分子之间的相互作用力探究

染料对被染物具有染着性，染料与纤维之间的作用力主要有库仑力、范德瓦耳斯力、氢键、共价键和配位键。

1.库仑力

库仑力指的是两个带电粒子之间的作用力。同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。两个电荷之间的相互作用力与两个带电粒子所带电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

库仑力在染色过程起着不同的作用。例如，在强酸性浴染色酸性染料对羊毛的染色中以及阳离子染料对腈纶的染色中，主要靠库仑引力完成上染。而纤维素纤维在中性或弱碱性的条件下进行染色以及弱酸浴染色酸性染料、中性浴染色酸性染料对羊毛的染色中，纤维表面的负电荷会对染料的色素阴离子产生排斥作用，因此需要加入中性电解质，降低纤维表面负电荷对染料阴离子的排斥作用。

2.范德瓦耳斯力

范德瓦耳斯力指的是两个分子之间的作用力。在极性分子之间、极性分子与非极性分子之间以及非极性分子之间都存在。通常范德瓦耳斯力与两个分子之间距离的六次方成反比。相对分子质量越大，两个分子之间的距离越近，范德瓦耳斯力越大。

3.氢键

氢键指的是电负性强、半径小的原子与缺电子的质子产生的一种特殊的取向作用。虽然单个氢键的键能是比较弱的，但如果在染料和纤维大分子之间生成更多的氢键，也对染料在纤维上的固着起着非常重要的作用。(www.xing528.com)

范德瓦耳斯力和氢键都属于分子间的作用力，在染色过程中起着非常重要的作用。由它们所引起的吸附一般都属于物理吸附，属于非定向吸附。

4.共价键

共价键是由于染料与纤维之间发生化学反应形成的。在所有应用类型的染料中，活性染料是唯一与纤维发生化学反应形成共价键的染料。

5.配位键

配位键是一种特殊的共价键。是能提供孤对电子的基团与具有空轨道的过渡金属元素原子产生的一种取向作用，实际上是利用过渡金属元素原子的配位体，一部分由染料来提供，另一部分由纤维来提供，金属元素原子在染料与纤维之间起着桥基的作用，使染料牢固地固着在纤维上。这种作用一般在酸性媒染染料、酸性含媒染料、直接铜盐等染料染色中才起着一定的作用。

共价键和配位键的键能大，发生在固定的位置，具有明显的选择吸收性，属于选择性的吸附。

在实际染色时，可能一种力起主要作用，但其他的一种力或几种力也可能同时在起着作用。究竟哪种力起主要作用取决于染料与纤维本身的结构。