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第三章 吸附与平衡
1954年,托马斯·威克斯多夫(Thoms Vickerstaff)主编出版了The Physical Chemistry of Dyeing,第一次系统介绍了染色理论,随后C.L.伯德(C.L.Bird),R.H.彼得(R.H.Peter)以及I.D.拉蒂(I.D.Rattee)等出版了许多有关染色理论的专著,使染色理论逐渐成为一门成熟的学科。
染色理论研究的主要目的在于了解复杂的染色过程中,染料能否上染纤维并达到染色平衡,染料上染纤维的速率,前者属于热力学范畴,后者属于动力学范畴。此外,染色理论还研究染料浓度、染色浴比、温度、pH、电解质浓度及各种染色助剂对染色平衡和上染速率的影响,研究染色机械的加工原理和加工效率,染色过程中的化学和物理变化。可见,染色理论研究的内容非常丰富,研究的体系非常复杂。到目前为止,虽然染色理论还不能解释染色过程的所有现象,但对一些常用染料的染色工艺论证,对一些典型染料染色工艺的设计和有效控制,具有重要的理论指导作用。近年来,超分子化学在染色研究中的应用,使染色理论进一步发展,必将促进染色技术的发展。
吸附(adsorption)是热力学的研究范畴,染色热力学(thermodynamics of dyeing)实质是染料吸附热力学。热力学主要研究过程的能量转换及进行的方向和程度。热力学第一定律主要解决能量转换规律,热力学第二定律解决过程进行的方向和程度。显然,上染过程应用热力学第二定律更有意义,因此,染色热力学主要研究上染过程进行的方向和程度。