12.1.2化合物的颜色和无机颜料 颜料(pigments): 是指不溶解于、只能以微粒状态分散 于粘合剂中的着色剂. 染料(dyes: 可溶性的着色剂,大部分为有机化合物 Yellow lead chromate 例如活性艳红X3B,枣红色粉末,溶于水呈蓝光红色溶液 主要用于棉布、丝绸的染色,色光艳亮,但牢度欠佳 HO HN N-N NaSO2S 形成有色化合物是d区元素的一个重要特征,最重要的无机 颜料大部分都是d区元素化合物:
11 12.1.2 化合物的颜色和无机颜料 形成有色化合物是 d 区元素的一个重要特征,最重要的无机 颜料大部分都是 d 区元素化合物. Yellow lead chromate 颜料(pigments): 是指不溶解于、只能以微粒状态分散 于粘合剂中的着色剂. 染料(dyes): 可溶性的着色剂,大部分为有机化合物. 例如活性艳红 X-3B ,枣红色粉末,溶于水呈蓝光红色溶液. 主要用于棉布、丝绸的染色,色光艳亮,但牢度欠佳. N N N N=N NaSO3S HO HN Cl SO3Na Cl
某些重要的无机颜料 颜色 氧化物 硫化物 铬酸盐 百色 TiO, ZnS (钛白) (硫化锌) ZnO ZnS (BaSO) (锌白) (锌钡白) 红色 a Fe,O Cds/CdSe Pb(Cr,Mo,S)O (红色氧化铁 镉红) (钼红) PbO (红铅粉 黄色 a FeO(OH) Cds PbCrO或Pb(Cr,S)O (黄色氧化铁) (镉黄) (铬黄) (Ti,Cr,Sb)O2 ZnCrO (铬锑钛黄) (铬酸锌) 绿色 Cr2O3 铬绿 (氧化铬绿) (铅铬黄+铁蓝) (Co,Ni,Zn)2O (尖晶石绿) 许多国家都在颁布相应的法律限制使用含有危害人体健康和环境的重 金属元素(如Cd,Cr,Hg,Mo,等)的颜料.因此,发展新型、无毒的无机 颜料材料已迫在眉睫.已有人将Y-C2S3掺杂着碱金属作为红色和黄色 颜料.它们可用于染色制衣工业和塑料工业,从而替代了CdSe.S材料
12 白色 TiO2 ZnS (钛白) (硫化锌) ZnO ZnS (BaSO4) (锌白) (锌钡白) 红色 α Fe2O3 CdS/CdSe Pb(Cr, Mo, S)O4 (红色氧化铁) (镉红) (钼红) Pb3O4 (红铅粉) 黄色 α FeO(OH) CdS PbCrO4或Pb(Cr, S)O4 (黄色氧化铁) (镉黄) (铬黄) (Ti, Cr, Sb)O2 ZnCrO4 (铬锑钛黄) (铬酸锌) 绿色 Cr2O3 铬绿 (氧化铬绿) (铅铬黄+铁蓝) (Co, Ni, Zn)2O4 (尖晶石绿) 颜色 氧化物 硫化物 铬酸盐 某些重要的无机颜料 许多国家都在颁布相应的法律限制使用含有危害人体健康和环境的重 金属元素(如 Cd,Cr,Hg,Mo,等)的颜料. 因此,发展新型、无毒的无机 颜料材料已迫在眉睫. 已有人将 γ–Ce2S3 掺杂着碱金属作为红色和黄色 颜料. 它们可用于染色制衣工业和塑料工业,从而替代了 CdSe1-xSx材料
(1颜色的互补 青蓝 紫 (2)无机化合物生色机理一产生能量较低的激发态 ●d-d跃迁或f子f跃迁: 既迁发生在金属离子本身,许多二价过渡元素金属离子M2+(aq 的颜色与此有关 HiCNO n(NO 13
13 (2) 无机化合物生色机理—产生能量较低的激发态 (1) 颜色的互补 青 红 黄 橙 绿 紫 青蓝 白光 蓝 ● d-d 跃迁或 f-f 跃迁: 跃迁发生在金属离子本身,许多二价过渡元素金属离子 M 2+ (aq) 的颜色与此有关
●荷移跃迁:电荷从一个原子向另一个原子的转移 配位体一金属荷移跃迁LMCT) 金属一配位体荷移跃迁MLCT) LMCT 水溶液中CrCI(NH3)s2+的紫外-可见光谱 ((_w-Jow 7)3)6o d-d d-d [CrCI(NH3)s2 0 CT上未配位的一对孤对电子 200 400 600hm 向以金属为主的轨道上跃迁 50000cm (25000cm) (17.000cm 应该说明,荷移谱带的强度一般大于配位场跃迁谱带.Sl4是 黄色晶体,是由于I~1的外层电子吸收能量向Sn4+ 迁移引起的相当于Sn+暂时还原). 14
14 ● 荷移跃迁:电荷从一个原子向另一个原子的转移 配位体—金属荷移跃迁(LMCT) 金属—配位体荷移跃迁(MLCT) Cl-上未配位的一对孤对电子 向以金属为主的轨道上跃迁 水溶液中[CrCl(NH3)5] 2+的紫外-可见光谱 [CrCl(NH3)5] 2+ 应该说明,荷移谱带的强度一般大于配位场跃迁谱带. SnI4 是 黄 色 晶 体 , 是 由 于 I - 1 的 外 层 电 子 吸 收 能 量 向 S n 4 + 迁移引起的相当于 Sn 4+暂时还原)
01 hy Sn 4+ T12 Snl的电荷迁移 6 L轨道 2A轨道 A轨道 在分子间也可以发生电荷跃迁,例如12溶解在乙醚、三乙胺中颜色的变化. ● 晶格缺陷 晶格缺陷可能由两种原因造成:一种是晶格中某些负离子没有 ,空位由自由电子占据,以此达到电荷平衡.第二种是晶体中金属 离子过剩,占据晶格间隙位置,电荷由占据另一些间隙位置的电子 来平衡.两种缺陷中都包含自由电子,这些自由电子被激发所需的 能量一般较小,若吸收峰落在可见光区,就现出颜色.例如,NaC 晶体用Na蒸气处理后变成黄色晶体,ZnO受热变黄是属于第二种 晶格缺陷. 15
15 ● 晶格缺陷 晶格缺陷可能由两种原因造成:一种是晶格中某些负离子没有 ,空位由自由电子占据,以此达到电荷平衡. 第二种是晶体中金属 离子过剩,占据晶格间隙位置,电荷由占据另一些间隙位置的电子 来平衡. 两种缺陷中都包含自由电子,这些自由电子被激发所需的 能量一般较小,若吸收峰落在可见光区,就现出颜色.例如, NaCl 晶体用Na蒸气处理后变成黄色晶体, ZnO 受热变黄 是属于第二种 晶格缺陷. SnI4的电荷迁移 I -1 hν Sn 4+ 在分子间也可以发生电荷跃迁,例如 I2溶解在乙醚、三乙胺中颜色的变化. σ12 * π12 * σc * πe * σc n I2轨道 I2 • A轨道 A轨道