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紫色染料一个划年代的意外发现 
来源:hth手机版登录 发布时间:2024-10-10 11:06:05

  由我国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的前史。《科学画报》在80年的办刊进程中,形成了浅显生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地遍及科学技能的特色,对前进广大群众的科学水平,启示青年喜好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少闻名学者、教授、科学家,青少年年代都曾遭到它的熏陶和启示。

  1856年,18岁的英国青年威廉·珀金在他家中粗陋的试验室里企图经过煤焦油组成奎宁。在那个年代,奎宁是医治疟疾的仅有药物,并且制备工艺很特别,要靠研磨热带区域的金鸡纳树的树皮得来(所以奎宁也叫金鸡纳霜),因而价格高得离谱。 可是煤焦油很廉价。煤焦油是煤焚烧的副产物,那时,人们大多将煤焚烧剩余的煤焦油倒入邻近河流。伦敦皇家化学院的德国化学家冯·霍夫曼对煤焦油研讨颇深,他知道煤焦油中含有碳、氢、氮等元素,在氨基化合物的组成范畴有很大潜力。而奎宁正是一种碱性胺,其间含有氨基,因而冯·霍夫曼估测奎宁能够由煤焦油制备而成。

  作为冯·霍夫曼的帮手,珀金期望能让教师对自己刮目相看,他就想试试自己能不能人工组成奎宁。他失利了。

  在测验组成奎宁的试验中,珀金用重铬酸钾氧化煤焦油中提取的苯胺,成果烧瓶里留下了一层黑色黏稠物质。而奎宁应该是无色的。珀金拿酒精清洗,成果发现烧瓶里呈现了美丽的紫色溶液,他意识到这一定是发生了某种化学反响,但他的方针是奎宁,对这个方针之外的化学反响不感兴趣。后来的试验发现,这种紫色溶液很简单染在衣服布料上,并且不简单清洗,珀金这才注重起这种紫色物质,他记载其“能反抗大气、光线和番笕的作用”。 实际上,珀金得到的紫色溶液的要害成分是苯胺紫,他的试验成果意味着国际上第一种组成染料诞生了。这完全是一次意外的发现,不只成果与预期南辕北辙,并且他后来发现,反响原猜中的苯胺其实现已被甲苯胺污染了,两种物质一起被氧化后才会发生紫色物质。 珀金很快申请了专利,并且立刻让父亲出资,与兄弟一起开办工厂进行紫色染料的商业化出产。伴跟着紫色染料的大规模出产,紫色衣服在19世纪50年代风行一时,爱美的女士痴迷于这种美丽的色彩。而这一时髦风潮的降临,正得益于苯胺紫的一大特色——廉价。

  但珀金的作业有着更重要的含义。苯胺紫的发现为有机化学工业奠定了根底。虽然后来紫色不再盛行,但纺织染色技能由此取得了长足的前进,也从而带动了有机化学工业的开展。为了留念珀金的奉献,美国化学工业学会从1906年(发现苯胺紫50周年)开端颁布珀金奖章,赞誉“在应用化学范畴有所立异,使商业开展有所突破”的科学家。这至今仍是化工范畴的最高荣誉。

  不管中外,紫色均是帝王、皇室的御用色彩。比方:北京故宫又称紫禁城,我国古代也有“紫台”(帝王居所)、“紫诏”(帝王诏令)的说法;在西方,拜占庭帝国的统治者用紫色作为皇家色彩,英国王室至今仍将紫色作为特别场合的礼仪色彩。

  究其原因,是紫色的染料过于稀疏。地球上特别难找到天然呈紫色的染料。最早运用紫色的场合可能是岩画,科学家在新石器年代的窟窿中发现了人类用含锰矿藏作画留下的紫色印迹。公元前1500—公元前1200年,腓尼基人首要找到了天然的紫红色染料,其被称为泰尔紫或腓尼基紫,是从骨螺这种软体动物中提取并加工而成的。 古罗马天然哲学家、博物学家老普林尼在他的《天然史》中记载了腓尼基紫的制造流程与工艺,进程非常烦琐,还会宣布恶臭。并且,腓尼基紫明显不能大规模出产——有学者计算,12000只骨螺才干出产1.4克染料,只够给衣服装点个边儿。“物以稀为贵”,紫色也因而成为尊贵身份的标志。

  现代学者剖析得出,腓尼基人选用的骨螺有好几种,都来自地中海区域,如染料骨螺、环带骨螺,它们归于海洋腹足类动物。紫色的隐秘源于骨螺的黏性分泌物经氧化后能发生6,6’-二溴靛蓝,这是显现紫色的成分。

  跟着时刻的推移,国际各地的人们找到了不同的紫色天然质料,比方地衣、胭脂虫、苔藓、黑莓等,并且开展出了一些组成染料技能。到了19世纪50年代初,虽然不再那么稀有,紫色仍然是一种时髦、尊贵的色彩。

  在其时的英国,紫色染料的来历是紫尿酸铵,其英文为murexide,以留念骨螺(英文名称为murex)——在张狂的屠戮往后,染料骨螺和环带骨螺在西方几近灭绝。英国人运用的紫尿酸铵是从鸟粪中提取出来的,并且仍是进口的鸟粪。

  19世纪初,德国科学家、探险家亚历山大·冯·洪堡在秘鲁调查时发现了海鸟粪富含氮、磷、钾等元素,具有极高的肥料价值。枯燥的天然环境让那里的鸟粪成了最好的天然肥料。他把这一发现带回了欧洲,很快,欧洲人都知道了这种瑰宝质料。再后来,科学家又发现鸟粪中能提取出染料。

  当海鸟粪连绵不断进口到欧洲,农业、纺织、时髦等职业的形势就发生了改变。法国出产商首先经过海鸟粪制备出紫色染料,随后英国、德国也开端很多运用紫尿酸铵染色。不过,这种染料在伦敦的推行作用并不好,由于伦敦的大气污染非常严峻,空气中有很多含硫污染物,而紫尿酸铵与硫反响后很简单褪色。相较而言,珀金创造的苯胺紫作用更好,也更廉价,因而敏捷打破了独占。之后,在染料方面的探究让人们用上了苯胺红、苯胺蓝等,冯·霍夫曼也研讨出了霍夫曼紫罗兰色……它们的呈现一起推进着有机化学工业的开展,也因而改变了国际的方方面面。

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