吸收紫外线,并通过分子内部共轭作用将能量传递到具有荧光性质的基团上。
荧光增白剂的分子结构中通常还存在有吸电子基团,如氨基、酮基、亚硝基等。
这些基团的存在使荧光增白剂具有较强的吸收紫外线的能力。
光物理性质方面:荧光增白剂发射的荧光主要源于分子激发态和基态之间的跃迁。
当荧光增白剂吸收紫外线后,分子中某些电子跃迁到较高的能级上,形成激发态。
随后,分子受到光激发后,电子会从激发态回到基态,辐射出荧光。
这种从激发态到基态的跃迁导致了荧光增白剂发出蓝紫色的光。
值得注意的是,荧光增白剂的增白效果与物体本身的颜色无关。
它并不是真正改变物体的颜色,而是通过提高物体的白度来产生视觉上的变化。
白度是很多物体的重要指标之一,如纸张、塑料制品等。
荧光增白剂通过发出的荧光光线与物体反射的光线相互叠加,从而达到提高物体白度的效果。
荧光增白剂的应用非常广泛。
以纸张行业为例,荧光增白剂广泛应用于各类白纸的制造中。
在纸张的生产过程中,荧光增白剂可通过加入到浆料中,使纸张表面的荧光增白剂含量达到一定比例,从而提高纸张的白度和亮度。
此外,荧光增白剂还应用于纺织、塑料、洗涤剂等行业,用以提高织物、塑料制品和洗涤剂等的白度。
然而,荧光增白剂的使用也存在一些问题。
首先,荧光增白剂的增白效果受到光照条件和环境湿度的影响。
在强烈的阳光下,荧光增白剂会发生光分解或激发光变色现象,导致增白效果减弱甚至失效。
其次,荧光增白剂的增白效果也会随着时间的推移而逐渐减弱,需要定期更换或补充。
另外,荧光增白剂的使用对环境也存在一定的潜在风险,需要注意合理使用和处理。
新课标高中化学阅读材料——荧光增白剂一、阅读材料—荧光增白剂环顾四周,常有亮白的墙壁、雪白的纸张和洁白的衣服等白色物品映入眼帘,我们是如何使它们如此洁白的呢?白色衣服穿后会发黄,有什么办法能让它们洁白如初吗?1.我们看到的颜色是如何产生的光是色彩的来源,不同波长的光让我们感受到不同的色彩。
通过物理课的学习我们已经知道,白光经过三棱镜折射后,可以产生颜色依次为红橙黄绿青蓝紫的谱带,这便是波长范围为400~760nm的可见光。
人眼就像一个三色接收器体系,对红、绿和蓝3种颜色最为敏感,这3种颜色按照不同比例混合可以得到大部分颜色,并且这3种颜色相互独立,其中任一颜色不能由其他两种颜色合成。
我们常见到的颜色环如图1所示,图中同一直线上的两种色光称为互补光,它们以一定的比例混合即可形成白光。
图1 颜色环2.洗衣粉中的“味精”—荧光增白剂从光与色的关系看,白色衣物变黄是因为衣物中残留的汗渍等杂质将白光中的蓝光吸收了,于是与蓝光互补的黄光就凸显出来。
要让衣物恢复白色,显然补充蓝光是一种策略。
如何才能做到呢?荧光增白剂—增白洗衣粉的成分之一,就是在光的照射下,通过吸收近紫外光而发射蓝光,使白色重现。
什么是荧光增白剂荧光增白剂是一种无色荧光染料,在紫外光的照射下,可发射出蓝、紫色光,与基质上的黄光互补从而对基质产生增白效果。
根据加色法原理,当两种及以上的光混合时所得到的光的亮度是各组分亮度之和。
所以,荧光增白剂不仅可以使织物变白,还可以使它变得更加鲜艳亮丽。
它为什么能发光在日光照射下,处于基态的荧光增白剂分子吸收紫外光,分子从基态跃迁到激发态,能量升高。
高能的激发态不稳定,荧光增白剂分子可通过热辐射等途径降低能态,然后以发射蓝紫光(400~500nm)的方式释放能量,回到基态。
所发射蓝紫光便产生上述增白作用。
这个过程如图2所示。
图2 光子吸收和荧光辐射过程示意图它的分子结构有什么特点荧光分子必须具有的结构特点是:①具备能吸收特定紫外-可见光的特征结构,这要求分子具有共轭体系;②具有高的荧光量子效率(荧光量子效率φλ为发射的荧光量子数与吸收的光量子数之比,表征荧光物质将所吸收的光能转变为荧光的本领。
荧光增白剂增白的原理(一)意义:为了获得更高品级的白度,在漂白的基础上必须进行增白。
增白有两个概念(1)上蓝增白:吸收黄色光线,去除织物上的黄褐色泽。
(2)荧光增白:将不可见的紫外线转变为蓝色or紫色的可见光线反射出来,增加织物的反射率。
经过增白处理的织物,非常洁白、晶莹、透亮,可以超过常规白度—氧化镁的标准(二)增白机原理1、颜色是由于物体反射了部分光波,作用于人的感官而显现出来的,没有光波来源,便不会有颜色。
若某一物体吸收了可见光波中的某个部分而将日光中其它光波反射,则显现了色泽,若将七种光波全部反射,则呈现白色,反之为黑色2、荧光增白剂不仅能反射日光七种可见光波成为白色,而且还能把紫外线反射为蓝色荧光,与织物反射的黄光互补,增加了可见光的反射,产生晶莹透亮的白色。
在不含紫外线的单色光下,增白效果逊于日光。
荧光增白剂的性质类似于分散dye or直接dye,但却与一般染料性质不同:①荧光增白剂在低用量时,得色深浅与dge加入量成正比;但用量增至一定值,不仅失去增白作用,还变成暗黄色②一般dge颜色越深,越能遮盖疵点;但荧光增白效果越好,疵点越明显③荧光增白剂自身及水溶液在日光下增白效果不明显,只有染上fibre才有强烈增白效果3、上蓝利用能吸收黄光的蓝紫色染料(or涂料)将织物着色,使织物反射光的波长限制在蓝紫色波段范围,可去除黄褐色色光,也可调整荧光增白剂的色光。
4、两种增白效果比较日光下漂白织物、上蓝漂白织物、荧光增白织物和标准白色氧化镁的反射曲线比较:漂白织物的反射曲线在黄、红色区域比紫,蓝色区域高,因为漂白织物总是呈黄褐色的色光。
上蓝织物对黄橙光的反射率有所降低,但总反射率小,上蓝后织物虽去掉黄色,但却是一种萎暗的白色感觉。
荧光增白织物,在蓝紫色区域的反射率大幅度提高,这超出MgO的反射曲线,因此白色显著,但也非纯白色,带蓝紫or绿光。
(三)涤纶增白常用品种为荧光增白剂DT,其商品呈中性非离子型淡黄色浆状液,有效成分1%以上,能与水以任何比例混合,且耐25g/L以下NaOH溶液。
荧光增白剂的作用原理与应用一、荧光增白剂的作用原理1、 荧光的基本定律物质吸收光时,所吸收的能量如下变化。
1) 变成热能,提高物质的温度。
2) 变成化学能引起化学反应。
3) 在物质中再次发光。
发光分为光发光、热发光及X 线发光等。
其中光发光根据其寿命,又如下分为荧光发光和磷光发光。
荧光(Fluorescence )——10-4秒以下的寿命磷光(Phosphorescence )——10-4秒以上的寿命所谓荧光就是物质吸收光后,把所吸收的能量以发光现象发射出来,指的是10-4秒以下寿命的光发光。
第一定律 物体要发光,必须要吸收光等能源。
(根据此定律,放射线等当然与荧光不同)第二定律 荧光的波长比吸收光的波长大。
第三定律 荧光在1分子或1原子吸收1光量子时产生量子的过程中,荧光的量子收率Q 如下:NeQ= ———— Ne=发光频度(sec.-1)N 1+Ne N 1=无辐射过渡的频度(sec.-1)2、物体颜色和白色光射到物体上时,其中某个波段的光被吸收,剩余的全部被反射。
我们肉眼所感到的物体的颜色,可以说是反射光的颜色,是光学上对反射光刺激的视感觉。
图1 光入射、吸收及反射概念我们的肉眼一般只能看到400~700nm 波长的光,把这段波长叫做可视波段,把这个光叫做可视光线。
把可视波段的光分光的话,能够看到从蓝紫色(短波长)变化到红色的光(长波长),称此为光谱。
把这些所有的光按某个比例混合的话,看上去就是白色的,把光通量按同样比例减少下去的话,就从灰色最后变到黑色,最终变成漆黑状态。
把此白灰黑色系列称为无彩色。
就图1来考虑的话,入射的自然光在可视波段内按一样的比例反射的物体呈无彩色。
另一方面、可视波段的光谱中,如果某个特定光相对增大的话,其色就很突出,从无彩色变到有彩色,我们就觉得是物体的固有颜色。
因此,所谓白度就是指物体反射的可视部分所有光谱段按同一比例,即按无彩色充分且漫射性的反射。
3、 色的三属性和三原色及补色红、蓝、黄称作三原色,通过它们之间的混合,几乎所有的颜色都能调出。
荧光增白剂白色衣物的秘密武器白色衣物一直以来都是时尚界的经典之选,它们简洁、干净,给人一种清爽的感觉。
然而,随着时间的推移,白色衣物往往会逐渐变黄,失去原本的光彩。
为了解决这个问题,荧光增白剂应运而生,成为白色衣物的秘密武器。
本文将介绍荧光增白剂的原理、使用方法以及注意事项。
一、荧光增白剂的原理荧光增白剂是一种能够吸收紫外线并发出蓝光的化学物质。
在白色衣物上涂抹荧光增白剂后,它们能够吸收紫外线,并将其转化为可见光,使白色衣物看起来更加白亮。
这是因为荧光增白剂能够吸收紫外线中的短波长光,然后发出长波长的蓝光,从而掩盖了衣物本身的黄色。
二、使用荧光增白剂的方法1. 准备工作:在使用荧光增白剂之前,首先要将白色衣物清洗干净,确保没有污渍和灰尘。
然后,将衣物晾晒至干燥,以免水分影响荧光增白剂的效果。
2. 选择合适的荧光增白剂:市面上有许多不同品牌的荧光增白剂,选择适合自己的品牌和型号非常重要。
可以参考其他消费者的评价和推荐,或者咨询专业人士的建议。
3. 使用荧光增白剂:将荧光增白剂倒入适量的清水中,按照说明书上的比例调配。
然后,将白色衣物浸泡在荧光增白剂溶液中,确保每个部分都被浸泡到。
根据衣物的材质和污渍的程度,浸泡的时间可以在15分钟到1小时之间。
4. 清洗衣物:浸泡结束后,将衣物取出,用清水彻底冲洗干净。
然后,按照衣物的洗涤标签上的指示进行清洗。
可以选择手洗或者机洗,但是要注意使用中性洗涤剂,避免与其他颜色的衣物混洗。
5. 晾干衣物:清洗完成后,将衣物晾晒至干燥。
避免阳光直射,以免荧光增白剂的效果受到影响。
同时,要注意避免摩擦和挤压,以免衣物变形。
三、注意事项1. 适量使用:使用荧光增白剂时,要注意适量使用,不要过量。
过量使用荧光增白剂可能会导致衣物发白,影响美观。
2. 避免与其他颜色的衣物混洗:荧光增白剂可能会对其他颜色的衣物产生影响,导致其变白或变色。
因此,在使用荧光增白剂时,要避免与其他颜色的衣物混洗。
荧光增白剂的增白原理和作用
荧光增白剂是一种能吸收紫外光并激发出蓝色或蓝紫色荧光的有机化合物,
吸附有荧光增白剂的物质,一方面能将照射在物体上的可见光反射出来,同时还
能将吸收的紫外光(波长为300nm~40Onm)转变为蓝色或蓝紫色的可见光发射出来,蓝色和黄色互为补色,因而消除了物品基体中的黄色,使其显得洁白.另一方面
由于增加了物体对光线的发射率,发射光的强度超过了投射于被处理物上原来可
见光的强度,所以,人们用眼睛看上去物体的白度增加了,从而达到增白、增艳
的目的。
从颜色学的角度来看,产生非彩色(无色相)视觉反应的光,通常称之为白光,白色是一种非常特殊的颜色,它具有很高的亮度和极低的饱和度,可见光的
波长范围在 400~760nm,这只是太阳光谱中很窄的一段。
人们常误认为白光是
可见光谱范围内全部波长光的总和,其实给定白度的白色光可以产生于两种或两
种以上的单色混合光,含有两种波长成分的单色混合光也可以组成白光,并把这
两种光的颜色称为互补色。
图 1-2 补色环
将可见光谱围成一个圆环,并分成九个区域,称之为补色环(如图 1-2 所示)。
补色环上的数字表示对应色光的波长,单位为纳米(nm),补色环上任何两个对
顶位置扇形中的颜色,互称为补色。
例如,蓝色( 435 nm~480nm )的补色为
黄色(580nm~595nm )。
通过研究颜色环发现色光具有以下规律:
( 1 )按一定的比例混合得到白光。
如紫光和黄光绿混合得到的是白光。
同理,青光(蓝光绿)和橙光混合得到的也是白光;
( 2 )颜色环上任何一种颜色都可以用其相邻两侧的两种单色光,甚至可
以从次近邻的两种单色光混合复制出来。
如黄光和红光混合得到橙光。
( 3 )如果在颜色环上选择三种独立的单色光。
就可以按不同的比例混合
成日常生活中可能出现的各种色调。
反射率/% ( 4 )当太阳光照射某物体时,某波长的光被物体吸取了,则物体显示的颜色(反射光)为该色光的补色。
如太阳光照射到物体上对,若物体吸取了波长为400nm ~435nm 的紫光,则物体呈现黄绿色。
所以白色也可以定义为互补光色混合后形成的一种颜色。
在实际生活中,除 了硫酸钡和氧化镁等个别物质的颜色接近白色水平外,一般的白色物质(如纺织 品、纸张等)并不能100%的反射可见光,而其中蓝色范围往往被吸收,这样就 产生一定程度的黄色外观。
吸附了荧光增白剂的物体不仅能将照射到物体上的可见光反射回来,还能将 照射到物体上的人眼不可见的紫外光转化为可见光发射出来,提高了物体对可见 光的反射光量,即“发光波长下光的量能够超过此波长下入射光量100%”,使人眼感觉到物体变亮变艳了;同时根据光学的补色原理,蓝光和黄光为一对补色, 若将两者混合则得到白光,荧光增白剂将紫外光转化为可见的蓝光,抵消了白色 物质中难以除去的黄色,而使之显得洁白。
利用荧光增白剂增白物体实际上是 一种增亮补色的光学效应,这种增白作用不能代替化学漂白,我们曾对不同白度 值的纸张进行荧光增白剂的增白试验,发现在相同条件下,当纸张的白度值(甘 茨白度)小于72%时,荧光增白剂的作用是微乎其微的,而当纸张的白度值大于 81%时,荧光增白剂则很容易将白度值提高至 100%以上。
如果含有色杂质的纤 维不经化学漂白就用荧光增白剂处理该纤维,增白效果将会很差。
化学漂白实际 上是利用氧化作用或还原作用使纤维中的有色杂质褪色,其实质是该杂质分子中 的化学键(一般为不饱和键),经氧化作用断裂为无色的小分子,或经还原作用 成为饱和键而失去颜色。
很显然,这种漂白会不同程度的损伤纤维组织,然而, 荧光增白剂的增白是一种光学作用,不会对纤维造成损伤,并能得到令人惊诧地 白度。
/nm
1- 上蓝反射率 2-漂白反射率 3-MgO 标准板反射率
4-荧光增白反射率
图 1-3底物的反射光谱图
从图 1-3 中可以看出,荧光增白剂处理过的底物其白度超过了氧化镁的白
度,上蓝后底物的光反射率最差,所以上蓝后虽有增白效果,但由于光反射率低而给人一种萎暗的白色感觉;漂白过的底物其反射率在长波长区域(黄色、红色区)相对较高,所以漂白过的底物总给人一种带黄褐色的感觉。
从人们的视觉意识来讲,带有蓝色色调比黄色色调显得更白,因此在一定程度内增加蓝色的饱和度就可以增加白色的感觉。