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漢紫と漢青（中国紫と中国青とも呼ばれる）は、中国で開発され、西周時代（紀元前1045-771年）から漢王朝の終わり（紀元後 220年頃）まで古代中国と帝国で使用された合成バリウム銅ケイ酸塩顔料です。
色
アズライトは古代中国で使われていた唯一の天然の青色顔料であった。古代中国では天然の紫色顔料は使われていなかったようで、合成顔料を初めて開発した。[1]
純粋なハンブルーは、その名前が示すように青色です。
純粋な形の漢紫は、実は藍に近い濃い青です。これは、口語英語で使われる意味での紫、つまり赤と青の間の色です。しかし、色彩科学で使われる意味での紫、つまりCIE 色度図の「紫の線」にある赤とすみれ色の間の非スペクトル色ではありません。おそらく、この色を最も正確に表現するには「漢藍」と呼ぶでしょうが、明るいウルトラマリンの色合いとも言えます(ウルトラマリンは顔料ではなく色として分類されます)。
漢紫のサンプルに見られる紫色は、漢紫が分解して生成される赤色酸化銅（I）（Cu 2 O）の存在によって生成されます（赤と青が紫色になります）。 [2]漢紫が分解して酸化銅（I）が形成されるのは、[3]
- 3 BaCuSi 2 O 6 → BaCuSi 4 O 10 + 2 BaSiO 3 + 2 CuO
1050℃を超えると、CuO銅（II）酸化物は銅（I）酸化物に分解する：[3]
- 4 CuO → 2 Cu 2 O + O 2
化学
漢紫と漢青はどちらもバリウム銅ケイ酸塩（バリウム、銅、ケイ素、酸素を含む）ですが、その組成、構造、化学的性質は異なります。
化学式と分子構造
ハンパープル
漢紫の化学式はBaCuSi 2 O 6です。
漢紫は孤立した4環ケイ酸塩からなる層状構造をしており、銅-銅結合を含んでいるため、漢青よりも不安定な化合物となっている（金属-金属結合はまれである）。[2] [4]
ハンブルー
ハンブルーの化学式はBaCuSi 4 O 10です。1993年に、希少鉱物エフェンベルゲライトとして天然に存在することが発見されました。[5]
漢青は漢紫と同様に、珪酸塩が構造骨格を形成する層状構造をしています。しかし、漢青は次のような構造的特徴によりより安定しています。
化学的および物理的性質
漢紫と漢青は多くの物理的性質が似ており、混合することができますが、化学的性質は異なります。[2]
超伝導と量子コンピューティング研究への異例の特性と応用
2006年にスタンフォード大学、ロスアラモス国立研究所、東京大学物性研究所の科学者らは、適切な条件下ではハンパープルがボーズ・アインシュタイン凝縮体のような新しい状態に入ると「次元を失う」ことを明らかにした。研究者らは次のように指摘した。
「我々は初めて、バルクの3次元物質における集団的行動が、実際にはわずか2次元で起こり得ることを実証した。低次元性は、高温超伝導を含む、よく理解されていないさまざまな現象を説明するとされる多くのエキゾチックな理論の重要な要素であるが、これまで実際の物質における『次元削減』の明確な例がなかった」とイアン・フィッシャーは述べた。
他の研究チームのメンバーは、量子コンピューティングへの潜在的な応用について言及した。従来のコンピューターでは、電子の電荷が情報を伝達するが、将来的には「スピントロニクス」デバイスで電子スピンが同様の役割を果たす可能性がある。
「スピン電流は従来の電荷電流よりもはるかに多くの情報を運ぶことができるため、量子コンピューティングなどの将来のアプリケーションで情報を伝えるための理想的な手段となります」と第一著者のスチトラ・セバスチャンは述べています。フィッシャーは次のように述べています。「私たちの研究グループは、従来とは異なる磁気特性と電子特性を持つ新しい材料に焦点を当てています。漢紫は2,500年以上前に初めて合成されましたが、その磁気挙動がいかにエキゾチックであるかはごく最近になって発見されました。私たちがまだ研究を始めていない他の材料が他にあるのか不思議に思います。」[7] [8] [9]
ハンパープル
漢紫は化学的にも熱的にも漢青よりも安定性が低く、希酸で色あせたり分解したりします。[4] [10] [11]漢紫は1050～1100℃以上の温度で分解し始め、1200℃前後で緑黒色のガラスを形成します。[2] [10]粉砕するとさらに紫がかった色になります。[6]
ハンブルー
ハンブルーは化学的にも熱的にもより安定しており、希酸でも分解せず[4] [10]、粉砕するとより青みがかった色になります[6] 。
製造
製造は原材料、その比率、フラックス、温度、雰囲気、反応時間に依存します。[4]
生産は中国北部、西安市の北約200～300kmに集中していたようだ。この地域には大量の原材料が埋蔵されている。[2]漢紫や漢青の生産に関する記録は発見されていないため、製造に関する情報は実験を通じて得られたものである。[6]
原材料
必要な原材料はバリウム鉱物、石英、銅鉱物、鉛塩である。鉱物が天然の形で使用されたのか、あるいは処理されたのかは不明であるが、処理されたという証拠はまだ存在しない。[6]
バリウムの供給源はウィザライト（BaCO 3）か重晶石（BaSO 4）のいずれかであった。[11]ウィザライトの希少性から、最も可能性の高い供給源は重晶石であると考えられる。[6]重晶石は分解速度が遅いため、漢青の生成に有利である。逆にウィザライトは漢紫の生成に有利である。 [10]重晶石の使用では、収量を増やすために鉛塩（炭酸鉛または酸化鉛）が必要であったと思われる。[11]鉛は漢紫と漢青に関連して検出されている。[2] [12] [13]
鉛はバリウム鉱物の分解触媒として、またフラックスとして作用する。[2]鉛の量は重要である。鉛が多すぎると（5%以上）、1000℃を超えると部分溶融やガラス形成を引き起こす。[10]
リードの役割は以下のとおりです。[2]
- BaSO 4 + PbO ⇌ PbSO 4 + BaO
製造工程
マラカイト、シリカ、ウィザライトを原料鉱物として漢青を製造する際にも、以下の反応により二酸化炭素と水蒸気が副産物として放出される。[2]
- Cu 2 (CO 3 )(OH) 2 + 8 SiO 2 + 2 BaCO 3 → 2 BaCuSi 4 O 10 + 3 CO 2 + H 2 O
バリウム銅ケイ酸塩を生成する固体反応は、およそ 900 °C で始まります。[10]最も速く形成されるのは漢紫です。[2] [4]漢青は、シリカが過剰に存在し、反応時間が長くなると形成されます。[2]初期の中国での製造では、一般的に漢青と漢紫の粒子をさまざまな比率で混合して製造されていましたが、純粋な色が製造されることもありました。[13]漢青は溶融することもできましたが、漢紫は均質な溶融物を形成しないため、焼結プロセスを使用する必要がありました。[3]
長時間の焼成により漢紫が分解し、漢青が形成される。[3]
- 3 BaCuSi 2 O 6 → BaCuSi 4 O 10 + 2 BaSiO 3 + 2 CuO
温度は高く（約900～1000℃）、その温度を長時間保つ必要がありました。[2] [11]漢紫は熱に敏感なので、漢紫を製造するための温度管理はほぼ一定（±50℃）にする必要がありました。[3]漢青は熱にそれほど敏感ではありません。[6] 適切な条件下では、漢紫の製造には約10～24時間かかり、漢青の場合はその2倍の時間がかかりました。[3]
温度は、焼成材料の試験、窯の大きさ、形状、材質、環境の制御によって制御されたであろう。[6]高温を達成し維持する技術は、金属やセラミックの生産から知られていたであろう[14] [2] [6]例えば、金属生産で使用されるツインベローズの潜在的な使用など。[2]
比較
歴史
起源に関する仮説
漢青とエジプシャンブルーは基本構造が同じで、特性も非常によく似ている。[2]主な違いは、エジプシャンブルー（CaCuSi 4 O 10）は、漢青のバリウム（BaCuSi 4 O 10 ）の位置にカルシウムがあることである。この類似性から、漢青はシルクロードに沿って東に伝わったエジプシャンブルーの知識に基づいているのではないかと考える人もいる。[11]カルシウムをバリウムに置き換えるには、中国独自の技術革新が必要だっただろう[11]（漢青の顔料はエジプシャンブルーよりも100～200℃高い温度で形成され始める）。[14]
これらの青色顔料の発明の正確な年代に関する推測の根底にある 2 つの仮説は、次のように要約できます。
- 初期のアルカリ金属釉薬技術はエジプトの知識に基づいていましたが、銅ケイ酸塩顔料（エジプト青と漢青）はエジプトと中国の2つの独立した地域でこれらの釉薬から開発されました。[2]
- あるいは、漢青の例は公式のシルクロードよりも古く、したがって発展は完全に独立していたという説もある。[14]
中国の発明
エジプシャンブルーとの関連を否定する論拠としては、エジプシャンブルーには鉛が含まれていないこと、中国にエジプシャンブルーの例がないことなどが挙げられる。[14] [15]
古代中国のガラスや漢紫、漢青に石英、バリウム、鉛の成分が使われていたことから、ガラス製造と顔料製造の関連が示唆され、[12]中国独自の発明であると主張する論拠にもなってきた。[14] 道教の 錬金術師はガラス製造の知識から漢紫を開発した可能性がある。[14]
鉛は顔料製造業者によって漢紫のバリウムの融点を下げるために使用されます。[16]
バリウムガラス、漢紫、漢青の増減は、同様のパターンをたどっています。どちらも漢王朝にピークを迎え、その後減少しました。[14]漢代前から唐代にかけて、鉛バリウムケイ酸塩ガラスから鉛ソーダ石灰ガラスへの移行が見られます。[17]減少の理由は議論の余地があります。Liu et al. [14] は、顔料製造を道教の思想と結び付けているため、儒教が導入されたときに道教が衰退したことが減少の原因であると考えています。Berke (2007) [2] は、漢末期に中国帝国が分裂したため、政治的変化によって顔料の流通が止まったと考えています。[要出典]
文化的文脈での使用
漢の青は周の時代初期に好まれ、漢の紫は紀元前400年頃より後期に好まれたようです。[2]
漢の顔料は青、紫、無色の成分の様々な組み合わせで構成されています。[13]漢紫と漢青を一緒に粉砕することで、さまざまな青紫の色合いが可能になったと考えられます。[6]
顔料は次のような用途に使用されました。
ビーズ
漢の顔料が使用された最も古い例の一つは、西周時代にまで遡るビーズである。顔料は、密集した塊として、または釉薬をかけた層として存在する。[2]
八角棒
これらは、薄い青から濃い紫までの色合いのコンパクトな物体（固体の棒/ロッド）です。色の範囲は、漢青、漢紫、無色の材料のさまざまな割合によるものです。[12]これらは、取引された後に粉砕され、絵の具の顔料ベースとして使用された顔料の棒であると考えられています。[3] [11]儀式や官僚的な重要なアイテムとして、それ自体が重要だった可能性があります。[12]
兵馬俑
漢紫と漢青は秦の時代に初めて塗料に使われた。漢紫は秦の始皇帝の陵墓の兵馬俑に使われた。漢紫やその他の顔料を大量に生産するには費用がかかるため、贅沢さとステータスを強調していたと思われる。[1]漢紫は主に戦士のズボンに使われていたようだ。[1]顔料は漆で兵馬俑の表面に付着していた。[18]戦士は漢紫の製造に必要な温度（950～1,050℃ [1,740～1,920℉]）と同じ温度で焼かれたため、両方の工程で同じ窯が使われた可能性がある。[14] 戦士に漢青が使われたことを示す証拠はない（青には藍藍が使われた）。[2] [1]
彩色陶器の置物
より小型の彩飾陶器の置物は、江蘇省徐州の西漢時代の楚墓[19]や、漢時代の劉啓皇帝とその皇后の楊陵（紀元前156-141年）[20]から発見されています。
陶器の容器
漢青と漢紫は漢代の胡土色の陶器の装飾に使われた。 [12] [13]
金属物
漢代の青銅器、例えば椀や蒸し器の蓋などは漢紫色で装飾されていた。[13]
壁画
- 洛陽近郊の漢代の墓から出土した鴨居とペディメントには、青、紫、無色の成分からなる淡い青色の顔料が塗られていた。[12]
- 西安地域の東漢時代の墓の壁画は、合成バリウム銅ケイ酸塩顔料（漢紫）が使用された最後の例の一つである。[19]
保存
漢紫は不安定なため、考古学的に発掘された遺物には風化の顕著な兆候が見られます。漢紫の分解で形成された酸化銅(I)は安定したままですが(色の項を参照)、漢紫は劣化し続け、時間の経過とともに紫色が増します。[2]
漢紫は酸で退色するため、漢青と漢紫を含む顔料に見られる無色の粒子は、もともと紫色であったが、埋葬時の酸性条件で退色した粒子である可能性がある。[13] さらに、漢青には殺菌作用があるため、保存状態が良い。漢紫はシュウ酸と反応してBaCu(C 2 O 4 ) 2を形成する。この配位ポリマーの明るい青色は、兵馬俑のズボンの一部が明るい青色であることを説明するかもしれない。この色は、シュウ酸を排出する地衣類の存在によって生じたものである。[3]
注記
他に2つの合成青色バリウム銅ケイ酸塩化合物が微量発見されているが、まだ名前は付けられていない。
- BaCu 2 Si 2 O 7（青色）
- Ba 2 CuSi 2 O 7（水色）[3]
参照
- 青色顔料
- コバルトブルー – 青色顔料
- エジプシャンブルー – 古代エジプトで使われていた顔料
- マヤブルー – コロンブス以前のメソアメリカで作られた紺碧の顔料
- ペルシャブルー – ペルシャ陶器に関連する青色
- プルシアンブルー – 合成顔料
- 古代中国のガラス
- 色の一覧
- 無機顔料の一覧
参考文献
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外部リンク
- レイダース・オブ・ザ・ロスト・ディメンション 2014-12-25 アーカイブウェイバックマシン(マグネットラボ、FSU) 2006年5月21日
- ハンパープルの顕微鏡画像（提供：MST-NHMFLのMarcelo Jaime）