群青（Ultramarine 藍色）又名云青、石頭青、洋藍、佛青、群青藍，是一種常用無機顏料。群青無毒害、環保，是由硫磺、粘土、石英、碳等混合燒制成，含有多硫化鈉的，具有特殊晶格的鋁硅酸鹽，相對密度2.35-2.74g/cm3。它具有鮮艷的藍色，并帶有紅光，溶解性較差，不溶于水、堿和有機溶劑。群青耐堿性、耐候性、耐光性、耐熱性均較好，但不耐酸，遇酸分解變色。群青用于提白，可消除白色涂料或其它白色顏料中的黃色光。此外，群青的著色力和蓋色力較弱，
人類使用天然群青顏料的歷史悠久。在中國新疆地區，阿富汗巴米揚地區以及希臘維奧蒂亞州Gla遺址等地發現的古代壁畫中都使用了群青。天然群青是用青金石礦物研磨加工而成的。1828年人類掌握了合成群青的技術。群青可用于涂料、紙張、肥皂及塑料制品等提白、繪畫顏料、化妝品、藍色著色劑等。吸入群青后會造成咳嗽痰多、食欲不振、甚至肺內會出現肺塵病樣變化，吞入胃中會出現硫化氫中毒癥狀。
應用歷史
人類使用天然群青顏料的歷史悠久。天然群青是用青金石礦物研磨加工而成的。在中國古代，群青多用于古代佛教寺廟，因此又被稱為“佛青”。從產地看，由于青金石產自伊朗、阿富汗，故而這些從絲綢之路遠道而來的藍色顏料被俗稱為“回青”。早在公元5-8世紀的中國新疆地區和公元6-7世紀的阿富汗巴米揚地區就出現了使用群青的壁畫。人們還在更早的希臘維奧蒂亞州Gla遺址（公元前13世紀）的壁畫殘片中發現了青金石的存在。此外，研究發現，在羅馬時期，群青作為一種藍色顏料，曾廣泛應用于上釉陶瓷和玻璃搪瓷制品。
在古代歐洲，群青多被用于神像和神的繪制。在中世紀到文藝復興時期，藍色逐漸成為崇高神圣的代名詞，被教會嚴加管控，繪畫中只有圣母瑪利亞能使用藍色。例如喬凡尼·貝利尼的《圣約伯教堂裝飾屏》和列奧納多·達·芬奇的《巖間圣母》中，圣母瑪麗亞身著的藍色衣物都是用群青繪制的。從十七世紀開始，宗教主題意見不再是藝術的主流，主要作品轉入各種現實主義風俗畫、人物畫，群青也隨之不再作為尊貴的圣母的專用色，開始用于普通人，例如約翰內斯·維米爾的《戴珍珠耳環的少女》。
在古代中國，青金石（天然群青原料）便經過絲綢之路傳入中國，被稱作琳、金精、青金石、青黛等。群青以其“色相如天”，深受帝王重視，在甘肅敦煌莫高窟、麥積山、新疆克孜爾千佛洞等多處石窟中均發現有群青作為藍色顏料。此外，北宋王希孟的《千里江山圖》中使用的藍色顏料也是群青。
1824年，法國工業獎勵協會懸賞6000太平洋法郎，以獎勵最先發明群青工業合成方法的人。1828年，Jean Baptiste Guimet因發明了合成群青的方法而獲得此項獎勵。她的方法是將高嶺土、碳酸鈉和硫隔絕氧氣煅燒得到群青。因為合成群青成本低、來源廣，且顏色更加鮮艷，所以它逐步取代了天然群青。
應用領域
群青作為一種重要的化工原料和無機化合物染料，有著廣泛的用途。
用于繪畫顏料
在中世紀及文藝復興時期的歐洲，很多名畫都使用了群青，例如喬爾內爾的《牧人來拜》和列奧納多·達·芬奇的《巖間圣母》等。古代中國也有大量的使用群青的壁畫，例如甘肅敦煌莫高窟、麥積山、新疆克孜爾千佛洞等多處石窟中均發現有群青作為藍色顏料。故宮的建筑彩繪也使用了大量的群青作為青色系顏料。群青屬于礦物質顏料，透明、遮蓋力弱而且明亮度高，不適合畫很暗的色調，卻適合裝飾色彩，在中國古建筑裝飾中用途普遍。
用于油漆行業
群青在油漆行業主要用于制造白色漆，它可沖淡抵消白漆中油料的黃色，使白漆更潔白美觀。此外，因為群青性質與鐵藍相反，耐堿而不耐酸，所以可以替代鐵藍。在需要耐堿的藍色涂裝的地方，可以使用群青藍漆。
橡膠工業和塑料工業
群青在橡膠工業和塑料工業可用于著色、提白或調配草綠色等。塑料工業中群青適用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、環氧樹脂、PF、氨基樹脂及不飽和聚樹脂等。
印染行業
群青在印染行業的用途有兩個：一是用作織物提白劑（紡織行業術語是上藍用劑），用來調節某些白帶淡黃，或黃而不青，或白帶淡紅的織物顏色，使其呈鮮明白色。基本被熒光劑替代。二是作藍印用劑，織物上如果采用的藍印標志，通常會用適量的群青來調制。
其他領域
群青在化妝品中可用作眼黛、眉筆和香皂的著色劑。造紙工業加入紙張中，以制出鮮明白色紙張或帶有藍色的紙張。此外，群青還可用于建筑行業水泥方磚和大理石的著色劑，全氟化碳樹脂的防老劑，氫化裂解的催化劑，以及從海水中吸附等。
天然群青來源
天然群青是由青金石經過加工而成的。青金石礦床屬于接觸交代的矽卡巖型礦床，可分為鎂質矽卡巖型和鈣質矽卡巖型青金石顏色以綠藍色和紫藍色為主，通常伴有白色條紋和金色光點。白色條紋為方解石，金色光點則是黃鐵礦。阿富汗是最著名的青金石產地，其他產地還有巴基斯坦、加拿大、俄羅斯、智利和緬甸等。阿富汗所產青金石屬于難得的高品質青金石；俄羅斯的青金石以不同的色調出現，品質較高；而智利的青金石一般含有較多的方解石并帶有綠色色調，價格較低。
物質結構
群青是硫代硅鋁酸鈉的復合物，其結構與沸石相似，具有開放式的SiO?四面體的骨架結構，在這種SiO?結構里四面體共用頂角，頂角上的硅原子可任意被鋁原子取代，鋁原子配位數為4，陽離子數目也隨之變化，以保持整個晶格的電荷呈中性。群青的藍色源自這種鋁硅酸鹽的結構所捕獲的客體硫陰離子基團S??和S??。S??和S??是發色基團，分別呈黃色調和藍色調，這兩種基團的比例會影響群青的顏色。
理化性質
物理性質
群青是顏色鮮艷的藍色粉末，半透明，帶有紅光。群青的折射率在1.50-1.54之間，相對密度為2.34-2.74g/cm3。天然群青由青金石研磨而成，顆粒棱角分明、粒徑較大且大小不均一，人工群青顏色更加鮮明、濃艷，顆粒較圓潤且大小均一。此外人工群青顏色受配方和操作的影響，例如少硫少硅（Na8Al6Si6S2O24）的群青偏綠色，多硫多硅（Na6Al4Si6S4O20）的群青偏藍色。一般群青粒徑應在40um以下，高質量群青粒徑在10um以下，而作為油相顏料用的群青為保持一定透明的，粒徑應在5um以下其中一半以上要小于2um。群青能夠消除或降低白色涂料或者其他白色材料中的黃色色光。群青溶解性較差，不溶于水、堿和有機溶劑，此外，群青具有較好的親水性。
化學性質
群青具有較好的熱穩定性，可用于釉陶器生產，能夠耐受燒制過程中大約的900℃的高溫。當溫度超過1000℃時群青才會褪色，變為灰色或白色。群青具有超強的耐候性，可在200℃條件下長期不變色。群青在大氣中，對日曬及風雨極其穩定。群青耐堿腐蝕的能力較強，可耐受堿性的濕壁畫生石灰地仗的腐蝕。考古人員在絲綢之路沿線發現過許多應用了群青的濕壁畫的遺跡。群青不耐酸腐蝕，將群青放入3mol/L的鹽酸溶液中，不到1分鐘褪色。經固體核磁共振檢測發現，群青框架結構被破壞，發色基團S??和S??被強酸破壞，產生了硫化氫氣體。
制備方法
天然群青制備方法
在14世紀晚期，意大利人琴尼諾.琴尼尼（Cennino Cennini）在《藝匠手冊》一書中記載了天然群青的制備方法。首先將青金石細細研磨；其次與脂松香、乳香和蜂蠟等混合；第三在水中反復揉搓，重復這個過程最終得到群青藍。
人工群青生產方法
將高嶺土、硫酸鈉、碳酸鈉、木炭、硫和石英，按照工藝要求的比例充分混勻，然后裝入坩堝，在密閉窯內進行煅燒。出窯后經過挑選、浸漬、研磨、壓濾，濾餅進行干燥、粉碎、拼混等一系列工序后得到成品。工藝流程如下圖：
檢測方法
拉曼光譜法
拉曼光譜法鑒定群青的原理是，群青分子結構中的陰離子基團（S??和S??），有強烈的拉曼散射峰。用綠光作為的激發光，可得到共振拉曼光譜。群青在260cm?1、548cm?1和583cm?1有明顯的吸收峰，這三個峰分別為S??的彎曲振動峰、S??的對稱伸縮振動峰和S??的對稱伸縮振動峰，可作為鑒定群青的依據。隨著拉曼光譜法的逐步成熟，便攜式拉曼光譜儀已經實現了原位分析。2017年專家對北京故宮養心殿燕喜堂及西圍房建筑彩畫進行了檢測分析。專家對其中的樣品YX4進行檢測時，就是用拉曼光譜法鑒定出其中的群青成分。
紅外光譜法
在群青的紅外光譜中存在經典的硅酸鹽震動峰，這一特點可以用于鑒定群青。群青的紅外光譜圖中，1010cm-1（-1為上標）為Si-O-Si的反對稱伸縮震動峰，449cm-1（-1為上標）為O-Si-O的變形震動峰。Aderkas等人提出一種使用光聲紅外(PAIR)來鑒定群青的方法，該方法是一種檢測比較方便的無損分析方法。
安全事項
群青生產現場作業人員吸入含群青的粉塵，會造成咳嗽，痰多，呼吸短促，無力，食欲不振，噯氣中含有硫化氫，胃液酸性下降等，肺內出現肺塵病樣變化和網狀陰影。吞入胃內的人員，會表現出硫化氫中毒癥狀。為保護勞動者，可采取在作業現場合理通風，讓接觸人員戴機械過濾呼吸器等措施。
參考資料 >
Ultramarine Blue.PubChem.2023-04-03