科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」

这货看着 , 真的太像塑料了……
要不我们一起来玩找茬游戏吧
你能一眼看出来哪张图里的蓝色
是 iPhone 12 吗?
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
最近各家新款手机都在陆续发布上市 , 毕竟现在陪伴大家时间最长的除了床 , 应该就是手机了 , 关心和吐槽也是在所难免的 。 比如像 iPhone 一个蓝色就能被大家喷上天 。
虽然有很多人说从各个方面试图去解释 , 网传的蓝色照片为啥和官网的渲染图差别那么大[1] , 但是这又怎么样呢?因为这个 iPhone 12 , 它看上去真的很塑料啊(
#塑料蓝话不多说我们直接进入正题 。
不知道你有没有仔细观察过你生活中遇到的塑料制品 , 只要是蓝色的 , 大多都是深蓝色的 , 什么天之蓝海之蓝这类浅浅的蓝色都特别少见 。 大部分你能看到的塑料 , 上面真的差不多都列出来了 。
这主要是因为给那些工程塑料提供颜色的 , 基本都是同一种颜料[2]——酞菁兰 。
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
塑料制品用着色剂[3]一般都是极细微的颗粒状有色颜料 , 把它均匀地调和在树脂或油中 , 使塑料制品得到需要的色泽 。 因为塑料在现在应用的场景十分广泛 , 所以选用塑料制品着色剂也有很多注意事项 , 比如一般来说着色剂应当耐高温 , 在较高温度下仍然具有较好的热稳定性;具有较好的分散性 , 颜料的颗粒要足够地小 , 看起来才比较均匀 , 遮盖率才好 。 同时也要有较好的光稳定性 , 一般要求耐光级在 5 级以上 。
虽然理论上利用黄色和蓝色进行混合 , 可以得到我们日常生活中更喜欢的湖蓝色 , 不过配色其实也不是一件容易的事情 , 有的配出来不均匀 , 或者颜色不纯 。 而且工程上 , 能用就行 , 哪来那么多讲究呢(
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
现在使用的蓝色颜料还挺多的 , 不过不同的颜料应用场景不尽相同 , 除了用于塑料以外 , 也有应用于涂料 , 搪瓷 , 陶瓷等 。 比如有钴蓝 , 采用钴和氧化铝与磷酸结合的方法 。 还有像诸如普鲁士蓝(Prussian blue) ,, 这一类蓝色颜料着色能力强 , 色彩透明且寒冷 , 耐光级很高 , 也有很广泛的应用[5] 。 著名画作《神奈川冲浪里》[6] , 日本浮世绘画家葛饰北斋创作的木版画 , 里面的蓝色就是普鲁士蓝 。 他特别喜欢用普鲁士蓝来创作 。
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
最新发现的钇铟锰蓝[4]也是一种十分鲜艳的蓝色颜料 , 它也是200年以来第一种被人们发现的无机蓝色颜料 , 上一个钴蓝还是 1802 年发现的 。
当然 , 一切都打败不了今天我们的主角——「塑料蓝」 。
#主角诞生记
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
说起酞菁铜 , 要从酞菁[7]的发现开始说起 。
酞菁的发现其实是一个偶然 , 怎么感觉科学发现里好多偶然…… 1907年两位化学家 Braun 和 Tehemiac 两人当时在研究邻氰基苯甲酰胺 。 在他们将这个原本无色的物质加热以后 , 竟然得到了微量的蓝色物质 , 不过当时并没有把这个事情放在心上 , 后来才知道那是酞菁 。 在大约 16 年以后 , Diesbach 和 Weid 在实验过程中将邻苯二腈与溴化铜在一起加热 , 阴差阳错地却合成了一堆深蓝色物质——而这个物质就是现在「塑料蓝」的主角 , 酞菁铜 。 一般可以简写为,代表酞菁环 。 铜原子塞在上面酞菁分子的中间 , 替换掉两个氢原子 。
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
虽然现在调侃 , 「好姐妹的感情就像塑料花」 , 但塑料蓝这个材料真的一点都不「塑料」 。 它之所以引起现在社会中的广泛应用 , 最大的原因就是它真的太耐操了 , 不管你怎么折腾都很稳定 , 耐强酸 , 耐强碱 , 耐光耐热耐辐射 , 就是一块宝 。 如果你生物学的比较好的话 , 其实一眼就能看出来 , 酞菁铜的结构和人体血液血红蛋白中的血红素 , 植物光合作用必须的叶绿素十分相近 , 而这些相似结构的发光起源都是来自分子结构中所具有的共轭 键 , 这也被称为发色团[8] 。
科学解读,到底啥是真正的「塑料蓝」文章插图
简单来说 , 发色团指的就是分子中直接和颜色相关的部分 , 严格地讲 , 分子轨道发生跃迁的能量差对应一定颜色范围 , 而这就是发光的关键 。 而往环上增加不同的官能团 , 往环的中心插入不一样的金属原子 , 则是进一步导致上述几个分子颜色出现区别的原因 。 比如叶绿素中间是镁离子 , 而血红素中间是铁离子 , 酞菁铜则是铜离子 。