紫色染料是如何改变世界的?

紫色染料是如何改变世界的?

紫色染料是如何改变世界的?

新浪科技北京时间11月4日消息,据国外媒体,如果科学家制造一部时间机器,可以回到16世纪的英国,那么你尽可能不要穿紫色衣服,在伊丽莎白女王一世统治时期,穿紫色衣服会给你带来许多麻烦。为什么会这样呢?因为几百年前,紫色曾被认为是英国王室的颜色,仅有王室和高级宗教人士才能穿紫色衣服,1856年,一位18岁的化学学生偶然发现淡紫色染料,并彻底改变了世界,紫色有什么特别之处?紫色的发现又如何改变世界呢?

叙利亚古国腓尼基,“紫色土地”

紫色染料是如何改变世界的?

腓尼基沿海城市泰尔的居民使用粉碎后的海洋软体动物生产出一种叫做“泰尔”的紫色染料,这种软体动物是海螺,其内分泌腺会分泌紫色粘液。

大约公元前1600年,生产紫色染料是一件“又臭又硬”的工作,地中海东部地区有一个古老文明,希腊人称其为“腓尼基(紫色土地)”,这是一片孕育伟大发明的土地。腓尼基文明发现了水晶,为玻璃的普及奠定了基础,还发明了腓尼基字母系统,逐渐派生出希伯来字母、阿拉伯字母、希腊字母、拉丁字母等,同时,腓尼基人还制作了紫色染料,紫色在自然界存在,腓尼基人首次将它变成了染料。

腓尼基沿海城市泰尔的居民使用粉碎后的海洋软体动物生产出一种叫做“泰尔”的紫色染料,这种软体动物内分泌腺会分泌紫色粘液,制作过程较漫长乏味,首先,染料制造商不得不收集数以万计的软体动物,从中仅能提取1克紫色染料,必须将收集到的软体动物外壳压碎,去掉软体动物的腺体,将它们放入一个装满盐水的铅罐中,然后小火慢炖10天。

经过长时间加工,锅里剩下一种气味难闻的粘稠物,必须经过干燥和碾碎才能制成染料,任何使用这种紫色染料的织物价格不菲,有时甚至王室成员都买不起。据称,罗马皇帝奥雷连甚至不让皇后买一条泰尔紫色披肩,因为这件紫色披肩相当于相同重量黄金的价格。

紫色染料是如何改变世界的?

以仙人掌为食的胭脂虫。

令人梦寐以求的颜色和生物的关系并非仅限于此,在中美洲,印加人通过干燥和碾碎一种叫做胭脂虫的昆虫来获得紫色染料,经常栖息在仙人掌上的雌性胭脂虫会产生胭脂酸,这是一种鲜红色物质,可用于将织物染成不同深浅的红色、粉红色和紫色,胭脂虫染料对pH值变化很敏感,所以当加入像柠檬汁这样的酸性物质时,染料会产生橙色,当加入铁元素时,红色染料会变成紫色。

16世纪西班牙登陆美洲大陆时发现这种紫色染料制造工艺,并开始与当地居民交易胭脂虫染料,之后他们也开始养殖胭脂虫,在欧洲各地销售紫色染料,产生一定的轰动效应。尽管该过程比提取泰尔紫色染料的过程容易,但它仍是劳动和资源密集型操作工艺,因此,直到19世纪中期,紫色染料仍保持着昂贵的价格,并作为一种高贵身份的象征。

威廉·珀金和淡紫色

在19世纪英国在全球范围内扩张的时期,许多英国人在热带地区接触蚊虫而感染疟疾,当时治疗疟疾唯一有效的方法是从南美洲由金鸡纳属树上提取金鸡纳碱,英国科学家负责合成这种人造金鸡纳碱物质。

1856年,一位名叫奥古斯特·霍夫曼的化学家提出一个大胆构想,要知道能否从煤焦油中提取金鸡纳碱,煤焦油是工业革命时期一种常见废料,当时18岁的珀金加入了霍夫曼的研究团队,他知道金鸡纳碱的分子式是C20H24N2O2,他试图在实验室里使用简单的“化学加减法”合成金鸡纳碱。

霍夫曼提出的一个反应方案是使用重铬酸钾氧化苯胺(C6H5NH2)及其硫酸盐衍生物,这个反应预期结果是生成金鸡纳碱和水,然而最终却得到的是一种黑色粘稠物,他在洗涤该粘稠物的时候,使用酒精发现可使粘稠物变紫,一些物质溅到自己衣物上,就会染成紫色,随后他尝试用肥皂清洗衣服,晾晒在阳光下,但紫色并未褪去。

紫色染料是如何改变世界的?

用合成染料苯胺紫制作的紫色丝绒。

珀金立即意识到这次意外可能带来的幸福,在霍夫曼的指导下,他在几天之内完善了相关准备工作,并为自己的染料技术申请了专利,成为第一个将合成染料商业化的发明家。由于紫色高度受人们欢迎,人们对淡紫色的狂热像野火一样蔓延,几个世纪以来,普通居民首次能购买得起紫色纺织品。珀金研制的紫色染料被命名为“苯胺紫(mauvine)”。

受到成功研制苯胺紫染料的启发,许多化学家开始从有机分子中开发合成染料,染料的发现不仅改变了时尚产业,而且促进了有机化学工业的迅速发展。这种染料最终为新药和医学着色剂奠定了基础,人工染料使染色体和致病微生物等生物样本在显微镜下清晰可见,珀金的发明在化疗研究中也发挥了关键作用

想象一下,如果我们周围没有这些丰富多彩的颜色,生活将变得多么枯燥乏味,如果不是珀金偶然发现紫色染料,我们所有的衣服可能仍是灰白色或者棕色。(叶倾城)

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