到了陕西西安，大家首选打卡地通常是被誉为“世界第八大奇迹”的秦始皇陵兵马俑。

其实，秦俑最初深埋于地下时，并不像今天看到的那般“灰头土脸”。考古资料表明，秦俑原是通体施彩，有朱红、粉绿、赭等10多种颜色。经过两千多年的深埋，那些保存下来的颜料出土后15秒就开始变化，4分钟内就完全脱水、起翘、剥落，有的则遗留在泥层上。因此，我们看到的秦俑都已失去了色彩。

秦始皇帝陵博物馆曾举办“真彩秦俑”展览，展出了大量彩绘的陶俑、陶片等，让秦俑的色彩保护与研究工作进入了大众视野。实际上，秦俑的制作过程蕴含着许多化学知识。

化学解码秦俑色彩

秦俑可看作是由土坯层、生漆层和彩绘层组成的陶俑。有专家推测，烧制秦俑的材料取自附近的红胶泥，也称红黏土，红黏土的主要化学成分有三氧化二铝（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、二氧化钛（TiO2）等，它们的大部分化学成分在950℃-1050℃的温度下脱去结晶水，形成更加坚硬牢固的陶俑。

据媒体报道，工作人员还在秦俑的颜料中分析出一种尚未在自然界中发现的紫色颜料——硅酸铜钡（BaCuSi2O6）。这对研究我国古代颜料史具有重大意义。

研究表明，秦始皇陵秦俑的彩绘层中含有的色彩元素主要有，炭黑、粉红、朱砂、中国蓝、中国紫以及石绿。

黑色的盔甲——炭黑，主要元素就是不定型碳（C），用来勾勒人物的线条特征。

粉红的皮肤——骨白［Ca5（PO4）3（OH）］，一般是由动物骨骼在1000℃左右的高温下烧制而成。

五彩的服饰——朱砂（HgS），呈红色；硅酸铜钡（BaCuSi2O6）呈紫蓝色，反应温度较低就生成中国紫（BaCuSi2O6），反应温度超过1050℃即变成中国蓝（BaCuSi2O10）；石绿［CuCO3∙Cu（OH）2］，呈浅绿色。

也就是说，最初的秦俑不仅有着五颜六色的盔甲和衣服，还有着粉红的皮肤、修长的眉毛，甚至还有工匠绘画的大双眼皮。色彩下的秦俑神采奕奕，气势磅礴。此外，有报道称，在秦俑的制作中，还发现了一种由鸡蛋和动物胶组成的有机蛋白粘合剂，以及无机混合陶粉，它们被广泛用于秦俑制作中的填补、粘接、抹平等工艺。有机组分蛋白粘合剂与无机组分陶粉在性能上相互取长补短，使该复合材料实现了单一材料不能达到的综合性能。

秦人尚黑，秦俑身上为何会有如此绚丽的色彩？可以猜测的是，这与当时秦代社会开放、盛世的局面有很大关联性。他们以天然矿物质为原料，不断创新，为世人展现秦代社会的色彩世界，呈现他们的朝气蓬勃。

化学助力秦俑恢复神韵

由于秦俑已在地下埋藏千年，大部分彩绘层会在出土时瞬间失水脱落，许多刚出土的绚丽秦俑在一瞬间失去光彩。因此，为留住“真彩”，秦俑色彩的修复技术成为相关工作人员的研究重点。

目前，保护彩绘层的常用方法是采用抗皱缩剂和加固剂联合保护，在保住秦俑表面色彩的同时，减缓褪色速度。其中，聚乙二醇主要发挥抗皱缩剂角色，聚氨酯乳液发挥加固剂作用。

聚乙二醇可以替换生漆层当中的水分，使其保持湿润，防止秦俑表面的漆层因失水而产生皱缩现象，起到保持彩绘层平整的作用。就像女性使用的一些面膜中含有聚乙二醇，也是在发挥保湿的作用。

聚氨酯乳液作为加固剂，能够增加生漆层与陶体之间、生漆层与彩绘层颜料颗粒之间的黏合力。这种加固处理技术使彩绘更加牢固地附着在秦俑表面，最大程度地保护秦俑这一珍贵的历史文化遗产。

随着社会科技发展，秦俑身上的秘密越来越清楚地呈现在公众的眼前，如研究人员利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射光谱仪、气相色谱-质谱法等仪器，实现了秦俑结构的确定与还原。借助化学仪器，未来一定还可以揭开更多的秘密。

（作者邹晓川系重庆第二师范学院生物与化学工程学院教授，伍钰茜和隆炎霓均系重庆第二师范学应用化学专业本科生）