圣洁的天使——白色
下雪了。一位画家在凌晨醒来。打开窗户，乌云散去的雪后，太阳还未升起，月显得更加皎洁。地上的积雪，白得发亮，像天使那洁白的羽翼。那月光，在布满积雪的地上，房上，反射到远方，将夜照的透亮，那是天使明亮的光环吧？画家多想用画笔，用颜料描绘这圣境一般的雪夜。究竟哪一种白色的颜料，能像雪一样洁白？
1.铅白
铅白，就像一位德高望重的老者，庞眉皓发，有一种上古的气息。因为，它是历史最悠久的白色颜料。四五千年前，他被智慧的古人发现，秦朝时，被称为“胡粉”的它被用做化妆品，《周易参同契》中提到：“胡粉投火中，色坏还原为铅。”在中国西北地区的古老壁画上，也发现了铅白的身影。同样，在其他国家，铅白也被运用于油画作品中。由于良好的耐候性，强大的遮盖力和纯净的色泽，成为了最佳的油画颜料，为各国名家所广泛运用。莫奈就很喜欢用铅白，曾提到过铅白，美国的西奥多·格雷在《神奇的化学元素》中引用了那句话（好像在镉那一页，我也记不太清了）。
铅白，就是碱式碳酸铅〔2PbCO3·Pb(OH)2〕。它在现在仍有广泛的应用。除油画颜料外，主要用于制造油漆，特别适用于制防锈漆，户外用漆，船舶用漆，珠光塑料，珠光用漆等，也可以作为陶瓷彩釉和氯乙烯塑料稳定剂。
铅白的化学性质不算太稳定，易被酸及含酸之湿空气所侵蚀，在还原焰及有大量还原剂存在时，容易还原成金属铅而使釉显露灰色，400摄氏度左右分解。《周易参同契》中提到的“色坏还原为铅'就是由于铅白在高温下分解：
2PbCO3·Pb(OH)2→H2O 3PbO 2CO2
在高温下被火炉中的碳还原成铅：
2PbO C→2Pb CO2
铅白也不可以与群青，银朱，镉黄等含硫颜料混用，因为它遇硫会生成黑色的硫化铅。
铅白是怎样在工厂诞生的呢？很简单，用沉淀法。
首先，制取碱性乙酸铅溶液。将氧化铅与热水混合，徐徐加入稀乙酸，充分搅拌后静置一夜即可制成：
2PbO 2CH3COOH→Pb(CH3COO)2·Pb(OH)2
然后加入碳酸氢钠或通入二氧化碳，就沉淀出了铅白：
Pb(CH3COO)2·Pb(OH)2 2NaHCO3→PbCO3·Pb(OH)2 2CH3COONa CO2 H2O
铅白有一个最大的缺点，它与其他铅盐一样有剧毒。皮肤接触，吸入，吞食都会导致中毒。铅盐可以损害人的神经系统等，会造成人体代谢异常。铅盐对神经系统损害严重，其症状大多表现为头痛、恶心、呕吐、高热、烦躁、抽搐、甚至会脑水肿、精神病或局部脑损害等综合征。所以，铅白正逐步被更安全的钛白所取代。使用铅白时，一定要避免长期接触或吞食，避免中毒，取铅白之长而避铅白之短，让铅白在生产生活中更好地发挥它的作用。
2.锑白
我们都知道锑，也许是因为中国锑的储量居世界第一位，也许是因为它那奇特的元素符号Sb，也许是铅锑合金可以制弹头，也许是酒石酸锑钾晶体有迷人的光泽，但一定有人是因为一种颜料认识锑的，这种颜料就是锑白（三氧化二锑）。
与铅白一样，锑白的外观也雪似的洁白。用它来描绘雪景，一定能描绘出天使般的圣洁美好。更重要的是，它也有天使般美的心灵。它，是颜料家族中英勇无畏的消防战士，为了实现自己的价值，他甘愿变成另一种形式存在于这个世界。他最重要的用途便是制防火漆，作阻燃剂。它在高温下会与含氯树脂反应生成沸点较低的氯化锑，挥发阻燃。
我们英勇的消防员锑白，源自我国富有的一种矿产——辉锑矿。用辉锑矿制造锑白，一般可以通过三种方法：直接法，间接法和湿法。由于这是科普，先介绍简单的直接法。
制锑白的直接法：将辉锑矿与铁屑混合后沉淀熔炼，把其中的硫元素去掉从而提出纯锑。其原理是铁与硫化合生成硫化铁：
Sb2S3 3Fe→2Sb 3FeS
接着，锑在高温下呈蒸汽挥发在空气中，氧化成锑白：
4Sb 3O2→2Sb2O3
将锑白用表面冷却器和布袋收尘器收集，就得到了颜料锑白。
了解了锑白的制造方法，用它描绘雪景应该很合适了吧，但总会有人有所顾虑：
锑与砷同族，也一样具有毒性。与砷一样，锑也有 3价和 5价，且三价锑更毒。而锑白中锑元素显正三价，会不会也有毒呢？实际我们大可不必担心。锑白不溶于水，锑的化合物中，不溶于水的毒性较小。锑白毒性可以说基本无毒，半数致死量(大鼠，经口)>20G/kG。所以使用时万一发生意外，也不要太担心。但不是说你可以故意吞食锑白，无论什么情况下，都不能吃化学试剂（颜料），况且锑白可能致癌（虽然证据不足）。安全使用锑白，让它在我们的生产生活中发挥更大的作用吧。
3.钛白
一位少年与我们触手可及。他英俊，潇洒，纯真，朴实，平易近人。他，便是白色颜料中最好，最常用的钛白——二氧化钛。
听到这个名字，大家可能会一下子想起他，在国画颜料盒中排在第一位的锡管里，装的常常就是他。他白度很高，着色力好，遮盖力强，耐光耐热，耐稀酸，耐碱，对大气中的氧，硫化氢，氨等都十分稳定，这些出色的优点，是钛白成为受人喜爱的颜料，颇受推崇。
英俊少年有两个人格的情况常见吗？反正钛白就是这样。钛白由于结晶形状的不同，有两种类型，质量上各有所长，各有所短。他们分别是锐钛型（从锐钛矿中发现）和金红石型（从金红石矿中发现）。
锐钛型的钛白白度非常高，耐光性却比金红石型差一些，比金红石型更容易泛黄和粉化；金红石型的钛白在耐水性上更强，不容易变黄也不粉化，但在白度上显然比锐钛型差。大家可以根据自己所需选择更合适的钛白。其实，钛白的两种类型是可以转化的，锐钛型在850~900摄氏度时，即可转化为金红石型。
钛白这位少年，前途无量。随着时代不断发展，科技不断进步，它的用途越来越广泛。从生活中常见的颜料，纸张，橡胶，塑料，油漆油墨，化妆品等，到工业上常用的电焊和电子元件，用作装饰的陶瓷器，都可以见到钛白。而且，钛白具有优良的光催化性能，被誉为“最有潜力的光解水催化剂”，在新能源方面起到了不小的作用，它还有优异的自洁功能和光反射性能，可以防治大气污染和温室效应，是“环境卫士”。钛白的用途正随着时代发展不断变广，价值也逐步得到更好的体现。
钛白应用如此广泛，这也使它的需求量不断增大，需要大批量生产。制造钛白可以以钛铁矿为原料，也可以直接使用钛铁矿制成的含二氧化钛70%~85%的含钛炉渣。
钛白的生产工艺主要可以分为硫酸法和氯化法，我只为大家讲解国内使用更为广泛的硫酸法。用硫酸法制取钛白，主要经过以下五道工序：
一、分解。
分解钛铁矿要用到浓硫酸，在约120摄氏度时进行。剧烈的反应使反应温度升高到200摄氏度左右的高温，并排出大量酸雾，产生硫酸泡沫。由于浓硫酸的腐蚀性非常强，这一工序比较危险，且我的讲解不够全面，大家不要在家搞这样的“小型化工厂”。约两小时后，温度降至60摄氏度，用水将反应物稀释，用空气搅拌着浸出，这道工序就完成了。反应式如下：
2(FeO·TiO2) 7H2SO4=（ O)=Fe2(SO4)3 2Ti(SO4)2 7H2O
二、钛溶液的净化。
先将溶液过滤，之后加入铁屑，使溶液中的三价铁还原为二价铁，以硫酸亚铁形式结晶析出，用离心机分离即可。
Fe2(SO4)3 Fe=3FeSO4
三、钛溶液的水解。
目前，工业上采用的水解方法有两种，一种是稀释法，一种是结晶法。我们现在介绍稀释法。将溶液加热至接近沸腾，加入等量热水，再次加热至接近沸腾。保温2至3小时后冷却至70摄氏度，偏钛酸沉淀便产生了。
Ti(SO4)2 H2O=TiOSO4 H2SO4
四、过滤，洗涤和漂白。
这一道工序分为三步，过滤使用鼓式真空机，洗涤只是在倒数第二遍时需用5%~10%的稀硫酸，以除去在水洗时氧化形成的高价铁，其余水洗即可，相比漂白而言是比较简单的。而漂白步骤较多，我们要细讲。
先用锌粉将偏钛酸中的三价铁杂质还原为二价铁，然后再用碳酸钾中和存在的硫酸，用磷酸化合其中的铁，生成白色的磷酸铁，以防下一步煅烧时生成白色的氧化高铁。化学方程式如下：
K2CO3 H2SO4=K2SO4 H2O CO2
2H3PO4 3FeSO4=3H2SO4 Fe3(PO4)2
五、偏钛酸的煅烧。
煅烧的目的是除去偏钛酸中的水和三氧化硫，并产生二氧化钛，制得钛白。
10H2TiO3·SO3=10TiO2 10H2O SO3
这个时候，钛白也开始分化成两种类型了。当在900摄氏度以上的温度下煅烧时，即生成金红石，也就是前面提到的耐候性较强的那种钛白。
钛白是完全无毒的，安全环保的颜料——除非你对糖果过敏。我们常见的奶糖中就有用作增白剂的钛白，完全不影响口感，更不会使人中毒
4.锌白
白颜料中用途广泛的三剑客，我们这一章介绍其中的两位（除锌钡白）。接下来的这位，从遮盖力，着色力上来讲，都远不及他的兄弟钛白，甚至不如锌钡白（硫化锌与硫酸钡的等摩尔数混合物）。
但是，他不会粉化，耐光耐热，性质稳定，只是对酸的耐性稍差。正因为良好的耐候性，他被人们广泛应用。他是锌白，也可以叫锌氧粉，但他的大名是氧化锌。
锌白都可以干什么呢？做油漆，做橡胶，医药和化妆品，造纸，饲料，它的用处比钛白少不到哪里去。
锌白的制法与锑白相似，都是金属单质氧化的方法。
制取锌白一般可以用直接法和间接法，我们今天来讲直接法。
首先把硫化锌精矿在950摄氏度的高温下焙烧，使其氧化，得到焙砂。在混合了煤粉与石灰，压成团风干后，再次煅烧，这一次温度要高至1300摄氏度。这样煅烧得到锌蒸汽后，在空气中和锑白很相似的氧化，得到了锌白。
2ZnS 3O2=3ZnO 2SO2
ZnO CO=Zn CO2
CO2 C=2CO
2Zn O2=2ZnO
下一期为大家带来大地的颜色——黄色，尽请期待！
(关于化学方程式的问题，箭头因为打不出来，所以里面基本没有气体或沉淀符号，大家可以根据稳重所述自行脑中添加！）
