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A-level 应用科学/色彩化学/染料/颜料

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在给 油漆、墨水、塑料、织物和其他材料着色时,颜料是一种干燥的着色剂,通常是不溶性的粉末。颜料既有天然的,也有合成的,既有有机颜料,也有无机颜料。颜料通过选择性吸收可见光谱的某些部分,同时反射其他部分来起作用。

油漆中的颜料还必须使油漆不透明,从而提高油漆的遮盖力。不透明油漆还能保护基材免受紫外线的有害影响。

一些颜料有毒,例如铅油漆中使用的颜料。油漆制造商用无毒的替代品取代了铅白,这些替代品甚至可以用来给食物着色,钛白(二氧化钛),它在 19 世纪首次用于油漆。今天大多数油漆中使用的钛白通常涂有硅或铝氧化物,以提高耐用性。

一些更新的油漆——称为棱镜油漆——可以产生颜色随视角 (方向) 变化的效果。现代纸币,特别是较新的更高面额的纸币,具有这种效果。这种效果是通过使用细长的颜料分子产生的,这些分子旨在以特定方向干燥,分子不同端的颜色也不同。

颜料还会使油漆的稠度变稠。

染料和颜料

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人们通常区分颜料和 染料,颜料不溶于水,而染料则是液体或可溶的。颜料和染料之间有一个明确的界限:颜料不溶于载体(或基质),而染料则 溶于 载体。由此可知,某种着色剂可以既是颜料又是染料,具体取决于它所使用的载体。在某些情况下,颜料是由金属盐沉淀可溶性染料而制成的。得到的颜料称为“色淀”。不耐光颜料是不稳定的颜料。

生物和有机颜料

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  • 血红素/卟啉类:叶绿素,胆红素,血蓝蛋白,血红蛋白,肌红蛋白
  • 发光:荧光素
  • 脂色素
    • 类胡萝卜素:α-胡萝卜素和 β-胡萝卜素,花青素,番茄红素,视紫红质
    • 叶黄素:虾青素,玉米黄质,叶黄素
  • 光合作用:叶绿素,藻胆蛋白
  • 有机:颜料红 170,酞菁,酞菁绿,酞菁蓝,茜素,茜素红,猩红色,印度黄,靛蓝,喹吖啶酮,喹吖啶酮洋红,菘蓝。
  • 树脂:藤黄
  • 多烯醇盐:鹦鹉独有的红色颜料
  • 其他:血色素,黑色素,酞菁蓝,尿色素,凡·戴克棕

无机颜料

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重要颜料(根据 AQA)已突出显示

  • 碳颜料:骨炭(也称为骨黑)、炭黑、象牙黑、藤炭黑、灯黑、火星黑
  • 镉颜料:镉黄、镉橙(均为硫化镉)、镉红(镉黄加硒化镉)、镉绿(镉黄加翠绿)。
  • 铁颜料:土黄(赭石)、氧化铁红、红赭石、血红石、威尼斯红(均为三氧化二铁的不同形式)、亚铁氰化铁(普鲁士蓝或铁蓝)。
  • 铬颜料:翠绿(三氧化二铬)、铬黄(铬酸铅)、铬绿(翠绿,或铬黄加普鲁士蓝)。
  • 钴颜料:钴蓝(氧化钴)、天蓝(锡酸钴)
  • 铅颜料:铅白(碱式碳酸铅,又名克莱蒙特白、底漆白)、那不勒斯黄(锑酸铅)、红丹(四氧化三铅)
  • 铜颜料:铜绿(醋酸铜)、巴黎绿(铜绿加亚砷酸铜)。
  • 钛颜料:钛白(二氧化钛
  • 硫颜料:群青(青金石,一种复杂的含硫钠铝硅酸盐;人工合成版本为群青绿和法式群青)、朱砂(硫化汞)
  • 锌颜料:锌白(氧化锌)、铬酸锌、钾铬酸锌
  • 粘土颜料:赭石,生赭石,熟赭石,土黄,生土黄,熟土黄,黄赭石
  • 金属粉末:铅,锌,铝。

耐腐蚀涂料含有金属粉末或四氧化三铅或铬酸锌。

镉、铅和汞剧毒,很少在现代涂料中使用。

二氧化钛

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二氧化钛被广泛用于室内外油漆和艺术家油漆,因为它具有持久性和良好的遮盖力。钛氧化物颜料是钛元素的最大用途。钛涂料是红外线的优良反射体,广泛用于太阳观测台,在这些观测台中,热量会导致视宁度差。

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