VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Невероятный мир красок
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Древние люди общались со своими собратьями при помощи набора нечленораздельных звуков. Какую-то информацию они передавали друг другу с помощью рисунков.
Одновременно с этим появилась необходимость оставлять память потомкам о событиях в отдельном племени или явлениях природы, которые волновали древних людей. Письменности в то время еще не было, и придумали такой способ передачи информации, как рисунки (петроглифы). Наиболее известными примерами наскальной живописи считаются прекрасные творения древних людей в пещерах Австралии. Удивительно красивые и стильные образы, запечатленные на стенах и камнях, ученые назвали стилем «Мими».
Нам стало любопытно, какими красками создавались наскальные рисунки, и как развивалась история красок дальше.
Также я несколько лет училась в художественной школе, поэтому тема красок мне близка и интересна.
Кроме того, был проведен опрос, в котором участвовали ученики 6, 9 и 11 классов, в количестве 69 человек. В ходе анкетирования были заданы 6 вопросов по классификации, истории и составу красок. (см. Приложение 1)
Проанализировав ответы ребят, мы узнали, что многие ученики недостаточно хорошо знают эту тему, и сделали вывод, что ребятам было бы интересно побольше узнать о красках.
Гипотеза: в лабораторных условиях можно приготовить краски, пригодные для рисования.
Объект исследования - краски их химический состав, происхождение, классификация, способы получения.
Цель работы - изучить историю красок, исследовать их состав, классификацию, способы получения и в условиях школьной химической лаборатории приготовить масляные краски, пригодные для рисования.
Задачи:
Изучить литературу по данному вопросу.
Узнать уровень знаний обучающихся школы о красках (об истории, химическом составе и классификации красок)
Приготовить краски в условиях школьной лаборатории.
Методы исследования- изучение литературы по данной теме, проведение эксперимента, опрос обучающихся.
Глава 1. Из истории возникновения красок.
История возникновения красок уходит своими корнями глубоко в историю человечества, в те стародавние времена, когда по земле бродили мамонты, а древние люди обитали в пещерах. Правда, назвать то, что использовалось для рисования тогда красками довольно сложно. Для их изготовления применялись подручные природные материалы — растения, древесина, различные ископаемые, минералы и т.д.
Яркие минералы притягивали взор наших далеких предков. Именно тогда человек догадался растирать такие вещества в порошок и, добавляя некоторые элементы, получать первые в истории краски. Цветная глина также шла в ход. Рисовали они на стенах пещер и скал. Считается, что самым древним из обнаруженных наскальных рисунков уже более 17 тысяч лет! При этом живопись доисторических людей довольно хорошо сохранилась. [1]
Шло время, и человечество открывало для себя новые виды и способы производства красок. Примерно пять тысяч лет назад появилась киноварь – ртутный минерал, придающий краске алый цвет.[2]
Краски более высокого качества стали использоваться примерно за две тысячи лет до нашей эры. Любопытно то, что такая краска одновременно появилась в двух совершенно разных, удалённых друг от друга местах — на территории Древнего Египта и в Южной Америке, у племён майя. Эти цивилизации применяли краску для отправления различных обрядов и проведения церемоний. Помимо этого, краску наконец стали использовать по своему традиционному назначению — для покрытия разных объектов и сооружений. Для изготовления красок использовались природные компоненты, только краска уже изготавливалась в практически промышленных масштабах. В качестве сырья применяли растения определённых видов и различных моллюсков – хищный моллюск с фиолетовой железой – добываемая из них пурпурная универсальная краска имела большую ценность. [3]
Китайской цивилизации принадлежит пальма первенства в создании бумаги. Здесь же, за Великой Китайской стеной, появились лёгкие акварельные краски. В их состав, помимо красящих веществ и масел, входят мёд, глицерин и сахар.
Средневековье подарило миру масляные краски. Их преимуществом стали большая стойкость и надёжность, а также сравнительно малое время высыхания. Основой для таких красок служат натуральные растительные масла: ореховое, маковое, льняное и другие.
Из-за уникальных особенностей производства разных красок не обошлось без исторических казусов. «Тайная вечеря», созданная знаменитым средневековым мастером Леонардо да Винчи, начала разрушаться ещё при жизни художника. Это произошло потому, что масляные краски на основе растительных жиров были смешаны с красками на основе разведённого в воде яичного белка. Химическая реакция, возникшая при этом, помешала надёжности покрытия и сохранности картины.( см. Приложение 2)
Ситуация начала меняться в начале 18 века. Немецкий химик по фамилии Дисбах занимался улучшение качества красной краски. Но однажды учёный получил вместо ожидаемого алого цвета краску оттенка, очень близкого к ультрамариновому. Это открытие можно считать революцией в производстве красок. Новую краску назвали «берлинской лазурью».
Однако существовало одно немаловажное обстоятельство, которое значительно понижало популярность искусственных красок. Компоненты, используемые в их составе, нередко были вредны или даже смертельно опасны для здоровья человека.
Массовое производство красок было начато менее двух веков назад. Раньше все краски изготовляли вручную: растирали в порошок минералы, смешивали их со связующими веществами. Такие краски не хранились долго. Уже спустя сутки они становились непригодными для использования.
На заре развития лакокрасочной промышленности в продаже были и готовые к непосредственному использованию краски, и сырьё для их ручного изготовления, так как многие люди придерживались консервативных взглядов и делали краски «по-старинке». Но с развитием промышленности и новых технологий готовые краски постепенно вытеснили ручное производство. С развитием лакокрасочной промышленности краски становились всё лучше и безопаснее для использования.[2]
В последнее время возвращается спрос на натуральные краски. Скорее всего, это связано с их экологичностью и безопасностью благодаря входящим в состав природным компонентам. [3]
Глава 2. Классификация красок и их виды.
Краски группируются (классифицируются) по различным своим признакам: признакам состава, цвета, происхождению красящего пигмента, производства и т. Д.
По происхождению красящего пигмента все краскиделятся на натуральные и химические.
Натуральные пигменты прекрасно сочетаются с любым типом связующего и находят применение в различных техниках живописи. Особенно хорошо они подходят для всех видов темперы, широко применяются в масляной живописи, минеральные пигменты традиционны во фреске и хорошо зарекомендовали себя в росписи на силикатном связующем и в сочетании с акрилом. Натуральные пигменты незаменимы в реставрационных работах произведений древних мастеров, не знавших достижений современной химии.
Несомненно, современные химические пигменты имеют огромное значение в производстве художественных материалов, но на стороне натуральных пигментов есть одно неоспоримое преимущество – эти пигменты проверены многотысячной историей человечества, и произведения древнейших эпох до сих пор сохраняют свой первозданный вид благодаря неувядаемости и сочности красок, сотворенных самой природой.[4]
Вторая классификация красок – по составу. По своему составу краски могут быть разделены на два больших отдела:
1. Краски минеральные (неорганические).
2. Краски органические.
Минеральные краски в свою очередь делятся на:
1. Минеральные краски натурального происхождения. Сюда относятся: натуральный ультрамарин, горная киноварь, охры, болюсы, умбры, сиенны и другие природные продукты.
2. Искусственные минеральные краски. К этой группе красок относятся краски искусственного происхождения, представляющие окиси тяжелых металлов, соли различного происхождения и др. Они получаются прокаливанием различных веществ, т. Е. сухим способом, и осаждением различных растворов, т. Е. мокрым способом. Некоторые из красок получаются и тем и другим способами (такова, например, киноварь), другие лишь одним из названных способов. Замечено, что краски, получающиеся сухим способом, представляют большую прочность, нежели краски, получаемые мокрым способом.
Органические краски подразделяются на:
1. Натуральные органические краски. Сюда относятся: экстракты растительных и животных красильных начал, «краски-лаки», содержащие органическое красильное начало, закрепленное на минеральном или ином основании.
2. Искусственные органические краски. Исходным началом этих красок является каменноугольный деготь. Очень немногие из них имеют применение в живописи.[5]
Также существует несколько видов красок. Исходя из этого, каждый человек может выбрать краски, наиболее подходящие ему.
Акварель Уже из названия «акварель» можно понять, что в состав красителя входит вода (аква). Такой материал предназначен для рисования исключительно на бумаг.
По текстуре акварельный состав легкий, полупрозрачный. Цвета хорошо комбинируются, можно с легкостью создавать различные оттенки.
Гуашь. Гуашевые краски изготавливаются из пигментов и клея с добавлением белил. Примесь белил придает гуаши матовую бархатистость, но при высыхании цвета несколько выбеливается (высветляется), что должен учитывать художник в процессе рисования.
Гуашевые краски плотные по составу, имеют насыщенные цвета. После полного их высыхания на поверхности образуется матовое покрытие. Для художников со стажем рисовать гуашью не сложно. С её помощью можно убрать допущенные изъяны, перекрыть светлую краску темным цветом, а для создания новых оттенков потребуются профессиональные навыки и фантазия. Гуашевые краски делятся еще на 3 вида:
Художественная – используется для написания картин.
Плакатная – с помощью материала выполняется оформление различной наглядной агитации.
Детская – имеет не токсичный состав, используется для рисования на бумаге.
Акриловые. Акриловые краски изготавливаются из тех же пигментов, что и традиционные краски, но в качестве связующего используется акриловая смола в виде водной дисперсии.
Акрил-один из новых видов художественных красок, популярен среди профессиональных живописцев. Материал применяется для рисования на стекле, керамике, бумаге, ткани, металле и дереве. Акриловые краски имеют яркую цветовую гамму. После нанесения на поверхность образуют не тускнеющее, стойкое покрытие, не смывается водой.
По текстуре материал может быть: перламутровый, матовый, блестящий, глянцевый. Если нанести на холст неразбавленный акрил густой консистенции, можно получить неповторимую яркую фактуру.
Масляные. Одним из первых красящих составов, который использовали для живописи еще в XVI веке, по праву считается масляный. Для его изготовления использовали ореховое, подсолнечное или льняное масло, а также цветовой пигмент. Краска выпускается в отдельных тюбиках.
Для работы с масляным материалом потребуется палитра, качественные кисти, холст, мольберт и растворитель. Рисуют таким составом на картоне, холсте, дереве, обычной или загрунтованной бумаге. Благодаря плотной текстуре и ярким цветам можно создать реалистическое изображение пейзажа или человека.
Картины, написанные маслом, хранятся долгое время и не тускнеют.
Темперные В состав темперного красителя входит масло, клей, вода и цветовой пигмент. В долговечности материала не стоит даже сомневаться, так как картины, написанные им, сохранились до наших дней еще с эпохи Возрождения. Темпер очень быстро высыхает, цвет не выгорает от времени, хорошо комбинируется с другими видами красок, не смывается водой. [6] (см. Приложение 3)
Глава 3. Методика приготовления красок в химической лаборатории
При изучении теоретического материала мы пришли к выводу, что произведения, написанные маслом, очень долговечны. Такие работы не изменят внешний вид и будут по-прежнему ценными даже по истечению сотен лет. Поэтому мы решили приготовить именно масляные краски в школьной химической лаборатории. Кроме того, я еще никогда не рисовала масляными красками,
Масляные краски изготавливаются в процессе смешивания и последовательного перетирания пигментного порошка в высыхающем масле. Изготовление красок состоит из нескольких операций(см. Приложение 4):
Получение пигмента
Изготовление «связующего вещества»
Смешивание «связующего вещества» с пигментом
В результате проведения химических реакций мы получили пигменты следующих цветов: берлинская лазурь, малахитовая зелень, английская красная, баритовые белила. С методикой получения пигментов разных цветов можно ознакомиться в приложении 5.
В качестве связующего вещества мы взяли льняное масло.
Смешав полученные пигменты с маслом, мы получили краски, которые использовали потом в процессе написания картины наряду с обычными масляными красками.(см. Приложение 6)
Мы доказали, что в домашних условиях действительно можно приготовить масляные краски и использовать их потом для написания картин.
Заключение
Изучив литературу по данной теме, мы пришли к выводу, что история красок длительная и разнообразная, состав красок с течением времени менялся и до сих пор идут исследования по данному вопросу.
Также мы выяснили, что существует несколько признаков классификации красок: по пигменту и по составу, а также существует множество видов, самыми известными являются гуашь и акварель
Проведя эксперимент, мы заключили, что любой человек в домашних условиях способен приготовить основную цветовую палитру пигмента и, смешав его с льняным маслом, получить масляные краски, пригодные для использования.
В целом, мы сделали заключение, что работу можно использовать на уроках химии, изобразительного искусства, истории, МХК, а также в качестве просветительской работы по данной теме. Данную работу можно разнообразить и дополнить, изучив способы получения акварели и гуаши, а также получив их в школьной лаборатории.
Библиографический список
1. Учебник Всеобщая история 5 класс А.А. Вигасин, Г.И. Годер, И.С. Свенцицкая (2014 год)
2. http://lkmprom.ru/analitika/istoriya-vozniknoveniya-krasok/
3. http://venecianskaya-shtukaturka.zakupka.com/articles/18097-istoriya-proishozhdeniya-i-razvitiya-kraski/
4. http://natpigments.com/
5. http://www.ukoha.ru/article/artpi/klaccifikacia_kracok.htm
6. https://gidpokraske.ru/hudozhestvennye-kraski/tipy-krasok/kraski-dlya-risovaniya.html
Приложение 1 « Результаты анкетирования»
Как давно возникли первые краски?
Существуют ли натуральные краски?
Можно лиих использовать художнику?
Приложение 2 «Картина “Тайная вечеря” Леонардо да Винчи»
Приложение 3 «Виды красок»
Акварель
Гуашь
Акрил
Масло
Темпера
Приложение 4 «Приготовление пигментов»
Приложение 5 «Способы получения пигментов»
Берлинская лазурь - гексацианоферрат (II) железа (III) (Fe4[Fe(CN)6]3).
В стакан налили 15 мл раствора хлорида железа (III) и добавили 15мл раствора гексацианоферрата (II) калия. Образовался тёмно-синий осадок берлинской лазури. Осадок отфильтровали и высушили.
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl
Малахитовая зелень - основный карбонат меди (II) ((CuOH)2CO3).
К 15 мл раствора сульфата меди (II) прилили 15 мл раствора карбоната натрия. Образовался бирюзовый осадок основного карбоната меди (II). Осадок отфильтровали и высушили.
2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O = (CuOH)2CO3 + 2Na2SO4 + CO2
Английская красная (красный ван-дик) - оксид железа (III) (Fe2O3) .
В стакан налили 15 мл раствора хлорида железа (III) и добавили 15мл раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали, высушили. Образовался красно-бурого цвета гидроксид железа (III).
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl
Баритовые белила – сульфат бария (BaSO4).
В стакан налили 15 мл раствора хлорида бария и добавили 15 мл раствора серной кислоты. Образовался белый мелкокристаллический осадок сульфата бария, который отфильтровали и высушили.
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
Приложение 6 « Написание работы масляными красками»