本文来自微信民众号：中科院物理所（ID：cas-iop），作者： NKXXX，原文题目：《科学解读，到底啥才是真正的“塑料蓝”》，题图来自：视觉中国
这货看着，真的太像塑料了……要不我们一起来玩找茬游戏吧！
你能一眼看出来哪张图里的蓝色是iPhone 12吗？
最近各家新款手机都在陆续公布上市，究竟现在陪同人人时间最长的除了床，应该就是手机了，体贴和吐槽也是在所难免的。好比像iPhone的一个蓝色就能被人人喷上天。
虽然有许多人从各个方面试图去注释，网传的蓝色照片为啥和官网的渲染图差异那么大[1]，然则这又怎么样呢？由于这个iPhone 12，它看上去真的很塑料啊。
塑料蓝
话不多说我们直接进入正题。
不知道你有没有仔细观察过你生涯中遇到的塑料制品，只要是蓝色的，大多都是深蓝色的，什么天之蓝海之蓝这类浅浅的蓝色都稀奇少见。大部门你能看到的塑料，上面真的差不多都列出来了。
这主要是由于给那些工程塑料提供颜色的，基本都是同一种颜料[2]——酞菁兰。
塑料制品用着色剂[3]一样平常都是极细微的颗粒状有色颜料，把它平均地调和在树脂或油中，使塑料制品获得需要的色泽。
由于塑料在现在应用的场景十分普遍，以是选用塑料制品着色剂也有许多注意事项，好比一样平常来说着色剂应当耐高温，在较高温度下仍然具有较好的热稳固性；具有较好的分散性，颜料的颗粒要足够地小，看起来才对照平均，遮掩率才好。同时也要有较好的光稳固性，一样平常要求耐光级在5级以上。
虽然理论上行使黄色和蓝色举行夹杂，可以获得我们一样平常生涯中更喜欢的湖蓝色，不外配色实在也不是一件容易的事情，有的配出来不平均，或者颜色不纯。而且工程上，能用就行，哪来那么多讲求呢。
现在使用的蓝色颜料还挺多的，不外差别的颜料应用场景不尽相同，除了用于塑料以外，也有应用于涂料，搪瓷，陶瓷等。好比有钴蓝，接纳钴和氧化铝与磷酸连系的方式。另有像诸如普鲁士蓝 （Prussian blue）Fe4[Fe(CN)6]3·xH2O这一类蓝色颜料。它着色能力强，色彩透明且严寒，耐光级很高，也有很普遍的应用[5]。著名画作《神奈川冲浪里》[6]，日本浮世绘画家葛饰北斋创作的木版画，内里的蓝色就是普鲁士蓝。他稀奇喜欢用普鲁士蓝来创作。
最新发现的钇铟锰蓝[4]也是一种十分鲜艳的蓝色颜料，它也是200年以来第一种被人们发现的无机蓝色颜料，上一个钴蓝照样1802年发现的。
固然，一切都打败不了今天我们的主角——“塑料蓝”。
主角诞生记
提及酞菁铜，要从酞菁[7]的发现最先提及。
酞菁的发现实在是一个有时，怎么感受科学发现里很多多少有时……1907年两位化学家Braun和Tehemiac两人那时在研究邻氰基苯甲酰胺。在他们将这个原本无色的物质加热以后，竟然获得了微量的蓝色物质，不外那时并没有把这个事情放在心上，厥后才知道那是酞菁。在约莫16年以后，Diesbach 和 Weid在实验历程中将邻苯二腈与溴化铜在一起加热，阴差阳错地却合成了一堆深蓝色物质——而这个物质就是现在“塑料蓝”的主角，酞菁铜。一样平常可以简写为CuPc，Pc代表酞菁环。铜原子塞在上面酞菁分子的中央，替换掉两个氢原子。
虽然现在讥讽，“好姐妹的情绪就像塑料花”，但塑料蓝这个质料真的一点都不“塑料”。
它之以是引起现在社会中的普遍应用，最大的缘故原由就是它真的太耐操了，不管你怎么折腾都很稳固，耐强酸，耐强碱，耐光耐热耐辐射，就是一块宝。若是你生物学的对照好的话，实在一眼就能看出来，酞菁铜的结构和人体血液血红蛋白中的血红素，植物光合作用必须的叶绿素十分相近，而这些相似结构的发光起源都是来自分子结构中所具有的共轭π键，这也被称为发色团[8]。
简朴来说，发色团指的就是分子中直接和颜色相关的部门，严格地讲，分子轨道发生跃迁的能量差对应一定颜色局限，而这就是发光的要害。而往环上增添差别的官能团，往环的中央插入不一样的金属原子，则是进一步导致上述几个分子颜色泛起区别的缘故原由。好比叶绿素中央是镁离子，而血红素中央是铁离子，酞菁铜则是铜离子。
故事说到这里，人人都以为，是不是以为通例套路，应该是发现酞菁铜的这么优异的颜料的科学家，第一件事应该是注册专利，然后开公司办工厂，一夜暴富，走向人生巅峰，就像苯胺紫的发明者威廉·珀金[9]在他18岁时干的事情那样。
一最先我也是这么想的，不外历史却喜欢和人开顽笑[10]。发现酞菁铜的两位科学家并没有在这基础之上继续剖析结构和研究，在这之后是英国伦敦大学Linstead详细分析了酞菁铜的物理化学性质。而真正将这份人类智慧的结晶投入生产，则要等到1935年英国的ICI （帝国化学工业）公司和1937年美国杜邦公司确立成熟的合成生产线。
想要点蓝，为啥这么难
虽然酞菁铜很好用，但也不至于天天用是吧，怎么就抱着这么一个颜料当成宝了呢？实在在由于在整个人类的历史上，“蓝色”的泉源都很奢侈……
在西方的古典油画里，蓝色的使用真的是比黄金还要贵。早期人造蓝色颜料埃及蓝的制作工艺那时已经失传，画家们的蓝色的泉源大多都是群青，行使青金石制作而成。好比像达芬奇的画作里，蓝色颜料基本上都是只有用在圣母的衣服上，你看那苍白的天空[11]，画家们也是没啥设施，由于真的蓝色不够用。
不乏有些画作，好比米开朗基罗《耶稣下葬》由于委托人给不起蓝色颜料，就此烂尾[12]……
固然，也有一些特殊的画家，在谁人蓝色不易得的年月，却依旧十分偏心蓝色。就好比维米尔画的《戴珍珠耳饰的少女》，少女的头巾就是蓝色的。
维米尔的大部门画作都很小[13]，而且和绝大多数画家差别，维米尔近乎奢侈地使用群青作画，险些每张画作上都有大片的蓝色，突出一个任性，更突出一个败家。不外他妻子家境殷实，据传他曾经花光家里蓄积买了一铲子群青来霍霍[14]，可能这也是他画作都很小的缘故原由之一吧…… 再大真的用不起蓝色颜料了。
群青颜料的制作方式为把青金石捣碎后，将其与核桃油夹杂研磨，形成粘稠的膏体用以作为质料。固然现代工业所需的群青颜料早已是人工合成的了。那时世界上唯一一处青金石的产地是阿富汗的东北部，开采以后运送到欧洲，真的要跨越千山万水，基本不够分。从群青的拉丁名ultramarinus也可以看出来，真的是“逾越海洋”。
由于青金石为人称道的蓝色源于内部晶格网状结构中的S3-粒子，对于矿物的含硫量有一定要求[15]。然则硫多了以后，又容易和铁形成黄铁矿伴生在青金石中，金斑点点。以是为了纯净的蓝色，开采青金石以后还要精挑细选。一直到近代，才被种种合成的颜料所取代。
在东方，由于画作主要以水墨画为主，和油画使用的消融颜料的溶剂并不相同，以是中国人都是用“石青”来作为蓝色的泉源。好比北宋时期王希孟18岁时所做绢本设色画《千里山河图》，真把人给看傻了。相信你只要看过那山河之上的蓝色，一定就会在你心里留下深刻的印象。由于每睁开展出一次，都有颜料可能因此脱落，对于用丝绸制作的《千里山河图》更是如此，以是这个画作展出的次数异常少。不外故宫博物院也制作了高清数字版[16]，可以直接点击链接看完整大图，连画作上的小人都看得清。
石青来自蓝铜矿，化学身分为Cu3(CO3)2(OH)2，经常和孔雀石伴生，在我国古代常被称作“丹青”，“青”指的就是石青。作为矿物质料，制作石青的历程需要工匠对蓝铜矿举行仔细的研磨，为了研磨出颜色平均的石青，需要把颗粒打磨一致[17]，这真的很磨练手艺。凭据最后制品质量，石青在中国画中也分为头青、二青等。
什么样的蓝色最悦目
虽然上面先容了许多蓝色，不外我在最后最好照样回归一下正题。
就像iPhone一样，许多人拿到新手机以后看到网上人人晒图，什么iPhone 12的蓝色不悦目，明显是廉价的这款才不悦目。
为了给人人洗洗眼睛，在这里我也给人人推荐一款小编异常喜欢的蓝色。
这款蓝色来自一种哺乳动物。它叫洛马米长尾猴，2007年才被发现[18]。
一个大脸盘子，长得有点像猫头鹰，宁静而又通俗。
不外它的屁屁，却是蓝色的。
虽然生物内里蓝色的也有许多，但这抹妖艳的蓝色，哪个男孩/女孩看了不爱呢？
参考资料
[1]Navis-MDT 微博: https://weibo.com/3513171522/JqFMZsf71
[2]酞菁兰, Chemicalbook: https://www.chemicalbook.com/NewsInfo_948.htm
[3]若何选用着色剂，要怎么识别？: http://www.yaosuliao.com/cms/show-1014.html
[4]YInMn Blue, wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/YInMn_Blue
[5]普鲁士蓝：颜料历史的要害，赵庆宗，知乎: https://zhuanlan.zhihu.com/p/30632629
[6]钴蓝、埃及蓝、普鲁士蓝划分长怎样？浅谈蓝色的历史: https://everylittled.com/article/117373
[7]酞菁, Pathalocyanine, wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Phthalocyanine
[8]发色团, wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Chromophore
[9]William Henry Perkin: https://en.wikipedia.org/wiki/William_Henry_Perkin
[10]Löbbert, Gerd (2000). Phthalocyanines. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH: https://doi.org/10.1002/14356007.a20_213
[11]油画颜料的身分是什么?: https://m.antpedia.com/news/1472938.html
[12]维米尔的群青：比黄金更奢侈，知乎专栏《咕咕的艺术八卦》，槿年: https://zhuanlan.zhihu.com/p/40562190
[13]维米尔的 12 件轶事，Google 艺术与文化: https://artsandculture.google.com/story/kAKCQGC0Am3YLw?hl=zh-CN
[14]蓝色，Itsumademo: https://zhuanlan.zhihu.com/p/85217273
[15]关于蓝色的故事，知乎，未名er: https://zhuanlan.zhihu.com/p/24598287
[16]千里山河图: https://www.dpm.org.cn/collection/paint/228354.html
[17]群青, wikipedia: https://zh.wikipedia.org/wiki/蓝铜矿
[18]Hart, John A., et al. Lesula: a new species of Cercopithecus monkey endemic to the Democratic Republic of Congo and implications for conservation of Congo’s central basin. PloS one 7.9 (2012): e44271.: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3440422/
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