Волшебный мир красок

Текст:

ВВЕДЕНИЕ

Химия и искусство имеют внутреннюю общность,

которая корениться в их творческой природе.

Марселен Бертло.

Как прекрасен и разнообразен мир искусства, особенно живопись. Какие уникальные картины и полотна созданы талантливыми художниками. Чтобы добиться наилучшего качества своих красок и долговечности полотен, художнику зачастую нужно быть не только изографом, но и химиком. О свойствах и составе красок, о техниках и виде живописи и многом другом узнали мы, окунувшись в мир красок.

Краски в нашей жизни занимают огромную нишу. При этом чаще всего мы их даже не замечаем – наша машина, мотоцикл ивелосипед имеют цветное покрытие. Полы и стены нашего дома окрашены, на стенах могут висеть различные приевшиеся нам пейзажи, искусно выполненные масляными красками, Фасад нашего дома покрашен фасадной краской и даже забор за домом разрисован соседским мальчишкой, мечтающим стать великим художником, причем красками из аэрозольногобаллончика, свободно продающегося за соседним углом.

Традиция украшать свое жилище сложилась ещё в глубокой древности. Первобытные художники оставили на стенах пещер многочисленные изображения животных и сцен из жизни. Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов - мелко истолчённых твёрдых окрашенных веществ. Изображения, выполненные минеральными красками, дошли до наших дней.

В настоящее время при использовании компьютерной техники с большой лёгкостью можно получить любые цветовые изображения. Сохранятся ли такие изображения на многие века, будут ли они вызывать эмоциональные переживания и восхищение потомков?

Это противоречие позволило определить гипотезу: если краски состоят из химических веществ, то, имея их под руками, можно получить краски собственного изготовления.

Объектом исследования работы является процесс получения красок на основе различных пигментов и олифы, как связующего вещества.

Предметом исследования мы избрали способы получения масляных красок, так как, на наш взгляд, изготовление таких красок более интересно, чем, например, темперы или акварельных

Исходя из этого цель нашей работы: изучение имеющегося материала о красках, исследование и изготовление их в условиях химической лаборатории.

Исходя из данной цели, мы поставили перед собой следующие

задачи: изучить материал о красках, содержащийся в различных источниках; исследовать состав красок различных производителей и способы их изготовления; получить краски в условиях лаборатории.

Методы исследования: Теоретический анализ и синтез изученной литературы; наблюдения за протеканием химических реакций; получение минеральных пигментов;получение олифы.

Глава 1. Волшебный мир красок

1.1 Красочные земли

Красок и их цветов такое огромное разнообразие, что даже неспециалист сможет навскидку назвать с десяток их различных наименований.

Без красок наш мир был бы серым, поэтому человек всегда стремился найти способ разукрасить действительность. В доисторические времена краски получали из цветной глины и растертых в порошок минералов. Чем богаче и сложнее делалась жизнь, тем больше цветов требовалось, чтобы запечатлеть ее. Видимо, поэтому о начале развития человечества судят по древней живопись на скалах.

Появление красок и рисование, относится к доисторическим временам. Краски были известны задолго до того, как появились письменные сообщения о них. Красочные изображения на стенах пещерных жилищ до настоящего времени сохранились в относительно хорошем состоянии. Некоторые из них существовали залет до нашей эры. Таким образом, можно считать, что появление красочных веществ было одним из первых открытий на заре цивилизации.

Пещерные жители рисовали на камнях то, что их окружало: бегущих животных и охотников с копьями. Для наскальной росписи в пещере Ласко (Франция) в качестве красок использовалась природная смесь минералов - охра (от греч. ochros - "желтый"). Окислы и гидраты окислов железа придавали краске красноватый или желтый цвет. Темные оттенки краски получали, добавляя к охре черный древесный уголь. Первобытные художники замешивали свои краски на животном жире, чтобы они лучше держались на камне. Полученная таким образом окраска долгое время оставалась липкой и влажной, так как животные жиры не так легко высыхают на воздухе с образованием твердой пленки, как современные краски.

Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов - мелко истолчённых твёрдых окрашенных веществ. Позднее в их состав стали вводить связующие вещества (кровь животных, яичный желток) - так получили краски. До наших дней дошли изображения, возраст которых исчисляется сотнями, а то и тысячами лет - и всё это благодаря долговечности минеральных красок.

В древнейшие времена наш первобытный предок рисовал на стенах своей пещеры углём, а потом подбирал мягкие цветные камешки и раскрашивал нарисованные углём фигурки людей и зверей. А уже 30 тысяч лет назад нашим предкам были известны мел и охра. Пользовался древний человек и земляными красками, смешанными с животными жирами. Это, конечно, не были настоящие краски в нашем современном понимании, но именно в те доисторические времена человек впервые задумался о создании своего нарисованного цветного мира. Примерно 6 тыс. лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит, киноварь. В V веке до н. э. к ним добавились также свинцовые белила, сурик и глёт.

Уже в Древнем Египте люди научились изготавливать очень яркие и чистые краски. Цветные рисунки древних египтян дошли до нашего времени, и многие краски до сих пор не потеряли своей сочности и яркости. Краски древних египтян приготовлялись из минералов. Белая краска добывалась из известняка, чёрная - из сажи, зелёная - из тертого малахита, красная - из красной охры, синяя - из кобальта, меди, тёртого лазурита, жёлтая - из жёлтой охры.

В художественных красках могут использоваться также пигменты, не имеющие широкого распространения из-за высокой стоимости (кобальтовые краски), либо из-за токсичности (например, сульфиды кадмия, ртути).

Искусство живописи построено на использовании красок. Именно благодаря ним художник получает в свои руки мощное выразительное средство – цвет. Живописные произведения классифицируют по стилевым особенностям, а также по характеру применяемых материалов и технологии работы с ними. С этих позиций выделяют относительно самостоятельные технические живописи.

1.2. Техника живописи

Краски в любой технике наносят 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 техниках живописи применяются грунтовка основы, это означает, что основу предварительно покрывают специальным составом, грунтом.

Сами краски состоят, как минимум, из двух компонентов: пигмента и связующего вещества. Пигментами называют природные или синтетические окрашенные соединения. Названия свои - масляные, акварельные, эмалевые, восковые и так далее - краски получают от названия различных связывающих их веществ. Добавили в пигмент слабый растительный клей, текучий мёд и глицерин - и получилась акварель - нежная, прозрачная краска. Краску эту разводят водой - отсюда и название, ведь «аква» - по латыни «вода». А если в пигмент добавить непрозрачные белила (белую краску) и сильный клей гуммиарабик - получится гуашь, краска, которая образует плотную бархатистую поверхность.

Очень прочная краска получится, если пигмент смешать с яйцом или соком растений, - её называют темперой, если добавляют воск - энкаустика. На основе растительных масел или синтетических смол готовят масляные краски.

По своему происхождению, химическому составу и строению всевозможные пигменты делят на две основные группы: минеральные и органические. В живописи преимущественное применение получили минеральные красители. Эти вещества характеризуются рядом важных свойств: они не растворимы в воде, масле, спирте и растертые с каким-либо связующим веществом, окрашивают материал только с поверхности. Классификация пигментов представлена в таблице 1,2 Приложение. Эти и многие другие пигменты издавна используются в различных техниках живописи.

1.2.3. Эмульсионная живопись

До XV века наиболее распространенной техникой живописи была темпера. Андрей Рублёв и Семён Холмогорец, Мазаччо и Дюрер, Кранах и Брейгель, Тициан и Рафаэль, как и многие их современники, писали темперными красками, для приготовления которых пигменты растирали на различных эмульсиях. Готовые темперные краски можно развести водой, но после их высыхания эта способность утрачивается.

Свойства темперных красок зависят от характера использованных эмульсий. Классическая яичная темпера недостаточно эластична, это приводит к тому, что при изменении условий окружающей среды живописный слой неизбежно покрывается сеточкой тонких трещин - кракелюр. Поэтому в старину для повышения эластичности красок применяли различные добавки: итальянские живописцы использовали вино и сок фигового дерева, немецкие - спирт и пиво, содержащие растительную клейковину, русские изографы - хлебный квас. Названные

добавки способствовали улучшению текучести красок и служили консервантами, то есть препятствовали процессу гниения.

Технология создания темперного полотна очень сложна. В технике темперы в старину на Руси писали иконы. Древнейших, относящихся к домонгольскому периоду, икон, осталось немного (около 30). Самая старинная из уцелевших икон - икона «Апостолы Петр и Павел» (середина XI в.) находится в соборе св. Софии в Новгороде.

Русские иконы обычно писали на сосновых, липовых или еловых досках. Сухие, выдержанные в течение нескольких лет, доски шлифовали, скоблили. На подготовленную доску наносили кусок холста - паволоку, а не него последовательно наносили до десяти слоев левкаса (грунта), состоящего из смеси мела, муки и меда, который играл роль связующего вещества. В других случаях в этом качестве использовали мездровый (из обрезков кожи животных) или рыбий (из плавательных пузырей осетровых рыб) клей. По левкасу писали красками.

В XV - XVII вв. темпера была вытеснена менее сложной техникой масляной живописи. Однако с середины XIX века темпера вновь обрела былую популярность. Ею пользуются и современные художники. В наше время темперные краски иногда готовят на поливинилацетатной эмульсии (ПВА). Помимо пигмента ПВА в состав краски обычно вводят небольшое количество фенола, который обладает бактерицидными свойствами и является консервантом.

1.2.4. Масляная живопись

Масляная живопись на протяжении нескольких столетий является наиболее распространенной техникой живописи. Маслом писали Рембрандт, Тициан, Репин и Суриков.

Масляную краску готовят, растирая пигмент с льняным маслом, которое вырабатывают из семян льна. Интересно, что не всякое масло подходит для приготовления красок. Секрет этой техники живописи как раз и кроется в особом составе масла: оно состоит из сложных эфиров ненасыщенных кислот - олеиновой и линоленовой. На воздухе масло высыхает и образуется сухая прозрачная эластическая пленка, которая закрепляет пигмент. Она настолько прочна, что картина не испортится, если даже намокнет под дождем.

Впервые столетия распространения масляной живописи все необходимые материалы готовили непосредственно под руководством художников. Мастера владели множеством технологических секретов, которые считались фамильным достоянием. Еще в XVIII веке готовыми красками, продававшимися в лавочках, рекомендовалось пользоваться разве что любителям.

Вначале XIX века производство красок перешло в руки промышленников. Это было и хорошо, и плохо. С одной стороны, художники, наконец, избавились от нелёгкого и хлопотного труда

приготовления необходимых материалов, с другой, массовая продукция - холсты, грунты, краски, связующие - не всегда обеспечивала достаточно высокое качество живописи.

В XX веке промышленные предприятия стали выпускать материалы более высокого качества, и, тем не менее, художники иногда предпочитают собственноручно изготавливать необходимые им для работы холсты и краски.

1.2.5 Пигменты

В древности художники сами делали для себя краски. Основа любой краски - пигмент (краситель). Чёрный пигмент получали из древесного угля, красный и жёлтый - из глины, белый - из мела и т. д. Пигмент был очень похож на цветную «муку». Чтобы из пигмента приготовить хорошую краску, исходное вещество - мел, уголь, глину - нужно было тщательно растереть: чем мельче будет «мука», тем лучше краска (растирали пигмент на каменной плите специальным инструментом курантом)

В трактате Теофила, написанном сотни лет назад, сказано: «Каждое искусство изучается постепенно, частями. Для живописи первое-изготовление красок». Краски, что это такое? Оказывается охра, мел и сажа, которыми пользовались древние художники 20000 лет назад, расписавшие стены всемирно известных пещер Альтамира и Пеш-Шерль, - не краски, а всего лишь пигменты. Дело в том, что любая художественная краска представляет собой комплекс, состоящий из двух компонентов - пигмента и связующего вещества. Для приготовления красок всех типов - масляных, темперных, акварельных - используются одни и те же пигменты, но различные связующие вещества. Красящее вещество либо добывается из земли естественным путем, либо приготовляется химически. К первым относятся так называемые земляные краски: охра, умбра, сиена, земля, а ко вторым - краски, вырабатываемые химическим путём на фабриках. К химически приготовленным относятся также краски органические, извлекаемые из растений, например, индиго, краплак и другие.

Художников всегда волновало качество красок, поскольку оно определяет долговечность картин. Начиная с XVIII века усилиями химиков и промышленников, было создано много новых великолепных пигментов. Самым первым искусственно полученным пигментом была берлинская лазурь, интенсивно синего цвета. Берлинская лазурь была случайно получена в 1704 году немецким мастером Дисбахом, готовившим краски для художников. В России её применяли с давних пор для окрашивания тканей, бумаги, в иконописи и при создании фресок.

М. В. Ломоносов в своем рапорте президенту Академии наук К. Разумовскому в январе 1750 года писал: «В конце прошлого лета и по осени искал я способов, как делать лазурь берлинскую, которой два сорта при сем прилагаю». Ломоносов синтезировал берлинскую лазурь, смешивая водные растворы жёлтой кровяной соли и сульфата железа (III).

Эту реакцию применяют до сих пор в промышленности и в лабораторной практике. Где брали фабриканты жёлтую кровяную соль для приготовления красок? Жёлтая кровяная соль, или синильно-кислый поташ, или «синькали» - комплекс состава K4[Fe(CN)6], называемый в наше время гексацианоферрат калия, вещество ядовитое. Это соединение получали из животных отбросов. Его употребляли в больших количествах для окраски хлопчатобумажных и шелковых тканей в синий цвет, для производства краски - берлинской лазури.

Наряду с жёлтой кровяной солью для получения красителей и красок используется и красная кровяная соль. Из красной и жёлтой кровяных солей можно получить пигменты разнообразной окраски.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью и задачами нами была изучена литература по истории живописи и разных техник, процессов изготовления красок, технология получения минеральных пигментов и олифы как связующего вещества, изготовления масляных красок.

Выполненная работа позволяет сделать обоснованные выводы о том, что выдвинутая гипотеза верна, а именно: изучение истории получения красок, технология их изготовления, получения самих красок, проверка их свойств на практике привели к получению качественных масляных красок, пригодных для написания картин.

Теоретический анализ показал, что в методической, энциклопедической, научно-популярной литературе подробно изучен вопрос получения масляных красок.

В ходе работы по приготовлению пигментов нами был сделан вывод о том, что изготовление масляных красок - процесс длительный, трудоёмкий, требующий определённых химических знаний и к тому же очень дорогостоящий.

Список литературы

1. С. Другов «Химический кружок в школе», М., Учпедгиз, 1956 г.

2. Э. Дубровина «Краски рождаются…», М., 1973 г.

3. Е. Каменева «Какого цвета радуга», М., «Детская литература, 1975 г.

4. О. Ольгин «Занимательные опыты по химии», М., «Детская литература», 2002 г.

5. Популярная библиотека химических элементов / Под ред. И. В. Петросяна-Соколова. – М.: Наука, 1977. – Кн. 2.

6.О. В. Созонова, В. М. Шабаршин. Биолого-химический кружок в летнем лагере. // Химия в школе. – М., 1998.

7.Б. Д. Степин, Л. Ю. Аликбекова. Книга по химии для домашнего чтения. – М.:Химия, 1995.

8. И. Титова «Вещества и материалы в руках художника», М., МИРОС, 1994 г.

9. Журналы «Химия в школе» №№ 1-2, 1996 г., 1, 1999 г.

10. Энциклопедия для детей «Химия», М., Аванта, 2000 г.

11.А. М. Юдин. Химия в нашем доме - М.: Химия, 1990.

12.Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия / Авт.- сост. Л. А. Савина. – М.: АСТ, 1997.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1. Неорганические пигменты (красители)

Химическое вещество	Название краски	Исходньгй материал	Применение в живописи
ZnO оксид цинка	Цинковые белила	Получен синтетически	Различные техники живописи
ТiO2 оксид титана	Титановые белила	Получен спи теги чески	Различные техники живописи
РЬ304 оксид свинца (IV)	Свинцовый сурик	Получен синтетически	Различные техники живописи
Сг20з оксид хрома(Ш)	Хромовая	Соли хрома	Различные
	зелень		техники живописи, роспись керамики, фарфора, иконопись
Fe203 оксид железа (III)	Железный сурик	Минералы, содержащие железо	Различные техники живописи
HgS сульфид ртути	киноварь	минерал	Различные техники живописи
CdS сульфид кадмия	Желтый кадмий	Соли кадмия	Различные техники живописи
AS2S3 сульфид мышьяка	аурипигмент	минерал	Различные техники живописи
Си2(ОН)2С03 гидроксокарбонат меди(И)	малахит	минерал	Различные техники живописи
Fe3(P04)2 8H2О кристаллогидрат фосфата железа(П)	вивианит	минерал	Различные техники живописи
Na8AI6024S ультрамарин	ультрамарин	Получен синтетически	Различные техники живописи
(Ca, Na)(Mg, Fe2Fe+,AI Ti)[(Si А1)206] авгит зелёный	авгит	Минерал	Различные техники живописи
K[Fe Fe (CN)6] прусская лазурь	синий	Получен синтетически	Различные техники живописи
С углерод	Персиковая чёрная, сажа	уголь	Различные техники живописи

Таблица 2. ОРГАНИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ

Название	Исходный материал	Применение
*КРАСНЫЕ:*
- пурпур	Железы моллюсков	Для окрашивания
	(игл янки)	тканей, в живописи, иконописи
- карминный красный	Кошениль
Синий краситель	Корни девясила,	Для окрашивания тканей, в живописи (акварель)
Зелёный краситель	Листья трилистника, стебли манжетки	Для окрашивания тканей, в живописи (акварель)
Желтый краситель	Орешник (кора), крушина (кора, листья, ягоды), плоды барбариса	Для окрашивания тканей, в живописи (акварель)
Коричневый краситель	Сухая кожура лука	Для окрашивания тканей, в живописи (акварель)
Индиго	Листья индигосферы	Для окрашивания тканей, в живописи (акварель)
Фиолетовый краситель	Ягоды черники, ежевики	Для окрашивания тканей, в живописи (акварель)

Таблица 3. Применение солей в живописи

Название соли или название краски	Соль	Цвет	Примечания
Мел Гипс	СаСОз CaSO4 • 2Н2О	Белый	Входят в состав художественных грунтов и клеевых красок
Свинцовые белила	2РbСО3-Рb(ОН)2		Один из древнейших пигментов, токсичен, темнеет под действием H2S
Бланфикс (баритовые постоянные белила)	BaSO4		Промышленный выпуск налажен в 1830 г.
Цинковая желтая Баритовая желтая	ZnCrO4 ВаСгО4	Желтый	Получены Л. Н. Вокленом в 1809 г.
Азурит (горная синяя)	2CuCO3·Cu(OH)2	Синий	В природе часто встречается с малахитом
Берлинская лазурь (прусская синяя, милори)	Fe4[Fe(CN)6]3		Под действием щелочей разрушаются с образованием оксида железа. Не применимы во фресковой живописи
Вивианит (охра синяя)	Fe3(PO4)2·8H2O
Швейнфуртская зелень	Cu(CH3COO)2-3Cu(AsO2)2	Зеленый	Очень токсична, во второй половине XIX в. применялась в качестве инсектицида
Малахит(горная зелень)	CuCO3·Cu(OH)2	-//-	В живописи широко применялись в старину, сейчас практически не используются
Ярь-медянка	Cu(CH3COO)2· 3Cu(OH)2
Темный кобальт	Co3(PO4)2	Фиоле- товый	Получена М. Сальветатом в 1859 г.
Нюрнбергская фиолетовая	(NH4)3PO4·MnO2		Используется в живописи с 1868 г.

Таблица 1. Природные краски

Цвет	Растения
Красная	Стебли зверобоя; корень щавеля
Желтый	Кора ореха, корень барбариса, корень конского щавеля
Оранжевый	Стебли и листья чистотела
Зелёный	Листья березы, трилистника и стебли манжетки
Синий	Цветы жимолости, корни птичьей гречихи, пролески.
Коричневый	Кора ольхи, шелуха репчатого лука
Фиолетовый	Ягоды черники или ежевики
Чёрный	Ягоды и корни воронца
Хаки	Ягоды и кора можжевельника

Цели. На конкретных исторических сведениях, практических и демонстрационных опытах показать учащимся художественных классов необходимость знаний по химии в художественной практике, продолжить работу по закреплению теоретических знаний и их применению для различных расчетов.

Эпиграф. «Химия и искусство имеют внутреннюю общность, которая коренится в их творческой природе...» (Марселен Бертло).

ХОД УРОКА

Организационный момент

Учитель. Совсем недавно мы начали изучение нового предмета – химии, науки необычной, интересной, но в то же время трудной. Наверное, некоторые из вас, столкнувшись с первыми трудностями, подумали: «А нужно ли мне, будущему художнику, тратить свои силы и старания на изучение предмета, столь далекого от будущей профессии?»

Сегодня на уроке мы попытаемся выяснить, так ли уж далека и неинтересна химия для художника?

Конечно, на одном уроке невозможно обсудить все виды искусства, которые так или иначе соприкасаются с химией. Это живопись и скульптура, керамика и декоративно-прикладное искусство, мозаика, лепка и многое другое. Сегодня на уроке мы поговорим о красках, используемых художниками, причем лишь о тех, в основе красящего пигмента которых лежат оксиды.

Учащиеся повторяют определение оксидов как класса неорганических соединений.

Изложение основного материала

1-й ученик.Первые краски появились очень давно. Этот факт подтверждают многие археологические раскопки. Например, в Испании найдены пещеры, стены которых расписаны не только углем, но и красной охрой. Возраст пещеры имеют довольно внушительный – от 20 до 40 тыс. лет. Не менее древняя находка была сделана в Воронежской области. Дно найденного там захоронения было засыпано красной охрой, ею же были присыпаны кости скелета.

Охра – природный пигмент, красящую основу которого составляет оксид железа(III). В зависимости от его процентного содержания меняется цвет охры. Светло-желтые охры содержат от 12 до 25% оксида железа(III), золотисто-желтые от 40% и выше. В состав красной охры входит сразу два оксида железа – оксид железа(II) и оксид железа(III), поэтому химический состав такого вещества обычно выражают формулой Fe₃О₄.

Рисунки первобытных людей на стенах пещер,
выполненные углем и охрой

В ходе рассказа ученик демонстрирует образцы натуральных охр различных оттенков. На доске вывешивают формулы оксидов, соответствующих каждому цвету охры, с указанием содержания в процентах красящей основы пигмента и с пробой краски. Учитель дополняет рассказ ученика демонстрацией слайдов и репродукций наскальной живописи, а также репродукций известнейших полотен художников, в написании которых использовались различные оттенки охры.

Задание 1. Определить массовую долю железа в его оксидах: FeО, Fe₂O₃, Fe₃О₄.

Трое учащихся выполняют задание у доски, каждый – для одного оксида (желательно использовать отвороты доски).

Иконы, написанные с использованием охры

Учитель. Природная охра до сих пор пользуется большим спросом у художников. Месторождение красной охры высокого качества есть в Италии. В России охру добывают в Воронежской области, есть отдельные участки выхода природной охры светло-желтого и золотистых оттенков в Железногорске. Искусственную охру впервые получили в Германии на фабрике Георгия Фильда, обжигом железосодержащих руд.

2-й ученик. Достаточно давно известна красная краска сурик. Первые письменные упоминания о ней были сделаны более трех тысяч лет назад. Метод изготовления сурика был найден совершенно случайно. Православный греческий художник Никий ожидал прибытия заказанных им белил с острова Родос в Средиземном море. Корабль с красками прибыл в афинский порт Пирей, но там неожиданно вспыхнул пожар. Пламя охватило и корабль с заказом Никия. Когда пожар погасили, расстроенный Никий подошел к останкам корабля, среди которых увидел обгоревшие бочки. Вместо белил он обнаружил под слоем угля и золы какое-то ярко-красное вещество. Оказалось, что это вещество – превосходная красная краска. Так пожар в порту Пирей подсказал путь изготовления новой краски. Химический состав ее выражается формулой Pb₃O₄,
или 2PbO•PbO₂.

Сурик использовался в Древней Руси для червления щитов русских воинов. Об этом мы читаем в «Слове о полку Игореве»: «...Русичи великие врагу поля червлеными щитами перегородили...». Однако сурик готовится не только для покраски щитов. С давних времен его применяли в иконописи, о чем гласит запись в расходной книге Кирилло-Белозерского монастыря, основанного в 1397 г. и сохранившегося до наших дней.

(Демонстрация слайдов и набора открыток с изображениями монастыря.)

Кирилло-Белозерский монастырь

Учитель, дополняя рассказ ученика, кратко рассказывает о Курской школе иконописи, ее традициях, демонстрирует репродукции или слайды знаменитых икон Андрея Рублева и Дионисия. Показывает минерал гематит и говорит, что его часто называют железным суриком и используют в качестве природной минеральной краски. Красящий пигмент оксид железа(III) Fe₂O₃ входит в состав краски для пола «сурик», не имеющей ничего общего с краской Pb₃O₄, открытой Никием.

3-й ученик.Я расскажу о свинцовых белилах, которые находились на борту корабля, сгоревшего в афинском порту Пирей. Именно их прибытия дожидался древнегреческий художник Никий. Химический состав белил достаточно сложен. Следует отметить, что в состав красящего вещества свинцовых белил входит оксид двухвалентного свинца PbO (карточка с формулой и пробой краски).

Первые упоминания об этих белилах есть в книге римского историка Плиния Старшего, жившего в период с 23 по 79 г. н.э. Эта книга называлась «Естественная история».

На Руси тоже достаточно давно пользовались свинцовыми белилами, о них сообщалось еще в Остромировом Евангелии 1056–1058 гг. А к концу 1750 г. их промышленное производство в России достигло 82 т в год. Свинцовые белила обладают хорошей кроющей способностью, но, как и любые соединения свинца, оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека и темнеют на воздухе из-за образования сульфида свинца PbS. Дело в том, что атмосферный воздух всегда содержит следы сероводорода H₂S, особенно в крупных городах и промышленных центрах.

Учитель.При обработке потемневших картин или икон, написанных свинцовыми белилами, пероксидом водорода Н₂О₂полотнам возвращается их первоначальный вид. Однако процесс этот долгий.

Уравнения происходящих реакций:

Определите, к каким типам относятся данные реакции.

(Демонстрируются старинные иконы, написанные красками на основе свинцовых белил. Если возможно, то продемонстрировать простейшую технику их обновления.)

4-й ученик. В 1780 г. впервые приготовили белила из цинка. Краска была очень дорогой и особого успеха не имела. Лишь в 1840 г. удалось получить цинковые белила более дешевым способом. Химическая формула красящего вещества – ZnO. Оксид цинка получают двумя способами:

• сжигание цинковой пыли в кислороде:

2Zn + O₂= 2ZnO;

• обжиг сульфида цинка:

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂.

Затем оксид цинка смешивают с льняным или ореховым маслом и получают хорошую масляную краску, используемую в живописи. При смешивании ZnOс олифой получают краску для малярных работ.

Чистые цинковые белила имеют слегка синеватый оттенок, они безвредны для здоровья, но обладают гораздо меньшей кроющей способностью, чем свинцовые. Применяя эти белила, надо помнить, что при нагревании они желтеют, правда, при охлаждении желтизна медленно исчезает. (Карточка с формулой ZnO и пробой краски закрепляется на доске.)

Учитель. Если в краску наряду с оксидом цинка добавить карбонат цинка ZnCO₃(тоже белое вещество),то краска приобретает свойство антипирена, огнезащитноговещества. При сильном нагревании такой краски происходит следующая реакция:

ZnCO₃ = ZnO + CO₂.

Углекислый газ препятствует распространению огня. В средние века оксид цинка из-за его волокнистого строения называли «философской шерстью». Приготовить цинковые белила можно и в нашей лаборатории по уравнению реакции:

ZnSO₄+ Na₂CO₃= ZnCO₃ + Na₂SO₄.

Осадок фильтруют, промывают дистиллированной водой, сушат, а затем прокаливают. В результате образуется оксид цинка – готовый пигмент для краски:

ZnCO₃ ZnO + CO₂.

(Продемонстрировать прокаленный оксид цинка.)

5-й ученик.Сравнительно недавно появились титановые белила. Первые попытки применить соединения титана в красочном деле относятся к 1870 г., но лишь в 1920 г. титановые белила появились в продаже. Основа их красящего пигмента – оксид титана(IV) ТiO₂ (карточка с пробой краски).

Титановые белила неядовиты, их красящая способность почти в два раза больше, чем у свинцовых белил, они устойчивы к сероводороду. Основной недостаток – желтеют с маслом и дают нестойкие смеси с другими красками, например с ультрамарином, кобальтом, кадмиевыми красками. (Показать оксид титана и перечисленные краски.)

Задание 2. Художник принес в лабораторию 24 г порошкообразного титана и попросил приготовить красящий пигмент для титановых белил. Какая масса оксида титана(IV) получится из данного количества порошка титана?

6-й ученик. В состав кобальтовых красок входят оксиды. Например, довольно известна тенарова синь, названная так по имени французского химика Л.Ж.Тенара, в своем составе она имеет оксид кобальта СоО и оксид алюминия Al₂O₃ (карточка с пробой и формулами). Другая кобальтовая краска, содержащая помимо двух оксидов кобальта (СоО, Сo₂О₃) оксиды магнияMgO, алюминия Al₂O₃ и хрома Cr₂O₃, имеет цвет морской волны.Краски эти красивы, устойчивы к высокой температуре, но не всегда имеют хорошую кроющую способность, поэтому большое значение оксиды кобальта имеют при производстве смальт.

Еще древние римляне умели готовить качественную синюю краску, которую называли смальтой. Обожженную кобальтовую руду они сплавляли с кварцевым песком, полученный стеклообразный пирог растирали в порошок, который добавляли в исходную смесь для окрашивания в темно-синий цвет керамических изделий, эмалей, стекла.

Впоследствии смальтой стали называть кусочки стекла разных цветов (не только синего), которые использовались для создания мозаичных картин.

(Демонстрация изделий гжельской керамики, а также изделий из стекла, окрашенных в разные цвета.)

Изделия из смальты:
а – фонтан «каменный цветок»,
б – мозаичное панно

7-й ученик.Самой древней зеленой краской на Руси была «празелень». Использовались и другие зеленые краски, но «празелень» – самая дешевая и популярная краска, вплоть до конца XVII в. Ее получали мелким истиранием минерала глауконита, имеющего темно-зеленую или ярко-зеленую окраску. В его состав входит достаточно большое количество оксидов: SiO₂, Na₂O, Fe₂O_3,СaO,
Al₂O_3,MgO, K₂О, H₂O.

(Учащиеся должны назвать оксиды, указать, какие из них относятся к кислотным, а какие к основным, дать определение тех и других.)

До 1612 г. глауконит добывали в Копорье Петербургской губернии. Празелень применял известный живописец Дионисий для фресок Ферапонтова монастыря (под Вологдой) в 1492 г.(Показать слайды Ферапонтова монастыря и кратко рассказать о Дионисии.)

Ферапонтов монастырь

Использовали празелень и в так называемом «стенном письме» Грановитой палаты Московского Кремля в 1668 г. (Показать соответствующие репродукции фотоальбома «Московский Кремль».)

Грановитая палата
Московского Кремля

Учитель.В качестве зеленой краски использовали мелко истертый, хорошо известный вам как поделочный камень – малахит. (Продемонстрировать камень или изделия из него и порошок малахита.)

Сейчас зеленые краски в основном получают синтетическим путем. Многие из них в основе своего красящего пигмента содержат оксид хрома(III) Cr₂O₃,называемый еще хромовой зеленью. Такой пигмент мы можем сейчас получить с помощью несложного, но эффектного опыта.

Проводится опыт «Извержение вулкана». По уравнению реакции:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O

ученики называют тип реакции и продукты реакции.

8-й ученик.Я расскажу вам еще об одной удивительной зеленой краске – волконскоите. В 1830 г. в Пермской губернии минералогом Л.Ф.Кеммерером был открыт минерал, названный в честь Марии Волконской* – жены декабриста Сергея Волконского и дочери одного из героев Бородинской битвы – генерала Раевского (показать портреты).Это очень редкий минерал, содержащий в своем составе до 30% оксида хрома(III) Cr₂O₃.Волконскоит имеет красивый зеленый цвет различных оттенков – от темно-зеленого до ярко-зеленого. Природа минерала до конца не выяснена, химический состав его непостоянен. Минерал хрупок, легко истирается, химически устойчив, непрозрачен, обладает мерцающим блеском, жирный на ощупь.

Месторождение минерала известно только в России. Из волконскоита получают очень прочную зеленую краску неповторимого свежего тона. Французский художник Пабло Пикассо пользовался при письме своих картин исключительно этой краской, закупая ее только в Советском Союзе.(Демонстрация репродукций с картин Пабло Пикассо и минерала.)

Работа с коллекцией, взятой в иконописной школе.

Минерал волконскоит

Учитель. В заключительной части нашего урока хочется сказать несколько слов о красящих веществах, подаренных нам самой природой. Их извлекали из растений, животных и даже насекомых.

•И н д и г о – (сине-фиолетовый) получали из растений, растущих в Индии. Краска была известна еще древним египтянам.

•К а р м и н – краска открыта монахом из Пизы. Материалом служат насекомые – паразиты кактусов.

•П у р п у р – получали из раковин улиток-багрянок. (Для одного грамма краски требовалось 10 тысяч улиток.)

•С е п и я – коричневая, очень популярная краска у акварелистов из-за прозрачности цвета. Получают из красящего вещества моллюска каракатицы.

•З е л е н у ю краску можно получить даже из молодых листьев березы, что и делали раньше на Руси.

Список этот можно долго продолжать. Вы тоже можете, используя природные материалы и свой труд, получить краску в домашних условиях. Но сегодня на уроке мы будем работать с яичной темперой, специально изготовленной вчера группой ваших одноклассников, а моих помощников – лаборантов. Именно темперой пишут иконы в нашей Курской иконописной школе, возрождая древние традиции этого вида живописи.

Приготовить ее несложно, для этого потребуются пигменты различных цветов (часть нам дали живописцы иконописной школы, а часть мы сделали сами). Порошок малахита, густой луковый отвар и оксид хрома(III) смешивают с яичным желтком, в который добавляется очень мало подкисленной уксусом воды или белого сухого вина. Краска готова. (Учащиеся расписывают яйцо.)

Итог работы подводится путем краткого повторения и обобщения материала урока в форме фронтальной беседы.

Затем проводится викторина.

Викторина

1. Соединение какого металла называется «красная охра»?

(Соединение железа.)

2. На банке с краской написано «зеленый крон». Какой элемент-металл является основой красящего пигмента этой краски?

(Хром.)

3. Назовите несколько красок растительного или животного происхождения.

(Индиго, пурпур, шафран,
кошениль, сепия, марена.)

4. Из какой белой краски можно получить красную и как это сделать?

(Прокалив свинцовые белила,
получим красный сурик Рb₃О₄.)

5. Как в средние века называли оксид цинка?

(«Философская шерсть».)

6. Почему картины, написанные свинцовыми белилами, со временем темнеют?

(Из-за образования черного сульфида свинца.)

7. Оксид какого металла способен придавать ярко-синюю окраску стеклянным смальтам?

(Оксид кобальта.)

8. Какое вещество добавляют к цинковым белилам, чтобы придать краске огнезащитные свойства?

(Карбонат цинка.)

Домашнее задание

(задача отпечатана на карточках по числу учеников)

Задача. Для приготовления краски истерли в порошок малахит (СuОН)₂СО₃ и случайно поставили ступку на горячую плиту. Используя схему реакции:

(СuОН)₂СО₃ CuO + H₂O + CO₂,

ответьте на вопросы.

1) Как и почему изменилась окраска вещества?

2) Напишите уравнение данной реакции, т.е. расставьте коэффициенты в приведенной схеме.

3) Укажите тип данной реакции.

4) Рассчитайте массу и количество вещества полученного оксида меди(II), если разложилось 44,4 г малахита.

ПИГМЕНТЫ

Пигменты еще несколько десятилетий назад называли обычно минеральными красками, подчеркивая их происхождение: многие природные пигменты получали измельчением окрашенных минералов. И сейчас поступают порою так же, особенно если надо приготовить яркие, сочные, стойкие краски для живописи. Но гораздо чаще в наши дни используют синтетические пигменты - всевозможные оксиды и соли металлов. Если же пигменты имеют органическую природу, то их чаще называют красителями; пожалуй, главная область их применения - окрашивание тканей.

Займемся приготовлением минеральных пигментов разных цветов. Начнем с белого.

В роли белых пигментов обычно выступают соединения свинца, цинка и титана: последние для самостоятельного изготовления наименее доступны. А лучший источник свинца в домашней лаборатории - это свинцовая примочка, 20%-ный раствор основного ацетата свинца, с которым вам уже доводилось работать. Так как свинцовые белила представляют собой дигидроксид-карбонат свинца Рb₂CO₃(ОН)₂, то для их получения надо пропускать диоксид углерода через раствор ацетата свинца. Свинцовые белила при этом выпадут в осадок. Отфильтруйте его, промойте водой и высушите. В фильтрате останется раствор ацетата свинца. Старайтесь работать так, чтобы соединения свинца не попадали на руки и лицо, и ни в коем случае - в рот. Красками, приготовленными на основе таких соединений (в том числе и со свинцовым сиккативом) запрещается красить посуду и любые предметы, которые соприкасаются с пищей.

Цинковые краски, к которым мы сейчас перейдем, тоже не предназначены для окрашивания посуды; все предупреждения об осторожности, только что сделанные, относятся и к ним.

Исходным веществом для цинковых пигментов будет служить хлорид цинка ZnCl₂. Раствор его можно получить, опустив в соляную кислоту немного цинка, необязательно гранулированного. Годится, например, стаканчик от старой батарейки - он сделан из почти чистого цинка. К полученному раствору осторожно, по каплям, добавляйте раствор стиральной соды. Сначала он нейтрализует избыток кислоты (вы заметите это по вспениванию), а потом вступит в реакцию с хлоридом цинка, образуется карбонат ZnCO₃. Его надо отфильтровать, промыть водой и прокалить при температуре не ниже 280 ^оС. Выше этой температуры карбонат цинка разлагается на белый оксид цинка ZnO и CO₂.

Есть еще один белый цинковый пигмент - сульфид цинка ZnS. Для его приготовления надо получить сначала сульфид натрия Na₂S. Проще всего поступить так: сильно нагреть сульфит натрия Na₂SO₃ (еще раз напоминаем - это вещество продают в фотомагазинах), тогда образуются два вещества - сульфат Na₂SO₄ и сульфид Na₂S. Нам требуется только второе вещество. Смесь после охлаждения растворите в воде и добавляйте понемногу раствор хлорида цинка, получение которого описано в предыдущем опыте. Избегайте избытка кислоты: образующийся сульфид в ней растворяется. После фильтрования и высушивания вы получите нерастворимый сульфид белого цвета - порошок ZnS.

Перейдем к цветным пигментам. Получим сначала сине-зеленую ярь-медянку - смесь гидроксид-ацетатов меди.

К раствору медного купороса добавьте раствор соды, и в осадок выпадет дигидроксид-карбонат меди Сu₂СО₃(ОН)₂. Отфильтруйте его, и осторожно, по каплям, добавьте уксусную эссенцию до полного растворения осадка. Упарьте раствор на небольшом огне почти досуха, не допуская сильного перегрева и разбрызгивания жидкости, а затем охладите. Выпавшие сине-зеленые кристаллы отфильтруйте и высушите между листами фильтровальной бумаги.

В кружке такой опыт лучше ставить под тягой, а дома не забудьте после опыта как следует проветрить комнату, чтобы исчез запах уксуса.

Перейдем к пигментам на основе оксида железа Fe₂O₃. Сурик, мумия, охра, умбра, колхотар, венецианская красная, английская красная - вот далеко не полный перечень таких пигментов. В зависимости от способа получения у краски могут быть различные оттенки, от красного до коричневого, а при сильном нагревании оксид железа чернеет.

Это вещество легко получить прокаливанием железного купороса FeSO₄ ^. 7H₂O (семиводный сульфат железа). Берите небольшие порции купороса, тогда разложение пойдет быстрее. Накаливайте купорос до тех пор, пока он из зеленого не станет черным. При охлаждении получится красный оксид Fе₂О₃.

Если не удастся купить готовый железный купорос (а его продают в хозяйственных магазинах), то сульфат железа нетрудно приготовить из более распространенного медного купороса; опустите в его раствор железные опилки, настроганные напильником и промытые в бензине. Как только голубой раствор станет зеленым, слейте его с осадка, профильтруйте и упарьте досуха. Вы получите не чистый железный купорос, потому что железо частично окислится кислородом воздуха, однако на результат опыта это не повлияет.

Коричневый гидроксид железа FеO(ОН) вы получите из раствора железного купороса, в который добавлен раствор едкого натра, приготовленного из стиральной соды и гашеной извести, как было описано в главе "Олово и свинец". Работая с любыми щелочами, не забывайте об осторожности! В результате реакции в осадок выпадет гидроксид железа Fe(ОН)₂. До требуемого нам гидроксида FеO(ОН) он легко окисляется пероксидом (перекисью) водорода, а если время терпит, то просто кислородом воздуха при хранении в открытой склянке. Осадок коричневого цвета отделите и высушите при комнатной температуре.

Широко известный синий пигмент на основе железа - берлинская лазурь. Для ее приготовления нужна соль трехвалентного железа. Вот как ее можно получить: свежеосажденный гидроксид железа, приготовленный в предыдущем опыте, растворите в соляной кислоте (можно в разбавленной, аптечной) или, что несколько хуже, в уксусной эссенции, и смешайте с раствором ферроцианида калия (под названием желтой кровяной соли это вещество продают в фотомагазинах). Мгновенно образуется синий осадок знакомой вам берлинской лазури: KFe[Fe(CN)₆]. Эта реакция очень чувствительна, ее часто используют для обнаружения в растворе ионов трехвалентного железа.

Желтый оксид свинца - глет, на основе которого вы готовили сиккатив, можно вводить в краску и как пигмент. А чтобы получить ярко-красный свинцовый сурик, смешанный оксид свинца Рb₃О₄, достаточно нагреть на воздухе ранее приготовленный глет. Тонкость, однако, в том, что реакция окисления обратима, и при температуре выше 500 ^oС сурик вновь превращается в глет. Значит, нужна температура несколько ниже 500^oС, но ненамного, иначе реакция вообще не пойдет. Вряд ли у вас есть подходящий термометр. Поэтому положите рядом с прокаливаемым глетом кусочки свинца и цинка. Их температуры плавления соответственно 327 и 420 ^oС, этот интервал вполне приемлем для получения сурика. Понятно, что во время опыта свинец должен быть расплавленным, а цинк твердым.

Черный пигмент - это обычная сажа. Вот один из способов получения хорошей сажи, пригодной для изготовления краски. Направьте пламя парафиновой свечи на холодный массивный предмет, разумеется, негорючий. Образующийся черный налет время от времени соскребайте, В таких условиях парафин сгорает не полностью и наряду с диоксидом углерода СО₂ образуется элементарный углерод - сажа.

В заключение получим зеленые пигменты. Сначала темно-зеленый оксид хрома Сr₂О₃. Как вы помните из опытов с окислением-восстановлением, многие соединения хрома ярко окрашены, поэтому их часто используют в качестве пигментов, однако лишь для тех красок, которые не соприкасаются с пищей.

Будем вновь исходить из дихромата калия К₂Сr₂O₇, самого доступного из соединений хрома. Смешайте его с активным углем или с серой и тщательно разотрите смесь в ступке, а затем, взяв не более 2 г смеси, сильно ее нагрейте в фарфоровой или металлической посуде (когда веществ взято много, реакция идет слишком бурно). Охладите смесь, промойте ее несколько раз водой и отфильтруйте, Оставшийся на фильтре темно-зеленый оксид хрома высушите.

Есть и другие способы получения этого пигмента, например, нагреванием дихромата аммония или смеси дихромата калия с хлоридом аммония (нашатырем). Примите во внимание, что оксид хрома, получаемый в таких реакциях, находит применение не только как зеленый пигмент, но и в качестве тонкого абразивного материала, одного из самых лучших. Он входит в состав многих особо тонких полировальных паст, например, для доводки линз и зеркал оптических приборов.

Наконец, ярко-зеленый пигмент "изумрудный зеленый", гидроксид хрома. От обычного серого гидроксида того же состава он отличается тем, что состоит из более крупных частиц.

Сплавьте дихромат калия с аптечной борной кислотой в железной ложке. Нагревать надо до красного каления железа, ложку необходимо держать щипцами. После охлаждения обработайте плав водой и профильтруйте. Вы убедитесь, что цвет вещества и впрямь изумрудно-зеленый.

Получив пигменты в достаточном количестве, испытайте их, как списано в предыдущей главе, в составе масляных красок. Или каких-либо других, покупных, добавляя самодельный пигмент в белую краску либо синтетическую эмаль.

Пигменты еще несколько десятилетий назад называли обычно минеральными красками, подчеркивая их происхождение: многие природные пигменты получали измельчением окрашенных минералов. И сейчас поступают порою так же, особенно если надо приготовить яркие, сочные, стойкие краски для живописи. Но гораздо чаще в наши дни используют синтетические пигменты — всевозможные оксиды и соли металлов. Если же пигменты имеют органическую природу, то их чаще называют красителями; пожалуй, главная область их применения — окрашивание тканей.

Займемся приготовлением минеральных пигментов разных цветов. Начнем с белого.

В роли белых пигментов обычно выступают соединения свинца, цинка и титана: последние для самостоятельного изготовления наименее доступны. А лучший источник свинца в домашней лаборатории — это свинцовая примочка, 20%-ный раствор основного ацетата свинца, с которым вам уже доводилось работать. Так как свинцовые белила представляют собой основной карбонат свинца Рb(ОН)₂CO₃, то для их получения надо пропускать через раствор ацетата (т. е. через примочку) диоксид углерода. Свинцовые белила при этом выпадут в осадок. Отфильтруйте его, промойте водой и высушите. В фильтрате останется раствор ацетата свинца. Старайтесь работать так, чтобы соединения свинца не попадали на руки и лицо, и ни в коем случае — в рот. Красками, приготовленными на основе таких соединений (в том числе и со свинцовым сиккативом) запрещается красить посуду и любые предметы, которые соприкасаются с пищей.

Исходным веществом для цинковых пигментов будет служить хлорид цинка ZnCl₂. Раствор его можно получить, опустив в соляную кислоту немного цинка, необязательно гранулированного. Годится, например, стаканчик от старой батарейки — он сделан из почти чистого цинка. К полученному раствору осторожно, по каплям, добавляйте раствор стиральной соды. Сначала он нейтрализует избыток кислоты (вы заметите это по вспениванию), а потом вступит в реакцию с хлоридом цинка, образуется карбонат ZnCO₃. Его надо отфильтровать, промыть водой и прокалить при температуре не ниже 280 °С. Выше этой температуры карбонат цинка разлагается на белый оксид цинка ZnO и CO₂.

Есть еще один белый цинковый пигмент — сульфид цинка ZnS. Для его приготовления надо получить сначала сульфид натрия Na₂S. Проще всего поступить так: сильно нагреть сульфит натрия Na₂SO₃ (еще раз напоминаем — это вещество продают в фотомагазинах), тогда образуются два вещества — сульфат Na₂SO₄ и сульфид Na₂S. Нам требуется только второе вещество. Смесь после охлаждения растворите в воде и добавляйте понемногу раствор хлорида цинка, получение которого описано в предыдущем опыте. Избегайте избытка кислоты: образующийся сульфид в ней растворяется. После фильтрования и высушивания вы получите нерастворимый сульфид белого цвета — порошок ZnS.

Перейдем к цветным пигментам. Получим сначала сине-зеленую ярь-медянку — смесь основных ацетатов меди.

К раствору медного купороса добавьте раствор соды, и в осадок выпадет основной карбонат меди Сu₂(ОН)₂СО₃. Отфильтруйте его, и осторожно, по каплям, добавьте уксусную эссенцию до полного растворения осадка. Упарьте раствор на небольшом огне почти досуха, не допуская сильного перегрева и разбрызгивания жидкости, а затем охладите. Выпавшие сине-зеленые кристаллы отфильтруйте и высушите между листами фильтровальной бумаги.

Перейдем к пигментам на основе оксида железа Fe₂O₃. Сурик, мумия, охра, умбра, колхотар, венецианская красная, английская красная—вот далеко не полный перечень таких пигментов. В зависимости от способа получения у краски могут быть различные оттенки, от красного до коричневого, а при сильном нагревании оксид железа чернеет.

Это вещество легко получить прокаливанием железного купороса FeSO₄*7H₂O (семиводный сульфат железа). Берите небольшие порции купороса, тогда разложение пойдет быстрее. Накаливайте купорос до тех пор, пока он из зеленого не станет черным. При охлаждении получится красный оксид Fе₂О₃.

Коричневый гидроксид железа Fе(ОН)₃ вы получите из раствора железного купороса, в который добавлен раствор едкого натра, приготовленного из стиральной соды и гашеной извести, как было описано в главе «Олово и свинец». Работая с любыми щелочами, не забывайте об осторожности! В результате реакции в осадок выпадет гидроксид железаFe(ОН)₂. До требуемого нам гидроксида Fе(ОН)₃ он легко окисляется пероксидом (перекисью) водорода, а если время терпит, то просто кислородом воздуха при хранении в открытой склянке. Осадок коричневого цвета отделите и высушите при комнатной температуре.

Широко известный синий пигмент на основе железа — берлинская лазурь. Для ее приготовления нужна соль трехвалентного железа. Вот как ее можно получить: свежеосажденный гидроксид железа, приготовленный в предыдущем опыте, растворите в соляной кислоте (можно в разбавленной, аптечной) или, что несколько хуже, в уксусной эссенции, и смешайте с раствором ферроцианида калия (под названием желтой кровяной соли это вещество продают в фотомагазинах). Мгновенно образуется синий осадок знакомой вам берлинской лазури: Fe₄[Fe(CN)₆]₃. Эта реакция очень чувствительна, ее часто используют для обнаружения в растворе ионов трехвалентного железа.

Желтый оксид свинца — глет, на основе которого вы готовили сиккатив, можно вводить в краску и как пигмент. А чтобы получить ярко-красный свинцовый сурик, смешанный оксид свинца Рb₃О₄, достаточно нагреть на воздухе ранее приготовленный глет. Тонкость, однако, в том, что реакция окисления обратима, и при температуре выше 500 °С сурик вновь превращается в глет. Значит, нужна температура несколько ниже 500 °С, но ненамного, иначе реакция вообще не пойдет. Вряд ли у вас есть подходящий термометр. Поэтому положите рядом с прокаливаемым глетом кусочки свинца и цинка. Их температуры плавления соответственно 327 и 420 ⁰С, этот интервал вполне приемлем для получения сурика. Понятно, что во время опыта свинец должен быть расплавленным, а цинк твердым.

Черный пигмент—это обычная сажа. Вот один из способов получения хорошей сажи, пригодной для изготовления краски. Направьте пламя парафиновой свечи на холодный массивный предмет, разумеется, негорючий. Образующийся черный налет время от времени соскребайте, В таких условиях парафин сгорает не полностью и наряду с диоксидом углерода СО₂ образуется элементарный углерод — сажа.

В заключение получим зеленые пигменты. Сначала темно-зеленый оксид хрома Сr₂О₃. Как вы помните из опытов с окислением — восстановлением, многие соединения хрома ярко окрашены, поэтому их часто используют в качестве пигментов, однако лишь для тех красок, которые не соприкасаются с пищей.

Будем вновь исходить из бихромата калия К₂Сr₂O₇, самого доступного из соединений хрома. Смешайте его с активным углем или с серой и тщательно разотрите смесь в ступке, а затем, взяв не более 2 г смеси, сильно ее нагрейте в фарфоровой или металлической посуде (когда веществ взято много, реакция идет слишком бурно). Охладите смесь, промойте ее несколько раз водой и отфильтруйте, Оставшийся на фильтре темно-зеленый оксид хрома высушите.

Есть и другие способы получения этого пигмента, например, нагреванием бихромата аммония или смеси бихромата калия с хлоридом аммония (нашатырем). Примите во внимание, что оксид хрома, получаемый в таких реакциях, находит применение не только как зеленый пигмент, но и в качестве тонкого абразивного материала, одного из самых лучших. Он входит в состав многих особо тонких полировальных паст, например, для доводки линз и зеркал оптических приборов.

Наконец, ярко-зеленый пигмент «изумрудный зеленый», гидроксид хрома. От обычного серого гидроксида того же состава он отличается тем, что состоит из более крупных частиц.

Сплавьте бихромат калия с аптечной борной кислотой в железной ложке. Нагревать надо до красного каления железа, ложку необходимо держать щипцами. После охлаждения обработайте плав водой и профильтруйте. Вы убедитесь, что цвет вещества и впрямь изумрудно-зеленый.