會員登錄
版權歸原作者所有，如有侵權，請聯(lián)系我們
到了陜西西安，大家首選打卡地通常是被譽為“世界第八大奇跡”的秦始皇陵兵馬俑。
其實，秦俑最初深埋于地下時，并不像今天看到的那般“灰頭土臉”。考古資料表明，秦俑原是通體施彩，有朱紅、粉綠、赭等10多種顏色。經過兩千多年的深埋，那些保存下來的顏料出土后15秒就開始變化，4分鐘內就完全脫水、起翹、剝落，有的則遺留在泥層上。因此，我們看到的秦俑都已失去了色彩。
秦始皇帝陵博物館曾舉辦“真彩秦俑”展覽，展出了大量彩繪的陶俑、陶片等，讓秦俑的色彩保護與研究工作進入了大眾視野。實際上，秦俑的制作過程蘊含著許多化學知識。
化學解碼秦俑色彩
秦俑可看作是由土坯層、生漆層和彩繪層組成的陶俑。有專家推測，燒制秦俑的材料取自附近的紅膠泥，也稱紅黏土，紅黏土的主要化學成分有三氧化二鋁（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、二氧化鈦（TiO2）等，它們的大部分化學成分在950℃-1050℃的溫度下脫去結晶水，形成更加堅硬牢固的陶俑。
據(jù)媒體報道，工作人員還在秦俑的顏料中分析出一種尚未在自然界中發(fā)現(xiàn)的紫色顏料——硅酸銅鋇（BaCuSi2O6）。這對研究我國古代顏料史具有重大意義。
研究表明，秦始皇陵秦俑的彩繪層中含有的色彩元素主要有，炭黑、粉紅、朱砂、中國藍、中國紫以及石綠。
黑色的盔甲——炭黑，主要元素就是不定型碳（C），用來勾勒人物的線條特征。
粉紅的皮膚——骨白［Ca5（PO4）3（OH）］，一般是由動物骨骼在1000℃左右的高溫下燒制而成。
五彩的服飾——朱砂（HgS），呈紅色；硅酸銅鋇（BaCuSi2O6）呈紫藍色，反應溫度較低就生成中國紫（BaCuSi2O6），反應溫度超過1050℃即變成中國藍（BaCuSi2O10）；石綠［CuCO3?Cu（OH）2］，呈淺綠色。
也就是說，最初的秦俑不僅有著五顏六色的盔甲和衣服，還有著粉紅的皮膚、修長的眉毛，甚至還有工匠繪畫的大雙眼皮。色彩下的秦俑神采奕奕，氣勢磅礴。此外，有報道稱，在秦俑的制作中，還發(fā)現(xiàn)了一種由雞蛋和動物膠組成的有機蛋白粘合劑，以及無機混合陶粉，它們被廣泛用于秦俑制作中的填補、粘接、抹平等工藝。有機組分蛋白粘合劑與無機組分陶粉在性能上相互取長補短，使該復合材料實現(xiàn)了單一材料不能達到的綜合性能。
秦人尚黑，秦俑身上為何會有如此絢麗的色彩？可以猜測的是，這與當時秦代社會開放、盛世的局面有很大關聯(lián)性。他們以天然礦物質為原料，不斷創(chuàng)新，為世人展現(xiàn)秦代社會的色彩世界，呈現(xiàn)他們的朝氣蓬勃。
化學助力秦俑恢復神韻
由于秦俑已在地下埋藏千年，大部分彩繪層會在出土時瞬間失水脫落，許多剛出土的絢麗秦俑在一瞬間失去光彩。因此，為留住“真彩”，秦俑色彩的修復技術成為相關工作人員的研究重點。
目前，保護彩繪層的常用方法是采用抗皺縮劑和加固劑聯(lián)合保護，在保住秦俑表面色彩的同時，減緩褪色速度。其中，聚乙二醇主要發(fā)揮抗皺縮劑角色，聚氨酯乳液發(fā)揮加固劑作用。
聚乙二醇可以替換生漆層當中的水分，使其保持濕潤，防止秦俑表面的漆層因失水而產生皺縮現(xiàn)象，起到保持彩繪層平整的作用。就像女性使用的一些面膜中含有聚乙二醇，也是在發(fā)揮保濕的作用。
聚氨酯乳液作為加固劑，能夠增加生漆層與陶體之間、生漆層與彩繪層顏料顆粒之間的黏合力。這種加固處理技術使彩繪更加牢固地附著在秦俑表面，最大程度地保護秦俑這一珍貴的歷史文化遺產。
隨著社會科技發(fā)展，秦俑身上的秘密越來越清楚地呈現(xiàn)在公眾的眼前，如研究人員利用X射線熒光光譜儀、X射線衍射光譜儀、氣相色譜-質譜法等儀器，實現(xiàn)了秦俑結構的確定與還原。借助化學儀器，未來一定還可以揭開更多的秘密。
（作者鄒曉川系重慶第二師范學院生物與化學工程學院教授，伍鈺茜和隆炎霓均系重慶第二師范學應用化學專業(yè)本科生）
歡迎掃碼關注深i科普！
我們將定期推出
公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！
- 參加最新科普活動
- 認識科普小朋友
- 成為科學小記者
