曾经最昂贵的颜料！

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“来自遥远的海外”

群青， 英文Ultramarine，来源于拉丁语 ultramarinus，意思“来自遥远的海外”，它本用来指代好几种进口物品，而不仅是颜料。现在主要指群青蓝。

群青在14和15世纪的时候由意大利商人从阿富汗传入欧洲的。 这种颜色是用一种比较珍贵的石头青金石制成。资料显示，青金石也是通过“丝绸之路”从阿富汗传入中国。青金石（英文：Lapis lazuli，来源于拉丁语）在中国古代称为璆琳、金精、瑾瑜，青黛等。

青金石

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http://mt.sohu.com/20150810/n418510985.shtml

人工合成群青已经有100多年历史了，以前是将一种青金石加工成粉末。将一种珍贵的宝石做成颜料，是何其珍贵，是欧洲文艺复兴时期的画家使用的做好的和最贵的颜料，所以通常用在圣母当中，象征着神圣。直到1826年人工合成群青颜料之前，群青的价格才降下来。

The Virgin in Prayer, by Sassoferrato, c. 1650

所以，群青在当时之所以非常昂贵，一方面是原材料来源于遥远的阿富汗，另一方面原材料是非常珍贵的青金石。

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群青蓝简介

群青蓝的颜料代码：

Pigment Blue 29（P.B.29）

29号颜料蓝。

结构

分子式可以表示为：Na₆Al₄Si₆S₄O₂₀

群青结晶体各自的基本单元是由硅铝酸盐的网状典型四面体结构所组成，四面体中分布着铝和硅原子（硅和铝在很大程度上可以互换）。也可以看成是由AlO₄ 和SiO₄构成的构架，四周分布着 钠原子Na⁺ 和硫原子 S3^-。

所以分子式也可以看成是(Na,Ca)₈(AlSiO₄)₆(SO₄,S,Cl)₂

晶体结构示意图如下：

群青的颜色由两种因素确定：

1. 一定结构的结晶格子；

2. 钠原子Na⁺ 和硫原子S3^- 之间一定的结合关系（ S3^-发色团），若钠原子和硫原子置换出去，就没有价值了。

注意：对于群青紫（C.I. Pigment Violet 15:77007)和群青红 (C.I. Pigment Red 259:77007)，它们的发色团是 S₄

性质

群青蓝是以硅酸盐为主要原料，经高温煅烧而形成的多元素无毒无机颜料。具有极好的耐光性，耐碱性，耐热性，耐候性，在200℃条件下长期不变时，具有较好的亲水性，但易被酸的水溶液破坏，生成硫化氢H₂S。

合成

群青蓝的生产工艺流程大概是原料在高温煅烧后形成群青蓝粗制品，再经过颜料化处理形成颜料。

原材料:

• 高岭土：含有硅铝酸盐，是构成群青蓝颜料结构框架的物质；

• 无水Na₂SO_4；

• 无水 Na₂CO_3；

• 硫磺；

• 硅添加剂、还原剂。

其中，高温煅烧过程分为三个阶段：

1、升温阶段：温度升到730℃之前，主要生成各种硫化物。

2、高温阶段：温度730~800℃，第一阶段生成的多硫化物跟硅酸铝之间的反应，生成绿色群青。

3、降温氧化阶段：生成的绿色群青氧化生成蓝色群青。

合成的群青蓝比天然群青蓝鲜艳，因为人工合成的群青蓝的粒子颗粒更小，且粒径分布均匀，所以对光的散射也非常一致，而天然群青蓝由于是使用青金石研磨形成的，颗粒大小非常不一致。

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应用

1. 着色方面：用于塑料、油漆、橡胶、印染、油墨、彩画、建筑等。

2. 提白方面：用于油漆、针织行业、造纸、洗涤剂等。

3. 绘画专用： 用群青粉末分别加入调和油、胶水和丙烯，可以分别制成油画、水彩画、水粉画和丙烯画颜料。群青属于矿物质颜料，透明、遮盖力弱而且明亮度，不适合画很暗的色调。却适合装饰色彩，尤其是在中国古建筑上用途很普遍。

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最后聊聊S3-发色团发色机理

S3^-结构示意图如下：

From Wikipedia, the free encyclopedia

先介绍物体（如群青蓝）为什么有颜色（蓝色）：

最主要的原因是该物体（群青蓝）“吸收了某些波长的光（黄光）”，而不吸收其他波长的光，从而显示被吸收光的补色（蓝色）。那么为什么有些光进入材料之后就会被吸收，而另一些光就不能被吸收呢？知乎有有篇答案非常好：

作者：朱一凡
链接：https://www.zhihu.com/question/41673482/answer/91921562
来源：知乎

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这需要量子力学解释。化学研究中最重要的研究对象之一是电子，而电子的运动行为基本上可以由量子力学描述。物质中的电子排布在由波函数描述的轨道上，不同轨道有不同的能量，电子从能量低的轨道依次排至能量高的轨道。其中，最后一个排上电子的轨道被称为最高占据轨道(highest occupied molecular orbital, HOMO),该轨道再往上一个叫最低非占据轨道(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)。对最简单的有机染料模型来说，其HOMO和LUMO之间有着一定的能量差。根据E=hv，光子是携带确定的能量的。当入射光光子的能量恰好等于HOMO和LUMO之间的能量差的时候，就可以把HOMO上的电子激发到LUMO轨道。然后这个光子就被这个分子吸收了。而当入射光子的能量不等于HOMO和LUMO能量差时，就不能被吸收。然后电子从LUMO回到HOMO的过程，就可能产生emission（发光？发射？）

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再看看群青蓝分子中的S3^-发色团的最高占据轨道（左）和最低非占据轨道（右）示意图如下：

http://www.ch.imperial.ac.uk/rzepa/blog/?p=3604#ITEM-3604-0

由于S3^-发色团激发需要的能量较低，最高占据轨道上的电子想要跃迁到最低非占据轨道，所吸收波长较长的光正好是黄光的波长，所以显示被吸收光的补色，就是我们看到的群青的蓝色。

别光看，

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再说一句

《颜色-不是你想象的那样》系类已经完结