聖潔的天使——白色
下雪了。一位畫家在凌晨醒來。打開窗戶，烏雲散去的雪後，太陽還未升起，月顯得更加皎潔。地上的積雪，白得發亮，像天使那潔白的羽翼。那月光，在布滿積雪的地上，房上，反射到遠方，將夜照的透亮，那是天使明亮的光環吧？畫家多想用畫筆，用顏料描繪這聖境一般的雪夜。究竟哪一種白色的顏料，能像雪一樣潔白？
1.鉛白
鉛白，就像一位德高望重的老者，龐眉皓髮，有一種上古的氣息。因為，它是歷史最悠久的白色顏料。四五千年前，他被智慧的古人發現，秦朝時，被稱為「胡粉」的它被用做化妝品，《周易參同契》中提到：「胡粉投火中，色壞還原為鉛。」在中國西北地區的古老壁畫上，也發現了鉛白的身影。同樣，在其他國家，鉛白也被運用於油畫作品中。由於良好的耐候性，強大的遮蓋力和純淨的色澤，成為了最佳的油畫顏料，為各國名家所廣泛運用。莫奈就很喜歡用鉛白，曾提到過鉛白，美國的西奧多·格雷在《神奇的化學元素》中引用了那句話（好像在鎘那一頁，我也記不太清了）。
鉛白，就是鹼式碳酸鉛〔2PbCO3•Pb(OH)2〕。它在現在仍有廣泛的應用。除油畫顏料外，主要用於製造油漆，特別適用於制防鏽漆，戶外用漆，船舶用漆，珠光塑料，珠光用漆等，也可以作為陶瓷彩釉和氯乙烯塑料穩定劑。
鉛白的化學性質不算太穩定，易被酸及含酸之溼空氣所侵蝕，在還原焰及有大量還原劑存在時，容易還原成金屬鉛而使釉顯露灰色，400攝氏度左右分解。《周易參同契》中提到的「色壞還原為鉛"就是由於鉛白在高溫下分解：
2PbCO3·Pb(OH)2→H2O+3PbO+2CO2
在高溫下被火爐中的碳還原成鉛：
2PbO+C→2Pb+CO2
鉛白也不可以與群青，銀硃，鎘黃等含硫顏料混用，因為它遇硫會生成黑色的硫化鉛。
鉛白是怎樣在工廠誕生的呢？很簡單，用沉澱法。
首先，製取鹼性乙酸鉛溶液。將氧化鉛與熱水混合，徐徐加入稀乙酸，充分攪拌後靜置一夜即可製成：
2PbO+2CH3COOH→Pb(CH3COO)2•Pb(OH)2
然後加入碳酸氫鈉或通入二氧化碳，就沉澱出了鉛白：
Pb(CH3COO)2·Pb(OH)2+2NaHCO3→PbCO3·Pb(OH)2+2CH3COONa+CO2+H2O
鉛白有一個最大的缺點，它與其他鉛鹽一樣有劇毒。皮膚接觸，吸入，吞食都會導致中毒。鉛鹽可以損害人的神經系統等，會造成人體代謝異常。鉛鹽對神經系統損害嚴重，其症狀大多表現為頭痛、噁心、嘔吐、高熱、煩躁、抽搐、甚至會腦水腫、精神病或局部腦損害等症候群。所以，鉛白正逐步被更安全的鈦白所取代。使用鉛白時，一定要避免長期接觸或吞食，避免中毒，取鉛白之長而避鉛白之短，讓鉛白在生產生活中更好地發揮它的作用。
2.銻白
我們都知道銻，也許是因為中國銻的儲量居世界第一位，也許是因為它那奇特的元素符號Sb，也許是鉛銻合金可以制彈頭，也許是酒石酸銻鉀晶體有迷人的光澤，但一定有人是因為一種顏料認識銻的，這種顏料就是銻白（三氧化二銻）。
與鉛白一樣，銻白的外觀也雪似的潔白。用它來描繪雪景，一定能描繪出天使般的聖潔美好。更重要的是，它也有天使般美的心靈。它，是顏料家族中英勇無畏的消防戰士，為了實現自己的價值，他甘願變成另一種形式存在於這個世界。他最重要的用途便是制防火漆，作阻燃劑。它在高溫下會與含氯樹脂反應生成沸點較低的氯化銻，揮發阻燃。
我們英勇的消防員銻白，源自我國富有的一種礦產——輝銻礦。用輝銻礦製造銻白，一般可以通過三種方法：直接法，間接法和溼法。由於這是科普，先介紹簡單的直接法。
制銻白的直接法：將輝銻礦與鐵屑混合後沉澱熔煉，把其中的硫元素去掉從而提出純銻。其原理是鐵與硫化合生成硫化鐵：
Sb2S3+3Fe→2Sb+3FeS
接著，銻在高溫下呈蒸汽揮發在空氣中，氧化成銻白：
4Sb+3O2→2Sb2O3
將銻白用表面冷卻器和布袋收塵器收集，就得到了顏料銻白。
了解了銻白的製造方法，用它描繪雪景應該很合適了吧，但總會有人有所顧慮：
銻與砷同族，也一樣具有毒性。與砷一樣，銻也有+3價和+5價，且三價銻更毒。而銻白中銻元素顯正三價，會不會也有毒呢？實際我們大可不必擔心。銻白不溶於水，銻的化合物中，不溶於水的毒性較小。銻白毒性可以說基本無毒，半數致死量(大鼠，經口)>20G/kG。所以使用時萬一發生意外，也不要太擔心。但不是說你可以故意吞食銻白，無論什麼情況下，都不能吃化學試劑（顏料），況且銻白可能致癌（雖然證據不足）。安全使用銻白，讓它在我們的生產生活中發揮更大的作用吧。
3.鈦白
一位少年與我們觸手可及。他英俊，瀟灑，純真，樸實，平易近人。他，便是白色顏料中最好，最常用的鈦白——二氧化鈦。
聽到這個名字，大家可能會一下子想起他，在國畫顏料盒中排在第一位的錫管裡，裝的常常就是他。他白度很高，著色力好，遮蓋力強，耐光耐熱，耐稀酸，耐鹼，對大氣中的氧，硫化氫，氨等都十分穩定，這些出色的優點，是鈦白成為受人喜愛的顏料，頗受推崇。
英俊少年有兩個人格的情況常見嗎？反正鈦白就是這樣。鈦白由於結晶形狀的不同，有兩種類型，質量上各有所長，各有所短。他們分別是銳鈦型（從銳鈦礦中發現）和金紅石型（從金紅石礦中發現）。
銳鈦型的鈦白白度非常高，耐光性卻比金紅石型差一些，比金紅石型更容易泛黃和粉化；金紅石型的鈦白在耐水性上更強，不容易變黃也不粉化，但在白度上顯然比銳鈦型差。大家可以根據自己所需選擇更合適的鈦白。其實，鈦白的兩種類型是可以轉化的，銳鈦型在850~900攝氏度時，即可轉化為金紅石型。
鈦白這位少年，前途無量。隨著時代不斷發展，科技不斷進步，它的用途越來越廣泛。從生活中常見的顏料，紙張，橡膠，塑料，油漆油墨，化妝品等，到工業上常用的電焊和電子元件，用作裝飾的陶瓷器，都可以見到鈦白。而且，鈦白具有優良的光催化性能，被譽為「最有潛力的光解水催化劑」，在新能源方面起到了不小的作用，它還有優異的自潔功能和光反射性能，可以防治大氣汙染和溫室效應，是「環境衛士」。鈦白的用途正隨著時代發展不斷變廣，價值也逐步得到更好的體現。
鈦白應用如此廣泛，這也使它的需求量不斷增大，需要大批量生產。製造鈦白可以以鈦鐵礦為原料，也可以直接使用鈦鐵礦製成的含二氧化鈦70%~85%的含鈦爐渣。
鈦白的生產工藝主要可以分為硫酸法和氯化法，我只為大家講解國內使用更為廣泛的硫酸法。用硫酸法製取鈦白，主要經過以下五道工序：
一、分解。
分解鈦鐵礦要用到濃硫酸，在約120攝氏度時進行。劇烈的反應使反應溫度升高到200攝氏度左右的高溫，並排出大量酸霧，產生硫酸泡沫。由於濃硫酸的腐蝕性非常強，這一工序比較危險，且我的講解不夠全面，大家不要在家搞這樣的「小型化工廠」。約兩小時後，溫度降至60攝氏度，用水將反應物稀釋，用空氣攪拌著浸出，這道工序就完成了。反應式如下：
2(FeO·TiO2)+7H2SO4=（+O)=Fe2(SO4)3+2Ti(SO4)2+7H2O
二、鈦溶液的淨化。
先將溶液過濾，之後加入鐵屑，使溶液中的三價鐵還原為二價鐵，以硫酸亞鐵形式結晶析出，用離心機分離即可。
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
三、鈦溶液的水解。
目前，工業上採用的水解方法有兩種，一種是稀釋法，一種是結晶法。我們現在介紹稀釋法。將溶液加熱至接近沸騰，加入等量熱水，再次加熱至接近沸騰。保溫2至3小時後冷卻至70攝氏度，偏鈦酸沉澱便產生了。
Ti(SO4)2+H2O=TiOSO4+H2SO4
四、過濾，洗滌和漂白。
這一道工序分為三步，過濾使用鼓式真空機，洗滌只是在倒數第二遍時需用5%~10%的稀硫酸，以除去在水洗時氧化形成的高價鐵，其餘水洗即可，相比漂白而言是比較簡單的。而漂白步驟較多，我們要細講。
先用鋅粉將偏鈦酸中的三價鐵雜質還原為二價鐵，然後再用碳酸鉀中和存在的硫酸，用磷酸化合其中的鐵，生成白色的磷酸鐵，以防下一步煅燒時生成白色的氧化高鐵。化學方程式如下：
K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2
2H3PO4+3FeSO4=3H2SO4+Fe3(PO4)2
五、偏鈦酸的煅燒。
煅燒的目的是除去偏鈦酸中的水和三氧化硫，並產生二氧化鈦，製得鈦白。
10H2TiO3·SO3=10TiO2+10H2O+SO3
這個時候，鈦白也開始分化成兩種類型了。當在900攝氏度以上的溫度下煅燒時，即生成金紅石，也就是前面提到的耐候性較強的那種鈦白。
鈦白是完全無毒的，安全環保的顏料——除非你對糖果過敏。我們常見的奶糖中就有用作增白劑的鈦白，完全不影響口感，更不會使人中毒
4.鋅白
白顏料中用途廣泛的三劍客，我們這一章介紹其中的兩位（除鋅鋇白）。接下來的這位，從遮蓋力，著色力上來講，都遠不及他的兄弟鈦白，甚至不如鋅鋇白（硫化鋅與硫酸鋇的等摩爾數混合物）。
但是，他不會粉化，耐光耐熱，性質穩定，只是對酸的耐性稍差。正因為良好的耐候性，他被人們廣泛應用。他是鋅白，也可以叫鋅氧粉，但他的大名是氧化鋅。
鋅白都可以幹什麼呢？做油漆，做橡膠，醫藥和化妝品，造紙，飼料，它的用處比鈦白少不到哪裡去。
鋅白的製法與銻白相似，都是金屬單質氧化的方法。
製取鋅白一般可以用直接法和間接法，我們今天來講直接法。
首先把硫化鋅精礦在950攝氏度的高溫下焙燒，使其氧化，得到焙砂。在混合了煤粉與石灰，壓成團風乾後，再次煅燒，這一次溫度要高至1300攝氏度。這樣煅燒得到鋅蒸汽後，在空氣中和銻白很相似的氧化，得到了鋅白。
2ZnS+3O2=3ZnO+2SO2
ZnO+CO=Zn+CO2
CO2+C=2CO
2Zn+O2=2ZnO
下一期為大家帶來大地的顏色——黃色，盡請期待！
(關於化學方程式的問題，箭頭因為打不出來，所以裡面基本沒有氣體或沉澱符號，大家可以根據穩重所述自行腦中添加！）