紫色染料是如何改變世界的?
據國外媒體報導,如果科學家能製造一部時間機器,可以回到16世紀的英國,那麼你盡可能不要穿紫色衣服,在伊莉莎白女王一世統治時期,穿紫色衣服會給你帶來許多麻煩。 為什麼會這樣呢? 因為幾百年前,紫色曾被認為是英國王室的顏色,僅有王室和高級宗教人士才能穿紫色衣服,1856年,一位18歲的化學學生偶然發現淡紫色染料,並徹底改變了世界,紫色有什麼特別之處? 紫色的發現又如何改變世界呢?
敘利亞古國腓尼基,”紫色土地”
腓尼基沿海城市泰爾的居民使用粉碎后的海洋軟體動物生產出一種叫做”泰爾”的紫色染料,這種軟體動物是海螺,其內分泌腺會分泌紫色粘液。
大約西元前1600年,生產紫色染料是一件”又臭又硬”的工作,地中海東部地區有一個古老文明,希臘人稱其為”腓尼基(紫色土地)”,這是一片孕育偉大發明的土地。 腓尼基文明發現了水晶,為玻璃的普及奠定了基礎,還發明瞭腓尼基字母系統,逐漸派生出希伯來字母、阿拉伯字母、希臘字母、拉丁字母等,同時,腓尼基人還製作了紫色染料,紫色在自然界存在,腓尼基人首次將它變成了染料。
腓尼基沿海城市泰爾的居民使用粉碎后的海洋軟體動物生產出一種叫做”泰爾”的紫色染料,這種軟體動物內分泌腺會分泌紫色粘液,製作過程較漫長乏味,首先,染料製造商不得不收集數以萬計的軟體動物,從中僅能提取1克紫色染料,必須將收集到的軟體動物外殼壓碎,去掉軟體動物的腺體,將它們放入一個裝滿鹽水的鉛罐中,然後小火慢燉10天。
經過長時間加工,鍋里剩下一種氣味難聞的粘稠物,必須經過乾燥和碾碎才能製成染料,任何使用這種紫色染料的織物價格不菲,有時甚至王室成員都買不起。 據稱,羅馬皇帝奧雷連甚至不讓皇后買一條泰爾紫色披肩,因為這件紫色披肩相當於相同重量黃金的價格。
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。
用合成染料苯胺紫製作的紫色絲絨。
珀金立即意識到這次意外可能帶來的幸福,在霍夫曼的指導下,他在幾天之內完善了相關準備工作,併為自己的染料技術申請了專利,成為第一個將合成染料商業化的發明家。 由於紫色高度受人們歡迎,人們對淡紫色的狂熱像野火一樣蔓延,幾個世紀以來,普通居民首次能購買得起紫色紡織品。 珀金研製的紫色染料被命名為「苯胺紫(mauvine)」。。
受到成功研製苯胺紫染料的啟發,許多化學家開始從有機分子中開發合成染料,染料的發現不僅改變了時尚產業,而且促進了有機化學工業的迅速發展。 這種染料最終為新藥和醫學著色劑奠定了基礎,人工染料使染色體和致病微生物等生物樣本在顯微鏡下清晰可見,珀金的發明在化療研究中也發揮了關鍵作用。
想像一下,如果我們周圍沒有這些豐富多彩的顏色,生活將變得多麼枯燥乏味,如果不是珀金偶然發現紫色染料,我們所有的衣服可能仍是灰白色或者棕色。 (葉傾城)