外界因素如何影响染料颜色？

外界因素如溶剂和介质、染料浓度、温度、光以及染料存在的物理状态等都会使染料在溶液中或在染色织物上的状态发生变化，导致染料的颜色改变。

1.溶剂和介质对染料颜色的影响

染料溶液的吸收波长随着溶剂极性的大小变化而改变。当染料溶于极性溶剂中，染料的极性随着溶剂极性的增加而增加，从而使激发能降低，吸收波长向长波方向移动，染料溶液颜色加深。如下列偶氮染料。

但也有的有色有机化合物随溶剂极性的增大而变浅。如下面的两性离子化合物。

一般来说，非极性溶剂对染料的分子没有影响。但极性溶剂对染料分子则产生不同的影响。若基态的极性比激发态的极性大，则溶剂分子使基态的能级降低得比激发态的能级降低得多，如图2-6（a）所示，则染料的激发能E2变大，最大吸收波长变短，染料的颜色变浅，产生浅色效应。若激发态的极性大于基态的极性，则溶剂的极性使激发态的能级降低得比基态的能级降低得大，如图2-6（c）所示，导致激发能E1变小，最大吸收波长变长，染料的颜色变深。

图2-6　溶剂的极性对染料颜色的影响

很多溶剂还可以和染料生成氢键及溶剂化物，这都会改变染料的颜色。

2.纤维的极性对染料颜色的影响

染料在纤维上的颜色会因纤维极性的不同而不同。一般说，在极性高的纤维上呈现的颜色较深，在极性较低的纤维上则较浅。例如，分散染料在醋酯纤维上得色要比在聚酰胺纤维上得色浅；阳离子染料在聚酯纤维上得色要比在聚丙烯腈纤维上得色浅。

3.介质pH对染料颜色的影响

溶液的pH不同，会改变染料分子共轭体系中吸电子基或供电子基的性质，使染料颜色发生变化。

偶氮染料中的氨基或羟基在染料分子中所处的位置不同，当溶液pH发生变化时，则对染料的颜色也会产生不同的影响。这一性质可以用来作酸碱指示剂。例如酚酞指示剂和刚果红指示剂在不同的pH介质中呈现不同的颜色。

酚酞在不同pH条件下呈现不同颜色，酚酞在pH小于8.2的溶液中为无色的内酯式结构，但在pH大于8.2的溶液中转变为红色的醌式结构，这是由于分子的极性或分子中取代基的极性发生了改变导致的。这种醌式结构在碱性介质中很不稳定，它会慢慢地转变成无色的羧酸盐式，遇到较浓的碱液，会立即转变成无色的羧酸盐式，这是由于分子中的共轭体系发生了变化导致的。上述变化可以表示如下：

甲基橙在不同pH条件下呈现不同的颜色，在pH小于3.1时，呈现红色的棕式结构，当pH大于4.4时，则呈现橙色的偶氮式结构，是由于分子的共轭体系发生了变化导致的。可以表示如下：

4.染料的浓度对染料颜色的影响

当染料浓度很小时，染料在溶液中以单分子状态存在，但如果染料浓度增加，染料分子会聚集成二聚体或多聚体。聚集分子的π电子的激发能高于单分子，因而染料吸收光谱向短波方向移动，颜色变浅。例如，结晶紫单分子状态的λmax为583nm，它的二聚体λmax为540nm。染料在纤维上聚集的程度也会影响织物的颜色，用不溶性偶氮染料和还原染料染色的织物，经皂煮后色光发生变化就是这个道理。

5.温度对染料颜色的影响

温度的改变会影响染料的聚集倾向，进而促使染料的颜色发生变化。当温度升高时，染料的聚集程度下降，吸收波长向长波方向移动，具有深色效应。部分有机化合物及染料的颜色会随温度产生可逆的变化，这一现象称为热变色性。

6.光对染料颜色的影响

部分偶氮、硫靛、菁类染料一般在常温下以稳定的反式结构存在，在光线照射下，染料的反式结构会变成顺式结构，当光源离开后，顺式结构又恢复为反式结构。反式和顺式结构的染料吸收光谱不同，显示出的颜色也不同，这种现象称为光致色变现象。光致色变的染料就是利用染料在光照射下结构发生变化而引起颜色的变化。

7.染料晶体颗粒的大小对染料颜色的影响

染料晶体颗粒越大，聚集倾向越大，激发之前染料的聚集体先要进行解聚，会引起对光的额外的吸收，致使激发能变大，最大吸收波长变短，染料的颜色变浅。(www.xing528.com)

练习题

一、名词解释

1.维特发色理论

2.近代有机发色理论

3.物质的颜色

4.光谱色

5.补色

6.摩尔吸光系数

7.吸收光谱曲线

8.深色效应（红移）

9.浅色效应（蓝移）

10.浓色效应（增色效应）

11.淡色效应（减色效应）

二、简答题

1.简述吸收光谱曲线的作用。

2.简述影响染料颜色的因素。