關於陶瓷的化學常識

前幾天有位客人拿了我們的陶鍋去做化學分析，分析的結果讓他大吃一驚，他很驚訝我們的陶鍋裡面有鋁的成分，並擔心陶鍋會像鋁鍋一樣遇到酸會有鋁的游離分子被溶解出來。

其實不用擔心，這樣是不會的！黏土（陶瓷土）最主要的材料就是矽酸鋁，矽酸鋁是一種很穩定的化合物，那如果要還原成金屬鋁，則需要煉鋁工業才行了，所以安心使用陶瓷吧。接下來說明陶瓷的構成。（如果真的好奇怎麼煉鋁，可以參考維基百科：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9C%8D%E5%B0%94%EF%BC%8D%E5%9F%83%E9%B2%81%E6%B3%95）

我從材料學的部分開始說明，所有的土、釉、玻璃、陶瓷器，構成的材料有三大類別，一是矽酸玻璃網目、二是安定劑（氧化鋁）、三是媒熔劑（鹼金屬、鹼土金屬類），所有的陶瓷器都必須要有這三要素才能成立。

陶瓷器是非常穩定的材料（化合物），因為這三種材料很穩固的結合因此可以耐強酸強鹼各種化學物質都不會改變其性質，也不會有任何溶出。

其實不只是我們陶鍋，所有的陶瓷都有鋁的成分，但這跟鋁鍋完全不同，鋁鍋是合金鋁或是單一金屬鋁，會收到空氣水的影響而氧化。陶瓷則是矽酸鋁鹽類的化合物。性質不是金屬。地球所有的石頭、泥土都是矽酸鋁鹽的結構。

那我來說明，為什麼鋁可能會有問題，鋁是種非常活潑的金屬，很難有純鋁的形式在我們的大氣環境，因為很容易氧化，當鋁碰到水、氧化會產生氫氧化鋁，氫氧化鋁的活性也很大，很容易跟酸性（矽酸）和鹼性材料（鹼金屬、鹼土金屬）結合，那氫氧化鋁吃到肚子裡就容易去搶奪身體裡的元素去結合。

其實純物質和化合物是完全不同的物質，我的客人把陶鍋拿去做化學分析、X光繞射測出的是那件物品含有的元素，並不是化合物。所以陶瓷並不含有純鋁，是矽酸鋁鹽的化合物。


我想許多人擔心的是聽到了許多傳聞，陶瓷裡有重金屬的添加，我在這裡也順道說明。

基本上現代的陶瓷的確不太需要擔心，作為食器的陶瓷不用裝飾性的顏料，例如釉上彩。

陶瓷裡會用到的『有毒』金屬就只有鉛與鎘，這兩種材料只有添加在低溫攝氏700～800度燒成的釉上彩，燒高溫的釉就完全沒有。
陶瓷為什麼要加重金屬主要有兩個原因，一是為了讓釉藥燒成溫度降低，加了鉛鎘的釉可以讓釉的熔融溫度非常的低，因此可以減少很多電或瓦斯的成本開銷。二是為了讓釉藥非常鮮豔，在低溫的釉上彩使用了鉛與鎘，可以讓釉呈現艷麗的紅色、黃色、綠色。這種釉上彩燒超過攝氏1100度以上，釉會分解起泡，釉是不能看的。所以高溫(攝氏1200度以上)燒成的釉是非常安全的，大部分的高溫陶磁器都超過攝氏1200度以上。

基本上現在也不需要擔心這樣的事情，低溫的釉上彩在早期二三十年前的彩繪瓷盤很容易看到，常常在餐廳看到瓷盤內有魚蝦花草的彩繪，這種釉上彩是瓷器先上了透明釉燒結之後再彩繪或黏貼上去，再經過攝氏700~800度左右燒成，這種彩，因彩繪在釉上，用手摸會有凸起感覺，而且用久了彩繪也會斑駁掉落，這種就不要用。現在的瓷盤大部分是釉下彩繪也就是彩繪的上面還有一層透明釉，是高溫1230度左右燒成的，非常的穩定安全。所以只要選擇高溫陶瓷器和玻璃是最安全的容器，他們耐強酸強鹼都沒問題。


謝謝我的客人那麼用心把陶鍋送去化驗，並向我們提出疑問，才讓我知道對我們來說已經理所當然的事情中人們可能擔心的問題，也歡迎其他人提出疑問來互相腦力激盪一下囉！

2016.8.11 小編 鈞仁