吸収スペクトルによる色

質問

KMnO4、メチルオレンジ、チモールフタレインを用いて透過率の実験を行いました。結果の整理として、この３物質の吸収される波長とその色、肉眼で見える色をまとめなければならないのですが、チモールフタレインの場合、３４０～４００nmは吸光度が０．０４６２～０．０６位になったので紫外線吸収のため無色透明、４００～５６０nmはそれ以下の値になったため、光を吸収しないとみて無色透明と書きました。(判断の理由は、チモールフタレインの変色域が無色→赤のためです)メチルオレンジは３４０nmから吸光度が０．１となったので、紫外線吸収のため無色透明と書こうと思いましたが、メチルオレンジの変色域は黄→赤となるはずなので、おかしいなと思い、質問しにきました。０．１という、チモールフタレインの最大吸光度よりも大きな値になったのに、紫外線吸収で無色になるというのと、光が吸収されないので無色になるのと、何かどっちも違うみたいで、どう書いていいか分からず困っています。説明が下手ですみませんが、つまり私が聞きたいのは、メチルオレンジが透明となってよいのか(？)ということです。実際には～４３０nmまでの色はどうなるのか？ということです。メチルオレンジは黄→赤としかならないと学校で教わったため、無色透明になるというのがさっぱり…。無知ですみません。良かったら教えていただけるとうれしいです。

回答No.2

Sbacteria · ベストアンサー

可視部の吸収スペクトルを測定してあるのなら、考えやすいです。吸収極大がどこにあるのか？と言うことが大事で、例えば400nm付近に吸収極大を持つレチナールという物質は、黄色く見えます。520nm付近に吸収極大を持つロドプシンは赤色、570nm付近に吸収極大を持つバクテリオロドプシンは紫色、600nmにシフトしたものは青色になります。なかなか、残りの色の混合を頭の中で混ぜ合わせるのは難しいので、実際体験して考える事が重要です。
　所で、メチルオレンジの吸収極大はどこにありましたか？　以前、学生実習でメチルオレンジのアルブミンへの吸着の実験をやった事がありますが、確か480-490nm近辺に吸収極大（ふたこぶだったかな？）があった記憶があります。つまり、青系の色を吸収して、赤、橙、黄色の波長の光の散乱が強く出て、全体として赤から橙系の色になったと理解していました。
　それぞれの物質の吸収スペクトルを眺めて、下記の考えてみてはどうですか？
http://www.ecosci.jp/comchem/o7_vis.html
に、吸収スペクトルと色の関係を考察したものがありますので、参考にしてはどうですか？

参考URL：

http://contest2002.thinkquest.jp/tqj2002/50205/sence/supectrum.html

回答No.4

Sbacteria

＞塩基性のときのメチルオレンジの吸収スペクトルを測定すれば、またひとこぶの吸収極大ができるので、それで合わせて２つの吸収極大を持つということですね…多分。

物質の吸収スペクトルは、その物質の種々の結合がある特定の波長のエネルギーを吸収して、その状態の統計的な分布を見ていると言うことです。ある結合にプロトン化しうる原子団が関与していれば、そのプロトン化の状態で結合のエネルギーは変化します。それで吸収スペクトルが短波長（あるいは長波長）にシフトするわけです。だから、あるpHでMOの状態がいくつあるか？が問題になるわけです。それによってピークが１つか２つ（１つは肩のようになる）かが決まります。そのスペクトルの形の変化が色の変化になるわけです。

お礼

そうなんですか…何回も質問してすみませんでしたm(__)m分かりやすい説明ありがとうございました。

回答No.3

Sbacteria

MOの吸収スペクトルがあったので、下記URLで見てください。pHでシフトして、色が変化する事が良く分かると思います。

参考URL：

http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~mate_mol/monthly9911/mo9901/node5.html

お礼

ありがとうございます。吸収極大の時の補色＝肉眼で見える色ですね。ところで、メチルオレンジの吸収スペクトルはひとこぶになったんですが、それはPH＝７のメチルオレンジだけ使用したからですよね？塩基性のときのメチルオレンジの吸収スペクトルを測定すれば、またひとこぶの吸収極大ができるので、それで合わせて２つの吸収極大を持つということですね…多分。何度も質問してすみません。

回答No.1

Sbacteria

出来る事なら、すべての物質の250-750nmの範囲で吸収スペクトルを測定される事をおすすめします。250-400nmは、いわゆる紫外部吸収で、肉眼で見える色とは関係しません。色と関係するのは、400nm-700nmの吸収スペクトルです。400nm (紫色）から　700nm (赤色）のどの部分の吸収が大きいかで、その物質が反射する色が決まり、そのトータルで物質の色になるわけです。従って、色についてしっかり言及するためには可視部の吸収スペクトルをしっかり測定することが重要です。
　また、透明という事に関しては、散乱光と関係しています。水溶液にならず一定以上の大きさの分子が懸濁している状態の時、レイリー散乱が起きます。これは短波長ほど散乱が大きくなるので、スペクトルが左上がり（左側が短波長の場合）のげたをはいた格好になります。　　まあ、肉眼で色が付いて見えるなら、少なくとも無色ではありません（肉眼の感度は、分光高度計に匹敵します。定量的では無いですが．．．）。

お礼

分かりやすい説明ありがとうございます。これは授業で実験したもので、波長は３４０～７００nmと指定されてあったので、２５０～は出来なかったんですよ…。「どの部分の吸収が大きいかで、その物質が反射する色が決まり、そのトータルで物質の色になる」ということは、メチルオレンジは４００～４３０まではすみれ、４８０～４９０はだいだい、を吸収しますよね。メチルオレンジは黄→赤ですが、上記の各々の波長において、色は黄緑、緑青、赤紫になることはないということでしょうか？あくまでも肉眼では黄色か赤のみしか見えないということですか？これはチモールフタレインにも同じことが言えると思いますが…。