基本结构与元素的色彩相互影响

前面分析了呈色元素在周期表中的位置，我们可以将呈色元素分成三大部分。即过渡金属元素、稀土金属元素和贵重金属元素。这些元素的呈色与其基本结构有直接关系：

1.过渡金属元素

过渡金属元素属不饱和电子壳阳离子，这类离子的3d或4f轨道是部分填充或不饱和的，电子层结构很不稳定。如处于第四和第五周期的过渡金属原子都具有4s1～23dx型电子结构，它们最外层的S层和次外层的d层均未充满电子，这些未成对电子不稳定，容易在3d或4f“轨道”中发生跃迁。量子力学计算结果表明：元素离子的最外层（或次外层）上的电子都已配对，或为半充满者，则电子所处的状态是比较稳定的，基状和激发态的能量差较大，可见光的能量不足以使其激发，一般不会在可见光中引起光吸收，因此是无色的，但如果在最外层（或次外层）上含有未配对的电子，它们的基状和激发态的能量比较接近，一般可见光就可以使其激发，因此具有颜色。如过渡金属元素中，由于它们的电子往往产生。“d—d”跃迁，在可见光区产生选择性吸收和选择性反射，故往往呈现出一定的颜色。过渡金属元素离子是陶瓷颜料中应用最广的着色物质。

2.稀土金属元素

稀土金属元素属于内过渡元素，位于周期表中第六周期，稀土金属具有6s1-25d1-84fn型电子结构，由此可见，4f轨道的电子是部分填充的，极易产生f-f跃迁而引起光的吸收和反射。故稀土元素是陶瓷颜料的优良着色剂，它的特点是着色稳定，颜色鲜艳优美。

3.贵重金属元素

贵重金属元素主要是指位于过渡元素中的金、钯、铑和铂，与前面不同的是它们均属胶体着色剂，它们在颜料中凝聚成悬浮的胶粒而显色，胶粒对光的选择性吸收取决于粒子的本性、尺寸和浓度，如由金制得的桃红颜料，随着胶粒尺寸和浓度不同.颜色也不同，若浓度一定时，颜色随粒子尺寸变化如下：

颜色　　　　　　　　　　尺寸

鲜红色　　　　　　　　4—10纳米(www.xing528.com)

带紫色调的宝石红　　10—75纳米

蓝色　　　　　　　　75—110纳米

赤色　　　　　　　　110—170纳米

另外，除上述贵重金属外，铜和CdSe、CdS也属胶体着色剂，但其显色与胶体尺寸无关。

从上述呈色元素的原子结构，可以得出如下规律：

a.元素的原子结构最外层（或次外层）上含有未配对电子或“轨道”部分填充者，电子容易在3d或4f“轨道”中发生跃迁，因此都是有色的。

b.元素的原子结构最外层（或次外层）上的电子都已配对（包括全充满、全空）或半充满者，都是无色的（或着色力很弱）。