우리의 삶에 색은 어떤 의미를 주는 것일까? 우리가 색을 볼 때, 무의식적으로 다양한 색에 대해 감정적 반응을 갖게 된다. 예컨대 파란색은 차분하고, 다소 우울한 느낌을 노란색은 행복하고, 가벼운 느낌을 주고 빨강색은 정열적이고 진취적인 느낌을 준다. 인류는 다양한 색상을 표현하기 위하여 수많은 노력을 해왔는데 그 색을 내기 위한 재료는 크게 염료(染料)와 안료(顔料)로 구분할 수 있다.
염료는 실이나 천, 옷감 등을 물들이는 색소로, 물이나, 알코올 등에 녹는 특징을 가지며 생성 방법에 따라 천연염료와 합성염료로 구분한다. 반면 안료는 물에서 녹는 염료와는 달리 물이나 기름, 알코올 등에 녹지 않는 성질이 있다.
산화철은 대표적인 안료 중 하나이다. 인류는 산화철을 아주 오래 전부터 사용해 왔는데 최근 발견된 자료에 의하면 이미 10만 년 전에 바디 페인팅 용으로 산화철을 사용했다고 한다.
이후 벽 도색 용도로 사용한 것은 수 천 년 전부터이며, 이는 프랑스 라스코 동굴, 스페인 알타미라 동굴의 벽화에서 사용한 것을 볼 수 있다. 산화철 무기안료는 철 등의 무기재료를 산화시켜 만드는데, 일반적으로 내후성, 불용성 등의 점에서 유기 안료보다 뛰어나며 인체에 무해한 친환경인 장점이 있다. 산화철 무기안료는 크게 적색, 흑색, 갈색, 황색 등의 색깔을 낸다.
적색 안료로는 철단(鐵丹)이라고 불리는 산화철(Fe2O3)이 가장 잘 알려져 있다. 흑색 안료로는 Fe304등이 사용된다. 황색 또는 오렌지색의 안료로는 황산화철(수산화철) 등이 있다. 산화철 무기안료의 색은 금속이온 자체의 색이기 때문에 매우 안정하다. 앞서 언급한 고대 벽화 등이 변색되지 않고 그대로 남아 있는 것도 무기 안료를 사용했기 때문이다.
천연염료는 말 그대로 자연에서 얻는 염료로 채취하는 방식에 따라 동물성 염료, 식물성 염료, 광물성 염료 등으로 나뉜다. 천연의 색소에 의존하지 않고 색을 가진 유기물질(염료)을 합성하는 합성연료를 만들 게 된 것은 19세기 중엽부터였다.
합성염료의 탄생은 철강산업과 관련이 있는데 독일의 호프만과 퍼킨은 제철용의 코크스를 건류하고 나머지 찌꺼기인 석탄 타르의 연구를 진행시키고 있었다. 이들은 석탄 타르의 성분인 톨루이딘으로부터 키니네를 합성하는 도중 우연히 선명하게 착색되는 색소를 발견하는데 이것은 비단을 아름다운 자색으로 착색시킬 수 있어서 모빈(mauvein)이라고 이름이 붙여졌다. 이후 퍼킨은 이 염료를 개량하여 1857년에 모브라는 합성염료회사를 설립하게 되었다.
그 후 케쿨레에 의한 벤젠을 중심으로 한 방향족 화합물의 구조나 합성법의 연구가 진행되었고 다양한 합성염료가 개발되었다. 염료의 주요한 용도는 섬유에 대한 염색이나, 오늘날에는 피혁·모피·종이·식용유지(食用油脂)로부터 연료에 이르기까지 이용 범위가 넓어졌다. 또한 여러 가지 잉크·사진감광색소·의학에도 널리 사용되고 있다. 이와 같은 광범한 용도에 대해 현재 약 40,000종, 2,500 품목에 이르는 합성염료가 만들어져 있어 각 용도에 따라 사용되고 있다.