埃及藍、中國藍、瑪雅藍

2021-02-15 鷹蛇之夏

1974年,幾位臨潼農民挖井時發現了後來被稱為「世界第八大奇蹟」的秦始皇兵馬俑,這群表情各異的士兵初初看起來頗為狼狽——他們從秦朝末年被埋下之後,先後遭受自然界大水和人為放火的破壞,表面的色彩或剝落或褪去,只留下一些殘餘。秦兵馬俑不僅形體高大,而且製作精細,造型準確,工藝水平極高。特別的是,在一個2017年之久的墓地裡發現的8000個形態各異的兵馬俑都是彩繪,且大多數都有一種罕見的亮紫色。

籃色和紫色並不是地球表面的顏色,直至採礦業開始後,仍然是稀罕的。在整個古代世界,只有在阿富汗發現的一種礦是藍色,它非常稀少並珍貴。翡翠珍貴的原因也是因為其具有綠色。有很多人不理解人造藍紫顏料的意義,或區分不清什麼是天然提煉物和人工合成物。提煉物是從大自然物質中提取出來的,並沒有改變其分子結構,仍然是原來的天然物質。而人工合成的東西,是把幾種原料混合在一起(這就是配方),經過一定的工藝加工,形成一種新的穩定的分子結構,這種結構一般來說大自然中並不存在或者非常稀少,這就是人工合成物。比如從黃金礦中提煉黃金,只是把黃金從礦物中分離出來,並沒有改變黃金的分子結構。黃金礦是天然的,提煉出來的黃金仍然是天然的東西,不能說是人造的。歷史上確實有無數人想人造黃金,想點石成金,似乎都沒有成功。埃及藍、中國藍、瑪雅藍的重要意義在於,他們是迄今為止人們發現18世紀晚期以前的人類僅有的三種人工合成籃紫色顏料。其意義甚至超過造紙術。這意味著中國工匠們早在2700年前就開始人工合成無機化學物質,早在指南針和造紙術之前。

古埃及人到到中國後,一些物質性文明東西都面臨原料不同問題。古埃及莎草紙所用原料莎草在中國短缺,於是乎用看上去很相似的竹子替代,結果弄成不倫不類的竹簡,走過了很長的曲折過程,直到漢代蔡倫改進了工藝,重新「發明了」紙。

人造合成顏料中國藍的產生似乎遇到了與紙一樣的原料問題。埃及文明集中在尼羅河流域,沙和石灰石等含鈣礦物多,所以埃及藍的主成分是矽酸銅鈣。古埃及人遷徙到中國黃河流域後, 硫酸鋇,在中國中部地區非常常見。於是象造紙術曲折過程一樣,古埃及-姬周人用了矽酸銅鋇做替代主成分。

由於原料的不同,自然使得製造工藝有所差別。由於鋇的分子量大於鈣, 含鋇化合物的熔點要遠高於含鈣化合物,使得中國紫的形成溫度要高於埃及藍。同時為了降低形成溫度,使用鉛化合物替代古埃及人鈉鉀等鹼金屬化合物作為助熔劑。這樣的工藝顯然不屬於簡單文化交流模仿,與漢字一樣,屬於掌握了核心製造秘密才能因地制宜做改進。然而,從化學製作過程來說,中國藍和埃及藍又幾乎是驚人一致,只要把中國藍中的鋇換成鈣,那就是埃及藍!

後來在20世紀八十年代末,研究人員嘗試合成高溫超導體,在一個矽膠容器中加熱含有鋇和銅的混合物,在容器中形成了一種洋紅色物質,它就是BaCuSi2O6- 漢紫。科學家們後來繼續試驗,發現了漢紫在低溫下的一些驚異量子特性。這個發現有助於新超導材料和量子計算的發展,因此漢紫的故事遠未結束。


埃及藍

中國藍或中國紫




原料

孔雀石(含銅),沙或石灰巖(含鈣)

孔雀石(含銅),重晶石(含鋇)

成分

矽酸銅鈣(CaCuSi2O6)

或CaCuSi4O10

催化劑: 鈉鉀鹼金屬

漢紫:矽酸銅鋇(BaCuSi2O6)

漢藍:BaCuSi4O10

催化劑:鉛

工藝

 

埃及藍的形成溫度在800~900℃,是在正常的固態煅燒中或者使用鈉鉀等鹼金屬化合物作為助熔劑得到的

中國紫的形成溫度在900~1100℃,而中國藍的形成溫度甚至還要更高,達到了1100℃,必然涉及到了氧化鉛的引入,它能夠將硫酸鋇的熔點由1560℃降至1000℃。




成分說明:1 鋇和鈣都是二價鹼金屬,鋇原子序號56,鈣是20

2 鋇的分子量大於鈣, 含鋇化合物的熔點要遠高於含鈣化合物。

3. 紫色混合物在1100攝氏度下加熱,就會變成藍色

4. 鋇很可能來自於重晶石,主要成分為硫酸鋇,在中國中部地區非常常見

工藝說明:

1.由於原料主成分不同,使得選用助熔劑也不同。注入熔鉛使得熔點降低,在商代青銅器製作中就已經發現了鉛的蹤影。可能是周人推翻商後學習了這門技術。

2 .秦代燒制兵馬俑的窯,溫度可以達到950~1050 ℃。俑坯在上色之後即被以800~1000℃煅燒,這正好是中國紫能夠形成的臨界溫度

目前在秦始皇陵兵馬俑身上發現的五彩斑斕的顏色中,幾乎所有顏料都與古代歐洲人提取的天然色料相同,只有一種紫顏色是大自然中沒有的,那就是矽酸銅鋇(BaCuSi2O6)。美國科學家、史密森尼博物館的伊莉莎白·菲茲胡(Elisabeth West FitzHugh)等人1992年第一次從漢朝的俑器上發現了矽酸銅鋇,便稱之為「漢紫」。而後又發現其在秦兵馬俑身上被大量使用,所以現在人們普遍認為,稱作「中國紫」可能更為合適。

非天然顏料在古代並不多見,特別是藍紫色,堪稱稀罕。迄今為止只有三種人造藍紫色被確認是出現於工業社會以前,分別是埃及藍、中國藍和中國紫、瑪雅藍,但它們的化學成分卻不盡相同。由於前兩者都是二價鹼土金屬+銅矽酸鹽結構,2000年,蘇黎世大學配位化學研究所教授海因茨·伯克(Heinz Berke)發表文章提出中國藍或中國紫源自於埃及藍,認為這是中西方文化交流的最早證據之一。所謂「交流說」遭到了來自斯坦福線性加速器中心(stanford linear accelerator center)的博士後劉志的質疑。劉志認為考古得到中國藍和中國紫的最早記錄卻可以追溯到戰國時期(公元前479~221年),比絲綢之路早了幾百年,而眾所周知,絲綢之路是古代中西方文明互通有無的最為重要也是最早的通道。劉志先後在性加速器中心和勞倫斯—伯克利國家實驗室(Lawrence-Berkley National Lab)就中國藍和中國紫做了一系列X射線分析,發現中國藍或中國紫在工藝和材料方面都有一些不同。所以劉志認為是本土人種「獨立發明」。其實這個問題與其他許多「華夏獨立發明說」都屬於一個性質的問題!問題的根子就在「華夏獨立發明說」沒有錯,與「埃及同源說」也沒有錯! 因為早期華夏人種與古埃及人種就是同一個人種! 華夏文明==古埃及文明,同一個族群在不同的地方繼承發展文明,只要承認了這點,一切疑問都可以得到解釋!早期華夏人種從古埃及遷徙到中國後,持續對各種文明的東西,包括文字、造紙等持續進行了改進和新的發明,這個進程直到秦始皇焚書坑書而中斷與古埃及的記憶,東晉五胡十六國亂華之後,北方民族大舉進入北方,華夏文明進程被改變,某些文明的東西或由於掌握這些技藝的能工巧匠大量消亡而消失。中國人工合成藍紫於公元200年左右被停止使用,或與漢末戰亂大量漢人人口死亡而使合成籃紫顏料的技藝消失。

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