2染料分類及發(fā)色機(jī)理
2.1染料分類
2.1.1直接染料
直接染料一般屬雙偶氮、三偶氮或二苯乙烯型結(jié)構(gòu),分子中親水基團(tuán)含量較高,水溶性好,溶解度大,在水溶液中直接染料分子一般呈直線形展開,幾個(gè)芳環(huán)位于同一個(gè)平面內(nèi)。染料分子可通過(guò)基團(tuán)之間的氫鍵相互締合,有較大的聚集傾向,在水溶液中以膠體形態(tài)存在,較易被化學(xué)混凝法去除。
2.1.2活性染料
活性染料有單偶氮型、蒽醌型、酞菁型等。活性染料在水中的分散狀態(tài)隨其結(jié)構(gòu)而變。分子量大或芳環(huán)呈平面者易發(fā)生締合,形成大分子基團(tuán)而易被除去;分子量小且芳環(huán)不在一個(gè)平面內(nèi),多以接近真溶液的狀態(tài)存在,混凝去除率下降。
2.1.3還原染料
還原染料分子結(jié)構(gòu)的基本骨架是分子量較大的多環(huán)芳香族化合物,疏水芳香環(huán)多而親水基團(tuán)少,它與分散染料均屬于非離子型的疏水性染料,在水中溶解度極微,主要以疏水性的懸浮微粒存在,穩(wěn)定性較差,混凝劑加入后易發(fā)生凝聚而被除去。
2.1.4弱酸性染料
弱酸性染料一般為單偶氮和雙偶氮類,溶解度中等,常溫下在水溶液中以接近膠體的狀態(tài)存在,易被混凝除去。
2.1.5中性染料
中性染料常見(jiàn)的為單偶氮2∶1型金屬絡(luò)合染料,中心絡(luò)合離子為Co2+、Cr2+等。由于中心存在金屬絡(luò)離子,導(dǎo)致幾個(gè)苯環(huán)不在同一個(gè)平面內(nèi),分子間較難締合,染料在水中以接近真溶液的狀態(tài)存在,即使混凝劑投加量較大,脫色率也很低[1]。
李碩文[2]的研究表明，直接染料和還原、分散、硫化染料易通過(guò)化學(xué)混凝去除，脫色率高；活性染料混凝去除效果隨分子量而異；分子量大的易去除；強(qiáng)酸性染料脫色率低，弱酸性和中性染料脫色率高；陽(yáng)離子染料用混凝劑難以去除，脫色率低。
2.2發(fā)色機(jī)理
染料的顏色取決于其分子結(jié)構(gòu)。按Wiff發(fā)色基團(tuán)學(xué)說(shuō),染料分子的發(fā)色體中不飽和共軛鏈(如-C=C-、-N=N-、-N=O)的一端與含有供電子基(如-OH、-NH2)或吸收電子基(如-NO2、＞C=O)的基團(tuán)相連,另一端與電性相反的基團(tuán)相連。化合物分子吸收了一定波長(zhǎng)的光量子的能量后,發(fā)生極化并產(chǎn)生偶極矩,使價(jià)電子在不同能級(jí)間躍遷而形成不同的顏色。一般來(lái)說(shuō),染料分子結(jié)構(gòu)中共軛鏈越長(zhǎng),顏色越深;苯環(huán)增加,顏色加深;分子量增加,特別是共軛雙鍵數(shù)增加,顏色加深。[2]
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