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写在前面 我们一般认为： 化学合成色素因其稳定，鲜艳夺目， 成本低廉等特点， 迅速打压我们传统天然色素， 在各行各业中广泛应用。 于是我们认为： 直到去到中国地质博物馆， 看到用矿物制作的唐卡， 历经几百年，依旧鲜艳夺目。 又重新颠覆了我的认知， 我们也可以做到非常稳定鲜艳， 我们用矿物颜料所作的画， 其耐腐性，鲜艳性，文化性， 是化学颜料无法比拟的， 突然在想， 古代道士炼长生不老仙丹的想法， 是不是在唐卡上受到的启发呢？ 我们的祖先是非常聪明的， 我们还用天然色素染衣服， 因植物的颜色，是为了适应大自然， 而产生的一系列， 能对抗大自然中微生物的化合物， 关于矿物的颜色，我们该怎么看呢？ 我们在介绍滑石的时候提到： 黄滑石色似金，颗颗圆，画石上有青黑色者，勿用，杀人。 我们来学习了解一下，矿物与颜色的关系， 希望对中药矿物感兴趣的小伙伴踊跃加入。 我想把收集到的矿物小伙伴和矿物样品， 最后统一聚集到报名矿物小组的某个成员处， 然后以同样的方式，再复制花类果类根茎类等， 有专人负责，最后有实物标本，图片视频数据等， 一来方便业内人士查阅使用， 二来让感兴趣的小伙伴，有更多的机会和资源， 完善各自喜欢的中药板块的深入鉴别研究， 同时指导带动更多初学者，培养兴趣爱好，做值钱的事业。 找同伴链接： http://hengde01./AuNPFww 物质显色是光与物质相互作用的结果，通过观察者的视觉系统而产生的印象，可以说，光源、眼睛和物体是物质呈色的3要素。 对光源而言，不同的光源在可见光区有不同的能量分布，因此物质在不同光源照射下，有可能呈现出不同的颜色。 如金绿玉矿(Al2-xCrxBeO4)在白炽灯下显红色，在太阳光照射下显绿色。 在荧光灯下观察物体的颜色，与在日光下所看到的是有差别的。 深海中的贝壳在海底看是绿色的(波长为550nm)，拿出海面则显红色(波长为750nm)。 这是由于太阳光中的红光部分得被海水吸收了，不能到达距水面30m以上的深海中。 在明亮的可见光中，正常人眼睛的感光率对555nm绿光最敏感，若用视觉系数表示，如果绿光视觉系数为1，那么紫光为0.0004，红光为0.00006。 K3Cr(C2O4)3水溶液在低浓度时显绿色，在高浓度时显红色，就是眼睛的感光率对绿色敏感的结果。 含高浓度血红蛋白的血液是深红色的，但在较稀的溶液中则是草黄色的。 这是因为氧化血红蛋白在420nm和560nm有2个吸收峰，稀溶液中，420nm吸收峰起主要作用，因而呈草黄色。 在较高浓度时，2个吸收带吸收的光量差不多相等，因而红色成为主色。 分子结构的变化会直接影响物质对光线的吸收、反射或透射，物质所呈现的颜色便随之发生变化。 将耐热的任何物体加热到一定温度后，温度较低时，先出现较暗的红光。 温度逐渐升高，辐射光的强度依次增强，显示出亮红色、橙色、黄色、亮白色，最高时可能转变成带绿色以至于蓝色。 物体在逐渐增温情况下，其结构中的原子与分子的活动随之加剧，从而使产生的电磁辐射强度增大，并逐渐向短波段方向发展。 极光的形成是由高速运动的带电粒子与地球高空的分子、原子、离子发生碰撞，使这些分子、原子、离子产生自发辐射。 高温火焰中碱金属、碱土金属及其挥发性化合物所呈现出的一些焰色(锂呈红色，钠呈黄色，钾、铷和铯呈紫色，钙呈橙红，锶呈洋红，钡呈绿色)。 稀有气体通电时发出美丽的色光(氦为粉红色，氖为红色，氩、氪和氙为紫蓝色)，原因均在于此。 矿物组成中含有过渡金属元素时，无论是呈主要成分还是次要成分，它们都是矿物产生颜色的物质基础，称之为自色性物质。 因少量过渡元素作为杂质存在而呈色的物质，称为别色性化合物。 电子在矿物晶体结构中的晶格空位或晶格空隙中转移时，也可使矿物显示出一定的颜色。 颜色的来源涉及到电子在能带间的跃迁。如金属铜的红色，银的白色，金的黄色，铋呈淡红色，铅呈淡蓝色等都起因于金属原子的电子在价带和导带间的跃迁。 对于具有相同结构而又可以任意比例形成固溶体的2种金属形成的合金，其颜色常介于2种金属色的中间。 在黄色金中加入银和铜的混合物，颜色并不改变，但纯金中加入25%的银时显绿色，加入25%左右的铜时显红色，加入钯或铜、镍和锌的混合物则得白金等。 能带跃迁的位置是重要的，它明显的影响着金属和半导体材料的颜色，若能隙为几个电子伏特，则在可见区的分立能级间的电子跃迁就使得物体显示一定的颜色。 如白色的金红石TiO2(Eg=3.2eV)，亮黄色的CdS(Eg=2.6eV)，红色的HgS(Eg=2.0eV)等，这些颜料的能带间隙在可见区域(1.7～3.0eV)，电子在能带间的跃迁就使晶体呈现出一定颜色。 若Eg小于1.7eV，所有波长的光都被吸收，半导体材料就显黑色，如CdSe(Eg=1.6eV)、GaAs(Eg=1.3eV)、Si(Eg=l.1eV)，PbS(Eg=0.37eV)，CuO(Eg=0.6eV)等。 当纯半导体材料中加入少量的杂质或活化剂，半导体可显示一定的颜色。 如在无色的金刚石中加入1/105的杂质氮，每个氮原子多余的一个电子可激发到碳的导带，因此得到黄色金刚石。若掺杂剂氮高于1/103时，所得金刚石显绿色。 若加入杂质硼，每个硼原子可以从碳的价带接受一个电子，则得到蓝色金刚石。 一些非整比化合物的颜色也产生于能带间的电子跃迁，如白色的K2Pt(CN)4·3H2O，青铜色的K2Pt(CN)4X0.3·3H2O等。 钨青铜化合物NaxWO3或KxWO3(0<x<1)，x～0.3，紫色或暗蓝紫，x～0.45，红紫，x～0.6，红色，x～0.9，金黄色。 一些荧光或磷光物质及光发射二极管所显颜色，也都起源于能带间的电子跃迁。 赋于晶体颜色的方法有多种，像在晶体中掺入杂质离子，引入过量的碱金属原子，用X射线或(射线辐照晶体、用电子或中子轰击晶体等，都可以使晶体中产生色心。 如烟晶的颜色就是由于少量杂质A13+在SiO2中形成[AlO4]4-色心。 紫石英则是少量Fe3+在SiO2中形成[FeO4]4-色心所致。
声明 医家讲求“辨证施治”，人人“证”皆不同。本公众号所载内容为探讨学习之用，不构成用药建议，如有需求，请谨遵医嘱。 参考文献 （1）颜色的化学与物理学本质 涂华民 河北师范大学化学学院 石家庄 |
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