那一抹“蓝色”

张年宝

摘要：蓝色是一种易见、易得，让人心情舒畅愉悦色彩。蓝色颜料发展的历史非常悠久，文章介绍了历史上有典型意义的几种蓝色颜料的来源和制备方法，通过对历史的研究进而去激发学生的学习欲望，让学生去还原蓝色颜料制备的过程，制备出属于自己的“蓝色”，让学生对蓝色的理解进入一个新的境界。

关键词：蓝色；历史；普鲁士蓝；中国蓝；蓝晒

文章编号：1008-0546（2016）09-0089-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.031

蓝色是一种有悠久历史的颜色，中国历史上出现过不同种类的蓝色颜料，如先秦至两汉时期的中国蓝，北魏时期用于莫高窟壁画的青金石，唐代开始使用的石青，元代青花瓷使用的苏麻离青，清代古建筑彩绘中的蓝色颜料等[1]。在古代，蓝色并不是常见的颜色，只有在阿富汗发现一种矿是蓝色，它非常稀少并珍贵，当时的价格超过黄金。后来在国外发现了埃及蓝、玛雅蓝加上国内发现的中国蓝，18世纪晚期以前的人类，仅有的三种人工合成蓝紫色颜料，其意义甚至超过造纸术和指南针，这意味着早在2700年前，就开始人工合成无机化学物质。学生对于蓝色有一种天然的喜好，生活中，天空是蓝色，海水是蓝色，部分人种的眼睛是蓝色的，学生在学习化学接触到的硫酸铜溶液是蓝色的，氢氧化铜沉淀是蓝色的。当学生了解蓝色颜料的历史后，他们的学习欲望被完全激发出来。

一、蓝色颜料的历史

1. 埃及蓝与中国蓝

埃及蓝和中国蓝由于地域环境的限制，所使用的原料是有所差异的。埃及蓝的主要成分为CaCuSi4O10，使用的原料为二氧化硅，氧化铜，碳酸钙和碳酸钠（助融剂），温度控制在温度范围在800℃～1000℃之间，反应数小时之后得到的，所发生的反应为：

CaCO3→ CaO+ CO2↑

750℃左右： CaO +SiO2→ CaSiO3

850℃左右： CaSiO3+ CuO+ 3SiO2 →CaCuSi4O10

中国蓝的的成分为BaCuSi4O10原料为孔雀石（含铜），重晶石（含钡）氧化铅（助融剂）温度控制在900℃～1100℃反应数小时后获得的。

2. 苏麻离青

苏麻离青属低锰高铁类钴料，在适当的火候烧造下呈现出蓝宝石般的鲜艳色泽。在伊拉克的奥曼和黑加北部有丰富的钴矿，在阿巴西时代（758—1258年）当地使用已经很广泛。具体是什么时间钴蓝料被商人带到中国不得而知，但从元代以及明代等中国早期青花瓷特殊的发色，并结合文献及现代化学分析，可以明证苏麻离青即是来自伊拉克萨马拉的钴蓝料。青料中钴、铁、锰三种着色元素的共同作用，形成了青花的色调。

3. 普鲁士蓝

18世纪有一个名叫狄斯巴赫的德国人，有一次，将草木灰和牛血混合在一起进行焙烧，再用水浸取焙烧后的物质，过滤掉不溶解的物质以后，得到清亮的溶液，把溶液蒸浓以后，便析出一种黄色的晶体。当狄斯巴赫将这种黄色晶体放进三氯化铁的溶液中，便产生了一种颜色很鲜艳的蓝色沉淀。狄斯巴赫经过进一步的试验，这种蓝色沉淀是一种性能优良的颜料。该反应方程式：

3K4Fe（CN）6+ 4FeCl3→ Fe4[Fe（CN）6]3+ 12KCl

普蓝的着色力十分强，色彩透明而寒冷，耐光力也很好，是非常重要的蓝色绘画颜料，可和黄色拼混出各种绿色，但普蓝的弱点是极不耐碱，遇到碱性物质时其色彩就会分解褪色成棕褐色。

蓝色颜料还有很多，除了以上介绍的外，还有群青（Na6Al4Si6S4O20由硫磺、粘土、石英、碳等混合烧制成），酞青蓝（C32H16CuN8），天蓝（CO2SnO4）等在此我们不一一涉及，但通过对这些颜料的了解，我们可以让学生了解蓝色颜料的发展历史和制作方法，体验古代劳动人民的智慧，领略现代技术的发展，进一步激发学习和探究的欲望。

二、制备蓝色颜料

学生分组的方式去制备一种蓝色颜料，他们非常积极，先在组内进行分工，有的同学去查资料，有的去购买原材料，有的准备实验仪器，一起讨论实验的方案。通过学生的讨论，结合原料的来源和实验室提供的条件的情况下，他们提出了制备以下几种蓝色颜料的方案。

1. 制备普鲁士蓝

（1）称取15g铁氰化钾于500mL烧杯中加入200mL水搅拌溶解。

（2）称取13g三氯化铁于500mL烧杯中加入200mL水搅拌溶解。

（3）将上述两溶液混合后，搅拌约30s。

（4）迅速将混合物倒入布氏漏斗进行抽滤。

（5）将所得固体在烘箱中烘干即可得到黑蓝色的固体。

实验过程中反应非常迅速，现象非常明显，当沉淀完全时，学生发现自己得到的固体几乎是黑色的时候，都感觉自己的实验失败了，可是当把“黑色”固体涂抹在纸上，那鲜明的蓝色使得每个学生脸上都洋溢着快乐和开心。

2. 还原中国蓝

当学生进行还原中国蓝时，他们遇到了很多的困难，手头的资料只有：“中国蓝的的成分为BaCuSi4O10原料为孔雀石（含铜），重晶石（含钡）氧化铅（助融剂）温度控制在900℃-1100℃反应数小时后获得的”。没有原料的配比，没有反应时间，没有加工工艺。

这没有难倒学生，他们先尝试着写出了反应方程式：

BaSO4+CuO+4SiO2→BaCuSi4O10+SO2↑

在实验的过程中先采取按照物质的量比1∶1∶4，反应2小时（加入约1%的氧化铅助融），他们得到了紫黑色的固体，在这个基础上将实验进行了分组，一组提高硫酸钡的含量，另外一组适当提高氧化硅的含量。通过尝试调整原料的配比，发现适当提高BaSO4含量有利于获得蓝色的颜料。可是他们发现无论怎么调整配比，他们的蓝色总不是那么纯粹。通过查阅资料发现，在实验过程中所使用的酒精喷灯的极限温度大概在1000℃左右，在1000℃倾向于形成紫色的物质也就是常说的“汉紫”，离形成蓝色的温度还有一段差距，在调整好了配比，温度后所获得蓝色颜料的品质有大幅度提高。在整个实验过程中学生很辛苦也很开心，在整个过程中教师没有进行任何知识方面的指导，只是和学生一起去解决问题，一起体验整个过程中快乐。当学生看到自己制造出的颜料时，他们欢呼雀跃，相互拥抱在整个过程中，教师也很快乐，能够更加清楚正确的摆正老师的位置，更清楚的认识，什么是“做中学”，什么是激发学生学习兴趣的源动力。

三、意外的收获

在进行蓝色实验的过程中，学生通过文献调查发现， 1842年约翰·赫歇尔发明了蓝晒法，在网络上有很多通过蓝晒法获得的照片，那淡淡的复古味道，学生喜欢极了，很多学生都向往拥有一张蓝色的照片。为了得到属于自己的蓝色照片，学生们积极行动起来，他们去学习photoshop，学习制作照相的负片并打印胶片，自己动手配制柠檬酸铁铵光敏溶液，该溶液在紫外光的照射下，发生下列反应：

2Fe3++C（OH）COOH（CH2COOH）2→2Fe2++

CO（CH2COOH）2+CO2+2H+

在该过程中Fe（Ⅲ）还原为Fe（Ⅱ）和柠檬酸被氧化为丙酮二酸，然后加入铁氰化钾和二价铁反应生成普鲁士蓝，由于普鲁士蓝不溶于水，将所得到的照片在蒸馏水中充分的冲洗就可以得到蓝色的照片。学生拿到这张照片后，立即用相机把它拍下来，上传到自己的博客和空间里。看着学生那开心的样子，教师也体会到只有贴近生活，让学生学习有用的化学，值得学生回味和体会的知识，学生才会有兴趣学习，也只有这样才能学得快乐和轻松，才能对化学学科有更新和更高的定位。

学生自己投入学习中去，他们会发现很多自己感兴趣的事情，有学生对光敏溶液感兴趣，这是一个在光照射下发生的氧化还原反应，那么从理论上讲，利用该溶液可以制造出光感电池，最后有学生就利用柠檬酸铁铵做出一个微型的光敏电池。

通过不同的方式和途径去激发学生学习的兴趣，并让学生学习有用的化学是值得我们老师终生追求的目标。在本次活动，我深切的感受到作为教师，更多应该做一个观察者、前瞻者和合作者，而不是一个知识的灌输者，只有这样学生的学习能力才会有长足的发展。

参考文献

[1] 纪娟，张家峰.中国古代几种蓝色颜料的起源及发展历史[J].敦煌研究，2011， 6