紫色染料是如何改變世界的？

●葉傾城 文 一博 編

如果科學家能制造一部時間機器，可以回到16世紀的英國，那么你盡可能不要穿紫色衣服，在伊麗莎白女王一世統(tǒng)治時期，穿紫色衣服會給你帶來許多麻煩。為什么會這樣呢？

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(fā)現(xiàn)淡紫色染料，并徹底改變了世界。那么，紫色有什么特別之處？紫色的發(fā)現(xiàn)又是如何改變世界的呢？

腓尼基沿海城市泰爾的居民使用粉碎后的海螺，生產(chǎn)出一種叫做“泰爾”的紫色染料。

敘利亞古國的“紫色土地”：腓尼基

大約公元前1600年，生產(chǎn)紫色染料是一件“又臭又硬”的工作，地中海東部地區(qū)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(fā)明的土地。腓尼基文明發(fā)現(xiàn)了水晶，為玻璃的普及奠定了基礎，還發(fā)明了腓尼基字母系統(tǒng)，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，腓尼基人還制作了紫色染料。

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(chǎn)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黏液，制作過程較漫長乏味。首先，染料制造商不得不收集數(shù)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，然后小火慢燉10天。

經(jīng)過長時間加工，鍋里剩下一種氣味難聞的黏稠物，必須經(jīng)過干燥和碾碎才能制成染料，任何使用這種紫色染料的織物都價格不菲，有時甚至王室成員都買不起。據(jù)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于相同重量黃金的價格。

胭脂蟲的化學反應

令人夢寐以求的顏色和生物的關系并非僅限于此。在中美洲，印加人通過干燥和碾碎一種叫做胭脂蟲的昆蟲來獲得紫色染料。經(jīng)常棲息在仙人掌上的雌性胭脂蟲會產(chǎn)生胭脂酸，這是一種鮮紅色物質，可用于將織物染成不同深淺的紅色、粉紅色和紫色，胭脂蟲染料對pH值變化很敏感，所以當加入像檸檬汁這樣的酸性物質時，染料會變成橙色，當加入鐵元素時，紅色染料會變成紫色。

16世紀西班牙登陸美洲大陸時發(fā)現(xiàn)了這種紫色染料制造工藝，并開始與當?shù)鼐用窠灰纂僦x染料，之后他們也開始養(yǎng)殖胭脂蟲，在歐洲各地銷售紫色染料，產(chǎn)生一定的轟動效應。盡管該過程比提取泰爾紫色染料的過程容易，但它仍是勞動和資源密集型操作工藝，因此，直到19世紀中期，紫色染料仍保持著昂貴的價格，并成為一種高貴身份的象征。

以仙人掌為食的胭脂蟲

威廉·珀金和淡紫色

在19世紀英國在全球范圍內擴張的時期，許多英國人在熱帶地區(qū)因接觸蚊蟲而感染瘧疾，當時治療瘧疾唯一有效的方法是從南美洲的金雞納屬樹上提取金雞納堿，由英國科學家負責合成人造金雞納堿物質。

1856年，一位名叫奧古斯特·霍夫曼的化學家提出一個大膽構想，能否從煤焦油中提取金雞納堿，煤焦油是工業(yè)革命時期一種常見廢料，當時18歲的珀金加入了霍夫曼的研究團隊，他知道金雞納堿的分子式是C20H24N2O2，他試圖在實驗室里使用簡單的“化學加減法”合成金雞納堿。

珀金提出的一個反應方案是使用重鉻酸鉀氧化苯胺及其硫酸鹽衍生物，這個反應預期結果是生成金雞納堿和水，然而最終得到的卻是一種黑色黏稠物，他在洗滌該黏稠物的時候，使用了酒精、發(fā)現(xiàn)黏稠物變紫了，濺到自己衣物上會將衣服染成紫色，隨后他嘗試用肥皂清洗衣服，晾曬在陽光下，但紫色并未褪去。

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，并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(yè)化的發(fā)明家。幾個世紀以來，普通居民首次能購買得起紫色紡織品。珀金研制的紫色染料被命名為“苯胺紫”。

受到成功研制苯胺紫染料的啟發(fā)，許多化學家開始從有機分子中開發(fā)合成染料，染料的發(fā)現(xiàn)不僅改變了時尚產(chǎn)業(yè)，而且促進了有機化學工業(yè)的迅速發(fā)展。這種染料最終為新藥和醫(yī)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(fā)明在化療研究中也發(fā)揮了關鍵作用。

想象一下，如果我們周圍沒有這些豐富多彩的顏色，生活將變得多么枯燥乏味，如果不是珀金偶然發(fā)現(xiàn)紫色染料，我們所有的衣服可能仍是灰白色或者棕色。

用合成染料苯胺紫制作的紫色絲絨