برگشتن به شیمی

توضیحات محصول

دانلود پایان نامه : ساختار شیمیایی رنگ

249ص

 

فصل 1 – رنگ و حالت الكتروني مولكولها

فصل 2 – شيمي رنگ

فصل 3 – انواع رنگدانه ها

 

 

 

فصل 1 – رنگ و حالت الكتروني مولكولها

1 – رنگ

رنگ نمودي از تاثير متقابل نور مرئي و ماده است و ماده به اين ترتيب رنگي به نظر ميرسد . خود پدييده ديد نيز نتيجه جذب نور توسط شبكيه چشم ميباشد . جذب نور سبب ميشود كه ساختمان پروتوئينهاي چشم در اثر يكسري واكنشهاي شيميايي تغيير يابد و يك رديف پاسخهاي شيميايي داده شود و درنتيجه ، علامت دريافت شده بوسيله عصب نوري به مغز انتقال مي يابد .

تابش نور سفيد به ماده بر حسب ساختمان و حالت سطحي ماده با پديده هاي زير پاسخ داده ميشود :

الف : تمامي پرتوهاي تابيده شده بازتاب يا پخش ميگردند بدين ترتيب ماده سفيد به نظر ميرسد .

ب : تمامي پرتوها جذب ميشوند ، ماده سياه به نظر ميرسد .

ج : قسمتي از پرتو ها بطور انتخابي جذب ميشوند ماده رنگي به نظر ميرسد .

بايد تصريح كرد كه نور سفيد منتشر شده توسط خورشيد تابشهاي الكترو مغناطيسي در ناحيه 400 تا 800 n m  را در بر ميگيرد . در دو سوي طيف مرئي نور از تابشهاي غير مرئي براي چشم انسان تشكيل يافته است طول موجهاي بيشتر از 800 n m  نور در ناحيه زير قرمز (I R  ) و طول موجهاي كمتر از 400 n m  در ناحيه فرا بنفش ( U V  ) قرار دارد . بنابر اين رنگ هر جسم يك حالت ويژه از پديده اي بسيار عمومي ، يعني پديده جذب انتخابي است .

در داخل حوزه مرئي ، نوارهاي خيلي باريك طول موجها به رنگهاي كاملا معين مربوط ميگردند . اين رنگها نه تنها از ايجاد نوري با طول موج كاملا مشخص ناشي ميشوند بلكه آنها از نور سفيدي كه توسط جذب پرتوي كه طول موج رنگ مورد نظر را در بر نداشته باشد نيز حاصل ميگردند بدين ترتيب است كه بر اثر جذب « رنگهاي تكميلي » ما رنگها ياجسامي كه ما را احاطه كرده اند مي بينيم جدول زير رنگهاي جذب شده و دريافت شده را نسبت به طوول موج نور جذب شده نشان ميدهد .

رنگ جذب شده  رنگ دريافت شده      طول موج دريافت شده    طول موج جذب شده به n m

بنفش                   زرد آبي          n m             435 – 400

آبي                     زرد                         480 – 435

سبز – آبي             پرتقالي ( نارنجي )           490 – 480

آبي – سبز             قرمز                          500 – 490

سبز                    ارغواني                       560- 500

زرد – سبز            بنفش                         580 – 560

زرد                    آبي                            595 – 580

نارنجي                سبز – آبي                     605 – 595

قرمز                  آبي – سبز                     750 – 605

2 – جذب

هنگامي كه از ضخامت ، d  جسم جاذب همگني ميگذرد متحمل كاهشي ميگردد كه با معامله زيرين مطابقت ميكند .

مقدار كاهش:

كه در آن k  ثابت ويژگي جسم و طول موج پرتو ميباشد . در نتيجه اگر 0I شدت نور تابيده شده باشد بعد از عبور از ضخامت f  اين شدت به مقدار I  كاهش مي ييابد ككه مقدار فوق با تصاعد هندسي كاهش مي پذبرد در حالي كه مقدار F  با تصاعد حسابي افزايش مي يابد با انتگرال گيريي از معادله فوق خواهيم داشت :

چون طيف جذبي در ناحيه مرئي يا در U V  معمولا در حلالي ( غير جاذب ) گرفته ميشود بايد عامل ديگري را دخالت داد كه غلظت جسم را بيان كند . اين قانون لامبرت – بير است كه اين رابطه را بيان ميكند .

يا

كه در آن

I= شدت نور خروجي

0I = شدت نور تابيده شده

= ثابت مربوط به جسم كه ضريب خاموشي مولكولي يا جذب مولي ناميده ميشود .

C = غلظت جاذب به مولكول گرم در ليتر

e= ضخامت محلولي كه نور از آن عبور ميكند به سانتيمتر

مقدار  دانسيته نوري يا شدت جذب را ، كه دائما در فاصله صفر تا 2 اندازه گيري ميشود نشان ميدهد .

امروز دستگاههاي مجهزي ( طيف نور سنج ) وجود دارند كه توسط آنها ميتوان مستقيما منحني هاي جذب را ثبت كرد . منحنيهاي حاصل معمولا به صورت يك يا چند نوار جذبي نشان داده ميشو د كه در حالت كلي به وسيله وضعيت و شدت حد اكثر خود مشخص ميگردند .

جالب است گفته شود براي اينكه جسمي رنگي باشد لازم نيست كه الزاما حد اكثر جذب آن در ناحيه مرئي قرار بگيرد . در واقع اجسام زيادي و جود دارند كه حد اكثر جذب آنها در ناحيه فرا بنفش قرار گرفته است و با اين همه رنگي ميباشند زيرا اين نوارها از منطقه مرئي طيف تجاوز ميكنند اين امر توسط مثال پيكر يك اسيد مشخص ميگردد كه زرد رنگ است و حداكثر جذب ‎آن در فرابنفش در 365 n m  قرار گرفته است .

3 – تحريك الكتروني مولكولها بر اثر جذب

اكنون قبول دارند كه نور در آن واحد داراي ماهيت ذره اي و موجي است . يك دسته شعاع نوراني چند رنگ مانند ستاره اي از ذرات در نظر گرفته ميشوند كه همگي سرعت يكسان ولي طول موجها و انرژيهاي متفاوت دارند . بر طبق نظرييه كوانتومي جذب انرژي نوراني بوسيله يك اتم يا يك مولكول به صورت مقادير مجزايي به نام فتون يا كوانتيوم انجام مي گيرد كه انرژي آن توسط رابطه كاملا شناخته شده زير داده شده است :

كه در آن اختلاف انرژي بين حالت تحريك شده ( E  ) و حالت اصلي ( 0E  ) را نشان ميدهد .

h  ثابت پلانگ است =       ارگ بر ثانيه

V  بسامد پرتو تابيده شده است ( به دور در ثانيه يا هرتس )

طول موج نور و C  سرعت نور است برابر 10× 3 سانتيمتر بر ثانيه .

از طرف ديگر ميدانيم كه در يك مولكول الكترونها در اوربيتالهاي مربوط به سطوح انرژي مختلف پخش شده اند . چنانچه به هيچ وجه به مولكول انرژي داده نشود در حالت الكتروني اصلي قرار دارد . هر حالت مولكول كه داراي الكتروني در سطح الكتروني بلاتر از سطح حالت اصلي است . عبور از يك حالت الكتروني به حالت ديگر ، جهش الكتروني گفته ميشود و اختلاف انرژي مربوطه را انرژي جهشي مينامند موقعي كه جسمي فوتونها را جذب ميكند جنبش مولكولها ، جنبش اتمها و جنبش الكترونهاي آن بر حسب طول موج پرتو تغيير مي يابد . زيرا انرژي كلي E  يك مولكول ( علاوه بر انرژي هسته اي ) مجموع سه انرژي ميباشد

چرخشيE+ ارتعاشيE+الكترونيE=E

به بيان ديگر جذب يك پرتو توسط يك مولكول نه فقط از تحريك الكتروني بلكه از تغيرات حالتهاي ارتعاشي و چرخشي نيز ناشي ميشود . جدول زير تغيرات انرژي الكتروني و جنبشي توليد شده را در داخل يك مولكول نسبت به طول موج پرتو جذب شده نشان ميدهد .

.

.

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : ساختار شیمیایی رنگ”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *