续篇:失传两千年的“汉紫”与现代超导实验,它的制备有多难?


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兵马俑
在之前的文章失传两千年的“汉紫”出现于现代超导实验 , 古代令人心惊的黑科技中 , 我们介绍了一种在2000多年前的古代中国曾被广泛使用的人工合成颜料 , 因它超乎想象的先进性 , 被国外研究学者命名为“中国紫”以示敬意 , 它就是——硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2O6) 。
要知道 , 这种颜料在自然界无法天然存在 , 而现代的人工制备则是在1980年代的超导实验中 , 它作为实验的副产品偶然被获得 。

兵马俑 颜色复原
但超出现代人想象的是 , 这种超高难度的合成颜料却曾经在近3000年前的春秋战国(起点公元前770年)至东汉末期(终点公元220年)这长达近千年的历史中 , 被中国古人广泛使用 , 而且在今天也已经出土了大量使用此种颜料的文物(在后文会详细介绍) 。但自从东汉末年黄巾起义之后 , 这种人工合成颜料便彻底消失在了人类历史的长河中 , 直到1987年美国科学家在超导实验中 , 意外获得了作为副产品的硅酸铜钡 。 至此 , 这种消失近2000年的合成物质 , 又充满戏剧性地出现在世界上 。
然而 , 这也给全世界的物理学界和考古学界带来了更大的困惑 , 在2000年前的春秋战国和秦汉时期 , 这种颜料究竟是被如何被人工合成制备的?成为至今尚未被破解的历史谜题 。
在之前的文章中 , 受篇幅所限 , 我们无法对很多其中的细节进行过多描述 , 只是对一些研究专家的推测观点做了简单提及 , 由此给很多读者形成了误导 , 很多人在评论区就简单断定这是古代炼丹术士无心插柳柳成荫的结果 , 是完全偶然性的意外产物 。
今天的文章 , 就试图对这种颜料的现代复刻实验进行简单介绍 , 展示这种合成物质背后所需要的设备条件、实验设计、温度控制等 , 在于向读者表明 , 古代的硅酸铜钡制备 , 或许在起点上是偶然性的产物 , 但能获得广泛应用 , 必然在具备成熟的制备手段的前提下才得以实现 , 时至今日依旧无法破解 , 就在于在制备实践上的很多要素 , 不应该也不可能是古人所能够具备的 , 这才是最大的谜题 。
在开始介绍之前 , 首先就关于“中国紫”(也称“汉紫”)的考古现状作简要陈述:
第一、“中国紫”存在多种的同分异构体 。
我们介绍的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2O6) , 这被称作“中国紫”的合成颜料 , 实际上不是单一的 , 而是存在一个在分子式相同、化学结构不同、制备难度相近 , 且在颜色上相邻的古代颜料系列 , 主要存在以下几种:
1、被称作“中国蓝”的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi4O10) , 也被称作“汉蓝” , 这种颜料曾在秦陵兵马俑上广泛使用 , 并被检测确认 。 同时在河南省宝丰县廖旗营汉代墓葬和新郑市战国晚期墓葬也曾经被发现这种颜料的存在;
2、被称作“中国深蓝”的硅酸铜钡(化学式BaCu2Si2O7) , 这种颜料最早曾在2002年位于山东省济南市章丘圣井镇寨子村南部的西汉济南国王刘辟光危山汉墓中出土 , 其中陪葬的诸多土陶器的彩绘颜料中 , 就发现了极为丰富的“中国深蓝”;
3、被称作“中国浅蓝”的硅酸铜钡(化学式Ba2CuSi2O7) , 这是一种研究人员为破解硅酸铜钡合成条件而进行的模拟复刻实验中 , 根据调整反应物配比而生成的新颜料 , 目前尚未在考古中出土 。
第二、硅酸铜钡(BaCuSi2O6)在秦汉时使用范围极广 。
根据现有的考古发现 , 作为紫色颜料使用的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2O6) , 在春秋战国至东汉末年这长达近千年的历史中 , 存在着较为清晰的兴起、发展、繁盛及湮灭的历史脉络 。

河南洛阳东汉墓“中国紫”彩绘壁画

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