颜料定义和化学（什么是颜料及其工作原理）

颜料是由于选择性地吸收光波长 而呈现某种颜色的物质。虽然许多材料都具有这种特性，但实际应用的颜料在常温下稳定，着色力强，因此在物体上使用或与载体混合时，只需少量即可看到颜色。随着时间的推移或长时间暴露在光线下褪色或变黑的颜料称为短效颜料。

历史和史前颜料

最早的颜料来自天然资源，例如木炭和磨碎的矿物。旧石器时代和新石器时代的洞穴壁画表明，史前人类已知炭黑、红赭石（氧化铁，Fe 2 O 3）和黄赭石（水合氧化铁，Fe 2 O 3 ·H 2 O）。合成颜料早在公元前 2000 年就开始使用。铅白是在二氧化碳存在下将铅和醋混合制成的。埃及蓝（硅酸钙铜）来自使用孔雀石或其他铜矿石着色的玻璃。随着越来越多的颜料被开发出来，追踪它们的成分变得不可能。

在 20 世纪，国际标准化组织 (ISO) 制定了颜料特性和测试标准。国际色彩指数 (CII) 是一个已发布的标准指数，根据其化学成分识别每种颜料。CII 架构中索引了超过 27,000 种颜料。

染料和发光

颜料是干燥或不溶于其液体载体的物质。液体中的颜料形成悬浮液。相反，染料要么是液体着色剂，要么溶解在液体中形成溶液。有时可溶性染料可能会沉淀成金属盐颜料。以这种方式由染料制成的颜料称为色淀颜料（例如，铝色淀、靛蓝色淀）。

颜料和染料都吸收光以呈现某种颜色。相反，发光是材料发光的过程。发光的例子包括磷光、荧光、化学发光和生物发光。

生命科学中的颜料定义

在生物学中，术语“色素”的定义有所不同，其中色素是指细胞中发现的任何有色分子，无论它是否可溶。因此，尽管血红蛋白、叶绿素、黑色素和胆红素（例如）不符合科学中色素的狭义定义，但它们是生物色素。

在动植物细胞中，也会出现结构色。蝴蝶翅膀或孔雀羽毛就是一个例子。颜料无论怎么看都是一样的颜色，而结构色则取决于视角。颜料通过选择性吸收而着色，而结构色则来自选择性反射。

颜料的工作原理

颜料选择性地吸收光的波长。当白光照射颜料分子时，会发生不同的吸收过程。双键的共轭系统在一些有机颜料中吸收光。无机颜料可以通过电子转移吸收光。例如，朱红色吸收光，将电子从硫阴离子 (S 2- ) 转移到金属阳离子 (Hg 2+ )。电荷转移复合物去除白光的大部分颜色，将剩余部分反射或散射回以显示为某种颜色。颜料吸收或减去波长，而不像发光材料那样增加波长。

入射光 的光谱影响颜料的外观。因此，例如，一种颜料在阳光下和在荧光灯下的颜色不会完全相同，因为要反射或散射的波长范围不同。当表示颜料的颜色时，必须说明用于进行测量的实验室灯光颜色。通常这是 6500 K (D65)，对应于太阳光的色温。

颜料的色调、饱和度和其他特性取决于产品中伴随它的其他化合物，例如粘合剂或填料。例如，如果您购买一种颜色的油漆，它会根据混合物的配方而有所不同。一种颜料的外观会有所不同，这取决于它的最终表面是有光泽的、无光泽的等。

重要颜料清单

颜料可以根据它们是有机的还是无机的分类。无机颜料可以是也可以不是金属基的。以下是一些关键颜料的列表：

金属颜料

• 镉颜料：镉红、镉黄、镉橙、镉绿、镉硒化物
• 铬颜料：铬黄、深绿色（铬绿）
• 钴颜料：钴蓝、钴紫、天蓝色、金黄色（钴黄）
• 铜颜料：蓝铜矿、埃及蓝、孔雀石、巴黎绿、汉紫、汉蓝、铜绿、酞菁绿G、酞菁蓝BN
• 氧化铁颜料：赭石红、威尼斯红、普鲁士蓝、血红、caput mortuum、氧化红
• 铅颜料：铅红、铅白、克雷姆尼茨白、那不勒斯黄、铅锡黄
• 锰颜料：锰紫
• 水银颜料：朱红色
• 钛颜料：钛白、钛黑、钛黄、钛米黄
• 锌颜料：锌白、铁酸锌

其他无机颜料

• 碳素颜料：炭黑、象牙黑
• 粘土（氧化铁）
• 群青颜料（青金石）：群青、群青绿

有机颜料

• 生物色素：茜素、茜素深红、藤黄、胭脂红、茜草红、靛蓝、印度黄、泰尔紫
• 非生物有机颜料：喹吖啶酮、品红、二芳基黄、酞菁蓝、酞菁绿、红色 170。