《 褪 色 方 法 大 赏 》
2022/11/10 17:00:00 中国科普博览
话说公元2020年8月25日
日本2025大阪·关西世界博览会
(简称“大阪世博会”)
的会徽定了
让我们来看看
从5000多件作品中脱颖而出的会徽
长啥样
小编表示很想知道其它被淘汰的作品长啥样图源：参考资料[1]而随后(2022年3月22日)公开的吉祥物更是亮瞎大家的双眼……
你不要过来啊!直至最近小编在网上看到了一张图
好家伙
红色的部分全部消失不见了
这是见不得太阳光？
还是被紫外线消灭了？
好了不开玩笑了
放大图片仔细观察
还是能依稀看到一点轮廓的
消失的红色
是因为使用了容易被太阳晒褪色的颜料
所以借此机会我们来盘点一下什么样的操作可以让颜色消失
其实褪色的本质都是发生了化学反应，使原来的有色物质变成了新的无色物质。不过触发这些化学反应的方式却有很多种。
Part.1
化学法
1
品红
学过高中化学的朋友们应该对品红都不陌生。当我们向品红溶液中通入二氧化硫(SO2)气体后，会发现原有的红色渐渐消失。但如果我们加热褪色后的液体，会发现红色再度显现。
品红溶液中通二氧化硫褪色原理图源：参开资料[3]
二氧化硫(SO2)会先和水(H2O)反应生成亚硫酸(H2SO3)，再和品红分子反应，使得右下角的基团发生了变化，这是导致品红溶液褪色的直接原因。但由于该产物并不稳定，所以加热后会重新生成原物质，从而颜色显现。
如果我们将通入气体换成氯气(Cl2)，那么氯气(Cl2)和水(H2O)会反应生成氯化氢(HCl)和次氯酸(HClO)。次氯酸具有强氧化性，其与品红分子的反应生成了稳定的无色产物，所以即便加热也红色也无法复现。
品红溶液褪色前后
2
亚甲基蓝
亚甲基蓝是是一种芳香杂环化合物，被用于化学指示剂、染料、生物染色剂等等。亚甲基蓝的水溶液在氧化性环境中呈现蓝色。
亚甲基蓝结构式 | 图源：参考资料[4]
想让亚甲基蓝褪色，我们首先要将一定量的葡萄糖和氢氧化钠溶于水中，这样我们就得到了碱性葡萄糖溶液。此时我们再将少量亚甲基蓝加入碱性葡萄糖溶液里使其溶解，再将溶液静置。
一开始溶液呈蓝色，而随着静置时间的变长，蓝色会逐渐变浅。如果我们此时晃动这瓶溶液，使其于空气充分接触，那么溶液会再度变回原来的蓝色。
溶液褪色前后
这个实验被称作“蓝瓶子实验”，利用的就是亚甲基蓝在不同环境下能呈现不同颜色的特性。
反应原理如下图所示，在氧化性环境中，亚甲基蓝的结构是图片右侧所示的结构；葡萄糖具有还原性，氢氧化钠提供了碱性的环境，从而使反应向左进行，生成了无色的新物质。
蓝瓶子实验原理 | 图源：参考资料[5]
而我们摇晃溶液时，溶液与空气中的氧气充分接触，从而再次被氧化成了原来的样子。实验可以反复进行，直至亚甲基蓝被完全反应。
Part.2
物理法
正如开头所说的会徽图，在阳光的照射下，红色渐渐变淡了。那为什么会徽中紫色的部分没有褪色？红色褪色的原因又是什么呢？
我们知道，物体之所以能显示出某种颜色，是因为其反射了这种颜色的光，而把其余颜色的光全部吸收。
同时我们还知道，光的能量随着频率的增加而增加，也就是说可见光范围内，红色光的能量最低，紫色光的能量最高。
太阳光所辐射的光波段基本就是可见光波段，同时包括红外线、紫外线。那么会徽图案中红色的部分则是吸收了除红光波段以外的波段，而紫色部分则是吸收了除紫光波段以外的波段。
从吸收的光的能量来看，红色部分吸收了更高的能量，而更高的能量则更容易破坏染料分子中的化学键，使得原本能够呈现颜色的基团被破坏，从而失去了颜色。
其实太阳光中对颜料具有主要破坏作用的成分就是紫外线，所以颜料颜色的频率越接近紫色，越不容易在光照下褪色。
Part.3
结语
由于篇幅有限，小编没法把所有的褪色反应一一罗列。不过从以上三个例子就能看出，颜色在我们生活中起到了相当重要的作用，同时颜色之间奇妙的变换，也让我们对这个世界多了一份好奇。
不说了，小编要去捣鼓那些带颜色的试剂了(打工去了……)
参考文献:
[1] 2025年世界博览会 - Wikipedia[2] 2025 大阪?关西世博吉祥物最终结果出炉!以「水之都」为灵感的变形怪成 Logo 视觉[3] 郑天龙, 左香华. 二氧化硫使品红溶液褪色的实验与理论研究[J]. 化学教育, 2017, 38(9): 66-73.[4] 亚甲蓝 - Wikipedia[5] 蓝瓶实验 - Wikipedia
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