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当艺术生学了化学,他的世界能这样美丽!

发布时间:2019-11-19 来源:化学科讯 阅读:41

如果说《美丽化学》是化学家手下的艺术,那么当艺术家掌握了化学,他的作品世界又是怎样的一番风景?

铜置换银


中嶋邦夫是一位著名的日本七宝烧艺术家,1955年出生于珠宝世家的他,去年在《化学与教育》64卷4号上发表的论文《七宝—色彩的秘密—》,就向人们揭示了瑰丽的七宝烧与化学的紧密联系。

中嶋邦夫


七宝烧是日语中对金属珐琅器的称谓。因其烧制工艺源于中国的景泰蓝,故又有“日本的景泰蓝”之称。精品七宝烧不仅制胎巧夺天工,器型丰富多样,釉色更是变化多端。它和景泰蓝最大的区别在于,景泰蓝用的是不透明的珐琅釉,而七宝烧用的是透明的玻璃釉。


七宝烧的色彩秘密

一、有色离子着色

有色离子着色,是通过烧制时发生的氧化或还原反应,改变透明玻璃釉中主原料的金属离子价态来发色的。一般来说,以氧化反应着色的情况居多。

常用有色金属与其成色:

氧化铁(Ⅲ)(Fe2O3):茶色

氧化铬(Ⅲ)(Cr2O3):略带绿色的黄色

氧化铜(Ⅱ)(CuO):略带蓝色的绿色

氧化高钴(Co2O3):钴蓝色

氧化镍(Ni2O3):略带紫色的灰色

二氧化锰(MnO2):紫色

事实上这种着色方式,除了主要的显色金属之外,还会混入数种金属达成微妙的平衡,并以此来创造更多色彩。


二、胶体着色

1、金属胶体着色

含金、银、铜等微量金属的化合物,可溶于玻璃溶剂,Au+、Ag+、Cu+随即扩散均匀分布在溶液之中。然后添加锡(Sn)和锑(Sb)并再次加热,化合物便会被热还原成金属原子(Au、Ag)。


金:氯金酸(HAuCl4・4H2O):红色

热还原反应式:2Au+ + Sb3+ → 2Au + Sb5+

銀:硝酸银(AgO):黄色

热还原反应式:2Ag+ + Sn2+ → 2Ag + Sn4+


这些金属原子的浓度上升到一定程度之后便会凝聚,随即变成显色的金属胶体。尾张七宝的传统匠人加藤芳朗曾透露,自己在调制釉料时,会在一批次27kg原料里加入3g纯金,这样调制出的釉色呈金红色,但比例若稍有差池,最终的成色便会天差地别。

2、化合物胶体着色

另外一些金属,如硒(Se)、镉(Cd)、硫(S)等,则需要通过两种化合物的相互作用来显色,如镉红(CdS&CdSe)。镉红在低温下易挥发,所以它不能像普通的着色剂那样,和主原料一同溶解,而是要将溶解了主原料的无色玻璃釉打碎,混入镉红再进行低温溶解。


另外,镉红还可以通过调整两种化合物的比例,来实现由红及黄的色调改变。

CdS 10%-CdSe 90%:深红色

CdS 40%-CdSe 60%:红色

CdS 75%-CdSe 25%:橙色

CdS 100%-CdSe 0%:黄色


实际情况下,影响七宝烧成色的,还有决定透明度的乳浊剂和澄清剂的分量、烧制的时间和温度等各种因素。这些也都属于化学的研究可规范的范畴。


许多科学家致力于推动“科学可视化”,让更多人亲近和喜爱科学,从而为科学研究吸引新鲜血液。

而艺术家们的创造,从某种意义上来说也正是一个科学可视化、美化、艺术化的过程,他们展现既定规则中科学所能延伸出的无穷变化,同时也探索充满意外的艺术中可以被人掌控的规则。


文科生、理科生、艺术生、体育生

……

也许在自己的领域中钻研的同时

偶尔探索一下未知

世界便会呈现不一样的美丽


关键词:化学 艺术

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