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有機(jī)顏料的同質(zhì)多晶性？
發(fā)布時(shí)間:
2025-07-07
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大多數(shù)有機(jī)顏料具有同質(zhì)多晶性，即同一分子在不同的環(huán)境中具有形成不同結(jié)構(gòu)晶體的能力。同質(zhì)多晶現(xiàn)象在許多化合物（包括有機(jī)物與無(wú)機(jī)物）中都不同程度地存在著。同一分子形成的每一種不同結(jié)構(gòu)的晶體稱為多晶體，各個(gè)多晶性的熔點(diǎn)常常是不相同的，這一現(xiàn)象在用顯微測(cè)熔儀測(cè)熔點(diǎn)時(shí)可觀察到。
有機(jī)顏料的同質(zhì)多晶性
大多數(shù)有機(jī)顏料具有同質(zhì)多晶性，即同一分子在不同的環(huán)境中具有形成不同結(jié)構(gòu)晶體的能力。同質(zhì)多晶現(xiàn)象在許多化合物（包括有機(jī)物與無(wú)機(jī)物）中都不同程度地存在著。同一分子形成的每一種不同結(jié)構(gòu)的晶體稱為多晶體，各個(gè)多晶性的熔點(diǎn)常常是不相同的，這一現(xiàn)象在用顯微測(cè)熔儀測(cè)熔點(diǎn)時(shí)可觀察到。這個(gè)現(xiàn)象實(shí)際上揭示出該物質(zhì)的一種或幾種晶體結(jié)構(gòu)對(duì)熱是不穩(wěn)定的，受熱后它的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)從一種晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N品型。各個(gè)多晶體間除了熔點(diǎn)的差別之外，還表現(xiàn)在晶體形狀、密度、表面顏色以及對(duì)光的反射行為等。由于物質(zhì)的這些物理性能與有機(jī)顏料的性能密切相關(guān)，所以研究有機(jī)顏料的同質(zhì)多晶性對(duì)它應(yīng)用性能的影響，既其有理論意義又具有實(shí)際意義。
造成有機(jī)化合物具有同質(zhì)多晶性的本質(zhì)在于，由有機(jī)物組成的晶體隸屬于分子晶體，其晶體結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣單元為一個(gè)一個(gè)獨(dú)立的分子。這些分子在從游離態(tài)凝聚成固態(tài)的晶體時(shí)，它們?cè)诰w點(diǎn)陣中的排列方式有很大的隨機(jī)性。只要有少數(shù)幾個(gè)分子的排列方式與大多數(shù)不-樣，就會(huì)使所生成的晶體在結(jié)構(gòu)上與其他的不同。在分子晶體內(nèi)，將各個(gè)分子?xùn)|納在一起的力主要是弱的物理性的分子間的作用力，不像離子晶體依靠強(qiáng)的化學(xué)性的離子鍵將各個(gè)點(diǎn)陣元素束縛在一起，因而分子晶體的結(jié)構(gòu)較為疏松，體現(xiàn)在物理性能上就是組成分子晶體的有機(jī)物盡管分子量比組成離子晶體的無(wú)機(jī)物的分子量大得多，但是它們的熔點(diǎn)和硬度都較低，熱膨脹系數(shù)較大，受熱后晶體的體積變化較大。正因?yàn)槿绱?，分子晶體的熱穩(wěn)定性不好。分子晶體的體積變化與熱效應(yīng)的關(guān)系可以用Clapeyron方程描述。
ΔH=T(dp/dT)ΔV
式中 ΔH-焓的變化；
T—絕對(duì)溫度；
p—壓力；
ΔV-—體積變化。
在有機(jī)顏料中，酞菁顏料與喹叫啶酮顏料的同質(zhì)多晶性是較為典型的。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)酞菁顏料有8種晶體構(gòu)型，這些晶型一般用希臘字母命名，按發(fā)現(xiàn)的先后分別稱為。α晶型、β晶型、γ晶型、δ晶型、ε-晶型、R晶型、π晶型、χ晶型。喹吖啶酮顏料有5種品型，也以α、β、γ等希臘字母對(duì)其命名。從理論上說(shuō)，它們中僅有1個(gè)晶型是穩(wěn)定的，其余的都屬不穩(wěn)定型。實(shí)際上，所謂晶型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與否，應(yīng)按照熱力學(xué)或動(dòng)力學(xué)的原則加以區(qū)分。一般而言，當(dāng)我們說(shuō)某種物質(zhì)的某種晶型不穩(wěn)定時(shí)，往往指的是該晶體的熱力學(xué)不穩(wěn)定性、即：它有一種自發(fā)地從一種晶型轉(zhuǎn)變到另一種較為穩(wěn)定晶型的傾向。但是這種品型間的轉(zhuǎn)變有時(shí)在常溫下進(jìn)行得極為緩慢，甚至是人的肉眼觀察不到的。因此可以認(rèn)為在有限的時(shí)間范圍內(nèi)，這種晶型間的轉(zhuǎn)變?cè)诔叵聦?shí)際上是不發(fā)生的。從這個(gè)意義而言，在熱力學(xué)上不穩(wěn)定的晶型，在動(dòng)力學(xué)上也許在某時(shí)間段內(nèi)是穩(wěn)定的。
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