Я хочу рисовать! (художественное творчество глазами химика)

XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2022

Я хочу рисовать! (художественное творчество глазами химика)

Ракова М.А. 1
1ГБОУ ШКОЛА № 2089
Фёдорова С.Р. 1
1ГБОУ ШКОЛА № 2089
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Основополагающий вопрос

 

Зачем химия художнику?

Проблемные вопросы

1) Чем рисовали художники средневековья?

2) Как с помощью оксидов создать качественные акварельные краски?

3) Как с помощью солей создать качественные масляные краски?

4) Чем рисуем сейчас?

5) Какие краски экологически безопасны?

Учебные вопросы

1)Какие классы неорганических веществ известны?

2)Вещества каких классов имеют цвет?

3)Что такое соли?

4)Что такое оксиды?

5)Какие соли могут использоваться в качестве пигментов?

6)какие оксиды могут использоваться в качестве пигментов?

Проблемный вопрос

Как приготовить акварельные краски с помощью неорганических веществ?

Цели исследования

Провести химические реакции, в результате которых образуются пигменты

Приготовить связующее вещество для акварельных красок - декстрин

Смешать пигмент и связующее, получить краски

Введение.

Художники могли бы во многом усовершенствовать химическое образование. Два столетия этот круг наук изучали ,как правило, в отрыве от их корней, древней истории ремесел, наконец эстетической стороны науки о веществе. Между тем у нашей цивилизации издавна была  потребность осваивать явления материального мира комплексно - как научно , так и эмоционально .  

       Бела  Визи ,  венгерский химик

Каждое искусство изучается постепенно, частями. Для живописи  первое -  приготовление красок.

Краски - квинтэссенция живописи - в любой технике наносятся на какую-либо твердую основу. Таковой может быть стена здания, холст, картон, дерево, шелк, стекло и т. п.;

для прочности соединения красочного слоя с основой и обеспечения лучшей сохранности художественного произведения практически во всех живописных  техниках делается грунтовка основы, т. е. краски наносятся на основу, уже покрытую специальным составом - грунтом;

Краски состоят как минимум из двух компонентов: пигмента и связующего вещества. Пигментами называются природные или синтетические окрашенные соединения. Связующее обеспечивает прочное соединение частиц краски с основой. .Собственно, по типу применяемого связующего и определяется техника живописи: восковая (энкаустическая ), масляная, эмульсионная (темперная ) и др.;

4)поверхность красочного слоя нередко закрепляют. Для каждой техники характерны специфические виды лаков и закрепителей. Главное, чтобы была химическая совместимость применяемых материалов.

По происхождению, химическому составу и строению всевозможные древние и современные красители делятся на две основные группы: минеральные и органические. В живописи применяются преимущественно минеральные пигменты. Они обладают следующими важными свойствами: нерастворимы в воде, масле, спирте и, если растереть на каком-либо связующем, окрашивают только поверхность материала.

В проекте рассмотрим все, что нужно художнику для творчества. Но посмотрим по особенному, глазами ХИМИКА!

Бумага

Без преувеличения можно сказать, что каждый человек ежедневно и в большом количестве использует бумагу или изделия из нее. Неоценима роль бумаги в истории культуры. Письменная история человечества насчитывает около шести тысячелетий и началась до изобретения бумаги. Вначале для этой цели служили глиняная пластинка и камень. Однако без бумаги вряд ли письменность – важнейшее средство общения людей – получила бы такое развитие. Письмо, являясь знаковой системой фиксации речи, позволяет сохранять ее во времени и передавать на расстояния. Даже при широчайшем распространении радио, телевидения и магнитофонных записей, а также памяти электронно-вычислительных машин бумага как средство хранения информации и культурных ценностей человечества не перестает и по сей день играть своей неоценимой роли.

Бумага – это материал, состоящий из размолотых растительных волокон, беспорядочно переплетенных и связанных между собой силами поверхностного сцепления. Основным сырьем для производства бумаги является целлюлоза, которая в виде волокон составляет основную часть стенок большинства растительных клеток. Главным источником получения целлюлозы служит древесина. Для производства бумаги предпочтительной является древесина хвойных пород по сравнению с древесиной лиственных пород. Прочность бумаги из хвойной целлюлозы обычно в 1,3...2 раза выше, чем из лиственной целлюлозы.

Волокна целлюлозы в древесине связаны между собой лигнином. Для удаления лигнина и освобождения от него целлюлозы проводят варку древесины. Распространенным способом варки является сульфитный. Он был разработан в США в 1866 г., а первый завод по данной технологии был построен в Швеции в 1874 г. Широкое промышленное значение способ получил с 1890 г. По этому способу для отделения лигнина и некоторых других веществ, содержащихся в древесине, последняя варится в сульфитном щелоке, который состоит из Ca(HSO3)2, H2SO3 и SO2. В результате лигнин сульфонируется (превращается в сульфопроизводные), становится растворимым в воде и переходит в раствор, а целлюлоза остается в виде твердой массы. После завершения варки целлюлозу тщательно промывают, на что расходуется большое количество воды. Поэтому заводы по производству целлюлозы строят на берегах рек или больших озер.
После размола и смешения с водой волокнистая масса целлюлозы, которая содержит всего лишь 0,5% сухого вещества, подается на бумагоделательную машину. Масса помещается слоем на движущуюся сетку, на которой вначале обезвоживается самопроизвольно, а затем принудительно с помощью вакуум-отсосов. После этого образующееся мокрое бумажное полотно переносится с сетки на движущуюся суконную полосу, на которой происходит дальнейшее обезвоживание и сушка. Конечная влажность бумаги составляет 5...6%.

После этого бумага подвергается полировке (лощению). Таким путем производят односторонне лощеную бумагу. При необходимости лощение осуществляют и с другой стороны. Лощеную бумагу специалисты также называют бумагой машинной гладкости. Далее бумага в случае необходимости подвергается процессам облагораживания.
К процессам облагораживания прежде всего относится проклеивание и введение в нее наполнителей. Проклейка бывает по всей массе или поверхностная. Для этой цели используют различные природные и синтетические клеи. Из наиболее древних природных клеев следует указать на крахмал и животные клеи. При проклейке пустоты и промежутки между волокнами заполняются клеевой массой и бумага в значительной мере теряет способность впитывать воду. Кроме проклеивания в поверхностный слой бумаги вводят минеральные пигменты для придания поверхности гладкости и лучших впитывающих печатную краску свойств. Минеральные пигменты позволяют скрывать или изменять цвет бумаги-основы и придавать ей непрозрачность. Такую бумагу называют мелованной. Иногда минеральные вещества составляют от 70 до 90% массы поверхностного слоя.
Для обеспечения прочности соединения частиц пигментов с бумагой-основой требуются связующие. Часто их роль выполняют вещества, обеспечивающие проклейку бумаги. В качестве минеральных пигментов широко используют каолин – землистую массу, близкую по составу к глинам, но по сравнению с последними характеризующуюся пониженной пластичностью и повышенной белизной. Одним из старейших наполнителей является карбонат кальция (мел), потому такие бумаги и назвали мелованными. К известным пигментам также относятся диоксид титана TiO2 и смесь гидроксида кальция Ca(OH)2 (гашеной извести) и сульфата алюминия Al2(SO4)3. Последний, по существу, является смесью сульфата кальция CaSO4 и гидроксида алюминия Al(OH)3, которые получаются в результате обменной реакции.

Все более важное значение в бумажном производстве в качестве сырья приобретает макулатура. Под ней подразумевают отходы, получающиеся при переработке бумаги и картона, различные виды использованной бумаги и бумажных изделий. Среди населения понятие макулатура почти целиком сведено к устаревшим и пришедшим в негодность книгам и старым газетам и гораздо реже к использованным упаковочным материалам.
Переработка макулатуры на белую типографскую или писчую бумагу требует больших затрат. Это связано с необходимостью обесцвечивания типографских красок, удалением проклеивающих веществ и наполнителей. Поэтому на практике из макулатуры изготавливают главным образом упаковочную бумагу и внутренние слои многослойного картона. В этих случаях переработка макулатуры сводится в основном к механическим операциям: макулатура в воде при высокой температуре разбивается (распускается) до необходимой степени измельчения и масса направляется на изготовление картона.

Малая экономическая рентабельность переработки макулатуры на белую бумагу ни в коей мере не снижает значения ее сбора. Использование вторичного бумажного сырья сберегает многие гектары лесных массивов, ведь с нарастанием производства целлюлозные заводы потребляют все больше древесины, существенно исчерпывая лесные ресурсы. Сбор и переработка макулатуры – важнейшая народнохозяйственная и даже государственная задача.

Хотелось бы сказать несколько слов и о типографской краске. Кто не ощущал ее запаха, например, вынимая утром из почтового ящика свежие газеты? Что же такое типографская краска? Она состоит из пигмента и связующего материала. Пигментом является мелкодисперсный порошок определенного цвета. В качестве наиболее распространенного черного пигмента используют сажу. Иногда для создания оттенков к саже в связующем веществе добавляют краситель (неорганический или органический). В состав связующих материалов входят по одному или в смеси: растительное масло, касторовое масло, воск, эфиры целлюлозы и др. В краски вводят сиккативы – соли свинца (II), марганца (II), кобальта (II), способствующие ускорению высыхания. Консистенцию пасты краски регулируют разбавителями, а специальными добавками добиваются снижения липкости и устранения «выщипывания» бумаги, что приводит к порче ее поверхности. Среди добавок наиболее распространены ланолин, жир, мыло, сало и их комбинации с различными маслами, асфальтом и смолами. Следует отметить, что клееные, пропитанные и покрытые бумаги хуже поглощают типографскую краску и потому дольше высыхают.
Для читателей может представить интерес даже элементарная информация о способах печати. Ведь для этих целей используют около 90% выпускаемой промышленностью бумаги. Способ печатания был открыт в Китае в VIII в. В Европе книгопечатание было начато Иоганном Гутенбергом (около 1400...1468 гг.), а в России – Иваном Федоровым (около 1510...1583 гг.). Если взять современную книгу, то в ее конце (иногда вначале) внизу мелким шрифтом указано, когда книга сдана в набор, ее формат, объем, тираж, цена и другие данные. Здесь же непременно указывается тип печати. Чаще всего встречаются слова «Печать высокая». Что это означает?

Существуют три основных способа печати: высокая, плоская и глубокая. Наиболее распространенной является высокая печать. Ее иногда также называют текстовой или типографской. В высокой печати краска удерживается на выступающих рельефных частях печатной формы. С данных участков краска переносится на бумагу под давлением. В этом виде печатания много общего с печатью обычной пишущей машинки.
В глубокой печати, называемой также фотогравюрной или ротогравюрной, краска удерживается в углублениях поверхности печатной формы. Для этого печатную форму гравируют. При работе по данному способу печатную краску накатывают валиками на печатную форму, а затем удаляют с негравированных участков. Для получения отпечатка к форме прижимают бумагу, на которую и переходит краска, находящаяся в углублениях. Глубокую печать используют при изготовлении иллюстраций для журналов и каталогов. Изображения, получающиеся этим путем, отличаются индивидуальностью и художественностью.

В плоской печати, называемой также литографской или офсетной, краска удерживается лишь на определенных участках ровной поверхности. Печатная форма чаще всего изготавливается из камня или из металлических пластин. Подготовку поверхности к восприимчивости или невосприимчивости краски проводят механическим, химическим или фотохимическим способами. Плоскую печать применяют для печатания художественных работ, например афиш, сигаретных и других этикеток.
В настоящее время во многих странах интенсивно ведутся широкие исследования по получению «искусственной» бумаги, в которой целлюлоза целиком заменена на волокнистые синтетические полимерные материалы.

Карандаши

Каранда́ш (тюрк. karadaš, карадаш — чёрный камень) — инструмент в виде стержня, изготавливаемого из пишущего материала (угля, графита, сухих красок и т. п.) применяемый для письма, рисования, черчения. Часто, в целях удобства, пишущий стержень карандаша вставляется в специальную оправу.

Карандаши принято делить на простые и цветные. Простой карандаш имеет графитовый грифель и пишет серым цветом с оттенками от светлого до почти чёрного (зависит от твёрдости графита).

Новый одноразовый карандаш с деревянной оправой грифеля перед первым применением необходимо заточить (очинить). Помимо одноразовых карандашей существуют многоразовые механические карандаши со сменными грифелями в постоянной оправе.

Графитные карандаши известны с XVI века. Английские пастухи из местности Камберленд нашли в земле тёмную массу, которой они воспользовались, чтобы метить овец. Из-за цвета, схожего с цветом свинца, месторождение приняли за залежи этого минерала. Но, определив непригодность нового материала для изготовления пуль, начали производить из него тонкие заострённые на конце палочки и использовали их для рисования. Эти палочки были мягкими, пачкали руки и подходили только для рисования, но не для письма.

В XVII веке графит продавали обычно на улицах. Художники, чтобы было удобнее и палочка не была такой мягкой, зажимали эти графитовые «карандаши» между кусочками дерева или веточками, оборачивали их в бумагу или обвязывали их бечёвкой.

Первый документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 годом. В Германии производство графитных карандашей началось в Нюрнберге. Немцы, смешивая графит с серой и клеем, получили стержень не такого высокого качества, но по более низкой цене. Чтобы скрыть это, производители карандашей прибегали к разным хитростям. В деревянный корпус карандаша вначале и на конце вставляли кусочки чистого графита, в середине же находился низкокачественный искусственный стержень. Иногда внутренность карандаша и вовсе была пустой. Так называемый «Нюрнбергский товар» не пользовался хорошей репутацией.

Современный же карандаш изобрёл в 1794 году талантливый французский учёный и изобретатель Никола Жак Конте. В конце XVIII века английски парламент ввёл строжайший запрет на вывоз драгоценного графита из Камберленда. За нарушение этого запрета наказание было очень суровым, вплоть до смертной казни. Но несмотря на это графит продолжал попадать в континентальную Европу контрабандным путём, что привело к резкому увеличению его цены. По заданию французского конвента, Конте разработал рецептуру смешивания графита с глиной и производства из этих материалов высококачественных стержней. С помощью обработки высокими температурами была достигнута высокая прочность, однако ещё более важным был тот факт, что изменение пропорции смеси давало возможность делать стержни различной твёрдости, что и послужило основой современной классификации карандашей по твёрдости.

Акварельные краски

Вряд ли можно найти человека, который в детстве не рисовал бы акварельными красками. Несомненно, что многие из взрослых людей вновь вернутся к этому занятию, но уже вместе со своими детьми, а затем и с внуками. Что собой представляют акварельные художественные краски? Это весьма мелко растертые (тонкодисперсные) пигменты высших сортов, смешанные с растительным клеем гуммиарабиком или с декстрином, получаемым нагреванием крахмала в присутствии кислот. Важно то, что оба они водорастворимы. В смесь обязательно вводится пластификатор (мед или глицерин) и антисептик (фенол). Акварельные краски характеризуются высокой прозрачностью и потому используются без добавок белил. После высыхания на бумаге они не должны стираться легким нажатием ватного тампона и быть устойчивыми к солнечному свету. Акварельные краски выпускаются в сухом виде в таблетках и плитках, а также в пастообразном состоянии в тюбиках.

Смешанные между собой непрозрачные краски дают однородные смеси, уступающие своей насыщенностью смесям из прозрачных красок.

При пользовании красками в тюбиках надо учитывать, что после того, как необходимое количество красок выложено на палитру, тюбики нельзя оставлять открытыми, поскольку иначе краски затвердеют и пользоваться ими будет неудобно: их придется перед работой натирать на палитру. Краски в кюветах и плитках после работы необходимо осторожно обтереть чистой мягкой тряпкой, чтобы удалить сверху примеси других красок, которые неизбежно образовываются при составлении смесей. Акварельные краски нужно беречь в прохладном месте. Чистая акварельная живопись — это живопись прозрачными красками. Белила в акварельных красках не применяются. Сравнивая технику акварели с другими техниками в живописи, как темпера, гуашь, масло, прежде всего следует отметить основные ее свойства: это прозрачность и легкость, одновременно чистота и интенсивность красок. Эти ее свойства обуславливаются прежде всего тем, что пласты краски, которые наносятся на бумагу, всегда тонкие, а потому прозрачные для проникающих сквозь них лучей света. Отраженный от белой бумаги свет, окрашиваясь чистым цветом краски, возвращает в наш глаз ощущения цвета во всей его чистоте и силе без замутнения. Различие будет зависеть лишь от того, в большей или меньшей степени окажется насыщенным цветом данный цветистый пласт.

Эти технологические свойства акварели создают ей одной присущие особенность и красоту цветистых звучаний. Начинающий работать с акварелями должен учитывать эти особенности и стремиться, чтобы цветистый пласт был всегда прозрачный.

Плотно уложенный пласт краски, будучи ярким, сильным во влажном состоянии, при высыхании делается матовым, тусклым, теряет свою цветовую насыщенность, воспринимается глухим и грязным.

Природные красители - органические соединения,которые вырабатываются живыми организмами и окрашивают животные и растительные клетки и ткани.В основном соединения желтых, коричневых , черных и красных цветов разных оттенков, очень мало синих и фиолетовых, зеленые, как правило, отсутствуют.

До 2-ой половины XIXв. природные красители-единственные в-ва для крашения текстильных и парфюмерных изделий, кожи,бумаги,пищевых продуктов и др. С развитием промышленности органического синтеза, особенно анилокрасочной пром-ти,природные красители не выдержали конкуренции с красителями синтетическими и в основном утратили былое практическое значение. В небольших количествах природные красители используют в реставрационных работах. Их применяют также в пищевой и парфюмерной промышленностях, при исследованиях методами оптической и электронной микроскопии в цитологии и гистохимии, в аналитической химии. Многие природные красители обладают значительной физиологической и антибиотической активностью, вследствие чего их часто используют как лекарственные средства. Некоторые природные красители - регуляторы роста растений, а также сигнальные вещества, привлекающие насекомых-опылителей и отпугивающие вредителей.

Природные красители широко распространены в природе и крайне многообразны. Часто в различных природных источниках встречаются одни и те же или близкие по строению природные красители, поэтому наиболее целесообразно классифицировать их по типам химических соединений.


Об ультрамарине

В начале XIX века в петербургском «Технологическом журнале» можно было прочитать» «Живопись имеет одну только синюю краску, на прочность и красоту которой полагаться можно: сия краска называется ультрамарин; но дороговизна ея позволяет употреблять ее токмо на миниатюрную работу, особливо с тех пор, как лазуревый камень, из которого она приготовляется, сделался весьма редким»

Лазуревый камень – минерал лазурит во все времена был редким и дорогим. Его цена порой доходила до цены серебра даже золота. В наше время 1г лазурита стоит 1000долларов.

В старину богатые заказчики сами заботились о том, чтобы у художника был ультрамарин. Великий фламандский живописей Антонио Ван Дейк получил от английского короля великолепный подарок - ультрамарин, за который было уплачено 500 фунтов стерлингов. Показательна следующая цифра: в XIX в. за год все европейские художники расходовали не более 4 фунтов ультрамарина. Учитывая этой краски в живописи в живописи, Парижское общество поощрения национальной промышленности в 1824 г. объявило конкурс с премией в 6000франков за создание самого дешевого способа приготовления ультрарамарина.

Премию получил промышленник Ж. Гимэ, построивший В 1830 г. завод по производству искусственного ультрамарина. Еще до пуска предприятия Гиме предоставил новую краску замечательному французскому художнику Жану Огюсту Энгру, который использовал ее в своих картинах уже в 1827 г.

Оксиды металлов - хромофоры художественных красок

Оксиды относятся к тем классам соединений, с которыми мы постоянно встречаемся при изучении химии. Однако изложенные в учебниках сведения об их распространении в природе и применении очень недостаточны. Мы систематизировали сведения о химическом составе оксидных пигментов .

В качестве примера рассмотрим оксид хрома (III). Название элемента происходит от греческого слова «XPOM», что означает .цвет», «краска». Оксид хрома (III) - лишь одно из ярко окрашенных соединений элемента № 24. На его основе готовится несколько отличных художественных красок, в том числе зеленая хромовая - самая прочная и светостойкая краска, не поддающаяся воздействию атмосферных газов.

Растертая на масле хромовая зелень обладает большой кроющей силой и способна к быстрому высыханию, поэтому с XIX в. ее широко применяют в живописи. Огромно ее значение в росписи фарфора. Дело в том, что фарфоровые изделия могут декорироваться как подглазурной, так и надглазурной росписью. В первом случае краски наносят на поверхность лишь слегка обожженного изделия, которое затем покрывают слоем глазури. Далее следyeт основной, высокотемпературный обжиг: для спекания фарфоровой массы и оплавления глазури изделия нагревают до 1350-1450 ос. Столь высокую температуру без химических изменений выдерживают очень немногие краски, а в старину вообще было только две - кобальтовая и хромовая. Черный оксид кобальта, нанесенный на поверхность фарфорового изделия при обжиге сплавляется с глазурью, химически взаимодействуя с ней. В результате образуются ярко-синие силикаты кобальта. Такую декорированную кобальтом синюю фарфоровую посуду все хорошо знают. Оксид хрома (III) не взаимодействует химически с компонентами глазури и просто залегает между фарфоровым черепком и прозрачной глазурью «глухим» слоем.

Помимо хромовой зелени художники применяют краски, полученные из волконскоита. Этот минерал из группы монтморилллонитов был обнаружен в 1830 г. русским минералогом Кеммерером и назван в честь М. Н. Волконской - дочери героя Бородинской битвы генерала Н. Н. Раевского, жены декабриста С. Г. Волконского.

Волконскоит представляет собой глину, содержащую до 24% оксида хрома, а также оксиды алюминия и железа (III). Непостоянство состава минерала, встречающегося на Урале, в Пермской и Кировской областях, обусловливает его разнообразную окраску - от цвета зимней потемневшей пихты до ярко-зеленого цвета болотной лягушки.

Пабло Пикассо обращался к геологам нашей страны с просьбой изучить запасы волконскоита, дающего краску неповторимо свежего тона. В настоящее время разработан способ получения искусственного волконскоита. Интересно отметить, что, по данным современных исследований, русские иконописцы использовали краски из этого материала еще в средние века, задолго до его «официального» открытия.

Известной популярностью пользовалась у художников и зелень Гинье (создана в 1837 г.), хромофором которой является гидрат оксида хрома (2-З) О, где часть воды химически связана, а часть - адсорбирована. Этот пигмент придает краске изумрудный оттенок.

Соли в палитре художника

Многие соли металлов, так же как и оксиды, являются пигментами художественных красок. Карбонат и сульфат кальция в виде мела, толченого известняка и гипса обычно используются для изготовления основы живописи - грунта. Невозможно рассказать о всех случаях применения солей в живописи. В табл. 2 собраны сведения о некоторых солях. использующихся для изготовления красок и грунтов.

Подробнее остановимся на сульфидах - наиболее распространeнныx пигментах - и на малахите.

Сульфиды. Яркая окраска некоторых природных соединений серы привлекала внимание художников еще в глубокой древности. К числу издавна применявшихся пигментов относятся киноварь, реальгар и аурипигмент.

Красная, красно-коричневая или малиновая киноварь HgS - вермильон - была известна еще ассирийцам и египтянам. Однако первое упоминание о ее применении в письменных источниках относится к 1 в. до н. э. Искусственная киноварь впервые была приготовлена в Древнем Китае. В Европу она попала через арабов и упоминается в Луккском манускрипте (VIII в.)

Залежи натуральной киновари находили в разных частях света, и оттого способы ее использования были весьма различны. Народы Востока, например, наделяли ее особыми целительными свойствами. Источником веры в лечебную силу киновари были алхимические представления о сере и ртути как неких началах первичной материи – «материального средоточия всех свойств»]. Элементы - свойства Аристотеля (земля, огонь, вода и воздух) у алхимиков воплотились в сере и ртути. От этих двух алхимических первоначал, они считали, вели свое происхождение все известные металлы.

По представлениям средневековых ученых, счастливое соединение серы и ртути в киновари должно было наделить последнюю самыми замечательными свойствами. Именно поэтому она использовалась как лекарство.

Необходимо отметить, что единая система названий художественных красок сложилась совсем недавно, и ее отсутствие было причиной многих, порой неприятных недоразумений. Например, русские изографы словом «киноварь» обозначали не конкретный пигмент, а красный цвет вообще.

Дело принимало иной оборот, когда киноварь использовалась не художником, а лекарем. Сульфит ртути не является остро токсичным для человека веществом, а свинцовый сурик, напротив, весьма ядовит. И вот, когда киноварь и сурик из живописных мастерских попадали в аптеки, больной из рук врача получал настоящую отраву. Такие случаи описаны в средневековых документах.

В качестве пигмента киноварь использовалась для приготовления масляных и акварельных красок. По свидетельству Ч. Ченнини (XVIв.), монахи владели множеством секретов приготовления этих красок. Один из них состоял в том, что растирать порошок сульфида ртути с водой нужно как можно дольше«хоть двадцать лет». Был известен и главный недостаток киновари: «Имей в виду, что она на природе не выносит воздуха и лучше сохраняется на доске, чем на стене. При работе же на стене она с течением времени на воздухе становится черной.

Годилась она и для приготовления весьма экзотических составов. Так, многократное нанесение краски, составленной из киновари с добавлением красного сульфида мышьяка, золотисто-блестящего серного колчедана, а также уксуса, квасцов и мочи ребенка, давало ... «позолоту». Инки Южной Америки киноварью подводили глаза. Правда, делалось это единственный раз в жизни - в день бракосочетания. В Китае эту краску применяли для придания различным кондитерским изделиям более красивого и аппетитного вида.

Разумеется, незаменима она и в качестве сырья для получения ртути.

Из-за ядовитости и невысокой светостойкости в современной живописи практически не используется аурипигмент - краска от лимонно- и золотисто-желтого до оранжевого цвета. В XVI-XVIII же столетиях она пользовалась огромной популярностью. Хромофором аурипигмента является сульфид мышьяка. Оранжевый цвет ему придает примесь реальгара (в переводе с арабского означает «пыль пещер», который под действием солнечного света и кислорода разлагается).

По мере развития производства красок старинные желтые и оранжевые пигменты были вытеснены на основе сульфата кадмия. Первоначально эти краски, полученные немецким химиком Ф. Штромейером, стоили очень дорого. Однако со временем были оазработаны более дешевые их модификации, например кадмопон.

В зависимости от способа получения краски ее оттенок изменяется от лимонно-желтого до оранжевого. Стертая на масле кадмиевая желть дает очень красивую блестящую желтую краску. этот пигмент огнеупорен, поэтому широко применяется не только в живописи, но и в росписи фарфора.

С 1907 г. В живописи началось применение красной кадмиевой краски, хромофором которой является смесь сульфида и селенида металла. Интересно, что сульфид кадмия придает пламени синюю окраску (это его свойство широко используется в пиротехнике ).

Малахит всегда был дорог и не слишком доступен для художников. Кроме того, он имеет свойственный только ему оттенок и не может удовлетворить все потребности живописцев в зеленых тонах. Поскольку выбор природных минералов зеленого цвета невелик, в старину для приготовления красок широко использовали растения. Французские миниатюристы братья Поль, Эрман Лимбурги, работая в начале XV в. над украшениями герцога Беррийского использовали две зеленые краски - малахитовую и из диких ирисов.

Краски растительного происхождения имеют меньшую прочность: хлорофилл, являющийся их хромофором, постепенно разрушается, и яркие зеленые тона превращаются в коричнево-оливковые: осень медленнее, чем в природе, но все же наступает ...

Экспериментальная часть

Оборудование и реактивы:

Реактивы:

NaOH

Ca(OH)2

CuSO4

FeSO4

FeCl3

K4[Fe(CN)6]3

BaCl2

Na2SO4

NaOOCCOOH

Pb(NO3)2

KI

Н2О

Оборудование:

Химические стаканы, стеклянные палочки, воронки, колбы, бумажные фильтры, чашечка для выпаривания фарфоровая, электрическая плитка, спиртовка, спички, держатель, пенициллиновые склянки с резиновыми пробками

Изготовление акварельных красок

1. Приготовление декстрина.

К 100мл холодной воды в химический стакан насыпаем 25г крахмала и немного разбавленной соляной кислоты, нагреваем раствор до 110°С в фарфоровой чашке на электрической плитке 150мл воды. Когда вода закипит, тонкими струями в стакан с чистой горячей водой при тщательном помешивании вливаем раствор с крахмалом. Снимаем с плитки чашку и тщательно помешиваем раствор до загустения.

2. Приготовление пигментов.

1) Баритовые белила.

Г отовим 50 мл раствора хлорида бария и 50 мл раствора сульфата натрия. Раствор хлорида бария сливаем в химический стакан, приливаем 50 мл чистой воды и нагреваем. При непрерывном помешивании стеклянной палочкой приливаем 50 мл раствора сульфата натрия, выпадает белый осадок. Даем раствору отстояться. Потом сливаем жидкость, находящуюся над осадком, приливаем чистой воды, перемешиваем и фильтруем. Осадок высушиваем.

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl

+ = BaSO4

2) Охра.

Г отовим 100мл раствора железного купороса и 100мл раствора, содержащего 7,5г гашеной извести. Оба раствора сливаем при помешивании, выпадает оранжевый осадок и даем жидкости отстояться. Полученный осадок фильтруем, промываем и высушиваем. После высушивания осадок прокаливаем.

FeSO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2Н2О = 4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3Н2

3) Железный сурик.

Г отовим 100мл раствора железного купороса и 100мл раствора щавелевокислого натрия. К приготовленному раствору железного купороса, приливаем раствор соли щавелевой кислоты, выпадает коричневый осадок. После отстаивания раствора, сливаем с осадка жидкость, промываем водой и фильтруем. Промытый осадок прокаливаем в фарфоровой чашке при тщательном помешивании.

FeSO4 + 2NaOOCCOOH = Na2SO4 + (HOOCCOO)2Fe

4) Бременская голубая.

К 100мл раствора медного купороса приливаем такой же объем раствора гидроксида натрия. После отстаивания сливаем с осадка жидкость и добавляем при энергичном помешивании 16мл 25% раствора гидроксида натрия, выпадает голубой осадок. Немедленно промываем полученный осадок холодной водой для удаления растворимых соединений, фильтруем и просушиваем при комнатной температуре.

+ 2 = Cu(OH)2


5) Берлинская лазурь.

Готовим 100мл раствора хлорида железа (III) и 75мл раствора желтой кровяной соли. Полученный раствор хлорида железа (III) переливаем в стакан и немного нагреваем, прибавив соляной кислоты, чтобы при нагревании не выпал осадок гидроксида железа (III). В другом стакане нагреваем раствор желтой кровяной соли. В третьем стакане емкостью 300мл нагреваем 50 мл воды. Затем, оба раствора сливаем тонкими струями в стакан с чистой горячей водой при тщательном помешивании, выпадает синий осадок. После того как растворы слиты, их нужно мешать в течение 10 минут, а затем мы их оставили до следующего дня. Когда краска осядет, раствор сливаем, фильтруем и промываем осадок. Сушить надо при температуре не выше 100 С.

4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6]3 = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

+ = Fe4[Fe(CN)6]3

6 )Свинцовая - желтая.

К 50мл раствора нитрата свинца (II) приливаем такой же объем раствора иодида калия, выпадает желтый осадок. После отстаивания раствор сливаем с осадка, приливаем чистой воды, перемешиваем, даем отстояться, а затем фильтруем. Осадок высушиваем.

P b(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3

+ 2 = PbI2


7)Сине–зеленая ярь-медянка.

К раствору медного купороса добавляем раствор соды, и в осадок выпадает основной карбонат меди (CuOH)2CO3. Отфильтровываем его, и осторожно по каплям, добавляем уксусную эссенцию до полного растворения осадка. Упариваем раствор на небольшом огне почти до суха, не допуская сильного перегрева и разбрызгивания жидкости, а затем охлаждаем. Выпавшие сине – зеленые кристаллы. Их отфильтровываем и высушиваем.

2CuSO4 + 2 HOH = (CuOH)2SO4 + H2SO4

(CuOH)2SO4 + Na2CO3 = (CuOH)2CO3 + Na2SO4

П риготовлены сухие порошки красок.

Смешиваем каждую краску с небольшим количеством декстрина.

Краски готовы и их можно испытать.

Взяли кисточку, листок бумаги и начали рисовать.

У нас получился шедевр!

Вывод

В ходе данной работы нами были рассмотрены химический состав и свойства красок и материалов, применяемых в живописи. Мы научились разбираться в технике и видах живописи, узнали какие цвета, дают различные оксиды металлов и соли. Практической частью было изготовление акварельных красок различных цветов. Прочитав рецепт приготовления и придерживаясь техники безопасности, мы приготовили семь красок – белую, зелёную, синюю, голубую, желтую, коричневую, оранжевую. После того, как краски были готовы, нам нужно было их испробовать. Мы нарисовали рисунок полученными красками, они оказались хорошего качества, так как легко наносились на бумагу и быстро высыхали.

Литература.

1. Аксельрод И.Д. Курс общей химии. Пособие для учащихся 11 класса школ. – Н.Новгород, 1997

2. Глинка Н.Л. Химия. – М.: высшая школа, 1986

3. Морозов В.Е. Химия 9 класс: сборник элективных курсов – Волгоград: Учитель, 2007

4. Ольгин О. Опыты без взрывов. – М.: Химия, 1986

5. Титова И.М. Вещества и материалы в руках художника. Пособие для учителей химии. – Мирос. М., 2004

6. Хвостенко Т.В. Энкаустика – М.: С.художник, 2009

7. Химия в быту – Смоленск: Русич, 2006

8. Штрубе В. Пути развития химии – М.: Мир, 2005

Просмотров работы: 85