GIÁO TRÌNH HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ

GIÁO TRÌNH HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT VỀ MÀU SẮC 1.1 Sơ lược phẩm màu  Phẩm nhuộm (thường gọi : thuốc nhuộm), hợp chất hữu có màu, có khả nhuộm màu vật liệu vải, giấy, nhựa, da Ngồi nhóm mang màu (quinon, azo, nitro), phẩm nhuộm chứa nhóm trợ màu OH, NH2 có tác dụng làm tăng màu tăng tính bám phẩm vào sợi  Phân loại :  Căn vào tính kĩ thuật, phân loại phẩm nhuộm : a) Trực tiếp: có nhóm SO3Na tan nước, bền ánh sáng giặt giũ nên phải kèm thêm chất cầm màu b) Axit: có nhóm SO3H COOH dùng nhuộm trực tiếp tơ sợi có tính bazơ c) Bazơ: gắn vào sợi phẩm tạo muối với nhóm chức axit sợi d) Hồn ngun đ) Hoạt tính e) Phân tán : dạng huyền phù nước, phân tán sợi axetat, polieste Ngồi phẩm nhuộm tổng hợp cịn có phẩm nhuộm tự nhiên tách từ số loài thực vật củ nâu, chàm, v.v…  Một số loại phẩm nhuộm tiêu biểu: - Phẩm nhuộm Acriđin: Dẫn xuất acriđin - phenylacriđin, có nhóm khác (OH, NH2, SH, vv.) vị trí phẩm nhuộm Acriđin thuộc loại phẩm nhuộm arylmetan có màu vàng da cam Dùng để nhuộm da, giấy, gỗ, vv - Phẩm nhuộm Azo: Phẩm nhuộm tổng hợp mà phân tử có chứa vài nhóm mang màu azo, vd -N = N - liên kết với gốc thơm Phẩm nhuộm Azo chất rắn, hoà tan nước phân tử có chứa nhóm SO3H, COOH Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com R4N+ Nhiều phẩm nhuộm Azo (đặc biệt khơng có nhóm SO3H có nhóm NO2) chất cháy dạng hỗn hợp với bụi khơng khí dễ nổ nguy hiểm Nhờ nguyên liệu đầu phong phú, phương pháp tổng hợp đơn giản, hiệu suất cao, phẩm nhuộm Azo thuộc loại phẩm nhuộm quan trọng (chiếm 50% tổng sản lượng loại phẩm nhuộm) Dùng để nhuộm vải, sợi, giấy, da, cao su, chất dẻo, vv Ưu điểm phẩm nhuộm Azo sử dụng đơn giản giá rẻ Tuy nhiên, phẩm nhuộm Azo bị cấm sử dụng hầu giới có khả gây ung thư mạnh Vàng mặt trời - Phẩm nhuộm hoàn nguyên: Gồm phẩm màu inđigo, số dẫn xuất antraquinon đồng đẳng, vài phẩm nhuộm lưu huỳnh Loại phẩm không tan nước nên sử dụng phải khử với natri hiđrosunfit môi trường kiềm mạnh nhằm chuyển thành dạng hoà tan gọi dẫn xuất lơco bám vào sợi xenlulozơ Khi nhuộm, sợi tẩm ướt dung dịch lơco, sau phẩm màu tái sinh lơco bị oxi hóa Thường lơco dễ bị oxi hố phơi ngồi khơng khí dùng chất oxi hố H2O2, kali đicromat, vv Phẩm có nhiều màu khác nhau, bền ánh sáng, thời tiết giặt giũ - Phẩm nhuộm Nitro: Phẩm nhuộm hữu thuộc dãy benzen naphatalen có chứa nhóm nitro với nhóm hiđroxi - OH, imino = NH, sunfo - SO3H nhóm khác Ví dụ, vàng naphtol : Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Phẩm nhuộm Nitro chủ yếu có màu vàng; dùng để nhuộm len, da, sợi axetat, poliamit, chất dẻo - Phẩm nhuộm sunfua: Hỗn hợp phức tạp gồm nhiều chất mà phân tử có chứa phần dị vòng, vòng thơm vòng quinoit; phần liên kết với nhóm đisunfua, sunfoxit nhóm cầu nối khác Phẩm nhuộm Sunfua không tan nước, khử dung dịch Na2S nước phẩm nhuộm chuyển thành dạng lơco tan (chủ yếu khử nhóm cầu nối SS thành nhóm SNa) bám vào vải bơng Sau bị oxi hố khơng khí thớ sợi, phẩm nhuộm lại chuyển thành dạng không tan Màu phẩm nhuộm Sunfua không tươi bền với ánh sáng (trừ màu vàng, màu da cam) độ ẩm, khơng bền với vị xát tác dụng clo Phẩm nhuộm Sunfua không bền bảo quản, phương pháp nhuộm phức tạp; thang màu thiếu màu đỏ Điều chế cách cho hợp chất hữu (vd aminophenol, nitrophenol, amin điamin thơm, inđophenol, azin, dẫn xuất điphenylamin) tác dụng với lưu huỳnh (S) dung dịch nước Na2Sx (x ≥ 2) Ví dụ: Phẩm nhuộm Sunfua vàng da cam có chứa vịng thiazol điều chế cách đun nóng chảy toluđin, nitrotoluđin, nitrotoluen với S 200 - 250oC; phẩm nhuộm Sunfua màu xanh nước biển, xanh lục màu đen có chứa vịng thiazin thiantren điều chế cách đun nitro-, aminophenol inđoanilin hợp chất dị vịng khác (ví dụ : phenoxazon) với dung dịch natri polisunfua 100 đến 150 oC; phẩm nhuộm Sunfua tím chứa phần phenazin thiazin, điều chế phản ứng phẩm nhuộm azin với natri polisunfua có mặt đồng sunfat (CuSO 4) Phẩm Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com nhuộm Sunfua quan trọng đen sunfua Phẩm nhuộm Sunfua thuộc loại rẻ tiền, dùng để nhuộm loại vải thông thường nhuộm sợi - Phẩm đen anilin: Phẩm đen tạo oxi hoá anilin đồng đẳng Dùng làm phẩm nhuộm cho vải, da, gỗ ; làm mực viết, xi đánh giày, vv 1.2 Lịch sử phát triển thuyết màu 1.2.1 Lý thuyết màu sắc cổ điển Từ lâu nhà khoa học nghiên cứu tìm cách giải thích câu hỏi: giới quanh ta có màu màu chúng lại khác nhau? Đây vấn đề hay khó, trải qua nhiều kỹ nhà khoa học vật lý hố học phát triển đến mức cao tìm lời giải đáp tương đối thoả đáng xây dựng lý thuyết màu Giải đáp vấn đề màu sắc vật theo quan điểm hố hữu có nghĩa xác định phụ thuộc chung hấp thụ tia sáng miền thấy quang phổ ánh sáng mặt trời cấu tạo hoá học hợp chất hữu 1.2.1.1 Thuyết mang màu Dựa quan điểm Butlerov Alektsev năm 1876 O.Witt lập nên thuyết mang màu hợp chất hữu cơ, coi thuyết Theo thuyết hợp chất hữu có màu chúng chứa nhóm mang màu phân tử, nhóm nguyên tử chưa bảo hồ hố trị Những nhóm mang màu quan trọng là: -CH=CH- nhóm etylen - N=N- nhóm azo -CH=N- nhóm azo metyl - N=O nhóm nitrozo - NO2 nhóm nitro =C=O nhóm cacbonyl Theo O.Witt hợp chất hữu chứa nhóm mang màu gọi “chất mang” Ngồi nhóm mang màu cần thiết, đưa thêm vào phân tử chất Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com mang nhóm nguyên tử gọi “nhóm trợ màu” màu hợp chất sâu Trong số nhóm trợ màu quan trọng là: -OH, -NH2, -N(CH3)2, (C2H5)2 Dựa vào thuyết mang màu người ta rút số kết luận sau: - Khi liên kết nối đôi cách phân tử hợp chất hữu kéo dài màu sâu - Tăng số nhân thơm hợp chất từ cấu trúc đơn giản thành cấu trúc đa nhân phức tạp màu sâu - Tăng số nhóm cacbonyl liên kết trực tiếp với hợp chất dẫn đến sâu màu - Việc tạo thành mối liên kết nguyên từ cacbon phân tử không phá hệ thống nối đôi liên hợp làm cho màu sâu - Việc chuyển nhóm trợ màu thành dạng muối ankyl hố nhóm amin dẫn đến sâu màu - Khi ankyl hố nhóm hiđroxyl tronh nhân thơm chuyển nhóm trợ màu vào liên kết vịng màu hợp chất nhạt Tuy chưa có giải thích thoả đáng chất màu hợp chất hữu cơ, kết luận rút dựa vào tượng kinh nghiệm, song thuyết mang màu làm sở cho thuyết màu sau tiếp tục nghiên cứu sâu hơn, góp phần khơng nhỏ vào lịch sử phát triển chất màu, số khái niệm ngày sử dụng 1.2.1.2 Thuyết mang màu quinoit Thuyết màu R.Nesaki đề xuất năm 1888, theo ông hợp chất hữu có màu phân tử chúng có chứa nhân thơm dạng quinoit Để minh hoạ cho thuyết người ta dẫn ví dụ sau đây: parabenzoquinon (1) có màu vàng cấu tạo quinoit; bị khử đến 1,4xyclohexandion (2) bị màu dù chứa 02 nhóm mang màu; bị khử đến hiđrôquinon (3) màu Hiện tượng dược giải thích hợp chất (2) (3) khơng cịn cấu tạo quinoit nên khơng có màu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com OH O O H2 H2 H2 H2 O O OH (1) (2) (3) Thuyết mang màu sử dụng để giải thích tượng màu thuốc nhuộm dựa vào cấu tạo phân tử chúng, nhiên thuyết chưa tìm qui luật chung, số trường hợp ngoại lệ dùng thuyết không giải thích màu sắc (hợp chất có màu khơng có nhóm quinoit) 1.2.1.3 Thuyết ngun tử chưa bão hoà thuyết tạo màu chuyển hợp chất hữu dạng muối Năm 1902 Bayer tìm tượng gọi “Galacromy”, thể hợp chất chứa nhóm cacbonyl (=C=O), màu chúng sâu tác dụng axit hay muối kim loại Để làm rõ tượng năm 1910 Pfeifer tìm thấy axit hay muối kim loại có khả kết hợp với oxy nhóm cacbonyl nguyên tử oxy chứa hợp chất có cặp điện tử chưa chia nên chúng có khả kết hợp với axit hay muối kim loại làm cho màu sâu cấu tạo muối viết tổng quát sau: R R C ===O…HX + C _ OH X R R Không màu có màu Ở R-:các gốc hữu cơ, HX-: axit khống Năm 1928 Đinte-Vixingge cịn nhận thấy nhóm mang màu nhóm nguyên tử chưa bảo hồ hố trị, chuyển sang dạng ion màu sâu 1.2.1.4 Thuyết dao động màu Để giải thích chất tượng màu, năm 1910 Porai-Cosix lần nghiên cứu sâu thực chất tượng màu, gắn khả hấp thụ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com tia sáng với trình thay đổi mối liên kết nguyên tử hợp chất màu Theo ông phân tử hợp chất hữu chưa bảo hoà liên tục xảy biến đổi giao động liên kết, giả thiết hấp thụ chọn lọc tia sáng kết giao thoa giao động tia sáng đồng với dao động liên kết nội phân tử hợp chất chưa bảo hoà Nếu tốc độ giao động liên kết hợp chất hữu mức đồng tia sáng miền quang phổ nhìn thấy điểm hấp thụ cực đại hợp chất chuyển đến miền làm cho hợp chất màu Thuyết dao động màu tiến thêm bước việc giải thích chất màu sắc 1.2.1.5 Thuyết nhiễm sắc Khi nghiên cứu chất màu sắc, năm 1915 nhà khoa học người Nga V.A.Izamanski đề thuyết nhiễm sắc Theo ơng khả hấp thụ chọn lọc ánh sáng chất màu hữu khơng chúng chứa nhóm mang màu mà chúng có thay đổi cấu tạo phân tử nhờ liên hợp nhóm mang màu riêng biệt tương tác điện tử hệ thống liên hợp Ông gọi trạng thái phân tử lúc gọi trạng thái nhiễm sắc Trạng thái nhiễm săc hợp chất xuất đầu hệ thống nối đôi liên hợp chứa nhóm nhường điện tử như: -NH2, -NR2, -OH, -OR, CH3, -Cl; đầu chứa nhóm thu điện tử như: -NO2, -SO3H, COOH, -CN Do kết tương tác nhóm qua hệ thống nối đôi liên hợp làm phát sinh trạng thái đặc biệt phân tử cạnh tranh điện tích nhóm hai đầu hệ thống nối đôi liên hợp, chuyển hợp chất sang trạng thái có màu Thuyết nhiễm sắc góp phần giải thích chất màu số hợp chất hữu 1.2.1.6 Thuyết điện tử hợp chất hữu có màu Nhờ thành tựu ngành vật lý hoá học người ta xác định có electron hố trị chất màu tham gia vào trình hấp thụ ánh sáng kèm theo chuyển động chúng Khi hấp thụ ánh sáng hợp chất màu tiếp nhận lượng photon, làm cho electron vịng ngồi Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com chuyển sang trạng thái kích thích, sau lượng chuyển sang dạng: quang năng, hố năng, nhiệt năng, … hợp chất màu lại chuyển trạng thái ban đầu Như hấp thụ ánh sáng kết tương tác electron vịng ngồi ngun tử phân tử hợp chất hữu với phôton ánh sáng Những hợp chất hữu có liên kết electron vịng ngồi với nhân yếu cần lượng tia có bước sóng dài miền nhìn thấy quang phổ đủ làm chuyển dịch hấp thụ phần tia làm cho có màu Hợp chất có electron liên kết với nhân cịn yếu cần lượng để kích thích chúng, dễ hấp thụ tia có bước song dài cho màu sâu Ngun nhân làm cho electron vịng ngồi liên kết với nhân yếu là: phân tử chứa hệ thống nối đơi liên hợp dài, hệ thống ngồi ngun tử cacbon cịn có ngun tử khác oxi, nitơ, lưu huỳnh, …; ảnh hưởng nhóm thế, tượng ion hố phân tử cấu tạo phẳng phân tử 1.2.2 Lý thuyết màu đại 1.2.2.1 Bản chất màu sắc tự nhiên * Để có cảm nhận màu sắc vật, cần phải có đủ yếu tố: nguồn sáng, vật người quan sát * Màu sắc vật chất tự nhiên tạo thành tương tác ánh sáng chiếu vào với bề mặt vật Sự tương tác hấp thu có chọn lọc tia sáng có bước sóng khác ánh sáng chiếu vào phản xạ lại phần lại ánh sáng * Màu sắc nhân tạo • Màu sắc vật dụng sản xuất người tạo cách đưa chất màu (thuốc nhuộm pigment) lên bề mặt, ví dụ: vải, giấy, Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com mơi rường sơn… • Màu sắc cịn tạo tương tác ánh sáng khác : giao thoa, nhiễu xạ • Màu hữu sắc: có hấp thụ chọn lọc phản xạ số tia sáng có bước sóng định Có thể màu đơn sắc màu đa sắc • Màu đơn sắc: phản xạ tia quang phổ ánh sáng mặt trời • Màu đa sắc: màu tập hợp tia phản xạ cường độ tỉ lệ tia không Màu vật thể màu tia phản xạ chiếm tỷ lệ lớn hòa với tia cịn lại theo quy luật phối màu • Màu vơ sắc (màu tiên sắc, màu trung hịa): đặc trưng cường độ tia phản xạ tất bước sóng: khơng có tia trội, chúng trung hịa lẫn nên mắt người khơng cảm giác sắc thái riêng màu • Ánh sáng trắng : phản xạ 100% tia tới • Màu đen : hấp thụ 100% tia tới, phản xạ 0% • Màu xám : phản xạ x% tia tới * Các thuộc tính màu sắc • Màu hữu sắc đại lượng chiều thông số : tơng màu, độ sắc, độ sáng • Tơng màu : tên gọi màu, mô tả sắc điệu màu, quy định bước sóng trội màu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com • Độ sắc: (độ bão hịa): mức độ tinh khiết màu, đánh giá tỉ lệ độ ánh thành phần đơn sắc so với độ ánh chung Màu đơn sắc có độ sắc 100% Màu vơ sắc có độ sắc 0% • Độ sáng: mức độ sáng tối màu, đánh giá phần trăm tia phản chiếu so với tổng chùm tia tới * Màu nóng, màu mát: * Màu bổ trợ: da cam - xanh da trời; đỏ xanh lục; vàng - xanh lam * Hiệu ứng cao màu, hiệu ứng sâu màu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com * Hiệu ứng cộng màu, hiệu ứng trừ màu 1.2.2.2 Cấu tạo vật thể có màu Do cấu tạo hoá học khác nên tác dụng ánh sáng, vật hấp thụ phản xạ lại phần tia tới với tỷ lệ cường độ khác Những tia phản xạ tác động vào hệ thống cảm thụ thị giác truyền thông tin hệ thống thần kinh trung ương để hợp thành cảm giác màu, màu vật màu hợp thành tia phản xạ 1.2.2.3 Thành phần ánh sáng chiếu vào vật thể góc quan sát  Màu quang phổ màu nhận phân tích ánh sáng trắng thành tia màu hợp thành nhờ dụng cụ quang học, màu đặc trưng bước sóng định từ 380nm đến 760nm gọi màu đơn sắc (màu tươi sắc)  Màu vô sắc màu đặc trưng cường độ màu tất bước sóng Màu vơ sắc màu trắng, màu ghi, màu đen  Màu đa sắc màu tập hợp tia phản xạ vật có bước sóng khác cường độ tỷ lệ tia không nhau, màu chủ đạo màu tia phản xạ chiếm tỷ lệ lớn Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1.2.2.4 Tình trạng mắt người quan sát • Khơng có tham gia mắt người khơng có ý niệm màu sắc • Trên sở thuyết màu, người ta giải thích mắt cảm thụ màu, phân biệt sắc thái khác thiên nhiên phối hợp màu bản: đỏ, xanh lục xanh lam • Khi mắt nhận thơng tin màu dạng lượng sóng ánh sáng hệ thống dây thần kinh thị giác truyền hình ảnh não, não tập hợp thông tin dựng lên yếu tố màu sắc vật • Võng mạc mắt cấu tạo từ tế bào hình que hình nón: • Các tế bào hình que làm nhiệm vụ phân biệt khác cường độ hình ảnh sáng tạo võng mạc, không tham gia vào việc cảm nhận màu thị giác • Các tế bào hình nón có ba miền nhạy cảm cực đại tương ứng với bước sóng màu : đỏ, xanh lục (đúng vàng lục) xanh lam * Các yếu tố ảnh hưởng đến cảm thụ màu sắc - Nguồn sáng khác nhau: Các nguồn sáng khác nhau: ánh sáng mặt trời, đèn huỳnh quang, đèn Vonfram, làm cho táo có màu sắc trông khác - Người quan sát khác nhau: Màu sắc cảm nhận khác người quan sát khác - Hướng quan sát (góc quan sát) khác nhau: Góc mà vật quan sát góc mà chiếu sáng phải khơngđổiđể truyền đạt màu xác - Nền khác nhau: Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - Kích cỡ khác nhau: 1.3 Tính chất ánh sáng hấp thụ ánh sáng vật thể 1.3.1 Bản chất cuả ánh sáng a Bản chất sóng hạt ánh sáng • Ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím, tia X, sóng radio, sóng truyền hình…tất dạng lượng điện từ truyền khơng gian dạng sóng, giống xạ điện từ khác đặc bước sóng , tần số , chu kỳ T, với  =1/T c = . • Với đời thuyết lượng tử, ánh sáng mang chất hạt E = h = hc / , với h: số Plank = 6,626176 * 10-34 Js • Một photon bị biến va vào đẩy điện tử vịng ngồi lên trạng thái kích thích quỹ đạo xa nhân hấp thu trưng Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com lượng ánh sáng vật chất • Một photon sinh điện tử từ trạng thái kích thích chuyển sang quỹ đạo khác gần nhân tải lượng mà nguyên tử bị dạng tia sáng mà bước sóng tỷ lệ nghịch với lượng truyền phát lượng ánh sáng vật chất b Ánh sáng mặt trời • Ánh sáng nhìn thấy khác với dạng xạ điện từ khác khả làm kích hoạt võng mạc mắt người • Vùng ánh sáng nhìn thấy, bước sóng dao động từ khoảng 400 nm - 700nm • Dưới 400 nm ánh sáng cực tím • Trên 700 nm ánh sáng hồng ngoại Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Như dải phổ ánh sáng mặt trời dải quang phổ liên tục có bước sóng thay đổi từ 400 - 700 nm c Ánh sáng nhân tạo • Khác với quang phổ liên tục ánh sáng mặt trời, ánh sáng nhân tạo có quang phổ đứt quãng Với kỹ thuật nay, người tạo nên nguồn sáng nhân tạo có khả phát xạ có quang phổ liên tục gần với ánh sáng trắng (ví dụ đèn xenon) 1.3.2 Thuyết điện tử hợp chất hữu có màu • Khi phân tử hấp thu lượng xạ điện từ, phân tử trải qua nhiều dạng kích thích: kích thích chuyển dịch điện tử, kích thích quay, kích thích làm biến dạng dây nối liên kết, kích thích làm thay đổi spin hạt nhân • Năng lượng vùng ánh sáng nhìn thấy chủ yếu gây chuyển dịch e Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com lớp bên (e hóa trị) Khi hấp thụ ánh sáng hợp chất màu tiếp nhận lượng photon làm điện tử vịng ngồi bị chuyển sang trạng thái kích thích, sau phần lượng chuyển sang dạng: quang năng, hóa năng, nhiệt năng…và hợp chất màu chuyển sang trạng thái ban đầu Sự hấp thụ lượng vùng bước sóng dài chủ yếu gây chuyển dịch điện tử n *,  * Do hợp chất hữu mang màu thường hợp chất có hệ thống nối đôi cách dài phân tử Nhờ thành tựu ngành vật lý hoá học người ta xác định có điện tử vịng ngồi chất màu tham gia vào q trình hấp thụ ánh sáng kèm theo chuyển động chúng Khi hấp thụ ánh sáng hợp chất màu tiếp nhận lượng hạt photon, làm cho điện tủ vịng ngồi bị chuyển sang trạng thái kích động, sau phần lượng chuyển sang dạng : quang , hoá năng, nhiệt hợp chất màu trạng thái ban đầu Như hấp thụ ánh sáng kết tương tác điện tử vịng ngồi ngun tử phân tử hợp chất hữu với photon ánh sáng Những hợp chất hữu có liên kết điện tử vịng ngồi với nhân yếu cần lượng tia có bước sóng lớn miền thấy quang phổ đủ làm chuyễn dịch hấp thụ phần tia làm cho có màu.Hợp chất có điện tử vịng ngồi yếu cần lượng để kích động chúng, dễ hấp thụ tia có bước sóng dài có màu sâu Nguyên nhân làm cho điện tử vịng ngồi liên kết với nhân yếu là: Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com phân tử chứa hệ thống mối liên kết nối đơi cách dài; hệ thống ngồi ngun tử cacbon cịn có ngun tử khác oxi, nitơ , lưu huỳnh ảnh hưởng nhóm , hiẹn tượng ion hố phân tử cấu tạo phẳng phân tử a) Ảnh hưởng hệ thống liên kết nối đôi Trong hợp chất hữu thường gặp hai loại liên kết bản: liên kết đơn liên kết đơi Để kích động điện tử mối liên kết đơn cần có lượng lớn, tương ứng với tia sóng ngắn, nên hợp chất chứa loại liên kết nối đơn thường khơng có màu Ngược lại điện tử vịng ngồi mối liên kết nối đôi liên kết với nhân yếu, chúng linh động, nên cần lượng nhỏ đủ kích động, nên chúng có khả hấp thụ tia sáng có bước sóng lớn miền thấy quang phổ chúng có màu Nếu mối liên kết nối đôi nối đơn hợp chất hữu xếp liên tục thành hệ thống “một cách một” hay cồn gọi “nối đôi cách”, “nối đơi lien hợp” điện tử vịng ngồi linh động Độ linh động điện tử vịng ngồi hệ thống phụ thuộc vào yếu tố: + Độ dài hệ thống +Bản chất nguyên tử chứa hệ thống + Cấu tạo hợp chất ( mạch thẳng hay mạch vòng) Nếu tổng số mối liên kết nối đôi lớn khơng liien hợp hợp chất khơng có màu màu không sâu b) Ảnh hưởng nguyên tử khác cacbon Khi hệ thống mối liên kết nối đôi cách hợp chất hữu ngồi cacbon cịn chứu ngun tố khác như: O,N,S nguyên tử có điện tích hạt nhân khoảng cách từ nhân đến điện tử vịng ngồi khác nhau, nằm chung hệ thống liên hợp điện tử vịng ngồi dễ dàng chuyển dịch từ nguyên tử sang nguyên tử khác túc chúng linh động hơn, nên hợp chất hấp thụ tia sáng có bước sóng lớn vá có màu sâu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com c) Ảnh hưởng nhóm Các phân tử hợp chất hữu trạng thái kích động ln khác với trạng thái bình thường chúng Khi hấp thụ lượng tia sáng phân bố mật độ điện tử vịng ngồi bị thay đổi , mật độ điện tử tăng lên giảm xuống vị trí đinh phân tử Những hợp chất hữu chứa phân tử hệ thống mối liên két nối đôi cách có khả phân cực dễ hợp chất khác ; khả tăng lên mạnh mẽ đầu mạch cuối mạch có chứa nhóm có khả thu hay nhường điện tử Điều nàu làm cho điện tử vịng ngồi linh động kết hợp chất hấp thụ tia sáng có bước sóng lớn màu sâu d) Ảnh hưởng ion hoá phân tử Khi phân tử hợp chất hữu bị ion hố màu chúng thay đổi Thí dụ : benzaurin sunfoaxit có màu vàng mơi trường axit có màu đỏ bị ion hoá sau: O OH OH+ OH H+ C C PH=1,5 SO3H SO3H Màu vàng màu đỏ Hay alizarin có màu vàng mơi trường kiềm có màu tím : O OH O OH O-O NaOH O Màu vàng O màu tím e) Ảnh hưởng cấu tạo phân tử Theo thuyết điện tử phân tử hợp chất hữu có màu sâu u cầu quang trọng phân tử phải có cấu tạo phẳng nhở mà tương tác Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com điện tử khong bị cản trở Bất kỳ yếu tố phá vỡ yêu cầu ảnh hưởng đến màu hợp chất 1.4 Nguyên lý phối ghép màu 1.4.1 Khả cảm thụ màu mắt Màu tượng phức tạp mang chất vật lý tâm lý, hay nói cách khác màu mang đặc điểm lượng sóng ánh sáng cảm thụ mắt, khơng có tham gia mắt khơng có ý niệm màu sắc Những người bị mù hay loạn thị từ nhỏ khơng có khái niệm màu sắc, người có tật mắt khơng có khả nhận biết đánh giá màu sắc Mắt xem cấu tạo hệ thống quang học tinh vi gồm có: thấu kính thuỷ tinh thể che giác mạc thuỷ dịch để ngăn cản tia cực tím có hại cho mắt; màng ngăn tròng đen giúp cho mở rộng hay hẹp Khi nhận thông tin màu dạng lượng sóng ánh sáng hệ thống dây thần kinh thị giác truyền hình ảnh não, não tập hợp dựng lại yếu tố hình ảnh Trên sở thuyết ba màu, người ta giải thích rằng: mắt cảm thụ màu, phân biệt sắc thái khác thiên nhiên phối hợp ba màu Võng mạc mắt cấu tạo từ hai loại tế bào hình que hình nón, chúng có khả cảm thụ tia có bước sóng định ánh sáng trắng Những tế bào hình que làm nhiệm vụ phân biệt khác cường độ hình ảnh sáng tạo võng mạc, không tham gia vào việc cảm nhận màu thị giác Còn tế bào hình nón có miền nhạy cảm cực đại tương ứng với bước sóng màu: đỏ; xanh lục xanh lam, chúng có chức tong việc tạo nên cảm giác màu Mỗi nhận tín hiệu màu từ môi trường xung quanh, thông qua nón nhận cảm ứng với màu trên, chúng hội tụ lại truyền thần kinh thị giác, sau vỏ não Ở vỏ não màu tái tạo cho ta nhận biết đầy đủ sắc thái