色彩中的化学
摘要:通过一学期《化学与现代生活》学习,让我真切感受到了化学的趣味性。
由此也引发我思考,化学与色彩是什么关系呢?它们直接一定存在着较严密的关系吧?为此,通过广泛查阅资料和思考学习,撰写此文,浅显的谈谈色彩中的化学。
关键词:色彩化学
色彩是人们生活中不可或缺的一部分。
我们热爱五彩缤纷的世界,也希望自己的生活多姿多彩。
试想,如果这个世界非黑即白,那么将是多么多么枯燥的事情啊。
而为了将美丽的生活描绘下来,人们需要各种各样表现色彩的颜料来描绘。
而颜料是化学间的巧妙组合,让这个世界五彩缤纷。
人们也热爱各种色彩的宝石。
物体的颜色取决于它吸收、反射和透射光的情况。
在广阔的大自然中可寻找五颜六色的颜料。
彩陶上的黑色是碳,红色则是天然的赤铁矿,化学成分主要是氧化铁,古时候人们把它称“红赭石”。
其覆盖力强、易干、坚固。
此外,人们还用植物体液来作为颜料。
人们在开发大自然这一颜料宝库中,发现一种红得更鲜艳的颜料——“朱砂”。
《本草经》上叫做“丹砂”。
因为它色彩美丽,而且经久不变,一直受到人们喜爱。
朱砂的成分是硫化汞(HgS)。
我国在距今一千七百多年前,就已经会用硫和汞来制造朱砂了。
人造朱砂的俗名叫“银朱”。
在书画上所盖的印章,颜色红艳艳的。
醒目而又清晰。
印章所用的印泥,就是用银朱制造的。
朱红与含铜的颜色调和容易变黑,和比重较轻的颜色(如普蓝)调和会出现泛色现象。
另一种红,西洋红即胭脂红,是从胭脂虫中提取出的颜色,无毒,非常鲜艳漂亮,但稳定性较差,无论散射还是直射都褪色。
也存在许多的天然颜料真是丰富多彩。
如人们从地下开采出来的砷矿有雄黄(As2S2)和雌黄(As2S3),它们都是上佳的黄色颜料。
氧化铁矿中含有较多的水分和粘土时,就会呈现引人注目的金黄色,用它画画,黄色经久不退,人们称它为“石黄”。
现代通常用的黄色颜料,是用醋酸铅和铬酸人工制造的,叫做“铬黄”。
还有一些古代名画,画上的天空不是蔚蓝色的,而是光灿灿的翠绿色的。
过去人们对此感到迷惑不解。
后来请化学家帮助分析,才知道古代画家使用的蓝色颜料是一种叫做“铜蓝”的矿石,它的成分里硫化铜(CuS)或是硫化铜与硫化亚铜(Cu2S)的复盐(CuS·Cu2S)。
这种矿石性质不够稳定,受空气中的水蒸气和二氧化碳的作用,会慢慢变成翠绿色的碱式碳酸铜,其分子式是Cu2(OH)2CO3。
铜器表面生成的铜锈——“铜绿”,也是这种物质。
这就是那些画出现“翠绿色天空”的怪事的原因。
以下列举几种颜料的化学成分,
生褐和熟褐:这两种颜料的色彩都偏暗,均为天然土质颜料。
生褐色含有淡淡的绿色倾向,熟褐色略带红色倾向,年长日久倾向性会更强。
熟褐的比重较轻。
在煤焦油和沥青里提取的棕色类颜料,由于含有不纯的物质,稳定性不佳。
象牙黑:是将动物骨骼在隔绝空气的条件下焙烧而成的骨黑。
是最纯正的黑色颜料。
是我国目前生产的黑颜料中最好的品种,单独使用时易产生裂纹。
煤黑:是从煤烟里生产出来的颜料。
具有冷的色调,有很好的稳定性,干得较慢。
绿色颜料
群青:最早是用天然的半宝石(玉青石)磨制而成,它具有漂亮晶莹的色泽,
钴蓝(氧化钴):是蓝颜色中稳定性最好的,覆盖力和干燥度中等,单独使用效果最好。
钴紫和钴蓝的特性相同,属于同一类性质的颜料。
天蓝:是与钴蓝相近似的色彩,有一定的稳定性,微带绿色,明亮、纯净而又密实。
耐久,易干燥。
普蓝又称巴黎蓝,是铁和氰的化合物,着色力极强。
稳定、干得较快。
与铅白、镉色、土红调和,会起氧化作用,久后会使画面发褐。
青莲:是一种砷酸盐颜色,稳定性一般,耐光性差,易褪色。
宝石翠绿:稳定性强,覆盖力弱,色彩晶莹透明,是一种比重较轻的透明色。
翡翠绿也叫翠绿:色彩浓郁,是绿色中最稳定的颜色,干得较慢。
中铬绿:有很好的覆盖性,干得很慢,稳定性极好。
钴绿:覆盖力一般,干得快,能与各种颜色调和,稳定性较好。
土绿:是一种带褐色的土质颜料,较易干,有较好的覆盖力,色彩偏暖但不很鲜明,可与任何颜料调和,很稳定。
粉绿:是从含铁的天然矿物中提取研制而成的,有较好的覆盖力,可与任何颜色调和,较稳定。
红色颜料
朱红即朱砂,其化学成分为硫化汞,略有毒性。
国产的朱砂质量稳定,属上乘颜料。
油画朱红颜料干得慢,覆盖力强,单独使用较耐久,但阳光直射下会变暗。
古代大师使用朱红时,表面涂一层蜡或一种透明保护色,朱红与含铜的颜色调和容易变黑,和比重较轻的颜色(如普蓝)调和会出现泛色现象。
镉红是硫酸镉和镉的硒化物,可替代朱砂,能制成大红、深红、紫红等颜色。
镉红色彩鲜明、浓裂,有良好的覆盖力,干燥时间长,阳光下曝晒会逐渐变暗,镉红可与镉黄调配成桔色。
玫瑰红过去是从植物茜草的根部提取的。
现在工厂生产的玫瑰红已经是人工合成的茜素红,比较稳定,干燥时间长,单独使用不能厚涂,太稠厚色泽易变暗,调得稀薄干后容易褪色。
土红属于矿物颜料,有较好的稳定性和极强的覆盖力,干后较结实。
质量差的土红,干后易脆裂。
所有红颜色粉比重都较轻,与比较高的颜色相调,往往容易泛色。
在使用红油画色过程中,一般不能调得太稠厚或太稀薄。
欧洲古代大师使用的红颜料与现在有所不同。
红火山灰和红土常被画家采用,它们稳定且坚固,但色泽不够鲜艳。
铁红粉(氧化铁)现在画家只用它来作底色。
永固红是煤焦油色淀颜料,类似朱红,色泽鲜明,较稳定。
黄色颜料
铬黄是中性的铬酸铅,是一种非常漂亮的略带暖性的颜色,无毒。
按照不同的制作方法生产的铬酸铅可以从最浅的柠檬黄、浅黄、中黄、深黄直到橙色。
市场销售的铬黄都注有铬色,如中铬黄。
铬黄色覆盖力强、不透明且干得快,其稳定性随其颜色深浅而呈明显变化,颜色越深越耐久,浅铬黄受热或年久会变暗,现在市场上铬黄已不多见。
镉黄的化学成份是硫化镉。
中黄油画色就是镉黄,其耐光性很好,能经久不变色,无毒,非常稳定,干得较慢。
除中黄外,油画色中的浅黄、深黄、桔色也是镉色或硫化镉与其它颜料的混合色,这些都是很稳定的颜色。
还有一种镉柠檬黄,比柠檬黄稳定性要好得多,但着色力差。
在阳光直晒下会变成橙色。
镉黄的覆盖力较强,几乎能和所有的颜料调和使用,对不常见的铜颜料有反应,调和后容易变黑,与铬绿调和,干后色泽也会加深。
土黄属矿物质颜料,是天然的含铁化合物,可以人工合成。
国产的有金土黄、土黄二种。
国外生产的还有浅土黄和深土黄,是黄颜色中稳定性最好的,有很强的着色力和覆盖性,干后色层坚实,可以和任何颜料混合使用。
铬黄、镉黄、藤黄的稳定性都不够好,国产的永固黄较稳定,可替代其它浅黄色使用。
此外,钴黄是一种鲜艳的透明色,较稳定,但制造困难,且不易与群青相调,国内不生产传统的中国颜料,它一般分成矿物颜料与植物颜料两大类,从使用历史上讲,应先有矿物、后有植物,就象用墨先有松烟、后有油烟。
远古时的岩画上留下的鲜艳色泽,据化验后,发现是用了矿物颜料(如朱砂),矿物颜料的显著特点是不易退色、色彩鲜艳,看过张大千晚年泼彩画的大多有此印象,大面积的石青、石绿、朱砂能让人精神为之一振!植物颜料主要是从树木花卉中提炼出来的。
我国还有一种名扬世界的纯白色颜料叫“铝粉”。
铝粉是白色颜料中遮盖力最大的一种颜料。
铅粉又名“胡粉”,它的化学成分是碱式碳酸铅,分子式为2PbCO3·Pb(OH)2。
距今二千多年前,我国人民已经会用铅来制造铅粉了。
我国制造的铅粉,其质量之佳,至今人们仍誉不绝口。
在众多的油画作品中,有很大一部分是名贵的精品。
但如果油画放置久了,它的颜色会变暗、发黑。
这是什么原因?能否让这些画重放青春光彩呢?
油画的白色颜料是用铅粉做成的。
铅粉遇到某些地方空气里的少量硫化氢,发生化学反应,变成了黑色的硫化铅(PbS)。
这就是油画变暗发黑的原因,要使这种油画旧貌变新颜,只需要用软布蘸些双氧水(H2O2)在油画上轻轻擦拭,黑色的硫化铅变成了白色的硫酸铅,旧油画就焕然一新了。
发生的化学反应如下:
PbS+4H2O2===PbSO4↓+4H2O
现在,人们已会用化学方法制造出比天然颜料更加丰富多彩的颜料,例如铬蓝、普蓝、群蓝、钛白等,用以满足各行各业日益增长的需要。
化学让这个世界更加多彩。