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當藝術生學了化學,他的世界能這樣美麗!

發布時間:2019-11-19 來源:化學科訊 閱讀:71

如果說《美麗化學》是化學家手下的藝術,那么當藝術家掌握了化學,他的作品世界又是怎樣的一番風景?

銅置換銀


中嶋邦夫是一位著名的日本七寶燒藝術家,1955年出生于珠寶世家的他,去年在《化學與教育》64卷4號上發表的論文《七寶—色彩的秘密—》,就向人們揭示了瑰麗的七寶燒與化學的緊密聯系。

中嶋邦夫


七寶燒是日語中對金屬琺瑯器的稱謂。因其燒制工藝源于中國的景泰藍,故又有“日本的景泰藍”之稱。精品七寶燒不僅制胎巧奪天工,器型豐富多樣,釉色更是變化多端。它和景泰藍最大的區別在于,景泰藍用的是不透明的琺瑯釉,而七寶燒用的是透明的玻璃釉。


七寶燒的色彩秘密

一、有色離子著色

有色離子著色,是通過燒制時發生的氧化或還原反應,改變透明玻璃釉中主原料的金屬離子價態來發色的。一般來說,以氧化反應著色的情況居多。

常用有色金屬與其成色:

氧化鐵(Ⅲ)(Fe2O3):茶色

氧化鉻(Ⅲ)(Cr2O3):略帶綠色的黃色

氧化銅(Ⅱ)(CuO):略帶藍色的綠色

氧化高鈷(Co2O3):鈷藍色

氧化鎳(Ni2O3):略帶紫色的灰色

二氧化錳(MnO2):紫色

事實上這種著色方式,除了主要的顯色金屬之外,還會混入數種金屬達成微妙的平衡,并以此來創造更多色彩。


二、膠體著色

1、金屬膠體著色

含金、銀、銅等微量金屬的化合物,可溶于玻璃溶劑,Au+、Ag+、Cu+隨即擴散均勻分布在溶液之中。然后添加錫(Sn)和銻(Sb)并再次加熱,化合物便會被熱還原成金屬原子(Au、Ag)。


金:氯金酸(HAuCl4?4H2O):紅色

熱還原反應式:2Au+ + Sb3+ → 2Au + Sb5+

銀:硝酸銀(AgO):黃色

熱還原反應式:2Ag+ + Sn2+ → 2Ag + Sn4+


這些金屬原子的濃度上升到一定程度之后便會凝聚,隨即變成顯色的金屬膠體。尾張七寶的傳統匠人加藤芳朗曾透露,自己在調制釉料時,會在一批次27kg原料里加入3g純金,這樣調制出的釉色呈金紅色,但比例若稍有差池,最終的成色便會天差地別。

2、化合物膠體著色

另外一些金屬,如硒(Se)、鎘(Cd)、硫(S)等,則需要通過兩種化合物的相互作用來顯色,如鎘紅(CdS&CdSe)。鎘紅在低溫下易揮發,所以它不能像普通的著色劑那樣,和主原料一同溶解,而是要將溶解了主原料的無色玻璃釉打碎,混入鎘紅再進行低溫溶解。


另外,鎘紅還可以通過調整兩種化合物的比例,來實現由紅及黃的色調改變。

CdS 10%-CdSe 90%:深紅色

CdS 40%-CdSe 60%:紅色

CdS 75%-CdSe 25%:橙色

CdS 100%-CdSe 0%:黃色


實際情況下,影響七寶燒成色的,還有決定透明度的乳濁劑和澄清劑的分量、燒制的時間和溫度等各種因素。這些也都屬于化學的研究可規范的范疇。


許多科學家致力于推動“科學可視化”,讓更多人親近和喜愛科學,從而為科學研究吸引新鮮血液。

而藝術家們的創造,從某種意義上來說也正是一個科學可視化、美化、藝術化的過程,他們展現既定規則中科學所能延伸出的無窮變化,同時也探索充滿意外的藝術中可以被人掌控的規則。


文科生、理科生、藝術生、體育生

……

也許在自己的領域中鉆研的同時

偶爾探索一下未知

世界便會呈現不一樣的美麗


關鍵詞:化學 藝術

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